位置算出装置、方法及びプログラム
【課題】局所座標系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。
【解決手段】複数の局所座標系を検出し、端末と複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、局所座標系それぞれにおいて、複数の送信機の位置座標を算出する手段１９２０と、複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出する手段１９３１と、抽出された２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び送信機間距離の信頼度を算出し、２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の補正後の送信機間距離のみを用いて、２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出する手段１９３２と、を具備する。
【解決手段】複数の局所座標系を検出し、端末と複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、局所座標系それぞれにおいて、複数の送信機の位置座標を算出する手段１９２０と、複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出する手段１９３１と、抽出された２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び送信機間距離の信頼度を算出し、２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の補正後の送信機間距離のみを用いて、２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出する手段１９３２と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置算出装置、方法及び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。
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】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５７０２３号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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。
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。
【０００７】
本発明は、上記の事情に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座標系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】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明の位置算出装置は、複数の送信機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送信機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、それぞれ複数の送信機から構成される複数の局所座標系を検出し、前記端末と前記複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、前記局所座標系それぞれにおいて、当該局所座標系を構成する複数の送信機の位置座標を算出する第１の座標算出手段と、前記複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出する統合座標系抽出手段と、統合可能な座標系として抽出された前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び該送信機間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の前記補正後の送信機間距離のみを用いて、前記２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出する第２の座標算出手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、局所座標系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】
【００１０】
【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】第１の実施の形態に係る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】新たな局所座標系における位置座標の定め方を説明するための図。
【図８】統合座標系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】局所座標系の一例を示す図。
【図１４】局所座標系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つの局所座標系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。
【図１９】第２の実施の形態に係る位置算出装置のブロック図。
【図２０】図１９の計測距離テーブルのデータ構成の一例を示す図。
【図２１】図１９の局所座標テーブルのデータ構成の一例を示す図。
【図２２】図１９の位置算出装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図２３Ａ】図１９の局所座標算出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２３Ｂ】図１９の局所座標算出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２４Ａ】図１９の統合可能局所座標系抽出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２４Ｂ】図１９の統合可能局所座標系抽出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２５Ａ】図１９の統合部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２５Ｂ】図１９の統合部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２５Ｃ】図１９の統合部の動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る位置検出装置、位置算出方法及び位置算出プログラムについて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
まず、実施の形態について概略を説明する。
移動物体（例えばユーザが所持する送受信端末）の位置に応じて移動物体との距離を計測できるセンサ（例えば送信機）の組み合わせは時々刻々と異なる。その度に逐一設定される局所的な相対座標系上においてそれらセンサと移動物体の位置を算出する。最終的に、そのように独立に形成された局所的な相対座標系間で共通に存在するセンサの数が一定以上ある場合、それら相対座標系を任意の一つの相対座標系（基準座標系）上に射影することで、距離計測を行ったセンサと移動物体の位置を基準座標系上で算出することができる。しかし、一般的にセンサの移動やセンサ計測精度の低下等により、一部のセンサ推定位置やセンサ計測値の誤差が大きくなった場合、それらの影響が全体に波及する。実施形態では、基準座標系からの距離とセンサ推定位置の信頼度に着目して、一部の推定誤差の影響が全体に波及せずに、センサと移動物体の位置算出を行う。
【００１２】
ただし、局所的な相対座標系上におけるセンサ位置を算出する技術は既知のものを利用し、局所座的な相対標系で算出されるセンサ位置には信頼度が付与されていることを想定する。
（第１の実施形態）
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。
【００１３】
この位置算出システムにおいては、少なくとも２つの局所座標系の統合が行なわれ、１つの局所座標系は少なくとも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による局所座標系ＩＤ０の座標系においては、Ｘ０＿ｉ＝（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）で表される。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
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、局所座標系ＩＤが０である座標系では、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
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。
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。
【００１８】
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が超音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。
【００１９】
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。
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。
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、及び基準座標系情報格納部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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、局所座標系毎に、局所座標系ＩＤ、当該座標系に含まれるセンサ（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、統合可能な局所座標系の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。
【００２２】
基準座標系情報格納部２２３は、基準座標系を与える基準局所座標系の情報を格納する。基準局所座標系は、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い。
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。
【００２３】
局所座標統合部２４０は、統合座標系抽出部２４１、統合処理部２４２及び入出力部２４３を有する。統合座標系抽出部２４１は、所定数以上の送信機を共有する２つの局所座標系を統合可能な局所座標系として抽出し、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座標系の統合処理を行う。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。
【００２４】
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。
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。
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。
【００２５】
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、新規に局所座標系が作成されるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
受信したデータに含まれる局所座標系が、局所座標テーブル２２２に記憶されていない場合には、新規の局所座標系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、新規の局所座標系ＩＤとして生成する（ステップＳ５０３）。
【００２６】
受信したデータに含まれる局所座標系が、既に局所座標テーブル２２２に記憶されている場合には、新規の局所座標系は作成されない（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座標系ＩＤを選択する（ステップＳ５０４）。
【００２７】
局所座標算部５０５は、ステップＳ５０３で新規に作成された局所座標系ＩＤ、又はステップＳ５０４で選択された局所座標系ＩＤに対応する局所座標系を構成する送信機（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、当該局所座標系ＩＤに対応する局所座標系を構成する送信機（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）。新規に局所座標系が検出された場合には、新たに作成された局所座標系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、当該新規の局所座標系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。
【００２８】
一方、ステップＳ５０４で更新対象となる局所座標系ＩＤが選択された場合には、局所座標テーブル２２２において、選択された局所座標系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２３０は、選択された局所座標系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座標系の局所座標系ＩＤに対応して、各センサの位置座標値を追加する。
【００２９】
次に、局所座標統合部２４０では、統合座標系抽出部２４１が、局所座標テーブル２２２に記憶されている局所座標系のうち統合できる座標系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。
統合処理部２４２は、判定結果に基づいて局所座標系を統合する（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。
【００３０】
なお、図５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。
【００３１】
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。
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。
【００３２】
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座標系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）。
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座標系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座標系の局所座標系ＩＤを処理対象として選択する（ステップＳ６０５）。
【００３３】
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座標系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座標系が構成されるものとして、局所座標算出部２３０は、当該新たな局所座標系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座標系の情報には、この新たな局所座標系の局所座標系ＩＤ、当該局所座標系の代表送信機の情報、その位置座標等が含まれる。局所座標系ＩＤは、例えば０から連番で付与されてもよい。
【００３４】
図７は、新たな局所座標系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つの代表送信機のうち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、新たな局所座標系における座標系が設定される。局所座標テーブル２２２には、この新たな局所座標系に付与された局所座標系ＩＤと、座標系を規定する代表送信機ＩＤが記憶される。
【００３５】
局所座標算出部２３０は、ステップＳ６０５で選択された局所座標系ＩＤ、又はステップＳ６０６で新たに付与された局所座標系ＩＤを処理対象座標系のＩＤとし、当該処理対象座標系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、処理対象座標系に含まれる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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
例えば局所座標系ＩＤが０である局所座標系において、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。
【００３８】
【数１】
ここで、（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）（＝Ｘ＿０）は、局所座標系ＩＤが０である局所座標系における送信機＃ｉの位置座標を表す。また、時刻ｔにおける当該局所座標系での送受信端末１０の位置座標は、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００３９】
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）。
【００４０】
【数２】
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）。
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、選択された局所座標系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。
【００４１】
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。局所座標系ＩＤが０である局所座標系において、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。
【００４２】
【数３】
【００４３】
【数４】
また、局所座標系ＩＤが０である局所座標系において、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。
【００４４】
【数５】
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、このとき局所座標系ＩＤが0である局所座標系において、算出された位置座標全体の精度指標を示す信頼度Ｗ0を算出する。信頼度Ｗ0としては、例えば局所座標系ＩＤが0である局所座標系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。
【００４５】
【数６】
算出された局所座標系の信頼度及び送信機位置座標の信頼度は、当該局所座標系の局所座標系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。
図１３に示す例では、局所座標系ＩＤが０である局所座標系上に、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。
【００４６】
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。
【００４７】
なお、ステップＳ６１５では、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、他のデータは削除する。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。
【００４８】
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。
図８は、統合座標系抽出部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。
まず統合座標系抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ８０１）。統合座標系抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２に記憶された局所座標系から、２つの局所座標系を選ぶ全ての組合せを生成する（ステップＳ８０２）。統合座標系抽出部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）。
【００４９】
統合座標系抽出部２４１は、選択された２つの局所座標系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、統合座標系抽出部２４１は、２つの局所座標系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つの局所座標系に共有されている場合（ステップＳ８０５でＹｅｓ）、これら２つの座標系は統合可能であると判定され、互いに統合可能な座標系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「統合可能な座標系ＩＤ」として第２のＩＤが記憶され、逆に、第２のＩＤに対応する「統合可能な座標系ＩＤ」として第１のＩＤが記憶される。
【００５０】
次に、統合座標系抽出部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）、統合座標系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。また統合座標系抽出部２４１は、各局所座標系について、当該局所座標系と統合可能な局所座標系のリスト（統合対象リスト）を生成し、統合処理部２４２に送信する。
【００５１】
統合座標系抽出部２４１が、統合可能な局所座標系を抽出したら、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、一つの局所座標系（対象座標系）に対して、統合可能な局所座標系毎に計測センサリストを生成し（図９）、当該対象座標系及び当該対象座標系と統合可能な他の統合座標系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）。
【００５２】
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。
統合処理部２４２は、統合座標系抽出部２４１から統合座標系の抽出結果を受信したら（ステップＳ９０１）、１つの局所座標系（対象座標系）についての統合対象リストから、当該対象座標系と統合可能な統合座標系のうち１つの座標系の局所座標系ＩＤを選択する（ステップＳ９０２）。
【００５３】
統合処理部２４２は、選択された統合座標系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、選択された対象座標系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）。
【００５４】
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）。
【００５５】
統合処理部２４２は、選択した局所座標系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、対象座標系と統合可能な全ての統合座標系についてステップＳ９０２〜Ｓ９０６の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ９０７）。
【００５６】
まだステップＳ９０３〜Ｓ９０６の処理が行われていない局所座標系がある場合（ステップＳ９０７でＮｏ）、ステップＳ９０２に戻って他の局所座標系を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、対象座標系と統合可能な全ての統合座標系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。
【００５７】
以上のように、図９に示す処理によって、１つの局所座標系に対して統合可能な局所座標系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。
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、対象座標系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）。
【００５８】
次に統合処理部２４２は、局所座標系テーブル２２２に記憶されたＸ個の局所座標系から、１つの局所座標系を選択し（ステップＳ１００３）、選択した局所座標系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）。
【００５９】
選択した局所座標系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、選択した局所座標系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、選択された局所座標系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座標系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。
【００６０】
統合処理部２４２は、局所座標テーブル２２２に含まれるＸ個の局所座標系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座標系がある場合（ステップＳ１００６でＮｏ）、ステップＳ１００３に戻って局所座標系を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての局所座標系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）。
【００６１】
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。
【００６２】
以上のように、図１０に示す処理によって、複数の局所座標系間で送信機（計測センサ）が対応付けされる。
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座標系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の基準座標系情報格納部２２３に記憶されている。以下では、説明のため局所座標系ＩＤが０である座標系が基準座標系であるとする。統合処理部２４２は、基準座標系を構成する対象座標系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と同一の局所座標系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。
【００６３】
【数７】
式（７）においてＬ0_ｉｊは送信機＃ｉと送信機＃ｊとの間の送信機間距離を表す。
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。
【００６４】
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）。
【００６５】
【数８】
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。
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。
【００６６】
以上のように、図１１に示す処理によって、対象座標系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。
なお、図９〜図１１に示す処理は、１つの対象座標系に対して、連続して実行されてもよいが、異なる局所座標系を対象として個別に実行されてもよい。
【００６７】
また、他の局所座標系と統合可能であると判定された局所座標系内で、図１２に示す送信機間距離算出が行なわれてもよい。
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。
統合処理部２４２は、図８に示す統合座標系抽出部２４１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２４２は、統合座標系抽出部２４１が他の局所座標系と統合可能である局所座標系を抽出したか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。統合可能な局所座標系が存在しない場合は（ステップＳ１２０２でＮｏ）、処理を終了する。
【００６８】
一方、統合可能な局所座標系が存在する場合（ステップＳ１２０２でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、未選択の統合可能座標系から一つの局所座標系を選択する（ステップＳ１２０３）。統合処理部２４２は、選択された局所座標系において、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）。
【００６９】
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。
【００７０】
送信機間距離は、各局所座標系において算出され、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、局所座標系ＩＤが０である局所座標系に含まれる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。
【００７１】
【数９】
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。
【００７２】
【数１０】
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。
【００７３】
以上のように、図１２の処理によれば、局所座標系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。
図９〜図１２に示す処理によって、局所座標系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。
【００７４】
局所座標系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、局所座標系ＩＤが０である局所座標系と局所座標系ＩＤが１である局所座標系を示されている。図１５の例では、局所座標系ＩＤが０である局所座標系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、局所座標系ＩＤが１である局所座標系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、局所座標系によって異なると考えられる。
【００７５】
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。
【００７６】
【数１１】
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。
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座標系の基準座標系への統合を行う。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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
統合処理部２４２は、送受信端末１０の位置座標も算出する。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。
【００８１】
【数１２】
以上の第１の実施の形態によれば、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。また、センサの移動やセンサ計測精度の低下等により一部のセンサ推定位置やセンサ計測値の誤差が大きくなった場合でも、それらの影響を低減しながら各局所的な相対座標系を統合することが可能となる。さらに、障害物がある等の理由で、移動物体までの距離計測が困難であるセンサ位置も、局所的相対座標系の統合により、一つの相対座標系上で求めることが可能になる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、信頼度の高いセンサから順に算出位置を確定し、信頼度の高いセンサ位置のみを用いて移動物体の位置を算出する。これによって、基準座標系を常に移動物体が存在する局所座標系と設定することで、基準座標系から物理的に離れた距離に存在する局所座標系上のセンサ位置推定誤差は大きくなるが、移動物体が近づくにつれてセンサ位置推定誤差を小さくすることができる。
【００８３】
本実施の形態の位置算出装置について図１９を参照して説明する。
本実施の形態の位置算出装置１９００は、受信部２１０、データ記録部１９１０、局所座標算出部１９２０、局所座標統合部１９３０を含む。データ記録部１９１０は、計測距離テーブル１９１１、局所座標テーブル１９１２、基準局所座標系ＩＤ１９１３を記録している。局所座標統合部１９３０は、統合可能局所座標系抽出部１９３１、統合部１９３２、入出力部２４３を含む。
【００８４】
計測距離テーブル１９１１は、図２０に示されるように、各送信機の送信機ＩＤ（＃ｉ）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）を含んでいる。
局所座標テーブル１９１２は、図２１に示されるように、局所座標系毎に、局所座標系ＩＤ、当該座標系に含まれる送信機ＩＤ、各送信機の座標、最新位置算出時刻、各送信機と送受信端末１０との間の計測距離、後述する信頼度、統合可能な局所座標系のＩＤ、平均の計測距離、及び送受信端末１０の位置座標に加え、基準局所座標系からの距離を含んでいる。各送受信機間の計測距離とは、各送信機と送受信端末との計測距離を示す。
【００８５】
基準局所座標系ＩＤ１９１３は、基準局所座標系のＩＤである。
局所座標算出部１９２０は、データ記録部１９１０に記録されているテーブルを用いて局所座標系を算出する。詳細な動作については後に図２３Ａ及び図２３Ｂを参照して説明する。
局所座標統合部１９３０は、局所座標テーブル１９１２に格納されている局所座標系を統合する。より詳しくは、データ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２と基準局所座標系ＩＤを取得して局所座標テーブル１９１２に記録されている各局所座標系を統合できるか否かを判定し、統合可能な局所領域上に存在する各送信機間距離の算出を信頼度に基づいて行い、局所座標テーブル１９１２の情報と判定結果を用いて局所座標系の統合を行う。局所座標統合部１９３０に含まれる統合可能局所座標系抽出部１９３１の詳細な動作については後に図２４Ａ及び図２４Ｂを参照して説明する。局所座標統合部１９３０に含まれる統合部１９３２の詳細な動作については後に図２５Ａ、図２５Ｂ、及び図２５Ｃを参照して説明する。
【００８６】
次に、位置算出装置１９００の動作の一例について図２２を参照して説明する。
受信部２１０が、送受信端末１０から送信機ＩＤ、計測時刻、及び距離計測結果（計測距離）を受信する（ステップＳ２２０１）。受信部２１０は、受信結果をデータ記録部１９１０の計測距離テーブル１９１１に追加するとともに、局所座標算出部１９２０に渡す。
【００８７】
局所座標算出部１９２０が受信部２１０から送信機ＩＤ、計測時刻、距離計測結果（計測距離）を受け取ると、局所座標算出部１９２０がデータ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２を取り出し、受け取った送信機ＩＤにより送信機の組み合わせが新規組み合わせであるか否かを判定する（ステップＳ２２０２）。新規組み合わせである場合にはステップＳ２２０３に進み、新規組み合わせではない場合（つまり、受信したデータで作成される局所座標系は、局所座標テーブル１９１２に既に含まれている場合）にはステップＳ２２０４に進む。
【００８８】
局所座標算出部１９２０が、新規局所座標系ＩＤを作成し、計測した送信機ＩＤの中から３つの代表送信機を選定し、局所座標系を設定し、ステップＳ２２０５に進む（ステップＳ２２０３）。一方、局所座標算出部１９２０が局所座標テーブル１９１２に記録済みの局所座標系ＩＤの中で更新対象となる局所座標系ＩＤ（すなわち、ステップＳ２２０１で受信した送信機ＩＤに対応するＩＤ）を選択し、ステップＳ２２０５に進む（ステップＳ２２０４）。
【００８９】
局所座標算出部１９２０が、ステップＳ２２０３で作成された局所座標系ＩＤ、又はステップＳ２２０４で選択された局所座標系ＩＤに対応する送信機座標値、最新位置算出時刻、各送受信機間の計測距離、信頼度、統合可能な局所座標系ＩＤ、基準局所座標系からの距離、平均計測距離、端末位置を算出し、データ記録部１９１０の情報を更新する（ステップＳ２２０５）。ステップＳ２２０３で新規局所座標系ＩＤを作成する場合には、局所座標テーブル１９１２に新たに作成した局所座標系ＩＤと対応づけて、算出した送信機座標値、最新位置算出時刻、信頼度、統合可能な局所座標系ＩＤ、基準局所座標系からの距離、平均計測距離、端末位置を算出し、データ記録部１９１０に記録する。
【００９０】
統合可能局所座標系抽出部１９３１がデータ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２と基準局所座標系ＩＤを取得して局所座標テーブル１９１２に記録されている各局所座標系を統合できるか否かを判定し、局所座標テーブル１９１２の情報と判定結果を統合部１９３２に受け渡してステップＳ２２０７に進む（ステップＳ２２０６）。
【００９１】
統合部１９３２が統合可能な局所領域上に存在する各送信機間距離の算出を信頼度に基づいて行う（ステップＳ２２０７）。
統合部１９３２がステップＳ２２０６より受け取った局所座標テーブル１９１２の情報と各局所座標系を統合可能か否かの判定結果を用いて局所座標系の統合を行い、基準局所座標系上で算出された送信機位置を算出しステップＳ２２０９に進む（ステップＳ２２０８）。
【００９２】
統合された送信機位置と距離計測値を用いて基準座標系上における送受信端末位置を算出し、入出力部を介して統合結果を出力する（ステップＳ２２０９）。なお、統合結果を出力するのではなく、データ記録部１９１０に記録することとしてもよい。また、基準局所座標系は移動物体の存在する局所座標系に設定するといったように、動的に設定できるとしてもよい。
【００９３】
また、図２２では局所座標算出部１９２０の処理の後に続けて局所座標統合部１９３０の処理を実施する例を記載したが、局所座標算出部１９２０の処理と局所座標統合部１９３０の処理を分離し、局所座標算出部１９２０はデータ記録部１９１０の局所座標テーブル１９１２を更新して処理を終了することとし、局所座標統合部１９３０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２２のステップＳ２２０６の処理を開始することとしてもよい。
【００９４】
次に、局所座標算出部１９２０の動作の一例について図２３Ａ及び図２３Ｂを参照して説明する。
局所座標算出部１９２０は、データ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２（図２１）を取得する（ステップＳ６０１）。取得した局所座標テーブル１９１２において局所座標系ＩＤごとに記録されている送信機ＩＤを参照し、計測結果から取得した送信機ＩＤの組み合わせが局所座標テーブル１９１２に記録されているかどうかの判定を行う（ステップＳ２３０１）。記録されている場合はステップＳ２３０２に進み、記録されていない場合はステップＳ２３０３に進む。
【００９５】
以前にデータ記録部１９１０にて記録された送信機ＩＤの組み合わせであることが判定された場合には、データ記録部１９１０から図２１に示す局所座標テーブル１９１２を読み出し、それまでに計測された該当局所座標系上の各送受信機間の計測距離と、座標系を設定する代表送信機ＩＤの取得を行い、Ｓ２３０４に進む（ステップＳ２３０２）。
【００９６】
一方、新たな送信機ＩＤの組み合わせである場合には、それら組み合わせに対して局所座標テーブル１９１２を参照することで割り当てられていないユニークな局所座標系ＩＤを新たに割り当てる（ステップＳ２３０３）。このとき、局所座標系ＩＤは０から順に連番で付与していく。また、計測結果より取得された送信機の中から３つの代表送信機を任意に選択し、図７に示すように、任意２つの代表送信機をｘ軸上に設定し、片方を原点とする。さらに＋ｙ軸方向を残りの代表送信機の存在する方向とすることで、局所座標系における座標系を設定する。局所座標テーブル１９１２に新たに付与された局所座標系ＩＤと座標系を設定する代表送信機ＩＤをデータ記録部１９１０に記録し（図２１を更新し）、Ｓ２３０４に進む（ステップＳ２３０３）。
【００９７】
図２１から、Ｓ２３０２で選択した、又はＳ２３０３で設定した局所座標系ＩＤに対応する情報を取得する（ステップＳ２３０４）。データ記録部１９１０から計測距離テーブル１９１１の情報を取得し（ステップＳ２３０５）、計測結果より取得した送信機ＩＤに対応する複数時刻の計測結果を用いて、計測結果より取得した送信機ＩＤで構成される局所座標系における各送信機の相対座標を算出する（Ｓ２３０６〜Ｓ２３０９）。
【００９８】
具体的には、最新の計測結果から取得された送信機数をＭ、これまでに記録された該当送信機と送受信端末間の距離情報（Ｎ時刻分の距離情報）数をＮとしたとき、特許文献１に記載の方法を用いると、ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎを満たす場合に予め定めた関係式を用いて各送信機の相対距離が算出可能となる。また、１つの送信機が原点にあり、他の１つの送信機がＸ軸上にあるとの前提条件を追加すると、推定すべき変数は送信機の二次元位置座標２Ｍ−３個（三次元位置座標の場合は３Ｍ−６個）、送受信端末の二次元位置座標２Ｎ個（三次元位置座標の場合は３Ｎ個）となる。一方、条件式の数はＭＮ個となる。したがって、ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎ−３（３次元座標の場合はＭＮ≧３Ｍ＋３Ｎ−６）の条件式を満たす場合、各時刻における送受信端末の位置推定の算出が可能となる。例えば、送信機の数が３個の場合、Ｎ≧３となるため、３時刻分以上の各送信機までの距離情報が取得できれば各送信機と送受信端末の位置推定が可能となる。
【００９９】
局所座標系ＩＤ＃０における送信機と送受信端末の位置推定で用いる条件式は上式（２）を用いて算出する。ただし、添え字ｉは送信機ＩＤとし、ｔ、ｔ１、ｔ２は異なる時刻であるとする。また、（ｘ０ｉ，ｙ０ｉ）、（ｘ０ｈ（ｔ），ｙ０ｈ（ｔ））はそれぞれ局所座標系０における送信機ＩＤ０の位置と時刻ｔにおける送受信端末の位置である。
【０１００】
上記連立方程式を解くことにより、時刻ｔにおける送信機と送受信端末の位置を算出することができる。
算出した各送信機位置の信頼度を算出する（ステップＳ２３１０）。信頼度としては、例えば推定位置の微分変動量ｆや、送信機と送受信端末の推定位置から算出される距離と実際の距離計測値の差のノルムｇを含む関数等がある。例えば、局所座標系ＩＤ０における送信機ｉの尤度ｗ０＿ｉは上式（３）、（４）及び（５）でＸをｘにＹをｙに変更したもので示される。ここでα、βは重み係数であり、０以上の値を持つ。
【０１０１】
また、このとき（局所座標系ＩＤ＃ｉ上で）算出された推定位置全体の精度指標を示す信頼度Ｗｉは上式（６）を使用して算出する。信頼度Ｗｉとしては、例えば局所座標系ｉの座標系を設定する３つの代表送信機推定位置の尤度の積があげられる（上式（６）、Ｓ：代表送信機ＩＤ）。
【０１０２】
Ｓ２３１０で推定された送信機位置から該当局所座標系上の各送信機間距離とその信頼度を算出する（ステップＳ２３１１）。例えば、局所座標系＃０上で推定された送信機＃０の推定位置（ｘ００、ｙ００）と送信機＃１の推定位置（ｘ０１、ｙ０１）間の推定距離Ｌ０＿０１は上式（９）のように算出する。
【０１０３】
推定した送信機間距離の信頼度としては、例えばＳ２３１０により算出された送信機推定位置の信頼度の積が挙げられる（例えば局所座標系＃０上のセンサＩＤ＃０−＃１間の距離信頼度（上式（１０）））。局所座標系における送信機及び送受信端末の推定位置と推定位置の信頼度、そして送信機間距離と送信機間距離の信頼度を局所座標系ＩＤに対応付けて、データ記録部１９１０へ渡す（すなわち、図２１を更新する）（ステップＳ２３１２）。
【０１０４】
そして、計測距離テーブル１９１１の一部のデータを削除する（ステップＳ２３１３）。なお、削除対象となるデータは、例えば、予め定めた数の新しい時刻のデータ以外は削除、予め定めた個数のデータのみ削除、何らかの方法で各データに評価値を付与し、評価値の低いものから順に削除、などの方法がある。また、データを削除せずに局所座標算出部１９２０の処理を終了してもよい。
【０１０５】
次に、統合可能局所座標系抽出部１９３１の動作の一例について図２４Ａ及び図２４Ｂを参照して説明する。統合可能局所座標系抽出部１９３１は、予め定めた数以上の個数の送信機を共有している局所座標系が統合可能であると判定した場合に（ステップＳ２４０２）、統合可能な局所座標系ＩＤ同士の対応関係を記録した統合局所座標系ＩＤリストを作成する（ステップＳ２４０８）。
【０１０６】
まずデータ記録部１９１０からデータ記録部１９１０に記録されている全ての局所座標テーブル１９１２を取得する（ステップＳ８０１）。取得した局所座標テーブル１９１２に記録されている局所座標系の数Ｘを算出し、Ｘ個の局所座標系ＩＤから２つの局所座標系ＩＤを選び出す全組合せを生成する（ステップＳ８０２）。Ｘは最新に記録された局所座標系ＩＤに１を加えた数となる。
【０１０７】
Ｘ個の局所座標系の中から２つを選び出す組み合わせの中で、未選択の組み合わせがあるかどうかを判定する（ステップＳ２４０１）。未選択の組み合わせがある場合、ステップＳ８０３に進む。未選択の組み合わせが無い場合、ステップＳ２４０４に進む。なお、Ｘ個の局所座標系の中から２つを選び出す組み合わせが未選択か選択済みかを判定するための方法の一例としては、バッファを設けて、選択済みの局所座標系ＩＤの組み合わせを順次バッファに追記し、バッファを参照する方法がある。
【０１０８】
Ｘ個の局所座標系の中から２つを選び出す組み合わせの中で未選択の組み合わせを１つ選択し、ステップＳ８０４に進む（ステップＳ８０３）。
局所座標テーブル１９１２の中から選択された２つの局所座標系ＩＤそれぞれに含まれる送信機ＩＤのリストを取得する（ステップＳ８０４）。説明のため、選択された局所座標系ＩＤをそれぞれＩＤ１、ＩＤ２とする。局所座標系ＩＤ１に含まれる送信機ＩＤのリストと、局所座標系ＩＤ２に含まれる送信機ＩＤのリスト双方に含まれる送信機ＩＤの数を算出し、ステップＳ２４０２に進む（ステップＳ８０４）。
【０１０９】
算出された双方の送信機ＩＤリストに含まれる送信機の数が予め定めた局所座標系統合可否判断閾値（例えば３）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０２）。算出された双方の送信機ＩＤリストに含まれる送信機の数が予め定めた局所座標系統合可否判断閾値以上の場合には、ステップＳ８０３で選択された２つの局所座標系（局所座標系ＩＤ１、局所座標系ＩＤ２で特定される２つの局所座標系）は統合可能と判断し、ステップＳ２４０３に進む。算出された双方の送信機ＩＤリストに含まれる送信機の数が予め定めた局所座標系統合可否判断閾値よりも小さな値の場合には、ステップＳ８０３で選択された２つの局所座標系（局所座標系ＩＤ１、局所座標系ＩＤ２で特定される２つの局所座標系）は統合不可能と判定し、ステップＳ２４０１に戻る。
【０１１０】
データ記録部１９１０の図２１の局所座標系ＩＤ１に対する「統合可能な領域ＩＤ」に局所座標系ＩＤ２を追記し、データ記録部１９１０の図２１の局所座標系ＩＤ２に対する「統合可能な領域ＩＤ」に局所座標系域ＩＤ１を追記する（ステップＳ２４０３）。
【０１１１】
データ記録部１９１０より、局所座標テーブル１９１２と基準局所座標系ＩＤを取得する（ステップＳ２４０４）。次に、基準局所座標系から統合可能な各局所座標系の抽出を行い、統合局所座標系リストを作成する（ステップＳ２４０５〜Ｓ２４１１）。また、統合可能な各局所座標系の基準局所座標系からの距離の算出を行う。
【０１１２】
基準局所座標系ＩＤを統合局所座標系ＩＤリストに追加し、基準局所座標系ＩＤを統合局所座標系ＩＤの初期値とする（ステップＳ２４０５）。また、図２１中の基準局所座標系ＩＤに対応する「基準局所座標系からの距離」を０と設定し、基準局所座標系からの距離Ｄの初期値を１とする。
統合局所座標系ＩＤの「統合可能な局所座標系ＩＤ」の中で未選択の局所座標系ＩＤがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２４０６）。未選択の局所座標系ＩＤがある場合はＳ２４０７へ進み未選択の局所座標系ＩＤのうちの１つを選択し（ステップＳ２４０７）、全て選択済みである場合はＳ２４０９に進む。
【０１１３】
ステップＳ２４０７で選択された局所座標系ＩＤを統合局所座標系ＩＤリストに追加し、図２１中の選択された局所座標系ＩＤに対応付けられた「基準局所座標系ＩＤからの距離」にＤの値を記録し、選択された局所座標系を選択済みとする（ステップＳ２４０８）。
【０１１４】
基準座標系からの距離がＤである局所座標系のうち、統合局所座標系ＩＤに格納されたことのない局所座標系があるかどうかの判定を行う（ステップＳ２４０９）。ある場合はステップＳ２４１０に進み、ない場合はステップＳ２４１１に進む。
基準座標系からの距離がＤである局所座標系の中から統合局所座標系ＩＤに格納されたことのない局所座標系ＩＤを１つ選択し、選択された局所座標系ＩＤを新たな統合局所座標系ＩＤとする（ステップＳ２４１０）。距離Ｄである全ての局所領域ＩＤが統合局所座標系ＩＤに格納された場合、Ｄの値を１つ加算させる。
図２１の局所座標テーブル１９１２と統合局所座標系ＩＤリストを統合部１９３２に渡すとともに、図２１の局所座標テーブル１９１２と統合局所座標系ＩＤリストを更新する（ステップＳ２４１１）。
【０１１５】
次に、統合部１９３２の動作の一例について図２５Ａ、図２５Ｂ、及び図２５Ｃを参照して説明する。基準座標系から統合可能な全局所座標系の組み合わせに対して、以下の処理を行うことで基準座標系における全送信機と送受信端末の位置を算出する。
統合可能局所座標系抽出部１９３１より図２１の局所座標テーブル１９１２と統合局所座標系ＩＤリストを受け取る（ステップＳ２５０１）。
【０１１６】
統合局所座標系ＩＤリストの中で未選択の局所座標系があるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０２）。未選択の局所座標系がある場合はステップＳ２５０３へ、ない場合はステップＳ２５０８へ進む。
未選択の局所座標系ＩＤを１つ選択し、選択された局所座標系ＩＤを選択済と設定する（ステップＳ２５０３）。
ステップＳ２５０３で選択された局所座標系ＩＤに対応付けられた図２１内の「送信機間距離」を構成する送信機ＩＤの組合せの内、未選択の送信機の組合せがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０４）。ある場合はステップＳ２５０５に進み、ない場合はステップＳ２５０２に戻る。
【０１１７】
未選択の送信機ＩＤの組み合わせを選択し（ステップＳ２５０５）、統合局所領域ＩＤリスト内に格納された局所座標系ＩＤの中で、ステップＳ２５０３で選択されなかった各局所座標系ＩＤに対応付けられた「送信機間距離」の中で、ステップＳ２５０５で選択された送信機ＩＤの組合せがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０６）。ある場合はステップＳ２５０７に進み、ない場合はステップＳ２５０４に戻る。
【０１１８】
ステップＳ２５０５で選択された送信機ＩＤの組合せと同じ組合せを持つ、ステップＳ２５０３で選択された局所座標系以外の局所座標系で算出された送信機間距離を信頼度により統合し、統合された送信機間距離の算出結果を記録する（ステップＳ２５０７）。距離を統合した送信機の組合せは処理済と設定し、Ｓ２５０４に戻る。図１５の例における、信頼度を用いたセンサ間距離Ｌ１２の算出法を上式（１１）に示す。これにより、信頼度の高いものを優先した送信機間距離推定が可能となる。
【０１１９】
統合可能局所座標系抽出部１９３１より図２１の局所座標テーブル１９１２の情報と信頼度を用いた各送信機間距離の算出結果を受け取る（ステップＳ２５０８）。また、基準局所座標系からの距離Ｄの初期値を０とする。
図２１の内「基準局所座標系からの距離」がＤである未選択の局所座標系ＩＤがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０９）。未選択の局所座標系ＩＤが存在する場合はステップＳ２５１０へ進み、ない場合はステップＳ２５１６へ進む。
【０１２０】
未選択の局所座標系の中から一つの局所座標系を選択し、選択された局所座標系を選択済みと設定する（ステップＳ２５１０）。ただし、初回時では基準局所座標系ＩＤを選択する。
選択された局所座標系において未選択の送信機ＩＤがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５１１）。ある場合はステップＳ２５１２へ進み、ない場合はＳ２５０９に戻る。
【０１２１】
Ｓ２５１０で選択された局所座標計上の送信機ＩＤの中で信頼度の最も大きい送信機を選択する（ステップＳ２５１２）。ここで、説明のため、選択されたセンサＩＤをｉとする。
送信機ｉと信頼度を用いた送信機間距離を行った送信機の内、信頼度が予め設定した閾値より信頼度の高い送信機があるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５１３）。ある場合はＳ２５１４へ進み、ない場合はＳ２５１１へ戻る。
【０１２２】
送信機ｉと信頼度を用いた送信機間距離を行った送信機の内、信頼度が予め設定した閾値より信頼度の高い送信機を全て選択し、信頼度の高い順に上式（７）の集合ｇｉに加える（ステップＳ２５１４）。
上式（７）を用いて送信機ｉの位置修正移動量であるΔｘｉを算出し、送信機ｉを選択済みと設定する（ステップＳ２５１５）。ただし、各送信機の初期値は以下のように設定する。基準座標系上の代表送信機の内、原点に設定された代表送信機位置を（０、０）とし、ｘ軸上に設定された代表送信機のｙ座標を０とする。残り全ての送信機初期位置を乱数によりランダムに与える。
【０１２３】
Ｄの値に１加算した後（ステップＳ２５１６）、Ｄの値が図２１中の「基準座標系からの距離」の最大値以下であるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５１７）。最大値以下である場合は、ステップＳ２５０９に戻り、最大値よりも大きな値である場合はステップＳ２５１８に進む。
【０１２４】
推定された送信機位置の評価を上式（８）により行う（ステップＳ２５１８）。上式（８）の評価値が予め設定した閾値よりも小さい場合にはステップＳ２５２０へ進み、閾値以上の場合にはステップＳ２５１９へ進む。
全ての局所座標系の選択判定結果と送信機の選択判定結果を未選択とし、基準局所座標系からの距離Ｄを０に設定し、ステップＳ２５０９に戻る（ステップＳ２５１９）。
【０１２５】
ステップＳ２５０７で算出された基準座標系上における各送信機位置と信頼度を用いた送信機間距離の逆数をそれぞれノードとコストし、ダイクストラ法により、各ノード（送信機推定位置）のコスト計算を行う（ステップＳ２５２０）。ただし、ダイクストラ法において基準座標系上の原点に設定された送信機位置をスタートノードとする。
【０１２６】
ステップＳ２５２０で算出された各送信機位置のコストのうち、最も小さいものから予め設定された数（例えば３つ）の送信機ＩＤの組み合わせを選択する（ステップＳ２５２１）。
基準座標系上における選択された３つの送信機の推定位置と、送受信端末までの距離計測値を用いた連立方程式を解くことにより送受信端末の位置を算出する（ステップＳ２５２２）。例えば、送信機ＩＤ０、１、２が選択された場合の連立方程式は上式（１２）でＸをｘにＹをｙに変更したものである。ただし（ｘｉ、ｙｉ）、（ｘｈ（ｔ）、ｙｈ（ｔ））はそれぞれ基準局所座標系上における送信機ＩＤｉの位置と時刻ｔにおける送受信端末位置である。
【０１２７】
基準座標系上における送信機と送受信端末の推定位置を入出力部に送信し（ステップＳ２５２３）、統合部１９３２の処理を終了する。
以上の第２の実施形態によれば、基準座標系を常に移動物体が存在する局所座標系と設定することで、基準座標系から物理的に離れた距離に存在する局所座標系上のセンサの位置推定誤差は比較的大きいが、移動物体が近づくにつれてセンサ位置推定誤差を小さくすることができる。例えば、移動物体のナビゲーションにおいて、目的のランドマークが遠い場合は大まかな説明で十分であり、近づくにつれて細かいナビゲーションが必要となる場合に有効である。
【０１２８】
また、上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の位置算出装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の位置算出装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本願発明における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記録媒体も含まれる。
また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本発明における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【０１２９】
なお、本願発明におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
また、本願発明の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０１３０】
なお、本発明は上記実施形態そのまま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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
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、２２３…基準座標系情報格納部、２４０…局所座標統合部、２４１…統合座標系抽出部、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、方法及び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。
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】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５７０２３号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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。
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。
【０００７】
本発明は、上記の事情に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座標系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】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明の位置算出装置は、複数の送信機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送信機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、それぞれ複数の送信機から構成される複数の局所座標系を検出し、前記端末と前記複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、前記局所座標系それぞれにおいて、当該局所座標系を構成する複数の送信機の位置座標を算出する第１の座標算出手段と、前記複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出する統合座標系抽出手段と、統合可能な座標系として抽出された前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び該送信機間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の前記補正後の送信機間距離のみを用いて、前記２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出する第２の座標算出手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、局所座標系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】
【００１０】
【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】第１の実施の形態に係る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】新たな局所座標系における位置座標の定め方を説明するための図。
【図８】統合座標系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】局所座標系の一例を示す図。
【図１４】局所座標系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つの局所座標系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。
【図１９】第２の実施の形態に係る位置算出装置のブロック図。
【図２０】図１９の計測距離テーブルのデータ構成の一例を示す図。
【図２１】図１９の局所座標テーブルのデータ構成の一例を示す図。
【図２２】図１９の位置算出装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図２３Ａ】図１９の局所座標算出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２３Ｂ】図１９の局所座標算出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２４Ａ】図１９の統合可能局所座標系抽出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２４Ｂ】図１９の統合可能局所座標系抽出部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２５Ａ】図１９の統合部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２５Ｂ】図１９の統合部の動作の一例を示すフローチャート。
【図２５Ｃ】図１９の統合部の動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る位置検出装置、位置算出方法及び位置算出プログラムについて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
まず、実施の形態について概略を説明する。
移動物体（例えばユーザが所持する送受信端末）の位置に応じて移動物体との距離を計測できるセンサ（例えば送信機）の組み合わせは時々刻々と異なる。その度に逐一設定される局所的な相対座標系上においてそれらセンサと移動物体の位置を算出する。最終的に、そのように独立に形成された局所的な相対座標系間で共通に存在するセンサの数が一定以上ある場合、それら相対座標系を任意の一つの相対座標系（基準座標系）上に射影することで、距離計測を行ったセンサと移動物体の位置を基準座標系上で算出することができる。しかし、一般的にセンサの移動やセンサ計測精度の低下等により、一部のセンサ推定位置やセンサ計測値の誤差が大きくなった場合、それらの影響が全体に波及する。実施形態では、基準座標系からの距離とセンサ推定位置の信頼度に着目して、一部の推定誤差の影響が全体に波及せずに、センサと移動物体の位置算出を行う。
【００１２】
ただし、局所的な相対座標系上におけるセンサ位置を算出する技術は既知のものを利用し、局所座的な相対標系で算出されるセンサ位置には信頼度が付与されていることを想定する。
（第１の実施形態）
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。
【００１３】
この位置算出システムにおいては、少なくとも２つの局所座標系の統合が行なわれ、１つの局所座標系は少なくとも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による局所座標系ＩＤ０の座標系においては、Ｘ０＿ｉ＝（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）で表される。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
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、局所座標系ＩＤが０である座標系では、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
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。
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。
【００１８】
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が超音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。
【００１９】
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。
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。
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、及び基準座標系情報格納部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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、局所座標系毎に、局所座標系ＩＤ、当該座標系に含まれるセンサ（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、統合可能な局所座標系の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。
【００２２】
基準座標系情報格納部２２３は、基準座標系を与える基準局所座標系の情報を格納する。基準局所座標系は、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い。
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。
【００２３】
局所座標統合部２４０は、統合座標系抽出部２４１、統合処理部２４２及び入出力部２４３を有する。統合座標系抽出部２４１は、所定数以上の送信機を共有する２つの局所座標系を統合可能な局所座標系として抽出し、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座標系の統合処理を行う。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。
【００２４】
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。
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。
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。
【００２５】
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、新規に局所座標系が作成されるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
受信したデータに含まれる局所座標系が、局所座標テーブル２２２に記憶されていない場合には、新規の局所座標系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、新規の局所座標系ＩＤとして生成する（ステップＳ５０３）。
【００２６】
受信したデータに含まれる局所座標系が、既に局所座標テーブル２２２に記憶されている場合には、新規の局所座標系は作成されない（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座標系ＩＤを選択する（ステップＳ５０４）。
【００２７】
局所座標算部５０５は、ステップＳ５０３で新規に作成された局所座標系ＩＤ、又はステップＳ５０４で選択された局所座標系ＩＤに対応する局所座標系を構成する送信機（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、当該局所座標系ＩＤに対応する局所座標系を構成する送信機（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）。新規に局所座標系が検出された場合には、新たに作成された局所座標系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、当該新規の局所座標系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。
【００２８】
一方、ステップＳ５０４で更新対象となる局所座標系ＩＤが選択された場合には、局所座標テーブル２２２において、選択された局所座標系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２３０は、選択された局所座標系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座標系の局所座標系ＩＤに対応して、各センサの位置座標値を追加する。
【００２９】
次に、局所座標統合部２４０では、統合座標系抽出部２４１が、局所座標テーブル２２２に記憶されている局所座標系のうち統合できる座標系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。
統合処理部２４２は、判定結果に基づいて局所座標系を統合する（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。
【００３０】
なお、図５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。
【００３１】
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。
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。
【００３２】
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座標系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）。
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座標系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座標系の局所座標系ＩＤを処理対象として選択する（ステップＳ６０５）。
【００３３】
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座標系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座標系が構成されるものとして、局所座標算出部２３０は、当該新たな局所座標系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座標系の情報には、この新たな局所座標系の局所座標系ＩＤ、当該局所座標系の代表送信機の情報、その位置座標等が含まれる。局所座標系ＩＤは、例えば０から連番で付与されてもよい。
【００３４】
図７は、新たな局所座標系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つの代表送信機のうち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、新たな局所座標系における座標系が設定される。局所座標テーブル２２２には、この新たな局所座標系に付与された局所座標系ＩＤと、座標系を規定する代表送信機ＩＤが記憶される。
【００３５】
局所座標算出部２３０は、ステップＳ６０５で選択された局所座標系ＩＤ、又はステップＳ６０６で新たに付与された局所座標系ＩＤを処理対象座標系のＩＤとし、当該処理対象座標系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、処理対象座標系に含まれる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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
例えば局所座標系ＩＤが０である局所座標系において、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。
【００３８】
【数１】
ここで、（Ｘ０ｉ，Ｙ０ｉ）（＝Ｘ＿０）は、局所座標系ＩＤが０である局所座標系における送信機＃ｉの位置座標を表す。また、時刻ｔにおける当該局所座標系での送受信端末１０の位置座標は、Ｘ０＿ｈ（ｔ）＝（Ｘ０ｈ（ｔ），Ｙ０ｈ（ｔ））で表される。
【００３９】
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）。
【００４０】
【数２】
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）。
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、選択された局所座標系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。
【００４１】
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。局所座標系ＩＤが０である局所座標系において、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。
【００４２】
【数３】
【００４３】
【数４】
また、局所座標系ＩＤが０である局所座標系において、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。
【００４４】
【数５】
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、このとき局所座標系ＩＤが0である局所座標系において、算出された位置座標全体の精度指標を示す信頼度Ｗ0を算出する。信頼度Ｗ0としては、例えば局所座標系ＩＤが0である局所座標系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。
【００４５】
【数６】
算出された局所座標系の信頼度及び送信機位置座標の信頼度は、当該局所座標系の局所座標系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。
図１３に示す例では、局所座標系ＩＤが０である局所座標系上に、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。
【００４６】
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。
【００４７】
なお、ステップＳ６１５では、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、他のデータは削除する。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。
【００４８】
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。
図８は、統合座標系抽出部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。
まず統合座標系抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２の情報を取得する（ステップＳ８０１）。統合座標系抽出部２４１は、局所座標テーブル２２２に記憶された局所座標系から、２つの局所座標系を選ぶ全ての組合せを生成する（ステップＳ８０２）。統合座標系抽出部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）。
【００４９】
統合座標系抽出部２４１は、選択された２つの局所座標系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、統合座標系抽出部２４１は、２つの局所座標系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つの局所座標系に共有されている場合（ステップＳ８０５でＹｅｓ）、これら２つの座標系は統合可能であると判定され、互いに統合可能な座標系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「統合可能な座標系ＩＤ」として第２のＩＤが記憶され、逆に、第２のＩＤに対応する「統合可能な座標系ＩＤ」として第１のＩＤが記憶される。
【００５０】
次に、統合座標系抽出部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）、統合座標系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。また統合座標系抽出部２４１は、各局所座標系について、当該局所座標系と統合可能な局所座標系のリスト（統合対象リスト）を生成し、統合処理部２４２に送信する。
【００５１】
統合座標系抽出部２４１が、統合可能な局所座標系を抽出したら、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、一つの局所座標系（対象座標系）に対して、統合可能な局所座標系毎に計測センサリストを生成し（図９）、当該対象座標系及び当該対象座標系と統合可能な他の統合座標系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）。
【００５２】
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。
統合処理部２４２は、統合座標系抽出部２４１から統合座標系の抽出結果を受信したら（ステップＳ９０１）、１つの局所座標系（対象座標系）についての統合対象リストから、当該対象座標系と統合可能な統合座標系のうち１つの座標系の局所座標系ＩＤを選択する（ステップＳ９０２）。
【００５３】
統合処理部２４２は、選択された統合座標系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、選択された対象座標系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）。
【００５４】
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）。
【００５５】
統合処理部２４２は、選択した局所座標系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、対象座標系と統合可能な全ての統合座標系についてステップＳ９０２〜Ｓ９０６の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ９０７）。
【００５６】
まだステップＳ９０３〜Ｓ９０６の処理が行われていない局所座標系がある場合（ステップＳ９０７でＮｏ）、ステップＳ９０２に戻って他の局所座標系を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、対象座標系と統合可能な全ての統合座標系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。
【００５７】
以上のように、図９に示す処理によって、１つの局所座標系に対して統合可能な局所座標系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。
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、対象座標系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）。
【００５８】
次に統合処理部２４２は、局所座標系テーブル２２２に記憶されたＸ個の局所座標系から、１つの局所座標系を選択し（ステップＳ１００３）、選択した局所座標系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）。
【００５９】
選択した局所座標系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、選択した局所座標系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、選択された局所座標系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座標系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。
【００６０】
統合処理部２４２は、局所座標テーブル２２２に含まれるＸ個の局所座標系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座標系がある場合（ステップＳ１００６でＮｏ）、ステップＳ１００３に戻って局所座標系を選択し、以降の処理を繰り返す。一方、全ての局所座標系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）。
【００６１】
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。
【００６２】
以上のように、図１０に示す処理によって、複数の局所座標系間で送信機（計測センサ）が対応付けされる。
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座標系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の基準座標系情報格納部２２３に記憶されている。以下では、説明のため局所座標系ＩＤが０である座標系が基準座標系であるとする。統合処理部２４２は、基準座標系を構成する対象座標系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と同一の局所座標系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。
【００６３】
【数７】
式（７）においてＬ0_ｉｊは送信機＃ｉと送信機＃ｊとの間の送信機間距離を表す。
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。
【００６４】
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）。
【００６５】
【数８】
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。
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。
【００６６】
以上のように、図１１に示す処理によって、対象座標系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。
なお、図９〜図１１に示す処理は、１つの対象座標系に対して、連続して実行されてもよいが、異なる局所座標系を対象として個別に実行されてもよい。
【００６７】
また、他の局所座標系と統合可能であると判定された局所座標系内で、図１２に示す送信機間距離算出が行なわれてもよい。
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。
統合処理部２４２は、図８に示す統合座標系抽出部２４１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２４２は、統合座標系抽出部２４１が他の局所座標系と統合可能である局所座標系を抽出したか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。統合可能な局所座標系が存在しない場合は（ステップＳ１２０２でＮｏ）、処理を終了する。
【００６８】
一方、統合可能な局所座標系が存在する場合（ステップＳ１２０２でＹｅｓ）、統合処理部２４２は、未選択の統合可能座標系から一つの局所座標系を選択する（ステップＳ１２０３）。統合処理部２４２は、選択された局所座標系において、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）。
【００６９】
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。
【００７０】
送信機間距離は、各局所座標系において算出され、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、局所座標系ＩＤが０である局所座標系に含まれる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。
【００７１】
【数９】
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。
【００７２】
【数１０】
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。
【００７３】
以上のように、図１２の処理によれば、局所座標系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。
図９〜図１２に示す処理によって、局所座標系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。
【００７４】
局所座標系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、局所座標系ＩＤが０である局所座標系と局所座標系ＩＤが１である局所座標系を示されている。図１５の例では、局所座標系ＩＤが０である局所座標系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、局所座標系ＩＤが１である局所座標系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、局所座標系によって異なると考えられる。
【００７５】
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。
【００７６】
【数１１】
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。
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座標系の基準座標系への統合を行う。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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
統合処理部２４２は、送受信端末１０の位置座標も算出する。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。
【００８１】
【数１２】
以上の第１の実施の形態によれば、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。また、センサの移動やセンサ計測精度の低下等により一部のセンサ推定位置やセンサ計測値の誤差が大きくなった場合でも、それらの影響を低減しながら各局所的な相対座標系を統合することが可能となる。さらに、障害物がある等の理由で、移動物体までの距離計測が困難であるセンサ位置も、局所的相対座標系の統合により、一つの相対座標系上で求めることが可能になる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、信頼度の高いセンサから順に算出位置を確定し、信頼度の高いセンサ位置のみを用いて移動物体の位置を算出する。これによって、基準座標系を常に移動物体が存在する局所座標系と設定することで、基準座標系から物理的に離れた距離に存在する局所座標系上のセンサ位置推定誤差は大きくなるが、移動物体が近づくにつれてセンサ位置推定誤差を小さくすることができる。
【００８３】
本実施の形態の位置算出装置について図１９を参照して説明する。
本実施の形態の位置算出装置１９００は、受信部２１０、データ記録部１９１０、局所座標算出部１９２０、局所座標統合部１９３０を含む。データ記録部１９１０は、計測距離テーブル１９１１、局所座標テーブル１９１２、基準局所座標系ＩＤ１９１３を記録している。局所座標統合部１９３０は、統合可能局所座標系抽出部１９３１、統合部１９３２、入出力部２４３を含む。
【００８４】
計測距離テーブル１９１１は、図２０に示されるように、各送信機の送信機ＩＤ（＃ｉ）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）を含んでいる。
局所座標テーブル１９１２は、図２１に示されるように、局所座標系毎に、局所座標系ＩＤ、当該座標系に含まれる送信機ＩＤ、各送信機の座標、最新位置算出時刻、各送信機と送受信端末１０との間の計測距離、後述する信頼度、統合可能な局所座標系のＩＤ、平均の計測距離、及び送受信端末１０の位置座標に加え、基準局所座標系からの距離を含んでいる。各送受信機間の計測距離とは、各送信機と送受信端末との計測距離を示す。
【００８５】
基準局所座標系ＩＤ１９１３は、基準局所座標系のＩＤである。
局所座標算出部１９２０は、データ記録部１９１０に記録されているテーブルを用いて局所座標系を算出する。詳細な動作については後に図２３Ａ及び図２３Ｂを参照して説明する。
局所座標統合部１９３０は、局所座標テーブル１９１２に格納されている局所座標系を統合する。より詳しくは、データ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２と基準局所座標系ＩＤを取得して局所座標テーブル１９１２に記録されている各局所座標系を統合できるか否かを判定し、統合可能な局所領域上に存在する各送信機間距離の算出を信頼度に基づいて行い、局所座標テーブル１９１２の情報と判定結果を用いて局所座標系の統合を行う。局所座標統合部１９３０に含まれる統合可能局所座標系抽出部１９３１の詳細な動作については後に図２４Ａ及び図２４Ｂを参照して説明する。局所座標統合部１９３０に含まれる統合部１９３２の詳細な動作については後に図２５Ａ、図２５Ｂ、及び図２５Ｃを参照して説明する。
【００８６】
次に、位置算出装置１９００の動作の一例について図２２を参照して説明する。
受信部２１０が、送受信端末１０から送信機ＩＤ、計測時刻、及び距離計測結果（計測距離）を受信する（ステップＳ２２０１）。受信部２１０は、受信結果をデータ記録部１９１０の計測距離テーブル１９１１に追加するとともに、局所座標算出部１９２０に渡す。
【００８７】
局所座標算出部１９２０が受信部２１０から送信機ＩＤ、計測時刻、距離計測結果（計測距離）を受け取ると、局所座標算出部１９２０がデータ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２を取り出し、受け取った送信機ＩＤにより送信機の組み合わせが新規組み合わせであるか否かを判定する（ステップＳ２２０２）。新規組み合わせである場合にはステップＳ２２０３に進み、新規組み合わせではない場合（つまり、受信したデータで作成される局所座標系は、局所座標テーブル１９１２に既に含まれている場合）にはステップＳ２２０４に進む。
【００８８】
局所座標算出部１９２０が、新規局所座標系ＩＤを作成し、計測した送信機ＩＤの中から３つの代表送信機を選定し、局所座標系を設定し、ステップＳ２２０５に進む（ステップＳ２２０３）。一方、局所座標算出部１９２０が局所座標テーブル１９１２に記録済みの局所座標系ＩＤの中で更新対象となる局所座標系ＩＤ（すなわち、ステップＳ２２０１で受信した送信機ＩＤに対応するＩＤ）を選択し、ステップＳ２２０５に進む（ステップＳ２２０４）。
【００８９】
局所座標算出部１９２０が、ステップＳ２２０３で作成された局所座標系ＩＤ、又はステップＳ２２０４で選択された局所座標系ＩＤに対応する送信機座標値、最新位置算出時刻、各送受信機間の計測距離、信頼度、統合可能な局所座標系ＩＤ、基準局所座標系からの距離、平均計測距離、端末位置を算出し、データ記録部１９１０の情報を更新する（ステップＳ２２０５）。ステップＳ２２０３で新規局所座標系ＩＤを作成する場合には、局所座標テーブル１９１２に新たに作成した局所座標系ＩＤと対応づけて、算出した送信機座標値、最新位置算出時刻、信頼度、統合可能な局所座標系ＩＤ、基準局所座標系からの距離、平均計測距離、端末位置を算出し、データ記録部１９１０に記録する。
【００９０】
統合可能局所座標系抽出部１９３１がデータ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２と基準局所座標系ＩＤを取得して局所座標テーブル１９１２に記録されている各局所座標系を統合できるか否かを判定し、局所座標テーブル１９１２の情報と判定結果を統合部１９３２に受け渡してステップＳ２２０７に進む（ステップＳ２２０６）。
【００９１】
統合部１９３２が統合可能な局所領域上に存在する各送信機間距離の算出を信頼度に基づいて行う（ステップＳ２２０７）。
統合部１９３２がステップＳ２２０６より受け取った局所座標テーブル１９１２の情報と各局所座標系を統合可能か否かの判定結果を用いて局所座標系の統合を行い、基準局所座標系上で算出された送信機位置を算出しステップＳ２２０９に進む（ステップＳ２２０８）。
【００９２】
統合された送信機位置と距離計測値を用いて基準座標系上における送受信端末位置を算出し、入出力部を介して統合結果を出力する（ステップＳ２２０９）。なお、統合結果を出力するのではなく、データ記録部１９１０に記録することとしてもよい。また、基準局所座標系は移動物体の存在する局所座標系に設定するといったように、動的に設定できるとしてもよい。
【００９３】
また、図２２では局所座標算出部１９２０の処理の後に続けて局所座標統合部１９３０の処理を実施する例を記載したが、局所座標算出部１９２０の処理と局所座標統合部１９３０の処理を分離し、局所座標算出部１９２０はデータ記録部１９１０の局所座標テーブル１９１２を更新して処理を終了することとし、局所座標統合部１９３０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２２のステップＳ２２０６の処理を開始することとしてもよい。
【００９４】
次に、局所座標算出部１９２０の動作の一例について図２３Ａ及び図２３Ｂを参照して説明する。
局所座標算出部１９２０は、データ記録部１９１０から局所座標テーブル１９１２（図２１）を取得する（ステップＳ６０１）。取得した局所座標テーブル１９１２において局所座標系ＩＤごとに記録されている送信機ＩＤを参照し、計測結果から取得した送信機ＩＤの組み合わせが局所座標テーブル１９１２に記録されているかどうかの判定を行う（ステップＳ２３０１）。記録されている場合はステップＳ２３０２に進み、記録されていない場合はステップＳ２３０３に進む。
【００９５】
以前にデータ記録部１９１０にて記録された送信機ＩＤの組み合わせであることが判定された場合には、データ記録部１９１０から図２１に示す局所座標テーブル１９１２を読み出し、それまでに計測された該当局所座標系上の各送受信機間の計測距離と、座標系を設定する代表送信機ＩＤの取得を行い、Ｓ２３０４に進む（ステップＳ２３０２）。
【００９６】
一方、新たな送信機ＩＤの組み合わせである場合には、それら組み合わせに対して局所座標テーブル１９１２を参照することで割り当てられていないユニークな局所座標系ＩＤを新たに割り当てる（ステップＳ２３０３）。このとき、局所座標系ＩＤは０から順に連番で付与していく。また、計測結果より取得された送信機の中から３つの代表送信機を任意に選択し、図７に示すように、任意２つの代表送信機をｘ軸上に設定し、片方を原点とする。さらに＋ｙ軸方向を残りの代表送信機の存在する方向とすることで、局所座標系における座標系を設定する。局所座標テーブル１９１２に新たに付与された局所座標系ＩＤと座標系を設定する代表送信機ＩＤをデータ記録部１９１０に記録し（図２１を更新し）、Ｓ２３０４に進む（ステップＳ２３０３）。
【００９７】
図２１から、Ｓ２３０２で選択した、又はＳ２３０３で設定した局所座標系ＩＤに対応する情報を取得する（ステップＳ２３０４）。データ記録部１９１０から計測距離テーブル１９１１の情報を取得し（ステップＳ２３０５）、計測結果より取得した送信機ＩＤに対応する複数時刻の計測結果を用いて、計測結果より取得した送信機ＩＤで構成される局所座標系における各送信機の相対座標を算出する（Ｓ２３０６〜Ｓ２３０９）。
【００９８】
具体的には、最新の計測結果から取得された送信機数をＭ、これまでに記録された該当送信機と送受信端末間の距離情報（Ｎ時刻分の距離情報）数をＮとしたとき、特許文献１に記載の方法を用いると、ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎを満たす場合に予め定めた関係式を用いて各送信機の相対距離が算出可能となる。また、１つの送信機が原点にあり、他の１つの送信機がＸ軸上にあるとの前提条件を追加すると、推定すべき変数は送信機の二次元位置座標２Ｍ−３個（三次元位置座標の場合は３Ｍ−６個）、送受信端末の二次元位置座標２Ｎ個（三次元位置座標の場合は３Ｎ個）となる。一方、条件式の数はＭＮ個となる。したがって、ＭＮ≧２Ｍ＋２Ｎ−３（３次元座標の場合はＭＮ≧３Ｍ＋３Ｎ−６）の条件式を満たす場合、各時刻における送受信端末の位置推定の算出が可能となる。例えば、送信機の数が３個の場合、Ｎ≧３となるため、３時刻分以上の各送信機までの距離情報が取得できれば各送信機と送受信端末の位置推定が可能となる。
【００９９】
局所座標系ＩＤ＃０における送信機と送受信端末の位置推定で用いる条件式は上式（２）を用いて算出する。ただし、添え字ｉは送信機ＩＤとし、ｔ、ｔ１、ｔ２は異なる時刻であるとする。また、（ｘ０ｉ，ｙ０ｉ）、（ｘ０ｈ（ｔ），ｙ０ｈ（ｔ））はそれぞれ局所座標系０における送信機ＩＤ０の位置と時刻ｔにおける送受信端末の位置である。
【０１００】
上記連立方程式を解くことにより、時刻ｔにおける送信機と送受信端末の位置を算出することができる。
算出した各送信機位置の信頼度を算出する（ステップＳ２３１０）。信頼度としては、例えば推定位置の微分変動量ｆや、送信機と送受信端末の推定位置から算出される距離と実際の距離計測値の差のノルムｇを含む関数等がある。例えば、局所座標系ＩＤ０における送信機ｉの尤度ｗ０＿ｉは上式（３）、（４）及び（５）でＸをｘにＹをｙに変更したもので示される。ここでα、βは重み係数であり、０以上の値を持つ。
【０１０１】
また、このとき（局所座標系ＩＤ＃ｉ上で）算出された推定位置全体の精度指標を示す信頼度Ｗｉは上式（６）を使用して算出する。信頼度Ｗｉとしては、例えば局所座標系ｉの座標系を設定する３つの代表送信機推定位置の尤度の積があげられる（上式（６）、Ｓ：代表送信機ＩＤ）。
【０１０２】
Ｓ２３１０で推定された送信機位置から該当局所座標系上の各送信機間距離とその信頼度を算出する（ステップＳ２３１１）。例えば、局所座標系＃０上で推定された送信機＃０の推定位置（ｘ００、ｙ００）と送信機＃１の推定位置（ｘ０１、ｙ０１）間の推定距離Ｌ０＿０１は上式（９）のように算出する。
【０１０３】
推定した送信機間距離の信頼度としては、例えばＳ２３１０により算出された送信機推定位置の信頼度の積が挙げられる（例えば局所座標系＃０上のセンサＩＤ＃０−＃１間の距離信頼度（上式（１０）））。局所座標系における送信機及び送受信端末の推定位置と推定位置の信頼度、そして送信機間距離と送信機間距離の信頼度を局所座標系ＩＤに対応付けて、データ記録部１９１０へ渡す（すなわち、図２１を更新する）（ステップＳ２３１２）。
【０１０４】
そして、計測距離テーブル１９１１の一部のデータを削除する（ステップＳ２３１３）。なお、削除対象となるデータは、例えば、予め定めた数の新しい時刻のデータ以外は削除、予め定めた個数のデータのみ削除、何らかの方法で各データに評価値を付与し、評価値の低いものから順に削除、などの方法がある。また、データを削除せずに局所座標算出部１９２０の処理を終了してもよい。
【０１０５】
次に、統合可能局所座標系抽出部１９３１の動作の一例について図２４Ａ及び図２４Ｂを参照して説明する。統合可能局所座標系抽出部１９３１は、予め定めた数以上の個数の送信機を共有している局所座標系が統合可能であると判定した場合に（ステップＳ２４０２）、統合可能な局所座標系ＩＤ同士の対応関係を記録した統合局所座標系ＩＤリストを作成する（ステップＳ２４０８）。
【０１０６】
まずデータ記録部１９１０からデータ記録部１９１０に記録されている全ての局所座標テーブル１９１２を取得する（ステップＳ８０１）。取得した局所座標テーブル１９１２に記録されている局所座標系の数Ｘを算出し、Ｘ個の局所座標系ＩＤから２つの局所座標系ＩＤを選び出す全組合せを生成する（ステップＳ８０２）。Ｘは最新に記録された局所座標系ＩＤに１を加えた数となる。
【０１０７】
Ｘ個の局所座標系の中から２つを選び出す組み合わせの中で、未選択の組み合わせがあるかどうかを判定する（ステップＳ２４０１）。未選択の組み合わせがある場合、ステップＳ８０３に進む。未選択の組み合わせが無い場合、ステップＳ２４０４に進む。なお、Ｘ個の局所座標系の中から２つを選び出す組み合わせが未選択か選択済みかを判定するための方法の一例としては、バッファを設けて、選択済みの局所座標系ＩＤの組み合わせを順次バッファに追記し、バッファを参照する方法がある。
【０１０８】
Ｘ個の局所座標系の中から２つを選び出す組み合わせの中で未選択の組み合わせを１つ選択し、ステップＳ８０４に進む（ステップＳ８０３）。
局所座標テーブル１９１２の中から選択された２つの局所座標系ＩＤそれぞれに含まれる送信機ＩＤのリストを取得する（ステップＳ８０４）。説明のため、選択された局所座標系ＩＤをそれぞれＩＤ１、ＩＤ２とする。局所座標系ＩＤ１に含まれる送信機ＩＤのリストと、局所座標系ＩＤ２に含まれる送信機ＩＤのリスト双方に含まれる送信機ＩＤの数を算出し、ステップＳ２４０２に進む（ステップＳ８０４）。
【０１０９】
算出された双方の送信機ＩＤリストに含まれる送信機の数が予め定めた局所座標系統合可否判断閾値（例えば３）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０２）。算出された双方の送信機ＩＤリストに含まれる送信機の数が予め定めた局所座標系統合可否判断閾値以上の場合には、ステップＳ８０３で選択された２つの局所座標系（局所座標系ＩＤ１、局所座標系ＩＤ２で特定される２つの局所座標系）は統合可能と判断し、ステップＳ２４０３に進む。算出された双方の送信機ＩＤリストに含まれる送信機の数が予め定めた局所座標系統合可否判断閾値よりも小さな値の場合には、ステップＳ８０３で選択された２つの局所座標系（局所座標系ＩＤ１、局所座標系ＩＤ２で特定される２つの局所座標系）は統合不可能と判定し、ステップＳ２４０１に戻る。
【０１１０】
データ記録部１９１０の図２１の局所座標系ＩＤ１に対する「統合可能な領域ＩＤ」に局所座標系ＩＤ２を追記し、データ記録部１９１０の図２１の局所座標系ＩＤ２に対する「統合可能な領域ＩＤ」に局所座標系域ＩＤ１を追記する（ステップＳ２４０３）。
【０１１１】
データ記録部１９１０より、局所座標テーブル１９１２と基準局所座標系ＩＤを取得する（ステップＳ２４０４）。次に、基準局所座標系から統合可能な各局所座標系の抽出を行い、統合局所座標系リストを作成する（ステップＳ２４０５〜Ｓ２４１１）。また、統合可能な各局所座標系の基準局所座標系からの距離の算出を行う。
【０１１２】
基準局所座標系ＩＤを統合局所座標系ＩＤリストに追加し、基準局所座標系ＩＤを統合局所座標系ＩＤの初期値とする（ステップＳ２４０５）。また、図２１中の基準局所座標系ＩＤに対応する「基準局所座標系からの距離」を０と設定し、基準局所座標系からの距離Ｄの初期値を１とする。
統合局所座標系ＩＤの「統合可能な局所座標系ＩＤ」の中で未選択の局所座標系ＩＤがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２４０６）。未選択の局所座標系ＩＤがある場合はＳ２４０７へ進み未選択の局所座標系ＩＤのうちの１つを選択し（ステップＳ２４０７）、全て選択済みである場合はＳ２４０９に進む。
【０１１３】
ステップＳ２４０７で選択された局所座標系ＩＤを統合局所座標系ＩＤリストに追加し、図２１中の選択された局所座標系ＩＤに対応付けられた「基準局所座標系ＩＤからの距離」にＤの値を記録し、選択された局所座標系を選択済みとする（ステップＳ２４０８）。
【０１１４】
基準座標系からの距離がＤである局所座標系のうち、統合局所座標系ＩＤに格納されたことのない局所座標系があるかどうかの判定を行う（ステップＳ２４０９）。ある場合はステップＳ２４１０に進み、ない場合はステップＳ２４１１に進む。
基準座標系からの距離がＤである局所座標系の中から統合局所座標系ＩＤに格納されたことのない局所座標系ＩＤを１つ選択し、選択された局所座標系ＩＤを新たな統合局所座標系ＩＤとする（ステップＳ２４１０）。距離Ｄである全ての局所領域ＩＤが統合局所座標系ＩＤに格納された場合、Ｄの値を１つ加算させる。
図２１の局所座標テーブル１９１２と統合局所座標系ＩＤリストを統合部１９３２に渡すとともに、図２１の局所座標テーブル１９１２と統合局所座標系ＩＤリストを更新する（ステップＳ２４１１）。
【０１１５】
次に、統合部１９３２の動作の一例について図２５Ａ、図２５Ｂ、及び図２５Ｃを参照して説明する。基準座標系から統合可能な全局所座標系の組み合わせに対して、以下の処理を行うことで基準座標系における全送信機と送受信端末の位置を算出する。
統合可能局所座標系抽出部１９３１より図２１の局所座標テーブル１９１２と統合局所座標系ＩＤリストを受け取る（ステップＳ２５０１）。
【０１１６】
統合局所座標系ＩＤリストの中で未選択の局所座標系があるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０２）。未選択の局所座標系がある場合はステップＳ２５０３へ、ない場合はステップＳ２５０８へ進む。
未選択の局所座標系ＩＤを１つ選択し、選択された局所座標系ＩＤを選択済と設定する（ステップＳ２５０３）。
ステップＳ２５０３で選択された局所座標系ＩＤに対応付けられた図２１内の「送信機間距離」を構成する送信機ＩＤの組合せの内、未選択の送信機の組合せがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０４）。ある場合はステップＳ２５０５に進み、ない場合はステップＳ２５０２に戻る。
【０１１７】
未選択の送信機ＩＤの組み合わせを選択し（ステップＳ２５０５）、統合局所領域ＩＤリスト内に格納された局所座標系ＩＤの中で、ステップＳ２５０３で選択されなかった各局所座標系ＩＤに対応付けられた「送信機間距離」の中で、ステップＳ２５０５で選択された送信機ＩＤの組合せがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０６）。ある場合はステップＳ２５０７に進み、ない場合はステップＳ２５０４に戻る。
【０１１８】
ステップＳ２５０５で選択された送信機ＩＤの組合せと同じ組合せを持つ、ステップＳ２５０３で選択された局所座標系以外の局所座標系で算出された送信機間距離を信頼度により統合し、統合された送信機間距離の算出結果を記録する（ステップＳ２５０７）。距離を統合した送信機の組合せは処理済と設定し、Ｓ２５０４に戻る。図１５の例における、信頼度を用いたセンサ間距離Ｌ１２の算出法を上式（１１）に示す。これにより、信頼度の高いものを優先した送信機間距離推定が可能となる。
【０１１９】
統合可能局所座標系抽出部１９３１より図２１の局所座標テーブル１９１２の情報と信頼度を用いた各送信機間距離の算出結果を受け取る（ステップＳ２５０８）。また、基準局所座標系からの距離Ｄの初期値を０とする。
図２１の内「基準局所座標系からの距離」がＤである未選択の局所座標系ＩＤがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５０９）。未選択の局所座標系ＩＤが存在する場合はステップＳ２５１０へ進み、ない場合はステップＳ２５１６へ進む。
【０１２０】
未選択の局所座標系の中から一つの局所座標系を選択し、選択された局所座標系を選択済みと設定する（ステップＳ２５１０）。ただし、初回時では基準局所座標系ＩＤを選択する。
選択された局所座標系において未選択の送信機ＩＤがあるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５１１）。ある場合はステップＳ２５１２へ進み、ない場合はＳ２５０９に戻る。
【０１２１】
Ｓ２５１０で選択された局所座標計上の送信機ＩＤの中で信頼度の最も大きい送信機を選択する（ステップＳ２５１２）。ここで、説明のため、選択されたセンサＩＤをｉとする。
送信機ｉと信頼度を用いた送信機間距離を行った送信機の内、信頼度が予め設定した閾値より信頼度の高い送信機があるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５１３）。ある場合はＳ２５１４へ進み、ない場合はＳ２５１１へ戻る。
【０１２２】
送信機ｉと信頼度を用いた送信機間距離を行った送信機の内、信頼度が予め設定した閾値より信頼度の高い送信機を全て選択し、信頼度の高い順に上式（７）の集合ｇｉに加える（ステップＳ２５１４）。
上式（７）を用いて送信機ｉの位置修正移動量であるΔｘｉを算出し、送信機ｉを選択済みと設定する（ステップＳ２５１５）。ただし、各送信機の初期値は以下のように設定する。基準座標系上の代表送信機の内、原点に設定された代表送信機位置を（０、０）とし、ｘ軸上に設定された代表送信機のｙ座標を０とする。残り全ての送信機初期位置を乱数によりランダムに与える。
【０１２３】
Ｄの値に１加算した後（ステップＳ２５１６）、Ｄの値が図２１中の「基準座標系からの距離」の最大値以下であるかどうかの判定を行う（ステップＳ２５１７）。最大値以下である場合は、ステップＳ２５０９に戻り、最大値よりも大きな値である場合はステップＳ２５１８に進む。
【０１２４】
推定された送信機位置の評価を上式（８）により行う（ステップＳ２５１８）。上式（８）の評価値が予め設定した閾値よりも小さい場合にはステップＳ２５２０へ進み、閾値以上の場合にはステップＳ２５１９へ進む。
全ての局所座標系の選択判定結果と送信機の選択判定結果を未選択とし、基準局所座標系からの距離Ｄを０に設定し、ステップＳ２５０９に戻る（ステップＳ２５１９）。
【０１２５】
ステップＳ２５０７で算出された基準座標系上における各送信機位置と信頼度を用いた送信機間距離の逆数をそれぞれノードとコストし、ダイクストラ法により、各ノード（送信機推定位置）のコスト計算を行う（ステップＳ２５２０）。ただし、ダイクストラ法において基準座標系上の原点に設定された送信機位置をスタートノードとする。
【０１２６】
ステップＳ２５２０で算出された各送信機位置のコストのうち、最も小さいものから予め設定された数（例えば３つ）の送信機ＩＤの組み合わせを選択する（ステップＳ２５２１）。
基準座標系上における選択された３つの送信機の推定位置と、送受信端末までの距離計測値を用いた連立方程式を解くことにより送受信端末の位置を算出する（ステップＳ２５２２）。例えば、送信機ＩＤ０、１、２が選択された場合の連立方程式は上式（１２）でＸをｘにＹをｙに変更したものである。ただし（ｘｉ、ｙｉ）、（ｘｈ（ｔ）、ｙｈ（ｔ））はそれぞれ基準局所座標系上における送信機ＩＤｉの位置と時刻ｔにおける送受信端末位置である。
【０１２７】
基準座標系上における送信機と送受信端末の推定位置を入出力部に送信し（ステップＳ２５２３）、統合部１９３２の処理を終了する。
以上の第２の実施形態によれば、基準座標系を常に移動物体が存在する局所座標系と設定することで、基準座標系から物理的に離れた距離に存在する局所座標系上のセンサの位置推定誤差は比較的大きいが、移動物体が近づくにつれてセンサ位置推定誤差を小さくすることができる。例えば、移動物体のナビゲーションにおいて、目的のランドマークが遠い場合は大まかな説明で十分であり、近づくにつれて細かいナビゲーションが必要となる場合に有効である。
【０１２８】
また、上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の位置算出装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の位置算出装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本願発明における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記録媒体も含まれる。
また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本発明における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【０１２９】
なお、本願発明におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
また、本願発明の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０１３０】
なお、本発明は上記実施形態そのまま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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
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、２２３…基準座標系情報格納部、２４０…局所座標統合部、２４１…統合座標系抽出部、２４２…統合処理部、２４３…入出力部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信機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送信機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、
それぞれ複数の送信機から構成される複数の局所座標系を検出し、前記端末と前記複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、前記局所座標系それぞれにおいて、当該局所座標系を構成する複数の送信機の位置座標を算出する第１の座標算出手段と、
前記複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出する統合座標系抽出手段と、
統合可能な座標系として抽出された前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び該送信機間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の前記補正後の送信機間距離のみを用いて、前記２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出する第２の座標算出手段と、
を具備することを特徴とする位置算出装置。
【請求項２】
前記統合座標系抽出手段は、複数の送信機から構成される局所座標系であって、該複数の送信機の位置を結んだ多角形の領域に前記端末の位置が含まれる局所座標系を前記複数の局所座標系から１つ選択し、該選択された局所座標系を構成するいずれか１つの送信機の位置を相対座標系の原点とすることを特徴とする請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項３】
複数の送信機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送信機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方法であって、
それぞれ複数の送信機から構成される複数の局所座標系を検出し、前記端末と前記複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、前記局所座標系それぞれにおいて、当該局所座標系を構成する複数の送信機の位置座標を算出し、
前記複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出し、
統合可能な座標系として抽出された前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び該送信機間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の前記補正後の送信機間距離のみを用いて、前記２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出することを特徴とする位置算出方法。
【請求項４】
前記互いに統合可能な座標系として抽出することは、複数の送信機から構成される局所座標系であって、該複数の送信機の位置を結んだ多角形の領域に前記端末の位置が含まれる局所座標系を前記複数の局所座標系から１つ選択し、該選択された局所座標系を構成するいずれか１つの送信機の位置を相対座標系の原点とすることを特徴とする請求項３に記載の位置算出方法。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１又は請求項２に記載の位置算出装置の各手段として実行させるためのプログラム。
【請求項１】
複数の送信機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送信機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、
それぞれ複数の送信機から構成される複数の局所座標系を検出し、前記端末と前記複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、前記局所座標系それぞれにおいて、当該局所座標系を構成する複数の送信機の位置座標を算出する第１の座標算出手段と、
前記複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出する統合座標系抽出手段と、
統合可能な座標系として抽出された前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び該送信機間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の前記補正後の送信機間距離のみを用いて、前記２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出する第２の座標算出手段と、
を具備することを特徴とする位置算出装置。
【請求項２】
前記統合座標系抽出手段は、複数の送信機から構成される局所座標系であって、該複数の送信機の位置を結んだ多角形の領域に前記端末の位置が含まれる局所座標系を前記複数の局所座標系から１つ選択し、該選択された局所座標系を構成するいずれか１つの送信機の位置を相対座標系の原点とすることを特徴とする請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項３】
複数の送信機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送信機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方法であって、
それぞれ複数の送信機から構成される複数の局所座標系を検出し、前記端末と前記複数の送信機それぞれとの間の距離に基づいて、前記局所座標系それぞれにおいて、当該局所座標系を構成する複数の送信機の位置座標を算出し、
前記複数の局所座標系のうち、閾値以上の数の送信機を共有する２つ以上の局所座標系を、互いに統合可能な座標系として抽出し、
統合可能な座標系として抽出された前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて、送信機間距離及び該送信機間距離の信頼度を算出し、前記２つ以上の局所座標系それぞれにおいて算出された送信機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送信機間距離を算出し、信頼度がある値よりも高い送信機の前記補正後の送信機間距離のみを用いて、前記２つ以上の局所座標系を統合した座標系における各送信機の位置座標を信頼度が高い順に算出することを特徴とする位置算出方法。
【請求項４】
前記互いに統合可能な座標系として抽出することは、複数の送信機から構成される局所座標系であって、該複数の送信機の位置を結んだ多角形の領域に前記端末の位置が含まれる局所座標系を前記複数の局所座標系から１つ選択し、該選択された局所座標系を構成するいずれか１つの送信機の位置を相対座標系の原点とすることを特徴とする請求項３に記載の位置算出方法。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１又は請求項２に記載の位置算出装置の各手段として実行させるためのプログラム。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【公開番号】特開２０１１−１７４７５９（Ｐ２０１１−１７４７５９Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３７７４４（Ｐ２０１０−３７７４４）
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【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９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【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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