JP2009053118A - 方向特定システム - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置の現在地及び方向を特定する。
【解決手段】各照明器具３では、光源を点灯させて位置情報を含む可視光信号を一定間隔で送信する。端末装置１は、第１の照明器具３ａの可視光送信範囲６に入ると、照明器具３ａの可視光信号から位置情報を特定する。その後、位置情報及び目的地情報を含む赤外線信号が送信される。第２の照明器具３ｂでは、４台の赤外線受信部のうち、第１の照明器具３ａ側に赤外線受信範囲５ａを持つ赤外線受信部が赤外線信号を受信する。その後、端末装置１からの位置情報及び目的地情報、並びに上記赤外線信号を受信した赤外線受信部の情報を含む通信信号が制御装置４に送信される。制御装置４では、位置情報と地図情報から端末装置１の現在地を特定し、赤外線信号を受信した赤外線受信部の情報から、端末装置１が第２の照明器具３ｂの方向を向いていることや、端末装置１の現在地から目的地までのルートも特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、方向特定システムに関するものである。

従来、端末装置に情報を送信するシステムとして、特許文献１には、光源を点灯制御する点滅制御器を有し可視光通信を行う照明器具及びこれを備える照明システムが開示されている。特許文献１の照明システムは、可視光領域で発光する照明用光源としてのＬＥＤを点灯時間と消灯時間を所定の割合で固定して点滅動作させることで、照明器具と受光器（端末装置）との間で可視光通信を行うものである。上記可視光通信を行う場合に、点灯時間と消灯時間を所定の割合で固定することで、可視光通信のための点滅動作による照明環境の変化を小さくすることができる。

このような照明システムを用いると、照明器具からの可視光信号に現在地に関する位置情報を含めると、受光器側で自己の現在地を知ることができ、受光器が移動しても、移動した場所に配置されている照明器具から可視光信号を受信することによって、最新の位置情報を取得することができる。
特開２００４−１２０１０１号公報（０００９〜００１９及び図１）

しかしながら、従来の照明システムには、端末装置（受光器）側で自己の現在地を知ることができるものの、照明器具側で端末装置の現在地及び向いている方向を特定することができないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、端末装置の現在地及び方向を特定することができる方向特定システムを提供することにある。

請求項１の発明は、移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置との間で通信を行う情報処理装置とを備える方向特定システムであって、前記端末装置は、現在地に関する位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段が前記位置情報を取得すると当該位置情報を含む赤外線信号を送信する赤外線送信手段とを有し、前記情報処理装置は、それぞれが前記赤外線信号を受信する機能を有し相互に異なる受信方向となるように建築物の１箇所にまとめて設置される複数の赤外線受信手段と、前記各赤外線受信手段の受信方向に関する方向情報を記憶する記憶手段と、前記複数の赤外線受信手段のいずれかが前記赤外線信号を受信すると当該赤外線信号に含まれている位置情報及び当該赤外線信号を受信した赤外線受信手段に関する情報と前記記憶手段に記憶されている方向情報とを用いて前記端末装置の現在地及び方向を特定する特定手段とを有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記端末装置は、前記情報処理装置から情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信された情報を報知する報知手段と、目的地に関する目的地情報を取得する目的地情報取得手段とを有するとともに、前記赤外線送信手段が、前記目的地情報を前記位置情報とともに前記赤外線信号に含めて送信し、前記情報処理装置は、前記端末装置に情報を送信する送信手段を有するとともに、前記特定手段が、前記複数の赤外線受信手段のいずれかが前記赤外線信号を受信すると当該赤外線信号に含まれている前記位置情報及び前記目的地情報並びに当該赤外線信号を受信した赤外線受信手段に関する情報と前記記憶手段に記憶されている方向情報とを用いて前記現在地から前記目的地までのルートを特定し、前記ルートに関する情報を前記端末装置に送信するように前記送信手段を制御させることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記情報処理装置は、可視光通信によって前記位置情報を送信する可視光送信手段を有し、前記端末装置の前記取得手段は、前記可視光通信によって前記可視光送信手段から前記位置情報を取得することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項の発明において、前記情報処理装置の前記複数の赤外線受信手段は、光源を点灯制御する照明器具に組み込まれていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、情報処理装置において、端末装置の現在地を把握することができるとともに、何れの赤外線受信手段が端末装置からの赤外線信号を受信したかによって、端末装置の向いている方向を特定することができる。これにより、例えば省エネルギー化を図るために通常時に光源を消灯させている場合、情報処理装置が端末装置の現在地及び方向を特定することによって、端末装置の現在地から端末装置の向いている方向に設置されている光源のみを点灯させて明るくすることができる。また、他の例としてスーパーマーケットにおいて端末装置がカートに取り付けられている場合、情報処理装置がカートの現在地と方向を特定することによって、ある商品を買い物かごに入れた後、次にどの商品を買おうとしているのかなど購買ルートを把握することができるので、商品の陳列方法に利用することができる。

請求項２の発明によれば、端末装置の現在地から目的地までのルートを端末装置の方向とともに端末装置に知らせることができるので、正確なナビゲーションを行うことができる。

請求項３の発明によれば、端末装置が情報処理装置から位置情報を取得することができるので、位置情報を手動入力する場合に比べて、位置情報を容易に取得することができる。

請求項４の発明によれば、複数の赤外線受信手段が照明器具に組み込まれることによって、空きスペースが十分ではない場合であっても、設置スペースを確保することができる。

まず、本実施形態の方向特定システムの構成について図１〜６を用いて説明する。この方向特定システムは、主に室内で用いられるものであり、図１に示すように、移動体（図示せず）とともに移動する端末装置（携帯端末）１と、端末装置１との間で通信を行う情報処理装置２とを備えている。ここで、移動体としては、例えば人間やロボット、これらによって移動される物体などがある。

端末装置１は、図２に示すように、可視光信号を受光する可視光受信部（取得手段）１０と、赤外線信号を送信する赤外線送信部（Ｉｒ送信部）１１と、取得した情報を記憶する記憶部１２と、ユーザによる操作を可能とする操作部１３と、情報を表示する表示部（報知手段）１４と、各部１０〜１４を制御する制御部１５とを備えている。

可視光受信部１０は、例えば後述の照明器具３との可視光通信で用いられる可視光帯域を受光帯域に含むフォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子であり、現在地に関する位置情報や他の情報を含む可視光信号（照明光信号）を可視光通信によって後述の各照明器具３（図１参照）から受光する。可視光受信部１０で受光された可視光信号は、明るさ強度に基づいて電気信号である照度信号に変換される。照度信号には、可視光信号の情報もそのまま含まれている。

赤外線送信部１１は、例えば赤外線ＬＥＤなどであり、制御部１５の制御によって赤外線信号を送信する。赤外線信号に含まれる情報は制御部１５によって選択され、赤外線送信部１１に出力される。

記憶部１２は、例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶素子などであり、可視光信号の点滅パターンと位置情報との関係や、実際に取得した位置情報が記憶されている。

操作部１３は、例えば押ボタンなどの操作デバイスなどであり、端末装置１を所持する移動体が人間の場合、この人の意思を制御部１５に伝えるインタフェースの役割を果たす。例えば、目的地に関する目的地情報が操作部１３から入力される。また、赤外線信号を送信させたい場合に操作部１３を操作すると、送信要求が操作部１３から制御部１５に出力される。

表示部１４は、例えば液晶ディスプレイやＬＥＤインジゲータなどの表示デバイスであり、操作部１３を通じて制御部１５に要求された情報や、可視光受信部１０で受信された情報などを表示する。

制御部１５は、可視光受信部１０から位置情報を含む照度信号が入力されると、この照度信号に含まれる位置情報を抽出する。抽出された位置情報は、制御部１５が操作部１３から送信要求を受けたときに、操作部１３から入力された目的地情報とともに制御部１５から赤外線送信部１１に出力され、制御部１５の制御によって、位置情報及び目的地情報を含む赤外線信号が赤外線送信部１１から送信される。

なお、位置情報及び目的地情報を含む赤外線信号は、操作部１３からの送信要求を受けたときではなく、位置情報を抽出した時点で送信されるようなものであってもよい。このようにすると、操作部１３への操作が不要で、自動的に赤外線信号を送信することができる。

一方、図１に示す情報処理装置２は、それぞれが光源３０（図３参照）を点灯制御する複数（図１では３台）の照明器具３，３，３（第１の照明器具３ａ、第２の照明器具３ｂ、第３の照明器具３ｃ）と、各照明器具３との間で通信（例えば電力線通信など）を行う制御装置４とで構成されている。

各照明器具３は、図３に示すように、可視光を放射する光源３０と、光源３０を点灯制御する点灯装置３１と、記憶部３２と、複数（本実施形態では４台）の赤外線受信部（Ｉｒ受信部）３３（第１の赤外線受信部３３ａ、第２の赤外線受信部３３ｂ、第３の赤外線受信部３３ｃ、第４の赤外線受信部３３ｄ）と、制御部３４と、通信インタフェース部３５とを備えている。なお、光源３０は、例えばＬＥＤや蛍光灯などである。

点灯装置３１は、光源３０から可視光を照射させるものであり、光源３０がＬＥＤの場合、専用の電源回路であり、光源３０が蛍光灯の場合、安定器である。この点灯装置３１は、制御部３４からの制御信号によって高速に任意の点滅パターンで光源３０の明るさを変化させて、可視光信号を光源３０から出力させる。つまり、点灯装置３１は、可視光通信によって位置情報や制御装置４からの情報を端末装置１に送信する可視光送信手段である。

記憶部３２は、例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶素子であり、位置情報や、他の照明器具３と重複しない任意の点滅パターンが予め記憶されている。記憶部３２への位置情報の書き込みは通信インタフェース部３５から制御部３４を介して行われる。

通信インタフェース部３５は、例えば電力線通信モデムやイーサネット（登録商標）トランシーバなどであり、制御装置４（図１参照）との間で情報の授受を行う。

複数の赤外線受信部３３ａ〜３３ｄは、それぞれが赤外線信号を受信する機能を有し、図４に示すように相互に異なる受信方向の赤外線受信範囲５ａ〜５ｄとなるように照明器具３に組み込まれている。具体的には、５ａは第１の赤外線受信部３３ａの赤外線受信範囲、５ｂは第２の赤外線受信部３３ｂの赤外線受信範囲、５ｃは第３の赤外線受信部３３ｃの赤外線受信範囲、５ｄは第４の赤外線受信部３３ｄの赤外線受信範囲である。各赤外線受信範囲５ａ〜５ｄは、水平方向に９０度ずつ異なる向きを向いている。各赤外線受信部３３ａ〜３３ｄで受信された赤外線信号は、電気信号である受信信号に変換されて制御部３４（図３参照）に出力される。

図３に示す制御部３４は、例えばマイクロコンピュータなどであり、点灯装置３１に対して、光源３０を任意の出力で通常点灯するよう制御する。また、通常点灯の合間に、記憶部３２に記憶されている位置情報や制御装置４からの情報を含む可視光信号を光源３０から出力させるように点灯装置３１を制御する。

また、制御部３４は、何れかの赤外線受信部３３ａ〜３３ｄから受信信号が入力されると、この受信信号に含まれている位置情報及び目的地情報、並びに受信信号を出力した赤外線受信部３３ａ〜３３ｄに関する情報を通信インタフェース部３５に出力し、通信インタフェース部３５からこれらの情報を含む通信信号を制御装置４に送信させる。

さらに、制御部３４は、通信インタフェース部３５で制御装置４から通信信号が受信されると、この通信信号に含まれている情報を可視光通信によって端末装置１に送信するように点灯装置３１を制御する。

続いて、制御装置４の構成について図５を用いて説明する。制御装置４は、各照明器具３の設置場所などを含む地図情報（図６参照）及び各照明器具３の各赤外線受信部３３の受信方向に関する方向情報を記憶する記憶部４０と、各照明器具３との間で通信信号の送受信を行う通信インタフェース部４１と、何れかの照明器具３からの通信信号に含まれる情報によって端末装置１の現在地及び方向を特定する特定部４２とを備えている。

特定部４２は、通信インタフェース部４１で何れかの照明器具３から通信信号が受信されると、この通信信号に含まれている位置情報及び目的地情報、並びに赤外線信号を受信した赤外線受信部３３に関する情報と、記憶部４０に記憶されている地図情報及び方向情報とを用いて、端末装置１の現在地及び方向を特定するとともに、端末装置１の現在地から目的地までのルートも特定する。

そして、特定部４２は、ルートに関する情報を含む通信信号を、端末装置１の現在地に設置されている照明器具３に送信させるように通信インタフェース部４１を制御する。そして、上記ルートに関する情報は、通信信号を受信した照明器具３から端末装置１に送信される。

次に、本実施形態の方向特定システムの動作について図２，３，５，７を用いて説明する。まず、図７に示す方向特定システムに電源を投入すると、各照明器具３では、図３に示す点灯装置３１が、制御部３４の制御によって、通常点灯の合間に一定間隔で記憶部３２に記憶されている任意の点滅パターンに従って、光源３０を点灯させて位置情報を含む可視光信号を送信する。

続いて、図７に示すように端末装置１が第１の照明器具３ａの可視光送信範囲６に入り、端末装置１を第１の照明器具３ａの可視光に当てると、図２に示す端末装置１の可視光受信部１０が第１の照明器具３ａの任意の点滅パターンを読み取り、記憶部１２に記憶されている点滅パターンと位置情報との関係を参照して、その点滅パターンに対応する位置情報を特定する。ここで、端末装置１で特定された位置情報は、端末装置１が移動すると変化していく。つまり、可視光受信部１０に可視光信号を送信する照明器具３の位置情報に変化する。その後、この状態で進行方向前方（図７の右方）に向けて、操作部１３が操作されると、位置情報及び目的地情報を含む赤外線信号が赤外線送信部１１から送信される。

端末装置１から赤外線信号が送信されると、第２の照明器具３ｂにおいて、図３に示す４台の赤外線受信部３３ａ〜３３ｄのうち、第１の照明器具３ａ側に赤外線受信範囲５ａを持つ第１の赤外線受信部３３ａが赤外線信号を受信する（図４参照）。その後、制御部３４の制御によって、第１の赤外線受信部３３ａで受信された位置情報及び目的地情報、並びに第２の照明器具３ｂの第１の赤外線受信部３３ａの情報を含む通信信号は、通信インタフェース部３５を介して制御装置４に送信される。

制御装置４では、図５に示す特定部４２が、通信インタフェース部４１で受信された位置情報と記憶部４０の地図情報とから端末装置１の現在地（第１の照明器具３ａの位置）を特定し、第２の照明器具３ｂの第１の赤外線受信部３３ａの情報から、端末装置１が第２の照明器具３ｂの方向を向いていることを特定する。さらに、特定部４２は、端末装置１の現在地から目的地までのルートも特定する。その後、ルートに関する情報を含む通信信号が、通信インタフェース部４１を介して第１の照明器具３ａに送信される。

第１の照明器具３ａでは、図３に示す通信インタフェース部３５が受信した通信信号に含まれているルートに関する情報を可視光通信によって端末装置１に送信する。端末装置１では、自己の現在地から目的地までのルートを受け取ることができる。

以上、本実施形態によれば、制御装置４において、端末装置１の現在地を把握することができるとともに、照明器具３の何れの赤外線受信部３３ａ〜３３ｄが端末装置１からの赤外線信号を受信したかによって、端末装置１の向いている方向を特定することができる。

また、端末装置１の現在地から目的地までのルートを端末装置１の方向とともに端末装置１に知らせることができるので、正確なナビゲーションを行うことができる。

さらに、端末装置１が照明器具３から位置情報を取得することができるので、位置情報を手動入力する場合に比べて、位置情報を容易に取得することができる。

複数の赤外線受信部３３ａ〜３３ｄが照明器具３に組み込まれることによって、空きスペースが十分ではない場合であっても、設置スペースを確保することができる。

なお、本実施形態の変形例として、照明負荷の点灯制御に利用することができる。例えば省エネルギー化を図るために通常時に照明負荷を消灯させている場合、制御装置４が端末装置１の現在地及び方向を特定することによって、端末装置１の現在地から端末装置１の向いている方向に設置されている照明負荷のみを点灯させて明るくすることができる。

また、他の変形例として、スーパーマーケットにおいて用いることができる。例えば端末装置１がカートに取り付けられている場合、制御装置４がカートの現在地と方向を特定することによって、ある商品を買い物かごに入れた後、次にどの商品を買おうとしているのかなど購買ルートを把握することができるので、商品の陳列方法に利用することができる。

実施形態の方向特定システムの構成を示す概略図である。 同上の端末装置の構成を示すブロック図である。 同上の照明器具の構成を示すブロック図である。 同上の各赤外線受信部の受信範囲を示す図である。 同上の制御装置の構成を示すブロック図である。 同上の制御装置に記憶される地図情報を示す図である。 同上の方向特定システムの動作を説明するためのデータフロー図である。

符号の説明

１ 端末装置
１０ 可視光受信部
１１ 赤外線送信部
１４ 表示部
２ 情報処理装置
３（３ａ〜３ｃ） 照明器具
３１ 点灯装置
３３（３３ａ〜３３ｄ） 赤外線受信部
４ 制御装置
４０ 記憶部
４２ 特定部
５ａ〜５ｄ 赤外線受信範囲
６ 可視光送信範囲

Claims (4)

1. 移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置との間で通信を行う情報処理装置とを備える方向特定システムであって、
   前記端末装置は、現在地に関する位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段が前記位置情報を取得すると当該位置情報を含む赤外線信号を送信する赤外線送信手段とを有し、
   前記情報処理装置は、それぞれが前記赤外線信号を受信する機能を有し相互に異なる受信方向となるように建築物の１箇所にまとめて設置される複数の赤外線受信手段と、前記各赤外線受信手段の受信方向に関する方向情報を記憶する記憶手段と、前記複数の赤外線受信手段のいずれかが前記赤外線信号を受信すると当該赤外線信号に含まれている位置情報及び当該赤外線信号を受信した赤外線受信手段に関する情報と前記記憶手段に記憶されている方向情報とを用いて前記端末装置の現在地及び方向を特定する特定手段とを有する
   ことを特徴とする方向特定システム。
2. 前記端末装置は、前記情報処理装置から情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信された情報を報知する報知手段と、目的地に関する目的地情報を取得する目的地情報取得手段とを有するとともに、前記赤外線送信手段が、前記目的地情報を前記位置情報とともに前記赤外線信号に含めて送信し、
   前記情報処理装置は、前記端末装置に情報を送信する送信手段を有するとともに、前記特定手段が、前記複数の赤外線受信手段のいずれかが前記赤外線信号を受信すると当該赤外線信号に含まれている前記位置情報及び前記目的地情報並びに当該赤外線信号を受信した赤外線受信手段に関する情報と前記記憶手段に記憶されている方向情報とを用いて前記現在地から前記目的地までのルートを特定し、前記ルートに関する情報を前記端末装置に送信するように前記送信手段を制御させる
   ことを特徴とする請求項１記載の方向特定システム。
3. 前記情報処理装置は、可視光通信によって前記位置情報を送信する可視光送信手段を有し、
   前記端末装置の前記取得手段は、前記可視光通信によって前記可視光送信手段から前記位置情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の方向特定システム。
4. 前記情報処理装置の前記複数の赤外線受信手段は、光源を点灯制御する照明器具に組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方向特定システム。

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