(57)【要約】      （修正有）【課題】正確な位置を把握し続け、詳細な位置を把握する。【解決手段】追尾装置３００が先導装置２００の追尾を行う位置把握システム１００である。先導装置は、外部から提供される情報を使わないセンサで得られる情報のみで自装置の位置情報を算出する自律航法演算処理部２０５、当該演算処理部により算出された自装置の位置情報を追尾装置へ送信する無線通信部２０６を含む。追尾装置は、無線通信部２０６により送信された先導装置の位置情報を受信する無線通信部３０１、超音波を先導装置へ送信するタイミングと超音波に応じて先導装置から発せられた超音波を受信するタイミングとに基づいて先導装置の位置情報を算出する超音波位置情報算出手段、自律航法演算処理部と超音波位置情報算出手段とにより算出された先導装置の位置情報を比較する比較手段、当該比較結果に基づいて、追尾装置の速度と方向とを制御する制御手段を含む。【選択図】図１
2017126127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先導装置から与えられる情報に基づいて追尾装置が前記先導装置の追尾を行う位置把握システムであって、
前記先導装置は、
外部から提供される情報を使わないセンサで得られる情報のみで前記先導装置の位置情報を算出する自律航法位置情報算出手段と、
前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を前記追尾装置へ送信する位置情報送信手段と、
を含み、
前記追尾装置は、
前記位置情報送信手段により送信された前記先導装置の位置情報を受信する位置情報受信手段と、
超音波を前記先導装置へ送信するタイミングと前記超音波に応じて前記先導装置から発せられた超音波を受信するタイミングとに基づいて前記先導装置の位置情報を算出する超音波位置情報算出手段と、
前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により比較された結果に基づいて、前記追尾装置の速度と方向とを制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする位置把握システム。
【請求項２】
前記第１の比較手段により比較した結果、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とが同じであるとき、前記制御手段は、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報との何れか一方の位置情報を用いて前記追尾装置の速度と方向とを制御することを特徴とする請求項１に記載の位置把握システム。
【請求項３】
前記第１の比較手段により比較した結果、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とが異なるとき、前記制御手段は、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を用いて前記追尾装置の速度と方向とを制御すると共に、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報との差分を、前記自律航法位置情報算出手段へ送信することを特徴とする請求項１に記載の位置把握システム。
【請求項４】
前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の最新の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の直近の位置情報とを比較する第２の比較手段をさらに含み、前記先導装置の最新の位置情報と前記先導装置の直近の位置情報とが異なるとき、前記制御手段は、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を用いて前記追尾装置の速度と方向とを制御することを特徴とする請求項１に記載の位置把握システム。
【請求項５】
前記先導装置は、前記追尾装置から受信した超音波を前記追尾装置へ反射する超音波送信手段を含み、前記追尾装置は、前記超音波送信手段により反射された超音波を受信する少なくとも２個の超音波受信手段を含み、前記超音波位置情報算出手段により算出される前記位置情報は、前記先導装置と前記追尾装置との間の距離と、前記超音波送信手段と前記２個の超音波受信手段との間のそれぞれの距離と前記２個の超音波受信手段の間の距離とに基づいて算出される前記先導装置と前記追尾装置との間の角度と、を含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の位置把握システム。
【請求項６】
前記センサは、角速度センサ、地磁気センサ、又は加速度センサのうち、少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の位置把握システム。
【請求項７】
外部から提供される情報を使わないセンサで得られる情報のみで先導装置の位置情報を算出する自律航法位置情報算出手段を含む前記先導装置から与えられる情報に基づいて前記先導装置の追尾を行う追尾装置であって、
前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を受信する位置情報受信手段と、
超音波を前記先導装置へ送信するタイミングと前記超音波に応じて前記先導装置から発せられた超音波を受信するタイミングとに基づいて前記先導装置の位置情報を算出する超音波位置情報算出手段と、
前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により比較された結果に基づいて、速度と方向とを制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする追尾装置。
【請求項８】
前記第１の比較手段により比較した結果、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とが同じであるとき、前記制御手段は、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、の何れか一方の位置情報を用いて前記速度と前記方向とを制御することを特徴とする請求項７に記載の追尾装置。
【請求項９】
前記第１の比較手段により比較した結果、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とが異なるとき、前記制御手段は、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を用いて前記速度と前記方向とを制御すると共に、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報との差分を、前記自律航法位置情報算出手段へ送信することを特徴とする請求項７に記載の追尾装置。
【請求項１０】
前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の最新の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の直近の位置情報とを比較する第２の比較手段をさらに含み、前記先導装置の最新の位置情報と前記先導装置の直近の位置情報とが異なるとき、前記制御手段は、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を用いて前記速度と前記方向とを制御することを特徴とする請求項７に記載の追尾装置。
【請求項１１】
前記先導装置に設けられ受信した超音波を反射する超音波送信手段により反射された前記超音波を受信する少なくとも２個の超音波受信手段を含み、前記超音波位置情報算出手段により算出される前記位置情報は、前記先導装置との間の距離と、前記超音波送信手段と前記２個の超音波受信手段との間のそれぞれの距離と前記２個の超音波受信手段の間の距離とに基づいて算出される前記先導装置との間の角度と、を含むことを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の追尾装置。
【請求項１２】
前記センサは、角速度センサ、地磁気センサ、又は加速度センサのうち、少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に記載の追尾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置把握システム及び追尾装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を対象物に対して送信し、当該対象物から反射した超音波を受信することにより、当該対象物との間の距離を算出する技術、及び超音波の受信部を複数個設けておき、当該対象物から反射した超音波を受信した当該複数の受信部のそれぞれにおける時間差を測定することにより、当該対象物との間の角度を算出する技術は、超音波を用いた位置測位の技術として良く知られている。
【０００３】
また、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ等を使うことにより、測位開始位置からの相対的な位置を測定することにより、移動の方向と速度を推計し、位置測位を行う慣性センサを用いた自律航法測位（ＰＤＲ：Pedestrian Dead-Reckoning歩行者自律航法）の技術も良く知られている。
【０００４】
特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信し難い場所でも精度良く自律航法を行うため、ＧＰＳ信号を正常に受信しているときに、移動体の絶対移動情報と慣性センサの計測値とから算出した相対移動情報との差分情報を生成し、ＧＰＳ信号を受信できなくなった場合に、この差分情報を用いて相対位置情報を補正して実移動情報を生成することにより、ＧＰＳ信号の受信状態にかかわらず実速度や実方位角を正確に算出することができる移動検出装置の技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の慣性センサを用いた自律航法測位の技術では、センサの誤差がたまってしまい、正確な位置を把握し続けることができないという問題がある。また、ＧＰＳ信号やＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）（屋内版ＧＰＳ信号）、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）といった信号を用いた位置測位技術では、例えば、ＧＰＳ信号の場合は５ｍの範囲といった信号を受信できる空間を把握することはできるが、その空間が広い場合、詳細な位置を把握することができないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載された技術では、ＧＰＳ信号を受信することができない場合に、絶対速度等と慣性センサを元に、移動体の速度と方位角の情報を算出しているが、ＧＰＳ信号を受信することができない屋内において長時間利用する場合に、やはり、センサの誤差がたまってしまい、正確な位置を把握し続けることができないという問題がある。また、例えば、ＧＰＳ信号の場合は５ｍの範囲といった信号を受信できる空間を把握することはできるが、その空間が広い場合、詳細な位置を把握することができないという問題は依然として解消されない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、センサの誤差をためることなく正確な位置を把握し続けると共に、空間が広い場合であっても、信号を受信できる空間を把握し、詳細な位置を把握することが可能な位置把握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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明における位置把握システムは、先導装置から与えられる情報に基づいて追尾装置が前記先導装置の追尾を行う位置把握システムであって、前記先導装置は、外部から提供される情報を使わないセンサで得られる情報のみで前記先導装置の位置情報を算出する自律航法位置情報算出手段と、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報を前記追尾装置へ送信する位置情報送信手段と、を含み、前記追尾装置は、前記位置情報送信手段により送信された前記先導装置の位置情報を受信する位置情報受信手段と、超音波を前記先導装置へ送信するタイミングと前記超音波に応じて前記先導装置から発せられた超音波を受信するタイミングとに基づいて前記先導装置の位置情報を算出する超音波位置情報算出手段と、前記自律航法位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報と、前記超音波位置情報算出手段により算出された前記先導装置の位置情報とを比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手段により比較された結果に基づいて、前記追尾装置の速度と方向とを制御する制御手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、センサの誤差をためることなく正確な位置を把握し続けると共に、空間が広い場合であっても、信号を受信できる空間を把握し、詳細な位置を把握することが可能な位置把握システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る位置把握システムの一例の全体構成について説明する概略ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る位置把握システムの一例を構成する先導部と追尾部とのそれぞれに設けられた超音波送信機と超音波受信機との位置関係について説明する図である。
【図３】本実施形態に係る位置把握システムの動作の一例について説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。以下、本発明について説明するが、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本発明における位置把握システムは、超音波センサを用いて測位位置を把握することとしている。これにより、センサの誤差がたまってしまい、正常な位置を把握し続けることができないという問題を解決することとしている。また、超音波センサと自律航法測位とを用いて常に詳細な位置を把握することとしている。これにより、詳細な位置を把握することとしている。この本発明の特徴について、以下図面を用いて詳細に解説する。
【００１３】
まず、本実施形態に係る位置把握システムの一例の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る位置把握システムの一例の全体構成について説明する概略ブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る位置把握システム１００は、先導装置２００と追尾装置３００とから構成される。先導装置２００は、慣性センサ２０１と、自律航法演算処理部２０５と、無線通信部２０６と、超音波送信機２０７と、超音波受信機２０８と、から構成されている。そして、慣性センサ２０１は、角速度センサ２０２と、地磁気センサ２０３と、加速度センサ２０４と、から構成されている。
【００１５】
慣性センサ２０１は、外部から提供される情報を使わずに、慣性を利用して測定を行うデバイスの総称である。角速度センサ２０２はジァイロセンサとも呼ばれ、ある物体の角度が単位時間当たりどれだけ変化しているかという物体が回転している速度を表す物理量である回転角速度の測定を行うセンサである。地磁気センサ２０３は、磁石や電流が発する磁気や地磁気等の大きさ、向きを検知するセンサである。加速度センサ２０４は、一定時間の間に速度がどれだけ変化したかという物体の加速度（速度の変化率）を計測するセンサである。
【００１６】
自律航法演算処理部２０５は、慣性センサ２０１で測定された先導装置２００の移動量、向き、速度に対する処理を行い、得られた値を無線通信部２０６に送信するものである。つまり、自律航法演算処理部２０５は、慣性センサ２０１で得られる情報のみで先導装置２００の位置情報を算出する自律航法位置情報算出部として機能する。
【００１７】
無線通信部２０６は、自律航法演算処理部２０５で得られた値を追尾装置３００の無線通信部３０１に対して送信するものである。つまり、無線通信部２０６は、自律航法演算処理部２０５により算出された先導装置２００の位置情報を追尾装置３００へ送信する位置情報送信部として機能する。また、無線通信部２０６は、追尾装置３００の無線通信部３０１から送信される追尾装置３００の位置情報を受信する。
【００１８】
これにより、慣性センサ２０１を用いて自律航法演算処理部２０５で処理を行うと、先導装置２００の移動量、向き、速度が把握することができる。また、把握した値を無線通信部２０６から追尾装置３００の無線通信部３０１に送信することにより、追尾装置３００で先導装置２００の自律航法測位で算出された位置を把握することができる。
【００１９】
超音波受信機２０８は、追尾装置３００の超音波送信機３０３から送信される超音波を受信するものである。超音波送信機２０７は、超音波受信機２０８で受信された追尾装置３００の超音波送信機３０３から送信された超音波をそのまま反射して増幅し、追尾装置３００の超音波受信機３０２に対して送信するものである。
【００２０】
追尾装置３００は、無線通信部３０１と、超音波受信機３０２と、超音波送信機３０３と、プロセッサ３０４と、操舵制御モータ３０５と、速度制御モータ３０６と、から構成されている。
【００２１】
無線通信部３０１は、先導装置２００の無線通信部２０６から送信された値を受信するものである。つまり、無線通信部２０６により送信された先導装置２００の位置情報を受信する位置情報受信部として機能する。また、無線通信部３０１は、追尾装置３００の位置情報を先導装置２００の無線通信部２０６に対して送信するものである。
【００２２】
超音波受信機３０２は、プロセッサ３０４の指示により、先導装置２００の超音波送信機２０７から送信された超音波を受信するものである。超音波送信機３０３は、プロセッサ３０４の指示により、先導装置２００の超音波受信機２０８に対して超音波を送信するものである。つまり、超音波送信機３０３は、超音波を先導装置２００へ送信するタイミングを測るものである。また、超音波受信機３０２は、超音波送信機３０３が送信した超音波に応じて先導装置２００から発せられた超音波を受信するタイミングを測るものである。
【００２３】
プロセッサ３０４は、追尾装置３００を構成する無線通信部３０１、超音波受信機３０２、超音波送信機３０３、操舵制御モータ３０５、及び速度制御モータ３０６の動作を制御するものである。プロセッサ３０４は、先導装置２００と追尾装置３００との間の距離と角度（位置情報）とを算出する。先導装置２００と追尾装置３００との間の距離は、超音波送信機３０３から送信された超音波の送信時刻と、超音波送信機２０７からそのまま送信された超音波を超音波受信機３０２で受信した受信時刻とに基づいて算出される。つまり、プロセッサ３０４は、先導装置２００の位置情報を算出する超音波位置情報算出部として機能する。
【００２４】
操舵制御モータ３０５は、追尾装置３００の進行方向を制御するものである。速度制御モータ３０６は、追尾装置３００の速度を制御するものである。プロセッサ３０４は、先導装置２００の自律航法演算処理部２０５で算出した先導装置２００の位置と、超音波送信機３０３と超音波受信機３０２とで算出した先導装置２００と追尾装置３００との間の位置情報とを比較する。つまり、プロセッサ３０４は、自律航法演算処理部２０５で算出された先導装置２００の位置情報と、超音波で算出された先導装置２００の位置情報とを比較する比較部として機能する。
【００２５】
比較して得られた先導装置２００の位置に応じて、プロセッサ３０４は、操舵制御モータ３０５で進行方向を、速度制御モータ３０６で速度をそれぞれ制御する。つまり、プロセッサ３０４は、先導装置２００の位置情報として自律航法演算処理部２０５で算出された情報と超音波で算出された情報とを比較した結果に基づいて、追尾装置３００を制御する制御部として機能する。そして、先導装置２００との間の距離を一定に保つと共に、先導装置２００との間の角度を一定に保つ。これにより、追尾装置３００は先導装置２００の自動追従を行う。
【００２６】
次に、本実施形態に係る位置把握システムの一例を構成する先導部と追尾部とのそれぞれに設けられた超音波送信機と超音波受信機との位置関係について説明する。図２は、本実施形態に係る位置把握システムの一例を構成する先導部と追尾部とのそれぞれに設けられた超音波送信機と超音波受信機との位置関係について説明する図である。
【００２７】
図２において、先導装置２００には、超音波送信機２０７と超音波受信機２０８とが設けられている。追尾装置３００には、超音波送信機３０３と、２個の超音波受信機３０２１、３０２２が設けられている。
【００２８】
追尾装置３００では、先導装置２００の位置である距離と角度とを把握する。先導装置２００と追尾装置３００との間の距離は、追尾装置３００の超音波送信機３０３から超音波が送信されたタイミングと、超音波受信機３０２１、３０２２で超音波を受信したタイミングとに基づいて算出する。すなわち、超音波の音速と時間とに基づいて距離を算出することができる。
【００２９】
算出した結果、超音波送信機２０７と超音波受信機３０２１との間の距離はｄ１であり、超音波送信機２０７と超音波受信機３０２２との間の距離はｄ２であり、超音波送信機３０３と超音波受信機２０８との間の距離はＤであることが分かった。
【００３０】
また、追尾装置３００において、超音波送信機３０３と超音波受信機３０２１との間の距離、及び超音波送信機３０３と超音波受信機３０２２との間の距離は予め定められている。したがって、三角関数の余弦定理により、追尾装置３００の超音波送信機３０３と先導装置２００との間の角度を算出することができる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る位置把握システムの動作の一例について説明する。図３は、本実施形態に係る位置把握システムの動作の一例について説明するフロー図である。
【００３２】
ステップＳ５０１の処理において、位置把握システム１００の電源がオンすると、ステップＳ５０２の処理において、追尾装置３００の超音波送信機３０３から超音波を送信する。先導装置２００の超音波受信機２０８で、追尾装置３００の超音波送信機３０３から送信された超音波を検出すると、先導装置２００の超音波送信機２０７から同じ超音波を送信する。先導装置２００の超音波送信機２０７から送信された超音波を、追尾装置３００の超音波受信機３０２で受信する。追尾装置３００の超音波送信機３０３から超音波を送信した時刻と、超音波受信機３０２で超音波を受信した時刻とを記録する。
【００３３】
ステップＳ５０３の処理において、追尾装置３００の超音波送信機３０３から超音波を送信した時刻から、超音波受信機３０２で超音波を受信した時刻を引くことにより、超音波が先導装置２００に届いてから戻るまでの時間が求まる。この時間に音速（３４０ｍ／ｓ）を乗じることにより、追尾装置３００から先導装置２００までの往復の距離を把握することができる。
【００３４】
また、追尾装置３００には、超音波受信機３０２１と超音波受信機３０２２とが設けられている。したがって、追尾装置３００の超音波送信機３０３と、超音波受信機３０２１、３０２２までの距離に基づいて、先導装置２００の超音波送信機２０７と、追尾装置３００の超音波受信機３０２１及び超音波受信機３０２２までの距離を算出することができる。それぞれの距離が算出できたら、三角関数の余弦定理を用いて、追尾装置の中央に対する先導装置２００の角度を算出することができる。これにより、先導装置２００の速度、方位角、及び位置を把握することができる。
【００３５】
一方、先導装置２００と追尾装置３００との間の距離及び角度を算出する傍らで、ステップＳ５０４の処理において、先導装置２００では、慣性センサ２０１で測定した数値を取得する。そして、ステップＳ５０５の処理において、慣性センサ２０１から取得された数値に対し自律航法演算処理部２０５における自律航法測位を用いて演算を行う。これにより、先導装置２００の速度、方位角、及び位置（以下、「自律航法測位による位置計算結果」という。）を把握することができる。
【００３６】
そして、ステップ５０６の処理において、ステップＳ５０３の処理において算出された最新の結果（超音波を用いた先導装置２００と追尾装置３００との間の距離及び角度）と、直近のステップＳ５０３の処理において算出された結果とが一致するか否かを判断する。なお、超音波を用いた先導装置２００と追尾装置３００との間の距離及び角度のことを、以下、「超音波による位置計算結果」という。
【００３７】
今回の算出結果の数値と前回の算出結果の数値とが著しく異なると判断されると、ステップＳ５０７の処理へ移行する。今回の算出結果の数値と前回の算出結果の数値とが著しく異なると判断された場合、今回の算出と前回の算出との何れかのタイミングにおいて先導装置２００と追尾装置３００との間に何らかの障害物が存在していたと予測し、超音波を用いた算出を断念する。
【００３８】
そして、ステップＳ５０７の処理では、ステップＳ５０５の処理で算出された先導装置２００の自律航法測位による位置計算結果に従い、追従速度と操舵角度とを制御する。具体的には、先導装置２００と追尾装置３００との間が一定の距離及び一定の角度を保持するように、プロセッサ３０４が速度制御モータ３０６と操舵制御モータ３０５とを制御する。
【００３９】
ステップＳ５０６の処理において、今回の算出結果の数値と前回の算出結果の数値とが著しく異ならないと判断されると、ステップＳ５０８の処理へ移行する。ステップＳ５０８の処理では、Ｓ５０３の処理で算出された超音波による位置計算結果と、ステップＳ５０５の処理で算出された自律航法測位による位置計算結果とが一致するか否かを判断する。
【００４０】
超音波による位置計算結果と自律航法測位による位置計算結果とが同じであると判断されると、ステップＳ５０９の処理へ移行する。そして、ステップＳ５０９の処理では、超音波による位置計算結果又は自律航法測位による位置計算結果に従い、追従速度と操舵角度とを制御する。具体的には、先導装置２００と追尾装置３００との間が一定の距離及び一定の角度を保持するように、プロセッサ３０４が速度制御モータ３０６と操舵制御モータ３０５とを制御する。
【００４１】
超音波による位置計算結果と自律航法測位による位置計算結果とが異なると判断されると、ステップＳ５１０の処理へ移行する。そして、ステップＳ５１０の処理では、超音波による位置計算結果に従い、追従速度と操舵角度とを制御する。具体的には、先導装置２００と追尾装置３００との間が一定の距離及び一定の角度を保持するように、プロセッサ３０４が速度制御モータ３０６と操舵制御モータ３０５とを制御する。
【００４２】
さらに、超音波による位置計算結果と自律航法測位による位置計算結果との差分を、無線通信部３０１と無線通信部２０６とを介して先導装置２００の自律航法演算処理部２０５に通知することにより、自律航法演算処理部２０５における誤差を補正させる。
【００４３】
このように、本実施形態では、超音波を用いることにより、先導装置２００の正確な位置計算結果を把握することができるのである。これにより、従来存在していた慣性センサを用いた自律航法測位の技術では、センサの誤差がたまってしまい、正確な位置を把握し続けることができないという課題を解決することができるのである。
【００４４】
また、超音波と自律航法測位との両者を用いることにより、先導装置２００の正確な位置計算結果を把握することができるのである。これにより、空間が広い場合、詳細な位置を把握することができないという従来存在していた課題を解決することができるのである。
【００４５】
さらに、本実施形態によれば、超音波を用いて位置を把握することができない場合、自律航法測位により位置計算結果を把握することができる。したがって、仮に先導装置２００と追尾装置３００との間に障害物があった場合でも、先導装置２００の正確な位置計算結果を把握することができるのである。
【００４６】
また、本実施形態によれば、信号を受信できるポイントで位置測位する場合、超音波と自律航法測位との両者を用いることにより位置計算結果を把握することができる。したがって、信号のポイント間の位置を測位できない場合でも、先導装置２００の正確な位置計算結果を把握することができるのである。
【００４７】
さらに、他の実施形態として、追尾装置３００に赤外線の送受信部を設けておき、先導装置２００と追尾装置３００との間に存在する障害物を検出する機能を設けても良い。これにより、先導装置２００と追尾装置３００との間に障害物が存在していても、それを回避して追尾することが可能となる。
【００４８】
また、他の形態として、先導装置２００の超音波送信機２０７から発せられる超音波として、スマートフォンを一例とする携帯情報端末等から発信可能な高周波成分の音波を用いることとしても良い。これにより、先導装置２００として身近にある携帯情報端末等を利用することが可能となる。
【００４９】
さらに、他の実施形態として、先導装置２００に表示画面を設けることにより、スマートフォンを一例とする携帯情報端末等の表示画面を用いて追尾装置３００が追尾する速度や方向を設定することが可能になる。
【００５０】
また、他の実施形態として、追尾装置３００において、先導装置２００との間の距離が一定以上離れた場合に、先導装置２００の位置情報を得ることなく、先導装置２００に対する最短ルートで追尾する機能を設けても良い。これにより、先導装置２００と追尾装置３００とが離れてしまった場合であっても、安全に追尾することが可能になる。
【００５１】
さらに、先導装置２００において、追尾装置３００から送信される位置情報に基づいて、追尾装置３００の位置を確認する機能を設けても良い。これにより、先導装置２００と追尾装置３００とが離れてしまった場合であっても、追尾装置３００の位置を先導装置２００において把握することが可能になる。
【００５２】
このように、本発明によれば、センサの誤差をためることなく正確な位置を把握し続けると共に、空間が広い場合であっても、信号を受信できる空間を把握し、詳細な位置を把握することが可能な位置把握システム及び追尾装置が得られる。
【００５３】
以上、これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、他の実施形態、追加、変更、削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、何れの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１００    位置把握システム
２００    先導装置
２０１    慣性センサ
２０２    角速度センサ
２０３    地磁気センサ
２０４    加速度センサ
２０５    自律航法演算処理部
２０６、３０１    無線通信部
２０７、３０３    超音波送信機
２０８、３０２、３０２１、３０２２    超音波受信機
３００    追尾装置
３０５    操舵制御モータ
３０６    速度制御モータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５５】
【特許文献１】特開平０９−１２６７９５号公報
【図１】
2017126127.tif 000003
【図２】
2017126127.tif 000004
【図３】
2017126127.tif 000005