(57)【要約】【課題】単一の探索機器で被探索機器を探索することができる、コスト安な探索システムを提供する。【解決手段】探索システム１は相互間で無線通信を行う被探索機器１０と探索機器３０を備える。探索機器１０は無線通信部１７、モーションセンサ１８、地磁気センサ１９、無線通信の電界強度測定部１３、及び被探索機器候補位置算出部１２を備える。探索機器１０は第１地点で被探索機器３０と無線通信を行い、第１地点から所定距離離れた第２地点でも被探索機器３０と無線通信を行う。モーションセンサ１８と地磁気センサ１９により第１地点と第２地点の位置関係を把握した上で、第１地点と第２地点で測定した電界強度に基づき、探索機器１０に対する被探索機器３０の距離と方角を被探索機器候補位置算出部１２で算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互間で無線通信を行う被探索機器と探索機器を備え、前記無線通信で得られた情報に基づき前記探索機器が前記被探索機器の探索を行うシステムであって、
前記探索機器はモーションセンサ、地磁気センサ、前記無線通信の電界強度測定部、及び被探索機器候補位置算出部を備え、
前記探索機器は所定距離離れた第１地点と第２地点で前記電界強度測定部により前記無線通信の電界強度を測定するものであって、
前記モーションセンサのセンシングデータに基づき前記第１・第２地点間の移動距離を測定し、
また前記地磁気センサのセンシングデータに基づき前記第１地点から見た前記第２地点の方角を測定し、
その上で、前記第１地点と前記第２地点で測定した前記電界強度に基づき、前記探索機器に対する前記被探索機器の距離と方角を前記被探索機器候補位置算出部で算出することを特徴とする探索システム。
【請求項２】
前記探索機器は画像または音声で報知を行う報知部を備え、前記被探索機器候補位置算出部による算出結果が画像または音声で報知されることを特徴とする請求項１に記載の探索システム。
【請求項３】
前記探索機器が自律型ロボットとして構成されており、前記探索機器は前記被探索機器候補位置算出部で算出された前記被探索機器の候補位置に向かって自律的に移動することを特徴とする請求項１に記載の探索システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被探索機器の位置を探索機器で探索する探索システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
機器、あるいはその機器を装備した物や人などの探索システムが種々提案されている。例えば特許文献１には、車載用ナビゲーション装置のリモコンを車両内で紛失したときに、ユーザがそのリモコンを容易に見つけ出せる探索システムが記載されている。すなわちこの車載用ナビゲーション装置は、車両内の離れた位置に複数のリモコン通信装置を設置し、そのリモコン通信装置の設置位置を記憶している。そして複数のリモコン通信装置とリモコンとの間で送受信を行わせ、送受信所要時間よりリモコンの位置を算出し、それを表示装置に表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８６４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の探索システムは、１個のリモコンを探索するのに複数のリモコン通信装置を必要とし、コスト高なシステムとなっていた。本発明はこの点に鑑みなされたものであり、単一の探索機器で被探索機器を探索することができる、コスト安な探索システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る探索システムは、相互間で無線通信を行う被探索機器と探索機器を備え、前記無線通信で得られた情報に基づき前記探索機器が前記被探索機器の探索を行うシステムであって、前記探索機器は、モーションセンサ、地磁気センサ、前記無線通信の電界強度測定部、及び被探索機器候補位置算出部を備え、所定距離離れた第１地点と第２地点で前記電界強度測定部により前記無線通信の電界強度を測定するものであって、前記モーションセンサのセンシングデータに基づき前記第１・第２地点間の移動距離を測定し、また前記地磁気センサのセンシングデータに基づき前記第１地点から見た前記第２地点の方角を測定し、その上で、前記第１地点と前記第２地点で測定した前記電界強度に基づき、前記探索機器に対する前記被探索機器の距離と方角を前記被探索機器候補位置算出部で算出することを特徴としている。
【０００６】
上記構成の探索システムにおいて、前記探索機器は画像または音声で報知を行う報知部を備え、前記被探索機器候補位置算出部による算出結果が画像または音声で報知されることが好ましい。
【０００７】
上記構成の探索システムにおいて、前記探索機器が自律型ロボットとして構成されており、前記探索機器は前記被探索機器候補位置算出部で算出された前記被探索機器の候補位置に向かって自律的に移動することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、１台の探索機器だけで被探索機器の位置を特定することができるから、探索システムの構成を簡素化し、コスト安なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明探索システムのブロック構成図である。
【図２】探索機器が備える画像表示部の画面を示す一連の説明図である。
【図３】探索機器と被探索機器の位置関係を示す一連の説明図である。
【図４】探索の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１から図４までの図を参照しつつ第１実施形態から第３実施形態までの実施形態を説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る探索システムの概略構成を図１に示す。探索システム１は探索機器１０と被探索機器３０により構成される。探索機器１０としては携帯電話、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータなどの例を挙げることができる。被探索機器３０は、探索機器１０との間で相互に無線通信を行う機能を備えるものでありさえすればどのようなものであってもよく、他の携帯電話、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータなどや、ウエアラブル端末、電気機器のリモコン、自動車のキーなどの例を挙げることができる。
【００１２】
探索機器１０は制御部１１を備える。制御部１１はマイクロコンピュータで構成され、被探索機器候補位置算出部１２、電界強度測定部１３、及び移動距離・方角測定部１４を含む。制御部１１には、read-only memory（ＲＯＭ）からなる記憶装置１５と、random  access memory（ＲＡＭ）からなる記憶装置１６が付属している。
【００１３】
探索機器１０は被探索機器３０の無線通信部３１との間で無線通信を行う無線通信部１７を備える。電界強度測定部１３は無線通信部１７が受信した無線通信部３１からの無線信号の電界強度を測定する。電界強度測定部１３は被探索機器距離測定部であるとも言える。
【００１４】
探索機器１０はモーションセンサ１８と地磁気センサ１９を備える。モーションセンサ１８としては、例えば加速度センサを使用することができる。移動距離・方角測定部１４はモーションセンサ１８のセンシングデータに基づき探索機器１０の移動距離を測定し、
地磁気センサ１９のセンシングデータに基づき探索機器１０の移動の方角を測定する。
【００１５】
探索機器１０で探索のためのアプリケーションソフトウェア（以下「探索アプリ」の略称を用いる）が起動されると、制御部１１は、所定距離離れた第１地点と第２地点で、電界強度測定部１３により被探索機器３０との間の無線通信の電界強度を測定する。また制御部１１は、移動距離・方角測定部１５により、モーションセンサ１８のセンシングデータに基づき第１・第２地点間の移動距離を測定し、地磁気センサ１９のセンシングデータに基づき第１地点から見た第２地点の方角を測定する。これにより、第１地点と第２地点の位置関係の把握が行われる。
【００１６】
その上で制御部１１は、被探索機器候補位置算出部１２により、第１地点と第２地点で測定した電界強度に基づき、探索機器１０に対する被探索機器３０の距離と方角を算出する。この段階で判明した被探索機器３０の距離と方角は被探索機器３０の位置の候補であるというにとどまる。すなわち被探索機器候補位置算出部１２が算出したのは被探索機器３０の候補位置である。
【００１７】
被探索機器候補位置算出部１２による算出結果、すなわち被探索機器３０の候補位置は報知部２０により報知される。報知部２０は画像表示部または音声出力部、またはその両方を備え、画像表示部による画像表示、または音声出力部による音声出力、または画像表示部による画像表示と音声出力部による音声出力の両方で被探索機器３０の候補位置を報知する。
【００１８】
探索システム１の動作を図２〜図４を参照しつつ説明する。探索機器１０の報知部２０は、図２（ａ）〜図２（ｅ）の各々に矩形輪郭で示す画像表示部２０ａのみを備えるものとする。
【００１９】
行方不明となった被探索機器３０を探索機器１０で探索しようとするところから図４のフローチャートはスタートする。ステップＳ１０１では探索機器１０で探索アプリが起動される。
【００２０】
探索アプリが起動すると、画像表示部２０ａに図２（ａ）に示すような画像が現れる。図中の十字線は、使用者が探索機器１０を、その機器の上辺を前方に向けて保持していると想定した上で、使用者に前後左右の方角を認識させるためのものである。十字線の交点に表示された円形のアイコンは探索機器１０の位置Ｌ１を示す。なお位置Ｌ１のアイコン形状は円形に限られない。任意形状のアイコンを用いることができる。
【００２１】
「Ｌ１」の符号とそれに付属する引出線、また後出の「Ｃ１」「Ｌ２」「Ｌ３」「ＴＡ」「ＴＢ」の符号や、それに付属する引出線は、説明の便宜のため図２に記載されるものであって、画像表示部２０ａに実際に表示される訳ではない。
【００２２】
図３では探索機器１０と被探索機器３０の現実世界における位置関係を俯瞰した状況が模型的に表現されている。図２（ａ）の画像は図３（ａ）の状況に対応している。図３（ａ）では、探索機器１０の位置Ｌ１が画像表示部２０ａと同様に円形のアイコンで表現され、被探索機器３０の位置Ｔが星形のアイコンで表現されている。図３（ａ）から読み取れるのは、探索機器１０を中心とする半径１０ｍの円上に被探索機器３０が存在し、その方角は探索機器１０から見て北西、という状況である。
【００２３】
ステップＳ１０２では位置Ｌ１において探索機器１０と被探索機器３０の間で無線通信が行われる。すなわち位置Ｌ１が特許請求の範囲の「第１地点」ということになる。
【００２４】
無線通信部１７が受信した無線通信部３１からの無線信号の電界強度を電界強度測定部１３が測定し、その測定値より、被探索機器候補位置算出部１２は被探索機器３０までの距離を算出する。この段階では被探索機器３０の方角がまだ定まらないから、被探索機器３０の位置は「この半径の円の線上に被探索機器３０が存在する」という形で特定されることになる。線上に被探索機器３０が存在する可能性がある円のことを本明細書では「候補円」と称する。
【００２５】
ステップＳ１０３では、被探索機器候補位置算出部１２がステップＳ１０２で算出した候補円が第１候補円Ｃ１として画像表示部２０ａに表示される。図２（ｂ）はこの状況を示すものである。
【００２６】
被探索機器候補位置算出部１２が算出する第１候補円Ｃ１の直径は様々であるが、いずれにしても円の全体が見られるように縮尺が調整されて画像表示部２０ａに表示される。
【００２７】
画像表示部２０ａには候補円の図形と共にその半径が表示される。図２（ｂ）では第１候補円Ｃ１の半径として「１０ｍ」という数値が表示されている。
【００２８】
ステップＳ１０４では画像表示部２０ａに移動指示が表示される。移動指示は、図２（ｃ）に示す「一歩前に移動してください」といったメッセージであり、図２（ｃ）に示す通り移動方向の矢印が伴うこともある。
【００２９】
ステップＳ１０５では使用者が移動指示に従って移動する。すると探索端末１０は位置Ｌ１から離れることになる。位置Ｌ１からどれだけ離れたかが、モーションセンサ１８のセンシングデータに基づき測定される。また位置Ｌ１から見てどの方角に離れたかが、地磁気センサ１９のセンシングデータに基づき測定される。
【００３０】
ステップＳ１０６では、探索機器１０が位置Ｌ１から所定距離以上移動したか、どうかが判定される。探索機器が所定距離（例えば１ｍ）以上移動したと判定されたらステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０４の指示に従い使用者がステップＳ１０５で一歩前に移動したものの、それだけでは移動距離が所定距離に満たなかった場合は、移動距離が所定距離を超えるまで、画像表示部２０ａに「一歩前に移動してください」のメッセージが繰り返し表示される。
【００３１】
ステップＳ１０６の判定が行われて結果が「ＹＥＳ」となった位置を位置Ｌ２とする。図３（ｂ）では位置Ｌ２は位置Ｌ１から見て北東に存在する。
【００３２】
ステップＳ１０７では位置Ｌ２において探索機器１０と被探索機器３０の間の無線通信が行われる。すなわち位置Ｌ２が特許請求の範囲の「第２地点」ということになる。
【００３３】
無線通信部１７が受信した無線通信部３１からの無線信号の電界強度を電界強度測定部１３が測定し、その測定値より、被探索機器候補位置算出部１２は被探索機器３０までの距離を算出する。これにより図３（ｃ）に示す第２候補円Ｃ２が求められる。
【００３４】
ステップＳ１０８では、被探索機器候補位置算出部１２が第１候補円Ｃ１と第２候補円Ｃ２の交点または接点を算出する。第１候補円Ｃ１と第２候補円Ｃ２の交点または接点が、被探索機器３０が存在する可能性のある箇所、すなわち候補位置ということになる。
【００３５】
図３（ｃ）では第１候補円Ｃ１、第２候補円Ｃ２共に半径１０ｍであるものとして描かれている。第１候補円Ｃ１と第２候補円Ｃ２は２箇所で交わっている。２箇所の交点のそれぞれを、被探索機器３０が存在する位置の候補位置とする。候補位置は星形図形で表現されており、一方の候補位置にはＴＡの符号が付され、他方の候補位置にはＴＢの符号が付されている。
【００３６】
ステップＳ１０９では、図２（ｄ）に示す通り、画像表示部２０ａに、位置Ｌ２から見た２箇所の候補位置ＴＡ、ＴＢの方角と、そこまでの距離が表示される。候補位置は星形のアイコンで画像表示部２０ａに表示される。
【００３７】
画像表示部２０ａには候補位置ＴＡ、ＴＢのアイコンと共に移動指示が表示される。移動指示は、図２（ｄ）に示す「どちらかの星印を目指して進んでください」といったメッセージであり、図２（ｄ）に示す通り移動方向の矢印が伴う。ここでは候補位置ＴＡに被探索機器３０が存在するものとする。すなわち候補位置ＴＡが「真の候補位置」、候補位置ＴＢが「偽の候補位置」であるものとする。
【００３８】
移動指示に従って使用者が位置Ｌ２から移動した場合、ステップＳ１１０で移動距離がモーションセンサ１８のセンシングデータに基づき測定される。また位置Ｌ２から見てどの方向に離れたかが、地磁気センサ１９のセンシングデータに基づき測定される。ここでは使用者が正しい選択を行い、真の候補位置ＴＡの方角に進んだものとして話を進める。
【００３９】
ステップＳ１１１では、探索機器１０が位置Ｌ２から所定距離以上移動したか、どうかが判定される。探索機器が所定距離（例えば１ｍ）以上移動したと判定されたらステップＳ１１２に進む。
【００４０】
ステップＳ１１１の判定が行われて結果が「ＹＥＳ」となった位置を位置Ｌ３とする。図３（ｄ）では位置Ｌ３は位置Ｌ２から見て北西に存在する。
【００４１】
ステップＳ１１２では位置Ｌ３において探索機器１０と被探索機器３０の間の無線通信が行われる。特許請求の範囲における「第１地点」「第２地点」の関係を位置Ｌ２と位置Ｌ３について考えると、位置Ｌ２が「第１地点」、位置Ｌ３が「第２地点」ということになる。以下同様に、探索機器１０と被探索機器３０の間の無線通信が位置と時間をずらして行われた場合、先に無線通信が行われた位置が特許請求の範囲の「第１地点」、後で無線通信が行われた位置が特許請求の範囲の「第２地点」ということになる。
【００４２】
無線通信部１７が受信した無線通信部３１からの無線信号の電界強度を電界強度測定部１３が測定し、その測定値より、被探索機器候補位置算出部１２は被探索機器３０までの距離を算出する。これにより図３（ｄ）に示す第３候補円Ｃ３が求められる。第３候補円Ｃ３の半径が第２候補円Ｃ２の半径よりも小さかった場合には使用者が被探索機器３０に接近したと判定され、ステップＳ１１３に進む。
【００４３】
ここでステップS１０９に話を戻す。ステップＳ１０９で使用者が偽の候補位置ＴＢを選択してしまった場合、ステップＳ１１２で被探索機器候補位置算出部１２が算出した第３候補円Ｃ３の半径は第２候補円Ｃ２の半径よりも大きくなる。この場合には使用者が被探索機器３０から遠ざかったと判定され、画像表示部２０ａには「方向が違ったようです。別の星印を目指して進んでください」といったメッセージが表示される。使用者が真の候補位置ＴＡの方に向きを変えて歩き始めれば、段落［００３８］〜［００４２］と同様の処理が行われる。この場合、段落［００３８］の「位置Ｌ２」は「位置Ｌ３」と読み替えられ、以下これにならう形で読み替えが行われる。
【００４４】
ステップＳ１１３では、被探索機器候補位置算出部１２が第２候補円Ｃ２と第３候補円Ｃ３の交点または接点を算出する。図３（ｄ）では第２候補円Ｃ２の半径は１０ｍである一方、第３候補円Ｃ３の半径はそれよりも小さい値、例えば８ｍであり、第２候補円Ｃ２と第３候補円Ｃ３は１箇所で接している。この接点は候補位置ＴＡに他ならない。
【００４５】
ステップＳ１１４では、図２（ｅ）に示す通り、画像表示部２０ａに、位置Ｌ３から見た候補位置ＴＡの方角と、そこまでの距離が表示される。ステップＳ１１０で候補位置ＴＡの方角に進んだので、候補位置ＴＡは画像表示部２０ａの中で前方位置に表示されている。同時に移動指示が表示される。移動指示は、図２（ｅ）に示す「そのまま前進してください」といったメッセージであり、図２（ｅ）に示すように移動方向の矢印が伴う。
【００４６】
第２候補円Ｃ２と第３候補円Ｃ３が一箇所で接するのでなく、２箇所で交わった場合には、段落［００３５］〜［００４５］で説明した処理と同様の処理が行われることになる。
【００４７】
ステップＳ１１５では、ステップＳ１１０以下のステップが、使用者が被探索機器３０を発見して探索アプリを終了するまで、繰り返される。
【００４８】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では探索機器１０の報知部２０は画像表示部２０ａのみを備えていた。第２実施形態では、報知部２０は音声出力部により構成されるものとする。探索アプリを起動すると、音声出力部は「ピッ、ピッ、ピッ…」といった断続音を出力する。被探索機器３０までの距離が遠ければ、断続音のピッチはまばらであり、音量も小さい。探索機器１０が移動して、被探索機器３０までの距離がさらに遠くなれば、断続音のピッチはさらにまばらになり、音量もさらに小さくなる。探索機器１０が移動した結果、被探索機器３０までの距離が近くなれば、断続音のピッチが密になり、音量も大きくなる。このようにして、音声出力で使用者を被探索機器３０の方へ誘導することができる。
【００４９】
上記のような断続音に代え、音声で報知することもできる。例えば「目標まで○○メートル。あなたの左後方です」といった音声によるメッセージで使用者を被探索機器３０の方へ誘導することができる。
【００５０】
報知部２０が画像表示部２０ａと音声出力部の両方を備える構成としてもよい。
【００５１】
＜第３実施形態＞
第３実施形態として掲げるのは、探索機器１０が自律型ロボットとして構成されたものである。この探索機器１０は車輪、キャタピラー、歩行脚などの移動手段を備える。探索機器１０はモーションセンサ１８と地磁気センサ１９で自身の位置を把握しつつ、被探索機器３０との間で無線通信を行っては自律的に被探索機器３０に接近する。探索機器１０は被探索機器３０から所定距離範囲内に入ったところで停止し、使用者の到着を待つ。
【００５２】
以上、本発明の各実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。発明の主旨を逸脱しない限り、種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は探索システムに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１    探索システム
１０  探索機器
１１  制御部
１２  被探索機器候補位置算出部
１３  電界強度測定部
１４  移動距離・方角測定部
１７  無線通信部
１８  モーションセンサ
１９  地磁気センサ
２０  報知部
２０ａ  画像表示部
３０  被探索機器
３１  無線通信部
【図１】
2015148515.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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