(57)【要約】【課題】移動体の位置をより高精度に判定することを実現する。【解決手段】慣性センサが検出する情報に基づき、移動体の複数の候補位置を取得する第１の取得部と、アンカーノードから送信されるビーコンの受信電力及び前記アンカーノードの位置情報を取得する第２の取得部と、前記受信電力及び前記位置情報に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する判定部と、を備える、情報処理装置。【選択図】図３
2019045179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性センサが検出する情報に基づき、移動体の複数の候補位置を取得する第１の取得部と、
アンカーノードから送信されるビーコンの受信電力及び前記アンカーノードの位置情報を取得する第２の取得部と、
前記受信電力及び前記位置情報に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する判定部と、
を備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記第１の取得部は、前記アンカーノードから前記ビーコンを受信するたびに複数の前記候補位置を取得し、
前記判定部は、取得した前記候補位置に前記ゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の前記位置を判定する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記アンカーノードの前記位置情報及び前記アンカーノードと前記候補位置の距離に基づき、前記移動体の位置で受信するビーコンの平均受信電力を算出し、前記ゆう度評価及び前記移動体の前記位置を判定する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記ビーコンの前記受信電力及び前記平均受信電力に基づき、複数の前記候補位置のゆう度を算出し、前記ゆう度評価及び前記移動体の前記位置を判定する、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記判定部は、ゆう度評価値を、前記ゆう度及び前回算出した前記ゆう度評価値に基づき算出し、複数の前記ゆう度評価値の中で最大となる前記ゆう度評価値に対応する前記候補位置を、前記移動体の前記位置と判定する、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第１の取得部は、ある基準点を中心に一定の角度間隔で位置する複数の前記候補位置を取得する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記第１の取得部は、慣性センサが検出する情報に基づき算出された前記候補位置を、基準点を中心に回転させることで他の複数の前記候補位置を取得する、請求項６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記第１の取得部は、一定の角度で前記候補位置を回転させることで複数の前記候補位置を生成する、請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記第２の取得部は、前記ビーコンの前記受信電力を測定する受信電力測定部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記判定部は、前記ゆう度評価にて算出した前記ゆう度評価値が所定の条件を満たす場合、前記ゆう度評価値に対応する前記候補位置を基準とし、他の前記候補位置を再配置する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記判定部は、再配置前の前記ゆう度評価値を、再配置後の前記ゆう度評価値の算出に引き継がないために、前記候補位置を再配置後に前記ゆう度評価値をリセットする、請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記情報処理装置は、ネットワークを介して前記アンカーノードと接続する通信部をさらに備え、前記第２の取得部は、前記通信部を介して、前記ビーコンの前記受信電力及び前記アンカーノードの前記位置情報を取得する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
コンピュータを、
慣性センサが検出する情報に基づき、移動体の軌跡の候補位置を複数取得する第１の取得部と、
アンカーノードから送信されるビーコンの受信電力及び前記アンカーノードの位置情報を取得する第２の取得部と、
前記受信電力及び前記位置情報に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する判定部と、
として機能させる、プログラム。
【請求項１４】
アンカーノードの位置情報を含むビーコンを送信する情報送信装置と、
移動体の複数の候補位置、前記情報送信装置から送信される前記アンカーノードの前記位置情報、及び前記ビーコンの受信電力を取得する情報取得装置と、
を含み、
前記位置情報及び前記受信電力に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する、情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、プログラム、及び情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近日、屋外における位置情報を取得する技術として、人工衛星から電波を受信することで位置を推定する全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が広く用いられている。ただし、ＧＰＳの電波が届かない屋内においては測位が困難となるため、屋内における測位技術としては、ビーコンから発信される電波を携帯端末等で受信することで測位する方法、無線ＬＡＮの複数のアクセスポイントから受信した電波の情報に基づき測位する方法等が利用されている。また、屋内外でシームレスな測位が可能な技術として、加速度センサ、角速度センサ、磁気センサ等から取得した情報に基づき測位する歩行者自律航法（ＰＤＲ：Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ  Ｄｅａｄ  Ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ）がある。上述したセンサは、現在市販されているスマートフォンに内蔵されているため、ＰＤＲは今後広く普及する可能性があるとして注目されている。しかしながら、ＰＤＲでは慣性センサによる累積誤差が発生するため、進行方向にずれが生じてしまう。正確な進行方向を推定するためには、累積誤差による進行方向のずれを補正する必要がある。
【０００３】
上述したＰＤＲの累積誤差の補正方法として、例えば下記の特許文献１、特許文献２、及び特許文献３には、ＰＤＲにより測位された歩行者の位置を、ＧＰＳ等の絶対位置に基づき補正する方法が開示されている。下記の非特許文献１には、固定ノードの直下を歩行者が通過した際に、ＰＤＲにより測位された歩行者の位置を、固定ノードの位置情報で補正する方法が開示されている。
【０００４】
また、複数の候補の中から最適な候補を検出する方法として、例えば特許文献４には、画像の回転角度を検出する際に、回転角度のゆう度に基づき、ゆう度が最大となる回転角度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】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０５７１２６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２２８９２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２２８１９号公報
【特許文献４】特開２００８―０９７２４５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】菊池  典恭、外３名、“歩行者自律航法の位置及び進行方向修正において電波ビーコン及び赤外線レーダの近接検出を用いる屋内測位システム”、電子情報通信学会論文誌Ｄ、２０１７年３月１日発行、Ｖｏｌ．Ｊ１００−Ｄ、Ｎｏ．３、ｐｐ．４０４−４１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、特許文献２、及び特許文献３の補正方法は、ＧＰＳを用いた補正方法である。ＧＰＳの電波が届きにくい屋内において、ＧＰＳを用いた方法による測位は困難である。非特許文献１の補正方法は、固定ノードの直下を歩行者が通過した場合に位置の補正が可能である。ただし、屋内では固定ノードの設置箇所、設置台数等に制限があるため、固定ノードの設置台数が少ない場合、歩行者が固定ノードの直下を偶然に通過しない状況が継続すると、歩行者の推定位置は補正されず、誤差が累積され続けてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、移動体の位置をより高精度に判定することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、慣性センサが検出する情報に基づき、移動体の複数の候補位置を取得する第１の取得部と、アンカーノードから送信されるビーコンの受信電力及び前記アンカーノードの位置情報を取得する第２の取得部と、前記受信電力及び前記位置情報に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する判定部と、を備える、情報処理装置が提供される。
【００１０】
前記第１の取得部は、前記アンカーノードから前記ビーコンを受信するたびに複数の前記候補位置を取得し、前記判定部は、取得した前記候補位置に前記ゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の前記位置を判定してもよい。
【００１１】
前記判定部は、前記アンカーノードの前記位置情報及び前記アンカーノードと前記候補位置の距離に基づき、前記移動体の位置で受信するビーコンの平均受信電力を算出し、前記ゆう度評価及び前記移動体の前記位置を判定してもよい。
【００１２】
前記判定部は、前記ビーコンの前記受信電力及び前記平均受信電力に基づき、複数の前記候補位置のゆう度を算出し、前記ゆう度評価及び前記移動体の前記位置を判定してもよい。
【００１３】
前記判定部は、ゆう度評価値を、前記ゆう度及び前回算出した前記ゆう度評価値に基づき算出し、複数の前記ゆう度評価値の中で最大となる前記ゆう度評価値に対応する前記候補位置を、前記移動体の前記位置と判定してもよい。
【００１４】
前記第１の取得部は、ある基準点を中心に一定の角度間隔で位置する複数の前記候補位置を取得してもよい。
【００１５】
前記第１の取得部は、慣性センサが検出する情報に基づき算出された前記候補位置を、基準点を中心に回転させることで他の複数の前記候補位置を取得してもよい。
【００１６】
前記第１の取得部は、一定の角度で前記候補位置を回転させることで複数の前記候補位置を生成してもよい。
【００１７】
前記第２の取得部は、前記ビーコンの前記受信電力を測定する受信電力測定部をさらに備えてもよい。
【００１８】
前記判定部は、前記ゆう度評価にて算出した前記ゆう度評価値が所定の条件を満たす場合、前記ゆう度評価値に対応する前記候補位置を基準とし、他の前記候補位置を再配置してもよい。
【００１９】
前記判定部は、再配置前の前記ゆう度評価値を、再配置後の前記ゆう度評価値の算出に引き継がないために、前記候補位置を再配置後に前記ゆう度評価値をリセットしてもよい。
【００２０】
前記情報処理装置は、ネットワークを介して前記アンカーノードと接続する通信部をさらに備え、前記第２の取得部は、前記通信部を介して、前記ビーコンの前記受信電力及び前記アンカーノードの前記位置情報を取得してもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、慣性センサが検出する情報に基づき、移動体の軌跡の候補位置を複数取得する第１の取得部と、アンカーノードから送信されるビーコンの受信電力及び前記アンカーノードの位置情報を取得する第２の取得部と、前記受信電力及び前記位置情報に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する判定部と、として機能させる、プログラムが提供される。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、アンカーノードの位置情報を含むビーコンを送信する情報送信装置と、移動体の複数の候補位置、前記情報送信装置から送信される前記アンカーノードの前記位置情報、及び前記ビーコンの受信電力を取得する情報取得装置と、を含み、前記位置情報及び前記受信電力に基づき、複数の前記候補位置にゆう度評価を行い、複数の前記候補位置から前記移動体の位置を判定する、情報処理システムが提供される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、移動体の位置をより高精度に判定することを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置判定システムと歩行者の関係を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係るアンカーノードの構成例を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係るターゲットノードの構成例を示すブロック図である。
【図４】同実施形態に係るターゲットノードの複数の候補位置の算出例を示す説明図である。
【図５Ａ】同実施形態に係る時刻ｔ＝ｋにおけるターゲットノードの複数の候補位置に対するゆう度評価の実施例を示す説明図である。
【図５Ｂ】同実施形態に係る時刻ｔ＝ｋ＋１におけるターゲットノードの複数の候補位置に対するゆう度評価の実施例を示す説明図である。
【図５Ｃ】同実施形態に係る時刻ｔ＝ｋ＋２におけるターゲットノードの複数の候補位置に対するゆう度評価の実施例を示す説明図である。
【図６】同実施形態に係るターゲットノードの動作例を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態に係るゆう度評価の詳細処理を示すフローチャートである。
【図８Ａ】同実施形態に係るゆう度評価の効果を確認する際の歩行者の歩行ルート例を示す説明図である。
【図８Ｂ】同実施形態に係るゆう度評価を実施しなかった場合の歩行者の軌跡例を示す説明図である。
【図８Ｃ】同実施形態に係るゆう度評価を実施した場合の歩行者の軌跡例を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るターゲットノードの構成例を示すブロック図である。
【図１０Ａ】同実施形態に係る判定開始時または再配置直後のターゲットノードの候補位置の例を示す説明図である。
【図１０Ｂ】同実施形態に係るターゲットノードの候補位置の退化の例を示す説明図である。
【図１０Ｃ】同実施形態に係るターゲットノードの候補位置の再配置例を示す説明図である。
【図１１】同実施形態に係るターゲットノードの動作例を示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態に係る再配置の詳細処理を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】同実施形態に係る候補位置を正規分布に従い再配置する例を示す説明図である。
【図１３Ｂ】同実施形態に係る基準点を中心に推定位置を回転させることで候補位置を再配置する例を示す説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るターゲットノードのハードウェア構成例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の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。
【００２６】
また、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複数の構成要素を、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もある。例えば、実質的に同一の機能構成または論理的意義を有する複数の構成を、必要に応じてアンカーノード２０Ａ及び２０Ｂのように区別する。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の各々を特に区別する必要がない場合、複数の構成要素の各々に同一符号のみを付する。例えば、アンカーノード２０Ａ及びアンカーノード２０Ｂを特に区別する必要が無い場合には、各アンカーノードを単にアンカーノード２０と称する。
【００２７】
＜＜１．位置判定システムと歩行者の関係＞＞
図１は、本発明の実施形態に係る位置判定システムと歩行者の関係を示す説明図である。図１は、歩行者１０、アンカーノード２０、及びターゲットノード３０の関係を示している。歩行者１０は、ターゲットノード３０を携帯して歩行する。アンカーノード２０とターゲットノード３０は無線通信により接続されている。なお、ターゲットノード３０は移動体の一例である。ターゲットノード３０が歩行者１０に携帯される場合、ターゲットノード３０及び歩行者１０の双方が移動体の概念に包含される。
【００２８】
歩行者１０は、典型的には人である。歩行者１０は、ターゲットノード３０を携帯して歩行する。また、歩行者１０は、ターゲットノード３０が備える慣性センサの測位対象でもある。なお、歩行者１０がターゲットノード３０を携帯する方法は任意の方法でよく、特に限定されない。
【００２９】
アンカーノード２０は、固定して設置されたノードであり、近傍のターゲットノード３０と無線通信をする機能を有する。アンカーノード２０は、近傍のターゲットノード３０と無線通信ができる通信部２４０を備えている。なお、本発明の実施形態において、通信部２４０は、汎用的な周波数である２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用するが、通信部２４０が利用する周波数帯は限定されず、通信部２４０は任意の周波数帯を利用してもよい。アンカーノード２０は、通信部２４０から、アンカーノード２０の位置情報を含むビーコンをターゲットノード３０へ送信する。
【００３０】
図１は、ターゲットノード３０が、その近傍に位置するアンカーノード２０Ａと、通信部２４０Ａを介した無線通信による情報の送受信を行っている例を示している。また、図１は、ターゲットノード３０が、その近傍に位置していないアンカーノード２０Ｂとは、通信部２４０Ｂを介した無線通信を行っていない例も示している。なお、アンカーノード２０の設置位置は限定されるものではなく、例えば天井に設置されてもよいし、屋内及び屋外のいずれに設定されてもよい。
【００３１】
ターゲットノード３０は、アンカーノード２０による位置判定対象となる歩行者端末であり、近傍のアンカーノード２０と無線通信ができる通信部、及び慣性センサを備える。なお、本発明の実施形態において、通信部は、汎用的な周波数である２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用するが、通信部が利用する周波数帯は限定されず、通信部は任意の周波数帯を利用してもよい。また、ターゲットノード３０が歩行者１０に携帯される場合、ターゲットノード３０の位置は歩行者１０の位置と等しいため、ターゲットノード３０は歩行者１０の位置を慣性センサにより測位することが可能である。なお、ターゲットノード３０は、スマートフォン、携帯端末、またはウェアラブル端末等であってもよい。
【００３２】
以上、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る位置判定システムと歩行者の関係を説明した。続いて、本発明の第１の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例について説明する。
【００３３】
＜＜２．第１の実施形態＞＞
本発明の第１の実施形態では、ターゲットノード３０が慣性センサにより検出した情報から算出した位置情報、及びターゲットノード３０がアンカーノード２０からビーコンの受信電力の測定値を評価した結果に基づき、ターゲットノード３０は歩行者１０の推定位置を判定する。まず、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例について説明する。
【００３４】
＜２−１．アンカーノード２０の構成例＞
図２は、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例を示すブロック図である。以下、図２を参照しながら、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例について説明する。
【００３５】
図２に示したように、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０は、制御部２２０、通信部２４０、記憶部２６０を備える。
【００３６】
（１）制御部２２０
制御部２２０は、通信部２４０のビーコン送信処理を制御する機能を有する。制御部２２０は、記憶部２６０に記憶されているアンカーノード２０の位置情報を取得し、通信部２４０へ出力する。また、アンカーノード２０の位置情報を変更する際には、制御部２２０が記憶部２６０へ新しい位置情報を出力する。
【００３７】
（２）通信部２４０
通信部２４０は、アンカーノード２０とターゲットノード３０を接続するインタフェースであり、アンカーノード２０はターゲットノード３０と情報を通信する。通信部２４０は、ビーコンをブロードキャスト送信している。アンカーノード２０が送信するビーコンには、アンカーノード２０の位置情報が含まれており、ビーコンを受信したターゲットノード３０はアンカーノード２０の位置情報を取得できる。アンカーノード２０は間欠的にビーコンを送信しているが、その送信間隔は任意の間隔でよく、限定されない。例えば、アンカーノード２０の設置台数が少なく、ビーコンの衝突の影響を無視できる場合、アンカーノード２０は一定の送信間隔で間欠的にビーコンを送信してもよい。また、例えば、アンカーノード２０の設置台数が多く、ビーコンの衝突の影響を無視できない場合、アンカーノード２０は他のアンカーノード２０と異なる送信間隔で間欠的にビーコンを送信してもよい。
【００３８】
（３）記憶部２６０
記憶部２６０は、アンカーノード２０の位置情報を記憶する機能を有する。ここで、位置情報は、アンカーノード２０の世界座標系位置を示しており、初期設定された既知の値とする。
【００３９】
以上、図２を参照しながら、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例について説明した。続いて、本発明の実施形態に係るターゲットノード３０の構成例について説明する。
【００４０】
＜２−２．ターゲットノード３０の構成例＞
図３は、本発明の実施形態に係るターゲットノード３０の構成例を示すブロック図である。以下、図３を参照しながら、本発明の実施形態に係るターゲットノード３０の構成例について説明する。
【００４１】
図３に示したように、本発明の実施形態に係るターゲットノード３０は、候補位置取得部３２０、通信部３４０、アンカーノード情報取得部３５０、判定部３６０、記憶部３７０を備える。なお、候補位置取得部３２０は第１の取得部、アンカーノード情報取得部３５０は第２の取得部である。
【００４２】
（１）候補位置取得部３２０
候補位置取得部３２０は、慣性センサが取得した情報に基づきターゲットノード３０の位置を算出し、算出したターゲットノード３０の位置に基づき複数の候補位置を算出する機能を有する。なお、候補位置取得部３２０は、ターゲットノード３０がアンカーノード２０からビーコンを受信する度に、慣性センサが取得した情報に基づくターゲットノード３０の位置を算出する。具体的に、ターゲットノード３０の位置は、慣性センサによる累積誤差を含む位置である。また、候補位置は、ターゲットノード３０の位置に基づき算出される、ターゲットノード３０が実際に存在する位置の候補である。
【００４３】
上述の機能を実現するために、本発明の実施形態に係る候補位置取得部３２０は、加速度センサ３２２、角速度センサ３２４、距離算出部３２６、方向算出部３２８、候補位置算出部３３０を備える。
【００４４】
・加速度センサ３２２
加速度センサ３２２は、物体の加速度を取得する機能を備える慣性センサである。加速度センサ３２２は、一定の時間に物体が移動した際の速度の変化量を求めるための機器である。加速度センサ３２２の種類には、ばねにつながれた錘の位置変化から加速度を得る方式のセンサ、または錘をつけたばねに振動を加えた際の周波数の変化から加速度を得る方式のセンサ等があるが、加速度センサ３２２の種類については特に限定せず、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を応用してもよい。本発明の実施形態において、例えば、加速度センサ３２２は、歩行者１０の移動に応じて変化する、ターゲットノード３０の移動速度の変化量を計測し、計測した値をターゲットノード３０の端末座標系加速度データとして距離算出部３２６へ出力する。
【００４５】
・角速度センサ３２４
角速度センサ３２４は、物体の角速度を取得する機能を備える慣性センサである。角速度センサ３２４は、一定の時間に物体が回転した際の角度の変化量を求めるための機器である。角速度センサ３２４の種類には、回転する物体に加わる慣性力から角速度を得る機械式のセンサ、または流路中の気体の流れの変化より角速度を得る流体式のセンサ等があるが、角速度センサ３２４の種類については特に限定せず、ＭＥＭＳ技術を応用してもよい。本発明の実施形態において、例えば、上述の角速度センサ３２４は、歩行者１０の移動に応じて変化する、ターゲットノード３０の姿勢の変化量を計測し、計測した値をターゲットノード３０の端末座標系角速度データとして方向算出部３２８へ出力する。
【００４６】
・距離算出部３２６
距離算出部３２６は、加速度センサ３２２が取得したターゲットノード３０の加速度データに基づき、ターゲットノード３０の進行距離ｄ（ｔ）を算出する機能を有する。また、進行距離ｄ（ｔ）の算出方法として、本発明の実施形態では、加速度センサが歩行中に受ける振動の強さと歩行距離の関係より算出する方法を用いる。ただし、進行距離の算出方法は任意の方法でよく、特に限定されない。
【００４７】
進行距離ｄ（ｔ）の算出にあたり、加速度データを（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、振動の強さをｚ（ｔ）、重力加速度をｇとすると、振動の強さｚ（ｔ）は以下の数式１により算出される。
【００４８】
【数１】
2019045179.tif 000003
【００４９】
歩行者１０の歩行速度をｖ（ｔ）とすると、歩行速度ｖ（ｔ）は、以下の数式２により算出される。なお、α、βは実験的に求められる定数であり、歩行速度ｖ（ｔ）は、以下の数式２のように線形の式で近似できることが実験的に求められている。
【００５０】
【数２】
2019045179.tif 000004
【００５１】
サンプリング周期をＴとすると、進行距離ｄ（ｔ）は以下の数式３により算出される。
【００５２】
【数３】
2019045179.tif 000005
【００５３】
・方向算出部３２８
方向算出部３２８は、角速度センサ３２４が取得したターゲットノード３０の角速度データに基づき、ターゲットノード３０の進行角度Ψ（進行方向）を算出する機能を有する。進行角度Ψは、本発明の実施形態では、ターゲットノード３０の端末姿勢（Ψ、θ、φ）を算出することで取得される。ターゲットノード３０の端末姿勢（Ψ、θ、φ）は、世界座標系から端末座標系へＺ軸、Ｙ軸、Ｘ軸の順に回転させた角度と定義し、それぞれの角度をヨー角Ψ、ピッチ角θ、ロール角φと称する。ヨー角Ψは、北極を基準とした世界座標系における進行角度Ψである。端末姿勢（Ψ、θ、φ）は、角速度センサ３２４が検出する角速度データ（ωｘ、ωｙ、ωｚ）から連続的に算出される。
【００５４】
また、端末姿勢（Ψ、θ、φ）は、計算過程で特異点の影響を受けないクォータニオンを用いた方法により算出される。ただし、上述の進行角度Ψ及び端末姿勢（Ψ、θ、φ）の算出方法は任意の方法でよく、特に限定されない。
【００５５】
まず、クォータニオンをｑ＝（ｑ０、ｑ１、ｑ２、ｑ３）と定義すると、クォータニオンｑ＝（ｑ０、ｑ１、ｑ２、ｑ３）は端末姿勢（Ψ、θ、φ）を用いて以下の数式４と示される。
【００５６】
【数４】
2019045179.tif 000006
【００５７】
ただし、座標変換行列Ｒ（Ψ、θ、φ）は、以下の数式５とし、座標変換行列Ｒ（Ψ、θ、φ）の添え字は行列の各成分とする。
【００５８】
【数５】
2019045179.tif 000007
【００５９】
ここで、クォータニオンの基準値をｑ０＝（ｑ００、ｑ１０、ｑ２０、ｑ３０）と定義すると、動作開始時のｑ０は、初期端末姿勢（Ψ０、θ０、φ０）を与えることで、数式４及び数式５から算出される。また、補正処理が実行される度にクォータニオンの基準値ｑ０を再計算することで、補正処理後の新たな基準値ｑ０’を算出し、リセット処理以降の処理では新たな基準値ｑ０’を用いて計算を行う。
【００６０】
クォータニオンｑの時間微分値は、角速度データ（ωｘ、ωｙ、ωｚ）を用いて、以下の数式６と示される。
【００６１】
【数６】
2019045179.tif 000008
【００６２】
また、現在のクォータニオン値は、クォータニオンの基準値ｑ０を基準として積分することで、以下の数式７により算出される。
【００６３】
【数７】
2019045179.tif 000009
【００６４】
さらに、端末姿勢（Ψ、θ、φ）は、数式７に示す現在のクォータニオン値に基づき、以下の数式８により算出される。
【００６５】
【数８】
2019045179.tif 000010
【００６６】
・候補位置算出部３３０
候補位置算出部３３０は、ある基準点を設定し、慣性センサが取得した情報に基づくターゲットノード３０のＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を算出する機能、及び算出したＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）に基づき、基準点を中心に複数の候補位置と軌跡を算出する機能を有する。ここで、基準点とは、移動体が実際に存在した位置としての十分な確からしさがある点であり、候補位置算出部３３０がＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を回転させる際の原点である。例えば、ターゲットノード３０は、アンカーノード２０の真下を通過した際に、通過したアンカーノード２０の位置を基準点の位置として設定してもよい。なお、基準点の設定方法は、任意の方法でよく、特に限定されない。また、複数の候補位置は、基準点を中心に一定の角度間隔で位置する。
【００６７】
候補位置算出部３３０は、距離算出部３２６が算出したターゲットノード３０の進行距離ｄ（ｔ）、及び方向算出部３２８が算出したターゲットノード３０の進行角度Ψに基づき、ターゲットノード３０のＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を算出する。ターゲットノード３０のＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）は、ターゲットノード３０の進行距離ｄ（ｔ）、及び進行角度Ψを用いて、以下の数式９により算出される。
【００６８】
【数９】
2019045179.tif 000011
【００６９】
また、候補位置算出部３３０は、基準点を中心に一定の角度間隔でＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を回転させることで、複数の候補位置を算出する。例えば、図４に示すように、候補位置算出部３３０は、基準点４０を中心にＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）（候補位置４６Ａ）を６０度の間隔で回転させることで、複数の候補位置４６Ｂ〜４６Ｆを算出する。また、基準点４０から各候補位置４６Ａ〜４６Ｆまでの軌跡は、候補軌跡４７Ａ〜４７Ｆである。
【００７０】
なお、図４の例では、慣性センサにより検出された歩行者１０の位置は候補位置４６Ａであるが、歩行者１０の実際の位置４２と実際の軌跡４３は候補位置４６Ｆと候補軌跡４７Ｆに近い。よって、後述する判定部３６０の処理により、歩行者１０の位置は、候補位置４６Ｆであると判定される。
【００７１】
ＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を回転させることで算出する候補位置を（ｘｃ、ｙｃ）とすると、候補位置（ｘｃ、ｙｃ）は以下の数式１０により算出される。
【００７２】
【数１０】
2019045179.tif 000012
【００７３】
数式１０のγｃは回転角のことであり、以下の数式１１により算出される。
【００７４】
【数１１】
2019045179.tif 000013
【００７５】
ここで、Ｃａｌｌは候補位置数である。回転角γｃの間隔は、候補位置数Ｃａｌｌが多いほど狭くなるため、実際の歩行者１０の位置と近い候補位置（ｘｃ、ｙｃ）が選ばれる可能性が高くなる。なお、候補位置数Ｃａｌｌは、情報処理装置のリソースを考慮した上で設定される。
【００７６】
（２）通信部３４０
通信部３４０は、ターゲットノード３０とアンカーノード２０を接続するインタフェースであり、ターゲットノード３０はアンカーノード２０と情報を通信する。通信部３４０は、アンカーノード２０から送信されるビーコンを受信する。ターゲットノード３０は、アンカーノード２０から受信したビーコンから、アンカーノード２０の位置情報を取得する。
【００７７】
（３）アンカーノード情報取得部３５０
アンカーノード情報取得部３５０は、通信部３４０が受信したビーコンの情報から、アンカーノード２０の位置情報を取得する機能、及びビーコンの受信電力を測定する機能を有する。
【００７８】
上述の機能を実現するために、本発明の実施形態に係るアンカーノード情報取得部３５０は、位置情報取得部３５２、受信電力測定部３５４を備える。
【００７９】
・位置情報取得部３５２
位置情報取得部３５２は、通信部３４０が受信したビーコンの情報から、アンカーノード２０の位置情報を取得する機能を有する。具体的には、通信部３４０が受信したターゲットノード３０のビーコンに含まれるパケット情報から、アンカーノード２０に初期設定されているアンカーノード２０の世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）を取得する。なお、以下では、アンカーノード２０の世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）は、アンカーノード世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）と称される。アンカーノード情報取得部３５０は、位置情報取得部３５２が取得したアンカーノード世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）を判定部３６０へ出力する。なお、候補位置算出部３３０がアンカーノード２０の位置を基準点とする場合、アンカーノード情報取得部３５０は取得したアンカーノード世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）を候補位置取得部３２０へも出力する。
【００８０】
・受信電力測定部３５４
受信電力測定部３５４は、通信部３４０が受信したビーコンの受信電力Ｐａを測定する機能を有する。受信電力測定部３５４が測定した受信電力Ｐａは、後述するゆう度評価の処理の際に使用される。
【００８１】
（４）判定部３６０
判定部３６０は、候補位置取得部３２０が取得した複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）、及びアンカーノード情報取得部３５０が取得したビーコンの受信電力Ｐａに基づき、ゆう度評価を実施し、複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）の中からターゲットノード３０の位置を判定する機能を有する。ゆう度評価とは、もっともらしさを示すゆう度を用いた評価方法のことである。ゆう度は、ある確率モデルが正しいと仮定した上で、あるデータが得られる条件付き確率を示す。本発明の実施形態においては、判定部３６０は、ゆう度評価により複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）の中からもっともらしい候補位置（ｘｃ、ｙｃ）を判定することができる。
【００８２】
上述の機能を実現するために、本発明の実施形態に係る判定部３６０は、ゆう度評価部３６２、位置判定部３６４を備える。
【００８３】
・ゆう度評価部３６２
ゆう度評価部３６２は、複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）に対してゆう度評価を行う機能を有する。ゆう度評価部３６２は、候補位置取得部３２０が取得した複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）、及びアンカーノード情報取得部３５０が取得したビーコンの受信電力Ｐａに基づき、ゆう度評価を行う。具体的には、アンカーノード情報取得部３５０は、以下の数式１２より、アンカーノード世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）と候補位置（ｘｃ、ｙｃ）の距離ｒｃ、ａを算出する。
【００８４】
【数１２】
2019045179.tif 000014
【００８５】
【数１３】
2019045179.tif 000015
【００８６】
【数１４】
2019045179.tif 000016
【００８７】
アンカーノード２０から距離ｒｃ、ａだけ離れた候補位置（ｘｃ、ｙｃ）にて、受信電力がＰａとなる確率、すなわち、ゆう度ｐは以下の数式１４により算出される。なお、ゆう度ｐの算出式は数式１４が一般的な式であるが、ゆう度ｐの算出方法は数式１４に限定されず、ゆう度ｐは任意の算出方法により算出されてもよい。例えば、ゆう度pは、距離と受信電力の関係を実験的に調査し、そのグラフを数式で表せれば、２次方程式、３次方程式、及び正規分布の式などの他の式を用いて算出されてもよい。
【００８８】
【数１５】
2019045179.tif 000017
【００８９】
ゆう度の算出後、ゆう度評価部３６２は、ゆう度評価値ｗｃを算出する。ゆう度評価値ｗｃは、１ステップ前のゆう度評価値ｗｃ（ｔ−１）にゆう度ｐを乗じることで算出される値であり、複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）の中から、推定位置を判定する際に用いられる値である。ゆう度評価値ｗｃの算出するために、１ステップ前のゆう度評価値ｗｃ（ｔ−１）にゆう度ｐを乗じる理由は、過去のゆう度評価値を踏まえた候補位置の軌跡全体としてのゆう度を評価することができ、ゆう度評価の精度をより向上することができるためである。具体的に、ゆう度評価部３６２は、時刻ｔにおける候補位置（ｘｃ、ｙｃ）のゆう度評価値ｗｃを、以下の数式１５により算出する。なお、ゆう度評価部３６２は、通信部３４０がアンカーノード２０からビーコンを受信する度に、受信電力Ｐａを用いてゆう度評価値ｗｃを算出し、ゆう度評価値ｗｃとビーコンを受信した時刻を関連付けて記憶部３７０へ出力する。
【００９０】
【数１６】
2019045179.tif 000018
【００９１】
図５は、ゆう度評価値ｗｃの算出例を示している。図５は、説明の便宜上、基準点５０を原点とし、候補位置は候補位置５２Ａ〜５２Ｃの３ケースとし、アンカーノード２０からビーコンを間欠的に受信できる前提としている。また、図５Ａ〜図５Ｃは、候補位置５２Ａ〜５２Ｃの位置の時系列変化を示している。なお、時刻ｔは、ターゲットノード３０がアンカーノード２０からビーコンを受信する度に１増える。例えば、時刻ｔは、ｔ＝ｋからビーコンを１回受信するとｔ＝ｋ＋１となり、さらにもう１回ビーコンを受信するとｔ＝ｋ＋２となる。
【００９２】
図５Ａは、時刻ｔ＝ｋにおける候補位置の例を示している。時刻ｔ＝ｋにおける、候補位置５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃのゆう度評価値ｗｃを、それぞれｗ１（ｋ）、ｗ２（ｋ）、ｗ３（ｋ）とすると、ゆう度評価値ｗ１（ｋ）〜ｗ３（ｋ）は、数式１５に基づき、以下の数式１６のように算出される。
【００９３】
【数１７】
2019045179.tif 000019
【００９４】
図５Ｂは、時刻ｔ＝ｋ＋１における候補位置の例を示している。時刻ｔ＝ｋ＋１における、候補位置５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃのゆう度評価値ｗｃを、それぞれｗ１（ｋ＋１）、ｗ２（ｋ＋１）、ｗ３（ｋ＋１）とすると、ゆう度評価値ｗ１（ｋ＋１）〜ｗ３（ｋ＋１）は、数式１５に基づき、以下の数式１７のように算出される。
【００９５】
【数１８】
2019045179.tif 000020
【００９６】
図５Ｃは、時刻ｔ＝ｋ＋２における候補位置の例を示している。時刻ｔ＝ｋ＋２における、候補位置５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃのゆう度評価値ｗｃを、それぞれｗ１（ｋ＋２）、ｗ２（ｋ＋２）、ｗ３（ｋ＋２）とすると、ゆう度評価値ｗ１（ｋ＋２）〜ｗ３（ｋ＋２）は、数式１５に基づき、以下の数式１８のように算出される。
【００９７】
【数１９】
2019045179.tif 000021
【００９８】
【数２０】
2019045179.tif 000022
【００９９】
【数２１】
2019045179.tif 000023
【０１００】
（５）記憶部３７０
記憶部３７０は、ゆう度評価部３６２が算出した、ゆう度評価値ｗｃを記憶する。記憶部３７０は、ゆう度評価値ｗｃを、通信部３４０がビーコンを受信した時刻と関連付けて、時系列データとして記憶する。
【０１０１】
以上、図３〜５を参照しながら、本発明の実施形態に係るターゲットノード３０の構成について説明した。続いて、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０、及びターゲットノード３０の動作例について説明する。
【０１０２】
＜２−３．動作例＞
図６は、本発明の実施形態に係るターゲットノード３０の動作例を示すフローチャートである。まず、ターゲットノード３０がアンカーノード２０からビーコンを受信する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１以降、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５の処理とステップＳ１０７〜ステップＳ１０９までの処理は並列処理が可能である。
【０１０３】
１つ目の並列処理として、まず、ターゲットノード３０が備える慣性センサが取得した情報に基づき、候補位置算出部３３０はＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を算出する（ステップＳ１０３）。さらに、候補位置算出部３３０は、基準点を中心にＰＤＲ世界座標系位置（ｘＰＤＲ、ｙＰＤＲ）を回転させ、複数の候補位置（ｘｃ、ｙｃ）を算出する（ステップＳ１０５）。
【０１０４】
２つ目の並列処理として、アンカーノード情報取得部３５０は、通信部３４０がアンカーノード２０から受信したビーコンのパケット情報から、アンカーノード世界座標系位置（ｘａ、ｙａ）を取得する（ステップＳ１０７）。さらに、アンカーノード情報取得部３５０は、通信部３４０が受信したアンカーノード２０のビーコンの受信電力Ｐａを算出する（ステップＳ１０９）。以上で、ターゲットノード３０は並列処理を終了する。
【０１０５】
【数２２】
2019045179.tif 000024
【０１０６】
【数２３】
2019045179.tif 000025
【０１０７】
以上、図６、図７を参照しながら、本発明の実施形態に係るアンカーノード２０の動作例を示すフローチャートについて説明した。
【０１０８】
＜２−４．効果＞
上述の説明より、ターゲットノード３０は、ターゲットノード３０が備える慣性センサが検出した情報に基づき算出した複数の候補位置、及びアンカーノード２０から受信したビーコンの受信電力に基づき、ゆう度評価を実施することで、複数の候補位置の中からターゲットノード３０の推定位置を判定することが可能である。また、上述の判定処理により、ターゲットノード３０は、慣性センサの累積誤差を含むターゲットノード３０の角度を補正することと同じ効果を得ることが可能である。
【０１０９】
図８は、ゆう度評価を実施した際の具体的な効果例を示す。図８Ａは、歩行者１０がターゲットノード３０を携帯した状態で歩行するルートを示している。（Ａ）〜（Ｆ）はアンカーノード２０の設置場所を示している。また、歩行者１０は（１）〜（８）の順に歩行する。図８Ｂ、及び図８Ｃは、図８Ａのルートを歩行者１０が実際に歩行した際の軌跡を示している。なお、図８Ｂ、及び図８Ｃの点線は、図８Ａに示すルートを歩行者１０が歩行した際に検出される理想の軌跡を示している。実線は、歩行者１０が実際に歩行した際に検出される軌跡を示している。
【０１１０】
具体的に、図８Ｂは、ターゲットノード３０がゆう度評価による位置判定を実施せずに、歩行者１０が歩行した場合の軌跡の例を示している。ゆう度評価による位置判定を行わない場合、歩行者１０の軌跡には、時間経過に伴い慣性センサが原因で生じる誤差が累積される。その結果、図８Ｂに示すように軌跡の誤差が生じてしまう。
【０１１１】
しかし、ターゲットノード３０がゆう度評価による位置判定を行った場合、ターゲットノード３０がアンカーノード２０からビーコンを受信する度に、歩行者１０の推定位置はゆう度評価により判定される。よって、図８Ｃに示すように、ターゲットノード３０は大きな誤差が生じることなく、歩行者１０の軌跡を取得することが可能である。なお、図８Ｃでは、歩行者１０がアンカーノード２０の直下を通過した際に、基準点がアンカーノード２０の位置で補正されているため、アンカーノード２０の設置場所である（Ａ）〜（Ｆ）の近傍では、歩行者１０の軌跡を示す実線が切れている。
【０１１２】
以上、図２〜８を参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明した。続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１１３】
＜＜３．第２の実施形態＞＞
本発明の第２の実施形態では、本発明の第１の実施形態において、候補位置算出部３３０が算出した候補位置を含む複数の軌跡のうち、ゆう度評価値の低い候補位置を含む軌跡を候補から捨て、ゆう度評価値の高い候補位置を含む軌跡の近傍に、新しい候補位置を含む軌跡を再配置する。なお、以下では、候補位置の時系列データからなる軌跡は、候補軌跡ｃと称される。
【０１１４】
＜３−１．アンカーノード２０の構成例＞
本発明の第２の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例は、図２に示した第１の実施形態に係るアンカーノード２０の構成例と同一であり、その詳細は＜２−１．アンカーノード２０の構成例＞にて説明した内容と同一のため、本章での説明を省略する。
【０１１５】
＜３−２．ターゲットノード３０の構成例＞
図９は、本発明の第２の実施形態に係るターゲットノード３０の構成例を示すブロック図である。第１の実施形態にて説明した図３のターゲットノード３０の構成例と比較し、判定部３６０の構成に再配置部３６６を追加した点が異なる。なお、その他の構成、及び機能については、＜２−２．アンカーノード２０の構成例＞にて説明した内容と同一のため、本章での説明を省略する。
【０１１６】
（１）判定部３６０
・再配置部３６６
再配置部３６６は、候補軌跡ｃを再配置する機能を有する。再配置とは、ゆう度評価にて算出されたゆう度評価値ｗｃが低い候補軌跡ｃを候補から外し、ゆう度評価値ｗｃが高かった候補軌跡ｃを基準に、新しい候補軌跡ｃを配置することである。なお、再配置は、リサンプリングとも称される。
【０１１７】
図１０は、再配置の概要を示している。図１０の黒丸は基準点６０であり、白丸は候補位置である。また、白丸の大きさは、大きいほどゆう度評価値ｗｃが高いことを示している。なお、図１０では、説明の便宜上、候補軌跡ｃは７ケースとし、歩行者１０は直線上に移動しているとする。図１０Ａは、判定開始時または再配置直後の状態を示している。図１０Ａの時点では、全ての候補軌跡ｃの候補位置（ａｃ、ｂｃ）のゆう度評価値ｗｃは等しい値である。歩行者１０が歩行を継続し、ターゲットノード３０がアンカーノード２０からビーコンを受信する度に、ゆう度評価部３６２がゆう度評価値ｗｃを算出すると、図１０Ｂのように、いずれかの候補軌跡ｃの候補位置（ｄｃ、ｅｃ）にゆう度評価値ｗｃが集中する。このことを退化という。再配置部３６６は、退化が起こったと判定されたタイミングで再配置を実行する。退化が起こったか否かの判定にあたり、再配置部３６６は、以下の数式２０により退化判定値Ｎｅｆｆを算出し、あらかじめ設定された閾値Ｎｔｈｒと比較する。比較した結果、Ｎｅｆｆ（ｔ）＜Ｎｔｈｒとなった場合、再配置部は退化が起こったと判定し、再配置を実行する。なお、Ｎｅｆｆは１からＣａｌｌまでの値を取る。なお、Ｎｅｆｆ（ｔ）は有効サンプルサイズであり、重みの有効数を推定するために利用する式である。本発明の実施形態では数式２０のように表現したが、例えば、閾値Ａを設けて、閾値Ａを超えたゆう度評価値ｗの数をカウントした値とするなど、他の式であってもよい。
【０１１８】
【数２４】
2019045179.tif 000026
【０１１９】
【数２５】
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【０１２０】
【数２６】
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【０１２１】
【数２７】
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【０１２２】
【数２８】
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【０１２３】
【数２９】
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【０１２４】
【数３０】
2019045179.tif 000032
【０１２５】
なお、再配置部３６６は、再配置を繰り返し実施することで候補軌跡ｃを再配置する範囲を狭めることができるが、最大となるゆう度評価値ｗｃを示す候補軌跡ｃが、候補軌跡ｃを再配置する範囲外に存在する可能性がある。そこで、再配置部３６６は、再配置を任意の回数繰り返したタイミングで、候補軌跡ｃを再配置する範囲を再配置実施前の範囲に戻してもよい。これにより、再配置部３６６は、候補軌跡ｃを再配置する範囲外に存在し得る推定位置を取りこぼさずに選択することができ、位置判定の精度を向上することができる。
【０１２６】
以上、図９、図１０を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るターゲットノード３０の構成例について説明した。続いて、本発明の第２の実施形態に係るターゲットノード３０の動作例について説明する。
【０１２７】
＜３−３．動作例＞
図１１は第２の実施形態に係るターゲットノード３０の動作例を示すフローチャートである。図１１のフローチャートと、第１の実施形態にて説明した図６のフローチャートは、図１１のフローチャートにステップＳ１１５の再配置を実施する処理が追加されている点が異なる。ステップＳ１１５の処理の詳細については、図１２を参照しながら説明する。なお、図１１のステップＳ１１３までの処理については、＜２−３．動作例＞にて説明した内容と同一のため、本章での説明を省略する。
【０１２８】
図１２は、図１１のステップＳ１１５の再配置の処理の詳細を示すフローチャートである。まず、再配置部３６６は、退化判定を行うために退化判定値Ｎｅｆｆを算出する（ステップＳ７０１）。再配置部３６６は、算出した退化判定値Ｎｅｆｆと閾値Ｎｔｈｒを比較し、退化判定を行う（ステップＳ７０３）。ステップＳ７０３にて、退化判定値ＮｅｆｆがＮｅｆｆ＜Ｎｔｈｒを満たした場合、再配置部３６６は候補軌跡ｃの再配置を行う（ステップＳ７０５）。再配置の実施後、再配置部３６６は、ゆう度評価値ｗｃをリセットし（ステップＳ７０７）、ステップＳ１１５の処理を終了する。なお、ステップＳ７０３にて、退化判定値ＮｅｆｆがＮｅｆｆ＜Ｎｔｈｒを満たさなかった場合、再配置部３６６は再配置を実施せずにステップＳ１１５の処理を終了する。
【０１２９】
以上、図１１、図１２を参照しながら、第２の実施形態に係るターゲットノード３０の動作例について説明した。
【０１３０】
＜３−４．効果＞
上述の説明より、候補位置算出部３３０が算出した複数の候補軌跡のうち、ゆう度評価値の低い候補軌跡を捨て、ゆう度評価値の高い候補軌跡の近傍に、候補軌跡を再配置することで、複数ある候補軌跡をゆう度評価値の高い候補軌跡に絞ることができる。その結果、ターゲットノード３０は、第１の実施形態よりも少ない候補数で、歩行者１０の位置をより高精度に判定することが可能である。
【０１３１】
図１３は、本発明の第２の実施形態における再配置の効果例を示す。図１３Ａは、推定位置７０Ａの近傍に、正規分布に従い候補位置を再配置する方法を示した例である。一方、図１３Ｂは、基準点７２を中心に推定位置７０Ｂを左右に回転させた円弧上に、候補位置を再配置する方法を示した例である。図１３Ｂの方法は、図１３Ａの方法よりも狭い範囲に候補位置を再配置し、次の推定位置を判定するため、図１３Ａの方法と比較して、より少ない候補位置数で推定位置を判定することが可能である。
【０１３２】
本発明の第２の実施形態における再配置は図１３Ｂの方法により再配置を実施していることから、歩行者１０の位置をより高精度に判定することが可能である。
【０１３３】
以上、図９〜図１３を参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明した。続いて、本発明の実施形態に係るハードウェア構成について説明する。
【０１３４】
＜４．ハードウェア構成＞
上述した位置判定システムに関する情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明するアンカーノード２０のハードウェアとの協働により実現される。
【０１３５】
図１４は、ターゲットノード３０のハードウェア構成例を示したブロック図である。ターゲットノード３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０６と、を備える。また、ターゲットノード３０は、入力部３０８と、出力部３１０と、ストレージ装置３１２と、ネットワークインタフェース３１４とを備える。
【０１３６】
ＣＰＵ３０２は、演算処理装置及び制御装置として機能し、各種プログラムに従ってターゲットノード３０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ３０２は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ３０４は、ＣＰＵ３０２が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ３０６は、ＣＰＵ３０２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バスなどから構成されるホストバスにより相互に接続されている。ＣＰＵ３０２、ＲＯＭ３０４及びＲＡＭ３０６は、ソフトウェアとの協働により図３を参照して説明したターゲットノード３０の機能を実現し得る。
【０１３７】
入力部３０８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、センサ、スイッチ及びレバーなど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、ＣＰＵ３０２に出力する入力制御回路などから構成されている。ターゲットノード３０のユーザは、該入力部３０８を操作することにより、ターゲットノード３０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。
【０１３８】
出力部３１０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、プロジェクター装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）装置及びランプなどの表示装置を含む。また、出力部３１０は、スピーカ及びヘッドホンなどの音声出力装置を含む。
【０１３９】
ストレージ装置３１２は、データ格納用の装置である。ストレージ装置３１２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及び記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置３１２は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔｒａｇｅ  Ｄｒｉｖｅ）、あるいは同等の機能を有するメモリ等で構成される。このストレージ装置３１２は、ストレージを駆動し、ＣＰＵ３０２が実行するプログラムや各種データを格納する。
【０１４０】
ネットワークインタフェース３１４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。かかる通信インタフェースは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の近距離無線通信インタフェースや、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、または携帯通信網（ＬＴＥ、３Ｇ）等の通信インタフェースである。また、ネットワークインタフェース３１４は、有線による通信を行う有線通信装置であってもよい。
【０１４１】
以上、図１４を参照しながら、ターゲットノード３０のハードウェア構成例について説明した。
【０１４２】
＜５．むすび＞
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ターゲットノード３０は、ターゲットノード３０が備える慣性センサが検出した情報に基づき算出した複数の候補位置、及びアンカーノード２０から受信したビーコンの受信電力に基づき、ゆう度評価を実施することが可能である。ゆう度評価を実施することにより、ターゲットノード３０は、複数の候補位置の中から、歩行者１０の現位置により近い位置を判定することが可能である。
【０１４３】
また、ターゲットノード３０は、ゆう度評価を繰り返す過程で、ゆう度評価値の低い候補を捨て、ゆう度評価値の高い候補位置の近傍に候補位置を再配置することで、複数ある候補位置をゆう度評価値の高い候補位置に絞ることが可能である。その結果、ターゲットノード３０は、歩行者１０の位置をより高精度に判定することが可能である。
【０１４４】
以上より、移動体の位置をより高精度に判定することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、及びプログラムを提供することが可能である。
【０１４５】
＜６．補足＞
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。
【０１４６】
なお、本明細書において説明したターゲットノード３０は、単独の装置として実現されてもよく、一部または全部が別々の装置として実現されてもよい。例えば、図３及び図９に示したターゲットノード３０の構成要素のうち、判定部３６０は、アンカーノード２０に備えられてもよい。また、判定部３６０は、アンカーノード２０及びターゲットノード３０と、ネットワーク等を介して接続されたサーバ等の装置に備えられてもよい。
【０１４７】
また、本明細書の位置判定システムまたはアンカーノード２０の処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、アンカーノード２０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
【０１４８】
また、位置判定システム、アンカーノード２０及びターゲットノード３０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどのハードウェアに、上述した位置判定システム、アンカーノード２０及びターゲットノード３０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
【符号の説明】
【０１４９】
１０    歩行者
２０    アンカーノード
３０    ターゲットノード
２２０  制御部
２４０  通信部
２６０  記憶部
３２０  候補位置取得部
３２２  加速度センサ
３２４  角速度センサ
３２６  距離算出部
３２８  方向算出部
３３０  候補位置算出部
３４０  通信部
３５０  アンカーノード情報取得部
３５２  位置情報取得部
３５４  受信電力測定部
３６０  判定部
３６２  ゆう度評価部
３６４  位置判定部
３６６  再配置部
３７０  記憶部
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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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１４】
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