位置検出システム
【課題】複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、位置検出の分解能を高くする。
【解決手段】隣り合う信号発信機（照明機器１）からの信号の照射領域の一部が重なる重複領域Ａ０ｂ、Ａ０ｄを積極的に利用し、複数の信号発信機の信号送信タイミング及び受信信号の信号処理を工夫して、上記重複領域Ａ０ｂ，Ａ０ｄの位置検出を可能にする。このように重複領域Ａ０ｂ，Ａ０ｄの位置検出が可能になることによって、移動体の位置検出を行う領域を、各信号発信機（照明機器１）からの信号の照射領域Ａ００，Ａ０１，Ａ０２よりも細かく分解して位置検出を行うことができるので、高い分解能で位置検出を行うことができる。
【解決手段】隣り合う信号発信機（照明機器１）からの信号の照射領域の一部が重なる重複領域Ａ０ｂ、Ａ０ｄを積極的に利用し、複数の信号発信機の信号送信タイミング及び受信信号の信号処理を工夫して、上記重複領域Ａ０ｂ，Ａ０ｄの位置検出を可能にする。このように重複領域Ａ０ｂ，Ａ０ｄの位置検出が可能になることによって、移動体の位置検出を行う領域を、各信号発信機（照明機器１）からの信号の照射領域Ａ００，Ａ０１，Ａ０２よりも細かく分解して位置検出を行うことができるので、高い分解能で位置検出を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体等の移動体の位置を検出する位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗、オフィス、ホテルなどの室内を移動する人体等の移動体の位置を検出するシステムとして、例えば、複数の信号発信機と受信機とを備え、その複数の信号発信機を室内の所定位置に配置しておき、それら複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置つまり移動体の位置を検出する位置検出システムが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６１８９６号公報
【特許文献２】特開２００９−２２２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の位置検出システムでは、複数の信号発信機からの信号の照射領域のうち、いずれかの領域内に移動体（受信機）が移動または停止したときに、その照射領域内に移動体が位置したことを検出することは可能であるが、各信号発信機からの信号の照射領域よりも細かい分解能で移動体の位置を検出することはできない。
【０００５】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、位置検出の分解能を高めることが可能なシステムを実現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、複数の信号発信機と、受信機とを備え、前記複数の信号発信機から各々の識別情報（各信号発信機自体のエリアＩＤ情報）を含む信号を送信し、これら複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを前記受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムを前提としており、このような位置検出システムにおいて、前記複数の信号発信機が、隣り合う信号発信機から送信される信号の照射領域の一部が重複するように配置されているとともに、送信制御手段と、信号処理手段とを備えている。そして、その送信制御手段は、前記複数の信号発信機の信号送信を１信号発信機毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行う。また、信号処理手段は、前記受信機で受信した信号に基づいて、その受信信号の受信形態が、隣り合う信号発信機からの信号を前記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したことを認識するように構成されていることを技術的特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、各信号発信機からの信号の照射領域に加えて、隣り合う信号発信機から送信される信号の照射領域の一部が重なる重複領域の位置検出を可能としているので、位置検出の分解能を高めることができる。この点について以下に説明する。
【０００８】
まず、複数の信号発信機と受信機とを備えた位置検出システムでは、隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の一部が重なる場合がある。このように照射領域の一部が重複すると、その重複領域では２台以上の照明機器からの可視光信号が重なってしまうため（複数の信号が相互干渉するため）、信号受信が不安定になり受信機で信号を受信できなくなる場合がある。このため、従来では、信号発信機側の指向角等を調整して照射領域の重複領域を可能な限り小さくしている。
【０００９】
これに対し、本発明では、そのような照射領域の重複領域を積極的に利用し、複数の信号発信機の信号送信タイミング及び受信信号の信号処理を工夫して、上記重複領域の位置検出を可能にすることで、位置検出の分解能を高めている点に特徴がある。
【００１０】
具体的には、上記したように、複数の信号発信機の信号送信を１信号発信機毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行い、受信機で受信した受信信号の受信形態が、隣り合う信号発信機からの信号を上記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したと認識するようにしている。このような構成を採用することにより、各信号発信機からの信号の照射領域に加えて、照射領域の重複領域の位置検出を行うことが可能となり、これによって、移動体の位置検出を行う領域を、各信号発信機からの信号の照射領域よりも細かく分解して位置検出を行うことができるので、位置検出の分解能を高めることができる。
【００１１】
本発明において、信号発信機の信号送信方式の一例として可視光通信方式を挙げることができる。この場合の具体的な例として、複数の信号発信機として、可視光を放射する光源を有する複数の照明機器を用い、それら複数の照明機器の光源を点灯制御して各照明機器の識別情報（各機器自体のエリアＩＤ情報）を含む情報を可視光信号として送信し、これら複数の信号発信機から送信される可視光信号のいずれかを受信機で受信するというシステムを挙げることができる。
【００１２】
このようなシステムにおいても、複数の照明機器の可視光信号の送信を１照明機器毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行い、受信機で受信した受信信号の受信形態が、隣り合う照明機器からの可視光信号を上記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う照明機器からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したと認識するようにすればよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、移動体の位置検出を行う領域を、各信号発信機からの信号の照射領域よりも細かく分解して位置検出を行うことができるので、高い分解能での位置検出を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の位置検出システムを構成する照明機器及び送信制御装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の位置検出システムを構成する受信機の一例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の位置検出システムを構成するデータ処理装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図４】照明機器の信号送信制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】照明機器からの信号の照射領域（ａ）、送信ＩＤデータ（ｂ）、受信ＩＤデータ（ｃ）、受信データ（ｄ）、及び、位置検出情報（ｅ）の一例を示す図である。
【図６】本発明を適用する位置検出システムの他の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
［実施形態１］
この例の位置検出システムは、図１〜図５に示すように、複数の照明機器１・・１、送信制御装置１Ａ、受信機２、及び、データ処理装置３などを備えている。これらの各機器について以下に説明する。
【００１７】
−照明機器−
この例では、３台の照明機器１・・１が店舗内等の室内の天井に配置されている場合について説明する。それら３台の照明機器１・・１は、その各照射領域（エリア）が、図５（ａ）に示す［領域Ａ００］、［領域Ａ０１］、［領域Ａ０２］となるように配置されている。なお、以下の説明において、照射領域がＡ００の照明機器１を「Ａ００照明機器１」、照射領域がＡ０１の照明機器１を「Ａ０１照明機器１」、照射領域がＡ０２の照明機器１を「Ａ０２照明機器１」という場合もある。
【００１８】
そして、この例では、図５（ａ）に示すように、３台の照明機器１・・１を、隣り合う照明機器１からの信号の照射領域の一部が重複するように配置している。具体的には、Ａ００照明機器１の照射領域［領域Ａ００］とＡ０１照明機器１の照射領域［領域Ａ０１］との一部が重複し、Ａ０１照明機器１の照射領域［領域Ａ０１］とＡ０２照明機器１の照射領域［領域Ａ０２］との一部が重複するように、各照明機器１が配置されている。これら照射領域の［重複領域Ａ０ｂ］及び［重複領域Ａ０ｄ］は、後述するように、位置検出の分解能を高めるための領域として利用するため、その各重複領域Ａ０ｂ，Ａ０ｄの面積は、比較的大きな面積としている。
【００１９】
各照明機器１は、それぞれ、可視光を放射する光源１１及び駆動回路１２などを備えている。光源１１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）である。この光源１１は駆動回路１２によって点滅駆動される。駆動回路１２は、後述する送信制御装置１Ａの変調データ生成部１０３からの４ＰＰＭデータ（波形成形後のデータ）に基づいて、光源１１を高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力（データ送信）する。
【００２０】
なお、この例では、全ての照明機器１の光源１１について、可視光信号の送信（データ送信）を同時に行うのではなく、後述するように、可視光信号の送信を行う光源１１を選択して、所定の順番で可視光信号の送信を行うようにしている。
【００２１】
−送信制御装置−
送信制御装置１Ａは、ＩＤ設定部１０１、制御部１０２、変調データ生成部１０３、波形成形部１０４、通信許可セレクタ１０５などを備えている。
【００２２】
ＩＤ設定部１０１は、各照明機器１（光源１１）に割り当てるエリアＩＤ情報を設定する。この例では、Ａ００照明機器１のエリアＩＤ情報を［ＩＤ００］、Ａ０１照明機器１のエリアＩＤ情報を［ＩＤ０１］、Ａ０２照明機器１のエリアＩＤ情報を［ＩＤ０２］と設定する。このＩＤ設定部１０１で設定されたエリアＩＤ情報は制御部１０２に入力される。
【００２３】
制御部１０２は、ＩＤ設定部１０１で設定されたエリアＩＤ情報に基づいて光通信情報を作成し、その作成した光通信情報を変調データ生成部１０３に出力する。また、制御部１０２は、可視光信号の送信タイミングを後述する動作で制御する。なお、上記光通信情報には、エリアＩＤ情報以外の情報を含ませておいてもよい。
【００２４】
変調データ生成部１０３は、制御部１０２で作成された光通信情報（エリアＩＤ情報）を、４ＰＰＭ方式のデータ（以下、４ＰＰＭデータともいう）に変換する。４ＰＰＭ方式（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス位置変調）は、副搬送波を変調する公知の変調方式であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
波形成形部１０４は、上記変調データ生成部１０３で生成された４ＰＰＭデータを副搬送波のタイミングに合わせて波形成形する。この波形成形部１０４には、上記した照明機器１・・１の各駆動回路１２がそれぞれ接続されている。
【００２６】
制御部１０２は、通信許可セレクタ１０５に送信タイミング用のセレクト信号を出力する。通信許可セレクタ１０５は、制御部１０２からのセレクト信号に応じて、複数の照明機器１・・１の光源１１・・１１のうち、可視光信号を送信すべき光源１１の駆動回路１２に送信指令信号を出力する。これによって各照明機器１から可視光信号が送信される。その可視光信号の送信制御の一例について以下に具体的に説明する。
【００２７】
まず、送信制御装置１Ａの制御部１０２は、Ａ００照明機器１を選択するセレクト信号を通信許可セレクタ１０５に、所定のデータ送信時間ｔｄ（例えば、数十ｍｓｅｃ〜数百ｍｓｅｃ程度）の間だけ出力する。また、そのセレクト信号を出力している間、Ａ００照明機器１のエリアＩＤ情報［ＩＤ００］を変調データ生成部１０３に出力する。このような処理により、図４に示すように、上記データ送信時間ｔｄの間だけ、Ａ０１照明機器１の駆動回路１２に４ＰＰＭデータ（エリアＩＤ情報データ［ＩＤ００］）が送られるとともに、この駆動回路１２が駆動状態になる。これによって、図５（ａ）に示す［領域Ａ００］に、Ａ００照明機器１の光源１１からの信号（ＩＤ００）が一定時間ｔｄだけ送信される。
【００２８】
また、送信制御装置１Ａの制御部１０２は、上記と同様な処理により、Ａ０１照明機器１及びＡ０２照明機器１の信号送信を行う。つまり、図４に示すように、Ａ００照明機器１の送信タイミングに対して一定時間ｔｐ（ｔｐは、上記データ送信時間ｔｄと同じ値）だけすらしてＡ０１照明機器１の信号送信を行って、図５（ａ）に示す［領域Ａ０１］に信号（ＩＤ０１）を一定時間ｔｄだけ送信する。さらに、そのＡ０１照明機器１の送信タイミングに対して一定時間ｔｐだけすらしてＡ０２照明機器１の信号送信を行って、図５（ａ）に示す［領域Ａ０２］に信号（ＩＤ０２）を一定時間ｔｄだけ送信する。
【００２９】
このような信号送信制御により、図４に示すように、各照明機器１の可視光信号の送信（データ送信）を、１照明機器毎に一定時間ｔｐずつ送信タイミングをずらして、［Ａ００照明機器１］→［Ａ０１照明機器１］→［Ａ０２照明機器１］→［Ａ００照明機器１］→［Ａ０１照明機器１］・・の順番で行うことができる。
【００３０】
ここで、この例では、位置検出の分解能を高くするために、図５（ａ）に示す重複領域Ａ０ｂ及び重複領域Ａ０ｄについても位置を検出する領域として利用するので、移動体の位置検出を行う領域を、図５（ａ）に示すように、Ａ００照明機器１の［領域Ａ００］から［重複領域Ａ０ｂ］を除いた［領域Ａ０ａ］、［重複領域Ａ０ｂ］、Ａ０１照明機器１の［領域Ａ０１］から［重複領域Ａ０ｂ］及び［重複領域Ａ０ｄ］を除いた［領域Ａ０ｃ］、［重複領域Ａ０ｄ］、Ａ０２照明機器１の［領域Ａ０２］から［重複領域Ａ０ｄ］を除いた［領域Ａ０ｅ］に分割している。
【００３１】
そして、その各領域の受信ＩＤデータは図５（ｃ）に示すような形態となる。つまり、［領域Ａ０ａ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ００］となり、［重複領域Ａ０ｂ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ００］または［ＩＤ０１］となる。また、［領域Ａ０ｃ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ０１］となり、［重複領域Ａ０ｄ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ０１］または［ＩＤ０２］となる。さらに、［領域Ａ０ｅ］で受信できる受信データは［ＩＤ０２］となる。
【００３２】
−受信機−
次に、受信機２について図２を参照して説明する。
【００３３】
受信機２は、上記した照明機器１・・１のいずれかが送信する可視光信号を受信する受信機であって、受光部２０１、受信処理部２０２、波形成形部２０３、復調部２０４、データ蓄積部２０５、変調部２０６、通信セレクタ２０７、駆動回路２０８、光源２１１、タイマ２０９、及び、制御部２１０などを備えている。
【００３４】
受光部２０１は、受光素子（例えばフォトダイオード）２０１ａを有し、受光した可視光信号（上記した照明機器１からの４ＰＰＭデータ）を電気信号に変換して受信処理部２０２に出力する。受信処理部２０２は、受光部２０１で受信した可視光信号（受信データ）にフィルタ処理を施して外乱雑音を除去する処理、及び、受信データのゲインを調整する（増幅する）処理などを行う。
【００３５】
波形成形部２０３は、受光部２０１で受信され受信処理部２０２で処理された受信データの波形歪みの補正などを行って、受信データを復調しやすいデータに加工して復調部２０４に出力する。復調部２０４は、波形成形後の受信データ（４ＰＰＭデータ）を復調する。その復調された受信データは上記制御部２１０に入力される。タイマ２０９は、受信機２動作中の経過時間を計時する。例えば、受信機２がＯＮ操作された時点からの経過時間を計時する。
【００３６】
制御部２１０は、復調部２０４で復調された復調データを、タイマ２０９にて計時される時間（例えば、スイッチＯＮからの経過時間）と関連付けて上記データ蓄積部２０５に蓄積する。このデータ蓄積は、受信機２が作動状態（スイッチＯＮからスイッチＯＦＦまでの間）であって、受信機２を人が携帯して室内を移動・停止中においてに刻々と行われる。このようにしてデータ蓄積部２０５に蓄積された受信データは、受信機２の移動位置を示す位置データ、つまり、室内において移動した人の位置を示す位置データとなる。
【００３７】
また、制御部２１０は、操作入力部（図示せず）の操作によりデータ転送要求があったときに、そのデータ転送要求に応じてデータ蓄積部２０５に蓄積の受信データを読み出して変調部２０６に出力する。さらに、制御部２１０は、データ転送要求に応じて光通信指令信号を通信セレクタ２０７に出力し、また、上記データ蓄積部２０５に蓄積された受信データのデータ出力が終了したときに光通信指令信号をＯＦＦ（通信セレクタ２０７の光通信指令信号の出力停止）とする。
【００３８】
変調部２０６は、データ蓄積部２０５から読み出された受信データを、ＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式のデータ（以下、ＯＯＫ変調データともいう）に変換する。ＯＯＫ変調方式は、一般に用いられる変調方式であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
通信セレクタ２０７は、制御部２１０が光通信指令信号を出力している間、変調部２０６で変調されたデータ（ＯＯＫ変調データ）を駆動回路２０８に供給する。駆動回路２０８は、変調部２０６からのＯＯＫ変調データに基づいて光源２１１を高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力（データ送信）する。この可視光信号は、後述するデータ処理装置３の受光部３０１（図３参照）にて受信することができる。
【００４０】
−データ処理装置−
次に、データ処理装置３について図３を参照して説明する。
【００４１】
データ処理装置３は、上記受信機２から送信されたデータ（受信データ）のデータ処理を行う装置であって、受光部３０１、受信処理部３０２、波形成形部３０３、復調部３０４、データ蓄積部３０５、データ処理制御部３０６、及び、液晶ディスプレイ等の表示部３０７などを備えている。
【００４２】
受光部３０１は、受光素子（例えばフォトダイオード）３０１ａを有し、受光した可視光信号（上記した受信機２からのＯＯＫ変調データ）を電気信号に変換して受信処理部３０２に出力する。
【００４３】
受信処理部３０２は、受光部３０１で受信した受信データ（ＯＯＫ変調データ）にフィルタ処理を施して外乱雑音を除去する処理、及び、受信データのゲインを調整する（増幅する）処理などを行う。波形成形部３０３は、受光部３０１で受信され受信処理部３０２で処理された受信データの波形歪みの補正などを行って、受信データを復調しやすいデータに加工して復調部３０４に出力する。復調部３０４は、波形成形後の受信データ（ＯＯＫ変調データ）を復調する。
【００４４】
データ処理制御部３０６は、復調部３０４で復調された受信データをデータ蓄積部３０５に蓄積する。また、データ処理制御部３０６は、データ蓄積部３０５に蓄積した受信データ（受信機２が受信した位置データ）の受信形態（図５（ｄ）参照）を認識し、その受信信号の受信形態に基づいて、図５（ａ）に示す［領域Ａ０ａ］、［重複領域Ａ０ｂ］、［領域Ａ０ｃ］、［重複領域Ａ０ｄ］、［領域Ａ０ｅ］の各領域のうち、どの領域に受信機２（人）が位置したのかを認識する。そのデータ処理について以下に説明する。
【００４５】
まず、各照明機器１の信号送信を図４に示す送信タイミングで行うと、例えば、図５（ａ）の重複領域Ａ０ｂに受信機２が位置したときには、Ａ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）とＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とが、上記した送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔で交互に受信されるので、このような受信形態のときには重複領域Ａ０ｂに位置したことになる。このような点を利用して、以下の判定基準（Ｓ１）〜（Ｓ３）に基づいて受信機２が位置した領域を認識する。
【００４６】
（Ｓ１）Ａ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）とＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とを受信機２が受信したことを示す受信データ（信号形態）であり、かつ、それら２つの受信信号の受信間隔が、Ａ００照明機器１とＡ０１照明機器１との送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔である場合には、受信機２が図５（ａ）に示す［重複領域Ａ０ｂ］に位置したと認識する。
【００４７】
（Ｓ２）Ａ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とＡ０２照明機器１からの信号（ＩＤ０２）とを受信機２が受信したことを示す受信データ（信号形態）であり、かつ、それら２つの受信信号の受信間隔が、Ａ０１照明機器１とＡ０２照明機器１との送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔である場合には、受信機２が図５（ａ）に示す［重複領域Ａ０ｄ］に位置したと認識する。
【００４８】
（Ｓ３）上記（Ｓ１）及び（Ｓ２）以外の場合には、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報（ＩＤ００，ＩＤ０１，または，ＩＤ０２）に基づいて、受信機２が位置した領域（Ａ０ａ，Ａ０ｃ，または，Ａ０ｅ）を認識する。
【００４９】
なお、上記「受信信号の時間間隔が送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔」には、受信信号の時間間隔が送信タイミングの時間差ｔｐに等しい場合に加えて、［受信信号の時間間隔＝送信タイミングの時間差ｔｐ±受信ずれ時間］の場合も含まれる。
【００５０】
そして、データ処理制御部３０６は、以上の検出処理結果に所定の処理（例えば、画像データへの変換処理等）を施して表示部３０７の画面上に表示する。
【００５１】
＜動作説明＞
（信号受信）
まず、上記照明機器１が送信する可視光信号を受信機２で受信する際の例について図１〜図５を参照して説明する。
【００５２】
まず、この例においては、図４に示すように、照明機器１・・１の可視光信号の送信（データ送信）を、１照明機器毎に一定時間ｔｐずつ送信タイミングをずらして、［Ａ００照明機器］→［Ａ０１照明機器］→［Ａ０２照明機器］→［Ａ００照明機器］→［Ａ０１照明機器］・・の順番で行っているものとする。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、人が受信機２を携帯して図中矢印の方向に移動し、Ａ００照明機器１の照射領域Ａ０ａに入った後に、Ａ００照明機器１の照射領域Ａ００とＡ０１照明機器１の照射領域Ａ０１とが重なる重複領域Ａ０ｂに入り、次に、Ａ０１照明機器１の照明領域Ａ０ｃを短時間で通過（Ａ０１照明機器１の送信信号を受信しない状態で通過）した後に、Ａ０１照明機器１の照射領域Ａ０１とＡ０２照明機器１の照射領域Ａ０２とが重なる重複領域Ａ０ｄに入り、その後に、Ａ０２照明機器１の照射領域Ａ０ｅに入った場合、受信機２のデータ蓄積部２０５には、図５（ｄ）に示すような受信データ（位置データ）が蓄積される。
【００５４】
このような受信機２へのデータ蓄積を行った後、受信機２の操作入力部（図示せず）を操作して、データ蓄積部２０５に蓄積の受信データをデータ処理装置３に可視光通信にて送信する。データ処理装置３では、受信機２からの受信データをデータ蓄積部３０５に蓄積してデータ処理を行う。
【００５５】
（データ処理）
データ処理装置３が実行する受信データのデータ処理について説明する。
【００５６】
まず、上記図５（ｄ）の受信データは、受信機２が、Ａ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）を一度受信した後、［重複領域Ａ０ｂ］でＡ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）とＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とを上記送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔で受信したことを示している。さらに、［重複領域Ａ０ｄ］でＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とＡ０２照明機器１からの信号（ＩＤ０２）とを上記送信タイミングの時間差ｔｐで受信した後に、Ａ０２照明機器１からの信号（ＩＤ０２）を一度受信したことを示している。
【００５７】
ここで、上述したように、データ処理装置３は、上記判定基準（Ｓ１）〜（Ｓ３）に従ってデータ処理（領域判定）を行って受信機２（人）が位置した領域を認識するように構成されており、その判定基準（Ｓ１）〜（Ｓ３）に従って図５（ｄ）の受信データ（位置データ）についてデータ処理を行うと、その処理結果は図５（ｅ）に示す形態となる。つまり、［領域Ａ０ａ：位置検出有］→［重複領域Ａ０ｂ：位置検出有］→［領域Ａ０ｃ：位置検出無］→［重複領域Ａ０ｄ：位置検出有］→［重複領域Ａ０ｅ：位置検出有］という位置検出情報（動線情報）となる。
【００５８】
そして、このようにしてデータ処理装置３によって処理された位置検出情報（図５（ｅ）に示す位置検出情報）が表示部３０７に出力され、その表示部３０７に位置検出情報がグラフィック表示等によって表示される。なお、データ処理装置３にて処理を行った位置検出情報を外部機器（パーソナルコンピュータ等）に出力するようにしてもよい。
【００５９】
以上説明したように、この例の位置検出システムによれば、図５に示すように、移動体（人）の位置検出を行う領域を、［領域Ａ０ａ］、［重複領域Ａ０ｂ］、［領域Ａ０ｃ］、［重複領域Ａ０ｄ］、［領域Ａ０ｅ］に分割するとともに、［重複領域Ａ０ｂ］及び［重複領域Ａ０ｄ］の位置検出を可能としているので、各照明機器１からの可視光信号の照射領域（Ａ００，Ａ０１，Ａ０２）よりも細かい分解能で位置検出を行うことができる。
【００６０】
［実施形態２］
本発明の位置検出システムの他の例について図６を参照して説明する。
【００６１】
この例では、店舗等に配置された上・中・下の３段の棚Ｃ００，Ｃ０１，Ｃ０２の各空間領域Ｄ００、Ｄ０１，Ｄ０２の位置検出に本発明を適用した例を示している。
【００６２】
各棚Ｃ００，Ｃ０１，Ｃ０２には、それぞれ、Ａ００照明機器１、Ａ０１照明機器１、Ａ０２照明機器１が設置されている。これらの各照明機器１の構造及び可視光信号の送信タイミングなどは上記した［実施形態１］と基本的に同じである。また、この例においても、受信機２及びデータ処理装置３を備えており、それら受信機２及びデータ処理装置３の構成・動作についても上記した［実施形態１］と基本的に同じである。
【００６３】
この例において、上段の棚Ｃ００に設置のＡ００照明機器１からの可視光信号（ＩＤ００）は空間領域Ｄ００に照射され、中段の棚Ｃ０１に設置のＡ０１照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０１）は空間領域Ｄ０１に照射される。さらに、下段の棚Ｃ０２に設置のＡ０２照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０２）は空間領域Ｄ０２に照射させる。
【００６４】
また、この例では、Ａ００照明機器１からの可視光信号（ＩＤ００）の照射領域とＡ０１照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０１）の照射領域との一部が重なる空間重複領域Ｄ０ａが存在している。また、Ａ０１照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０１）の照射領域とＡ０２照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０２）の照射領域との一部が重なる空間重複領域Ｄ０ｂが存在している。さらに、３台の照明機器１・・１からの可視光信号の照射領域の一部が重なる空間重複領域Ｄ０ｃが存在している。
【００６５】
そして、この例では、受信機２を携帯したユーザが棚Ｃ００〜Ｃ０２の前に位置したときに、受信機２が受信した受信信号（位置データ）の受信形態に基づいて、上記した［空間領域ＤＡ００］、［空間重複領域Ｄ０ａ］、［空間領域Ｄ０１］、［空間重複領域Ｄ０ｂ］、［空間領域Ｄ０２］、［空間重複領域Ｄ０ｃ］の各領域のうち、どの領域に受信機２が位置したのかを検出することができる。
【００６６】
例えば、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報が［ＩＤ００］である場合、受信機２が［空間領域Ｄ００］に位置したことを検出することができる。この場合、ユーザが立ったままの姿勢で、上段の棚Ｃ００に陳列の商品を購入・物色したことを認識することができる。
【００６７】
また、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報が［ＩＤ００］と［ＩＤ０１］とである場合は、受信機２が［空間重複領域Ｄ０ａ］に位置したことを検出することができる。この場合、ユーザが少しかがんだ状態で、中段の棚Ｃ０１に陳列の商品を購入・物色したことを認識することができる。
【００６８】
また、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報が［ＩＤ０１］と［ＩＤ０２］とである場合は、受信機２が［空間重複領域Ｄ０ｂ］に位置したことを検出することができる。この場合、ユーザがしゃがんだ状態で、下段の棚Ｃ０２に陳列の商品を購入・物色したことを認識することができる。
【００６９】
なお、この例においても、各空間領域Ｄ００、Ｄ０１、Ｄ０ａ、Ｄ０２、Ｄ０ｂ，Ｄ０ｃの位置検出処理は、上記した［実施形態１］と同様な判定基準に基づいて行えばよい。
【００７０】
−他の実施形態−
以上の例では、３台の信号発信機を用いた位置検出システムについて説明したが、本発明はこれに限られることなく、２台もしくは４台以上の複数の信号発信機を用いて位置検出システムを構築する場合にも適用可能である。また、信号発信機からの信号の照射領域の一部が重なる重複領域については、３台以上の信号発信機からの信号の照射領域の一部が重なる重複領域であってもよい。
【００７１】
以上の例では、照明機器の光源をＬＥＤとしているが、本発明はこれに限られることなく、例えば、蛍光灯などの放電灯、有機ＥＬ、無機ＥＬなど、可視光を放射できるものであれば、他の各種の光源を照明機の光源に用いてもよい。また、受信機の光源についても、有機ＥＬや無機ＥＬ等の他の光源であってもよい。
【００７２】
以上の例では、信号発信機として照明機器を用い、可視光通信による位置検出システムに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、例えば、赤外線通信方式や無線通信方式を採用した位置検出システムに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、人体等の移動体の位置を検出する位置検出システムに利用可能であり、さらに詳しくは、複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 照明機器
１１ 光源
１２ 駆動回路
１Ａ 送信制御装置（送信制御手段）
１０１ ＩＤ設定部
１０２ 制御部
１０３ 変調データ生成部
１０５ 通信許可セレクタ
２ 受信機
２０１ 受光部
２０４ 復調部
２０５ データ蓄積部
２０６ 変調部
２０８ 駆動回路
２１０ 制御部
２１１ 光源
３ データ処理装置（信号処理手段）
３０１ 受光部
３０４ 復調部
３０５ データ蓄積部
３０６ データ処理制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体等の移動体の位置を検出する位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗、オフィス、ホテルなどの室内を移動する人体等の移動体の位置を検出するシステムとして、例えば、複数の信号発信機と受信機とを備え、その複数の信号発信機を室内の所定位置に配置しておき、それら複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置つまり移動体の位置を検出する位置検出システムが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６１８９６号公報
【特許文献２】特開２００９−２２２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の位置検出システムでは、複数の信号発信機からの信号の照射領域のうち、いずれかの領域内に移動体（受信機）が移動または停止したときに、その照射領域内に移動体が位置したことを検出することは可能であるが、各信号発信機からの信号の照射領域よりも細かい分解能で移動体の位置を検出することはできない。
【０００５】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、位置検出の分解能を高めることが可能なシステムを実現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、複数の信号発信機と、受信機とを備え、前記複数の信号発信機から各々の識別情報（各信号発信機自体のエリアＩＤ情報）を含む信号を送信し、これら複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを前記受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムを前提としており、このような位置検出システムにおいて、前記複数の信号発信機が、隣り合う信号発信機から送信される信号の照射領域の一部が重複するように配置されているとともに、送信制御手段と、信号処理手段とを備えている。そして、その送信制御手段は、前記複数の信号発信機の信号送信を１信号発信機毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行う。また、信号処理手段は、前記受信機で受信した信号に基づいて、その受信信号の受信形態が、隣り合う信号発信機からの信号を前記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したことを認識するように構成されていることを技術的特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、各信号発信機からの信号の照射領域に加えて、隣り合う信号発信機から送信される信号の照射領域の一部が重なる重複領域の位置検出を可能としているので、位置検出の分解能を高めることができる。この点について以下に説明する。
【０００８】
まず、複数の信号発信機と受信機とを備えた位置検出システムでは、隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の一部が重なる場合がある。このように照射領域の一部が重複すると、その重複領域では２台以上の照明機器からの可視光信号が重なってしまうため（複数の信号が相互干渉するため）、信号受信が不安定になり受信機で信号を受信できなくなる場合がある。このため、従来では、信号発信機側の指向角等を調整して照射領域の重複領域を可能な限り小さくしている。
【０００９】
これに対し、本発明では、そのような照射領域の重複領域を積極的に利用し、複数の信号発信機の信号送信タイミング及び受信信号の信号処理を工夫して、上記重複領域の位置検出を可能にすることで、位置検出の分解能を高めている点に特徴がある。
【００１０】
具体的には、上記したように、複数の信号発信機の信号送信を１信号発信機毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行い、受信機で受信した受信信号の受信形態が、隣り合う信号発信機からの信号を上記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したと認識するようにしている。このような構成を採用することにより、各信号発信機からの信号の照射領域に加えて、照射領域の重複領域の位置検出を行うことが可能となり、これによって、移動体の位置検出を行う領域を、各信号発信機からの信号の照射領域よりも細かく分解して位置検出を行うことができるので、位置検出の分解能を高めることができる。
【００１１】
本発明において、信号発信機の信号送信方式の一例として可視光通信方式を挙げることができる。この場合の具体的な例として、複数の信号発信機として、可視光を放射する光源を有する複数の照明機器を用い、それら複数の照明機器の光源を点灯制御して各照明機器の識別情報（各機器自体のエリアＩＤ情報）を含む情報を可視光信号として送信し、これら複数の信号発信機から送信される可視光信号のいずれかを受信機で受信するというシステムを挙げることができる。
【００１２】
このようなシステムにおいても、複数の照明機器の可視光信号の送信を１照明機器毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行い、受信機で受信した受信信号の受信形態が、隣り合う照明機器からの可視光信号を上記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う照明機器からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したと認識するようにすればよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、移動体の位置検出を行う領域を、各信号発信機からの信号の照射領域よりも細かく分解して位置検出を行うことができるので、高い分解能での位置検出を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の位置検出システムを構成する照明機器及び送信制御装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の位置検出システムを構成する受信機の一例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の位置検出システムを構成するデータ処理装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図４】照明機器の信号送信制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】照明機器からの信号の照射領域（ａ）、送信ＩＤデータ（ｂ）、受信ＩＤデータ（ｃ）、受信データ（ｄ）、及び、位置検出情報（ｅ）の一例を示す図である。
【図６】本発明を適用する位置検出システムの他の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
［実施形態１］
この例の位置検出システムは、図１〜図５に示すように、複数の照明機器１・・１、送信制御装置１Ａ、受信機２、及び、データ処理装置３などを備えている。これらの各機器について以下に説明する。
【００１７】
−照明機器−
この例では、３台の照明機器１・・１が店舗内等の室内の天井に配置されている場合について説明する。それら３台の照明機器１・・１は、その各照射領域（エリア）が、図５（ａ）に示す［領域Ａ００］、［領域Ａ０１］、［領域Ａ０２］となるように配置されている。なお、以下の説明において、照射領域がＡ００の照明機器１を「Ａ００照明機器１」、照射領域がＡ０１の照明機器１を「Ａ０１照明機器１」、照射領域がＡ０２の照明機器１を「Ａ０２照明機器１」という場合もある。
【００１８】
そして、この例では、図５（ａ）に示すように、３台の照明機器１・・１を、隣り合う照明機器１からの信号の照射領域の一部が重複するように配置している。具体的には、Ａ００照明機器１の照射領域［領域Ａ００］とＡ０１照明機器１の照射領域［領域Ａ０１］との一部が重複し、Ａ０１照明機器１の照射領域［領域Ａ０１］とＡ０２照明機器１の照射領域［領域Ａ０２］との一部が重複するように、各照明機器１が配置されている。これら照射領域の［重複領域Ａ０ｂ］及び［重複領域Ａ０ｄ］は、後述するように、位置検出の分解能を高めるための領域として利用するため、その各重複領域Ａ０ｂ，Ａ０ｄの面積は、比較的大きな面積としている。
【００１９】
各照明機器１は、それぞれ、可視光を放射する光源１１及び駆動回路１２などを備えている。光源１１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）である。この光源１１は駆動回路１２によって点滅駆動される。駆動回路１２は、後述する送信制御装置１Ａの変調データ生成部１０３からの４ＰＰＭデータ（波形成形後のデータ）に基づいて、光源１１を高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力（データ送信）する。
【００２０】
なお、この例では、全ての照明機器１の光源１１について、可視光信号の送信（データ送信）を同時に行うのではなく、後述するように、可視光信号の送信を行う光源１１を選択して、所定の順番で可視光信号の送信を行うようにしている。
【００２１】
−送信制御装置−
送信制御装置１Ａは、ＩＤ設定部１０１、制御部１０２、変調データ生成部１０３、波形成形部１０４、通信許可セレクタ１０５などを備えている。
【００２２】
ＩＤ設定部１０１は、各照明機器１（光源１１）に割り当てるエリアＩＤ情報を設定する。この例では、Ａ００照明機器１のエリアＩＤ情報を［ＩＤ００］、Ａ０１照明機器１のエリアＩＤ情報を［ＩＤ０１］、Ａ０２照明機器１のエリアＩＤ情報を［ＩＤ０２］と設定する。このＩＤ設定部１０１で設定されたエリアＩＤ情報は制御部１０２に入力される。
【００２３】
制御部１０２は、ＩＤ設定部１０１で設定されたエリアＩＤ情報に基づいて光通信情報を作成し、その作成した光通信情報を変調データ生成部１０３に出力する。また、制御部１０２は、可視光信号の送信タイミングを後述する動作で制御する。なお、上記光通信情報には、エリアＩＤ情報以外の情報を含ませておいてもよい。
【００２４】
変調データ生成部１０３は、制御部１０２で作成された光通信情報（エリアＩＤ情報）を、４ＰＰＭ方式のデータ（以下、４ＰＰＭデータともいう）に変換する。４ＰＰＭ方式（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス位置変調）は、副搬送波を変調する公知の変調方式であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
波形成形部１０４は、上記変調データ生成部１０３で生成された４ＰＰＭデータを副搬送波のタイミングに合わせて波形成形する。この波形成形部１０４には、上記した照明機器１・・１の各駆動回路１２がそれぞれ接続されている。
【００２６】
制御部１０２は、通信許可セレクタ１０５に送信タイミング用のセレクト信号を出力する。通信許可セレクタ１０５は、制御部１０２からのセレクト信号に応じて、複数の照明機器１・・１の光源１１・・１１のうち、可視光信号を送信すべき光源１１の駆動回路１２に送信指令信号を出力する。これによって各照明機器１から可視光信号が送信される。その可視光信号の送信制御の一例について以下に具体的に説明する。
【００２７】
まず、送信制御装置１Ａの制御部１０２は、Ａ００照明機器１を選択するセレクト信号を通信許可セレクタ１０５に、所定のデータ送信時間ｔｄ（例えば、数十ｍｓｅｃ〜数百ｍｓｅｃ程度）の間だけ出力する。また、そのセレクト信号を出力している間、Ａ００照明機器１のエリアＩＤ情報［ＩＤ００］を変調データ生成部１０３に出力する。このような処理により、図４に示すように、上記データ送信時間ｔｄの間だけ、Ａ０１照明機器１の駆動回路１２に４ＰＰＭデータ（エリアＩＤ情報データ［ＩＤ００］）が送られるとともに、この駆動回路１２が駆動状態になる。これによって、図５（ａ）に示す［領域Ａ００］に、Ａ００照明機器１の光源１１からの信号（ＩＤ００）が一定時間ｔｄだけ送信される。
【００２８】
また、送信制御装置１Ａの制御部１０２は、上記と同様な処理により、Ａ０１照明機器１及びＡ０２照明機器１の信号送信を行う。つまり、図４に示すように、Ａ００照明機器１の送信タイミングに対して一定時間ｔｐ（ｔｐは、上記データ送信時間ｔｄと同じ値）だけすらしてＡ０１照明機器１の信号送信を行って、図５（ａ）に示す［領域Ａ０１］に信号（ＩＤ０１）を一定時間ｔｄだけ送信する。さらに、そのＡ０１照明機器１の送信タイミングに対して一定時間ｔｐだけすらしてＡ０２照明機器１の信号送信を行って、図５（ａ）に示す［領域Ａ０２］に信号（ＩＤ０２）を一定時間ｔｄだけ送信する。
【００２９】
このような信号送信制御により、図４に示すように、各照明機器１の可視光信号の送信（データ送信）を、１照明機器毎に一定時間ｔｐずつ送信タイミングをずらして、［Ａ００照明機器１］→［Ａ０１照明機器１］→［Ａ０２照明機器１］→［Ａ００照明機器１］→［Ａ０１照明機器１］・・の順番で行うことができる。
【００３０】
ここで、この例では、位置検出の分解能を高くするために、図５（ａ）に示す重複領域Ａ０ｂ及び重複領域Ａ０ｄについても位置を検出する領域として利用するので、移動体の位置検出を行う領域を、図５（ａ）に示すように、Ａ００照明機器１の［領域Ａ００］から［重複領域Ａ０ｂ］を除いた［領域Ａ０ａ］、［重複領域Ａ０ｂ］、Ａ０１照明機器１の［領域Ａ０１］から［重複領域Ａ０ｂ］及び［重複領域Ａ０ｄ］を除いた［領域Ａ０ｃ］、［重複領域Ａ０ｄ］、Ａ０２照明機器１の［領域Ａ０２］から［重複領域Ａ０ｄ］を除いた［領域Ａ０ｅ］に分割している。
【００３１】
そして、その各領域の受信ＩＤデータは図５（ｃ）に示すような形態となる。つまり、［領域Ａ０ａ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ００］となり、［重複領域Ａ０ｂ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ００］または［ＩＤ０１］となる。また、［領域Ａ０ｃ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ０１］となり、［重複領域Ａ０ｄ］で受信できる受信ＩＤデータは［ＩＤ０１］または［ＩＤ０２］となる。さらに、［領域Ａ０ｅ］で受信できる受信データは［ＩＤ０２］となる。
【００３２】
−受信機−
次に、受信機２について図２を参照して説明する。
【００３３】
受信機２は、上記した照明機器１・・１のいずれかが送信する可視光信号を受信する受信機であって、受光部２０１、受信処理部２０２、波形成形部２０３、復調部２０４、データ蓄積部２０５、変調部２０６、通信セレクタ２０７、駆動回路２０８、光源２１１、タイマ２０９、及び、制御部２１０などを備えている。
【００３４】
受光部２０１は、受光素子（例えばフォトダイオード）２０１ａを有し、受光した可視光信号（上記した照明機器１からの４ＰＰＭデータ）を電気信号に変換して受信処理部２０２に出力する。受信処理部２０２は、受光部２０１で受信した可視光信号（受信データ）にフィルタ処理を施して外乱雑音を除去する処理、及び、受信データのゲインを調整する（増幅する）処理などを行う。
【００３５】
波形成形部２０３は、受光部２０１で受信され受信処理部２０２で処理された受信データの波形歪みの補正などを行って、受信データを復調しやすいデータに加工して復調部２０４に出力する。復調部２０４は、波形成形後の受信データ（４ＰＰＭデータ）を復調する。その復調された受信データは上記制御部２１０に入力される。タイマ２０９は、受信機２動作中の経過時間を計時する。例えば、受信機２がＯＮ操作された時点からの経過時間を計時する。
【００３６】
制御部２１０は、復調部２０４で復調された復調データを、タイマ２０９にて計時される時間（例えば、スイッチＯＮからの経過時間）と関連付けて上記データ蓄積部２０５に蓄積する。このデータ蓄積は、受信機２が作動状態（スイッチＯＮからスイッチＯＦＦまでの間）であって、受信機２を人が携帯して室内を移動・停止中においてに刻々と行われる。このようにしてデータ蓄積部２０５に蓄積された受信データは、受信機２の移動位置を示す位置データ、つまり、室内において移動した人の位置を示す位置データとなる。
【００３７】
また、制御部２１０は、操作入力部（図示せず）の操作によりデータ転送要求があったときに、そのデータ転送要求に応じてデータ蓄積部２０５に蓄積の受信データを読み出して変調部２０６に出力する。さらに、制御部２１０は、データ転送要求に応じて光通信指令信号を通信セレクタ２０７に出力し、また、上記データ蓄積部２０５に蓄積された受信データのデータ出力が終了したときに光通信指令信号をＯＦＦ（通信セレクタ２０７の光通信指令信号の出力停止）とする。
【００３８】
変調部２０６は、データ蓄積部２０５から読み出された受信データを、ＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式のデータ（以下、ＯＯＫ変調データともいう）に変換する。ＯＯＫ変調方式は、一般に用いられる変調方式であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
通信セレクタ２０７は、制御部２１０が光通信指令信号を出力している間、変調部２０６で変調されたデータ（ＯＯＫ変調データ）を駆動回路２０８に供給する。駆動回路２０８は、変調部２０６からのＯＯＫ変調データに基づいて光源２１１を高速点滅することによってパルス化した可視光信号を出力（データ送信）する。この可視光信号は、後述するデータ処理装置３の受光部３０１（図３参照）にて受信することができる。
【００４０】
−データ処理装置−
次に、データ処理装置３について図３を参照して説明する。
【００４１】
データ処理装置３は、上記受信機２から送信されたデータ（受信データ）のデータ処理を行う装置であって、受光部３０１、受信処理部３０２、波形成形部３０３、復調部３０４、データ蓄積部３０５、データ処理制御部３０６、及び、液晶ディスプレイ等の表示部３０７などを備えている。
【００４２】
受光部３０１は、受光素子（例えばフォトダイオード）３０１ａを有し、受光した可視光信号（上記した受信機２からのＯＯＫ変調データ）を電気信号に変換して受信処理部３０２に出力する。
【００４３】
受信処理部３０２は、受光部３０１で受信した受信データ（ＯＯＫ変調データ）にフィルタ処理を施して外乱雑音を除去する処理、及び、受信データのゲインを調整する（増幅する）処理などを行う。波形成形部３０３は、受光部３０１で受信され受信処理部３０２で処理された受信データの波形歪みの補正などを行って、受信データを復調しやすいデータに加工して復調部３０４に出力する。復調部３０４は、波形成形後の受信データ（ＯＯＫ変調データ）を復調する。
【００４４】
データ処理制御部３０６は、復調部３０４で復調された受信データをデータ蓄積部３０５に蓄積する。また、データ処理制御部３０６は、データ蓄積部３０５に蓄積した受信データ（受信機２が受信した位置データ）の受信形態（図５（ｄ）参照）を認識し、その受信信号の受信形態に基づいて、図５（ａ）に示す［領域Ａ０ａ］、［重複領域Ａ０ｂ］、［領域Ａ０ｃ］、［重複領域Ａ０ｄ］、［領域Ａ０ｅ］の各領域のうち、どの領域に受信機２（人）が位置したのかを認識する。そのデータ処理について以下に説明する。
【００４５】
まず、各照明機器１の信号送信を図４に示す送信タイミングで行うと、例えば、図５（ａ）の重複領域Ａ０ｂに受信機２が位置したときには、Ａ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）とＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とが、上記した送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔で交互に受信されるので、このような受信形態のときには重複領域Ａ０ｂに位置したことになる。このような点を利用して、以下の判定基準（Ｓ１）〜（Ｓ３）に基づいて受信機２が位置した領域を認識する。
【００４６】
（Ｓ１）Ａ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）とＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とを受信機２が受信したことを示す受信データ（信号形態）であり、かつ、それら２つの受信信号の受信間隔が、Ａ００照明機器１とＡ０１照明機器１との送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔である場合には、受信機２が図５（ａ）に示す［重複領域Ａ０ｂ］に位置したと認識する。
【００４７】
（Ｓ２）Ａ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とＡ０２照明機器１からの信号（ＩＤ０２）とを受信機２が受信したことを示す受信データ（信号形態）であり、かつ、それら２つの受信信号の受信間隔が、Ａ０１照明機器１とＡ０２照明機器１との送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔である場合には、受信機２が図５（ａ）に示す［重複領域Ａ０ｄ］に位置したと認識する。
【００４８】
（Ｓ３）上記（Ｓ１）及び（Ｓ２）以外の場合には、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報（ＩＤ００，ＩＤ０１，または，ＩＤ０２）に基づいて、受信機２が位置した領域（Ａ０ａ，Ａ０ｃ，または，Ａ０ｅ）を認識する。
【００４９】
なお、上記「受信信号の時間間隔が送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔」には、受信信号の時間間隔が送信タイミングの時間差ｔｐに等しい場合に加えて、［受信信号の時間間隔＝送信タイミングの時間差ｔｐ±受信ずれ時間］の場合も含まれる。
【００５０】
そして、データ処理制御部３０６は、以上の検出処理結果に所定の処理（例えば、画像データへの変換処理等）を施して表示部３０７の画面上に表示する。
【００５１】
＜動作説明＞
（信号受信）
まず、上記照明機器１が送信する可視光信号を受信機２で受信する際の例について図１〜図５を参照して説明する。
【００５２】
まず、この例においては、図４に示すように、照明機器１・・１の可視光信号の送信（データ送信）を、１照明機器毎に一定時間ｔｐずつ送信タイミングをずらして、［Ａ００照明機器］→［Ａ０１照明機器］→［Ａ０２照明機器］→［Ａ００照明機器］→［Ａ０１照明機器］・・の順番で行っているものとする。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、人が受信機２を携帯して図中矢印の方向に移動し、Ａ００照明機器１の照射領域Ａ０ａに入った後に、Ａ００照明機器１の照射領域Ａ００とＡ０１照明機器１の照射領域Ａ０１とが重なる重複領域Ａ０ｂに入り、次に、Ａ０１照明機器１の照明領域Ａ０ｃを短時間で通過（Ａ０１照明機器１の送信信号を受信しない状態で通過）した後に、Ａ０１照明機器１の照射領域Ａ０１とＡ０２照明機器１の照射領域Ａ０２とが重なる重複領域Ａ０ｄに入り、その後に、Ａ０２照明機器１の照射領域Ａ０ｅに入った場合、受信機２のデータ蓄積部２０５には、図５（ｄ）に示すような受信データ（位置データ）が蓄積される。
【００５４】
このような受信機２へのデータ蓄積を行った後、受信機２の操作入力部（図示せず）を操作して、データ蓄積部２０５に蓄積の受信データをデータ処理装置３に可視光通信にて送信する。データ処理装置３では、受信機２からの受信データをデータ蓄積部３０５に蓄積してデータ処理を行う。
【００５５】
（データ処理）
データ処理装置３が実行する受信データのデータ処理について説明する。
【００５６】
まず、上記図５（ｄ）の受信データは、受信機２が、Ａ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）を一度受信した後、［重複領域Ａ０ｂ］でＡ００照明機器１からの信号（ＩＤ００）とＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とを上記送信タイミングの時間差ｔｐに対応する時間間隔で受信したことを示している。さらに、［重複領域Ａ０ｄ］でＡ０１照明機器１からの信号（ＩＤ０１）とＡ０２照明機器１からの信号（ＩＤ０２）とを上記送信タイミングの時間差ｔｐで受信した後に、Ａ０２照明機器１からの信号（ＩＤ０２）を一度受信したことを示している。
【００５７】
ここで、上述したように、データ処理装置３は、上記判定基準（Ｓ１）〜（Ｓ３）に従ってデータ処理（領域判定）を行って受信機２（人）が位置した領域を認識するように構成されており、その判定基準（Ｓ１）〜（Ｓ３）に従って図５（ｄ）の受信データ（位置データ）についてデータ処理を行うと、その処理結果は図５（ｅ）に示す形態となる。つまり、［領域Ａ０ａ：位置検出有］→［重複領域Ａ０ｂ：位置検出有］→［領域Ａ０ｃ：位置検出無］→［重複領域Ａ０ｄ：位置検出有］→［重複領域Ａ０ｅ：位置検出有］という位置検出情報（動線情報）となる。
【００５８】
そして、このようにしてデータ処理装置３によって処理された位置検出情報（図５（ｅ）に示す位置検出情報）が表示部３０７に出力され、その表示部３０７に位置検出情報がグラフィック表示等によって表示される。なお、データ処理装置３にて処理を行った位置検出情報を外部機器（パーソナルコンピュータ等）に出力するようにしてもよい。
【００５９】
以上説明したように、この例の位置検出システムによれば、図５に示すように、移動体（人）の位置検出を行う領域を、［領域Ａ０ａ］、［重複領域Ａ０ｂ］、［領域Ａ０ｃ］、［重複領域Ａ０ｄ］、［領域Ａ０ｅ］に分割するとともに、［重複領域Ａ０ｂ］及び［重複領域Ａ０ｄ］の位置検出を可能としているので、各照明機器１からの可視光信号の照射領域（Ａ００，Ａ０１，Ａ０２）よりも細かい分解能で位置検出を行うことができる。
【００６０】
［実施形態２］
本発明の位置検出システムの他の例について図６を参照して説明する。
【００６１】
この例では、店舗等に配置された上・中・下の３段の棚Ｃ００，Ｃ０１，Ｃ０２の各空間領域Ｄ００、Ｄ０１，Ｄ０２の位置検出に本発明を適用した例を示している。
【００６２】
各棚Ｃ００，Ｃ０１，Ｃ０２には、それぞれ、Ａ００照明機器１、Ａ０１照明機器１、Ａ０２照明機器１が設置されている。これらの各照明機器１の構造及び可視光信号の送信タイミングなどは上記した［実施形態１］と基本的に同じである。また、この例においても、受信機２及びデータ処理装置３を備えており、それら受信機２及びデータ処理装置３の構成・動作についても上記した［実施形態１］と基本的に同じである。
【００６３】
この例において、上段の棚Ｃ００に設置のＡ００照明機器１からの可視光信号（ＩＤ００）は空間領域Ｄ００に照射され、中段の棚Ｃ０１に設置のＡ０１照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０１）は空間領域Ｄ０１に照射される。さらに、下段の棚Ｃ０２に設置のＡ０２照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０２）は空間領域Ｄ０２に照射させる。
【００６４】
また、この例では、Ａ００照明機器１からの可視光信号（ＩＤ００）の照射領域とＡ０１照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０１）の照射領域との一部が重なる空間重複領域Ｄ０ａが存在している。また、Ａ０１照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０１）の照射領域とＡ０２照明機器１からの可視光信号（ＩＤ０２）の照射領域との一部が重なる空間重複領域Ｄ０ｂが存在している。さらに、３台の照明機器１・・１からの可視光信号の照射領域の一部が重なる空間重複領域Ｄ０ｃが存在している。
【００６５】
そして、この例では、受信機２を携帯したユーザが棚Ｃ００〜Ｃ０２の前に位置したときに、受信機２が受信した受信信号（位置データ）の受信形態に基づいて、上記した［空間領域ＤＡ００］、［空間重複領域Ｄ０ａ］、［空間領域Ｄ０１］、［空間重複領域Ｄ０ｂ］、［空間領域Ｄ０２］、［空間重複領域Ｄ０ｃ］の各領域のうち、どの領域に受信機２が位置したのかを検出することができる。
【００６６】
例えば、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報が［ＩＤ００］である場合、受信機２が［空間領域Ｄ００］に位置したことを検出することができる。この場合、ユーザが立ったままの姿勢で、上段の棚Ｃ００に陳列の商品を購入・物色したことを認識することができる。
【００６７】
また、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報が［ＩＤ００］と［ＩＤ０１］とである場合は、受信機２が［空間重複領域Ｄ０ａ］に位置したことを検出することができる。この場合、ユーザが少しかがんだ状態で、中段の棚Ｃ０１に陳列の商品を購入・物色したことを認識することができる。
【００６８】
また、受信機２が受信した受信信号のエリアＩＤ情報が［ＩＤ０１］と［ＩＤ０２］とである場合は、受信機２が［空間重複領域Ｄ０ｂ］に位置したことを検出することができる。この場合、ユーザがしゃがんだ状態で、下段の棚Ｃ０２に陳列の商品を購入・物色したことを認識することができる。
【００６９】
なお、この例においても、各空間領域Ｄ００、Ｄ０１、Ｄ０ａ、Ｄ０２、Ｄ０ｂ，Ｄ０ｃの位置検出処理は、上記した［実施形態１］と同様な判定基準に基づいて行えばよい。
【００７０】
−他の実施形態−
以上の例では、３台の信号発信機を用いた位置検出システムについて説明したが、本発明はこれに限られることなく、２台もしくは４台以上の複数の信号発信機を用いて位置検出システムを構築する場合にも適用可能である。また、信号発信機からの信号の照射領域の一部が重なる重複領域については、３台以上の信号発信機からの信号の照射領域の一部が重なる重複領域であってもよい。
【００７１】
以上の例では、照明機器の光源をＬＥＤとしているが、本発明はこれに限られることなく、例えば、蛍光灯などの放電灯、有機ＥＬ、無機ＥＬなど、可視光を放射できるものであれば、他の各種の光源を照明機の光源に用いてもよい。また、受信機の光源についても、有機ＥＬや無機ＥＬ等の他の光源であってもよい。
【００７２】
以上の例では、信号発信機として照明機器を用い、可視光通信による位置検出システムに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、例えば、赤外線通信方式や無線通信方式を採用した位置検出システムに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、人体等の移動体の位置を検出する位置検出システムに利用可能であり、さらに詳しくは、複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 照明機器
１１ 光源
１２ 駆動回路
１Ａ 送信制御装置（送信制御手段）
１０１ ＩＤ設定部
１０２ 制御部
１０３ 変調データ生成部
１０５ 通信許可セレクタ
２ 受信機
２０１ 受光部
２０４ 復調部
２０５ データ蓄積部
２０６ 変調部
２０８ 駆動回路
２１０ 制御部
２１１ 光源
３ データ処理装置（信号処理手段）
３０１ 受光部
３０４ 復調部
３０５ データ蓄積部
３０６ データ処理制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号発信機と、受信機とを備え、前記複数の信号発信機から各々の識別情報を含む信号を送信し、これら複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを前記受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、
前記複数の信号発信機は、隣り合う信号発信機から送信される信号の照射領域の一部が重複するように配置されているとともに、
前記複数の信号発信機の信号送信を、１信号発信機毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行う送信制御手段と、
前記受信機で受信した信号に基づいて、その受信信号の受信形態が、隣り合う信号発信機からの信号を前記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したことを認識する信号処理手段とを備えていることを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出システムにおいて、
前記複数の信号発信機が、可視光を放射する光源を有する複数の照明機器であって、前記複数の照明機器の光源を点灯制御して各照明機器の識別情報を含む情報を可視光信号として送信し、これら複数の照明機器から送信される可視光信号のいずれかを受信機で受信するように構成されており、
前記複数の照明機器の可視光信号を１照明機器毎に一定の時間間隔で順番に行い、前記受信機で受信した受信信号の受信形態が、隣り合う照明機器からの可視光信号を前記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う照明機器からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したと認識することを特徴とする位置検出システム。
【請求項１】
複数の信号発信機と、受信機とを備え、前記複数の信号発信機から各々の識別情報を含む信号を送信し、これら複数の信号発信機から送信される信号のいずれかを前記受信機で受信し、その受信信号に基づいて受信機の位置を検出する位置検出システムにおいて、
前記複数の信号発信機は、隣り合う信号発信機から送信される信号の照射領域の一部が重複するように配置されているとともに、
前記複数の信号発信機の信号送信を、１信号発信機毎に一定時間ずつ送信タイミングをずらして行う送信制御手段と、
前記受信機で受信した信号に基づいて、その受信信号の受信形態が、隣り合う信号発信機からの信号を前記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う信号発信機からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したことを認識する信号処理手段とを備えていることを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の位置検出システムにおいて、
前記複数の信号発信機が、可視光を放射する光源を有する複数の照明機器であって、前記複数の照明機器の光源を点灯制御して各照明機器の識別情報を含む情報を可視光信号として送信し、これら複数の照明機器から送信される可視光信号のいずれかを受信機で受信するように構成されており、
前記複数の照明機器の可視光信号を１照明機器毎に一定の時間間隔で順番に行い、前記受信機で受信した受信信号の受信形態が、隣り合う照明機器からの可視光信号を前記送信タイミングの時間差に対応する時間間隔で受信した形態である場合には、その隣り合う照明機器からの信号の照射領域の重複領域に受信機が位置したと認識することを特徴とする位置検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０２８５３（Ｐ２０１２−２０２８５３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８２９８（Ｐ２０１１−６８２９８）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
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