(57)【要約】【課題】ＧＰＳ信号が届きにくい場所においても、移動体のＧＰＳによる測位を可能にし得る、位置計測システム、位置計測装置、位置計測方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】位置計測システム１００は、ＧＰＳ受信機能を備える移動体３０の位置を計測するためのシステムである。位置計測システム１００は、基準点１１からの移動体３０の相対位置を計測し、更に、基準点１１の緯度及び経度から、計測した相対位置の緯度及び経度を算出する、位置計測装置１０と、算出された相対位置の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を移動体３０へと送信する、ＧＰＳ信号送信装置２０とを備えている。【選択図】図１
2016125978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するためのシステムであって、
基準点からの前記移動体の相対位置を計測し、更に、前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、位置計測装置と、
算出された前記相対位置の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を前記移動体へと送信する、ＧＰＳ信号送信装置と、
を備えていることを特徴とする位置計測システム。
【請求項２】
前記位置計測装置が、前記基準点からの前記移動体の相対位置として前記基準点からの高さも計測し、更に、前記基準点の緯度、経度及び高度から、計測した前記相対位置の緯度、経度及び高度を算出し、
前記ＧＰＳ信号送信装置が、算出された前記相対位置の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成する、
請求項１に記載の位置計測システム。
【請求項３】
前記位置計測装置として、移動可能に構成された、２つの位置計測装置が備えられ、
前記２つの位置計測装置それぞれは、他方の位置計測装置が自身よりも前記移動体に近い位置で停止している場合に、
前記移動体及び前記他方の位置計測装置に対して、前記基準点からの相対位置の計測と、計測した相対位置の緯度及び経度の算出と行ない、
更に、前記他方の位置計測装置に対して、それについて算出した前記相対位置の緯度及び経度を通知して、算出した前記相対位置を新たな基準点として設定させる、
請求項１に記載の位置計測システム。
【請求項４】
前記２つの位置計測装置それぞれは、前記他方の位置計測装置に対して、新たな基準点を設定させた後に、自身が、前記他方の位置計測装置よりも前記移動体に近くなるように移動する、
請求項３に記載の位置計測システム。
【請求項５】
前記２つの位置計測装置それぞれが、
前記移動体及び前記他方の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置として前記基準点からの高さも計測し、前記基準点の緯度、経度及び高度から、計測した相対位置の緯度、経度及び高度を算出し、
更に、前記他方の位置計測装置に対して、それについて算出した前記相対位置の緯度、経度及び高度を通知して、算出した前記相対位置を新たな基準点として設定させ、
前記ＧＰＳ信号送信装置が、前記移動体について算出された前記相対位置の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成する、
請求項３または４に記載の位置計測システム。
【請求項６】
前記移動体が、トンネルの坑内を移動する、トンネルの維持管理用のロボットである、請求項１〜５のいずれかに記載の位置計測システム。
【請求項７】
ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するための装置であって、
基準点からの前記移動体の相対位置を計測する、相対位置計測部と、
前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、算出処理部と、
を備えていることを特徴とする位置計測装置。
【請求項８】
前記相対位置計測部が、前記基準点からの前記移動体の相対位置として前記基準点からの高さも計測し、
前記算出処理部が、前記基準点の緯度、経度及び高度から、計測した前記相対位置の緯度、経度及び高度を算出する、
請求項７に記載の位置計測装置。
【請求項９】
当該位置計測装置を移動させるための駆動部を更に備え、
当該位置計測装置以外の他の位置計測装置が、当該位置計測装置よりも前記移動体に近い位置で停止している場合に、
前記相対位置計測部は、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置を計測し、
前記算出処理部は、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、計測した相対位置の緯度及び経度を算出し、
更に、前記相対位置計測部は、前記他の位置計測装置に対して、それについて前記算出処理部によって算出された前記相対位置の緯度及び経度を通知して、算出された前記相対位置を新たな基準点として設定させる、
請求項７に記載の位置計測装置。
【請求項１０】
前記相対位置計測部は、前記他の位置計測装置に対して、新たな基準点を設定させた後に、当該位置計測装置が、前記他方の位置計測装置よりも前記移動体に近くなるように、前記駆動部に移動を指示する、
請求項９に記載の位置計測装置。
【請求項１１】
前記相対位置計測部は、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置として前記基準点からの高さも計測し、
前記算出処理部は、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点の緯度、経度及び高度から、計測した相対位置の緯度、経度及び高度を算出し、
更に、前記相対位置計測部は、前記他の位置計測装置に対して、それについて前記算出処理部によって算出された前記相対位置の緯度、経度及び高度を通知し、算出された前記相対位置を新たな基準点として設定させる、
請求項９または１０に記載の位置計測装置。
【請求項１２】
前記移動体が、トンネルの坑内を移動する、トンネルの維持管理用のロボットである、請求項７〜１１いずれかに記載の位置計測装置。
【請求項１３】
ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するための方法であって、
（ａ）位置計測装置を用いて、基準点からの前記移動体の相対位置を計測し、更に、前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、ステップと、
（ｂ）ＧＰＳ信号送信装置を用いて、前記（ａ）のステップで算出された前記相対位置の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を前記移動体へと送信する、ステップと、
を有することを特徴とする位置計測方法。
【請求項１４】
前記（ａ）のステップにおいて、前記位置計測装置を用いて、前記基準点からの前記移動体の相対位置として前記基準点からの高さも計測し、更に、前記基準点の緯度、経度及び高度から、計測した前記相対位置の緯度、経度及び高度を算出し、
前記（ｂ）のステップにおいて、前記ＧＰＳ信号送信装置を用いて、前記（ａ）のステップで算出された前記相対位置の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成する、
請求項１３に記載の位置計測方法。
【請求項１５】
前記位置計測装置として、移動可能に構成された、２つの位置計測装置が用いられ、
前記（ａ）のステップにおいて、
他方の位置計測装置が自身よりも前記移動体に近い位置で停止している場合に、前記２つの位置計測装置それぞれを用いて、
前記移動体及び前記他方の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置の計測と、計測した相対位置の緯度及び経度の算出と行ない、
更に、前記他方の位置計測装置に対して、それについて算出した前記相対位置の緯度及び経度を通知して、算出した前記相対位置を新たな基準点として設定させる、
請求項１３に記載の位置計測方法。
【請求項１６】
（ｃ）前記２つの位置計測装置それぞれは、前記他方の位置計測装置に対して、新たな基準点を設定させた後に、自身が、前記他方の位置計測装置よりも前記移動体に近くなるように移動する、
請求項１５に記載の位置計測方法。
【請求項１７】
前記（ａ）のステップにおいて、前記２つの位置計測装置それぞれを用いて、
前記移動体及び前記他方の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置として前記基準点からの高さも計測し、前記基準点の緯度、経度及び高度から、計測した相対位置の緯度、経度及び高度を算出し、
更に、前記他方の位置計測装置に対して、それについて算出した前記相対位置の緯度、経度及び高度を通知して、算出した前記相対位置を新たな基準点として設定させ、
前記（ｂ）のステップにおいて、前記ＧＰＳ信号送信装置を用いて、
前記（ａ）のステップで前記移動体について算出された前記相対位置の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成する、
請求項１５または１６に記載の位置計測方法。
【請求項１８】
前記移動体が、トンネルの坑内を移動する、トンネルの維持管理用のロボットである、請求項１３〜１７のいずれかに記載の位置計測方法。
【請求項１９】
ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するための位置計測装置に搭載されたコンピュータに、
（ａ）基準点からの前記移動体の相対位置を計測する、ステップと、
（ｂ）前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、ステップと、
を実行させるプログラム。
【請求項２０】
前記（ａ）のステップにおいて、前記基準点からの前記移動体の相対位置として前記基準点からの高さも計測し、
前記（ｂ）のステップにおいて、前記基準点の緯度、経度及び高度から、前記（ａ）のステップで計測した前記相対位置の緯度、経度及び高度を算出する、
請求項１９に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記位置計測装置が、当該位置計測装置を移動させるための駆動部を備え、当該位置計測装置以外の他の位置計測装置が、当該位置計測装置よりも前記移動体に近い位置で停止している場合に、
前記（ａ）のステップにおいて、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置を計測し、
前記（ｂ）のステップにおいて、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記（ａ）のステップで計測した相対位置の緯度及び経度を算出し、
更に、前記コンピュータに、
（ｃ）前記他の位置計測装置に対して、それについて前記（ｂ）のステップで算出した前記相対位置の緯度及び経度を通知して、算出した前記相対位置を新たな基準点として設定させる、ステップを実行させる、
請求項１９に記載のプログラム。
【請求項２２】
更に、前記コンピュータに、
（ｄ）前記他の位置計測装置に対して、新たな基準点を設定させた後に、当該位置計測装置が、前記他方の位置計測装置よりも前記移動体に近くなるように、前記駆動部に移動を指示する、ステップを実行させる
請求項２１に記載のプログラム。
【請求項２３】
前記（ａ）のステップにおいて、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点からの相対位置として前記基準点からの高さも計測し、
前記（ｂ）のステップにおいて、前記移動体及び前記他の位置計測装置それぞれに対して、前記基準点の緯度、経度及び高度から、前記（ａ）のステップで計測した相対位置の緯度、経度及び高度を算出し、
前記（ｃ）のステップにおいて、前記他の位置計測装置に対して、それについて前記（ｂ）のステップで算出した前記相対位置の緯度、経度及び高度を通知して、算出した前記相対位置を新たな基準点として設定させる、
請求項２１または２２に記載のプログラム。
【請求項２４】
前記移動体が、トンネルの坑内を移動する、トンネルの維持管理用のロボットである、請求項１９〜２３いずれかに記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの坑内といった閉鎖的な場所での位置測定を可能にし得る、位置計測システム、位置計測装置、位置計測方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、橋梁、トンネル等のインフラの老朽化が大きな社会問題となっている。このような問題を解決するためには、十分な人材及び予算をインフラの維持管理に投入する必要があるが、少子高齢化を迎える先進国等では、インフラの維持管理に十分な人材及び予算を投入することは困難となっている。
【０００３】
このため、近年においては、インフラの維持管理にロボットを利用することが提案されており、このようなロボットの研究開発が盛んに行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ロボットの一例としては、マルチコプター型のロボットが知られている。マルチコプター型のロボットは、自身の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載しており、予め設定した経路を飛行することができる。従って、このようなロボットによれば、対象となるインフラ設備の画像を自動的に撮影することができ、インフラの維持管理における省力化と低コスト化とが図れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３２６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＧＰＳには、衛星からのＧＰＳ信号を、トンネルの内部といった閉鎖場所では受信できないという特性があるため、上述のロボットにおいては、トンネル内で利用することが難しいという問題が存在する。
【０００７】
なお、トンネル内など屋内で測位可能にする技術として、ＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）が知られているが、ＩＭＥＳは、空間内で移動する物体の正確な位置の特定には不向きであるため、ＩＭＥＳを用いても上述の問題の解決は困難である。ＩＭＥＳは、衛星からの信号が届かない屋内に、衛星からの信号と同様の信号によって発信する機器を配置して、ＧＰＳによる測位を行なえるようにするシステムであるが、信号によって通知できる位置は、設定された位置に限られるためである。
【０００８】
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、ＧＰＳ信号が届きにくい場所においても、移動体のＧＰＳによる測位を可能にし得る、位置計測システム、位置計測装置、位置計測方法、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】
上記目的を達成するため、本発明の一側面における位置計測システムは、ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するためのシステムであって、
基準点からの前記移動体の相対位置を計測し、更に、前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、位置計測装置と、
算出された前記相対位置の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を前記移動体へと送信する、ＧＰＳ信号送信装置と、
を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における位置計測装置は、ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するための装置であって、
基準点からの前記移動体の相対位置を計測する、相対位置計測部と、
前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、算出処理部と、
を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における位置計測方法は、ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するための方法であって、
（ａ）位置計測装置を用いて、基準点からの前記移動体の相対位置を計測し、更に、前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、ステップと、
（ｂ）ＧＰＳ信号送信装置を用いて、前記（ａ）のステップで算出された前記相対位置の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を前記移動体へと送信する、ステップと、
を有することを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、ＧＰＳ受信機能を備える移動体の位置を計測するための位置計測装置に搭載されたコンピュータに、
（ａ）基準点からの前記移動体の相対位置を計測する、ステップと、
（ｂ）前記基準点の緯度及び経度から、計測した前記相対位置の緯度及び経度を算出する、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、ＧＰＳ信号が届きにくい場所においても、移動体のＧＰＳによる測位が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における位置計測システムの全体構成の一例を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における位置計測システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における位置計測システムの動作を示すフロー図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２における位置計測システムの全体構成の一例を示す構成図であり、それぞれ、一連の位置計測システムにおける移動体の移動に伴う変化を示している。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２における位置計測システムの構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２における位置計測システムの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における、位置計測システム、位置計測装置、位置計測方法、及びプログラムについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１６】
［システム構成］
最初に、本実施の形態１における位置計測システムの全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における位置計測システムの全体構成の一例を示す構成図である。
【００１７】
図１に示す本実施の形態１における位置計測システム１００は、ＧＰＳ受信機能を備える移動体３０の位置を計測するためのシステムである。図１に示すように、位置計測システム１００は、位置計測装置１０と、ＧＰＳ信号送信装置２０とを備えている。
【００１８】
このうち、位置計測装置１０は、基準点１１からの移動体３０の相対位置３１を計測し、更に、基準点１１の緯度及び経度から、計測した相対位置３１の緯度及び経度、即ち、移動体３０の緯度及び経度を算出する。ＧＰＳ信号送信装置２０は、算出された相対位置３１の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を移動体３０へと送信する。
【００１９】
このため、移動体３０は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信できない場所に位置していても、ＧＰＳ信号送信装置２０から、自身の位置を特定可能なＧＰＳ信号を受け取ることができる。つまり、本実施の形態１によれば、ＧＰＳ信号が届きにくい場所においても、移動体３０におけるＧＰＳによる測位が可能となる。
【００２０】
ここで、本実施の形態１における位置計測システム１００について、図２を用いて更に具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態１における位置計測システムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
まず、本実施の形態１では、図１に示すように、位置計測の対象となる移動体３０は、トンネル４０の坑内を移動するマルチコプター型のロボットである。また、このロボットは、撮影用のカメラを備えており、トンネル４０の維持管理に用いられている。
【００２２】
また、この移動体３０であるロボットは、受信したＧＰＳ信号によって自身の位置を特定しながら、予め設定されたルートに沿って飛行する。このため、通常、ロボットは、ＧＰＳ信号が受信できないトンネル４０の坑内では、自身の位置を特定できず、ルートに沿って飛行できないが、本実施の形態１では、トンネル４０の坑内であっても、ロボットは自身の位置を特定するＧＰＳ信号を受信できるので、飛行可能となる。
【００２３】
また、図２に示すように、本実施の形態１において、位置計測装置１０は、相対位置計測部１２と、算出処理部１３と、通信部１４とを備えている。このうち、相対位置計測部１２は、基準点１１からの移動体３０の相対位置３１を計測する。
【００２４】
本実施の形態１において、基準点１１は、位置計測装置１０による移動体３０の相対位置の計測が可能となるように設定されていれば良く、例えば、位置計測装置内に設定される。また、基準点１１の緯度及び経度は、位置計測装置１０が配置されている位置において衛星からのＧＰＳ信号を受信することによって取得可能である。よって、基準点１１が位置計測装置１０内に設定される場合は、位置計測装置１０は、ＧＰＳ信号の受信が可能な、トンネル４０の外に配置される。
【００２５】
また、相対位置計測部１２は、例えば、レーザ距離計（図１において図示せず）を備えることができる。この場合、相対位置計測部１２は、レーザ距離計で測定された距離と、移動体で反射されたレーザ光線の反射方向とから、相対位置３１を測定する。
【００２６】
更に、上記の場合、相対位置計測部１２は、レーザ距離計に加えて、動いている移動体３０を検出する機器と、移動体３０の検出に応じてレーザ距離計のレーザ光線の出射方向を調整する機器とを備えることもできる。この場合は、移動体３０の相対位置３１の測定をより迅速に実行できることになる。なお、動いている移動体３０を検出する機器としては、カメラを用いた画像分析装置等が挙げられる。
【００２７】
算出部処理部１３は、相対位置計測部１２によって、移動体３０の相対位置３１が計測されると、予め設定されている基準点１１の緯度及び経度に基づいて、相対位置３１の緯度及び経度を算出する。通信部１４は、算出された緯度及び経度をＧＰＳ信号送信装置２０に送信する。
【００２８】
また、本実施の形態１において、ＧＰＳ信号送信装置２０は、受信部２１と、ＧＰＳ信号生成部２２とを備えている。受信部２１は、位置計測装置１０から送信された相対位置３１の緯度及び経度を受信し、これをＧＰＳ信号生成部２２に出力する。
【００２９】
ＧＰＳ信号生成部２２は、相対位置３１の緯度及び経度を特定するＧＰＳ信号を生成し、生成したＧＰＳ信号を移動体３０へと送信する。具体的には、ＧＰＳ信号生成部２２としては、例えば、ＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）機器を用いることができる。ＩＭＥＳは、日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）が開発した技術である。また、ＧＰＳ信号送信装置２０は、トンネル４０の坑内において、移動体３０にＧＰＳ信号を送信できる位置に配置される。
【００３０】
また、本実施の形態１では、位置計測装置１０は、基準点１１からの移動体３０の相対位置３１として、基準点１１からの移動体３０の高さを計測し、更に、基準点１１の高度も用いて、移動体３０の高度を算出することもできる。
【００３１】
具体的には、相対位置計測部１２が、基準点１１からの移動体３０の高さを計測すると、算出処理部１３が、予め設定されている基準点１１の高度から、計測した相対位置の高度を算出する。なお、基準点１１の高度も、衛星からのＧＰＳ信号を受信することによって取得できる。本実施の形態１における「高度」は、ＧＰＳ信号によって特定される高度を意味する。
【００３２】
また、この場合、ＧＰＳ信号送信装置２０において、ＧＰＳ信号生成部２２は、相対位置３１の緯度及び経度に加えて、相対位置３１の高度も特定するＧＰＳ信号を生成する。この結果、移動体３０の測位の精度が高められる。
【００３３】
［システム動作］
次に、本発明の実施の形態１における位置計測システム１００の動作について図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１における位置計測システムの動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図１及び図２を参酌する。また、本実施の形態１では、位置計測システム１００を動作させることによって、位置計測方法が実施される。よって、本実施の形態１における位置計測方法の説明は、以下の位置計測システム１００の動作説明に代える。
【００３４】
図２に示すように、最初に、位置計測装置１０では、相対位置計測部１２が、移動体３０の検出を行ない、前回の相対位置の測定時から移動体３０が移動しているかどうかを判定する（ステップＡ１）。ステップＡ１の判定の結果、移動体３０が移動していない場合は、相対位置計測部１２は、設定時間の経過後に、再度ステップＡ１を実行する。
【００３５】
一方、ステップＡ１の判定の結果、移動体３０が移動している場合は、相対位置計測部１２は、基準点１１からの移動体３０の相対位置３１を計測する（ステップＡ２）。次に、算出処理部１３は、基準点１１の緯度、経度、及び高度から、計測された相対位置３１の緯度、経度、及び高度を算出する（ステップＡ３）。また、これにより、通信部１４は、算出された緯度、経度、及び高度を特定する情報をＧＰＳ信号送信装置２０に送信する。
【００３６】
次に、ＧＰＳ信号送信装置２０では、受信部２１が位置計測装置１０からの情報を受信すると、ＧＰＳ信号生成部２２が、受信された情報に基づいて、移動体３０の相対位置３１の緯度、経度、及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成する（ステップＡ４）。次に、ＧＰＳ信号生成部２２は、生成したＧＰＳ信号を移動体３０へと送信する（ステップＡ５）。
【００３７】
そして、ステップＡ５の実行により、位置計測システム１００における一連の処理は一旦終了する。但し、本実施の形態１においては、ステップＡ１〜Ａ５は、移動体３０であるロボットによる作業が終了するまで、設定された間隔で繰り返し実行される。
【００３８】
以上のように、本実施の形態１では、ＧＰＳ信号を受信できないトンネル４０の内部であっても、位置計測システム１００により、移動体３０は自身の位置を特定可能なＧＰＳ信号を受信することができ、自身の位置を精度良く特定できる。
【００３９】
［プログラム］
本発明の実施の形態１におけるプログラムは、コンピュータに、図３に示すステップＡ１〜Ａ３を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムを位置計測装置１０に搭載されたコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態１における位置計測装置１０を実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、相対位置計測部１２及び算出処理部１３として機能し、処理を行なう。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における、位置計測システム、位置計測装置、位置計測方法、及びプログラムについて、図４〜図６を参照しながら説明する。
【００４１】
［システム構成］
最初に、本実施の形態２における位置計測システムの構成について図４及び図５を用いて説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２における位置計測システムの全体構成の一例を示す構成図であり、それぞれ、一連の位置計測システムにおける移動体の移動に伴う変化を示している。図５は、本発明の実施の形態２における位置計測システムの構成を示すブロック図である。
【００４２】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施の形態２においては、位置計測システム１１０は、２つの位置計測装置５０及び６０を備えており、この点で、図１に示した実施の形態１における位置計測システム１００と異なっている。以下においては、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４３】
まず、本実施の形態２においては、位置計測装置５０及び６０は、予め設定されたルートに沿って、又は移動体３０の移動に追従して、移動できるように構成されている。具体的には、図５に示すように、位置計測装置５０は、相対位置計測部５２、算出処理部５３、及び通信部５４に加えて、位置計測装置５０を移動させる駆動部５５も備えている。位置計測装置６０も、同様に、相対位置計測部６２、算出処理部６３、及び通信部６４に加えて、位置計測装置６０を移動させる駆動部６５を備えている。駆動部５５及び６６は、例えば、車輪と、それを駆動するための電動機とを備えている。
【００４４】
また、２つの位置計測装置のうち、位置計測装置６０には、ＧＰＳ信号送信装置２０が搭載されている。よって、ＧＰＳ信号送信装置２０は、位置計測装置６０の移動に伴って移動する。なお、この点を除き、位置計測装置５０と位置計測装置６０とは、同様に構成されている。以下の説明では、位置計測装置５０を中心に説明する。
【００４５】
更に、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５の例では、ＧＰＳ信号送信装置２０は、位置計測装置６０に搭載されているが、本実施の形態２は、この例に限定されるものではない。本実施の形態２においては、ＧＰＳ信号送信装置２０は、位置計測装置５０に搭載されていても良いし、位置計測装置５０及び６０の両方に搭載されていても良い。
【００４６】
本実施の形態２において、相対位置計測部５２は、他方の位置計測装置６０が自身の位置計測装置５０よりも移動体３０に近い位置で停止しているかどうかを判定する。そして、相対位置計測部５２は、他方の位置計測装置が自身よりも移動体３０に近い場合は、移動体３０に対して、基準点５１からの相対位置３１の計測を行なう。また、相対位置計測部５２は、この場合において、他方の位置計測装置６０に対しても、基準点５１からの相対位置６１の計測を行なう。
【００４７】
そして、算出処理部５３は、移動体３０について、計測した相対位置の緯度、経度、及び高度の算出を行なうと共に、他方の位置計測装置６０についても、計測した相対位置６１の緯度、経度、及び高度の算出を行なう。
【００４８】
そして、算出処理部５３は、通信部５４を介して、移動体３０及び他方の位置計測装置６０それぞれに、算出した相対位置の緯度、経度、及び高度を送信する。また、このとき、算出処理部５３は、他方の位置計測装置６０に対しては、その相対位置を新たな基準点として設定させる。
【００４９】
［システム動作］
次に、本発明の実施の形態２における位置計測システム１１０の動作について図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２における位置計測システムの動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図４及び図５を参酌する。また、本実施の形態２では、位置計測システム１１０を動作させることによって、位置計測方法が実施される。よって、本実施の形態２における位置計測方法の説明は、以下の位置計測システム１１０の動作説明に代える。
【００５０】
図６に示すように、最初に、位置計測装置５０では、相対位置計測部５２が、移動体３０の検出を行ない、前回の相対位置の測定時から移動体３０が移動しているかどうかを判定する（ステップＢ１）。ステップＢ１の判定の結果、移動体３０が移動していない場合は、相対位置計測部５２は、設定時間の経過後に、再度ステップＢ１を実行する。
【００５１】
一方、ステップＢ１の判定の結果、移動体３０が移動している場合は、相対位置計測部５２は、他方の位置計測装置６０が自身の位置計測装置５０よりも移動体３０に近い位置で停止しているかどうかを判定する（ステップＢ２）。
【００５２】
ステップＢ２の判定の結果、位置計測装置６０が位置計測装置５０よりも移動体３０に近い位置で停止している場合は、相対位置計測部５２は、移動体３０の基準点５１からの相対位置３１の計測と、位置計測装置６０の基準点５１からの相対位置６１の計測とを実行する（ステップＢ３）。
【００５３】
次に、算出処理部５３は、基準点５１の緯度、経度及び高度から、計測された相対位置３１及び６１の緯度、経度及び高度を算出する（ステップＢ４）。また、これにより、通信部５４は、ＧＰＳ信号送信装置２０及び位置計測装置６０それぞれに対して、算出された緯度、経度及び高度を特定する情報を送信する。
【００５４】
そして、ステップＢ４が実行されると、算出処理部５３は、駆動部５５に対して、位置計測装置５０が位置計測装置６０よりも移動体３０に近づくように、前進を指示し、移動体３０の移動に追従して位置計測装置５０を移動させる（ステップＢ５）。
【００５５】
次に、ＧＰＳ信号送信装置２０では、受信部２１が位置計測装置５０からの情報を受信すると、ＧＰＳ信号生成部２２が、受信された情報に基づいて、移動体３０の相対位置３１の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成する（ステップＢ６）。次に、ＧＰＳ信号生成部２２は、生成したＧＰＳ信号を移動体３０へと送信する（ステップＢ７）。
【００５６】
また、上述したステップＢ２の判定の結果、位置計測装置６０が位置計測装置５０よりも移動体３０に近い位置で停止していない場合は、通信部５４が、他の位置計測装置６０から、位置計測装置５０の相対位置の緯度、経度及び高度を特定する情報を受信する。よって、算出処理部５３は、自身の基準点５１の緯度、経度及び高度を、送信されてきた緯度、経度及び高度に設定する（ステップＢ８）。
【００５７】
また、本実施の形態２では、ステップＢ１〜Ｂ８は、位置計測装置５０だけでなく、位置計測装置６０においても実行される。つまり、ステップＢ１〜Ｂ８は、両方の位置計測装置において実行され、ステップＢ７及びＢ８がいずれかの位置計測装置で実行されると、位置計測システム１００における一連の処理は一旦終了する。また、各位置計測装置において、ステップＢ１〜Ｂ８は、移動体３０であるロボットによる作業が終了するまで、設定された間隔で繰り返し実行される。
【００５８】
ここで、図６に示した処理の具体例について説明する。まず、図４（ａ）の例では、位置計測装置５０が位置計測装置６０よりも移動体３０に近いため、位置計測装置５０が、移動体３０に対して、基準点５１からの相対位置３１の測定と、相対位置３１の緯度、経度及び高度の算出とを実行する。更に、位置計測装置５０は、位置計測装置６０に対しても、基準点５１からの相対位置６１の測定と、相対位置６１の緯度、経度及び高度の算出とを実行する。また、位置計測装置５０は、位置計測装置６０に対して、測定した相対位置６１を基準点に設定させる。
【００５９】
そして、ＧＰＳ信号送信装置２０は、移動体３０について位置計測装置５０によって算出された、相対位置３１の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成し、これを送信するので、移動体３０は自身の位置を特定できる。
【００６０】
また、図４（ｂ）に示すように、移動体３０が更に移動すると、各相対位置の測定を行なった位置計測装置５０は、自身が、位置計測装置６０よりも移動体３０に近づくように移動する。このとき、位置計測装置６０は、停止している状態にあり、位置計測装置５０が自身よりも移動体３０に近づくと、移動体３０及び位置計測装置６０に対して、基準点６１からの相対位置の測定と、その緯度、経度及び高度の算出とを実行する。
【００６１】
この場合は、ＧＰＳ信号送信装置２０は、位置計測装置６０によって算出された相対位置３１の緯度、経度及び高度を特定するＧＰＳ信号を生成し、これを送信する。よって、移動体３０は、この場合においても、自身の位置を特定できる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態２では、トンネル４０が長く複雑な地形をしている場合であっても、移動体３０は自身の位置を特定可能なＧＰＳ信号を受信することができる。本実施の形態２は、トンネル４０の入口又は出口から、移動体の装置位置を計測できない場合にも適用できる。
【００６３】
［プログラム］
本発明の実施の形態２におけるプログラムは、コンピュータに、図６に示すステップＢ１〜Ｂ４、Ｂ８を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムを、移動計測装置５０に搭載されたコンピュータにインストールし、実行することによって、位置計測装置５０を実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵは、相対位置計測部５２及び算出処理部５３として機能し、処理を行なう。また、このプログラムを、移動計測装置６０に搭載されたコンピュータにインストールし、実行することによって、位置計測装置６０を実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、相対位置計測部６２及び算出処理部６３として機能し、処理を行なう。
【００６４】
（変形例）
また、図１〜図６に示した例では、移動体３０として、マルチコプター型のロボットを例示しているが、本実施の形態１及び２では、移動体３０は、この例に限定されるものではない。移動体３０は、ＧＰＳ信号に基づいて自身の位置を特定しながら移動するものであれば良い。
【００６５】
また、図１〜図６に示した例では、移動体３０の移動場所として、トンネル４０の坑内が例示されているが、本実施の形態１及び２では、移動体３０の移動場所は、この例に限定されるものではない。移動場所は、特に限定されず、本実施の形態１及び２は、ＧＰＳ信号を受信できにくい場所に対して有効である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、ＧＰＳ信号が届きにくい場所においても、移動体のＧＰＳによる測位が可能となる。本発明は、特に、トンネルといったインフラの維持及び管理に有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  位置計測装置
１１  基準点
１２  相対位置計測部
１３  算出処理部
１４  通信部
２０  ＧＰＳ信号送信装置
２１  受信部
２２  ＧＰＳ信号生成部
３０  移動体
３１  相対位置
４０  トンネル
５０  位置計測装置
５１  基準点
５２  相対位置計測部
５３  算出処理部
５４  通信部
６０  位置計測装置
６１  相対位置（基準点）
６２  相対位置計測部
６３  算出処理部
６４  通信部
【図１】
2016125978.tif 000003
【図２】
2016125978.tif 000004
【図３】
2016125978.tif 000005
【図４】
2016125978.tif 000006
【図５】
2016125978.tif 000007
【図６】
2016125978.tif 000008