JP5990935B2 - Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program - Google Patents

Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP5990935B2
JP5990935B2 JP2012048155A JP2012048155A JP5990935B2 JP 5990935 B2 JP5990935 B2 JP 5990935B2 JP 2012048155 A JP2012048155 A JP 2012048155A JP 2012048155 A JP2012048155 A JP 2012048155A JP 5990935 B2 JP5990935 B2 JP 5990935B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
planar light
receiver
movement
time interval
specifying unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012048155A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013181963A (en
Inventor
三村　正文
正文 三村
茂 土井田
茂 土井田
嘉信 江面
嘉信 江面
教仁 松永
教仁 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2012048155A priority Critical patent/JP5990935B2/en
Publication of JP2013181963A publication Critical patent/JP2013181963A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5990935B2 publication Critical patent/JP5990935B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Description

本発明は、位置検出システム、位置検出装置、位置検出方法および位置検出用のプログラムに関する。   The present invention relates to a position detection system, a position detection apparatus, a position detection method, and a position detection program.

発信機が発信する電磁波を利用して、室内ＧＰＳにより受信機の位置を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献１］ 特開２０１０−４９３７４号公報 An apparatus for detecting the position of a receiver by indoor GPS using electromagnetic waves transmitted from a transmitter is known (for example, see Patent Document 1).
[Patent Document 1] JP 2010-49374 A

室内ＧＰＳは、例えば、複数の発信機からの受信機の方位角等を測定することにより受信機の位置を算出する。しかし、受信機が移動する場合、時間経過とともに受信機の位置が変化するので受信機の正確な位置を検出することができないという課題があった。   The indoor GPS calculates the position of the receiver, for example, by measuring the azimuth of the receiver from a plurality of transmitters. However, when the receiver moves, the position of the receiver changes with time, and thus there is a problem that the exact position of the receiver cannot be detected.

本発明の第１の態様においては、面状に広がる面状光を発信し、面状光を予め定められた軸中心に回転させる発信機と、発信機からの面状光を受信する受信機と、発信機からの面状光を受信機が受信するタイミングに基づいて、受信機の位置を特定する位置特定部と、受信機が面状光を受信する時間間隔の変化および面状光が受信機を横切る時間の変化の少なくとも一方に基づいて、受信機の移動を特定する移動特定部とを備える位置検出システム、及びこれに用いる位置検出装置を提供する。   In the first aspect of the present invention, a transmitter that emits planar light that spreads in a planar shape and rotates the planar light around a predetermined axis, and a receiver that receives the planar light from the transmitter. And, based on the timing at which the receiver receives the planar light from the transmitter, the position specifying unit that identifies the position of the receiver, the change in the time interval at which the receiver receives the planar light, and the planar light Provided are a position detection system including a movement specifying unit that specifies movement of a receiver based on at least one of changes in time crossing the receiver, and a position detection apparatus used therefor.

本発明の第２の態様においては、発信機により、面状に広がる面状光を発信し、面状光を軸中心に回転させる発信段階と、受信機により、発信機からの面状光を受信する受信段階と、発信機からの面状光を受信するタイミングに基づいて、受信機の位置を特定する位置特定段階と、受信機が面状光を受信する時間間隔の変化および面状光が受信機を横切る時間の変化の少なくとも一方に基づいて、受信機の移動を特定する移動特定段階とを備える位置検出方法を提供する。   In the second aspect of the present invention, the transmitter transmits the planar light spreading in a planar shape and rotates the planar light around the axis, and the receiver transmits the planar light from the transmitter. A receiving stage for receiving, a position identifying stage for identifying the position of the receiver based on the timing of receiving the planar light from the transmitter, a change in the time interval at which the receiver receives the planar light, and the planar light And a movement identifying step for identifying movement of the receiver based on at least one of changes in time across the receiver.

本発明の第３の態様においては、面状に広がる面状光を発信し、面状光を軸中心に回転させる発信機と、発信機からの面状光を受信する受信機とを備える位置検出システムにおいて、コンピュータを受信機の位置を特定する位置検出装置として機能させるプログラムであって、当該プログラムは、前記コンピュータを、発信機からの面状光を受信するタイミングに基づいて、受信機の位置を特定する位置特定部と、受信機が面状光を受信する時間間隔の変化および面状光が受信機を横切る時間の変化の少なくとも一方に基づいて、受信機の移動を特定する移動特定部として機能させるプログラムを提供する。   In the third aspect of the present invention, the position includes a transmitter that emits planar light that spreads in a planar shape and rotates the planar light about the axis, and a receiver that receives the planar light from the transmitter. In a detection system, a program that causes a computer to function as a position detection device that identifies the position of a receiver, the program based on the timing at which the computer receives planar light from a transmitter. Position identification unit that identifies the position, and movement identification that identifies the movement of the receiver based on at least one of a change in the time interval at which the receiver receives the planar light and a change in the time at which the planar light crosses the receiver Provide a program that functions as a part.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態の位置検出システム１０が設けられた工場２０の概略図である。It is the schematic of the factory 20 in which the position detection system 10 of this embodiment was provided. 本実施形態の発信機１２の側面図である。It is a side view of the transmitter 12 of this embodiment. 本実施形態の発信機１２の上面図である。It is a top view of the transmitter 12 of this embodiment. 本実施形態の面状発光部３６および３８から出力される第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２を説明する図である。It is a figure explaining 1st planar light FB1 and 2nd planar light FB2 output from the planar light emission parts 36 and 38 of this embodiment. 本実施形態の面状発光部３６および３８から出力される第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２を説明する図である。It is a figure explaining 1st planar light FB1 and 2nd planar light FB2 output from the planar light emission parts 36 and 38 of this embodiment. 本実施形態の受信機１４の側面図である。It is a side view of the receiver 14 of this embodiment. 本実施形態の位置検出装置１６の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the position detection apparatus 16 of this embodiment. 受信機１４に受信されたストロボライトＳＬおよび第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２の波形である。4 shows waveforms of the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 received by the receiver 14. 複数の発信機からの方位角に基づく受信機１４の位置の特定方法を説明する図である。It is a figure explaining the identification method of the position of the receiver 14 based on the azimuth from a some transmitter. 受信機１４の移動を考慮して受信機１４の位置を特定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of specifying the position of the receiver in consideration of the movement of the receiver. 異なる高さの受信機１４に受信された面状光の波形である。It is the waveform of the planar light received by the receiver 14 of different height. 受信機１４の高さを特定する具体的な方法を説明する図である。It is a figure explaining the specific method of specifying the height of the receiver. 受信機１４の移動による同一面状光を受信する時間間隔の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the time interval which receives the same planar light by the movement of the receiver. 同一面状光を受信する時間間隔の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。A method for identifying the movement of the receiver 14 based on the change in the time interval for receiving the same planar light will be described. 異なる面状光を受信する時間間隔の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。A method for identifying the movement of the receiver 14 based on the change in the time interval for receiving different planar lights will be described. 同一面状光が受信機を横切る時間の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。A method for specifying the movement of the receiver 14 based on the change in the time that the same planar light crosses the receiver will be described. 受信機１４の水平方向の移動の特定方法について説明する図である。It is a figure explaining the identification method of the horizontal movement of the receiver. 受信機１４の高さ方向の移動の特定方法について説明する図である。It is a figure explaining the identification method of the movement of the receiver 14 in the height direction. 受信機１４の位置および移動が特定される時刻の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship of the time when the position of a receiver and a movement are specified. 本実施形態の位置検出システム１０の処理のフローチャートである。It is a flowchart of a process of the position detection system 10 of this embodiment. 本実施形態の第１変形例の位置検出システム１０を説明する図である。It is a figure explaining the position detection system 10 of the 1st modification of this embodiment. 本実施形態の第２変形例の位置検出システム１０を説明する図である。It is a figure explaining the position detection system 10 of the 2nd modification of this embodiment. 本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウエア構成の一例を示す。2 shows an exemplary hardware configuration of a computer 1900 according to the present embodiment.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図１は、本実施形態の位置検出システム１０が設けられた工場２０の概略図である。図１に示すように、位置検出システム１０は、工場２０等の室内空間の柱２２、梁２４、天井、床、および／または壁面等に設けられた複数の発信機１２と、工場２０の機械等の対象物２６に設けられた受信機１４と、工場２０内に設けられた位置検出装置１６とを備える。   FIG. 1 is a schematic view of a factory 20 provided with a position detection system 10 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the position detection system 10 includes a plurality of transmitters 12 provided on pillars 22, beams 24, a ceiling, a floor, and / or a wall surface of an indoor space such as a factory 20, and a machine of the factory 20. The receiver 14 provided in the target object 26, etc., and the position detection apparatus 16 provided in the factory 20 are provided.

発信機１２は、常時発光し面状に広がる面状光と、周期的に全方位に発光するストロボライトＳＬを含む発信波ＳＲを発信する。発信機１２は、面状光を予め定められた軸中心に回転させる。ストロボライトＳＬと面状光は、電磁波であって、例えば、７７０ｎｍから８００ｎｍの波長を有する赤外線である。   The transmitter 12 transmits a transmission wave SR including planar light that always emits light and spreads in a planar shape, and strobe light SL that periodically emits light in all directions. The transmitter 12 rotates the planar light around a predetermined axis. The strobe light SL and the planar light are electromagnetic waves, for example, infrared rays having a wavelength of 770 nm to 800 nm.

受信機１４は、少なくとも２個の発信機１２からのストロボライトＳＬおよび面状光を受信して、これらの光を電気信号に変換する。位置検出装置１６は、有線または無線経由で受信機１４と接続され、受信機１４から電気信号を受け取る。位置検出装置１６は、この電気信号を用いて位置検出システムにおける受信機１４の３次元の位置を特定する。   The receiver 14 receives the strobe light SL and the planar light from the at least two transmitters 12, and converts these lights into electrical signals. The position detection device 16 is connected to the receiver 14 via a wire or wirelessly and receives an electrical signal from the receiver 14. The position detection device 16 specifies the three-dimensional position of the receiver 14 in the position detection system using this electrical signal.

このように、位置検出システム１０は、複数の発信機１２、受信機１４および位置検出装置１６により室内ＧＰＳシステムを構成する。これにより、位置検出システム１０を設置した工場２０は、受信機１４の位置を常時検出することができる。また、位置検出システム１０は、発信機１２および受信機１４等を室外に設置して、屋外において受信機１４の位置を検出してもよい。   Thus, the position detection system 10 comprises an indoor GPS system by the some transmitter 12, the receiver 14, and the position detection apparatus 16. FIG. Thereby, the factory 20 in which the position detection system 10 is installed can always detect the position of the receiver 14. The position detection system 10 may detect the position of the receiver 14 outdoors by installing the transmitter 12 and the receiver 14 etc. outdoors.

図２は、本実施形態の発信機１２の側面図である。図３は、本実施形態の発信機１２の上面図である。図２に矢印で示す上下を上下方向とし、上下方向と直交する方向を水平方向として説明する。図２および図３に示すように、発信機１２は、発信用筐体３０と、ストロボ発光部３２と、回転部３４と、面状発光部３６と、面状発光部３８とを備える。   FIG. 2 is a side view of the transmitter 12 of the present embodiment. FIG. 3 is a top view of the transmitter 12 of the present embodiment. In the following description, the up and down directions indicated by the arrows in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the transmitter 12 includes a transmission housing 30, a strobe light emitting unit 32, a rotating unit 34, a planar light emitting unit 36, and a planar light emitting unit 38.

発信用筐体３０は、部分円錐状に形成されている。発信用筐体３０は、ストロボ発光部３２と、回転部３４と、面状発光部３６と、面状発光部３６および３８とを支持する。発信用筐体３０には、柱２２または梁２４等に取り付けられる取付部が設けられている。   The transmission housing 30 is formed in a partial conical shape. The transmission housing 30 supports the strobe light emitting unit 32, the rotating unit 34, the planar light emitting unit 36, and the planar light emitting units 36 and 38. The transmission housing 30 is provided with an attachment portion that is attached to the pillar 22 or the beam 24.

ストロボ発光部３２は、発信用筐体３０の上部に固定されている。ストロボ発光部３２は、複数の発光素子４２を有する。発光素子４２の一例は、赤外線を発光するＬＥＤ（light emitting diode）である。複数の発光素子４２は、周方向において、略等間隔で配列されている。発光素子４２の複数の列が、上下方向に配列されている。全ての発光素子４２は、一度に発光する。これにより、ストロボ発光部３２は、周方向の全方位に同時に、ストロボライトＳＬを発信する。発光素子４２は、周期的に発光する。例えば、発光素子４２は、回転部３４が１回転または２回転する間に１度発光する。   The strobe light emitting unit 32 is fixed to the upper part of the transmission housing 30. The strobe light emitting unit 32 includes a plurality of light emitting elements 42. An example of the light emitting element 42 is an LED (light emitting diode) that emits infrared light. The plurality of light emitting elements 42 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. A plurality of rows of the light emitting elements 42 are arranged in the vertical direction. All the light emitting elements 42 emit light at a time. Accordingly, the strobe light emitting unit 32 transmits the strobe light SL simultaneously in all circumferential directions. The light emitting element 42 emits light periodically. For example, the light emitting element 42 emits light once while the rotating unit 34 rotates once or twice.

回転部３４は、ストロボ発光部３２の上部に設けられている。回転部３４は、発信用筐体３０の中心を通り上下方向に平行な回転軸ＲＡの周りに回転する。回転部３４は、一定の回転周期Ｔ０で回転する。回転部３４の回転周期Ｔ０の一例は、１／４０秒である。回転部３４の回転周期Ｔ０は、発信機１２毎に異なる。回転部３４は、面状発光部３６および３８を保持する。 The rotating unit 34 is provided above the strobe light emitting unit 32. The rotating unit 34 rotates around a rotation axis RA that passes through the center of the transmission housing 30 and is parallel to the vertical direction. Rotating section 34 is rotated at a constant rotation cycle T 0. An example of the rotation period T 0 of the rotation unit 34 is 1/40 second. The rotation period T 0 of the rotating unit 34 is different for each transmitter 12. The rotating unit 34 holds the planar light emitting units 36 and 38.

面状発光部３６および３８は、回転部３４の外周部に設けられており、回転部３４とともに回転軸ＲＡの周りで回転して、それぞれ第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を発信する。面状発光部３６は、周方向において、面状発光部３８から９０°回転した位置に配置されている。面状発光部３６および３８は、赤外帯域のレーザ光を発光する半導体レーザと、半導体レーザから出力された光を一方向に広げるレンチキュラーレンズとを有する。面状発光部３６および３８の半導体レーザが出力する赤外線の波長は、ストロボ発光部３２が出力する赤外線の波長とは異なる。面状発光部３６および３８の半導体レーザは、回転軸ＲＡの周りで回転しつつ、常時、発光している。   The planar light emitting units 36 and 38 are provided on the outer peripheral portion of the rotating unit 34, and rotate around the rotation axis RA together with the rotating unit 34 to respectively output the first planar light FB <b> 1 and the second planar light FB <b> 2. send. The planar light emitting unit 36 is disposed at a position rotated 90 ° from the planar light emitting unit 38 in the circumferential direction. The planar light emitting units 36 and 38 include a semiconductor laser that emits infrared band laser light and a lenticular lens that spreads light output from the semiconductor laser in one direction. The wavelength of infrared light output from the semiconductor lasers of the planar light emitting units 36 and 38 is different from the wavelength of infrared light output from the strobe light emitting unit 32. The semiconductor lasers of the planar light emitting portions 36 and 38 always emit light while rotating around the rotation axis RA.

このように、発信機１２は、ストロボ発光部３２からストロボライトＳＬを全方位に向けて周期的に発信する。また、発信機１２は、面状発光部３６および３８から第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を回転させながら常時発信する。   Thus, the transmitter 12 periodically transmits the strobe light SL from the strobe light emitting unit 32 in all directions. Further, the transmitter 12 constantly transmits the first planar light FB1 and the second planar light FB2 from the planar light emitting units 36 and 38 while rotating them.

図４および図５は、本実施形態の面状発光部３６および３８から出力される第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を説明する図である。図５は、図４の状態から回転部３４が回転軸ＲＡの周りに９０°回転した状態である。   4 and 5 are diagrams illustrating the first planar light FB1 and the second planar light FB2 output from the planar light emitting units 36 and 38 of the present embodiment. FIG. 5 shows a state in which the rotating unit 34 has rotated 90 ° around the rotation axis RA from the state of FIG.

図４および図５に示すように、面状発光部３６および３８は、半導体レーザから出力されたレーザ光をレンチキュラーレンズによって一方向に広げ、当該一方向と略直交する他の方向には狭い幅のままで出力する。したがって、図４の第２面状光ＦＢ２および図５の第１面状光ＦＢ１に示すように、面状発光部３６および３８から出力される第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２は、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の一側方から見ると、面状発光部３６および３８を頂点として拡がる扇形形状のビーム（ＦＢ：Ｆａｎ Ｂｅａｍ）となる。一方、図４の第１面状光ＦＢ１および図５の第２面状光ＦＢ２に示すように、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２は、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の他の側方から見ると、面状発光部３６および３８と重なる幅の狭い長方形状となる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the planar light emitting units 36 and 38 spread the laser light output from the semiconductor laser in one direction by a lenticular lens and have a narrow width in another direction substantially orthogonal to the one direction. Output as is. Therefore, as shown in the second planar light FB2 in FIG. 4 and the first planar light FB1 in FIG. 5, the first planar light FB1 and the second planar light FB2 output from the planar light emitting units 36 and 38, respectively. When viewed from one side of the first planar light FB1 and the second planar light FB2, a fan-shaped beam (FB: Fan Beam) that spreads with the planar light emitting portions 36 and 38 as apexes is obtained. On the other hand, as shown in the first planar light FB1 in FIG. 4 and the second planar light FB2 in FIG. 5, the first planar light FB1 and the second planar light FB2 are the first planar light FB1 and the second planar light FB2. When viewed from the other side of the planar light FB2, a rectangular shape with a narrow width overlapping the planar light emitting portions 36 and 38 is obtained.

ここで、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２は、互いに異なる方向に所定の角度傾いている。例えば、第１面状光ＦＢ１は、回転軸に対して右周りに第１角度ＦＢθ１傾いており、第２面状光ＦＢ２は、回転軸に対して左周りに第２角度ＦＢθ２傾いている。第１角度ＦＢθ１と第２角度ＦＢθ２は、例えば３０°である。この傾きにより、第１面状光ＦＢ１と第２面状光ＦＢ２との周方向における間隔（あるいは、方位角方向における第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の間の角度）は、高さによって異なる。なお、後の説明では、第１面状光ＦＢ１の傾き角度ＦＢθ１および第２面状光ＦＢ２の傾き角度ＦＢθ２がいずれもＦＢθであるものとする。   Here, the first planar light FB1 and the second planar light FB2 are inclined at a predetermined angle in different directions. For example, the first planar light FB1 is tilted clockwise by a first angle FBθ1 with respect to the rotation axis, and the second planar light FB2 is tilted counterclockwise by a second angle FBθ2. The first angle FBθ1 and the second angle FBθ2 are, for example, 30 °. Due to this inclination, the interval in the circumferential direction between the first planar light FB1 and the second planar light FB2 (or the angle between the first planar light FB1 and the second planar light FB2 in the azimuth angle direction) is It depends on the height. In the following description, it is assumed that the inclination angle FBθ1 of the first planar light FB1 and the inclination angle FBθ2 of the second planar light FB2 are both FBθ.

図６は、本実施形態の受信機１４の側面図である。受信機１４は、受信用筐体５０と、受信部５２とを有する。受信用筐体５０は、円柱状に形成されている。受信機１４は、複数の発信機１２から発信されたストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を受信する。受信部５２は、複数の受光素子５４を有する。受光素子５４の一例は、赤外線等の光を電気信号に変換可能なフォトダイオードまたはフォトトランジスタである。受光素子５４は、受信用筐体５０の外周面に設けられている。受光素子５４は、周方向において、等間隔で全方位に配列されている。複数列の受光素子５４は、上下方向において、等間隔で配置されている。これにより、受信機１４は、全方位からのストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２等の電磁波を受信できる。受信機１４は、受信した電磁波を電気信号に変換して出力する。   FIG. 6 is a side view of the receiver 14 of the present embodiment. The receiver 14 includes a receiving housing 50 and a receiving unit 52. The receiving housing 50 is formed in a cylindrical shape. The receiver 14 receives the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 transmitted from the plurality of transmitters 12. The receiving unit 52 includes a plurality of light receiving elements 54. An example of the light receiving element 54 is a photodiode or a phototransistor that can convert light such as infrared rays into an electric signal. The light receiving element 54 is provided on the outer peripheral surface of the receiving housing 50. The light receiving elements 54 are arranged in all directions at equal intervals in the circumferential direction. The plurality of rows of light receiving elements 54 are arranged at equal intervals in the vertical direction. Thereby, the receiver 14 can receive electromagnetic waves such as the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 from all directions. The receiver 14 converts the received electromagnetic wave into an electrical signal and outputs it.

受信機１４は、受信機１４の加速度を検出する加速度センサ１８をさらに有してよい。加速度センサ１８は、受信機１４の加速度を検出して電気信号に変換して出力する。   The receiver 14 may further include an acceleration sensor 18 that detects the acceleration of the receiver 14. The acceleration sensor 18 detects the acceleration of the receiver 14, converts it into an electrical signal, and outputs it.

図７は、本実施形態の位置検出装置１６の構成を説明するブロック図である。図７に示すように、位置検出装置１６は、位置特定部６２と、移動特定部６４と、記憶部６８とを有する。位置検出装置１６は、受信機１４と通信可能なコンピュータ等であり受信機１４と離れて設置される。これに代えて、位置検出装置１６は、受信機１４と一体に受信用筐体５０に設置されてもよい。   FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the position detection device 16 of the present embodiment. As illustrated in FIG. 7, the position detection device 16 includes a position specifying unit 62, a movement specifying unit 64, and a storage unit 68. The position detection device 16 is a computer or the like that can communicate with the receiver 14, and is installed apart from the receiver 14. Instead of this, the position detection device 16 may be installed in the receiving housing 50 integrally with the receiver 14.

位置特定部６２は、受信機１４から電気信号を受信して、受信機１４が複数の発信機のそれぞれから面状光およびストロボライトＳＬを受信するタイミングを算出し、このタイミングに基づいて受信機１４の位置を特定する。具体的には、位置特定部６２は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２およびストロボライトＳＬを受信するタイミングに基づいて、各々の発信機１２からの受信機１４の方位角および仰角を算出する。次に、位置特定部６２は、受信機１４の移動を推定して算出した方位角および仰角を補正する。   The position specifying unit 62 receives an electrical signal from the receiver 14, calculates a timing at which the receiver 14 receives the planar light and the strobe light SL from each of the plurality of transmitters, and receives the receiver based on this timing. 14 positions are specified. Specifically, the position specifying unit 62 receives the receiver 14 from each transmitter 12 based on the timing at which the receiver 14 receives the first planar light FB1, the second planar light FB2, and the strobe light SL. Is calculated. Next, the position specifying unit 62 corrects the azimuth angle and elevation angle calculated by estimating the movement of the receiver 14.

次に、位置特定部６２は、複数の発信機１２からの方位角等に基づいて、受信機１４の水平方向および高さ方向を含む３次元の位置を特定する。さらに、位置特定部６２は、加速度センサ１８から受信機１４の加速度を取得し、受信機１４の移動量および加速度に基づいて、受信機１４の位置の変化を特定する。より具体的な受信機１４の位置の特定方法は、後に説明する。   Next, the position specifying unit 62 specifies a three-dimensional position including the horizontal direction and the height direction of the receiver 14 based on the azimuth angles from the plurality of transmitters 12. Further, the position specifying unit 62 acquires the acceleration of the receiver 14 from the acceleration sensor 18 and specifies a change in the position of the receiver 14 based on the movement amount and acceleration of the receiver 14. A more specific method for specifying the position of the receiver 14 will be described later.

移動特定部６４は、受信機１４から電気信号を受信して、受信機１４が面状光を受信する時間間隔の変化および面状光が受信機を横切る時間の変化の少なくとも一方を算出し、これらの少なくとも一方に基づいて、受信機１４の移動を特定する。具体的には、移動特定部６４は、受信機１４が面状光を受信する時間間隔の変化等から、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを特定し、これを位置特定部６２に送信する。次に、移動特定部６４は、位置特定部６２から受信機１４の位置を受信し、受信機１４と発信機１２との距離を算出する。次に、移動特定部６４は、算出した発信機１２および受信機１４の距離と、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚに基づいて受信機１４の水平方向および高さ方向の移動を特定する。より具体的な受信機１４の移動の特定方法は、後に説明する。 The movement identifying unit 64 receives an electrical signal from the receiver 14 and calculates at least one of a change in time interval at which the receiver 14 receives planar light and a change in time at which the planar light crosses the receiver, Based on at least one of these, the movement of the receiver 14 is specified. Specifically, the movement specifying unit 64 specifies the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 from a change in the time interval at which the receiver 14 receives the planar light, etc. This is transmitted to the position specifying unit 62. Next, the movement specifying unit 64 receives the position of the receiver 14 from the position specifying unit 62 and calculates the distance between the receiver 14 and the transmitter 12. Next, the movement specifying unit 64 determines the horizontal direction of the receiver 14 based on the calculated distance between the transmitter 12 and the receiver 14, the angular velocity ω x in the azimuth direction of the receiver 14, and the angular velocity ω z in the elevation direction. Identify height movement. A more specific method for specifying the movement of the receiver 14 will be described later.

記憶部６８は、発信機テーブル７０を記憶する。発信機テーブル７０は、発信機１２の発信機ＩＤ毎に、発信機１２の座標と、発信機１２の回転部３４の回転周期Ｔ０、ストロボ発光部３２の発光周期、およびストロボライトＳＬの発光タイミングにおける面状光の方向とを関連付けて、これらを記憶している。また、記憶部６８は、位置検出装置１６を受信機１４、位置特定部６２および移動特定部６４として機能させる位置特定用のプログラムを記憶している。 The storage unit 68 stores the transmitter table 70. The transmitter table 70 includes, for each transmitter ID of the transmitter 12, the coordinates of the transmitter 12, the rotation period T 0 of the rotating unit 34 of the transmitter 12, the light emitting period of the strobe light emitting unit 32, and the light emission of the strobe light SL. These are stored in association with the direction of the planar light at the timing. The storage unit 68 stores a position specifying program that causes the position detection device 16 to function as the receiver 14, the position specifying unit 62, and the movement specifying unit 64.

このように、図７によれば、位置特定部６２は、移動特定部６４が特定した受信機１４の移動および加速度センサ１８が検出した受信機１４の加速度に基づいて、受信機１４の位置を特定する。したがって、位置検出装置１６は、受信機１４が移動する場合であっても受信機１４の位置を正確に特定することができる。   As described above, according to FIG. 7, the position specifying unit 62 determines the position of the receiver 14 based on the movement of the receiver 14 specified by the movement specifying unit 64 and the acceleration of the receiver 14 detected by the acceleration sensor 18. Identify. Therefore, the position detection device 16 can accurately specify the position of the receiver 14 even when the receiver 14 moves.

次に図８〜１０を参照して、位置特定部６２による受信機１４の水平方向の位置の特定方法を説明する。まず、図８を参照して、位置特定部６２による発信機１２に対する受信機１４の方位角の特定方法について説明する。   Next, a method for specifying the horizontal position of the receiver 14 by the position specifying unit 62 will be described with reference to FIGS. First, a method for specifying the azimuth angle of the receiver 14 with respect to the transmitter 12 by the position specifying unit 62 will be described with reference to FIG.

図８は、受信機１４が受信する、発信機１２が１回転する間のストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の波形である。受信機１４は、この波形を電気信号に変換して位置特定部６２および移動特定部６４へと出力する。   FIG. 8 shows waveforms of the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 received by the receiver 14 while the transmitter 12 rotates once. The receiver 14 converts this waveform into an electrical signal and outputs it to the position specifying unit 62 and the movement specifying unit 64.

位置特定部６２は、受信機１４がストロボライトＳＬを受信するタイミングを示す受信時刻ＴＳを算出する。例えば、位置特定部６２は、ストロボライトＳＬの受信強度のピークの半値となる２つの半値時刻ＳＬＦａおよびＳＬＦｂを算出して、その２つの半値時刻の中央時刻をストロボライトＳＬの受信時刻ＴＳとして算出する。   The position specifying unit 62 calculates a reception time TS indicating the timing at which the receiver 14 receives the strobe light SL. For example, the position specifying unit 62 calculates two half-value times SLFa and SLFb that are half the peak of the reception intensity of the strobe light SL, and calculates the central time of the two half-value times as the reception time TS of the strobe light SL. To do.

また、位置特定部６２は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を受信するタイミングである受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２を算出する。位置特定部６２は、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の受信強度のピークの半値となる２組の半値時刻ＴＨＦ１ａとＴＨＦ１ｂおよびＴＨＦ２ａとＴＨＦ２ｂを算出して、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２を算出する。   Further, the position specifying unit 62 calculates reception times TF1 and TF2, which are timings when the receiver 14 receives the first planar light FB1 and the second planar light FB2. The position specifying unit 62 calculates two half-value times THF1a and THF1b and THF2a and THF2b, which are half the peak values of the received intensity of the first planar light FB1 and the second planar light FB2, and calculates the first planar light. Reception times TF1 and TF2 of FB1 and second planar light FB2 are calculated.

なお、図中においてはストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の強度が同一である例を示したが、ストロボライトＳＬおよび面状光の強度は異なってもよい。これにより、位置検出装置１６は、ストロボライトＳＬおよび面状光を判別しやすくなる。   In the figure, the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 have the same intensity, but the strobe light SL and the planar light may have different intensities. Thereby, the position detection device 16 can easily distinguish the strobe light SL and the planar light.

位置特定部６２は、複数回転分の第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２から、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を受信するそれぞれの受信周期を算出する。位置特定部６２は、同じ周期で受信する第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を同じ発信機１２から発信された第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２と特定する。ここで、受信周期は、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を発信する発信機１２の回転部３４の回転周期Ｔ０と概ね一致する。したがって、位置特定部６２は、当該受信周期と、発信機テーブル７０の回転周期Ｔ０に関連付けられている発信機ＩＤとに基づいて、当該第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２を発信している発信機１２を特定することができる。 The position specifying unit 62 receives the first planar light FB1 and the second planar light FB2 from the reception times TF1 and TF2 of the first planar light FB1 and the second planar light FB2 for a plurality of rotations. Calculate the period. The position specifying unit 62 specifies the first planar light FB1 and the second planar light FB2 received at the same period as the first planar light FB1 and the second planar light FB2 transmitted from the same transmitter 12. Here, the reception cycle substantially coincides with the rotation cycle T 0 of the rotating unit 34 of the transmitter 12 that transmits the first planar light FB1 and the second planar light FB2. Therefore, the position specifying unit 62, and the reception period, based on the transmitter ID associated with the rotation cycle T 0 of the transmitter table 70, the first planar light FB1, the second planar optical FB2 The transmitter 12 that is transmitting can be identified.

位置特定部６２は、受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２の少なくとも一方に基づいて発信機１２に対する受信機１４の方位角を特定する。例えば、受信機１４が高さ方向に移動する可能性がない場合は、位置特定部６２は、受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２の一方のみを用いて受信機１４の方位角を特定する。位置特定部６２は、ストロボライトＳＬの受信時刻ＴＳと、第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ２との時間差である方位時間差ＴＳＦ２ｄを算出する。位置特定部６２は、方位時間差ＴＳＦ２ｄと発信機１２の角速度ωｃとから、発信機１２に対する受信機１４の受信時刻ＴＦ２における方位角を算出する。方位角θｎ（ｎ＝ａ、ｂ、・・）は、「θｎ＝ω×ＴＳＦ２ｄ」によって算出される。位置特定部６２は、第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ２に代えて、ストロボライトＳＬの受信時刻ＴＳと第１面状光ＦＢ１の受信時刻ＴＦ１との差から方位角θｎを算出してもよい。 The position specifying unit 62 specifies the azimuth angle of the receiver 14 with respect to the transmitter 12 based on at least one of the reception times TF1 and TF2. For example, when there is no possibility that the receiver 14 moves in the height direction, the position specifying unit 62 specifies the azimuth angle of the receiver 14 using only one of the reception times TF1 and TF2. The position specifying unit 62 calculates an azimuth time difference TSF2d that is a time difference between the reception time TS of the strobe light SL and the reception time TF2 of the second planar light FB2. Position specifying unit 62, the azimuth time difference TSF2d an angular velocity omega c transmitters 12, calculates the azimuth angle at reception time TF2 the receiver 14 for the transmitter 12. The azimuth angle θn (n = a, b,...) Is calculated by “θn = ω × TSF2d”. The position specifying unit 62 may calculate the azimuth angle θn from the difference between the reception time TS of the strobe light SL and the reception time TF1 of the first planar light FB1 instead of the reception time TF2 of the second planar light FB2. Good.

また、受信機１４が高さ方向に移動する可能性がある場合は、位置特定部６２は、受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２の両方を用いて受信機１４の方位角を特定する。例えば、位置特定部６２は、第１面状光ＦＢ１の受信時刻ＴＦ１と、第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ２との中央時刻ＴＦＣを算出し、ストロボライトＳＬの受信時刻ＴＳと中央時刻ＴＦＣとのの時刻差から方位時間差ＴＳＦＣｄを算出してもよい。位置特定部６２は、算出した方位時刻差ＴＳＦＣｄから中央時刻ＴＦＣにおける方位角θｎを算出する。これにより、位置特定部６２は、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ１およびＴＦ２のいずれか一方を用いた場合よりも、高い精度で受信機１４の方位角θｎを算出できる。この後、複数の発信機１２に対して同じ処理を実行することにより、位置特定部６２は、複数の発信機１２に対する受信機１４の複数の方位角θｎを算出する。   Further, when there is a possibility that the receiver 14 moves in the height direction, the position specifying unit 62 specifies the azimuth angle of the receiver 14 using both the reception times TF1 and TF2. For example, the position specifying unit 62 calculates the central time TFC between the reception time TF1 of the first planar light FB1 and the reception time TF2 of the second planar light FB2, and receives the reception time TS of the strobe light SL and the central time TFC. The azimuth time difference TSFCd may be calculated from the time difference between and. The position specifying unit 62 calculates the azimuth angle θn at the central time TFC from the calculated azimuth time difference TSFCd. Thereby, the position specifying unit 62 determines the azimuth angle θn of the receiver 14 with higher accuracy than when one of the reception times TF1 and TF2 of the first planar light FB1 and the second planar light FB2 is used. It can be calculated. Thereafter, by performing the same processing on the plurality of transmitters 12, the position specifying unit 62 calculates a plurality of azimuth angles θn of the receiver 14 with respect to the plurality of transmitters 12.

図９は、複数の発信機１２からの方位角に基づく受信機１４の位置の特定方法を説明する図である。位置検出装置１６は、２個以上の発信機１２からの方位角から受信機１４の位置を特定する。例えば、図９において、位置特定部６２は、２個の発信機１２ａおよび１２ｂからの方位角θａおよびθｂを用いて受信機１４の位置を特定する。位置特定部６２は、発信機１２ａから方位角θａの方向に延びた延長線ＥＬａおよび発信機１２ｂから方位角θｂの方向に延びた延長線ＥＬｂの交点ＣＰを、受信機１４の水平方向の位置と特定する。   FIG. 9 is a diagram illustrating a method for specifying the position of the receiver 14 based on the azimuth angle from the plurality of transmitters 12. The position detection device 16 specifies the position of the receiver 14 from the azimuth angles from two or more transmitters 12. For example, in FIG. 9, the position specifying unit 62 specifies the position of the receiver 14 using the azimuth angles θa and θb from the two transmitters 12a and 12b. The position specifying unit 62 determines the intersection point CP of the extension line ELa extending from the transmitter 12a in the direction of the azimuth angle θa and the extension line ELb extending from the transmitter 12b in the direction of the azimuth angle θb. Is identified.

ここで、受信機１４の位置の特定に用いる発信機１２の基準個数をｎとすると、発信機１２からの方位角方向に延びる延長線によりｎ（ｎ−１）／２個の交点ＣＰが生じる。ｎが３以上であると複数の交点が生じるが、位置特定部６２は全ての交点の重心から受信機１４の位置を特定してよい。これにより、位置検出システム１０は、３個以上の発信機１２により、高い精度で受信機１４の位置を特定することができる。   Here, when the reference number of transmitters 12 used for specifying the position of the receiver 14 is n, n (n-1) / 2 intersection points CP are generated by the extension line extending from the transmitter 12 in the azimuth direction. . A plurality of intersections occur when n is 3 or more, but the position specifying unit 62 may specify the position of the receiver 14 from the center of gravity of all the intersections. Thereby, the position detection system 10 can specify the position of the receiver 14 with high accuracy by the three or more transmitters 12.

図１０は、受信機１４の移動を考慮して受信機１４の位置を特定する方法を説明する図である。図１０に示すように、受信機１４は、時刻Ｔ'から時刻Ｔの間に矢印方向に移動している。位置特定部６２は、時刻Ｔ'から基準時刻Ｔまでの受信機１４の移動を反映させて、受信機１４の基準時刻Ｔにおける正確な位置を算出する。   FIG. 10 is a diagram illustrating a method for specifying the position of the receiver 14 in consideration of the movement of the receiver 14. As shown in FIG. 10, the receiver 14 moves in the direction of the arrow between time T ′ and time T. The position specifying unit 62 reflects the movement of the receiver 14 from the time T ′ to the reference time T, and calculates an accurate position of the receiver 14 at the reference time T.

具体的には、位置特定部６２は、基準時刻Ｔおよび時刻Ｔ'の差分である移動時間に角速度ωｘａを乗じたものを発信機１２ａからの方位角θａ'に加算して、基準時刻Ｔにおける方位角θａを得る。同様に、位置特定部６２は、基準時刻Ｔと時刻Ｔ'の差分および角速度ωｘｂを乗じたものを発信機１２ａからの方位角θｂ'に加算して、基準時刻Ｔにおける方位角θｂを得る。位置特定部６２は、方位角θａの方向に伸びる延長線および方位角θｂの方向に伸びる延長線の交点ＣＰから、基準時刻Ｔにおける受信機１４の水平方向の位置を特定する。 Specifically, the position specifying unit 62 adds a value obtained by multiplying the moving time, which is the difference between the reference time T and the time T ′, by the angular velocity ω xa to the azimuth angle θa ′ from the transmitter 12a, and thereby the reference time T An azimuth angle θa at is obtained. Similarly, the position specifying unit 62 adds the product of the difference between the reference time T and time T ′ and the angular velocity ω xb to the azimuth angle θb ′ from the transmitter 12a to obtain the azimuth angle θb at the reference time T. . The position specifying unit 62 specifies the horizontal position of the receiver 14 at the reference time T from the intersection CP of the extension line extending in the direction of the azimuth angle θa and the extension line extending in the direction of the azimuth angle θb.

同様に、位置特定部６２は、時刻Ｔ'および基準時刻Ｔの差分である移動時間における受信機１４の仰角方向の移動を、時刻Ｔ'における受信機１４の位置に反映させることにより、基準時刻Ｔにおける正確な高さを特定することができる。なお、図１０の説明では、位置特定部６２は複数の発信機１２ａおよび１２ｂからの同一時刻Ｔ'における方位角を特定しているが、異なる発信機１２からの方位角が異なる時刻に特定された場合も、位置特定部６２は受信機１４の位置を特定することができる。   Similarly, the position specifying unit 62 reflects the movement in the elevation angle direction of the receiver 14 during the movement time that is the difference between the time T ′ and the reference time T in the position of the receiver 14 at the time T ′, so that the reference time The exact height at T can be specified. In the description of FIG. 10, the position specifying unit 62 specifies the azimuth at the same time T ′ from the plurality of transmitters 12a and 12b, but the azimuth from different transmitters 12 is specified at different times. In this case, the position specifying unit 62 can specify the position of the receiver 14.

次に図１１および１２を参照して、位置特定部６２による受信機１４の高さの特定方法を説明する。図１１は、異なる高さの受信機１４に受信された面状光の波形である。図中のＦＢ１およびＦＢ２は、ある高さＨ１に配置された受信機１４が、受信時刻ＴＦで受信する第１面状光ＦＢ１および受信時刻ＴＦ２で受信する第２面状光ＦＢ２を表す。図中のＦＢ１'およびＦＢ２'は、高さＨ１よりも高い高さＨ２に配置された受信機１４が、受信時刻ＴＦ'で受信する第１面状光ＦＢ１'および、受信時刻ＴＦ２'で受信する第２面状光ＦＢ２'を表す。   Next, a method for specifying the height of the receiver 14 by the position specifying unit 62 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a waveform of planar light received by the receivers 14 having different heights. FB1 and FB2 in the figure represent the first planar light FB1 received at the reception time TF and the second planar light FB2 received at the reception time TF2 by the receiver 14 arranged at a certain height H1. FB1 ′ and FB2 ′ in the figure are received at the reception time TF2 ′ and the first planar light FB1 ′ received by the receiver 14 disposed at the height H2 higher than the height H1 at the reception time TF ′. Represents the second planar light FB2 ′.

図１１に示されるように、高さＨ２における第１面状光ＦＢ１'と第２面状光ＦＢ２'との受信時間差ＴＦｄ'は、高さＨ１における第１面状光ＦＢ１と第２面状光ＦＢ２との受信時間差ＴＦｄよりも大きい。これは、上述した図４および図５に示すように、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２が、受信機１４の高さが大きいほど面状光同士の間隔が広がるように上下方向から互いに逆方向に３０°傾斜していることによる。第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２が、受信機１４の高さが大きいほど面状光同士の間隔が狭まるように逆方向に傾斜する場合、高さが高いほど面状光との受信時間差ＴＦｄは小さくなる。   As shown in FIG. 11, the reception time difference TFd ′ between the first planar light FB1 ′ and the second planar light FB2 ′ at the height H2 is equal to the first planar light FB1 and the second planar light at the height H1. It is larger than the reception time difference TFd with the light FB2. As shown in FIGS. 4 and 5, the first planar light FB1 and the second planar light FB2 are vertically moved so that the distance between the planar lights increases as the height of the receiver 14 increases. This is because they are inclined 30 ° in opposite directions from each other. When the first planar light FB1 and the second planar light FB2 are tilted in opposite directions so that the interval between the planar light beams becomes narrower as the height of the receiver 14 is larger, the higher the height, The reception time difference TFd becomes smaller.

位置特定部６２は、高さによって受信機１４が第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の一方を受信してから他方を受信するまでの受信時間間隔が変化することを利用して、この受信時間間隔に基づいて発信機１２に対する受信機１４の仰角を特定する。なお、受信機１４が高さ方向に移動する場合、位置特定部６２が特定する受信機１４の高さは、受信時刻ＴＦ２およびＴＦ１等の中央時刻ＴＦＣ等における高さである。   The position specifying unit 62 uses the fact that the reception time interval from when the receiver 14 receives one of the first planar light FB1 and the second planar light FB2 to the other is changed according to the height. Based on this reception time interval, the elevation angle of the receiver 14 with respect to the transmitter 12 is specified. When the receiver 14 moves in the height direction, the height of the receiver 14 specified by the position specifying unit 62 is the height at the central time TFC such as the reception times TF2 and TF1.

図１２は、受信機１４の高さを特定する具体的な方法を説明する図である。図１２は、発信機１２、受信機１４、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の幾何学的配置を示す。基準面は、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の角度が９０°となる高さにおける水平面である。角度θｃは、受信機１４の高さにおける第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の角度である。角度θｃは、第１面状光ＦＢ１と第２面状光ＦＢ２との受信時間差ＴＦｄに発信機１２の角速度ωｃを乗ずることにより得られる。 FIG. 12 is a diagram for explaining a specific method for specifying the height of the receiver 14. FIG. 12 shows the geometric arrangement of the transmitter 12, the receiver 14, the first planar light FB1, and the second planar light FB2. The reference plane is a horizontal plane at a height where the angle of the first planar light FB1 and the second planar light FB2 is 90 °. The angle θc is an angle between the first planar light FB1 and the second planar light FB2 at the height of the receiver 14. Angle θc is obtained by multiplying the angular velocity omega c transmitters 12 to the reception time difference TFd the first planar light FB1 and the second planar optical FB2.

位置特定部６２は、受信機１４の仰角αを下記数式（１）および（２）に基づいて算出する。

Figure 0005990935
Figure 0005990935
 The position specifying unit 62 calculates the elevation angle α of the receiver 14 based on the following mathematical formulas (1) and (2).
Figure 0005990935
Figure 0005990935

ここで、位置特定部６２は、既に特定した受信機１４の水平方向の位置から発信機１２と受信機１４との距離を算出する。次に、位置特定部６２は、受信機１４の仰角αの正接と、発信機１２および受信機１４の距離とを乗じることで受信機１４の高さを算出する。   Here, the position specifying unit 62 calculates the distance between the transmitter 12 and the receiver 14 from the horizontal position of the receiver 14 that has already been specified. Next, the position specifying unit 62 calculates the height of the receiver 14 by multiplying the tangent of the elevation angle α of the receiver 14 and the distance between the transmitter 12 and the receiver 14.

次に、図１３〜図１６を参照して、移動特定部６４が、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを特定する方法を説明する。受信機１４が移動する場合、上記図８〜１２に示した方法においては位置検出に誤差が生じる。そこで、本実施形態において、移動特定部６４は受信機１４の移動を検出し、必要に応じて検出位置を補正することにより、受信機１４の移動がある場合においても検出位置の精度を高めることができる。 Next, with reference to FIGS. 13 to 16, the movement identifying section 64, a method of identifying an angular velocity omega z of the angular velocity omega x and elevation direction of the azimuth of the receiver 14. When the receiver 14 moves, an error occurs in position detection in the method shown in FIGS. Therefore, in the present embodiment, the movement specifying unit 64 detects the movement of the receiver 14 and corrects the detection position as necessary, thereby improving the accuracy of the detection position even when the receiver 14 is moving. Can do.

移動特定部６４は、受信機１４が面状光を受信する時間間隔の変化および面状光が受信機を横切る時間の変化の少なくとも一方に基づいて、受信機１４の移動を特定する。図１３〜１５は、移動特定部６４が受信機１４が面状光を受信する時間間隔の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。図１６は、移動特定部６４が受信機１４が面状光を横切る時間の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。   The movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 based on at least one of a change in the time interval at which the receiver 14 receives the planar light and a change in the time at which the planar light crosses the receiver. 13 to 15 illustrate a method in which the movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 based on the change in the time interval at which the receiver 14 receives the planar light. FIG. 16 illustrates a method in which the movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 based on a change in the time at which the receiver 14 crosses the planar light.

図１３（ａ）〜（ｃ）は、受信機１４の移動による同一面状光を受信する時間間隔の変化を説明する図である。具体的には、図１３（ａ）〜（ｃ）は、発信機１２の回転軸を中心軸とした円筒を平面に展開し、当該平面上で面状光の位置を固定した場合において、受信機１４が面状光を受信してから次に同一の面状光を受信するまでの受信機１４の相対的な移動の軌跡を示す。   FIGS. 13A to 13C are diagrams for explaining the change in the time interval for receiving the coplanar light due to the movement of the receiver 14. Specifically, FIGS. 13A to 13C are received when a cylinder having the rotation axis of the transmitter 12 as a central axis is developed on a plane and the position of the planar light is fixed on the plane. The locus | trajectory of the relative movement of the receiver 14 after the machine 14 receives planar light until it receives the same planar light next is shown.

発信機１２の回転周期Ｔ０は１／４０秒程度と短いので、回転周期Ｔ０の間の受信機１４の移動距離は、発信機１２と受信機１４との距離と比較して十分に小さい。このため、回転周期Ｔ０の間、面状光および受信機１４は、発信機１２の回転軸を中心軸とする同一の円筒上を方位角方向にそれぞれ角速度ωｃおよびωｘで移動すると近似することができる。従って、面状光を固定した場合、受信機１４は、円筒を展開した平面上を正の相対角速度（ωｃ−ωｘ）で方位角方向に移動する。例えば、面状光と受信機１４の移動方向が同じ場合、相対角速度（ωｃ−ωｘ）は面状光の角速度ωｃよりも小さくなる。また、受信機１４は、円筒を展開した平面上を角速度ωｚで仰角方向に移動する。 Since the rotation period T 0 of the transmitter 12 is as short as about 1/40 second, the moving distance of the receiver 14 during the rotation period T 0 is sufficiently smaller than the distance between the transmitter 12 and the receiver 14. . For this reason, during the rotation period T 0 , the planar light and the receiver 14 are approximated to move in the azimuth direction at angular velocities ω c and ω x on the same cylinder with the rotation axis of the transmitter 12 as the central axis. can do. Therefore, when the planar light is fixed, the receiver 14 moves in the azimuth direction at a positive relative angular velocity (ω c −ω x ) on the plane where the cylinder is developed. For example, when the movement direction of the planar light and the receiver 14 is the same, the relative angular velocity (ω c −ω x ) is smaller than the angular velocity ω c of the planar light. The receiver 14 is moved in the elevation direction on a plane that expand cylindrical at an angular velocity omega z.

図１３（ａ）〜（ｃ）において、移動特定部６４は、位置特定部６２と同様に受信機１４が同一面状光を受信するタイミングの差から受信機１４が同一面状光を受信する時間間隔Ｔ１、Ｔ２およびＴ３を算出する。 13A to 13C, the movement specifying unit 64 receives the same planar light from the difference in timing at which the receiver 14 receives the same planar light, similarly to the position specifying unit 62. Time intervals T 1 , T 2 and T 3 are calculated.

図１３（ａ）は、受信機１４は方位角方向のみに角速度ωｘで移動するが、仰角方向には移動しない場合を示す。この場合、受信機１４は、発信機１２の回転周期Ｔ０とは異なる時間間隔Ｔ１で第２面状光ＦＢ２を受信する。受信機１４が第２面状光ＦＢ２の回転方向と同方向に移動する場合には、時間間隔Ｔ１は回転周期Ｔ０よりも大きく、受信機１４が第２面状光ＦＢ２の回転方向と逆方向に移動する場合には時間間隔Ｔ１は回転周期Ｔ０よりも小さくなる。 FIG. 13A shows a case where the receiver 14 moves at the angular velocity ω x only in the azimuth direction but does not move in the elevation direction. In this case, the receiver 14 receives the second planar light FB2 at a time interval T 1 different from the rotation period T 0 of the transmitter 12. When the receiver 14 is moved in the same direction as the rotational direction of the second planar optical FB2 is greater than the time interval T 1 is the rotation cycle T 0, the receiver 14 and the rotational direction of the second planar optical FB2 When moving in the reverse direction, the time interval T 1 is smaller than the rotation period T 0 .

発信機の回転周期Ｔ０、時間間隔Ｔ１、第２面状光ＦＢ２の角速度ωｃ、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘの間には、数式（３）および（４）の式の関係が成立する。

Figure 0005990935
Figure 0005990935
 Among the rotation period T 0 of the transmitter, the time interval T 1 , the angular velocity ω c of the second planar light FB 2, and the angular velocity ω x in the azimuth direction of the receiver 14, equations (3) and (4) The relationship is established.
Figure 0005990935
Figure 0005990935

数式（４）で示されるように、移動特定部６４は、受信機１４が第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ１を面状光の回転周期Ｔ０から減じた時間を時間間隔Ｔ１で割ることにより、受信機の位置における方位角方向の面状光の角速度ωｃに対する受信機の角速度ωｘの比を算出する。移動特定部６４は、算出した比に発信機１２と受信機１４の距離を乗ずることで、受信機１４の位置における方位角方向の面状光の移動速度に対する受信機１４の移動速度の比を算出する。第２面状光ＦＢ２の受信間隔と第１面状光ＦＢ１の受信間隔は同一なので、移動特定部６４は、第２面状光ＦＢ２に代えて第１面状光ＦＢ１の受信間隔を時間間隔Ｔ１としてもよい。 As indicated by the mathematical formula (4), the movement specifying unit 64 sets the time interval T 1 by subtracting the time interval T 1 at which the receiver 14 receives the second planar light beam FB 2 from the rotation cycle T 0 of the planar light beam. By dividing by 1 , the ratio of the angular velocity ω x of the receiver to the angular velocity ω c of the planar light in the azimuth direction at the position of the receiver is calculated. The movement specifying unit 64 multiplies the calculated ratio by the distance between the transmitter 12 and the receiver 14 to obtain the ratio of the moving speed of the receiver 14 to the moving speed of the planar light in the azimuth direction at the position of the receiver 14. calculate. Since the reception interval of the second planar light FB2 is the same as the reception interval of the first planar light FB1, the movement specifying unit 64 sets the reception interval of the first planar light FB1 as a time interval instead of the second planar light FB2. it may be used as the T 1.

また、移動特定部６４は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔および第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔の平均に基づいて、受信機１４の方位角方向の移動を特定することができる。具体的には、移動特定部６４は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔および第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔の平均時間間隔を時間間隔Ｔ１とする。移動特定部６４は、時間間隔Ｔ１を面状光の回転周期Ｔ０から減じた時間を当該時間間隔Ｔ１で割ることにより、受信機１４の位置における方位角方向の面状光の移動速度に対する受信機１４の移動速度の比を算出する。この方法によれば、移動特定部６４は、受信機１４が高さ方向に移動しない場合に、受信機１４の移動を正確に特定することができる。 Further, the movement specifying unit 64 moves the receiver 14 in the azimuth direction based on the average of the time interval at which the receiver 14 receives the first planar light FB1 and the time interval at which the second planar light FB2 is received. Can be specified. Specifically, the mobile identification unit 64, the average time interval of the time interval which the receiver 14 receives a time interval for receiving and the second planar optical FB2 the first planar light FB1 and time interval T 1. Movement specifying unit 64, by dividing the time obtained by subtracting the time interval T 1 from the rotation cycle T 0 of the planar light in the time interval T 1, the moving speed of the azimuthal direction of the planar light at the position of the receiver 14 The ratio of the moving speed of the receiver 14 to is calculated. According to this method, the movement specifying unit 64 can accurately specify the movement of the receiver 14 when the receiver 14 does not move in the height direction.

図１３（ｂ）は、受信機１４が方位角方向および仰角方向に移動する場合において、第２面状光ＦＢ２を受信してから次に第２面状光ＦＢ２を受信するまでに、受信機１４が移動する円筒上の軌跡を平面に展開した図である。時間間隔Ｔ２が経過する間に、受信機１４は、方位角方向に角速度ωｘで移動し、仰角方向に角速度ωｚで移動する。したがって、受信機１４が移動を表す直線は、図１３（ｂ）に示されるように傾く。この結果、受信機１４は、図１３（ａ）で説明した時間間隔Ｔ１と異なる時間間隔Ｔ２で、第２面状光ＦＢ２を受信する。 FIG. 13B shows a case where the receiver 14 moves in the azimuth angle direction and the elevation angle direction before receiving the second planar light FB2 after receiving the second planar light FB2. It is the figure which expanded the locus | trajectory on the cylinder which 14 moves to a plane. During the time interval T 2 has elapsed, the receiver 14 is moved at an angular velocity omega x azimuthally, to move at an angular velocity omega z in elevation direction. Therefore, the straight line representing the movement of the receiver 14 is inclined as shown in FIG. As a result, the receiver 14, in FIG. 13 (a) time interval T 1 described in the different time intervals T 2, to receive the second planar optical FB2.

例えば、図１３（ｂ）において、受信機１４の角速度ωｚは正であるので受信機１４は上方に移動する。第２面状光ＦＢ２は受信機１４に対して手前に傾いているので、受信機１４が第２面状光ＦＢ２を受信してから次に第２面状光ＦＢ２を受信するまでに移動する方位角は一周分（３６０°）よりも小さくなる。したがって、時間間隔Ｔ２は時間間隔Ｔ１よりも小さくなる。受信機１４の角速度ωｚが大きくなるほど受信機１４が第２面状光ＦＢ２を受信するために移動する方位角が小さくなる。したがって、時間間隔Ｔ２は角速度ωｚが大きくなるほど小さくなる。 For example, in FIG. 13B, since the angular velocity ω z of the receiver 14 is positive, the receiver 14 moves upward. Since the second planar light FB2 is tilted forward with respect to the receiver 14, it moves from the time when the receiver 14 receives the second planar light FB2 until the next reception of the second planar light FB2. The azimuth angle is smaller than one round (360 °). Accordingly, the time interval T 2 are smaller than the time interval T 1. Azimuth as the receiver 14 the angular velocity omega z increases the receiver 14 is moved to receive the second planar optical FB2 decreases. Accordingly, the time interval T 2 are made smaller as the angular velocity omega z increases.

図１３（ｃ）は、受信機１４が図１３（ｂ）と同一の移動をする場合において、第１面状光ＦＢ１を受信してから次に第１面状光ＦＢ１を受信するまでに、受信機１４が移動する円筒上の軌跡を平面に展開した図である。受信機１４は、図１３（ａ）で説明した時間間隔Ｔ１と異なる時間間隔Ｔ３で、第１面状光ＦＢ１を受信する。 FIG. 13C shows a case where the receiver 14 moves in the same manner as in FIG. 13B until the next reception of the first planar light FB1 after receiving the first planar light FB1. It is the figure which expand | deployed the locus | trajectory on the cylinder which the receiver 14 moves on a plane. Receiver 14, in 13 time intervals described in (a) T 1 and different time intervals T 3, receives the first planar light FB1.

図１３（ｃ）では、受信機１４の角速度ωｚは正であり、第１面状光ＦＢ１は受信機１４に対して奥に傾いているので、受信機１４が第２面状光ＦＢ２を受信してから次に第２面状光ＦＢ２を受信するまでに移動する方位角は一周分（３６０°）よりも大きくなる。したがって、時間間隔Ｔ３は時間間隔Ｔ１よりも大きくなる。受信機１４の角速度ωｚが大きくなるほど受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信するために移動する方位角が大きくなる。したがって、時間間隔Ｔ３は角速度ωｚが大きくなるほど大きくなる。 In FIG. 13C, the angular velocity ω z of the receiver 14 is positive, and the first planar light FB1 is tilted with respect to the receiver 14, so that the receiver 14 reflects the second planar light FB2. The azimuth that moves from the reception to the next reception of the second planar light FB2 is larger than one round (360 °). Accordingly, the time interval T 3 is greater than the time interval T 1. Azimuth receiver 14 as the angular velocity omega z increases the receiver 14 is moved to receive a first planar optical FB1 increases. Accordingly, the time interval T 3 increases as the angular velocity omega z increases.

図１３（ａ）〜（ｃ）によれば、受信機１４が仰角方向に移動しない場合、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３と第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２はいずれも等しい。従って、受信間隔の差分（Ｔ３−Ｔ２）は０になる。受信機１４が仰角方向の角速度ωｚを有する場合は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３と第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２は、角速度ωｚの大きさに応じて逆方向に変化する。従って、受信機１４が、仰角方向において第１面状光ＦＢ１および第２面状光が離れる方向（図１３で上方向）に移動する場合、第１面状光ＦＢ１の受信間隔と第２面状光ＦＢ２との受信間隔の差分（Ｔ３−Ｔ２）は仰角方向の角速度ωｚの大きさに応じて正に大きくなる。また、受信機１４が、仰角方向において第１面状光ＦＢ１および第２面状光が近づく方向（図１３で下方向）に移動する場合、受信間隔の差分（Ｔ３−Ｔ２）は仰角方向の角速度ωｚの大きさに応じて負に大きくなる。このように、移動特定部６４は、面状光を受信する時間間隔に基づいて、受信機１４の方位角方向および仰角方向の移動を特定する。 According to FIG. 13 (a) ~ (c) , if the receiver 14 does not move in the elevation direction, and reception time interval T 3 to the receiver 14 receives the first planar optical FB1 the second planar optical FB2 time interval T 2 to any equals. Accordingly, the difference (T 3 −T 2 ) in the reception interval is zero. If the receiver 14 has an elevation direction of the angular velocity omega z, the receiver 14 is the time interval T 2 for receiving a time interval T 3 for receiving the first planar optical FB1 the second planar optical FB2 the angular velocity omega It changes in the opposite direction according to the magnitude of z . Accordingly, when the receiver 14 moves in the direction in which the first planar light FB1 and the second planar light are separated in the elevation direction (upward in FIG. 13), the reception interval and the second surface of the first planar light FB1. difference of the reception interval between Jo light FB2 (T 3 -T 2) is positive greatly depending on the magnitude of the elevation of the angular velocity omega z. Further, when the receiver 14 moves in the direction in which the first planar light FB1 and the second planar light approach in the elevation direction (downward in FIG. 13), the difference in reception interval (T 3 −T 2 ) is the elevation angle. increases in the negative depending on the magnitude of the direction of the angular velocity omega z. As described above, the movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 in the azimuth and elevation directions based on the time interval for receiving the planar light.

図１４は、同一面状光を受信する時間間隔の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。図１４は、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示される受信機１４の移動を表す直線を説明のために模式的に重ねた図である。図１４の線分ＡＢおよび線分ＢＥで示されるように、受信機１４は、第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２に、方位角方向に（ωｃ−ωｘ）Ｔ２移動し、仰角方向にωｚＴ２移動する。また、線分ＡＤおよび線分ＧＤで示されるように、受信機１４は、第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３に、方位角方向に（ωｃ−ωｘ）Ｔ３移動し、仰角方向にωｚＴ３移動する。図１４から数式（５）および（６）が成立する。 FIG. 14 illustrates a method for identifying movement of the receiver 14 based on a change in the time interval for receiving coplanar light. FIG. 14 is a diagram in which straight lines representing movement of the receiver 14 shown in FIGS. 13B and 13C are schematically overlapped for explanation. As indicated by line segment AB and line segment BE in FIG. 14, the receiver 14 moves (ω c −ω x ) T 2 in the azimuth direction at time interval T 2 for receiving the second planar light FB 2. And move in the elevation direction by ω z T 2 . Further, as indicated by line segment AD and line segment GD, receiver 14 moves (ω c −ω x ) T 3 in the azimuth direction at time interval T 3 for receiving first planar light FB1. , Move ω z T 3 in the elevation direction. Equations (5) and (6) are established from FIG.

Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935

また、ＢＣ、ＢＤ、ＢＥおよびＤＧは下記数式（７）〜（１０）で表すことができる。

Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
 BC, BD, BE, and DG can be represented by the following mathematical formulas (7) to (10).
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935

数式（５）〜（１０）から、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚは下記数式（１１）および（１２）で表せる。

Figure 0005990935
Figure 0005990935
 From Equations (5) to (10), the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 can be expressed by the following Equations (11) and (12).
Figure 0005990935
Figure 0005990935

これにより、移動特定部６４は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３および第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２に基づいて、発信機１２に対する受信機１４の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定する。例えば、移動特定部６４は、数式（１１）に示されるように、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔および第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔の平均（Ｔ２＋Ｔ３）／２に基づいて、受信機１４の方位角方向の移動を特定する。また、移動特定部６４は、下記数式（１３）から、受信機１４の位置における方位角方向の面状光の移動速度に対する受信機１４の移動速度の比ｆｘを算出する。

Figure 0005990935
Thus, the movement identifying section 64, the receiver 14 is based on a time interval T 2 that receives a time of receiving interval T 3 and the second planar optical FB2 the first planar optical FB1, the receiver for the transmitter 12 The movement of at least one of 14 azimuth directions and elevation directions is specified. For example, as shown in Equation (11), the movement specifying unit 64 has an average (T 2) of a time interval at which the receiver 14 receives the first planar light FB1 and a time interval at which the second planar light FB2 is received. Based on + T 3 ) / 2, the movement of the receiver 14 in the azimuth direction is specified. Further, the movement specifying unit 64 calculates the ratio fx of the moving speed of the receiver 14 to the moving speed of the planar light in the azimuth direction at the position of the receiver 14 from the following mathematical formula (13).
Figure 0005990935

また、移動特定部６４は、数式（１２）に示されるように、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３および第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２の和（Ｔ３＋Ｔ２）および差分時間間隔（Ｔ３−Ｔ２）に基づいて、受信機１４の仰角方向の移動の角速度ωｚを特定する。移動特定部６４は、下記数式（１４）から、受信機１４の位置における方位角方向の面状光の移動速度に対する受信機１４の仰角方向の移動速度の比ｆｚを算出する。

Figure 0005990935
In addition, the movement identifying section 64, the formula (12) as shown in, the receiver 14 is a time interval T 2 that receives a time of receiving interval T 3 and the second planar optical FB2 the first planar light FB1 Based on the sum (T 3 + T 2 ) and the difference time interval (T 3 −T 2 ), the angular velocity ω z of the movement of the receiver 14 in the elevation angle direction is specified. The movement specifying unit 64 calculates the ratio fz of the moving speed in the elevation direction of the receiver 14 to the moving speed of the planar light in the azimuth direction at the position of the receiver 14 from the following mathematical formula (14).
Figure 0005990935

このように、図１４によれば、移動特定部６４は、受信機１４が第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３および第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２を算出することにより、受信機１４の方位角方向および仰角方向の移動の角速度を特定することができる。 Thus, according to FIG. 14, the movement identifying section 64 calculates the receiver 14 is the time interval T 2 that receives the time interval T 3 and second planar light FB2 for receiving the first planar light FB1 Thus, the angular velocity of movement of the receiver 14 in the azimuth and elevation directions can be specified.

図１５は、異なる面状光を受信する時間間隔の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。図１５は、受信機１４が第２面状光ＦＢ２を受信してから、第１面状光ＦＢ１を受信し、さらに次に第２面状光を受信するまでの受信機１４の移動の軌跡を示す。   FIG. 15 illustrates a method for identifying the movement of the receiver 14 based on changes in the time interval for receiving different planar light. FIG. 15 shows the movement trajectory of the receiver 14 from when the receiver 14 receives the second planar light FB2, until the receiver 14 receives the first planar light FB1, and then receives the second planar light FB1. Indicates.

図１５の線分ＡＣおよび線分ＣＤで示されるように、受信機１４は、第２面状光ＦＢ２を受信してから第１面状光ＦＢ１を受信するまでの時間間隔Ｔ１'に、方位角方向に（ωｃ−ωｘ）Ｔ１'移動し、仰角方向にωｚＴ１'移動する。また、線分ＡＥおよび線分ＥＧで示されるように、受信機１４は、第１面状光ＦＢ１を受信してから第２面状光ＦＢ２を受信するまでの時間間隔Ｔ２'に、方位角方向に（ωｃ−ωｘ）Ｔ２'移動し、仰角方向にωｚＴ２'移動する。移動特定部６４は、最初に第２面状光ＦＢ２を受信した時刻の受信機１４の高さにおいて、第２面状光ＦＢ２を受信してから第１面状光ＦＢ１を受信するまでの時間間隔Ｔ０'を予め算出しておく。例えば、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２のなす角度が９０°となる基準面上においては、時間間隔Ｔ０'はＴ０／４となる。図１５から数式（１５）および（１６）が成立する。 As indicated by a line segment AC and a line segment CD in FIG. 15, the receiver 14 receives a second planar light FB2 and receives a first planar light FB1 at a time interval T 1 ′. It moves (ω c −ω x ) T 1 ′ in the azimuth direction and ω z T 1 ′ in the elevation direction. Further, as indicated by the line segment AE and the line segment EG, the receiver 14 has an azimuth at a time interval T 2 ′ from reception of the first planar light FB1 to reception of the second planar light FB2. It moves (ω c −ω x ) T 2 ′ in the angular direction and ω z T 2 ′ in the elevation direction. The movement specifying unit 64 is the time from the reception of the second planar light FB2 to the reception of the first planar light FB1 at the height of the receiver 14 at the time when the second planar light FB2 is first received. The interval T 0 ′ is calculated in advance. For example, on the reference surface where the angle formed by the first planar light FB1 and the second planar light FB2 is 90 °, the time interval T 0 ′ is T 0/4 . Equations (15) and (16) are established from FIG.

Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935

また、ＢＣ、ＣＤ、ＥＦおよびＥＧは下記数式（１７）〜（２０）で表すことができる。

Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
 BC, CD, EF and EG can be expressed by the following mathematical formulas (17) to (20).
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935
Figure 0005990935

数式（１５）〜（２０）から、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚは下記数式（２１）および（２２）で表すことができる。

Figure 0005990935
Figure 0005990935
 From Equations (15) to (20), the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 can be expressed by the following Equations (21) and (22).
Figure 0005990935
Figure 0005990935

移動特定部６４は、この数式（２１）および（２２）を用いて、受信機１４が第２面状光ＦＢ２を受信してから第１面状光ＦＢ１を受信するまでの時間間隔Ｔ１'および第１面状光ＦＢ１を受信してから第２面状光ＦＢ２を受信するまでの時間間隔Ｔ２'に基づいて、発信機１２に対する受信機１４の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定することができる。 Using the equations (21) and (22), the movement specifying unit 64 uses the time interval T 1 ′ from when the receiver 14 receives the second planar light FB2 to when it receives the first planar light FB1. And at least one of the azimuth direction and the elevation direction of the receiver 14 with respect to the transmitter 12 based on the time interval T 2 ′ from the reception of the first planar light FB1 to the reception of the second planar light FB2. The movement can be specified.

図１６（ａ）〜（ｃ）は、面状光が受信機を横切る時間の変化に基づいて受信機１４の移動を特定する方法を説明する。移動特定部６４は、第１面状光ＦＢ１が受信機１４を横切る時間および第２面状光ＦＢ２が受信機１４を横切る時間に基づいて、発信機１２に対する受信機１４の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定することができる。   FIGS. 16A to 16C illustrate a method for identifying the movement of the receiver 14 based on the change in time that the planar light crosses the receiver. Based on the time when the first planar light FB1 crosses the receiver 14 and the time when the second planar light FB2 crosses the receiver 14, the movement specifying unit 64 determines the azimuth direction and elevation angle of the receiver 14 relative to the transmitter 12. The movement of at least one of the directions can be specified.

図１６（ａ）は、発信機１２の第２面状光ＦＢ２を横切るときに、受信機１４が移動する円筒上の軌跡を平面に展開した図である。受信機１４は、方位角方向にのみ角速度ωｘで移動する。移動特定部６４は、受信機１４から取得した第２面状光ＦＢ２の波形から、第２面状光ＦＢ２の受信開始時刻および受信終了時刻との差分を算出し、この差分を第２面状光ＦＢ２が受信機１４を横切る時間とする。これに代えて、移動特定部６４は、第２面状光ＦＢ２の受信強度がピークの半値となる２つの半値時刻ＴＨＦ２ａおよびＴＦＨ２ｂとの差分を第２面状光ＦＢ２が受信機１４を横切る時間としてもよい。 FIG. 16A is a diagram in which a locus on a cylinder on which the receiver 14 moves when it crosses the second planar light FB2 of the transmitter 12 is developed on a plane. The receiver 14 moves at an angular velocity ω x only in the azimuth direction. The movement specifying unit 64 calculates the difference between the reception start time and the reception end time of the second planar light FB2 from the waveform of the second planar light FB2 acquired from the receiver 14, and uses this difference as the second planar light. The time when the optical FB2 crosses the receiver 14 is assumed. Instead, the movement specifying unit 64 determines the difference between the two half-value times THF2a and TFH2b at which the reception intensity of the second planar light FB2 is half the peak, and the time when the second planar light FB2 crosses the receiver 14. It is good.

受信機１４が移動しないとき、第２面状光ＦＢ２は受信機１４を時間ｔ０で横切る。移動特定部６４は時間ｔ０を予め記憶しておく。時間ｔ０は、発信機１２と受信機１４との距離に応じて変化するが、発信機１２と受信機１４の距離が十分離れていれば、受信機１４の移動によりほとんど変化しない。図１６（ａ）において、受信機１４は方位角方向のみに角速度ωｘで移動するが、仰角方向には移動しない。この場合、受信機１４は、時間ｔ１で第２面状光ＦＢ２を横切る。 When the receiver 14 does not move, the second planar optical FB2 traverses the receiver 14 at time t 0. Movement specifying unit 64 stores in advance the time t 0. The time t 0 changes according to the distance between the transmitter 12 and the receiver 14, but hardly changes due to the movement of the receiver 14 if the distance between the transmitter 12 and the receiver 14 is sufficiently large. In FIG. 16A, the receiver 14 moves at the angular velocity ω x only in the azimuth direction, but does not move in the elevation direction. In this case, the receiver 14 crosses the second planar optical FB2 at time t 1.

図１６（ｂ）は、第２面状光ＦＢ２を横切るときに、受信機１４が移動する円筒上の軌跡を平面に展開した図である。受信機１４は、方位角方向に角速度ωｘで移動し仰角方向に正の角速度ωｚで移動する。移動特定部６４は、受信機１４は第２面状光ＦＢ２を横切る時間ｔ２を算出する。 FIG. 16B is a diagram in which a locus on the cylinder on which the receiver 14 moves when it crosses the second planar light FB2 is developed in a plane. The receiver 14 moves at an angular velocity ω x in the azimuth direction and moves at a positive angular velocity ω z in the elevation direction. Movement specifying unit 64, the receiver 14 calculates the time t 2 across the second planar optical FB2.

図１６（ｃ）は、発信機１２の第１面状光ＦＢ１を横切るときに、受信機１４が移動する円筒上の軌跡を平面に展開した図である。受信機１４は、方位角方向に角速度ωｘで移動し仰角方向に正の角速度ωｚで移動する。移動特定部６４は、第２面状光ＦＢ２と同様に、第１面状光ＦＢ１が受信機１４を横切る時間ｔ３を算出する。 FIG. 16C is a diagram in which a locus on the cylinder on which the receiver 14 moves when it crosses the first planar light FB1 of the transmitter 12 is developed on a plane. The receiver 14 moves at an angular velocity ω x in the azimuth direction and moves at a positive angular velocity ω z in the elevation direction. Movement specifying unit 64, like the second planar optical FB2, the first planar light FB1 calculates the time t 3 when crossing the receiver 14.

受信機１４が面状光を横切る時間ｔ１、ｔ２およびｔ３は、図１３（ａ）〜（ｃ）で説明した受信機１４が面状光を受信する時間間隔Ｔ１、Ｔ２およびＴ３にそれぞれｔ０／Ｔ０を乗じたものと考えることができる。したがって、移動特定部６４は、数式（４）、（１１）および（１２）の時間間隔Ｔ１、Ｔ２およびＴ３を時間ｔ１、ｔ２およびｔ３とそれぞれ置き換えることにより、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを特定することができる。なお、面状光が受信機１４を横切る時間ｔ０等は短いので、移動特定部６４は、図１６に示した方法により受信機１４の方位角方向よび仰角方向の移動の有無および移動方向を検出し、図１３〜１５に示した方法により受信機１４の移動の大きさを特定してよい。 The times t 1 , t 2 and t 3 at which the receiver 14 crosses the planar light are the time intervals T 1 , T 2 and the time interval at which the receiver 14 receives the planar light described with reference to FIGS. It can be considered that T 3 is multiplied by t 0 / T 0 respectively. Therefore, the movement specifying unit 64 replaces the time intervals T 1 , T 2, and T 3 in the mathematical expressions (4), (11), and (12) with the times t 1 , t 2, and t 3 , respectively, so that the receiver 14 The angular velocity ω x in the azimuth angle direction and the angular velocity ω z in the elevation angle direction can be specified. Since the time t 0 when the planar light crosses the receiver 14 is short, the movement specifying unit 64 determines whether or not the receiver 14 has moved in the azimuth and elevation directions and the movement direction by the method shown in FIG. The magnitude of movement of the receiver 14 may be identified by the method shown in FIGS.

このように図１３〜１６によれば、移動特定部６４は、面状光を受信する時間間隔の変化および面状光が受信機１４を横切る時間の変化を算出し、この時間間隔等の変化から受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを特定することができる。 As described above, according to FIGS. 13 to 16, the movement specifying unit 64 calculates the change in the time interval for receiving the planar light and the change in the time for the planar light to cross the receiver 14, and the change in the time interval and the like. Thus, the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 can be specified.

次に、図１７および図１８を参照して、移動特定部６４が、受信機１４の移動を特定する方法について説明する。移動特定部６４は、複数の発信機１２からの方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを取得する。移動特定部６４はこれらの複数の発信機１２からの角速度ωｘおよび角速度ωｚに基づいて、複数の発信機１２のそれぞれに対する方位角方向および仰角方向の移動量を算出し、算出した移動量に基づいて空間内における移動を特定する。 Next, with reference to FIGS. 17 and 18, a method in which the movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 will be described. The movement identifying unit 64 acquires the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction from the plurality of transmitters 12. Based on the angular velocity ω x and the angular velocity ω z from the plurality of transmitters 12, the movement specifying unit 64 calculates the movement amount in the azimuth direction and the elevation direction with respect to each of the plurality of transmitters 12, and the calculated movement amount Based on the above, the movement in the space is specified.

図１７は、受信機１４の水平方向の移動の特定方法について説明する図である。移動特定部６４は、受信機１４の位置および２個の発信機１２ａおよび１２ｂからの方位角方向の角速度ωｘａおよびωｘｂから、受信機１４の移動Ｖベクトルを特定する。 FIG. 17 is a diagram for explaining a method for specifying the horizontal movement of the receiver 14. The movement specifying unit 64 specifies the movement V vector of the receiver 14 from the position of the receiver 14 and the angular velocities ω x a and ω x b in the azimuth directions from the two transmitters 12a and 12b.

具体的には、移動特定部６４は、予め位置特定部６２から受信機１４の位置を取得する。移動特定部６４は、受信機１４および発信機１２ａの距離と受信機１４の発信機１２ａからの方位角方向の角速度ωｘａの正接を乗じて、受信機１４と発信機１２ａとの延長線ＥＬａの法線方向における、受信機１４の移動ベクトルＶａを得る。同様に、移動特定部６４は、受信機１４および発信機１２ｂの距離と受信機１４の発信機１２ｂからの方位角方向の角速度ωｘｂの正接を乗じて、受信機１４と発信機１２ｂとの延長線ＥＬｂの法線方向における、受信機１４の移動ベクトルＶｂを得る。移動特定部６４は、移動ベクトルＶａおよびＶｂを成分として含む移動ベクトルＶを算出することにより、受信機１４の水平方向の移動を特定することができる。 Specifically, the movement specifying unit 64 acquires the position of the receiver 14 from the position specifying unit 62 in advance. The movement specifying unit 64 multiplies the distance between the receiver 14 and the transmitter 12a and the tangent of the angular velocity ω xa in the azimuth direction from the transmitter 12a of the receiver 14 to extend the line between the receiver 14 and the transmitter 12a. A movement vector Va of the receiver 14 in the normal direction of ELa is obtained. Similarly, the movement specifying unit 64 multiplies the distance between the receiver 14 and the transmitter 12b and the tangent of the angular velocity ω x b in the azimuth direction from the transmitter 12b of the receiver 14 to obtain the receiver 14 and the transmitter 12b. The movement vector Vb of the receiver 14 in the normal direction of the extended line ELb is obtained. The movement specifying unit 64 can specify the movement of the receiver 14 in the horizontal direction by calculating the movement vector V including the movement vectors Va and Vb as components.

図１８は、受信機１４の高さ方向の移動の特定方法について説明する図である。移動特定部６４は、受信機１４の位置および発信機１２からの仰角方向の角速度ωｚの正接を乗じて、受信機１４の高さ方向の移動ベクトルＶｚを算出する。このように、移動特定部６４は、受信機１４の位置および複数の発信機１２からの受信機１４の角速度から受信機１４の３次元の移動を特定する。 FIG. 18 is a diagram illustrating a method for specifying the movement of the receiver 14 in the height direction. Movement specifying unit 64 multiplies the tangent of the elevation direction of the angular velocity omega z from the position and the transmitter 12 of the receiver 14 calculates a movement vector Vz in the height direction of the receiver 14. Thus, the movement specifying unit 64 specifies the three-dimensional movement of the receiver 14 from the position of the receiver 14 and the angular velocity of the receiver 14 from the plurality of transmitters 12.

図１３〜図１８で説明したように、移動特定部６４は、まず、受信機１４が面状光を受信する時間間隔等の変化に基づいて、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを算出する。次に、移動特定部６４は、位置特定部６２から受信機１４の位置を取得する。そして、移動特定部６４は、複数の発信機１２からの受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚおよび受信機の位置に基づいて、受信機１４の移動を特定する。 As described with reference to FIGS. 13 to 18, the movement specifying unit 64 first determines the angular velocity ω x in the azimuth direction of the receiver 14 and the azimuth direction of the receiver 14 based on a change in the time interval at which the receiver 14 receives the planar light. to calculate the elevation angle direction of the angular velocity ω z. Next, the movement specifying unit 64 acquires the position of the receiver 14 from the position specifying unit 62. Then, the movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 based on the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 from the plurality of transmitters 12 and the position of the receiver. .

図１９は、受信機１４の位置および移動が特定される時刻の関係を説明する図である。図１９において、受信機１４は、点Ａから点Ｂに矢印方向に移動しながら、第２面状光ＦＢ２を受信時刻ＴＦ２およびＴＦ２'で受信し、第１面状光を受信時刻ＴＦ１およびＴＦ１'で受信する。位置特定部６２は、時刻ＴＦ１およびＴＦ２の中央時刻ＴＦＣおよび時刻ＴＦ１'およびＴＦ２'の中央時刻ＴＦＣ'における受信機１４の位置をそれぞれ特定する。   FIG. 19 is a diagram illustrating the relationship between the position of the receiver 14 and the time at which the movement is specified. In FIG. 19, the receiver 14 receives the second planar light FB2 at the reception times TF2 and TF2 ′ while moving from point A to point B in the direction of the arrow, and receives the first planar light at the reception times TF1 and TF1. Receive with '. The position specifying unit 62 specifies the position of the receiver 14 at the central time TFC at times TF1 and TF2 and at the central time TFC ′ at times TF1 ′ and TF2 ′.

位置特定部６２は、移動特定部６４が図１７および１８の方法で特定した受信機１４の移動から受信機１４の位置の変化を推定する。これにより、位置特定部６２は、中央時刻ＴＦＣおよびＴＦＣ'の間の任意の時刻における受信機１４の位置を特定する。   The position specifying unit 62 estimates the change in the position of the receiver 14 from the movement of the receiver 14 specified by the movement specifying unit 64 by the method of FIGS. Thereby, the position specifying unit 62 specifies the position of the receiver 14 at an arbitrary time between the central times TFC and TFC ′.

ここで、移動特定部６４は、受信間隔Ｔ２およびＴ３を算出して受信機１４の移動を特定するので、時刻ＴＦ２からＴＦ１'の間に受信機１４の速度が変化する場合には、移動特定部６４がこの時刻の間の受信機１４の正確な移動を特定することができない。 Here, since the movement specifying unit 64 specifies the movement of the receiver 14 by calculating the reception intervals T 2 and T 3 , when the speed of the receiver 14 changes between time TF 2 and TF 1 ′, The movement specifying unit 64 cannot specify the accurate movement of the receiver 14 during this time.

そこで、位置特定部６２は、加速度センサ１８から受信機１４の加速度を取得し、加速度の値から受信機１４の微小な速度変化を算出して受信機１４の移動方向および移動速度を補正する。位置特定部６２は、補正前と補正後の移動をそれぞれ積分した差分から受信機１４の位置の誤差を修正する。これにより、位置特定部６２は、受信機１４が等速運動でない移動をする場合であっても、受信機１４の正確な位置を特定することができる。   Therefore, the position specifying unit 62 acquires the acceleration of the receiver 14 from the acceleration sensor 18, calculates a minute speed change of the receiver 14 from the acceleration value, and corrects the moving direction and moving speed of the receiver 14. The position specifying unit 62 corrects the position error of the receiver 14 based on the difference obtained by integrating the movements before and after correction. Thereby, the position specifying unit 62 can specify the exact position of the receiver 14 even when the receiver 14 moves in a non-constant motion.

図２０は、本実施形態の位置検出システム１０の処理のフローチャートである。位置検出システム１０は、Ｓ１０からＳ２６までの処理を経ることにより、受信機１４の位置および移動を特定する。   FIG. 20 is a flowchart of processing of the position detection system 10 of the present embodiment. The position detection system 10 specifies the position and movement of the receiver 14 through the processes from S10 to S26.

図２０に示すように、位置特定部６２は、受信機１４がストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を受信したか否かを判定する（Ｓ１０）。位置特定部６２は、受信機１４からストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２に対応する電気的信号が入力されるまで、受信機１４が受信をしていないと判定して（Ｓ１０：Ｎｏ）、ステップＳ１０を繰り返す。   As illustrated in FIG. 20, the position specifying unit 62 determines whether the receiver 14 has received the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 (S10). The position specifying unit 62 determines that the receiver 14 is not receiving until an electrical signal corresponding to the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 is input from the receiver 14. (S10: No) and repeat step S10.

位置検出装置１６の位置特定部６２は、受信機１４からストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２に対応する電気的信号が入力されると、受信機１４の位置等の特定に必要な発信信号を受信したと判定する（Ｓ８：Ｙｅｓ）。   The position specifying unit 62 of the position detection device 16 receives the electrical signals corresponding to the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 from the receiver 14, and the position of the receiver 14 and the like. It is determined that a transmission signal necessary for specifying the device has been received (S8: Yes).

次に、位置検出装置１６は、ストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２を発信する発信機１２を特定する（Ｓ１０）。例えば、位置検出装置１６は、受信したストロボライトＳＬ、第１面状光ＦＢ１および第２面状光ＦＢ２の受信周期を算出し、これらの受信周期を記憶部６８に記憶された発信機テーブル７０上で検索することで、発信機１２を特定してもよい。   Next, the position detection device 16 specifies the transmitter 12 that transmits the strobe light SL, the first planar light FB1, and the second planar light FB2 (S10). For example, the position detection device 16 calculates the reception cycle of the received strobe light SL, the first planar light FB1 and the second planar light FB2, and transmits the reception cycle to the transmitter table 70 stored in the storage unit 68. The transmitter 12 may be specified by searching above.

次に、位置特定部６２は、それぞれの発信機１２から受信した第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２、ストロボライトＳＬの受信時刻ＴＦ１、ＴＦ２、ＴＳから、それぞれの発信機１２からの受信機１４の方位角θを特定する（Ｓ１２）。また、位置特定部６２は、受信した第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ１、ＴＦ２から、それぞれの発信機１２からの受信機１４の仰角αを特定する（Ｓ１４）。   Next, the position specifying unit 62 receives the first planar light FB1, the second planar light FB2, and the strobe light SL from the reception times TF1, TF2, and TS received from the transmitters 12, respectively. The azimuth angle θ of the receiver 14 is specified (S12). Further, the position specifying unit 62 specifies the elevation angle α of the receiver 14 from each transmitter 12 from the reception times TF1 and TF2 of the received first planar light FB1 and second planar light FB2 (S14). .

次に、移動特定部６４は、受信した第１面状光ＦＢ１、第２面状光ＦＢ２の受信時刻ＴＦ１、ＴＦ２から、第２面状光ＦＢ２を受信する時間間隔Ｔ２および第１面状光ＦＢ１を受信する時間間隔Ｔ３を算出する。移動特定部６４は、算出した時間間隔Ｔ２およびＴ３から、それぞれの発信機１２からの受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを特定する（Ｓ１６）。 Next, the mobile identification unit 64, the first planar light FB1 received, first from the second planar light receiving time TF1, TF2 of FB2, the second planar optical FB2 time interval for receiving the T 2 and the first planar calculating a time interval T 3 for receiving an optical FB1. The movement identifying unit 64 identifies the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 from each transmitter 12 from the calculated time intervals T 2 and T 3 (S16).

次に、位置特定部６２は、移動特定部６４から受信機１４の方位角方向の角速度ωｘおよび仰角方向の角速度ωｚを取得する。位置特定部６２は、受信機１４の方位角方向の角速度ωｘと受信機１４の移動時間（Ｔ−Ｔ'）とを乗じて得た角度によりＳ１４で得た受信機１４の方位角θを補正し、仰角方向の角速度ωｚと受信機１４の移動時間（Ｔ−Ｔ'）とを乗じて得た角度により受信機１４の仰角αを補正する（Ｓ１８）。 Next, the position specifying unit 62 acquires the angular velocity ω x in the azimuth direction and the angular velocity ω z in the elevation direction of the receiver 14 from the movement specifying unit 64. The position specifying unit 62 determines the azimuth angle θ of the receiver 14 obtained in S14 by an angle obtained by multiplying the angular velocity ω x in the azimuth direction of the receiver 14 and the moving time (T−T ′) of the receiver 14. corrected, to correct the elevation angle α of the receiver 14 by the movement time (T-T ') and obtained by multiplying the angle of the receiver 14 and the elevation direction of the angular velocity ω z (S18).

次に、位置特定部６２は、複数の発信機１２からの方位角θおよび仰角αから、受信機１４の位置を特定する（Ｓ２０）。次に、移動特定部６４は、位置特定部６２から受信機１４の位置を取得し、各々の発信機１２および受信機１４との距離および各々の発信機１２からの方位角方向の角速度ωｘの正接および仰角方向の角速度ωｚの正接を乗じることで得た各々の発信機１２からの移動ベクトルから、受信機１４の移動を特定する（Ｓ２２）。 Next, the position specifying unit 62 specifies the position of the receiver 14 from the azimuth angle θ and the elevation angle α from the plurality of transmitters 12 (S20). Next, the movement specifying unit 64 acquires the position of the receiver 14 from the position specifying unit 62, the distance from each transmitter 12 and the receiver 14, and the angular velocity ω x in the azimuth direction from each transmitter 12. from the movement vector from each of the tangent and was obtained by multiplying the tangent of the elevation direction of the angular velocity omega z transmitters 12, identifies the mobile receiver 14 (S22).

次に、位置特定部６２は、加速度センサ１８から受信機１４の加速度を取得し（Ｓ２４）、受信機１４の位置をさらに補正する（Ｓ２６）。例えば、位置特定部６２は、Ｓ２２で特定した受信機１４の位置に対して、加速度の値から算出される受信機１４の移動を加算して、受信機１４の位置とする。   Next, the position specifying unit 62 acquires the acceleration of the receiver 14 from the acceleration sensor 18 (S24), and further corrects the position of the receiver 14 (S26). For example, the position specifying unit 62 adds the movement of the receiver 14 calculated from the acceleration value to the position of the receiver 14 specified in S22 to obtain the position of the receiver 14.

図２１は、本実施形態の第１変形例の位置検出システム１０を説明する図である。位置検出システム１０は、複数の発信機１２、受信機１４、受信機１４を備えた物体８０、および物体８０が移動する移動経路２８を備える。物体８０は、移動経路２８上を矢印方向に移動する。   FIG. 21 is a diagram illustrating a position detection system 10 according to a first modification of the present embodiment. The position detection system 10 includes a plurality of transmitters 12, a receiver 14, an object 80 including the receiver 14, and a moving path 28 along which the object 80 moves. The object 80 moves on the moving path 28 in the direction of the arrow.

複数の発信機１２は、移動経路２８を物体８０が移動した場合に受信機１４が移動する軌跡上の任意の点において、当該点に対して複数の発信機１２のうち当該点に近い予め定められた基準個数の発信機１２同士がなす角度が、全周を基準個数で割った角度から基準角度の範囲内となるように配置される。   The plurality of transmitters 12 are determined in advance at an arbitrary point on a locus along which the receiver 14 moves when the object 80 moves on the movement path 28, and is close to the point among the plurality of transmitters 12 with respect to the point. The angle formed by the reference number of transmitters 12 is arranged so that the angle is within the range of the reference angle from the angle obtained by dividing the entire circumference by the reference number.

例えば、位置検出システム１０は、ｍ個の発信機１２のうち、受信機１４の近くに配された基準個数ｎの発信機１２のみを受信機１４の位置および移動を特定するために用いる。例えば、図２１において基準個数ｎは３である。位置検出システム１０は、軌跡上の点Ｐに存在する受信機１４の位置を特定するために、発信機１２ａ〜ｆのうち点Ｐに近い発信機１２ａ、１２ｂよび１２ｄを用いる。発信機１２ａ、１２ｂおよび１２ｄ同士がなす角度は、それぞれθ１、θ２およびθ３である。発信機１２ａ、１２ｂおよび１２ｄは、θ１、θ２およびθ３が、全周（３６０°）を３で割った１２０°から基準角度を±した範囲内となるように配置される。例えば、基準角度は６０°であり、この場合、θ１、θ２およびθ３はいずれも１２０°±６０°の範囲内となる。   For example, the position detection system 10 uses only the reference number n of transmitters 12 arranged near the receiver 14 among the m transmitters 12 in order to specify the position and movement of the receiver 14. For example, the reference number n is 3 in FIG. The position detection system 10 uses the transmitters 12a, 12b, and 12d that are close to the point P among the transmitters 12a to 12f in order to specify the position of the receiver 14 that exists at the point P on the trajectory. The angles formed by the transmitters 12a, 12b, and 12d are θ1, θ2, and θ3, respectively. The transmitters 12a, 12b, and 12d are arranged so that θ1, θ2, and θ3 are within a range in which the reference angle is ± from 120 ° that is obtained by dividing the entire circumference (360 °) by 3. For example, the reference angle is 60 °, and in this case, θ1, θ2, and θ3 are all in the range of 120 ° ± 60 °.

同様に、位置検出システム１０は、軌跡上の点Ｑに存在する受信機１４の位置を特定するために、発信機１２ａ〜ｆのうち点Ｑに近い発信機１２ｃ、１２ｅよび１２ｆを用いる。３個の発信機１２ｃ、１２ｅおよび１２ｆ同士がなす角度は、それぞれθ４、θ５およびθ６である。発信機１２ｃ、１２ｅおよび１２ｆは、θ４、θ５およびθ６が、全周（３６０°）を３で割った１２０°から基準角度の範囲内となるように配置される。   Similarly, the position detection system 10 uses the transmitters 12c, 12e, and 12f that are close to the point Q among the transmitters 12a to 12f in order to specify the position of the receiver 14 that exists at the point Q on the trajectory. The angles formed by the three transmitters 12c, 12e, and 12f are θ4, θ5, and θ6, respectively. The transmitters 12c, 12e, and 12f are arranged so that θ4, θ5, and θ6 are within a reference angle range from 120 ° that is obtained by dividing the entire circumference (360 °) by 3.

このように、位置検出システム１０は、受信機１４に近い複数の発信機１２を、受信機１４の周囲に一定の角度範囲の間隔で配置する。したがって、各々の発信機１２は、受信機１４の方位角等を互いに一定の角度範囲で離れた複数の方向から特定することができる。これにより、位置検出システム１０は、受信機１４の位置および移動をより正確に特定することができる。   Thus, the position detection system 10 arranges the plurality of transmitters 12 close to the receiver 14 around the receiver 14 at intervals of a certain angular range. Therefore, each transmitter 12 can specify the azimuth angle of the receiver 14 from a plurality of directions separated from each other by a certain angle range. Thereby, the position detection system 10 can specify the position and movement of the receiver 14 more accurately.

図２２は、本実施形態の第２変形例の位置検出システム１０を説明する図である。移動経路２８上を移動する物体８０は、複数の受信機１４を備える。これにより、位置検出システム１０は、複数の受信機１４の位置および移動の情報から、物体８０の位置および移動をより正確に特定することができる。また、位置検出システム１０は、複数の受信機１４の位置から、物体８０の向きを特定することができる。   FIG. 22 is a diagram for explaining a position detection system 10 according to a second modification of the present embodiment. The object 80 moving on the moving path 28 includes a plurality of receivers 14. Accordingly, the position detection system 10 can more accurately identify the position and movement of the object 80 from the information on the position and movement of the plurality of receivers 14. Further, the position detection system 10 can specify the orientation of the object 80 from the positions of the plurality of receivers 14.

図２３は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、および表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、およびＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。   FIG. 23 shows an example of a hardware configuration of a computer 1900 according to this embodiment. A computer 1900 according to this embodiment is connected to a CPU peripheral unit having a CPU 2000, a RAM 2020, a graphic controller 2075, and a display device 2080 that are connected to each other by a host controller 2082, and to the host controller 2082 by an input / output controller 2084. Input / output unit having communication interface 2030, hard disk drive 2040, and CD-ROM drive 2060, and legacy input / output unit having ROM 2010, flexible disk drive 2050, and input / output chip 2070 connected to input / output controller 2084 With.

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００およびグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０およびＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。   The host controller 2082 connects the RAM 2020 to the CPU 2000 and the graphic controller 2075 that access the RAM 2020 at a high transfer rate. The CPU 2000 operates based on programs stored in the ROM 2010 and the RAM 2020 and controls each unit. The graphic controller 2075 acquires image data generated by the CPU 2000 or the like on a frame buffer provided in the RAM 2020 and displays it on the display device 2080. Instead of this, the graphic controller 2075 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 2000 or the like.

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。   The input / output controller 2084 connects the host controller 2082 to the communication interface 2030, the hard disk drive 2040, and the CD-ROM drive 2060, which are relatively high-speed input / output devices. The communication interface 2030 communicates with other devices via a network. The hard disk drive 2040 stores programs and data used by the CPU 2000 in the computer 1900. The CD-ROM drive 2060 reads a program or data from the CD-ROM 2095 and provides it to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020.

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、および／または、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続するとともに、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。   The input / output controller 2084 is connected to the ROM 2010, the flexible disk drive 2050, and the relatively low-speed input / output device of the input / output chip 2070. The ROM 2010 stores a boot program that the computer 1900 executes at startup and / or a program that depends on the hardware of the computer 1900. The flexible disk drive 2050 reads a program or data from the flexible disk 2090 and provides it to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020. The input / output chip 2070 connects the flexible disk drive 2050 to the input / output controller 2084 and inputs / outputs various input / output devices via, for example, a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like. Connect to controller 2084.

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。   A program provided to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020 is stored in a recording medium such as the flexible disk 2090, the CD-ROM 2095, or an IC card and provided by the user. The program is read from the recording medium, installed in the hard disk drive 2040 in the computer 1900 via the RAM 2020, and executed by the CPU 2000.

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を受信機１４の位置を検出する位置検出装置１６として機能させるプログラムは、位置特定モジュールと、移動特定モジュールと、記憶モジュールとを備える。これらのプログラムまたはモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、位置特定部６２、移動特定部６４、および記憶部６８としてそれぞれ機能させる。   The program installed in the computer 1900 and causing the computer 1900 to function as the position detection device 16 that detects the position of the receiver 14 includes a position specifying module, a movement specifying module, and a storage module. These programs or modules work on the CPU 2000 or the like to cause the computer 1900 to function as the position specifying unit 62, the movement specifying unit 64, and the storage unit 68, respectively.

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウエア資源とが協働した具体的手段である位置特定部６２、移動特定部６４、および記憶部６８として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の位置検出装置１６が構築される。   The information processing described in these programs is read into the computer 1900, whereby the position specifying unit 62, the movement specifying unit 64, which are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate, and It functions as the storage unit 68. And the specific position detection apparatus 16 according to the use purpose is constructed | assembled by implement | achieving the calculation or processing of the information according to the use purpose of the computer 1900 in this embodiment by these concrete means.

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、またはＣＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置または通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。   As an example, when communication is performed between the computer 1900 and an external device or the like, the CPU 2000 executes a communication program loaded on the RAM 2020 and executes a communication interface based on the processing content described in the communication program. A communication process is instructed to 2030. Under the control of the CPU 2000, the communication interface 2030 reads transmission data stored in a transmission buffer area or the like provided on a storage device such as the RAM 2020, the hard disk drive 2040, the flexible disk 2090, or the CD-ROM 2095, and sends it to the network. The reception data transmitted or received from the network is written into a reception buffer area or the like provided on the storage device. As described above, the communication interface 2030 may transfer transmission / reception data to / from the storage device by the DMA (Direct Memory Access) method. Instead, the CPU 2000 transfers the storage device or the communication interface 2030 as the transfer source. The transmission / reception data may be transferred by reading the data from the data and writing the data to the communication interface 2030 or the storage device of the transfer destination.

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０（ＣＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、および／または記憶装置に含まれるものとする。   The CPU 2000 is all or necessary from among files or databases stored in an external storage device such as a hard disk drive 2040, a CD-ROM drive 2060 (CD-ROM 2095), and a flexible disk drive 2050 (flexible disk 2090). This portion is read into the RAM 2020 by DMA transfer or the like, and various processes are performed on the data on the RAM 2020. Then, CPU 2000 writes the processed data back to the external storage device by DMA transfer or the like. In such processing, since the RAM 2020 can be regarded as temporarily holding the contents of the external storage device, in the present embodiment, the RAM 2020 and the external storage device are collectively referred to as a memory, a storage unit, or a storage device. Various types of information such as various programs, data, tables, and databases in the present embodiment are stored on such a storage device and are subjected to information processing. Note that the CPU 2000 can also store a part of the RAM 2020 in the cache memory and perform reading and writing on the cache memory. Even in such a form, the cache memory bears a part of the function of the RAM 2020. Therefore, in the present embodiment, the cache memory is also included in the RAM 2020, the memory, and / or the storage device unless otherwise indicated. To do.

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（または不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。   In addition, the CPU 2000 performs various operations, such as various operations, information processing, condition determination, information search / replacement, etc., described in the present embodiment, specified for the data read from the RAM 2020 by the instruction sequence of the program. Is written back to the RAM 2020. For example, when performing the condition determination, the CPU 2000 determines whether the various variables shown in the present embodiment satisfy the conditions such as large, small, above, below, equal, etc., compared to other variables or constants. When the condition is satisfied (or not satisfied), the program branches to a different instruction sequence or calls a subroutine.

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。   Further, the CPU 2000 can search for information stored in a file or database in the storage device. For example, in the case where a plurality of entries in which the attribute value of the second attribute is associated with the attribute value of the first attribute are stored in the storage device, the CPU 2000 displays the plurality of entries stored in the storage device. The entry that matches the condition in which the attribute value of the first attribute is specified is retrieved, and the attribute value of the second attribute that is stored in the entry is read, thereby associating with the first attribute that satisfies the predetermined condition The attribute value of the specified second attribute can be obtained.

以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤまたはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。   The program or module shown above may be stored in an external recording medium. As the recording medium, in addition to the flexible disk 2090 and the CD-ROM 2095, an optical recording medium such as DVD or CD, a magneto-optical recording medium such as MO, a tape medium, a semiconductor memory such as an IC card, and the like can be used. Further, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the computer 1900 via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

１０ 位置検出システム
１２ 発信機
１４ 受信機
１６ 位置検出装置
１８ 加速度センサ
２０ 工場
２２ 柱
２４ 梁
２６ 対象物
２８ 移動経路
３０ 発信用筐体
３２ ストロボ発光部
３４ 回転部
３６ 面状発光部
３８ 面状発光部
４２ 発光素子
５０ 受信用筐体
５２ 受信部
５４ 受光素子
６２ 位置特定部
６４ 移動特定部
６８ 記憶部
７０ 発信機テーブル
８０ 物体
１９００ コンピュータ
２０００ ＣＰＵ
２０１０ ＲＯＭ
２０２０ ＲＡＭ
２０３０ 通信インターフェイス
２０４０ ハードディスクドライブ
２０５０ フレキシブルディスク・ドライブ
２０６０ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
２０７０ 入出力チップ
２０７５ グラフィック・コントローラ
２０８０ 表示装置
２０８２ ホスト・コントローラ
２０８４ 入出力コントローラ
２０９０ フレキシブルディスク
２０９５ ＣＤ−ＲＯＭ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Position detection system 12 Transmitter 14 Receiver 16 Position detection apparatus 18 Acceleration sensor 20 Factory 22 Pillar 24 Beam 26 Target object 28 Movement path 30 Transmission case 32 Strobe light emission part 34 Rotation part 36 Planar light emission part 38 Planar light emission Unit 42 light emitting element 50 receiving housing 52 receiving unit 54 light receiving element 62 position specifying unit 64 movement specifying unit 68 storage unit 70 transmitter table 80 object 1900 computer 2000 CPU
2010 ROM
2020 RAM
2030 Communication interface 2040 Hard disk drive 2050 Flexible disk drive 2060 CD-ROM drive 2070 Input / output chip 2075 Graphic controller 2080 Display device 2082 Host controller 2084 Input / output controller 2090 Flexible disk 2095 CD-ROM

Claims (12)

面状に広がる面状光を発信し、前記面状光を予め定められた軸中心に回転させる複数の発信機であって、それぞれが、軸に対して第１角度傾いた第１面状光、および軸に対して第２角度傾いた第２面状光を発信する複数の発信機と、
前記複数の発信機からの面状光を受信する受信機と、
前記複数の発信機からの面状光を前記受信機が受信するタイミングに基づいて、前記受信機の位置を特定する位置特定部と、
前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔および第２面状光を受信する時間間隔、前記第１面状光が前記受信機を横切る時間および前記第２面状光が前記受信機を横切る時間、又は、前記受信機が前記第１面状光を受信してから前記第２面状光を受信するまでの時間間隔および第２面状光を受信してから第１面状光を受信するまでの時間間隔に基づいて、前記発信機に対する前記受信機の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定する移動特定部と、
を備える位置検出システム。 A plurality of transmitters for transmitting planar light spreading in a planar shape and rotating the planar light about a predetermined axis center , each of which is inclined by a first angle with respect to the axis. And a plurality of transmitters that transmit second planar light inclined at a second angle with respect to the axis ;
A receiver for receiving planar light from the plurality of transmitters;
A position specifying unit for specifying the position of the receiver based on the timing at which the receiver receives the planar light from the plurality of transmitters;
The time interval at which the receiver receives the first planar light and the time interval at which the second planar light is received, the time at which the first planar light crosses the receiver, and the second planar light is the receiver. Or the time interval from when the receiver receives the first planar light to the reception of the second planar light and the first planar light after receiving the second planar light. A movement specifying unit that specifies movement of at least one of an azimuth direction and an elevation direction of the receiver with respect to the transmitter, based on a time interval until receiving
A position detection system comprising: 前記位置特定部は、前記受信機が第１面状光および第２面状光の少なくとも一方を受信するタイミングに基づいて前記発信機に対する前記受信機の方位角を特定し、前記受信機が第１面状光および第２面状光の一方を受信してから他方を受信するまでの受信時間間隔に基づいて前記発信機に対する前記受信機の仰角を特定する
請求項１に記載の位置検出システム。 Before Symbol position specifying unit, the receiver based on the timing of receiving at least one of the first planar light and the second planar light identifies the azimuth angle of the receiver relative to the transmitter, the receiver The position detection according to claim 1 , wherein an elevation angle of the receiver with respect to the transmitter is specified based on a reception time interval from reception of one of the first planar light and the second planar light to reception of the other. system. 前記移動特定部は、前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔および第２面状光を受信する時間間隔の平均に基づいて、前記受信機の方位角方向の移動を特定する請求項１又は２に記載の位置検出システム。 The movement specifying unit specifies movement of the receiver in the azimuth direction based on an average of a time interval at which the receiver receives the first planar light and a time interval at which the second planar light is received. Item 3. The position detection system according to Item 1 or 2 . 前記移動特定部は、前記受信機の位置における方位角方向の面状光の移動速度に対する前記受信機の移動速度の比ｆｘを数式（１）から算出する請求項１から３のいずれか１項に記載の位置検出システム（Ｔ０は前記第１面状光および前記第２面状光の回転周期を示し、Ｔ２は前記受信機が前記第２面状光を受信する時間間隔を示し、Ｔ３は前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔を示す）。
Figure 0005990935
 The mobile identification unit any one of 3 the ratio fx of the moving speed of the receiver with respect to the movement speed of the azimuthal direction of the planar light at the position of the receiver from claim 1 calculated from Equation (1) (T 0 indicates the rotation period of the first planar light and the second planar light, T 2 indicates the time interval at which the receiver receives the second planar light, T 3 represents a time interval in which the receiver receives a first planar light).
Figure 0005990935
 前記移動特定部は、前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔および第２面状光を受信する時間間隔の平均時間間隔および差分時間間隔に基づいて、前記受信機の仰角方向の移動を特定する請求項１から４のいずれか一項に記載の位置検出システム。 The movement specifying unit is configured to determine an elevation angle direction of the receiver based on an average time interval and a difference time interval between a time interval at which the receiver receives the first planar light and a time interval at which the second planar light is received. the position detection system according to claim 1, any one of 4 to identify the movement. 前記移動特定部は、前記受信機の位置における方位角方向の面状光の移動速度に対する前記受信機の仰角方向の移動速度の比ｆｚを数式（２）から算出する請求項５に記載の位置検出システム（Ｔ０は前記第１面状光および前記第２面状光の回転周期を示し、Ｔ２は前記受信機が前記第２面状光を受信する時間間隔を示し、Ｔ３は前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔を示し、ＦＢθは前記第１面状光および前記第２面状光の回転軸に対する傾き角度を示す）。
Figure 0005990935
 6. The position according to claim 5 , wherein the movement specifying unit calculates a ratio fz of a moving speed in the elevation angle direction of the receiver to a moving speed of the planar light in the azimuth angle direction at the position of the receiver from Expression (2). The detection system (T 0 indicates the rotation period of the first planar light and the second planar light, T 2 indicates the time interval at which the receiver receives the second planar light, and T 3 indicates the time A time interval at which the receiver receives the first planar light is shown, and FBθ represents an inclination angle of the first planar light and the second planar light with respect to the rotation axis).
Figure 0005990935
 前記移動特定部は、前記複数の発信機のそれぞれに対する方位角方向および仰角方向の移動量を算出し、算出した移動量に基づいて空間内における移動を特定する請求項１から６のいずれか一項に記載の位置検出システム。 The moving specifying unit, said calculating the amount of movement of the azimuth and elevation directions for a plurality of respective transmitters, any one of claims 1 to identify the movement in space based on the calculated movement amount 6 single The position detection system according to item. 前記受信機の加速度を検出する加速度センサを更に備え、
前記位置特定部は、前記移動特定部が検出した移動量および前記加速度センサが検出した加速度に基づいて、前記受信機の位置の変化を特定する
請求項１から７のいずれか一項に記載の位置検出システム。 An acceleration sensor for detecting the acceleration of the receiver;
Wherein the position specifying unit, based on said movement acceleration specifying unit is detected movement amount and the acceleration sensor detects, as claimed in any one of 7 claims 1 to identify the change in position of the receiver Position detection system. 前記受信機を備えた物体が移動する移動経路を更に備え、
前記複数の発信機は、前記移動経路を前記物体が移動した場合に前記受信機が移動する軌跡上の任意の点において、当該点に対して前記複数の発信機のうち当該点に近い予め定められた基準個数の発信機同士がなす角度が、全周を前記基準個数で割った角度から基準角度の範囲内となるように配置される
請求項１から８のいずれか一項に記載の位置検出システム。 A moving path along which an object including the receiver moves;
The plurality of transmitters are determined in advance at an arbitrary point on a locus along which the receiver moves when the object moves on the movement path, with respect to the point. The position according to any one of claims 1 to 8 , wherein an angle formed by a plurality of reference number transmitters is arranged such that an entire circumference is divided by the reference number to be within a range of the reference angle. Detection system. 面状に広がる面状光を発信し、前記面状光を軸中心に回転させる複数の発信機であって、それぞれが、軸に対して第１角度傾いた第１面状光、および軸に対して第２角度傾いた第２面状光を発信する複数の発信機と、前記複数の発信機からの面状光を受信する受信機とを備える位置検出システムにおける前記受信機の位置を特定する位置検出装置であって、
前記複数の発信機からの面状光を受信するタイミングに基づいて、前記受信機の位置を特定する位置特定部と、
前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔および第２面状光を受信する時間間隔、前記第１面状光が前記受信機を横切る時間および前記第２面状光が前記受信機を横切る時間、又は、前記受信機が前記第１面状光を受信してから前記第２面状光を受信するまでの時間間隔および第２面状光を受信してから第１面状光を受信するまでの時間間隔に基づいて、前記発信機に対する前記受信機の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定する移動特定部と、
を備える位置検出装置。 A plurality of transmitters for transmitting planar light that spreads in a planar shape and rotating the planar light about an axis , each of the first planar light inclined at a first angle with respect to the axis, and an axis; A position of the receiver in a position detection system comprising: a plurality of transmitters that transmit second planar light that is inclined by a second angle; and a receiver that receives planar light from the plurality of transmitters. A position detecting device,
A position specifying unit for specifying the position of the receiver based on the timing of receiving planar light from the plurality of transmitters;
The time interval at which the receiver receives the first planar light and the time interval at which the second planar light is received, the time at which the first planar light crosses the receiver, and the second planar light is the receiver. Or the time interval from when the receiver receives the first planar light to the reception of the second planar light and the first planar light after receiving the second planar light. A movement specifying unit that specifies movement of at least one of an azimuth direction and an elevation direction of the receiver with respect to the transmitter, based on a time interval until receiving
A position detection device comprising: それぞれが、軸に対して第１角度傾いた第１面状光、および軸に対して第２角度傾いた第２面状光を発信する複数の発信機により、面状に広がる面状光を発信し、前記面状光を軸中心に回転させる発信段階と、
受信機により、前記複数の発信機からの面状光を受信する受信段階と、
前記複数の発信機からの面状光を受信するタイミングに基づいて、前記受信機の位置を特定する位置特定段階と、
前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔および第２面状光を受信する時間間隔、前記第１面状光が前記受信機を横切る時間および前記第２面状光が前記受信機を横切る時間、又は、前記受信機が前記第１面状光を受信してから前記第２面状光を受信するまでの時間間隔および第２面状光を受信してから第１面状光を受信するまでの時間間隔に基づいて、前記発信機に対する前記受信機の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定する移動特定段階と、
を備える位置検出方法。 A plurality of transmitters each transmitting a first planar light inclined at a first angle with respect to the axis and a second planar light inclined at a second angle with respect to the axis, the planar light spreading in a planar shape. A transmitting step of transmitting and rotating the planar light around an axis;
Receiving a planar light from the plurality of transmitters by a receiver; and
A position identifying step for identifying the position of the receiver based on the timing of receiving planar light from the plurality of transmitters;
The time interval at which the receiver receives the first planar light and the time interval at which the second planar light is received, the time at which the first planar light crosses the receiver, and the second planar light is the receiver. Or the time interval from when the receiver receives the first planar light to the reception of the second planar light and the first planar light after receiving the second planar light. A movement identifying step for identifying movement of at least one of the azimuth direction and the elevation direction of the receiver with respect to the transmitter based on a time interval until receiving
A position detection method comprising: それぞれが、軸に対して第１角度傾いて面状に広がる第１面状光、および軸に対して第２角度傾いて面状に広がる第２面状光を発信する複数の発信機と、前記複数の発信機からの面状光を受信する受信機とを備える位置検出システムにおいて、コンピュータを前記受信機の位置を特定する位置検出装置として機能させるプログラムであって、
当該プログラムは、前記コンピュータを、
前記複数の発信機からの面状光を受信するタイミングに基づいて、前記受信機の位置を特定する位置特定部と、
前記受信機が第１面状光を受信する時間間隔および第２面状光を受信する時間間隔、前記第１面状光が前記受信機を横切る時間および前記第２面状光が前記受信機を横切る時間、又は、前記受信機が前記第１面状光を受信してから前記第２面状光を受信するまでの時間間隔および第２面状光を受信してから第１面状光を受信するまでの時間間隔に基づいて、前記発信機に対する前記受信機の方位角方向および仰角方向の少なくとも一方の移動を特定する移動特定部と、
して機能させるプログラム。 A plurality of transmitters each transmitting first planar light that spreads in a plane at a first angle with respect to an axis, and second planar light that spreads in a plane at a second angle with respect to the axis ; In a position detection system comprising a receiver that receives planar light from the plurality of transmitters, a program that causes a computer to function as a position detection device that specifies the position of the receiver,
The program causes the computer to
A position specifying unit for specifying the position of the receiver based on the timing of receiving planar light from the plurality of transmitters;
The time interval at which the receiver receives the first planar light and the time interval at which the second planar light is received, the time at which the first planar light crosses the receiver, and the second planar light is the receiver. Or the time interval from when the receiver receives the first planar light to the reception of the second planar light and the first planar light after receiving the second planar light. A movement specifying unit that specifies movement of at least one of an azimuth direction and an elevation direction of the receiver with respect to the transmitter, based on a time interval until receiving
Program to make it work.
JP2012048155A 2012-03-05 2012-03-05 Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program Expired - Fee Related JP5990935B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012048155A JP5990935B2 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012048155A JP5990935B2 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013181963A JP2013181963A (en) 2013-09-12
JP5990935B2 true JP5990935B2 (en) 2016-09-14

Family

ID=49272688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012048155A Expired - Fee Related JP5990935B2 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5990935B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108663656A (en) * 2017-03-31 2018-10-16 华为技术有限公司 A kind of localization method, transmitter and receiver based on visible light communication system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6630993B1 (en) * 1999-03-22 2003-10-07 Arc Second Inc. Method and optical receiver with easy setup means for use in position measurement systems
JP4525473B2 (en) * 2005-06-06 2010-08-18 トヨタ自動車株式会社 Mobile robot position control system and position control method
JP4478885B2 (en) * 2005-06-28 2010-06-09 ソニー株式会社 Information processing apparatus and method, program, and recording medium
JP5145013B2 (en) * 2007-11-01 2013-02-13 株式会社トプコン Surveying instrument
US20120050752A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Nikon Corporation Large scale metrology apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108663656A (en) * 2017-03-31 2018-10-16 华为技术有限公司 A kind of localization method, transmitter and receiver based on visible light communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013181963A (en) 2013-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10540006B2 (en) Tracking torso orientation to generate inputs for computer systems
US10846864B2 (en) Method and apparatus for detecting gesture in user-based spatial coordinate system
US10507578B1 (en) Optimization of observer robot locations
US9949082B2 (en) Mobile terminal device, location search method, and computer-readable recording medium
CN106851575B (en) Method for uniformly positioning base station coordinate system and positioning calibration device
CN108680196B (en) Time delay correction method, system and computer readable medium
JP7487388B2 (en) Measurement device, measurement method, and program
CN103727876A (en) Strip width and center measurement system and method based on parallel laser rays
US11687427B2 (en) Multiple XR extended reality application validation process and testing
CN106331666B (en) Projection terminal trapezoidal correction method and device and projection terminal
US20200133300A1 (en) System and method for adaptive infrared emitter power optimization for simultaneous localization and mapping
US20140149062A1 (en) Sensor calibration
US9329828B2 (en) Information processing apparatus for displaying adjacent partial images out of a plurality of partial images that constitute one image on display units of a plurality of adjacent information processing apparatuses
US10388027B2 (en) Detection method, display apparatus, and detection system
JP5990935B2 (en) Position detection system, position detection apparatus, position detection method, and program
CN109870716A (en) Localization method and positioning device and computer readable storage medium
US10545495B2 (en) Remote control device and method for UAV and motion control device attached to UAV
KR101533603B1 (en) Device and method for object recognition
US20210201011A1 (en) Data processing method for multi-sensor fusion, positioning apparatus and virtual reality device
US20140247214A1 (en) Handheld pointer device and tilt angle adjustment method thereof
US20200137289A1 (en) Method and system for head mounted display infrared emitter brightness optimization based on image saturation
Vincze et al. What-You-See-Is-What-You-Get Indoor Localization for Physical Human-Robot Interaction Experiments
US20230418369A1 (en) Device tracking with integrated angle-of-arrival data
US20220143827A1 (en) Orientation Angle Display During the Manual Guidance of a Robot Manipulator
CN109031192B (en) Object positioning method, object positioning device and electronic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160719

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160801

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5990935

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees