(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の現在位置を取得するシステムであって、
移動体に設けられ、自身が移動するエリアの上方に設置された無線装置から送られてくる無線信号である位置標定信号を受信する、第１のアンテナ対及び第２のアンテナ対を有する、アンテナ群を含み、
前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とは、前記第１のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差と前記第２のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差とが一致するように設けられ、夫々の各アンテナは平面上に矩形状に並ぶように配置されており、
前記第１のアンテナ対の各アンテナ又は前記第２のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき当該移動体が存在する方向を求め、前記方向に基づき当該移動体の現在位置を標定する、基地局を含み、
前記移動体に設けられる、
前記アンテナ群の前記矩形の中心を原点として前記矩形の一辺の方向に設定したＸ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面であるＸ軸方向平面、もしくは、前記矩形の中心を原点として前記Ｘ軸と直角な方向に設定したＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面であるＹ軸方向平面のいずれかの近傍に少なくとも３つ以上の前記無線装置を捕捉することにより、自身から見た前記無線装置の夫々が存在する方向である相対方向を取得する手段、
前記無線装置の夫々の前記エリアにおける絶対位置に関する情報である無線装置情報を予め記憶もしくは取得する手段、及び
取得した前記相対方向と前記無線装置情報とに基づき、自身の前記エリアにおける絶対位置を求める手段
を含むことを特徴とする移動体の現在位置を取得するシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記移動体は、自身に設定された基準軸の方向と前記Ｘ軸又は前記Ｙ軸の方向とがなす角を記憶もしくは取得し、前記相対方向と前記無線装置情報とに基づき、前記エリアにおいて前記基準軸が向いている絶対方向を取得する
ことを特徴とする移動体の現在位置を取得するシステム。
【請求項３】
移動体の現在位置を取得する方法であって、
移動体に、当該移動体が移動するエリアの上方に設置された無線装置から送られてくる無線信号である位置標定信号を受信する、第１のアンテナ対及び第２のアンテナ対を含んだアンテナ群を設け、
前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とを、前記第１のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差と前記第２のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差とが一致するように設け、夫々の各アンテナを平面上に矩形状に並ぶように配置し、
前記移動体に、前記第１のアンテナ対の各アンテナ又は前記第２のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき当該移動体が存在する方向を求め、前記方向に基づき当該移動体の現在位置を標定する基地局を設け、
前記移動体が、
前記アンテナ群の前記矩形の中心を原点として前記矩形の一辺の方向に設定したＸ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面であるＸ軸方向平面、もしくは、前記矩形の中心を原点として前記Ｘ軸と直角な方向に設定したＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面であるＹ軸方向平面のいずれかの近傍に少なくとも３つ以上の前記無線装置を捕捉することにより、自身から見た前記無線装置の夫々が存在する方向である相対方向を取得し、
前記無線装置の夫々の前記エリアにおける絶対位置に関する情報である無線装置情報を予め記憶もしくは取得し、
取得した前記相対方向と前記無線装置情報とに基づき、自身の前記エリアにおける絶対位置を求める
ことを特徴とする移動体の現在位置を取得する方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
前記移動体は、自身に設定された基準軸の方向と前記Ｘ軸又は前記Ｙ軸の方向とがなす角を記憶もしくは取得し、前記相対方向と前記無線装置情報とに基づき、前記エリアにおいて前記基準軸が向いている絶対方向を取得する
ことを特徴とする移動体の現在位置を取得する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体の現在位置を取得するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体の位置を把握する仕組みとして、例えば、特許文献１には、携帯端末に方位に関する情報を提供する機能を実現する技術に関し、帯端末が位置標定に用いた座標系と絶対方位との関係を示す情報である基地局情報を基地局から受信し、受信信号強度に基づき指向性アンテナの指向方向が基地局の方向を向くように誘導する画面を表示し、標定した端末位置と基地局情報とに基づき絶対方位を示す情報を出力するものが開示されている。
【０００３】
また特許文献２には、無線端末の位置の計算に必要な基地局の位置を自動的に更新できるようにするために、観測局が、基地局から電波を受信し、受信電界強度を計測し、当該電波の送信元基地局を検出し、得られた受信電界強度、観測局の座標位置に基づき基地局の座標位置を計算することが記載されている。
【０００４】
また特許文献３には、基地局端末と被測距端末との間、又は複数の基地局端末間に存在する移動体を検知することができる移動体検知システムに関し、基地局端末が、被測距端末は他の基地局端末と無線信号を授受し、無線信号の伝播遅延時間及びＲＳＳＩを求め、伝播遅延時間及びＲＳＳＩに基づき、当該基地局端末と、被測距端末又は他の基地局端末との間の移動体の有無を検知することが記載されている。
【０００５】
また非特許文献１には、パーティクルフィルタを用いたオドメトリ情報、ビジュアルオドメトリ情報、ＧＰＳ情報、姿勢角情報を融合させて位置推定を行う屋外移動ロボットについて記載されている。
【０００６】
また非特許文献２には、基地局に設置した複数のアンテナから歩行者が携帯する携帯端末に無線信号を送信し、各アンテナから送信されてくる無線信号の位相差によって携帯端末とアンテナとの相対位置を求め、求めた相対位置（方向、距離）と基地局の絶対位置とから歩行者の現在位置を取得するようにした位置標定システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４２１６５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１２８６５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２３５９３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】大谷和彦、永谷圭司（東北大学）、吉田和哉（東北大学）、”ＧＰＳおよびオドメトリ機能を搭載した移動ロボットの不整地フィールドにおける位置推定実験”、第１０回システムインテグレーション部門講演会（S12009）、2009年12月24日〜26日・東京
【非特許文献２】武内  保憲，河野  公則，河野  実則、” 2.4GHz帯を用いた場所検知システムの開発”、平成17年度 電気・情報関連学会中国支部第56回連合大会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜３に開示されている技術は、いずれも位置検知対象の座標位置や方向を取得するにあたり、電波の受信電界強度（RSSI:Received Signal Strength Indication）の距離減衰特性を利用している。しかし壁や天井、床等の構造物が存在する屋内環境においては間接波（マルチパス、反射波）の影響を受けやすく、位置や方向の標定結果に誤差が生じやすい。
【００１０】
また従来の位置検知システムにおいて、例えば、ハンドオーバにより広範囲に亘って位置検知を行う仕組みを実現しようとすると、検知対象となるエリアに多数の基地局を設ける必要があり、設備の設置やメンテナンスに要する負荷及びコストが問題となる。
【００１１】
本発明はこのような背景に基づいてなされたものであり、移動体の位置を効率よく正確に取得することが可能な、移動体の現在位置を取得するシステム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、移動体の現在位置を取得するシステムであって、移動体に設けられ、自身が移動するエリアの上方に設置された無線装置から送られてくる無線信号である位置標定信号を受信する、第１のアンテナ対及び第２のアンテナ対を有する、アンテナ群を含み、前記第１のアンテナ対と前記第２のアンテナ対とは、前記第１のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差と前記第２のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の経路差とが一致するように設けられ、夫々の各アンテナは平面上に矩形状に並ぶように配置されており、前記第１のアンテナ対の各アンテナ又は前記第２のアンテナ対の各アンテナによって受信される前記位置標定信号の位相差に基づき当該移動体が存在する方向を求め、前記方向に基づき当該移動体の現在位置を標定する、基地局を含み、前記移動体に設けられる、前記アンテナ群の前記矩形の中心を原点として前記矩形の一辺の方向に設定したＸ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面であるＸ軸方向平面、もしくは、前記矩形の中心を原点として前記Ｘ軸と直角な方向に設定したＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面であるＹ軸方向平面のいずれかの近傍に少なくとも３つ以上の前記無線装置を捕捉することにより、自身から見た前記無線装置の夫々が存在する方向である相対方向を取得する手段、前記無線装置の夫々の前記エリアにおける絶対位置に関する情報である無線装置情報を予め記憶もしくは取得する手段、及び取得した前記相対方向と前記無線装置情報とに基づき、自身の前記エリアにおける絶対位置を求める手段を含むこととする。
【００１３】
本発明においては、基地局のアンテナ群のアンテナ配列軸（Ｘ軸方向平面、Ｙ軸方向平面）の近傍では比較的高い標定精度が得られるという位置標定システムの特性に着目し、移動体に、当該移動体に設けた基地局のアンテナ配列軸の近傍に３つ以上の無線装置を捕捉させることにより、移動体から見た無線装置の夫々が存在する方向である相対方向を取得し、これと予め記憶しているもしくは各無線装置から取得した無線装置情報とに基づき、移動するエリアにおける自身の現在位置（絶対位置）を取得する。ここでアンテナ配列軸の近傍では、他のエリア（通常の標定可能エリア）に比べて基地局からより離れた位置においても比較的高い標定精度が得られ、同じ基地局によって各無線装置が存在する方向を広範囲に亘り高精度で標定することができる。このため、本発明によれば、無線装置の設置間隔が広い場合においても高精度で移動体の絶対位置を標定することができる。従って、無線装置の設置負荷や設置コストを抑えつつ、高い標定精度で移動体の絶対位置を取得する仕組みを実現することができる。
【００１４】
本発明のうちの他の一つは、上記システムであって、前記移動体は、自身に設定された基準軸の方向と前記Ｘ軸又は前記Ｙ軸の方向とがなす角を記憶もしくは取得し、前記相対方向と前記無線装置情報とに基づき、前記エリアにおいて前記基準軸が向いている絶対方向を取得することとする。
【００１５】
本発明によれば、移動体に設定した基準軸の絶対方向を取得することができる。
【００１６】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、移動体の位置を効率よく正確に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態として説明するサービス提供システム１の概略的な構成を示す図である。
【図２】ロボット１０が備える主なハードウエアを示す図である。
【図３】ロボット１０が備える主な機能を示す図である。
【図４】基地局２０が備える主なハードウエアを示す図である。
【図５】基地局２０が備える主な機能を示す図である。
【図６】無線装置３０が備える主なハードウエアを示す図である。
【図７】無線装置３０が備える主な機能を示す図である。
【図８】サーバ装置４０が備える主なハードウエアを示す図である。
【図９】サーバ装置４０が備える主な機能を示す図である。
【図１０】位置標定信号１０００のデータフォーマットを示す図である。
【図１１】基地局２０のアンテナ群２５を構成している各アンテナ２５１と無線装置３０が備えるアンテナ３５との関係を説明する図である。
【図１２】無線装置３０とロボット１０との位置関係を説明する図である。
【図１３Ａ】基地局２０のアンテナ群２５と原点Ｏ、Ｘ軸、Ｙ軸の関係を示す図である。
【図１３Ｂ】比較的高い精度で位置標定が可能なエリア（アンテナ配列軸の近傍）を説明する図である。
【図１４Ａ】アンテナ配列軸の近傍で位置標定の精度が高くなることを説明する図である。
【図１４Ｂ】アンテナ配列軸の近傍で位置標定の精度が高くなることを説明する図である。
【図１５】現在位置取得処理Ｓ１５００を説明するフローチャートである。
【図１６】基地局２０のアンテナの一態様を示す図である。
【図１７】ロボット１０が自身の現在位置を算出する方法を説明する図である。
【図１８】ロボット１０が自身に設定された基準軸を算出する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に一実施形態として説明するシステム（以下、サービス提供システム１と称する。）の概略的な構成を示している。同図に示すように、サービス提供システム１は、サービスの提供対象となるエリア（以下、サービス提供エリアとも称する。）を移動し後述する位置標定システムの基地局２０を備える一台以上のロボット１０（移動体）、サービス提供可能エリア内の所定位置に設けられる複数の無線装置３０、及びサービス提供システム１の管理センタ等に設けられるサーバ装置４０を含む。尚、本実施形態においては、ロボット１０は、サービス提供エリア内の平らな床面６を移動するものとし、またサービス提供エリアの床面６の上方に床面６と平行に設けられた天井面７には、適宜な間隔をあけて複数の無線装置３０が設けられているものとする。またロボット１０、無線装置３０、及びサーバ装置４０は、無線又は有線の通信手段（無線ＬＡＮ、微弱無線、専用線、公衆回線、インターネット等）を介して互いに通信することができる。
【００２０】
サービス提供システム１は、例えば、病院や工場、博物館等の施設において、人の業務の補助、案内、誘導、巡回監視、物品搬送、警備等の様々なサービスを提供する。ロボット１０は、オドメトリ（odometry）等の仕組みによって生成する自身の現在位置に基づき、サービス提供エリア内を自律的に移動して各種サービスの提供を行う。
【００２１】
ロボット１０に備えられた基地局２０は、無線装置３０から送られてくる後述の位置標定信号を受信し、これに基づき自身（ロボット１０）の現在位置を標定する。ロボット１０は、基地局２０によって標定された現在位置を用い、オドメトリ等に基づき把握している現在位置を示す情報（以下、推定現在位置とも称する。）に累積している誤差を補正する。
【００２２】
図２にロボット１０が備える主なハードウエアを示している。同図に示すように、ロボット１０は、基地局２０のほか、中央処理装置１１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、記憶装置１２（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、ハードディスク装置等）、入出力装置１３（テンキー、タッチパネル、液晶ディスプレイ、音声認識装置、音声出力装置等）、計時装置１４（ＲＴＣ（Real Time Clock）、ＨＰＥＴ（High Precision Event Timer）等）、無線通信インタフェース１５、制御装置１６、走行装置１７、及び各種センサ１８を備える。尚、基地局２０のハードウエアの詳細については後述する。
【００２３】
中央処理装置１１は、記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、ロボット１０の各種の機能を実現する。無線通信インタフェース１５は、サーバ装置４０との間で無線通信を行う。
【００２４】
制御装置１６は、例えば、アーム等の機械式駆動部の制御機構（サーボモータ、アクチュエータ）を含む。走行装置１７は、例えば、動力モータ、モータ制御装置（アンプ）、変速機構、旋回制御機構等を含み、ロボット１０の移動や方向／姿勢の制御（前進、後進、左右旋回、加減速、傾き等の制御）を行う。
【００２５】
各種センサ１８は、ロボット１０の現在位置、ロボット１０の状態（姿勢、動き等）を取得するセンサ（回転センサ（ロータリーエンコーダ、レゾルバ等）、角速度センサ、角加速度センサ、速度センサ、加速度センサ等）を含む。
【００２６】
図３にロボット１０が備える主な機能を示している。同図に示すように、ロボット１０は、自律移動制御部１０１、サービス提供処理部１０２、無線装置情報記憶部１０３、無線装置捕捉部１０４、現在位置取得部１０５、誤差補正処理部１０６、及び情報送受信部１０７を備える。これらの機能は、ロボット１０が備えるハードウエアによって、もしくは、ロボット１０の中央処理装置１１が記憶装置１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。尚、基地局２０の機能の詳細については後述する。
【００２７】
自律移動制御部１０１は、オドメトリによって生成したロボット１０の推定現在位置や各種センサ１８の信号に基づき走行装置１７を制御することにより、ロボット１０を自律的に移動させる。
【００２８】
サービス提供処理部１０２は、入出力装置１３や走行装置１６を制御してロボット１０が提供する各種サービスを実現する。
【００２９】
無線装置情報記憶部１０３は、無線装置３０に関する情報（無線装置３０の設置位置（サービス提供エリアに設定された座標系で示される位置（以下、絶対位置とも称する））、無線装置３０間の距離等。以下、無線装置情報とも称する。）を記憶する。尚、無線装置情報は、予めロボット１０に格納しておいてもよいし、ロボット１０が無線装置３０又はサーバ装置４０と通信することにより、ロボット１０が能動的又は受動的に取得するようにしてもよい。
【００３０】
無線装置捕捉部１０４は、後述するアンテナ配列方向の近傍に無線装置３０を捕捉するようにロボット１０もしくはアンテナ群２５の向きや位置を制御する。
【００３１】
現在位置取得部１０５は、無線装置情報や無線装置３０を捕捉することにより取得される情報に基づき、自身（ロボット１０）の現在位置（サービス提供エリアに設定された座標軸で示される絶対位置）を算出する。尚、現在位置を算出する詳細な仕組みについては後述する。
【００３２】
誤差補正処理部１０６は、現在位置取得部１０５によって取得された自身の正確な現在位置に基づき、推定現在位置に累積している誤差を補正する。
【００３３】
情報送受信部１０７は、サーバ装置４０と通信することにより各種情報を送受信する。
【００３４】
図４にロボット１０に備えられる基地局２０の主なハードウエアを示している。同図に示すように、基地局２０は、中央処理装置２１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、記憶装置２２（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、ハードディスク装置等）、無線通信インタフェース２３、アンテナ群２５、及びアンテナ切替スイッチ２６を備える。
【００３５】
中央処理装置２１は、記憶装置２２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、基地局２０の様々な機能を実現する。無線通信インタフェース２３は、アンテナ群２５によって受信される、無線装置３０から送られてくる位置標定信号を復調する。尚、後述するように、無線装置３０は、例えば、パッシブ型のＲＦＩＤタグ等の受動型の装置として構成することもできる。その場合、無線通信インタフェース２３は、無線装置３０に位置標定信号の送信を促す応答誘導信号（質問信号）を送信し、その応答として無線装置３０から送られてくる位置標定信号を受信する。
【００３６】
アンテナ群２５は、少なくとも４つのアンテナ２５１を含む。アンテナ切替スイッチ２６は、アンテナ群２５を構成しているいずれかのアンテナ２５１を、例えば、時分割方式で選択して無線通信インタフェース２３に接続する。アンテナ２５１は、例えば、指向性アンテナや円偏波指向性アンテナである。尚、壁等の障害物が存在する屋内等でサービス提供システム１が実施される場合はアンテナ２５１として円偏波指向性アンテナを用いることが好ましい。円偏波の反射波（又は定在波）の偏波面は壁等での反射時に反転するため、円偏波指向性アンテナを用いることで反射波（又は定在波）を効果的に減衰させることができるからである。
【００３７】
図５に基地局２０が備える主な機能を示している。同図に示すように、基地局２０は、位置標定信号受信部２０１並びに位置標定処理部２０２を備える。尚、これらの機能は、基地局２０が備えるハードウエアによって、もしくは、基地局２０の中央処理装置２１が記憶装置２２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００３８】
上記機能のうち、位置標定信号受信部２０１は、無線通信インタフェース２３及びアンテナ切替スイッチ２６を制御しつつ、無線装置３０から送られてくる位置標定信号を受信する。尚、無線装置３０が受動型の装置として構成されている場合には、基地局２０は応答誘導信号を送信する機能を更に備える。位置標定処理部２０２は、無線装置３０から受信した位置標定信号に基づき無線装置３０の位置（自身（基地局２０）から見た無線装置３０の相対位置）を標定する。
【００３９】
図６に無線装置３０の主なハードウエアを示している。同図に示すように、無線装置３０は、中央処理装置３１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、記憶装置３２（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ等）、通信インタフェース３３、位置標定信号送信回路３４、及びアンテナ３５を備える。尚、無線装置３０は、例えば、基地局２０から送られてくる無線信号の電力を利用して動作する、いわゆるパッシブ型のＲＦＩＤタグ等の受動型の装置として構成することもできる。
【００４０】
位置標定信号送信回路３４は、アンテナ３５から位置標定信号を送信する。無線装置３０が受動型の装置である場合、位置標定信号送信回路３４は、基地局２０から応答誘導信号を受信したのに応じて位置標定信号を送信する。尚、ロボット１０を壁等の障害物が存在する屋内等で用いる場合には、アンテナ３５は円偏波指向性アンテナであることが好ましい。円偏波の反射波（又は定在波）の偏波面は、壁等の障害物で反射した際に反転するため、円偏波指向性アンテナを用いることで、反射波や定在波を効果的に減衰させることができるからである。
【００４１】
アンテナ３５は、その指向方向が下方（床面６の方向）を向くように設けられている。通信インタフェース３３は、ロボット１０やサーバ装置４０と通信（無線通信又は有線通信）を行う。尚、ロボット１０と無線装置３０との間の通信は、後述する位置標定信号に情報を含ませることによっても行うことができる。
【００４２】
図７に無線装置３０が備える主な機能を示している。同図に示すように、無線装置３０は、位置標定信号送信部３０１、情報記憶部３０２、及び情報送受信部３０３を備える。尚、これらの機能は、無線装置３０が備えるハードウエアによって、もしくは、無線装置３０の中央処理装置３１が記憶装置３２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００４３】
位置標定信号送信部３０１は、ロボット１０に備えられた基地局２０に受信させる位置標定信号を位置標定信号送信回路３４から送信する。尚、位置標定信号送信部１０１は、例えば、予め設定されたタイミング（例えば、一定時間ごと、ユーザによって登録された時間等）が到来すると位置標定信号を自動的に送信する。無線装置３０がＲＦＩＤタグ等の受動型の装置として構成されている場合、位置標定信号送信部３０１は、基地局２０から送られてくる応答誘導信号に対する応答として位置標定信号を送信する。
【００４４】
情報記憶部３０２は、各種情報（例えば、前述した無線装置情報）を記憶する。情報送受信部３０３は、ロボット１０やサーバ装置４０と通信し、各種情報を送受信する。
【００４５】
図８にサーバ装置４０のハードウエアを示している。同図に示すように、サーバ装置４０は、中央処理装置４１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、記憶装置４２（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、ハードディスク装置等）、入力装置４３（キーボード、マウス等）、出力装置４４（液晶ディスプレイ、プリンタ等）、及び通信インタフェース４５を備える。
【００４６】
中央処理装置４１は、記憶装置３２に格納されているプログラムを読み出して実行することによりサーバ装置４０の様々な機能を実現する。出力装置４４には、例えば、ロボット１０の現在位置、ロボット１０が現在向いている方向、ロボット１０の姿勢、ロボット１０が提供するサービスに関する情報が出力される。通信インタフェース４５は、ロボット１０や無線装置３０との間で通信（無線通信又は有線通信）を行う。
【００４７】
図９にサーバ装置４０が備える主な機能を示している。同図に示すように、サーバ装置４０は、情報収集部４０１、情報提供部４０２、及び設定情報記憶部４０３を備える。尚、これらの機能は、サーバ装置４０が備えるハードウエアによって、もしくは、サーバ装置４０の中央処理装置４１が記憶装置４２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００４８】
情報収集部４０１は、ロボット１０からロボット１０に関する情報を随時収集する。情報提供部４０２は、例えば、ロボット１０に対し、目的地までの誘導に関する情報、他のロボット１０に関する情報（他のロボット１０の現在位置、他のロボット１０の移動方向等）、ロボット１０の現在地周辺の情報などの情報を提供する。設定情報記憶部４０３は、例えば、サービス提供エリアに設けられている各無線装置３０の前述した無線装置情報を記憶する。
【００４９】
＜位置標定システム＞
続いて位置標定システムについて説明する。位置標定システムによる位置標定に際しては、無線装置３０が、アンテナ３５からスペクトル拡散された無線信号である位置標定信号を送信する。またロボット１０に備えられた基地局２０は、アンテナ群２５を構成している複数のアンテナ２５１を周期的に切り換えつつ、無線装置３０から送られてくる位置標定信号を受信する。
【００５０】
図１０に無線装置３０から送信される位置標定信号１０００のデータフォーマットを示している。同図に示すように、位置標定信号１０００は、制御信号１０１１、測定信号１０１２、及び装置情報１０１３を含む。
【００５１】
このうち制御信号１０１１は、変調波や各種の制御信号を含む。測定信号１０１２は、数ｍ秒程度の無変調波（例えば、基地局２０に対する無線装置３０の存在する方向や基地局２０から無線装置３０までの相対距離の検出に用いる信号（例えば２０４８チップの拡散符号））を含む。装置情報１０１３は、その位置標定信号１０００を送信した無線装置３０の設置位置を示す情報（前述した無線装置情報）や当該位置標定信号１０００を送信した無線装置３０を識別するための情報(以下、無線装置ＩＤと称する。）を含む。
【００５２】
図１１は基地局２０が備えるアンテナ群２５を構成している複数のアンテナ２５１と無線装置３０が備えるアンテナ３５との関係を説明する図である。同図に示すように、アンテナ群２５は、位置標定信号１０００の１波長（例えば、位置標定信号１０００として２．４ＧＨｚ帯の電波を用いた場合は波長λ＝１２．５ｃｍ）以下の間隔をあけて平面的に矩形状（略正方形状）に等間隔で隣接配置された４つの円偏波指向性アンテナ（以下、アンテナ２５１ａ〜２５１ｄと称する。）を含む。尚、各アンテナ２５１ａ〜２５１ｄは、例えば、指向方向が上方（天井面７の方向）もしくは斜め上方向を向くように設けられている。
【００５３】
ここで同図において、アンテナ群２５の高さ位置における水平方向とアンテナ群２５に対する無線装置３０の方向とのなす角をα（基地局２０から見た無線装置３０が存在する方向）とすれば、
α＝ａｒｃＴａｎ(Ｄ（ｍ）/Ｌ（ｍ）)=ａｒｃＳｉｎ(ΔＬ（ｃｍ）/３（ｃｍ））
の関係がある。尚、Ｄ（ｍ）は無線装置３０のアンテナ３５の設置高さとロボット１０の基地局２０のアンテナ群２５（４つのアンテナ２５１ａ〜２５１ｄで囲まれた領域の中央部分）の高さとの差であり、Ｌ（ｍ）は無線装置３０のアンテナ３５から下ろした垂線がロボット１０が移動する平面と交わる点とアンテナ群２５の中心とを結ぶ線分の長さであり、ΔＬ（ｃｍ）はアンテナ群２５を構成しているアンテナ２５１のうち特定の２つのアンテナ２５１についての、夫々の無線装置３０のアンテナ３５との間の伝搬路長の差（以下、経路差とも称する。）である。
【００５４】
ここでアンテナ群２５を構成している特定の２つのアンテナ２５１の夫々が受信する位置標定信号１０００の位相差をΔθとすれば、
ΔＬ（ｃｍ）＝Δθ／（２π／λ（ｃｍ））
の関係がある。また位置標定信号１０００として２．４ＧＨｚ帯の電波を用いる場合はλ＝１２．５（ｃｍ）であるので、
α＝ａｒｃＳｉｎ（Δθ／π）
の関係がある。測定可能範囲（−π／２＜Δθ＜π／２）内では、αはΔθ（ラジアン）から算出できるので、上式から無線装置３０が存在する方向αを取得することができる。
【００５５】
図１２に示すように、無線装置３０のアンテナ３５の地上高をＨ（ｍ）、基地局２０のアンテナ群２５の地上高をｈ（ｍ）、無線装置３０（のアンテナ３５）から下ろした垂線とロボット１０が移動する平面との交点を原点として三次元直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を設定した場合における、方向αのｘｚ平面への射影をΔΦ（ｘ）、方向αのｙｚ平面への射影をΔΦ（ｙ）とすれば、原点に対するロボット１０（基地局２０のアンテナ群２５）の相対座標は次式から求めることができる。
Δｄ（ｘ）＝（Ｈ−ｈ）×ｔａｎ（ΔΦ（ｘ））
Δｄ（ｙ）＝（Ｈ−ｈ）×ｔａｎ（ΔΦ（ｙ））
【００５６】
そして例えば原点の絶対座標を（Ｘ１，Ｙ１，０）とすれば、ロボット１０の絶対座標（Ｘｘ，Ｙｙ，０）は次式から求めることができる。
Ｘｘ＝Ｘ１＋Δｄ（ｘ）
Ｙｙ＝Ｙ１＋Δｄ（ｙ）
【００５７】
尚、以上に説明した位置標定の基本原理については、例えば、特開２００４−１８４０７８号公報、特開２００５−３５１８７７号公報、特開２００５−３５１８７８号公報、特開２００６−２３２６１号公報などにも詳述されている。
【００５８】
ところで、以上に説明した方法で行われる位置標定に際しては、無線装置３０やロボット１０に備えられた基地局２０が備える水晶発振器に生じる周波数偏差に起因する誤差が問題となる。例えば、水晶発振器の周波数安定度が±０．５ｐｐｍである場合、無線装置３０と基地局２０との間には最大１ｐｐｍの周波数偏差（２４００Ｈｚ）が生じ、基地局２０のアンテナ切替スイッチ２６の切替周期が３２μｓである場合は２４００Ｈｚ×３２μｓ×３６０°＝２７．６５°の位相差（誤差）が生じることになる。そこで位置標定システムでは、このような周波数偏差に起因する誤差を次のようにして相殺することにより、測定精度の向上を図っている。
【００５９】
まず基地局２０のアンテナ群２５の第１のアンテナ対（第１アンテナ２５１ａ及び第２アンテナ２５１ｂ）が受信する位置標定信号１０００の位相差Δθ１（第１アンテナ２５１ａを基準として第２アンテナ２５１ｂの位相を測定した結果（＝測定値））は、無線装置３０のアンテナ３５から第１アンテナ２５１ａまでの位置標定信号１０００の伝搬経路と、無線装置３０のアンテナ３５から第２アンテナ２５１ｂまでの位置標定信号１０００の伝搬経路との差（経路差）によって生じる位相差の真値をΔθｔ１とし、上述の測定誤差をＦ１とすれば、次式で表すことができる。
Δθ１＝Δθｔ１＋Ｆ１  ・・・式１
【００６０】
一方、基地局２０のアンテナ群２５の第２のアンテナ対（第３アンテナ２５１ｃ及び第４アンテナ２５１ｄ）が受信する位置標定信号１０００の位相差Δθ２（第３アンテナ２５１ｃを基準として第４アンテナ２５１ｄの位相を測定した結果（＝測定値））は、無線装置３０のアンテナ３５から第３アンテナ２５１ｃまでの位置標定信号１０００の伝搬経路と、無線装置３０のアンテナ３５から第４アンテナ２５１ｄまでの位置標定信号１０００の伝搬経路との差（経路差）によって生じる位相差の真値をΔθｔ２とし、測定誤差をＦ２とすれば、次式で表すことができる。  
Δθ２＝−Δθｔ２＋Ｆ２  ・・・式２
【００６１】
また式１と式２の両辺の差を取ると、次のようになる。
Δθ１−Δθ２＝（Δθｔ１−（−Δθｔ２））＋（Ｆ１−Ｆ２）  ・・・式３
【００６２】
ここで第１のアンテナ対と第２のアンテナ対とは、第１のアンテナ対の各アンテナ２５１ａ，２５１ｂによって受信される位置標定信号１０００の経路差と第２のアンテナ対の各アンテナ２５１ｃ，２５１ｄによって受信される位置標定信号１０００の経路差とが一致するように、即ち位相差Δθｔ１と位相差Δθｔ２とが一致するように設けられており、この一致する値をθｔ＝Δθｔ１＝Δθｔ２とすれば、右辺の（Δθｔ１−（−Δθｔ２））の値は２θｔとなる。
【００６３】
一方、誤差Ｆ１，Ｆ２は、第１のアンテナ対の測定時と第２のアンテナ対の測定時とで通常はほぼ一致しており、右辺の（Ｆ１−Ｆ２）の値は限りなく０に近くなる。以上より、式３は次のようになる。
θｔ＝（Δθ１−Δθ２）／２  ・・・式４
【００６４】
式４から理解されるように、第１のアンテナ対と第２のアンテナ対の夫々によって位相差を測定することにより、式１、式２における測定誤差Ｆ１，Ｆ２を相殺することができる。このため、第１のアンテナ対と第２のアンテナ対の夫々によって位相差を測定することにより、位相差θｔを高い精度で取得することができる。
【００６５】
尚、位相を測定する側（本実施形態では基地局２０側）に、例えば、ＡＧＣ（Automatic Gain Controller）を設けて周波数偏差を減少させるようにすれば、右辺の（Ｆ１−Ｆ２）の値をさらに０に近づけることができ、位相差θｔの測定精度を更に向上させることができる。
【００６６】
＜標定精度＞
ところで、基地局２０によって行われる位置標定の精度は、位置標定部２０５によって位置標定を行うことが可能なエリア（以下、標定可能エリアとも称する。）の全体において必ずしも一様でなく、通常は基地局２０と移動端末１０との距離が短い（相対位置が近い）程、標定精度が高くなる。
【００６７】
また標定精度は、基地局２０の各アンテナ２５１の配列方向、即ち、図１３Ａに示すように、正方形状に配置された４つのアンテナ２５１ａ〜２５１ｄの中心（各アンテナ２５１ａ〜２５１ｄの夫々の中心から等距離にある点）を原点Ｏとして正方形の一辺の方向に設定したＸ軸の方向、もしくは、上記正方形の中心を原点ＯとしてＸ軸と直角な方向（上記一辺に隣接する他の一辺の方向）に設定したＹ軸の方向（以下、上記Ｘ軸又はＹ軸のことをアンテナ配列軸とも称する。）と、無線装置３０（のアンテナ３５）との相対的な位置関係によっても変化する。
【００６８】
例えば、基地局２０側のアンテナ群２５が図１３Ａに示すような状態で配列している場合、図１３Ｂに示すように、アンテナ配列軸の近傍（上記Ｘ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面の近傍、もしくは上記Ｙ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面の近傍）にロボット１０のアンテナ１４が存在するときに比較的高い標定精度が得られることが知見されている。またアンテナ配列軸の近傍では、標定可能エリアの境界付近や標定可能エリア外の基地局２０から所定範囲においても比較的高い標定精度が得られることが知見されている。尚、このような特性になることは、例えば、次のように理解することができる。
【００６９】
今、基地局２０の各アンテナ２５１ａ〜２５１ｄと無線装置３０（のアンテナ３５）とが図１４Ａに示す位置関係にある場合を考える。尚、同図において、無線装置３０（のアンテナ３５）は、Ｘ軸を含むＸＹ平面に垂直な平面近傍に存在する。また図中、一点鎖線で示す弧線７７，７８は、無線装置３０から送信された位置標定信号１０００の波面である。
【００７０】
同図から理解されるように、アンテナ２５１ｂとアンテナ２５１ｃとの間では無線装置３０から送信された位置標定信号１０００の到達時間に差がなく、またアンテナ２５１ａとアンテナ２５１ｄとの間でも位置標定信号１０００の到達時間に差がなく、従ってＹ軸方向の位相差は０である。
【００７１】
一方、アンテナ２５１ａとアンテナ２５１ｂとの間では、無線装置３０から送信された位置標定信号１０００の到達時間に差があり、またアンテナ２５１ｃとアンテナ２５１ｄとの間についても位置標定信号１０００の到達時間に差がある。
【００７２】
図１４Ｂは、基地局２０のアンテナ群２５と無線装置３０（のアンテナ３５）とが図１４Ａの状態であるときに、これらをＹ軸の負の方向から眺めた図である。同図において、符号８１、８２で示す実線は、夫々、無線装置３０から送信される位置標定信号１０００のうち、直接波として基地局２０のアンテナ群２５に到達する位置標定信号１０００である。また符号９１、９２で示す破線は、夫々、無線装置３０から送信される位置標定信号１０００のうち、間接波（マルチパス、反射波等）として基地局２０のアンテナ群２５に到達する位置標定信号１０００である。このように、基地局２０のアンテナ群２５には、無線装置３０から送信された位置標定信号１０００が、間接波と直接波とが合成された形で到達する。
【００７３】
ここで間接波９１及び間接波９２に着目すると、これらはアンテナ２５１ｂ及びアンテナ２５１ｃへの到達時間とアンテナ２５１ａ及びアンテナ２５１ｄへの到達時間との間に差がある。従って、間接波９１がアンテナ２５１ｂ及びアンテナ２５１ｃが受信する位置標定信号１０００に与える影響（アンテナ２５１ｂ及びアンテナ２５１ｃが受信する直接波に与える影響）と、間接波９２がアンテナ２５１ａ及びアンテナ２５１ｄが受信する位置標定信号１０００に与える影響（アンテナ２５１ａ及びアンテナ２５１ｄが受信する直接波に与える影響）とは異なる。このため、間接波が存在する場合には、Ｘ軸方向の位相差の測定精度に影響が生じることになる。
【００７４】
一方、アンテナ２５１ｂとアンテナ２５１ｃとの間では、間接波９１と間接波９２との間で到達時間に差がなく、間接波９１及び間接波９２がアンテナ２５１ｂとアンテナ２５１ｃの夫々が受信する位置標定信号１０００に与える影響（直接波に与える影響）は同じである。またアンテナ２５１aとアンテナ２５１ｄとの間でも、間接波９１と間接波９２との間で到達時間に差がなく、間接波９１及び間接波９２がアンテナ２５１ａとアンテナ２５１ｄの夫々が受信する位置標定信号１０００に与える影響（直接波に与える影響）は同じである。従ってＹ軸方向の位相差の測定精度に与える影響は小さくなる。標定精度が上記の特性となることは、以上のように理解することができる。尚、以上によれば、間接波のみが到達するような状況においても、アンテナ配列軸の近傍では方向について比較的高い標定精度が得られることも理解される。
【００７５】
＜現在位置取得処理＞
以上に説明した位置標定システムの特性を利用すれば、ロボット１０の現在位置を効率よく正確に取得仕組みを実現することができる。またこの仕組みによって取得した正確な現在位置を用いて、例えば、ロボット１０がオドメトリにより推定している推定現在位置に累積している誤差を補正することもできる。以下、この仕組みについて具体例とともに説明する。
【００７６】
図１５は、ロボット１０が、上記仕組みによって自身の現在位置を取得する処理（以下、現在位置取得処理Ｓ１５００と称する。）の一例を説明するフローチャートである。以下、同図とともに現在位置取得処理Ｓ１５００について説明する。尚、現在位置取得処理Ｓ１５００が実行されている間、サービス提供エリア内に設けられている各無線装置３０は、十分に短い時間間隔（ロボット１０の移動速度に対して十分に短い時間間隔）で能動的又は受動的に繰り返し位置標定信号１０００を送信しているものとする。
【００７７】
ロボット１０は、例えば、オドメトリによって求めた推定現在位置に基づきサービス提供エリアを自律的に移動しつつ、各種のサービスを提供する（Ｓ１５０１）。またロボット１０は、自律移動やサービスの提供を行いつつ、自身の現在位置を取得するタイミングの到来をリアルタイムに監視している（Ｓ１５０２）。尚、上記タイミングは、例えば、予め設定された時間が到来した場合や一定時間ごと（周期的）に到来する。またロボット１０は、例えば、オドメトリにより推定している現在位置に累積される誤差を補正する目的で自身の現在位置を取得しようとし、この場合、上記タイミングは、例えば、推定現在位置、もしくは推定現在方向に所定の閾値を超えた誤差が累積していることが確認されるなどの所定の条件が満たされた場合に到来する。
【００７８】
自身の現在位置を取得するタイミングが到来すると（Ｓ１５０２：ＹＥＳ）、ロボット１０は、自身の基地局２０のいずれかのアンテナ配列軸上（アンテナ配列軸の近傍）に少なくとも３つの無線装置３０を捕捉すべく、そのための動作を開始する（Ｓ１５０３）。ここでアンテナ配列軸上に無線装置３０を捕捉するとは、無線装置３０から送られてくる位置標定信号１０００に基づき無線装置３０の位置標定を行うことにより、無線装置３０をアンテナ配列軸上に位置させて、その時の自身の機体の向きもしくはアンテナ群２５の指向方向を取得することをいう。
【００７９】
具体的には、ロボット１０は、自身の機体をまるごと旋回させるか、もしくはアンテナ群２５の基台等を旋回させてアンテナ群２５の指向方向を旋回させることにより、自身のアンテナ群２５のアンテナ配列軸上に無線装置３０を捕捉する（Ｓ１５０４、Ｓ１５０５）。
【００８０】
ここで図１３Ｂに示すように、アンテナ群２５が４つのアンテナ配列軸を有している場合を考える。この場合、ロボット１０は、アンテナ群２５の指向方向を左右いずれかの方向に９０°だけ旋回させれば自身を中心として３６０°全方位をカバー（スキャン）することができる。尚、例えば、複数のアンテナ群２５を組み合わせるか、もしくは、図１３Ａの対角線方向のアンテナ対（アンテナ２５１ａとアンテナ２５１ｃの対とアンテナ２５１ｂとアンテナ２５１ｄの対）により前述した誤差の相殺を図り対角線方向にもアンテナ配列軸を構成するなどしてアンテナ配列軸の数を増やすことで、より少ない旋回角で効率よく全方位をカバーすることができる。
【００８１】
前者の場合の一態様を図１６に示す。同図に示すように、この例では、４つのアンテナ２５１ａ〜２５１ｄからなるアンテナ群２５（以下、第１のアンテナ群とも称する。）と、４つのアンテナ２５１ａ’〜２５１ｄ’からなるアンテナ群２５（以下、第２のアンテナ群とも称する。）とを、２つのアンテナ群２５の夫々の正方形の中心を原点Ｏに一致させて組み合わせることにより、原点から４５°ずつ８方向（＋Ｘ，＋Ｙ，−Ｘ，−Ｙ，＋Ｘ’，＋Ｙ’，−Ｘ’，−Ｙ’）に延びるアンテナ配列軸が構成されるようにしている。尚、同様にして３つ以上のアンテナ群２５を組み合わせることでアンテナ配列軸の数をさらに増やすこともできる。
【００８２】
一方、後者の場合における上記誤差の相殺は、例えば、次のようにして行う。ここでは図１３Ａに示したアンテナ群２５において、対角に位置している第２アンテナ２５１ｂと第４アンテナ２５１ｄの組み合わせを例として説明する。まず第２アンテナ２５１ｂと第４アンテナ２５１ｄの夫々が受信する位置標定信号１０００の位相差Δθ１（第２アンテナ２５１ｂを基準として第４アンテナ２５１ｄの位相を測定した結果（＝測定値））は、位置標定信号１０００を送信する無線装置３０のアンテナ３５から基地局２０の各アンテナ（第２アンテナ２５１ｂ及び第４アンテナ２５１ｄ）までの位置標定信号１０００の伝搬経路の差（経路差）によって生じる位相差の真値をΔθｔ１とし、上述の測定誤差をＦ１とし、間接波（マルチパス、反射波等）の影響をαとすれば、次式で表すことができる。
Δθ１＝Δθｔ１＋Ｆ１＋α  ・・・式５
【００８３】
一方、第４アンテナ２５１ｄを基準として第２アンテナ２５１ｂの位相を測定した場合の位相差Δθ２は、位置標定信号１０００を送信する無線装置３０のアンテナ３５から基地局２０の各アンテナ（第２アンテナ２５１ｂ及び第４アンテナ２５１ｄ）までの位置標定信号１０００の伝搬経路の差（経路差）によって生じる位相差の真値をΔθｔ２とし、上述の測定誤差をＦ２とすれば、次式で表すことができる。
Δθ２＝−Δθｔ２＋Ｆ２−α  ・・・式６
【００８４】
式５と式６の両辺の差を取れば次のようになる。
（Δθ１−Δθ２）／２＝（（Δθｔ１＋Ｆ＋α）−（−Δθｔ２＋Ｆ−α））／２
＝（（Δθｔ１＋Δθｔ２）＋２・α）／２
・・・式７
【００８５】
ここでΔθｔ１とΔθｔ２とが等しくなるように第２アンテナ２５１ｂと第４アンテナ２５１ｄとが設けられているとすれば、θｔ＝Δθｔ１＝Δθｔ２となり、式７の右辺の（Δθｔ１−（−Δθｔ２））の値は２θｔとなり、式７は次のようになる。
（Δθ１−Δθ２）／２＝（２・Δθｔ＋２・α）／２
＝Δθｔ＋α                            ・・・式８
【００８６】
尚、上式には間接波の間接波の影響αが残るが、位置標定の目的が限定される場合（例えば、Δθｔ＝０か否か（無線装置３０が基地局２０のアンテナ配列軸の近傍に存在するか否か））、図１４Ａ及び図１４Ｂとともに説明したように、間接波の影響はとくに問題にならない。
【００８７】
ところで、ロボット１０の現在位置を中心とした全方位をカバーするように、自身もしくはアンテナ群２５を旋回させても、３つ以上の無線装置３０を捕捉することができない場合は、例えば、ロボット１０が現在位置から所定距離移動した後、捕捉できるか否かを再度試みるようにしてもよい。また後述する絶対位置を捕捉する原理の説明（図１７）から理解されるように、捕捉した無線装置３０が同一直線上に並ぶような場合には位置標定が困難になるかもしくは誤差が著しく増大してしまう可能性がある。そこで捕捉した３つの無線装置３０が同一直線上に並ぶかこれに近い状況である場合には、ロボット１０が現在位置から他の場所に移動して再度無線装置３０の捕捉を試みるようにしてもよい。また所定時間内に３つ以上の無線装置３０を捕捉できない場合には、ロボット１０がエラー情報を出力するようにしてもよい。
【００８８】
図１５に戻り、自身のアンテナ配列軸上に少なくとも３つの無線装置３０を捕捉すると（Ｓ１５０４：ＹＥＳ）、続いてロボット１０は、捕捉した各無線装置３０が存在する方向（自身から見た各無線装置３０の方向）と、各無線装置３０の無線装置情報とに基づき、自身の現在位置を算出する（Ｓ１５０６）。尚、ロボット１０は、各無線装置３０の無線装置情報を、例えば、位置標定信号１０００から取得する（予めロボット１０が各無線装置３０の無線装置情報を無線装置ＩＤに対応づけて記憶しておき、受信した位置標定信号１０００に設定されている無線装置ＩＤに基づき、該当の無線装置情報を検索するようにしてもよい。）。
【００８９】
図１７とともに、ロボット１０が自身の現在位置を算出する方法について説明する。同図はロボット１０が、３つの無線装置３０（無線装置３０ａ，無線装置３０ｂ，無線装置３０ｃ）を自身のアンテナ群２５のアンテナ配列軸上に捕捉している場合である。
【００９０】
同図において、θ１２はロボット１０から見た、無線装置３０ａの方向と無線装置３０ｂの方向とがなす角であり、またθ２３はロボット１０から見た、無線装置３０ｂの方向と無線装置３０ｃの方向とがなす角である。尚、これら（ロボット１０から見た各無線装置３０の相対方向）の値はいずれもロボット１０がアンテナ配列軸上に各無線装置３０を捕捉することにより取得することができる。
【００９１】
また同図において、Ｌ１２は無線装置３０ａと無線装置３０ｂとの間の距離であり、Ｌ２３は無線装置３０ｂと無線装置３０ｃとの間の距離である。尚、これらはいずれも無線装置情報から取得することができる。
【００９２】
ここで無線装置３０ａから見た、ロボット１０の方向と無線装置３０ｂの方向とがなす角をθＡ、無線装置３０ｂから見た、無線装置３０ａの方向とロボット１０の方向とがなす角をθＢ、無線装置３０ｂから見た、ロボット１０の方向と無線装置３０ｃの方向とがなす角をθＣ、無線装置３０ｃから見た、無線装置３０ｂの方向とロボット１０の方向とがなす角をθＤとすれば、次の連立方程式が成立する。
【００９３】
θＡ＋θＢ＋θ１２＝１８０°（三角形の内角の和）    ・・・式９  
θＣ＋θＤ＋θ２３＝１８０°（三角形の内角の和）    ・・・式１０
θＡ＋（θＢ＋θＣ）＋θＤ＋θ１２＋θ２３＝３６０°（四角形の内角の和）
・・・式１１
【００９４】
ここで式１１におけるθＢ＋θＣは、無線装置３０ｂから見た、無線装置３０ａの方向と無線装置３０ｃの方向とがなす角であり、これは無線装置情報から取得することができる（例えば、無線装置３０が天井面７に格子状に設けられている場合にはθＢ＋θＣ＝９０°となる。）。また式９と式１０とを辺々加えれば、
θＡ＋（θＢ＋θＣ）＋θＤ＋θ２３＝３６０°        ・・・式１２
となり、これと式１１とからθＡとθＤを求めることができる。
【００９５】
ここで無線装置３０ａ、無線装置３０ｂ、無線装置３０ｃの夫々の絶対位置は、各無線装置３０の無線装置情報から取得することができる。このため、各無線装置３０の絶対位置と、算出したθＡ、θＤとによってロボット１０の絶対位置を求めることができる。また算出したθＡ、θＤと無線装置情報とを用いることでθＢやθＣも求めることができる。
【００９６】
図１５に戻り、自身の現在位置を算出すると、続いてロボット１０は、算出した現在位置（絶対位置）を用いた処理、例えば、オドメトリによって推定している推定現在位置に累積している誤差の補正を行う（Ｓ１５０７）。またロボット１０は、例えば、算出した自身の現在位置をサーバ装置４０に通知する。その後、処理はＳ１５０１に戻り、ロボット１０は誤差を補正した後、自律走行を開始して各種サービスの提供を再開する。
【００９７】
以上に説明したように、本実施形態のサービス提供システム１では、基地局２０のアンテナ群２５のアンテナ配列軸の近傍では比較的高い標定精度が得られるという位置標定システムの特性に着目し、ロボット１０側に設けた基地局２０のアンテナ配列軸の近傍に３つ以上の無線装置３０を捕捉させることにより、ロボット１０から見た無線装置３０の夫々が存在する方向である相対方向を取得し、これと予め記憶しておいたもしくは各無線装置３０から取得した無線装置情報とに基づき、サービス提供エリアにおける自身の現在位置（絶対位置）を取得する。そしてアンテナ配列軸の近傍では、他のエリア（通常の標定可能エリア）に比べて基地局２０からより離れた位置においても比較的高い標定精度が得られ、同じ基地局２０により各無線装置３０が存在する方向を広範囲に亘って高い精度で標定することができるので、例えば、無線装置３０の設置間隔が広い場合（無線装置３０を疎な状態で設置した場合）でも、高い精度でロボット１０の現在位置を標定することができる。このため、サービス提供システム１によれば、無線装置３０等の設備の設置やメンテナンスに要する負荷やコストを抑えつつ、高い標定精度でロボット１０の現在位置（絶対位置）を取得する仕組みを実現することができる。
【００９８】
尚、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００９９】
例えば、以上の実施形態では、捕捉した無線装置３０が３つである場合を例として説明したが、捕捉した無線装置３０が４つ以上である場合においても幾何学的な計算を行うことによってロボット１０の正確な現在位置を算出することができる。
【０１００】
また例えば、ロボット１０が、自身の機体の方向（自身に設定された基準軸（機軸）の方向）とアンテナ配列軸の方向（図１３Ｂにおける＋Ｘ，−Ｘ，＋Ｙ，−Ｙのいずれかの方向）とがなす角θＫとを、例えば、予め記憶しているか、もしくは、アンテナ群２５を旋回させる制御機構などから取得して把握している場合には、算出した値（θＡ，θＢ，θＣ，θＤ）のいずれかに基づき、自身の機体の絶対方向（サービス提供エリアに設定された座標系で示される方向）を算出することができる。具体的には、例えば、図１８に示すように、自身の機体の絶対方向をθＣ＋（１８０°−θＫ）（同図に示す破線の方向を０°とした場合）として算出することができる。  
【０１０１】
また以上の実施形態では、アンテナ群２５の各アンテナ２５１ａ〜２５１ｄが正方形状に配列している場合について説明したが、各アンテナ２５１ａ〜２５１ｄが長方形状に配列している場合でも同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
本実施形態では移動体の具体例としてロボット１０について説明したが、移動体は、人、荷物、運搬車両等の他の種類のものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１  サービス提供システム
１０  ロボット
２０  基地局
３０  無線装置
１０３  無線装置情報記憶部
１０４  無線装置捕捉部
１０５  現在位置取得部
３０１  位置標定信号送信部
【要約】
【課題】移動体の位置を効率よく正確に取得する。
【解決手段】移動体（ロボット１０）に設けた基地局２０のアンテナ群２５のアンテナ配列軸（Ｘ軸方向平面、Ｙ軸方向平面）の近傍では比較的高い標定精度が得られるという位置標定システムの特性に着目し、移動体が、当該移動体に設けた基地局２０のアンテナ配列軸の近傍に、エリアの上方に設置されている３つ以上の無線装置３０を捕捉することにより、自身から見た無線装置３０の夫々が存在する方向である相対方向を取得し、これと予め記憶しておいたもしくは各無線装置３０から取得した無線装置情報とに基づき、上記エリアにおける自身の絶対位置及び自身の機軸（基準軸）の絶対方向を取得する。
【選択図】図１７【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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