JP2024042821A - 位置検出システムおよび受光端末 - Google Patents

Abstract

【課題】誤検出の発生を抑制しつつ、コストの増大を抑制可能な位置検出システムを提供することを目的とする。【解決手段】位置検出システム（１）は、１または２つ以上の光源（２）と、受光端末（３）と、を備える。光源（２）は、自他識別用の特定発光周波数で点灯駆動されるよう構成されている。受光端末（３）は、入射光を検出するように構成された受光部（８）、および前記受光部（８）の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記光源（２）を識別するように構成された光源識別部（９）、を有するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、位置検出システムおよび受光端末に関する。

屋内で位置情報を取得する屋内測位技術として、ビーコン、ＲＦＩＤ[Radio Frequency Identification]、超音波、地磁気、ＵＷＢ[ultra wide Band]（超広帯域無線通信）を用いたものがある。これらの技術はそれぞれ以下で指摘するような一長一短な面があり、屋内測位技術としてのデファクトスタンダードが形成されていないのが実情である。

例えば、特許文献１には、ビーコン発信機から発信されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号をビーコン受信機で読み取ることで、位置情報を検出するビーコン方式の測位技術が開示されている。

特開２０１３－２４２２８２号公報

ところで、特許文献１のようなビーコン方式の測位技術では、信号電波の反射、干渉等の影響で測位精度が低下してしまう問題がある。具体的には、所定のフロアにビーコン受信機が所在するにも関わらず、電波の反射、干渉等の影響により、このフロアに隣接するフロアにビーコン受信機が所在すると誤検出してしまうことがある。

このような問題に対しては、アクセスポイント（ビーコン発信機の設置箇所）を適切な場所に増設することで問題を回避できるが、導入コストがかかってしまう。また、ビーコン方式の測位技術では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ信号を発信する必要があるため、ビーコン発信機側の消費電力が比較的大きくなる欠点もある。

また、ＲＦＩＤ方式の測位技術は、入出場管理又は在庫管理等に活用されるのが一般的である。しかし、上述したビーコン方式の測位技術と同様に、専用の読み取り機器が必要となる。このため、導入コストが増大してしまう。また、ビーコン方式と同様に電波を用いるため、電波発信側の端末の消費電力が比較的大きくなる。

一方、超音波方式、地磁気方式を採用する測位技術では電波を必要としない。また、超音波方式では、超音波を電波の代替として使用するため超音波受信専用の受信機が必要となるが、地磁気方式ではあらかじめフロアで地磁気を測定して生成した磁気ＭＡＰを用いて屋内測位するため、ビーコン、ＲＦＩＤ、および超音波方式の測位技術のようなアクセスポイントが不要となる。このため、超音波方式および地磁気方式の測位技術は、コストを低減させることができる。

しかしながら、超音波方式および地磁気方式の測位技術は、いわゆる外乱等の設置環境の変動に弱いという欠点がある。ＵＷＢは測位精度が高く有力なシステムであるが、使用方式により端末の消費電力が高くなり、導入コストが高いことが欠点としてあげられる。

本明細書中に開示されている位置検出システムは、自他識別用の特定発光周波数で点灯駆動されるよう構成された、１または２つ以上の光源と、入射光を検出するように構成された受光部、および前記受光部の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記光源を識別するように構成された光源識別部、を有するように構成された受光端末と、を備える。

また、本明細書中に開示されている受光端末は、入射光を検出するように構成された受光部と、前記受光部の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記入射光を発した光源を識別するように構成された光源識別部と、を備える。

本明細書中に開示されている位置検出システムによれば、誤検出の発生を抑制しつつ、コストの増大を抑制できる。

図１は、第１実施形態に係る位置検出システムの全体構成を示す図である。 図２は、位置検出システムの構成を示すブロック図である。 図３は、受光部の一構成例を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る位置検出システムが設けられたフロアを示す図である。 図５は、図４の状態での受光部が受光した入射光の発光周波数を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルである。 図６は、第２実施形態に係る位置検出システムの全体構成を示す図である。 図７は、図６の状態での受光部が受光した入射光の発光周波数を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルである。 図８は、第３実施形態に係る位置検出システム１の全体構成を示す図である。 図９は、第４実施形態に係る位置検出システム１の全体構成を示す図である。 図１０は、第４実施形態に係る位置検出システムの全体構成を示す図である。 図１１は、受光部８が光源識別部９に出力した光検出信号Ｓ１０の信号強度の推移を示すグラフである。 図１２は、図１１に示す光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルを示すグラフである。 図１３は、受光部８が光源識別部９に出力した光検出信号Ｓ１０の信号強度の推移を示すグラフである。 図１４は、図１３に示す光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルを示すグラフである。 図１５は、受光部８が光源識別部９に出力した光検出信号Ｓ１０の信号強度の推移を示すグラフである。 図１６は、図１５に示す光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルを示すグラフである。

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。

図１は、第１実施形態に係る位置検出システム１の全体構成を示す図である。図２は、位置検出システム１の構成を示すブロック図である。位置検出システム１は、屋内測位システムとして採用することができる。屋内測位システムとは、屋内（オフィス内、工場内、若しくは、店舗内など）を移動する人又は物の位置を特定するために用いられるシステムである。

図１、図２に示すように、本実施形態に係る位置検出システム１は、光源２と、受光端末３と、を含んで構成されている。光源２は、発光素子であるＬＥＤ［Light Emitting Diode］４と、発光制御部５と、を含んで構成されている。ＬＥＤ４は、所定の発光周波数で点灯と消灯とを交互に繰り返すように駆動可能に構成されている。

発光制御部５は、周波数制御部６と、ＰＷＭ［Pulse Width Modulation］調光制御部７とを含んで構成されている。周波数制御部６は、ＬＥＤ４の発光周波数を制御する。発光周波数は任意に設定可能であり、自他識別用に特定の発光周波数（以下、特定発光周波数と称する）に設定可能に構成されている。例えば、特定発光周波数は、１００Ｈｚ以上、かつ１ｋＨｚ以下であるのが好ましい。

ＰＷＭ調光制御部７は、ＬＥＤ４の発光周波数の制御とは別に、ＬＥＤ４をＰＷＭ調光可能なように構成されている。具体的には、ＰＷＭ調光制御部７は、特定発光周波数を変更することなく、ＬＥＤ４のデューティ比を変更して、ＬＥＤ４の調光が可能である。

受光端末３は、受光部８と、光源識別部９と、を含んで構成されている。受光部８は、後述の受光素子１８に入射する入射光（入力光）の照度を検出可能な光センサＩＣ［Integrated Circuit］の一種（照度センサ等）である。受光部８は、上記入射光の照度を一定期間検出し、その期間中の経時的な照度の変化を検出結果として光源識別部９に出力する。受光部８のサンプリング周波数は、少なくとも特定発光周波数の２倍以上である。受光部８の検出するデータサンプル数は、任意に設定可能である。受光部８の詳細な構成については、後述する。

光源識別部９は、受光部８の出力結果に基づいて光源２を識別するように構成されている。光源識別部９は、解析部１０と、判定部１１とを含んで構成されている。解析部１０は、受光部８から出力された上記検出結果を周波数解析することで、入射光の周波数スペクトルを検出する。ここでは、周波数解析の手法として高速フーリエ変換を用いる。

判定部１１は、解析部１０が検出した周波数スペクトルのピーク値となる発光周波数を検出し、入射光の大部分が光源２の光であるか否か判定する。受光端末３に設けられたメモリ３０（図３参照）には、所定の特定発光周波数が予め記憶されている。判定部１１は、この予め記憶された特定発光周波数と上記ピーク値とを対比して、上記判定を行う。

受光端末３には、判定部１１の判定結果を、ユーザＵが認識可能な態様で通知可能な通知部（液晶モニタ、スピーカー等）を備える構成を採用できる（図示省略）。通知部を備える構成を採用する場合、判定部１１は、上記通知部に判定結果を出力する（図示省略）。

次に、受光部８について詳細に説明する。図３は、受光部８の一構成例を示す図である。図３に示すように、受光部８は、光検出回路１３と、赤外線遮断フィルタ１４と、ロジック回路１５と、パワーオンリセット回路１６と、発振回路１７と、を有する。

光検出回路１３は、入力光の光量に応じた光検出信号Ｓ１０を出力する。光検出回路１３は、受光素子１８と、ＡＤ［analog-to-digital］変換器１９と、を含んで構成されている。

受光素子１８は、赤外線遮断フィルタ１４を介して入射する入力光の光量に応じたアナログ電流信号を生成する。受光素子１８は、入力光の可視光成分（およそ波長４００～７００ｎｍ）を検出する。受光素子１８としては、フォトダイオード又はフォトトランジスタ等を好適に用いることができる。

ＡＤ変換器１９は、受光素子１８からのアナログ電流信号をデジタル（例えば１３ビット）の光検出信号Ｓ１０に変換する。赤外線遮断フィルタ１４は、入力光の進行方向に対して受光素子１８の上流側で、入力光に含まれる赤外線成分を遮断する。

ロジック回路１５は、ＡＤＣロジック機能（＝ＡＤ変換器の時分割制御機能）、Ｉ^２Ｃ［Inter-Integrated Circuit］インターフェイス機能（＝データ信号ＳＤＡとクロック信号ＳＣＬの通信機能）、ＩＮＴインターフェイス機能（＝割込信号ＩＮＴの通信機能）、並びに、ＦＩＦＯ［firstin,firstout］機能（受光素子１８の検出データのバッファ機能）を備えている。

ロジック回路１５は、マイコン[Microcontroller Unit]２４に接続されている。光検出回路１３から出力された光検出信号Ｓ１０は、ロジック回路１５を介してマイコン２４へと伝達される。

マイコン２４は、受光端末３の動作を統括的に制御する主体である。メモリ３０には、光学識別プログラムＰＲＧが格納されている。光学識別プログラムＰＲＧは、マイコン２４で実行されるソフトウェア（ファームウェア）である。マイコン２４がこの光学識別プログラムＰＲＧを実行することで、上述した光源２の識別（受光素子１８による入力光の取得、光検出信号Ｓ１０の出力、高速フーリエ変換の実行、および判定部１１による光源２に対する判定）を行う。

メモリ３０は、データを不揮発的に記憶可能な半導体記憶装置（ＲＯＭ［read only memory］、フラッシュメモリ等）である。

パワーオンリセット回路１６は、受光部８に供給される電源電圧ＶＣＣを監視してパワーオンリセット信号を生成する。例えば、受光部８に内蔵されている全てのレジスタ（不図示）は、パワーオンリセット信号により、電源電圧ＶＣＣの投入後にリセットされる。発振回路１７は、ロジック回路１５を駆動するための内部クロック信号を生成する。

ここで、壁又はパーティション等によって区切られた複数のフロアが隣接する屋内空間では、自身の所在するフロアの隣のフロアから直射光又は反射光が差し込むことがある。具体的には、図４に示すように、特定発光周波数（例えば２５０Ｈｚ）で点灯駆動する光源２が設けられたフロアＡに受光端末３が所在する場合、フロアＡに隣接するフロアＢからフロアＡに向けて、フロアＢに設けられた光源５０（市販されている一般的なＬＥＤ照明装置等、例えば１２０Ｈｚ）の光が差し込む場合がある。このような場合、受光端末３の受光部８は、光源２だけでなく光源５０の光も受光する。

かかる場合に、解析部１０が受光部８の出力した光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換すると、図５に示すような周波数スペクトルが得られる。ここでの解析部１０の解析結果からは、１２０Ｈｚと２５０Ｈｚにおける光検出信号Ｓ１０の信号レベルが突出していることが確認できる。判定部１１は、この周波数スペクトルから発光周波数のピーク値（ここでは２５０Ｈｚ）を検出し、メモリ３０に予め記憶された所定の特定周波数と比較することで、ピーク値の発光周波数で点灯駆動する発光元が、光源２であるかその他の光源であるかを識別する。このように複数の光源（ここでは光源２と、光源５０）からの光を受光した場合であっても、光源２を識別することができ、延いては、ユーザＵが光源２の設けられたフロアＡに存在することを識別することができる。

次に、第２実施形態～第４実施形態に係る位置検出システム１について説明する。なお、以下では、第１実施形態との相違点を述べ、第１実施形態と同様の構成は同じ符号を付して説明を省略している。

先ず、第２実施形態に係る位置検出システム１について説明する。図６は、第２実施形態に係る位置検出システム１の全体構成を示す図である。図６に示すように、本実施形態に係る位置検出システム１は、複数の光源（ここでは、光源２ａと、光源２ｂと、光源２ｃの３つの光源）と、受光端末３と、を含んで構成されている。光源２ａ、光源２ｂ、および光源２ｃは、互いに異なる特定発光周波数で点灯駆動するように構成されている。

メモリ３０には、光源２ａ～２ｃの各特定発光周波数が記憶されている。メモリ３０に記憶された各特定発光周波数は、光源２ａ～２ｃが設けられたフロアＡ～Ｃに紐づけられて記憶されている。光源２ａ～２ｃの特定発光周波数を変更した場合には、メモリ３０に記憶された各特定発光周波数が、変更後の設定値に適宜整合されるよう上書きして記憶される。

ここで、図６に示すように、壁又はパーティション等によって区切られたフロアＡ、フロアＢ、フロアＣに光源２ａ～２ｃが一つずつ設けられ、フロアＡに設けられた光源２ａの特定発光周波数を２００Ｈｚ、フロアＢに設けられた光源２ｂを特定発光周波数は２５０Ｈｚ、フロアＣに設けられた光源２ｃの特定発光周波数を３００Ｈｚとなるよう構成したとする。この場合に、フロアＢに受光端末３を持ったユーザＵが所在しているとすると、解析部１０が受光部８の出力した光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換することで、図７に示すような周波数スペクトルが得られる。

図７の周波数スペクトルで示すように、フロアＢに所在する受光端末３の受光部８は、光源２ａ～２ｃの光を受光している。判定部１１は、図７に示す周波数スペクトルからピーク値（ここでは２５０Ｈｚ）を検出し、メモリ３０に予め記憶された複数の特定発光周波数と比較して、光源２ｂを識別する。これにより、受光端末３がフロアＢに位置していることが検出され、ユーザＵの位置を検出できる。

本実施形態の位置検出システム１では、隣り合うフロアに設けられる光源同士（ここでは光源２ａと光源２ｂ、および光源２ｂと光源２ｃ）の互いの発光周波数は、１０Ｈｚ以上（より好ましくは、５０Ｈｚ以上）差があることが好ましい。

次に、第３実施形態に係る位置検出システム１について説明する。図８は、第３実施形態に係る位置検出システム１の全体構成を示す図である。図８に示すように、本実施形態に係る位置検出システム１は、システムコントロール部２６をさらに含んで構成されている。また、本実施形態の位置検出システム１に係る受光端末３は、データ送信部２５を備えている。判定部１１は、光源２ａの識別結果をデータ送信部２５に出力する。データ送信部２５は、判定部１１の識別結果を所定の電波信号としてシステムコントロール部２６に送信する。

システムコントロール部２６は、データ受信部２７と、フロア推定部２８と、通知部２９と、を含んで構成されている。データ受信部２７は、データ送信部２５から送信された判定部１１の識別結果を受信し、フロア推定部２８へ出力する。

フロア推定部２８には、複数の光源２の特定発光周波数と、これら光源２の設けられたフロアとが紐づけられた状態のフロア情報が、予め記憶されている。フロア推定部２８は、判定部１１の識別結果と上記フロア情報とを比較し、受光端末３の所在するフロアを検出する。フロア推定部２８は、検出したフロア情報を、通知部２９に出力する。

通知部２９は、上記フロア情報をユーザＵが認識可能な態様で表示する液晶モニタ等のデバイスである。

次に、第４実施形態に係る位置検出システム１について説明する。図９は、第４実施形態に係る位置検出システム１の全体構成を示す図である。図９に示すように、本実施形態に係る位置検出システム１の受光端末３は、屋内測位部２０を備えている。本実施形態の位置検出システム１は、光源識別部９の識別結果、および屋内測位部２０の屋内測位の結果の少なくとも一方によって、受光端末３の位置を検出可能に構成されている。具体的には、以下の通りである。

屋内測位部２０は、ビーコン、超音波、地磁気、又は、超高帯域無線通信を用いて屋内測位を行うように構成されている。ここでは、屋内測位部２０がビーコン２１を用いて屋内測位を行うよう構成された位置検出システム１を例に説明する。ビーコン２１は、自他識別用の特定周波数の電波を発信する。

屋内測位部２０は、受信部２２と、電波識別部２３と、を備えている。受信部２２は、ビーコン２１の電波を受信し、電波識別部２３に出力する。電波識別部２３は、受信した電波の周波数から、受信した電波の発信源がビーコン２１であるか否かを識別可能である。

判定部１１は、光源識別部９が光源２を識別できないとき（受光部８の入力光が微弱である場合、又は高い光量の光が複数差し込んで解析部１０が生成した周波数スペクトルからピーク値を検出できない場合等のとき）に、屋内測位部２０の測位結果に基づいて受光端末３の位置検出を行う。

なお、ビーコンに代えて超高帯域無線通信を用いる場合も同様に、受信部２２は、特定周波数の電波を発信する発信機（図示省略）を識別可能に構成されている。また、超音波を用いる屋内測位部２０は、受信部２２に代えて、特定周波数の音波を発する発信機を識別可能な受振部を備える構成となっている（図示省略）。かかる屋内測位部２０は、受振部の受振結果に基づいて、受光端末３の位置を検出可能である。

地磁気を用いる屋内測位部２０は、受信部２２に代えて、地磁気を検知可能な磁気検知部（図示省略）を備えている。かかる屋内測位部２０は、地磁気の検知結果に基づいて受光端末３の位置を検出可能である。

上記各実施形態に係る位置検出システム１によれば、受光部８に入射する入射光の発光元となる光源２を識別可能になる。これにより、受光端末３と光源２との位置関係を検出できるため、受光端末３の位置を検出することができる。また、上述した通り、複数の光源からの光を受光した場合であっても、光源２を識別することができる。これにより、ユーザＵが受光端末３を所持して各フロアを移動することで、受光端末３の所在、すなわちユーザＵの所在地を検出することができる。

また、受光端末３として、受光素子１８を搭載した既存のＩｏＴ［Internet of Things］機器（スマートフォン、市販のタブレット端末等）を用いることが可能である。この場合、専用の受光端末３を用意する必要がないため、導入コストの増加を抑制しつつ、位置検出システム１の実現が可能である。また、各実施形態に係る位置検出システム１は、比較的低い消費電力である受光素子１８を用いた手法である。このため、電波の受信に比較的高い消費電力を要する電波方式の位置検出システムに比べて、受光端末３の消費電力を低減することができる。

また、工場等の立入り禁止区域に所定の特定発光周波数で点灯駆動する光源２を取り付けておくことで、誤って侵入した人を即時検知するなど、作業者の動線管理にも役立つ。

また、上述した通り、受光部８のデータサンプル数は任意に設定可能である。このため、光源２の設置環境に応じて、適切なデータサンプル数を設定可能になる。具体的には、受光部８のデータサンプル数を比較的多く設定することで、光源２の識別精度を向上させることができる。また、受光部８のデータサンプル数を比較的少なく設定することで、光源２の識別速度を向上させることができる。仮に、外光又は隣接フロアから差し込む光源５０の光量が比較的高い環境に光源２が設置されていたとしても、データサンプル数を比較的多く設定することで、光源２の誤検出を抑制することができる。また、仮に、外光又は隣接フロアの光源５０の光量が比較的低い環境に光源２が設置されていれば、データサンプル数を比較的少なく設定することで、誤検出を抑制しつつ、受光端末３の位置検出に遅延が生じるのを抑制することができる。

また、上述したように赤外線遮断フィルタ１４を設けることにより、受光素子１８が、入力光の光量を精度良く検出することができる。

また、第２実施形態（図６）の位置検出システム１は、受光端末３の位置を検出したい各フロアに異なる特定発光周波数の光源２を配置することで、電波方式を用いた際に問題となるフロア誤検出（別フロアから発信された電波を取得することによるフロアの誤検出）が生じるのを抑制することができる。

また、第３実施形態（図８）の位置検出システム１は、システムコントロール部２６によって受光端末３の位置を把握、管理可能となる。このため、複数の受光端末３が各フロアに所在している場合に、各受光端末３の位置を把握して管理できるようになる。

また、第４実施形態（図９）の位置検出システム１は、光源識別部９の識別結果から光源２を識別できないような場合に、電波識別部２３の識別結果から受光端末３の位置を検出可能となる。

例えば、図１０に示すように、ユーザＵの鞄又は衣服のポケット等に収容した状態の受光端末３が、光源２とビーコン２１が設置されたフロアに所在していたとする。この場合、光源２から出射された光は受光端末３の受光部８にほとんど到達しない。このため、解析部１０の出力した周波数スペクトルにも突出した周波数値が存在しないことになり、判定部１１が光源２を識別できなかったり、誤検出したりする。

一方で、ビーコン２１の発信する電波は、鞄等を透過して受光端末３の受光部８に到達する。このため、上記のような場合でも、電波識別部２３はビーコン２１を識別することが可能となっている。判定部１１は、光源２を識別できない場合に、電波識別部２３の識別結果から当該フロアに受光端末３が所在していることを検出できる。従って、より多様な環境においても受光端末３の位置検出が可能となっている。

以下、実施例により本開示の効果について更に詳細に説明する。

図１に示すような位置検出システム１を用いて、異なる特定周波数に設定された試験用光源２ｄ～２ｆ（上記各実施形態の光源２に含まれる光源）について、それらの周波数スペクトルを検出した。

まず、特定発光周波数を１２０Ｈｚに設定した試験用光源２ｄについて、受光端末３を用いて試験用光源２ｄの周波数スペクトルを検出した。図１１は、受光部８が光源識別部９に出力した光検出信号Ｓ１０の信号強度の推移を示すグラフである。図１２は、図１１に示す光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルを示すグラフである。

図１１に示すように、光検出信号Ｓ１０の信号レベルは、上昇と下降を交互に繰り返して周期的に変化している。また、図１２に示すように、光検出信号Ｓ１０の信号レベルを解析部１０が高速フーリエ変換すると、１２０Ｈｚがピーク値となる周波数スペクトル（及びそのｎ次高調波スペクトル）が得られる。

特定発光周波数を３００Ｈｚに設定した試験用光源２ｅについても、同様に周波数スペクトルを検出した。図１３は、受光部８が光源識別部９に出力した光検出信号Ｓ１０の信号強度の推移を示すグラフである。図１４は、図１３に示す光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルを示すグラフである。

図１３に示すように、光検出信号Ｓ１０の信号レベルは、上昇と下降を交互に繰り返して周期的に変化している。また、図１４に示すように、光検出信号Ｓ１０の信号レベルを解析部１０が高速フーリエ変換すると、３００Ｈｚがピーク値となる周波数スペクトル（及びそのｎ次高調波スペクトル）が得られる。

特定発光周波数を５００Ｈｚに設定した試験用光源２ｆについても、同様に周波数スペクトルを検出した。図１５は、受光部８が光源識別部９に出力した光検出信号Ｓ１０の信号強度の推移を示すグラフである。図１６は、図１５に示す光検出信号Ｓ１０を高速フーリエ変換して得られた周波数スペクトルを示すグラフである。

図１５に示すように、光検出信号Ｓ１０の信号レベルは、上昇と下降を交互に繰り返して周期的に変化している。また、図１６に示すように、光検出信号Ｓ１０の信号レベルを解析部１０が高速フーリエ変換すると、５００Ｈｚがピーク値となる周波数スペクトル（及びそのｎ次高調波スペクトル）が得られる。

以上より、解析部１０が受光部８の受光結果を高速フーリエ変換することで、光源２の発光周波数と略等しい発光周波数をピーク値として検出可能であることが確認できた。よって、判定部１１がこのピーク値とメモリ３０に記憶された特定発光周波数とを対比することで、光源２の識別が可能であることが確認された。

なお、本開示の構成は、上記各実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記各実施形態の位置検出システム１は、屋内に限らず、屋外における測位システム、又は屋内と屋外との境界（店舗の軒下等）での測位が可能な測位システム等として採用することもできる。

また、解析部１０は、高速フーリエ変換と異なる解析手法（フーリエ変換、離散フーリエ変換（ＤＦＴ[discrete Fourier transform]解析）、等）により光源２の発光周波数を検出するよう構成することもできる。この場合、判定部１１は、解析部１０の検出した発光周波数をメモリ３０に予め記憶された特定発光周波数と対比し、光源２の識別を行う。

また、第３実施形態に係る判定部１１は、受光端末３ではなく、コントロール部２６に設けられている構成、またはフロア推定部２８に置換えた構成を採用することができる。

この場合、受光端末３は受光部８から出力された検出結果を解析部１０で周波数解析をし、検出された周波数スペクトルをシステムコントロール部２６に送信する。コントロール部２６は、データ受信部２７でこの周波数スペクトルを受信し、フロア推定部２８に出力する。フロア推定部２８は、この周波数スペクトルのピーク値となる発光周波数を検出し、入射光の大部分が光源２の光であるか否か判定する。

この場合、メモリ３０（図３参照）には、所定の特定発光周波数が予め記憶する必要はない。このように構成することで、コントロール部２６に判定処理等を実行させることが可能となる。また、フロアの配置や光源２ａ～２ｃの配置に変更があった場合にも、受光端末３の設定やメモリ３０に記憶された内容を修正することなく、フロア推定部２８の更新により対策を行うことが可能となる。

またこの場合、受光部８から出力された検出結果をシステムコントロール部２６に送信し、システムコントロール部２６内の解析部１０で周波数解析をする構成を採用することもできる。

明細書中に開示されている位置検出システム（１）は、自他識別用の特定発光周波数で点灯駆動されるよう構成された、１または２つ以上の光源（２）と、入射光を検出するように構成された受光部（８）、および前記受光部（８）の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記光源（２）を識別するように構成された光源識別部（９）、を有するように構成された受光端末（３）と、を備える構成（第１の構成）とされている。

なお、第１の構成からなる位置検出システム（１）において、前記特定発光周波数を個別に設定された前記光源（２）を２つ以上備える構成（第２の構成）にするとよい。

また、第２の構成からなる位置検出システム（１）において、最も近接する前記光源（２）同士の前記特定発光周波数の差分値が、１０Ｈｚ以上である構成（第３の構成）にするとよい。

また、第１の構成からなる位置検出システム（１）において、前記特定発光周波数は、１００Ｈｚ以上、かつ１ｋＨｚ以下である構成（第４の構成）にするとよい。

また、第１の構成からなる位置検出システム（１）において、前記光源識別部（９）は、前記受光部（８）の受光結果を周波数解析することで前記入射光の周波数スペクトルを検出可能であり、前記周波数スペクトルから前記光源（２）を識別する構成（第５の構成）にするとよい。

また、第５の構成からなる位置検出システム（１）において、前記光源識別部（９）は、前記周波数解析を実行するために取得される前記周波数スペクトルのデータサンプル数を任意に設定可能である構成（第６の構成）にするとよい。

また、第１から第６のいずれかの構成からなる位置検出システム（１）において、前記光源（２）は、前記特定発光周波数で点灯駆動されるよう構成された発光素子（１８）と、前記発光素子（１８）をＰＷＭ調光可能なように構成されたＰＷＭ調光制御部（７）と、を有する構成（第７の構成）にするとよい。

また、第１から第６のいずれかの構成からなる位置検出システム（１）において、前記受光端末（３）は、前記光源識別部（９）以外の屋内測位部（２０）をさらに備え、前記光源識別部（９）の識別結果及び前記屋内測位部（２０）の測位結果の少なくとも一方に基づいて前記受光端末（３）の位置を検出する構成（第８の構成）にするとよい。

また、明細書中に開示されている受光端末（３）は、入射光を検出するように構成された受光部（８）と、前記受光部（８）の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記入射光を発した光源（２）を識別するように構成された光源識別部（９）と、を備える構成（第９の構成）とされている。

また、第９の構成からなる受光端末（３）において、前記光源識別部（９）は、前記受光部（８）の受光結果を周波数解析することで前記入射光の周波数スペクトルを検出可能であり、前記周波数スペクトルから前記光源（２）を識別する構成（第１０の構成）にするとよい。

また、第１０の構成からなる受光端末（３）において、前記光源識別部（９）は、前記周波数解析を実行するために取得される前記周波数スペクトルのデータサンプル数を任意に設定可能である構成（第１１の構成）にするとよい。

第１の構成からなる位置検出システム（１）によれば、受光部（８）に入射する入射光の発光元となる光源（２）を識別可能になる。これにより、受光端末（３）と光源（２）との位置関係を検出できるため、受光端末（３）の位置を検出することができる。また、受光端末（３）の位置を検出したい各フロアに異なる特定発光周波数の光源（２）を配置することで、電波方式を用いた際に問題となるフロア誤検出（別フロアから発信された電波を取得することによるフロアの誤検出）が生じるのを抑制することができる。

また、受光端末（３）として、照度センサを搭載した既存のＩｏＴ機器（スマホなど）を用いることが可能である。この場合、専用の受光端末を用意する必要がないため、導入コストの増加を抑制しつつ、位置検出システムの実現が可能である。また、工場等の立入り禁止区域に所定の特定発光周波数で点灯駆動する光源（２）を取り付けておくことで、誤って侵入した人を即時検知するなど、作業者の動線管理にも役立つ。

また、第２の構成からなる位置検出システム（１）によれば、複数のフロアからなる屋内施設において、各フロアに光源（２）を設置することで、受光端末（３）の所在地をより正確に検出することが可能となる。

また、第３の構成からなる位置検出システム（１）によれば、受光部（８）に複数の光源（２）から光が入射したとしても、各光源（２）からの入射光の発光周波数に比較的大きな差が生じる。このため、光源識別部（９）が各光源（２）を識別しやすくなり、誤検出の発生を抑制することができる。

また、第４の構成からなる位置検出システム（１）によれば、特定発光周波数を比較的高周波数帯域に設定することが可能になる。このため、特定発光周波数を、測位に用いない既設の一般的なＬＥＤの発光周波数と大きく異なる値に設定することが可能となる。これにより、光源識別部（９）が、測位に用いない既設のＬＥＤと本構成の位置検出システム（１）の光源（２）とを混同して誤検出してしまうのを抑制することができる。

また、第５の構成からなる位置検出システム（１）によれば、光源識別部（９）がより好適に光源（２）を識別できるようになる。

また、第６の構成からなる位置検出システム（１）によれば、光源（２）の設置環境に応じてデータサンプル数の設定値を増減させることで、光源（２）の識別精度を向上させたり、識別精度を維持しつつユーザの要望に応じて測位時間を検出したりすることができる。

また、第７の構成からなる位置検出システム（１）によれば、光源識別部（９）が各光源（２）を識別可能なまま、光源（２）ごとに明るさを変更可能になる。

また、第８の構成からなる位置検出システム（１）によれば、仮に、受光部（８）が光源（２）を受光できず、光源識別部（９）が光源（２）を識別できないような場合であっても、屋内測位部（２０）の測位結果により、受光端末（３）の位置を検出することができる。このため、受光端末（３）の誤検出をより好適に抑制できる。

第９の構成からなる受光端末（３）によれば、所在地を検出可能であり、製造コストの増大を抑制可能な受光端末（３）を提供することができる。また、本構成の受光端末（３）によれば、誤検出の発生を抑制可能である。

第１０の構成からなる受光端末（３）によれば、光源識別部（９）がより好適に光源（２）を識別できるようになる。

第１１の構成からなる受光端末（３）によれば、光源（２）の設置環境に応じてデータサンプル数の設定値を増減させることで、光源（２）の識別精度を向上させたり、識別精度を維持しつつユーザの要望に応じて測位時間を検出したりすることができる。

本開示は、屋内（オフィス内、工場内、若しくは、店舗内等）、若しくは屋外の所定領域を移動する人、又は物の位置を特定するための測位システムに利用可能である。

１ 位置検出システム
２ 光源
２ａ～２ｃ 光源
２ｄ～２ｆ 試験用光源
３ 受光端末
４ ＬＥＤ
５ 発光制御部
６ 周波数制御部
７ ＰＷＭ調光制御部
８ 受光部
９ 光源識別部
１０ 解析部
１１ 判定部
１３ 光検出回路
１４ 赤外線遮断フィルタ
１５ ロジック回路
１６ パワーオンリセット回路
１７ 発振回路
１８ 受光素子
１９ ＡＤ変換器
２０ 屋内測位部
２１ ビーコン
２２ 受信部
２３ 電波識別部
２４ マイコン
２５ データ送信部
２６ システムコントロール部
２７ データ受信部
２８ フロア推定部
２９ 通知部
３０ メモリ
５０ 光源
Ｕ ユーザ
Ａ～Ｃ フロア
ＩＮＴ 割込信号
Ｓ１０ 光検出信号
ＳＣＬ クロック信号
ＳＤＡ データ信号
ＶＣＣ 電源電圧
ＧＮＤ グランド

Claims (11)

1. 自他識別用の特定発光周波数で点灯駆動されるよう構成された、１または２つ以上の光源と、
   入射光を検出するように構成された受光部、および前記受光部の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記光源を識別するように構成された光源識別部、を有するように構成された受光端末と、
   を備える位置検出システム。
2. 前記特定発光周波数を個別に設定された前記光源を２つ以上備える請求項１に記載の位置検出システム。
3. 最も近接する前記光源同士の前記特定発光周波数の差分値が、１０Ｈｚ以上である請求項２に記載の位置検出システム。
4. 前記特定発光周波数は、１００Ｈｚ以上、かつ１ｋＨｚ以下である請求項１に記載の位置検出システム。
5. 前記光源識別部は、前記受光部の受光結果を周波数解析することで前記入射光の周波数スペクトルを検出可能であり、前記周波数スペクトルから前記光源を識別する請求項１に記載の位置検出システム。
6. 前記光源識別部は、前記周波数解析を実行するために取得される前記周波数スペクトルのデータサンプル数を任意に設定可能である、請求項５に記載の位置検出システム。
7. 前記光源は、
   前記特定発光周波数で点灯駆動されるよう構成された発光素子と、
   前記発光素子をＰＷＭ調光可能なように構成されたＰＷＭ調光制御部と、
   を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の位置検出システム。
8. 前記受光端末は、前記光源識別部以外の屋内測位部をさらに備え、
   前記光源識別部の識別結果及び前記屋内測位部の測位結果の少なくとも一方に基づいて前記受光端末の位置を検出する、請求項１から６のいずれか一項に記載の位置検出システム。
9. 入射光を検出するように構成された受光部と、
   前記受光部の検出した前記入射光の発光周波数に基づいて前記入射光を発した光源を識別するように構成された光源識別部と、
   を備える受光端末。
10. 前記光源識別部は、前記受光部の受光結果を周波数解析することで前記入射光の周波数スペクトルを検出可能であり、前記周波数スペクトルから前記光源を識別する請求項９に記載の受光端末。
11. 前記光源識別部は、前記周波数解析を実行するために取得される前記周波数スペクトルのデータサンプル数を任意に設定可能である、請求項１０に記載の受光端末。

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