測位システム及び処理装置
【課題】電波の見通し環境が得られない空間において、センサ、無線タグ、通信端末装置等が取り付けられていない移動物体の位置を測定する。
【解決手段】処理装置は、端末装置が取り付けられた第１の移動物体による受信波形の第１の解析結果と前記端末装置の位置とを対応付けてデータベース装置に記録し、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体による受信波形を得た場合は、該受信波形の第２の解析結果とデータベース装置に記録された第１の解析結果とを比較し、該当する結果を得た場合の端末装置の位置を第２の移動物体の位置として出力する。
【解決手段】処理装置は、端末装置が取り付けられた第１の移動物体による受信波形の第１の解析結果と前記端末装置の位置とを対応付けてデータベース装置に記録し、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体による受信波形を得た場合は、該受信波形の第２の解析結果とデータベース装置に記録された第１の解析結果とを比較し、該当する結果を得た場合の端末装置の位置を第２の移動物体の位置として出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システムに関し、特に、電波の見通し環境が得られないような空間においてセンサ、通信端末装置等が取り付けられていない移動物体（例えば、人間及び自律走行機器等）の位置を無線信号の受信波形の変化によって測定するシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品のトレース、セキュリティ等においては、移動物体の存在を検出する方法及び位置を測定する方法が必要である。その方法として、これまでに、大きく分けて二つの方法が知られている。
【０００３】
第１の方法は、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な移動物体の位置を測定するために、送受信機が電波、超音波等を移動物体に指向させて送信し、その反射波を受信するまでの往復時間を計測することによって、移動物体と送受信機との距離を測定する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
第２の方法は、見通し環境が得られない空間であって、電波、超音波等を移動物体に指向させることができない場合の移動物体の検出方法として、無線信号を送信機より送信し、受信機で受信した無線信号の遅延プロファイルの変化から、移動物体を検出する方法である（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。遅延プロファイルは、送信機から受信機に直接到達した信号だけでなく、障害物等を反射して遅れて受信機に到達した信号も含めた受信信号強度の時間的プロファイルを示す分布であり、見通し環境外であっても移動物体が存在すれば、この強度分布が変化する。よって、遅延プロファイルの変化を検出することによって、見通し環境が得られない空間に存在する移動物体を検出することができる。
【特許文献１】特開平１０−３９０１５号公報
【特許文献２】特開平５−１６６０７４号公報
【特許文献３】特開２００３−１８５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋内のように障害物によって無線機と移動物体との見通し環境が得にくい場合、第１の方法では、無線機と移動物体間との間の電波の伝播時間を正確に測ることができないため、移動物体の位置を測定することは困難である。
【０００６】
また、第２の方法では、遅延プロファイルの変化を比較することによって移動物体の存在は検出できるものの、その移動物体の位置を測定することは不可能である。
【０００７】
本発明は、屋内のように障害物によって無線機と移動物体との見通しが得にくい環境において、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な移動物体に、これを取り付けることなく、その移動物体の位置を測定する測位システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、第１の発明は、受信した信号の波形の解析結果を用いて、移動物体の位置を測定する測位システムであって、第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定する端末位置測定装置と、少なくとも送信機を備える第１の無線装置と、少なくとも受信機を備える第２の無線装置と、前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第１の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を解析して、第１の解析結果を生成する処理装置と、前記処理装置によって生成された第１の解析結果と前記第１の移動物体の位置とを記録するデータベースと、を備え、前記処理装置は、前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の解析結果とを対応させて前記データベースに記録し、前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第２の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を取得した場合、該取得した波形から生成された第２の解析結果と、前記データベースに記録された第１の解析結果とを比較し、前記第２の解析結果が前記第１の解析結果に該当すると判定された場合に、当該該当する第１の解析結果に対応する端末装置の位置を、前記第２の移動物体の位置と決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な移動物体にそれらを取り付けることなく、その移動物体の位置を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態の測位システムの構成図である。
【００１２】
測位システムは、端末装置２、複数の無線機１、処理装置６及びデータベース装置７を備え、各装置は無線回線又は有線回線によるネットワーク５によって接続される。
【００１３】
無線機１は、無線信号を送信する機能及び空間８を伝播した無線信号を受信する機能を備え、ネットワーク５によって接続された処理装置６へ前記無線信号の受信波形を伝送する機能を備える。なお、空間８に送信する無線信号はＵＷＢインパルス無線信号４を使用する。ここで、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）では、非常に広い周波数帯域を使った無線伝送方式の一つで、数ナノ秒以下のパルス信号が使用される。
【００１４】
また、無線機１は、見通し環境が得られないような空間８、例えば、屋内空間に複数台設置され、複数の定点において空間８の電波伝播環境によって変化する受信波形のパターンを計測する。
【００１５】
第１の無線機１は、空間８に向けてＵＷＢインパルス無線信号４を送信し、第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の無線機１は、空間８を伝播したＵＷＢインパルス無線信号４を受信する。このとき、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信した第１の無線機１は、その送信を通知するトリガを信号生成制御部１２において作成し、ネットワーク５を経由して第２の無線機１に通知してもよい。
【００１６】
なお、あらかじめ定められた第１の無線機１のみが継続的にＵＷＢインパルス無線信号４を送信するのではなく、所定の時間毎に送信機となる第１の無線機１と受信機となる第２の無線機１とが順次入れ替わることによって、無線機１の配置を変えることなく、より多くの定点から受信波形のパターンを得ることができる。
【００１７】
この場合、ＵＷＢインパルス無線信号４の送信元がどの無線機１であるかを特定するために、それぞれの無線機１に割り当てられた固有のＩＤをＵＷＢインパルス無線信号４に含ませて送信する必要がある。固有のＩＤを送信信号に付加する方法としては、ＵＷＢインパルス無線信号４のインパルス列の正負のパターンを利用する方法が考えられる。
【００１８】
端末装置２は、第１の移動物体３（例えば、人間、動物、自律走行機器等）に取り付けられ、自己の位置を測定する機能及びネットワーク５によって接続された処理装置６へ自己の位置を伝送する機能を備える。
【００１９】
端末装置２が取り付けられた第１の移動物体３が空間８内を移動する場合、端末装置２は自己の位置を逐次測定して、測定した位置を移動物体３の位置として処理装置６に伝送する。
【００２０】
ＵＷＢインパルス無線信号４は、空間８内を伝播し、少なくとも１台以上の無線機１によって受信される。このＵＷＢインパルス無線信号４は、あらかじめ定められた１台の無線機１から送信されてもよいし、複数の無線機１が順に送信と受信の役割を交替し、送信の役割となった無線機１から送信されてもよい。このとき、ＵＷＢインパルス無線信号４は無線機１固有のＩＤを含んだ信号であることが望ましく、例えば、ＵＷＢインパルス無線信号４のインパルス列の正負のパターンでＩＤを通知する手法を採用できる。
【００２１】
処理装置６は、無線機１、端末装置２、及びデータベース装置７にネットワーク５を通じて接続されている。処理装置６は、前記ネットワーク５を通じて端末装置２が自身の位置測定を実施したタイミング、この位置測定によって得られた端末装置２の座標、第１の（送信側）無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を送信したタイミング、少なくとも１台以上の第２の（受信側）無線機１が、前記第１の（送信側）無線機１によって送信されたＵＷＢインパルス無線信号４を受信したタイミング、及び、空間８内を伝播したＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形を入手する。そして、処理装置６は、端末装置２から伝送される位置情報と第１の無線機１から伝送される受信波形のパターンとを対応付ける処理を行う。また、処理装置６は、位置情報と受信波形のパターンとを対応付けた情報をデータベース装置７へ記憶する。
【００２２】
また、処理装置６は、第１の（送信側）無線機１が、端末装置等（センサ、無線タグ、通信端末装置等）が取り付けられていない第２の移動物体が存在する空間８にＵＷＢインパルス無線信号４を送信し、第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の（受信側）無線機１が、第２の移動物体によって反射した信号の受信波形を取得した場合は、その受信波形を解析し、解析された前記受信波形のパターンとデータベース装置７に蓄積されている受信波形のパターンとを比較し、それぞれのパターンが一致する結果を得た場合、そのパターンに対応付けられた端末装置２の位置を第２の移動物体の位置として出力する。
【００２３】
これによって、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体が空間８内を移動する場合でも、データベース装置７に記憶された第１の移動物体３を基準とした受信波形のパターンを参照することによって、その位置を検出することができる。
【００２４】
データベース装置７は、端末装置２の位置測定結果と受信波形のパターンとの対応データを保持する機能を備え、ネットワーク５を通じて無線機１、端末装置２及び処理装置６に接続される。
【００２５】
データベース装置７によって保持されるデータは、端末装置２の位置測定結果と受信波形のパターンとの対応を記録しており、データベースは、一般的なリレーショナルデータベース管理システム、例えば、ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ、ＭｙＳＱＬ等によって構築される。また、データベース装置７は、端末装置２の位置測定結果と受信波形のパターンとの対応を確率的に保存するモデルをデータとして用いてもよく、ＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形のパターンを入力値、端末装置２の位置測定結果を出力値とする自己学習ニューラルネットワークをデータとして用いてもよい。ニューラルネットワークの学習過程における教師信号は端末装置２の位置測定結果を用いることが好適である。
【００２６】
なお、ネットワーク５は、有線回線又は無線回線若しくは有線回線と無線回線の両方によって構築することができ、無線機１、端末装置２及び処理装置６が接続される。有線回線を用いる場合はイーサネット（登録商標）、無線回線を用いる場合はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に代表されるいわゆる無線ＬＡＮ等を使用するとよい。
【００２７】
また、ＵＷＢインパルス無線信号４を送受信できる機能を備えた端末装置２、処理装置６及びデータベース装置７によって、前記ネットワーク５を構築してもよい。
【００２８】
次に、無線機１の構成について説明する。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施の形態の無線機１の構成を示すブロック図である。
【００３０】
無線機１は、アンテナ１１、信号生成制御部１２、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３、通信部１４及びＵＷＢインパルス無線信号受信部１５を備える。
【００３１】
アンテナ１１は、ＵＷＢインパルス無線信号４を送受信するアンテナであり、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３及びＵＷＢインパルス無線信号受信部１５に接続される。また、アンテナ１１は、アレーアンテナとしてもよく、また、複数の受信信号を一つの無線機１のＵＷＢインパルス無線信号受信部１５で受信することができるように構成してもよい。
【００３２】
信号生成制御部１２は、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信するタイミングを決定する制御部であり、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３、ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５及び通信部１４に接続されている。ネットワーク５を通じて伝送された、端末装置２が自己の位置を測定したタイミング、又は処理装置６の指令に基づき、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３がアクティベートされる時刻を決定する。なお、アクティベートされる時刻は、無線機１に内蔵されたタイマの信号に基づいて決定されてもよい。
【００３３】
また、信号生成制御部１２は、無線機１に固有のＩＤ及び無線機１に関する情報をビット列に変換し、変換されたビット列をＵＷＢインパルス無線信号４に含ませて送信する指示をＵＷＢインパルス無線信号送信部１３に与える機能を備えてもよい。
【００３４】
ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３は、ＵＷＢインパルス無線信号４を生成し、送信する処理部であり、アンテナ１１及び信号生成制御部１２に接続される。また、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３は信号生成制御部１２からの指令を受け、アンテナ１１からＵＷＢインパルス無線信号４を送信する。なお、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３は、Ｍ系列等の拡散符号を重畳し通信誤りを低減する機能を備えてもよい。
【００３５】
通信部１４は、無線機１内の各機能モジュールとネットワーク５とを接続するインターフェースであり、ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５で受信したＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形をネットワーク５に接続された処理装置６に伝送する。
【００３６】
ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５は、第１の無線機１から送信されたＵＷＢインパルス無線信号４を受信する機能、及び受信したＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形を計測する機能を備え、計測された受信波形を通信部１４及びネットワーク５を通じて処理装置６に伝送する。また、ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５は、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３が、Ｍ系列等の拡散符号の重畳によって符号拡散している場合は、同様の拡散符号を重畳し逆拡散することによって受信信号を復調する。
【００３７】
また、無線機１は信号処理の機能を備え、ＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形を解析した結果のみを処理装置６に伝送する構成でもよい。この場合は、無線機１に受信波形を解析するための汎用のプロセッサ又は専用のＬＳＩを組み込む。
【００３８】
なお、受信波形の解析については後述する。
【００３９】
次に、処理装置６の構成について説明する。
【００４０】
図３は、本発明の第１の実施の形態の処理装置６の構成を示すブロック図である。
【００４１】
処理装置６は、通信部２１、信号前処理部２２、特徴量生成部２３及び特徴量比較部２４を備え、ネットワーク５によって、無線機１、端末装置２及びデータベース装置７に接続される。
【００４２】
通信部２１は、処理装置６内の各機能モジュール（信号前処理部２２、特徴量生成部２３及び特徴量比較部２４）とネットワーク５とを接続する通信インターフェースである。通信部２１は、少なくとも１台以上の第２の無線機１によって受信されたＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形をネットワーク５を通じて受信し、受信した受信波形を信号前処理部２２に出力する。また、通信部２１は、端末装置２から伝送される端末装置２の位置情報をネットワーク５を通じて受け取り、受信した位置情報を信号前処理部２２に出力する。
【００４３】
信号前処理部２２は、入力された受信波形の信号前処理を行い、信号解析に適した波形に整形された受信波形を特徴量生成部２３に出力する。
【００４４】
信号前処理部２２における信号前処理には、時間領域における移動平均を計算する処理、低域通過フィルタ（例えば、チェビシェフ低域通過フィルタ）による処理、複数の受信波形のアンサンブル平均を計算する処理等がある。これらの処理は、何れもノイズを軽減するためのものである。また、信号のアップサンプリング及び補間を行い、受信波形を信号解析に適した波形に整形することもできる。なお、一般的に信号前処理の計算量は膨大なものとなるため、信号前処理は汎用プロセッサで行ってもよいが、専用に設けられたＬＳＩ上で行うように構成するのが好適である。
【００４５】
本実施の形態においては、信号の前処理にアンサンブル平均の計算を用いるのが好適である。ここで、アンサンブル平均とは複数の信号波形の平均を計算する方法である。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施の形態の受信波形のアンサンブル平均計算の概念図である。
【００４７】
信号前処理部２２は、端末装置２の位置測定結果が同一の値となる場合又は所定の範囲内に収まる場合、すなわち、端末装置２が取り付けられた第１の移動物体３が同一の位置にあると判定される場合の受信波形を対象として、それら受信波形のアンサンブル平均を計算し、計算されたアンサンブル平均を特徴量生成部２３に入力する。アンサンブル平均の計算によってノイズ成分が除去され、信号解析に適した波形のみを抽出することができるため、信号前処理部２２においてアンサンブル平均の処理を行うことは好適である。
【００４８】
本実施の形態のように、ネットワーク５によって無線機１及び処理装置６が接続された構成の場合、第１の無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を送信した時刻と一つの第２の無線機１が前記ＵＷＢインパルス無線信号４を受信した時刻とがネットワーク５を通じて処理装置６の通信部２１に入力される。
【００４９】
信号前処理部２２は、信号送信時刻と信号受信時刻によって示される信号の同期点を計算し、１台の第２の無線機１が異なるタイミングで受信した受信波形３１、受信波形３２及び受信波形３３を、各々の信号について算出された同期点を基準として重ね合わせ、信号強度の平均、すなわち、アンサンブル平均３４を計算する。
【００５０】
また、処理装置６は、第１の無線機１によるＵＷＢインパルス無線信号４の送信時刻又は第２の無線機１によるＵＷＢインパルス無線信号４の受信時刻が通知されない場合でも、受信波形の相関が最大となる点を計算することによって、同期点を検出することができ、これによって、推定された同期点における前記受信波形３１、受信波形３２及び受信波形３３のアンサンブル平均３４を求めることができる。
【００５１】
図３に示す処理装置６の構成の説明に戻る。
【００５２】
特徴量生成部２３は、信号前処理部２２において前処理をした受信波形を解析し、複数の特徴量を抽出する。特徴量生成部２３は、通信部２１、信号前処理部２２及び特徴量比較部２４に接続される。
【００５３】
特徴量生成部２３は第１の移動物体３による受信波形から抽出された第１の特徴量（例えば、特徴ベクトル）と端末装置２から伝送された位置情報とを対応付け、対応付けられた情報を通信部２１に出力し、処理装置６の通信部２１はこれらの情報をデータベース装置７へ伝送する。データベース装置７は、受信波形から抽出された特徴量と端末装置２の位置情報とを対応付けた情報を対応データに記録する。
【００５４】
また、特徴量生成部２３は、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体による受信波形を解析し、第２の特徴量を抽出する。
【００５５】
なお、特徴量とは、一般に信号の特徴を表す物理量であり、様々な種類が存在する。例えば、信号の統計値（信号の平均値、分散、中央値、最大値、最小値、最頻値等）、信号のスペクトル等周波数成分に関する特徴量、キャリブレーション値（空間内に移動物体が存在しない場合の受信波形と、空間内にあらかじめ定められた人数の人間がいる場合の受信波形と、移動物体が等速であらかじめ定められた軌跡を移動している場合の受信波形等との差分値相関値（又はある時刻の信号受信波形と一定時間前の受信波形との差分値、過去数回分の受信波形の平均値等）、無線信号による受信波形とカメラ画像マイクロフォン等のセンサによる出力値との差分値相関値等がある。
【００５６】
また、抽出されたすべての特徴量を使用する必要はなく、必要に応じて、いくつかを組み合わせてベクトルとして用いてもよい。例えば、受信信号の平均値と分散値を組にして特徴ベクトルとして用いることが考えられる。
【００５７】
本実施の形態においては、特に、特徴量生成部２３は特徴量として受信信号の遅延プロファイルを計算するのが好適である。
【００５８】
図５は、本発明の第１の実施の形態の受信波形の遅延プロファイル特性の一例を示す図である。
【００５９】
遅延プロファイルは無線信号に特有の特徴量であり、マルチパスを経由して受信機に到達した信号に関し、遅延波到達までの遅れ時間とその強度分布を示す。この遅延プロファイルは伝播路の状態によって変化するため、空間８の物理的な状態を表しているといえる。図５に示す波形の最も高いピークは移動物体から反射して受信機に到達した直接波であり、直接波の次に現れたいくつかのピークは空間８を伝播した反射波である。その他の小さな波はノイズ成分を表している。
【００６０】
なお、特徴量生成部２３における特徴量の抽出は、ＵＷＢインパルス無線信号４を受信する第２の無線機１側において行われてもよい。この場合は、無線機１に汎用のプロセッサ又は特徴量計算を行う専用のＬＳＩを組み込むとよい。
【００６１】
再び、図３に示す処理装置６の構成の説明に戻る。
【００６２】
特徴量比較部２４は、受信波形から抽出された特徴量を比較する。特徴量比較部２４は、通信部２１及び特徴量生成部２３に接続される。
【００６３】
特徴量比較部２４は、データベース装置７に記録されている第１の移動物体３による受信波形の第１の特徴量と、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体による受信波形の第２の特徴量とを比較して、これらが一致する結果を得た場合、その特徴量に対応付けられている端末装置２の位置を、第２の移動物体の位置として出力する。
【００６４】
なお、特徴量比較部２４は、受信波形の特徴量を比較する場合、複数の特徴量の近接性又は類似性の大小関係を判定する。具体的な基準としては、比較する特徴量の間のユークリッド距離、マハラノビス距離、相関係数、差分値等がある。これらは使用される環境に適応するように変更することができる。
【００６５】
さらに、前記特徴量比較部２４は、少なくとも１台以上の第２の無線機１によって受信された受信波形の第２の特徴量の変化によって、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体の移動を検出し、これを出力する機能をもつ。ここで、前記第２の移動物体の移動の検出は、特徴量の比較に基づく。例えば、特徴量比較部２４は、第２の無線機１によって受信された受信波形の第２の特徴量と、この第２の特徴量の受信前に受信した受信波形の第２の特徴量との間のユークリッド距離を計算し、計算されたユークリッド距離が所定の閾値を超えた場合は第２の移動物体が移動したと判断する。
【００６６】
次に、本発明の実施の形態において、移動物体にセンサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けず、移動物体に負担を与えずに移動物体の位置及び移動を検出する方法を、図６から図９を用いて説明する。
【００６７】
図６は、本発明の第１の実施の形態において、端末装置２の位置測定結果と第１の移動物体３による受信波形の第１の特徴量とを対応付けて記録する処理を示すフローチャートである。
【００６８】
端末装置２が取り付けられた第１の移動物体３が空間８内を移動する場合、空間８の電波伝播環境は前記第１の移動物体３自身によって変化する。したがって、第１の移動物体３による受信波形は、第１の移動物体３の位置に依存して変化する。
【００６９】
初めに、第１の移動物体３に取り付けられた端末装置２は、自身の位置を測定し、得られた位置情報及び測定したタイミングを処理装置６に伝送する（ステップＳ１０）。端末１１の位置は、すなわち、受信波形に変化をもたらす第１の移動物体３の位置である。なお、端末装置２の位置測定方法については、図８を用いて後述する。
【００７０】
次に、第１の無線機１は、ステップＳ１０において端末装置２の位置測定が行われたことをネットワーク５を通じて認識した後、第１の移動物体３が存在する空間８に向けて、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信し、送信回数をカウントする（ステップＳ１１）。
【００７１】
次に、処理装置６は第１の移動物体３に取り付けられた端末装置２が移動したか否かをと判断する（ステップＳ１１Ａ）。ステップＳ１１Ａにおいて、端末装置２が移動していないと判断された場合は、ステップＳ１２に進み、端末装置２が移動したと判断された場合は、無線機１におけるＵＷＢインパルス無線信号４の送信回数のカウンタを初期化してカウンタを０に戻す（ステップＳ１１Ｂ）。これらの処理によって、処理装置６は、受信波形に変化をもたらす第１の移動物体３が同一の座標に位置している間に、複数回の送信タイミング分の受信波形を取得することができ、取得された受信波形を重ね合わせることによって、より正確なアンサンブル平均を計算することができる。
【００７２】
なお、端末装置２の移動は、ステップＳ１０において端末装置２から処理装置６へ通知された端末装置２の位置測定結果が前回のタイミングで測定された結果と同一でない又は所定の範囲内にないと判定されることによって検出される。
【００７３】
次に、第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の無線機１は、空間８の伝播した前記ＵＷＢインパルス無線信号４を、アンテナ１１を通じてＵＷＢ無線信号受信部１５で受信し、受信波形を計測する（ステップＳ１２）。
【００７４】
このとき、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信した第１の無線機１と、ＵＷＢインパルス無線信号４を受信する第２の無線機１とは、ネットワーク５によって相互に接続されているので、第１の無線機１は、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信したことを通知するトリガを信号生成制御部１２において作成し、通信部１４に出力し、ネットワーク５を通じて第２の無線機１に通知してもよい。
【００７５】
第２の無線機１は、計測された受信波形を、ネットワーク５を通じて処理装置６へ伝送する（ステップＳ１３）。
【００７６】
次に、処理装置６の信号前処理部２２は、第１の無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を送信したタイミング及び第２の無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を受信したタイミングを用いて、受信波形の前処理として、ノイズ除去のための信号前処理を行う（ステップＳ１４）。
【００７７】
この信号前処理には、既に述べたとおり、移動平均を計算する処理、低域通過フィルタリングによる処理、複数の受信波形のアンサンブル平均の計算の処理等がある。信号前処理部２２は、信号解析に適した波形に整形した受信波形を特徴量生成部２３に入力する。また、この前処理は、第２の無線機１が無線信号１４を受信した時点で、第２の無線機１内で行ってもよい。この場合は、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、このプロセッサによって計算してもよいが、無線機１に前処理機能に特化した回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００７８】
次に、特徴量生成部２３は、信号前処理部２２から入力された受信波形を解析し、受信波形から第１の特徴量を抽出する（ステップＳ１５）。
【００７９】
特徴量の要素は既出のとおりであり、遅延プロファイルのほか、例えば、信号の平均値、分散、中央値、最大値、最小値、最頻値等の統計量、信号のスペクトル等周波数成分に関する特徴量、キャリブレーション値、すなわち、空間内に移動物体がない場合の受信波形と、空間内に人間があらかじめ定められた人数がいる場合の受信波形と、移動物体が等速であらかじめ定められた軌跡を移動している場合の受信波形等との差分値及び相関値、一定時間前の受信波形との差分値、過去数回分の受信波形の平均値、カメラ画像やマイクロフォン等の無線信号以外のセンサの出力値と受信波形との差分値及び相関値がある。
【００８０】
なお、特徴量の抽出は、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、この汎用のプロセッサで計算してもよいが、信号処理の計算量が膨大になる場合は、無線機１に特徴ベクトル抽出に適する回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００８１】
次に、特徴量生成部２３は、抽出された第１の特徴量と、ステップＳ１０において通知されている端末装置２の位置情報とを対応付け、対応付けられた情報をデータベース装置７に記録する（ステップＳ１６）。
【００８２】
また、データベース装置７へ、対応付けられた情報をエントリとして記録する場合において、そのエントリと同一の端末装置２の位置が記載されたエントリが既に存在するときは、既に存在するエントリをその新しいエントリと置き換えてもよいし、既に存在するエントリとその新しいエントリとの平均をとって最新のエントリとしてよい。また、その新しいエントリを、既に存在するエントリとは異なるエントリとして保存してもよい。
【００８３】
以上の手順を繰り返すことによって、データベース装置７の対応データのエントリが次々に蓄積され、空間８の観測領域を網羅していく。また、逐次情報を更新するため、伝播環境が変化した場合でもその変化に追従することができる。
【００８４】
また、キャリブレーションとして、観測領域に一切の移動物体が存在しない場合の特徴量（特徴ベクトル）、移動物体が等速である定められた方向に移動している場合の特徴量（特徴ベクトル）等を取得してもよい。等速度運動する移動物体の特徴量を取得することによって、移動物体の移動方向の変化を検出することができる。
【００８５】
次に、処理装置６（又は無線機１）は、ＵＷＢインパルス無線信号４が所定のパルス回数分送信された否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００８６】
ＵＷＢインパルス無線信号４が所定の回数分送信されていないと判定された場合は、所定の回数に達するまで、ステップＳ１０からステップＳ１６までの処理が繰り返される。これによって、第１の移動物体３による受信波形のパターンを多く集めることができ、より正確なアンサンブル平均を計算することができる。
【００８７】
一方、ＵＷＢインパルス無線信号４が所定の回数分送信されたと判定された場合は、処置装置１６（又は無線機１）は、第１の無線機１と第２の無線機１とを交互に入れ替えるよう指令する（ステップＳ１８）。第１の無線機１とは別の位置に設置されている他の無線機１からＵＷＢインパルス無線信号４を送信することによって、無線機１の配置を変更することなく、より多くの定点から受信波形のパターンを得ることができる。
【００８８】
以上、図６に示すステップＳ１０からステップＳ１８までの処理によって、端末装置２の位置情報、すなわち、第１の移動物体３の位置情報と第１の移動物体３による受信波形の第１の特徴量とが対応付けられ、対応付けられた情報がデータベース装置７の対応データに記録された。
【００８９】
次に、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体の位置を測定する処理を説明する。第２の移動物体が空間８を移動する場合、空間８の電波伝播環境は前記第２の移動物体自身によって変化する。したがって、無線機１によって得られる受信波形は第２の移動物体の位置に依存したパターンとなる。
【００９０】
図７は、本発明の第１の実施の形態において、第２の移動物体による受信波形から抽出された第２の特徴量とデータベース装置７に記録された第１の特徴量とを比較し、第２の移動物体の位置を出力する処理を示すフローチャートである。
【００９１】
初めに、第１の無線機１は、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体が存在する空間８に向けて、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信する（ステップＳ２０）。第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の無線機１は、空間８内を伝播したＵＷＢインパルス無線信号４をアンテナ１１を通じてＵＷＢインパルス無線信号受信部１５で受信し、第２の移動物体による受信波形を計測する（ステップＳ２１）。次に、前記第２の無線機１は、計測された受信波形をネットワーク５を通じて処理装置６に伝送する（ステップＳ２２）。
【００９２】
次に、処理装置６の信号前処理部２２は、入力された受信波形の前処理を行い、信号解析に適した波形に整形された受信波形を特徴量生成部２３に入力する（ステップＳ２３）。
【００９３】
なお、この前処理は前述のステップＳ１４と同様のノイズ除去処理である。例えば、移動平均を計算する処理、低域通過フィルタによる処理、及び複数の受信波形のアンサンブル平均を計算する処理等があるが、本実施の形態においては、処理装置６の信号前処理部２２はアンサンブル平均の計算をするのが好適である。また、この信号前処理は、第２の無線機１が、ＵＷＢインパルス無線信号４を受信したときに、第２の無線機１内において行われてもよい。この場合、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、この汎用のプロセッサで計算してもよいが、無線機１に前処理機能に適する回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００９４】
次に、処理装置６の特徴量生成部２３は、入力された受信波形を解析し、第２の特徴量を抽出する（ステップＳ２４）。特徴量生成部２３は第２の移動物体による受信波形から抽出した第２の特徴量を特徴量比較部２４に出力する。
【００９５】
ここで、抽出される特徴ベクトルの要素は既に説明したとおりであり、遅延プロファイルのほか、例えば、信号の平均値、分散、中央値、最大値、最小値、最頻値等の統計量、信号のスペクトル等、周波数成分に関する特徴量、キャリブレーション値、すなわち、空間内に移動物体が存在しない場合の受信波形と、空間内に人間があらかじめ定められた人数が存在する場合の受信波形と、移動物体が等速であらかじめ定められた軌跡を移動している場合の受信波形等との差分値及び相関値、一定時間前の受信波形との差分値、過去数回分の受信波形の平均値、カメラ画像及びマイクロフォン等の無線信号以外のセンサの出力値と受信波形との差分値及び相関値があるが、前述のステップＳ１５で計算したものと同じ特徴量を用いる。この場合、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、この汎用のプロセッサで計算してもよいが、無線機１に特徴ベクトル抽出に適する回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００９６】
ステップＳ２４によって、処理装置６の特徴量比較部２４は、第２の移動物体による受信波形から抽出された第２の特徴量を得た。次に、特徴量比較部２４は、データベース装置７に記録された対応データを参照し、第２の特徴量に対して特徴量間の距離が最近傍である第１の特徴量のエントリがあるか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００９７】
なお、特徴量の比較には最近傍決定則に従う手法を用いる。すなわち、データベース装置７に記録されている第１の特徴量の集合を特徴空間上にマッピングし、マッピングされた第１の特徴量と新たに得られた第２の特徴量とが前記特徴空間上で最近傍となるクラスを照合結果として出力する手法である。具体的には、すべての第１の特徴量と新たに得られた第２の特徴量と間のユークリッド距離を計算し、ユークリッド距離が最も小さくなる第１の特徴量のエントリを第２の特徴量に対して最近傍である特徴量として出力する。また、ユークリッド距離を用いずにマハラノビス距離、相関係数、差分値等を用いてもよい。
【００９８】
また、第２の特徴量と第２の特徴量に対して最近傍であるとして出力された第１の特徴量との信号波形間の相関係数を計算し、相関係数が閾値を超えた場合に限って端末の座標を出力するステップＳ２６をステップＳ２５の次に設けてもよい。
【００９９】
ステップＳ２５において、第２の特徴量に対して最近傍である第１の特徴量のエントリがあると判定され、必要に応じてステップＳ２６を設定した場合は、次に、該第１の特徴量と該第２の特徴量との間の相関係数を計算し、計算された相関係数が所定の閾値を超える否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、相関係数が閾値を超えると判定された場合は、該第１の特徴量のエントリに記載された端末装置２の位置を第２の移動物体の位置として出力する（ステップＳ２７）。
【０１００】
なお、処理装置６は、出力した第２の移動物体の位置と時刻を空間８上にプロットすることによって、第２の移動物体の移動経路又は速度を計算するようにしてもよい。この計算結果は、データベース装置７に記録されるよう構成してもよい。これによって、例えば、第２の移動物体がある位置に一定期間止まっていたのか又はどの方向に移動したのかを知ることができる。
【０１０１】
また、ステップＳ２５において第２の特徴量に対して最近傍である第１の特徴量のエントリがないと判定された場合、及び、必要に応じて設定したステップＳ２６において最近傍となった第１の特徴量と第２の特徴量との間の相関係数が所定の閾値を超えないと判定された場合は、第２の特徴量に一致する第１の特徴量はないと判断し、特徴量比較の処理を終了する。
【０１０２】
なお、ステップＳ２５において、第１の特徴量と第２の特徴量が十分な確度をもって一致すると判定できる場合は、ステップＳ２６を省略し、該第１の特徴量のエントリに記載された端末装置２の位置情報を第２の移動物体の位置として出力してもよい。
【０１０３】
また、ニューラルネットワークのような学習を行うネットワークによってデータベース装置７を構成する場合は、第２の特徴量をネットワークへの入力値とし、端末装置２の位置を出力値とする。入出力値の照合を取るアルゴリズムは、使用されるセンサ又は環境に適応するよう変更できるよう構成するのが好適である。例えば、人間によってこれを変更するアルゴリズムと、端末装置２の位置測定結果とその時点における端末装置２を備えた移動物体の測定結果との間の差を最小にするアルゴリズムとを、処理装置６が適応するように選択してもよい。
【０１０４】
次に、図６のステップＳ１０に示した端末装置の位置測定の方法を説明する。
【０１０５】
図８は、本発明の第１の実施の形態における端末装置４１の位置測定システムの構成図である。
【０１０６】
端末装置４１の位置を測定する方法には、カメラの動画像による認識の方法、超音波による認識の方法、ＲＦＩＤ又はＩＣチップによる方法、ＵＷＢインパルス無線以外の無線による方法等がある。本発明の第１の実施の形態においては、端末装置４１が送信する無線信号の伝播時間を計測することによって端末装置４１の位置を決定する測定方法を用いる。
【０１０７】
無線信号の伝播時間を用いた測定方法には、大きく分けてＴＯＡ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）とＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）がある。前者は端末装置から複数の基地局装置までの信号の伝播時間から、端末装置の位置を測定する方法であり、後者は端末装置からの測位信号を基地局が受信する時刻と、位置が既知である基準基地局装置から発信された基準信号を基地局装置が受信した時刻との差から、端末装置の位置を測定する方法である。インパルス型のＵＷＢ無線信号は連続波の信号に比べて伝播時間を容易に計測することができる。よって、インパルス型のＵＷＢ無線信号を用いる測位システムは、ＴＯＡ又はＴＤＯＡのいずれの方式も端末装置の位置測定に好適である。
【０１０８】
図８に示す端末位置測定システムは、少なくとも３台以上の基地局装置４２及び端末位置解析装置４５を備え、ネットワーク４４によって接続される。端末装置４１は測位信号４３を送信する機能を備える。基地局装置４２は、測位信号４３を受信する機能を備え、ネットワーク４４を通じて端末位置解析装置４５に接続される。基地局装置４２は、受信した測位信号４３を位置解析装置８６に伝送する。端末位置解析装置４５は、ネットワーク４４を通じて少なくとも３台以上の基地局装置４２が計測した測位信号４３の伝播時間のそれぞれを取得し、取得された伝播時間によって端末装置４１の位置を計算する。
【０１０９】
上述したとおり、本発明の第１の実施の形態によれば、遅延プロファイルを含む受信波形の第１の特徴量と端末装置４１が取り付けられた第１の移動物体３の位置とをあらかじめ対応付けて逐次記録することによって、障害物によって無線機と移動物体との見通し環境が得にくい屋内空間においても、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な第２の移動物体に、これを取り付けることなく、その位置を測定し、また、移動を検出することができる。
【０１１０】
＜実施形態２＞
本発明の第２の実施の形態の測位システムの構成について説明する。
【０１１１】
図９は、本発明の第２の実施の形態の測位システムの構成図である。
【０１１２】
図８に示した端末装置の位置測定システムにおける基地局装置４２及び端末位置解析装置４５は、図１に示す測位システムにおける無線機１及び処理装置６とそれぞれ同一であってもよい。つまり、測位システムの無線機１は端末装置４１の位置測定のための基地局装置４２の機能を兼ね、処理装置６は端末位置解析装置４５の機能を兼ねることができる。
【０１１３】
第２の実施の形態の測位システムは、端末装置５１、基地局装置兼無線機５２、端末位置解析装置兼処理装置５５及びデータベース装置５６を備え、各装置はネットワーク５４によって接続される。端末装置５１は、測位信号５３を送信する機能を備える。基地局装置兼無線機５２は、測位信号５３を受信する機能を備え、ネットワーク５４を通じて端末位置解析装置兼処理装置５５に接続され、受信した測位信号５３を端末位置解析装置兼処理装置５５に伝送する。端末位置解析装置兼処理装置５５は、ネットワーク５４を通じて基地局装置兼無線機５２が受信した少なくとも３台以上の測位信号５３の伝播時間を取得し、その伝播時間によって端末装置５１の位置を計算する。
【０１１４】
第２の実施の形態の測位システムにおける処理は、図６に示すステップＳ１０からステップＳ１８までの処理及び図７に示すステップＳ２０からステップＳ２７までの処理と同一であり、図６のステップＳ１０に示す端末位置測定の処理は、基地局装置兼無線機５２及び端末位置解析装置兼処理装置５５が行う。
【０１１５】
以上、説明したとおり、本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比較すると、端末装置の位置測定を、受信波形を計測する無線機及び処理装置が行う点で異なる。これによって、第２の実施の形態では、システム構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の測位システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の無線機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の受信波形のアンサンブル平均計算の概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の受信波形の遅延プロファイル特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の端末装置測位結果と受信波形の特徴量とを対応付けて記録する処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態の移動物体の位置を出力する処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態の端末装置測位システムの構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の測位システムの構成図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 無線機
２ 端末装置
３ 移動物体
４ ＵＷＢインパルス無線信号
５ ネットワーク
６ 処理装置
７ データベース装置
８ 空間
１１ アンテナ
１２ 信号生成制御部
１３ ＵＷＢインパルス無線信号送信部
１４ 通信部
１５ ＵＷＢインパルス無線信号受信部
２１ 通信部
２２ 信号前処理部
２３ 特徴量生成部
２４ 特徴量比較部
３１ 受信波形
３２ 受信波形
３３ 受信波形
３４ 受信波形のアンサンブル平均
４２ 基地局装置
４３ 測位信号
４４ ネットワーク
４５ 端末位置解析装置
５２ 基地局装置兼無線機
５３ 測位信号
５４ ネットワーク
５５ 端末位置解析装置兼処理装置
５６ データベース装置
５７ 空間
５８ 移動物体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システムに関し、特に、電波の見通し環境が得られないような空間においてセンサ、通信端末装置等が取り付けられていない移動物体（例えば、人間及び自律走行機器等）の位置を無線信号の受信波形の変化によって測定するシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品のトレース、セキュリティ等においては、移動物体の存在を検出する方法及び位置を測定する方法が必要である。その方法として、これまでに、大きく分けて二つの方法が知られている。
【０００３】
第１の方法は、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な移動物体の位置を測定するために、送受信機が電波、超音波等を移動物体に指向させて送信し、その反射波を受信するまでの往復時間を計測することによって、移動物体と送受信機との距離を測定する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
第２の方法は、見通し環境が得られない空間であって、電波、超音波等を移動物体に指向させることができない場合の移動物体の検出方法として、無線信号を送信機より送信し、受信機で受信した無線信号の遅延プロファイルの変化から、移動物体を検出する方法である（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。遅延プロファイルは、送信機から受信機に直接到達した信号だけでなく、障害物等を反射して遅れて受信機に到達した信号も含めた受信信号強度の時間的プロファイルを示す分布であり、見通し環境外であっても移動物体が存在すれば、この強度分布が変化する。よって、遅延プロファイルの変化を検出することによって、見通し環境が得られない空間に存在する移動物体を検出することができる。
【特許文献１】特開平１０−３９０１５号公報
【特許文献２】特開平５−１６６０７４号公報
【特許文献３】特開２００３−１８５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋内のように障害物によって無線機と移動物体との見通し環境が得にくい場合、第１の方法では、無線機と移動物体間との間の電波の伝播時間を正確に測ることができないため、移動物体の位置を測定することは困難である。
【０００６】
また、第２の方法では、遅延プロファイルの変化を比較することによって移動物体の存在は検出できるものの、その移動物体の位置を測定することは不可能である。
【０００７】
本発明は、屋内のように障害物によって無線機と移動物体との見通しが得にくい環境において、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な移動物体に、これを取り付けることなく、その移動物体の位置を測定する測位システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、第１の発明は、受信した信号の波形の解析結果を用いて、移動物体の位置を測定する測位システムであって、第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定する端末位置測定装置と、少なくとも送信機を備える第１の無線装置と、少なくとも受信機を備える第２の無線装置と、前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第１の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を解析して、第１の解析結果を生成する処理装置と、前記処理装置によって生成された第１の解析結果と前記第１の移動物体の位置とを記録するデータベースと、を備え、前記処理装置は、前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の解析結果とを対応させて前記データベースに記録し、前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第２の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を取得した場合、該取得した波形から生成された第２の解析結果と、前記データベースに記録された第１の解析結果とを比較し、前記第２の解析結果が前記第１の解析結果に該当すると判定された場合に、当該該当する第１の解析結果に対応する端末装置の位置を、前記第２の移動物体の位置と決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な移動物体にそれらを取り付けることなく、その移動物体の位置を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態の測位システムの構成図である。
【００１２】
測位システムは、端末装置２、複数の無線機１、処理装置６及びデータベース装置７を備え、各装置は無線回線又は有線回線によるネットワーク５によって接続される。
【００１３】
無線機１は、無線信号を送信する機能及び空間８を伝播した無線信号を受信する機能を備え、ネットワーク５によって接続された処理装置６へ前記無線信号の受信波形を伝送する機能を備える。なお、空間８に送信する無線信号はＵＷＢインパルス無線信号４を使用する。ここで、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）では、非常に広い周波数帯域を使った無線伝送方式の一つで、数ナノ秒以下のパルス信号が使用される。
【００１４】
また、無線機１は、見通し環境が得られないような空間８、例えば、屋内空間に複数台設置され、複数の定点において空間８の電波伝播環境によって変化する受信波形のパターンを計測する。
【００１５】
第１の無線機１は、空間８に向けてＵＷＢインパルス無線信号４を送信し、第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の無線機１は、空間８を伝播したＵＷＢインパルス無線信号４を受信する。このとき、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信した第１の無線機１は、その送信を通知するトリガを信号生成制御部１２において作成し、ネットワーク５を経由して第２の無線機１に通知してもよい。
【００１６】
なお、あらかじめ定められた第１の無線機１のみが継続的にＵＷＢインパルス無線信号４を送信するのではなく、所定の時間毎に送信機となる第１の無線機１と受信機となる第２の無線機１とが順次入れ替わることによって、無線機１の配置を変えることなく、より多くの定点から受信波形のパターンを得ることができる。
【００１７】
この場合、ＵＷＢインパルス無線信号４の送信元がどの無線機１であるかを特定するために、それぞれの無線機１に割り当てられた固有のＩＤをＵＷＢインパルス無線信号４に含ませて送信する必要がある。固有のＩＤを送信信号に付加する方法としては、ＵＷＢインパルス無線信号４のインパルス列の正負のパターンを利用する方法が考えられる。
【００１８】
端末装置２は、第１の移動物体３（例えば、人間、動物、自律走行機器等）に取り付けられ、自己の位置を測定する機能及びネットワーク５によって接続された処理装置６へ自己の位置を伝送する機能を備える。
【００１９】
端末装置２が取り付けられた第１の移動物体３が空間８内を移動する場合、端末装置２は自己の位置を逐次測定して、測定した位置を移動物体３の位置として処理装置６に伝送する。
【００２０】
ＵＷＢインパルス無線信号４は、空間８内を伝播し、少なくとも１台以上の無線機１によって受信される。このＵＷＢインパルス無線信号４は、あらかじめ定められた１台の無線機１から送信されてもよいし、複数の無線機１が順に送信と受信の役割を交替し、送信の役割となった無線機１から送信されてもよい。このとき、ＵＷＢインパルス無線信号４は無線機１固有のＩＤを含んだ信号であることが望ましく、例えば、ＵＷＢインパルス無線信号４のインパルス列の正負のパターンでＩＤを通知する手法を採用できる。
【００２１】
処理装置６は、無線機１、端末装置２、及びデータベース装置７にネットワーク５を通じて接続されている。処理装置６は、前記ネットワーク５を通じて端末装置２が自身の位置測定を実施したタイミング、この位置測定によって得られた端末装置２の座標、第１の（送信側）無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を送信したタイミング、少なくとも１台以上の第２の（受信側）無線機１が、前記第１の（送信側）無線機１によって送信されたＵＷＢインパルス無線信号４を受信したタイミング、及び、空間８内を伝播したＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形を入手する。そして、処理装置６は、端末装置２から伝送される位置情報と第１の無線機１から伝送される受信波形のパターンとを対応付ける処理を行う。また、処理装置６は、位置情報と受信波形のパターンとを対応付けた情報をデータベース装置７へ記憶する。
【００２２】
また、処理装置６は、第１の（送信側）無線機１が、端末装置等（センサ、無線タグ、通信端末装置等）が取り付けられていない第２の移動物体が存在する空間８にＵＷＢインパルス無線信号４を送信し、第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の（受信側）無線機１が、第２の移動物体によって反射した信号の受信波形を取得した場合は、その受信波形を解析し、解析された前記受信波形のパターンとデータベース装置７に蓄積されている受信波形のパターンとを比較し、それぞれのパターンが一致する結果を得た場合、そのパターンに対応付けられた端末装置２の位置を第２の移動物体の位置として出力する。
【００２３】
これによって、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体が空間８内を移動する場合でも、データベース装置７に記憶された第１の移動物体３を基準とした受信波形のパターンを参照することによって、その位置を検出することができる。
【００２４】
データベース装置７は、端末装置２の位置測定結果と受信波形のパターンとの対応データを保持する機能を備え、ネットワーク５を通じて無線機１、端末装置２及び処理装置６に接続される。
【００２５】
データベース装置７によって保持されるデータは、端末装置２の位置測定結果と受信波形のパターンとの対応を記録しており、データベースは、一般的なリレーショナルデータベース管理システム、例えば、ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ、ＭｙＳＱＬ等によって構築される。また、データベース装置７は、端末装置２の位置測定結果と受信波形のパターンとの対応を確率的に保存するモデルをデータとして用いてもよく、ＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形のパターンを入力値、端末装置２の位置測定結果を出力値とする自己学習ニューラルネットワークをデータとして用いてもよい。ニューラルネットワークの学習過程における教師信号は端末装置２の位置測定結果を用いることが好適である。
【００２６】
なお、ネットワーク５は、有線回線又は無線回線若しくは有線回線と無線回線の両方によって構築することができ、無線機１、端末装置２及び処理装置６が接続される。有線回線を用いる場合はイーサネット（登録商標）、無線回線を用いる場合はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に代表されるいわゆる無線ＬＡＮ等を使用するとよい。
【００２７】
また、ＵＷＢインパルス無線信号４を送受信できる機能を備えた端末装置２、処理装置６及びデータベース装置７によって、前記ネットワーク５を構築してもよい。
【００２８】
次に、無線機１の構成について説明する。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施の形態の無線機１の構成を示すブロック図である。
【００３０】
無線機１は、アンテナ１１、信号生成制御部１２、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３、通信部１４及びＵＷＢインパルス無線信号受信部１５を備える。
【００３１】
アンテナ１１は、ＵＷＢインパルス無線信号４を送受信するアンテナであり、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３及びＵＷＢインパルス無線信号受信部１５に接続される。また、アンテナ１１は、アレーアンテナとしてもよく、また、複数の受信信号を一つの無線機１のＵＷＢインパルス無線信号受信部１５で受信することができるように構成してもよい。
【００３２】
信号生成制御部１２は、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信するタイミングを決定する制御部であり、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３、ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５及び通信部１４に接続されている。ネットワーク５を通じて伝送された、端末装置２が自己の位置を測定したタイミング、又は処理装置６の指令に基づき、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３がアクティベートされる時刻を決定する。なお、アクティベートされる時刻は、無線機１に内蔵されたタイマの信号に基づいて決定されてもよい。
【００３３】
また、信号生成制御部１２は、無線機１に固有のＩＤ及び無線機１に関する情報をビット列に変換し、変換されたビット列をＵＷＢインパルス無線信号４に含ませて送信する指示をＵＷＢインパルス無線信号送信部１３に与える機能を備えてもよい。
【００３４】
ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３は、ＵＷＢインパルス無線信号４を生成し、送信する処理部であり、アンテナ１１及び信号生成制御部１２に接続される。また、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３は信号生成制御部１２からの指令を受け、アンテナ１１からＵＷＢインパルス無線信号４を送信する。なお、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３は、Ｍ系列等の拡散符号を重畳し通信誤りを低減する機能を備えてもよい。
【００３５】
通信部１４は、無線機１内の各機能モジュールとネットワーク５とを接続するインターフェースであり、ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５で受信したＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形をネットワーク５に接続された処理装置６に伝送する。
【００３６】
ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５は、第１の無線機１から送信されたＵＷＢインパルス無線信号４を受信する機能、及び受信したＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形を計測する機能を備え、計測された受信波形を通信部１４及びネットワーク５を通じて処理装置６に伝送する。また、ＵＷＢインパルス無線信号受信部１５は、ＵＷＢインパルス無線信号送信部１３が、Ｍ系列等の拡散符号の重畳によって符号拡散している場合は、同様の拡散符号を重畳し逆拡散することによって受信信号を復調する。
【００３７】
また、無線機１は信号処理の機能を備え、ＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形を解析した結果のみを処理装置６に伝送する構成でもよい。この場合は、無線機１に受信波形を解析するための汎用のプロセッサ又は専用のＬＳＩを組み込む。
【００３８】
なお、受信波形の解析については後述する。
【００３９】
次に、処理装置６の構成について説明する。
【００４０】
図３は、本発明の第１の実施の形態の処理装置６の構成を示すブロック図である。
【００４１】
処理装置６は、通信部２１、信号前処理部２２、特徴量生成部２３及び特徴量比較部２４を備え、ネットワーク５によって、無線機１、端末装置２及びデータベース装置７に接続される。
【００４２】
通信部２１は、処理装置６内の各機能モジュール（信号前処理部２２、特徴量生成部２３及び特徴量比較部２４）とネットワーク５とを接続する通信インターフェースである。通信部２１は、少なくとも１台以上の第２の無線機１によって受信されたＵＷＢインパルス無線信号４の受信波形をネットワーク５を通じて受信し、受信した受信波形を信号前処理部２２に出力する。また、通信部２１は、端末装置２から伝送される端末装置２の位置情報をネットワーク５を通じて受け取り、受信した位置情報を信号前処理部２２に出力する。
【００４３】
信号前処理部２２は、入力された受信波形の信号前処理を行い、信号解析に適した波形に整形された受信波形を特徴量生成部２３に出力する。
【００４４】
信号前処理部２２における信号前処理には、時間領域における移動平均を計算する処理、低域通過フィルタ（例えば、チェビシェフ低域通過フィルタ）による処理、複数の受信波形のアンサンブル平均を計算する処理等がある。これらの処理は、何れもノイズを軽減するためのものである。また、信号のアップサンプリング及び補間を行い、受信波形を信号解析に適した波形に整形することもできる。なお、一般的に信号前処理の計算量は膨大なものとなるため、信号前処理は汎用プロセッサで行ってもよいが、専用に設けられたＬＳＩ上で行うように構成するのが好適である。
【００４５】
本実施の形態においては、信号の前処理にアンサンブル平均の計算を用いるのが好適である。ここで、アンサンブル平均とは複数の信号波形の平均を計算する方法である。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施の形態の受信波形のアンサンブル平均計算の概念図である。
【００４７】
信号前処理部２２は、端末装置２の位置測定結果が同一の値となる場合又は所定の範囲内に収まる場合、すなわち、端末装置２が取り付けられた第１の移動物体３が同一の位置にあると判定される場合の受信波形を対象として、それら受信波形のアンサンブル平均を計算し、計算されたアンサンブル平均を特徴量生成部２３に入力する。アンサンブル平均の計算によってノイズ成分が除去され、信号解析に適した波形のみを抽出することができるため、信号前処理部２２においてアンサンブル平均の処理を行うことは好適である。
【００４８】
本実施の形態のように、ネットワーク５によって無線機１及び処理装置６が接続された構成の場合、第１の無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を送信した時刻と一つの第２の無線機１が前記ＵＷＢインパルス無線信号４を受信した時刻とがネットワーク５を通じて処理装置６の通信部２１に入力される。
【００４９】
信号前処理部２２は、信号送信時刻と信号受信時刻によって示される信号の同期点を計算し、１台の第２の無線機１が異なるタイミングで受信した受信波形３１、受信波形３２及び受信波形３３を、各々の信号について算出された同期点を基準として重ね合わせ、信号強度の平均、すなわち、アンサンブル平均３４を計算する。
【００５０】
また、処理装置６は、第１の無線機１によるＵＷＢインパルス無線信号４の送信時刻又は第２の無線機１によるＵＷＢインパルス無線信号４の受信時刻が通知されない場合でも、受信波形の相関が最大となる点を計算することによって、同期点を検出することができ、これによって、推定された同期点における前記受信波形３１、受信波形３２及び受信波形３３のアンサンブル平均３４を求めることができる。
【００５１】
図３に示す処理装置６の構成の説明に戻る。
【００５２】
特徴量生成部２３は、信号前処理部２２において前処理をした受信波形を解析し、複数の特徴量を抽出する。特徴量生成部２３は、通信部２１、信号前処理部２２及び特徴量比較部２４に接続される。
【００５３】
特徴量生成部２３は第１の移動物体３による受信波形から抽出された第１の特徴量（例えば、特徴ベクトル）と端末装置２から伝送された位置情報とを対応付け、対応付けられた情報を通信部２１に出力し、処理装置６の通信部２１はこれらの情報をデータベース装置７へ伝送する。データベース装置７は、受信波形から抽出された特徴量と端末装置２の位置情報とを対応付けた情報を対応データに記録する。
【００５４】
また、特徴量生成部２３は、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体による受信波形を解析し、第２の特徴量を抽出する。
【００５５】
なお、特徴量とは、一般に信号の特徴を表す物理量であり、様々な種類が存在する。例えば、信号の統計値（信号の平均値、分散、中央値、最大値、最小値、最頻値等）、信号のスペクトル等周波数成分に関する特徴量、キャリブレーション値（空間内に移動物体が存在しない場合の受信波形と、空間内にあらかじめ定められた人数の人間がいる場合の受信波形と、移動物体が等速であらかじめ定められた軌跡を移動している場合の受信波形等との差分値相関値（又はある時刻の信号受信波形と一定時間前の受信波形との差分値、過去数回分の受信波形の平均値等）、無線信号による受信波形とカメラ画像マイクロフォン等のセンサによる出力値との差分値相関値等がある。
【００５６】
また、抽出されたすべての特徴量を使用する必要はなく、必要に応じて、いくつかを組み合わせてベクトルとして用いてもよい。例えば、受信信号の平均値と分散値を組にして特徴ベクトルとして用いることが考えられる。
【００５７】
本実施の形態においては、特に、特徴量生成部２３は特徴量として受信信号の遅延プロファイルを計算するのが好適である。
【００５８】
図５は、本発明の第１の実施の形態の受信波形の遅延プロファイル特性の一例を示す図である。
【００５９】
遅延プロファイルは無線信号に特有の特徴量であり、マルチパスを経由して受信機に到達した信号に関し、遅延波到達までの遅れ時間とその強度分布を示す。この遅延プロファイルは伝播路の状態によって変化するため、空間８の物理的な状態を表しているといえる。図５に示す波形の最も高いピークは移動物体から反射して受信機に到達した直接波であり、直接波の次に現れたいくつかのピークは空間８を伝播した反射波である。その他の小さな波はノイズ成分を表している。
【００６０】
なお、特徴量生成部２３における特徴量の抽出は、ＵＷＢインパルス無線信号４を受信する第２の無線機１側において行われてもよい。この場合は、無線機１に汎用のプロセッサ又は特徴量計算を行う専用のＬＳＩを組み込むとよい。
【００６１】
再び、図３に示す処理装置６の構成の説明に戻る。
【００６２】
特徴量比較部２４は、受信波形から抽出された特徴量を比較する。特徴量比較部２４は、通信部２１及び特徴量生成部２３に接続される。
【００６３】
特徴量比較部２４は、データベース装置７に記録されている第１の移動物体３による受信波形の第１の特徴量と、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体による受信波形の第２の特徴量とを比較して、これらが一致する結果を得た場合、その特徴量に対応付けられている端末装置２の位置を、第２の移動物体の位置として出力する。
【００６４】
なお、特徴量比較部２４は、受信波形の特徴量を比較する場合、複数の特徴量の近接性又は類似性の大小関係を判定する。具体的な基準としては、比較する特徴量の間のユークリッド距離、マハラノビス距離、相関係数、差分値等がある。これらは使用される環境に適応するように変更することができる。
【００６５】
さらに、前記特徴量比較部２４は、少なくとも１台以上の第２の無線機１によって受信された受信波形の第２の特徴量の変化によって、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体の移動を検出し、これを出力する機能をもつ。ここで、前記第２の移動物体の移動の検出は、特徴量の比較に基づく。例えば、特徴量比較部２４は、第２の無線機１によって受信された受信波形の第２の特徴量と、この第２の特徴量の受信前に受信した受信波形の第２の特徴量との間のユークリッド距離を計算し、計算されたユークリッド距離が所定の閾値を超えた場合は第２の移動物体が移動したと判断する。
【００６６】
次に、本発明の実施の形態において、移動物体にセンサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けず、移動物体に負担を与えずに移動物体の位置及び移動を検出する方法を、図６から図９を用いて説明する。
【００６７】
図６は、本発明の第１の実施の形態において、端末装置２の位置測定結果と第１の移動物体３による受信波形の第１の特徴量とを対応付けて記録する処理を示すフローチャートである。
【００６８】
端末装置２が取り付けられた第１の移動物体３が空間８内を移動する場合、空間８の電波伝播環境は前記第１の移動物体３自身によって変化する。したがって、第１の移動物体３による受信波形は、第１の移動物体３の位置に依存して変化する。
【００６９】
初めに、第１の移動物体３に取り付けられた端末装置２は、自身の位置を測定し、得られた位置情報及び測定したタイミングを処理装置６に伝送する（ステップＳ１０）。端末１１の位置は、すなわち、受信波形に変化をもたらす第１の移動物体３の位置である。なお、端末装置２の位置測定方法については、図８を用いて後述する。
【００７０】
次に、第１の無線機１は、ステップＳ１０において端末装置２の位置測定が行われたことをネットワーク５を通じて認識した後、第１の移動物体３が存在する空間８に向けて、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信し、送信回数をカウントする（ステップＳ１１）。
【００７１】
次に、処理装置６は第１の移動物体３に取り付けられた端末装置２が移動したか否かをと判断する（ステップＳ１１Ａ）。ステップＳ１１Ａにおいて、端末装置２が移動していないと判断された場合は、ステップＳ１２に進み、端末装置２が移動したと判断された場合は、無線機１におけるＵＷＢインパルス無線信号４の送信回数のカウンタを初期化してカウンタを０に戻す（ステップＳ１１Ｂ）。これらの処理によって、処理装置６は、受信波形に変化をもたらす第１の移動物体３が同一の座標に位置している間に、複数回の送信タイミング分の受信波形を取得することができ、取得された受信波形を重ね合わせることによって、より正確なアンサンブル平均を計算することができる。
【００７２】
なお、端末装置２の移動は、ステップＳ１０において端末装置２から処理装置６へ通知された端末装置２の位置測定結果が前回のタイミングで測定された結果と同一でない又は所定の範囲内にないと判定されることによって検出される。
【００７３】
次に、第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の無線機１は、空間８の伝播した前記ＵＷＢインパルス無線信号４を、アンテナ１１を通じてＵＷＢ無線信号受信部１５で受信し、受信波形を計測する（ステップＳ１２）。
【００７４】
このとき、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信した第１の無線機１と、ＵＷＢインパルス無線信号４を受信する第２の無線機１とは、ネットワーク５によって相互に接続されているので、第１の無線機１は、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信したことを通知するトリガを信号生成制御部１２において作成し、通信部１４に出力し、ネットワーク５を通じて第２の無線機１に通知してもよい。
【００７５】
第２の無線機１は、計測された受信波形を、ネットワーク５を通じて処理装置６へ伝送する（ステップＳ１３）。
【００７６】
次に、処理装置６の信号前処理部２２は、第１の無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を送信したタイミング及び第２の無線機１がＵＷＢインパルス無線信号４を受信したタイミングを用いて、受信波形の前処理として、ノイズ除去のための信号前処理を行う（ステップＳ１４）。
【００７７】
この信号前処理には、既に述べたとおり、移動平均を計算する処理、低域通過フィルタリングによる処理、複数の受信波形のアンサンブル平均の計算の処理等がある。信号前処理部２２は、信号解析に適した波形に整形した受信波形を特徴量生成部２３に入力する。また、この前処理は、第２の無線機１が無線信号１４を受信した時点で、第２の無線機１内で行ってもよい。この場合は、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、このプロセッサによって計算してもよいが、無線機１に前処理機能に特化した回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００７８】
次に、特徴量生成部２３は、信号前処理部２２から入力された受信波形を解析し、受信波形から第１の特徴量を抽出する（ステップＳ１５）。
【００７９】
特徴量の要素は既出のとおりであり、遅延プロファイルのほか、例えば、信号の平均値、分散、中央値、最大値、最小値、最頻値等の統計量、信号のスペクトル等周波数成分に関する特徴量、キャリブレーション値、すなわち、空間内に移動物体がない場合の受信波形と、空間内に人間があらかじめ定められた人数がいる場合の受信波形と、移動物体が等速であらかじめ定められた軌跡を移動している場合の受信波形等との差分値及び相関値、一定時間前の受信波形との差分値、過去数回分の受信波形の平均値、カメラ画像やマイクロフォン等の無線信号以外のセンサの出力値と受信波形との差分値及び相関値がある。
【００８０】
なお、特徴量の抽出は、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、この汎用のプロセッサで計算してもよいが、信号処理の計算量が膨大になる場合は、無線機１に特徴ベクトル抽出に適する回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００８１】
次に、特徴量生成部２３は、抽出された第１の特徴量と、ステップＳ１０において通知されている端末装置２の位置情報とを対応付け、対応付けられた情報をデータベース装置７に記録する（ステップＳ１６）。
【００８２】
また、データベース装置７へ、対応付けられた情報をエントリとして記録する場合において、そのエントリと同一の端末装置２の位置が記載されたエントリが既に存在するときは、既に存在するエントリをその新しいエントリと置き換えてもよいし、既に存在するエントリとその新しいエントリとの平均をとって最新のエントリとしてよい。また、その新しいエントリを、既に存在するエントリとは異なるエントリとして保存してもよい。
【００８３】
以上の手順を繰り返すことによって、データベース装置７の対応データのエントリが次々に蓄積され、空間８の観測領域を網羅していく。また、逐次情報を更新するため、伝播環境が変化した場合でもその変化に追従することができる。
【００８４】
また、キャリブレーションとして、観測領域に一切の移動物体が存在しない場合の特徴量（特徴ベクトル）、移動物体が等速である定められた方向に移動している場合の特徴量（特徴ベクトル）等を取得してもよい。等速度運動する移動物体の特徴量を取得することによって、移動物体の移動方向の変化を検出することができる。
【００８５】
次に、処理装置６（又は無線機１）は、ＵＷＢインパルス無線信号４が所定のパルス回数分送信された否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００８６】
ＵＷＢインパルス無線信号４が所定の回数分送信されていないと判定された場合は、所定の回数に達するまで、ステップＳ１０からステップＳ１６までの処理が繰り返される。これによって、第１の移動物体３による受信波形のパターンを多く集めることができ、より正確なアンサンブル平均を計算することができる。
【００８７】
一方、ＵＷＢインパルス無線信号４が所定の回数分送信されたと判定された場合は、処置装置１６（又は無線機１）は、第１の無線機１と第２の無線機１とを交互に入れ替えるよう指令する（ステップＳ１８）。第１の無線機１とは別の位置に設置されている他の無線機１からＵＷＢインパルス無線信号４を送信することによって、無線機１の配置を変更することなく、より多くの定点から受信波形のパターンを得ることができる。
【００８８】
以上、図６に示すステップＳ１０からステップＳ１８までの処理によって、端末装置２の位置情報、すなわち、第１の移動物体３の位置情報と第１の移動物体３による受信波形の第１の特徴量とが対応付けられ、対応付けられた情報がデータベース装置７の対応データに記録された。
【００８９】
次に、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体の位置を測定する処理を説明する。第２の移動物体が空間８を移動する場合、空間８の電波伝播環境は前記第２の移動物体自身によって変化する。したがって、無線機１によって得られる受信波形は第２の移動物体の位置に依存したパターンとなる。
【００９０】
図７は、本発明の第１の実施の形態において、第２の移動物体による受信波形から抽出された第２の特徴量とデータベース装置７に記録された第１の特徴量とを比較し、第２の移動物体の位置を出力する処理を示すフローチャートである。
【００９１】
初めに、第１の無線機１は、端末装置等が取り付けられていない第２の移動物体が存在する空間８に向けて、ＵＷＢインパルス無線信号４を送信する（ステップＳ２０）。第１の無線機１以外の少なくとも１台以上の第２の無線機１は、空間８内を伝播したＵＷＢインパルス無線信号４をアンテナ１１を通じてＵＷＢインパルス無線信号受信部１５で受信し、第２の移動物体による受信波形を計測する（ステップＳ２１）。次に、前記第２の無線機１は、計測された受信波形をネットワーク５を通じて処理装置６に伝送する（ステップＳ２２）。
【００９２】
次に、処理装置６の信号前処理部２２は、入力された受信波形の前処理を行い、信号解析に適した波形に整形された受信波形を特徴量生成部２３に入力する（ステップＳ２３）。
【００９３】
なお、この前処理は前述のステップＳ１４と同様のノイズ除去処理である。例えば、移動平均を計算する処理、低域通過フィルタによる処理、及び複数の受信波形のアンサンブル平均を計算する処理等があるが、本実施の形態においては、処理装置６の信号前処理部２２はアンサンブル平均の計算をするのが好適である。また、この信号前処理は、第２の無線機１が、ＵＷＢインパルス無線信号４を受信したときに、第２の無線機１内において行われてもよい。この場合、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、この汎用のプロセッサで計算してもよいが、無線機１に前処理機能に適する回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００９４】
次に、処理装置６の特徴量生成部２３は、入力された受信波形を解析し、第２の特徴量を抽出する（ステップＳ２４）。特徴量生成部２３は第２の移動物体による受信波形から抽出した第２の特徴量を特徴量比較部２４に出力する。
【００９５】
ここで、抽出される特徴ベクトルの要素は既に説明したとおりであり、遅延プロファイルのほか、例えば、信号の平均値、分散、中央値、最大値、最小値、最頻値等の統計量、信号のスペクトル等、周波数成分に関する特徴量、キャリブレーション値、すなわち、空間内に移動物体が存在しない場合の受信波形と、空間内に人間があらかじめ定められた人数が存在する場合の受信波形と、移動物体が等速であらかじめ定められた軌跡を移動している場合の受信波形等との差分値及び相関値、一定時間前の受信波形との差分値、過去数回分の受信波形の平均値、カメラ画像及びマイクロフォン等の無線信号以外のセンサの出力値と受信波形との差分値及び相関値があるが、前述のステップＳ１５で計算したものと同じ特徴量を用いる。この場合、無線機１に汎用のプロセッサを組み込み、この汎用のプロセッサで計算してもよいが、無線機１に特徴ベクトル抽出に適する回路構成を含む専用のＬＳＩを組み込み、これを使用することが好適である。
【００９６】
ステップＳ２４によって、処理装置６の特徴量比較部２４は、第２の移動物体による受信波形から抽出された第２の特徴量を得た。次に、特徴量比較部２４は、データベース装置７に記録された対応データを参照し、第２の特徴量に対して特徴量間の距離が最近傍である第１の特徴量のエントリがあるか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００９７】
なお、特徴量の比較には最近傍決定則に従う手法を用いる。すなわち、データベース装置７に記録されている第１の特徴量の集合を特徴空間上にマッピングし、マッピングされた第１の特徴量と新たに得られた第２の特徴量とが前記特徴空間上で最近傍となるクラスを照合結果として出力する手法である。具体的には、すべての第１の特徴量と新たに得られた第２の特徴量と間のユークリッド距離を計算し、ユークリッド距離が最も小さくなる第１の特徴量のエントリを第２の特徴量に対して最近傍である特徴量として出力する。また、ユークリッド距離を用いずにマハラノビス距離、相関係数、差分値等を用いてもよい。
【００９８】
また、第２の特徴量と第２の特徴量に対して最近傍であるとして出力された第１の特徴量との信号波形間の相関係数を計算し、相関係数が閾値を超えた場合に限って端末の座標を出力するステップＳ２６をステップＳ２５の次に設けてもよい。
【００９９】
ステップＳ２５において、第２の特徴量に対して最近傍である第１の特徴量のエントリがあると判定され、必要に応じてステップＳ２６を設定した場合は、次に、該第１の特徴量と該第２の特徴量との間の相関係数を計算し、計算された相関係数が所定の閾値を超える否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、相関係数が閾値を超えると判定された場合は、該第１の特徴量のエントリに記載された端末装置２の位置を第２の移動物体の位置として出力する（ステップＳ２７）。
【０１００】
なお、処理装置６は、出力した第２の移動物体の位置と時刻を空間８上にプロットすることによって、第２の移動物体の移動経路又は速度を計算するようにしてもよい。この計算結果は、データベース装置７に記録されるよう構成してもよい。これによって、例えば、第２の移動物体がある位置に一定期間止まっていたのか又はどの方向に移動したのかを知ることができる。
【０１０１】
また、ステップＳ２５において第２の特徴量に対して最近傍である第１の特徴量のエントリがないと判定された場合、及び、必要に応じて設定したステップＳ２６において最近傍となった第１の特徴量と第２の特徴量との間の相関係数が所定の閾値を超えないと判定された場合は、第２の特徴量に一致する第１の特徴量はないと判断し、特徴量比較の処理を終了する。
【０１０２】
なお、ステップＳ２５において、第１の特徴量と第２の特徴量が十分な確度をもって一致すると判定できる場合は、ステップＳ２６を省略し、該第１の特徴量のエントリに記載された端末装置２の位置情報を第２の移動物体の位置として出力してもよい。
【０１０３】
また、ニューラルネットワークのような学習を行うネットワークによってデータベース装置７を構成する場合は、第２の特徴量をネットワークへの入力値とし、端末装置２の位置を出力値とする。入出力値の照合を取るアルゴリズムは、使用されるセンサ又は環境に適応するよう変更できるよう構成するのが好適である。例えば、人間によってこれを変更するアルゴリズムと、端末装置２の位置測定結果とその時点における端末装置２を備えた移動物体の測定結果との間の差を最小にするアルゴリズムとを、処理装置６が適応するように選択してもよい。
【０１０４】
次に、図６のステップＳ１０に示した端末装置の位置測定の方法を説明する。
【０１０５】
図８は、本発明の第１の実施の形態における端末装置４１の位置測定システムの構成図である。
【０１０６】
端末装置４１の位置を測定する方法には、カメラの動画像による認識の方法、超音波による認識の方法、ＲＦＩＤ又はＩＣチップによる方法、ＵＷＢインパルス無線以外の無線による方法等がある。本発明の第１の実施の形態においては、端末装置４１が送信する無線信号の伝播時間を計測することによって端末装置４１の位置を決定する測定方法を用いる。
【０１０７】
無線信号の伝播時間を用いた測定方法には、大きく分けてＴＯＡ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）とＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）がある。前者は端末装置から複数の基地局装置までの信号の伝播時間から、端末装置の位置を測定する方法であり、後者は端末装置からの測位信号を基地局が受信する時刻と、位置が既知である基準基地局装置から発信された基準信号を基地局装置が受信した時刻との差から、端末装置の位置を測定する方法である。インパルス型のＵＷＢ無線信号は連続波の信号に比べて伝播時間を容易に計測することができる。よって、インパルス型のＵＷＢ無線信号を用いる測位システムは、ＴＯＡ又はＴＤＯＡのいずれの方式も端末装置の位置測定に好適である。
【０１０８】
図８に示す端末位置測定システムは、少なくとも３台以上の基地局装置４２及び端末位置解析装置４５を備え、ネットワーク４４によって接続される。端末装置４１は測位信号４３を送信する機能を備える。基地局装置４２は、測位信号４３を受信する機能を備え、ネットワーク４４を通じて端末位置解析装置４５に接続される。基地局装置４２は、受信した測位信号４３を位置解析装置８６に伝送する。端末位置解析装置４５は、ネットワーク４４を通じて少なくとも３台以上の基地局装置４２が計測した測位信号４３の伝播時間のそれぞれを取得し、取得された伝播時間によって端末装置４１の位置を計算する。
【０１０９】
上述したとおり、本発明の第１の実施の形態によれば、遅延プロファイルを含む受信波形の第１の特徴量と端末装置４１が取り付けられた第１の移動物体３の位置とをあらかじめ対応付けて逐次記録することによって、障害物によって無線機と移動物体との見通し環境が得にくい屋内空間においても、センサ、無線タグ、通信端末装置等を取り付けることが困難な第２の移動物体に、これを取り付けることなく、その位置を測定し、また、移動を検出することができる。
【０１１０】
＜実施形態２＞
本発明の第２の実施の形態の測位システムの構成について説明する。
【０１１１】
図９は、本発明の第２の実施の形態の測位システムの構成図である。
【０１１２】
図８に示した端末装置の位置測定システムにおける基地局装置４２及び端末位置解析装置４５は、図１に示す測位システムにおける無線機１及び処理装置６とそれぞれ同一であってもよい。つまり、測位システムの無線機１は端末装置４１の位置測定のための基地局装置４２の機能を兼ね、処理装置６は端末位置解析装置４５の機能を兼ねることができる。
【０１１３】
第２の実施の形態の測位システムは、端末装置５１、基地局装置兼無線機５２、端末位置解析装置兼処理装置５５及びデータベース装置５６を備え、各装置はネットワーク５４によって接続される。端末装置５１は、測位信号５３を送信する機能を備える。基地局装置兼無線機５２は、測位信号５３を受信する機能を備え、ネットワーク５４を通じて端末位置解析装置兼処理装置５５に接続され、受信した測位信号５３を端末位置解析装置兼処理装置５５に伝送する。端末位置解析装置兼処理装置５５は、ネットワーク５４を通じて基地局装置兼無線機５２が受信した少なくとも３台以上の測位信号５３の伝播時間を取得し、その伝播時間によって端末装置５１の位置を計算する。
【０１１４】
第２の実施の形態の測位システムにおける処理は、図６に示すステップＳ１０からステップＳ１８までの処理及び図７に示すステップＳ２０からステップＳ２７までの処理と同一であり、図６のステップＳ１０に示す端末位置測定の処理は、基地局装置兼無線機５２及び端末位置解析装置兼処理装置５５が行う。
【０１１５】
以上、説明したとおり、本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比較すると、端末装置の位置測定を、受信波形を計測する無線機及び処理装置が行う点で異なる。これによって、第２の実施の形態では、システム構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の測位システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の無線機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の受信波形のアンサンブル平均計算の概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の受信波形の遅延プロファイル特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の端末装置測位結果と受信波形の特徴量とを対応付けて記録する処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態の移動物体の位置を出力する処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態の端末装置測位システムの構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の測位システムの構成図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１ 無線機
２ 端末装置
３ 移動物体
４ ＵＷＢインパルス無線信号
５ ネットワーク
６ 処理装置
７ データベース装置
８ 空間
１１ アンテナ
１２ 信号生成制御部
１３ ＵＷＢインパルス無線信号送信部
１４ 通信部
１５ ＵＷＢインパルス無線信号受信部
２１ 通信部
２２ 信号前処理部
２３ 特徴量生成部
２４ 特徴量比較部
３１ 受信波形
３２ 受信波形
３３ 受信波形
３４ 受信波形のアンサンブル平均
４２ 基地局装置
４３ 測位信号
４４ ネットワーク
４５ 端末位置解析装置
５２ 基地局装置兼無線機
５３ 測位信号
５４ ネットワーク
５５ 端末位置解析装置兼処理装置
５６ データベース装置
５７ 空間
５８ 移動物体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号の波形の解析結果を用いて、移動物体の位置を測定する測位システムであって、
第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定する端末位置測定装置と、
少なくとも送信機を備える第１の無線装置と、
少なくとも受信機を備える第２の無線装置と、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第１の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を解析して、第１の解析結果を生成する処理装置と、
前記処理装置によって生成された第１の解析結果と前記第１の移動物体の位置とを記録するデータベースと、を備え、
前記処理装置は、
前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の解析結果とを対応させて前記データベースに記録し、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第２の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を取得した場合、該取得した波形から生成された第２の解析結果と、前記データベースに記録された第１の解析結果とを比較し、
前記第２の解析結果が前記第１の解析結果に該当すると判定された場合に、当該該当する第１の解析結果に対応する端末装置の位置を、前記第２の移動物体の位置と決定することを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記第１及び第２の無線装置は、インパルス型のＵＷＢ無線信号を送受信することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の無線装置は、送信機及び受信機を備え、
前記第１の無線装置が送信した信号を前記第２の無線装置が受信した後に、前記第２の無線装置が信号を送信し、
前記第１の無線装置は、前記第２の無線装置が送信した信号を受信し、
前記処理装置は、前記第１及び第２の無線装置が受信した信号の受信波形から前記第２の解析結果を生成することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
前記処理装置は、
前記受信波形を解析に適したデータに変換する信号処理部と、
前記変換されたデータを解析して、解析結果として特徴量を生成し、前記生成された特徴量をデータベースに記録する特徴量生成部と、
前記生成された特徴量の間の距離を計算することによって、前記特徴量を比較する特徴量比較部と、を備え、
前記特徴量生成部は、前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の特徴量とを対応付けて前記データベースに記録し、
前記特徴量比較部は、前記受信波形を取得した場合、該取得した受信波形から生成された第２の特徴量と、前記データベースに記録された第１の特徴量との間の距離を比較し、前記第２の特徴量から最近傍となる前記第１の特徴量を特徴空間中から選択することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項５】
前記特徴量生成部は、前記受信波形の遅延プロファイルから前記特徴量を生成することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項６】
前記特徴量比較部は、前記第２の特徴量に対して最近傍であるとして選択された第１の特徴量と前記第２の特徴量との間の相関が所定の閾値を超えない場合、前記第２の特徴量に該当する前記第１の特徴量が前記データベースにはないと判定することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項７】
前記信号処理部は、アンサンブル平均を計算することによって、受信波形を解析に適したデータに変換することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項８】
前記端末位置測定装置は、少なくとも三つの受信機を備え、
前記各受信機が受信したインパルス型のＵＷＢ無線信号を用いて、第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項９】
前記受信機は、前記第２の無線装置であることを特徴とする請求項８に記載の測位システム。
【請求項１０】
前記処理装置は、前記第１の解析結果と前記第２の解析結果との比較によって測定した第２の移動物体の位置を繰り返し記録し、前記第２の移動物体の移動経路を算出することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項１１】
受信した信号の波形の解析結果を用いて、移動物体の位置を測定する測位システムに備わる処理装置であって、
前記測位システムは、
第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定する端末位置測定装置と、
少なくとも送信機を備える第１の無線装置と、
少なくとも受信機を備える第２の無線装置と、
前記処理装置によって生成された第１の解析結果と前記第１の移動物体の位置とを記録するデータベースと、を備え、
前記処理装置は、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第１の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を解析して、第１の解析結果を生成し、
前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の解析結果とを対応させて前記データベースに記録し、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第２の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を取得した場合、該取得した波形から生成された第２の解析結果と、前記データベースに記録された第１の解析結果とを比較し、
前記第２の解析結果が前記第１の解析結果に該当すると判定された場合に、当該該当する第１の解析結果に対応する端末装置の位置を、前記第２の移動物体の位置と決定することを特徴とする処理装置。
【請求項１２】
前記受信波形を解析に適したデータに変換する信号処理部と、
前記変換されたデータを解析して、解析結果として特徴量を生成し、前記生成された特徴量をデータベースに記録する特徴量生成部と、
前記生成された特徴量の間の距離を計算することによって、前記特徴量を比較する特徴量比較部と、を備え、
前記特徴量生成部は、前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の特徴量とを対応付けて前記データベースに記録し、
前記特徴量比較部は、前記受信波形を取得した場合、該取得した受信波形から生成された第２の特徴量と、前記データベースに記録された第１の特徴量との間の距離を比較し、前記第２の特徴量から最近傍となる前記第１の特徴量を特徴空間中から選択することを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記特徴量生成部は、前記受信波形の遅延プロファイルから前記特徴量を生成することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記特徴量比較部は、前記第２の特徴量に対して最近傍であるとして選択された第１の特徴量と前記第２の特徴量との間の相関が所定の閾値を超えない場合、前記第２の特徴量に該当する前記第１の特徴量が前記データベースにはないと判定することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１５】
前記信号処理部は、アンサンブル平均を計算することによって、受信波形を解析に適したデータに変換することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１６】
前記第１の解析結果と前記第２の解析結果との比較によって測定した第２の移動物体の位置を繰り返し記録し、前記第２の移動物体の移動経路を算出することを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
【請求項１】
受信した信号の波形の解析結果を用いて、移動物体の位置を測定する測位システムであって、
第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定する端末位置測定装置と、
少なくとも送信機を備える第１の無線装置と、
少なくとも受信機を備える第２の無線装置と、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第１の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を解析して、第１の解析結果を生成する処理装置と、
前記処理装置によって生成された第１の解析結果と前記第１の移動物体の位置とを記録するデータベースと、を備え、
前記処理装置は、
前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の解析結果とを対応させて前記データベースに記録し、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第２の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を取得した場合、該取得した波形から生成された第２の解析結果と、前記データベースに記録された第１の解析結果とを比較し、
前記第２の解析結果が前記第１の解析結果に該当すると判定された場合に、当該該当する第１の解析結果に対応する端末装置の位置を、前記第２の移動物体の位置と決定することを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記第１及び第２の無線装置は、インパルス型のＵＷＢ無線信号を送受信することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の無線装置は、送信機及び受信機を備え、
前記第１の無線装置が送信した信号を前記第２の無線装置が受信した後に、前記第２の無線装置が信号を送信し、
前記第１の無線装置は、前記第２の無線装置が送信した信号を受信し、
前記処理装置は、前記第１及び第２の無線装置が受信した信号の受信波形から前記第２の解析結果を生成することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
前記処理装置は、
前記受信波形を解析に適したデータに変換する信号処理部と、
前記変換されたデータを解析して、解析結果として特徴量を生成し、前記生成された特徴量をデータベースに記録する特徴量生成部と、
前記生成された特徴量の間の距離を計算することによって、前記特徴量を比較する特徴量比較部と、を備え、
前記特徴量生成部は、前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の特徴量とを対応付けて前記データベースに記録し、
前記特徴量比較部は、前記受信波形を取得した場合、該取得した受信波形から生成された第２の特徴量と、前記データベースに記録された第１の特徴量との間の距離を比較し、前記第２の特徴量から最近傍となる前記第１の特徴量を特徴空間中から選択することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項５】
前記特徴量生成部は、前記受信波形の遅延プロファイルから前記特徴量を生成することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項６】
前記特徴量比較部は、前記第２の特徴量に対して最近傍であるとして選択された第１の特徴量と前記第２の特徴量との間の相関が所定の閾値を超えない場合、前記第２の特徴量に該当する前記第１の特徴量が前記データベースにはないと判定することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項７】
前記信号処理部は、アンサンブル平均を計算することによって、受信波形を解析に適したデータに変換することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項８】
前記端末位置測定装置は、少なくとも三つの受信機を備え、
前記各受信機が受信したインパルス型のＵＷＢ無線信号を用いて、第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項９】
前記受信機は、前記第２の無線装置であることを特徴とする請求項８に記載の測位システム。
【請求項１０】
前記処理装置は、前記第１の解析結果と前記第２の解析結果との比較によって測定した第２の移動物体の位置を繰り返し記録し、前記第２の移動物体の移動経路を算出することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項１１】
受信した信号の波形の解析結果を用いて、移動物体の位置を測定する測位システムに備わる処理装置であって、
前記測位システムは、
第１の移動物体に取り付けられた端末装置の位置を測定する端末位置測定装置と、
少なくとも送信機を備える第１の無線装置と、
少なくとも受信機を備える第２の無線装置と、
前記処理装置によって生成された第１の解析結果と前記第１の移動物体の位置とを記録するデータベースと、を備え、
前記処理装置は、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第１の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を解析して、第１の解析結果を生成し、
前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の解析結果とを対応させて前記データベースに記録し、
前記第１の無線装置が送信した直接波、及び、第２の移動物体によって反射した反射波による信号の波形を取得した場合、該取得した波形から生成された第２の解析結果と、前記データベースに記録された第１の解析結果とを比較し、
前記第２の解析結果が前記第１の解析結果に該当すると判定された場合に、当該該当する第１の解析結果に対応する端末装置の位置を、前記第２の移動物体の位置と決定することを特徴とする処理装置。
【請求項１２】
前記受信波形を解析に適したデータに変換する信号処理部と、
前記変換されたデータを解析して、解析結果として特徴量を生成し、前記生成された特徴量をデータベースに記録する特徴量生成部と、
前記生成された特徴量の間の距離を計算することによって、前記特徴量を比較する特徴量比較部と、を備え、
前記特徴量生成部は、前記端末位置測定装置によって測定された前記端末装置の位置と前記第１の特徴量とを対応付けて前記データベースに記録し、
前記特徴量比較部は、前記受信波形を取得した場合、該取得した受信波形から生成された第２の特徴量と、前記データベースに記録された第１の特徴量との間の距離を比較し、前記第２の特徴量から最近傍となる前記第１の特徴量を特徴空間中から選択することを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記特徴量生成部は、前記受信波形の遅延プロファイルから前記特徴量を生成することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記特徴量比較部は、前記第２の特徴量に対して最近傍であるとして選択された第１の特徴量と前記第２の特徴量との間の相関が所定の閾値を超えない場合、前記第２の特徴量に該当する前記第１の特徴量が前記データベースにはないと判定することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１５】
前記信号処理部は、アンサンブル平均を計算することによって、受信波形を解析に適したデータに変換することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１６】
前記第１の解析結果と前記第２の解析結果との比較によって測定した第２の移動物体の位置を繰り返し記録し、前記第２の移動物体の移動経路を算出することを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−３２４４２（Ｐ２０１０−３２４４２Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９６８８１（Ｐ２００８−１９６８８１）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＭｙＳＱＬ
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＭｙＳＱＬ
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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