(57)【要約】  音波を送信する被測位装置（５００）と、被測位装置（５００）から送信された音波を受信すると被測位装置（５００）に対し音波を送信する測位装置（１００）と、被測位装置（５００）が音波を送信してから、被測位装置（５００）が測位装置（１００）により送信された音波を受信するまでの所要時間と、測位装置（１００）が音波を受信してから、測位装置（１００）が被測位装置（５００）に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて測位装置（１００）と被測位装置（５００）との距離を算出し、測位装置（１００）と被測位装置（５００）との距離を用いて被測位装置（５００）の位置を算出する測位実行装置（３００）とを備えた。
2017126033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波を送信する被測位装置と、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信する測位装置と、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位実行装置と
を備えた測位システム。
【請求項２】
前記測位実行装置は、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
前記測位システムは、さらに、
前記測位要求を受信すると、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって折り返し待ち時間を含む測位指示を前記測位装置に送信する測位指示装置を備え、
前記測位装置は、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると、前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信する請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記測位装置は、
前記折り返し遅延時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記測位装置から受信した前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記所要時間を前記測位実行装置に送信する請求項２に記載の測位システム。
【請求項４】
前記測位装置は、
前記被測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項２または３に記載の測位システム。
【請求項５】
前記被測位装置は、
音波を送信してから前記測位装置から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項２から４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項６】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項２から５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項７】
前記測位装置と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項２から６のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項１から７のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項９】
音波を送信する測位装置と、
前記測位装置から送信された音波を受信すると前記測位装置に対し音波を送信する被測位装置と、
前記測位装置が音波を送信してから、前記測位装置が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位実行装置と
を備えた測位システム。
【請求項１０】
前記測位実行装置は、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
前記測位システムは、さらに、
前記測位要求を受信すると、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって送信待ち時間を含む測位指示を前記測位装置に送信する測位指示装置を備え、
前記測位装置は、
前記測位指示装置から送信された前記測位指示を受信すると、前記測位指示に含まれる前記送信待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信する請求項９に記載の測位システム。
【請求項１１】
前記測位装置は、
前記所要時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記測位装置から受信した前記所要時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信する請求項１０に記載の測位システム。
【請求項１２】
前記被測位装置は、
前記測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項１０または１１に記載の測位システム。
【請求項１３】
前記測位装置は、
音波を送信してから前記被測位装置から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項１０から１２のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１４】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項１０から１３のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１５】
前記測位装置と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項１０から１４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１６】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項９から１５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１７】
被測位装置が、音波を送信し、
測位装置が、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信し、
測位実行装置が、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【請求項１８】
測位装置が、音波を送信し、
被測位装置が、前記測位装置から送信された音波を受信すると前記測位装置に対し音波を送信し、
測位実行装置が、前記測位装置が音波を送信してから、前記測位装置が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信及び音波送受信を用いて測位を行う測位システム及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
装置或いは人が保持する機器の位置を検出することにより、さまざまな機能やサービスが提供されている。【０００３】
位置の検出に用いられる代表的な技術としてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）がある。ＧＰＳでは、人工衛星から地上へ測位用の電波を送出することにより、地上でこの電波を受信した装置が、装置の位置を算出することができる。このようなＧＰＳを用いて、自動車及び歩行者向けのナビゲーションシステムが提供されている。ＧＰＳによる測位には、人工衛星からの電波を受信する必要があるため、屋外での利用が主であり、屋内での利用は一般に困難である。
そこで、屋内での位置検出では、音波による測位が用いられる。【０００４】
特許文献１では、ＩＣタグからの定期的なＩＤ情報の送信を契機に、ＩＣタグと基地局とが時刻同期し、基地局側から音波を送出し、時刻同期した音波送出時刻とＩＣタグでの音波検出時刻との差からＩＣタグの位置を検出する方法が開示されている。この技術は、ＩＣタグと基地局との距離の計測を複数回実施することでＩＣタグの位置を検出するものである。【０００５】
特許文献２では、ＩＣタグへの非接触電力供給を契機に、ＩＣタグからＩＤ情報と音波とを送信し、ＩＤ情報と音波とを時刻同期している複数の基地局で受信することで、ＩＣタグと各基地局との距離を計測し、ＩＣタグの位置を検出する方法が開示されている。【０００６】
特許文献３では、複数の送信機から光と音波を同時に送信し、受信機で各送信機からの光と音波を受信した時刻の差から、受信機の位置を検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１６２７３２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９６８１号公報
【特許文献３】特開２００７−０９３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１から３のいずれに文献においても、音波が、位置を検出するための装置から位置の検出対象となる装置へ、もしくは、位置の検出対象となる装置から位置を検出するための装置へ、片方向で送受されている。このとき、いずれの文献においても、一方から他方へ音波が伝搬するのに要した時間を計測するため、装置間でのタイミングの同期を行っている。【０００９】
しかし、離れた装置間のタイミングを厳密に同期させるには、特許文献１のように厳密な時刻同期を必要とする。あるいは、特許文献３のように複数の送受信機が必要となり、装置の構成が複雑化する。
また、いずれの文献においても、装置内の処理遅延により、実際に音波が送信又は受信された時刻と、装置により計測された時刻との間に、ずれが生じ、計測誤差が発生する。【００１０】
本発明は、被測位装置の位置情報を高精度に算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る測位システムは、
音波を送信する被測位装置と、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信する測位装置と、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出し、前記測位装置と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位実行装置とを備えた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る測位システムによれば、音波を送信する被測位装置と、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記被測位装置に対し音波を送信する測位装置と、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記測位装置が音波を受信してから、前記測位装置が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記測位装置と前記被測位装置との距離を算出するので、簡単な構成により被測位装置の位置情報を高精度に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る測位システム８００の構成図。
【図２】実施の形態１に係る測位実行装置３００の構成図。
【図３】実施の形態１に係る測位指示装置２００の構成図。
【図４】実施の形態１に係る測位装置１００の構成図。
【図５】実施の形態１に係る被測位装置５００の構成図。
【図６】実施の形態１に係る測位システム８００の使用例。
【図７】実施の形態１に係る測位システム８００の使用例。
【図８】実施の形態１に係る測位システム８００の動作シーケンス図。
【図９】実施の形態１に係る測位実行装置３００の測位実行処理Ｓ３００のフロー図。
【図１０】実施の形態１に係る測位要求３１の構成例。
【図１１】実施の形態１に係るこの測位応答２２の構成例。
【図１２】実施の形態１に係る測位要求３２の構成例。
【図１３】実施の形態１に係る測位応答５１の構成例。
【図１４】実施の形態１に係る測位結果２３の構成例。
【図１５】実施の形態１に係る測位結果５２の構成例。
【図１６】実施の形態１に係る測位指示装置２００の測位指示処理Ｓ２００のフロー図。
【図１７】実施の形態１に係る測位指示２１の構成例。
【図１８】実施の形態１に係る測位指示応答１１の構成例。
【図１９】実施の形態１に係る測位結果１２の構成例。
【図２０】実施の形態１に係る測位装置１００の測位装置処理Ｓ１００のフロー図。
【図２１】実施の形態１に係る被測位装置５００の被測位処理Ｓ５００のフロー図。
【図２２】実施の形態１に係る測位実行装置と被測位装置とを含む装置の例。
【図２３】実施の形態１に係る測位指示装置と測位装置とを含む装置の例。
【図２４】実施の形態１に係る測位実行装置、測位指示装置、測位装置及び被測位装置を全て含む装置の例。
【図２５】実施の形態１に係る測位システム８００の使用例。
【図２６】実施の形態１に係る測位システム８００の使用例。
【図２７】実施の形態１に係る測位実行装置３００の構成の変形例。
【図２８】実施の形態１に係る測位指示装置２００の構成の変形例。
【図２９】実施の形態１に係る測位装置１００の構成の変形例。
【図３０】実施の形態１に係る被測位装置５００の構成の変形例。
【図３１】実施の形態２に係る測位システム８００ｘの動作シーケンス図。
【図３２】実施の形態２に係る測位指示２１ｘの構成例。
【図３３】実施の形態２に係る測位結果１２ｘの構成例。
【図３４】実施の形態２に係る測位装置１００の測位装置処理Ｓ１００ｘのフロー図。
【図３５】実施の形態２に係る測位結果２３ｘの構成例。
【図３６】実施の形態２に係る被測位装置５００の被測位処理Ｓ５００ｘのフロー図。
【図３７】実施の形態２に係る測位結果５２ｘの構成例。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を用いて、本実施の形態に係る測位システム８００の構成について説明する。測位システム８００は、測位実行装置３００と、測位指示装置２００と、少なくとも３つの測位装置１００と、被測位装置５００とを備える。図１では、測位システム８００は、測位装置１００として、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃを備える。以下の説明では、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの全部或いはいずれかを測位装置１００として説明する場合がある。
測位システム８００が備える各装置は、無線による通信を行う通信部を有し、相互に無線通信が可能である。すなわち、測位指示装置２００と測位実行装置３００とは無線で通信を行う。また、測位指示装置２００と測位装置１００とは無線で通信を行う。測位装置１００と被測位装置５００とは、音波を出力できるスピーカと、音波を入力できるマイクとを持ち、相互に音波の送受信が可能である。
本実施の形態では、測位装置１００を３つ使用する例を示しているが、３つ以上であればいくつであってもよい。すなわち、測位システム８００は、測位装置１００を少なくとも３つ備える。また、本実施の形態では通信に無線を用いる例を示しているが、装置間の一部又は全部がＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）といった有線通信を使用してもよい。
【００１５】
図２を用いて、本実施の形態に係る測位実行装置３００の構成について説明する。
本実施の形態において、測位実行装置３００は、コンピュータである。測位実行装置３００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１０、記憶装置９２０、通信機器９３１、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３といったハードウェアを備える。記憶装置９２０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２とを含む。通信機器９３１は、具体的には、アンテナ３１０である。
測位実行装置３００は、機能構成として、通信部３２０と、測位実行部３３０と、記憶部３４０とを備える。以下の説明では、測位実行装置３００における通信部３２０と、測位実行部３３０との機能を、測位実行装置３００の「部」の機能という。測位実行装置３００の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部３４０は、メモリ９２１で実現される。
測位実行部３３０は、測位指示装置２００及び被測位装置５００に要求して測位を実行する。通信部３２０は、アンテナ３１０、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３を介して、他の装置との通信を行う。
【００１６】
図３を用いて、本実施の形態に係る測位指示装置２００の構成について説明する。
本実施の形態において、測位指示装置２００は、コンピュータである。測位指示装置２００は、ＣＰＵ９１０、記憶装置９２０、通信機器９３１、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３といったハードウェアを備える。記憶装置９２０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２とを含む。通信機器９３１は、具体的には、アンテナ２１０である。
測位指示装置２００は、機能構成として、通信部２２０と、測位指示部２３０と、記憶部２４０とを備える。以下の説明では、測位指示装置２００における通信部２２０と、測位指示部２３０との機能を、測位指示装置２００の「部」の機能という。測位指示装置２００の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部２４０は、メモリ９２１で実現される。
測位指示部２３０は、測位実行装置３００の要求に応じて測位装置１００に対し測位を指示する。通信部２２０は、アンテナ２１０、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３を介して、他の装置との通信を行う。
【００１７】
図４を用いて、本実施の形態に係る測位装置１００の構成について説明する。
本実施の形態において、測位装置１００は、コンピュータである。測位装置１００は、ＣＰＵ９１０、記憶装置９２０、通信機器９３１、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３、変換器９５０、スピーカ１５１、マイク１５２といったハードウェアを備える。記憶装置９２０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２とを含む。通信機器９３１は、具体的には、アンテナ１１０である。
測位装置１００は、機能構成として、通信部１２０と、測位動作部１３０と、音波出力部１３１と、音波入力部１３２と、記憶部１４０とを備える。以下の説明では、測位装置１００における、通信部１２０と、測位動作部１３０と、音波出力部１３１と、音波入力部１３２との機能を、測位装置１００の「部」の機能という。測位装置１００の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部１４０は、メモリ９２１で実現される。
測位動作部１３０は、測位指示装置２００からの指示にしたがい測位を実施する。音波出力部１３１は、スピーカ１５１が接続され、測位のための音波をスピーカ１５１を介して出力する。音波入力部１３２は、マイク１５２が接続され、測位のための音波をマイク１５２を介して入力する。通信部１２０は、アンテナ１１０、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３を介して、他の装置との通信を行う。
【００１８】
図５を用いて、本実施の形態に係る被測位装置５００の構成について説明する。
本実施の形態において、被測位装置５００は、コンピュータである。被測位装置５００は、ＣＰＵ９１０、記憶装置９２０、通信機器９３１、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３、変換器９５０、スピーカ５５１、マイク５５２といったハードウェアを備える。記憶装置９２０は、メモリ９２１と補助記憶装置９２２とを含む。通信機器９３１は、具体的には、アンテナ５１０である。
被測位装置５００は、機能構成として、通信部５２０と、被測位動作部５３０と、音波出力部５３１と、音波入力部５３２と、記憶部５４０とを備える。以下の説明では、被測位装置５００における、通信部５２０と、被測位動作部５３０と、音波出力部５３１と、音波入力部５３２との機能を、被測位装置５００の「部」の機能という。被測位装置５００の「部」の機能は、ソフトウェアで実現される。
また、記憶部５４０は、メモリ９２１で実現される。
被測位動作部５３０は、測位実行装置３００からの要求に応じて測位を実施する。音波出力部５３１は、スピーカ５５１が接続され、測位のための音波をスピーカ５５１を介して出力する。音波入力部５３２は、マイク５５２が接続され、測位のための音波をマイク５５２を介して入力する。通信部５２０は、アンテナ５１０、無線モジュール９３２、通信インタフェース９３３を介して、他の装置との通信を行う。
【００１９】
図２から図５の各装置において、ＣＰＵ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
ＣＰＵ９１０は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。ＣＰＵ９１０は、プロセッサである。
【００２０】
補助記憶装置９２２は、具体的には、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、又は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。メモリ９２１は、具体的には、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。図２から図５の各装置の記憶部は、メモリ９２１により実現されるが、補助記憶装置９２２及びメモリ９２１の両方により実現されてもよい。
【００２１】
変換器９５０は、ＣＰＵ９１０からのデジタル信号をアナログ信号に変換して外部に出力する。また、変換器９５０は、外部からのアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ９１０に出力する。変換器９５０は、マイク及びスピーカに接続される。
無線モジュール９３２は、アンテナに接続され、通信部の機能を実現する。
通信インタフェース９３３は、ＣＰＵ９１０と無線モジュール９３２との通信のためのインタフェースである。通信インタフェース９３３は、具体的には、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）やＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で構成することができる。
【００２２】
各装置の補助記憶装置９２２には、各装置の「部」の機能を実現するプログラムが記憶されている。各装置の「部」の機能を実現するプログラムは、各装置のメモリ９２１にロードされ、各装置のＣＰＵ９１０に読み込まれ、各装置のＣＰＵ９１０によって実行される。
【００２３】
各装置の「部」の処理の結果を示す情報、データ、信号値、及び、変数値は、各装置の補助記憶装置９２２、メモリ９２１、又は、ＣＰＵ９１０内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
【００２４】
各装置の「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）といった可搬記録媒体に記憶されてもよい。
なお、測位プログラムプロダクトと称されるものは、「部」として説明している機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体及び記憶装置であり、見た目の形式に関わらず、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。
【００２５】
次に、図６及び図７を用いて、本実施の形態に係る測位システム８００の使用例について説明する。
【００２６】
図６は、複数のゲートから構成されるセキュリティフラッパーゲートにおけるゲート検出に用いられる測位システム８００の例を示す。複数のゲートから構成されるセキュリティフラッパーゲートをゲートシステムと呼ぶ。図６の測位システム８００では、ゲート付近の壁面等に測位装置１００を設置する。利用者は、被測位装置５００、具体的には、スマートフォン上に被測位動作部５３０を実装したアプリケーションを動作させたものを保持する。スマートフォンが発する電波などによりゲートシステムが利用者の接近を検知すると、ゲートシステムは測位実行装置３００を起動する。測位実行装置３００が起動されると、測位システム８００により、利用者が所持する被測位装置５００の位置が判明する。このようにして判明した被測位装置５００の位置により、利用者が複数のゲートのうちどのゲートを通過しようとしているかが判明し、利用者が操作を行わなくともゲートを開くことができる。
【００２７】
図７は、自動搬送台車の位置検出に用いられる測位システム８００の例を示す。工場の壁面等に測位装置１００を設置する。自動搬送台車には被測位装置５００を組み込む。工場内システムが自動搬送台車の位置を取得又は表示しようとする場合、工場内システムに接続又は内蔵される測位実行装置３００を起動することで、自動搬送台車の位置を取得することが可能となる。
【００２８】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図８を用いて、本実施の形態に係る測位システム８００の測位方法６１０及び測位処理Ｓ８００の動作シーケンスについて説明する。
【００２９】
測位実行装置３００は、被測位装置５００の位置の測位を要求する測位要求３１を送信する。
測位指示装置２００は、測位要求３１を受信すると、被測位装置５００の位置の測位を指示する測位指示２１であって折り返し待ち時間Ｔ１を含む測位指示２１を測位装置１００に送信する。具体的には、測位要求３１を受信した測位指示装置２００は、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々へ測位指示２１を送信する。
測位指示２１を受信した測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、測位指示装置２００へ測位指示応答１１を送信する。測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々から測位指示応答１１を受信した測位指示装置２００は、測位実行装置３００へ測位応答２２を送信する。
【００３０】
測位実行装置３００は、被測位装置５００へ測位要求３２を送信する。測位要求３２を受信した被測位装置５００は、測位実行装置３００へ測位応答５１を送信する。
【００３１】
測位応答５１を送信した後、被測位装置５００は、音波を送信する。
測位装置１００は、被測位装置５００から送信された音波を受信すると被測位装置５００に対し音波を送信する。測位装置１００は、被測位装置５００から送信された音波を受信すると、測位指示２１に含まれる折り返し待ち時間Ｔ１の経過後に被測位装置５００に対し音波を送信する。具体的には、被測位装置５００が送信（出力）した音波が測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々に受信（入力）されると、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、音波を受信してから折り返し待ち時間Ｔ１が経過した後、音波を送信する。
上述したように、折り返し待ち時間Ｔ１として、複数の測位装置ごとに異なる値を指定すると、各測位装置が被測位装置からの音波を検知した後、それぞれ異なる時間だけ待ってから音波を送出することになる。この折り返し待ち時間Ｔ１により、以下の効果がある。
（１）複数の測位装置から送出される音波の、送出順序を指定することができる。
（２）複数の測位装置から送出される音波が重なる、すなわち同じ時間に複数の測位装置から音波が送出されることを避けることができる。
【００３２】
また、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、被測位装置５００から送信された音波を受信してから、音波を送信するまでの時間を折り返し遅延時間Ｔ２として計測する。測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々が送信した音波が被測位装置５００により受信されると、被測位装置５００は、音波を送信してから音波を受信するまでの所要時間Ｔ３を、各々計測する。
【００３３】
音波を出力した後、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、測位指示装置２００へ測位結果１２を送信する。この測位結果１２は、折り返し遅延時間Ｔ２を含む。すなわち、測位装置１００は、折り返し遅延時間Ｔ２を測位指示装置２００に送信する。
【００３４】
測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々から測位結果１２を受信した測位指示装置２００は、測位実行装置３００へ測位結果２３を送信する。この測位結果２３は、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々の識別子（ＩＤ）と、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々から受信した折り返し遅延時間Ｔ２とが、対応付けられて含まれる。すなわち、測位指示装置２００は、測位装置１００から受信した折り返し遅延時間Ｔ２を測位実行装置３００に送信する。
【００３５】
測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々が出力した音波が入力された後、被測位装置５００は、測位実行装置３００へ測位結果５２を送信する。この測位結果５２には、所要時間Ｔ３が順に、例えば所要時間Ｔ３が昇順に含まれる。すなわち、被測位装置５００は、所要時間Ｔ３を測位実行装置３００に送信する。
ここで、測位結果５２の所要時間Ｔ３と、測位結果２３の折り返し遅延時間Ｔ２とを対応付ける方法の具体例について説明する。
上述したように、折り返し待ち時間Ｔ１で、複数の測位装置がどの順で音波を送出するかを決めることができる。具体的に、本実施の形態に係る測位システム８００を屋内で利用する場合について説明する。測位システム８００は、実用に耐える出力、すなわち周囲に障害や不快感を及ぼさない出力で音波を送出したときに音波が正常に届く範囲で使用される。このため、被測位装置と測位装置との距離は１０ｍから２０ｍ程度に制限され、音波の到達時間は最大でも０．１秒以下となる。このとき、折り返し待ち時間Ｔ１を到達時間の最大値０．１秒より長めの値の逓倍などに設定すれば、到達時間による差異よりも待ち時間Ｔ１による差異の方が大きくなるため、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を昇順（小さい順）で整列したとき、各順位に対応付けられる測位装置ＩＤは、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のいずれも同じとなる。よって、測位結果５２の所要時間Ｔ３と、測位結果２３の折り返し遅延時間Ｔ２を対応付けることができる。なお、測位結果５２の所要時間Ｔ３と、測位結果２３の折り返し遅延時間Ｔ２を対応付ける方法については、上述した方法に限らず、その他の方法でもよい。
【００３６】
測位指示装置２００及び被測位装置５００から測位結果２３，５２を受信した測位実行装置３００は、これらの測位結果２３．５２に含まれる折り返し遅延時間Ｔ２及び所要時間Ｔ３から、被測位装置５００の位置を算出する。すなわち、測位実行装置３００は、被測位装置５００が音波を送信してから、被測位装置５００が測位装置１００により送信された音波を受信するまでの所要時間Ｔ３と、測位装置１００が音波を受信してから、測位装置１００が被測位装置５００に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間Ｔ２とを用いて測位装置１００と被測位装置５００との距離を算出する。そして、測位実行装置３００は、測位装置１００と被測位装置５００との距離を用いて被測位装置５００の位置を算出する。
【００３７】
＜測位実行装置３００の測位実行処理Ｓ３００＞
図９を用いて、本実施の形態に係る測位実行装置３００の測位実行処理Ｓ３００について説明する。測位実行処理Ｓ３００は、測位実行装置３００の測位実行部３３０及び通信部３２０により実行される。測位実行部３３０は通信部３２０を介して送受信を実行する。
【００３８】
ステップＳ１１１において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、測位指示装置２００に測位要求３１を送信する。この測位要求３１の構成例を図１０に示す。測位要求３１は、測位要求３１を一意に識別する測位要求ＩＤを含む。
【００３９】
ステップＳ１１２において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、測位指示装置２００から測位応答２２を受信する。この測位応答２２の構成例を図１１に示す。測位応答２２は、測位要求ＩＤと、測定に参加する測位装置１００の個数を含む。
【００４０】
ステップＳ１１３において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、被測位装置５００に測位要求３２を送信する。この測位要求３２の構成例を図１２に示す。測位要求３２は、測位要求３２を一意に識別する測位要求ＩＤと、測定に参加する測位装置１００の個数とを含む。この個数は、ステップＳ１１２で測位指示装置２００から受信したものである。
【００４１】
ステップＳ１１４において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、被測位装置５００から測位応答５１を受信する。この測位応答５１の構成例を図１３に示す。測位応答５１は、測位要求ＩＤを含む。
【００４２】
ステップＳ１１５において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、測位指示装置２００と被測位装置５００とから、測位結果２３，５２を受信する。図示はないが、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、測位指示装置２００及び被測位装置５００からの測位結果２３，５２を予め定められた一定時間まで待ち受け、両方を受信できたら処理を継続する。測位実行装置３００の測位実行部３３０は、両方を受信できなければエラーを出力して終了する。
なお、測位指示装置２００からの測位結果２３と、被測位装置５００からの測位結果５２とは、どちらを先に受信してもよい。
【００４３】
測位指示装置２００からの測位結果２３の構成例を図１４に示す。測位結果２３は、測位要求ＩＤ、結果の個数である結果数、及び１個以上の結果を含む。この結果は、測位装置を一意に識別する測位装置ＩＤと、測位装置ＩＤで識別される測位装置での折り返し遅延時間Ｔ２との組み合わせを含む。この結果は、測位指示装置２００が測位装置１００に指示した折り返し待ち時間Ｔ１の順、例えば昇順に含まれる。
【００４４】
被測位装置５００からの測位結果５２の構成例を図１５に示す。測位結果５２は、測位要求ＩＤ、結果数、及び１個以上の所要時間を含む。この所要時間Ｔ３は、所要時間Ｔ３の順に、例えば昇順に含まれる。
【００４５】
ステップＳ１１６において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、測位指示装置２００から受信した測位結果２３に含まれる結果数と、被測位装置５００から受信した測位結果５２に含まれる結果数とを比較し、小さい方が３以上であるか否かを判定する。
【００４６】
測位実行装置３００の測位実行部３３０は、結果数が３以上でない場合、ステップＳ１１８において、測位実行装置３００は、エラーを出力し、処理を終了する。
【００４７】
測位実行装置３００の測位実行部３３０は、結果数が３以上で有る場合、ステップＳ１１７に進む。
ステップＳ１１７において、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、少なくとも３つの測位装置１００の各々と被測位装置５００との距離を用いて、被測位装置５００の位置を算出する。具体的には、測位実行装置３００の測位実行部３３０は、測位指示装置２００から受信した測位結果２３に含まれる折り返し遅延時間Ｔ２と、被測位装置５００から受信した測位結果５２に含まれる所要時間Ｔ３とから、被測位装置５００の位置を算出する。各測位装置１００の所要時間Ｔ３と折り返し遅延時間Ｔ２とから、以下のようにして各測位装置１００と被測位装置５００との距離が求まる。
（距離）＝｛（所要時間）−（折り返し遅延時間）｝÷（音速）÷２
各測位装置１００の位置と、上記で算出した距離とから、被測位装置５００の位置を算出することができる。測位実行装置は、各測位装置１００の位置を測位装置ＩＤに対応付けて保持している。あるいは、測位実行装置は、各測位装置１００の位置を、測位装置ＩＤをキーとして測位実行装置３００内又は測位実行装置３００外のデータベースから取得する。あるいは、測位装置１００の位置そのものを測位装置ＩＤとしてもよい。
【００４８】
＜測位指示装置２００の測位指示処理Ｓ２００＞
図１６を用いて、本実施の形態に係る測位指示装置２００の測位指示処理Ｓ２００について説明する。測位指示処理Ｓ２００は、測位指示装置２００の測位指示部２３０及び通信部２２０により実行される。測位指示部２３０は通信部２２０を介して送受信を実行する。
【００４９】
ステップＳ１２１において、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、測位実行装置３００から測位要求３１を受信する。
【００５０】
ステップＳ１２２において、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、１個以上の測位装置１００へ測位指示２１を送信する。この測位指示２１の構成例を図１７に示す。測位指示２１は、測位要求ＩＤと、折り返し待ち時間Ｔ１とを含む。測位指示装置２００は測位指示２１を送信すべき測位装置１００の一覧を予め保持している。あるいは、測位指示装置２００の測位指示部２３０は測位指示装置２００内又は測位指示装置２００外のデータベースから測位指示２１を送信すべき測位装置１００の一覧を取得してもよい。また、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、取得した測位装置１００の一覧のうち、すべての測位装置１００に測位指示２１を送信してもよいし、ランダム又は予め定められた方法で抽出した一部の測位装置１００にのみ送信してもよい。
【００５１】
ステップＳ１２３において、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、１個以上の測位装置１００から測位指示応答１１を受信する。この測位指示応答１１の構成例を図１８に示す。測位指示応答１１は、測位指示ＩＤを含む。測位指示装置２００の測位指示部２３０は、一定時間を経過した場合、測位指示２１を送信したすべての測位装置１００から測位指示応答１１を受信していなくとも処理を継続する。測位装置１００からの測位指示応答１１は、どのような順番で受信してもよい。
【００５２】
ステップＳ１２４において、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、測位実行装置３００へ測位応答２２を送信する。
【００５３】
ステップＳ１２５において、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、１個以上の測位装置１００から測位結果１２を受信する。この測位結果１２の構成例を図１９に示す。測位結果１２は、測位指示ＩＤと、測位結果１２を送信した測位装置１００での折り返し遅延時間Ｔ２とを含む。測位指示装置２００の測位指示部２３０は、一定時間を経過したら、測位指示２１を送信したすべての測位装置１００から測位結果１２を受信していなくとも処理を継続する。測位装置１００からの測位結果１２は、どのような順番で受信してもよい。
【００５４】
ステップＳ１２６において、測位指示装置２００の測位指示部２３０は、測位実行装置３００へ測位結果２３を送信する。
【００５５】
＜測位装置１００の測位装置処理Ｓ１００＞
図２０を用いて、本実施の形態に係る測位装置１００の測位装置処理Ｓ１００について説明する。測位装置処理Ｓ１００は、測位装置１００の測位動作部１３０、通信部１２０、音波出力部１３１、及び音波入力部１３２により実行される。測位動作部１３０は通信部１２０を介して送受信を実行する。また、測位動作部１３０は、音波出力部１３１及び音波入力部１３２を用いて音波の送受信（入出力）を実行する。
【００５６】
ステップＳ１３１において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位指示装置２００から測位指示２１を受信する。
ステップＳ１３２において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位指示装置２００へ測位指示応答１１を送信する。
ステップＳ１３３において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位用の音波を受信する。図示はないが、測位装置１００は、測位用の音波の入力を一定時間まで待ち受け、受信できたら処理を継続する。受信できなければ処理を終了する。
ステップＳ１３４において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位用の音波の送信まで、測位指示２１に含まれていた折り返し待ち時間Ｔ１だけ待つ。
ステップＳ１３５において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位用の音波を送信する。
ステップＳ１３６において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位用の音波を受信してから、測位用の音波を送信するまでの、折り返し遅延時間Ｔ２を算出する。
ステップＳ１３７において、測位装置１００の測位動作部１３０は、測位指示装置２００へ測位結果１２を送信する。
【００５７】
＜被測位装置５００の被測位処理Ｓ５００＞
図２１を用いて、本実施の形態に係る被測位装置５００の被測位処理Ｓ５００について説明する。被測位処理Ｓ５００は、被測位装置５００の被測位動作部５３０、通信部５２０、音波出力部５３１、及び音波入力部５３２により実行される。被測位動作部５３０は通信部５２０を介して送受信を実行する。また、被測位動作部５３０は、音波出力部５３１及び音波入力部５３２を用いて音波の送受信（入出力）を実行する。
【００５８】
ステップＳ１４１において、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、測位実行装置３００から測位要求３２を受信する。
ステップＳ１４２において、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、測位実行装置３００へ測位応答５１を送信する。
ステップＳ１４３において、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、測位用の音波を送信する。
ステップＳ１４４において、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、１個以上の測位用の音波を受信する。被測位装置５００の被測位動作部５３０は、一定時間を経過した場合、測位要求３２に含まれていた測位装置数分だけ測定用音波を受信していなくとも、処理を継続する。
ステップＳ１４５において、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、音波を送信してから測位装置１００から送信された音波を受信するまでの所要時間Ｔ３を計測する。具体的には、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、受信した１個以上の測位用の音波について、測位用の音波を送信してから、各々の測位用の音波を受信するまでの所要時間Ｔ３を算出する。
ステップＳ１４６において、被測位装置５００の被測位動作部５３０は、測位実行装置３００へ測位結果５２を送信する。
【００５９】
以上のように、本実施の形態に係る測位システム８００が稼働し、測位実行装置３００は、被測位装置５００の位置を検出することが可能になる。
【００６０】
＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態では、測位実行装置３００と、測位指示装置２００と、測位装置１００と、被測位装置５００との各々は、相互に独立した装置であるものとして説明した。しかし、図２２から図２４に示すように、測位実行装置３００と、測位指示装置２００と、測位装置１００と、被測位装置５００とを相互に組み合わせて実装することもできる。
【００６１】
図２２は、被測位装置と測位実行装置とが同一の装置に実装される例である。この装置は測位実行部と被測位動作部とを含み、両者が相互に接続される。測位実行装置と被測位装置とが別の装置である場合に測位実行装置と被測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる被測位装置が通信対象であるような通信は、この装置では測位実行部と被測位動作部との間で送受される。
装置を図２２のように構成することで、測位の対象となる装置で、測位の実行を指示する構成が可能となる。
【００６２】
図２３は、測位装置と測位指示装置とが同一の装置に実装される例である。この装置は測位指示部と測位動作部とを含み、両者が相互に接続される。測位指示装置と測位装置とが別の装置である場合に測位指示装置と測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる測位装置が通信対象であるような通信は、この装置では測位指示部と測位動作部との間で送受される。
装置をこのように構成することで、測位指示専用の装置を用意せずとも、測位を実行する構成が可能となる。
【００６３】
図２４は、測位実行装置、測位指示装置、測位装置及び被測位装置を全て含む装置の例である。装置は測位実行部、測位指示部、測位動作部及び被測位動作部を全て含み、測位実行部と被測位動作部、測位指示部と測位動作部が、それぞれ相互に接続される。測位実行装置と被測位装置とが別の装置である場合に測位実行装置と被測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる被測位装置が通信対象であるような通信は、この装置では測位実行部と被測位動作部との間で送受される。また、測位指示装置と測位装置とが別の装置である場合に測位指示装置と測位装置の間で行われる通信のうち、この装置に含まれる測位装置が通信対象であるような通信はこの装置では測位指示部と測位動作部の間で送受される。
【００６４】
次に、図２５及び図２６を用いて、本実施の形態に係る測位システム８００の使用例について説明する。
ここでは、図２２から図２４に示すように、測位実行装置３００と、測位指示装置２００と、測位装置１００と、被測位装置５００とを相互に組み合わせて実装した装置を用いる例について説明する。
【００６５】
図２５は、屋内駐車場での位置検出に用いられる測位システム８００の例を示す。屋内駐車場の壁面等に測位装置１００を設置する。利用者は、測位実行装置３００と被測位装置５００とを共に含むような装置、具体的には、スマートフォン上に測位実行部及び被測位動作部を実装したアプリケーションを動作させたものを保持する。利用者が駐車した車付近で測位実行部を動作させると、測位システム８００が動作して、利用者が所持する装置の位置、すなわち利用者の車の位置が判明する。このようにして判明した位置を、駐車場外から利用者の車位置に戻る際のナビゲーション等に使用することができる。
【００６６】
図２６は、測位装置の位置を自動検出する例を示す。測位装置に、測位実行装置と被測位装置をさらに実装する。測位装置を新たに設置するとき、設置される測位装置が測位実行装置となって測位システムを起動し、被測位装置でもある自測位装置の位置を検出する。これにより、設置される測位装置の位置が自動的に検出される。
【００６７】
また、本実施の形態では、測位実行装置３００と測位指示装置２００と測位装置１００と被測位装置５００との各々の「部」の機能がソフトウェアで実現されるが、変形例として、各装置の「部」の機能がハードウェアに実装されていてもよい。
図２７から図３０を用いて、測位実行装置３００と測位指示装置２００と測位装置１００と被測位装置５００との各々の構成の変形例について説明する。以下の説明では、測位実行装置３００と測位指示装置２００と測位装置１００と被測位装置５００との各々を各装置とする。
【００６８】
図２７から図３０に示すように、各装置は、ＣＰＵ９１０及び記憶装置９２０に替えて処理回路９０９を備える。
【００６９】
処理回路９０９は、前述した各装置の「部」の機能及び各装置の記憶部を実現する専用の電子回路である。処理回路９０９は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ・Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ・Ｓｐｅｃｉｆｉｃ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ・Ｃｉｒｃｕｉｔ）、又は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ・Ｇａｔｅ・Ａｒｒａｙ）である。
【００７０】
各装置の「部」の機能は、１つの処理回路９０９で実現されてもよいし、複数の処理回路９０９に分散して実現されてもよい。
【００７１】
別の変形例として、各装置の「部」の機能及び各装置の記憶部がソフトウェアとハードウェアとの組合せで実現されてもよい。即ち、各装置の一部の機能が専用のハードウェアで実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【００７２】
ＣＰＵ９１０、記憶装置９２０、及び、処理回路９０９を、総称して「プロセッシングサーキットリ」という。つまり、各装置の構成が図２から図５及び図２７から図３０のいずれに示した構成であっても、「部」の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００７３】
「部」を「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。また、「部」の機能をファームウェアで実現してもよい。
【００７４】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態に係る測位システムによれば、特別な機材を用いることなく、簡単な構成により被測位装置の位置情報を高精度に算出することができる。
【００７５】
実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１とは異なる点について説明する。
実施の形態１の測位システム８００では、被測位装置５００から測位装置１００に対して測位用の音波を出力する構成であった。本実施の形態では、測位装置１００から被測位装置５００に対して測位用の音波を出力する測位システム８００ｘについて説明する。
なお、本実施の形態において、実施の形態１で説明した構成と同様の構成には、同一の符号をつけてその説明を省略する場合がある。
【００７６】
図３１を用いて、本実施の形態に係る測位システム８００ｘの測位処理Ｓ８００ｘの動作シーケンスについて説明する。
【００７７】
測位実行装置３００は、被測位装置５００の位置の測位を要求する測位要求３１を送信する。
測位指示装置２００は、測位要求３１を受信すると、被測位装置５００の位置の測位を指示する測位指示２１であって送信待ち時間Ｔ１ｘを含む測位指示２１ｘを測位装置１００に送信する。具体的には、測位要求３１を受信した測位指示装置２００は、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々へ測位指示２１ｘを送信する。
測位指示２１ｘを受信した測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、測位指示装置２００へ測位指示応答１１を送信する。測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々から測位指示応答１１を受信した測位指示装置２００は、測位実行装置３００へ測位応答２２を送信する。
【００７８】
測位実行装置３００は、被測位装置５００へ測位要求３２を送信する。測位要求３２を受信した被測位装置５００は、測位実行装置３００へ測位応答５１を送信する。
【００７９】
測位装置１００は、測位指示装置２００から送信された測位指示２１ｘを受信すると、測位指示２１ｘに含まれる送信待ち時間Ｔ１ｘの経過後に被測位装置５００に対し音波を送信する。具体的には、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、測位指示２１ｘを受信してから送信待ち時間Ｔ１ｘが経過した後、音波を送信する。
測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々が送信した音波が被測位装置５００に受信されると、被測位装置５００は音波を送信する。すなわち、被測位装置５００は、測位装置１００から送信された音波を受信すると測位装置１００に対し音波を送信する。
被測位装置５００は、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々により送信された音波を受信してから、音波を送信するまでの時間である折り返し遅延時間Ｔ２ｘを計測する。
被測位装置５００が送信した音波を測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々が受信すると、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、音波を送信してから、被測位装置５００により送信された音波を受信するまでの時間を所要時間Ｔ３ｘとして計測する。
【００８０】
測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々は、音波を受信した後、測位指示装置２００へ測位結果１２ｘを送信する。この測位結果１２ｘは、所要時間Ｔ３ｘを含む。すなわち、測位装置１００は、所要時間Ｔ３ｘを測位指示装置２００に送信する。
【００８１】
測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々から測位結果１２ｘを受信した測位指示装置２００は、測位実行装置３００へ測位結果２３ｘを送信する。この測位結果２３ｘは、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々の測位装置ＩＤと、測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々から受信した所要時間Ｔ３ｘとが対応付けられて含まれる。すなわち、測位指示装置２００は、測位装置１００から受信した所要時間Ｔ３ｘを測位実行装置３００に送信する。
【００８２】
測位装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃの各々へ音波を出力した後、被測位装置５００は、測位実行装置３００へ測位結果５２ｘを送信する。この測位結果５２ｘには、折り返し遅延時間Ｔ２ｘが順に、例えば昇順に含まれる。すなわち、被測位装置５００は、折り返し遅延時間Ｔ２ｘを測位実行装置３００に送信する。
【００８３】
測位指示装置２００及び被測位装置５００から測位結果２３ｘ，５２ｘを受信した測位実行装置３００は、これらの測位結果２３ｘ，５２ｘに含まれる折り返し遅延時間Ｔ２ｘ及び所要時間Ｔ３ｘから、被測位装置５００の位置を算出する。すなわち、測位実行装置３００は、測位装置１００が音波を送信してから、測位装置１００が被測位装置５００により送信された音波を受信するまでの所要時間Ｔ３ｘと、被測位装置５００が音波を受信してから、被測位装置５００が測位装置１００に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間Ｔ２ｘとを用いて測位装置１００と被測位装置５００との距離を算出する。そして、測位実行装置３００は、測位装置１００と被測位装置５００との距離を用いて被測位装置５００の位置を算出する。
【００８４】
本実施の形態における測位実行装置３００の動作フローは、図９で説明した測位実行装置３００の測位実行処理Ｓ３００と同じである。
【００８５】
また、本実施の形態における測位指示装置２００の動作フローは、図１６で説明した測位指示装置２００の測位指示処理Ｓ２００と同じである。
ただし、測位指示装置２００が測位装置１００に送信する測位指示２１ｘには、実施の形態１に係る測位指示２１で説明した折り返し待ち時間Ｔ１ではなく、送信待ち時間Ｔ１ｘが含まれる。本実施の形態に係る測位指示２１ｘの構成例を図３２に示す。
また、測位装置１００が測位指示装置２００に送信する測位結果１２ｘには、実施の形態１に係る測位結果１２で説明した折り返し遅延時間Ｔ２ではなく、所要時間Ｔ３ｘが含まれる。本実施の形態に係る測位結果１２ｘの構成例を図３３に示す。
【００８６】
図３４を用いて、本実施の形態に係る測位装置１００の測位装置処理Ｓ１００ｘについて説明する。
【００８７】
ステップＳ１５１において、測位装置１００は、測位指示装置２００から測位指示２１ｘを受信する。
ステップＳ１５２において、測位装置１００は、測位指示装置２００へ測位指示応答１１を送信する。
ステップＳ１５３において、測位装置１００は、測位用の音波を送信するまで、測位指示２１ｘに含まれていた送信待ち時間Ｔ１ｘだけ待つ。
ステップＳ１５４において、測位装置１００は、測位用の音波を送信する。
ステップＳ１５５において、測位装置１００は、測位用の音波を受信する。図示はないが、測位装置１００は、測位用の音波の入力を一定時間まで待ち受け、受信できたら処理を継続する。受信できなければ処理を終了する。
ステップＳ１５６において、測位装置１００は、測位用の音波を送信してから、測位用の音波を受信するまでの、所要時間Ｔ３ｘを算出する。
ステップＳ１５７において、測位装置１００は、測位指示装置２００へ測位結果２３ｘを送信する。この測位結果２３ｘの構成例を図３５に示す。測位結果２３ｘは、測位要求ＩＤと、結果数と、測位装置ＩＤにより識別される測位装置１００での所要時間Ｔ３ｘとを含む。
【００８８】
図３６を用いて、本実施の形態に係る被測位装置５００の被測位処理Ｓ５００ｘについて説明する。
【００８９】
ステップＳ１６１において、被測位装置５００は、測位実行装置３００から測位要求３２を受信する。
ステップＳ１６２において、被測位装置５００は、測位実行装置３００へ測位応答５１を送信する。
ステップＳ１６３において、被測位装置５００は、測位用の音波を受信する。被測位装置５００は、一定時間を経過した場合、測位要求３２に含まれていた測位装置数の音波を受信していなくても、処理を継続する。
ステップＳ１６４において、被測位装置５００は、測位用の音波を送信する。
ステップＳ１６５において、被測位装置５００は、測位装置１００から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの折り返し遅延時間Ｔ２ｘを計測する。具体的には、被測位装置５００は、受信した１個以上の音波について、音波を受信してから音波を送信するまでの折り返し遅延時間Ｔ２ｘを算出する。
ステップＳ１６６において、被測位装置５００は、測位実行装置３００へ測位結果５２ｘを送信する。この測位結果５２ｘの構成例を図３７に示す。測位結果５２ｘは、測位要求ＩＤ、結果数、１個以上の折り返し遅延時間Ｔ２ｘを含む。折り返し遅延時間Ｔ２ｘは、折り返し遅延時間Ｔ２ｘの順に、例えば昇順に含まれる。
【００９０】
以上のように、本実施の形態に係る測位システム８００ｘが稼働し、測位実行装置３００は、被測位装置５００の位置を検出することが可能になる。
【００９１】
以上のように、本実施の形態に係る測位システム８００ｘによれば、特別な機材を用いることなく、被測位装置の位置情報を高精度に算出することができる。
【００９２】
以上、本発明の実施の形態１及び２について説明したが、これらの実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか１つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組合せを採用してもよい。つまり、測位実行装置３００と測位指示装置２００と測位装置１００と被測位装置５００との各装置の機能ブロックは、上記の実施の形態で説明した機能を実現することができれば、任意である。これらの機能ブロックを、どのような組合せ、あるいは任意のブロック構成で各装置を構成しても構わない。また、各装置は、１つの装置でなく、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
【００９３】
また、実施の形態１及び２について説明したが、これらの２つの実施の形態のうち、複数を部分的に組合せて実施しても構わない。あるいは、これらの２つの実施の形態のうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。その他、これらの２つの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組合せて実施しても構わない。
なお、上記の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１１  測位指示応答、２１，２１ｘ  測位指示、２２，５１  測位応答、１２，１２ｘ，２３，２３ｘ，５２，５２ｘ  測位結果、３１，３２  測位要求、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  測位装置、１１０  アンテナ、１２０  通信部、１３０  測位動作部、１３１  音波出力部、１３２  音波入力部、１４０，２４０，３４０，５４０  記憶部、１５１  スピーカ、１５２  マイク、２００  測位指示装置、２１０  アンテナ、２２０  通信部、２３０  測位指示部、３００  測位実行装置、３１０  アンテナ、３２０  通信部、３３０  測位実行部、５００  被測位装置、５１０  アンテナ、５２０  通信部、５３０  被測位動作部、５３１  音波出力部、５３２  音波入力部、５５１  スピーカ、５５２  マイク、６１０  測位方法、６２０  測位プログラム、８００，８００ｘ  測位システム、９０９  処理回路、９１０  ＣＰＵ、９２０  記憶装置、９２１  メモリ、９２２  補助記憶装置、９３１  通信機器、９３２  無線モジュール、９３３  通信インタフェース、９５０  変換器、Ｔ１  折り返し待ち時間、Ｔ２，Ｔ２ｘ  折り返し遅延時間、Ｔ３，Ｔ３ｘ  所要時間、Ｔ１ｘ  送信待ち時間、Ｓ１００，Ｓ１００ｘ  測位装置処理、Ｓ８００，Ｓ８００ｘ  測位処理。
【図１】
2017126033.tif 000003
【図２】
2017126033.tif 000004
【図３】
2017126033.tif 000005
【図４】
2017126033.tif 000006
【図５】
2017126033.tif 000007
【図６】
2017126033.tif 000008
【図７】
2017126033.tif 000009
【図８】
2017126033.tif 000010
【図９】
2017126033.tif 000011
【図１０】
2017126033.tif 000012
【図１１】
2017126033.tif 000013
【図１２】
2017126033.tif 000014
【図１３】
2017126033.tif 000015
【図１４】
2017126033.tif 000016
【図１５】
2017126033.tif 000017
【図１６】
2017126033.tif 000018
【図１７】
2017126033.tif 000019
【図１８】
2017126033.tif 000020
【図１９】
2017126033.tif 000021
【図２０】
2017126033.tif 000022
【図２１】
2017126033.tif 000023
【図２２】
2017126033.tif 000024
【図２３】
2017126033.tif 000025
【図２４】
2017126033.tif 000026
【図２５】
2017126033.tif 000027
【図２６】
2017126033.tif 000028
【図２７】
2017126033.tif 000029
【図２８】
2017126033.tif 000030
【図２９】
2017126033.tif 000031
【図３０】
2017126033.tif 000032
【図３１】
2017126033.tif 000033
【図３２】
2017126033.tif 000034
【図３３】
2017126033.tif 000035
【図３４】
2017126033.tif 000036
【図３５】
2017126033.tif 000037
【図３６】
2017126033.tif 000038
【図３７】
2017126033.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月16日(2016.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測位装置と、
複数の測位装置と、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信する測位実行装置と、
前記測位要求を受信すると、前記複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信する測位指示装置と
を備え、
前記被測位装置は、
前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置は、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位システム。
【請求項２】
前記複数の測位装置の各々は、
前記折り返し遅延時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記複数の測位装置の各々から受信した前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記所要時間を前記測位実行装置に送信する請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項１または２に記載の測位システム。
【請求項４】
前記被測位装置は、
音波を送信してから前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項１から３のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項５】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項１から４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項６】
前記複数の測位装置の各々と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項１から５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項７】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項１から６のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
被測位装置と、
複数の測位装置と、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信する測位実行装置と、
前記測位要求を受信すると、前記複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する送信待ち時間を含む測位指示を送信する測位指示装置と
を備え、
前記複数の測位装置の各々は、
前記測位指示装置から送信された前記測位指示を受信すると、前記測位指示に含まれる前記送信待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記被測位装置は、
前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信すると前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信し、
前記測位実行装置は、
前記複数の測位装置の各々が音波を送信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位システム。
【請求項９】
前記複数の測位装置の各々は、
前記所要時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記複数の測位装置の各々から受信した前記所要時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信する請求項８に記載の測位システム。
【請求項１０】
前記被測位装置は、
前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項８または９に記載の測位システム。
【請求項１１】
前記複数の測位装置の各々は、
音波を送信してから前記被測位装置から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項８から１０のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１２】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項８から１１のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１３】
前記複数の測位装置の各々と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項８から１２のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１４】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項８から１３のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１５】
測位実行装置が、被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
測位指示装置が、前記測位要求を受信すると、複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信し、
前記被測位装置が、前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々が、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置が、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【請求項１６】
測位実行装置が、被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
測位指示装置が、前記測位要求を受信すると、複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する送信待ち時間を含む測位指示を送信し、
前記複数の測位装置の各々が、前記測位指示装置から送信された前記測位指示を受信すると、前記測位指示に含まれる前記送信待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記被測位装置が、前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信すると前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信し、
前記測位実行装置が、前記複数の測位装置の各々が音波を送信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置により送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記被測位装置が音波を受信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月25日(2017.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測位装置と、
複数の測位装置と、
前記被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信する測位実行装置と、
前記測位要求を受信すると、前記複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信する測位指示装置と
を備え、
前記被測位装置は、
前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置は、
前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位システム。
【請求項２】
前記複数の測位装置の各々は、
前記折り返し遅延時間を前記測位指示装置に送信し、
前記測位指示装置は、
前記複数の測位装置の各々から受信した前記折り返し遅延時間を前記測位実行装置に送信し、
前記被測位装置は、
前記所要時間を前記測位実行装置に送信する請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記複数の測位装置の各々は、
前記被測位装置から送信された音波を受信してから音波を送信するまでの前記折り返し遅延時間を計測する請求項１または２に記載の測位システム。
【請求項４】
前記被測位装置は、
音波を送信してから前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの前記所要時間を計測する請求項１から３のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項５】
前記測位指示装置と前記測位実行装置とは無線で通信を行う請求項１から４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項６】
前記複数の測位装置の各々と前記測位指示装置とは同一の装置に実装される請求項１から５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項７】
前記被測位装置と前記測位実行装置とは同一の装置に実装される請求項１から６のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
測位実行装置が、被測位装置の位置の測位を要求する測位要求を送信し、
測位指示装置が、前記測位要求を受信すると、複数の測位装置の各々に、前記被測位装置の位置の測位を指示する測位指示であって前記複数の測位装置の各々に対応する折り返し待ち時間を含む測位指示を送信し、
前記被測位装置が、前記測位要求を受信すると、音波を送信し、
前記複数の測位装置の各々が、前記被測位装置から送信された音波を受信すると前記測位指示に含まれる前記折り返し待ち時間の経過後に前記被測位装置に対し音波を送信し、
前記測位実行装置が、前記被測位装置が音波を送信してから、前記被測位装置が前記複数の測位装置の各々から送信された音波を受信するまでの所要時間と、前記複数の測位装置の各々が音波を受信してから、前記複数の測位装置の各々が前記被測位装置に対し音波を送信するまでの折り返し遅延時間とを用いて前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を算出し、前記複数の測位装置の各々と前記被測位装置との距離を用いて前記被測位装置の位置を算出する測位方法。
【国際調査報告】
2017126033.tif 000040
2017126033.tif 000041
2017126033.tif 000042
2017126033.tif 000043