JP7467190B2 - 位置推定装置、位置推定システム及び位置推定方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係る位置推定システム1の概要を説明するための図である。位置推定システム1は、一例として、測位サーバー100、携帯端末装置200、移動体300、移動体端末装置400、及びビーコン500を含む。なお、位置推定システム1は、典型的には、携帯端末装置200、移動体300、移動体端末装置400、及びビーコン500をそれぞれ複数含む。また、位置推定システム1は、測位サーバー100を1又は複数含む。
携帯端末装置200は、PDRによる歩行者Hの位置推定に必要な情報を取得する。PDRでは、例えば、歩行者Hの歩行動作(ステップなど)の検出、及び歩幅の推定などによって歩行者Hの移動距離及び位置などを推定する。携帯端末装置200及び移動体端末装置400は、端末ID(identifier)を有する。なお、端末IDは、携帯端末装置200及び移動体端末装置400ごとにユニークに付与される識別情報である。携帯端末装置200は、端末装置の一例である。また、携帯端末装置200は、第1の端末装置の一例である。なお、移動体端末装置400の端末IDは、移動体端末装置400を特定する第2の識別情報の一例である。
位置推定システム1は、携帯端末装置200が当該ビーコンIDを受信することで、携帯端末装置200がどの移動体300に乗っているかの特定が可能となる。携帯端末装置200がビーコン電波を受信することができれば、当該ビーコン電波の送信元であるビーコン500の近傍に携帯端末装置200があるということが分かるためである。
なお、ビーコンIDは、ビーコン500及びビーコン600ごとにユニークに付与される識別情報である。また、ビーコンIDは、第1の識別情報の一例である。
ステップ1002は、歩行者Hが地点Pbで移動体300に乗る様子を示す。
ステップ1003は、歩行者Hが移動体300に乗った状態で地点Pbから地点Pcまでの経路Rbを移動する様子を示す。
ステップ1004は、歩行者Hが地点Pcで移動体300から降りた様子を示す。
ステップ1005は、歩行者Hが地点Pcから地点Pdまでの経路Rcを歩行により移動する様子を示す。
図2は、測位サーバー100の要部回路構成の一例を示すブロック図である。
測位サーバー100は、一例として、プロセッサー101、ROM(read-only memory)102、RAM(random-access memory)103、補助記憶装置104及び通信インターフェース105を含む。そして、バス106などが、これら各部を接続する。
また、補助記憶装置104は、後述の各テーブルを記憶する。したがって、補助記憶装置104は、記憶部の一例である。
ネットワークNWは、例えばインターネットなどを含む通信網である。
携帯端末装置200は、一例として、プロセッサー201、ROM202、RAM203、補助記憶装置204、通信インターフェース205、測位センサー206、送受信回路208及びタッチパネル209を含む。そして、バス210などが、これら各部を接続する。
移動体端末装置400は、一例として、プロセッサー401、ROM402、RAM403、補助記憶装置404、通信インターフェース405、測位センサー406及び送受信回路407を含む。そして、バス408などが、これら各部を接続する。
また、補助記憶装置404は、移動体端末装置400に付与されている端末IDを記憶する。
ビーコン500は、一例として、プロセッサー501、メモリ502及び送受信回路503を含む。そして、バス504などが、これら各部を接続する。
また、メモリ502は、ビーコン500に付与されている端末IDを記憶する。
さらに、通路又は道路などに設置されているビーコン500のメモリ502は、設置位置の座標も記憶する。
テーブルTaは、1行が1つの携帯位置情報に対応する。プロセッサー101は、携帯位置情報が受信されるたび、テーブルTaに1行追加して、当該携帯位置情報に含まれる各種情報を記憶する。テーブルTaは、一例として、端末ID、時刻、センサー情報及びビーコンIDを関連付けて記憶する。また、当該センサー情報は、一例として携帯端末装置200の加速度及び角速度を含む。なお、プロセッサー101は、1つの端末IDごとに1つのテーブルTaを作成する。したがって、1つのテーブルTa内の端末IDは全て同一である。ただし、1つのテーブル内に複数の端末IDが含まれるような実施形態とすることも可能である。
プロセッサー101は、テーブルTaに追加した行に、受信された携帯位置情報に含まれる端末ID、時刻、センサー情報及びビーコンIDを入力する。
移動体端末装置400の位置及び移動体300の位置は、第1の位置の一例である。また、プロセッサー401は、移動体端末装置400の位置情報を取得することで、移動体300の位置を推定する移動体位置推定部として機能する。
テーブルTbは、1行が1つの移動体位置情報に対応する。プロセッサー101は、移動体位置情報が受信されるたび、テーブルTbに1行追加して、当該移動体位置情報に含まれる各種情報を記憶する。テーブルTbは、一例として、端末ID、時刻及び位置情報を関連付けて記憶する。また、当該位置情報は、一例として移動体端末装置400の位置を示す座標xa及び座標ya、並びに移動体端末装置400の向きθaを含む。なお、プロセッサー101は、1つの端末IDごとに1つのテーブルTbを作成する。したがって、1つのテーブルTb内の端末IDは全て同一である。ただし、1つのテーブル内に複数の端末IDが含まれるような実施形態とすることも可能である。また、座標(xa,ya)は、例えば地図上の座標を示す。そして、向きθaは、地図上の向き(方位)を示す。
なお、プロセッサー101は、図10に示す処理において、変数IDa、変数IDb、変数i、変数C、変数ta及び変数tbを、RAM103などに割り当てる。各変数の詳細については後述する。
また、ACT43においてプロセッサー101は、変数Fの値をFalseにする。変数Fは、歩行者Hが移動体300から降りた位置がテーブルTcに記憶されていないことを示すフラグである。テーブルTcについては後述する。
変数IDbの値が0でない場合、携帯端末装置200がビーコン500から電波を受信していることを示す。すなわち、携帯端末装置200は、ビーコン500と無線による直接通信をしたということである。したがって、プロセッサー101は、ビーコンIDが非受信IDでないことの判定を行うことで、携帯端末装置200と、移動体300に乗っているビーコン500とが無線による直接通信が可能であることを判定する判定部として機能する。
携帯端末装置200の位置は、第2の位置の一例である。したがって、プロセッサー101は、携帯端末装置200の位置を求めることで携帯端末装置200の位置を取得する第2の取得部の一例として機能する。
テーブルTcは、携帯端末装置200の位置及び向きを時刻ごとに記憶するテーブルである。テーブルTcは、一例として、端末ID、時刻及び位置情報を関連付けて記憶する。また、当該位置情報は、携帯端末装置200の位置を示す座標xb及び座標yb、並びに携帯端末装置200の向きθbを含む。座標(xb,yb)は、例えば地図上の座標を示す。そして、向きθbは、地図上の向き(方位)を示す。
ACT51においてプロセッサー101は、変数Cの値を1増加させる。
ACT52においてプロセッサー101は、変数IDaの値が0(非受信ID)であるか否かを判定する。プロセッサー101は、変数IDaの値が0であるならば、ACT52においてYesと判定してACT53へと進む。
ACT53においてプロセッサー101は、変数Cの値を1にする。
ACT54においてプロセッサー101は、変数taに、テーブルTaの(i-C)行目の時刻を記憶する。そして、プロセッサー101は、変数tbに、テーブルTaの(i-1)行目の時刻を記憶する。変数ta及び変数tbは、時刻を記憶するための変数である。
テーブルTdは、ビーコンID、ビーコン種別、端末ID、座標xc、座標yc及び降車角度φを関連付けて記憶する。ビーコン種別は、1又は2である。ビーコン種別が1であるビーコン500は、移動体300に設置されているビーコン500である。ビーコン種別が2であるビーコン500は、通路又は道路などに設置されたビーコン500である。ビーコンIDに関連付けられた端末IDは、移動体端末装置400の端末IDである。ビーコンIDに端末IDが関連付けられている場合、当該ビーコンIDが示すビーコン500と当該端末IDが示す当該移動体端末装置400とが同じ移動体300に設置されていることを示す。なお、端末IDが関連付けられているビーコンIDは、ビーコン種別が1のものである。座標(xc,yc)は、ビーコン500が設置されている位置を示す。なお、座標が関連付けられているビーコンIDは、ビーコン種別が2のものである。ビーコンIDに降車角度φが関連付けられている場合、当該降車角度φは、当該ビーコンIDの示すビーコン500が設置された移動体300から歩行者Hが降りる場合にどの方向を向いて降りるかを示す角度である。なお、降車角度φが関連付けられているビーコンIDは、ビーコン種別が1のものである。
ただし、プロセッサー101は、変数Fの値がTrueであるならば、時刻taにおける携帯端末装置200の位置及び向きを、最後にACT72で求めた位置及び向きとする。
ただし、プロセッサー101は、変数Fの値がTrueであるならば、時刻taにおける携帯端末装置200の位置及び向きを、最後にACT72で求めた位置及び向きとする。
ACT61においてプロセッサー101は、変数IDbの値が0(非受信ID)であるか否かを判定する。プロセッサー101は、変数IDbの値が0であるならば、ACT61においてYesと判定してACT62へと進む。
ACT65においてプロセッサー101は、変数Cの値を1にする。
したがって、プロセッサー101は、ACT68の処理を行うことで、移動体300の位置を取得する第1の取得部の一例として機能する。
なお、プロセッサー101がACT70に進んだということは、歩行者Hが時刻taから時刻tbまで移動体300に乗っていたということである。したがって、時刻taは、歩行者Hが移動体300に乗った時刻を示す。また、時刻tbは、歩行者Hが移動体300から降りた時刻を示す。
したがって、プロセッサー101は、ACT70の処理を行うことで、移動体300の位置を携帯端末装置200の位置とみなす推定部として機能する。
ACT76においてプロセッサー101は、変数Fの値をFalseにする。
ACT78においてプロセッサー101は、変数Fの値をTrueにする。
ACT79においてプロセッサー101は、テーブルTaに(i+1)行目にデータが存在するか否かを判定する。プロセッサー101は、テーブルTaに(i+1)行目にデータが存在するならば、ACT79においてYesと判定してACT80へと進む。
ACT81においてプロセッサー101は、変数IDaに、変数IDbの値を代入する。プロセッサー101は、ACT81の処理の後、図6のACT45へと戻る。
以上のように、プロセッサー101は、図6のACT45~図8のACT81を繰り返すことで、テーブルTaから1行ずつ読み込んで、携帯端末装置200の時刻毎の位置及び向きを求める。そして、プロセッサー101は、求めた位置及び向きをテーブルTcに記憶する。
上記の実施形態では、測位サーバー100は、携帯端末装置200が連続でN回以上、移動体300に設置されたビーコン500から電波を受信した場合に、携帯端末装置200が当該移動体300に乗ったものとみなす。これと同様に、測位サーバー100は、携帯端末装置200が連続でM回以上当該ビーコン500から電波を受信した場合に、携帯端末装置200が当該移動体300に降りたものとみなしても良い。Mは、任意の整数である。
また、測位サーバー100は、求めた携帯端末装置200の位置及び向きを携帯端末装置200又はその他の装置に送信しても良い。これにより、測位サーバー100以外の装置でも携帯端末装置200の位置及び向きの表示などが可能である。
PDRによる位置推定を測位サーバー100ではなく携帯端末装置200が行っても良い。この場合、携帯端末装置200は、センサー情報に代えて位置推定の結果を測位サーバー100に送信する。そして、測位サーバー100は、受信した位置推定の結果に基づき各処理を行う。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
[C1]
移動体の第1の位置を取得する第1の取得部と、
端末装置と前記移動体に乗っている通信装置とが無線による直接通信が可能であることを判定する判定部と、
前記直接通信が可能である場合、前記移動体の位置を前記端末装置の位置とみなす推定部と、を備える位置推定装置。
[C2]
前記端末装置の第2の位置を取得する第2の取得部をさらに備え、
前記推定部は、前記直接通信が可能でない場合、前記第2の位置に前記端末装置があるとみなす、[C1]に記載の位置推定装置。
[C3]
前記判定部は、前記端末装置と前記通信装置とが連続して所定の回数以上通信した場合に、前記直接通信が可能であると判定する。[C1]又は[C2]に記載の位置推定装置。
[C4]
第1の端末装置、第2の端末装置、通信装置及び位置推定装置を含み、
前記第1の端末装置は、
前記通信装置が送信する第1の識別情報を受信する受信部と、
前記第1の識別情報を前記位置推定装置に送信する第1の通信部と、を備え、
前記第2の端末装置は、
移動体の第1の位置を推定する移動体位置推定部と、
前記第2の端末装置を特定する第2の識別情報及び前記第1の位置を送信する第2の通信部と、を備え
前記通信装置は、
前記通信装置を特定する前記第1の識別情報を送信する送信部を備え、
前記位置推定装置は、
前記移動体に設置されている前記第2の端末装置の前記第1の識別情報と前記移動体に設置されている前記通信装置の前記第2の識別情報とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記第1の端末装置から前記第1の識別情報を受信し、前記第2の端末から前記第2の識別情報及び前記第1の位置を受信する第3の通信部と、
前記第1の識別情報に関連付けられた前記第2の識別情報で特定される前記第2の端末から送信される前記第1の位置を、前記第1の端末の位置であるとみなす位置推定部と、を備える、位置推定システム。
[C5]
移動体の第1の位置を取得し、
端末装置と前記移動体に乗っている通信装置とが無線による直接通信が可能であることを判定し、
前記直接通信が可能である場合、前記移動体の位置に前記端末装置があるとみなす、位置推定方法。
Claims (4)
- 第1の端末装置及び移動体が備える第2の端末装置と通信する位置推定装置であって、
前記位置推定装置が前記第2の端末装置から受信した前記移動体の第1の位置を取得する第1の取得部と、
前記位置推定装置が前記第1の端末装置から受信したセンサー情報を用いて前記第1の端末装置の第2の位置を求めることで前記第2の位置を取得する第2の取得部と、
前記第1の端末装置と前記移動体に乗っている通信装置とが無線による直接通信が可能であることを判定する判定部と、
前記直接通信が可能である場合、前記移動体の前記第1の位置を前記第1の端末装置の位置とみなし、前記直接通信が可能でない場合、前記第2の位置に前記第1の端末装置があるとみなす推定部と、を備える位置推定装置。 - 前記判定部は、前記第1の端末装置と前記通信装置とが連続して所定の回数以上通信した場合に、前記直接通信が可能であると判定する。請求項1に記載の位置推定装置。
- 第1の端末装置、移動体が備える第2の端末装置、前記移動体に乗っている通信装置、並びに、前記第1の端末装置及び前記第2の端末装置と通信する位置推定装置を含み、
前記位置推定装置は、
前記位置推定装置が前記第2の端末装置から受信した前記移動体の第1の位置を取得する第1の取得部と、
前記位置推定装置が前記第1の端末装置から受信したセンサー情報を用いて前記第1の端末装置の第2の位置を求めることで前記第2の位置を取得する第2の取得部と、
前記第1の端末装置と前記移動体に乗っている通信装置とが無線による直接通信が可能であることを判定する判定部と、
前記直接通信が可能である場合、前記移動体の前記第1の位置を前記第1の端末装置の位置とみなし、前記直接通信が可能でない場合、前記第2の位置に前記第1の端末装置があるとみなす推定部と、
を備える、位置推定システム。 - 第1の端末装置及び移動体が備える第2の端末装置と通信する位置推定装置が実行する位置推定方法であって、
前記位置推定装置が前記第2の端末装置から受信した前記移動体の第1の位置を取得し、
前記位置推定装置が前記第1の端末装置から受信したセンサー情報を用いて前記第1の端末装置の第2の位置を求めることで前記第2の位置を取得し、
前記第1の端末装置と前記移動体に乗っている通信装置とが無線による直接通信が可能であることを判定し、
前記直接通信が可能である場合、前記移動体の前記第1の位置を前記第1の端末装置の位置とみなし、前記直接通信が可能でない場合、前記第2の位置に前記第1の端末装置があるとみなす、位置推定方法。
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