位置算出装置、位置算出方法及び位置算出プログラム
【課題】 局所領域ごとに算出された位置座標を１つの座標系に統合する。
【解決手段】 位置算出装置２０の局所座標算出部２３０は、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、各センサと送受信端末１０との間の距離に基づいて、局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する。統合領域抽出部２４１は、複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する。統合処理部２４２は、抽出された局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、センサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記重み付け補正後のセンサ間距離の加重平均に基づいて、局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する。
【解決手段】 位置算出装置２０の局所座標算出部２３０は、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、各センサと送受信端末１０との間の距離に基づいて、局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する。統合領域抽出部２４１は、複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する。統合処理部２４２は、抽出された局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、センサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記重み付け補正後のセンサ間距離の加重平均に基づいて、局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置算出装置、位置算出方法及び位置算出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内におけるユーザトラッキングシステム（ユーザ位置算出システム）において、環境中に設置されたセンサを用いて空間におけるユーザの位置を算出する方法や、ユーザや対象物にセンサを取りつけてそれぞれの相対位置を組み合わせ、ユーザや対象物の空間内での位置を算出する方法が用いられている。
【０００３】
非特許文献１には、室内にセンサを張り巡らせて人物の位置を取得できるセンシングルームが記載されている。この技術によれば、センシングルーム内での人間の位置を精度良く計測できる。
【０００４】
また、特許文献１には、位置が未知である複数の固定装置と位置が未知である移動装置の相対位置を、固定装置と移動装置の相対距離を用いて算出する技術が記載されている。この技術により、システムの導入コストの低減が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０５７０２３号公報明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】森，「生活パターンを覚えて助ける知能住宅」，ネットワークロボット研究会，pp20-24，2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載のセンシングルームでは、１部屋に５００以上のセンサを設置しており、設置コストだけでなくキャリブレーションにかける労力も高くなり、汎用的なシステムとは言えない。
【０００８】
また、特許文献１に記載の技術では、一つの座標系上で全固定装置と移動装置の位置を算出するためには、全固定装置と移動装置間の距離計測を同時に行う必要があり、現実的には困難がある。そのため、距離計測を行った固定装置の組み合わせごとに設定される座標系上における位置算出しか実現することができない。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、固定装置の相対的な位置関係をもとに生成する相対座標系（以降、相対座標系に識別番号を付与したものを局所領域ＩＤと呼ぶ）ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合できる位置算出装置、位置算出方法、及び位置算出プログラ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】
【００１０】
本発明に係る位置算出装置は以下のような態様の構成とする。
（１） 複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置であって、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段と、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段と、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段とを具備する態様とする。
この態様によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【００１１】
本発明に係る位置算出方法は以下のような態様の構成とする。
（２） 第１の座標算出手段、統合領域抽出手段、及び第２の座標算出手段を備える位置算出装置であって、複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられる位置算出方法であって、前記第１の座標算出手段は、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出する検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出し、前記統合領域抽出手段は、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出し、前記第２の座標算出手段は、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって、重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する態様とする。
この態様によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【００１２】
本発明に係る位置算出プログラムは以下のような態様の構成とする。
（３） 複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられるコンピュータを、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記重み付け補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段として機能させる態様とする。
【００１３】
この態様によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置算出システムの一例を示すシステム構成図。
【図２】送受信端末及び位置算出装置の機能的な構成を示すブロック図。
【図３】データ記憶部に備えられる計測距離テーブルに格納されるデータ構成の一例を示す図。
【図４】データ記憶部に備えられる局所座標テーブルに格納されるデータ構成の一例を示す図。
【図５】位置算出装置において実行される処理全体を示すフローチャート。
【図６】局所座標算出部が実行する処理のフローチャート。
【図７】新たな局所領域における位置座標の定め方を説明するための図。
【図８】統合領域抽出部が実行する処理のフローチャート。
【図９】統合処理部が実行する計測センサリストの生成処理のフローチャート。
【図１０】統合処理部が実行するセンサ対応付け処理のフローチャート。
【図１１】統合処理部が実行する位置座標補正処理のフローチャート。
【図１２】統合処理部が実行する送信機間距離の算出処理のフローチャート。
【図１３】局所領域の一例を示す図。
【図１４】局所領域において算出される送信機間距離と信頼度を説明するための図。
【図１５】２つの局所領域においてそれぞれ算出される送信機間距離の相違を示す図。
【図１６】統合処理部による無向グラフの生成を説明するための図。
【図１７】上述の無向グラフにおいて、送信機間距離を加重平均距離によって表した図。
【図１８】送信機の位置座標の修正の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る位置算出システムの一例を示すシステム構成図である。図１に示すように、ユーザＵは、送受信端末１０を携帯してシステム内を持ち運ぶ。ｎ＋１個の送信機＃０〜＃ｎは、システム環境（例えば１つの部屋）内の任意の箇所に設置される。ただし、ｎは３以上で任意の正の整数とする。
【００１７】
この位置算出システムにおいては、少なくとも２つの局所領域の統合が行なわれ、１つの局所領域は少なくとも３個の送信機から構成される。したがって、４個以上の送信機が備えられる。ｉ番目の送信機＃ｉにはＩＤ：ｉが割り当てられ、その位置座標は、例えば送信機＃０、＃１及び＃２による局所領域ＩＤ０の座標系においては、Ｘ０＿ｉ＝（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）で表される。
【００１８】
送信機＃０〜＃ｎは一例として、電波や音波等の波を発生させる送信端末であり、送受信端末１０では、送信機＃０〜＃ｎからの電波や音波を受信して、当該送信機からの距離ｄｉ（ｔ）を測定する。ただし、送信機＃１〜＃ｎと送受信端末１０との通信を媒介するのは、電波や音波に限定されず、距離への変換が可能であればどのような媒介であってもよい。送信機＃０〜＃ｎは、所定の時間間隔で、現時刻（送信時刻）と当該送信機に固有の送信機ＩＤの情報を電波又は音波によって発信するものとする。
【００１９】
図１に示す例では、送信機＃０〜＃ｎから発信される電波又は音波を、ユーザＵが携帯する送受信端末１０が受信するセンサシステムが図示されているが、これに限らず、ユーザＵが送信機を携帯し、受信機が環境中に設置されてもよい。
【００２０】
以下では、図１の例に基づいて、送信機（センサ）が環境中に固定され、受信機（送受信端末１０）をユーザが環境中で持ち運ぶ例について説明する。時刻ｔにおける送受信端末１０の位置座標は、局所領域ＩＤが０である座標系では、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００２１】
位置算出装置２０は、ユーザＵが携帯する送受信端末１０からの情報を基に、基準座標系における各送信機及び送受信端末１０の位置座標の算出、及び算出された位置座標の校正等、各種の処理を実行するコンピュータシステムである。位置算出装置２０は、図示しないプロセッサ、プログラムメモリ、及びワークメモリを有し、プロセッサがプログラムメモリに記憶された所定のプログラムを実行することで、本実施形態に係る各種の処理を制御する。
【００２２】
図２は、この位置算出システムにおける送受信端末１０及び位置算出装置２０の機能的な構成を示すブロック図である。
【００２３】
送信機＃０〜＃ｎは、それぞれ所定の時間間隔で、現時刻（送信時刻）と送信機ＩＤの情報を電波又は音波によって発信している。
【００２４】
送受信端末１０は、受信部１０１、距離計測部１０２及び送信部１０３を備えている。受信部１０１は、送信機（＃０〜＃ｎ）が発信する電波又は音波を受信する。距離計測部１０２は、現時刻（受信時刻又は計測時刻）と送信機からの送信時刻に基づいて電波又は音波の伝搬時間を算出し、その伝搬時間に基づいて送受信端末１０と送信機との間の計測時刻ｔにおける距離ｄｉ（ｔ）を算出する。送信部１０３は、算出された距離（計測距離）を送信機ＩＤと計測時刻に対応づけて、位置算出装置２０に送信する。
【００２５】
送信機と送受信端末１０との間の距離算出は、電波と超音波を組み合わせて行われてもよい。この場合、超音波の発信を指示する呼び出し命令が、送受信端末１０から送信機＃ｉに電波によって送信され、電波を受信した送信機＃ｉが超音波を発する。そして、送受信端末１０が超音波を受信した時刻と送信機＃ｉが電波を発した時刻との時刻差に音速を乗じることで送信機＃ｉと送受信端末１０との間の距離ｄｉ（ｔ）が算出される。
【００２６】
位置算出装置２０は、受信部２１０、データ記憶部２２０、局所座標算出部２３０、及び局所座標統合部２４０を備える。
【００２７】
受信部２１０は、送受信端末１０から送られた各送信機との間の計測距離、送信機ＩＤ及び計測時刻のデータを受信する。
【００２８】
データ記憶部２２０は、ハードディスク装置やフラッシュメモリ等を備える記憶装置である。データ記憶部２２０は、図３に示す計測距離テーブル２２１、図４に示す局所座標テーブル２２２、及び基準領域情報格納部２２３を備える。送受信端末１０から送られたデータは、計測距離テーブル２２１に保持される。
【００２９】
図３は、データ記憶部２２０に備えられる計測距離テーブル２２１に格納されるデータ構成の一例を示す図である。図３に示すように、計測距離テーブル２２１には、各送信機の送信機ＩＤに対応して、計測時刻ｔ、及び計測時刻ｔにおける計測距離ｄｉ（ｔ）が記憶される。
【００３０】
図４は、データ記憶部２２０に備えられる局所座標テーブル２２２に格納されるデータ構成の一例を示す図である。図４に示すように、局所座標テーブル２２２には、局所領域毎に、局所領域ＩＤ、当該領域に含まれるセンサ（送信機）、各センサの座標、各センサと送受信端末１０との間の計測距離、後述する信頼度、統合可能な局所領域のＩＤ、平均の計測距離、及び送受信端末１０の位置座標が格納される。
【００３１】
基準領域情報格納部２２３は、基準座標系を与える規準局所領域の情報を格納する。基準局所領域は、ユーザによる設定操作などに応じて予め定められていてもよい。
【００３２】
局所座標算出部２３０は、受信部２１０が受信したデータに基づいて、局所座標テーブル２２２の記憶内容を生成し、更新する。
【００３３】
局所座標統合部２４０は、統合領域抽出部２４１、統合処理部２４２及び入出力部２４３を有する。統合領域抽出部２４１は、所定数以上の送信機を共有する２つの局所領域を統合可能な局所領域として抽出し、設定する。統合処理部２４２は、統合可能であるとして抽出された局所領域の統合処理を行う。入出力部２４３は、統合結果を出力するための表示装置等を有する。あるいは入出力部２４３は、図示しない記憶装置に接続され、統合結果が当該記憶装置に出力され記憶されてもよい。
【００３４】
次に、以上のように構成された位置算出装置２０の動作について説明する。
【００３５】
図５は、位置算出装置２０において実行される処理全体を示すフローチャートである。
【００３６】
受信部２１０は、送受信端末１０から少なくとも１つの送信機（＃ｉ）の送信機ＩＤ、計測時刻及び計測距離を含むデータを受信する（ステップＳ５０１）。受信部２１０は、受信したデータをデータ記憶部２２０の計測距離テーブル２２１、及び局所座標算出部２３０にも出力する。計測距離テーブル２２１では、当該少なくとも１つの送信機（＃ｉ）の送信機ＩＤ：ｉに対応して、計測時刻及び計測距離のデータが更新される。
【００３７】
局所座標算出部２３０は、送られた送信機ＩＤ、計測時刻及び計測距離データに基づいて、新規に局所領域が作成されるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
【００３８】
受信したデータに含まれる局所領域が、局所座標テーブル２２２に記憶されていない場合には、新規の局所領域を作成する必要がある（ステップＳ５０２でＹｅｓ）。この場合、局所座標算出部２３０は、局所座標テーブル２２２に無いＩＤを、新規の局所領域ＩＤとして生成する（ステップＳ５０３）。
【００３９】
受信したデータに含まれる局所領域が、既に局所座標テーブル２２２に記憶されている場合には、新規の局所領域は作成されない（ステップＳ５０２でＮｏ）。この場合、局所座標算出部２３０は、局所座標テーブル２２２から、受信データに含まれ更新対象となる局所領域ＩＤを選択する（ステップＳ５０４）。
【００４０】
局所座標算部５０５は、ステップＳ５０３で新規に作成された局所領域ＩＤ、又はステップＳ５０４で選択された局所領域ＩＤに対応する局所領域を構成する送信機（センサ）と送受信端末１０までの各最新計測距離を局所座標テーブル２２２の記憶内容に追加し、当該局所領域ＩＤに対応する局所領域を構成する送信機（センサ）の位置座標、最新の位置算出時刻、信頼度、および平均計測距離の値を算出し、局所座標テーブル２２２の記憶内容を更新する（ステップＳ５０５）。新規に局所領域が検出された場合には、新たに作成された局所領域ＩＤと対応づけて、各センサと送受信端末１０までの最新計測距離を局所座標テーブル２２２の記憶内容に追加し、算出されたセンサの位置座標、最新の位置算出時刻、信頼度、及び平均計測距離の値を局所座標テーブル２２２に記憶し、記憶内容を更新する。また、局所座標算出部２３０は、当該新規の局所領域に含まれる各センサのＩＤも局所座標テーブル２２２に記憶する。
【００４１】
一方、ステップＳ５０４で更新対象となる局所領域ＩＤが選択された場合には、局所座標テーブル２２２において、選択された局所領域ＩＤに対応するセンサの位置座標、最新位置算出時刻、信頼度、平均計測距離の値を、算出した値に更新する。また、局所座標算出部２０３は、選択された局所領域に含まれる各センサの計測距離も算出し、局所座標テーブル２２２において、当該選択された局所領域の局所領域ＩＤに対応して、各センサの位置座標値を追加する。
【００４２】
次に、局所座標統合部２４０では、統合領域抽出部２４１が、局所座標テーブル２２２に記憶されている局所領域のうち統合できる領域があるか否かを判定する（ステップＳ５０６）。判定結果は、統合処理部２４２に送られる。
【００４３】
統合処理部２４２は、判定結果に基づいて局所領域を統合する（ステップＳ５０７）。統合結果は、入出力部２４３を介して出力されてもよい。
【００４４】
なお、図２では局所座標算出部２３０の処理の後に続けて局所座標統合部２４０の処理を実施する例を記載したが、局所座標算出部２３０の処理と局所座標統合部２４０の処理を分離し、局所座標算出部２３０はデータ記憶部２２０の局所座標テーブル２２２の記憶内容を更新して処理を終了することとし、局所座標統合部２４０は予め定めたタイミングで（例えば予め定めた時間間隔で、あるいは、入出力部からの起動指示により）図５のステップＳ５０６の処理を開始することとしても良い。
【００４５】
次に、局所座標算出部２３０及び局所座標統合部２４０が実行する処理について、更に詳細に説明する。
【００４６】
図６は、局所座標算出部２３０が実行する処理の詳細を示すフローチャートである。図６に示す処理は、図５ではステップＳ５０２〜Ｓ５０５の処理に相当する。
受信部２１０が受信データをデータ記憶部２２０に格納したら、局所座標算出部２３０は、データ記憶部２２０の局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ６０１）。局所座標算出部２３０は、受信データに含まれる送信機ＩＤから、３つ以上のＩＤからなる組合せを全て生成する（ステップＳ６０２）。局所座標算出部２３０は、生成した組合せから、１つの組合せを選択する（ステップＳ６０３）。ここで、受信部２１０が受信した送信機ＩＤの数をＭとする。
【００４７】
局所座標算出部２３０は、選択したＩＤの組合せが、局所座標テーブル２２２に記憶されたいずれかの局所領域に含まれている代表センサの組合せであるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。
【００４８】
選択されたＩＤの組合せが、局所座標テーブル２２２に記憶されたいずれかの局所領域に含まれている代表センサの組合せである場合（ステップＳ６０４でＹｅｓ）、局所座標算出部２３０は、当該選択されたＩＤの組み合わせに対応する局所領域の局所領域ＩＤを処理対象として選択する（ステップＳ６０７）。
【００４９】
選択されたＩＤの組合せが、局所座標テーブル２２２に記憶されたいずれかの局所領域に含まれている代表センサの組合せでない場合（ステップＳ６０４でＮｏ）、ステップＳ６０２で生成した全ての組合せについて、ステップＳ６０４の処理が行われたか否かを判定する（ステップＳ６１４）。まだステップＳ６０４の処理が行われていない組合せがある場合（ステップＳ６１４でＮｏ）、ステップＳ６０３の処理に戻って他の組合せを選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての組合せについて処理が終了していれば（ステップＳ６１４でＹｅｓ）、当該選択されたＩＤの組み合わせによって指定される送信機によって新たな局所領域が構成されるものとして、局所座標算出部２３０は、当該新たな局所領域の情報を局所座標テーブル２２２に設定する（ステップＳ６０６）。設定される新たな局所領域の情報には、この新たな局所領域の局所領域ＩＤ、当該局所領域の代表送信機の情報、その位置座標等が含まれる。局所領域ＩＤは、例えば０から連番で付与されてもよい。
【００５０】
図７は、新たな局所領域における位置座標の定め方を説明するための図である。選択されたＩＤの組合せから、代表送信機が任意に３つ選択され、図７に示すように、３つの送信機のうち１つが原点とされ、他の１つがｘ軸上に設定される。残りの１つの代表送信機が、ｙ軸の＋方向に存在すると定めて、新たな局所領域における座標系が設定される。局所座標テーブル２２２には、この新たな局所領域に付与された局所領域ＩＤと、座標系を規定する代表送信機ＩＤが記憶される。
【００５１】
局所座標算出部２３０は、ステップＳ６０５で選択された局所領域ＩＤ、又はステップＳ６０６で新たに付与された局所領域ＩＤを処理対象領域のＩＤとし、当該処理対象領域に含まれる送信機の計測時刻及び計測距離データを計測距離テーブル２２１から取得する（ステップＳ６０７）。局所座標算出部２３０は、処理対象領域に含まれるＭ個の送信機全てについて計測距離が記憶されている計測時刻の数Ｎを、計測距離テーブル２２１から検出する（ステップＳ６０８）。
【００５２】
局所座標算出部２３０は、各送信機の相対距離が算出可能であるかを表す条件式ＭＮ＞２Ｍ＋２Ｎが満たされるか否かを判断する（ステップＳ６０９）。条件式ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎが満足されない場合は（ステップＳ６０９でＮｏ）、各送信機の相対距離が算出できないので、処理を終了する。
【００５３】
一方、条件式ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎが満足される場合は（ステップＳ６０９でＹｅｓ）、各送信機の相対距離が算出可能となる。
【００５４】
例えば局所領域ＩＤが０である局所領域において、送信機＃ｉと送受信端末１０との間の計測距離ｄｉ（ｔ）は、以下の式（１）から、求めることができる。
【数１】
【００５５】
ここで、（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）（＝Ｘ＿０）は、局所領域ＩＤが０である局所領域における送信機＃ｉの位置座標を表す。また、時刻ｔにおける当該局所領域での送受信端末１０の位置座標は、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００５６】
従って、ステップＳ６０８で選択されたＮ個の計測時刻について、計測距離と、各送信機及び送受信端末１０の位置座標の関係式（２）が、局所座標算出部２３０によって生成される（ステップＳ６１０）。
【数２】
【００５７】
局所座標算出部２３０は、この連立方程式（２）を解いて、各計測時刻における送信機及び送受信端末１０との相対位置座標を算出する（ステップＳ６１１）。
【００５８】
図７に示すように、１つの代表送信機が原点にあり、他の１つの代表送信機がｘ軸上にある場合、Ｍ個の送信機の２次元位置座標値として２Ｍ−３個（３次元位置座標の場合は３Ｍ−６個）、送受信端末１０の２次元位置座標として２Ｎ個（３次元位置座標の場合は３Ｎ個）の未知変数があることになる。また、連立方程式（２）に含まれる式の数はＭＮ個である。したがって、ステップＳ６０９で条件式ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎ−３（３次元座標の場合はＭＮ≧３Ｍ＋３Ｎ−６）が満足されれば、各時刻における送信機及び送受信端末１０の位置座標を算出（推定）することができる。例えば、選択された局所領域に含まれる送信機の数が３個の場合、Ｎ≧３の場合に条件式が満足される。従って、３つの時刻以上距離情報が取得された場合に、位置座標の算出が可能となる。
【００５９】
続いて、局所座標算出部２３０は、算出された各送信機の位置座標の信頼度を算出する（ステップＳ６１２）。信頼度としては、算出された送信機位置の微分変動量ｆや、送信機と送受信端末１０との間の距離の算出結果と計測結果の差のノルムgを含む関数等が用いられる。局所領域ＩＤが０である局所領域において、送信機＃ｉの微分変動量ｆは以下の式（３）で、また送信機＃ｉと送受信端末１０との間の距離の算出結果と計測結果の差のノルムｇは以下の式（４）で表される。
【数３】
【数４】
【００６０】
また、局所領域ＩＤが０である局所領域において、送信機iの尤度ｗ０＿ｉは、微分変動量ｆ及びノルムｇを用いて以下式（５）によって表される。
【数５】
【００６１】
式（５）においてα、及びβは所定の重み係数であり、０以上の値を取るものとする。また、このとき局所領域ＩＤがｊである局所領域において、算出された位置座標全体の精度指標を示す信頼度Ｗｊを算出する。信頼度Ｗｊとしては、例えば局所領域ＩＤがｊである局所領域において座標系を設定するための３つの代表送信機の算出された位置座標の尤度の積が、以下の式（６）によって求められてもよい。
【数６】
【００６２】
算出された局所領域の信頼度及び送信機位置座標の信頼度は、当該局所領域の局所領域ＩＤに対応付けられ、局所座標テーブル２２２に追加記憶され（ステップＳ６１３）、フローを終了する。
【００６３】
図１３に示す例では、局所領域ＩＤが０である局所領域上に、３つの送信機＃０〜＃２が図示されている。送信機ＩＤが０である送信機＃０の位置座標（Ｘ００，Ｙ００）は、式（２）の連立方程式から算出される。また、この送信機＃０の位置座標の信頼度ｗ０＿０は式（５）より算出される。同様に、送信機ＩＤが１である送信機＃１の位置座標（Ｘ０１，Ｙ０１）は、式（２）の連立方程式から算出され、この送信機＃１の位置座標の信頼度ｗ０＿１は式（５）より算出される。送信機ＩＤが２である送信機＃２の位置座標（Ｘ０２，Ｙ０２）も式（２）の連立方程式から算出され、この送信機＃２の位置座標の信頼度ｗ０＿１は式（５）より算出される。
【００６４】
なお、上述の式では、送信機の位置座標について微分変動量ｆと算出結果と計測結果の差のノルムgが求められ、これに基づいて送信機の位置座標の信頼度が求められた。しかしながら、後述する送信機間距離について、微分変動量ｆ及び算出結果と計測結果の差のノルムgが算出されてもよい。
【００６５】
なお、ステップＳ６１５では、計測距離テーブルに記憶された全データを削除するのではなく、一部のデータのみを削除しても良い。
【００６６】
例えば、より新しい計測時刻について予め定めた数のデータは残して、他のデータは削除してもよい。あるいは、各データに所定の方法で評価値を付与し、評価値の低いものから順に削除するなどしてもよい。また、データを削除せずに局所座標算出部２３０の処理を終了しても良い。
【００６７】
次に、局所座標統合部２４０において実行される処理について説明する。
【００６８】
図８は、統合領域抽出部２４１が実行する処理の詳細を示すフローチャートである。図８に示す処理は、図５ではステップＳ５０６の処理に相当する。
まず統合領域抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ８０１）。統合領域抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２に記憶された局所領域から、２つの局所領域を選ぶ全ての組合せを生成する（ステップＳ８０２）。統合領域抽出部２４１は、生成した組合せから１つの組合せ（第１のＩＤと第２のＩＤ）を選択する（ステップＳ８０３）。
【００６９】
統合領域抽出部２４１は、選択された２つの局所領域の両方に含まれる送信機の数を算出する（ステップＳ８０４）。そして、統合領域抽出部２４１は、２つの局所領域に共有される送信機（センサ）の数が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８０５）。所定の閾値以上の送信機が２つの局所領域に共有されている場合（ステップＳ８０５でＹｅｓ）、これら２つの領域は統合可能であると判定され、互いに統合可能な領域として局所座標テーブル２２２に設定される。すなわち、局所座標テーブル２２２において、第１のＩＤに対応する「統合可能な領域ＩＤ」として第２のＩＤが記憶され、逆に、第２のＩＤに対応する「統合可能な領域ＩＤ」として第１のＩＤが記憶される。
【００７０】
次に、統合領域抽出部２４１は、ステップＳ８０２で生成した全ての組合せについて、ステップＳ８０３〜Ｓ８０６の処理が行われたか否かを判定する（ステップＳ８０７）。まだステップＳ８０３〜Ｓ８０６の処理が行われていない組合せがある場合（ステップＳ８０７でＮｏ）、ステップＳ８０３に戻って他の組合せを選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての組合せについて処理が終了していれば（ステップＳ８０７でＹｅｓ）、統合領域の抽出結果を局所座標テーブル２２２に送信し、フローを終了する。また統合領域抽出部２４１は、各局所領域について、当該局所領域と統合可能な局所領域のリスト（統合対象リスト）を生成し、統合処理部２４２に送信する。
【００７１】
統合領域抽出部２４１が、統合可能な局所領域を抽出したら、統合処理部２４２によって統合処理が行われる。統合処理部２４２は、一つの局所領域（対象領域）に対して、統合可能な局所領域毎に計測センサリストを生成し（図９）、当該対象領域及び当該対象領域と統合可能な他の統合領域の双方に含まれる計測センサを検出して対応付け（図１０）、計測センサリストに含まれる送信機の位置座標の修正値を算出する（図１１）。
【００７２】
図９は、統合処理部２４２が実行する計測センサリストの生成処理の詳細を示すフローチャートである。
【００７３】
統合処理部２４２は、統合領域抽出部２４１から統合領域の抽出結果を受信したら（ステップＳ９０１）、１つの局所領域（対象領域）についての統合対象リストから、当該対象領域と統合可能な統合領域のうち１つの領域の局所領域ＩＤを選択する（ステップＳ９０２）。
【００７４】
統合処理部２４２は、選択された統合領域に含まれる計測センサ（送信機）から１つの計測センサを選択し（ステップＳ９０３）、当該選択された計測センサのＩＤが、選択された対象領域の計測センサリストに含まれているか否かを判定する（ステップＳ９０４）。
【００７５】
選択された計測センサのＩＤが計測センサリストに含まれている場合は（ステップＳ９０４でＹｅｓ）、ステップＳ９０６に処理を進める。一方、選択された計測センサのＩＤが計測センサリストに含まれていない場合は（ステップＳ９０４でＮｏ）、統合処理部２４２は、当該計測センサのＩＤを計測センサリストに追加する（ステップＳ９０５）。
【００７６】
統合制御部２４２は、選択した局所領域に含まれる計測センサ全てについてステップＳ９０３〜Ｓ９０５の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ９０６）。まだステップＳ９０３〜Ｓ９０５の処理が行われていない計測センサがある場合（ステップＳ９０６でＮｏ）、ステップＳ９０３に戻って計測センサを選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての計測センサについて処理が終了していれば（ステップＳ９０６でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、対象領域と統合可能な全ての統合領域についてステップＳ９０２〜Ｓ９０６の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ９０７）。
【００７７】
まだステップＳ９０３〜Ｓ９０６の処理が行われていない局所領域がある場合（ステップＳ９０７でＮｏ）、ステップＳ９０２に戻って他の局所領域を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、対象領域と統合可能な全ての統合領域について処理が終了していれば（ステップＳ９０７でＹｅｓ）、フローを終了する。
【００７８】
以上のように、図９に示す処理によって、１つの局所領域に対して統合可能な局所領域に含まれる計測センサ（送信機）のリスト（計測センサリスト）が生成される。
【００７９】
次に、統合処理部２４２が行なう処理について、図１０〜１２を参照して説明する。
図１０は、統合処理部２４２が実行するセンサ対応付け処理の詳細を示すフローチャートである。
統合処理部２４２は、対象領域に対する計測センサリストが生成されたら、当該計測センサリストから１つの計測センサ（送信機）を選択する（ステップＳ１００２）。
【００８０】
次に統合処理部２４２は、局所領域テーブル２２２に記憶されたＭ個の局所領域から、１つの局所領域を選択し（ステップＳ１００３）、選択した局所領域に含まれる計測センサが、ステップＳ１００２で選択された計測センサに一致するか否かを判定する（ステップＳ１００４）。
【００８１】
選択した局所領域に含まれる計測センサと、選択された計測センサが一致しない場合は（ステップＳ１００４でＮｏ）、ステップＳ１００５の処理に進む。一方、選択した局所領域に含まれる計測センサと、選択された計測センサが一致する場合は（ステップＳ１００４でＹｅｓ）、計測センサの対応付けが行なわれる（ステップＳ１００５）。計測センサの対応付けでは、選択された局所領域に含まれる全ての計測センサを、選択された計測センサと同一領域内にある他の計測センサであるとし、これら他の計測センサの送信機ＩＤと当該選択された計測センサの送信機ＩＤとが対応づけられて局所座標テーブル２２２に記憶される。
【００８２】
統合処理部２４２は、局所座標テーブル２２２に含まれるＭ個の局所領域全てについてステップＳ１００３〜Ｓ１００５の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１００６）。まだステップＳ１００３〜Ｓ１００５の処理が行われていない局所領域がある場合（ステップＳ１００６でＮｏ）、ステップＳ１００３に戻って局所領域を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての局所領域について処理が終了していれば（ステップＳ１００６でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、計測センサリストに含まれる全ての送信機についてステップＳ１００２〜Ｓ１００６の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１００７）。
【００８３】
まだステップＳ１００２〜Ｓ１００６の処理が行われていない送信機がある場合（ステップＳ１００７でＮｏ）、ステップＳ１００２に戻って他の送信機を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての送信機について処理が終了していれば（ステップＳ１００７でＹｅｓ）、フローを終了する。
【００８４】
以上のように、図１０に示す処理によって、複数の局所領域間で送信機（計測センサ）が対応付けされる。
【００８５】
図１１は、統合処理部２４２が実行する基準座標系上におけるセンサ位置座標補正処理の詳細を示すフローチャートである。各センサの初期位置は、基準座標系に設定された局所領域上のセンサについては局所座標算出部２３０で算出された値とし、それ以外のセンサについては、乱数により与えるとする。
統合処理部２４２は、局所座標テーブル２２２に記憶された基準局所座標から、基準座標系を設定する（ステップＳ１１００）。基準座標系はユーザによる設定操作などに応じて予め定められていてもよく、その設定情報はデータ記憶部２２０の基準領域情報格納部２２３に記憶されている。以下では、説明のため局所領域ＩＤが０である領域が基準座標系を与える規準領域であるとする。統合処理部２４２は、基準座標系を構成する対象領域に対して生成された計測センサリストから１つの計測センサ（送信機＃ｉ）を選択する（ステップＳ１１０１）。そして統合処理部２４２は、選択された送信機＃ｉと同一の局所領域内にある他の送信機（図１０の処理において設定）の集合を送信機集合ｇｉとして、以下の式（７）によって、当該選択された送信機＃ｉの算出位置の補正された座標値ΔＸｉを算出する。
【数７】
【００８６】
式（７）においてＬｉｊは送信機＃ｉと送信機＃ｊとの間の距離を表す。
【００８７】
統合処理部２４２は、計測センサリスト内の全ての送信機についてステップＳ１１０１〜Ｓ１１０２の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１０３）。まだステップＳ１１０１〜Ｓ１１０２の処理が行われていない送信機があれば（ステップＳ１１０３でＮｏ）、ステップＳ１１０１に戻って他の送信機を選択し、以降の処理を繰り返す。
【００８８】
全ての送信機について処理が終了したら（ステップＳ１１０３でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、以下の式（８）より評価式Ｊの値を求め、その値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１１０４）。
【数８】
【００８９】
式（８）において、Ｇは後述するように、送信機間距離が求められている２つの送信機の組合せの集合を表す。
【００９０】
評価式Ｊの値が閾値よりも小さい場合（ステップＳ１１０４でＹｅｓ）、フローを終了する。一方、評価式Ｊの値が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１１０４でＮｏ）、計測センサリストに含まれる全ての送信機が未選択であるとして（ステップＳ１１０５）ステップＳ１１０１に戻り、再び計測センサリストから送信機を選択して以降の処理を繰り返す。
【００９１】
以上のように、図１１に示す処理によって、対象領域に対して生成された計測センサリストに含まれる送信機の位置座標の補正値を求めることができる。
【００９２】
なお、図９〜図１１に示す処理は、１つの対象領域に対して、連続して実行されてもよいが、異なる局所領域を対象として個別に実行されてもよい。
【００９３】
また、他の局所領域と統合可能であると判定された局所領域内で、図１２に示す送信機間距離算出が行なわれてもよい。
【００９４】
図１２は、統合処理部２４２が実行する送信機間距離の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【００９５】
統合処理部２４２は、図８に示す統合領域抽出部２１４による抽出結果と、局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ１２０１）。統合処理部２１４は、統合領域抽出部２４１が他の局所領域と統合可能である局所領域を抽出したか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。統合可能な局所領域が存在しない場合は（ステップＳ１２０２でＮｏ）、処理を終了する。
【００９６】
一方、統合可能な局所領域が存在する場合（ステップＳ１２０２でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、未選択の統合可能領域から一つの局所領域を選択する（ステップＳ１２０３）。統合処理部２４２は、選択された局所領域において、送信機間距離が算出されていない送信機の組合せがあるか否かを判定する（ステップＳ１２０４）。
【００９７】
送信機間距離が算出されていない送信機の組合せが無ければ（ステップＳ１２０４でＮｏ）、ステップＳ１２０２に戻り、以降の処理を繰り返す。一方、送信機間距離が算出されていない送信機の組合せがあれば（ステップＳ１２０４でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、未選択の送信機の組合せを選択する（ステップＳ１２０５）。そして、選択した送信機の組合せについて、送信機間距離とその信頼度を算出し（ステップＳ１２０６）、処理はステップＳ１２０４に戻る。算出された送信機間距離とその信頼度は、局所座標テーブル２２２に記憶される。
【００９８】
送信機間距離は、各局所領域において算出され、局所座標テーブル２２２に記憶されている送信機の位置座標を用いて算出される。例えば、図１３に示す例では、局所領域ＩＤが０である局所領域に含まれる３つの送信機＃０〜＃２の各位置座標及びその信頼度が算出されて局所座標テーブル２２２に記憶されている。この場合、算出位置座標が（Ｘ００，Ｙ００）である送信機＃０と、算出位置座標が（Ｘ０１，Ｙ０１）である送信機＃１のとの間の距離Ｌ０＿０１は、以下の式（９）から算出される。
【数９】
【００９９】
また、このように算出された送信機間距離の信頼度ｗ０＿０１は、一例として、式（１０）に示すように各送信機の位置座標の信頼度ｗ０＿０とｗ０＿１の積で与えられる。
【数１０】
【０１００】
図１３に示す３つの送信機＃０〜＃２の例では、図１４に示すように、送信機＃１と送信機＃２との間の距離Ｌ０＿１２、及び送信機＃２と送信機＃０との間の距離Ｌ０＿２０も式（９）と同様に算出される。また、送信機間距離Ｌ０＿１２の信頼度ｗ０＿１２及び送信機間距離Ｌ０＿２０の信頼度ｗ０＿２０も式（１０）と同様に算出される。
【０１０１】
以上のように、図１２の処理によれば、局所領域における送信機間距離及びその信頼度を算出することができる。
【０１０２】
図９〜図１２に示す処理によって、局所領域における各送信機の位置座標とその信頼度、また送信機間距離とその信頼度を算出することができる。
【０１０３】
局所領域によって送信機関距離の算出結果が異なることに留意する必要がある。図１５では、局所領域ＩＤが０である局所領域と局所領域ＩＤが１である局所領域を示されている。図１５の例では、局所領域ＩＤが０である局所領域において算出された送信機＃１と送信機＃２の送信機間距離Ｌ０＿１２と、局所領域ＩＤが１である局所領域において算出された送信機＃１と送信機＃２の送信機間距離Ｌ１＿１２とでは、その大きさが異なっている。このように、送信機間距離及びその信頼度は、局所領域によって異なると考えられる。
【０１０４】
送信機間の距離は、信頼度が低い送信機間距離の影響を低減させるために、信頼度によって重み付けした送信機間距離の加重平均を用いて算出してもよい。図１５に示す例において、信頼度を用いて算出される送信機＃１と送信機＃２の送信機間距離Ｌ１２は、以下の式（１１）によって与えられる。
【数１１】
【０１０５】
これにより、信頼度の高いデータを優先的に使用して送信機間の距離を算出することができる。
【０１０６】
次に、統合処理部２４２は、送信機間距離の加重平均を用いて無向グラフ上の全局所領域の基準座標系への統合を行う（ステップＳ２００３）。すなわち、各送信機の基準座標系における位置座標を算出する。
【０１０７】
図１７は、図１６に示された各送信機間の距離を、送信機間の加重平均距離によって表した図である。基準座標系上の送信機＃ｉの位置座標Ｘ０＿ｉは、式（８）によって与えられる評価式の値Ｊが最小となるような最適計算を施すことにより算出される。式（８）において集合Ｇは、送信機間距離が算出されている送信機の組み合わせの集合を表す。評価式の値Ｊを最小化するアルゴリズムの一例が、式（７）から得られる修正値を用いて各送信機の位置座標を修正する方法である。統合処理部２４２は、評価式の値Ｊが閾値以下になるまで式（８）による再帰計算を行う。
【０１０８】
例えば図１７に示す例では、送信機＃２との間で送信機間距離が算出された送信機の集合ｇ２は、ｇ２＝｛０，１，３，４，５｝となる。統合処理部２４２は、送信機＃２の位置座標を、当該送信機＃２の算出位置座標と、集合ｇ２に含まれる各送信機と送信機＃２の加重平均距離との差に基づいて、送信機＃２の位置座標を修正する。
【０１０９】
図１８は、送信機＃２の位置座標の修正の様子を示す図である。例えば、送信機＃０の推定算出位置を用いて送信機＃２の位置修正を行う際、両送信機の推定位置より算出される送信機間距離を算出し、算出した送信機間距離の値と信頼度により重み付けした送信機間距離の差を算出する（以降、その差をｎとする）。ｎの値が正である場合、両送信機の推定位置を結んだ直線上で送信機＃０とは反対方向に送信機＃２をｎの量だけ移動した地点の位置座標を、送信機＃２の修正された位置座標とする。ｎの値が負である場合、当該直線上で送信機＃２を送信機＃０に向かってｎの量だけ移動した地点の位置座標を、送信機＃２の修正された位置座標とする。同様に、送信機＃２の位置座標と距離計測を行なった他の送信機（送信機＃１、＃３〜＃５）の位置座標を用いて送信機＃２の位置座標を修正する。
【０１１０】
以上の処理により、基準座標系における各送信機の位置座標が算出される。
【０１１１】
統合処理部４２４は、送受信端末１０の位置座標も算出する（ステップＳ２００４）。送受信端末１０の位置座標は、算出された送信機＃ｉの位置座標と送受信端末１０との間の計測距離により生成される連立方程式を解くことで算出される。例えば送受信端末１０が、送信機＃０〜＃２との間で距離計測を行った場合は、以下の連立方程式（１２）から、送受信端末１０の位置座標が算出される。
【数１２】
【０１１２】
以上のようにして、基準座標系における各送信機及び送受信端末１０の位置座標を算出することが可能となる。
【０１１３】
本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、１つの実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの実施形態に示される構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…送受信端末、２０…位置算出装置、１０１…受信部、１０２…距離計測部、１０３…送信部、２１０…受信部、２２０…データ記憶部、２２１…局所座標テーブル、２２２３…基準領域情報格納部、２４０…局所座標統合部、２４１…統合領域抽出部、２４２…統合処理部、２４３…入出力部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置算出装置、位置算出方法及び位置算出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内におけるユーザトラッキングシステム（ユーザ位置算出システム）において、環境中に設置されたセンサを用いて空間におけるユーザの位置を算出する方法や、ユーザや対象物にセンサを取りつけてそれぞれの相対位置を組み合わせ、ユーザや対象物の空間内での位置を算出する方法が用いられている。
【０００３】
非特許文献１には、室内にセンサを張り巡らせて人物の位置を取得できるセンシングルームが記載されている。この技術によれば、センシングルーム内での人間の位置を精度良く計測できる。
【０００４】
また、特許文献１には、位置が未知である複数の固定装置と位置が未知である移動装置の相対位置を、固定装置と移動装置の相対距離を用いて算出する技術が記載されている。この技術により、システムの導入コストの低減が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０５７０２３号公報明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】森，「生活パターンを覚えて助ける知能住宅」，ネットワークロボット研究会，pp20-24，2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載のセンシングルームでは、１部屋に５００以上のセンサを設置しており、設置コストだけでなくキャリブレーションにかける労力も高くなり、汎用的なシステムとは言えない。
【０００８】
また、特許文献１に記載の技術では、一つの座標系上で全固定装置と移動装置の位置を算出するためには、全固定装置と移動装置間の距離計測を同時に行う必要があり、現実的には困難がある。そのため、距離計測を行った固定装置の組み合わせごとに設定される座標系上における位置算出しか実現することができない。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、固定装置の相対的な位置関係をもとに生成する相対座標系（以降、相対座標系に識別番号を付与したものを局所領域ＩＤと呼ぶ）ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合できる位置算出装置、位置算出方法、及び位置算出プログラ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】
【００１０】
本発明に係る位置算出装置は以下のような態様の構成とする。
（１） 複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置であって、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段と、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段と、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段とを具備する態様とする。
この態様によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【００１１】
本発明に係る位置算出方法は以下のような態様の構成とする。
（２） 第１の座標算出手段、統合領域抽出手段、及び第２の座標算出手段を備える位置算出装置であって、複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられる位置算出方法であって、前記第１の座標算出手段は、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出する検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出し、前記統合領域抽出手段は、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出し、前記第２の座標算出手段は、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって、重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する態様とする。
この態様によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【００１２】
本発明に係る位置算出プログラムは以下のような態様の構成とする。
（３） 複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられるコンピュータを、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記重み付け補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段として機能させる態様とする。
【００１３】
この態様によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、局所領域ごとに算出された位置座標を精度よく１つの座標系に統合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置算出システムの一例を示すシステム構成図。
【図２】送受信端末及び位置算出装置の機能的な構成を示すブロック図。
【図３】データ記憶部に備えられる計測距離テーブルに格納されるデータ構成の一例を示す図。
【図４】データ記憶部に備えられる局所座標テーブルに格納されるデータ構成の一例を示す図。
【図５】位置算出装置において実行される処理全体を示すフローチャート。
【図６】局所座標算出部が実行する処理のフローチャート。
【図７】新たな局所領域における位置座標の定め方を説明するための図。
【図８】統合領域抽出部が実行する処理のフローチャート。
【図９】統合処理部が実行する計測センサリストの生成処理のフローチャート。
【図１０】統合処理部が実行するセンサ対応付け処理のフローチャート。
【図１１】統合処理部が実行する位置座標補正処理のフローチャート。
【図１２】統合処理部が実行する送信機間距離の算出処理のフローチャート。
【図１３】局所領域の一例を示す図。
【図１４】局所領域において算出される送信機間距離と信頼度を説明するための図。
【図１５】２つの局所領域においてそれぞれ算出される送信機間距離の相違を示す図。
【図１６】統合処理部による無向グラフの生成を説明するための図。
【図１７】上述の無向グラフにおいて、送信機間距離を加重平均距離によって表した図。
【図１８】送信機の位置座標の修正の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る位置算出システムの一例を示すシステム構成図である。図１に示すように、ユーザＵは、送受信端末１０を携帯してシステム内を持ち運ぶ。ｎ＋１個の送信機＃０〜＃ｎは、システム環境（例えば１つの部屋）内の任意の箇所に設置される。ただし、ｎは３以上で任意の正の整数とする。
【００１７】
この位置算出システムにおいては、少なくとも２つの局所領域の統合が行なわれ、１つの局所領域は少なくとも３個の送信機から構成される。したがって、４個以上の送信機が備えられる。ｉ番目の送信機＃ｉにはＩＤ：ｉが割り当てられ、その位置座標は、例えば送信機＃０、＃１及び＃２による局所領域ＩＤ０の座標系においては、Ｘ０＿ｉ＝（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）で表される。
【００１８】
送信機＃０〜＃ｎは一例として、電波や音波等の波を発生させる送信端末であり、送受信端末１０では、送信機＃０〜＃ｎからの電波や音波を受信して、当該送信機からの距離ｄｉ（ｔ）を測定する。ただし、送信機＃１〜＃ｎと送受信端末１０との通信を媒介するのは、電波や音波に限定されず、距離への変換が可能であればどのような媒介であってもよい。送信機＃０〜＃ｎは、所定の時間間隔で、現時刻（送信時刻）と当該送信機に固有の送信機ＩＤの情報を電波又は音波によって発信するものとする。
【００１９】
図１に示す例では、送信機＃０〜＃ｎから発信される電波又は音波を、ユーザＵが携帯する送受信端末１０が受信するセンサシステムが図示されているが、これに限らず、ユーザＵが送信機を携帯し、受信機が環境中に設置されてもよい。
【００２０】
以下では、図１の例に基づいて、送信機（センサ）が環境中に固定され、受信機（送受信端末１０）をユーザが環境中で持ち運ぶ例について説明する。時刻ｔにおける送受信端末１０の位置座標は、局所領域ＩＤが０である座標系では、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００２１】
位置算出装置２０は、ユーザＵが携帯する送受信端末１０からの情報を基に、基準座標系における各送信機及び送受信端末１０の位置座標の算出、及び算出された位置座標の校正等、各種の処理を実行するコンピュータシステムである。位置算出装置２０は、図示しないプロセッサ、プログラムメモリ、及びワークメモリを有し、プロセッサがプログラムメモリに記憶された所定のプログラムを実行することで、本実施形態に係る各種の処理を制御する。
【００２２】
図２は、この位置算出システムにおける送受信端末１０及び位置算出装置２０の機能的な構成を示すブロック図である。
【００２３】
送信機＃０〜＃ｎは、それぞれ所定の時間間隔で、現時刻（送信時刻）と送信機ＩＤの情報を電波又は音波によって発信している。
【００２４】
送受信端末１０は、受信部１０１、距離計測部１０２及び送信部１０３を備えている。受信部１０１は、送信機（＃０〜＃ｎ）が発信する電波又は音波を受信する。距離計測部１０２は、現時刻（受信時刻又は計測時刻）と送信機からの送信時刻に基づいて電波又は音波の伝搬時間を算出し、その伝搬時間に基づいて送受信端末１０と送信機との間の計測時刻ｔにおける距離ｄｉ（ｔ）を算出する。送信部１０３は、算出された距離（計測距離）を送信機ＩＤと計測時刻に対応づけて、位置算出装置２０に送信する。
【００２５】
送信機と送受信端末１０との間の距離算出は、電波と超音波を組み合わせて行われてもよい。この場合、超音波の発信を指示する呼び出し命令が、送受信端末１０から送信機＃ｉに電波によって送信され、電波を受信した送信機＃ｉが超音波を発する。そして、送受信端末１０が超音波を受信した時刻と送信機＃ｉが電波を発した時刻との時刻差に音速を乗じることで送信機＃ｉと送受信端末１０との間の距離ｄｉ（ｔ）が算出される。
【００２６】
位置算出装置２０は、受信部２１０、データ記憶部２２０、局所座標算出部２３０、及び局所座標統合部２４０を備える。
【００２７】
受信部２１０は、送受信端末１０から送られた各送信機との間の計測距離、送信機ＩＤ及び計測時刻のデータを受信する。
【００２８】
データ記憶部２２０は、ハードディスク装置やフラッシュメモリ等を備える記憶装置である。データ記憶部２２０は、図３に示す計測距離テーブル２２１、図４に示す局所座標テーブル２２２、及び基準領域情報格納部２２３を備える。送受信端末１０から送られたデータは、計測距離テーブル２２１に保持される。
【００２９】
図３は、データ記憶部２２０に備えられる計測距離テーブル２２１に格納されるデータ構成の一例を示す図である。図３に示すように、計測距離テーブル２２１には、各送信機の送信機ＩＤに対応して、計測時刻ｔ、及び計測時刻ｔにおける計測距離ｄｉ（ｔ）が記憶される。
【００３０】
図４は、データ記憶部２２０に備えられる局所座標テーブル２２２に格納されるデータ構成の一例を示す図である。図４に示すように、局所座標テーブル２２２には、局所領域毎に、局所領域ＩＤ、当該領域に含まれるセンサ（送信機）、各センサの座標、各センサと送受信端末１０との間の計測距離、後述する信頼度、統合可能な局所領域のＩＤ、平均の計測距離、及び送受信端末１０の位置座標が格納される。
【００３１】
基準領域情報格納部２２３は、基準座標系を与える規準局所領域の情報を格納する。基準局所領域は、ユーザによる設定操作などに応じて予め定められていてもよい。
【００３２】
局所座標算出部２３０は、受信部２１０が受信したデータに基づいて、局所座標テーブル２２２の記憶内容を生成し、更新する。
【００３３】
局所座標統合部２４０は、統合領域抽出部２４１、統合処理部２４２及び入出力部２４３を有する。統合領域抽出部２４１は、所定数以上の送信機を共有する２つの局所領域を統合可能な局所領域として抽出し、設定する。統合処理部２４２は、統合可能であるとして抽出された局所領域の統合処理を行う。入出力部２４３は、統合結果を出力するための表示装置等を有する。あるいは入出力部２４３は、図示しない記憶装置に接続され、統合結果が当該記憶装置に出力され記憶されてもよい。
【００３４】
次に、以上のように構成された位置算出装置２０の動作について説明する。
【００３５】
図５は、位置算出装置２０において実行される処理全体を示すフローチャートである。
【００３６】
受信部２１０は、送受信端末１０から少なくとも１つの送信機（＃ｉ）の送信機ＩＤ、計測時刻及び計測距離を含むデータを受信する（ステップＳ５０１）。受信部２１０は、受信したデータをデータ記憶部２２０の計測距離テーブル２２１、及び局所座標算出部２３０にも出力する。計測距離テーブル２２１では、当該少なくとも１つの送信機（＃ｉ）の送信機ＩＤ：ｉに対応して、計測時刻及び計測距離のデータが更新される。
【００３７】
局所座標算出部２３０は、送られた送信機ＩＤ、計測時刻及び計測距離データに基づいて、新規に局所領域が作成されるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
【００３８】
受信したデータに含まれる局所領域が、局所座標テーブル２２２に記憶されていない場合には、新規の局所領域を作成する必要がある（ステップＳ５０２でＹｅｓ）。この場合、局所座標算出部２３０は、局所座標テーブル２２２に無いＩＤを、新規の局所領域ＩＤとして生成する（ステップＳ５０３）。
【００３９】
受信したデータに含まれる局所領域が、既に局所座標テーブル２２２に記憶されている場合には、新規の局所領域は作成されない（ステップＳ５０２でＮｏ）。この場合、局所座標算出部２３０は、局所座標テーブル２２２から、受信データに含まれ更新対象となる局所領域ＩＤを選択する（ステップＳ５０４）。
【００４０】
局所座標算部５０５は、ステップＳ５０３で新規に作成された局所領域ＩＤ、又はステップＳ５０４で選択された局所領域ＩＤに対応する局所領域を構成する送信機（センサ）と送受信端末１０までの各最新計測距離を局所座標テーブル２２２の記憶内容に追加し、当該局所領域ＩＤに対応する局所領域を構成する送信機（センサ）の位置座標、最新の位置算出時刻、信頼度、および平均計測距離の値を算出し、局所座標テーブル２２２の記憶内容を更新する（ステップＳ５０５）。新規に局所領域が検出された場合には、新たに作成された局所領域ＩＤと対応づけて、各センサと送受信端末１０までの最新計測距離を局所座標テーブル２２２の記憶内容に追加し、算出されたセンサの位置座標、最新の位置算出時刻、信頼度、及び平均計測距離の値を局所座標テーブル２２２に記憶し、記憶内容を更新する。また、局所座標算出部２３０は、当該新規の局所領域に含まれる各センサのＩＤも局所座標テーブル２２２に記憶する。
【００４１】
一方、ステップＳ５０４で更新対象となる局所領域ＩＤが選択された場合には、局所座標テーブル２２２において、選択された局所領域ＩＤに対応するセンサの位置座標、最新位置算出時刻、信頼度、平均計測距離の値を、算出した値に更新する。また、局所座標算出部２０３は、選択された局所領域に含まれる各センサの計測距離も算出し、局所座標テーブル２２２において、当該選択された局所領域の局所領域ＩＤに対応して、各センサの位置座標値を追加する。
【００４２】
次に、局所座標統合部２４０では、統合領域抽出部２４１が、局所座標テーブル２２２に記憶されている局所領域のうち統合できる領域があるか否かを判定する（ステップＳ５０６）。判定結果は、統合処理部２４２に送られる。
【００４３】
統合処理部２４２は、判定結果に基づいて局所領域を統合する（ステップＳ５０７）。統合結果は、入出力部２４３を介して出力されてもよい。
【００４４】
なお、図２では局所座標算出部２３０の処理の後に続けて局所座標統合部２４０の処理を実施する例を記載したが、局所座標算出部２３０の処理と局所座標統合部２４０の処理を分離し、局所座標算出部２３０はデータ記憶部２２０の局所座標テーブル２２２の記憶内容を更新して処理を終了することとし、局所座標統合部２４０は予め定めたタイミングで（例えば予め定めた時間間隔で、あるいは、入出力部からの起動指示により）図５のステップＳ５０６の処理を開始することとしても良い。
【００４５】
次に、局所座標算出部２３０及び局所座標統合部２４０が実行する処理について、更に詳細に説明する。
【００４６】
図６は、局所座標算出部２３０が実行する処理の詳細を示すフローチャートである。図６に示す処理は、図５ではステップＳ５０２〜Ｓ５０５の処理に相当する。
受信部２１０が受信データをデータ記憶部２２０に格納したら、局所座標算出部２３０は、データ記憶部２２０の局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ６０１）。局所座標算出部２３０は、受信データに含まれる送信機ＩＤから、３つ以上のＩＤからなる組合せを全て生成する（ステップＳ６０２）。局所座標算出部２３０は、生成した組合せから、１つの組合せを選択する（ステップＳ６０３）。ここで、受信部２１０が受信した送信機ＩＤの数をＭとする。
【００４７】
局所座標算出部２３０は、選択したＩＤの組合せが、局所座標テーブル２２２に記憶されたいずれかの局所領域に含まれている代表センサの組合せであるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。
【００４８】
選択されたＩＤの組合せが、局所座標テーブル２２２に記憶されたいずれかの局所領域に含まれている代表センサの組合せである場合（ステップＳ６０４でＹｅｓ）、局所座標算出部２３０は、当該選択されたＩＤの組み合わせに対応する局所領域の局所領域ＩＤを処理対象として選択する（ステップＳ６０７）。
【００４９】
選択されたＩＤの組合せが、局所座標テーブル２２２に記憶されたいずれかの局所領域に含まれている代表センサの組合せでない場合（ステップＳ６０４でＮｏ）、ステップＳ６０２で生成した全ての組合せについて、ステップＳ６０４の処理が行われたか否かを判定する（ステップＳ６１４）。まだステップＳ６０４の処理が行われていない組合せがある場合（ステップＳ６１４でＮｏ）、ステップＳ６０３の処理に戻って他の組合せを選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての組合せについて処理が終了していれば（ステップＳ６１４でＹｅｓ）、当該選択されたＩＤの組み合わせによって指定される送信機によって新たな局所領域が構成されるものとして、局所座標算出部２３０は、当該新たな局所領域の情報を局所座標テーブル２２２に設定する（ステップＳ６０６）。設定される新たな局所領域の情報には、この新たな局所領域の局所領域ＩＤ、当該局所領域の代表送信機の情報、その位置座標等が含まれる。局所領域ＩＤは、例えば０から連番で付与されてもよい。
【００５０】
図７は、新たな局所領域における位置座標の定め方を説明するための図である。選択されたＩＤの組合せから、代表送信機が任意に３つ選択され、図７に示すように、３つの送信機のうち１つが原点とされ、他の１つがｘ軸上に設定される。残りの１つの代表送信機が、ｙ軸の＋方向に存在すると定めて、新たな局所領域における座標系が設定される。局所座標テーブル２２２には、この新たな局所領域に付与された局所領域ＩＤと、座標系を規定する代表送信機ＩＤが記憶される。
【００５１】
局所座標算出部２３０は、ステップＳ６０５で選択された局所領域ＩＤ、又はステップＳ６０６で新たに付与された局所領域ＩＤを処理対象領域のＩＤとし、当該処理対象領域に含まれる送信機の計測時刻及び計測距離データを計測距離テーブル２２１から取得する（ステップＳ６０７）。局所座標算出部２３０は、処理対象領域に含まれるＭ個の送信機全てについて計測距離が記憶されている計測時刻の数Ｎを、計測距離テーブル２２１から検出する（ステップＳ６０８）。
【００５２】
局所座標算出部２３０は、各送信機の相対距離が算出可能であるかを表す条件式ＭＮ＞２Ｍ＋２Ｎが満たされるか否かを判断する（ステップＳ６０９）。条件式ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎが満足されない場合は（ステップＳ６０９でＮｏ）、各送信機の相対距離が算出できないので、処理を終了する。
【００５３】
一方、条件式ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎが満足される場合は（ステップＳ６０９でＹｅｓ）、各送信機の相対距離が算出可能となる。
【００５４】
例えば局所領域ＩＤが０である局所領域において、送信機＃ｉと送受信端末１０との間の計測距離ｄｉ（ｔ）は、以下の式（１）から、求めることができる。
【数１】
【００５５】
ここで、（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）（＝Ｘ＿０）は、局所領域ＩＤが０である局所領域における送信機＃ｉの位置座標を表す。また、時刻ｔにおける当該局所領域での送受信端末１０の位置座標は、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００５６】
従って、ステップＳ６０８で選択されたＮ個の計測時刻について、計測距離と、各送信機及び送受信端末１０の位置座標の関係式（２）が、局所座標算出部２３０によって生成される（ステップＳ６１０）。
【数２】
【００５７】
局所座標算出部２３０は、この連立方程式（２）を解いて、各計測時刻における送信機及び送受信端末１０との相対位置座標を算出する（ステップＳ６１１）。
【００５８】
図７に示すように、１つの代表送信機が原点にあり、他の１つの代表送信機がｘ軸上にある場合、Ｍ個の送信機の２次元位置座標値として２Ｍ−３個（３次元位置座標の場合は３Ｍ−６個）、送受信端末１０の２次元位置座標として２Ｎ個（３次元位置座標の場合は３Ｎ個）の未知変数があることになる。また、連立方程式（２）に含まれる式の数はＭＮ個である。したがって、ステップＳ６０９で条件式ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎ−３（３次元座標の場合はＭＮ≧３Ｍ＋３Ｎ−６）が満足されれば、各時刻における送信機及び送受信端末１０の位置座標を算出（推定）することができる。例えば、選択された局所領域に含まれる送信機の数が３個の場合、Ｎ≧３の場合に条件式が満足される。従って、３つの時刻以上距離情報が取得された場合に、位置座標の算出が可能となる。
【００５９】
続いて、局所座標算出部２３０は、算出された各送信機の位置座標の信頼度を算出する（ステップＳ６１２）。信頼度としては、算出された送信機位置の微分変動量ｆや、送信機と送受信端末１０との間の距離の算出結果と計測結果の差のノルムgを含む関数等が用いられる。局所領域ＩＤが０である局所領域において、送信機＃ｉの微分変動量ｆは以下の式（３）で、また送信機＃ｉと送受信端末１０との間の距離の算出結果と計測結果の差のノルムｇは以下の式（４）で表される。
【数３】
【数４】
【００６０】
また、局所領域ＩＤが０である局所領域において、送信機iの尤度ｗ０＿ｉは、微分変動量ｆ及びノルムｇを用いて以下式（５）によって表される。
【数５】
【００６１】
式（５）においてα、及びβは所定の重み係数であり、０以上の値を取るものとする。また、このとき局所領域ＩＤがｊである局所領域において、算出された位置座標全体の精度指標を示す信頼度Ｗｊを算出する。信頼度Ｗｊとしては、例えば局所領域ＩＤがｊである局所領域において座標系を設定するための３つの代表送信機の算出された位置座標の尤度の積が、以下の式（６）によって求められてもよい。
【数６】
【００６２】
算出された局所領域の信頼度及び送信機位置座標の信頼度は、当該局所領域の局所領域ＩＤに対応付けられ、局所座標テーブル２２２に追加記憶され（ステップＳ６１３）、フローを終了する。
【００６３】
図１３に示す例では、局所領域ＩＤが０である局所領域上に、３つの送信機＃０〜＃２が図示されている。送信機ＩＤが０である送信機＃０の位置座標（Ｘ００，Ｙ００）は、式（２）の連立方程式から算出される。また、この送信機＃０の位置座標の信頼度ｗ０＿０は式（５）より算出される。同様に、送信機ＩＤが１である送信機＃１の位置座標（Ｘ０１，Ｙ０１）は、式（２）の連立方程式から算出され、この送信機＃１の位置座標の信頼度ｗ０＿１は式（５）より算出される。送信機ＩＤが２である送信機＃２の位置座標（Ｘ０２，Ｙ０２）も式（２）の連立方程式から算出され、この送信機＃２の位置座標の信頼度ｗ０＿１は式（５）より算出される。
【００６４】
なお、上述の式では、送信機の位置座標について微分変動量ｆと算出結果と計測結果の差のノルムgが求められ、これに基づいて送信機の位置座標の信頼度が求められた。しかしながら、後述する送信機間距離について、微分変動量ｆ及び算出結果と計測結果の差のノルムgが算出されてもよい。
【００６５】
なお、ステップＳ６１５では、計測距離テーブルに記憶された全データを削除するのではなく、一部のデータのみを削除しても良い。
【００６６】
例えば、より新しい計測時刻について予め定めた数のデータは残して、他のデータは削除してもよい。あるいは、各データに所定の方法で評価値を付与し、評価値の低いものから順に削除するなどしてもよい。また、データを削除せずに局所座標算出部２３０の処理を終了しても良い。
【００６７】
次に、局所座標統合部２４０において実行される処理について説明する。
【００６８】
図８は、統合領域抽出部２４１が実行する処理の詳細を示すフローチャートである。図８に示す処理は、図５ではステップＳ５０６の処理に相当する。
まず統合領域抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ８０１）。統合領域抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２に記憶された局所領域から、２つの局所領域を選ぶ全ての組合せを生成する（ステップＳ８０２）。統合領域抽出部２４１は、生成した組合せから１つの組合せ（第１のＩＤと第２のＩＤ）を選択する（ステップＳ８０３）。
【００６９】
統合領域抽出部２４１は、選択された２つの局所領域の両方に含まれる送信機の数を算出する（ステップＳ８０４）。そして、統合領域抽出部２４１は、２つの局所領域に共有される送信機（センサ）の数が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８０５）。所定の閾値以上の送信機が２つの局所領域に共有されている場合（ステップＳ８０５でＹｅｓ）、これら２つの領域は統合可能であると判定され、互いに統合可能な領域として局所座標テーブル２２２に設定される。すなわち、局所座標テーブル２２２において、第１のＩＤに対応する「統合可能な領域ＩＤ」として第２のＩＤが記憶され、逆に、第２のＩＤに対応する「統合可能な領域ＩＤ」として第１のＩＤが記憶される。
【００７０】
次に、統合領域抽出部２４１は、ステップＳ８０２で生成した全ての組合せについて、ステップＳ８０３〜Ｓ８０６の処理が行われたか否かを判定する（ステップＳ８０７）。まだステップＳ８０３〜Ｓ８０６の処理が行われていない組合せがある場合（ステップＳ８０７でＮｏ）、ステップＳ８０３に戻って他の組合せを選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての組合せについて処理が終了していれば（ステップＳ８０７でＹｅｓ）、統合領域の抽出結果を局所座標テーブル２２２に送信し、フローを終了する。また統合領域抽出部２４１は、各局所領域について、当該局所領域と統合可能な局所領域のリスト（統合対象リスト）を生成し、統合処理部２４２に送信する。
【００７１】
統合領域抽出部２４１が、統合可能な局所領域を抽出したら、統合処理部２４２によって統合処理が行われる。統合処理部２４２は、一つの局所領域（対象領域）に対して、統合可能な局所領域毎に計測センサリストを生成し（図９）、当該対象領域及び当該対象領域と統合可能な他の統合領域の双方に含まれる計測センサを検出して対応付け（図１０）、計測センサリストに含まれる送信機の位置座標の修正値を算出する（図１１）。
【００７２】
図９は、統合処理部２４２が実行する計測センサリストの生成処理の詳細を示すフローチャートである。
【００７３】
統合処理部２４２は、統合領域抽出部２４１から統合領域の抽出結果を受信したら（ステップＳ９０１）、１つの局所領域（対象領域）についての統合対象リストから、当該対象領域と統合可能な統合領域のうち１つの領域の局所領域ＩＤを選択する（ステップＳ９０２）。
【００７４】
統合処理部２４２は、選択された統合領域に含まれる計測センサ（送信機）から１つの計測センサを選択し（ステップＳ９０３）、当該選択された計測センサのＩＤが、選択された対象領域の計測センサリストに含まれているか否かを判定する（ステップＳ９０４）。
【００７５】
選択された計測センサのＩＤが計測センサリストに含まれている場合は（ステップＳ９０４でＹｅｓ）、ステップＳ９０６に処理を進める。一方、選択された計測センサのＩＤが計測センサリストに含まれていない場合は（ステップＳ９０４でＮｏ）、統合処理部２４２は、当該計測センサのＩＤを計測センサリストに追加する（ステップＳ９０５）。
【００７６】
統合制御部２４２は、選択した局所領域に含まれる計測センサ全てについてステップＳ９０３〜Ｓ９０５の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ９０６）。まだステップＳ９０３〜Ｓ９０５の処理が行われていない計測センサがある場合（ステップＳ９０６でＮｏ）、ステップＳ９０３に戻って計測センサを選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての計測センサについて処理が終了していれば（ステップＳ９０６でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、対象領域と統合可能な全ての統合領域についてステップＳ９０２〜Ｓ９０６の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ９０７）。
【００７７】
まだステップＳ９０３〜Ｓ９０６の処理が行われていない局所領域がある場合（ステップＳ９０７でＮｏ）、ステップＳ９０２に戻って他の局所領域を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、対象領域と統合可能な全ての統合領域について処理が終了していれば（ステップＳ９０７でＹｅｓ）、フローを終了する。
【００７８】
以上のように、図９に示す処理によって、１つの局所領域に対して統合可能な局所領域に含まれる計測センサ（送信機）のリスト（計測センサリスト）が生成される。
【００７９】
次に、統合処理部２４２が行なう処理について、図１０〜１２を参照して説明する。
図１０は、統合処理部２４２が実行するセンサ対応付け処理の詳細を示すフローチャートである。
統合処理部２４２は、対象領域に対する計測センサリストが生成されたら、当該計測センサリストから１つの計測センサ（送信機）を選択する（ステップＳ１００２）。
【００８０】
次に統合処理部２４２は、局所領域テーブル２２２に記憶されたＭ個の局所領域から、１つの局所領域を選択し（ステップＳ１００３）、選択した局所領域に含まれる計測センサが、ステップＳ１００２で選択された計測センサに一致するか否かを判定する（ステップＳ１００４）。
【００８１】
選択した局所領域に含まれる計測センサと、選択された計測センサが一致しない場合は（ステップＳ１００４でＮｏ）、ステップＳ１００５の処理に進む。一方、選択した局所領域に含まれる計測センサと、選択された計測センサが一致する場合は（ステップＳ１００４でＹｅｓ）、計測センサの対応付けが行なわれる（ステップＳ１００５）。計測センサの対応付けでは、選択された局所領域に含まれる全ての計測センサを、選択された計測センサと同一領域内にある他の計測センサであるとし、これら他の計測センサの送信機ＩＤと当該選択された計測センサの送信機ＩＤとが対応づけられて局所座標テーブル２２２に記憶される。
【００８２】
統合処理部２４２は、局所座標テーブル２２２に含まれるＭ個の局所領域全てについてステップＳ１００３〜Ｓ１００５の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１００６）。まだステップＳ１００３〜Ｓ１００５の処理が行われていない局所領域がある場合（ステップＳ１００６でＮｏ）、ステップＳ１００３に戻って局所領域を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての局所領域について処理が終了していれば（ステップＳ１００６でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、計測センサリストに含まれる全ての送信機についてステップＳ１００２〜Ｓ１００６の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１００７）。
【００８３】
まだステップＳ１００２〜Ｓ１００６の処理が行われていない送信機がある場合（ステップＳ１００７でＮｏ）、ステップＳ１００２に戻って他の送信機を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての送信機について処理が終了していれば（ステップＳ１００７でＹｅｓ）、フローを終了する。
【００８４】
以上のように、図１０に示す処理によって、複数の局所領域間で送信機（計測センサ）が対応付けされる。
【００８５】
図１１は、統合処理部２４２が実行する基準座標系上におけるセンサ位置座標補正処理の詳細を示すフローチャートである。各センサの初期位置は、基準座標系に設定された局所領域上のセンサについては局所座標算出部２３０で算出された値とし、それ以外のセンサについては、乱数により与えるとする。
統合処理部２４２は、局所座標テーブル２２２に記憶された基準局所座標から、基準座標系を設定する（ステップＳ１１００）。基準座標系はユーザによる設定操作などに応じて予め定められていてもよく、その設定情報はデータ記憶部２２０の基準領域情報格納部２２３に記憶されている。以下では、説明のため局所領域ＩＤが０である領域が基準座標系を与える規準領域であるとする。統合処理部２４２は、基準座標系を構成する対象領域に対して生成された計測センサリストから１つの計測センサ（送信機＃ｉ）を選択する（ステップＳ１１０１）。そして統合処理部２４２は、選択された送信機＃ｉと同一の局所領域内にある他の送信機（図１０の処理において設定）の集合を送信機集合ｇｉとして、以下の式（７）によって、当該選択された送信機＃ｉの算出位置の補正された座標値ΔＸｉを算出する。
【数７】
【００８６】
式（７）においてＬｉｊは送信機＃ｉと送信機＃ｊとの間の距離を表す。
【００８７】
統合処理部２４２は、計測センサリスト内の全ての送信機についてステップＳ１１０１〜Ｓ１１０２の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１０３）。まだステップＳ１１０１〜Ｓ１１０２の処理が行われていない送信機があれば（ステップＳ１１０３でＮｏ）、ステップＳ１１０１に戻って他の送信機を選択し、以降の処理を繰り返す。
【００８８】
全ての送信機について処理が終了したら（ステップＳ１１０３でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、以下の式（８）より評価式Ｊの値を求め、その値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１１０４）。
【数８】
【００８９】
式（８）において、Ｇは後述するように、送信機間距離が求められている２つの送信機の組合せの集合を表す。
【００９０】
評価式Ｊの値が閾値よりも小さい場合（ステップＳ１１０４でＹｅｓ）、フローを終了する。一方、評価式Ｊの値が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１１０４でＮｏ）、計測センサリストに含まれる全ての送信機が未選択であるとして（ステップＳ１１０５）ステップＳ１１０１に戻り、再び計測センサリストから送信機を選択して以降の処理を繰り返す。
【００９１】
以上のように、図１１に示す処理によって、対象領域に対して生成された計測センサリストに含まれる送信機の位置座標の補正値を求めることができる。
【００９２】
なお、図９〜図１１に示す処理は、１つの対象領域に対して、連続して実行されてもよいが、異なる局所領域を対象として個別に実行されてもよい。
【００９３】
また、他の局所領域と統合可能であると判定された局所領域内で、図１２に示す送信機間距離算出が行なわれてもよい。
【００９４】
図１２は、統合処理部２４２が実行する送信機間距離の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【００９５】
統合処理部２４２は、図８に示す統合領域抽出部２１４による抽出結果と、局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ１２０１）。統合処理部２１４は、統合領域抽出部２４１が他の局所領域と統合可能である局所領域を抽出したか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。統合可能な局所領域が存在しない場合は（ステップＳ１２０２でＮｏ）、処理を終了する。
【００９６】
一方、統合可能な局所領域が存在する場合（ステップＳ１２０２でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、未選択の統合可能領域から一つの局所領域を選択する（ステップＳ１２０３）。統合処理部２４２は、選択された局所領域において、送信機間距離が算出されていない送信機の組合せがあるか否かを判定する（ステップＳ１２０４）。
【００９７】
送信機間距離が算出されていない送信機の組合せが無ければ（ステップＳ１２０４でＮｏ）、ステップＳ１２０２に戻り、以降の処理を繰り返す。一方、送信機間距離が算出されていない送信機の組合せがあれば（ステップＳ１２０４でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、未選択の送信機の組合せを選択する（ステップＳ１２０５）。そして、選択した送信機の組合せについて、送信機間距離とその信頼度を算出し（ステップＳ１２０６）、処理はステップＳ１２０４に戻る。算出された送信機間距離とその信頼度は、局所座標テーブル２２２に記憶される。
【００９８】
送信機間距離は、各局所領域において算出され、局所座標テーブル２２２に記憶されている送信機の位置座標を用いて算出される。例えば、図１３に示す例では、局所領域ＩＤが０である局所領域に含まれる３つの送信機＃０〜＃２の各位置座標及びその信頼度が算出されて局所座標テーブル２２２に記憶されている。この場合、算出位置座標が（Ｘ００，Ｙ００）である送信機＃０と、算出位置座標が（Ｘ０１，Ｙ０１）である送信機＃１のとの間の距離Ｌ０＿０１は、以下の式（９）から算出される。
【数９】
【００９９】
また、このように算出された送信機間距離の信頼度ｗ０＿０１は、一例として、式（１０）に示すように各送信機の位置座標の信頼度ｗ０＿０とｗ０＿１の積で与えられる。
【数１０】
【０１００】
図１３に示す３つの送信機＃０〜＃２の例では、図１４に示すように、送信機＃１と送信機＃２との間の距離Ｌ０＿１２、及び送信機＃２と送信機＃０との間の距離Ｌ０＿２０も式（９）と同様に算出される。また、送信機間距離Ｌ０＿１２の信頼度ｗ０＿１２及び送信機間距離Ｌ０＿２０の信頼度ｗ０＿２０も式（１０）と同様に算出される。
【０１０１】
以上のように、図１２の処理によれば、局所領域における送信機間距離及びその信頼度を算出することができる。
【０１０２】
図９〜図１２に示す処理によって、局所領域における各送信機の位置座標とその信頼度、また送信機間距離とその信頼度を算出することができる。
【０１０３】
局所領域によって送信機関距離の算出結果が異なることに留意する必要がある。図１５では、局所領域ＩＤが０である局所領域と局所領域ＩＤが１である局所領域を示されている。図１５の例では、局所領域ＩＤが０である局所領域において算出された送信機＃１と送信機＃２の送信機間距離Ｌ０＿１２と、局所領域ＩＤが１である局所領域において算出された送信機＃１と送信機＃２の送信機間距離Ｌ１＿１２とでは、その大きさが異なっている。このように、送信機間距離及びその信頼度は、局所領域によって異なると考えられる。
【０１０４】
送信機間の距離は、信頼度が低い送信機間距離の影響を低減させるために、信頼度によって重み付けした送信機間距離の加重平均を用いて算出してもよい。図１５に示す例において、信頼度を用いて算出される送信機＃１と送信機＃２の送信機間距離Ｌ１２は、以下の式（１１）によって与えられる。
【数１１】
【０１０５】
これにより、信頼度の高いデータを優先的に使用して送信機間の距離を算出することができる。
【０１０６】
次に、統合処理部２４２は、送信機間距離の加重平均を用いて無向グラフ上の全局所領域の基準座標系への統合を行う（ステップＳ２００３）。すなわち、各送信機の基準座標系における位置座標を算出する。
【０１０７】
図１７は、図１６に示された各送信機間の距離を、送信機間の加重平均距離によって表した図である。基準座標系上の送信機＃ｉの位置座標Ｘ０＿ｉは、式（８）によって与えられる評価式の値Ｊが最小となるような最適計算を施すことにより算出される。式（８）において集合Ｇは、送信機間距離が算出されている送信機の組み合わせの集合を表す。評価式の値Ｊを最小化するアルゴリズムの一例が、式（７）から得られる修正値を用いて各送信機の位置座標を修正する方法である。統合処理部２４２は、評価式の値Ｊが閾値以下になるまで式（８）による再帰計算を行う。
【０１０８】
例えば図１７に示す例では、送信機＃２との間で送信機間距離が算出された送信機の集合ｇ２は、ｇ２＝｛０，１，３，４，５｝となる。統合処理部２４２は、送信機＃２の位置座標を、当該送信機＃２の算出位置座標と、集合ｇ２に含まれる各送信機と送信機＃２の加重平均距離との差に基づいて、送信機＃２の位置座標を修正する。
【０１０９】
図１８は、送信機＃２の位置座標の修正の様子を示す図である。例えば、送信機＃０の推定算出位置を用いて送信機＃２の位置修正を行う際、両送信機の推定位置より算出される送信機間距離を算出し、算出した送信機間距離の値と信頼度により重み付けした送信機間距離の差を算出する（以降、その差をｎとする）。ｎの値が正である場合、両送信機の推定位置を結んだ直線上で送信機＃０とは反対方向に送信機＃２をｎの量だけ移動した地点の位置座標を、送信機＃２の修正された位置座標とする。ｎの値が負である場合、当該直線上で送信機＃２を送信機＃０に向かってｎの量だけ移動した地点の位置座標を、送信機＃２の修正された位置座標とする。同様に、送信機＃２の位置座標と距離計測を行なった他の送信機（送信機＃１、＃３〜＃５）の位置座標を用いて送信機＃２の位置座標を修正する。
【０１１０】
以上の処理により、基準座標系における各送信機の位置座標が算出される。
【０１１１】
統合処理部４２４は、送受信端末１０の位置座標も算出する（ステップＳ２００４）。送受信端末１０の位置座標は、算出された送信機＃ｉの位置座標と送受信端末１０との間の計測距離により生成される連立方程式を解くことで算出される。例えば送受信端末１０が、送信機＃０〜＃２との間で距離計測を行った場合は、以下の連立方程式（１２）から、送受信端末１０の位置座標が算出される。
【数１２】
【０１１２】
以上のようにして、基準座標系における各送信機及び送受信端末１０の位置座標を算出することが可能となる。
【０１１３】
本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、１つの実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの実施形態に示される構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…送受信端末、２０…位置算出装置、１０１…受信部、１０２…距離計測部、１０３…送信部、２１０…受信部、２２０…データ記憶部、２２１…局所座標テーブル、２２２３…基準領域情報格納部、２４０…局所座標統合部、２４１…統合領域抽出部、２４２…統合処理部、２４３…入出力部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置であって、
それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段と、
前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段と、
統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段と、
を具備する位置算出装置。
【請求項２】
第１の座標算出手段、統合領域抽出手段、及び第２の座標算出手段を備える位置算出装置であって、複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられる位置算出方法であって、
前記第１の座標算出手段は、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出する検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出し、
前記統合領域抽出手段は、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出し、
前記第２の座標算出手段は、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって、重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する位置算出方法。
【請求項３】
複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられるコンピュータを、
それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段、
前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段、
統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記重み付け補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段として機能させるための位置算出プログラム。
【請求項１】
複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置であって、
それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段と、
前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段と、
統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段と、
を具備する位置算出装置。
【請求項２】
第１の座標算出手段、統合領域抽出手段、及び第２の座標算出手段を備える位置算出装置であって、複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられる位置算出方法であって、
前記第１の座標算出手段は、それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出する検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出し、
前記統合領域抽出手段は、前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出し、
前記第２の座標算出手段は、統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって、重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する位置算出方法。
【請求項３】
複数のセンサを備える環境において、当該環境内を移動可能な端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離情報を受信して、当該端末の位置座標を算出する位置算出装置に用いられるコンピュータを、
それぞれ複数のセンサから構成される複数の局所領域を検出し、前記端末と前記複数のセンサそれぞれとの間の距離に基づいて、前記局所領域それぞれにおいて、当該局所領域を構成する複数のセンサの位置座標を算出する第１の座標算出手段、
前記複数の局所領域のうち、所定数のセンサを共有する２つ以上の局所領域を、互いに統合可能な領域として抽出する統合領域抽出手段、
統合可能な領域として抽出された前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて、センサ間距離及びセンサ間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所領域それぞれにおいて算出されたセンサ間距離の信頼度によって重み付けを行なって重み付け補正後のセンサ間距離を算出し、前記重み付け補正後のセンサ間距離に基づいて、前記２つ以上の局所領域を統合した座標系における各センサの位置座標を算出する第２の座標算出手段として機能させるための位置算出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−７５５０５（Ｐ２０１１−７５５０５Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９７０６（Ｐ２００９−２２９７０６）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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