JP6064484B2 - 位置認識プログラム，位置認識装置および位置認識方法 - Google Patents

Description

本発明は，複数の端末の相対的な位置関係を認識する位置認識プログラム，位置認識装置および位置認識方法に関するものである。

並べられた複数の端末の相対的な位置関係を，認識したいシーンがある。例えば，並べられた複数の端末の画面表示や操作を連携させたい場合など，それらの複数の端末がどのような順に並んでいるかを認識する必要がある。端末の位置を認識する技術としては，ＧＰＳ（Global Positioning System ）を利用する技術や，無線ＬＡＮ（Local Area Network）のＲＳＳＩ（Received signal strength indication ）を利用する技術，ビーコンなどのアンカー装置を利用する技術などがある。

なお，ＩＣ（Integrated Circuit）タグ間で電波，磁気，音，光などを用いたプローブ通信を行い，プローブ信号の減衰からＩＣタグ間の位置関係を推定することで，ＩＣタグが付けられた物品の相対的な位置関係を認識する技術が知られている。

ＷＯ２００５／０６９４９９

ＧＰＳを利用する技術や，ＲＳＳＩを利用する技術などでは，数十ｃｍ〜数ｍ程度の精度でしか位置を認識することができず，数ｃｍ〜十数ｃｍ程度の間隔で並べられた端末の位置を精度良く認識するのは難しいという問題がある。また，アンカー装置などの特別な機器を利用する技術では，コストが増加するという問題や，特別な機器が設置された特定の場所でしか位置認識ができないという問題がある。

一側面では，本発明は，並べられた複数の端末の相対的な位置関係を，容易に認識することが可能となる技術を提供することを目的とする。

１態様では，開示するプログラムは，コンピュータを次のように機能させる。すなわち，前記プログラムは，前記プログラムがインストールされて実行されるコンピュータに，１）振動を伝播する場所に置かれた端末により振動が発生してから，該振動が前記場所に置かれた別の端末で検出されるまでの時間を取得し，２）複数の端末間について取得された前記時間から，前記場所に置かれた複数の端末の並び順を特定し，３）前記並び順が特定された複数の端末のうちのいずれか２つ以上の端末から，それぞれの端末で撮影された画像を取得し，４）取得された２つ以上の画像の重なり部分の位置関係から，前記並び順の方向を特定する処理を実行させる。

１態様では，並べられた複数の端末の相対的な位置関係を，特別な位置測位のための場所を限定したり，設備を必要とせず，低コストで容易に認識することが可能となる。

本実施の形態による位置認識を行うシステムの構成例を示す図である。 本実施の形態による端末の外観の例を示す図である。 本実施の形態による端末の構成例を示す図である。 本実施の形態によるアドレスデータの例を示す図である。 本実施の形態による配置マップデータの例を示す図である。 本実施の形態による端末を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。 本実施例１による基準端末決定の例を説明する図である。 本実施例１による２台目の端末が置かれた例を説明する図である。 本実施例１による端末がテーブルに置かれたことにより発生した振動が検出される際の波形のイメージを示す図である。 本実施例１による３台目の端末が置かれた例を説明する図である。 本実施例１による３台目の端末が置かれた例を説明する図である。 本実施例１による端末の並び順の方向を特定する例を説明する図である。 本実施例１による端末の並び順の方向を特定する例を説明する図である。 本実施例１による並べられた端末の表示画面の方向を統一する例を説明する図である。 本実施例１の位置認識部による位置認識処理フローチャートである。 本実施例１の位置認識対象特定部による位置認識対象端末特定処理フローチャートである。 本実施例１の位置分析部による相対位置関係分析処理フローチャートである。 本実施例１の基準端末である端末の位置分析部による基準端末処理（１）フローチャートである。 本実施例１の基準端末以外の端末の位置分析部による基準端末外端末処理（１）フローチャートである。 本実施例１の並び方向特定部による並び方向特定処理フローチャートである。 本実施例１の画面方向統一部による画面方向統一処理フローチャートである。 本実施例２による測位を説明する図である。 本実施例２による端末が振動子を動作したことにより発生した振動が検出される際の波形のイメージを示す図である。 本実施例２の位置分析部による相対位置関係分析処理フローチャートである。 本実施例２の基準端末である端末の位置分析部による基準端末処理（２）フローチャートである。 本実施例２の基準端末以外の端末の位置分析部による基準端末外端末処理（２）フローチャートである。 外部のサーバを含む場合の本実施の形態による位置認識を行うシステムの構成例を示す図である。

以下，本実施の形態について，図を用いて説明する。

図１は，本実施の形態による位置認識を行うシステムの構成例を示す図である。

図１に示すシステムにおいて，端末１０は，相対的な位置関係を認識する対象のコンピュータである。無線ルータ２０は，端末１０間の通信を実現する無線ＬＡＮのアクセスポイントとなる機器である。本実施の形態では，各端末１０は，無線ルータ２０を介して，互いに通信を行う。なお，端末１０間の通信として，例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など，他の通信技術を用いてもよい。

図２は，本実施の形態による端末の外観の例を示す図である。

本実施の形態の例では，端末１０は，図２に示すようなスマートフォンやタブレット端末などのスマート端末であるものとする。端末１０は，図２に示すように，本体前面にディスプレイ１１を備える。端末１０には，上下方向があり，通常時には，図２の矢印に示す方向が上方向となるように，ディスプレイ１１への画面表示が行われる。なお，本実施の形態による位置認識の技術によって，相対的な位置関係を認識する対象の端末１０が，必ずしもスマート端末である必要はない。例えば，端末１０が，ノートＰＣ（Personal Computer ）などであってもよい。

図３は，本実施の形態による端末の構成例を示す図である。

図３（Ａ）に示すように，端末１０は，加速度センサ１２，振動子（バイブレータ）１３，カメラ１４，地磁気センサ１５等の機器を内蔵している。これらの機器は，市販される多くのスマート端末に標準で内蔵されている機器である。

端末１０は，位置認識部１００を備える。位置認識部１００は，端末１０間の相対的な位置関係を認識する。位置認識部１００は，例えば，独立したソフトウェアプログラムで実現されてもよいし，何らかのアプリケーションの一機能として実現されていてもよい。位置認識処理部１００は，通信制御部１１０，位置認識対象特定部１２０，位置分析部１３０，並び方向特定部１４０，画面方向統一部１５０，アドレス情報記憶部１６０，配置マップ情報記憶部１７０を備える。

通信制御部１１０は，他の端末１０との通信を制御する。位置認識対象特定部１２０は，相対的な位置関係を認識する対象の端末１０を特定する。

位置分析部１３０は，テーブルや床などの振動を伝播する場所に置かれた複数の端末１０の並び順を特定する。例えば，振動を伝播する場所がテーブルである場合に，位置認識部１３０は，テーブルに置かれたある端末１０により発生された振動が，テーブルを伝播して，同じテーブルに置かれた別の端末１０に到達するまでの時間を取得する。位置認識部１３０は，複数の端末１０間についての振動が伝播した時間から，テーブルに置かれた複数の端末１０の相対的な位置関係を示す並び順を特定する。

並び方向特定部１４０は，位置分析部１３０により特定された複数の端末１０の並び順が，どの方向に並んだ並び順であるかを特定する。位置分析部１３０による処理では，並べられた複数の端末の隣接関係を示す並び順が特定されるだけで，その並び順が，どの方向に並んだ並び順を示しているかまでは特定されない。位置分析部１３０により特定された並び順は，例えば，端末１０の前面に対して，右方向に並んだ並び順を示している可能性も，左方向に並んだ並び順を示している可能性も，上方向に並んだ並び順を示している可能性も，下方向に並んだ並び順を示している可能性もある。並び方向特定部１４０は，並び順の方向を含む，複数の端末１０の一意の並びパターンを特定する。本実施の形態による並び方向特定部１４０は，並び順が特定された複数の端末１０のうちのいずれか２つ以上の端末１０から，それぞれの端末１０で撮影された画像を取得し，取得された２つ以上の画像の重なり部分の位置関係から，複数の端末１０の並び順の方向を特定する。

画面方向統一部１５０は，並べられた複数の端末１０の表示画面が同じ方向を向くように統一する。例えば図２の例に示すように，スマート端末などの端末１０は，上下方向，左右方向でそれぞれ対称的な形状をしている場合が多く，複数の端末１０を並べるときに，一部の端末１０を逆向きに置いてしまう可能性がある。このとき，逆向きに置かれた端末１０の表示画面が他の端末１０と逆の方向を向いてしまう。画面方向統一部１５０は，並べられた複数の表示画面の方向を統一する制御を行う。例えば，本実施の形態による画面方向統一部１５０は，テーブルなどの場所に並べられた複数の端末１０のうち，特定の端末１０の表示画面の方向を取得し，同じ場所に置かれた各端末１０に対して，表示画面の方向を特定の端末の表示画面の方向に合わせる指示を送信する。

アドレス情報記憶部１６０は，アドレス情報を記憶する記憶部である。アドレス情報は，相対的な位置関係を認識する対象となる各端末１０の通信アドレスなどのデータが記録された情報である。

配置マップ情報記憶部１７０は，配置マップ情報を記憶する記憶部である。配置マップ情報は，相対的な位置関係を認識する対象となる複数の端末１０の並び順などのデータが記録された情報である。

図３（Ｂ）は，位置分析部１３０のより具体的な構成例を示す。図３（Ｂ）に示すように，位置分析部１３０は，通知入出力部１３１，振動子制御部１３２，振動検出部１３３，時間差算出部１３４，時間差取得部１３５，並び順特定部１３６，配置マップ記録部１３７，配置マップ入出力部１３８を備える。

通知入出力部１３１は，複数の端末１０の相対的な位置関係を認識する処理において，他の端末１０に通知を送る処理や，他の端末１０から通知を受ける処理を行う。

振動子制御部１３２は，振動子１３を制御して動作させることにより，自端末１０を振動させる。

振動検出部１３３は，加速度センサ１２により得られる振動波形から，特定の状況で得られる振動を検出する。振動検出部１３３により検出される振動は，例えば，自端末１０がテーブルなどに置かれたときに発生する振動や，他の端末１０により発生された振動がテーブルなどを伝播して自端末１０に到達した振動などである。

時間差算出部１３４は，他の端末１０により振動が発生した時刻と，その振動を自端末１０が検出した時刻との時間差を算出する。

時間差取得部１３５は，テーブルなどの振動を伝播する場所に置かれたある端末１０により振動が発生してから，その振動が同じ場所に置かれた別の端末１０で検出されるまでの時間を取得する。例えば，時間差取得部１３５は，ある端末１０で振動が発生してから別の端末１０で振動が検出されるまでの時間として，時間差算出部１３４により算出された時間差を取得する。また，例えば，時間差取得部１３５は，ある端末１０で振動が発生してから別の端末１０で振動が検出されるまでの時間として，他の端末１０からの通知に含まれる時間差を取得する。

並び順特定部１３６は，複数の端末間について時間差取得部１３５により取得された時間から，テーブルなどの振動が伝播する場所に置かれた複数の端末１０の並び順を特定する。

配置マップ記録部１３７は，時間差取得部１３５により取得された時間のデータや，並び順特定部１３６により特定された並び順のデータなどを，配置マップ情報記憶部１７０の配置マップ情報に記録する。また，配置マップ記録部１３７は，他の端末１０から受けた配置マップ情報で，配置マップ情報記憶部１７０の配置マップ情報を更新する。

配置マップ入出力部１３８は，複数の端末１０の相対的な位置関係を認識する処理において，配置マップ情報記憶部１７０の配置マップ情報を他の端末１０に送る処理や，他の端末１０から配置マップ情報を受ける処理を行う。

図４は，本実施の形態によるアドレスデータの例を示す図である。

図４に示すアドレスデータ１６５は，アドレス情報記憶部１６０に記憶されるアドレス情報の一例を示す。図４に示すアドレスデータ１６５は，端末ＩＤ，通信アドレス等の情報を持つ。端末ＩＤは，相対的な位置関係を認識する対象となる端末１０を一意に識別する識別情報である。通信アドレスは，通信相手の端末１０を特定するアドレス情報である。例えば，無線ＬＡＮを用いた通信を行う場合には，通信アドレスはＩＰ（Internet Protocol ）アドレスとなり，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いた通信を行う場合には，通信アドレスはデバイスＩＤとなる。本実施の形態による例では，無線ＬＡＮを用いた通信が行われるので，通信アドレスはＩＰアドレスとなっている。

図５は，本実施の形態による配置マップデータの例を示す図である。

図５に示す配置マップデータ１７５は，配置マップ情報記憶部１７０に記憶される配置マップ情報の一例を示す。図５に示す配置マップデータ１７５は，端末ＩＤ，端末状況，時間差＃１，時間差＃２，並び順，画面方位等の情報を持つ。端末ＩＤは，アドレスデータ１６５の端末ＩＤに対応する。

端末状況は，該当端末１０について，すでに位置関係を認識する処理が実行済みであるかなどの状況を示す。なお，以下では，端末１０の位置関係を認識する処理を測位とも呼ぶ。端末状況において，“０”は，該当端末１０が基準端末であることを示す。本実施の形態による位置認識の例では，基準端末となった端末１０を中心に，他の端末１０の位置関係を特定していく。なお，基準端末となった端末１０は，測位済みの端末１０として扱われる。端末状況において，“１”は，該当端末１０が最端端末であることを示す。最端端末は，その時点で測位済みである端末１０のうち，並び順が最端となっている端末１０である。端末１０が一列に並んでいる場合には，その両端の端末１０が最端となるが，本実施の形態の例では，両端の端末１０のうち，後述する並び順が＋側の端末１０のみを最端端末とする。端末状況において，“２”は，該当端末１０が測位済みであることを示す。なお，図５の配置マップデータ１７５には例がないが，端末状況において，“−１”は，該当端末１０が未測位の端末１０または測位中の端末１０であることを示す。

時間差＃１は，該当端末１０により発生された振動が，基準端末となった端末１０により検出されるまでの時間を示す。時間差＃２は，該当端末１０により発生された振動が，該当端末１０の測位の時点で最端端末となっている端末１０により検出されるまでの時間を示す。

並び順は，該当端末の相対位置を示す。並び順において，“０”は，基準端末となった端末１０の並び順を示す。並び順の＋と−は，基準端末となった端末１０に対して，互いに逆側に並んでいることを示している。＋側と−側のそれぞれにおいて，並び順の値が０に近い端末１０ほど，相対的に基準端末となった端末１０に近い位置にある。

画面方位は，該当端末１０のディスプレイ１１の上方向が向く方位を示す。ここでは，画面方位は，北方向を方位０度とした場合の左回りの角度を示すものとする。

図６は，本実施の形態による端末を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。

図３に示す本実施の形態の端末１０を実現するコンピュータ１は，例えば，ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２，主記憶となるメモリ３，記憶装置４，通信装置５，媒体読取・書込装置６，入力装置７，出力装置８等を備える。記憶装置４は，例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive ）等の外部記憶装置や，補助記憶装置などである。通信装置５は，例えば無線ＬＡＮ等の通信を行うデバイスなどである。媒体読取・書込装置６は，例えばＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable ）ドライブやＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc Recordable ）ドライブなどである。入力装置７は，例えばキーボード・マウス等の入力機器などである。出力装置８は，例えばディスプレイ等の表示装置などである。

図３に示す端末１０および端末１０が備える各機能部は，コンピュータ１が備えるＣＰＵ２，メモリ３等のハードウェアと，ソフトウェアプログラムとによって実現することが可能である。コンピュータ１が実行可能なプログラムは，記憶装置４に記憶され，その実行時にメモリ３に読み出され，ＣＰＵ２により実行される。

コンピュータ１は，可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り，そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また，コンピュータ１は，サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに，逐次，受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。さらに，このプログラムは，コンピュータ１で読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。

以下，本実施の形態による端末１０の位置認識の技術について，より具体的な例を用いて説明する。

〔実施例１〕
本実施例１では，振動を伝播するテーブルに測位対象の端末１０が置かれたことにより発生される振動が，すでにテーブルに置かれた他の端末１０で検出されるまでの時間を求め，測位対象の端末１０と他の端末１０との相対位置関係を特定する。なお，本実施例１では，ユーザは，テーブル上で横一直線に並ぶように，無作為の順で複数の端末１０を置くものとする。

ユーザは，位置関係を認識する対象となるすべての端末１０について，位置認識部１００を実現するプログラムを含むアプリケーションを起動する。以下では，位置関係を認識する対象を，位置認識対象とも呼ぶ。その後，ユーザは，位置認識対象となる端末１０のうちの任意の１台を操作し，その端末１０に，すべての位置認識対象の端末１０を特定する処理を実行させる。例えば，ユーザが操作する端末１０は，ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play ）のプロトコルに従って，位置認識対象の端末１０の特定を行う。

ユーザが操作する端末１０において，位置認識対象特定部１２０は，位置認識対象の端末１０の検索信号を発信する。検索信号には，共通のサービスを行うアプリケーションを識別するサービス識別子が含まれている。位置認識対象の各端末１０で起動されたアプリケーションは，共通のサービス識別子を保持しており，そのサービス識別子を含む検索信号を受けた位置認識対象の端末１０は，検索信号を発信した端末１０に応答を返す。

ユーザが操作する端末１０の位置認識対象特定部１２０は，応答を返した端末１０を位置認識対象の端末１０と判断し，その端末１０のＩＰアドレスをアドレスデータ１６５に記録する。すべての位置認識対象の端末１０について応答を受け付けた後，ユーザが操作する端末１０は，完成したアドレスデータ１６５を位置認識対象の各端末１０に送信する。位置認識対象の全端末１０で，同じアドレスデータを共有することになる。これにより，位置認識対象の各端末１０間での通信が可能な状態となる。

次に，ユーザは，位置認識対象の端末１０から，基準端末となる端末１０を決定する。ユーザ操作によって基準端末を指定してもよいが，ここでは，位置認識対象の端末１０を並べるテーブルに最初に置かれた端末１０が，自動で基準端末となるものとする。

図７は，本実施例１による基準端末決定の例を説明する図である。

ユーザは，基準端末にする端末１０ａを，振動を伝播するテーブル３０に置く（図７の（１））。このとき，端末１０ａがテーブル３０に置かれたことにより，振動が発生する（図７の（２））。テーブル３０に置かれた端末１０ａの位置分析部１３０は，加速度センサ１２により得られる振動波形から，自端末１０ａが置かれたことにより発生された振動を検出する（図７の（３））。

最初に置かれた端末１０ａは，自端末１０ａにより発生された振動を検出した時点で，まだ基準端末が決まっていないことを確認し，自端末１０ａが基準端末であると判断する。ここでは，最初に置かれた端末１０ａは，配置マップデータ１７５に自端末１０ａが基準端末となった旨を記録する。基準端末となった端末１０ａは，配置マップデータ１７５を送信することで，他の端末１０に自身が基準端末となった旨を通知する。

図８は，本実施例１による２台目の端末が置かれた例を説明する図である。

図８において，端末１０ａは，すでにテーブル３０に置かれている基準端末である。端末１０ｂは，２番目にテーブル３０に置かれる端末１０である。

ユーザは，端末１０ｂを，振動を伝播するテーブル３０に置く（図８の（１））。このとき，端末１０ｂがテーブル３０に置かれたことにより，振動が発生する（図８の（２））。テーブル３０に置かれた端末１０ｂの位置分析部１３０は，加速度センサ１２により得られる振動波形から，自端末１０ｂが置かれたことにより発生された振動を検出する（図８の（３））。端末１０ｂは，置きイベント通知を基準端末である端末１０ａに送信する（図８の（４））。置きイベント通知は，自端末１０ｂがテーブル３０に置かれたことを他の端末１０に伝える通知である。端末１０ａの位置分析部１３０は，端末１０ｂからの置きイベント通知を受信した時刻を取得する。置きイベント通知は，ほぼ０時間で端末１０ａに通知される。すなわち，置きイベント通知の受信時刻は，ほぼ端末１０ｂにより振動が発生した時刻となる。

端末１０ｂにより発生された振動は，テーブル３０を伝播する（図８の（５））。振動が伝播する速度は，振動を伝播する場所の材質などによって異なるが，数ｍｍ／μｓ程度である。端末１０ｂにより発生された振動は，置きイベント通知の送受信と比べて十分に長い時間をかけて，端末１０ａに到達する。端末１０ａの位置分析部１３０は，加速度センサ１２により得られる振動波形から，テーブル３０を伝わってきた，端末１０ｂが置かれたことにより発生された振動を検出する（図８の（６））。端末１０ａは，端末１０ｂにより発生された振動を検出した時刻を取得する。

端末１０ａの位置分析部１３０は，置きイベント通知を受信した時刻と振動を検出した時刻との時間差を算出する。算出された時間差は，端末１０ｂから端末１０ａまで振動が伝播する時間である。端末１０ｂから端末１０ａまで振動が伝播する時間は，端末１０ｂと端末１０ａとの間の距離に比例する。端末１０ａの位置分析部１３０は，自身が基準端末であるので，配置マップデータ１７５における端末１０ｂのレコードに，時間差＃１を記録する。

図９は，本実施例１による端末がテーブルに置かれたことにより発生した振動が検出される際の波形のイメージを示す図である。

端末１０がテーブル３０に置かれたことにより発生した振動が検出される際には，図９に示すように，加速度センサ１２により，瞬間的に大きな振幅がある振動波形が得られるものと考えられる。例えば，端末１０の位置分析部１３０は，図９に示すように，加速度センサ１２により得られる加速度振幅が，あらかじめ設定されたフィルタ振幅を超えた場合に，目的とする振動が検出されたものと判断する。フィルタ振幅としては，目的とする振動の検出に適切と考えられる値が，あらかじめ設定されているものとする。このとき，端末１０の位置分析部１３０は，例えば，最初にフィルタ振幅を超えた波のピークが検出された時刻を，振動を検出した時刻として取得する。

なお，目的とする振動の検出判断や，取得する検出時刻については，任意の設計が可能である。例えば，一連の加速度振幅の形状特徴で目的とする振動の検出を判断する，加速度振幅が最大の波が得られた時刻を振動を検出した時刻として取得するなどの設計も可能である。

図１０および図１１は，本実施例１による３台目の端末が置かれた例を説明する図である。

図１０，図１１において，端末１０ａは，最初にテーブル３０に置かれた基準端末である。端末１０ｂは，２番目にテーブル３０に置かれた端末１０である。端末１０ｃは，３番目にテーブル３０に置かれる端末１０である。

図１０（Ａ）は，テーブル３０に２台の端末１０が並べられた状態において，並べられた２台の端末１０の並び順を示す。本実施例１では，図１０（Ａ）に示すように，基準端末である端末１０ａに，並び順“０”が設定される。また，本実施例１では，図１０（Ａ）に示すように，２番目に認識された端末１０ｂに，＋側の並び順が設定される。ここでは，端末１０ｂに，並び順“＋１”が設定されている。このような状況で，３台目の端末１０ｃがテーブル３０に置かれるものとする。

図１０（Ｂ）は，３台目の端末１０ｃが置かれる可能性がある相対位置を示す。図１０（Ｂ）に示すように，３台目の端末１０ｃが置かれる位置は，図１０（Ｂ）の（１）〜（３）に示す３つの位置のいずれかとなる。図１０（Ｂ）の（１）は，端末１０ａから見て端末１０ｂと反対側の位置である。図１０（Ｂ）の（２）は，端末１０ａから見て端末１０ｂと同じ側で，端末１０ａと端末１０ｂとの間の位置である。図１０（Ｂ）の（３）は，端末１０ａから見て，端末１０ｂと同じ側で，端末１０ｂより遠い位置である。

端末１０ｃが置かれた際には，図８で説明した手順と同様の手順で，端末１０ｃから端末１０ａまで振動が伝播した時間と，端末１０ｃから端末１０ｂまで振動が伝播した時間とが得られる。なお，端末１０が２台しか置かれていない状態では，端末１０ｂが最端端末である。端末１０ｃから端末１０ａまで振動が伝播した時間が，端末１０ｃについての時間差＃１となり，端末１０ｃから端末１０ｂまで振動が伝播した時間が，端末１０ｃについての時間差＃２となる。基準端末である端末１０ａの位置分析部１３０は，それらの時間差＃１，＃２を取得し，配置マップデータ１７５における端末１０ｃのレコードに記録する。基準端末である端末１０ａの位置分析部１３０は，端末１０ｃについての時間差＃１，＃２と，最端端末である端末１０ｂについての時間差＃１から，端末１０ｃが置かれた位置を求める。

以下の説明では，端末１０ｂから端末１０ａまで振動が伝播した時間をΔＴ_ba，端末１０ｃから端末１０ａまで振動が伝播した時間をΔＴ_ca，端末１０ｃから端末１０ｂまで振動が伝播した時間をΔＴ_cbとする。すなわち，ΔＴ_baが端末１０ｂについての時間差＃１であり，ΔＴ_caが端末１０ｃについての時間差＃１であり，ΔＴ_cbが，端末１０ｃについての時間差＃２である。

図１１（Ａ）は，ΔＴ_caやΔＴ_cbよりもΔＴ_baが長い場合の端末１０ｃの位置を示す。図１１（Ａ）に示すように，ΔＴ_ca＜ΔＴ_baかつΔＴ_cb＜ΔＴ_baである場合，測位対象の端末１０ｃは，端末１０ａと端末１０ｂとの間の位置にある。このとき，端末１０ｃの並び順は，＋側の並び順となる。ΔＴ_ca＜ΔＴ_baであるので，端末１０間で振動が伝播する時間と端末１０間の距離との比例関係から，端末１０ｃには，端末１０ｂより基準端末に近い並び順が設定される。本実施例１では，基準端末である端末１０ａの位置分析部１３０は，図１１（Ａ）に示すように，端末１０ｃの並び順として“＋１”を設定し，端末１０ｂの並び順を“＋２”に変更する。その後の最端端末は，端末１０ｂのままである。

図１１（Ｂ）は，ΔＴ_baやΔＴ_cbよりもΔＴ_caが長い場合の端末１０ｃの位置を示す。図１１（Ｂ）に示すように，ΔＴ_ba＜ΔＴ_caかつΔＴ_cb＜ΔＴ_caである場合，測位対象の端末１０ｃは，端末１０ａから見て，端末１０ｂと同じ側で，端末１０ｂより遠い位置にある。このとき，端末１０ｃの並び順は，＋側の並び順となる。ΔＴ_ba＜ΔＴ_caであるので，端末１０間で振動が伝播する時間と端末１０間の距離との比例関係から，端末１０ｃには，端末１０ｂより基準端末から遠い並び順が設定される。本実施例１では，基準端末である端末１０ａの位置分析部１３０は，図１１（Ｂ）に示すように，端末１０ｃの並び順として“＋２”を設定する。その後の最端端末は，端末１０ｃに変更となる。

図１１（Ｃ）は，ΔＴ_baやΔＴ_caよりもΔＴ_cbが長い場合の端末１０ｃの位置を示す。図１１（Ｃ）に示すように，ΔＴ_ba＜ΔＴ_cbかつΔＴ_ca＜ΔＴ_cbである場合，測位対象の端末１０ｃは，端末１０ａから見て端末１０ｂと反対側の位置にある。このとき，端末１０ｃの並び順は，−側の並び順となる。本実施例１では，基準端末である端末１０ａの位置分析部１３０は，図１１（Ｃ）に示すように，端末１０ｃの並び順として“−１”を設定する。その後の最端端末は，端末１０ｂのままである。

４台目以降にテーブル３０に置かれる端末１０についても，図１０，図１１を用いて説明した３台目に置かれた端末１０ｃの場合と同様の手順で，他の端末１０に対する相対的な位置関係を求めることができる。各端末１０について，それぞれ基準端末である端末１０ａから見て＋側，−側のいずれ側にあるのかさえ分かれば，各端末１０についての基準端末に振動が伝播する時間を示す時間差＃１の値から，各端末１０がどれだけ基準端末の近くにあるかを計れるので，すべての端末１０の並び順を特定できる。

このように，各端末１０間についての振動が伝播した時間を用いて，複数の端末１０の並び順を特定することができる。なお，本実施例１では，基準端末である端末１０ａの位置分析部１３０が他の端末１０に配置マップデータ１７５を送ることで，特定された端末１０の並び順が，すべての位置認識対象の端末１０で共有される。

なお，４台目以降の端末１０の測位において，基準端末以外で測位対象の端末１０による振動の検出を行う端末１０は，必ずしも最端端末である必要はない。例えば，最端であるかに関係なく常に２番目に置かれた端末１０で振動の検出を行うようにしてもよいし，３台以上の端末１０で振動の検出を行うようにしてもよい。

すべての位置認識対象の端末１０がテーブル３０に置かれた時点で，テーブル３０に並べられたすべての位置認識対象の端末１０の並び順が特定された状態となる。ただし，上述したように，この段階では，並べられた複数の端末の隣接関係を示す並び順が特定されるだけであり，その並び順が，どの方向に並んだ並び順を示しているかまでは特定されない。例えば，本実施例１では，複数の端末１０をテーブル３０上に横一直線に並べることが前提となっているので，位置分析部１３０により求められた並び順は，左右方向の鏡像２パターン，すなわち左から右方向への端末１０の並びを表すパターンまたは右から左方向への端末１０の並びを表すパターンのいずれかである。

図１２および図１３は，本実施例１による端末の並び順の方向を特定する例を説明する図である。

図１２は，すべての位置認識対象の端末１０がテーブル３０に並べられた状態を示す。図１２において，端末１０ｘと端末１０ｙは，テーブル３０に並べられた端末１０で，両端に置かれた端末１０である。端末１０ｘは，位置分析部１３０による処理の段階で並び順の値が最小となった端末１０であり，端末１０ｙは，位置分析部１３０による処理の段階で並び順の値が最大となった端末１０である。なお，本実施例１では，並び順の値が最小である端末１０ｘが，基準端末となる端末１０ａである可能性がある。

端末１０ｘと，端末１０ｙは，それぞれ内蔵されたカメラ１４で撮影を行い画像を取得する。ここでは，端末１０ｘのカメラ１４で得られた画像を画像Ｘとし，端末１０ｙのカメラ１４で得られた画像を画像Ｙとする。端末１０ｘと，端末１０ｙは，撮像した画像を基準端末である端末１０ａに送る。

基準端末である端末１０ａの並び方向特定部１４０は，画像Ｘ，画像Ｙを受けると，それらの２つの画像で重なり合う部分，すなわち２つの画像で同じ風景が写っている部分を特定する。複数の画像からそれらの画像に写った同じ物体を抽出する技術としては，様々な周知技術が存在する。例えば，基準端末である端末１０ａの並び方向特定部１４０は，画像Ｘ，画像Ｙからそれぞれエッジなどの特徴点を複数抽出し，２つの画像間で抽出された特徴点のマッチングを行い，２つの画像の重なり部分を特定する。なお，端末１０ｘ，端末１０ｙが互いに上下方向逆向きに置かれる可能性がある場合には，画像の重なり部分の特定において，例えば，一方の画像を１８０度回転して処理を行うなどすればよい。端末１０ａの並び方向特定部１４０は，２つの画像の重なり部分の位置関係から，テーブル３０に置かれた端末１０の並び順の方向を特定する。

図１３（Ａ）は，画像Ｘの右側と画像Ｙの左側とに，双方の画像の重なり部分があった場合の例を示す。図１３（Ａ）において，ハッチング部分が，画像Ｘと画像Ｙとの重なり部分，すなわち２つの画像に同じ風景が写った部分である。この場合，テーブル３０上に横一列に並べられた端末１０の並び順は，図１３（Ｂ）に示すように，端末１０ｘが左端となり，端末１０ｙが右端となる並び順である。

図１３（Ｃ）は，画像Ｙの右側と画像Ｘの左側とに，双方の画像の重なり部分があった場合の例を示す。図１３（Ｃ）において，ハッチング部分が，画像Ｘと画像Ｙとの重なり部分，すなわち２つの画像に同じ風景が写った部分である。この場合，テーブル３０上に横一列に並べられた端末１０の並び順は，図１３（Ｄ）に示すように，端末１０ｙが左端となり，端末１０ｘが右端となる並び順である。

本実施例１において，基準端末である端末１０ａの並び方向特定部１４０は，並び順の方向の特定結果に応じて，配置マップデータ１７５における並び順の項目のデータを更新する。例えば，端末１０ａの並び方向特定部１４０は，特定された端末１０の並び順の方向が図１３（Ｂ）に示す通りであれば，配置マップデータ１７５における並び順の項目のデータの更新を行わない。また，例えば，端末１０ａの並び方向特定部１４０は，特定された端末１０の並び順の方向が図１３（Ｄ）に示す通りであれば，配置マップデータ１７５における各レコードの並び順の＋，−の符号を逆転する更新を行う。このように配置マップデータ１７５の更新を行うと，更新後の配置マップデータ１７５の並び順は，値が大きくなるに従ってより右側に端末１０が置かれていることを示す並び順となる。

このように，端末１０に内蔵されたカメラで撮影された画像を利用して，端末１０の並び順の方向を特定することができる。なお，端末１０の並び順の方向を特定する処理において，カメラ１４による撮影で画像を取得する端末１０は，並び順で両端となった端末１０以外の端末であってもよい。また，カメラ１４により画像を取得する端末１０が，３台以上であってもよい。また，端末１０の並び順の方向が横方向に限らなければ，画像の左右部分だけではなく上下部分でも重なりが発生する可能性があり，この場合，上下方向，斜め方向を含む，任意の端末１０の並び順の方向を特定することが可能である。

図１４は，本実施例１による並べられた端末の表示画面の方向を統一する例を説明する図である。

上述したように，スマート端末などの端末１０は，上下方向，左右方向でそれぞれ対称的な形状をしている場合が多く，複数の端末１０を並べるときに，一部の端末１０を逆向きに置いてしまう可能性がある。このとき，逆向きに置かれた端末１０の表示画面が他の端末１０と逆の方向を向いてしまう。

図１４（Ａ）は，４台の端末１０ａ〜ｄが並べられた状況において，端末１０ｂのみが上下方向逆向きに置かれている場合の例を示す。図１４（Ａ）に示すように，端末１０ｂのみが上下方向逆向きに置かれているため，表示画面の方向も端末１０ｂだけが逆方向となっている。なお，本実施例１では，各端末１０の表示画面の方向は，図２に示すディスプレイ１１の上方向であるものとする。

例えば，基準端末である端末１０ａの画面方向統一部１５０は，地磁気センサ１５により方位の情報を取得し，自端末１０ａのディスプレイ１１の上方向が向く方位を特定する。特定されたディスプレイ１１の上方向が向く方位が，端末１０ａの表示画面の方向となる。以下では，ディスプレイ１１の上方向が向く方位を画面方位とも呼ぶ。端末１０ａの画面方向統一部１５０は，他の端末１０に，画面方向調整指示通知を送る。画面方向調整指示通知は，各端末１０の表示画面の方向を特定の端末の表示画面の方向に合わせる指示の通知である。画面方向調整指示通知には，自端末１０ａの表示画面の方向として，自端末１０ａの画面方位が含まれる。

各端末１０ｂ〜ｄの画面方向統一部１５０は，基準端末である端末１０ａから画面方向調整指示通知を受けると，地磁気センサ１５により方位の情報を取得し，自端末１０の画面方位を特定する。各端末１０ｂ〜ｄの画面方向統一部１５０は，基準端末である端末１０ａの画面方位と自端末１０の画面方位とを比較し，自端末１０の表示画面の方向が，基準端末である端末１０ａの表示画面の方向と逆であるかを判定する。各端末１０ｂ〜ｄの画面方向統一部１５０は，自端末１０の表示画面の方向が基準端末である端末１０ａの表示画面の方向と逆であると判定される場合に，自端末１０の表示画面の方向を１８０度回転する調整を行う。

図１４（Ａ）に示す例では，端末１０ｂのみが，基準端末である端末１０ａと表示画面の方向が逆である。端末１０ｂの画面方向統一部１５０は，自端末１０ｂの表示画面の方向を１８０度回転する調整を行う。これにより，図１４（Ｂ）に示すように，並べられたすべての端末１０ａ〜ｄの表示画面の方向が自動的に統一される。

なお，統一する表示画面の方向については，必ずしも基準端末に合わせる必要はなく，ユーザが選択した端末１０に合わせるなど，任意の設計が可能である。

以下，図１５〜図２１のフローチャートを用いて，本実施例１の位置認識部１００による処理の流れを説明する。

図１５は，本実施例１の位置認識部による位置認識処理フローチャートである。

端末１０の位置認識部１００において，位置認識対象特定部１２０は，位置認識対象端末特定処理を実行する（ステップＳ１０）。位置認識対象端末特定処理は，相対的な位置関係を認識する対象の端末１０を特定する処理である。位置認識対象端末特定処理の詳細については，後述する。

位置分析部１３０は，相対位置関係分析処理を実行する（ステップＳ１１）。相対位置関係分析処理は，並べられた複数の端末１０の相対的な位置関係を分析し，その並び順を特定する処理である。相対位置関係分析処理の詳細については，後述する。

並び方向特定部１４０は，並び方向特定処理を実行する（ステップＳ１２）。並び方向特定処理は，ステップＳ１１の相対位置関係分析処理で特定された，複数の端末１０の並び順の方向を特定する処理である。並び方向特定処理の詳細については，後述する。

画面方向統一部１５０は，画面方向統一処理を行う（ステップＳ１３）。画面方向統一処理は，並べられた複数の端末１０の表示画面の方向を統一する処理である。画面方向統一処理の詳細については，後述する。

図１６は，本実施例１の位置認識対象特定部による位置認識対象端末特定処理フローチャートである。

図１６を用いて，位置認識対象の端末１０を特定するためにユーザが操作する端末１０による位置認識対象端末特定処理の流れを説明する。ここでは，ＵＰｎＰのプロトコルに基づいて位置認識対象の端末１０を特定する処理の例を想定している。

ユーザが操作する端末１０の位置認識部１００における位置認識対象特定部１２０は，サービス識別子を含む，位置認識対象の端末１０の検索信号を発信する（ステップＳ２０）。検索信号を受けた他の端末１０は，自身が検索信号に含まれるサービス識別子を保持している場合に，検索信号を発信した端末に応答を返す。これらの処理は，例えばＵＰｎＰのＭ−Ｓｅａｒｃｈによって行われる。

ユーザが操作する端末１０の位置認識対象特定部１２０は，タイムアウトであるかを判定する（ステップＳ２１）。タイムアウトでなければ（ステップＳ２１のＮＯ），位置認識対象特定部１２０は，他の端末１０からの応答を受信したかを判定する（ステップＳ２２）。他の端末１０からの応答を受信していなければ（ステップＳ２２のＮＯ），位置認識対象特定部１２０は，ステップＳ２１の処理に戻る。

他の端末１０からの応答を受信したら（ステップＳ２２のＹＥＳ），位置認識対象特定部１２０は，受信した応答から，応答した端末１０のＩＰアドレスを取得する（ステップＳ２３）。位置認識対象特定部１２０は，取得したＩＰアドレスをアドレスデータ１６５に記録する（ステップＳ２４）。位置認識対象特定部１２０は，応答した端末１０との通信路を確保する（ステップＳ２５）。位置認識対象特定部１２０は，ステップＳ２１の処理に戻り，さらに別の端末１０からの応答を待つ。

ステップＳ２１において，タイムアウトであれば（ステップＳ２１のＹＥＳ），位置認識対象特定部１２０は，すべての位置認識対象の端末１０に対して，アドレスデータ１６５を送信する（ステップＳ２６）。位置認識対象の端末１０は，アドレスデータ１６５にＩＰアドレスが記録されている端末１０である。これにより，すべての位置認識対象の端末１０で，アドレスデータ１６５を共有した状態となる。

図１７は，本実施例１の位置分析部による相対位置関係分析処理フローチャートである。

端末１０の位置分析部１３０において，振動検出部１３３は，自端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動の検出を開始する（ステップＳ３０）。配置マップ入出力部１３８は，他の端末１０から配置マップデータ１７５を受信したかを判定する（ステップＳ３１）。また，振動検出部１３３は，自端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出したかを判定する（ステップＳ３２）。

振動検出部１３３が自端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ），位置分析部１３０は，自端末１０が基準端末であると判断する。このとき，配置マップ記録部１３７は，配置マップデータ１７５の端末状況に，自端末１０が基準端末である旨を設定する（ステップＳ３３）。配置マップ入出力部１３８は，他のすべての端末１０に，配置マップデータ１７５を送信する（ステップＳ３４）。基準端末となった端末１０は，配置マップデータ１７５を送ることで，自端末１０が基準端末である旨を他の端末１０に通知する。位置分析部１３０は，基準端末処理（１）を実行する（ステップＳ３５）。基準端末処理（１）は，本実施例１において，基準端末となった端末１０による相対位置関係分析処理である。基準端末処理（１）の詳細については，後述する。

配置マップ入出力部１３８が他の端末１０から配置マップデータ１７５を受信した場合（ステップＳ３１のＹＥＳ），位置分析部１３０は，自端末１０が基準端末以外の端末１０であると判断する。このとき，配置マップ記録部１３７は，受信した配置マップデータ１７５で，配置マップ情報記憶部１７０に記憶された配置マップデータ１７５を更新する（ステップＳ３６）。位置分析部１３０は，基準端末外端末処理（１）を実行する（ステップＳ３７）。基準端末外端末処理（１）は，本実施例１において，基準端末以外の端末１０による相対位置関係分析処理である。基準端末外端末処理（１）の詳細については，後述する。

図１８は，本実施例１の基準端末である端末の位置分析部による基準端末処理（１）フローチャートである。

基準端末である端末１０の位置分析部１３０において，振動検出部１３３は，他の端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動の検出を開始する（ステップＳ４０）。通知入出力部１３１は，他の端末１０から置きイベント通知を受信したかを判定する（ステップＳ４１）。

通知入出力部１３１が置きイベント通知を受信した場合（ステップＳ４１のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，置きイベント通知の受信時刻を取得する（ステップＳ４２）。このとき，置きイベント通知を送ってきた端末１０が，測位対象の端末１０となる。

振動検出部１３３は，他の端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出したかを判定する（ステップＳ４３）。振動検出部１３３が他の端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出した場合（ステップＳ４３のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，振動の検出時刻を取得する（ステップＳ４４）。時間差算出部１３４は，置きイベント通知の受信時刻と振動の検出時刻との時間差を算出する（ステップＳ４５）。時間差取得部１３５は，ここで算出された時間差を，時間差＃１として取得する。配置マップ記録部１３７は，時間差＃１を，配置マップデータ１７５における測位対象の端末１０のレコードに記録する（ステップＳ４６）。

通知入出力部１３１は，他の端末１０から時間差通知を受信したかを判定する（ステップＳ４７）。通知入出力部１３１から時間差通知を受信した場合（ステップＳ４７のＹＥＳ），時間差取得部１３５は，受信した時間差通知から時間差＃２を抽出し，配置マップ記録部１３７は，抽出した時間差＃２を，配置マップデータ１７５における測位対象の端末１０のレコードに記録する（ステップＳ４８）。

時間差取得部１３５は，必要な時間差がすべて得られたかを判定する（ステップＳ４９）。位置分析部１３０は，必要な時間差がすべて得られるまでステップＳ４３〜Ｓ４９の処理を繰り返す（ステップＳ４９のＮＯ）。必要な時間差は，測位対象の端末１０が２番目に置かれる端末１０である場合，時間差＃１のみであり，測位対象の端末１０が３番目以降に置かれる端末１０である場合，時間差＃１と時間差＃２である。

必要な時間差がすべて得られた場合（ステップＳ４９のＹＥＳ），並び順特定部１３６は，測位対象の端末１０を含む，テーブル３０に置かれている複数の端末１０の並び順を特定する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０の処理は，例えば，図１０および図１１を用いて説明した処理である。配置マップ記録部１３７は，特定された並び順を，配置マップデータ１７５に記録する（ステップＳ５１）。このとき，配置マップ記録部１３７は，測位対象の端末１０の端末状況を測位済みに更新し，最端端末が変わる場合には，該当する端末１０の端末状況を更新する。配置マップ入出力部１３８は，測位済みであるすべての端末１０に，配置マップデータ１７５を送信する（ステップＳ５２）。これにより，測位済みの全端末１０で，その時点で最新の位置認識結果が共有される。

位置分析部１３０は，すべての位置認識対象の端末１０について，測位が終了したかを判定する（ステップＳ５３）。すべての位置認識対象の端末１０について，まだ測位が終了していなければ（ステップＳ５３のＮＯ），位置分析部１３０は，ステップＳ４０の処理に戻って，次の測位対象の端末１０の処理に移る。すべての位置認識対象の端末１０について測位が終了していれば（ステップＳ５３のＹＥＳ），位置分析部１３０は，処理を終了する。

図１９は，本実施例１の基準端末以外の端末の位置分析部による基準端末外端末処理（１）フローチャートである。

基準端末以外の端末１０の位置分析部１３０において，振動検出部１３３は，自端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出したかを判定する（ステップＳ６０）。振動検出部１３３が自端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出した場合（ステップＳ６０のＹＥＳ），通知入出力部１３１は，置きイベント通知をブロードキャストで送信する（ステップＳ６１）。

配置マップ入出力部１３８は，基準端末からその時点で最新の配置マップデータ１７５を受信したかを判定する（ステップＳ６２）。配置マップ入出力部１３８が配置マップデータ１７５を受信した場合（ステップＳ６２のＹＥＳ），配置マップ記録部１３７は，受信した配置マップデータ１７５で，配置マップ情報記憶部１７０に記憶された配置マップデータ１７５を更新する（ステップＳ６３）。

位置分析部１３０は，すべての位置認識対象の端末１０について，測位が終了したかを判定する（ステップＳ６４）。すべての位置認識対象の端末１０について測位が終了していれば（ステップＳ６４のＹＥＳ），位置分析部１３０は，処理を終了する。

すべての位置認識対象の端末１０について，まだ測位が終了していなければ（ステップＳ６４のＮＯ），位置分析部１３０は，自端末１０が最端端末であるかを判定する（ステップＳ６５）。自端末１０が最端端末でなければ（ステップＳ６５のＮＯ），配置マップ入出力部１３８は，ステップＳ６２の処理に戻って，次の配置マップデータ１７５の受信を待つ。

自端末１０が最端端末であれば（ステップＳ６５のＹＥＳ），振動検出部１３３は，他の端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動の検出を開始する（ステップＳ６６）。通知入出力部１３１は，他の端末１０から置きイベント通知を受信したかを判定する（ステップＳ６７）。

通知入出力部１３１が置きイベント通知を受信した場合（ステップＳ６７のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，置きイベント通知の受信時刻を取得する（ステップＳ６８）。

振動検出部１３３は，他の端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出したかを判定する（ステップＳ６９）。振動検出部１３３が他の端末１０がテーブル３０に置かれた際に発生する振動を検出した場合（ステップＳ６９のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，振動の検出時刻を取得する（ステップＳ７０）。時間差算出部１３４は，置きイベント通知の受信時刻と振動の検出時刻との時間差を算出する（ステップＳ７１）。時間差取得部１３５は，ここで算出された時間差を，時間差＃２として取得する。通知入出力部１３１は，基準端末に対して，時間差＃２を含む時間差通知を送信する（ステップＳ７２）。配置マップ入出力部１３８は，ステップＳ６２の処理に戻って，次の配置マップデータ１７５の受信を待つ。

図２０は，本実施例１の並び方向特定部による並び方向特定処理フローチャートである。

端末１０の位置認識部１００において，並び方向特定部１４０は，自端末１０が基準端末であるかを判定する（ステップＳ８０）。自端末１０が基準端末であるか否かは，配置マップデータ１７５で確認できる。

自端末１０が基準端末であれば（ステップＳ８０のＹＥＳ），並び方向特定部１４０は，並び順が両端の端末１０に対して，画像の撮影を要求する撮影開始イベント通知を送信する（ステップＳ８１）。

並び方向特定部１４０は，両端の端末１０からそれぞれ画像を受信したかを判定する（ステップＳ８２）。なお，基準端末である自端末１０が両端の端末１０の一方である場合には，自端末１０が内蔵するカメラ１４による撮影を行い，画像を取得する。両端の端末１０からそれぞれ画像を受信した場合（ステップＳ８２のＹＥＳ），並び方向特定部１４０は，それぞれの画像について，エッジなどの特徴点を抽出する（ステップＳ８３）。並び方向特定部１４０は，両画像間で抽出された特徴点のマッチングを行い，両画像の重なり部分を抽出する（ステップＳ８４）。

並び方向特定部１４０は，両端の端末１０のうち，並び順の値が最大である端末１０から得られた画像における重なり部分が，該画像の左側の部分であるかを判定する（ステップＳ８５）。並び順の値が最大の端末１０から得られた画像の重なり部分が左側でなければ（ステップＳ８５のＮＯ），すなわち右側であれば，並び方向特定部１４０は，配置マップデータ１７５の並び順を逆順に更新する（ステップＳ８６）。並び方向特定部１４０は，すべての他の端末１０に，最新の配置マップデータ１７５を送信し（ステップＳ８７），処理を終了する。

ステップＳ８０において，自端末１０が基準端末でなければ（ステップＳ８０のＮＯ），並び方向特定部１４０は，自端末１０が両端の端末１０のいずれかであるかを判定する（ステップＳ８８）。自端末１０が両端の端末１０のいずれでもなければ（ステップＳ８８のＮＯ），並び方向特定部１４０は，ステップＳ９２の処理に進む。

自端末１０が両端の端末１０のいずれかであれば（ステップＳ８８のＹＥＳ），並び方向特定部１４０は，撮影開始イベント通知を受信したかを判定する（ステップＳ８９）。撮影開始イベント通知を受信した場合（ステップＳ８９のＹＥＳ），並び方向特定部１４０は，自端末１０に内蔵されたカメラ１４から，撮影された画像を取得する（ステップＳ９０）。並び方向特定部１４０は，基準端末に対して，取得された画像を送信する（ステップＳ９１）。

並び方向特定部１４０は，基準端末から最新の配置マップデータ１７５を受信したかを判定する（ステップＳ９２）。配置マップデータ１７５を受信した場合（ステップＳ９２のＹＥＳ），並び方向特定部１４０は，受信した配置マップデータ１７５で，配置マップ情報記憶部１７０に記憶された配置マップデータ１７５を更新し（ステップＳ９３），処理を終了する。

図２１は，本実施例１の画面方向統一部による画面方向統一処理フローチャートである。

端末１０の位置認識部１００において，画面方向統一部１５０は，自端末１０が基準端末であるかを判定する（ステップＳ１００）。自端末１０が基準端末であるか否かは，配置マップデータ１７５で確認できる。

自端末１０が基準端末であれば（ステップＳ１００のＹＥＳ），画面方向統一部１５０は，自端末１０が内蔵する地磁気センサ１５の値から，自端末１０の画面方位θを取得する（ステップＳ１０１）。画面方向統一部１５０は，すべての他の端末１０に，自端末１０の画面方位θを含む画面方向調整指示通知を送信する（ステップＳ１０２）。

画面方向統一部１５０は，他の端末１０から，該端末１０の画面方位θ’を含む調整結果通知を受信したかを判定する（ステップＳ１０３）。他の端末１０から調整結果通知を受信した場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ），画面方向統一部１５０は，受信した調整結果通知に含まれる画面方位θ’を，配置マップデータ１７５の該当端末１０のレコードに記録する（ステップＳ１０４）。

画面方向統一部１５０は，すべての他の端末１０から調整結果通知を受信済みであるかを判定する（ステップＳ１０５）。まだすべての他の端末１０から調整結果通知を受信済みでなければ（ステップＳ１０５のＮＯ），画面方向統一部１５０は，ステップＳ１０３の処理に戻って，次の調整結果通知の受信を待つ。すべての他の端末１０から調整結果通知を受信済みであれば（ステップＳ１０５のＹＥＳ），画面方向統一部１５０は，すべての他の端末１０に，最新の配置マップデータ１７５を送信し（ステップＳ１０６），処理を終了する。

ステップＳ１００において，自端末１０が基準端末でなければ（ステップＳ１００のＮＯ），画面方向統一部１５０は，基準端末から，基準端末の画面方位θを含む画面方向調整指示通知を受信したかを判定する（ステップＳ１０７）。画面方向調整指示通知を受信した場合（ステップＳ１０７のＹＥＳ），画面方向統一部１５０は，自端末の画面方位θ’を取得する（ステップＳ１０８）。

画面方向統一部１５０は，θ’とθとの角度差が９０度より大きいかを判定する（ステップＳ１０９）。θ’とθとの角度差が９０度より大きければ（ステップＳ１０９のＹＥＳ），画面方向統一部１５０は，自端末１０の画面表示を１８０度回転する（ステップＳ１１０）。画面方向統一部１５０は，基準端末に対して，自端末１０の画面方位θ’を含む調整結果通知を送信する（ステップＳ１１１）。

画面方向統一部１５０は，基準端末から最新の配置マップデータ１７５を受信したかを判定する（ステップＳ１１２）。配置マップデータ１７５を受信した場合（ステップＳ１１２のＹＥＳ），画面方向統一部１５０は，受信した配置マップデータ１７５で，配置マップ情報記憶部１７０に記憶された配置マップデータ１７５を更新し（ステップＳ１１３），処理を終了する。

〔実施例２〕
本実施例２では，振動を伝播するテーブルに置かれている測位対象の端末１０が備える振動子１３により発生される振動が，同じテーブルに置かれた他の端末１０で検出されるまでの時間を求め，測位対象の端末１０と他の端末１０との相対位置関係を特定する。

本実施例２は，前述の実施例１と測位の手順や処理が異なるだけで，それ以外の手順や処理については前述の実施例１と同様である。以下では，本実施例２について，前述の実施例１と異なる部分についてのみ，説明を行う。

図２２は，本実施例２による測位を説明する図である。

図２２（Ａ）に示すように，本実施例２では，位置認識対象の端末１０がテーブル３０に並べられた状態で，測位が開始される。このとき，ユーザは，並べられたテーブル３０に端末１０から，基準端末となる端末１０を選択する。

図２２（Ｂ）は，本実施例２による，測位対象の端末１０ｂにより発生された振動が基準端末である端末１０ａに伝播するまでの時間を求める例を示す。基準端末である端末１０ａは，測位対象の端末１０ｂに対して，測位開始イベント通知を送信する（図２２（Ｂ）の（１））。測位開始イベント通知は，基準端末が，測位対象の端末１０や，測位対象の端末１０に対して測位の開始を指示する通知である。端末１０ａの位置分析部１３０は，端末１０ｂに対して測位開始イベント通知を送信した時刻を取得する。

測位開始イベント通知を受信した測位対象の端末１０ｂは，自端末１０ｂが内蔵する振動子１３を動作することにより（図２２（Ｂ）の（２）），振動を発生させる（図２２（Ｂ）の（３））。測位開始イベント通知は，ほぼ０時間で端末１０ｂに通知される。すなわち，測位開始イベント通知の送信時刻は，ほぼ端末１０ｂにより振動が発生した時刻となる。

端末１０ｂにより発生された振動は，テーブル３０を伝播する（図２２（Ｂ）の（４））。端末１０ａの位置分析部１３０は，加速度センサ１２により得られる振動波形から，テーブル３０を伝わってきた，端末１０ｂが振動子１３を動作することにより発生された振動を検出する（図２２（Ｂ）の（５））。端末１０ａは，端末１０ｂにより発生された振動を検出した時刻を取得する。

端末１０ａの位置分析部１３０は，測位開始イベント通知を送信した時刻と振動を検出した時刻との時間差を算出する。算出された時間差は，端末１０ｂから端末１０ａまで振動が伝播する時間である。端末１０ｂから端末１０ａまで振動が伝播する時間は，端末１０ｂと端末１０ａとの間の距離に比例する。端末１０ａの位置分析部１３０は，自身が基準端末であるので，配置マップデータ１７５における端末１０ｂのレコードに，時間差＃１を記録する。

図２３は，本実施例２による端末が振動子を動作したことにより発生した振動が検出される際の波形のイメージを示す図である。

端末１０が振動子１３を動作したことにより発生した振動が検出される際には，図２３に示すように，加速度センサ１２により，一定の振幅が連続する振動波形が得られるものと考えられる。例えば，端末１０の位置分析部１３０は，図２３に示すように，加速度センサ１２により得られる加速度振幅が，あらかじめ設定されたフィルタ振幅を超えた場合に，目的とする振動が検出されたものと判断する。フィルタ振幅としては，目的とする振動の検出に適切と考えられる値が，あらかじめ設定されているものとする。このとき，端末１０の位置分析部１３０は，例えば，最初にフィルタ振幅を超えた波のピークが検出された時刻を，振動を検出した時刻として取得する。

なお，目的とする振動の検出判断や，取得する検出時刻については，任意の設計が可能である。例えば，一連の加速度振幅の形状特徴で目的とする振動の検出を判断する，加速度振幅が最大の波が得られた時刻を振動を検出した時刻として取得するなどの設計も可能である。

図２４は，本実施例２の位置分析部による相対位置関係分析処理フローチャートである。

端末１０の位置分析部１３０は，ユーザに対して，自端末１０を基準端末にするかの問合せを行う（ステップＳ１２０）。端末１０の位置分析部１３０は，ユーザから，自端末１０を基準端末にする指定を受けたかを判定する（ステップＳ１２１）。また，配置マップ入出力部１３８は，他の端末１０から配置マップデータ１７５を受信したかを判定する（ステップＳ１２５）。

ユーザから自端末１０を基準端末にする指定を受けた場合（ステップＳ１２１のＹＥＳ），位置分析部１３０は，自端末１０が基準端末であると判断する。このとき，配置マップ記録部１３７は，配置マップデータ１７５の端末状況に，自端末１０が基準端末である旨を設定する（ステップＳ１２２）。配置マップ入出力部１３８は，他のすべての端末１０に，配置マップデータ１７５を送信する（ステップＳ１２３）。基準端末となった端末１０は，配置マップデータ１７５を送ることで，自端末１０が基準端末である旨を他の端末１０に通知する。位置分析部１３０は，基準端末処理（２）を実行する（ステップＳ１２４）。基準端末処理（２）は，本実施例２において，基準端末となった端末１０による相対位置関係分析処理である。基準端末処理（２）の詳細については，後述する。

配置マップ入出力部１３８が他の端末１０から配置マップデータ１７５を受信した場合（ステップＳ１２５のＹＥＳ），位置分析部１３０は，自端末１０が基準端末以外の端末１０であると判断する。このとき，配置マップ記録部１３７は，受信した配置マップデータ１７５で，配置マップ情報記憶部１７０に記憶された配置マップデータ１７５を更新する（ステップＳ１２６）。位置分析部１３０は，基準端末外端末処理（２）を実行する（ステップＳ１２７）。基準端末外端末処理（２）は，本実施例２において，基準端末以外の端末１０による相対位置関係分析処理である。基準端末外端末処理（２）の詳細については，後述する。

図２５は，本実施例２の基準端末である端末の位置分析部による基準端末処理（２）フローチャートである。

基準端末である端末１０の位置分析部１３０は，未測位の端末１０から，測位対象の端末１０を１つ選択する（ステップＳ１３０）。通知入出力部１３１は，測位対象の端末１０と最端端末とに，測位開始イベント通知を送信する（ステップＳ１３１）。時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，測位開始イベント通知の送信時刻を取得する（ステップＳ１３２）。振動検出部１３３は，他の端末１０が振動子１３を動作した際に発生する振動の検出を開始する（ステップＳ１３３）。

振動検出部１３３は，他の端末１０が振動子１３を動作した際に発生する振動を検出したかを判定する（ステップＳ１３４）。振動検出部１３３が他の端末１０が振動子１３を動作した際に発生する振動を検出した場合（ステップＳ１３４のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，振動の検出時刻を取得する（ステップＳ１３５）。時間差算出部１３４は，測位開始イベント通知の送信時刻と振動の検出時刻との時間差を算出する（ステップＳ１３６）。時間差取得部１３５は，ここで算出された時間差を，時間差＃１として取得する。配置マップ記録部１３７は，時間差＃１を，配置マップデータ１７５における測位対象の端末１０のレコードに記録する（ステップＳ１３７）。

通知入出力部１３１は，他の端末１０から時間差通知を受信したかを判定する（ステップＳ１３８）。通知入出力部１３１から時間差通知を受信した場合（ステップＳ１３８のＹＥＳ），時間差取得部１３５は，受信した時間差通知から時間差＃２を抽出し，配置マップ記録部１３７は，抽出した時間差＃２を，配置マップデータ１７５における測位対象の端末１０のレコードに記録する（ステップＳ１３９）。

時間差取得部１３５は，必要な時間差がすべて得られたかを判定する（ステップＳ１４０）。位置分析部１３０は，必要な時間差がすべて得られるまでステップＳ１３４〜Ｓ１４０の処理を繰り返す（ステップＳ１４０のＮＯ）。必要な時間差は，現在の測位対象の端末１０が最初の測位対象の端末１０である場合，時間差＃１のみであり，現在の測位対象の端末１０が２番目以降の測位対象の端末１０である場合，時間差＃１と時間差＃２である。

必要な時間差がすべて得られた場合（ステップＳ１４０のＹＥＳ），並び順特定部１３６は，測位対象の端末１０を含む，測位済みの端末１０の並び順を特定する（ステップＳ１４１）。ステップＳ１４１の処理は，例えば，図１０および図１１を用いて説明した処理である。配置マップ記録部１３７は，特定された並び順を，配置マップデータ１７５に記録する（ステップＳ１４２）。このとき，配置マップ記録部１３７は，測位対象の端末１０の端末状況を測位済みに更新し，最端端末が変わる場合には，該当する端末１０の端末状況を更新する。配置マップ入出力部１３８は，測位済みであるすべての端末１０に，配置マップデータ１７５を送信する（ステップＳ１４３）。これにより，測位済みの全端末１０で，その時点で最新の位置認識結果が共有される。

位置分析部１３０は，すべての位置認識対象の端末１０について，測位が終了したかを判定する（ステップＳ１４４）。すべての位置認識対象の端末１０について，まだ測位が終了していなければ（ステップＳ１４４のＮＯ），位置分析部１３０は，ステップＳ１３０の処理に戻って，次の測位対象の端末１０の処理に移る。すべての位置認識対象の端末１０について測位が終了していれば（ステップＳ１４４のＹＥＳ），位置分析部１３０は，処理を終了する。

図２６は，本実施例２の基準端末以外の端末の位置分析部による基準端末外端末処理（２）フローチャートである。

基準端末以外の端末１０の位置分析部１３０において，通知入出力部１３１は，基準端末から測位開始イベント通知を受信したかを判定する（ステップＳ１５０）。測位開始イベント通知を受信した場合（ステップＳ１５０のＹＥＳ），振動子制御部１３２は，自端末１０が内蔵する振動子１３を振動させる（ステップＳ１５１）。

配置マップ入出力部１３８は，基準端末からその時点で最新の配置マップデータ１７５を受信したかを判定する（ステップＳ１５２）。配置マップ入出力部１３８が配置マップデータ１７５を受信した場合（ステップＳ１５２のＹＥＳ），配置マップ記録部１３７は，受信した配置マップデータ１７５で，配置マップ情報記憶部１７０に記憶された配置マップデータ１７５を更新する（ステップＳ１５３）。

位置分析部１３０は，すべての位置認識対象の端末１０について，測位が終了したかを判定する（ステップＳ１５４）。すべての位置認識対象の端末１０について測位が終了していれば（ステップＳ１５４のＹＥＳ），位置分析部１３０は，処理を終了する。

すべての位置認識対象の端末１０について，まだ測位が終了していなければ（ステップＳ１５４のＮＯ），位置分析部１３０は，自端末１０が最端端末であるかを判定する（ステップＳ１５５）。自端末１０が最端端末でなければ（ステップＳ１５５のＮＯ），配置マップ入出力部１３８は，ステップＳ１５２の処理に戻って，次の配置マップデータ１７５の受信を待つ。

自端末１０が最端端末であれば（ステップＳ１５５のＹＥＳ），通知入出力部１３１は，基準端末から測位開始イベント通知を受信したかを判定する（ステップＳ１５６）。測位開始イベント通知を受信した場合（ステップＳ１５６のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，測位開始イベント通知の受信時刻を取得する（ステップＳ１５７）。

振動検出部１３３は，他の端末１０が振動子１３を動作した際に発生する振動の検出を開始する（ステップＳ１５８）。振動検出部１３３は，他の端末１０が振動子１３を動作した際に発生する振動を検出したかを判定する（ステップＳ１５９）。振動検出部１３３が他の端末１０が振動子１３を動作した際に発生する振動を検出した場合（ステップＳ１５９のＹＥＳ），時間差算出部１３４は，自端末１０の時計機能により，振動の検出時刻を取得する（ステップＳ１６０）。時間差算出部１３４は，測位開始イベント通知の受信時刻と振動の検出時刻との時間差を算出する（ステップＳ１６１）。時間差取得部１３５は，ここで算出された時間差を，時間差＃２として取得する。通知入出力部１３１は，基準端末に対して，時間差＃２を含む時間差通知を送信する（ステップＳ１６２）。配置マップ入出力部１３８は，ステップＳ１５２の処理に戻って，次の配置マップデータ１７５の受信を待つ。

以上，本実施の形態について説明したが，本発明はその主旨の範囲において種々の変形が可能であることは当然である。

例えば，本実施の形態では，基準端末となった端末１０によって，複数の端末１０の並び順の特定，並び順の方向の特定，表示画面の方向の統一などの処理が行われているが，それらの機能を例えば外部のサーバが行うようにしてもよい。

図２７は，外部のサーバを含む場合の本実施の形態による位置認識を行うシステムの構成例を示す図である。

図２７に示すシステムにおいて，各端末１０は，無線ルータ２０を介してサーバ４０との通信が可能である。サーバ４０には，図３に示す位置認識部１００の機能の一部が備えられている。

例えば，サーバ４０は，各端末１０から，時間差＃１，時間差＃２などの各端末１０間で振動が伝播した時間の情報を取得し，各端末１０の並び順を特定する処理を行う。また，例えば，サーバ４０は，複数の端末１０から，それぞれの端末１０が内蔵するカメラ１４で撮像された画像を取得し，各端末１０の並び順の方向を特定する処理を行う。また，例えば，サーバ４０は，各端末１０に対して，表示画面の方向の統一を指示する処理を行う。

このように，外部のサーバ４０などで，本実施の形態による位置認識の処理の一部を行うことにより，端末１０の負担を軽減することができる。

１０ 端末
１１ ディスプレイ
１２ 加速度センサ
１３ 振動子
１４ カメラ
１５ 地磁気センサ
１００ 位置認識部
１１０ 通信制御部
１２０ 位置認識対象特定部
１３０ 位置分析部
１３１ 通知入出力部
１３２ 振動子制御部
１３３ 振動検出部
１３４ 時間差算出部
１３５ 時間差取得部
１３６ 並び順特定部
１３７ 配置マップ記録部
１３８ 配置マップ入出力部
１４０ 並び方向特定部
１５０ 画面方向統一部
１６０ アドレス情報記憶部
１７０ 配置マップ情報記憶部
２０ 無線ルータ

Claims (6)

1. コンピュータに，
   振動を伝播する場所に置かれた端末により振動が発生してから，該振動が前記場所に置かれた別の端末で検出されるまでの時間を取得し，
   複数の端末間について取得された前記時間から，前記場所に置かれた複数の端末の並び順を特定し，
   前記並び順が特定された複数の端末のうちのいずれか２つ以上の端末から，それぞれの端末で撮影された画像を取得し，
   取得された２つ以上の画像の重なり部分の位置関係から，前記並び順の方向を特定する
   処理を実行させるための位置認識プログラム。
2. 端末により発生される振動は，端末が前記場所に置かれたことにより発生される振動である
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置認識プログラム。
3. 端末により発生される振動は，端末が備える振動子により発生される振動である
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置認識プログラム。
4. コンピュータに，さらに，
   前記場所に置かれた特定の端末の表示画面の方向を取得し，
   前記場所に置かれた各端末に対して，表示画面の方向を前記特定の端末の表示画面の方向に合わせる指示を送信する
   処理を実行させるための請求項１から請求項３までのいずれかに記載の位置認識プログラム。
5. 振動を伝播する場所に置かれた端末により振動が発生してから，該振動が前記場所に置かれた別の端末で検出されるまでの時間を取得する時間差取得部と，
   複数の端末間について取得された前記時間から，前記場所に置かれた複数の端末の並び順を特定する並び順特定部と，
   前記並び順が特定された複数の端末のうちのいずれか２つ以上の端末から，それぞれの端末で撮影された画像を取得し，取得された２つ以上の画像の重なり部分の位置関係から，前記並び順の方向を特定する並び方向特定部とを備える
   ことを特徴とする位置認識装置。
6. コンピュータが，
   振動を伝播する場所に置かれた端末により振動が発生してから，該振動が前記場所に置かれた別の端末で検出されるまでの時間を取得し，
   複数の端末間について取得された前記時間から，前記場所に置かれた複数の端末の並び順を特定し，
   前記並び順が特定された複数の端末のうちのいずれか２つ以上の端末から，それぞれの端末で撮影された画像を取得し，
   取得された２つ以上の画像の重なり部分の位置関係から，前記並び順の方向を特定する処理を実行する
   ことを特徴とする位置認識方法。

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