(57)【要約】【課題】衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても移動体の位置を把握する。【解決手段】実施形態の一例としての位置検出システムは、移動体と別体であり、位置が特定可能に設けられる第１装置と、移動体に搭載される第２装置と、を備え、第１装置および第２装置のうちの一方は、第１の第１信号を送信する第１信号送信部を備え、第１装置および第２装置のうちの他方は、第１の第１信号を受信する第１信号受信部を備え、第１装置および第２装置のうちの一方は、第１の第１信号の送受信に応じて、第１の第２信号を送信する第２信号送信部を備え、第１装置および第２装置のうちの他方は、第１の第２信号を受信する第２信号受信部を備え、第１装置および第２装置のうちの少なくとも一方は、第１の第２信号の送受信の結果に基づいて、第１装置と第２装置との位置関係を特定し、当該位置関係に基づいて、移動体の位置を検出する位置検出部を備える。【選択図】図２
2019211462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と別体であり、位置が特定可能に設けられる第１装置と、
前記移動体に搭載される第２装置と、
を備え、
前記第１装置および前記第２装置のうちの一方は、前記移動体の位置検出の実施のトリガを含む第１の第１信号を送信する第１信号送信部を備え、
前記第１装置および前記第２装置のうちの他方は、前記第１の第１信号を受信する第１信号受信部を備え、
前記第１装置および前記第２装置のうちの一方は、前記第１信号送信部および前記第１信号受信部による前記第１の第１信号の送受信に応じて、前記第１の第１信号とは異なる第１の第２信号を送信する第２信号送信部を備え、
前記第１装置および前記第２装置のうちの他方は、前記第１の第２信号を受信する第２信号受信部を備え、
前記第１装置および前記第２装置のうちの少なくとも一方は、前記第２信号送信部および前記第２信号受信部による前記第１の第２信号の送受信の結果に基づいて、前記第１装置と前記第２装置との位置関係を特定し、当該位置関係に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出部を備える、
位置検出システム。
【請求項２】
前記第２信号送信部および前記第２信号受信部のうちの少なくとも一方は、互いに異なる位置に少なくとも２つ設けられている、
請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記第２信号送信部により送信される前記第１の第２信号の送信時刻と、前記第２信号受信部により受信される前記第１の第２信号の受信時刻と、の差に基づいて、前記第１装置と前記第２装置との前記位置関係を特定する、
請求項１または２に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記位置検出部は、前記第２信号受信部により受信される前記第１の第２信号の受信方位に基づいて、前記第１装置と前記第２装置との前記位置関係を特定する、
請求項１または２に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記第１信号送信部および前記第１信号受信部は、それぞれ、第１速度で伝播する第１波動を用いて前記第１の第１信号を送信および受信し、
前記第２信号送信部および前記第２信号受信部は、それぞれ、前記第１速度よりも遅い第２速度で伝播する第２波動を用いて前記第１の第２信号を送信および受信する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記第１波動は、電磁波であり、
前記第２波動は、音波である、
請求項５に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記第２信号受信部は、前記音波の受信に応じて振動する振動子を含む受波器を介して前記第１の第２信号を受信するとともに、前記第１装置に設けられており、
前記第１装置は、前記振動子の振動に応じて発生する電力を蓄える蓄電部を備え、当該蓄電部に蓄えられた前記電力に基づいて動作する、
請求項６に記載の位置検出システム。
【請求項８】
前記第２信号送信部は、前記第１の第２信号として、前記第１装置および前記第２装置のうち前記第２信号送信部を備えた方の装置に固有に設定された識別情報が符号化により付与された符号化信号を送信し、
前記位置検出部は、前記符号化信号から特定される前記識別情報に基づいて、前記第１装置と前記第２装置との前記位置関係を特定する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記第１装置として、少なくとも、第１の第１装置と、第２の第１装置と、が互いに異なる位置に設けられており、
前記第１の第１装置、前記第２の第１装置、および前記第２装置の全てが、前記第１信号送信部、前記第１信号受信部、前記第２信号送信部、および前記第２信号受信部、を備えており、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置は、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部に、前記第１の第１装置と前記第２の第１装置との間で第２の第１信号の送受信を試行させることで、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部の異常の有無を判定する第１判定部と、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部に、前記第１の第１装置と前記第２の第１装置との間で第２の第２信号の送受信を試行させることで、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の異常の有無を判定する第２判定部と、
を備え、
前記第１判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の両方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部の両方が正常であることを示し、かつ、前記第２判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の両方の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合に、
前記第１の第１装置および前記第２装置のうち一方の前記第１信号送信部と、前記第１の第１装置および前記第２装置のうち他方の前記第１信号受信部とは、前記第１の第１信号の送受信を実行するとともに、前記第１の第１装置および前記第２装置のうち一方の前記第２信号送信部と、前記第１の第１装置および前記第２装置のうち他方の前記第２信号受信部は、前記第１の第２信号の送受信を実行し、
前記第２の第１装置および前記第２装置のうち一方の前記第１信号送信部と、前記第２の第１装置および前記第２装置のうち他方の前記第１信号受信部とは、前記第１の第１信号の送受信を実行するとともに、前記第２の第１装置および前記第２装置のうち一方の前記第２信号送信部と、前記第２の第１装置および前記第２装置のうち他方の前記第２信号受信部は、前記第１の第２信号の送受信を実行する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の位置検出システム。
【請求項１０】
前記第１判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置のうち少なくとも一方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、前記第２判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の両方の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部は、第３の第２信号を前記第２装置に向けて送信し、
前記第２装置の前記第２信号送信部は、前記第３の第２信号の受信に応じた第４の第２信号を、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置に向けて送信し、
前記第１の第１装置は、前記第３の第２信号の送信タイミングと、前記第４の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、前記第１の第１装置と前記第２装置との位置関係として、前記第１の第１装置と前記第２装置との間の距離を検出する第１距離検出部を備え、
前記第２の第１装置は、前記第３の第２信号の送信タイミングと、前記第４の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、前記第２の第１装置と前記第２装置との位置関係として、前記第２の第１装置と前記第２装置との間の距離を検出する第２距離検出部を備え、
前記位置検出部は、前記第１距離検出部の検出結果と前記第２距離検出部の検出結果とに基づいて、前記移動体の位置を検出する、
請求項９に記載の位置検出システム。
【請求項１１】
前記第２装置の前記第２信号送信部は、前記第４の第２信号として、前記第３の第２信号を受信してから前記第４の第２信号を送信するまでに要する準備時間を含むように符号化された時間情報信号を、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置に向けて送信し、
前記第１距離検出部は、前記第３の第２信号の送信タイミングと前記時間情報信号の受信タイミングとの差から、前記時間情報信号から抽出される前記準備時間を差し引いた時間に基づいて、前記第１の第１装置と前記第２装置との間の距離を検出し、
前記第２距離検出部は、前記第３の第２信号の送信タイミングと前記時間情報信号の受信タイミングとの差から、前記時間情報信号から抽出される前記準備時間を差し引いた時間に基づいて、前記第２の第１装置と前記第２装置との間の距離を検出する、
請求項１０に記載の位置検出システム。
【請求項１２】
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部は、第３の第２信号として、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置のうち少なくとも一方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることの通知を含むように符号化された通知信号と、所定の識別情報を含むように符号化された識別信号とを、前記第２装置に向けて段階的に送信し、
前記第２装置は、前記通知信号の受信に応じて、前記第２信号受信部を、前記識別信号の受信に備えた受信モードに設定する制御部を備え、
前記第２装置の前記第２信号送信部は、前記識別信号の受信に応じて、前記時間情報信号を、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置に向けて送信する、
請求項１１に記載の位置検出システム。
【請求項１３】
前記位置検出部は、前記第２装置に設けられており、
前記第１判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置のうち少なくとも一方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、前記第２判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の両方の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部は、第３の第２信号を、当該第３の第２信号の送信タイミングに関する情報を含むように符号化した上で、前記第２装置に向けて送信し、
前記第２装置の前記位置検出部は、前記第３の第２信号の受信タイミングと、前記第３の第２信号から抽出される当該第３の第２信号の送信タイミングと、の差に基づいて、前記第１の第１装置と前記第２装置との位置関係、および前記第２の第１装置と前記第２装置との位置関係を特定する、
請求項９に記載の位置検出システム。
【請求項１４】
前記位置検出部は、前記第２装置に設けられており、
前記第１判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置のうち少なくとも一方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、前記第２判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の両方の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部は、第５の第２信号を前記第２装置に向けて送信し、
前記第２装置の前記第２信号送信部は、前記第５の第２信号の受信に応じた第６の第２信号を、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置に向けて送信し、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部は、前記第６の第２信号の受信に応じた第７の第２信号を、前記第２装置に向けて送信し、
前記第２装置の前記位置検出部は、前記第５の第２信号の送信タイミングと、前記第７の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、前記第１の第１装置と前記第２装置との間の距離と、前記第２の第１装置と前記第２装置との間の距離と、を検出し、検出結果に基づいて、前記移動体の位置を検出する、
請求項９に記載の位置検出システム。
【請求項１５】
前記第１判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置のうち少なくとも一方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、前記第２判定部の判定結果が、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の両方の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示す場合、
前記第１の第１装置および前記第２の第１装置の前記第２信号送信部は、前記第２装置に向けた第８の第２信号の送信を試行し、
前記第２装置は、前記第８の第２信号の受信に応じて、前記第１信号送信部、前記第１信号受信部、前記第２信号送信部、および前記第２信号受信部を利用した、前記第１の第１装置および前記第２の第１装置との間における通信の試行を終了する制御部を備える、
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の位置検出システム。
【請求項１６】
前記第１装置および前記第２装置の両方が、前記第１信号送信部、前記第１信号受信部、前記第２信号送信部、および前記第２信号受信部を備えており、
前記第１装置および前記第２装置は、
前記第１装置および前記第２装置の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部に、前記第１装置と前記第２装置との間で第２の第１信号の送受信を試行させることで、前記第１装置および前記第２装置の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部の異常の有無を判定する第３判定部と、
前記第１装置および前記第２装置の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部に、前記第１装置と前記第２装置との間で第２の第２信号の送受信を試行させることで、前記第１装置および前記第２装置の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の異常の有無を判定する第４判定部と、
を備え、
前記第３判定部の判定結果が、前記第１装置および前記第２装置の両方の前記第１信号送信部および前記第１信号受信部の両方が正常であることを示し、かつ、前記第４判定部の判定結果が、前記第１装置および前記第２装置の両方の前記第２信号送信部および前記第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合に、
前記第１装置および前記第２装置のうちの一方の前記第１信号送信部と、前記第１装置および前記第２装置のうちの他方の前記第１信号受信部とは、前記第１の第１信号の送受信を実行するとともに、前記第１装置および前記第２装置のうちの一方の前記第２信号送信部と、前記第１装置および前記第２装置のうちの他方の前記第２信号受信部とは、前記第１の第２信号の送受信を実行する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の位置検出システム。
【請求項１７】
移動体と別体であり、位置が特定可能に設けられる処理装置であって、
前記移動体により送信される信号を受信する受信部と、
前記受信部による前記信号の受信に応じて発生する電力を蓄える蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた前記電力に基づいて、前記信号を利用して、前記移動体の位置検出のための処理を実行する処理部と、
を備える、処理装置。
【請求項１８】
前記処理部は、前記移動体の位置検出の実施のトリガを含む所定の第１信号を送信する送信処理を前記処理の一つとして実行する送信部を備え、
前記受信部は、前記第１信号とは異なる第２信号を前記信号として受信し、
前記処理部は、前記送信部による前記第１信号の送信に応じて前記受信部により受信される前記第２信号に基づいて、前記処理装置と前記移動体との位置関係を特定し、当該位置関係に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出処理を前記処理の一つとして実行する位置検出部を備える、
請求項１７に記載の処理装置。
【請求項１９】
前記位置検出部は、前記移動体に固有に設定された識別情報が符号化により付与された符号化信号が前記第２信号として前記受信部により受信された場合に、前記符号化信号から特定される前記識別情報に基づいて、前記処理装置と前記移動体との前記位置関係を特定する、
請求項１８に記載の処理装置。
【請求項２０】
前記送信部は、前記位置検出部による検出結果を前記移動体に送信する、
請求項１８または１９に記載の処理装置。
【請求項２１】
前記受信部は、互いに異なる位置に少なくとも２つ設けられている、
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項２２】
前記位置検出部は、前記移動体により送信される前記第２信号の送信時刻と、前記受信部により受信される前記第２信号の受信時刻と、の差に基づいて、前記移動体と前記処理装置との前記位置関係を特定する、
請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項２３】
前記位置検出部は、前記受信部により受信される前記第２信号の受信方位に基づいて、前記移動体と前記処理装置との前記位置関係を特定する、
請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項２４】
前記送信部は、第１速度で伝播する第１波動を用いて前記第１信号を送信し、
前記受信部は、前記第１速度よりも遅い第２速度で伝播する第２波動を用いて前記第２信号を受信する、
請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項２５】
前記第１波動は、電磁波であり、
前記第２波動は、音波である、
請求項２４に記載の処理装置。
【請求項２６】
前記受信部は、前記音波の受信に応じて振動する振動子を含む受波器を介して前記第２信号を受信し、
前記蓄電部は、前記振動子の振動に応じて発生する前記電力を蓄える、
請求項２５に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、位置検出システムおよび処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などといった、衛星を利用した位置測位システムにより、移動体の位置を把握する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような技術は、たとえば屋内やビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においてはその機能を十分に発揮しない。
【０００５】
そこで、実施形態の課題の一つは、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても移動体の位置を把握することが可能な位置検出システムおよび処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一例としての位置検出システムは、移動体と別体であり、位置が特定可能に設けられる第１装置と、移動体に搭載される第２装置と、を備え、第１装置および第２装置のうちの一方は、移動体の位置検出の実施のトリガを含む第１の第１信号を送信する第１信号送信部を備え、第１装置および第２装置のうちの他方は、第１の第１信号を受信する第１信号受信部を備え、第１装置および第２装置のうちの一方は、第１信号送信部および第１信号受信部による第１の第１信号の送受信に応じて、第１の第１信号とは異なる第１の第２信号を送信する第２信号送信部を備え、第１装置および第２装置のうちの他方は、第１の第２信号を受信する第２信号受信部を備え、第１装置および第２装置のうちの少なくとも一方は、第２信号送信部および第２信号受信部による第１の第２信号の送受信の結果に基づいて、第１装置と第２装置との位置関係を特定し、当該位置関係に基づいて、移動体の位置を検出する位置検出部を備える。
【０００７】
上述した位置検出システムによれば、第１の第１信号および第１の第２信号の送受信に基づいて、衛星を利用することなく、第１装置と第２装置との位置関係を特定することができるので、たとえば屋内やビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても、移動体の位置を把握することができる。
【０００８】
上述した位置検出システムにおいて、第２信号送信部および第２信号受信部のうちの少なくとも一方は、互いに異なる位置に少なくとも２つ設けられている。この構成によれば、互いに異なる少なくとも２つの位置における第１の第２信号の送受信に基づき、第１装置と第２装置との位置関係を容易に特定することができる。
【０００９】
また、上述した位置検出システムにおいて、位置検出部は、第２信号送信部により送信される第１の第２信号の送信時刻と、第２信号受信部により受信される第１の第２信号の受信時刻と、の差に基づいて、第１装置と第２装置との位置関係を特定する。この構成によれば、送信時刻および受信時刻の差に基づいて、第２信号送信部と第２信号受信部との間の距離を算出することができ、結果として、第１装置と第２装置との位置関係を容易に特定することができる。
【００１０】
また、上述した位置検出システムにおいて、位置検出部は、第２信号受信部により受信される第１の第２信号の受信方位に基づいて、第１装置と第２装置との位置関係を特定する。この構成によれば、第１装置と第２装置との位置関係を容易に特定することができる。
【００１１】
また、上述した位置検出システムにおいて、第１信号送信部および第１信号受信部は、それぞれ、第１速度で伝播する第１波動を用いて第１の第１信号を送信および受信し、第２信号送信部および第２信号受信部は、それぞれ、第１速度よりも遅い第２速度で伝播する第２波動を用いて第１の第２信号を送信および受信する。この構成によれば、第１の第１信号の送受信のタイミングのずれが第１の第２信号の送受信のタイミングのずれよりも小さくなるので、第１の第１信号の送受信のタイミングのずれが第１の第２信号の送受信の結果に影響を与えるのを抑制することができる。
【００１２】
また、上述した位置検出システムにおいて、第１波動は、電磁波であり、第２波動は、音波である。この構成によれば、伝播速度の異なる電磁波および音波をそれぞれ第１波動および第２波動として適切に使用することができる。
【００１３】
また、上述した位置検出システムにおいて、第２信号受信部は、音波の受信に応じて振動する振動子を含む受波器を介して第１の第２信号を受信するとともに、第１装置に設けられており、第１装置は、振動子の振動に応じて発生する電力を蓄える蓄電部を備え、当該蓄電部に蓄えられた電力に基づいて動作する。この構成によれば、第１装置に対する電力供給を、音波を用いて非接触で実現することができる。これにより、外部電源に接続するための給電配線など、構成の複雑化の要因となりうる何らかの手段を別途用意することなく、第１装置に対する電力供給を容易に（簡単な構成で）実現することができる。
【００１４】
また、上述した位置検出システムにおいて、第２信号送信部は、第１の第２信号として、第１装置および第２装置のうち第２信号送信部を備えた方の装置に固有に設定された識別情報が符号化により付与された符号化信号を送信し、位置検出部は、符号化信号から特定される識別情報に基づいて、第１装置と第２装置との位置関係を特定する。この構成によれば、複数の装置から第１の第２信号が同時に受信されるような状況においても、それら複数の装置をそれぞれ区別しながら、適切に位置検出を実施することができる。
【００１５】
また、上述した位置検出システムにおいて、第１装置として、少なくとも、第１の第１装置と、第２の第１装置と、が互いに異なる位置に設けられており、第１の第１装置、第２の第１装置、および第２装置の全てが、第１信号送信部、第１信号受信部、第２信号送信部、および第２信号受信部を備えており、第１の第１装置および第２の第１装置は、第１の第１装置および第２の第１装置の第１信号送信部および第１信号受信部に、第１の第１装置と第２の第１装置との間で第２の第１信号の送受信を試行させることで、第１の第１装置および第２の第１装置の第１信号送信部および第１信号受信部の異常の有無を判定する第１判定部と、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部および第２信号受信部に、第１の第１装置と第２の第１装置との間で第２の第２信号の送受信を試行させることで、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部および第２信号受信部の異常の有無を判定する第２判定部と、を備え、第１判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置の両方の第１信号送信部および第１信号受信部の両方が正常であることを示し、かつ、第２判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置の両方の第２信号送信部および第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合に、第１の第１装置および第２装置のうち一方の第１信号送信部と、第１の第１装置および第２装置のうち他方の第１信号受信部とは、第１の第１信号の送受信を実行するとともに、第１の第１装置および第２装置のうち一方の第２信号送信部と、第１の第１装置および第２装置のうち他方の第２信号受信部は、第１の第２信号の送受信を実行し、第２の第１装置および第２装置のうち一方の第１信号送信部と、第２の第１装置および第２装置のうち他方の第１信号受信部とは、第１の第１信号の送受信を実行するとともに、第２の第１装置および第２装置のうち一方の第２信号送信部と、第２の第１装置および第２装置のうち他方の第２信号受信部は、第１の第２信号の送受信を実行する。この構成によれば、第１信号送信部、第１信号受信部、第２信号送信部、および第２信号受信部の異常の有無を、第１の第１装置と第２の第１装置との間で確認した上で、確実に、位置検出のための第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができる。
【００１６】
この場合において、第１判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置のうち少なくとも一方の第１信号送信部および第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置の両方の第２信号送信部および第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部は、第３の第２信号を第２装置に向けて送信し、第２装置の第２信号送信部は、第３の第２信号の受信に応じた第４の第２信号を、第１の第１装置および第２の第１装置に向けて送信し、第１の第１装置は、第３の第２信号の送信タイミングと、第４の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、第１の第１装置と第２装置との位置関係として、第１の第１装置と第２装置との間の距離を検出する第１距離検出部を備え、第２の第１装置は、第３の第２信号の送信タイミングと、第４の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、第２の第１装置と第２装置との位置関係として、第２の第１装置と第２装置との間の距離を検出する第２距離検出部を備え、位置検出部は、第１距離検出部の検出結果と第２距離検出部の検出結果とに基づいて、移動体の位置を検出する。この構成によれば、第１の第１信号の送受信を実行できない場合であっても、第３および第４の第２信号の送受信の結果に基づいて、位置検出を実行することができる。
【００１７】
また、この場合において、第２装置の第２信号送信部は、第４の第２信号として、第３の第２信号を受信してから第４の第２信号を送信するまでに要する準備時間を含むように符号化された時間情報信号を、第１の第１装置および第２の第１装置に向けて送信し、第１距離検出部は、第３の第２信号の送信タイミングと時間情報信号の受信タイミングとの差から、時間情報信号から抽出される準備時間を差し引いた時間に基づいて、第１の第１装置と第２装置との間の距離を検出し、第２距離検出部は、第３の第２信号の送信タイミングと時間情報信号の受信タイミングとの差から、時間情報信号から抽出される準備時間を差し引いた時間に基づいて、第２の第１装置と第２装置との間の距離を検出する。この構成によれば、準備時間を考慮して、第１の第１装置（および第２の第１装置）と第２装置との間における信号の往復時間を正確に算出することができるので、第１の第１装置（および第２の第１装置）と第２装置との間の距離を正確に検出することができる。
【００１８】
また、この場合において、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部は、第３の第２信号として、第１の第１装置および第２の第１装置のうち少なくとも一方の第１信号送信部および第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることの通知を含むように符号化された通知信号と、所定の識別情報を含むように符号化された識別信号とを、第２装置に向けて段階的に送信し、第２装置は、通知信号の受信に応じて、第２信号受信部を、識別信号の受信に備えた受信モードに設定する制御部を備え、第２装置の第２信号送信部は、識別信号の受信に応じて、時間情報信号を、第１の第１装置および第２の第１装置に向けて送信する。この構成によれば、第２装置の第２信号受信部に識別信号を確実に受信させることができる。
【００１９】
また、第１判定部および第２判定部を備えた上述した位置検出システムにおいて、位置検出部は、第２装置に設けられており、第１判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置のうち少なくとも一方の第１信号送信部および第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置の両方の第２信号送信部および第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部は、第３の第２信号を、当該第３の第２信号の送信タイミングに関する情報を含むように符号化した上で、第２装置に向けて送信し、第２装置の位置検出部は、第３の第２信号の受信タイミングと、第３の第２信号から抽出される当該第３の第２信号の送信タイミングと、の差に基づいて、第１の第１装置と第２装置との位置関係、および第２の第１装置と第２装置との位置関係を特定する。この構成によれば、第３の第２信号の送受信のみに基づいて、第２装置の位置検出部が、第１の第１装置と第２装置との位置関係、および第２の第１装置と第２装置との位置関係を容易に特定することができる。
【００２０】
また、第１判定部および第２判定部を備えた上述した位置検出システムにおいて、位置検出部は、第２装置に設けられており、第１判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置のうち少なくとも一方の第１信号送信部および第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置の両方の第２信号送信部および第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部は、第５の第２信号を第２装置に向けて送信し、第２装置の第２信号送信部は、第５の第２信号の受信に応じた第６の第２信号を、第１の第１装置および第２の第１装置に向けて送信し、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部は、第６の第２信号の受信に応じた第７の第２信号を、第２装置に向けて送信し、第２装置の位置検出部は、第５の第２信号の送信タイミングと、第７の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、第１の第１装置と第２装置との間の距離と、第２の第１装置と第２装置との間の距離と、を検出し、検出結果に基づいて、移動体の位置を検出する。この構成によれば、第５、第６、および第７の第２信号の送受信に基づいて、第１の第１装置と第２装置との間の距離と、第２の第１装置と第２装置との間の距離と、を第２装置側で容易に検出することができる。
【００２１】
また、第１判定部および第２判定部を備えた上述した位置検出システムにおいて、第１判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置のうち少なくとも一方の第１信号送信部および第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部の判定結果が、第１の第１装置および第２の第１装置の両方の第２信号送信部および第２信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示す場合、第１の第１装置および第２の第１装置の第２信号送信部は、第２装置に向けた第８の第２信号の送信を試行し、第２装置は、第８の第２信号の受信に応じて、第１信号送信部、第１信号受信部、第２信号送信部、および第２信号受信部を利用した、第１の第１装置および第２の第１装置との間における通信の試行を終了する制御部を備える。この構成によれば、第２装置が、第１の第１装置（および第２の第１装置）との間における正常な通信が望めない場合に、当該通信の試行を終了することができる。
【００２２】
また、上述した位置検出システムにおいて、第１装置および第２装置の両方が、第１信号送信部、第１信号受信部、第２信号送信部、および第２信号受信部を備えており、第１装置および第２装置は、第１装置および第２装置の第１信号送信部および第１信号受信部に、第１装置と第２装置との間で第２の第１信号の送受信を試行させることで、第１装置および第２装置の第１信号送信部および第１信号受信部の異常の有無を判定する第３判定部と、第１装置および第２装置の第２信号送信部および第２信号受信部に、第１装置と第２装置との間で第２の第２信号の送受信を試行させることで、第１装置および第２装置の第２信号送信部および第２信号受信部の異常の有無を判定する第４判定部と、を備え、第３判定部の判定結果が、第１装置および第２装置の両方の第１信号送信部および第１信号受信部の両方が正常であることを示し、かつ、第４判定部の判定結果が、第１装置および第２装置の両方の第２信号送信部および第２信号受信部の両方が正常であることを示す場合に、第１装置および第２装置のうちの一方の第１信号送信部と、第１装置および第２装置のうちの他方の第１信号受信部とは、第１の第１信号の送受信を実行するとともに、第１装置および第２装置のうちの一方の第２信号送信部と、第１装置および第２装置のうちの他方の第２信号受信部とは、第１の第２信号の送受信を実行する。この構成によれば、第１信号送信部、第１信号受信部、第２信号送信部、および第２信号受信部の異常の有無を、第１装置と第２装置との間で確認した上で、確実に、位置検出のための第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができる。
【００２３】
実施形態の他の一例としての処理装置は、移動体と別体であり、位置が特定可能に設けられる処理装置であって、移動体により送信される信号を受信する受信部と、受信部による信号の受信に応じて発生する電力を蓄える蓄電部と、蓄電部に蓄えられた電力に基づいて、信号を利用して、移動体の位置検出のための処理を実行する処理部と、を備える。
【００２４】
上述した処理装置によれば、衛星を利用することなく、移動体の位置検出のための処理を実行することができるので、たとえば屋内やビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても、移動体の位置を把握することができる。また、上述した処理装置によれば、処理装置に対する電力供給を非接触で実現することができる。これにより、外部電源に接続するための給電配線など、構成の複雑化の要因となりうる何らかの手段を別途用意することなく、処理装置に対する電力供給を容易に（簡単な構成で）実現することができる。
【００２５】
上述した処理装置において、処理部は、移動体の位置検出の実施のトリガを含む所定の第１信号を送信する送信処理を処理の一つとして実行する送信部を備え、受信部は、第１信号とは異なる第２信号を信号として受信し、処理部は、送信部による第１信号の送信に応じて受信部により受信される第２信号に基づいて、処理装置と移動体との位置関係を特定し、当該位置関係に基づいて、移動体の位置を検出する位置検出処理を処理の一つとして実行する位置検出部を備える。この構成によれば、第１信号および第２信号の送受信に基づいて、衛星を利用することなく、移動体と処理装置との位置関係を特定することができるので、たとえば屋内やビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても、移動体の位置を容易に把握することができる。
【００２６】
また、上述した処理装置において、位置検出部は、移動体に固有に設定された識別情報が符号化により付与された符号化信号が第２信号として受信部により受信された場合に、符号化信号から特定される識別情報に基づいて、処理装置と移動体との位置関係を特定する。この構成によれば、複数の移動体から第２信号が同時に受信されるような状況においても、それら複数の移動体をそれぞれ区別しながら、適切に位置検出を実施することができる。
【００２７】
また、上述した処理装置において、送信部は、位置検出部による検出結果を移動体に送信する。この構成によれば、処理装置によって検出された（正確な）位置を、移動体の走行制御に容易に反映することができる。
【００２８】
また、上述した処理装置において、受信部は、互いに異なる位置に少なくとも２つ設けられている。この構成によれば、互いに異なる少なくとも２つの位置における第２信号の受信に基づき、移動体と処理装置との位置関係を容易に特定することができる。
【００２９】
また、上述した処理装置において、位置検出部は、移動体により送信される第２信号の送信時刻と、受信部により受信される第２信号の受信時刻と、の差に基づいて、移動体と処理装置との位置関係を特定する。この構成によれば、送信時刻および受信時刻の差に基づいて、移動体と処理装置との間の距離を算出することができ、結果として、移動体と処理装置との位置関係を容易に特定することができる。
【００３０】
また、上述した処理装置において、位置検出部は、受信部により受信される第２信号の受信方位に基づいて、移動体と処理装置との位置関係を特定する。この構成によれば、三角測量と同様の手法により、移動体と処理装置との位置関係を容易に特定することができる。
【００３１】
また、上述した処理装置において、送信部は、第１速度で伝播する第１波動を用いて第１信号を送信し、受信部は、第１速度よりも遅い第２速度で伝播する第２波動を用いて第２信号を受信する。この構成によれば、第１信号の送受信のタイミングのずれが第２信号の送受信のタイミングのずれよりも小さくなるので、第１信号の送受信のタイミングのずれが第２信号の送受信の結果に影響を与えるのを抑制することができる。
【００３２】
また、上述した処理装置において、第１波動は、電磁波であり、第２波動は、音波である。この構成によれば、伝播速度の異なる電磁波および音波をそれぞれ第１波動および第２波動として適切に使用することができる。
【００３３】
また、上述した処理装置において、受信部は、音波の受信に応じて振動する振動子を含む受波器を介して第２信号を受信し、蓄電部は、振動子の振動に応じて発生する電力を蓄える。この構成によれば、処理装置に対する非接触での電力供給を、音波を用いて容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる位置検出システムの適用例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態にかかる位置検出システムにおける車両の位置検出の手法の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【図４】図４は、第１実施形態にかかる位置検出システムにおける車両の位置検出の手法の他の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【図５】図５は、第１実施形態にかかる位置検出システムの地上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図６】図６は、第１実施形態にかかる位置検出システムの車上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態にかかる位置検出システムの車上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図９】図９は、第２実施形態にかかる位置検出システムの地上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１実施形態および第２実施形態の変形例にかかる位置検出システムの適用例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態にかかる位置検出システムの地上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３実施形態にかかる位置検出システムの車上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図１４】図１４は、第４実施形態にかかる位置検出システムの適用例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図１５】図１５は、第４実施形態にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【図１６】図１６は、第４実施形態にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の動作の一例を示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。
【図１７】図１７は、第４実施形態にかかる位置検出システムの地上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図１８】図１８は、第４実施形態にかかる位置検出システムの車上装置が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図１９】図１９は、第４実施形態の変形例にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の動作の一例を示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。
【図２０】図２０は、第４実施形態の変形例にかかる位置検出システムの地上装置および車上装置の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。
【００３６】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態にかかる位置検出システムの適用例を示した例示的かつ模式的な図である。
【００３７】
図１に示されるように、第１実施形態にかかる位置検出システムは、たとえば、移動体としての車両Ｖが屋内の領域Ａ１内へ自動運転（半自動運転）によって移動して駐停車するような状況に適用される。このような状況では、走行中の車両Ｖの位置（現在位置）を把握することが重要となる。なお、ここで言及している車両Ｖの位置は、車両Ｖの向き（方位）も含む概念である。
【００３８】
ここで、車両Ｖの位置を把握するための手法として、たとえばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などといった、衛星を利用した位置測位システムを用いた手法が従来から一般的に知られている。しかしながら、このような技術は、たとえば屋内やビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においてはその機能を十分に発揮しないため、図１に示されるような状況には適用することができない。
【００３９】
そこで、第１実施形態は、車両Ｖと別体であり、位置が特定可能なように、車両Ｖの外である屋内の領域Ａ１の予め決められた位置（たとえば領域Ａ１の近傍）に地上装置１００を固定的に設けるとともに、車両Ｖに車上装置２００を設け、地上装置１００と車上装置２００とに所定の信号の送受信を実行させることで、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても車両Ｖの位置を把握することを実現する。なお、地上装置１００は、「第１装置」の一例であり、車上装置２００は、「第２装置」の一例である。
【００４０】
たとえば、図１に示される例では、地上装置１００は、水平方向（路面と実質的に平行な方向）に互いに異なる位置に設けられた２つの送波器１２１ａおよび１２２ａを介して音波（超音波）を出力可能に構成されており、車上装置２００は、水平方向に互いに異なる位置に設けられた２つの受波器２２１ａおよび２２２ａを介して送波器１２１ａおよび１２２ａからそれぞれ出力される音波を受信可能に構成されている。なお、送波器１２１ａおよび１２２ａは、圧電素子などにより構成される振動子を有し、受波器２２１ａおよび２２２ａも、同様の振動子を有している。
【００４１】
なお、第１実施形態では、車両Ｖに設けられる測距のためのソナーが送波器１２１ａおよび１２２ａとして兼用されてもよいし、当該ソナーとは別個に設けられた専用のスピーカやマイクなどが送波器１２１ａおよび１２２ａとして使用されてもよい。なお、ソナーが送波器１２１ａおよび１２２ａとして兼用される場合、送波器１２１ａおよび１２２ａは、１つのソナーに２つとも内蔵されてもよいし、２つのソナーにそれぞれ１つずつ内蔵されてもよい。
【００４２】
第１実施形態は、上記のような音波を用いた所定の信号の送受信の結果に基づいて、車両Ｖの位置を把握する。
【００４３】
図２は、第１実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１００および車上装置２００の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【００４４】
図２に示されるように、地上装置１００は、第１信号送信部１１０と、第２信号送信部１２１および１２２と、タイマ１３０と、を有している。また、車上装置２００は、第１信号受信部２１０と、第２信号受信部２２１および２２２と、位置検出部２３０と、を有している。なお、図２に示される機能モジュール群の一部または全部は、コンピュータを用いたハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現されてもよいし、専用の回路などのハードウェアのみによって実現されてもよい。
【００４５】
第１信号送信部１１０は、たとえば光などの電磁波を用いて、アンテナ１１０ａを介して所定の信号（以下、第１信号と記載する）を送信する。また、第２信号送信部１２１および１２２は、それぞれ、送波器１２１ａおよび１２２ａ（図１も参照）を介して所定の信号（以下、第２信号と記載する）を送信する。また、タイマ１３０は、所定の条件下でカウントアップすることで、たとえば第１信号および第２信号が送信されてからの経過時間などを計測する。
【００４６】
第１信号受信部２１０は、アンテナ２１０ａを介して、第１信号送信部１１０から送信された第１信号を受信する。また、第２信号受信部２２１および２２２は、それぞれ、受波器２２１ａおよび２２２ａを介して、第２信号送信部１２１および１２２から送信された第２信号を受信する。また、位置検出部２３０は、第２信号の送受信の結果に基づいて、車両Ｖの位置を検出（算出、推定、取得）する。
【００４７】
ここで、第１実施形態において、第２信号は、第１信号の送受信に応じて送受信される。したがって、第１信号は、第２信号の送受信のタイミングの同期をとるための同期信号としての役割を有する。位置検出部２３０による車両Ｖの位置検出は、上述したように、第２信号の送受信の結果に基づいて実施されるため、第１信号は、車両Ｖの位置検出の実施のトリガとしての役割を有するとも言える。
【００４８】
以下、位置検出部２３０により実施される、第２信号の送受信の結果に基づいた車両Ｖの位置検出の手法について、図面を参照しながらより具体的に説明する。
【００４９】
図３は、第１実施形態にかかる位置検出システムにおける車両Ｖの位置検出の手法の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【００５０】
図３において、Ｓ０は、第１信号送信部１１０が送信する第１信号の出力レベルの時間変化を表している。また、Ｔ１は、第２信号送信部１２１が送信する第２信号の出力レベルの時間変化を表しており、Ｒ１は、第２信号受信部２２１が受信する第２信号の出力レベルの時間変化を表している。また、Ｔ２は、第２信号送信部１２２が送信する第２信号の出力レベルの時間変化を表しており、Ｒ２は、第２信号受信部２２２が受信する第２信号の出力レベルの時間変化を表している。なお、図３に示される第１信号および第２信号の波形は、例として簡略化したものに過ぎず、第１信号および第２信号は、様々な波形をとりうる。
【００５１】
図３に示される例では、第２信号送信部１２１が第２信号の送信を開始するタイミングｔ１０と、第２信号受信部２２１が第２信号送信部１２１からの第２信号の受信を開始するタイミングｔ１１とが、時間Δｔ１分だけずれている。この時間Δｔ１は、音波としての第２信号が送波器１２１ａから受波器２２１ａに到達するまでのタイムラグに相当する。したがって、時間Δｔ１からは、送波器１２１ａと受波器２２１ａとの間の距離を算出することが可能である。
【００５２】
同様に、図３に示される例では、第２信号送信部１２２が第２信号の送信を開始するタイミングｔ１０と、第２信号受信部２２２が第２信号送信部１２２からの第２信号の受信を開始するタイミングｔ１２とが、時間Δｔ２分だけずれている。この時間Δｔ２は、音波としての第２信号が送波器１２２ａから受波器２２２ａに到達するまでのタイムラグに相当する。したがって、時間Δｔ２からは、送波器１２２ａと受波器２２２ａとの間の距離を算出することが可能である。
【００５３】
このように、第１実施形態では、第２信号送信部１２１および１２２と第２信号受信部２２１および２２２とによる第２信号の送受信のタイミングのずれを計測すれば、当該ずれに基づいて、地上装置１００と車上装置２００との絶対的な位置関係、より具体的には送波器１２１ａと受波器２２１ａとの間の距離および送波器１２２ａと受波器２２２ａとの間の距離を、特定（算出）することが可能である。
【００５４】
ここで、送波器１２１ａおよび１２２ａの位置（絶対位置）は、不変のものとして予め決まっている。また、受波器２２１ａおよび２２２ａの車両Ｖ上での位置も、不変のものとして予め決まっている。したがって、これらの各部の位置と、上記の手法により特定した位置関係（送波器１２１ａと受波器２２１ａとの間の距離および送波器１２２ａと受波器２２２ａとの間の距離）と、を考慮すれば、最終的には、車両Ｖの絶対位置（および絶対方位）を推定することが可能である。
【００５５】
なお、前述したように、第１信号は、第２信号の送受信のタイミングの同期をとるための同期信号としての役割を有する。したがって、第２信号の送受信のタイミングのずれは、第１信号の送受信のタイミングを基準として計測される。図３に示される例では、簡単化のため、第１信号送信部１１０が第１信号の送信を開始するタイミングｔ１０が、時間Δｔ１およびΔｔ２の基準となっているが、実際には、第１信号受信部２１０が第１信号送信部１１０からの第１信号の受信を開始するタイミングが、時間Δｔ１およびΔｔ２の基準となりうる。
【００５６】
ただし、前述したように、第１信号は、光などの電磁波を用いて送受信される信号であり、第２信号は、光よりも伝播速度が十分に遅い音波を用いて送受信される信号である。したがって、第１信号送信部１１０が第１信号の送信を開始するタイミングｔ１０と、第１信号受信部２１０が第１信号送信部１１０からの第１信号の受信を開始するタイミングとのずれは、時間Δｔ１およびΔｔ２に対して十分に小さいため、無視することも可能である。
【００５７】
図４は、第１実施形態にかかる位置検出システムにおける車両Ｖの位置検出の手法の他の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【００５８】
図４に示される手法では、受波器２２１ａにより受信される送波器１２１ａからの第２信号の受信方位（方向Ｄ１）と、受波器２２２ａにより受信される送波器１２２ａからの第２信号の受信方位（方向Ｄ２）と、に基づいて、車両Ｖの絶対位置（および絶対方位）が推定される。
【００５９】
ここで、前述したように、送波器１２１ａおよび１２２ａの位置（絶対位置）は、不変のものとして予め決まっており、受波器２２１ａおよび２２２ａの車両Ｖ上での位置も、不変のものとして予め決まっている。したがって、これらの各部の位置と、上記の２つの受信方位と、を考慮すれば、三角測量と同様の手法により、地上装置１００（送波器１２１ａおよび１２２ａ）と車上装置２００（受波器２２１ａおよび２２２ａ）との絶対的な位置関係を特定することが可能であり、最終的には、車両Ｖの絶対位置（および絶対方位）を推定することが可能である。
【００６０】
以上のように、第１実施形態において、車上装置２００の位置検出部２３０は、上述した２つの手法のいずれかに基づいて地上装置１００と車上装置２００との位置関係を特定する位置関係特定部２３１（図２参照）と、当該位置関係特定部２３１が特定した位置関係に基づいて車両Ｖの位置（方位を含む）を推定する位置推定部２３２（図２参照）と、を有している。位置推定部２３２による推定結果は、車輪速センサなどの検出値を用いて車両Ｖの現在位置を推定する手法（いわゆるオドメトリ）による推定結果の補正などに用いることが可能である。オドメトリにおいては、車両Ｖの移動距離が大きくなる程、推定結果の誤差が累積されて大きくなっていくため、第１実施形態の技術は、このような累積誤差の解消に有効である。
【００６１】
次に、図５および図６を参照して、第１実施形態にかかる位置検出システムで実行される処理の一例について説明する。
【００６２】
図５は、第１実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【００６３】
図５に示される処理フローでは、まず、Ｓ５０１において、地上装置１００は、タイマ１３０のカウントアップを実行する。
【００６４】
そして、Ｓ５０２において、地上装置１００は、Ｓ５０１の処理が実行されてから所定時間が経過したか否かを判断する。
【００６５】
Ｓ５０２において、Ｓ５０１の処理が実行されてから所定時間が経過していないと判断された場合、Ｓ５０１に処理が戻る。一方、Ｓ５０２において、Ｓ５０１の処理が実行されてから所定時間が経過したと判断された場合、Ｓ５０３に処理が進む。
【００６６】
Ｓ５０３において、地上装置１００は、第１信号送信部１１０により、光などの電磁波を用いた第１信号を送信する。
【００６７】
そして、Ｓ５０４において、地上装置１００は、第２信号送信部１２１および１２２により、音波を用いた第２信号を送信する。
【００６８】
Ｓ５０４の処理が完了すると、Ｓ５０１に処理が戻る。したがって、図５に示される処理フローにおいて、地上装置１００は、所定時間毎に第１信号および第２信号を繰り返し送信する。
【００６９】
一方、図６は、第１実施形態にかかる位置検出システムの車上装置２００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図６に示される処理フローは、たとえば、地上装置１００が設けられた領域Ａ１（図１参照）に車両Ｖが接近した場合に実行される。
【００７０】
図６に示される処理フローでは、まず、Ｓ６０１において、車上装置２００は、上述したＳ５０３において地上装置１００（第１信号送信部１１０）から送信された第１信号が第１信号受信部２１０により受信されたか否かを判断する。
【００７１】
Ｓ６０１の処理は、第１信号が受信されたと判断されるまで繰り返し実行される。そして、Ｓ６０１において、第１信号が受信されたと判断された場合、Ｓ６０２に処理が進む。
【００７２】
そして、Ｓ６０２において、車上装置２００は、上述したＳ５０４において地上装置１００（第２信号送信部１２１および１２２）から送信された第２信号を、第２信号受信部２２１および２２２により受信する。
【００７３】
そして、Ｓ６０３において、車上装置２００は、地上装置１００と車上装置２００との位置関係を、位置検出部２３０の位置関係特定部２３１により特定する。地上装置１００と車上装置２００との位置関係は、上述した図３および図４のいずれかの手法を用いて特定することが可能である。
【００７４】
そして、Ｓ６０４において、車上装置２００は、車両Ｖの位置（方位を含む）を、位置検出部２３０の位置推定部２３２により推定する。車両Ｖの位置の推定には、Ｓ６０３で特定された位置関係が考慮される。
【００７５】
Ｓ６０４の処理が完了すると、Ｓ６０１に処理が戻る。図６に示される処理フローは、たとえば、地上装置１００が設けられた領域Ａ１（図１参照）への車両Ｖの駐停車が完了した場合に終了する。
【００７６】
以上説明したように、第１実施形態にかかる位置検出システムは、車両Ｖが移動可能な屋内の領域（たとえば図１に示される領域Ａ１）の予め決められた位置に設けられる地上装置１００と、車両Ｖに搭載される車上装置２００と、を有している。地上装置１００は、車両Ｖの位置検出の実施のトリガを含む所定の第１信号を送信する第１信号送信部１１０を有しており、車上装置２００は、第１信号を受信する第１信号受信部２１０を有している。地上装置１００は、第１信号送信部１１０および第１信号受信部２１０による第１信号の送受信に応じて、第１信号とは異なる第２信号を送信する第２信号送信部１２１および１２２を有しており、車上装置２００は、第２信号を受信する第２信号受信部２２１および２２２を有している。第２信号送信部１２１および１２２は、水平方向において互いに異なる位置に設けられており、第２信号受信部２２１および２２２も、水平方向において互いに異なる位置に設けられている。車上装置２００は、第２信号送信部１２１および１２２と第２信号受信部２２１および２２２とによる第２信号の送受信の結果に基づいて、地上装置１００と車上装置２００との位置関係を特定し、当該位置関係に基づいて、車両Ｖの位置を検出する位置検出部２３０を有している。
【００７７】
上述した第１実施形態にかかる位置検出システムによれば、水平方向において互いに異なる２つの位置における第１信号および第２信号の送受信に基づいて、衛星を利用することなく、第１装置と第２装置との位置関係を容易に特定することができるので、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても、車両Ｖの位置を適切に把握することができる。
【００７８】
また、第１実施形態において、位置検出部２３０は、第２信号送信部１２１および１２２により送信される２つの第２信号の送信時刻と、第２信号受信部２２１および２２２により受信される２つの第２信号の受信時刻と、のそれぞれの差に基づいて、地上装置１００と車上装置２００との位置関係を特定しうる。この構成によれば、２組の送信時刻および受信時刻の差に基づいて、第２信号送信部１２１と第２信号受信部２２１との間の距離および第２信号送信部１２２と第２信号受信部２２２との間の距離を算出することができ、結果として、地上装置１００と車上装置２００との位置関係を容易に特定することができる。
【００７９】
また、第１実施形態において、位置検出部２３０は、第２信号受信部２２１および２２２によりそれぞれ受信される２つの第２信号の受信方位に基づいて、地上装置１００と車上装置２００との位置関係を特定しうる。この構成によれば、２つの受信方位に基づいて、三角測量と同様の手法により、地上装置１００と車上装置２００との位置関係を容易に特定することができる。
【００８０】
また、第１実施形態において、第１信号送信部１１０および第１信号受信部２１０は、それぞれ、第１速度で伝播する第１波動（たとえば光などの電磁波）を用いて第１信号を送信および受信し、第２信号送信部１２１および１２２と第２信号受信部２２１および２２２とは、それぞれ、第１速度よりも遅い第２速度で伝播する第２波動（たとえば音波）を用いて第２信号を送信および受信する。この構成によれば、第１信号の送受信のタイミングのずれが第２信号の送受信のタイミングのずれよりも小さくなるので、第１信号の送受信のタイミングのずれが第２信号の送受信の結果に影響を与えるのを抑制することができる。
【００８１】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、車両Ｖの位置検出のトリガを含む第１信号が地上装置１００から車上装置２００に送信される構成が例示されている。しかしながら、第２実施形態として、以下に説明するような、第１信号が車上装置１２００から地上装置１１００に送信される構成も考えられる。
【００８２】
以下、第２実施形態にかかる位置検出システムについて説明する。なお、以下では、第１実施形態と第２実施形態とで同様の部分については説明を省略する。
【００８３】
図７は、第２実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１１００および車上装置１２００の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。地上装置１１００は、「第１装置」の一例であり、車上装置１２００は、「第２装置」の一例である。
【００８４】
図７に示されるように、地上装置１１００は、第１信号通信部１１１０と、第２信号送信部１２１および１２２と、タイマ１３０と、を有している。また、車上装置１２００は、第１信号通信部１２１０と、第２信号受信部２２１および２２２と、位置検出部２３０と、を有している。なお、第２信号送信部１２１および１２２と、タイマ１３０と、第２信号受信部２２１および２２２と、位置検出部２３０と、については、上述した第１実施形態（図２参照）と同様である。
【００８５】
地上装置１１００の第１信号通信部１１１０は、アンテナ１１０ａを介して第１信号の送信と受信との双方を実行可能に構成されている。同様に、車上装置１２００の第１信号通信部１２１０も、アンテナ２１０ａを介して第１信号の送信と受信との双方を実行可能に構成されている。したがって、第１信号通信部１１１０および１２１０は、「第１信号送信部」の一例であるとともに「第１信号受信部」の一例である。これらの構成によれば、以下に説明するように、たとえば、地上装置１１００が設けられた領域Ａ１（図１参照）に車両Ｖが接近した場合など、車両Ｖの位置検出が必要になった場合にのみ、第１信号および第２信号の送受信を実行する位置検出システムを実現することが可能である。
【００８６】
図８は、第２実施形態にかかる位置検出システムの車上装置１２００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図８に示される処理フローは、たとえば、地上装置１１００が設けられた領域Ａ１（図１参照）に車両Ｖが接近した場合に実行される。
【００８７】
図８に示される処理フローでは、まず、Ｓ８０１において、車上装置１２００は、第１信号通信部１２１０により、光などの電磁波を用いた第１信号を送信する。
【００８８】
そして、Ｓ８０２において、車上装置１２００は、Ｓ８０１で送信された第１信号に対する地上装置１１００からの応答（後述）が第１信号通信部１２１０により受信されたか否かを判断する。
【００８９】
Ｓ８０２において、第１信号に対する応答が受信されていないと判断された場合、Ｓ８０１に処理が戻る。一方、Ｓ８０２において、第１信号に対する応答が受信されたと判断された場合、Ｓ８０３に処理が進む。
【００９０】
Ｓ８０３において、車上装置１２００は、地上装置１１００から送信される第２信号を、第２信号受信部２２１および２２２により受信する。
【００９１】
そして、Ｓ８０４において、車上装置１２００は、地上装置１１００と車上装置１２００との位置関係を、位置検出部２３０の位置関係特定部２３１により特定する。地上装置１１００と車上装置１２００との位置関係は、上述した図３および図４のいずれかの手法を用いて特定することが可能である。
【００９２】
そして、Ｓ８０５において、車上装置１２００は、車両Ｖの位置（方位を含む）を、位置検出部２３０の位置推定部２３２により推定する。車両Ｖの位置の推定には、Ｓ８０４で特定された位置関係が考慮される。
【００９３】
Ｓ８０５の処理が完了すると、Ｓ８０１に処理が戻る。図８に示される処理フローは、たとえば、地上装置１１００が設けられた領域Ａ１（図１参照）への車両Ｖの駐停車が完了した場合に終了する。
【００９４】
一方、図９は、第２実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１１００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【００９５】
図９に示される処理フローでは、まず、Ｓ９０１において、地上装置１１００は、上述したＳ８０１において車上装置１２００（第１信号通信部１２１０）から送信された第１信号が、第１信号通信部１１１０により受信されたか否かを判断する。
【００９６】
Ｓ９０１の処理は、第１信号が受信されたと判断されるまで繰り返し実行される。そして、Ｓ９０１において、第１信号が受信されたと判断された場合、Ｓ９０２に処理が進む。
【００９７】
Ｓ９０２において、地上装置１１００は、Ｓ９０１で受信された第１信号に対する応答を、光などの電磁波を用いて、第１信号通信部１１１０により送信する。
【００９８】
そして、Ｓ９０３において、地上装置１１００は、第２信号送信部１２１および１２２により、音波を用いた第２信号を送信する。
【００９９】
Ｓ９０３の処理が完了すると、Ｓ９０１に処理が戻る。このため、図９に示される処理フローにおいては、Ｓ９０３からＳ９０１に処理が戻った後は、車上装置１２００から送信される第１信号が再び受信されるまで、地上装置１１００は、Ｓ９０３における第２信号の送信を実行することはない。
【０１００】
このように、第２実施形態は、車上装置１２００からの要求があった場合にのみ、地上装置１１００が第２信号を送信するように構成されている。したがって、第２実施形態によれば、車両Ｖの位置検出が必要な場合にのみ、適切なタイミングで、位置検出に必要な第２信号の送受信を実行することができる。
【０１０１】
＜第１実施形態および第２実施形態の変形例＞
上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、屋内における移動体としての車両Ｖの位置を検出するための技術が例示されている。しかしながら、この技術は、屋内以外にも、たとえばビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境に対して広く適用可能である。また、この技術は、車両Ｖ以外の移動体の位置を検出するためにも利用可能である。
【０１０２】
また、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、地上装置１００（および１１００）と車上装置２００（および１２００）との信号の送受信により、車上装置２００が設けられた車両Ｖの位置を検出する構成が例示されている。しかしながら、変形例として、車上装置を有した車両同士で行われる所定の信号の送受信の結果に基づいて、各車両が自らの位置を検出するという構成も考えられる。この構成において、各車両は、通信相手の車両の位置を、当該通信相手の車両が写るようにカメラなどによって撮像された画像に対する画像認識処理を実施したり、通信相手の車両がオドメトリなどの手法で自ら推定した位置をいわゆる車車間通信によって受信したりすることで取得することが可能である。そして、各車両は、このように取得された通信相手の車両の位置と、車両同士での所定の信号の送受信の結果と、に基づいて、自らの位置を検出する。
【０１０３】
また、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、第２信号送信部１２１および１２２（送波器１２１ａおよび１２２ａ）が水平方向において互いに異なる位置に設けられ、第２信号受信部２２１および２２２（受波器２２１ａおよび２２２ａ）も水平方向において互いに異なる位置に設けられた構成が例示されている。しかしながら、変形例として、第２信号送信部および第２信号受信部が鉛直方向において異なる位置に設けられた構成も考えられる。この構成では、車両の位置として、車両のピッチ方向の傾き（路面の傾きを含む）を取得することが可能になる。
【０１０４】
また、上述した第１実施形態では、第１装置としての地上装置１００が第１信号送信部１１０を有し、第２装置としての車上装置２００が第１信号受信部２１０を有する構成が例示されている。しかしながら、第１装置が第１信号受信部を有し、第２装置が第１信号送信部を有する構成であっても、適切な制御を実施すれば、上述した第１実施形態と同等の結果を得ることは可能である。
【０１０５】
同様に、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、第１装置としての地上装置１００（および１１００）が第２信号送信部１２１および１２２を有し、第２装置としての車上装置２００（および１２００）が第２信号受信部２２１および２２２を有する構成が例示されている。しかしながら、第１装置が第２信号受信部を有し、第２装置が第２信号送信部を有する構成であっても、適切な制御を実施すれば、上述した第１実施形態（および第２実施形態）と同等の結果を得ることは可能である（たとえば後述する第３実施形態参照）。
【０１０６】
また、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、第２装置としての車上装置２００（および１２００）が位置検出部２３０を有する構成が例示されている。しかしながら、第１装置としての地上装置１００（および１１００）が位置検出部を有する構成であっても、第１装置および第２装置の両方が位置検出部を有する構成であっても、適切な制御を実施すれば、上述した第１実施形態と同等の結果を得ることは可能である（たとえば後述する第３実施形態参照）。
【０１０７】
また、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、２つの第２信号送信部１２１および１２２（送波器１２１ａおよび１２２ａ）と、２つの第２信号受信部２２１および２２２（受波器２２１ａおよび２２２ａ）が設けられた構成が例示されている。しかしながら、上述した図３および図４のいずれかの手法が使用可能になる条件は、第２信号送信部および第２信号受信部のうち少なくとも一方が少なくとも２つ設けられていることである。したがって、第２信号送信部が１つだけ設けられるとともに第２信号受信部が２つ以上設けられた構成であっても、第２信号送信部が２つ以上設けられるとともに第２信号受信部が１つだけ設けられた構成であっても、第２信号送信部および第２信号受信部が共に３つ以上設けられた構成であっても、適切な制御を実施すれば、上述した第１実施形態と同等の結果を得ることが可能である。
【０１０８】
ただし、車両Ｖの位置の推定は、上述した図３および図４のいずれかの手法を使用しなくても、つまり第２信号送信部および第２信号受信部がそれぞれ１つずつしか設けられていなくても、実現可能である。たとえば、第１の時点における第２信号の送受信の結果と、第１の時点とは異なる第２の時点における第２信号の送受信の結果と、第１の時点と第２の時点との間の期間において各種のセンサ（舵角センサや車輪速センサなど）の検出結果に基づいて車両Ｖ自身で推定した車両Ｖの移動を表すパラメータと、を利用すれば、第２信号送信部および第２信号受信部がそれぞれ１つずつしか設けられていなくても、車両Ｖの位置は推定可能である。
【０１０９】
また、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、第１信号が光などの電磁波を用いて送受信され、第２信号が音波を用いて送受信される構成が例示されている。しかしながら、第１信号を送受信するための波動（第１波動）の伝播速度（第１速度）が、第２信号を送受信するための波動（第２波動）の伝播速度（第２速度）よりも早ければ、上述した第１実施形態（および第２実施形態）と同等の結果を得ることは可能である。
【０１１０】
また、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、地上装置１００（および１１００）に対する電力供給について特に例示されていないが、地上装置１００（および１１００）に対する電力供給は、外部電源に接続するための給電配線などといった通常の手段によって実現されてもよいし、後述する第３実施形態のような技術によって実現されてもよい。
【０１１１】
さらに、上述した第１実施形態（および第２実施形態）では、位置検出が実施される状況として、車両Ｖが屋内の領域Ａ１内へ自動運転（半自動運転）によって移動して駐停車するような状況（図１参照）が例示されている。しかしながら、位置検出は、図１に示される状況の他、以下に説明するような状況にも適用可能である。
【０１１２】
図１０は、第１実施形態および第２実施形態の変形例にかかる位置検出システムの適用例を示した例示的かつ模式的な図である。
【０１１３】
図１０に示されるように、第１実施形態および第２実施形態の変形例にかかる位置検出システムは、たとえばショッピングモールの屋内駐車場のような、柱などといった位置が不変の構造物Ｐが複数設けられた屋内の領域Ａ２の通路を車両Ｖが自動運転（半自動運転）によって移動するような状況に適用される。このような状況においても、走行中の車両Ｖの位置（現在位置）を把握することは重要である。
【０１１４】
図１０に示される例では、構造物Ｐの予め決められた位置に設けられた地上装置２１００（送波器１２１ａおよび１２２ａ）と、車両Ｖに設けられた車上装置２２００（受波器２２１ａおよび２２２ａ）との間で第２信号が送受信され、当該第２信号の送受信の結果に基づいて、上述した図３および図４のいずれかの手法により、車両Ｖの位置検出が実施される。
【０１１５】
なお、図１０に示されるような、送波器１２１ａおよび１２２ａの組み合わせが３組以上設けられた構成においては、どの組の送波器１２１ａおよび１２２ａから送信された第２信号か、車上装置２２００側で適宜判別する必要がある。したがって、図１０に示される例では、第２信号に位相変調などを利用した符号化が施されることで、第２信号に識別情報が付与されうる。
【０１１６】
＜第３実施形態＞
車上側と地上側との両方に位置検出のための装置を設けることが前提となる上記のような構成においては、地上側の装置に対する電力供給に工夫の余地がある。すなわち、車上側の装置に対する電力供給は、車両Ｖ内の電源を用いれば容易に実現することができるが、地上側の装置に対する電力供給は、通常、外部電源に接続するための給電配線など、構成の複雑化の要因となりうる何らかの手段を別途用意しなければ、容易に実現することができない。
【０１１７】
そこで、第３実施形態は、以下に説明するような構成により、地上側の装置に対する電力供給を容易に（簡単な構成で）実現する。
【０１１８】
図１１は、第３実施形態にかかる位置検出システムの地上装置３１００および車上装置３２００の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。この第３実施形態では、車両Ｖの位置を特定する機能が地上装置３１００に設けられている。なお、地上装置３１００は、「第１装置」および「処理装置」の一例であり、車上装置３２００は、「第２装置」の一例である。
【０１１９】
図１１に示されるように、地上装置３１００は、通信部３１１０と、２つの第２信号受信部３１２１および３１２２と、蓄電部３１３０と、位置検出部３１４０と、を有している。なお、第２信号受信部３１２１および３１２２は、「受信部」の一例である。また、通信部３１１０は、「送信部」の一例であるとともに「処理部」の一例であり、位置検出部３１４０は、「処理部」の一例である。また、通信部３１１０は、第１信号送信部３１１１と、位置情報送信部３１１２と、を有しており、位置検出部３１４０は、位置関係特定部３１４１と、位置推定部３１４２と、を有している。
【０１２０】
第１信号送信部３１１１、第２信号受信部３１２１および３１２２、位置関係特定部３１４１、および位置推定部３１４２は、上述した第１実施形態および第２実施形態における同名の構成と略同様の機能を有している。
【０１２１】
より具体的に、第１信号送信部３１１１は、たとえば光などの電磁波を送受信するアンテナ３１１０ａを介して、車両Ｖの位置検出の実施のトリガを含む第１信号を送信する。また、第２信号受信部３１２１および３１２２は、それぞれ、音波（超音波）を受信する受波器３１２１ａおよび３１２２ａを介して、第１信号とは異なる第２信号を受信する。なお、受波器３１２１ａおよび３１２２ａは、たとえば圧電素子などといった、音波の受信に応じて振動する振動子３１２０を有している。
【０１２２】
また、位置関係特定部３１４１は、第１信号送信部３１１１による第１信号の送信に応じて第２信号受信部３１２１および３１２２により受信される第２信号に基づいて、地上装置３１００と車両Ｖ（車上装置３２００）との（相対的な）位置関係を特定する。このような位置関係の特定に、上述した第１実施形態および第２実施形態と同様の、第２信号の送信時刻と受信時刻との差に基づいた方法や、第２信号の受信方位に基づいた方法などが使用されることは言うまでもない。そして、位置推定部３１４２は、地上装置３１００自身の（予め記憶された絶対的な）位置と、位置関係特定部３１４１により特定された位置関係と、に基づいて、車両Ｖ（車上装置３２００）の位置を推定（検出、算出、取得）する。
【０１２３】
一方、車上装置３２００は、通信部３２１０と、２つの第２信号送信部３２２１および３２２２と、制御部３２３０と、を有している。通信部３２１０は、第１信号受信部３２１１と、位置情報受信部３２１２と、を有している。
【０１２４】
第１信号受信部３２１１、および第２信号送信部３２２１および３２２２は、上述した第１実施形態および第２実施形態における同名の構成と略同様の機能を有している。
より具体的に、第１信号受信部３２１１は、たとえば光などの電磁波を送受信するアンテナ３２１０ａを介して、第１信号を受信する。また、第２信号送信部３２２１および３２２２は、それぞれ、音波（超音波）を送信する送波器３２２１ａおよび３２２２ａを介して、第２信号を送信する。なお、送波器３２２１ａおよび３２２２ａは、上述した受波器３１２１ａおよび３１２２ａと同様に、たとえば圧電素子などといった、音波の受信に応じて振動する振動子３２２０を有している。
【０１２５】
ここで、第３実施形態においては、地上装置３１００に設けられる蓄電部３１３０および位置情報送信部３１１２と、車上装置３２００に設けられる位置情報受信部３２１２および制御部３２３０と、において、上述した第１実施形態および第２実施形態と明確に異なっている。以下、これらの構成についてより詳細に説明する。
【０１２６】
蓄電部３１３０は、第２信号受信部３１２１および３１２２による第２信号の受信に応じて発生する電力を蓄える。より具体的に、蓄電部３１３０は、受波器３１２１ａおよび３１２２ａの振動子３１２０の振動に応じて発生する電力を蓄える。すなわち、第２信号受信部３１２１および３１２２による第２信号の受信は、受波器３１２１ａおよび３１２２ａの振動子３１２０の振動に起因するので、蓄電部３１３０は、振動子３１２０の振動による力学的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換し、当該電気的なエネルギーを電力として蓄える。
【０１２７】
蓄電部３１３０は、蓄えた電力を、地上装置３１００の各部に供給する。これにより、地上装置３１００は、蓄電部３１３０に蓄えられた電力に基づいて動作する。たとえば、第１信号送信部３１１１は、蓄電部３１３０に蓄えられた電力に基づいて第１信号の送信を実施し、位置検出部３１４０は、蓄電部３１３０に蓄えられた電力に基づいて車両Ｖ（車上装置３２００）の位置の検出を実施する。
【０１２８】
ここで、第３実施形態においては、車両Ｖ（車上装置３２００）の位置の検出が、地上装置３１００によって実施される。しかしながら、車両Ｖの位置は、自動走行などといった車両Ｖの走行制御に利用されるものであるので、地上装置３１００によって検出された後、車両Ｖ側に伝達されることが必要となる。
【０１２９】
そこで、第３実施形態において、位置情報送信部３１１２は、位置検出部３１４０による検出結果を、車両Ｖの位置を表す位置情報として、アンテナ３１１０ａを介して車上装置３２００に送信する。
【０１３０】
そして、第３実施形態において位置情報受信部３２１２は、位置情報送信部３１１２からの位置情報を、アンテナ３２１０ａを介して受信する。そして、制御部３２３０は、位置情報受信部３２１２により受信された位置情報を、車両Ｖの走行制御を司るＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）などといった走行制御部（不図示）に通知する。これにより、車両Ｖの走行制御に、地上装置３１００によって検出された車両Ｖの正確な位置を反映することができる。
【０１３１】
なお、制御部３２３０は、位置情報受信部３２１２を含む通信部３２１０の制御の他、第２信号送信部３２２１および３２２２の制御も司る。
【０１３２】
ところで、第３実施形態の技術は、車両Ｖが駐車場内を自動走行することで所定の駐車領域に自動で駐車する自動バレー駐車のような、複数の車両Ｖが駐車場内を同時に走行しうる状況にも適用されうる。このような状況においては、駐車場内の所定の位置に設けられた地上装置３１００が、複数の車両Ｖ（車上装置３２００）から同時に第２信号を受信しうるので、上述した変形例において触れたような、地上装置３１００側で複数の車両Ｖを適切に識別するための技術が必要となる。
【０１３３】
そこで、第３実施形態において、第２信号送信部３２２１および３２２２は、位相変調や振幅変調、周波数変調などを用いた符号化に基づき、音波としての第２信号を、車両Ｖ（車上装置３２００）に固有に設定された識別情報を付与した符号化信号として送信する。そして、位置検出部３１４０は、第２信号受信部３１２１および３１２２により受信された符号化信号を復号することで得られる識別情報に基づいて、当該識別情報に対応した車両Ｖ（車上装置３２００）の位置を検出する。これにより、地上装置３１００が複数の車両Ｖ（車上装置３２００）から同時に第２信号を受信する状況が発生した場合においても、それら複数の車両Ｖ（車上装置３２００）をそれぞれ区別しながら、適切に位置検出を実施することができる。
【０１３４】
次に、図１２および図１３を参照して、第３実施形態にかかる位置検出システムで実行される処理の一例について説明する。
【０１３５】
図１２は、第３実施形態にかかる位置検出システムの地上装置３１００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図１２に示される処理フローは、車上装置３２００からの第２信号が受信されることで受波器３１２１ａおよび３１２２ａの振動子３１２０が振動し、その結果として蓄電部３１３０に所定の電力が蓄えられた場合に開始する。
【０１３６】
図１２に示される処理フローでは、まず、Ｓ１２０１において、地上装置３１００は、通信部３１１０の第１信号送信部３１１１により、光などの電磁波を用いた第１信号を送信する。
【０１３７】
そして、Ｓ１２０２において、地上装置３１００は、Ｓ１２０１で送信された第１信号に対する車上装置３２００からの応答（後述）が通信部３１１０により受信されたか否かを判断する。
【０１３８】
Ｓ１２０２において、第１信号に対する応答が受信されていないと判断された場合、Ｓ１２０１に処理が戻る。一方、Ｓ１２０２において、第１信号に対する応答が受信されたと判断された場合、Ｓ１２０３に処理が進む。
【０１３９】
Ｓ１２０３において、地上装置３１００は、車上装置３２００から送信される第２信号としての符号化信号を、第２信号受信部３１２１および３１２２により受信する。前述したように、車上装置３２００から送信される符号化信号には、車上装置３２００に対して固有に設定された識別情報が付与されている。
【０１４０】
Ｓ１２０４において、地上装置３１００（たとえば位置検出部３１４０）は、Ｓ１２０３で受信された符号化信号を復号し、当該符号化信号に付与された識別情報を特定する。
【０１４１】
そして、Ｓ１２０５において、地上装置３１００は、Ｓ１２０４で特定された識別情報に対応した車上装置３２００と地上装置３１００との位置関係を、位置検出部３１４０の位置関係特定部３１４１により特定する。なお、位置関係は、第２信号（符号化信号）の送信時刻と受信時刻との差や、第２信号（符号化信号）の受信方位などに基づく前述したような方法で特定される。
【０１４２】
Ｓ１２０６において、地上装置３１００は、Ｓ１２０５で特定された位置関係に基づいて、Ｓ１２０４で特定された識別情報に対応した車上装置３２００が搭載された車両Ｖの位置を、位置検出部３１４０の位置推定部３１４２により推定する。
【０１４３】
そして、Ｓ１２０７において、地上装置３１００は、Ｓ１２０６の推定結果としての位置情報を、通信部３１１０の位置情報送信部３１１２により送信する。そして、Ｓ１２０１に処理が戻る。
【０１４４】
一方、図１３は、第３実施形態にかかる位置検出システムの車上装置３２００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【０１４５】
図１３に示される処理フローでは、まず、Ｓ１３０１において、車上装置３２００は、第２信号としての符号化信号を、第２信号送信部３２２１および３２２２により送信する。
【０１４６】
そして、Ｓ１３０２において、車上装置３２００は、上述したＳ１２０１において地上装置３１００から送信された第１信号が、通信部３２１０の第１信号受信部３２１１により受信されたか否かを判断する。
【０１４７】
Ｓ１３０２において、第１信号が受信されていないと判断された場合、Ｓ１３０１に処理が戻る。一方、Ｓ１３０２において、第１信号が受信されたと判断された場合、Ｓ１３０３に処理が進む。
【０１４８】
そして、Ｓ１３０３において、車上装置３２００は、Ｓ１２０２で受信された第１信号に対する応答を、光などの電磁波を用いて、通信部３２１０により送信する。
【０１４９】
そして、Ｓ１３０４において、車上装置３２００は、第２信号としての符号化信号を、第２信号送信部３２２１および３２２２により送信する。
【０１５０】
そして、Ｓ１３０５において、車上装置３２００（たとえば制御部３２３０）は、地上装置３１００の位置検出部３１４０によって検出（推定）された位置情報が、通信部３２１０の位置情報受信部３２１２により受信されたか否かを判断する。
【０１５１】
Ｓ１３０５において、位置情報が受信されていないと判断された場合、Ｓ１３０４に処理が戻る。一方、Ｓ１３０５において、位置情報が受信されたと判断された場合、Ｓ１３０６に処理が進む。
【０１５２】
Ｓ１３０６において、車上装置３２００（たとえば制御部３２３０）は、Ｓ１３０５で受信された位置情報を、車両Ｖの走行制御を司る走行制御部（不図示）に通知し、走行制御に反映する。そして、Ｓ１３０１に処理が戻る。
【０１５３】
以上説明したように、第３実施形態にかかる地上装置３１００は、移動体としての車両Ｖに搭載された車上装置３２００により送信される信号（第２信号）を受信する受信部としての第２信号受信部３１２１および３１２２と、第２信号受信部３１２１および３１２２による第２信号の受信に応じて発生する電力を蓄える蓄電部３１３０と、蓄電部３１３０に蓄えられた電力に基づいて、第２信号を利用して、車両Ｖの位置検出のための処理を実行する処理部としての第１信号送信部３１１１および位置検出部３１４０と、を備える。
【０１５４】
上述した地上装置３１００によれば、衛星を利用することなく、移動体の位置検出のための処理を実行することができるので、たとえば屋内やビルの谷間などといった、衛星を利用した測位の誤差が大きくなりやすい環境においても、車両Ｖの位置を把握することができる。また、上述した地上装置３１００によれば、地上装置３１００に対する電力供給を非接触で実現することができる。これにより、外部電源に接続するための給電配線など、構成の複雑化の要因となりうる何らかの手段を別途用意することなく、地上装置３１００に対する電力供給を容易に（簡単な構成で）実現することができる。
【０１５５】
＜第３実施形態の変形例＞
第３実施形態においても、第１実施形態および第２実施形態の変形例と同様の変形例を適宜想定することが可能である。第１実施形態および第２実施形態の変形例の具体的な内容については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。
【０１５６】
＜第４実施形態＞
上述した第１〜第３実施形態では、第１信号の送受信が単一のアンテナによって実現される例が記載されている。しかしながら、本開示の技術は、第１信号を送信するための構成と受信するための構成とが別々に分かれた例にも適用することが可能である。たとえば、本開示の技術は、第１信号を送信するための構成が、ＬＥＤなどの発光部であり、第１信号を受信するための構成が、発光部からの光を受光するカメラなどの受光部である例にも適用することが可能である。
【０１５７】
また、上述した第１〜第３実施形態では、第２信号の送信が送波器によって実現され、第２信号の受信が受波器によって実現される例が記載されている。しかしながら、本開示の技術は、第２信号の送受信を、送波器としても受波器としても機能する送受波器によって実現される例にも適用することが可能である。
【０１５８】
さらに、上述した第１〜第３実施形態では、第１信号を送受信するための構成が地上側に１つしか設けられていない例、すなわち、第１信号を送受信するための構成が、第２信号を送受信するための２つの構成に対して共用されている例が記載されている。しかしながら、本開示の技術は、第１信号を送受信するための構成が、第２信号を送受信するための２つの構成のそれぞれに１つずつ対応するように、地上側に２つ設けられている例にも適用することが可能である。
【０１５９】
ところで、上述した第１〜第３実施形態のような位置検出システムが正常に動作するためには、第１信号および第２信号を送受信するための構成が正常に動作することが前提となる。したがって、上述した第１〜第３実施形態のような位置検出システムにおいては、第１信号および第２信号を送受信するための構成が正常に動作するか否かの判定を、位置検出に先だって実行することができれば、より有益である。
【０１６０】
そこで、第４実施形態は、以下に説明するような構成および動作に基づき、第１信号および第２信号を送受信するための構成が正常に動作するか否かの判定を、位置検出に先だって実行する。なお、以下では、便宜上、位置検出のために上述した第１〜第３実施形態のような形で送受信される第１信号および第２信号を、それぞれ、第１の第１信号および第１の第２信号と記載することがある。
【０１６１】
図１４は、第４実施形態にかかる位置検出システムの適用例を示した例示的かつ模式的な図である。図１４に示されるように、第４実施形態にかかる位置検出システムも、上述した第１〜第３実施形態と同様に、移動体としての車両Ｖが屋内の領域Ａ１内へ自動運転（半自動運転）によって移動して駐停車するような状況に適用される。
【０１６２】
また、図１４に示されるように、第４実施形態にかかる位置検出システムは、領域Ａ１の近傍に固定的に設置された２つの地上装置１４０１および１４０２と、車両Ｖに搭載された車上装置１５００と、を備えている。以下では、特に区別する必要がない場合、地上装置１４０１および１４０２を地上装置１４００と簡単に記載することがある。なお、２つの地上装置１４００は、共に、「第１装置」の一例であり、一方の地上装置１４００は、「第１の第１装置」の一例であり、他方の地上装置１４００は、「第２の第１装置」の一例である。また、車上装置１５００は、「第２装置」の一例である。
【０１６３】
ここで、図１４に示される例では、第１の第２信号を送受信するための車上装置１５００側の構成としての２つの送受波器１５３１および１５３２のみが図示されているが、次の図１５に示されるように、第４実施形態では、２つの地上装置１４００および車上装置１５００の全てが、第１の第１信号を送受信するための構成と、第１の第２信号を送受信するための構成と、を備えている。そして、２つの地上装置１４００および車上装置１５００は、光および音波（超音波）を利用して相互に通信可能に構成されている。光は、第１の第１信号を送受信するための第１波動の一例であり、音波（超音波）は、第１の第２信号を送受信するための第２波動の一例である。
【０１６４】
図１５は、第４実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１４００および車上装置１５００の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。なお、２つの地上装置１４０１および１４０２は、同一の構成を有しているため、それぞれ区別せずに同一の符号を用いて一括して説明する。
【０１６５】
図１５に示されるように、第４実施形態において、地上装置１４００は、第１信号送信部１４１０と、第１信号受信部１４２０と、第２信号送受信部１４３０と、処理部１４４０と、を備えている。第２信号送受信部１４３０は、「第２信号送信部」の一例であるとともに「第２信号受信部」の一例である。
【０１６６】
第１信号送信部１４１０は、発光部１４１１を介して、光に基づく信号を送信する。第４実施形態では、発光部１４１１からの光に基づく信号が他の地上装置１４００および車上装置１５００の両方に届くように、発光部１４１１のスペックが設定される。
【０１６７】
第１信号受信部１４２０は、受光部１４２１を介して、他の地上装置１４００および車上装置１５００から送信される光に基づく信号を受信する。
【０１６８】
第２信号送受信部１４３０は、送受波器１４３１を介して、他の地上装置１４００および車上装置１５００との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信する。
【０１６９】
処理部１４４０は、地上装置１４００において実行されるべき各種の処理を実行する。処理部１４４０は、第１判定部１４４１と、第２判定部１４４２と、距離検出部１４４３と、を備えている。なお、地上装置１４０１および１４０２のうち一方の距離検出部１４４３は、「第１距離検出部」の一例であり、他方の距離検出部１４４３は、「第２距離検出部」の一例である。
【０１７０】
詳細は後述するが、第１判定部１４４１は、第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０に、他の地上装置１４００との間で、光に基づく第１判定信号および当該第１判定信号に対する応答の送受信を試行させることで、２つの地上装置１４００の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０の異常の有無を判定する。なお、以下では、説明の便宜上、光に基づく第１判定信号および当該第１判定信号に対する応答を、位置検出のための第１の第１信号と区別する意味で、第２の第１信号と記載することがある。
【０１７１】
また、第２判定部１４４２は、第２信号送受信部１４３０に、他の地上装置１４００との間で、音波（超音波）に基づく第２判定信号および当該第２判定信号に対する応答の送受信を試行させることで、２つの地上装置１４００の第２信号送受信部１４３０の異常の有無を判定する。なお、以下では、説明の便宜上、音波（超音波）に基づく第２判定信号および当該第２判定信号に対する応答を、位置検出のための第１の第２信号と区別する意味で、第２の第２信号と記載することがある。
【０１７２】
ここで、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合、位置検出のための第１の第１信号および第２の第２信号の送受信を実行することができないので、上述した第１〜第３実施形態と同様の方法で位置検出を実行することができない。
【０１７３】
したがって、距離検出部１４４３は、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合に、上述した第１〜第３実施形態とは異なる方法で、位置検出のための情報として、地上装置１４００と車上装置１５００との間の距離を検出する。距離検出部１４４３により検出された距離は、音波（超音波）に基づく信号として、第２信号送受信部１４３０によって車上装置１５００に向けて送信される。
【０１７４】
なお、距離検出部１４４３がどのような方法で距離を検出するかの詳細については、シーケンス図およびフローチャートなどを参照しながら後で説明するため、ここではこれ以上の説明を省略する。
【０１７５】
一方、第４実施形態において、車上装置１５００は、第１信号送信部１５１０と、第１信号受信部１５２０と、２つの第２信号送受信部１５３０および１５４０と、処理部１５５０と、を備えている。第２信号送受信部１５３０および１５４０は、「第２信号送信部」の一例であるとともに「第２信号受信部」の一例である。
【０１７６】
第１信号送信部１５１０は、発光部１５１１を介して、光に基づく信号を送信する。第４実施形態では、発光部１５１１からの光に基づく信号が地上装置１４０１および１４０２の両方に届くように、発光部１５１１のスペックが設定される。
【０１７７】
第１信号受信部１５２０は、受光部１５２１を介して、地上装置１４０１および１４０２から送信される光に基づく信号を受信する。
【０１７８】
第２信号送受信部１５３０は、送受波器１５３１を介して、地上装置１４０１および１４０２との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信する。同様に、第２信号送受信部１５４０は、送受波器１５４１を介して、地上装置１４０１および１４０２との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信する。第２信号送受信部１５３０および１５４０は、互いに異なる位置に設けられている（図１４参照）。
【０１７９】
処理部１５５０は、地上装置１４００において実行されるべき各種の処理を実行する。処理部１５５０は、制御部１５５１と、位置検出部１５５２と、を備えている。
【０１８０】
詳細は後述するが、制御部１５５１は、所定の条件下で、第２信号送受信部１５３０および１５４０を、音波（超音波）に基づく信号の受信専用の受信モードに設定する。また、位置検出部１５５２は、車両Ｖの現在位置を検出する。
【０１８１】
ここで、第４実施形態において、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合、位置検出部１５５２は、第２信号送受信部１５３０および１５４０によって取得される距離検出部１４４３の検出結果に基づいて、車両Ｖの現在位置を検出する。これにより、第４実施形態では、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができない場合であっても、車両Ｖの現在位置を検出することができる。
【０１８２】
なお、第４実施形態において、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０の両方が正常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができる。したがって、この場合、地上装置１４００および車上装置１５００は、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を通常動作として実行し、位置検出部１５５２は、上述した第１〜第３実施形態と同様の方法で車両Ｖの現在位置を検出する。
【０１８３】
以下、図１６を参照して、第４実施形態の特徴的な動作の流れとして、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合における地上装置１４００および車上装置１５００の連携した動作の流れを説明する。
【０１８４】
図１６は、第４実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１４００および車上装置１５００の動作の一例を示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。
【０１８５】
図１６に示されるように、まず、Ｓ１６０１において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、音波（超音波）に基づく検知信号を、地上装置１４００に向けて送信する。検知信号は、たとえば、車両Ｖが自動運転に当たり障害物の検知を実行するような状況で、自動でまたはドライバの操作に応じて送信される。
【０１８６】
そして、Ｓ１６０２において、地上装置１４０１は、検知信号を受信すると、第１信号送信部１４１０により、光に基づく第１判定信号を、地上装置１４０２に向けて送信する。前述したように、第１判定信号は、地上装置１４０１および１４０２の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０の異常の有無の判定に用いられる第２の第１信号の一例である。
【０１８７】
第１判定信号が地上装置１４０１から地上装置１４０２に正常に届いた場合、Ｓ１６０３において、地上装置１４０２は、第１信号送信部１４１０により、第１判定信号に対する応答を、地上装置１４０１に向けて送信する。
【０１８８】
しかしながら、
（１）地上装置１４０１の第１信号送信部１４１０が異常である場合と、
（２）地上装置１４０１の第１信号送信部１４１０が正常であっても、地上装置１４０２の第１信号受信部１４２０が異常である場合と、
（３）地上装置１４０１の第１信号送信部１４１０および地上装置１４０２の第１信号受信部１４２０が正常であっても、地上装置１４０１の第１信号送信部１４１０が異常である場合と、
（４）地上装置１４０１の第１信号送信部１４１０、地上装置１４０２の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０が正常であっても、地上装置１４０１の第１信号受信部１４２０が異常である場合と、
においては、地上装置１４０１と地上装置１４０２との間で第１判定信号および当該第１判定信号に対する応答の送受信が正常に実行されない。
【０１８９】
したがって、地上装置１４０１の第１判定部１４４１は、第１判定信号に対する応答が、たとえば当該第１判定信号を送信してから所定時間内に受信されない場合、上記の（１）〜（４）のいずれかに該当し、地上装置１４０１および１４０２のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であると判定する。
【０１９０】
以下、第１判定部１４４１が、地上装置１４０１および１４０２のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であると判定したことを前提として説明を進める。
【０１９１】
Ｓ１６０４において、地上装置１４０１は、第２信号送受信部１４３０により、音波（超音波）に基づく第２判定信号を、地上装置１４０２に向けて送信する。前述したように、第２判定信号は、地上装置１４０１および１４０２の第２信号送受信部１４３０の異常の有無の判定に用いられる第２の第２信号の一例である。
【０１９２】
第２判定信号が地上装置１４０１から地上装置１４０２に正常に届いた場合、Ｓ１６０５において、地上装置１４０２は、第２信号送受信部１４３０により、第２判定信号に対する応答を、地上装置１４０１に向けて送信する。
【０１９３】
しかしながら、
（５）地上装置１４０１の第２信号送受信部１４３０の送信機能が異常である場合と、
（６）地上装置１４０１の第２信号送受信部１４３０の送信機能が正常であっても、地上装置１４０２の第２信号送受信部１４３０の受信機能が異常である場合と、
（７）地上装置１４０１の第２信号送受信部１４３０の送信機能および地上装置１４０２の第２信号送受信部１４３０の受信機能が正常であっても、地上装置１４０２の第２信号送受信部１４３０の送信機能が異常である場合と、
（８）地上装置１４０１の第２信号送受信部１４３０の送信機能、地上装置１４０２の第２信号送受信部１４３０の受信機能および送信機能が正常であっても、地上装置１４０１の第２信号送受信部１４３０の受信機能が異常である場合と、
においては、地上装置１４０１と地上装置１４０２との間で第２判定信号および当該第２判定信号に対する応答の送受信が正常に実行されない。
【０１９４】
したがって、地上装置１４０１の第２判定部１４４２は、第２判定信号に対する応答が、たとえば当該第２判定信号を送信してから所定時間内に受信されない場合、上記の（５）〜（８）のいずれかに該当し、地上装置１４０１および１４０２のうち少なくとも一方の第２信号送受信部１４３０が異常であると判定する。
【０１９５】
以下、第２判定部１４４２が、地上装置１４０１および１４０２の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であると判定したことを前提として説明を進める。この場合、地上装置１４０１は、第２信号送受信部１４３０により、音波（超音波）に基づく以下に説明するような通知信号および識別信号を、車上装置１５００に向けて段階的に送信する。なお、以下では、通知信号および識別信号を、上述した第１および第２の第２信号と区別する意味で、第３の第２信号と記載することがある。
【０１９６】
Ｓ１６０６において、地上装置１４０１は、第２信号送受信部１４３０により、第３の第２信号の一つとしての通知信号を、車上装置１５００に向けて送信する。通知信号とは、地上装置１４０１および１４０２のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることの通知を含むように符号化された信号である。
【０１９７】
Ｓ１６０７において、車上装置１５００は、通知信号の受信に応じて、第２信号送受信部１５３０および１５４０を、音波（超音波）に基づく信号の地上装置１４０１からのさらなる受信に備えた受信モードに設定する。
【０１９８】
Ｓ１６０８において、地上装置１４０１は、第２信号送受信部１４３０により、第３の第２信号の他の一つとしての識別信号を、車上装置１５００に向けて送信する。識別信号とは、所定の識別情報（たとえば地上装置１４０１の識別情報）を含むように符号化された信号である。なお、このとき、地上装置１４０１は、識別信号の送信タイミングを記憶しておく。
【０１９９】
Ｓ１６０９において、車上装置１５００は、識別信号の受信に応じて、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、音波（超音波）に基づく時間情報信号を、地上装置１４０１に向けて送信する。時間情報信号とは、車上装置１５００の第２信号送受信部１５３０および１５４０が識別信号を受信してから時間情報信号を送信するまでに要する準備時間を含むように符号化された信号である。準備時間は、たとえば、第２信号送受信部１５３０および１５４０の回路のスペックに応じて決まる所定時間を含んでいる。以下では、時間情報信号を、上述した第１〜第３の第２信号と区別する意味で、第４の第２信号と記載することがある。
【０２００】
Ｓ１６１０において、地上装置１４０１は、時間情報信号の受信に応じて、距離検出部１４４３により、地上装置１４０１と車上装置１５００との間の距離を検出する。より具体的に、地上装置１４０１は、識別信号の送信タイミングと、時間情報信号の受信タイミングと、の差から、時間情報信号から抽出される準備時間を差し引いた時間に基づいて、音速を考慮して、地上装置１４０１と車上装置１５００との間の距離を検出する。識別信号の送信タイミングと時間情報信号の受信タイミングとの差から準備時間を差し引いた時間は、地上装置１４０１と車上装置１５００との間における音波（超音波）の往復時間に相当するので、たとえば当該往復時間と音速との積を２で割れば、地上装置１４０１と車上装置１５００との間の距離を検出（推定）することができる。
【０２０１】
Ｓ１６１１において、地上装置１４０１は、第２信号送受信部１４３０により、Ｓ１６１０の検出結果を、音波（超音波）に基づく信号に載せて、車上装置１５００に向けて送信する。より具体的に、地上装置１４０１は、第２信号送受信部１４３０により、Ｓ１６１０で検出された距離を含むように符号化された信号を、車上装置１５００に向けて送信する。
【０２０２】
Ｓ１６１２において、車上装置１５００は、地上装置１４０１の距離検出部１４４３の検出結果の受信に応じて、地上装置１４０１と車上装置１５００との位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、車両Ｖの位置を検出する。なお、図１６には図示されていないが、地上装置１４０２は、車上装置１５００から検知信号の受信に応じて、地上装置１４０１と同様の動作を実行するので、車上装置１５００は、地上装置１４０２の距離検出部１４４３の検出結果も同様に受信する。したがって、Ｓ１６１２において、車上装置１５００は、地上装置１４０１と車上装置１５００との位置関係と、地上装置１４０２と車上装置１５００との位置関係と、の両方を特定し、特定した位置関係に基づいて、車両Ｖの位置を検出する。
【０２０３】
このように、第４実施形態にかかる地上装置１４００および車上装置１５００は、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができない場合であっても、第２〜第４の第２信号の送受信の結果に基づいて、車両Ｖの現在位置を検出する。
【０２０４】
なお、第４実施形態では、第１判定部１４４１および第２判定部１４４２の判定結果が、図１６に示される例の前提となるパターン（光に基づく信号の送受信は不可能だが音波（超音波）に基づく信号の送受信は可能なパターン）と異なる他のパターンを示す場合も想定される。
【０２０５】
たとえば、第４実施形態では、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０の両方が正常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合も想定される。この場合、地上装置１４００および車上装置１５００は、前述したように、通常動作として、位置検出のための第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を上述した第１〜第３実施形態と同様の形で実行し、上述した第１〜第３実施形態と同様の方法で車両Ｖの現在位置を検出する。
【０２０６】
さらに、第４実施形態では、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第２信号送受信部１４３０が異常であることを示す場合も想定される。詳細は後述するが、この場合、地上装置１４００は、異常を通知するための、音波（超音波）に基づくシステム異常信号を車上装置１５００に向けて送信し、車上装置１５００は、システム異常信号の受信に応じて、光に基づく信号および音波（超音波）に基づく信号を利用した地上装置１４００との通信の試行を終了する。なお、以下では、システム異常信号を、上述した第１〜第４の第２信号と区別する意味で、第８の第２信号と記載することがある。なお、第５〜第７の第２信号については、後述する変形例（図１９参照）において説明する。
【０２０７】
以下、地上装置１４００および車上装置１５００が実行する一連の処理を個別に説明する。
【０２０８】
図１７は、第４実施形態にかかる位置検出システムの地上装置１４００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図１７に示される一連の処理は、車上装置１５００からの検知信号（図１６のＳ１６０１参照）の受信に応じて開始する。
【０２０９】
図１７に示されるように、第４実施形態では、まず、Ｓ１７０１において、地上装置１４００は、第１信号送信部１４１０により、第２の第１信号としての第１判定信号の他の地上装置１４００への送信を試行する。
【０２１０】
そして、Ｓ１７０２において、地上装置１４００は、第１信号受信部１４２０により、第１判定信号に対する応答の受信を試行する。
【０２１１】
そして、Ｓ１７０３において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、第２の第２信号としての第２判定信号の他の地上装置１４００への送信を試行する。
【０２１２】
そして、Ｓ１７０４において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、第２判定信号に対する応答の受信を試行する。
【０２１３】
そして、Ｓ１７０５において、地上装置１４００は、第１判定部１４４１および第２判定部１４４２により、第１判定信号に対する応答と第２判定信号に対する応答との両方が正常に受信されたか否かを判定する。
【０２１４】
Ｓ１７０５において、両方の応答が正常に受信されたと判定された場合、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を正常に実行することができる。したがって、この場合、Ｓ１７０６に処理が進み、当該Ｓ１７０６において、地上装置１４００は、上述した第１〜第３実施形態と同様の方法で位置検出を実行するための通常動作に移行する。そして、処理が終了する。
【０２１５】
一方、Ｓ１７０５において、両方の応答が正常に受信されなかったと判定された場合、Ｓ１７０７に処理が進む。そして、Ｓ１７０７において、地上装置１４００は、第１判定部１４４１および第２判定部１４４２により、第２判定信号に対する応答が正常に受信されたか否かを判定する。
【０２１６】
Ｓ１７０７において、第２判定信号に対する応答が正常に受信されなかったと判定された場合、第１の第１信号および第１の第２信号の送受信も、第３の第２信号および第４の第２信号の送受信も正常に実行することができない。したがって、この場合、Ｓ１７０８に処理が進み、当該Ｓ１７０８において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、第８の第２信号としてのシステム異常信号を、車上装置１５００に向けて送信する。他の地上装置１４００の第２信号送受信部１４３０のみが異常であることに起因して第２判定信号の応答が正常に受信されない場合は、システム異常信号が正常に車上装置１５００に届く。そして、処理が終了する。
【０２１７】
一方、Ｓ１７０７において、第２信号に対する応答が正常に受信されたと判定された場合、第１の第１信号および第１の第２信号の送受信は正常に実行することができないものの、第３の第２信号および第４の第２信号の送受信は正常に実行することができる。したがって、この場合、Ｓ１７０９に処理が進み、当該Ｓ１７０９において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、第３の第２信号の一つとしての通知信号を、車上装置１５００に向けて送信する。
【０２１８】
そして、Ｓ１７１０において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、第３の第２信号の他の一つとしての識別信号を、車上装置１５００に向けて送信する。
【０２１９】
そして、Ｓ１７１１において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、識別信号に応じて車上装置１５００が送信するはずの第４の第２信号としての時間情報信号を受信する。前述したように、時間情報信号からは、車上装置１５００の第２信号送受信部１５３０および１５４０が識別信号を受信してから時間情報信号を送信するまでに要する準備時間を抽出することができる。
【０２２０】
そして、Ｓ１７１２において、地上装置１４００は、距離検出部１４４３により、識別信号の送信タイミングと、時間情報信号の受信タイミングと、の差から、時間情報信号から抽出される準備時間を差し引いた時間に基づいて、音速を考慮して、地上装置１４０１と車上装置１５００との間の距離を検出する。
【０２２１】
そして、Ｓ１７１３において、地上装置１４００は、第２信号送受信部１４３０により、Ｓ１７１２の検出結果を、音波（超音波）に基づく信号に載せて、車上装置１５００に向けて送信する。そして、処理が終了する。
【０２２２】
一方、図１８は、第４実施形態にかかる位置検出システムの車上装置１５００が実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図１７に示される一連の処理は、第２信号送受信部１５３０および１５４０による検知信号（図１６のＳ１６０１参照）の送信後に開始する。
【０２２３】
図１８に示されるように、第４実施形態では、まず、Ｓ１８０１において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、地上装置１４００から送信されうる第８の第２信号としてのシステム異常信号が受信されたか否かを判定する。
【０２２４】
Ｓ１８０１において、システム異常信号が受信されたと判定された場合、光に基づく信号によっても、音波（超音波）に基づく信号によっても、地上装置１４００との間の通信を正常に実行することができないと判定できる。したがって、この場合、Ｓ１８０２に処理が進み、当該Ｓ１８０２において、車上装置１５００は、第１信号送信部１５１０、第１信号受信部１５２０、第２信号送受信部１５３０および１５４０による地上装置１４００との間の通信の試行を終了する。そして、処理が終了する。
【０２２５】
一方、Ｓ１８０１において、システム異常信号が受信されなかったと判定された場合、Ｓ１８０３に処理が進む。そして、Ｓ１８０３において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、地上装置１４００から送信されうる第３の第２信号の一つとしての通知信号が受信されたか否かを判定する。
【０２２６】
Ｓ１８０３において、通知信号が受信されなかったと判定された場合、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を正常に実行することができる。したがって、この場合、Ｓ１８０４に処理が進み、当該Ｓ１８０４において、車上装置１５００は、上述した第１〜第３実施形態と同様の方法で位置検出を実行するための通常動作に移行する。そして、処理が終了する。
【０２２７】
一方、Ｓ１８０３において、通知信号が受信されたと判定された場合、第３の第２信号の他の一つとしての識別信号が続いて受信されると予測できる。したがって、この場合、Ｓ１８０５に処理が進み、当該Ｓ１８０５において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０を、受信専用の受信モードに設定する。
【０２２８】
そして、Ｓ１８０６において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、識別信号に続いて地上装置１４００から送信されるはずの識別信号を受信する。
【０２２９】
そして、Ｓ１８０７において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、第４の第２信号としての時間情報信号を地上装置１４００に向けて送信する。前述したように、時間情報信号とは、車上装置１５００の第２信号送受信部１５３０および１５４０が識別信号を受信してから時間情報信号を送信するまでに要する準備時間を含むように符号化された信号である。
【０２３０】
そして、Ｓ１８０８において、車上装置１５００は、第２信号送受信部１５３０および１５４０により、地上装置１４００から受信されるはずである、距離検出部１４４３の検出結果を受信する。
【０２３１】
そして、Ｓ１８０９において、車上装置１５００は、Ｓ１８０９で受信された検出結果に基づいて、車両Ｖの位置を検出する。そして、処理が終了する。
【０２３２】
以上説明したように、第４実施形態において、２つの地上装置１４００は、第１判定部１４４１と、第２判定部１４４２と、を備えている。第１判定部１４４１は、第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０に、他の地上装置１４００との間で第２の第１信号の送受信を試行させることで、２つの地上装置１４００の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０の異常の有無を判定する。第２判定部１４４２は、第２信号送受信部１４３０に、他の地上装置１４００との間で第２の第２信号の送受信を試行させることで、２つの地上装置１４００の第２信号送受信部１４３０の異常の有無を判定する。
【０２３３】
ここで、第４実施形態において、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０の両方が正常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０の両方が正常であることを示す場合を想定する。この場合、上述した第１〜第３実施形態と同様に、地上装置１４００および車上装置１５００のうち一方は、地上装置１４００および車上装置１５００のうち他方との間で、第１の第１信号の送受信を実行するとともに、第１の第２信号の送受信を実行する。このような構成によれば、第１信号送信部１４１０、第１信号受信部１４２０、および第２信号送受信部１４３０の異常の有無を、２つの地上装置１４００の間で確認した上で、確実に、位置検出のための第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができる。
【０２３４】
また、第４実施形態において、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が正常であることを示す場合を想定する。この場合、地上装置１４００の第２信号送受信部１４３０は、第３の第２信号を車上装置１５００に向けて送信し、車上装置１５００の第２信号送受信部１５３０および１５４０は、第３の第２信号の受信に応じた第４の第２信号を、地上装置１４００に向けて送信する。そして、地上装置１４００は、第３の第２信号の送信タイミングと、第４の第２信号の受信タイミングとの差に基づいて、地上装置１４００と車上装置１５００との位置関係として、地上装置１４００と車上装置１５００との間の距離を検出する距離検出部１４４３を備えている。そして、位置検出部１５５２は、２つの地上装置１４００のそれぞれの距離検出部１４４３の検出結果に基づいて、車両Ｖの位置を検出する。この構成によれば、第１の第１信号の送受信を実行できない場合であっても、第３および第４の第２信号の送受信の結果に基づいて、位置検出を実行することができる。
【０２３５】
また、第４実施形態において、車上装置１５００の第２信号送受信部１５３０および１５４０は、第４の第２信号として、第３の第２信号を受信してから第４の第２信号を送信するまでに要する準備時間を含むように符号化された時間情報信号を、地上装置１４００に向けて送信する。そして、距離検出部１４４３は、第３の第２信号の送信タイミングと時間情報信号の受信タイミングとの差から、時間情報信号から抽出される準備時間を差し引いた時間に基づいて、地上装置１４００と車上装置１５００との間の距離を検出する。この構成によれば、準備時間を考慮して、地上装置１４００と車上装置１５００との間における信号の往復時間を正確に算出することができるので、地上装置１４００と車上装置１５００との間の距離を正確に検出することができる。
【０２３６】
また、第４実施形態において、地上装置１４００の第２信号送受信部１４３０は、第３の第２信号として、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることの通知を含むように符号化された通知信号と、所定の識別情報を含むように符号化された識別信号とを、車上装置１５００に向けて段階的に送信する。そして、車上装置１５００は、通知信号の受信に応じて、第２信号送受信部１５３０および１５４０を、識別信号の受信に備えた受信モードに設定する制御部１５５１を備えている。車上装置１５００の第２信号送受信部１５３０および１５４０は、識別信号の受信に応じて、時間情報信号を地上装置１４００に向けて送信する。この構成によれば、第２装置の第２信号受信部に識別信号を確実に受信させることができる。
【０２３７】
さらに、第４実施形態において、第１判定部１４４１の判定結果が、２つの地上装置１４００のうち少なくとも一方の第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、２つの地上装置１４００の両方の第２信号送受信部１４３０が異常であることを示す場合を想定する。この場合、地上装置１４００の第２信号送受信部１４３０は、車上装置１５００に向けた第８の第２信号の送信を試行し、車上装置１５００は、第８の第２信号の受信に応じて、第１信号送信部１５１０、第１信号受信部１５２０、第２信号送受信部１５３０および１５４０を利用した、地上装置１４００との間の通信の試行を終了する制御部１５５１を備えている。この構成によれば、車上装置１５００が、地上装置１４００との間の正常な通信が望めない場合に、当該通信の試行を終了することができる。
【０２３８】
なお、第４実施形態のその他の効果は、上述した第１および第２実施形態と同様である。
【０２３９】
＜第４実施形態の変形例＞
なお、上述した第４実施形態では、第１の第１信号および第１の第２信号の送受信は正常に実行することができない場合に、第３の第２信号としての通知信号および識別信号と、第４の第２信号としての時間情報信号と、の送受信の結果に基づいて、地上装置側で、地上装置と車上装置との間の距離を検出する例が記載されている。しかしながら、第３の第２信号を、当該第３の第２信号の送信タイミングを含むように符号化した上で、地上装置から車上装置に向けて送信すれば、当該第３の第２信号の受信タイミングと、第３の第２信号から抽出される当該第３の第２信号の送信タイミングと、の差に基づいて、地上装置と車上装置との間の距離を車上装置側で容易に特定することができる。
【０２４０】
すなわち、第４実施形態の変形例として、「位置検出部が車上装置に設けられており、第１判定部の判定結果が、２つの地上装置のうち少なくとも一方の第１信号送信部および第１信号受信部のうち少なくとも一方が異常であることを示し、かつ、第２判定部の判定結果が、２つの地上装置の両方の第２信号送受信部の両方が正常であることを示す場合、地上装置の第２信号送信部は、第３の第２信号を、当該第３の第２信号の送信タイミングに関する情報を含むように符号化した上で、車上装置に向けて送信し、車上装置の位置検出部は、第３の第２信号の受信タイミングと、第３の第２信号から抽出される当該第３の第２信号の送信タイミングと、の差に基づいて、地上装置と車上装置との位置関係を特定する」という構成も考えられる。この構成によれば、第３の第２信号の送受信のみに基づいて、車上装置の位置検出部が、地上装置と車上装置との位置関係を容易に特定することができる。
【０２４１】
また、地上装置と車上装置との位置関係を車上装置側で特定する変形例として、さらに、次の図１９に示されるような変形例も考えられる。
【０２４２】
図１９は、第４実施形態の変形例にかかる位置検出システムの地上装置１４００ａ（１４０１ａ、１４０２ａ）および車上装置１５００ａの動作の一例を示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。
【０２４３】
図１９に示される変形例にかかる地上装置１４００ａ（１４０１ａ、１４０２ａ）および車上装置１５００ａの構成は、それぞれ、上述した第４実施形態（図１５参照）にかかる地上装置１４００（１４０１、１４０２）および車上装置１５００の構成と基本的に同様である。ただし、詳細は後述するが、図１９に示される変形例では、上述した第４実施形態と異なり、地上装置１４００ａと車上装置１５００ａとの間の距離の検出が、地上装置１４００ａ側ではなく、車上装置１５００ａ側で実行される。
【０２４４】
図１９に示される変形例において、上述した第４実施形態（図１５参照）にかかる第１信号送信部１４１０および第１信号受信部１４２０に対応した、光に基づく信号を送受信するための構成と、上述した第４実施形態（図１５参照）にかかる第２信号送受信部１４３０に対応した、音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成と、の異常の有無の判定は、上述した第４実施形態（図１６参照）と同様の手順で実行される。
【０２４５】
したがって、図１９に示される処理シーケンスにおいて、異常の有無の判定に対応したＳ１９０１〜Ｓ１９０５の処理は、それぞれ、図１６に示されるＳ１６０１〜Ｓ１６０５の処理と同様である。なお、図１９に示される処理シーケンスは、図１６に示される処理シーケンスと同様、２つの地上装置１４００ａのうち少なくとも一方が光に基づく信号を送受信することができず、かつ、２つの地上装置１４００ａの両方が音波（超音波）に基づく信号を正常に送受信することができる場合における地上装置１４００ａおよび車上装置１５００ａの連携した動作の流れを示している。
【０２４６】
Ｓ１９０１〜Ｓ１９０５の処理が実行された後、Ｓ１９０６において、地上装置１４０１ａは、車上装置１５００ａに向けて、音波（超音波）に基づく信号としての通知信号を送信する。なお、Ｓ１９０６において送信される通知信号は、上述した第４実施形態（図１６参照）のＳ１６０６において送信される通知信号と実質的に同様の役割を果たすものであるが、以下では、Ｓ１９０６において送信される通知信号を、上述した第４実施形態にかかる各種の第２信号と明確に区別する意味で、第５の第２信号と記載することがある。
【０２４７】
そして、Ｓ１９０７において、地上装置１４０１ａは、後述するＳ１９０９で車上装置１５００ａから送信される識別信号の受信に備えて、上述した第４実施形態（図１５参照）にかかる第２信号送受信部１４３０に対応した、音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成を、受信専用の受信モードに設定する。
【０２４８】
一方、Ｓ１９０８において、車上装置１５００ａは、通知信号の受信に応じて、上述した第４実施形態（図１５参照）にかかる第２信号送受信部１５３０および１５４０に対応した、音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成を、送信も受信も可能な送受信モードに設定する。
【０２４９】
そして、Ｓ１９０９において、車上装置１５００ａは、所定の識別信号を、２つの地上装置１４０１ａおよび１４０２ａの両方に向けて、音波（超音波）に基づく信号として送信する。このとき、車上装置１５００ａは、後述するＳ１９１２の処理のために、識別信号の送信タイミングを記憶しておく。なお、Ｓ１９０９において送信される識別信号は、上述した第４実施形態（図１６参照）のＳ１６０８において送信される識別信号と実質的に同様の役割を果たすものであるが、以下では、Ｓ１９０９において送信される識別信号を、上述した第１〜第５および第８の第２信号と明確に区別する意味で、第６の第２信号と記載することがある。
【０２５０】
Ｓ１９１０において、地上装置１４０１ａは、識別信号の受信に応じて、音波（超音波）に基づく信号としての時間情報信号を、車上装置１５００ａに向けて送信する。同様に、Ｓ１９１１において、地上装置１４０２ａは、識別信号の受信に応じて、音波（超音波）に基づく信号としての時間情報信号を、車上装置１５００ａに向けて送信する。
【０２５１】
ここで、Ｓ１９１０およびＳ１９１１においてそれぞれ送信される時間情報信号は、上述した第４実施形態（図１６参照）のＳ１６０９において送信される時間情報信号と基本的に同様である。すなわち、Ｓ１９１０およびＳ１９１１においてそれぞれ送信される時間情報信号は、地上装置１４０１ａが識別信号を受信してから時間情報信号を送信するまでに要する準備時間を含むように符号化された信号である。
【０２５２】
ただし、Ｓ１９１０およびＳ１９１１においてそれぞれ送信される時間情報信号は、上述した第４実施形態（図１６参照）のＳ１６０９において送信される時間情報信号と異なり、準備時間に加えて、時間情報信号の送信元である地上装置１４００ａを車上装置１５００ａに識別させるための識別情報も含むように符号化されている。時間情報信号に含まれる識別情報は、次のＳ１９１２およびＳ１９１３の処理の際に車上装置１５００ａによって考慮される。なお、以下では、Ｓ１９１０およびＳ１９１１においてそれぞれ送信される時間情報信号を、上述した各種の第２信号と明確に区別する意味で、第７の第２信号と記載することがある。
【０２５３】
Ｓ１９１２において、車上装置１５００ａは、時間情報信号の受信に応じて、各地上装置１４００ａと車上装置１５００ａとの間の距離を検出する。より具体的に、車上装置１５００ａは、識別信号の送信タイミングと、時間情報信号の受信タイミングと、の差から、時間情報信号から抽出される準備時間を差し引いた時間に基づいて、音速を考慮して、時間情報信号から抽出される識別情報に対応した地上装置１４００ａと車上装置１５００ａとの間の距離を検出する。すなわち、車上装置１５００ａは、異なる識別情報を含んだ２つの時間情報信号に基づいて、地上装置１４０１ａと車上装置１５００ａとの間の距離と、地上装置１４０２ａと車上装置１５００ａとの間の距離を、を検出する。
【０２５４】
そして、Ｓ１９１３において、車上装置１５００ａは、Ｓ１９１２の検出結果に基づいて、地上装置１４００ａと車上装置１５００ａとの位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、車両Ｖの位置を検出する。
【０２５５】
このように、図１９に示される変形例は、上述した第１〜第３実施形態と同様の形で第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができない場合であっても、第５〜第７の第２信号の送受信の結果に基づいて、地上装置１４０１ａと車上装置１５００ａとの間の距離と、地上装置１４０２ａと車上装置１５００ａとの間の距離とを、地上装置１４０１ａおよび１４０２ａ側ではなく車上装置１５００ａ側で検出することを実現する。
【０２５６】
なお、図１９に示される変形例のその他の動作は、上述した第４実施形態と同様である。すなわち、図１９に示される変形例において、光に基づく信号も音波（超音波）に基づく信号も両方とも正常に送受信できる場合は、通常動作として、位置検出のための第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を上述した第１〜第３実施形態と同様の形で実行しうる。また、図１９に示される変形例において、光に基づく信号も音波（超音波）に基づく信号も両方とも正常に送受信できない場合は、地上装置１４００ａから車上装置１５００ａに向けて音波（超音波）に基づくシステム異常信号の送信が試行されうる。
【０２５７】
以上説明したように、図１９に示される変形例によれば、時間情報信号などの送受信の方向を上述した第４実施形態とは逆にすることで、地上装置１４００ａと車上装置１５００ａとの間の距離を、地上装置１４００ａ側ではなく、車上装置１５００ａ側で容易に検出することができる。
【０２５８】
ところで、上述した第４実施形態（図１６参照）およびその変形例（図１９参照）では、第１信号送信部、第１信号受信部、および第２信号送受信部の異常の有無の判定が、２つの地上装置間での信号の送受信に基づいて実行される例が記載されている。しかしながら、第１信号送信部、第１信号受信部、および第２信号送受信部の異常の有無の判定は、地上装置と車上装置との間での信号の送受信に基づいて実行されてもよい。この場合、次の図２０に示されるように、地上装置は、２つの第２信号送受信部と、１組の第１信号送信部および第１信号受信部と、１つの処理部とが一体化された構成となりうる。
【０２５９】
図２０は、第４実施形態の変形例にかかる位置検出システムの地上装置１９００および車上装置２０００の機能的構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。なお、図２０に示される変形例は、異常の有無の判定が地上装置１９００と車上装置２０００との間の信号の送受信に基づいて実行される点以外は、基本的に上述した第４実施形態と同様であるため、上述した第４実施形態と同様の発想で理解できる内容は適宜説明を省略する。
【０２６０】
図２０に示される変形例において、地上装置１９００は、第１信号送信部１９１０と、第１信号受信部１９２０と、２つの第２信号送受信部１９３０および１９４０と、処理部１９５０と、を備えている。第２信号送受信部１９３０および１９４０は、「第２信号送信部」の一例であるとともに「第２信号受信部」の一例である。
【０２６１】
第１信号送信部１９１０は、発光部１９１１を介して、光に基づく信号を送信し、第１信号受信部１９２０は、受光部１９２１を介して、車上装置１５００から送信される光に基づく信号を受信する。
【０２６２】
また、第２信号送受信部１４３０は、送受波器１９３１を介して、車上装置１５００との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信し、第２信号送受信部１９４０は、送受波器１９４１を介して、車上装置１５００との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信する。
【０２６３】
処理部１９５０は、地上装置１９００において実行されるべき各種の処理を実行する。処理部１９５０は、第３判定部１９５１と、第４判定部１９５２と、距離検出部１９５３と、を備えている。
【０２６４】
第３判定部１９５１は、第１信号送信部１９１０および第１信号受信部１９２０に、車上装置２０００との間における、上述した第４実施形態と同様の第１判定信号および当該第１判定信号に対する応答の送受信を試行させることで、地上装置１９００および車上装置２００における、光に基づく信号を送受信するための構成の異常の有無を判定する。
【０２６５】
また、第４判定部１９５２は、第２信号送受信部１９３０および１９４０に、車上装置２０００との間における、上述した第４実施形態と同様の第２判定信号および当該第２判定信号に対する応答の送受信を試行させることで、地上装置１９００および車上装置２０００における、音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成の異常の有無を判定する。
【０２６６】
距離検出部１９５３は、第３判定部１９５１の判定結果が、地上装置１９００および車上装置２０００のうち少なくとも一方における、光に基づく信号を送受信するための構成が異常であることを示し、かつ、第２判定部１４４２の判定結果が、地上装置１９００および車上装置２０００の両方における、音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成が正常であることを示す場合に、上述した第４実施形態と同様の方法で、地上装置１９００と車上装置２０００との間の距離を検出する。
【０２６７】
一方、図２０に示される変形例において、車上装置２０００は、第１信号送信部２０１０と、第１信号受信部２０２０と、２つの第２信号送受信部２０３０および２０４０と、処理部２０５０と、を備えている。
【０２６８】
第１信号送信部２０１０は、発光部２０１１を介して、光に基づく信号を送信し、第１信号受信部２０２０は、受光部２０２１を介して、地上装置１９００から送信される光に基づく信号を受信する。
【０２６９】
また、第２信号送受信部２０３０は、送受波器２０３１を介して、地上装置１９００との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信し、第２信号送受信部２０４０は、送受波器２０４１を介して、地上装置１９００との間で音波（超音波）に基づく信号を送受信する。
【０２７０】
処理部２０５０は、車上装置２０００において実行されるべき各種の処理を実行する。処理部２０５０は、制御部２０５１と、位置検出部２０５２と、第３判定部２０５３と、第４判定部２０５４と、を備えている。
【０２７１】
制御部２０５１は、上述した第４実施形態にかかる制御部１５５１と実質的に同様であり、位置検出部２０５２は、上述した第４実施形態にかかる位置検出部１５５２と実質的に同様である。
【０２７２】
第３判定部２０５３は、第１信号送信部２０１０および第１信号受信部２０２０に、地上装置１９００との間における、上述した第４実施形態と同様の第１判定信号および当該第１判定信号に対する応答の送受信を試行させることで、地上装置１９００および車上装置２００における、光に基づく信号を送受信するための構成の異常の有無を判定する。
【０２７３】
また、第４判定部２０５４は、第２信号送受信部２０３０および２０４０に、地上装置１９００との間における、上述した第４実施形態と同様の第２判定信号および当該第２判定信号に対する応答の送受信を試行させることで、地上装置１９００および車上装置２０００における、音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成の異常の有無を判定する。
【０２７４】
図２０に示される変形例によっても、上述した第４実施形態と同様に、位置検出のための第１の第１信号および第２の第２信号の送受信に先だって、地上装置１９００の第１信号送信部１９１０、第１信号受信部１９２０、第２信号送受信部１９３０および１９４０と、車上装置２０００の第１信号送信部２０１０、第１信号受信部２０２０、第２信号送受信部２０３０および２０４０と、の異常の有無を判定することができる。そして、これらの構成の全てが正常である場合、上述した第１〜第３実施形態と同様の方法で、車両Ｖの位置を検出することができ、少なくとも一部の構成が異常である場合、上述した第４実施形態と同様の方法で、車両Ｖの位置を検出することができる。
【０２７５】
したがって、図２０に示される変形例によれば、光に基づく信号を送受信するための構成と音波（超音波）に基づく信号を送受信するための構成との以上の有無を、地上装置１９００と車上装置２００との間で確認した上で、確実に、位置検出のための第１の第１信号および第１の第２信号の送受信を実行することができる。
【０２７６】
なお、第４実施形態においても、第１〜第３実施形態の変形例と同様の変形例を適宜想定することが可能である。第１〜第３実施形態の変形例の具体的な内容については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。
【０２７７】
さらに、第１〜第４実施形態（およびそれらの変形例）にかかる技術は、それぞれが有する特徴を適宜組み合わせて実施することも可能である。
【０２７８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２７９】
１００、１１００、２１００  地上装置（第１装置）
１１０  第１信号送信部
１２１、１２２  第２信号送信部
２００、１２００、２２００  車上装置（第２装置）
２１０  第１信号受信部
２２１、２２２  第２信号受信部
２２１ａ、２２２ａ  受波器
２３０  位置検出部
１１１０  第１信号通信部（第１信号送信部、第１信号受信部）
１２１０  第１信号通信部（第１信号送信部、第１信号受信部）
３１００  地上装置（第１装置、処理装置）
３１１１  第１信号送信部（送信部、処理部）
３１２０  振動子
３１２１、３１２２  第２信号受信部（受信部）
３１２１ａ、３１２２ａ  受波器
３１３０  蓄電部
３１４０  位置検出部（処理部）
１４００、１４００ａ、１９００  地上装置（第１装置）
１４０１、１４０１ａ、１４０２、１４０２ａ  地上装置（第１装置、第１の第１装置、第２の第１装置）
１４１０、１５１０、１９１０、２０１０  第１信号送信部
１４２０、１５２０、１９２０、２０２０  第１信号受信部
１４３０、１５３０、１５４０、１９３０、１９４０、２０３０、２０４０  第２信号送受信部（第２信号送信部、第２信号受信部）
１４４１  第１判定部
１４４２  第２判定部
１４４３  距離検出部（第１距離検出部、第２距離検出部）
１５００、１５００ａ、２０００  車上装置（第２装置）
１５５１、２０５１  制御部
１５５２、２０５２  位置検出部
１９５１、２０５３  第３判定部
１９５２、２０５４  第４判定部
【図１】
2019211462.tif 000003
【図２】
2019211462.tif 000004
【図３】
2019211462.tif 000005
【図４】
2019211462.tif 000006
【図５】
2019211462.tif 000007
【図６】
2019211462.tif 000008
【図７】
2019211462.tif 000009
【図８】
2019211462.tif 000010
【図９】
2019211462.tif 000011
【図１０】
2019211462.tif 000012
【図１１】
2019211462.tif 000013
【図１２】
2019211462.tif 000014
【図１３】
2019211462.tif 000015
【図１４】
2019211462.tif 000016
【図１５】
2019211462.tif 000017
【図１６】
2019211462.tif 000018
【図１７】
2019211462.tif 000019
【図１８】
2019211462.tif 000020
【図１９】
2019211462.tif 000021
【図２０】
2019211462.tif 000022