特開 2024-156855 位置推定システムおよびそれに用いる情報端末、位置推定方法

(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】P2024156855

(43)【公開日】2024-11-06

(54)【発明の名称】位置推定システムおよびそれに用いる情報端末、位置推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 11/06 20060101AFI20241029BHJP

   G01S 3/782 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

G01S11/06

G01S3/782 Z

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024126200

(22)【出願日】2024-08-01

(62)【分割の表示】P 2022539948の分割

【原出願日】2020-07-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】橋本 康宣

(72)【発明者】

【氏名】桑島 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】奥山 宣隆

(72)【発明者】

【氏名】秋山 仁

(72)【発明者】

【氏名】吉田 進

(57)【要約】      （修正有）

【課題】情報端末を用いた位置精度を向上させた位置推定システムを提供することを目的とする。
【解決手段】位置推定システムであって、識別情報を伴った無線信号を送信する機能を有する第１情報端末と無線信号の受信強度を測定する機能を有する第２情報端末を備え、第１情報端末が送信する無線信号の受信強度を第２情報端末が測定し、第１情報端末と第２情報端末の少なくとも一方が移動距離を測定し、第１情報端末と第２情報端末の少なくとも一方が、移動距離に対する無線信号の受信強度の変化から第１情報端末と第２情報端末の相対的位置関係を推定するように構成する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

識別情報を伴った無線信号を送信する機能を有する第１情報端末と前記無線信号の受信強度を測定する機能を有する第２情報端末を備え、
前記第１情報端末が送信する前記無線信号の受信強度を前記第２情報端末が測定し、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の少なくとも一方が移動距離を測定し、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の少なくとも一方が、前記移動距離に対する前記無線信号の受信強度の変化から、前記第１情報端末と前記第２情報端末の相対的位置関係を推定することを特徴とする位置推定システム。

【請求項2】

請求項１に記載の位置推定システムであって、
前記第１情報端末または前記第２情報端末の一つが車であることを特徴とする位置推定システム。

【請求項3】

請求項１に記載の位置推定システムであって、
前記受信強度が前記移動距離の関数に比例するとして、前記移動距離に対する前記受信強度の測定値を用いて、パラメータフィッティングにより前記相対的位置関係の推定を行うことを特徴とする位置推定システム。

【請求項4】

請求項３に記載の位置推定システムであって、
前記関数が、前記移動距離の２次多項式の逆数であることを特徴とする位置推定システム。

【請求項5】

請求項３に記載の位置推定システムであって、
前記関数が、周囲の建造物の状況により切替えられることを特徴とする位置推定システム。

【請求項6】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記第１情報端末または前記第２情報端末の一つが車であるか車に搭載されており、
前記相対的位置関係の推定値に基づき、前記車の制御装置が該車の速度制御を行うことを特徴とする位置推定システム。

【請求項7】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の一方が撮影機能を有し、推定された前記相対的位置関係に基づき、他方の情報端末もしくは該情報端末を所持するユーザもしくは該情報端末を搭載した車の画像上の位置を推定することを特徴とする位置推定システム。

【請求項8】

請求項７に記載の位置推定システムであって、
サーバより取得した前記ユーザもしくは前記車の外観上の特徴情報を前記画像上の位置推定において併用することを特徴とする位置推定システム。

【請求項9】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の一方が撮影機能を有し、
他方の情報端末の角度方向から前記相対的位置関係を推定し、電波の受信強度からの前記相対的位置関係の推定値と併用することを特徴とする位置推定システム。

【請求項10】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記受信強度の最大の時点で、前記第１情報端末と前記第２情報端末の一方の情報端末の正面に位置する他方の情報端末を相手情報端末と推定することを特徴とする位置推定システム。

【請求項11】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記第２情報端末が、前記第１情報端末の位置を地図上にマークをもって表示し、
前記マークの形態を前記受信強度の強さに応じて変更することを特徴とする位置推定システム。

【請求項12】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の一方が撮影機能を有し、
撮影した画像を相手情報端末において表示することを特徴とする位置推定システム。

【請求項13】

請求項１記載の位置推定システムであって、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の一方が撮影機能を有し、
前記第１情報端末と前記第２情報端末のもう一方が光信号の送信機能を有し、
光信号により送信される識別情報を、撮影した画像を用いて復元し、光信号を送信する前記第１情報端末または前記第２情報端末の画像中の位置を特定することを特徴とする位置推定システム。

【請求項14】

識別情報を伴った無線信号を送信する機能を有する第１情報端末と前記無線信号の受信強度を測定する機能を有する第２情報端末を備える位置推定システムにおける位置推定方法であって、
前記第１情報端末が送信する電波の受信強度を前記第２情報端末が測定するステップと、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の少なくとも一方が移動距離を測定するステップと、
前記第１情報端末と前記第２情報端末の少なくとも一方が、前記移動距離に対する前記無線信号の受信強度の変化から前記第１情報端末と前記第２情報端末の相対的位置関係を推定するステップ、とを有することを特徴とする位置推定方法。

【請求項15】

識別情報を伴った無線信号を送信する機能を有する第１情報端末と前記無線信号の受信強度を測定する機能を有する第２情報端末からなる位置推定システムにおける情報端末であって、
前記受信強度を自端末で測定するか、あるいは他端末で測定した前記受信強度の情報の提供を受け、
移動距離を自端末で測定するか、あるいは他端末で測定した前記移動距離の提供を受け、
前記移動距離に対する前記無線信号の受信強度の変化から前記第１情報端末と前記第２情報端末の相対的位置関係を推定することを特徴とする情報端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報端末を用いた位置推定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

位置情報の取得に関する技術分野の背景技術として特許文献１がある。特許文献１では、ユーザの位置をＧＰＳ（Global Positioning System）による測位あるいは、近傍に設置された無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイントの位置から位置を推定していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３５１８５９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の位置推定方法では位置推定に十分な精度が得られない場合がある。例えば、建物での反射でＧＰＳ電波が乱される場合や建物内で受信できない場合や、無線ＬＡＮのアクセスポイントから遠く離れてしまった場合、あるいは、無線ＬＡＮのアクセスポイントの電波を受信できない場合等である。高い位置推定精度が望ましいケースとしては、例えば、人や車の交通の多い場所でタクシーを呼んだ際など、相手の外観が分からず、また可能性のある人や車が複数あるケースなどがある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑み、情報端末を用いた位置精度を向上させた位置推定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】

【0006】

本発明は、その一例を挙げるならば、位置推定システムであって、識別情報を伴った無線信号を送信する機能を有する第１情報端末と無線信号の受信強度を測定する機能を有する第２情報端末を備え、第１情報端末が送信する無線信号の受信強度を第２情報端末が測定し、第１情報端末と第２情報端末の少なくとも一方が移動距離を測定し、第１情報端末と第２情報端末の少なくとも一方が、移動距離に対する無線信号の受信強度の変化から第１情報端末と第２情報端末の相対的位置関係を推定するように構成する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、情報端末を用いた位置精度を向上させた位置推定システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１における位置推定システムの概略構成図である。

【図2】実施例１における乗客が道路脇でタクシー等の車を待っている状況での待ち合わせサポート動作を説明する図である。

【図3A】実施例１における情報端末１Ｂが移動しない場合での情報端末１Ａと情報端末１Ｂの位置関係を示す図である。

【図3B】実施例１における情報端末１Ｂも移動する場合での情報端末１Ａと情報端末１Ｂの位置関係を示す図である。

【図3C】図３Ａ、図３Ｂにおける移動線１１０Ａに直交する垂直面に各要素を移動線１１０Ａ方向に射影した投影図である。

【図4A】実施例１における相対移動距離ｘに対する反射が無い場合の受信強度Ｐ_０のプロファイルである。

【図4B】実施例１における相対移動距離ｘに対する反射波も含めた受信強度Ｐのプロファイルである。

【図5A】実施例１における最近接移動距離の推定値ｘ_０Ｅの変化の様子を示す図である。

【図5B】実施例１における相対移動距離ｘに対する反射波も含めた受信強度Ｐの測定値を示す図である。

【図6A】実施例１における位置情報に対する加速度変化の制御例を示す図である。

【図6B】実施例１における位置情報に対する速度変化の制御例を示す図である。

【図7】実施例１における情報端末の一例としてのＨＭＤの外観構成例である。

【図8】図７の情報端末（ＨＭＤ）の機能ブロック構成例である。

【図9】実施例１における待ち合わせサポートの制御フロー図である。

【図10A】実施例１における測定時刻に対する受信強度を記録した内部データを説明する図である。

【図10B】実施例１における測定時刻に対する移動距離を記録した内部データを説明する図である。

【図10C】実施例１における相対移動距離に対する受信強度を記録した内部データを説明する図である。

【図10D】実施例１における相対移動距離に対する最近接移動距離の推定値を記録した内部データを説明する図である。

【図11A】実施例２における情報端末の表示画面上に相手情報端末の推定距離を表示する説明図である。

【図11B】実施例２における情報端末の表示画面上に相手情報端末の推定位置にＡＲオブジェクトのマークを表示する説明図である。

【図11C】実施例２における情報端末の表示画面上に相手情報端末そのものを示すＡＲオブジェクトのマークを表示する説明図である。

【図12A】実施例２における情報端末１Ｂを含み移動線１１０Ａに直交する垂直面で各要素の位置関係を示した図である。

【図12B】図１２Ａにおける各要素を大地面１１１に鉛直方向に射影した位置関係を示す図である。

【図13A】実施例３における車側のハードウェアの構成の説明図である。

【図13B】実施例３における車側のハードウェアの他の構成の説明図である。

【図14A】実施例３における情報端末の表示画面上に乗客の推定距離を表示する説明図である。

【図14B】実施例３における情報端末の表示画面上に乗客の推定位置にＡＲオブジェクトのマークを表示する説明図である。

【図14C】実施例３における情報端末の表示画面上に乗客を示すＡＲオブジェクトのマークを表示する説明図である。

【図15A】実施例３における情報端末１Ａを含み移動線１１０Ｂに直交する垂直面で各要素の位置関係を示した図である。

【図15B】図１５Ａにおける各要素を大地面１１１に鉛直方向に射影した位置関係を示す図である。

【図16】実施例４における電波の反射に寄与する建造物の影響を評価する方法を説明するための説明図である。

【図17A】実施例４における建造物の壁面の量に応じてフィッティング関数を切り替える説明図である。

【図17B】実施例４における待ち合わせ場所までの距離に応じてフィッティング関数を切り替える説明図である。

【図17C】実施例４における建造物の壁面の量によりフィッティング関数を切替える所定距離Ｔ_Ｐを切り替える説明図である。

【図18A】実施例６における受信強度が最大となった時点で正面にきている車を待ち合わせている車として撮影することを説明する図である。

【図18B】実施例６における正面位置で撮影した画像を情報端末の画面に表示し対象車の映像にマークを重畳表示することを説明する図である。

【図19A】実施例７における相手情報端末１Ａの位置が待ち合わせ場所からまだ遠く、情報端末１Ｃが無線信号を受信していない状態での情報端末１Ｃの表示画面である。

【図19B】実施例７における手情報端末１Ａが待ち合わせ場所に近づいてきて、情報端末１Ｃが無線信号を受信している状態での情報端末１Ｃの表示画面である。

【図20】実施例７における受信強度に従って表示を変える説明図である。

【図21】実施例７における位置不明であることを示す説明メッセージを表示する表示画面である。

【図22】実施例７におけるサービス切替え入力ボックスを表示する表示画面である。

【図23】実施例７における無線信号の受信強度に対応した音声通知の説明図である。

【図24】実施例７における無線信号の受信強度に対応した振動通知の説明図である。

【図25】実施例７における情報端末１Ａでの表示画面である。

【図26A】実施例８における情報端末１Ｃの相手情報端末画像の表示例である。

【図26B】実施例８における情報端末１Ｃの地図表示画面に相手情報端末画像を重畳表示した表示例である。

【図27】実施例８における人物特定方法の変形例を説明する図である。

【図28】実施例８における情報端末１Ｃの相手情報端末１Ａによる認識結果の表示例である。

【図29】実施例８における待ち合わせ対象人物の修正を行うための人物画像を列挙する表示形式である。

【図30】実施例８における情報端末１Ａでの表示画面である。

【図31】実施例８における待ち合わせサポートの制御フロー図である。

【図32】実施例９における情報端末１Ｂの表示画面である。

【図33】実施例９における発光デバイスの光信号の送信情報の説明図である。

【図34】実施例９における待ち合わせサポートの制御フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

【実施例0010】

本実施例では、位置推定システムとして、乗客がタクシーを呼ぶ場合を想定し、それぞれの相手を確認するための待ち合わせサポートを行う場合の例について説明する。なお、以下の記述では、情報端末を単に端末と記述する場合がある。また、待ち合わせサポートを、単にサポートと記述する場合がある。

【0011】

図１は、本実施例における位置推定システムの概略構成図である。図１において、識別情報を伴った無線信号源は車側の情報端末１Ａが持っているとする。なお、車自体が情報端末１Ａであってもよいし、車に情報端末１Ａを搭載してもよい。

【0012】

乗客は、情報端末として、例えば、ＨＭＤ（Head Mount Display）である情報端末１Ｂ、スマートフォンである情報端末１Ｃ、スマートウォッチである情報端末１Ｄの少なくとも１つを持つ。以下の乗客側端末の動作は、これらの端末が単独で行ってもよいし、連携して行ってもよい。ここでは、ＨＭＤである情報端末１Ｂが、乗客側の端末として、単独で動作する例を示す。また、情報端末１Ａから１Ｄを総称して情報端末１と記述する。

【0013】

サーバ２は、通信網９を介して、各情報端末１の処理を代行したり、各情報端末１間の情報の送受信を媒介したり、必要な情報を提供したりする。サーバ２は例えば、ローカルサーバ、クラウドサーバ、エッジサーバ、ネットサービス等であり、その形態は問わない。

【0014】

図２は、本実施例における乗客が道路脇でタクシー等の車を待っている状況での待ち合わせサポート動作を説明する図である。図２において、情報端末１Ａは車そのものであるか、車に搭載されている情報端末である。情報端末１Ａは、道路内の移動線１１０Ａに沿って移動し、乗客の持つ情報端末１Ｂに接近する。ここで移動線１１０Ａとは、過去に情報端末１Ａが辿った軌跡、および以後辿る予定の軌跡である。乗客は、説明上、まず止まっているものとして説明するが、一般化して道路脇の移動線１１０Ｂに沿って移動する場合も後述する。

【0015】

情報端末１Ａは、移動の間、識別情報を伴った無線信号を送信し続ける。ここで、識別情報を伴った無線信号とは、中継器等を経由しない直接の無線信号の送受信を行い、信号の識別ができるものであればよい。例えば、ビーコン信号であり、あるいは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth low energy）、ＷｉＦｉ（登録商標）、ローカル５Ｇのpoint to point通信等の信号である。また、この無線信号を使用して、情報端末１間の通信を行ってもよい。

【0016】

移動する情報端末１は、自端末の位置を測定する。測定は、ＧＰＳ等の電波を利用した測位システム、位置基準点に基づいた測位システム、あるいは加速度センサの出力の積分によってもよい。時刻毎の、適宜定めた起点からの移動距離で位置を記録してもよい。また、時刻毎の移動距離のデータから速度を計算することも可能である。以後では、起点からの移動距離で情報端末１Ａの位置を表現する。この位置の情報は、他方の情報端末１Ｂで利用する場合、情報端末１Ａから情報端末１Ｂに提供する。一方で情報端末１Ｂはその無線信号を受信し、受信強度を測定する。

【0017】

なお、双方の情報端末１が移動する場合は、双方の移動距離から、相対的移動距離の変化を用いる。また、無線信号の送信側はどちらの情報端末であってもよい。さらには、双方が無線信号を送信し、双方が受信してもよい。

【0018】

図３Ａは、本実施例における情報端末１Ｂが移動しない場合での情報端末１Ａと情報端末１Ｂの位置関係を示す図である。図３Ａは、各要素を水平面に鉛直方向に射影した投影図であり、以後、特に断りがない限り、水平面への投影図と表現した場合は、各要素を鉛直方向へ射影した図を意味する。また、各要素の記号も、投影図上で射影前の記号と同じ記号を使うことがある。また、移動線１１０Ａ、１１０Ｂは直線で近似している。また、情報端末１Ａ、１Ｂは位置のみ表す。

【0019】

図３Ａにおいて、情報端末１Ａの起点１１２Ａからの移動距離１１４Ａをｘ_Ａと表記する。起点１１２Ａは任意に定めてよい。例えば、情報端末１Ａと情報端末１Ｂの待ち合わせ時の通信を開始した時点での情報端末１Ａの位置を起点１１２Ａとする。仮に、実際にその地点にいたことがない地点を起点１１２Ａと定めたとしても、ここでは、その起点１１２Ａからの移動距離１１４Ａと表現する。

【0020】

また、情報端末１Ａが移動線１１０Ａ上で情報端末１Ｂに最も近づく位置（最近接位置）に到達するまでに起点から移動すべき距離（最近接移動距離）をｘ_０とする。移動距離に対する無線信号の受信強度のデータから、最近接位置に到達する前に、最近接位置を推測する（詳細は後述）。また、情報端末１Ｂと移動線１１０Ａとの距離１１３をｄと表記する。

【0021】

図３Ｂは、本実施例における情報端末１Ｂも移動する場合での情報端末１Ａと情報端末１Ｂの位置関係を示す図であり、図３Ａと同様に、水平面への投影図である。

【0022】

図３Ｂにおいて、情報端末１Ｂは、移動線１１０Ｂに沿って、情報端末１Ａに近づく方向に移動する。任意に定めた起点１１２Ｂから、移動線１１０Ｂに沿った情報端末１Ｂの移動距離１１４Ｂをｘ_Ｂと表記する。移動線１１０Ａと移動線１１０Ｂは平行であると近似する。起点１１２Ａと起点１１２Ｂの距離が、最近接移動距離ｘ_０である。なお、ここでの移動距離は起点からの距離を表すために用いている量であり、起点の定義の仕方によっては、実際に待ち合わせサポート動作が実行されている間に情報端末１が移動した距離とは必ずしも一致しない。

【0023】

図３Ｃは、図３Ａ、図３Ｂにおける移動線１１０Ａに直交する垂直面に各要素を移動線１１０Ａ方向に射影した投影図である。以後、特に断りのない限り、移動線に直交する垂直面への投影図と表現した場合は、各要素を移動線方向に射影した図を意味する。この図は、情報端末１Ｂが移動する場合と移動しない場合とで共通の図である。大地面１１１は水平面として近似する。情報端末１Ａと大地面１１１との距離１１５Ａをｈ_Ａと表記し、情報端末１Ｂと大地面１１１との距離１１５Ｂをｈ_Ｂと表記する。

【0024】

以降の議論では、一般化して、情報端末１Ｂも移動するとする。相対移動距離ｘを次式（１）で定義して、相対移動距離に対する受信信号強度のプロファイルを考える。
ｘ＝ｘ_Ａ＋ｘ_Ｂ …（１）
情報端末１Ｂが移動しない場合はｘ_Ｂ＝０と考えればよい。

【0025】

また、図３Ｃにおいて、１２０は無線信号の直接波の経路を表し、１２１は大地面１１１で反射する反射波の経路を表す。受信される無線信号には、大地や付近の建造物で反射した信号も含まれるが、まず、反射波を含まない受信強度のプロファイルを考える。

【0026】

反射が無い場合の無線信号（直接波）の受信強度Ｐ_０は、送信源（情報端末１Ａ）と受信機（情報端末１Ｂ）の距離の２乗に反比例するので、次式（２）で表される。
Ｐ_０＝ｋ_０／｛（ｘ－ｘ_０）^２＋ｇ_０ ^２｝ …（２）
ここで、ｋ_０は、信号源強度、受信機感度に依存する定数であり、ｇ_０は次式（３）で定義される。
ｇ_０＝｛ｄ^２＋（ｈ_Ａ－ｈ_Ｂ）^２｝^１／２ …（３）
ｇ_０は、直接波経路１２０における最近接距離である。

【0027】

例えば、ｈ_Ａとｈ_Ｂが等しく、ｄが５ｍ、ｘ_０が５０ｍの時のＰ_０のプロファイルは図４Ａのようになる。ｇ_０は５ｍである。ここで、最近接位置（ｘ＝ｘ_０）でＰ_０＝１となるように規格化した。図４Ａを見て分かるように、Ｐ_０は最近接位置で鋭いピークを持つプロファイルである。

【0028】

実際には、大地面１１１や付近の建物で反射する成分があるので、受信強度のプロファイルはＰ_０とは異なる。反射する成分の受信強度が最大となる位置は、反射体の位置によるが、平均すれば、最近接位置近傍になると期待できる。また、反射波の経路は直接波経路１２０よりは長くなるので、反射波も考慮した場合、実効的に最近接距離が大きくなったようなプロファイルになる。従って、反射波も含めた受信強度プロファイルも下記式（４）で近似して説明する。
Ｐ＝ｋ／｛（ｘ－ｘ_０）^２＋ｇ^２｝ …（４）
ここで、ｋは、信号源強度、受信機感度に依存する定数であり、ｇは実効的な最近接距離である。この実効的な最近接距離が、反射波として最も強いであろう大地面１１１で反射する反射経路１２１の最近接距離にまでなったとすると、次式（５）になる。
ｇ＝｛ｄ^２＋（ｈ_Ａ＋ｈ_Ｂ）^２｝^１／２ …（５）
ここで、ｄ＝５ｍ、ｈ_Ａ＝ｈ_Ｂ＝１．６ｍとすると、ｇ＝５．９ｍとなり、この場合の最近接距離は直接波における最近接距離と大きく異なることはない。このｇの値は推定値として求まるが（後述）、ｄやｇ_０の近似値として用いてもよい。

【0029】

図４Ｂは、式（４）のプロファイルである。図４Ａに比べてプロファイルに大きな差はない。このため、実際の受信強度のプロファイルとして、直接波の関数形において、最近接距離を実効距離に置き換える近似は妥当なものと考える。

【0030】

次に図４Ｂの受信強度プロファイルを前提に、位置推定方法を説明する。具体的には、最近接位置への接近途中の受信強度の測定値から、最小自乗法等によるパラメータフィッティングにより、式（４）中のパラメータを推定する。一例としては、受信強度の逆数が相対移動距離ｘに関する２次関数になるので、この関数でフィッティングを行う。
１／Ｐ＝（１／ｋ）｛（ｘ－ｘ_０）^２＋ｇ^２｝＝Ａｘ^２＋Ｂｘ＋Ｃ …（６）
式（６）はパラメータＡ、Ｂ、Ｃに関して線形であり、受信強度データから最小自乗法により求まる。ここで、最小自乗法による計算の際、受信強度Ｐの測定誤差は一定とし、１／Ｐの誤差をＰ^－２に比例するとして、重み付きの処理を行ってもよい。これにより式（４）の各パラメータの推定値が下記のように求まる。
ｋ＝１／Ａ …（７）
ｘ_０＝－Ｂ／（２Ａ） …（８）
ｇ＝（４ＡＣ－Ｂ^２）^１／２／（２Ａ） …（９）
なお、パラメータフィッティングの方法は、上記の方法に限定されない。

【0031】

パラメータｋ、ｘ_０、ｇの値は、移動しながら受信強度の測定データが加わる毎に更新されてゆき、ノイズによる誤差が低減されてくる。

【0032】

最近接移動距離ｘ_０の推定値を改めてｘ_０Ｅとし、ｘ_０Ｅの変化の様子を図５Ａに示す。図５Ｂは受信強度の測定値２００とフィッティングにより推定した受信強度プロファイル２０１を表す。例えば、図５Ａのグラフのｘ＝３０ｍのところの点は、図５Ｂに示すｘ＝３０ｍまでの受信強度Ｐの測定値から推定したｘ_０Ｅの値を表す。推定には過去全ての測定値を使用する必要はない。最近接位置に近づき、誤差の小さい測定値の累積が多くなってきた時点では、測定開始初期の誤差の大きな測定値をｘ_０Ｅの推定に用いないようにしてもよい。

【0033】

受信強度からの推定値ｘ_０Ｅに対するノイズ影響が大きい内は、車は、予約時に指定された場所を目標に速度制御する。最近接位置に近づき、推定値ｘ_０Ｅに対するノイズ影響が小さくなった後、車は乗客との最近接位置で停止することを目標にして速度を制御する。車の制御はドライバによっても自動運転装置によってもよい。

【0034】

車の制御装置として望ましい制御は次のようである。まず、情報端末１Ａから、無線信号の受信強度が最大となる位置に関する情報（ｘ_０Ｅ）と双方の情報端末１の位置情報（ｘ_Ａ、ｘ_Ｂ）の提供を受ける。これらの情報を元に、最近接位置での停止を目標にして、停止時点を含むそれ以前の連続した期間において、速度と加速度の大きさを単調減少させて車を停止させる制御を行う。これにより、最近接位置に正確な停止ができると共に、停止時の加速度の大きさを低くすることができ、搭乗者が感じる停止時のショックを低減できる。図６Ａ、図６Ｂに制御例を示す。図６Ａは加速度変化であり、図６Ｂが速度変化である。

【0035】

乗客が一定の速度で近づいてくることを想定して、速度制御の例を以下に示す。車の停止時のショックを低減するため、車の速度が０になると同時に加速度も０にすることを目標に速度の制御を行う。そのため、一例として、ある時点以降、乗客の移動速度は一定と仮定し、車の加速度を一定にして、最近接移動距離位置において、車の速度と加速度が０になるように、車の制御装置はその時点での加速度設定を行う。情報端末１Ａの速度をｖ_Ａ、加速度をａ_Ａとし、情報端末１Ｂの速度をｖ_Ｂとすると、ａ_Ａの設定は具体的には次式（１０）となる。
ａ_Ａ＝－２ｖ_Ａ（ｖ_Ａ／３＋ｖ_Ｂ）／（ｘ_０Ｅ－ｘ_Ａ－ｘ_Ｂ） …（１０）
この加速度設定により、車の制御装置は車の速度を制御する。

【0036】

この時、最近接位置までに車が移動する距離ｘ_Ｒ（以後目標距離と呼ぶ）は、
ｘ_Ｒ＝（ｘ_０Ｅ－ｘ_Ａ－ｘ_Ｂ）／（１＋３ｖ_Ｂ／ｖ_Ａ） …（１１）
式（１１）となる。

【0037】

乗客が止まっている時はｖ_Ｂ＝０である。また、乗客の速度は常に一定とは限らず、またｘ_０Ｅの値も変わる可能性もあるので、各時刻で式（１０）（１１）の右辺の値を取得する。

【0038】

ドライバが車の制御を行う場合は、情報端末１Ａが目標距離ｘ_Ｒをドライバに提示し、ドライバはその値を目安に速度制御を行ってもよい。

【0039】

また、安全のため、急加速や急減速にならないよう、加速度ａ_Ａの絶対値には、予め定めた上限を設けてもよい。

【0040】

ここで、推定の誤差や、情報端末１Ｂを持つユーザが、最初は止まっていたが、情報端末１Ａの接近に伴い、接近を開始する場合のように、予測の誤差が発生する場合がある。この場合、受信強度プロファイルを見て、ピーク値を過ぎてしまったら、安全な範囲の速度制御で車をすぐに停車させればよい。

【0041】

以上により、無線信号の受信強度に基づき、より精密な待ち合わせ場所である位置の推定が可能となる。

【0042】

図７は、本実施例における情報端末の一例としてのＨＭＤの外観構成例である。図７において、ＨＭＤは、眼鏡状の筐体１０に、表示面１１を含む表示デバイスを備える。この表示デバイスは、例えば透過型表示デバイスであり、表示面１１には外界の実像が透過され、その実像上に画像が重畳表示される。筐体１０には、コントローラ、カメラ１２、測距センサ１３、他のセンサ部１４等が実装されている。

【0043】

カメラ１２は、例えば筐体１０の左右両側に配置された２つのカメラを有し、ＨＭＤの前方を含む範囲を撮影して画像を取得する。測距センサ１３は、ＨＭＤと外界の物体との距離を測定するセンサである。測距センサ１３は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式のセンサを用いてもよいし、ステレオカメラや他の方式を用いてもよい。センサ部１４は、ＨＭＤの位置および向きの状態を検出するためのセンサ群を含む。筐体１０の左右には、マイクを含む音声入力装置１８、スピーカやイヤホン端子を含む音声出力装置１９等を備える。

【0044】

情報端末１には、リモートコントローラ等の操作器２０が付属していてもよい。その場合、ＨＭＤは、その操作器２０との間で例えば近距離無線通信を行う。ユーザは、手で操作器２０を操作することで、ＨＭＤの機能に関する指示入力や表示面１１でのカーソル移動等ができる。ＨＭＤは、外部のスマートフォンやＰＣ等と通信して連携を行ってもよい。例えば、ＨＭＤは、スマートフォンのアプリケーションからＡＲ（拡張現実：Augmented Reality）の画像データを受信してもよい。

【0045】

情報端末１は、ＡＲ等の仮想画像を表示面１１に表示させてもよい。例えば、情報端末１は、ユーザを誘導するための仮想画像を生成し、表示面１１に表示する。

【0046】

図８は、図７の情報端末１（ＨＭＤ）の機能ブロック構成例である。基本的には、他の情報端末１も同様の構成である。情報端末１は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、カメラ１２、測距センサ１３、センサ部１４、表示デバイス１０３、通信デバイス１０４、マイクを含む音声入力装置１８、スピーカ等を含む音声出力装置１９、バイブレータ等の振動発生装置１１００、発光デバイス３０００、無線送信デバイス１０５、無線受信デバイス１０６、操作入力部１０７、およびバッテリ１０８等を備える。これらの要素はバス等を通じて相互に接続されている。

【0047】

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＨＭＤのコントローラを構成する。プロセッサ１０１は、メモリ１０２の制御プログラム３１やアプリケーションプログラム３２に従った処理を実行することにより、ＯＳ、ミドルウェア、アプリケーション等の機能や他の機能を実現する。メモリ１０２は、不揮発性記憶装置等で構成され、プロセッサ１０１等が扱う各種のデータや情報を記憶する。メモリ１０２には、一時的な情報として、カメラ１２等によって取得した画像や検出情報等も格納される。

【0048】

カメラ１２は、レンズから入射した光を撮像素子で電気信号に変換して画像を取得する。測距センサ１３は、例えばＴＯＦ（Time Of Flight）センサを用いる場合、外界に出射した光が物体に当たって戻ってくるまでの時間から、その物体までの距離を計算する。センサ部１４は、例えば、加速度センサ１４１、ジャイロセンサ（角速度センサ）１４２、地磁気センサ１４３、ＧＰＳ受信器１４４を含む。センサ部１４は、これらのセンサの検出情報を用いて、ＨＭＤの位置、向き、動き等の状態を検出する。ＨＭＤは、これに限らず、照度センサ、近接センサ、気圧センサ等を備えてもよい。

【0049】

表示デバイス１０３は、表示駆動回路や表示面１１を含み、表示情報３４の画像データに基づいて、表示面１１に仮想画像等を表示する。なお、表示デバイス１０３は、透過型表示デバイスに限らず、非透過型表示デバイス等としてもよい。

【0050】

通信デバイス１０４は、所定の各種の通信インタフェースに対応する通信処理回路やアンテナ等を含む。通信インタフェースの例は、モバイル網、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線等が挙げられる。通信デバイス１０４は、他の情報端末１やアクセスポイントとの間での無線通信処理等を行う。通信デバイス１０４は、操作器との近距離通信処理も行う。

【0051】

無線送信デバイス１０５は、位置推定に用いる識別信号を伴った無線信号を送信する。ここで、識別情報を伴った無線信号とは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の信号である。無線受信デバイス１０６は、上記の識別信号を伴った無線信号を受信し、受信強度を測定する。無線送信デバイス１０５と無線受信デバイス１０６を使用して、情報通信を行ってもよい。

【0052】

また、無線信号の送信のみ、あるいは受信のみ行う情報端末１の場合は、必要なデバイスを備えていればよい。

【0053】

音声入力装置１８は、マイクからの入力音声を音声データに変換する。音声出力装置１９は、音声データに基づいてスピーカ等から音声を出力する。音声入力装置は、音声認識機能を備えてもよい。音声出力装置は、音声合成機能を備えてもよい。

【0054】

振動発生装置１１００は、振動を発生しユーザへの報知機能を持つ。発光デバイス３０００は、強度変調された光によりコードを送信する機能を持つ。なお、目立たないように近赤外光でもよい。

【0055】

操作入力部１０７は、ＨＭＤに対する操作入力、例えば電源オン／オフや音量調整等を受け付ける部分であり、ハードウェアボタンやタッチセンサ等で構成される。バッテリ１０８は、各部に電力を供給する。

【0056】

プロセッサ１０１によるコントローラは、処理によって実現される機能ブロックの構成例として、通信制御部１０１Ａ、表示制御部１０１Ｂ、データ処理部１０１Ｃ、およびデータ取得部１０１Ｄを有する。

【0057】

メモリ１０２には、制御プログラム３１、アプリケーションプログラム３２、設定情報３３、表示情報３４、位置推定情報３５等が格納されている。制御プログラム３１は、情報端末１間の相対的位置関係の推定を実現するためのプログラムである。アプリケーションプログラム３２は、ユーザに対する誘導機能を実現するプログラムである。設定情報３３は、各機能に係わるシステム設定情報やユーザ設定情報を含む。表示情報３４は、仮想画像を表示面１１に表示するための画像データや位置座標情報を含む。位置推定情報３５は、位置推定を行うための、情報端末１の移動距離、無線信号の受信強度に係る情報である。

【0058】

通信制御部１０１Ａは、他の情報端末１との通信の際等に、通信デバイス１０４を用いた通信処理を制御する。表示制御部１０１Ｂは、表示情報３４を用いて、表示デバイス１０３の表示面１１への仮想画像等の表示を制御する。

【0059】

データ処理部１０１Ｃは、位置推定情報３５を読み書きし、自機と相手端末との相対的位置関係の推定等を行う。

【0060】

データ取得部１０１Ｄは、無線受信デバイス１０６から無線信号の強度を取得し、カメラ１２、測距センサ１３、およびセンサ部１４等の各種のセンサから各検出データを取得する。データ取得部１０１Ｄは、各種センサの検出データから、自位置を推定し、移動距離を測定する。

【0061】

図９は、本実施例における、待ち合わせサポートの制御フロー図である。図９において、このフローの前に、待ち合わせの概略の場所は決めておき、受信側の情報端末１は無線信号の識別情報を取得しておく。なお、どちらの情報端末が送信側になってもよく、また、双方から無線信号を送信してもよい。双方の情報端末１が待ち合わせ場所近傍に入ったタイミングで、まずステップＳ１Ａ、Ｓ１Ｂで、情報端末１間の通信を確立し、これから待ち合わせサポートを開始するトリガをかける。また、移動を行う情報端末１は移動距離測定のための起点１１２Ａ、１１２Ｂを設定する。この通信は通信網経由でも構わないし、情報端末１間直接の通信でも構わない。以後、位置推定のループに入る。

【0062】

位置推定のループ内では、まずステップＳ２Ａ、Ｓ２Ｂで送信側の情報端末１は無線信号を送信し、受信側の情報端末１は無線信号を受信し、受信強度を測定する。これにより、受信側の情報端末１は、例えば、図１０Ａのような、測定時刻に対する受信強度を記録した内部データを生成する。双方の情報端末が無線信号を送信する場合は、結果として２つの電波強度プロファイルが得られる。それに伴い、２種類の位置推定が可能となるが、推定結果の両方を用いてもよいし、片方の結果だけ用いてもよい。さらに、移動をする情報端末１は移動距離を測定し、例えば、図１０Ｂのような移動距離データを生成する。

【0063】

ステップＳ３Ａ、Ｓ３Ｂで、各情報端末１は他方の情報端末１に、受信強度データと移動距離データを送信する。位置推定を行わない情報端末１にはデータを送信しなくともよい。

【0064】

ステップＳ４Ａ、Ｓ４Ｂで、位置推定を行う情報端末１は、受信強度データと移動距離データから、図１０Ｃのような相対移動距離に対する受信強度プロファイルを生成する。そして、位置推定を行う情報端末１は、例えば前述の方法で図１０Ｄのような最近接移動距離の推定値ｘ_０Ｅを求める。その際、双方の情報端末１が無線信号を送信し、他方の情報端末１で無線信号の受信を行う場合は、２種類の受信強度プロファイルが得られる。この場合、２種類とも使用してもよいし、片方だけ使用してもよい。なお、情報端末１における位置推定は、少なくとも位置推定の実行に必要なだけのデータが蓄積されてから開始する。

【0065】

ステップＳ５Ａ、Ｓ５Ｂで、位置推定を行った情報端末１は、他方の情報端末１に対し、自端末で求めた最近接移動距離の推定値ｘ_０Ｅを送信する。他方の端末でその情報を必要としない場合は、送信しなくてもよい。

【0066】

ステップＳ６Ａ、Ｓ６Ｂで、各情報端末１は、ユーザ、または車の制御装置に対し、待ち合わせをサポートするための情報を提供する。この情報提供の態様については、後続の実施例で詳述する。

【0067】

ステップＳ７Ａ、Ｓ７Ｂで、双方が相手端末、すなわち、待ち合わせている車、あるいは、待ち合わせている乗客が確認でき、待ち合わせサポートの必要がなくなった場合は、待ち合わせサポートを終了し、必要がある場合は、サポートを続行する分岐を行う。

【0068】

以上のように、本実施例によれば、位置精度を向上させた待ち合わせのサポートを行うことができる。

【0069】

なお、本実施例の方法は、人と車の待ち合わせに限定されず、人と人の待ち合わせにも応用可能である。また、本実施例では、識別情報を伴った無線信号源は情報端末が持っているとして説明したが、情報端末の機能はなく無線信号源のみを持つ場合でもよい。例えば、幼児が無線信号源のみを保持しており迷子の場合をサポートする場合などに利用できる。

【実施例0070】

本実施例では、乗客側、すなわち情報端末１Ｂにおける、ユーザに対するサポート内容について説明する。

【0071】

情報端末１Ｂは実施例１により、サポートに必要な情報を取得する。なお、本実施例によるサポート内容は、車に情報端末１Ａを搭載し、ドライバがその情報端末１Ａの表示を見てサポートを受ける場合も同様である。

【0072】

まず、簡便な方法として、情報端末１Ｂは、表示画面上に相手情報端末１Ａの推定距離を表示して、ユーザに車を探す手がかりを提供する。図１１Ａにその様子を示す。図１１Ａにおいて、５００は情報端末１Ｂの表示画面であり、５０１がサポートするための説明メッセージである。情報端末１Ｂの現在位置を起点とした場合の車（すなわち相手情報端末）の推定距離ｘ_ｄは次式（１２）で与えられる。
ｘ_ｄ＝ｘ_０Ｅ－ｘ_Ａ－ｘ_Ｂ …（１２）
道路の様子は、シースルー型のＨＭＤであれば、そのまま見ることができる。その他の情報端末の場合カメラで道路の様子を撮影して表示してもよい。

【0073】

あるいは、図１１Ｂのように、情報端末１Ｂは、車の推定位置にＡＲオブジェクトのマーク５０２を表示してもよい。また説明メッセージ５０３を同時に表示してもよい。

【0074】

さらに、候補となる車が他にいないとか、車の特徴（車種、色、ナンバ等）から、待ち合わせ相手の車が特定できる場合は、情報端末１Ｂは、図１１Ｃのように車そのものを示すＡＲオブジェクトのマーク５０４を表示してもよい。また説明メッセージ５０５を同時に表示してもよい。さらに、候補が複数台ある場合は、候補全ての車にＡＲオブジェクトのマーク５０４を表示してもよい。

【0075】

また、情報端末同士の通信が開始された時点、あるいは、双方の距離が予め定めた距離以下になったと推定された時点で、情報端末１Ｂはユーザに振動等で知らせてもよい。そのようにすることにより、ユーザは車が近くにくるまで、車の位置に関して注意していなくてもよくなる。

【0076】

以上では、乗客に対するサポートの例であるが、車のドライバに対しても同様なサポートが可能である（詳細後述）。その場合、情報端末１Ａの表示器上の画像は、乗客になる。また、乗客の特徴情報（例えば写真）を推定の補助として用いてもよい。

【0077】

また、サーバより取得した乗客もしくは車の外観上の特徴情報を表示画面上の位置推定において併用してもよい。

【0078】

上記の図１１Ｂ、図１１Ｃの場合のようなマークを表示するためには、推定距離ｘ_ｄに対応する道路上の位置を推定する必要がある。具体的には、次のように位置を推定する。なお、以下の推定方法は車側から乗客の位置を推定する場合も同様である。その場合、それぞれの幾何学的要素を相手側の幾何学的要素に置き換える。

【0079】

まず、情報端末１Ｂは、情報端末１Ａの移動線１１０Ａ（図３Ａ）と自端末との距離ｄ（図３Ａの１１３）を測定する。その際、情報端末１Ｂの高さｈ_Ｂ（図３Ｃの１１５Ｂ）は、ユーザの設定等により分かっているものとする。直接ｈ_Ｂの値ではなく、情報端末１やサーバに記録されたユーザ身長のデータからｈ_Ｂの値を推定してもよい。

【0080】

距離ｄの推定は図１２Ａのように行う。図１２Ａは情報端末１Ｂを含み、移動線１１０Ａに直交する垂直面で各要素の位置関係を示した図である。移動線１１０Ａを大地面１１１へ、鉛直方向に射影した投影線を１３０Ａとする。投影線１３０Ａは、車が特定されないと正確には分からないが、車線の中央を車が走行するとして大きな誤差にはならないと思われるので、車線の中央線を投影線１３０Ａとする。情報端末１Ｂは、自端末から投影線１３０Ａに垂線１３１Ｂを下ろしたとして、自端末から大地面１１１へ下ろした垂線１３２Ｂと垂線１３１Ｂの角度１３３Ｂ（φ_Ｂ）を測定する。角度φの測定は、カメラ画像と情報端末１Ｂの姿勢情報により行う。角度φ_Ｂが分かると、距離ｄは、
ｄ＝ｈ_Ｂ tanφ_Ｂ …（１３）
式（１３）で求まる。

【0081】

この距離ｄが分かると、投影線１３０Ａに沿った地点と、その地点の方向との関係が次のように分かる。図１２Ｂは、大地面１１１に鉛直方向に射影した各要素の位置関係を示す図である。図１２Ｂにおいては、１Ｂの点は、情報端末１Ｂの位置を大地面１１１に鉛直方向に射影した点を表すものとする。ｐ_０Ｂ（１３４Ｂ）は１Ｂから投影線１３０Ａに下ろした垂線の足である。そして、図１２Ｂの大地面１１１上において、１Ｂとｐ_０Bを結ぶ線分（１３７Ｂ）と、相手情報端末１Ａの投影線１３０Ａ上での推定位置ｐ_Ｂと１Ｂを結ぶ線分（１３８Ｂ）との角度（１３９Ｂ）をθ_Bとする。

【0082】

以上で定義した諸量により、ｐ_０Bと投影線１３０Ａ上の地点ｐ_B（１３５Ｂ）の間の距離ｘ_ｐBは次式（１４）のように与えられる。
ｘ_ｐB＝ｄ tanθ_B =ｈ_Ｂ tanφ_Ｂ tanθ_B …（１４）
この式（１４）により、逆に相手情報端末１Ａの方向を求めることができる。

【0083】

情報端末１Ｂは、実施例１により、式（１２）で与えられる相手情報端末１Ａの推定距離ｘ_ｄを得ることができる。相手情報端末１Ａの投影線１３０Ａ上での推定位置ｐ_Bは、
ｘ_ｐB＝ｘ_ｄ …（１５）
式（１５）となる地点である。

【0084】

式（１２）（１４）（１５）を連立させると、相手情報端末１Ａの推定位置の方向を与える角度θ_Ｂは次式（１６）のように求まる。
θ_B=tan^-1｛（ｘ_０Ｅ－ｘ_Ａ－ｘ_Ｂ）｝／ｈ_Ｂ tanφ_B｝ …（１６）
あるいは、φ_Bの測定が難しい場合は、ｄの近似値として、推定されるｇの値（式（９））を用いて、
θ_B=tan^-1｛（ｘ_０Ｅ－ｘ_Ａ－ｘ_Ｂ）｝／ｇ｝ …（１７）
式（１７）のようにθ_Bを求めてもよい。

【0085】

図１１Ｂにおいては、情報端末１Ｂは、θ_Ｂの方向の道路上の地点に重畳させてＡＲオブジェクトのマーク５０２を表示すればよい。

【0086】

また、図１１Ｃにおいては、情報端末１Ｂは、θ_Bの方向の道路上の地点近傍で待ち合わせをしている車を探索し、候補となる車が特定できた場合は、その車に重畳させてＡＲオブジェクトのマーク５０４を表示すればよい。

【0087】

本実施例により、待ち合わせをしている車を到着前に確認することができる。