特開 2023-24064 距離測定管理システム、無線測距システム、距離測定管理方法、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023024064

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】距離測定管理システム、無線測距システム、距離測定管理方法、プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 11/02 20100101AFI20230209BHJP

   H04W 64/00 20090101ALI20230209BHJP

   G01S 5/14 20060101ALN20230209BHJP

【ＦＩ】

G01S11/02

H04W64/00 110

G01S5/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021130121

(22)【出願日】2021-08-06

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】河地 玄

(72)【発明者】

【氏名】植田 真介

(72)【発明者】

【氏名】神前 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】大村 恒介

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 亮太

【テーマコード（参考）】

5J062

5K067

【Ｆターム（参考）】

5J062AA08

5J062CC11

5K067BB21

(57)【要約】

【課題】複数の無線装置が存在する場合に距離を効率的に測定する技術を提供する。
【解決手段】第１スキャナ１００ａから第４スキャナ１００ｄと第１タグ２００ａと第２タグ２００ｂのうち、１つのスキャナ１００と１つのタグ２００との組合せにおいて通信がなされることによって、１つのスキャナ１００と１つのタグ２００との間の距離が測定可能である。生成部４２０は、第１スキャナ１００ａから第４スキャナ１００ｄと第１タグ２００ａと第２タグ２００ｂから、１つのスキャナ１００と１つのタグ２００との組合せを複数生成する。指示部４３０は、複数の前記組合せのそれぞれに対して、１つのタグ２００との通信を１つのスキャナ１００に指示する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置のうち、１つの前記第１種無線装置と１つの前記第２種無線装置との組合せにおいて通信がなされることによって、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との間の距離が測定可能であり、
前記複数の前記第１種無線装置と前記複数の前記第２種無線装置から、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との組合せを複数生成する生成部と、
前記生成部が生成した複数の前記組合せのそれぞれに対して、前記１つの前記第２種無線装置との通信を前記１つの前記第１種無線装置に指示する指示部と、
を備える距離測定管理システム。

【請求項2】

前記複数の前記第１種無線装置のそれぞれが１以上の前記第２種無線装置からの信号を受信した場合、前記複数の前記第１種無線装置のそれぞれから受信結果を受けつける受付部をさらに備え、
前記生成部は、前記受付部が前記受信結果として受けつけた受信品質をもとに、複数の前記組合せを生成する請求項１に記載の距離測定管理システム。

【請求項3】

前記複数の前記第１種無線装置のそれぞれが１以上の前記第２種無線装置からの信号を受信した場合、前記複数の前記第１種無線装置のそれぞれから受信結果を受けつける受付部をさらに備え、
前記生成部は、前記受付部が受けつけた前記受信結果をもとに、前記複数の前記第１種無線装置のそれぞれと、前記複数の前記第２種無線装置のそれぞれとの間の相対関係を導出し、前記相対関係をもとに、複数の前記組合せを生成する請求項１に記載の距離測定管理システム。

【請求項4】

前記生成部において生成される前記相対関係は、前記第１種無線装置から所定範囲内にある前記第２種無線装置の数または前記第２種無線装置から所定範囲内にある前記第１種無線装置の数を含む請求項３に記載の距離測定管理システム。

【請求項5】

前記生成部は、前記複数の前記第１種無線装置のそれぞれと、前記複数の前記第２種無線装置のそれぞれとの間の過去の位置関係をもとに、複数の前記組合せを生成する請求項１に記載の距離測定管理システム。

【請求項6】

前記第２種無線装置は、移動可能であり、かつ移動した場合に移動を示す移動情報を前記第１種無線装置に送信し、
前記生成部は、前記移動情報を送信した前記第２種無線装置を含む前記組合せを優先的に生成する請求項１に記載の距離測定管理システム。

【請求項7】

前記第２種無線装置は、移動可能であり、かつ移動した場合に移動方向を示す移動情報を前記第１種無線装置に送信し、
前記生成部は、前記移動情報を送信した前記第２種無線装置を含む前記組合せを、前記移動情報に含まれた前記移動方向をもとに生成する請求項１に記載の距離測定管理システム。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の距離測定管理システムと、
前記生成部において生成した前記組合せに含まれる前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との間の距離を、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との間の通信をもとに測定する測距部と、
を備える無線測距システム。

【請求項9】

複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置のうち、１つの前記第１種無線装置と１つの前記第２種無線装置との組合せにおいて通信がなされることによって、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との間の距離が測定可能であり、
前記複数の前記第１種無線装置と前記複数の前記第２種無線装置から、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との組合せを複数生成するステップと、
生成した複数の前記組合せのそれぞれに対して、前記１つの前記第２種無線装置との通信を前記１つの前記第１種無線装置に指示するステップと、
を備える距離測定管理方法。

【請求項10】

複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置のうち、１つの前記第１種無線装置と１つの前記第２種無線装置との組合せにおいて通信がなされることによって、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との間の距離が測定可能であり、
前記複数の前記第１種無線装置と前記複数の前記第２種無線装置から、前記１つの前記第１種無線装置と前記１つの前記第２種無線装置との組合せを複数生成するステップと、
生成した複数の前記組合せのそれぞれに対して、前記１つの前記第２種無線装置との通信を前記１つの前記第１種無線装置に指示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測定技術に関し、特に２つの装置間の距離を測定する距離測定管理システム、無線測距システム、距離測定管理方法、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

２つの無線装置間の距離を測定するために、２つの無線装置間において無線通信がなされる。例えば、１つ目の無線装置（以下、「第１無線装置」という）から２つ目の無線装置（以下、「第２無線装置」という）にキャリア信号が送信されるとともに、第２無線装置から第１無線装置にもキャリア信号が送信される。第１無線装置における受信結果と、第２無線装置における受信結果とをもとに、第１無線装置と第２無線装置との間の距離が測定される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５５７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の第１無線装置と、複数の第２無線装置とが含まれている状態において、距離を効率的に測定することが求められる。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、複数の無線装置が存在する場合に距離を効率的に測定する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の距離測定管理システムは、複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置のうち、１つの第１種無線装置と１つの第２種無線装置との組合せにおいて通信がなされることによって、１つの第１種無線装置と１つの第２種無線装置との間の距離が測定可能であり、複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置から、１つの第１種無線装置と１つの第２種無線装置との組合せを複数生成する生成部と、生成部が生成した複数の組合せのそれぞれに対して、１つの第２種無線装置との通信を１つの第１種無線装置に指示する指示部と、を備える。

【0007】

本開示の別の態様は、距離測定管理方法である。この方法は、複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置のうち、１つの第１種無線装置と１つの第２種無線装置との組合せにおいて通信がなされることによって、１つの第１種無線装置と１つの第２種無線装置との間の距離が測定可能であり、複数の第１種無線装置と複数の第２種無線装置から、１つの第１種無線装置と１つの第２種無線装置との組合せを複数生成するステップと、生成した複数の組合せのそれぞれに対して、１つの第２種無線装置との通信を１つの第１種無線装置に指示するステップと、を備える。

【0008】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、複数の無線装置が存在する場合に距離を効率的に測定できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１に係る無線測距システムの構成を示す図である。

【図2】図２（ａ）－（ｂ）は、図１の無線測距システムにおけるスキャナ、タグ、位置推定装置の構成を示す図である。

【図3】図３（ａ）－（ｂ）は、図１の無線測距システムにおいて使用される信号のフォーマットを示す図である。

【図4】図１の無線測距システムの別の構成を示す図である。

【図5】図４のスキャナの構成を示す図である。

【図6】図６（ａ）－（ｄ）は、実施例２の無線測距システムにおける比較対象となる動作概要を示す図である。

【図7】実施例２に係る距離測定管理装置の構成を示す図である。

【図8】図８（ａ）－（ｄ）は、実施例２の無線測距システムにおける動作概要を示す図である。

【図9】図９（ａ）－（ｂ）は、実施例３に係る無線測距システムの構成を示す図である。

【図10】図１０（ａ）－（ｂ）は、実施例４に係るタグの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（実施例１）
本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。実施例１は、２つの無線装置間の距離を測定する無線測距システムに関する。無線測距システムに含まれる無線装置は、例えばスキャナとタグである。スキャナは、タグに対して測定用信号を送信する。タグは、測定用信号の受信結果（以下、「第１受信データ」という）を生成する。タグは、スキャナに対して測定用信号と第１受信データとを送信する。スキャナは、測定用信号の受信結果（以下、「第２受信データ」という）を生成する。スキャナは、第１受信データと第２受信データとを平均化して受信データを生成し、受信データをもとにＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ ＳＩｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法により距離を測定する。さらに、無線測距システムには、位置が固定されたスキャナが複数含まれており、各スキャナにおいて測定されたタグとの距離をもとに、タグの位置が推定される。

【0012】

無線測距システムに複数のスキャナと複数のタグが含まれる場合、特定のタグとの測距に多数のスキャナが集中し、スキャナの時間資源が浪費されることによって、単位時間あたりに測位できるタグの台数が減少する。また、距離の離れたスキャナとタグとの間で距離の測定がなされると、通信失敗により測距がなされなかったり、通信により得た測距の精度が悪化したりする。そのため、複数のスキャナと複数のタグが存在する場合に距離を効率的に測定することが求められる。本実施例に係る無線測距システムには、複数のスキャナに接続された距離測定管理装置が含まれる。距離測定管理装置は、測距を実行すべきスキャナとタグの組合せを決定し、決定した組合せをスキャナに知らせる。その際、スキャナはタグから受信した信号の通信品質を測定し、通信品質を距離測定管理装置に通知する。スキャナは、通信品質をもとに、スキャナとタグの組合せを決定する。

【0013】

ここでは、無線測距システム１０００によるタグ２００の位置推定の原理を説明してから、無線測距システム１０００での処理を説明する。図１は、無線測距システム１０００の構成を示す。無線測距システム１０００は、スキャナ１００と総称される第１スキャナ１００ａから第４スキャナ１００ｄ、タグ２００と総称される第１タグ２００ａ、第２タグ２００ｂ、位置推定装置３００を含む。無線測距システム１０００に含まれるスキャナ１００の数は「４」に限定されず、タグ２００の数は「２」に限定されない。スキャナ１００を第１種無線装置と呼ぶ場合、タグ２００は第２種無線装置と呼ばれる。

【0014】

各スキャナ１００の位置は固定であり、スキャナ１００はタグ２００との無線通信機能を有する。例えば、第１スキャナ１００ａと第１タグ２００ａとの組合せにおいて無線通信がなされることによって、第１スキャナ１００ａは、第１スキャナ１００ａと第１タグ２００ａとの間の距離（以下、「第１距離」という）を測定する。また、第２スキャナ１００ｂと第１タグ２００ａとの組合せにおいて無線通信がなされることによって、第２スキャナ１００ｂは、第２スキャナ１００ｂと第１タグ２００ａとの間の距離（以下、「第２距離」という）を測定する。さらに、第３スキャナ１００ｃと第１タグ２００ａとの組合せにおいて無線通信がなされることによって、第３スキャナ１００ｃは、第３スキャナ１００ｃと第１タグ２００ａとの間の距離（以下、「第３距離」という）を測定する。各スキャナ１００は、有線または無線により位置推定装置３００と通信可能であり、測定した距離の情報を位置推定装置３００に送信する。

【0015】

位置推定装置３００は、各スキャナ１００から距離の情報を受信する。また、位置推定装置３００は、各スキャナ１００が固定された位置情報を記憶する。位置情報は、例えば緯度と経度により示される。位置推定装置３００は、第１距離、第２距離、第３距離と、第１スキャナ１００ａから第３スキャナ１００ｃのそれぞれの位置情報とをもとに、三点測位を実行することによって第１タグ２００ａの位置を推定する。第２タグ２００ｂに対しても同様の処理が実行される。

【0016】

図２（ａ）－（ｂ）は、無線測距システム１０００におけるスキャナ１００、タグ２００、位置推定装置３００の構成を示す。図２（ａ）は、スキャナ１００、タグ２００の構成を示す。スキャナ１００は、通信部１０２、導出部１３０、測距部１４０、外部通信部１５０、制御部１６０を含み、通信部１０２は、送信部１１０、受信部１２０を含む。タグ２００は、通信部２０２、導出部２３０を含み、通信部２０２は、送信部２１０、受信部２２０を含む。スキャナ１００は距離を測定する処理を実行する装置であり、タグ２００は距離の測定対象となる装置である。

【0017】

スキャナ１００の送信部１１０は、タグ２００における受信環境の測定に使用すべき第１測定用信号と、第１測定用信号の送信タイミングが示されるトリガ信号とをタグ２００に送信する。図３（ａ）－（ｂ）は、無線測距システム１０００において使用される信号のフォーマットを示す。図３（ａ）は、送信部１１０から送信される信号のフォーマットを示す。信号の先頭にはトリガ信号が配置される。トリガ信号は予め定められたパターンを有し、これに続いて第１測定用信号が配置されることを示す。第１測定用信号では、互いに異なる複数の周波数「ｆ_１」、「ｆ_２」、・・・、「ｆ_Ｋ」の無変調波が時分割多重されている。無変調波の周波数間隔は等間隔である。第１測定用信号では、「ｆ_１」、「ｆ_２」、・・・、「ｆ_ｎ－１」、「ｆ_ｎ＋１」、・・・、「ｆ_Ｋ」のように、特定の周波数「ｆ_ｎ」がはじめから欠落されてもよい。図３（ｂ）は後述するので、図２に戻る。

【0018】

タグ２００の受信部２２０は、トリガ信号と第１測定用信号とをスキャナ１００から受信する。受信部２２０は送信部１１０と非同期で動作する。受信部２２０は、トリガ信号を受信することによって、第１測定用信号の受信を認識する。導出部２３０は、受信部２２０において受信した第１測定用信号に含まれる複数の周波数の無変調波のそれぞれに対して受信結果を導出する。各受信結果は、受信部２２０における直交検波の結果であり、かつ同相成分と直交成分とを含む複素データである。複数の周波数のそれぞれに対する受信結果の組合せが、前述の第１受信データに相当する。第１受信データは、トリガ信号が示す送信タイミングにおいてタグ２００が第１測定用信号をもとに測定した受信環境を示す。

【0019】

送信部２１０は、導出部２３０において導出した第１受信データと、スキャナ１００における受信環境の測定に使用すべき第２測定用信号とをスキャナ１００に送信する。図３（ｂ）は、送信部２１０から送信される信号のフォーマットを示す。信号の先頭には第１受信データが配置される。第１受信データに続いて第２測定用信号が配置される。第２測定用信号では、互いに異なる複数の周波数「ｆ_１」、「ｆ_２」、・・・、「ｆ_Ｋ」の無変調波が時分割多重されている。無変調波の周波数間隔は等間隔である。図２に戻る。

【0020】

スキャナ１００の受信部１２０は、第１受信データと第２測定用信号とをタグ２００から受信する。受信部１２０は送信部２１０と非同期で動作する。受信部１２０は、第１受信データを測距部１４０に出力する。導出部１３０は、受信部２２０において受信した第２測定用信号に含まれる複数の周波数の無変調波のそれぞれに対して受信結果を導出する。各受信結果は、受信部１２０における直交検波の結果であり、かつ同相成分と直交成分とを含む複素データである。複数の周波数のそれぞれに対する受信結果の組合せが、前述の第２受信データに相当する。第２受信データは、スキャナ１００が第２測定用信号をもとに測定した受信環境を示す。導出部１３０は、第２受信データを測距部１４０に出力する。

【0021】

測距部１４０は、導出部において導出した第２受信データと、受信部において受信した第１受信データを受けつける。第１受信データと第２受信データは、前述のごとく、複数の周波数のそれぞれに対応した成分を含み、かつ複素データである。測距部１４０は、第１受信データと第２受信データとを成分毎に対応づけてから成分毎に平均を計算することによって、第１受信データと第２受信データをもとに受信データを生成する。そのため、受信データも、複数の周波数のそれぞれに対応した成分を有する。前述のごとく、送信部１１０と受信部２２０は同期せず、受信部１２０と送信部２１０は同期しないので、スキャナ１００とタグ２００は非同期で動作する。そのため、第１受信データと第２受信データのそれぞれには同期のずれの成分が含まれており、第１受信データと第２受信データは、距離に応じた位相情報を示さない。しかしながら、第１受信データには、スキャナ１００に対するタグ２００の同期のずれの成分が含まれ、第２受信データには、タグ２００に対するスキャナ１００の同期のずれの成分が含まれる。第１受信データと第２受信データとを平均化することによって、同期のずれが相殺されるので、距離に応じた位相情報が得られる。

【0022】

測距部１４０は、受信データをもとに、ＭＵＳＩＣ法により、タグ２００との間の距離を測定する。受信データに含まれる成分の数をＫとすると、時刻ｔでの受信データＸ（ｔ）は、次のように示される。

【数1】

ｘ_１（ｔ）、ｘ_２（ｔ）等は、受信データＸ（ｔ）に含まれる各成分であり、例えば、ｘ_１（ｔ）は周波数ｆ_１に対応した成分を示す。周波数ｆ_１に対応した成分は、同相成分の状態を示すＩ_１（ｔ）と、直交成分の状態を示すＱ_１（ｔ）とを使用すると、次のように示される。

【数2】

ここで、Ａは、無変調波の振幅を示す。また、周波数ｆ_ｉに対応した成分は、同相成分の状態を示すＩ_ｉ（ｔ）と、直交成分の状態を示すＱ_ｉ（ｔ）とを使用すると、次のように示される。

【数3】

【0023】

受信データの相関行列Ｒ_ｘｘは、次のように示される。

【数4】

Ｈは複素共役転置、Ｅ［］は時間平均を示す。相関行列Ｒ_ｘｘに対する固有値展開は、次のように示される。

【数5】

ここで、ｅ_ｉは相関行列Ｒ_ｘｘの固有ベクトルを示し、λ_ｉは固有値を示し、σ^２は雑音電力を示す。

【0024】

距離推定で使用されるモードベクトルａ（ｒ_ｉ）は次のように示される。

【数6】

Ｔは転置を示す。これらより以下の関係が成り立つ。

【数7】

【0025】

そのため、ＭＵＳＩＣ評価関数Ｐ_{ＭＵＳＩＣ}は次のように示される。

【数8】

式（８）において、ｒを変化させると、ＭＵＳＩＣ評価関数Ｐ_{ＭＵＳＩＣ}の値も変化する。ＭＵＳＩＣ評価関数Ｐ_{ＭＵＳＩＣ}のピークを検出し、当該ピークに対応するｒの値が、測定すべき距離ｒに相当する。

【0026】

外部通信部１５０は、有線または無線により図１の位置推定装置３００と接続されており、位置推定装置３００と通信可能である。外部通信部１５０は、測距部１４０において測定した距離の情報を位置推定装置３００に送信する。その際、本スキャナ１００を識別するための識別情報（以下、「スキャナＩＤ」という）と、距離を測定したタグ２００を識別するための識別情報（以下、「タグＩＤ」という）も送信される。制御部１６０は、スキャナ１００の動作を制御し、制御部２６０は、タグ２００の動作を制御する。

【0027】

図２（ｂ）は、位置推定装置３００の構成を示す。位置推定装置３００は、距離記憶部３１０、位置推定部３２０を含む。距離記憶部３１０は、各スキャナ１００と通信することによって、各スキャナ１００から距離の情報を受信する。距離記憶部３１０は、スキャナＩＤ、タグＩＤ、距離を対応づけながら記憶する。また、距離記憶部３１０は、各スキャナ１００のスキャナＩＤと、スキャナ１００が固定された位置情報とを対応づけながら記憶する。

【0028】

位置推定部３２０は、距離記憶部３１０から、スキャナＩＤ、タグＩＤ、距離の組合せであって、推定対象の１つのタグＩＤが含まれた組合せを３つ以上、例えば３つ抽出する。また、位置推定部３２０は、抽出した組合せに含まれたスキャナＩＤの位置情報を距離記憶部３１０から抽出する。さらに、位置推定部３２０は、抽出した組合せに含まれた距離と、抽出した位置情報をもとに、三点測位を実行する。三点測位の結果が、推定対象のタグ２００の位置である。

【0029】

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

【0030】

このようにスキャナ１００とタグ２００の双方向通信により、スキャナ１００とタグ２００との間の距離が測定される。また、タグ２００の位置を位置を推定するためには、１つのタグ２００が３台のスキャナ１００と通信しなければならず、３回の通信が発生する。１回の通信シーケンスに数十から数百ｍｓを要するので、１つのスキャナ１００における単位時間当たりの測定回数が制約される。そのために距離を効率的に測定することが求められる。

【0031】

図４は、無線測距システム１０００の別の構成を示す。図４には、図１と同様に、第１スキャナ１００ａから第４スキャナ１００ｄ、第１タグ２００ａ、第２タグ２００ｂが示されるが、図１とは異なり、位置推定装置３００が省略される。また、無線測距システム１０００には、距離測定管理装置４００も含まれ、距離測定管理装置４００は、受付部４１０、生成部４２０、指示部４３０を含む。距離測定管理装置４００は、複数の装置により構成されてもよく、距離測定管理装置４００は距離測定管理システムと呼ばれてもよい。

【0032】

タグ２００の送信部２１０は、存在通知信号を定期的にブロードキャスト送信する。存在通知信号は、タグ２００の存在を周囲の装置に知らせるための信号であり、例えばアドバタイズである。存在通知信号にはタグＩＤが含まれる。

【0033】

図５は、スキャナ１００の構成を示す。スキャナ１００では、図２（ａ）の構成に品質判定部１７０が追加される。受信部１２０は、存在通知信号をタグ２００から受信する。品質判定部１７０は、受信部１２０において受信した存在通知信号の受信品質、例えば受信電力を測定する。受信電力の測定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。外部通信部１５０は、有線または無線により図４の距離測定管理装置４００と接続されており、距離測定管理装置４００と通信可能である。外部通信部１５０は、存在通知信号に含まれたタグＩＤと、スキャナ１００のスキャナＩＤと、品質判定部１７０において測定した受信品質の情報を距離測定管理装置４００に送信する。図４に戻る。

【0034】

距離測定管理装置４００の受付部４１０は、タグＩＤ、スキャナＩＤ、受信品質の情報の組合せを、タグ２００からの存在通知信号を受信したスキャナ１００から受けつける。タグＩＤ、スキャナＩＤ、受信品質の情報は、スキャナ１００における受信結果に相当する。受付部４１０は、タグＩＤ、スキャナＩＤ、品質の情報を対応づけて記憶する。

【0035】

生成部４２０は、受付部４１０において記憶したタグＩＤ、スキャナＩＤ、受信品質の情報の対応関係を参照して、無線通信すべきスキャナ１００とタグ２００との組合せを複数生成する。例えば、受信品質がしきい値よりも高い、つまり受信電力がしきい値よりも大きいスキャナ１００とタグ２００とが組み合わされる。つまり、生成部４２０は、受付部４１０が受信結果として受けつけた受信品質をもとに、複数の組合せを生成する。指示部４３０は、生成部４２０において生成された複数の組合せのうち、各組合せのスキャナ１００に対して、組合せに含まれたタグ２００との無線通信を指示する。指示にはタグＩＤが含まれる。

【0036】

図５のスキャナ１００の外部通信部１５０は、距離測定管理装置４００から指示を受信する。制御部１６０は、外部通信部１５０において受信された指示に含まれたタグＩＤを抽出し、抽出したタグＩＤのタグ２００との無線通信を通信部１０２に指示する。送信部１１０は、第１測定用信号とトリガ信号とをタグ２００に送信する。その結果、前述の処理がなされ、測距部１４０は、組合せに含まれたスキャナ１００とタグ２００との無線通信をもとに、スキャナ１００とタグ２００との間の距離を測定する。

【0037】

本実施例によれば、複数のスキャナ１００と複数のタグ２００から、１つのスキャナ１００と１つのタグ２００との組合せを生成し、１つのタグ２００との通信を１つのスキャナ１００に指示するので、複数のスキャナ１００と複数のタグ２００が存在する場合に距離を効率的に測定できるまた、指示したスキャナ１００とタグ２００だけが測定を実行するので、特定のタグ２００の距離を測定するスキャナ１００の台数を必要な最低限の台数に制限できる。また、特定のタグ２００の距離を測定するスキャナ１００の台数が必要な最低限の台数に制限されるので、より多くのタグ２００の距離を測定できる。また、受信品質をもとに、複数の組合せを生成するので、スキャナ１００とタグ２００との間の距離が小さい組合せを生成できる。また、スキャナ１００とタグ２００との間の距離が小さい組合せが生成されるので、測定精度を向上できる。

【0038】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の距離測定管理システム（４００）は、複数の第１種無線装置（１００）と複数の第２種無線装置（２００）のうち、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との組合せにおいて通信がなされることによって、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との間の距離が測定可能であり、複数の第１種無線装置（１００）と複数の第２種無線装置（２００）から、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との組合せを複数生成する生成部（４２０）と、生成部（４２０）が生成した複数の組合せのそれぞれに対して、１つの第２種無線装置（２００）との通信を１つの第１種無線装置（１００）に指示する指示部（４３０）と、を備える。

【0039】

複数の第１種無線装置（１００）のそれぞれが１以上の第２種無線装置（２００）からの信号を受信した場合、複数の第１種無線装置（１００）のそれぞれから受信結果を受けつける受付部（４１０）をさらに備えてもよい。生成部（４２０）は、受付部（４１０）が受信結果として受けつけた受信品質をもとに、複数の組合せを生成してもよい。

【0040】

距離測定管理システム（４００）と、生成部（４２０）において生成した組合せに含まれる１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との間の距離を、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との間の通信をもとに測定する測距部と、を備えてもよい。

【0041】

本開示の別の態様は、距離測定管理方法である。この方法は、複数の第１種無線装置（１００）と複数の第２種無線装置（２００）のうち、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との組合せにおいて通信がなされることによって、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との間の距離が測定可能であり、複数の第１種無線装置（１００）と複数の第２種無線装置（２００）から、１つの第１種無線装置（１００）と１つの第２種無線装置（２００）との組合せを複数生成するステップと、生成した複数の組合せのそれぞれに対して、１つの第２種無線装置（２００）との通信を１つの第１種無線装置（１００）に指示するステップと、を備える。

【0042】

（実施例２）
次に実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様の無線測距システム１０００に関する。多数のタグ２００が狭い範囲に密集している場合、密集したタグ２００に対する距離の測定のためにスキャナ１００を優先して割り当てないと、密集した範囲に未測定のタグ２００が多数取り残されてしまう。その結果、全てのタグ２００に対する距離の測定が完了までに要する時間が長くなる。実施例２では、タグ２００が密集した範囲の近傍に位置するスキャナ１００に対して、密集した範囲のタグ２００との無線通信を優先して実行させる。実施例２に係る無線測距システム１０００は、図１、図４と同様のタイプである。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。

【0043】

本実施例の処理を説明する前に、本実施例の課題を説明する。図６（ａ）－（ｄ）は、無線測距システム１０００における比較対象となる動作概要を示す。図６（ａ）において、複数のスキャナ１００として第１スキャナ１００ａから第１２スキャナ１００ｌが配置される。また、複数のタグ２００として第１タグ２００ａから第８タグ２００ｈも存在する。とくに、第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅで囲まれる領域に、第１タグ２００ａから第３タグ２００ｃが密集する。図６（ｂ）は、図６（ａ）に続く状態である。第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅのうち、第２スキャナ１００ｂが第６タグ２００ｆとの距離を測定し、第５スキャナ１００ｅが第７タグ２００ｇとの距離を測定する。

【0044】

図６（ｃ）は、図６（ｂ）に続く状態である。第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅのうち、第４スキャナ１００ｄと第５スキャナ１００ｅが第４タグ２００ｄとの距離を測定する。図６（ｄ）は、図６（ｃ）に続く状態であり、第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅのうち、第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第５スキャナ１００ｅが第１タグ２００ａとの距離を測定する。しかしながら、第２タグ２００ｂ、第３タグ２００ｃとの距離はまだ測定されていないので、すべてのタグ２００に対する距離を測定するまでの時間が長くなる。

【0045】

図７は、距離測定管理装置４００の構成を示す。距離測定管理装置４００は、受付部４１０、生成部４２０、指示部４３０を含み、生成部４２０は、密度判定部４４０を含む。受付部４１０は、タグＩＤとスキャナＩＤの組合せを、タグ２００からの存在通知信号を受信したスキャナ１００から受けつける。特に複数のスキャナ１００のそれぞれが１以上のタグ２００からの存在通知信号を受信した場合、複数のスキャナ１００のそれぞれから、１以上のタグ２００についてのタグＩＤとスキャナＩＤの組合せを受けつける。例えば、図８（ａ）の第１スキャナ１００ａから、第１タグ２００ａのタグＩＤと第１スキャナ１００ａのスキャナＩＤの組合せ、第２タグ２００ｂのタグＩＤと第１スキャナ１００ａのスキャナＩＤの組合せ、第３タグ２００ｃのタグＩＤと第１スキャナ１００ａのスキャナＩＤの組合せが受けつけられる。

【0046】

密度判定部４４０は、受付部４１０が受けつけた受信結果をもとに、複数のスキャナ１００のそれぞれと、複数のタグ２００のそれぞれとの間の相対関係を導出する。例えば、密度判定部４４０は、１つのタグ２００からの存在通知信号を受信しているスキャナ１００のスキャナＩＤをまとめるとともに、１つの距離測定管理装置４００において存在通知信号が受信されたタグ２００のタグＩＤをまとめることによって相対関係を導出する。複数のスキャナ１００で囲まれた範囲の中に含まれるタグ２００の数が多い場合に、当該範囲内のタグ２００の密度が高いといえる。つまり、相対関係は、スキャナ１００から所定範囲内にあるタグ２００の数またはタグ２００から所定範囲内にあるスキャナ１００の数を含むといえる。

【0047】

生成部４２０は、密度判定部４４０において生成した相対関係をもとに、密集した範囲のスキャナ１００には、密集した範囲のタグ２００を優先的に割り当てるように、複数の組合せを生成する。これに続く処理はこれまでと同様である。

【0048】

図８（ａ）－（ｄ）は、無線測距システム１０００における動作概要を示す。図８（ａ）は、図６（ａ）と同様に示される。図８（ｂ）は、図８（ａ）に続く状態である。第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅのうち、第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄが第１タグ２００ａとの距離を測定する。

【0049】

図８（ｃ）は、図８（ｂ）に続く状態である。第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅのうち、第１スキャナ１００ａ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅが第２タグ２００ｂとの距離を測定する。図８（ｄ）は、図８（ｃ）に続く状態であり、第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第４スキャナ１００ｄ、第５スキャナ１００ｅのうち、第１スキャナ１００ａ、第２スキャナ１００ｂ、第５スキャナ１００ｅが第３タグ２００ｃとの距離を測定する。このような処理により、密集した第１タグ２００ａから第３タグ２００ｃの距離が測定される。

【0050】

本実施例によれば、複数のスキャナ１００のそれぞれと、複数のタグ２００のそれぞれとの間の相対関係をもとに組合せを生成するので、相対関係に適した組合せを生成できる。また、相対関係は、スキャナ１００から所定範囲内にあるタグ２００の数またはタグ２００から所定範囲内にあるスキャナ１００の数を含むので、スキャナ１００に対して密集したタグ２００を優先的に組み合わせることができる。また、スキャナ１００に対して密集したタグ２００を優先的に組み合わせるので、密集した範囲に未測定のタグ２００が多数残されることを抑制できる。また、密集した範囲に未測定のタグ２００が多数残されることが抑制されるので、単位時間当たり測定可能なタグ２００の台数を増加できる。

【0051】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。複数の第１種無線装置（１００）のそれぞれが１以上の第２種無線装置（２００）からの信号を受信した場合、複数の第１種無線装置（１００）のそれぞれから受信結果を受けつける受付部（４１０）をさらに備えてもよい。生成部（４２０）は、受付部（４１０）が受けつけた受信結果をもとに、複数の第１種無線装置（１００）のそれぞれと、複数の第２種無線装置（２００）のそれぞれとの間の相対関係を導出し、相対関係をもとに、複数の組合せを生成してもよい。

【0052】

生成部（４２０）において生成される相対関係は、第１種無線装置（１００）から所定範囲内にある第２種無線装置（２００）の数または第２種無線装置（２００）から所定範囲内にある第１種無線装置（１００）の数を含んでもよい。

【0053】

（実施例３）
次に実施例３を説明する。実施例３は、これまでと同様の無線測距システム１０００に関する。距離測定管理装置４００が、スキャナ１００とタグ２００との組合せを生成する際に、距離の離れたスキャナ１００とタグ２００とを組み合わせると、通信失敗により位置を測定できなかったり、通信により測定した距離の精度が悪化したりするおそれがある。これにより、測定精度が悪化する。実施例３では、過去に推定したタグ２００の位置をもとに、スキャナ１００とタグ２００との組合せを生成する。また、過去に測定したスキャナ１００とタグ２００との距離をもとに、スキャナ１００とタグ２００との組合せを生成してもよい。実施例３に係る無線測距システム１０００は、図１、図４と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

【0054】

図９（ａ）－（ｂ）は、無線測距システム１０００の構成を示す。図９（ａ）は、これまで説明した無線測距システム１０００のうちの位置推定装置３００、距離測定管理装置４００の構成を示す。位置推定装置３００の位置推定部３２０は、これまでと同様に、タグ２００の位置を推定する。位置推定装置３００は、タグ２００のＩＤとタグ２００の位置情報とを距離測定管理装置４００に送信する。

【0055】

距離測定管理装置４００の受付部４１０は、タグ２００のＩＤとタグ２００の位置情報とを位置推定装置３００から受けつける。受付部４１０は、タグ２００のＩＤとタグ２００の位置情報とを対応づけて記憶する。生成部４２０は、スキャナ１００が固定された位置情報を記憶する。また、生成部４２０は、スキャナ１００の位置情報と、受付部４１０に記憶したタグ２００の位置情報とをもとに、距離の近いスキャナ１００とタグ２００との組合せを複数生成する。これに続く処理はこれまでと同様である。

【0056】

図９（ｂ）は、これまで説明した無線測距システム１０００のうちのスキャナ１００、距離測定管理装置４００の構成を示す。スキャナ１００の距離記憶部１４２は、測距部１４０（図示せず）において測定した測定した距離の情報、スキャナＩＤ、タグＩＤを記憶する。外部通信部１５０は、距離記憶部１４２において記憶したスキャナＩＤ、タグＩＤ、距離の情報を距離測定管理装置４００に送信する。

【0057】

距離測定管理装置４００の受付部４１０は、スキャナＩＤ、タグＩＤ、距離の情報をスキャナ１００から受けつける。受付部４１０は、スキャナＩＤ、タグＩＤ、距離の情報を対応づけて記憶する。生成部４２０は、受付部４１０に記憶した距離の情報をもとに、距離の近いスキャナ１００とタグ２００との組合せを複数生成する。これに続く処理はこれまでと同様である。つまり、生成部４２０は、複数のスキャナ１００のそれぞれと、複数のタグ２００のそれぞれとの間の過去の位置関係をもとに、複数の組合せを生成する。

【0058】

本実施例によれば、複数のスキャナ１００のそれぞれと、複数のタグ２００のそれぞれとの間の過去の位置関係をもとに組合せを生成するので、タグ２００の近傍に存在する可能性の高いスキャナ１００に当該タグ２００との距離を測定させることができる。また、タグ２００の近傍に存在する可能性の高いスキャナ１００に当該タグ２００との距離を測定させるので、測定の精度を向上できる。

【0059】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。生成部（４２０）は、複数の第１種無線装置（１００）のそれぞれと、複数の第２種無線装置（２００）のそれぞれとの間の過去の位置関係をもとに、複数の組合せを生成してもよい。

【0060】

（実施例４）
次に実施例４を説明する。実施例４は、これまでと同様の無線測距システム１０００に関する。過去に位置を推定してからタグ２００が移動していない場合、当該タグ２００に対する位置を次に推定するまでの間隔が長くても、無線測距システム１０００に及ぼされる影響は小さい。しかしながら、過去に位置を推定してからタグ２００が移動している場合、当該タグ２００に対する位置を次に推定するまでの間隔が長くなると、タグ２００の位置のずれが大きくなる。実施例４に係るタグ２００は、タグ２００の移動を検知した場合、移動を知らせるための信号をスキャナ１００に送信する。また、タグ２００は、タグ２００の移動方向を検知した場合、移動方向を知らせるための信号をスキャナ１００に送信してもよい。実施例４に係る無線測距システム１０００は、図１、図４と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

【0061】

図１０（ａ）－（ｂ）は、タグ２００の構成を示す。図１０（ａ）のタグ２００では、図２（ａ）の構成に移動検知部２７０が追加される。移動検知部２７０は、タグ２００の移動を検知するためのセンサであり、例えば加速度センサである。移動検知部２７０は、移動を検知した場合に、移動の検知を送信部２１０に通知する。送信部２１０は、移動検知部２７０において移動が検知された場合に、移動を示す移動情報をスキャナ１００に送信する。移動情報にはタグＩＤが含まれる。スキャナ１００は、移動情報を受信すると、移動情報を距離測定管理装置４００に送信する。距離測定管理装置４００の生成部４２０は、受付部４１０が移動情報を受けつけると、移動情報に含まれたタグＩＤのタグ２００を含む組合せを優先的に生成する。

【0062】

図１０（ｂ）のタグ２００では、図２（ａ）の構成に移動方向検知部２８０が追加される。移動方向検知部２８０は、タグ２００の移動方向を検知するためのセンサである。移動方向検知部２８０は、移動方向を検知した場合に、移動方向を送信部２１０に通知する。送信部２１０は、移動方向検知部２８０において移動方向が検知された場合に、移動方向を示す移動情報をスキャナ１００に送信する。移動情報にはタグＩＤが含まれる。スキャナ１００は、移動情報を受信すると、移動情報を距離測定管理装置４００に送信する。距離測定管理装置４００の生成部４２０は、受付部４１０が移動情報を受けつけると、移動情報に含まれたタグＩＤのタグ２００を含む組合せを生成する。その際、移動情報に含まれた移動方向をもとに組合せに含まれるスキャナ１００が選択される。例えば、生成部４２０は、位置推定装置３００からタグ２００の過去の位置情報を受けつけており、過去の位置情報に移動方向を加えることによって、現在の位置情報を推定する。また、生成部４２０は、推定した現在の位置情報に近い位置情報のスキャナ１００を選択する。

【0063】

本実施例によれば、移動を開始したタグ２００との距離を優先的に測定するので、測定精度を向上できる。また、タグ２００の過去の位置と移動方向から現在の大まかな位置を推定し、その位置付近のスキャナ１００が距離を測定するので、測定精度を向上できる。

【0064】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。第２種無線装置（２００）は、移動可能であり、かつ移動した場合に移動を示す移動情報を第１種無線装置（１００）に送信し、生成部（４２０）は、移動情報を送信した第２種無線装置（２００）を含む組合せを優先的に生成してもよい。

【0065】

第２種無線装置（２００）は、移動可能であり、かつ移動した場合に移動方向を示す移動情報を第１種無線装置（１００）に送信し、生成部（４２０）は、移動情報を送信した第２種無線装置（２００）を含む組合せを、移動情報に含まれた移動方向をもとに生成してもよい。

【0066】

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0067】

実施例１において、生成部４２０は、通信品質を考慮して組合せを生成している。しかしながらこれに限らず例えば、生成部４２０は、通信品質に関係なく、受付部４１０が受けつけたスキャナＩＤとタグＩＤをもとに組合せを生成してもよい。その際、スキャナ１００は、受信した存在通知信号の受信品質を測定せず、外部通信部１５０は、存在通知信号に含まれたタグＩＤと、スキャナ１００のスキャナＩＤを距離測定管理装置４００に送信する。距離測定管理装置４００の受付部４１０は、タグＩＤとスキャナＩＤの組合せを、タグ２００からの存在通知信号を受信したスキャナ１００から受けつける。生成部４２０は、受けつけたタグＩＤとスキャナＩＤの組合せをもとに、スキャナ１００とタグ２００とを組み合わせる。本変形例によれば、処理を簡易にできる。

【0068】

実施例１乃至４において、無線測距システム１０００は距離測定管理装置４００を含む。しかしながらこれに限らず例えば、距離測定管理装置４００は各スキャナ１００に内蔵されてもよい。その際、例えば、いずれかのスキャナ１００に内蔵された距離測定管理装置４００が組合せを生成する。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

【符号の説明】

【0069】

１００ スキャナ（第１種無線装置）、 １０２ 通信部、 １１０ 送信部、 １２０ 受信部、 １３０ 導出部、 １４０ 測距部、 １４２ 距離記憶部、 １５０ 外部通信部、 １６０ 制御部、 １７０ 品質判定部、 ２００ タグ（第２種無線装置）、 ２０２ 通信部、 ２１０ 送信部、 ２２０ 受信部、 ２３０ 導出部、 ２６０ 制御部、 ２７０ 移動検知部、 ２８０ 移動方向検知部、 ３００ 位置推定装置、 ３１０ 距離記憶部、 ３２０ 位置推定部、 ４００ 距離測定管理装置（距離測定管理システム）、 ４１０ 受付部、 ４２０ 生成部、 ４３０ 指示部、 ４４０ 密度判定部、 １０００ 無線測距システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】