JP7091755B2 - Data processing equipment, data processing methods, programs, positioning target equipment and peripheral equipment - Google Patents

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JP7091755B2 JP2018055041A JP2018055041A JP7091755B2 JP 7091755 B2 JP7091755 B2 JP 7091755B2 JP 2018055041 A JP2018055041 A JP 2018055041A JP 2018055041 A JP2018055041 A JP 2018055041A JP 7091755 B2 JP7091755 B2 JP 7091755B2
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

本発明は、測位システム、特に同一空間内に複数の装置を配置する場合における当該複数の装置の位置および向きを検出する測位システムに関する。 The present invention relates to a positioning system, particularly a positioning system that detects the position and orientation of a plurality of devices when the plurality of devices are arranged in the same space.

一般に、無線を用いた測位技術の例として、GPS(Global Positioning System)を用いた技術があり、屋外では数メートルから数十メートルの精度で位置を検出することができる。しかし、屋内では測位精度が外乱に大きく影響を受けるため、良好に位置を検出することができない。屋内での測位精度を向上するための技術としては、Wi-fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)などの無線信号強度を利用した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Generally, as an example of a positioning technique using radio, there is a technique using GPS (Global Positioning System), and it is possible to detect a position outdoors with an accuracy of several meters to several tens of meters. However, since the positioning accuracy is greatly affected by the disturbance indoors, the position cannot be detected well. As a technique for improving the positioning accuracy indoors, a technique using radio signal strength such as Wi-fi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ..

かかる技術では、無線信号を発信する基地局(アンカー)を屋内の机や壁などに固定し、携帯端末にて各アンカーからの無線信号強度を取得し、無線信号強度に基づいて、携帯端末から各アンカーまでの距離範囲を計算する。そして、かかる技術では、携帯端末から各アンカーまでの距離範囲に基づいて、携帯端末の位置を絞り込むことができる。 In this technology, a base station (anchor) that transmits a wireless signal is fixed to an indoor desk or wall, the wireless signal strength from each anchor is acquired from the mobile terminal, and the wireless signal strength is obtained from the mobile terminal. Calculate the range of distance to each anchor. Then, in such a technique, the position of the mobile terminal can be narrowed down based on the distance range from the mobile terminal to each anchor.

特開2012-255673号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-255673

しかしながら、かかる技術を屋内の同一空間内にある複数の装置の位置および向きの検出に適用しようとする場合、以下に示すような問題が生じ得る。 However, when such a technique is applied to detect the position and orientation of a plurality of devices in the same indoor space, the following problems may occur.

・あらかじめ位置が計測された固定の場所から無線信号を発信する必要があるため、システムの設置・設定に手間がかかる。
・無線の干渉などにより無線信号強度が変動するため、装置の位置を正しく検出することができない。
・装置で無線信号強度を取得するだけでは、当該装置の向きを検出することができない。
-Since it is necessary to transmit a wireless signal from a fixed place where the position has been measured in advance, it takes time and effort to install and set the system.
-Since the radio signal strength fluctuates due to radio interference, etc., the position of the device cannot be detected correctly.
-It is not possible to detect the orientation of the device simply by acquiring the radio signal strength with the device.

そこで、システムの設置・設定に手間がかかる問題点と装置の位置を正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の位置の検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供されることが望まれる。さらに、装置の向きを正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の向きの検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供されることも望まれる。 Therefore, we solved the problem that it takes time to install and set the system and the problem that the position of the device cannot be detected correctly, and the time and effort required to detect the position of multiple devices in the same space is reduced and the detection accuracy is improved. It is hoped that the technology that can be used will be provided. Furthermore, it is possible to provide a technique that can solve the problem that the orientation of the device cannot be detected correctly, reduce the time and effort required to detect the orientation of a plurality of devices in the same space, and improve the detection accuracy. desired.

また、本発明の別の観点によれば、測位対象装置によって送信された音響送信信号の周辺装置における受信方向と、前記音響送信信号を受信した前記周辺装置によって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向と、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、前記音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置および前記周辺装置の距離との少なくともいずれか一つを取得する取得部と、前記少なくともいずれか一つと前記周辺装置の位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出する処理部と、を備える、データ処理装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the receiving direction of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the peripheral device and the positioning of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that has received the acoustic transmission signal. The positioning target device calculated based on the reception direction in the target device and the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal by the positioning target device. And an acquisition unit that acquires at least one of the distances of the peripheral devices, and a processing unit that calculates the position of the positioning target device based on the at least one of the peripheral devices and the position of the peripheral device. A data processing device is provided.

前記処理部は、複数の周辺装置それぞれによって送信された音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出してもよい。 The processing unit may calculate the orientation of the positioning target device based on the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices in the positioning target device and the position of each of the plurality of peripheral devices. good.

前記処理部は、複数の周辺装置それぞれによって送信された音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出してもよい。 The processing unit may calculate the position of the positioning target device based on the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices in the positioning target device and the position of each of the plurality of peripheral devices. good.

前記処理部は、複数の周辺装置それぞれにおける前記音響送信信号の受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出してもよい。 The processing unit may calculate the position of the positioning target device based on the reception direction of the acoustic transmission signal in each of the plurality of peripheral devices and the position of each of the plurality of peripheral devices.

前記処理部は、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、複数の周辺装置によって送信された前記音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置と前記複数の周辺装置それぞれとの距離と、前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記複数の周辺装置それぞれにおける前記音響送信信号の受信方向を補正し、補正後の受信方向に基づいて、前記測位対象装置の位置および向きの少なくともいずれか一つを補正してもよい。 The processing unit is calculated based on the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal transmitted by the plurality of peripheral devices by the positioning target device. Further, based on the distance between the positioning target device and each of the plurality of peripheral devices and the position of each of the plurality of peripheral devices, the reception direction of the acoustic transmission signal in each of the plurality of peripheral devices is corrected and corrected. At least one of the position and orientation of the positioning target device may be corrected based on the later reception direction.

前記処理部は、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、複数の周辺装置によって送信された前記音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置と前記複数の周辺装置それぞれとの距離と、前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出してもよい。 The processing unit is calculated based on the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal transmitted by the plurality of peripheral devices by the positioning target device. Further, the position of the positioning target device may be calculated based on the distance between the positioning target device and each of the plurality of peripheral devices and the position of each of the plurality of peripheral devices.

前記処理部は、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、第1の周辺装置によって送信された前記音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置と前記第1の周辺装置との距離と、第2の周辺装置における前記音響送信信号と前記音響応答信号との受信時刻差に対応する距離と、前記第1の周辺装置および前記第2の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出してもよい。 The processing unit calculates based on the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal transmitted by the first peripheral device by the positioning target device. The distance between the positioning target device and the first peripheral device, the distance corresponding to the reception time difference between the acoustic transmission signal and the acoustic response signal in the second peripheral device, and the first peripheral device. The position of the positioning target device may be calculated based on the positions of the device and the second peripheral device.

前記処理部は、前記測位対象装置の位置と、前記周辺装置の位置と、前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出してもよい。 The processing unit directs the positioning target device based on the position of the positioning target device, the position of the peripheral device, and the reception direction of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device in the positioning target device. May be calculated.

前記処理部は、前記測位対象装置によって送信される音響ビーコン信号の複数の装置それぞれにおける受信強度または受信時刻に基づいて、前記周辺装置を選択してもよい。 The processing unit may select the peripheral device based on the reception intensity or the reception time of each of the plurality of devices of the acoustic beacon signal transmitted by the positioning target device.

前記処理部は、前記測位対象装置の振動、電源投入、タイマによるタイムアウトの少なくともいずれか一つのイベントが検出された場合に、前記周辺装置を選択してもよい。 The processing unit may select the peripheral device when at least one event of vibration of the positioning target device, power-on, or time-out by a timer is detected.

前記データ処理装置は、前記音響送信信号の送信を指示するための測位指示データの前記測位対象装置への送信を制御する出力制御部を備えてもよい。 The data processing device may include an output control unit that controls transmission of positioning instruction data for instructing transmission of the acoustic transmission signal to the positioning target device.

また、本発明の別の観点によれば、測位対象装置によって送信された音響送信信号の周辺装置における受信方向と、前記音響送信信号を受信した前記周辺装置によって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向と、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、前記音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置および前記周辺装置の距離との少なくともいずれか一つを取得することと、前記少なくともいずれか一つと前記周辺装置の位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出することと、を備える、データ処理方法が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the receiving direction of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the peripheral device and the positioning of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that has received the acoustic transmission signal. The positioning target device calculated based on the reception direction in the target device and the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal by the positioning target device. And to acquire at least one of the distances of the peripheral devices, and to calculate the position of the positioning target device based on the at least one of the peripheral devices and the position of the peripheral device. A data processing method is provided.

また、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、測位対象装置によって送信された音響送信信号の周辺装置における受信方向と、前記音響送信信号を受信した前記周辺装置によって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向と、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、前記音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置および前記周辺装置の距離との少なくともいずれか一つを取得する取得部と、前記少なくともいずれか一つと前記周辺装置の位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出する処理部と、を備える、データ処理装置として機能させるためのプログラムが提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the computer is subjected to the reception direction of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the peripheral device and the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that has received the acoustic transmission signal. Calculated based on the reception direction of the positioning target device and the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal by the positioning target device. An acquisition unit that acquires at least one of the distances between the positioning target device and the peripheral device, and a processing unit that calculates the position of the positioning target device based on the at least one and the position of the peripheral device. And, a program for functioning as a data processing device is provided.

また、本発明の別の観点によれば、測位対象装置であって、音響送信信号を送信する音響送信信号送信部と、前記音響送信信号を受信した周辺装置によって送信された音響応答信号を受信する音響応答信号受信部と、前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号の受信方向を決定する決定部と、前記測位対象装置の向きを算出するデータ処理装置に前記音響応答信号の前記受信方向を送信する通信部と、を備える、測位対象装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the positioning target device receives the acoustic response signal transmitted by the acoustic transmission signal transmission unit that transmits the acoustic transmission signal and the peripheral device that has received the acoustic transmission signal. The receiving direction of the acoustic response signal to the data processing device that calculates the direction of the acoustic response signal receiving unit, the determining unit that determines the receiving direction of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device, and the positioning target device. A positioning target device including a communication unit for transmitting a signal is provided.

前記決定部は、前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号の、複数のマイクロフォンによる受信強度、または、前記複数のマイクロフォン間における前記音響応答信号の受信時刻差に基づいて、前記受信方向を決定してもよい。 The determination unit determines the reception direction based on the reception strength of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device by the plurality of microphones or the reception time difference of the acoustic response signal between the plurality of microphones. You may.

前記測位対象装置は、前記音響送信信号が送信されてから前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号が受信されるまでの往復時間に基づいて、前記測位対象装置と前記周辺装置との距離を算出する制御部を備え、前記通信部は、前記測位対象装置と前記周辺装置との距離を前記データ処理装置に送信してもよい。 The positioning target device determines the distance between the positioning target device and the peripheral device based on the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal to the reception of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device. The communication unit may include a control unit for calculation, and may transmit the distance between the positioning target device and the peripheral device to the data processing device.

また、本発明の別の観点によれば、測位対象装置の周辺装置であって、前記測位対象装置から音響送信信号を受信する音響送信信号受信部と、前記音響送信信号が受信された場合、音響応答信号を送信する音響応答信号送信部と、前記音響送信信号の受信方向を決定する決定部と、前記測位対象装置の位置を算出するデータ処理装置に前記音響送信信号の前記受信方向を送信する通信部と、を備える、周辺装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, when the peripheral device of the positioning target device is the acoustic transmission signal receiving unit that receives the acoustic transmission signal from the positioning target device and the acoustic transmission signal is received. The reception direction of the acoustic transmission signal is transmitted to the acoustic response signal transmission unit that transmits the acoustic response signal, the determination unit that determines the reception direction of the acoustic transmission signal, and the data processing device that calculates the position of the positioning target device. A peripheral device is provided that comprises a communication unit.

また、本発明の別の観点によれば、測位対象装置の周辺装置であって、前記測位対象装置から音響送信信号を受信するとともに、前記音響送信信号を受信した他の周辺装置によって送信された音響応答信号を受信する音響送信信号受信部と、前記音響送信信号および前記音響応答信号の受信時刻差または前記受信時刻差に対応する距離を算出する制御部と、前記測位対象装置の位置を算出するデータ処理装置に前記受信時刻差または前記受信時刻差に対応する距離を送信する通信部と、を備える、周辺装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the peripheral device of the positioning target device receives the acoustic transmission signal from the positioning target device and is transmitted by another peripheral device that has received the acoustic transmission signal. Calculates the positions of the acoustic transmission signal receiving unit that receives the acoustic response signal, the control unit that calculates the reception time difference between the acoustic transmission signal and the acoustic response signal, or the distance corresponding to the reception time difference, and the positioning target device. Provided is a peripheral device including a communication unit for transmitting the reception time difference or a distance corresponding to the reception time difference to the data processing device.

以上説明したように本発明によれば、同一空間内の複数の装置の位置の検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a technique capable of reducing the time and effort required for detecting the positions of a plurality of devices in the same space and improving the detection accuracy.

本発明の第1の実施形態に係る測位システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the positioning system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示した復調部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the demodulation part shown in FIG. 図1に示したサーバーの構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the server shown in FIG. 図1に示した各装置の内部の配置図を示す図である。It is a figure which shows the internal arrangement drawing of each apparatus shown in FIG. 本発明の第1の実施形態に係る測位システムの動作例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the operation example of the positioning system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る装置の配置例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement example of the apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る変調部の動作例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation example of the modulation part which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る測位データの補正例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction example of the positioning data which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る測位システムの動作例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the operation example of the positioning system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る装置の配置例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement example of the apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデータ処理装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware composition of the data processing apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、異なる実施形態の類似する構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。 Further, in the present specification and the drawings, a plurality of components having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different numbers after the same reference numerals. However, if it is not necessary to distinguish each of a plurality of components having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given. Further, similar components of different embodiments may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numerals. However, if it is not necessary to distinguish each of the similar components of different embodiments, only the same reference numerals are given.

<1.第1の実施形態>
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
<1. First Embodiment>
First, the first embodiment of the present invention will be described.

[1-1.測位システムの構成]
本発明の第1の実施形態に係る測位システムの構成例について説明する。
[1-1. Positioning system configuration]
A configuration example of the positioning system according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る測位システムの構成例を示す図である。図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る測位システム1は、複数の装置(装置A、装置B、・・・、装置X)と、サーバー20とを有する。以下では、複数の装置それぞれを特に区別しない場合には、複数の装置における任意の装置を「装置10」と記載する場合がある。また、サーバー20は、データ処理装置として機能し得る。各装置10とサーバー20とは、それぞれの通信装置を介して有線または無線によって(例えば、ネットワークを介して)相互に通信データをやり取りする。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a positioning system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the positioning system 1 according to the first embodiment of the present invention has a plurality of devices (device A, device B, ..., Device X) and a server 20. In the following, if each of the plurality of devices is not particularly distinguished, any device in the plurality of devices may be referred to as "device 10". Further, the server 20 can function as a data processing device. Each device 10 and the server 20 exchange communication data with each other by wire or wirelessly (for example, via a network) via their respective communication devices.

各装置10は、マイクロフォン(以下、「マイク」とも言う。)110、AD(Analogue-to-Digital)変換器120、復調部130、振動センサー140、制御部150、変調部160、クロック部170、DA(Digital-to-Analogue)変換器180、および、スピーカー190を備える。復調部130、制御部150および変調部160は、プロセッサ(例えば、マイクロプロセッサなど)によってプログラムが実行されることによって実現され得る。かかるプログラムは、記録媒体に記録され、記録媒体からプロセッサによって読み取られて実行され得る。 Each device 10 includes a microphone (hereinafter, also referred to as “microphone”) 110, an AD (Analogue-to-Digital) converter 120, a demodulation unit 130, a vibration sensor 140, a control unit 150, a modulation unit 160, a clock unit 170, and the like. It is equipped with a DA (Digital-to-Analogue) converter 180 and a speaker 190. The demodulation unit 130, the control unit 150, and the modulation unit 160 can be realized by executing a program by a processor (for example, a microprocessor or the like). Such a program may be recorded on a recording medium, read from the recording medium by a processor, and executed.

マイク110は、AD変換器120に8本のマイク信号を出力する。なお、マイク信号の本数は、8本に限定されない。AD変換器120は、マイク110から8本のマイク信号を入力し、8本のマイク信号をデジタル変換することによって、8本の音響入力データを生成し、8本の音響入力データを復調部130に出力する。 The microphone 110 outputs eight microphone signals to the AD converter 120. The number of microphone signals is not limited to eight. The AD converter 120 inputs eight microphone signals from the microphone 110 and digitally converts the eight microphone signals to generate eight acoustic input data and demolishes the eight acoustic input data. Output to.

復調部130は、AD変換器120から8本の音響入力データを入力し、8本の音響入力データを復調して復調後のデータ(以下、「復調データ」とも言う。)を生成し、復調データを制御部150に出力する。その他、復調部130は、制御部150に方向データと受信強度データとを出力する。復調部130の詳細については、図2を参照しながら後に説明する。 The demodulation unit 130 inputs eight acoustic input data from the AD converter 120, demodulates the eight acoustic input data to generate demodulated data (hereinafter, also referred to as “demodulation data”), and demodulates the data. The data is output to the control unit 150. In addition, the demodulation unit 130 outputs direction data and reception intensity data to the control unit 150. The details of the demodulation unit 130 will be described later with reference to FIG.

変調部160は、制御部150から変調前の音響出力データ(以下、「変調データ」とも言う。)を入力し、変調データを変調して音響出力データを生成し、音響出力データをDA変換器180に出力する。DA変換器180は、変調部160から音響出力データを入力し、音響出力データをアナログ変換してスピーカー信号を生成し、スピーカー信号をスピーカー190に出力する。スピーカー190は、DA変換器180からスピーカー信号を入力し、スピーカー信号に基づいて、音響信号(音波)を発信する。 The modulation unit 160 inputs the acoustic output data before modulation (hereinafter, also referred to as “modulation data”) from the control unit 150, modulates the modulation data to generate acoustic output data, and converts the acoustic output data into a DA converter. Output to 180. The DA converter 180 inputs acoustic output data from the modulator 160, converts the acoustic output data into analog to generate a speaker signal, and outputs the speaker signal to the speaker 190. The speaker 190 inputs a speaker signal from the DA converter 180 and transmits an acoustic signal (sound wave) based on the speaker signal.

振動センサー140は、振動をセンシングし、センシングによって得られたデータをセンシングデータとして、制御部150に出力する。制御部150は、振動センサー140からセンサーデータを入力し、クロック部170からクロックデータを入力し、復調部130から復調データと方向データと受信強度データとを入力し、変調部160に変調データを出力する。また、制御部150は、図示しない通信装置を介して、サーバー20との間で通信データをやり取りする。 The vibration sensor 140 senses vibration and outputs the data obtained by the sensing to the control unit 150 as sensing data. The control unit 150 inputs sensor data from the vibration sensor 140, clock data from the clock unit 170, demodulation data, direction data, and reception intensity data from the demodulation unit 130, and the modulation data is input to the modulation unit 160. Output. Further, the control unit 150 exchanges communication data with the server 20 via a communication device (not shown).

図2は、図1に示した復調部130の構成例を示す図である。図2に示すように、復調部130は、8個の方向別復調部131と、決定部136とを備える。方向別復調部131は、AD変換器120から対応する音響入力データを入力し、決定部136に復調候補データと受信強度候補データとを出力する。また、方向別復調部131は、2乗部132、LPF(Low-Pass Filter)133、判定部134、強度検出部135を備える。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the demodulation unit 130 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the demodulation unit 130 includes eight direction-specific demodulation units 131 and a determination unit 136. The direction-specific demodulation unit 131 inputs the corresponding acoustic input data from the AD converter 120, and outputs the demodulation candidate data and the reception intensity candidate data to the determination unit 136. Further, the direction-specific demodulation unit 131 includes a square unit 132, an LPF (Low-Pass Filter) 133, a determination unit 134, and an intensity detection unit 135.

2乗部132は、AD変換器120から対応する音響入力データを入力し、当該音響入力データの2乗値を計算し、計算した2乗値をLPF133に出力する。LPF133は、2乗値を入力し、2乗値から低周波成分値を抽出し、低周波成分値を判定部134および強度検出部135に出力する。判定部134は、LPF133から低周波成分値を入力し、決定部136に復調候補データを出力するとともに、強度検出部135に信号1検出データを出力する。強度検出部135は、LPF133から低周波成分値を入力し、判定部134から信号1検出データを入力し、決定部136に受信強度候補データを出力する。 The square unit 132 inputs the corresponding acoustic input data from the AD converter 120, calculates the square value of the acoustic input data, and outputs the calculated square value to the LPF 133. The LPF 133 inputs a square value, extracts a low frequency component value from the square value, and outputs the low frequency component value to the determination unit 134 and the intensity detection unit 135. The determination unit 134 inputs a low frequency component value from the LPF 133, outputs demodulation candidate data to the determination unit 136, and outputs signal 1 detection data to the intensity detection unit 135. The intensity detection unit 135 inputs the low frequency component value from the LPF 133, inputs the signal 1 detection data from the determination unit 134, and outputs the reception intensity candidate data to the determination unit 136.

図3は、図1に示したサーバー20の構成例を示す図である。図3に示すように、サーバー20は、制御部210と記憶部220とを備える。制御部210は、プロセッサによってプログラムが実行されることによって実現され得る。かかるプログラムは、記憶部220(記録媒体)に記録され、記憶部220からプロセッサによって読み取られて実行され得る。制御部210は、取得部211、処理部212および出力制御部213を備える。これらの機能の詳細については、後に説明する。また、記憶部220は、ストレージ装置によって実現され得る。なお、サーバー20は、各装置10との間で通信データを送受信するための図示しない通信装置を備える。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the server 20 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the server 20 includes a control unit 210 and a storage unit 220. The control unit 210 may be realized by executing a program by a processor. Such a program may be recorded in a storage unit 220 (recording medium), read from the storage unit 220 by a processor, and executed. The control unit 210 includes an acquisition unit 211, a processing unit 212, and an output control unit 213. Details of these functions will be described later. Further, the storage unit 220 may be realized by a storage device. The server 20 includes a communication device (not shown) for transmitting and receiving communication data to and from each device 10.

図4は、図1に示した各装置10の内部の配置図を示す図である。各装置10は、円筒形状を有しており、上面部の円周に沿って、8個のマイクが略等間隔に配置されている。図4には、8個のマイクを代表して1個のマイに対してのみ符号「110-1」が付されている。装置下部には、スピーカー190が配置されており、スピーカー190の下部に反射板195が配置されている。反射板195によって、スピーカー190から出力される音響信号(音波)が水平方向360度に渡り伝搬され得る。 FIG. 4 is a diagram showing an internal layout of each device 10 shown in FIG. Each device 10 has a cylindrical shape, and eight microphones are arranged at substantially equal intervals along the circumference of the upper surface portion. In FIG. 4, the code “110-1” is attached only to one My on behalf of the eight microphones. A speaker 190 is arranged at the lower part of the device, and a reflector 195 is arranged at the lower part of the speaker 190. The reflector 195 can propagate the acoustic signal (sound wave) output from the speaker 190 over 360 degrees in the horizontal direction.

マイク110(例えば、マイク110-1など)とスピーカー190との間には、基板アセンブリ115が配置されており、基板アセンブリ115の内部に、AD変換器120、プロセッサ(復調部130、制御部150および変調部160)、DA変換器180、振動センサー140、クロック部170が実装されている。 A board assembly 115 is arranged between the microphone 110 (for example, microphone 110-1) and the speaker 190, and an AD converter 120 and a processor (demodulation unit 130, control unit 150) are arranged inside the board assembly 115. And a modulation unit 160), a DA converter 180, a vibration sensor 140, and a clock unit 170 are mounted.

以上、本発明の第1の実施形態に係る測位システム1の構成例について説明した。 The configuration example of the positioning system 1 according to the first embodiment of the present invention has been described above.

[1-2.測位システムの動作]
図5は、本発明の第1の実施形態に係る測位システム1の動作例を示すシーケンス図である。図6は、本発明の第1の実施形態に係る装置の配置例を示す図である。図7は、本発明の第1の実施形態に係る変調部160の動作例を説明するための図である。図8は、本発明の第1の実施形態に係る測位データの補正例を説明するための図である。以下では、図4に示したシーケンス図に沿って、適宜他の図も交えながら、本発明の第1の実施形態に係る測位システム1の動作例について説明する。
[1-2. Positioning system operation]
FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation example of the positioning system 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an arrangement example of the device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram for explaining an operation example of the modulation unit 160 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram for explaining a correction example of positioning data according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation example of the positioning system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. 4 and other diagrams as appropriate.

なお、以下では、装置Aの測位を行う場合における測位システム1の動作例を説明する(すなわち、装置Aが測位対象装置として機能する例を説明する)。このとき、装置Bおよび装置Cそれぞれが、測位対象装置の周辺装置として検出される場合を説明する。しかし、装置A以外の装置の測位も行われてよい。装置A以外の装置の測位についての説明は割愛するが、装置A以外の装置の測位も、装置Aの測位と同様に実行され得る。本発明の第1の実施形態に係る測位システム1の動作は、大きく分けて4つのステップによって構成され得る。 In the following, an operation example of the positioning system 1 in the case of performing positioning of the device A will be described (that is, an example in which the device A functions as a positioning target device will be described). At this time, a case where each of the device B and the device C is detected as a peripheral device of the positioning target device will be described. However, positioning of devices other than device A may also be performed. Although the description of the positioning of the devices other than the device A is omitted, the positioning of the devices other than the device A can be performed in the same manner as the positioning of the device A. The operation of the positioning system 1 according to the first embodiment of the present invention can be roughly divided into four steps.

(1-2-1.測位トリガーの発生(S1))
まず、利用者が装置Aを移動させた場合などには、装置Aの振動センサー140によって振動が検出される。かかる場合には、装置Aの振動センサー140によって検出されたセンサーデータが測位トリガーとして装置Aの制御部150に通知される(S1)。あるいは、利用者が装置Aを新たに設置する場合などに装置Aの電源投入を行った場合、その電源投入が測位トリガーとして装置Aの制御部150によって検出される。あるいは、定期的に装置Aの測位が行われるように、制御部150はクロック部170から入力されるクロックデータに基づいて時間を計測し、定期的に(例えば、10分ごとに)測位トリガーを検出する。なお、定期的な測位トリガーの検出は、装置Aの代わりにサーバー20によって行われてもよい
(1-2-1. Generation of positioning trigger (S1))
First, when the user moves the device A, the vibration is detected by the vibration sensor 140 of the device A. In such a case, the sensor data detected by the vibration sensor 140 of the device A is notified to the control unit 150 of the device A as a positioning trigger (S1). Alternatively, when the power of the device A is turned on when the user newly installs the device A, the power on is detected by the control unit 150 of the device A as a positioning trigger. Alternatively, the control unit 150 measures the time based on the clock data input from the clock unit 170 so that the positioning of the device A is performed periodically, and periodically (for example, every 10 minutes) sets a positioning trigger. To detect. It should be noted that the periodic positioning trigger detection may be performed by the server 20 instead of the device A.

(1-2-2.装置Aの周辺装置の検出(S2~S5))
S1において測位トリガーが発生し、装置Aの制御部150は、測位トリガーを検出すると、測位トリガーが検出された旨を示すデータ(トリガー通知データ)をサーバー20に通知する(S2)。続いて、サーバー20の取得部211は、トリガー通知データを取得し、処理部212は、同一空間内で現在音響信号が伝搬中であれば(例えば、S13まで終わっていない実行中の測位がある場合など)、混信を避けるために同伝搬が完了するまで待機する。出力制御部213は、同一空間内で現在音響信号が伝搬中でない場合、または、伝搬が完了するまで待機された後、周辺装置の検出を指示するデータ(周辺装置検出指示データ)の装置Aへの送信を制御する(S3)。
(1-2-2. Detection of peripheral devices of device A (S2 to S5))
When a positioning trigger is generated in S1 and the control unit 150 of the device A detects the positioning trigger, the server 20 is notified of data (trigger notification data) indicating that the positioning trigger has been detected (S2). Subsequently, the acquisition unit 211 of the server 20 acquires the trigger notification data, and the processing unit 212 has an executing positioning that is not completed until S13 if the acoustic signal is currently propagating in the same space. (In some cases, etc.), wait until the propagation is complete to avoid interference. The output control unit 213 sends the data for instructing the detection of the peripheral device (peripheral device detection instruction data) to the device A when the acoustic signal is not currently propagating in the same space or after waiting until the propagation is completed. Controls the transmission of (S3).

装置Aは、サーバー20から周辺装置検出指示データを受信すると、装置Aの制御部150は、変調データ(101111)を変調部160に出力する。変調部160は、変調データをデジタル振幅変調して音響出力データを出力する。DA変換器180は、音響出力データをアナログ変換してスピーカー信号を生成し、スピーカー信号をスピーカー190に出力する。スピーカー190は、スピーカー信号に対応する音響ビーコン信号を空間内に伝搬させる(S4)。 When the device A receives the peripheral device detection instruction data from the server 20, the control unit 150 of the device A outputs the modulation data (101111) to the modulation unit 160. The modulation unit 160 digitally amplitude-modulates the modulation data and outputs the acoustic output data. The DA converter 180 converts the acoustic output data into analog to generate a speaker signal, and outputs the speaker signal to the speaker 190. The speaker 190 propagates an acoustic beacon signal corresponding to the speaker signal into the space (S4).

ここで、変調部160の動作について、図6を用いて説明する。本実施形態においては、変調データの上位3ビット(101)をヘッダー部とし、下位3ビット(例として、音響ビーコン信号の場合は「111」、後述の音響送信信号の場合は「000」、音響応答信号の場合は「001」「010」など)をペイロード部とする。変調方式としては、公知の技術を適用してよいが、本実施形態においては、OOK(オンオフキーイング)によるデジタル振幅変調方式を用いることとし、1ビット当たり0.5ミリ秒の変調データに20kHzの搬送波データを乗算する形で音響出力データを得る。 Here, the operation of the modulation unit 160 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the upper 3 bits (101) of the modulation data are used as the header portion, and the lower 3 bits (for example, "111" in the case of an acoustic beacon signal, "000" in the case of an acoustic transmission signal described later, and acoustic. In the case of a response signal, "001", "010", etc.) is used as the payload unit. A known technique may be applied as the modulation method, but in the present embodiment, the digital amplitude modulation method by OK (on-off keying) is used, and the modulation data of 0.5 milliseconds per bit is converted to 20 kHz. The acoustic output data is obtained by multiplying the carrier data.

すなわち、時刻をt、変調データをm(t)、搬送波の周波数をF(=20000)、搬送波の振幅をAとすると、音響出力データS(t)は、以下の式(1)のように表される。 That is, assuming that the time is t, the modulation data is m (t), the carrier frequency is F c (= 20000), and the carrier wave amplitude is Ac , the acoustic output data S (t) is given by the following equation (1). It is expressed as.

Figure 0007091755000001
Figure 0007091755000001

装置Aが音響ビーコン信号を空間内に伝搬させ、空間内に装置A以外の装置が複数存在し、そのうち、装置B、装置C、装置Dそれぞれが音響ビーコンを受信すると、装置B、装置C、装置Dそれぞれが、音響ビーコン信号の受信強度を測定し、受信強度を示す受信強度データをサーバー20に送信する(S5)。サーバー20は、装置B、装置C、装置Dそれぞれから受信される受信強度データに基づいて、装置Aの周辺にある装置群(周辺装置群)の存在を把握することができる。例えば、以下では、装置B、装置Cが装置Aの周辺装置群である場合を主に想定する。 When the device A propagates the acoustic beacon signal into the space and there are a plurality of devices other than the device A in the space, and each of the device B, the device C, and the device D receives the acoustic beacon, the device B, the device C, Each of the devices D measures the reception intensity of the acoustic beacon signal, and transmits the reception intensity data indicating the reception intensity to the server 20 (S5). The server 20 can grasp the existence of the device group (peripheral device group) in the vicinity of the device A based on the reception intensity data received from each of the device B, the device C, and the device D. For example, in the following, it is mainly assumed that the device B and the device C are peripheral devices of the device A.

ここで、装置Bの復調部130による受信強度の測定動作例について、図2を用いて説明する。なお、ここでは、装置Bによる受信強度の測定動作例について説明するが、装置Cおよび装置Dによる受信強度の測定も、装置Bによる受信強度の測定と同様に行われてよい。 Here, an example of the measurement operation of the reception intensity by the demodulation unit 130 of the apparatus B will be described with reference to FIG. Although an example of the operation of measuring the reception strength by the device B will be described here, the measurement of the reception strength by the device C and the device D may be performed in the same manner as the measurement of the reception strength by the device B.

装置Bの8本のマイクによって取得される8本のマイク信号に対応する8本の音響入力データは、復調部130の対応する方向別復調部131にそれぞれ入力される。方向別復調部131においては、2乗部132が音響入力データを2乗する。装置Bのマイクi(i=0,1,・・・,7)によって取得される装置Aの音響ビーコン信号の減衰率をRとすると、2乗値P(t)は、式(1)を用いて、下記の式(2)によって表される。 The eight acoustic input data corresponding to the eight microphone signals acquired by the eight microphones of the device B are input to the corresponding direction-specific demodulation unit 131 of the demodulation unit 130, respectively. In the direction-specific demodulation unit 131, the square unit 132 squares the acoustic input data. Assuming that the attenuation rate of the acoustic beacon signal of the device A acquired by the microphone i (i = 0, 1, ..., 7) of the device B is R i , the square value Pi (t) is given by the equation (1). ) Is expressed by the following equation (2).

Figure 0007091755000002
Figure 0007091755000002

次に、LPF133が2乗値から低周波成分のみを取り出すと、下記の式(3)に表された低周波成分値Q(t)が得られる。 Next, when the LPF 133 extracts only the low frequency component from the square value, the low frequency component value Qi (t) represented by the following equation (3) is obtained.

Figure 0007091755000003
Figure 0007091755000003

次に、判定部134が、低周波成分値Q(t)と閾値とを比較して、低周波成分値Q(t)が「0」であるか「1」であるかを判定することによって、変調データm(t)と一致する復調候補データを検出する。また、判定部134は、復調候補データから値「1」を検出した場合、値「1」を検出したことを示す信号1検出データを強度検出部135に出力する。強度検出部135は、復調候補データが値「1」を示す場合の低周波成分値を受信強度候補データとして決定部136に出力する。なお、受信強度候補データQは、式(3)に基づくと、下記の式(4)に一致する。 Next, the determination unit 134 compares the low frequency component value Q i (t) with the threshold value, and determines whether the low frequency component value Q i (t) is “0” or “1”. Thereby, the demodulation candidate data that matches the modulation data m (t) is detected. Further, when the value "1" is detected from the demodulation candidate data, the determination unit 134 outputs the signal 1 detection data indicating that the value "1" is detected to the intensity detection unit 135. The intensity detection unit 135 outputs the low frequency component value when the demodulation candidate data shows the value “1” to the determination unit 136 as the reception intensity candidate data. The reception strength candidate data Qi agrees with the following equation (4) based on the equation (3).

Figure 0007091755000004
Figure 0007091755000004

次に、決定部136は、8個の方向別復調部131から入力された8本の復調候補データと8本の受信強度候補データとに基づいて、受信強度候補データが最も大きな値を示す場合におけるiを検出し、当該iを方向データとするとともに、当該iに対応する復調候補データを復調データとし、当該iに対応する受信強度候補データを受信強度データとして、制御部150に出力する。制御部150は、復調データが音響ビーコン信号の変調データ(101111)に一致している場合に、音響ビーコン信号を受信したと判断し、受信強度データをサーバー20に通知する。 Next, the determination unit 136 determines the case where the reception intensity candidate data shows the largest value based on the eight demodulation candidate data and the eight reception intensity candidate data input from the eight direction-specific demodulation units 131. The i is detected, the i is used as direction data, the demodulation candidate data corresponding to the i is used as demodulation data, and the reception strength candidate data corresponding to the i is output to the control unit 150 as reception strength data. When the demodulated data matches the modulation data (101111) of the acoustic beacon signal, the control unit 150 determines that the acoustic beacon signal has been received, and notifies the server 20 of the reception intensity data.

なお、図5には、装置Aの音響ビーコン信号が3つの装置(装置B、装置C、装置D)によって受信される場合が例として示されているが、装置Aの音響ビーコン信号をどの装置も受信しない場合も想定される。かかる場合には、サーバー20は、装置Aの周辺には他の装置が存在しないと判断して、装置Aの測位を断念すればよい。また、装置Aの音響ビーコン信号が2つの装置によって受信された場合には、当該2つの装置が周辺装置として検出されればよい。装置Aの音響ビーコン信号が1つの装置によって受信された場合には、周辺装置が2つ以上存在する場合に比べて測位精度は低くなるが、当該1つの装置が周辺装置として検出されればよい。 Note that FIG. 5 shows an example in which the acoustic beacon signal of the device A is received by three devices (device B, device C, and device D), but which device is the acoustic beacon signal of the device A. It is also assumed that the signal is not received. In such a case, the server 20 may determine that there is no other device in the vicinity of the device A and abandon the positioning of the device A. Further, when the acoustic beacon signal of the device A is received by the two devices, the two devices may be detected as peripheral devices. When the acoustic beacon signal of the device A is received by one device, the positioning accuracy is lower than when there are two or more peripheral devices, but the one device may be detected as a peripheral device. ..

(1-2-3.装置Aの測位(S6~S13))
サーバー20において、装置B、装置C、装置Dそれぞれから、受信強度データを受信すると、取得部211によって受信強度データが取得され、処理部212は、装置B、装置C、装置Dそれぞれから受信された受信強度データに基づいて、装置Aの周辺装置を決定する。ここでは、処理部212が、受信強度が大きい順に2つの装置(装置Bおよび装置C)を周辺装置として決定する場合を想定する。しかし、処理部212は、受信強度が大きい順に3つ以上の装置を周辺装置として決定してもよい。あるいは、処理部212は、閾値よりも受信強度が大きい複数の装置を周辺装置として決定してもよい。
(1-2-3. Positioning of device A (S6 to S13))
When the server 20 receives the reception strength data from each of the device B, the device C, and the device D, the reception strength data is acquired by the acquisition unit 211, and the processing unit 212 receives the reception strength data from each of the device B, the device C, and the device D. The peripheral device of the device A is determined based on the received reception strength data. Here, it is assumed that the processing unit 212 determines two devices (device B and device C) as peripheral devices in descending order of reception intensity. However, the processing unit 212 may determine three or more devices as peripheral devices in descending order of reception intensity. Alternatively, the processing unit 212 may determine a plurality of devices having a reception intensity larger than the threshold value as peripheral devices.

続いて、出力制御部213は、装置Aの測位動作の役割を指示するためのデータ(ロール指示データ)の各装置への送信を制御する(S6)。役割としては、測位対象装置の役割と周辺装置の役割との2種類がある。すなわち、出力制御部213は、周辺装置検出指示データの送信先の装置Aに対して、測位対象装置を示すロール指示データの送信を制御する。一方、出力制御部213は、周辺装置として決定された装置B、装置Cに対して、周辺装置を示すロール指示データの送信を制御する。装置Aは、測位対象装置を示すロール指示データを受信する。また、装置Bおよび装置Cは、周辺装置を示すロール指示データを受信する。 Subsequently, the output control unit 213 controls the transmission of data (role instruction data) for instructing the role of the positioning operation of the apparatus A to each apparatus (S6). There are two types of roles: the role of the positioning target device and the role of the peripheral device. That is, the output control unit 213 controls the transmission of the roll instruction data indicating the positioning target device to the device A to which the peripheral device detection instruction data is transmitted. On the other hand, the output control unit 213 controls the transmission of the roll instruction data indicating the peripheral device to the devices B and C determined as the peripheral device. The device A receives roll instruction data indicating the positioning target device. Further, the device B and the device C receive the roll instruction data indicating the peripheral device.

続いて、サーバー20は、所望のタイミング(例えば、音響信号の混信を避けられるタイミング)が到来すると、装置Aに測位指示データを送信する(S7)。このように、ロール指示データと分離された測位指示データを送信することによって、測位開始のタイミングを調整し、音響信号の混信を避けることが可能となる。なお、音響信号の混信を避けられるタイミングは限定されないが、一例として、サーバー20において受信強度データが受信されなくなってから所定の時間が経過した場合(すなわち、音響ビーコン信号の受信が終わった場合)であってもよい。 Subsequently, the server 20 transmits positioning instruction data to the device A when a desired timing (for example, a timing at which interference of acoustic signals can be avoided) arrives (S7). By transmitting the positioning instruction data separated from the roll instruction data in this way, it is possible to adjust the timing of the positioning start and avoid interference of acoustic signals. The timing at which the interference of the acoustic signal can be avoided is not limited, but as an example, when a predetermined time has elapsed since the reception strength data is no longer received by the server 20 (that is, when the reception of the acoustic beacon signal is completed). May be.

装置Aは、サーバー20から測位指示データを受信すると、測位対象装置を示すロール指示データに従って、スピーカー190によって音響送信信号(変調データ101000)を空間内に発信し(S8)、装置Aに対応する遅延時間の後に、周辺装置群(装置B、装置C)それぞれから発信される音響応答信号(装置Bの変調データ101001、および装置Cの変調データ101010)を、マイク110によって受信する(S9、S11)。なお、装置Bおよび装置Cからの音響応答信号が、装置Aでの受信に混信が生じないように、それぞれに対応する遅延時間後に送信されれば、装置Aが装置Bおよび装置Cからの音響応答信号を正しく受信することが可能である。 When the device A receives the positioning instruction data from the server 20, it transmits an acoustic transmission signal (modulation data 101000) in the space by the speaker 190 according to the roll instruction data indicating the positioning target device (S8), and corresponds to the device A. After the delay time, the acoustic response signals (modulation data 101001 of the device B and modulation data 101010 of the device C) transmitted from each of the peripheral device groups (device B, device C) are received by the microphone 110 (S9, S11). ). If the acoustic response signals from the device B and the device C are transmitted after the corresponding delay times so that the reception by the device A does not cause interference, the device A is the sound from the device B and the device C. It is possible to receive the response signal correctly.

制御部150は、音響送信信号の送信から装置Bからの音響応答信号の受信までの往復時間を計測し、往復時間を距離d(AB)に換算する。さらに、制御部150は、音響送信信号の送信から装置Cからの音響応答信号の受信までの往復時間を計測し、往復時間を距離d(AC)に換算する。さらに、決定部136は、装置Bからの音響応答信号の受信方向θABを検出する。また、決定部136は、装置Cからの音響応答信号の受信方向θACを検出する。なお、音響応答信号の受信方向は、S5において説明した音響ビーコン信号の受信方向の検出と同様な手法によって検出されてよい。装置Aは、制御部150によって、距離d(AB)、d(AC)、音響応答信号の受信方向θAB、θACをサーバー20に通知する(S13)。 The control unit 150 measures the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal to the reception of the acoustic response signal from the device B, and converts the round-trip time into the distance d (AB). Further, the control unit 150 measures the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal to the reception of the acoustic response signal from the device C, and converts the round-trip time into the distance d (AC). Further, the determination unit 136 detects the reception direction θ AB of the acoustic response signal from the device B. Further, the determination unit 136 detects the reception direction θ AC of the acoustic response signal from the device C. The receiving direction of the acoustic response signal may be detected by the same method as the detection of the receiving direction of the acoustic beacon signal described in S5. The device A notifies the server 20 of the distances d (AB), d (AC), the reception directions θ AB , and θ AC of the acoustic response signal by the control unit 150 (S13).

装置Bは、周辺装置を示すロール指示データに従って、マイク110によって音響送信信号(変調データ101000)を受信し、装置Bに対応する遅延時間の後に、音響応答信号(装置Bの変調データ101001)を、スピーカー190によって送信する。また、装置Bは、決定部136によって音響送信信号の受信方向θBAを検出する。音響送信信号の受信方向は、S5において説明した音響ビーコン信号の受信方向の検出と同様な手法によって検出されてよい。装置Bは、制御部150によって音響送信信号の受信方向θBAを示す方向データをサーバー20に通知する(S10)。 The device B receives the acoustic transmission signal (modulation data 101000) by the microphone 110 according to the roll instruction data indicating the peripheral device, and after the delay time corresponding to the device B, receives the acoustic response signal (modulation data 101001 of the device B). , Transmitted by speaker 190. Further, the apparatus B detects the reception direction θ BA of the acoustic transmission signal by the determination unit 136. The receiving direction of the acoustic transmission signal may be detected by the same method as the detection of the receiving direction of the acoustic beacon signal described in S5. The device B notifies the server 20 of the direction data indicating the reception direction θ BA of the acoustic transmission signal by the control unit 150 (S10).

装置Cは、周辺装置を示すロール指示データに従って、マイク110によって音響送信信号(変調データ101000)を受信し、装置Cに対応する遅延時間の後に、音響応答信号(装置Cの変調データ101010)を、スピーカー190によって送信する。また、装置Cは、決定部136によって音響送信信号の受信方向θCAを検出する。音響送信信号の受信方向は、S5において説明した音響ビーコン信号の受信方向の検出と同様な手法によって検出されてよい。装置Cは、制御部150によって音響送信信号の受信方向θCAを示す方向データをサーバー20に通知する(S12)。 The device C receives the acoustic transmission signal (modulation data 101000) by the microphone 110 according to the roll instruction data indicating the peripheral device, and after the delay time corresponding to the device C, receives the acoustic response signal (modulation data 101010 of the device C). , Transmitted by speaker 190. Further, the device C detects the reception direction θ CA of the acoustic transmission signal by the determination unit 136. The receiving direction of the acoustic transmission signal may be detected by the same method as the detection of the receiving direction of the acoustic beacon signal described in S5. The device C notifies the server 20 of the direction data indicating the reception direction θ CA of the acoustic transmission signal by the control unit 150 (S12).

ここで、各装置(装置A、装置B、装置C、装置D)と測位データ(d(AB)、d(AC)、θAB、θAC、θBA、θCA)の配置例が、図6に示されている。図6において、各装置(ハッチング模様の円)に向きが存在することを想定し、各装置の正面の向きに黒丸が追記されている。また、参考として、装置Bの測位に用いられた他の装置Eおよび装置Fの例も示されている。図6に示されたように、装置間の距離と各装置の向きが決定され得る。 Here, an example of arrangement of each device (device A, device B, device C, device D) and positioning data (d (AB), d (AC), θ AB , θ AC , θ BA , θ CA ) is shown in the figure. It is shown in 6. In FIG. 6, assuming that each device (a circle with a hatched pattern) has a direction, a black circle is added to the direction of the front of each device. Further, as a reference, examples of other devices E and F used for positioning the device B are also shown. As shown in FIG. 6, the distance between the devices and the orientation of each device can be determined.

具体的に、本実施形態では、処理部212が、音響送信信号の受信方向を用いて装置Aの位置を算出する場合を主に想定する。より具体的に、本実施形態では、処理部212が、装置Bおよび装置Cそれぞれにおける音響送信信号の受信方向θBA、θCAと、あらかじめ把握されている装置Bおよび装置Cそれぞれの位置とに基づいて、装置Aの位置を算出する場合を主に想定する。しかし、装置Aの位置は、どのように算出されてもよい。 Specifically, in the present embodiment, it is mainly assumed that the processing unit 212 calculates the position of the device A using the receiving direction of the acoustic transmission signal. More specifically, in the present embodiment, the processing unit 212 sets the reception directions θ BA and θ CA of the acoustic transmission signals in the devices B and C, respectively, and the positions of the devices B and C, which are known in advance, respectively. Based on this, it is mainly assumed that the position of the device A is calculated. However, the position of the device A may be calculated in any way.

例えば、処理部212は、音響応答信号の受信方向を用いて装置Aの位置を算出してもよい。より具体的に、処理部212は、装置Bおよび装置Cそれぞれによって送信された音響応答信号の装置Aにおける受信方向θAB、θACと、あらかじめ把握されている装置Bおよび装置Cそれぞれの位置とに基づいて、装置Aの位置を算出してもよい。 For example, the processing unit 212 may calculate the position of the device A using the receiving direction of the acoustic response signal. More specifically, the processing unit 212 has the reception directions θ AB and θ AC in the device A of the acoustic response signal transmitted by the device B and the device C, and the positions of the devices B and C that are known in advance. The position of the device A may be calculated based on the above.

処理部212は、装置Aと装置Bおよび装置Cそれぞれとの距離を用いて、装置Aの位置を算出してもよい。より具体的に、処理部212は、装置Aと装置Bおよび装置Cそれぞれとの距離d(AB)、d(AC)と、あらかじめ把握されている装置Bおよび装置Cそれぞれの位置とに基づいて、装置Aの位置を算出してもよい。 The processing unit 212 may calculate the position of the device A by using the distance between the device A and each of the device B and the device C. More specifically, the processing unit 212 is based on the distances d (AB) and d (AC) between the device A and the devices B and C, respectively, and the positions of the devices B and the device C that are known in advance. , The position of the device A may be calculated.

また、装置Aの向きの算出の手法も限定されない。例えば、処理部212は、音響応答信号の受信方向を用いて装置Aの向きを算出してもよい。本実施形態では、処理部212が、装置Bおよび装置Cによって送信された音響応答信号の装置Aにおける受信方向θAB、θACと、あらかじめ把握されている装置Bおよび装置Cの位置とに基づいて、装置Aの向きを算出する場合を主に想定する。しかし、処理部212は、音響応答信号の受信方向を用いて、他の手法によって装置Aの向きを算出してもよい。 Further, the method for calculating the orientation of the device A is not limited. For example, the processing unit 212 may calculate the direction of the device A using the reception direction of the acoustic response signal. In the present embodiment, the processing unit 212 is based on the reception directions θ AB and θ AC in the device A of the acoustic response signal transmitted by the device B and the device C, and the positions of the device B and the device C that are known in advance. Therefore, it is mainly assumed that the orientation of the device A is calculated. However, the processing unit 212 may calculate the direction of the device A by another method using the receiving direction of the acoustic response signal.

例えば、処理部212は、装置Aの位置を算出した場合には、算出した装置Aの位置も用いて装置Aの向きを算出してもよい。すなわち、処理部212は、装置Aの位置と、装置Bおよび装置Cによって送信された音響応答信号の装置Aにおける受信方向θAB、θACの少なくともいずれか一つに基づいて、装置Aの向きを算出してもよい。 For example, when the processing unit 212 calculates the position of the device A, the processing unit 212 may calculate the direction of the device A by using the calculated position of the device A as well. That is, the processing unit 212 directs the device A based on the position of the device A and at least one of the reception directions θ AB and θ AC in the device A of the acoustic response signal transmitted by the device B and the device C. May be calculated.

さらに、サーバー20は、測位データを補正することも可能である。測位データはどのような場合に補正されてもよい。例えば、マイクの数が少ないなどといった理由により、受信方向の検出精度があまり向上しない場合に補正が有効である。処理部212は、装置Aと装置Bおよび装置Cそれぞれとの距離d(AB)、d(AC)と、あらかじめ把握されている装置Bおよび装置Cそれぞれの位置とに基づいて、装置Bおよび装置Cそれぞれにおける音響送信信号の受信方向θBA、θCAを補正し、補正後の受信方向に基づいて、装置Aの位置および向きの少なくともいずれか一つを補正してもよい。 Further, the server 20 can also correct the positioning data. The positioning data may be corrected in any case. For example, the correction is effective when the detection accuracy in the receiving direction does not improve so much because the number of microphones is small. The processing unit 212 sets the apparatus B and the apparatus C based on the distances d (AB) and d (AC) between the apparatus A and the apparatus B and the apparatus C, respectively, and the positions of the apparatus B and the apparatus C which are known in advance. The reception directions θ BA and θ CA of the acoustic transmission signal in each of C may be corrected, and at least one of the position and orientation of the device A may be corrected based on the corrected reception direction.

図8を参照すると、装置Bおよび装置Cの位置が示されている。処理部212は、装置Bの位置を基準とした半径d(AB)の弧領域arc1を設定するとともに、装置Cの位置を基準とした半径d(AC)の弧領域arc2を設定する。そして、処理部212は、弧領域arc1と弧領域arc2との交点を装置Aとみなし、この装置Aに合わせて、装置Bおよび装置Cそれぞれにおける音響送信信号の受信方向θBA、θCAを補正する。そして、処理部212は、補正後の受信方向に基づいて、装置Aの位置および向きの少なくともいずれか一つを補正する。 With reference to FIG. 8, the positions of device B and device C are shown. The processing unit 212 sets the arc region arc1 having a radius d (AB) with respect to the position of the device B, and sets the arc region arc2 having a radius d (AC) with respect to the position of the device C. Then, the processing unit 212 regards the intersection of the arc region arc1 and the arc region arc2 as the device A, and corrects the reception directions θ BA and θ CA of the acoustic transmission signals in the devices B and C, respectively, in accordance with the device A. do. Then, the processing unit 212 corrects at least one of the position and orientation of the device A based on the corrected reception direction.

(1-2-4.装置Aの測位終了の通知(S14))
装置Aの測位が終了すると、サーバー20は、装置Aの測位結果を利用する外部システムに対して、装置Aの測位結果を通知する。例えば、複数の装置それぞれのカメラを搭載し、これらをオフィス空間内に配置し、複数の装置に搭載されたカメラによって撮像されたカメラ映像を閲覧する外部システムが存在する場合を想定する。かかる場合において、外部システムは、装置Aの測位結果に基づいて、オフィス空間内の任意位置を写すのに適した装置(カメラ)を自動選択することが可能となる。
(1-2-4. Notification of end of positioning of device A (S14))
When the positioning of the device A is completed, the server 20 notifies the external system that uses the positioning result of the device A of the positioning result of the device A. For example, it is assumed that there is an external system in which cameras of each of a plurality of devices are mounted, these are arranged in an office space, and a camera image captured by the cameras mounted on the plurality of devices is viewed. In such a case, the external system can automatically select a device (camera) suitable for capturing an arbitrary position in the office space based on the positioning result of the device A.

以上、本発明の第1の実施形態に係る測位システム1の動作例について説明した。 The operation example of the positioning system 1 according to the first embodiment of the present invention has been described above.

[1-3.効果]
本発明の第1の実施形態によれば、同一空間内に配置される装置群は、それぞれ音響信号の受信方向を検出する機能を有する。そして、周辺装置検出ステップ(S2~S5)において、測位対象装置が音響ビーコン信号を発信し、周辺装置が当該音響ビーコン信号を受信し、サーバー20が当該音響ビーコン信号の周辺装置における受信強度に基づいて、測位ステップ(S6~S13)に利用する周辺装置群を決定する。
[1-3. effect]
According to the first embodiment of the present invention, the devices arranged in the same space each have a function of detecting the reception direction of the acoustic signal. Then, in the peripheral device detection steps (S2 to S5), the positioning target device transmits an acoustic beacon signal, the peripheral device receives the acoustic beacon signal, and the server 20 is based on the reception intensity of the acoustic beacon signal in the peripheral device. Therefore, the peripheral device group used for the positioning step (S6 to S13) is determined.

次に、測位ステップ(S6~S13)において、サーバー20からの指示に基づいて、測位対象装置が音響送信信号を発信し、決定された周辺装置が音響送信信号を受信した後に時間調整を行って音響応答信号を発信し、測位対象装置が音響応答信号を受信する。続いて、サーバー20は、各装置から装置間の距離と各装置の向きに関する情報を収集すると、装置間の距離と各装置の向きに基づいて、測位対象装置の位置および向きを決定する。 Next, in the positioning steps (S6 to S13), based on the instruction from the server 20, the positioning target device transmits an acoustic transmission signal, and after the determined peripheral device receives the acoustic transmission signal, the time is adjusted. The acoustic response signal is transmitted, and the positioning target device receives the acoustic response signal. Subsequently, the server 20 collects information on the distance between the devices and the orientation of each device from each device, and determines the position and orientation of the positioning target device based on the distance between the devices and the orientation of each device.

本実施形態によれば、装置群の測位のために、あらかじめ位置の計測を伴う固定位置からの発信は不要であるため、システムの設置・設定が簡単となる。また、測位ステップにおいては、変動の起きやすい無線信号強度ではなく、音響信号の伝達時間に基づいて装置の位置が検出される。さらに、音響信号が混信しないよう時間調整が行われれば、位置の検出精度がさらに高まる。さらに、音響信号の受信方向を検出する機能を有するように装置群を構成すれば、各装置の向きを検出することが可能である。 According to this embodiment, since it is not necessary to transmit from a fixed position accompanied by measurement of the position in advance for positioning of the device group, the installation and setting of the system becomes easy. Further, in the positioning step, the position of the device is detected based on the transmission time of the acoustic signal, not the strength of the radio signal which is likely to fluctuate. Further, if the time is adjusted so that the acoustic signals do not interfere with each other, the position detection accuracy is further improved. Further, if the device group is configured to have a function of detecting the receiving direction of the acoustic signal, it is possible to detect the direction of each device.

以上により、本実施形態によれば、システムの設置・設定に手間がかかる問題点と装置の位置を正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の位置の検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供され得る。さらに、本実施形態によれば、装置の向きを正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の向きの検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供され得る。 As described above, according to the present embodiment, the problem that it takes time to install and set the system and the problem that the position of the device cannot be detected correctly are solved, and the time required to detect the position of a plurality of devices in the same space. Techniques can be provided that can reduce the problem and improve the detection accuracy. Further, according to the present embodiment, it is possible to solve the problem that the orientation of the device cannot be detected correctly, reduce the time and effort required to detect the orientation of a plurality of devices in the same space, and improve the detection accuracy. Techniques can be provided.

以上、本発明の第1の実施形態について説明した。 The first embodiment of the present invention has been described above.

<2.第2の実施形態>
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
<2. Second embodiment>
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described.

[2-1.測位システムの構成]
本発明の第2の実施形態に係る測位システムの構成は、本発明の第1の実施形態に係る測位システムの構成と同様である。本発明の第2の実施形態に係る測位システムの構成についての説明は割愛する。
[2-1. Positioning system configuration]
The configuration of the positioning system according to the second embodiment of the present invention is the same as the configuration of the positioning system according to the first embodiment of the present invention. The description of the configuration of the positioning system according to the second embodiment of the present invention will be omitted.

[2-2.測位システムの動作]
図9は、本発明の第2の実施形態に係る測位システム1の動作例を示すシーケンス図である。図10は、本発明の第2の実施形態に係る装置の配置例を示す図である。以下では、図9に示したシーケンス図に沿って、適宜他の図も交えながら、本発明の第2の実施形態に係る測位システム1の動作例について説明する。本発明の第2の実施形態に係る測位システム1の動作は、大きく分けて4つのステップによって構成され得る。
[2-2. Positioning system operation]
FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation example of the positioning system 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing an arrangement example of the device according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation example of the positioning system 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. 9 and other diagrams as appropriate. The operation of the positioning system 1 according to the second embodiment of the present invention can be roughly divided into four steps.

(2-2-1.測位トリガーの発生(S1))
本ステップは、第1の実施形態と同様であるため、本ステップの説明は割愛する。
(2-2-1. Generation of positioning trigger (S1))
Since this step is the same as that of the first embodiment, the description of this step is omitted.

(2-2-2.装置Aの周辺装置の検出(S2~S5))
本ステップは、第1の実施形態と同様であるため、本ステップの説明は割愛する。
(2-2-2. Detection of peripheral devices of device A (S2 to S5))
Since this step is the same as that of the first embodiment, the description of this step is omitted.

(2-2-3.装置Aの測位(S6~S19))
サーバー20において、装置B、装置C、装置Dそれぞれから、受信強度データを受信すると、取得部211によって受信強度データが取得され、処理部212は、装置B、装置C、装置Dそれぞれから受信された受信強度データに基づいて、装置Aの周辺装置を決定する。ここでは、処理部212が、受信強度が大きい順に2つの装置(装置Bおよび装置C)を周辺装置として決定し、いずれか一方(ここでは、装置C)を応答装置(周辺装置)として決定し、他方(ここでは、装置B)を傍聴装置(周辺装置)として決定する場合を想定する。しかし、処理部212は、受信強度が大きい順に3つ以上の装置を周辺装置として決定してもよい。あるいは、処理部212は、閾値よりも受信強度が大きい複数の装置を周辺装置として決定してもよい。
(2-2-3. Positioning of device A (S6 to S19))
When the server 20 receives the reception strength data from each of the device B, the device C, and the device D, the reception strength data is acquired by the acquisition unit 211, and the processing unit 212 receives the reception strength data from each of the device B, the device C, and the device D. The peripheral device of the device A is determined based on the received reception strength data. Here, the processing unit 212 determines two devices (device B and device C) as peripheral devices in descending order of reception intensity, and determines one of them (here, device C) as a response device (peripheral device). On the other hand (here, device B) is determined as a hearing device (peripheral device). However, the processing unit 212 may determine three or more devices as peripheral devices in descending order of reception intensity. Alternatively, the processing unit 212 may determine a plurality of devices having a reception intensity larger than the threshold value as peripheral devices.

続いて、出力制御部213は、装置Aの測位動作の役割を指示するためのデータ(ロール指示データ)の各装置への送信を制御する(S6)。役割としては、測位対象装置の役割と応答装置の役割と傍聴装置の2種類がある。すなわち、出力制御部213は、周辺装置検出指示データの送信先の装置Aに対して、測位対象装置を示すロール指示データの送信を制御する。一方、出力制御部213は、応答装置として決定された装置Cに対して、応答装置を示すロール指示データの送信を制御し、傍聴装置として決定された装置Bに対して、傍聴装置を示すロール指示データの送信を制御する。 Subsequently, the output control unit 213 controls the transmission of data (role instruction data) for instructing the role of the positioning operation of the apparatus A to each apparatus (S6). There are two types of roles: the role of the positioning target device, the role of the response device, and the role of the hearing device. That is, the output control unit 213 controls the transmission of the roll instruction data indicating the positioning target device to the device A to which the peripheral device detection instruction data is transmitted. On the other hand, the output control unit 213 controls the transmission of the roll instruction data indicating the response device to the device C determined as the response device, and the roll indicating the hearing device to the device B determined as the hearing device. Controls the transmission of instruction data.

装置Aは、測位対象装置を示すロール指示データを受信する。また、装置Bは、傍聴装置を示すロール指示データを受信し、装置Cは、応答装置を示すロール指示データを受信する。 The device A receives roll instruction data indicating the positioning target device. Further, the device B receives the roll instruction data indicating the hearing device, and the device C receives the roll instruction data indicating the response device.

続いて、サーバー20は、所望のタイミング(例えば、音響信号の混信を避けられるタイミング)が到来すると、装置Aに測位指示データを送信する(S7)。このように、ロール指示データと分離された測位指示データを送信することによって、測位開始のタイミングを調整し、音響信号の混信を避けることが可能となる。なお、音響信号の混信を避けられるタイミングは限定されないが、一例として、サーバー20において受信強度データが受信されなくなってから所定の時間が経過した場合(すなわち、音響ビーコン信号の受信が終わった場合)であってもよい。 Subsequently, the server 20 transmits positioning instruction data to the device A when a desired timing (for example, a timing at which interference of acoustic signals can be avoided) arrives (S7). By transmitting the positioning instruction data separated from the roll instruction data in this way, it is possible to adjust the timing of the positioning start and avoid interference of acoustic signals. The timing at which the interference of the acoustic signal can be avoided is not limited, but as an example, when a predetermined time has elapsed since the reception strength data is no longer received by the server 20 (that is, when the reception of the acoustic beacon signal is completed). May be.

装置Aは、サーバー20から測位指示データを受信すると、測位対象装置を示すロール指示データに従って、スピーカー190によって音響送信信号(変調データ101000)を空間内に発信し(S8)、装置Aに対応する遅延時間の後に、応答装置群(ここでは、装置Cのみ)から発信される音響応答信号(装置Cの変調データ101001)を、マイク110によって受信する(S16)。 When the device A receives the positioning instruction data from the server 20, the device A transmits an acoustic transmission signal (modulation data 101000) in the space by the speaker 190 according to the roll instruction data indicating the positioning target device (S8), and corresponds to the device A. After the delay time, the acoustic response signal (modulation data 101001 of the device C) transmitted from the response device group (here, only the device C) is received by the microphone 110 (S16).

制御部150は、音響送信信号の送信から装置Cからの音響応答信号の受信までの往復時間を計測し、往復時間を距離d(AC)に換算する。また、決定部136は、装置Cからの音響応答信号の受信方向θACを検出する。なお、音響応答信号の受信方向は、S5において説明した音響ビーコン信号の受信方向の検出と同様な手法によって検出されてよい。装置Aは、制御部150によって、距離d(AC)、音響応答信号の受信方向θACをサーバー20に通知する(S19)。 The control unit 150 measures the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal to the reception of the acoustic response signal from the device C, and converts the round-trip time into the distance d (AC). Further, the determination unit 136 detects the reception direction θ AC of the acoustic response signal from the device C. The receiving direction of the acoustic response signal may be detected by the same method as the detection of the receiving direction of the acoustic beacon signal described in S5. The device A notifies the server 20 of the distance d (AC) and the reception direction θ AC of the acoustic response signal by the control unit 150 (S19).

装置Cは、応答装置を示すロール指示データに従って、マイク110によって音響送信信号(変調データ101000)を受信し、装置Cに対応する遅延時間の後に、音響応答信号(変調データ101001)を、スピーカー190によって送信する。また、装置Cは、決定部136によって音響送信信号の受信方向θCAを検出する。音響送信信号の受信方向は、S5において説明した音響ビーコン信号の受信方向の検出と同様な手法によって検出されてよい。装置Cは、制御部150によって音響送信信号の受信方向θCAを示す方向データをサーバー20に通知する(S17)。 The device C receives the acoustic transmission signal (modulation data 101000) by the microphone 110 according to the roll instruction data indicating the response device, and after the delay time corresponding to the device C, the acoustic response signal (modulation data 101001) is transmitted to the speaker 190. Send by. Further, the device C detects the reception direction θ CA of the acoustic transmission signal by the determination unit 136. The receiving direction of the acoustic transmission signal may be detected by the same method as the detection of the receiving direction of the acoustic beacon signal described in S5. The device C notifies the server 20 of the direction data indicating the reception direction θ CA of the acoustic transmission signal by the control unit 150 (S17).

装置Bは、傍聴装置を示すロール指示データに従って、マイク110によって音響送信信号(変調データ101000)を受信し、決定部136によって音響送信信号の受信方向θBAを検出する。音響送信信号の受信方向は、S5において説明した音響ビーコン信号の受信方向の検出と同様な手法によって検出されてよい。装置Bは、制御部150によって音響送信信号の受信方向θBAを示す方向データをサーバー20に通知する(S18)。 The device B receives the acoustic transmission signal (modulation data 101000) by the microphone 110 according to the roll instruction data indicating the hearing device, and detects the reception direction θ BA of the acoustic transmission signal by the determination unit 136. The receiving direction of the acoustic transmission signal may be detected by the same method as the detection of the receiving direction of the acoustic beacon signal described in S5. The device B notifies the server 20 of the direction data indicating the reception direction θ BA of the acoustic transmission signal by the control unit 150 (S18).

さらに、装置Bは、装置Cから送信された音響応答信号(変調データ101001)を、マイク110によって受信する。装置Bは、制御部150によって、装置Aから送信された音響送信信号(変調データ101000)の受信時刻と、装置Cから送信された音響応答信号(変調データ101001)の受信時刻との差分Δを計測する。そして、装置Bは、制御部150によって、当該差分Δを距離d(AC)+d(BC)-d(AB)に換算し、距離d(AC)+d(BC)-d(AB)をサーバー20に通知する(S18)。 Further, the device B receives the acoustic response signal (modulation data 101001) transmitted from the device C by the microphone 110. The device B determines the difference Δ between the reception time of the acoustic transmission signal (modulation data 101000) transmitted from the device A and the reception time of the acoustic response signal (modulation data 101001) transmitted from the device C by the control unit 150. measure. Then, the device B converts the difference Δ into the distance d (AC) + d (BC) −d (AB) by the control unit 150, and converts the distance d (AC) + d (BC) −d (AB) into the server 20. (S18).

ここで、各装置(装置A、装置B、装置C)と測位データ(d(AB)、d(AC)、Δ=d(AC)+d(BC)-d(AB)、θAB、θBC、θBA、θCA、θAC)の配置例が、図10に示されている。図10において、各装置(ハッチング模様の円)に向きが存在することを想定し、各装置の正面の向きに黒丸が追記されている。図10に示されたように、装置間の距離と各装置の向きが決定され得る。 Here, each device (device A, device B, device C) and positioning data (d (AB), d (AC), Δ = d (AC) + d (BC) −d (AB), θ AB , θ BC , Θ BA , θ CA , θ AC ) are shown in FIG. In FIG. 10, assuming that each device (a circle with a hatched pattern) has a direction, a black circle is added to the direction of the front of each device. As shown in FIG. 10, the distance between the devices and the orientation of each device can be determined.

具体的に、本実施形態では、処理部212が、装置Aと装置Cとの距離d(AC)と、装置Bにおける音響送信信号と音響応答信号との受信時刻差Δに対応する距離d(AC)+d(BC)-d(AB)と、あらかじめ把握されている装置Cおよび装置Bそれぞれの位置とに基づいて、装置Aの位置を算出する場合を想定する。これによって、d(AB)とθABが直接計測されなくても、装置Aの位置を算出することが可能である。また、処理部212は、装置Aの位置と音響応答信号の受信方向θACとに基づいて、装置Aの向きを算出することが可能である。また、第1の実施形態と同様に、第2の実施形態においても、測位データが補正され得る。 Specifically, in the present embodiment, the processing unit 212 has a distance d (AC) corresponding to the distance d (AC) between the apparatus A and the apparatus C and the reception time difference Δ between the acoustic transmission signal and the acoustic response signal in the apparatus B. It is assumed that the position of the device A is calculated based on AC) + d (BC) -d (AB) and the positions of the devices C and the device B that are known in advance. This makes it possible to calculate the position of the device A even if d (AB) and θ AB are not directly measured. Further, the processing unit 212 can calculate the direction of the device A based on the position of the device A and the reception direction θ AC of the acoustic response signal. Further, as in the first embodiment, the positioning data can be corrected in the second embodiment as well.

(2-2-4.装置Aの測位終了の通知(S14))
本ステップは、第1の実施形態と同様であるため、本ステップの説明は割愛する。
(2-2-4. Notification of end of positioning of device A (S14))
Since this step is the same as that of the first embodiment, the description of this step is omitted.

以上、本発明の第2の実施形態に係る測位システム1の動作例について説明した。 The operation example of the positioning system 1 according to the second embodiment of the present invention has been described above.

[2-3.効果]
本発明の第2の実施形態によれば、同一空間内に配置される装置群は、それぞれ音響信号の受信方向を検出する機能を有する。そして、周辺装置検出ステップ(S2~S5)において、測位対象装置が音響ビーコン信号を発信し、周辺装置が当該音響ビーコン信号を受信し、サーバー20が当該音響ビーコン信号の周辺装置における受信強度に基づいて、測位ステップ(S6~S19)に利用する周辺装置群(応答装置および傍聴装置)を決定する。
[2-3. effect]
According to the second embodiment of the present invention, the devices arranged in the same space each have a function of detecting the reception direction of the acoustic signal. Then, in the peripheral device detection steps (S2 to S5), the positioning target device transmits an acoustic beacon signal, the peripheral device receives the acoustic beacon signal, and the server 20 is based on the reception intensity of the acoustic beacon signal in the peripheral device. Therefore, the peripheral device group (response device and hearing device) used for the positioning step (S6 to S19) is determined.

次に、測位ステップ(S6~S19)において、サーバー20からの指示に基づいて、測位対象装置が音響送信信号を発信し、決定された応答装置が音響送信信号を受信した後に時間調整を行って音響応答信号を発信し、測位対象装置が音響応答信号を受信する。また、傍聴装置が音響送信信号および音響応答信号を受信する。続いて、サーバー20は、各装置から装置間の距離と各装置の向きに関する情報を収集すると、装置間の距離と各装置の向きに基づいて、測位対象装置の位置および向きを決定する。 Next, in the positioning steps (S6 to S19), the positioning target device transmits an acoustic transmission signal based on the instruction from the server 20, and the determined response device receives the acoustic transmission signal and then adjusts the time. The acoustic response signal is transmitted, and the positioning target device receives the acoustic response signal. In addition, the hearing device receives the acoustic transmission signal and the acoustic response signal. Subsequently, the server 20 collects information on the distance between the devices and the orientation of each device from each device, and determines the position and orientation of the positioning target device based on the distance between the devices and the orientation of each device.

第1の実施形態では、測位ステップにおける音響信号の送信が3度(1つの音響送信信号と2つの音響応答信号)発生したが、第2の実施形態では、音響信号の送信が2度(1つの音響送信信号と1つの音響応答信号)しか発生しなくて済む。そのため、第2の実施形態によれば、同一空間内での音響信号の混信の可能性を低減し、より短時間の音響通信によって、第1の実施形態に係る測位と同等の測位を実現できる。 In the first embodiment, the acoustic signal is transmitted three times (one acoustic transmission signal and two acoustic response signals) in the positioning step, but in the second embodiment, the acoustic signal is transmitted twice (1). Only one acoustic transmission signal and one acoustic response signal) need to be generated. Therefore, according to the second embodiment, the possibility of interference of acoustic signals in the same space can be reduced, and positioning equivalent to the positioning according to the first embodiment can be realized by acoustic communication in a shorter time. ..

本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、装置群の測位のために、あらかじめ位置の計測を伴う固定位置からの発信は不要であるため、システムの設置・設定が簡単となる。また、測位ステップにおいては、変動の起きやすい無線信号強度ではなく、音響信号の伝達時間に基づいて装置の位置が検出される。さらに、音響信号が混信しないよう時間調整が行われれば、位置の検出精度がさらに高まる。さらに、音響信号の受信方向を検出する機能を有するように装置群を構成すれば、各装置の向きを検出することが可能である。 According to the first embodiment, as in the first embodiment, it is not necessary to transmit from a fixed position accompanied by measurement of the position in advance for positioning of the device group, so that the system can be easily installed and set. .. Further, in the positioning step, the position of the device is detected based on the transmission time of the acoustic signal, not the strength of the radio signal which is likely to fluctuate. Further, if the time is adjusted so that the acoustic signals do not interfere with each other, the position detection accuracy is further improved. Further, if the device group is configured to have a function of detecting the receiving direction of the acoustic signal, it is possible to detect the direction of each device.

以上により、本実施形態によれば、システムの設置・設定に手間がかかる問題点と装置の位置を正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の位置の検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供され得る。さらに、本実施形態によれば、装置の向きを正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の向きの検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能な技術が提供され得る。 As described above, according to the present embodiment, the problem that it takes time to install and set the system and the problem that the position of the device cannot be detected correctly are solved, and the time required to detect the position of a plurality of devices in the same space. Techniques can be provided that can reduce the problem and improve the detection accuracy. Further, according to the present embodiment, it is possible to solve the problem that the orientation of the device cannot be detected correctly, reduce the time and effort required to detect the orientation of a plurality of devices in the same space, and improve the detection accuracy. Techniques can be provided.

以上、本発明の第2の実施形態について説明した。 The second embodiment of the present invention has been described above.

<3.ハードウェア構成例>
続いて、本実施形態に係るデータ処理装置のハードウェア構成例について説明する。図11は、本実施形態に係るデータ処理装置のハードウェア構成を示す図である。
<3. Hardware configuration example>
Subsequently, a hardware configuration example of the data processing device according to the present embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram showing a hardware configuration of the data processing device according to the present embodiment.

図11に示すように、データ処理装置は、CPU(Central Processing Unit)901と、ROM(Read Only Memory)902と、RAM(Random Access Memory)903と、ホストバス904と、ブリッジ905と、外部バス906と、インタフェース907と、入力装置908と、出力装置909と、ストレージ装置910と、通信装置911と、を備える。 As shown in FIG. 11, the data processing device includes a CPU (Central Processing Unit) 901, a ROM (Read Only Memory) 902, a RAM (Random Access Memory) 903, a host bus 904, a bridge 905, and an external bus. It includes a 906, an interface 907, an input device 908, an output device 909, a storage device 910, and a communication device 911.

CPU901は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従ってデータ処理装置内の動作全般を制御する。また、CPU901は、マイクロプロセッサであってもよい。ROM902は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM903は、CPU901の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはCPUバス等から構成されるホストバス904により相互に接続されている。 The CPU 901 functions as an arithmetic processing device and a control device, and controls the overall operation in the data processing device according to various programs. Further, the CPU 901 may be a microprocessor. The ROM 902 stores programs, calculation parameters, and the like used by the CPU 901. The RAM 903 temporarily stores a program used in the execution of the CPU 901, parameters that appropriately change in the execution, and the like. These are connected to each other by a host bus 904 composed of a CPU bus or the like.

ホストバス904は、ブリッジ905を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バス等の外部バス906に接続されている。なお、必ずしもホストバス904、ブリッジ905および外部バス906を分離構成する必要はなく、1つのバスにこれらの機能を実装してもよい。 The host bus 904 is connected to an external bus 906 such as a PCI (Peripheral Component Interconnect / Interface) bus via a bridge 905. It is not always necessary to separately configure the host bus 904, the bridge 905, and the external bus 906, and these functions may be implemented in one bus.

入力装置908は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチおよびレバー等ユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路等から構成されている。データ処理装置を操作するユーザは、この入力装置908を操作することにより、データ処理装置に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。 The input device 908 includes input means for the user to input information such as a mouse, keyboard, touch panel, buttons, microphones, switches and levers, and an input control circuit that generates an input signal based on the input by the user and outputs the input signal to the CPU 901. It is composed of etc. By operating the input device 908, the user who operates the data processing device can input various data to the data processing device and instruct the processing operation.

出力装置909は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ(LCD)装置、OLED(Organic Light Emitting Diode)装置、ランプ等の表示装置およびスピーカー等の音声出力装置を含む。 The output device 909 includes, for example, a CRT (Cathode Ray Tube) display device, a liquid crystal display (LCD) device, an OLED (Organic Light Emitting Diode) device, a display device such as a lamp, and an audio output device such as a speaker.

ストレージ装置910は、データ格納用の装置である。ストレージ装置910は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置等を含んでもよい。ストレージ装置910は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)で構成される。このストレージ装置910は、ハードディスクを駆動し、CPU901が実行するプログラムや各種データを格納する。 The storage device 910 is a device for storing data. The storage device 910 may include a storage medium, a recording device for recording data on the storage medium, a reading device for reading data from the storage medium, a deletion device for deleting data recorded on the storage medium, and the like. The storage device 910 is composed of, for example, an HDD (Hard Disk Drive). The storage device 910 drives a hard disk and stores programs and various data executed by the CPU 901.

通信装置911は、例えば、ネットワークに接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置911は、無線通信または有線通信のどちらに対応してもよい。 The communication device 911 is a communication interface composed of, for example, a communication device for connecting to a network. Further, the communication device 911 may support either wireless communication or wired communication.

以上、本実施形態に係るデータ処理装置のハードウェア構成例について説明した。 The hardware configuration example of the data processing apparatus according to this embodiment has been described above.

<4.まとめ>
以上に説明したように、本実施形態に係るデータ処理装置は、測位対象装置によって送信された音響送信信号の周辺装置における受信方向と、音響送信信号を受信した周辺装置によって送信される音響応答信号の測位対象装置における受信方向と、測位対象装置によって音響送信信号が送信されてから、音響応答信号が測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、測位対象装置および周辺装置の距離との少なくともいずれか一つを取得する取得部211と、少なくともいずれか一つと周辺装置の位置とに基づいて、測位対象装置の位置を算出する処理部212と、を備える。
<4. Summary>
As described above, in the data processing device according to the present embodiment, the reception direction of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the peripheral device and the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that has received the acoustic transmission signal. Positioning target device and peripheral devices calculated based on the reception direction of the positioning target device and the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal by the positioning target device to the reception of the acoustic response signal by the positioning target device. The acquisition unit 211 for acquiring at least one of the distances from the above, and the processing unit 212 for calculating the position of the positioning target device based on at least one of the distances and the position of the peripheral device.

かかる構成によれば、システムの設置・設定に手間がかかる問題点と装置の位置を正しく検出できないという問題点を解決し、同一空間内の複数の装置の位置の検出に要する手間を軽減し、検出精度を向上することが可能となる。 According to this configuration, the problem that it takes time to install and set the system and the problem that the position of the device cannot be detected correctly can be solved, and the time required to detect the position of multiple devices in the same space can be reduced. It is possible to improve the detection accuracy.

<5.変形例>
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
<5. Modification example>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of the art to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

例えば、第1の実施形態および第2の実施形態では、音響信号の変調方式として、デジタル振幅変調およびOOK(オンオフキーイング)を用いる場合について説明したが、他の公知の変調方式が用いられてもよい。さらに、第1の実施形態および第2の実施形態では、搬送波の周波数を20kHzとし、変調データを6ビットとし、0.5ミリ秒ごとに切り替える方式について説明したが、これらも適宜に変更されてよい。また、復調方式としても、採用される変調方式に対応する方式であれば、他の方式が用いられてもよい。 For example, in the first embodiment and the second embodiment, the case where digital amplitude modulation and OK (on-off keying) are used as the modulation method of the acoustic signal has been described, but other known modulation methods may also be used. good. Further, in the first embodiment and the second embodiment, a method of setting the frequency of the carrier wave to 20 kHz, setting the modulation data to 6 bits, and switching every 0.5 milliseconds has been described, but these are also appropriately changed. good. Further, as the demodulation method, another method may be used as long as it corresponds to the modulation method to be adopted.

第1の実施形態および第2の実施形態では、装置に搭載されるマイクを8個とする例を説明した。しかし、マイクの数はこれに限定されず、適宜に増減されてよい。 In the first embodiment and the second embodiment, an example in which eight microphones are mounted on the device has been described. However, the number of microphones is not limited to this, and may be increased or decreased as appropriate.

第1の実施形態および第2の実施形態では、装置における音響信号の受信方向を、装置に搭載される複数マイクでの受信強度に基づいて検出する場合について説明した。しかし、受信方向の検出は他の手法によって行われてもよく、装置に搭載される複数マイクでの音響信号の受信時刻差(受信遅延差)に基づいて音響信号の受信方向が検出されてもよい。すなわち、複数の方向別復調部131にて所定の時間帯で同じ復調候補データが得られた場合に、それらの受信時刻差(受信遅延差)の組み合わせに応じて受信方向を決定するようにしてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment, a case where the reception direction of the acoustic signal in the device is detected based on the reception intensity of the plurality of microphones mounted on the device has been described. However, the reception direction may be detected by another method, and even if the reception direction of the acoustic signal is detected based on the reception time difference (reception delay difference) of the acoustic signals by the multiple microphones mounted on the device. good. That is, when the same demodulation candidate data is obtained in a predetermined time zone by a plurality of direction-specific demodulation units 131, the reception direction is determined according to the combination of the reception time differences (reception delay differences). May be good.

第1の実施形態では、測位対象装置(装置A)に対して、2つの周辺装置(装置Bおよび装置C)を用いて測位データを得る場合について説明したが、周辺装置は2つに限定されない。同様に、第2の実施形態では、測位対象装置(装置A)に対して、応答装置および傍聴装置それぞれを1つずつ用いて測位データを得る場合について説明したが、応答装置および傍聴装置それぞれの数も、これらに限定されない。 In the first embodiment, the case where positioning data is obtained by using two peripheral devices (device B and device C) for the positioning target device (device A) has been described, but the number of peripheral devices is not limited to two. .. Similarly, in the second embodiment, a case where positioning data is obtained by using one response device and one hearing device for the positioning target device (device A) has been described, but each of the response device and the hearing device has been described. The number is also not limited to these.

第1の実施形態および第2の実施形態では、周辺装置(装置Bおよび装置C)の位置が、あらかじめ把握されている場合を想定した。しかし、周辺装置(装置Bおよび装置C)の位置が定まっていない場合も想定される。かかる場合には、例えば、サーバー20は、何らかのトリガーに基づいて、装置Cに対してビーコンを出すように指示を出せばよい。そして、図5に示した動作と同様の動作(ただし、装置Aと装置Cとを入れ替えた動作)が実行されれば、装置Bと装置Cの相対的な位置関係と向きの関係が、d(BC)、θBC、θCBに基づいて決定され得る。その後、第1の実施形態に係る動作に対して、これらの装置Bと装置Cの相対的な位置関係と向きの関係が適用されれば、装置Aの位置および向きが算出され得る。 In the first embodiment and the second embodiment, it is assumed that the positions of the peripheral devices (device B and device C) are known in advance. However, it is assumed that the positions of the peripheral devices (device B and device C) are not fixed. In such a case, for example, the server 20 may instruct the device C to emit a beacon based on some trigger. Then, if the same operation as the operation shown in FIG. 5 (however, the operation in which the device A and the device C are exchanged) is executed, the relative positional relationship and the orientation relationship between the device B and the device C become d. It can be determined based on (BC), θ BC , θ CB . After that, if the relative positional relationship and orientation relationship between the devices B and C are applied to the operation according to the first embodiment, the position and orientation of the device A can be calculated.

1 測位システム
20 サーバー
10 装置
110 マイク
115 基板アセンブリ
120 AD変換器
130 復調部
131 方向別復調部
132 2乗部
133 LPF
134 判定部
135 強度検出部
136 決定部
140 振動センサー
150 制御部
160 変調部
170 クロック部
180 DA変換器
190 スピーカー
195 反射板
210 制御部
211 取得部
212 処理部
213 出力制御部
220 記憶部

1 Positioning system 20 Server 10 Equipment 110 Microphone 115 Board assembly 120 AD converter 130 Demodulation unit 131 Directional demodulation unit 132 Squared unit 133 LPF
134 Judgment unit 135 Intensity detection unit 136 Determination unit 140 Vibration sensor 150 Control unit 160 Modulation unit 170 Clock unit 180 DA converter 190 Speaker 195 Reflector 210 Control unit 211 Acquisition unit 212 Processing unit 213 Output control unit 220 Storage unit

Claims (17)

測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した複数の周辺装置それぞれによって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得する取得部と、
前記受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出する処理部と、
を備える、データ処理装置。
An acquisition unit that acquires the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices that have received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
A processing unit that calculates the direction of the positioning target device based on the reception direction and the position of each of the plurality of peripheral devices.
A data processing device.
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した複数の周辺装置それぞれによって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得する取得部と、 An acquisition unit that acquires the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices that have received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device, and the positioning target device.
前記受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出する処理部と、 A processing unit that calculates the position of the positioning target device based on the reception direction and the position of each of the plurality of peripheral devices.
を備える、データ処理装置。 A data processing device.
測位対象装置によって送信された音響送信信号の複数の周辺装置それぞれにおける受信方向と、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、前記音響送信信号を受信した前記周辺装置によって送信される音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置と前記複数の周辺装置それぞれとの距離とを取得する取得部と、 The reception direction of each of the plurality of peripheral devices of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device, and the peripheral device that received the acoustic transmission signal after the acoustic transmission signal is transmitted by the positioning target device. An acquisition unit that acquires the distance between the positioning target device and each of the plurality of peripheral devices, which is calculated based on the round-trip time until the acoustic response signal is received by the positioning target device.
前記距離と、前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記受信方向を補正し、補正後の受信方向に基づいて、前記測位対象装置の位置および向きの少なくともいずれか一つを補正する処理部と、 The reception direction is corrected based on the distance and the position of each of the plurality of peripheral devices, and at least one of the position and orientation of the positioning target device is corrected based on the corrected reception direction. Processing unit and
を備える、データ処理装置。 A data processing device.
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した周辺装置によって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得する取得部と、 An acquisition unit that acquires the reception direction of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that has received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
前記測位対象装置の位置と、前記周辺装置の位置と、前記受信方向とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出する処理部と、 A processing unit that calculates the direction of the positioning target device based on the position of the positioning target device, the position of the peripheral device, and the reception direction.
を備える、データ処理装置。 A data processing device.
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した複数の周辺装置それぞれによって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得することと、
前記受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出することと、
を備える、データ処理方法。
Acquiring the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices that received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
To calculate the orientation of the positioning target device based on the reception direction and the position of each of the plurality of peripheral devices.
A data processing method.
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した複数の周辺装置それぞれによって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得することと、 Acquiring the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices that received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
前記受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出することと、 To calculate the position of the positioning target device based on the reception direction and the position of each of the plurality of peripheral devices.
を備える、データ処理方法。 A data processing method.
測位対象装置によって送信された音響送信信号の複数の周辺装置それぞれにおける受信方向と、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、前記音響送信信号を受信した前記周辺装置によって送信される音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置と前記複数の周辺装置それぞれとの距離とを取得することと、 The reception direction of each of the plurality of peripheral devices of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device, and the peripheral device that received the acoustic transmission signal after the acoustic transmission signal is transmitted by the positioning target device. Acquiring the distance between the positioning target device and each of the plurality of peripheral devices calculated based on the round-trip time until the acoustic response signal is received by the positioning target device, and
前記距離と、前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記受信方向を補正し、補正後の受信方向に基づいて、前記測位対象装置の位置および向きの少なくともいずれか一つを補正することと、 The reception direction is corrected based on the distance and the position of each of the plurality of peripheral devices, and at least one of the position and orientation of the positioning target device is corrected based on the corrected reception direction. That and
を備える、データ処理方法。 A data processing method.
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した周辺装置によって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得することと、 Acquiring the reception direction of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
前記測位対象装置の位置と、前記周辺装置の位置と、前記受信方向とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出することと、 To calculate the orientation of the positioning target device based on the position of the positioning target device, the position of the peripheral device, and the reception direction.
を備える、データ処理方法。 A data processing method.
コンピュータを、
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した複数の周辺装置それぞれによって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得する取得部と、
前記受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出する処理部と、
を備える、データ処理装置として機能させるためのプログラム。
Computer,
An acquisition unit that acquires the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices that have received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
A processing unit that calculates the direction of the positioning target device based on the reception direction and the position of each of the plurality of peripheral devices.
A program for functioning as a data processing device.
コンピュータを、 Computer,
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した複数の周辺装置それぞれによって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得する取得部と、 An acquisition unit that acquires the reception direction of the acoustic response signal transmitted by each of the plurality of peripheral devices that have received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device, and the positioning target device.
前記受信方向と前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記測位対象装置の位置を算出する処理部と、 A processing unit that calculates the position of the positioning target device based on the reception direction and the position of each of the plurality of peripheral devices.
を備える、データ処理装置として機能させるためのプログラム。 A program for functioning as a data processing device.
コンピュータを、 Computer,
測位対象装置によって送信された音響送信信号の複数の周辺装置それぞれにおける受信方向と、前記測位対象装置によって前記音響送信信号が送信されてから、前記音響送信信号を受信した前記周辺装置によって送信される音響応答信号が前記測位対象装置によって受信されるまでの往復時間に基づいて算出された、前記測位対象装置と前記複数の周辺装置それぞれとの距離とを取得する取得部と、 The reception direction of each of the plurality of peripheral devices of the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device, and the peripheral device that received the acoustic transmission signal after the acoustic transmission signal is transmitted by the positioning target device. An acquisition unit that acquires the distance between the positioning target device and each of the plurality of peripheral devices, which is calculated based on the round-trip time until the acoustic response signal is received by the positioning target device.
前記距離と、前記複数の周辺装置それぞれの位置とに基づいて、前記受信方向を補正し、補正後の受信方向に基づいて、前記測位対象装置の位置および向きの少なくともいずれか一つを補正する処理部と、 The reception direction is corrected based on the distance and the position of each of the plurality of peripheral devices, and at least one of the position and orientation of the positioning target device is corrected based on the corrected reception direction. Processing unit and
を備える、データ処理装置として機能させるためのプログラム。 A program for functioning as a data processing device.
コンピュータを、 Computer,
測位対象装置によって送信された音響送信信号を受信した周辺装置によって送信される音響応答信号の前記測位対象装置における受信方向を取得する取得部と、 An acquisition unit that acquires the reception direction of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device that has received the acoustic transmission signal transmitted by the positioning target device in the positioning target device, and
前記測位対象装置の位置と、前記周辺装置の位置と、前記受信方向とに基づいて、前記測位対象装置の向きを算出する処理部と、 A processing unit that calculates the direction of the positioning target device based on the position of the positioning target device, the position of the peripheral device, and the reception direction.
を備える、データ処理装置として機能させるためのプログラム。 A program for functioning as a data processing device.
測位対象装置であって、
音響送信信号を送信する音響送信信号送信部と、
前記音響送信信号を受信した周辺装置によって送信された音響応答信号を受信する音響応答信号受信部と、
前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号の受信方向を決定する決定部と、
前記測位対象装置の向きを算出するデータ処理装置に前記音響応答信号の前記受信方向を送信する通信部と、
を備える、測位対象装置。
It is a positioning target device,
An acoustic transmission signal transmitter that transmits an acoustic transmission signal,
An acoustic response signal receiving unit that receives an acoustic response signal transmitted by a peripheral device that has received the acoustic transmission signal, and an acoustic response signal receiving unit.
A determination unit that determines the reception direction of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device, and
A communication unit that transmits the reception direction of the acoustic response signal to the data processing device that calculates the direction of the positioning target device, and
A positioning target device.
前記決定部は、前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号の、複数のマイクロフォンによる受信強度、または、前記複数のマイクロフォン間における前記音響応答信号の受信時刻差に基づいて、前記受信方向を決定する、
請求項13に記載の測位対象装置。
The determination unit determines the reception direction based on the reception strength of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device by the plurality of microphones or the reception time difference of the acoustic response signal between the plurality of microphones. do,
The positioning target device according to claim 13 .
前記測位対象装置は、前記音響送信信号が送信されてから前記周辺装置によって送信された前記音響応答信号が受信されるまでの往復時間に基づいて、前記測位対象装置と前記周辺装置との距離を算出する制御部を備え、
前記通信部は、前記測位対象装置と前記周辺装置との距離を前記データ処理装置に送信する、
請求項13に記載の測位対象装置。
The positioning target device determines the distance between the positioning target device and the peripheral device based on the round-trip time from the transmission of the acoustic transmission signal to the reception of the acoustic response signal transmitted by the peripheral device. Equipped with a control unit to calculate
The communication unit transmits the distance between the positioning target device and the peripheral device to the data processing device.
The positioning target device according to claim 13 .
測位対象装置の周辺装置であって、
前記測位対象装置から音響送信信号を受信する音響送信信号受信部と、
前記音響送信信号が受信された場合、音響応答信号を送信する音響応答信号送信部と、
前記音響送信信号の受信方向を決定する決定部と、
前記測位対象装置の位置を算出するデータ処理装置に前記音響送信信号の前記受信方向を送信する通信部と、
を備える、周辺装置。
Peripheral device of the positioning target device
An acoustic transmission signal receiving unit that receives an acoustic transmission signal from the positioning target device, and
When the acoustic transmission signal is received, the acoustic response signal transmission unit that transmits the acoustic response signal and
A determination unit that determines the reception direction of the acoustic transmission signal, and
A communication unit that transmits the reception direction of the acoustic transmission signal to the data processing device that calculates the position of the positioning target device, and
Peripheral device.
測位対象装置の周辺装置であって、
前記測位対象装置から音響送信信号を受信するとともに、前記音響送信信号を受信した他の周辺装置によって送信された音響応答信号を受信する音響送信信号受信部と、
前記音響送信信号および前記音響応答信号の受信時刻差または前記受信時刻差に対応する距離を算出する制御部と、
前記測位対象装置の位置を算出するデータ処理装置に前記受信時刻差または前記受信時刻差に対応する距離を送信する通信部と、
を備える、周辺装置。
Peripheral device of the positioning target device
An acoustic transmission signal receiving unit that receives an acoustic transmission signal from the positioning target device and also receives an acoustic response signal transmitted by another peripheral device that has received the acoustic transmission signal.
A control unit that calculates the reception time difference between the acoustic transmission signal and the acoustic response signal or the distance corresponding to the reception time difference.
A communication unit that transmits the reception time difference or the distance corresponding to the reception time difference to the data processing device that calculates the position of the positioning target device.
Peripheral device.
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