JP5430519B2 - Relative direction estimation method, search side terminal, and searched side terminal - Google Patents

Relative direction estimation method, search side terminal, and searched side terminal Download PDF

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本発明は、相対方向推定方法並びに探索側端末及び被探索側端末に係り、特に各端末に特殊ハードウェア等を必要としない一般的な携帯端末等を用いて端末間の相対方向を推定することのできる相対方向推定方法並びに探索側端末及び被探索側端末に関する。   The present invention relates to a relative direction estimation method, a search-side terminal, and a searched-side terminal, and in particular, estimates a relative direction between terminals using a general mobile terminal that does not require special hardware or the like for each terminal. The present invention relates to a relative direction estimation method, a search-side terminal, and a searched-side terminal.

端末間の相対方向の推定は様々な用途において有用となるが、これを実現する従来技術としては以下に示す特許文献1〜3に開示された技術が存在する。   The estimation of the relative direction between terminals is useful in various applications, and there are techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 shown below as conventional techniques for realizing this.

特許文献1(捜索システム)には、両方の端末がそれぞれGPS(全地球測位システム)を用いて位置情報を取得し、取得した位置情報を共有することで、相対方向を推定する技術が開示されている。   Patent Document 1 (search system) discloses a technique in which both terminals acquire position information using GPS (Global Positioning System) and share the acquired position information to estimate a relative direction. ing.

特許文献2(歩行者誘導支援システム)では、位置情報が既知である超音波送受信機のインフラ設備を実フィールドに設置し、超音波の送受信が可能な端末を用いる。先ず、インフラ設備と端末間で超音波を送受信することで、距離を測定する。同様にして、複数のインフラ設備と端末間の距離を測定する。次に、複数のインフラ設備との距離を用いて、3点測量の要領で端末の位置情報を高精度で取得する。最後に、取得した位置情報を端末間で共有することで、相対方向を推定する。   In Patent Document 2 (pedestrian guidance support system), an infrastructure facility of an ultrasonic transmitter / receiver whose position information is known is installed in an actual field, and a terminal capable of transmitting / receiving ultrasonic waves is used. First, the distance is measured by transmitting and receiving ultrasonic waves between the infrastructure equipment and the terminal. Similarly, the distance between a plurality of infrastructure facilities and terminals is measured. Next, the position information of the terminal is obtained with high accuracy using the distance to a plurality of infrastructure facilities in the manner of three-point surveying. Finally, the relative position is estimated by sharing the acquired position information between terminals.

特許文献3(到来方向推定装置、到来方向推定方法および到来方向推定プログラム)では、指向性アンテナを備えた端末を用い、相手端末と電波を送受信する際の電波の到来角を求め、相対方向を推定する。   In Patent Document 3 (arrival direction estimation device, arrival direction estimation method, and arrival direction estimation program), a terminal having a directional antenna is used to determine the arrival angle of a radio wave when transmitting / receiving radio waves to / from a counterpart terminal, and the relative direction is determined. presume.

特開2007-208414号公報JP 2007-208414 JP 特開2010-101711号公報JP 2010-101711 A 特開2009-243947号公報JP 2009-243947

以上の従来技術により端末間の相対方向を推定することが可能であるが、それぞれ次に示す課題がある。特許文献1に開示された技術では、GPSで用いた位置情報が5m程度の誤差を含むため、その位置情報から推定した相対方向の精度は不十分である。   Although it is possible to estimate the relative direction between terminals by the above prior art, each has the following problems. In the technique disclosed in Patent Document 1, since the position information used in the GPS includes an error of about 5 m, the accuracy of the relative direction estimated from the position information is insufficient.

また、特許文献2に開示された技術では、実フィールドへのインフラ設置が必要であり、多大なインフラ設置コストを要する。また、特殊な端末あるいは、端末に特殊なハードウェアを追加する必要があるため、一般的に市販されている端末をそのまま用いることはできない。さらに、特許文献3に開示された技術では、特許文献2に開示された技術と同様に、端末に特殊なハードウェアを追加する必要がある。   Further, the technique disclosed in Patent Document 2 requires infrastructure installation in an actual field, and requires a large infrastructure installation cost. Moreover, since it is necessary to add special terminals or special hardware to the terminals, generally available terminals cannot be used as they are. Furthermore, in the technique disclosed in Patent Document 3, similar to the technique disclosed in Patent Document 2, it is necessary to add special hardware to the terminal.

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、インフラや特殊なハードウェアを必要とせず、携帯端末のような一般的な端末のみを用いて、端末間の相対方向を高精度に推定することのできる相対方向推定方法並びに探索側端末及び被探索側端末を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, without using infrastructure or special hardware, and using only a general terminal such as a mobile terminal, and the relative direction between the terminals with high accuracy. A relative direction estimation method that can be estimated, and a search-side terminal and a searched-side terminal are provided.

上記目的を達成するため、本発明は、探索側端末から被探索側端末の相対方向を推定する相対方向推定方法であって、当該推定を開始する旨の情報と当該推定に用いる音波に設定する第1の時間変化の情報とを無線通信を用いて前記探索側端末から前記被探索側端末に通知する通知段階と、該通知段階の後、前記被探索側端末が録音を開始する録音開始段階と、該通知段階の後、前記探索側端末に対して該端末の向きを変える所定の運動が加えられる運動段階と、該運動段階と同時に前記探索側端末が前記第1の時間変化を設定した音波を送信する音波送信段階と、該運動段階における前記探索側端末の向きの時間変化を取得する向き取得段階と、該運動段階の終了を前記探索側端末より前記被探索側端末に無線通信を用いて通知し、該被探索端末が前記開始した録音を終了する録音終了段階と、前記録音終了段階の後、前記被探索側端末が前記通知された第1の時間変化の情報を用いて前記録音より当該第1の時間変化との相関の強い箇所を抽出し、当該箇所の時間変化である第2の時間変化の情報を前記探索側端末に無線送信する段階と、前記第1の時間変化の情報と前記第2の時間変化の情報と前記向き取得段階において取得された向きの時間変化とに基づいて前記探索側端末が前記相対方向を推定する段階とを備えることを第1の特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a relative direction estimation method for estimating a relative direction of a searched side terminal from a searching side terminal, and sets the information to start the estimation and the sound wave used for the estimation. A notification step of notifying the search side terminal of the first time change information from the search side terminal using wireless communication, and a recording start step in which the search side terminal starts recording after the notification step Then, after the notification stage, an exercise stage in which a predetermined movement for changing the orientation of the terminal is applied to the search side terminal, and the search side terminal sets the first time change simultaneously with the exercise stage A sound wave transmission step for transmitting sound waves, a direction acquisition step for acquiring a time change in the direction of the search side terminal in the exercise step, and the end of the exercise step for wireless communication from the search side terminal to the search target side terminal. Using the notification A recording end stage in which the terminal ends the started recording, and after the recording end stage, the searched terminal uses the notified first time change information to make the first time change from the recording. And extracting the second time change information, which is the time change of the point, to the search side terminal, the first time change information, and the second time. A first feature is that the search-side terminal estimates the relative direction based on change information and a time change of the direction acquired in the direction acquisition step.

また、本発明は、前記第1の時間変化が前記送信する音波を第1の時間間隔列を設けた複数のパルス状音波とする時間変化であり、前記第2の時間変化が前記録音より前記第1の時間間隔列との相関の強い間隔にてパルス状に音量増加が見られる箇所を抽出し、当該箇所における複数のパルス状の音量増加の時間間隔の列である第2の時間間隔列としての時間変化であることを第2の特徴とする。   Further, in the present invention, the first time change is a time change in which the sound wave to be transmitted is a plurality of pulsed sound waves provided with a first time interval sequence, and the second time change is greater than the recording. A portion where a volume increase is seen in a pulse shape at an interval having a strong correlation with the first time interval row is extracted, and a second time interval row which is a sequence of a plurality of pulse-like volume increase time intervals at the location. The second feature is that the time changes as follows.

また、本発明は、前記第1の時間変化が前記送信する音波を所定周波数帯域とし第1の時間間隔列を設けた複数のパルス状音波とする時間変化であり、前記第2の時間変化が前記録音より前記第1の時間間隔列との相関の強い間隔にてパルス状に音量増加が見られ且つ前記所定周波数帯域と概ね一致する箇所を抽出し、当該箇所における複数のパルス状の音量増加の時間間隔の列である第2の時間間隔列としての時間変化であることを第3の特徴とする。   In the present invention, the first time change is a time change in which the sound wave to be transmitted is a predetermined frequency band and a plurality of pulsed sound waves provided with a first time interval sequence, and the second time change is From the recording, a portion where a volume increase is seen in a pulse shape at an interval having a strong correlation with the first time interval sequence, and a portion substantially matching the predetermined frequency band is extracted, and a plurality of pulse-like volume increases in the portion A third feature is that the second time interval sequence is a time change as a second time interval sequence.

また、本発明は、前記推定する段階が、前記第1の時間間隔列より前記第2の時間間隔列を引いた差よりなる時間間隔列において符号が反転する箇所に対応する時刻を用いて、前記向き取得段階において取得された向きの時間変化より当該時刻に対応する向きを求め、当該符号反転が負への反転ならば当該向きを前記相対方向として推定し、当該符号反転が正への反転であれば当該向きの逆向きを前記相対方向として推定することを第4の特徴とする。   Further, the present invention uses the time corresponding to the place where the sign is inverted in the time interval sequence that is the difference obtained by subtracting the second time interval sequence from the first time interval sequence. The direction corresponding to the time is obtained from the time change of the direction acquired in the direction acquisition step. If the sign inversion is negative, the direction is estimated as the relative direction, and the sign inversion is positive. Then, the fourth feature is that the opposite direction is estimated as the relative direction.

また、本発明は、前記第1の時間間隔列を乱数を用いて決定することを第5の特徴とする。   The fifth feature of the present invention is that the first time interval sequence is determined using a random number.

また、本発明は、前記所定の運動が前記探索側端末を静止位置を中心とした概ね一定の半径よりなる略半円状で且つ概ね水平方向のスウィング運動であることを第6の特徴とする。   The sixth feature of the present invention is that the predetermined motion is a substantially semicircular and substantially horizontal swing motion with a substantially constant radius centered on a stationary position of the search side terminal. .

また、本発明は、前記向き取得段階が地磁気センサを利用して前記探索側端末の向きの時間変化を取得することを第7の特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the direction acquisition step acquires a time change of the direction of the search side terminal using a geomagnetic sensor.

さらに、本発明は、当該相対方向推定方法が前記探索側端末のユーザと前記被探索側端末のユーザとの待ち合わせに利用されることを第8の特徴とする。   Furthermore, the present invention is characterized in that the relative direction estimation method is used for waiting for a user of the search side terminal and a user of the search side terminal.

また上記目的を達成するため、本発明は、被探索側端末の相対方向を推定する探索側端末であって、時間変化を設定した音波を送信する音波設定・送信部と、前記探索側端末の向きを取得する向き取得部と、前記被探索側端末と無線通信する無線通信部と、前記被探索側端末の存在する相対方向を推定する相対方向推定部とを備え、当該推定を開始する旨の情報及び当該推定に用いる第1の時間変化の情報を前記無線通信部を介して前記被探索側端末に通知した後、該被探索側端末が音波を受信開始すると共に、前記探索側端末の向きを変えるよう加えられる所定の運動と同時に前記音波設定・送信部が前記第1の時間変化を設定した音波を送信すると共に前記向き取得部が当該送信中における前記探索側端末の向きを取得し、前記通知における前記第1の時間変化の情報に基づいて前記被探索側端末が前記受信開始して受信した音波より前記第1の時間変化との相関が強い箇所として識別した箇所の時間変化である第2の時間変化の情報を前記無線通信部を介して返信し、前記相対方向推定部が前記第1の時間変化の情報と前記第2の時間変化の情報と前記送信中に取得された前記探索側端末の向きとに基づいて前記相対方向を推定することを第9の特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a search-side terminal that estimates a relative direction of a search-side terminal, a sound wave setting / transmission unit that transmits a sound wave set with a time change, and the search-side terminal A direction acquisition unit that acquires a direction, a wireless communication unit that wirelessly communicates with the searched-side terminal, and a relative direction estimation unit that estimates a relative direction in which the searched-side terminal exists, and starts the estimation And the first time change information used for the estimation are notified to the searched terminal via the wireless communication unit, and then the searched terminal starts receiving a sound wave, and Simultaneously with a predetermined motion applied to change the direction, the sound wave setting / transmission unit transmits a sound wave in which the first time change is set, and the direction acquisition unit acquires the direction of the search side terminal during the transmission. , A second time change at a location identified as a location having a stronger correlation with the first time change than the sound wave received by the searchee side terminal based on the information on the first time change. The time change information is returned via the wireless communication unit, and the relative direction estimation unit obtains the first time change information, the second time change information, and the search side acquired during the transmission. A ninth feature is that the relative direction is estimated based on the orientation of the terminal.

さらに上記目的を達成するため、本発明は、探索側端末より相対方向を推定される被探索側端末であって、音波を受信して該音波の時間変化を識別する音波受信・識別部と、前記探索側端末と無線通信する無線通信部とを備え、当該推定を開始する旨の情報及び当該推定に用いる音波に設定する第1の時間変化の情報を前記無線通信部を介して前記探索側端末より通知された後に前記音波受信・識別部が音波の受信を開始し、前記探索側端末が該探索側端末の向きを変えるよう加えられる所定の運動と同時に前記第1の時間変化を設定した音波を送信すると共に当該送信中における前記探索側端末の向きを取得し、前記音波受信・識別部が当該受信した音波を前記通知における前記第1の時間変化の情報に基づいて該第1の時間変化との相関が強い部分を識別して当該部分の時間変化である第2の時間変化を求め、該第2の時間変化の情報を前記無線通信部を介して前記探索側端末に返信し、該探索側端末に前記第1の時間変化の情報と前記第2の時間変化の情報と前記送信中に取得された前記探索側端末の向きとに基づいて前記相対方向を推定させることを第10の特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention provides a searched-side terminal whose relative direction is estimated by a search-side terminal, which receives a sound wave and identifies a time change of the sound wave; A wireless communication unit that wirelessly communicates with the search side terminal, and information on the start of the estimation and information on a first time change set in a sound wave used for the estimation via the wireless communication unit After receiving notification from the terminal, the sound wave reception / identification unit starts receiving sound waves, and the search side terminal sets the first time change simultaneously with a predetermined motion applied to change the direction of the search side terminal. The sound wave is transmitted and the direction of the search-side terminal during the transmission is acquired, and the sound wave reception / identification unit detects the received sound wave based on the first time change information in the notification. Correlation with change A strong portion is identified to obtain a second time change that is a time change of the portion, information on the second time change is returned to the search side terminal via the wireless communication unit, and the search side terminal is returned to the search side terminal. A tenth feature is that the relative direction is estimated based on the information on the first time change, the information on the second time change, and the direction of the search terminal acquired during the transmission.

前記第1の特徴によれば、一般的な携帯端末に容易に備えることのできる無線機能と音波送受信機能と向き取得機能を利用して、音源移動に伴うドップラー効果に対応する原理を用いて端末間の相対方向を推定することができる。   According to the first feature, a terminal using a principle corresponding to the Doppler effect accompanying sound source movement by using a wireless function, a sound wave transmission / reception function, and a direction acquisition function that can be easily provided in a general portable terminal. The relative direction between them can be estimated.

前記第2の特徴によればさらに、送受信音波のパルス間隔の変化に対して音源移動に伴うドップラー効果に対応する原理を用いて端末間の相対方向を推定することができる。   According to the second feature, the relative direction between the terminals can be estimated using a principle corresponding to the Doppler effect accompanying the movement of the sound source with respect to the change in the pulse interval of the transmitted / received sound wave.

前記第3の特徴によればさらに、周波数情報によって録音から容易に送信音波に対応する音波を抽出した上で、送受信音波のパルス間隔の変化に対して音源移動に伴うドップラー効果に対応する原理を用いて端末間の相対方向を推定することができる。   According to the third feature, the principle corresponding to the Doppler effect accompanying the movement of the sound source with respect to the change in the pulse interval of the transmitted / received sound wave after extracting the sound wave corresponding to the transmitted sound wave easily from the recording by the frequency information. It is possible to estimate the relative direction between terminals.

前記第4の特徴によればさらに、当該反転箇所に対応する向き又はその逆向きを端末間の相対方向として定めることができる。   According to the fourth feature, the direction corresponding to the inversion portion or the opposite direction can be determined as the relative direction between the terminals.

前記第5の特徴によればさらに、時間間隔を乱数で定めてその情報を被探索側端末に通知しておくことで、被探索側端末が録音より送信音波に対応する箇所を容易に抽出することができる。   Further, according to the fifth feature, by determining a time interval with a random number and notifying the searched terminal of the information, the searched terminal can easily extract a portion corresponding to the transmitted sound wave from the recording. be able to.

前記第6の特徴によればさらに、スウィングによる音源移動においてドップラー効果に対応する原理を用いて端末間の相対方向を推定することができる。   According to the sixth feature, the relative direction between the terminals can be estimated using the principle corresponding to the Doppler effect in the sound source movement by swing.

前記第9の特徴によれば、一般的な携帯端末に容易に備えることのできる無線機能と音波送受信機能と向き取得機能を利用して、音源移動に伴うドップラー効果に対応する原理を用いて端末間の相対方向を推定することができる方法における探索側端末を提供することができる。   According to the ninth feature, the terminal using the principle corresponding to the Doppler effect accompanying the sound source movement by utilizing the wireless function, the sound wave transmission / reception function, and the direction acquisition function that can be easily provided in a general portable terminal. It is possible to provide a search side terminal in a method capable of estimating a relative direction between the terminals.

前記第10の特徴によれば、一般的な携帯端末に容易に備えることのできる無線機能と音波送受信機能と向き取得機能を利用して、音源移動に伴うドップラー効果に対応する原理を用いて端末間の相対方向を推定することができる方法における被探索側端末を提供することができる。   According to the tenth feature, a terminal using a principle corresponding to the Doppler effect accompanying sound source movement by utilizing a wireless function, a sound wave transmission / reception function, and a direction acquisition function that can be easily provided in a general portable terminal. It is possible to provide a searched terminal in a method capable of estimating a relative direction between the terminals.

本発明における端末間の相対方向推定の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the relative direction estimation between the terminals in this invention. 図1の例において相対方向を推定するための各音波発生時の端末向きと、各音波発生時の間の区間における送信間隔及び受信間隔との数値例を示す図である。It is a figure which shows the numerical example of the terminal direction at the time of each sound wave generation for estimating a relative direction in the example of FIG. 1, and the transmission interval and reception interval in the area between each sound wave generation time. 本発明における探索側端末及び被探索側端末を実現可能な一般的な携帯端末の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the general portable terminal which can implement | achieve the search side terminal and searchee side terminal in this invention. 本発明の探索側端末及び被探索側端末の、相対方向推定時における各端末間での応答関係を含んだ構成ブロック図である。It is a block diagram including the response relationship between each terminal at the time of relative direction estimation of the searching side terminal and the searched side terminal of the present invention. 送信間隔の情報を利用した受信音波における複数音波の結び付けと、同様の方向推定を実施している他の複数ペア間での競合を回避する例を示す図である。It is a figure which shows the example which avoids the competition between the other multiple pairs which are performing the connection of the several sound wave in the received sound wave using the information of transmission interval, and the same direction estimation. 相対方向推定を行うための探索側端末と被探索側端末との間の手順シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the procedure sequence between the search side terminal for performing a relative direction estimation, and a to-be-searched side terminal. 図6の手順シーケンスにおける探索側端末での処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in the search side terminal in the procedure sequence of FIG. 図6の手順シーケンスにおける被探索側端末での処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in the to-be-searched terminal in the procedure sequence of FIG.

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図1は本発明による端末間の相対方向推定の概要を説明する図である。図1では屋外の待ち合わせ広場といったような、音波到達可能な例えば数十メートル程度の平面的な場所領域にて本発明に係る探索側(a)の端末から被探索側(b)の端末の方向を推定する。まず、探索側(a)と被探索側(b)は無線通信可能であり、且つ当該無線により今から(a)から(b)に対して相対方向推定を行うということを互いに認識している状態にあるとする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of relative direction estimation between terminals according to the present invention. In FIG. 1, the direction from the terminal on the searching side (a) to the terminal on the searching side (b) according to the present invention in a planar place area of, for example, several tens of meters where sound waves can reach, such as an outdoor meeting square. Is estimated. First, the search side (a) and the searched side (b) are capable of wireless communication, and mutually recognize that the relative direction estimation is now performed from (a) to (b) by the wireless. Suppose you are in a state.

次に(a1)に示すように、例えば探索側端末の所持者が探索側端末を手に持って肘の回りに回転させる等して探索側端末をほぼ水平面上にスウィングさせる。このとき、図示しているように回転の時間経過と共に、例えば5回といったような複数回のパルス状の音波S(1)〜S(5)を探索側端末より送信する。そして探索側端末は各音波を発生した各時刻と各時刻における探索側端末の方向とを記録する。   Next, as shown in (a1), for example, the owner of the search side terminal swings the search side terminal substantially on the horizontal plane by holding the search side terminal in his hand and rotating it around the elbow. At this time, with the passage of time of rotation as shown in the drawing, a plurality of pulsed sound waves S (1) to S (5) such as 5 times are transmitted from the search side terminal. Then, the search side terminal records each time when each sound wave is generated and the direction of the search side terminal at each time.

被探索側(b)の端末では当該方向推定の開始にあたって、(a1)にて探索側(a)の送信する音波の間隔といったような、送信音波を識別するための情報を探索側(a)より受け取り、適宜録音を開始し、さらに音波送信を終えた旨の通知を探索側(a)より受け取って録音を終了する。被探索側(b)は送信音波の識別情報を用いて録音より対応する受信音を識別し、各音波S(1)〜S(5)に対応する受信時刻よりそれらの受信間隔を求め、探索側(a)に当該間隔を無線送信する。   In the terminal of the searched side (b), at the start of the direction estimation, information for identifying the transmitted sound wave such as the interval of the sound wave transmitted by the searching side (a) in (a1) Recording is started as appropriate, and a notification to the effect that the sound wave transmission has been completed is received from the search side (a) and the recording is ended. The search target side (b) uses the identification information of the transmitted sound wave to identify the corresponding received sound from the recording, finds the reception interval from the reception time corresponding to each sound wave S (1) to S (5), and searches The interval is wirelessly transmitted to the side (a).

なおまた当該識別の情報によって被探索側(b)は、別のペアとして方向推定を行う等している通行人(c)等の発生する音と当該相対方向推定を行うペア相手である探索側(a)の送信した音との区別も可能となる。   Further, the search side (b) by the information of the identification, the search side that is a pair partner that performs the relative direction estimation and the sound generated by the passerby (c) that performs the direction estimation as another pair, etc. It is also possible to distinguish from the transmitted sound of (a).

探索側(a)は受信間隔を受け取り、自身での送信間隔と比較し、相対方向を推定する。図2に当該推定に用いる各音波送信時の端末向き、送信間隔及び受信間隔の一例を示す。図2では音波S(1)、S(2)を送信した間の区間では送信間隔(100ms)のほうが受信間隔(99ms)より長く、それ以降の区間では逆の関係となっている。この結果のメカニズムは図1に示すように、探索側(a)と被探索側(b)との相対方向および端末のスウィング領域の関係においてドップラー効果と同様の原理により、送信間隔より受信間隔が狭い区間(a2)[音波S(1)、S(2)送信区間]と送信間隔より受信間隔が広い区間(a3)[音波S(3)、S(4)、S(5)送信区間]との区別が生じるということによるものである。探索側(a)は送信間隔と受信間隔とのこのような原理による差異を抽出して、受信間隔と送信間隔との大小関係の逆転が生ずる方向である、音波S(2)とS(3)とを送信した間における端末の方向(45°と90°の間の方向)を被探索側(b)の存在する相対方向であると推定する。   The search side (a) receives the reception interval, compares it with its own transmission interval, and estimates the relative direction. FIG. 2 shows an example of the terminal orientation, transmission interval, and reception interval at the time of each sound wave transmission used for the estimation. In FIG. 2, the transmission interval (100 ms) is longer than the reception interval (99 ms) in the interval between the transmission of the sound waves S (1) and S (2), and the reverse relationship is established in the subsequent intervals. As shown in FIG. 1, the mechanism of this result is that the reception interval is greater than the transmission interval based on the same principle as the Doppler effect in relation to the relative direction between the search side (a) and the searched side (b) and the swing area of the terminal. Narrow section (a2) [Sound wave S (1), S (2) transmission section] and section where reception interval is wider than transmission interval (a3) [Sound wave S (3), S (4), S (5) transmission section] This is because a distinction arises. The search side (a) extracts the difference due to such a principle between the transmission interval and the reception interval, and the sound waves S (2) and S (3), which are the directions in which the magnitude relationship between the reception interval and the transmission interval is reversed. ) Is transmitted as a relative direction in which the searched side (b) exists.

本発明の特徴として、このような相対方向推定を可能とする探索側端末、被探索側端末が図3に示すような一般的な構成の携帯端末100により実現可能であるという点がある。一般的な携帯端末100は例えば、制御部101、記憶部102、入力部103、表示部104、通信部105、マイク107及びスピーカ108を含む音声入出力部106、計時部109、付加機能部110並びにバス200を備えて構成される。   As a feature of the present invention, there is a point that such a search-side terminal and a searched-side terminal that enable such relative direction estimation can be realized by a mobile terminal 100 having a general configuration as shown in FIG. A typical portable terminal 100 includes, for example, a control unit 101, a storage unit 102, an input unit 103, a display unit 104, a communication unit 105, a voice input / output unit 106 including a microphone 107 and a speaker 108, a timing unit 109, and an additional function unit 110. And a bus 200.

制御部101は各部および各部間の制御を行い、記憶部102は当該制御部等の動作に必要な一時的又は固定的な情報を記憶する。入力部103はキーパッドなどを含みユーザ入力を受け取る。表示部104はディスプレイなどを含み、各種情報をユーザに向けて表示する。通信部105はアンテナ等を含み各種の通信形態における通信を担う。音声入出力部106はマイク107とスピーカ108とを含み、通話時並びに音声データの再生及び録音時などに用いられる。計時部109は時計の役割を果たす。付加機能部110はその他各種のユーザ用途に応じた機能を提供する。バス200は各部間のデータ転送を担う。   The control unit 101 controls each unit and each unit, and the storage unit 102 stores temporary or fixed information necessary for the operation of the control unit or the like. The input unit 103 includes a keypad and receives user input. The display unit 104 includes a display and displays various information for the user. The communication unit 105 includes an antenna and the like and performs communication in various communication forms. The voice input / output unit 106 includes a microphone 107 and a speaker 108, and is used during a call and during playback and recording of voice data. The clock unit 109 plays the role of a clock. The additional function unit 110 provides functions according to various other user applications. The bus 200 is responsible for data transfer between the units.

以下に説明するように本発明の探索側端末及び被探索側端末はこのような一般的な携帯端末100を用いて部分的機能として、または追加的機能として実現できる。また以下の説明より明らかなように、本発明の探索側端末及び被探索側端末の両端末機能を一端末において同時に備え、探索側/被探索側の各立場となる場合毎に機能を使い分ける端末も一般的な携帯端末100にて実現できる。   As will be described below, the search-side terminal and the searched-side terminal of the present invention can be realized as a partial function or an additional function using such a general mobile terminal 100. Further, as will be apparent from the following description, the terminal functions of the search side terminal and the searched side terminal of the present invention are simultaneously provided in one terminal, and the terminal uses different functions for each position of the search side / searched side. Can also be realized by a general portable terminal 100.

図4に本発明における相対方向推定時における関係を含んだ探索側端末及び被探索側端末の各部構成の機能ブロック図を示す。探索側端末10は相対方向推定部11、向き取得部12、入力部13、無線通信部14、音波設定・送信部15及びこれら各部間のデータ転送を担うバス16を備える。被探索側端末20は無線通信部21、音波受信・識別部22、入力部23及びこれら各部間のデータ転送を担うバス24を備える。   FIG. 4 shows a functional block diagram of the configuration of each part of the search side terminal and the searched side terminal including the relationship at the time of relative direction estimation in the present invention. The search side terminal 10 includes a relative direction estimation unit 11, a direction acquisition unit 12, an input unit 13, a wireless communication unit 14, a sound wave setting / transmission unit 15, and a bus 16 that performs data transfer between these units. The searched terminal 20 includes a wireless communication unit 21, a sound wave reception / identification unit 22, an input unit 23, and a bus 24 that performs data transfer between these units.

相対方向推定部11は図2に例を示したような探索側端末10の各部より得た情報及び被探索側端末20より得た情報を用いて被探索側端末20の向きを推定する。相対方向推定部11は例えば付加機能部110に含めることができる。向き取得部12は探索側端末10の向きを時刻と共に取得し、例えば付加機能部110および計時部109に含めることができる。一実施形態では向き取得部12は地磁気センサを用いて向きを取得する。入力部13(探索側端末10側)はボタンなどからなり、ユーザが探索側端末10を起動して相対方向推定を開始させる旨や方向推定の各段階の完了等をボタン押下などにより探索側端末10に通知する。入力部13には携帯端末100の入力部103を利用することができる。   The relative direction estimation unit 11 estimates the direction of the searched-side terminal 20 using information obtained from each unit of the searching-side terminal 10 and information obtained from the searched-side terminal 20 as shown in FIG. The relative direction estimation unit 11 can be included in the additional function unit 110, for example. The direction acquisition unit 12 acquires the direction of the search-side terminal 10 together with the time, and can be included in the additional function unit 110 and the time measuring unit 109, for example. In one embodiment, the direction acquisition unit 12 acquires a direction using a geomagnetic sensor. The input unit 13 (search side terminal 10 side) includes buttons and the like, and the search side terminal indicates that the user activates the search side terminal 10 to start relative direction estimation, completes each stage of direction estimation, and the like by pressing a button. 10 is notified. As the input unit 13, the input unit 103 of the mobile terminal 100 can be used.

探索側端末10の無線通信部14および被探索側端末20の無線通信部21はBluetooth(登録商標)、無線LAN、3G、Zigbee(登録商標)等により空間中やネットワーク等を介して互いに無線通信し、音波の送信間隔や受信間隔といったような相対方向推定に用いるデータや相対方向推定フローにおける各段階での端末間同期信号を端末間で送受信する。無線通信部14および無線通信部21は携帯端末100の通信部105を利用することができる。   The wireless communication unit 14 of the search-side terminal 10 and the wireless communication unit 21 of the searched-side terminal 20 wirelessly communicate with each other via space, a network, or the like using Bluetooth (registered trademark), wireless LAN, 3G, Zigbee (registered trademark), or the like. Then, data used for relative direction estimation such as sound wave transmission intervals and reception intervals and inter-terminal synchronization signals at each stage in the relative direction estimation flow are transmitted and received between the terminals. The wireless communication unit 14 and the wireless communication unit 21 can use the communication unit 105 of the mobile terminal 100.

音波設定・送信部15は例えばパルス状音波の送信間隔及び周波数帯域を設定するなど、どのような音波を送信するか設定した上でスピーカなどにより当該音波を送信する。音波設定・送信部15にはスピーカ108、付加機能部110及び計時部109などを利用することができる。実際に送信する音波には、例えば、一般的な携帯端末100の備えるスピーカ108により送信可能である信号長が50ms、周波数帯が2-6kHzであるチャープ信号を用いることで、フェーディングの影響を低減できる。スピーカ/マイクが対応していれば、超音波を用いることもできる。   The sound wave setting / transmission unit 15 sets what kind of sound wave is transmitted, for example, sets a transmission interval and a frequency band of the pulsed sound wave, and transmits the sound wave through a speaker or the like. For the sound wave setting / transmission unit 15, a speaker 108, an additional function unit 110, a time measuring unit 109, and the like can be used. For example, a chirp signal having a signal length of 50 ms and a frequency band of 2 to 6 kHz that can be transmitted by a speaker 108 included in a general mobile terminal 100 is used as an actually transmitted sound wave. Can be reduced. Ultrasound can also be used if the speaker / microphone is compatible.

音波受信・識別部22はマイクなどにより音波を受信、録音し、無線通信部21を介してあらかじめ受け取っている送信間隔などの情報を用いて当該録音の中から音波設定・送信部15より送信された音波を識別する。音波受信・識別部22にはマイク107、付加機能部110及び計時部109などを利用することができる。   The sound wave reception / identification unit 22 receives and records sound waves with a microphone or the like and is transmitted from the sound wave setting / transmission unit 15 from the recording using information such as a transmission interval received in advance via the wireless communication unit 21. Identify the sound wave. For the sound wave reception / identification unit 22, a microphone 107, an additional function unit 110, a time measuring unit 109, and the like can be used.

入力部23(被探索側端末20側)は、相対方向推定の各段階における探索側端末10からの同期確認への応答などからなる被探索側端末20のユーザの入力を受け付けるが、当該入力部23を用いず被探索側端末20が自動応答してもよい。入力部23にも携帯端末100の入力部103を利用することができる。   The input unit 23 (searched side terminal 20 side) accepts a user input of the searched side terminal 20 including a response to synchronization confirmation from the search side terminal 10 at each stage of relative direction estimation. The searched terminal 20 may automatically respond without using 23. The input unit 103 of the mobile terminal 100 can also be used for the input unit 23.

次に、以上のような一般的な携帯端末100にて利用可能な各構成ブロックによって相対方向推定を行う詳細について、送信間隔の決定及び受信音波の識別、相対方向推定の順に説明する。   Next, details of performing relative direction estimation by each of the constituent blocks available in the general mobile terminal 100 as described above will be described in the order of determination of a transmission interval, identification of a received sound wave, and relative direction estimation.

音波・設定送信部15ではまず送信する音波パルス列の送信間隔を決定する。例えば、n個のパルス状音波S(i) (i=1、2、…、n)を送信する際の(n-1)個の送信間隔I_t(i)(i=1、2、…、n-1)を不定期間隔とし、非探索側端末20に送信間隔を事前に無線通信を介して通知することで、複数音波の結び付けと、同様の方向推定を実施している他の複数ペア間での競合を回避することが可能となる。送信間隔は次式(1)を用いて決定する。   The sound wave / setting transmission unit 15 first determines the transmission interval of the sound wave pulse train to be transmitted. For example, (n−1) transmission intervals I_t (i) (i = 1, 2,..., When transmitting n pulsed sound waves S (i) (i = 1, 2,..., N) n-1) is an irregular interval, and the non-search side terminal 20 is notified in advance of the transmission interval via wireless communication, so that multiple pairs of multiple sound waves and similar pairs of direction estimations are performed. It is possible to avoid conflicts between them. The transmission interval is determined using the following equation (1).

I_t(i)=rand(m)×50ms …(1)   I_t (i) = rand (m) × 50ms (1)

ここで、rand(m)はm以下の自然数をランダムに発生させる変数である。   Here, rand (m) is a variable that randomly generates a natural number of m or less.

図5に、送信間隔の情報を利用して、複数音波の結び付けと、同様の方向推定を実施している他の複数ペア間での競合を回避する例を示す。図5(A)に複数音波の結び付け例を示す。式(1)にて例えばm=3とし、探索側端末10が3個の音波S(1)、S(2)、S(3)を送信間隔I_t(1)=100ms、I_t(2)=150msで送信し、非探索側端末20が2個の音波R(1)、R(2)を受信間隔I_r(1)=100msで受信し、残りの1個の音波を受信できなかった例が図5(A)である。この場合、予め無線通信により取得した送信間隔と音波受信・識別部22で受信した受信間隔を比較することで、R(1)=S(1)、R(2)=S(2)と結び付けが可能となる。   FIG. 5 shows an example of using a transmission interval information to avoid a competition among a plurality of other pairs that perform a combination of a plurality of sound waves and a similar direction estimation. FIG. 5A shows an example of connecting multiple sound waves. For example, m = 3 in equation (1), and the search-side terminal 10 uses three sound waves S (1), S (2), and S (3) as transmission intervals I_t (1) = 100 ms, I_t (2) = An example in which the non-search side terminal 20 receives two sound waves R (1) and R (2) at a reception interval I_r (1) = 100 ms and cannot receive the remaining one sound wave is transmitted in 150 ms. FIG. 5 (A). In this case, R (1) = S (1) and R (2) = S (2) are linked by comparing the transmission interval acquired in advance by wireless communication with the reception interval received by the sound wave reception / identification unit 22. Is possible.

続いて、図5(B)に複数ペア間の競合回避例を示す。探索側端末10と非探索側端末20のペアが複数存在し別個に相対方向推定を行う場合、同時に音波を送信した際、競合が発生し、必要以上の音波を受信する可能性がある。図5(A)は探索側端末が3個の音波S(1)、S(2)、S(3)を送信間隔I_t(1)=100ms、I_t(2)=150msで送信し、非探索側端末が4個の音波R(1)、R(2)、R(3)、R(4)を受信間隔I_r(1)=100ms、I_r(2)=100ms、I_r(3)=50msで受信した例を表す。この場合にも、予め取得した送信間隔と受信間隔を比較することで、 R(1)=S(1)、R(2)=S(2)、R(4)=S(3)と結び付けが可能となる。複数ペア間の競合を回避する他の方法として、ペア毎に異なる周波数帯域を用いる方法もある。   Next, FIG. 5B shows an example of conflict avoidance between a plurality of pairs. When there are a plurality of pairs of the search-side terminal 10 and the non-search-side terminal 20 and the relative direction estimation is performed separately, when the sound waves are transmitted at the same time, there is a possibility that competition occurs and the sound waves more than necessary are received. In FIG. 5A, the search side terminal transmits three sound waves S (1), S (2), S (3) at transmission intervals I_t (1) = 100 ms, I_t (2) = 150 ms, and no search The side terminal receives four sound waves R (1), R (2), R (3), R (4) at reception intervals I_r (1) = 100ms, I_r (2) = 100ms, I_r (3) = 50ms An example received is shown. In this case as well, R (1) = S (1), R (2) = S (2), R (4) = S (3) can be linked by comparing the transmission interval and reception interval acquired in advance. Is possible. As another method for avoiding competition between a plurality of pairs, there is a method using a different frequency band for each pair.

なお、以上図5の例では音波パルスが受信できなかったり余分に受信したりする場合を説明したが、一般に受信したその他のノイズや受信エラー等との区別においても同様の手法が適用できる。また、図5の説明では受信音波から図示するような音波パルス列が得られるものとして説明したが、これは音波受信・識別部22によって次のように実施される。   In the above example of FIG. 5, the case where a sound wave pulse cannot be received or received excessively has been described. However, the same technique can be applied to distinguish from other received noise or reception error in general. In the description of FIG. 5, it is assumed that a sound wave pulse train as illustrated from the received sound wave is obtained, but this is performed by the sound wave receiving / identifying unit 22 as follows.

音波受信・識別部22は音波を受信して録音し、録音データから受信時刻を算出する。続いて、算出した受信時刻から音波の受信間隔を算出し、算出した受信間隔を無線通信を介して探索側端末10に返信する。ここで受信時刻の算出には、送信間隔の情報と共に事前に両端末間で共有した送信音波波形のサンプルすなわち送信音波の周波数帯域情報を用いて、時間軸上でサンプルと録音データ間の相関値を計算する。時間軸をずらしながら相関値を計算し、ピーク値となる箇所を受信時刻と算出する。1つの受信時刻を算出した後は、予め取得した送信間隔の情報を利用することで、残りの音波の受信時刻の目安をつけることで、計算処理の負荷を軽減できる。(以上、実施形態Aとする。)   The sound wave reception / identification unit 22 receives and records sound waves, and calculates the reception time from the recorded data. Subsequently, a sound wave reception interval is calculated from the calculated reception time, and the calculated reception interval is returned to the search-side terminal 10 via wireless communication. Here, the reception time is calculated by using the transmission sound wave waveform sample shared between both terminals in advance together with the transmission interval information, that is, the frequency band information of the transmission sound wave, and the correlation value between the sample and the recorded data on the time axis. Calculate The correlation value is calculated while shifting the time axis, and the point that becomes the peak value is calculated as the reception time. After calculating one reception time, the calculation processing load can be reduced by using the information of the transmission interval acquired in advance to give a guide for the reception time of the remaining sound waves. (Hereinafter referred to as Embodiment A)

なおまた、相関の計算は最初の1パルスについてまず相関を計算して最初の1パルス目の受信時刻を求める上述の実施形態A以外にも、送信パルス列全体の情報(パルス間隔および各パルスの周波数帯域の情報)を用いて時間軸状で順次ずらしながら相関を計算して録音データ中のパルス状に音量増加が生ずる箇所を求めてもよい(実施形態B)。この場合、送信間隔と受信間隔とはドップラー効果に対応する原理から完全には一致しないので、相関を求める場合パルス間隔には所定の誤差を許容して求めるようにする。   In addition to the above-described embodiment A in which the correlation is first calculated for the first pulse and the reception time of the first pulse is obtained, information on the entire transmission pulse train (pulse interval and frequency of each pulse) is calculated. A portion where volume increase occurs in a pulse shape in the recording data may be obtained by calculating correlation while sequentially shifting in the time axis shape using the band information) (Embodiment B). In this case, the transmission interval and the reception interval do not completely coincide with each other based on the principle corresponding to the Doppler effect. Therefore, when determining the correlation, a predetermined error is allowed for the pulse interval.

また当該実施形態Bは実施形態Aよりも計算量が多くなる代わりに、特にノイズの多い状況下では、最初の1パルスをまず検出する実施形態よりも正確にパルス列全体を検出できるという効果がある。なお最初の1パルスを検出する実施形態Aであってもその後の図5に説明したようなエラー検出を行っても送信間隔を再現できないような場合、ピーク値の2番目以降の箇所を順次受信時刻として送信間隔が再現できる箇所を探してもよい。   In addition, the embodiment B has an effect that it can detect the entire pulse train more accurately than the embodiment in which the first pulse is first detected, in particular, in a noisy situation, instead of having a larger calculation amount than the embodiment A. . Even in the case of Embodiment A in which the first pulse is detected, if the transmission interval cannot be reproduced even if error detection as described in FIG. 5 is performed thereafter, the second and subsequent points of the peak value are sequentially received. You may look for the location which can reproduce a transmission interval as time.

以上のように、音波受信・識別部22は送信間隔の情報と、必要に応じてノイズ等との識別のため各パルスの周波数帯域の情報とを利用して、録音データより当該送信間隔(および周波数帯域)と時間軸方向に相関の強いパルス状のデータを図5(A)(B)の受信間隔の例に示すように抽出し(実施形態AおよびBで同様)、且つ当該抽出データが図5(A)(B)のようにエラーを含む場合はさらに当該送信間隔との相関及び周波数帯域を利用して図5で説明したようにエラーを含まないパルスのみを受信間隔を構成するパルスとして識別する。すなわち音波受信・識別部22は録音データからまずパルス状ピーク箇所の検出をするのと、さらに続けて当該各ピークより送信音波に対応する受信間隔を求めるのとの両方に送信間隔との相関を利用する。   As described above, the sound wave reception / identification unit 22 uses the information on the transmission interval and the information on the frequency band of each pulse for identification from noise or the like as necessary, based on the recording data, the transmission interval (and (Frequency band) and pulse-like data having a strong correlation in the time axis direction are extracted as shown in the example of the reception interval in FIGS. 5A and 5B (same as in Embodiments A and B), and the extracted data is When an error is included as shown in FIGS. 5A and 5B, a pulse that constitutes a reception interval only using pulses that do not include an error as described with reference to FIG. 5 using the correlation with the transmission interval and the frequency band. Identify as. In other words, the sound wave reception / identification unit 22 first detects the pulse-like peak location from the recorded data, and further obtains the reception interval corresponding to the transmission sound wave from each peak, and then correlates with the transmission interval. Use.

なお、以上では送信する音波は間隔を設けたパルス列として説明した。当該パルス列の実施形態は送信音波として好ましい実施形態ではあるが本発明は当該実施形態に限定されるわけではない。送信間隔、受信間隔と同等の情報すなわち各時刻における送信音波の状態識別と、当該各状態に対応する受信音波の識別ができるならばより一般に例えば連続的な時間変化を設けた音波を用いるようにしても構わない。   In the above description, the sound wave to be transmitted is described as a pulse train having an interval. Although the embodiment of the pulse train is a preferred embodiment as a transmission sound wave, the present invention is not limited to the embodiment. If the information equivalent to the transmission interval and the reception interval, that is, the state identification of the transmitted sound wave at each time and the reception sound wave corresponding to each state can be identified, more generally, for example, a sound wave having a continuous time change is used. It doesn't matter.

例えば周波数、音量などが連続的/断続的/ステップ的に変化するような時間変化を設けた音波を用いて、探索側端末10から音波送信中の各時刻において送信音波の状態を記録しておいて、当該状態の情報を利用することによって受信音波に対して同様に識別処理を行って受信間隔に相当する情報を抽出してもよい。   For example, the state of the transmitted sound wave is recorded at each time during the sound wave transmission from the search side terminal 10 using a sound wave having a time change such that the frequency, the volume, etc. change continuously / intermittently / stepwise. In addition, by using the information of the state, identification processing may be similarly performed on the received sound wave to extract information corresponding to the reception interval.

本発明においては説明を容易にするため、以降の説明でも主にパルス列音波を想定して送信間隔、受信間隔などの用語を主とした説明を行うが、上記のようなより一般的な送信音波である時間変化を設けた音波の場合にも適用できることは明らかである。   In the present invention, for ease of explanation, the following explanation will mainly explain terms such as a transmission interval and a reception interval assuming a pulse train acoustic wave, but more general transmission acoustic waves as described above. It is obvious that the present invention can also be applied to a sound wave provided with a time change.

次に相対方向推定部11が探索側端末10からみて被探索側端末20が存在する相対方向を推定する詳細につき説明する。図1で概略的に説明したように、音波設定・送信部15が設定した音波を送信している間、同時に探索側端末10はユーザが当該端末を手に持つなどして概ね水平に且つ当該ユーザの腕の長さなどに対応する概ね一定の半径の円状に、当該ユーザの位置する静止位置を中心にスウィング動作を受ける。そして当該スウィング動作中の各パルス音波送信時における探索側端末10の向きが向き取得部12により時刻と共に取得される。   Next, details of the relative direction estimation unit 11 estimating the relative direction in which the searched-side terminal 20 exists when viewed from the search-side terminal 10 will be described. As schematically illustrated in FIG. 1, while transmitting the sound wave set by the sound wave setting / transmission unit 15, the search-side terminal 10 is at the same time substantially horizontally with the user holding the terminal. A swing operation is performed around a stationary position where the user is located in a circle having a substantially constant radius corresponding to the length of the user's arm. Then, the direction of the search-side terminal 10 at the time of transmitting each pulse sound wave during the swing operation is acquired by the direction acquisition unit 12 together with the time.

なお、当該スウィング動作が所定の半径を伴い端末の向き変化と共に位置移動があることは本発明が波源の移動によるドップラー効果に対応する原理を利用していることから必須である。たとえば端末を固定位置で回転させるだけでは位置移動が(ほとんど)ないので相対方向推定は困難となる。   Note that it is essential that the swing operation has a predetermined radius and a positional movement with a change in the orientation of the terminal because the present invention uses the principle corresponding to the Doppler effect due to the movement of the wave source. For example, if the terminal is simply rotated at a fixed position, the relative direction estimation becomes difficult because there is (almost) no position movement.

当該スウィング動作に伴う音波送信終了後、被探索側端末20において上述の音波受信・識別部22の処理によって受信間隔が算出され、無線通信を介して相対方向推定部11に渡される。相対方向推定部11は当該受信間隔、予め設定し音波受信・識別部22より送信した音波の送信間隔、および各パルス送信時刻に取得された向きを用いて、ドップラー原理に対応するメカニズムを利用して被探索側端末20の相対方向を推定する。すなわち、スウィング中に探索側が非探索側に近づいている区間に送信した音波の受信間隔は送信間隔より狭くなり、反対に遠ざかっている区間に送信した音波の受信間隔は送信間隔より広くなる。これより、両区間の境界となる音波を特定し、その音波を送信した際の端末向きを相対方向と推定できる。   After the sound wave transmission associated with the swing operation is completed, a reception interval is calculated by the above-described processing of the sound wave reception / identification unit 22 in the searched terminal 20 and is passed to the relative direction estimation unit 11 via wireless communication. The relative direction estimation unit 11 uses a mechanism corresponding to the Doppler principle by using the reception interval, the transmission interval of the sound wave set in advance and transmitted from the sound wave reception / identification unit 22, and the direction acquired at each pulse transmission time. Thus, the relative direction of the searched terminal 20 is estimated. That is, the reception interval of the sound wave transmitted to the section where the searching side is approaching the non-search side during the swing is narrower than the transmission interval, and the reception interval of the sound wave transmitted to the section moving away is wider than the transmission interval. From this, the sound wave used as the boundary of both areas is specified, and the terminal direction at the time of transmitting the sound wave can be estimated as the relative direction.

具体的には次のように推定する。n個の音波S(i)(i=1、2、…、n)を送信した際の送信間隔をI_t(i)(i=1、2、…、n-1)、受信間隔をI_r(i)(i=1、2、…、n-1)、端末向きをD(i)(i=1、2、…、n)とし、相対方向RDは次式(2)で求められる。   Specifically, it is estimated as follows. The transmission interval when transmitting n sound waves S (i) (i = 1, 2,..., n) is I_t (i) (i = 1, 2,..., n−1), and the reception interval is I_r ( i) (i = 1, 2,..., n−1), the terminal direction is D (i) (i = 1, 2,..., n), and the relative direction RD is obtained by the following equation (2).

RD=D(i+1) (iはI_t(i)>I_r(i)かつI_t(i+1)≦I_r(i+1)を満たす) …(2)   RD = D (i + 1) (i satisfies I_t (i)> I_r (i) and I_t (i + 1) ≦ I_r (i + 1)) (2)

ここで、被探索側端末20が探索側端末10をスウィングした方向の後ろ側に位置する場合、式(2)の条件を満たす端末向きは得られない。その場合は次式(3)により、受信間隔が送信間隔より広くなる区間と、受信間隔が送信間隔より広く区間の境界となる音波を特定し、その音波を送信した際の端末向きの真後ろを相対方向RDと推定する。   Here, when the searched-side terminal 20 is located behind the direction in which the searched-side terminal 10 is swung, the terminal orientation satisfying the expression (2) cannot be obtained. In that case, the following equation (3) is used to identify the section where the reception interval is wider than the transmission interval and the sound wave that is the boundary of the section where the reception interval is wider than the transmission interval. Estimated relative direction RD.

RD=D(i+1) (iはI_t(i)<I_r(i)かつI_t(i+1)≧I_r(i+1)を満たす) …(3)   RD = D (i + 1) (i satisfies I_t (i) <I_r (i) and I_t (i + 1) ≧ I_r (i + 1)) (3)

前述の図2のデータを例に相対方向推定を示す。5個の音波S(1)〜S(5)を送信し、各音波S(i)送信時における端末向きD(i)、音波S(i)とS(i+1)との送信間隔I_t(i)、受信音波R(i)とR(i+1)との受信間隔I_r(i)がそれぞれ図中に示すようになったとする。この場合、式(2)より相対方向RD=D(2)=45°と推定する。   The relative direction estimation is shown by taking the data of FIG. 2 as an example. Transmits five sound waves S (1) to S (5), and each sound wave S (i) transmission direction D (i), transmission interval I_t between sound waves S (i) and S (i + 1) (i) Assume that the reception intervals I_r (i) between the received sound waves R (i) and R (i + 1) are as shown in the figure. In this case, the relative direction RD = D (2) = 45 ° is estimated from the equation (2).

なおまた上記の例であれば推定方向はD(2)=45°とその次のD(3)=90°の間の方向、としてもよいが、一般には送信間隔を細かく取ることで既に探索側端末10側に角度のデータが存在してユーザに即座に結果表示できるD(2)(またはD(3))と決定しても問題はない。   In the above example, the estimated direction may be a direction between D (2) = 45 ° and the next D (3) = 90 °, but in general, the search is already performed by taking a fine transmission interval. There is no problem even if it is determined as D (2) (or D (3)) that the angle data exists on the side terminal 10 side and the result can be immediately displayed to the user.

なお、以上の数式、式(2)及び式(3)ではスウィング動作が手によるもので概ね180°の半円となることを想定して場合分けを行っている。逆に、当該式(2)又は式(3)を適用すれば推定方向が定まることよりスウィング動作の円は180°あればよい。式(2)及び式(3)の適用例として図1に示すような配置で図2のようなデータが得られた場合を示した。当該データにおいては図1に示すように時計回りでスウィングしている例だが、反時計回りにスウィングしても全く同様に式(2)及び式(3)は適用できる。   In the above formulas, the formulas (2) and (3), the case is divided on the assumption that the swing motion is by hand and is a semicircle of approximately 180 °. On the contrary, if the formula (2) or (3) is applied, the circle of the swing motion may be 180 ° because the estimated direction is determined. As an application example of the equations (2) and (3), the case where data as shown in FIG. 2 is obtained with the arrangement as shown in FIG. 1 is shown. In this data, as shown in FIG. 1, the example is swinging clockwise, but the expressions (2) and (3) can be applied in the same manner even when swinging counterclockwise.

なおまた、式(2)及び式(3)は同内容を次のように表現してもよい。すなわち送信間隔列I_t(i)(i=1、2、…、n-1)から受信間隔列I_r(i)(i=1、2、…、n-1)を引いた差による時間間隔列すなわちI_t(i)−I_r(i)(i=1、2、…、n-1)において始めて符号が反転する箇所がi番目であったとして、[1]当該符号反転により符号が正から負へ反転するならRD=D(i)、[2]逆に当該符号反転により符号が負から正へ反転するならRD=D(i)+180°、すなわちRDはD(i)の逆方向、として求めてもよい。当該手法では最初に符号が反転する箇所を検出することにより、180°以上スウィングした場合も自動的に最初の180°の結果を用いることとなる。   The expressions (2) and (3) may express the same contents as follows. That is, the time interval sequence by the difference obtained by subtracting the reception interval sequence I_r (i) (i = 1, 2,..., N-1) from the transmission interval sequence I_t (i) (i = 1, 2,..., N-1). That is, assuming that the location where the sign is inverted for the first time in I_t (i) −I_r (i) (i = 1, 2,..., N−1) is the i-th position, [1] RD = D (i) if reversed to [2], on the contrary, if the sign is reversed from negative to positive by the sign inversion, RD = D (i) + 180 °, that is, RD is the reverse direction of D (i) You may ask for it. In this method, the first 180 ° result is automatically used even if the swing is 180 ° or more by detecting the portion where the sign is reversed first.

なおまた、360°スウィングさせて上記の符号反転箇所が初回および2回目で概ね反対の方向になるか確認して当該方向推定のエラー検出に用いることもできる。   In addition, it can be used for error detection of the direction estimation by performing a 360 ° swing and confirming whether or not the sign inversion portion is in the opposite direction at the first time and the second time.

図6に探索側端末10から被探索側端末20の相対方向推定を行う手順シーケンスを示す。また当該手順シーケンスにおける探索側端末10の各ステップのフローチャートを図7に、被探索側端末20の各ステップのフローチャートを図8に示す。図6に示す各端末自身および端末間の手順には手順(1)〜(14)と番号を付しているが、対応するステップの説明においては図7および図8においても同様に手順(i)[i=1〜14]として参照している。   FIG. 6 shows a procedure sequence for estimating the relative direction from the search-side terminal 10 to the search-side terminal 20. Further, a flowchart of each step of the search side terminal 10 in the procedure sequence is shown in FIG. 7, and a flowchart of each step of the search side terminal 20 is shown in FIG. Procedures (1) to (14) are numbered in the procedures of each terminal itself and between the terminals shown in FIG. 6. In the explanation of the corresponding steps, the procedure (i ) Referenced as [i = 1-14].

まず図6の手順シーケンスを説明する。手順(1)では探索側端末10でユーザが入力部13のボタンを押下することにより、端末上の対応アプリケーションが立ち上がるなどして相対方向推定が開始される。手順(2)にて、被探索側端末20に対して無線通信を介して相対方向推定開始を通知し、承認の返信(ACK)を受ける。手順(3)にて、音波設定・送信部15がパルス音波の送信間隔を決定する。なお前述のようにパルス音波およびその送信間隔は送信音波の好ましい実施形態であり、より一般には同等の情報を含む時間変化を設定した音波を送信音波として決定する。   First, the procedure sequence of FIG. 6 will be described. In the procedure (1), when the user presses the button of the input unit 13 on the search side terminal 10, the relative direction estimation is started, for example, by starting a corresponding application on the terminal. In step (2), the searchee side terminal 20 is notified of the start of relative direction estimation via wireless communication, and an approval reply (ACK) is received. In step (3), the sound wave setting / transmission unit 15 determines the transmission interval of the pulse sound wave. As described above, the pulse sound wave and its transmission interval are a preferred embodiment of the transmission sound wave, and more generally, a sound wave set with a time change including equivalent information is determined as the transmission sound wave.

手順(4)にて、当該決定した送信間隔(又はより一般に時間変化)の情報を被探索側端末20に無線送信する。また当該送信においては音波受信・識別部22にて受信音波より探索側端末10からの送信音波を識別できるように各パルスの周波数帯域の情報(当該情報もより一般の時間変化の情報に含まれる)も共に送信される。被探索側端末20は受信確認メッセージ(ACK)を返信すると共に、手順(5)に進み音波受信・識別部22がマイクを起動して音波受信すなわち録音を開始する。   In step (4), information on the determined transmission interval (or more generally time change) is wirelessly transmitted to the searched terminal 20. Also, in the transmission, information on the frequency band of each pulse (this information is also included in more general time change information so that the sound wave reception / identification unit 22 can identify the transmission sound wave from the search side terminal 10 from the received sound wave. ) Is also sent. The searched-side terminal 20 returns a reception confirmation message (ACK) and proceeds to step (5), where the sound wave reception / identification unit 22 activates the microphone and starts sound wave reception, that is, recording.

探索側端末10は受信確認(ACK)を受けると手順(6)にてユーザが入力部13のボタンを押下して方向推定のスウィング動作を開始する旨を探索側端末10に伝え、押下と同時にスウィング動作を加える。当該スウィング動作と共に手順(7)にて音波設定・送信部15によって音波が発信されると共に、同時に手順(8)にて当該音波発生の各時点においてスウィング動作により変化している探索側端末10の向きを向き取得部12が取得する。   Upon receiving the reception confirmation (ACK), the search-side terminal 10 informs the search-side terminal 10 that the user presses the button on the input unit 13 to start the direction estimating swing operation in step (6). Add swing motion. Along with the swing operation, a sound wave is transmitted by the sound wave setting / transmission unit 15 in the procedure (7), and at the same time, the search side terminal 10 that is changing due to the swing operation at each time point of the sound wave generation in the procedure (8). The orientation acquisition unit 12 acquires the orientation.

当該手順(6)後のスウィング開始と同時に手順(6)のボタン押下により起動される手順(7)及び手順(8)を行うことにより、探索側端末10において各音波パルス送信時刻(一般には送信音波の時間変化における注目時刻)と当該各時刻における端末の向きとが得られる。スウィングを終えると手順(9)にてユーザが入力部13のボタンを押下して探索側端末10にスウィング動作の終了を伝える。当該手順(9)は送信音波を全て送信した時点又はその所定時間後に探索側端末10が自動で終了判断するようにしてもよい。   By performing the procedure (7) and the procedure (8) started by pressing the button of the procedure (6) at the same time as the start of the swing after the procedure (6), each sound wave pulse transmission time (generally transmission) The time of interest in the time variation of the sound wave) and the orientation of the terminal at each time. When the swing is finished, in step (9), the user presses the button of the input unit 13 to notify the search side terminal 10 of the end of the swing operation. In the procedure (9), the search-side terminal 10 may automatically determine whether or not the transmission-side sound wave has been transmitted or after a predetermined time.

手順(10)にて無線通信により探索側端末10より被探索側端末20に相対方向推定の終了を通知し、被探索側端末20は確認応答(ACK)した後、手順(11)にてマイクを停止して録音(音波受信)を終了する。さらに被探索側端末20は手順(12)にて、手順(4)にて受信した送信間隔及び周波数等の情報並びに自身での手順(5)~(11)における録音データから、音波受信・識別部22によって受信間隔を算出する。   In step (10), the search-side terminal 10 notifies the searched-side terminal 20 of the end of the relative direction estimation by wireless communication, and the searched-side terminal 20 acknowledges (ACK), and then in step (11) the microphone To stop recording (sound wave reception). Further, in step (12), the searched-side terminal 20 receives and identifies the sound wave from the information such as the transmission interval and frequency received in step (4) and the recorded data in steps (5) to (11). The reception interval is calculated by the unit 22.

手順(13)にて当該算出された受信間隔は探索側端末10に無線送信され、確認応答メッセージ(ACK)を返信する。手順(14)にて探索側端末10は送信間隔、受信間隔、各時点における端末の向きとを用いて被探索側端末20の向きを推定する。   The reception interval calculated in step (13) is wirelessly transmitted to the search side terminal 10, and an acknowledgment message (ACK) is returned. In step (14), the search-side terminal 10 estimates the direction of the searched-side terminal 20 using the transmission interval, the reception interval, and the terminal direction at each time point.

なお、本発明においては上述のように探索側端末10と被探索側端末20とで同期処理を行うことによって、音波送信を行う時間区間を含みその他の余分な時間を極力含まない区間として手順(5)〜(11)間の録音が行われるため、被探索端末20側で音波受信・識別部22が録音から送信音波に対応する音を識別抽出するのが容易になるという効果がある。   In the present invention, as described above, the search side terminal 10 and the searched side terminal 20 perform the synchronization process so that a period including a time period in which sound wave transmission is performed and a period not including any extra time as much as possible is used. Since the recording between 5) and (11) is performed, there is an effect that it becomes easy for the sound receiving / identifying unit 22 to identify and extract the sound corresponding to the transmitted sound wave from the recording on the searched terminal 20 side.

また以上図6のシーケンスにおける探索側端末10の各ステップのフローチャートである図7を説明する。ステップS0にて相対方向推定開始するとステップS1[手順(1)]にて入力部13のボタンをユーザが押下する。ステップS2[手順(2)]では被探索側端末20に対して相対方向推定の開始を無線通知し、処理の同期を促す。ステップS3[手順(3)]では送信間隔および使用周波数(一般には送信音波に設定する時間変化)を音波設定・送信部15が決定し、ステップS4[手順(4)]では当該決定情報(送信間隔など)を被探索側端末20に無線通知する。   Further, FIG. 7 which is a flowchart of each step of the search side terminal 10 in the sequence of FIG. 6 will be described. When the relative direction estimation starts in step S0, the user presses the button of the input unit 13 in step S1 [procedure (1)]. In step S2 [Procedure (2)], the searchee side terminal 20 is notified by radio of the start of relative direction estimation and prompts the synchronization of the process. In step S3 [Procedure (3)], the sound wave setting / transmission unit 15 determines a transmission interval and a use frequency (generally, a time change set in the transmission sound wave). In Step S4 [Procedure (4)], the determination information (transmission) (Interval etc.) is notified to the searched-side terminal 20 by radio.

ステップS5[手順(6)]に進みユーザによるスウィング動作開始の合図であるボタン押下を入力部13が検知する。ステップS5と同時にユーザが探索側端末10にスウィング動作を加えると共に、ステップS6[手順(6),(7)]において音波送信および端末向き取得を行う。スウィング動作を終えたユーザはステップS7[手順(9)]にて入力部13のボタンを押下することによりスウィング動作終了を探索側端末10に伝える。前述のように当該ステップS7はユーザによるボタン押下ではなく音波送信終了後自動で行うようにしてもよい。   Proceeding to step S5 [Procedure (6)], the input unit 13 detects that the user has pressed the button, which is a signal for starting the swing operation. Simultaneously with step S5, the user applies a swing motion to the search side terminal 10, and at step S6 [procedures (6) and (7)], performs sound wave transmission and terminal orientation acquisition. The user who has finished the swing operation presses the button of the input unit 13 in step S7 [Procedure (9)] to notify the search-side terminal 10 of the end of the swing operation. As described above, step S7 may be automatically performed after the end of the sound wave transmission, instead of being pressed by the user.

ステップS8[手順(10)]では無線通信により相対方向推定のスウィング動作の終了を被探索側端末20に伝える。ステップ[手順(13)]では被探索側端末20が算出した受信間隔を無線にて送信し、探索側端末10が受信する。ステップS10[手順(14)]にて送信間隔、受信間隔、取得向きに基づいて被探索側端末20の相対方向を推定し、ステップS11にてフローは終了する。またステップS5、S7及びS9にてボタン押下が検出されなかった場合や、被探索側端末20から必要な情報が送信されてこなかった場合はフロー中にてエラーが発生したと判定し、再度ステップS1よりやり直す。   In step S8 [Procedure (10)], the end of the swing operation of relative direction estimation is transmitted to the searched terminal 20 by wireless communication. In the step [Procedure (13)], the reception interval calculated by the searchee side terminal 20 is transmitted by radio, and the search side terminal 10 receives it. In step S10 [Procedure (14)], the relative direction of the searched terminal 20 is estimated based on the transmission interval, reception interval, and acquisition direction, and the flow ends in step S11. If no button press is detected in steps S5, S7, and S9, or if necessary information is not transmitted from the searchee side terminal 20, it is determined that an error has occurred in the flow, and the step is repeated. Start over from S1.

なお、図6および図7で探索側端末10に対するユーザのボタン押下として説明した部分は、入力部13が例えばタッチパネル等のその他のインタフェースであってもよく、同様に各種の開始合図などの入力検知として用いられる。インタフェースとしては手順(6)のユーザ入力検知後に探索側端末10に余分な動作を加えることなく迅速且つスムーズにスウィング動作を開始でき、スウィング終了時も手順(9)にて探索側端末10に余分な動作を加えることなく迅速且つスムーズに端末にユーザ入力を伝えることのできるインタフェースが好ましく、ボタン押下はその一例である。   6 and 7, the input unit 13 may be another interface such as a touch panel, and similarly input detection such as various start cues. Used as As an interface, after the user input is detected in step (6), the swing operation can be started quickly and smoothly without adding any extra operation to the search side terminal 10; An interface that can quickly and smoothly transmit user input to the terminal without adding any operation is preferable, and button pressing is an example.

さらに以上図6のシーケンスにおける被探索側端末20の各ステップのフローチャートである図8を説明する。ステップS20で相対方向推定を開始すると、まずステップS21[手順(2)]にて探索側端末10からの相対方向開始通知すなわち同期リクエストを受信し、相対方向推定に応じられるよう準備を行い応答返信する。ステップS22[手順(4)]では探索側端末10より送信間隔および使用周波数などの情報を無線にて受信し、当該情報は音波受信・識別部22に後の識別処理のために渡される。その後ステップS23[手順(5)]にて音波受信・識別部22がマイクを起動し音波受信すなわち録音を開始する。ステップS24[手順(10)]にて探索側端末10より相対方向推定におけるスウィング動作及び音波送信の終了通知を受信し、応答すると共に状態を同期させる。すなわちステップS25[手順(11)]に進んで音波受信・識別部22において起動したマイクを停止し、録音を終了する。   Furthermore, FIG. 8 which is a flowchart of each step of the searchee side terminal 20 in the sequence of FIG. 6 will be described. When the relative direction estimation is started in step S20, first, in step S21 [Procedure (2)], a relative direction start notification, that is, a synchronization request is received from the search side terminal 10, preparation is made to respond to the relative direction estimation, and a response is returned. To do. In step S22 [Procedure (4)], information such as a transmission interval and a used frequency is wirelessly received from the search side terminal 10, and the information is passed to the sound wave reception / identification unit 22 for subsequent identification processing. Thereafter, in step S23 [Procedure (5)], the sound wave reception / identification unit 22 activates the microphone and starts sound wave reception, that is, recording. In step S24 [Procedure (10)], the search terminal 10 receives the notification of the end of the swing operation and the sound wave transmission in the relative direction estimation, responds, and synchronizes the state. That is, the process proceeds to Step S25 [Procedure (11)], the microphone activated in the sound wave reception / identification unit 22 is stopped, and the recording is ended.

ステップS26[手順(12)]に進み、音波受信・識別部22はステップS22にて受信した情報を用いて録音データより受信間隔を算出する。ステップS27[手順(13)]に進み、当該算出結果を探索側端末10に通知するとステップS28にてフローは終了する。また、当該フローにおいてステップS22、S24などにて探索側端末10より相対方向推定のフローが順調に進んでいる旨の情報を受信できない場合にはエラーが発生しているので、再度ステップS21に戻る。   Proceeding to step S26 [procedure (12)], the sound wave reception / identification unit 22 calculates a reception interval from the recorded data using the information received in step S22. Proceeding to step S27 [procedure (13)] and notifying the search side terminal 10 of the calculation result, the flow ends in step S28. In addition, if information indicating that the relative direction estimation flow is proceeding smoothly from the search-side terminal 10 in steps S22 and S24 in the flow cannot be received, an error has occurred, and the process returns to step S21 again. .

以上のように、本発明によれば新たなインフラ設備や特殊ハードウェアを必要とせず、一般的な携帯端末を用いて、端末間の相対方向を推定できる。次に本発明を用いて実現できる各種アプリケーション、サービスを紹介する。各紹介例は以下の前提に基づいている。
(前提A)非探索側端末上でアプリケーションが起動していること
(前提B)端末間で無線通信できること
以下の説明では、これらの前提を達成する手段の例についても説明する。
As described above, according to the present invention, new infrastructure equipment and special hardware are not required, and the relative direction between terminals can be estimated using a general mobile terminal. Next, various applications and services that can be realized using the present invention will be introduced. Each introduction is based on the following assumptions.
(Prerequisite A) The application is running on the non-search side terminal
(Assumption B) Wireless communication between terminals In the following description, examples of means for achieving these assumptions will also be described.

(例1)
オフ会の待合わせにおける相手特定支援
SNS(Social Network Service)のオフ会等、ネットワーク上で仲良くなった人と実際に待合わせする場合に、面識がないため、待合わせ場所に無関係な人が複数いると、待合わせ相手を特定することが容易ではない。その際に、相手との相対方向を提供することで相手特定を支援する。
(前提Aの達成手段)SNSから携帯端末に待合わせ場所、待合わせ日時の情報を取り込む。携帯端末で取得したGPSの位置情報を監視し、待合わせ場所付近にいることを検知したらアプリを起動する。もしくは、待合わせ日時に近づいたら、アプリを起動する。
(前提Bの達成手段)SNSから待合わせIDを携帯端末に取り込む。アプリ起動時に同じIDを持つ端末と無線通信リンクを確立する。
(Example 1)
Partner identification support in off-line meeting
When meeting with people who have become friends on the network such as SNS (Social Network Service) off-site, there is no acquaintance, so if there are several people who are unrelated to the meeting place, specify the meeting partner It is not easy. At that time, the relative direction with the opponent is provided to assist the identification of the opponent.
(Meeting means for Assumption A) The information on the meeting place and the meeting date and time is taken in from the SNS to the portable terminal. Monitor the GPS location information acquired on your mobile device, and launch the app when you detect that you are near a meeting place. Or, when the meeting date and time approaches, start the application.
(Measuring method for Premise B) Import the meeting ID from SNS into the mobile terminal. Establish a wireless communication link with a terminal that has the same ID when the app starts.

(例2)
インターネット登録アルバイトの待合わせにおける相手特定支援
ショットワークス(http://shotworks.yahoo.co.jp/guest)等、インターネットを通して登録するアルバイトは、毎回場所や勤務仲間が異なるケースが多い。そのようなアルバイトの待合わせ時は、(例1)と同様にして、相手特定を支援する。
(前提Aの達成手段)登録サイトから携帯端末に待合わせ場所、待合わせ日時の情報を取り込む。携帯端末で取得したGPSの位置情報を監視し、待合わせ場所付近にいることを検知したらアプリを起動する。もしくは、待合わせ日時に近づいたら、アプリを起動する。
(前提Bの達成手段)登録サイトから待合わせIDを携帯端末に取り込む。アプリ起動時に同じIDを持つ端末と無線通信リンクを確立する。
(Example 2)
Part-time workers who register through the Internet, such as partner-specific support Shotworks (http://shotworks.yahoo.co.jp/guest) at the meeting of Internet-registered part-time workers, often have different locations and work colleagues. When waiting for such a part-time job, support partner identification as in (Example 1).
(Meeting means of Assumption A) Information on the meeting place and the date and time of meeting is taken into the mobile terminal from the registration site. Monitor the GPS location information acquired on your mobile device, and launch the app when you detect that you are near a meeting place. Or, when the meeting date and time approaches, start the application.
(Measuring method for Assumption B) Import the meeting ID from the registration site to the mobile terminal. Establish a wireless communication link with a terminal that has the same ID when the app starts.

(例3)
知人との待合わせにおける相手特定支援
家族や友人との待合わせ時において、相手の顔を知っていても、待合わせ場所が混雑していたり、見通しが悪かったりすると相手特定が難しいケースがある。その際に、(例1)と同様にして、相手特定を支援する。
(前提Aの達成手段)手動で起動。
(前提Bの達成手段)電話やメールを通してIDを共有し、共有したIDを携帯端末に取り込む。アプリ起動時に同じIDを持つ端末と無線通信リンクを確立する。
(Example 3)
Identifying the partner in meeting with an acquaintance When meeting with a family member or friend, even if you know the face of the other party, it may be difficult to identify the partner if the meeting place is crowded or the prospect is poor. At that time, the partner identification is supported in the same manner as in (Example 1).
(Measuring method for assumption A) Start manually.
(Measuring method for Premise B) Share the ID via phone or email, and import the shared ID to the mobile device. Establish a wireless communication link with a terminal that has the same ID when the app starts.

(例4)
レストランにおける配達サービス
マクドナルド(登録商標)やモスバーガ(登録商標)等、レジでの注文時に商品がない場合、客に番号札を渡して、商品が出来上がり次第、店員が対象の番号札を持つ客を目視で探し、配達するケースがある。客席が複数階にまたがる場合等、店員が対象の番号札を探すのに時間を要する場合がある。そのような場合に、提案方法を用いて対象の客発見を支援する。
(前提Aの達成手段)会計時に電子マネーを用い、電子マネーを用いた会計をトリガーとしてアプリを起動する。
(前提Bの達成手段)電子マネーの会計時にIDを取り込み、同じIDを持つ端末と無線通信リンクを確立する。
(Example 4)
Delivery service at restaurants If there is no product when ordering at the cash register, such as McDonald's (registered trademark) or Mosberga (registered trademark), give the customer a number tag and as soon as the product is completed, the clerk will ask the customer with the target number tag There is a case of searching and delivering visually. It may take time for the clerk to search for the target number tag, such as when the seats span multiple floors. In such a case, the proposed method is used to support the target customer discovery.
(Measuring means for Assumption A) Electronic money is used at the time of accounting, and the application is activated with accounting using electronic money as a trigger.
(Measuring means for Assumption B) Take in an ID when accounting for electronic money and establish a wireless communication link with a terminal with the same ID.

(例5)
被災者発見
被災時に瓦礫の下に埋まっている被災者を発見する際に、提案方法を用いて発見を支援する。
(前提Aの達成手段)被災地付近の基地局から災害情報をブロードキャストし、アプリを起動させる。
(前提Bの達成手段)上記のブロードキャストを通してIDを共有する。
なお、当該(例5)においては被探索側端末20からの各種応答(図6に示すACK等)もユーザ入力を待たず自動に行うものとする。
(Example 5)
Finding victims When discovering victims buried under rubble at the time of the disaster, support discovery using the proposed method.
(Measuring method for assumption A) Broadcast disaster information from the base station near the disaster area and launch the app.
(Measuring means for Assumption B) Share the ID through the above broadcast.
Note that in this (example 5), various responses from the searchee side terminal 20 (ACK shown in FIG. 6 and the like) are automatically performed without waiting for user input.

また、固定PC、機器、モノに非探索側端末の機能を追加することで、以下のアプリケーション、サービスが実現できる。   In addition, the following applications and services can be realized by adding the functions of the non-search side terminal to fixed PCs, devices, and things.

(例6)
所有物発見
リモコンや音楽プレイヤ等の所有物が部屋で見つからない時や、屋外で落とした際に、提案方法を用いることで発見が容易となる。
(前提Aの達成手段)無線通信を用いてアプリを起動させる。
(前提Bの達成手段)(所有物であるため)事前設定する。
(Example 6)
Property discovery When a property such as a remote control or a music player is not found in a room or dropped outdoors, discovery is facilitated by using the proposed method.
(Measuring means for Assumption A) The application is started using wireless communication.
(Measuring method for Premise B) Pre-set (because it is a property).

(例7)
違法無線LAN AP(アクセスポイント)発見/特定
違法無線LAN APの存在を検知した場合、SSID(Service Set ID)の情報は取得できるが、電波は目に見えないため、違法無線LAN APを発見することが容易でない場合がある。また、例えば、目の前に2つの無線LAN APがあっても、どちらが違法無線LAN APであるかを特定するためには、機器設定を参照したり、どちらかの電源をオフにしたりする手間を要する。このような場合に、提案方法を用いる。
(前提Aの達成手段)無線通信を用いてアプリを起動させる。
(前提Bの達成手段)取得したSSIDから無線LAN APに接続する。
(Example 7)
Illegal wireless LAN AP (access point) discovery / When detecting the existence of a specific illegal wireless LAN AP, SSID (Service Set ID) information can be acquired, but the radio waves are not visible, so the illegal wireless LAN AP is discovered It may not be easy. Also, for example, even if there are two wireless LAN APs in front of you, in order to identify which one is an illegal wireless LAN AP, you need to refer to the device settings or turn off one of the power supplies. Cost. In such a case, the proposed method is used.
(Measuring means for Assumption A) The application is started using wireless communication.
(Measuring method for Assumption B) Connect to the wireless LAN AP from the acquired SSID.

(例8)
ロボット案内サービス
ロボット案内サービスが普及すると、人がロボットの位置まで移動し、サービスを受けるだけではなく、携帯電話のロボット案内サービスのweb画面上をクリックすると、ロボットが目の前に来てくれると便利である。その際に、提案方法を用いてロボットが対象の人を特定する。
(前提Aの達成手段)web上のクリック動作をトリガーに、webサーバからロボットへ信号が送信され、アプリを起動する。
(前提Bの達成手段)webからIDを携帯電話に取り込み、同じIDを持つ相手と無線通信リンクを確立する。
(Example 8)
Robot guidance service When the robot guidance service spreads, people move to the position of the robot and receive the service, but when clicking on the web screen of the robot guidance service on the mobile phone, the robot will come in front of you Convenient. At that time, the robot identifies the target person using the proposed method.
(Measuring method for Premise A) Triggered by a click action on the web, a signal is sent from the web server to the robot, and the application is started.
(Measuring method for Assumption B) Import the ID from the web into the mobile phone and establish a wireless communication link with the other party with the same ID.

10…探索側端末、11…相対方向推定部、12…向き取得部、14…無線通信部、15…音波設定・送信部、20…被探索側端末、21…無線通信部、22…音波受信・識別部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Search side terminal, 11 ... Relative direction estimation part, 12 ... Direction acquisition part, 14 ... Wireless communication part, 15 ... Sound wave setting / transmission part, 20 ... Searched side terminal, 21 ... Wireless communication part, 22 ... Sound wave reception・ Identifier

Claims (10)

探索側端末から被探索側端末の相対方向を推定する相対方向推定方法であって、
当該推定を開始する旨の情報と当該推定に用いる音波に設定する第1の時間変化の情報とを無線通信を用いて前記探索側端末から前記被探索側端末に通知する通知段階と、
該通知段階の後、前記被探索側端末が録音を開始する録音開始段階と、
該通知段階の後、前記探索側端末に対して該端末の向きを変える所定の運動が加えられる運動段階と、
該運動段階と同時に前記探索側端末が前記第1の時間変化を設定した音波を送信する音波送信段階と、
該運動段階における前記探索側端末の向きの時間変化を取得する向き取得段階と、
該運動段階の終了を前記探索側端末より前記被探索側端末に無線通信を用いて通知し、該被探索端末が前記開始した録音を終了する録音終了段階と、
前記録音終了段階の後、前記被探索側端末が前記通知された第1の時間変化の情報を用いて前記録音より当該第1の時間変化との相関の強い箇所を抽出し、当該箇所の時間変化である第2の時間変化の情報を前記探索側端末に無線送信する段階と、
前記第1の時間変化の情報と前記第2の時間変化の情報と前記向き取得段階において取得された向きの時間変化とに基づいて前記探索側端末が前記相対方向を推定する段階とを備えることを特徴とする相対方向推定方法。
A relative direction estimation method for estimating a relative direction of a searched terminal from a searching terminal,
A notification step of notifying the searchee side terminal from the search side terminal using wireless communication information indicating that the estimation is started and information on the first time change set in the sound wave used for the estimation;
A recording start stage in which the searchee terminal starts recording after the notification stage;
After the notification step, an exercise step in which a predetermined exercise for changing the orientation of the terminal is applied to the searching terminal;
A sound wave transmitting step in which the search side terminal transmits a sound wave in which the first time change is set simultaneously with the exercise step;
A direction acquisition step of acquiring a time change of the direction of the search terminal in the exercise phase;
The end of the exercise stage is notified from the search side terminal to the searched side terminal using wireless communication, and the recording end stage in which the searched terminal ends the started recording;
After the recording end stage, the searched terminal uses the notified first time change information to extract a portion having a strong correlation with the first time change from the recording, and the time of the portion Wirelessly transmitting information of a second time change that is a change to the search side terminal;
A step of the search side terminal estimating the relative direction based on the first time change information, the second time change information, and the direction time change acquired in the direction acquisition step. A relative direction estimation method characterized by:
前記第1の時間変化が前記送信する音波を第1の時間間隔列を設けた複数のパルス状音波とする時間変化であり、
前記第2の時間変化が前記録音より前記第1の時間間隔列との相関の強い間隔にてパルス状に音量増加が見られる箇所を抽出し、当該箇所における複数のパルス状の音量増加の時間間隔の列である第2の時間間隔列としての時間変化であることを特徴とする請求項1に記載の相対方向推定方法。
The first time change is a time change in which the sound wave to be transmitted is a plurality of pulsed sound waves provided with a first time interval sequence;
A portion where the volume increase is seen in a pulse shape at an interval where the second time change is more correlated with the first time interval sequence than the recording is extracted, and a plurality of pulse-like volume increase times at the location are extracted. The relative direction estimation method according to claim 1, wherein the relative direction estimation method is a time change as a second time interval sequence which is a sequence of intervals.
前記第1の時間変化が前記送信する音波を所定周波数帯域とし第1の時間間隔列を設けた複数のパルス状音波とする時間変化であり、
前記第2の時間変化が前記録音より前記第1の時間間隔列との相関の強い間隔にてパルス状に音量増加が見られ且つ前記所定周波数帯域と概ね一致する箇所を抽出し、当該箇所における複数のパルス状の音量増加の時間間隔の列である第2の時間間隔列としての時間変化であることを特徴とする請求項1に記載の相対方向推定方法。
The first time change is a time change in which the sound wave to be transmitted is a predetermined frequency band and is a plurality of pulsed sound waves provided with a first time interval sequence,
A portion where the volume change is seen in a pulse form at an interval having a strong correlation with the first time interval sequence from the recording and the second time change is substantially coincident with the predetermined frequency band is extracted. The relative direction estimation method according to claim 1, wherein the relative direction estimation method is a time change as a second time interval sequence which is a sequence of time intervals of a plurality of pulse-like volume increases.
前記推定する段階が、前記第1の時間間隔列より前記第2の時間間隔列を引いた差よりなる時間間隔列において符号が反転する箇所に対応する時刻を用いて、前記向き取得段階において取得された向きの時間変化より当該時刻に対応する向きを求め、当該符号反転が負への反転ならば当該向きを前記相対方向として推定し、当該符号反転が正への反転であれば当該向きの逆向きを前記相対方向として推定することを特徴とする請求項2または3に記載の相対方向推定方法。   The estimation step is acquired in the orientation acquisition step using a time corresponding to a place where a sign is inverted in a time interval sequence formed by subtracting the second time interval sequence from the first time interval sequence. The direction corresponding to the time is obtained from the time change of the determined direction, and if the sign inversion is negative, the direction is estimated as the relative direction, and if the sign inversion is positive, the direction The relative direction estimation method according to claim 2, wherein a reverse direction is estimated as the relative direction. 前記第1の時間間隔列を乱数を用いて決定することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の相対方向推定方法。   The relative direction estimation method according to claim 2, wherein the first time interval sequence is determined using a random number. 前記所定の運動が前記探索側端末を静止位置を中心とした概ね一定の半径よりなる略半円状で且つ概ね水平方向のスウィング運動であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の相対方向推定方法。   6. The swing motion according to claim 1, wherein the predetermined motion is a substantially semicircular and substantially horizontal swing motion with a substantially constant radius centered on a stationary position of the search side terminal. The relative direction estimation method described. 前記向き取得段階が地磁気センサを利用して前記探索側端末の向きの時間変化を取得することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の相対方向推定方法。   The relative direction estimation method according to claim 1, wherein the direction acquisition step acquires a time change in the direction of the search terminal using a geomagnetic sensor. 当該相対方向推定方法が前記探索側端末のユーザと前記被探索側端末のユーザとの待ち合わせに利用されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の相対方向推定方法。   The relative direction estimation method according to claim 1, wherein the relative direction estimation method is used for waiting between a user of the search side terminal and a user of the searched side terminal. 被探索側端末の相対方向を推定する探索側端末であって、
時間変化を設定した音波を送信する音波設定・送信部と、
前記探索側端末の向きを取得する向き取得部と、
前記被探索側端末と無線通信する無線通信部と、
前記被探索側端末の存在する相対方向を推定する相対方向推定部とを備え、
当該推定を開始する旨の情報及び当該推定に用いる第1の時間変化の情報を前記無線通信部を介して前記被探索側端末に通知した後、該被探索側端末が音波を受信開始すると共に、前記探索側端末の向きを変えるよう加えられる所定の運動と同時に前記音波設定・送信部が前記第1の時間変化を設定した音波を送信すると共に前記向き取得部が当該送信中における前記探索側端末の向きを取得し、前記通知における前記第1の時間変化の情報に基づいて前記被探索側端末が前記受信開始して受信した音波より前記第1の時間変化との相関が強い箇所として識別した箇所の時間変化である第2の時間変化の情報を前記無線通信部を介して返信し、前記相対方向推定部が前記第1の時間変化の情報と前記第2の時間変化の情報と前記送信中に取得された前記探索側端末の向きとに基づいて前記相対方向を推定することを特徴とする探索側端末。
A search-side terminal that estimates a relative direction of a searched-side terminal;
A sound wave setting / transmission unit for transmitting a sound wave with a time change set;
An orientation acquisition unit for acquiring the orientation of the search side terminal;
A wireless communication unit that wirelessly communicates with the searched terminal;
A relative direction estimation unit that estimates a relative direction in which the searched terminal exists,
After notifying the to-be-searched side terminal of the information to start the estimation and the first time change information to be used for the estimation, the to-be-searched side terminal starts receiving the sound wave. The sound wave setting / transmission unit transmits the sound wave in which the first time change is set simultaneously with a predetermined motion applied to change the direction of the search side terminal, and the direction acquisition unit transmits the sound wave during the transmission. The terminal orientation is acquired and identified as a location having a stronger correlation with the first time change than the sound wave received by the searchee terminal based on the first time change information in the notification. Information on the second time change, which is the time change at the location, is sent back via the wireless communication unit, and the relative direction estimation unit is configured to send the first time change information, the second time change information, and the Get while sending Searching side terminal and estimates the relative direction the based on the orientation of the search terminal.
探索側端末より相対方向を推定される被探索側端末であって、
音波を受信して該音波の時間変化を識別する音波受信・識別部と、
前記探索側端末と無線通信する無線通信部とを備え、
当該推定を開始する旨の情報及び当該推定に用いる音波に設定する第1の時間変化の情報を前記無線通信部を介して前記探索側端末より通知された後に前記音波受信・識別部が音波の受信を開始し、前記探索側端末が該探索側端末の向きを変えるよう加えられる所定の運動と同時に前記第1の時間変化を設定した音波を送信すると共に当該送信中における前記探索側端末の向きを取得し、前記音波受信・識別部が当該受信した音波を前記通知における前記第1の時間変化の情報に基づいて該第1の時間変化との相関が強い部分を識別して当該部分の時間変化である第2の時間変化を求め、該第2の時間変化の情報を前記無線通信部を介して前記探索側端末に返信し、該探索側端末に前記第1の時間変化の情報と前記第2の時間変化の情報と前記送信中に取得された前記探索側端末の向きとに基づいて前記相対方向を推定させることを特徴とする被探索側端末。
A searched terminal whose relative direction is estimated by a searching terminal;
A sound wave reception / identification unit that receives sound waves and identifies temporal changes of the sound waves;
A wireless communication unit that wirelessly communicates with the search side terminal;
After the information on the start of the estimation and the information on the first time change set in the sound wave used for the estimation are notified from the search side terminal via the wireless communication unit, the sound wave reception / identification unit Starts reception, transmits a sound wave in which the first time change is set simultaneously with a predetermined motion applied so that the search terminal changes the direction of the search terminal, and the direction of the search terminal during the transmission The sound wave reception / identification unit identifies the portion having a strong correlation with the first time change based on the information on the first time change in the notification, and identifies the time of the portion. A second time change that is a change is obtained, information on the second time change is returned to the search side terminal via the wireless communication unit, and the information on the first time change and the information on the first time change are returned to the search side terminal. Second time change information and previous The search terminal, characterized in that to estimate the relative direction based on the orientation of the acquired during transmission the search terminal.
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