JP2015190931A - 位置測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性のある機器を用いて安価に位置測定システムを構築すること。
【解決手段】位置測定システム１０は、空間Ｓ内における測定対象機器３０の位置を測定する。空間Ｓ内には、複数の可視光線発生装置２０が設けられている。測定対象機器３０は、受光手段３０２で可視光線発生装置２０が発生する可視光線を受光し、可視光線の発生元である可視光線発生装置２０の空間内における位置を取得するとともに可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置を推定する。そして、可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置および可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置に基づいて、測定対象機器３０の空間Ｓ内における位置を推定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空間内における測定対象機器の位置を測定する位置測定システムに関する。

従来、各種の測定対象機器の位置を特定する技術として、ＧＰＳ信号を用いて位置を特定するＧＰＳシステムが普及している。
例えば、下記特許文献１では、マルチパスの影響を排除した高い精度の位置を測定できるＧＰＳ受信機が開示されている。

また、ＧＰＳ信号が届かない室内等で測定対象機器の位置を測定する技術も開発が進んでいる。例えば、下記特許文献２では、マイクロホンアレイを備えた複数のノードが相互にネットワークで接続されかつ時刻同期されたマイクロホンアレイ・ネットワークシステムを用いて、各ノードの位置を推定する制御部を備える。各ノードは、マイクロホンアレイで受信した、１つのノードからのサウンド信号に基づいて、サウンド信号の到来方向の角度を推定する音源推定処理部と、サウンド信号の送信時刻と受信時刻との差分とサウンド信号の速度に基づいて、サウンド信号を送信したノードからの距離を推定する距離推定部と、推定された到来方向の角度及び距離を他のノードに対してデータ通信で送受信するデータ通信部とを備え、制御部は、推定された到来方向の角度及び距離に基づいて、各ノードの位置を推定して計算する。

特開２０００−３４６９２４号公報 特開２０１２−２４７３００号公報

上述のように、ＧＰＳ信号を用いた位置測定システムでは、ＧＰＳ信号が届かない屋内等では用いることができないという課題がある。
また、ＧＰＳ信号を用いない位置測定システムは、高度な技術を用いる場合が多く、導入コストが高額になる可能性が高いという課題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、汎用性のある機器を用いて安価に位置測定システムを構築することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる位置測定システムは、空間内における測定対象機器の位置を測定する位置測定システムであって、前記空間内には、可視光線発生装置が設けられており、前記測定対象機器は、前記可視光線発生装置が発生する可視光線を受光する受光手段と、可視光線通信を用いて前記受光手段で受光した前記可視光線の発生元である前記可視光線発生装置の前記空間内における位置を取得する光源位置取得手段と、前記受光手段で受光した前記可視光線の発生元である前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置を推定する相対位置推定手段と、前記可視光線発生装置の前記空間内における位置および前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置に基づいて、前記測定対象機器の前記空間内における位置を推定する機器位置推定手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２の発明にかかる位置測定システムは、前記可視光線発生装置は、前記空間内に複数設けられており、それぞれの前記可視光線発生装置は異なる点灯パターンで点灯しており、前記光源位置取得手段は、それぞれの前記可視光線発生装置の点灯パターンと当該可視光線発生装置の前記空間内における位置とを関連付けた可視光線発生装置位置データベースを参照して前記可視光線発生装置の前記空間内における位置を取得する、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかる位置測定システムは、前記受光手段は、少なくとも２つ以上の前記可視光線発生装置から可視光線を受光し、前記相対位置推定手段は、三角測量法によって前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置を推定する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる位置測定システムは、前記測定対象機器は、前記空間の床面からの高さが固定されており、前記受光手段は、少なくとも１つ以上の前記可視光線発生装置から可視光線を受光し、前記相対位置推定手段は、前記測定対象機器に対する前記可視光線発生装置の角度に基づいて、前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置を推定する、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる位置測定システムは、前記受光手段は動画撮影可能なカメラであり、前記光源位置取得手段は、前記カメラで撮影された動画に映った前記可視光線発生装置の点灯パターンに基づいて前記可視光線発生装置を特定し、当該可視光線発生装置の前記空間内における位置を取得し、前記相対位置推定手段は、前記カメラで撮影された動画に映った前記可視光線発生装置と前記カメラとの相対位置を画像解析によって推定する、ことを特徴とする。
請求項６の発明にかかる位置測定システムは、前記カメラは全方位カメラである、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、可視光線発生装置の空間内における位置および可視光線発生装置と測定対象機器との相対位置に基づいて、測定対象機器の空間内における位置を推定する。可視光線発生手段や受光手段は、一般に安価で市販されており、また既存の設備に付帯されている場合も多い。よって、特殊な機器を用いずに安価かつ容易に位置測定システムを構築することができる。
請求項２の発明によれば、可視光線発生装置の点灯パターンと当該可視光線発生装置の空間内における位置とを関連付けた可視光線発生装置位置データベースを用いて可視光線発生装置の位置を特定するので、可視光通信を用いて任意の可視光線発生装置の位置を特定することができる。
請求項３の発明によれば、少なくとも２つ以上の可視光線発生装置から可視光線を受光し、三角測量法によって可視光線発生装置と測定対象機器との相対位置を推定するので、簡易かつ確実な方法で可視光線発生装置と測定対象機器との相対位置を推定することができる。
請求項４の発明によれば、測定対象機器の床面からの高さが固定されていることを利用して、より少数の可視光線を受光するのみで測定対象機器の位置を測定することができる。
請求項５の発明によれば、受光手段としてカメラを用いるので、カメラ機能が搭載された携帯情報端末等を測定対象機器にすることができ、汎用性がある機器を用いて位置測定システムを構築することができる。
請求項６の発明によれば、カメラとして全方位カメラを用いるので、通常のカメラでは可視光線発生装置がレンズの画角内に入るようにレンズの向きを調整しなくてはならないような場所でも、レンズの調整が不要となる。また、通常のカメラと比較して画角が広いのでより多くの可視光線発生装置から受光することができ、位置の推定精度を向上させることができる。

実施の形態１にかかる位置測定システム１０の構成を示す説明図である。 空間Ｓ内における可視光線発生装置２０の設置例を示す説明図である。 測定対象機器３０の構成を示すブロック図である。 可視光線発生装置位置データベースの一例を示す説明図である。 測定対象機器３０の位置推定方法を模式的に示す説明図である。 実施の形態２にかかる位置測定システム１０の構成を示す説明図である。 可視光線発生装置２０の他の例を示す説明図である。 可視光線発生装置２０の他の例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる位置測定シス．テムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる位置測定システム１０の構成を示す説明図である。
位置測定システム１０は、空間Ｓ内における測定対象機器３０の位置を測定する。
図１では、空間Ｓは、天井面Ｆ１、底面Ｆ２、側面Ｆ３〜Ｆ６を有する閉じられた室内空間である。なお、後述する可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置が一意に特定できれば、空間Ｓは屋外であってもよく、また、他の空間との間に仕切り等が設けられていなくてもよい。

位置測定システム１０は、可視光線発生装置２０と、測定対象機器３０とによって構成される。
本実施の形態では、可視光線発生装置２０は空間Ｓ内に複数設けられている。
図２は、空間Ｓ内における可視光線発生装置２０の設置例を示す説明図である。
本実施の形態では、可視光線発生装置２０は空間Ｓの天井面Ｆ１に設けられている。図２の例では、空間Ｓの天井面Ｆ１に１６個の可視光線発生装置２０（２０Ａ〜２０Ｐ）が設置されている。
可視光線発生装置２０の設置個数は任意であるが、好ましくは空間Ｓ内の全ての座標において、２つ以上の可視光線発生装置２０からの可視光線が受光できるように設置する。
また、図２では空間Ｓの天井面Ｆ１にすべての可視光線発生装置２０を設置しているが、例えば底面Ｆ２や側面Ｆ３〜Ｆ６に可視光線発生装置２０を設置してもよい。さらに、ダウンライトやスタンドライト等、天井面Ｆ１や底面Ｆ２等から離れた位置に可視光線発生装置２０が位置するようにしてもよい。

空間Ｓ内に設けられた可視光線発生装置２０は、それぞれ異なる点灯パターンで点灯している。これは、後述するように可視光線通信を用いて各可視光線発生装置２０の位置を特定できるようにしているためである。
ここで、異なる点灯パターンとは、例えば異なる点滅パターンを示し、点灯状態と消灯状態とを交互に繰り返す点滅状態において、点灯状態継続時間と消灯状態継続時間が異なることを示す。
また、可視光線発生装置２０が発する光の波長を異ならせることによって、異なる点灯パターンを実現してもよい。すなわち、可視光線発生装置２０が発する光を単色光にしてそれぞれの色を異ならせたり、白熱灯と蛍光灯のように分光スペクトルが異なる光源を可視光線発生装置２０として用いてもよい。
また、可視光線発生装置２０が発する光の波長を異ならせ、かつ点滅パターンを異ならせてもよい。

なお、一般的に可視光通信は、人が存在する空間内で利用されることが多いため、可視光の点滅をごく短時間に行って、周囲の人に違和感を覚えさせないようにしている場合が多い。
一方、位置測定システム１０においては、空間Ｓが例えば天井裏や床下、倉庫などの無人空間である場合には、点滅パターン等の点灯パターンが通常の照明とは極端に異なる場合であっても周囲に対する影響が小さい。よって、この場合には、高価なスイッチング機構を用いて高速な点滅を行わせる必要はなく、低コストに位置測定システム１０を実現することができる。

測定対象機器３０は、位置測定システム１０において位置測定の対象となる機器である。
図１の例では、測定対象機器３０は使用者Ｍに保持された携帯情報機器（スマートホンやタブレット端末）である。この場合、測定対象機器３０は使用者Ｍの移動に伴って位置が変化する。
図３は、測定対象機器３０の構成を示すブロック図である。
測定対象機器３０は、受光手段３０２、光源位置取得手段３０４、相対位置推定手段３０６、機器位置推定手段３０８によって構成される。
なお、光源位置取得手段３０４、相対位置推定手段３０６、機器位置推定手段３０８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される処理部３１０が、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することによって実現する。

受光手段３０２は、可視光線発生装置２０が発生する可視光線を受光する。
本実施の形態では、受光手段３０２は、少なくとも２つ以上の可視光線発生装置２０から可視光線を受光する。
また、本実施の形態では、受光手段３０２は、レンズや受光素子等を備える動画撮影用にカメラである。より詳細には、図１に示すようにスマートホン等の携帯情報機器に備えられたカメラである。一般的には、携帯情報機器のカメラは筐体の背面または前面にレンズを有し、レンズと対向する方向を所定の画角で撮影する。

なお、受光手段３０２として、周囲３６０°を撮影範囲とする全方位カメラを用いてもよい。全方位カメラを用いることによって、通常のカメラでは可視光線発生装置２０がレンズの画角内に入るようにレンズの向きを調整しなくてはならないような場所でも、レンズの調整が不要となる。
また、通常のカメラと比較して画角が広いのでより多くの可視光線発生装置２０から受光することができ、後述する位置の推定精度が向上する。
さらに、可視光線発生装置２０の設置場所に関わらず受光することができ、位置測定システム１０の設計の自由度を向上させることができる。例えば通常のカメラでは床面Ｆ２に可視光線発生装置２０を設置すると受光が困難であるが、全方位カメラを用いれば常時受光が可能である。

光源位置取得手段３０４は、可視光線通信を用いて受光手段３０２で受光した可視光線の発生元である可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置を取得する。
光源位置取得手段３０４は、それぞれの可視光線発生装置２０の点灯パターンと当該可視光線発生装置２０の空間内における位置とを関連付けた可視光線発生装置位置データベースを参照して可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置を取得する。
この時、光源位置取得手段３０４は、受光手段３０２であるカメラで撮影された動画に映った可視光線発生装置２０の点灯パターンに基づいて可視光線発生装置２０を特定し、当該可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置を取得する。

図４は、可視光線発生装置位置データベースの一例を示す説明図である。
図４の可視光線発生装置位置データベース７０には、ライトＩＤ情報７０２、点灯パターン情報７０４、位置情報７０６が記録されている。
ライトＩＤ情報７０２は、空間Ｓ内の各可視光線発生装置２０を識別するために付与された識別情報である。図４の例では、図２に示した可視光線発生装置２０の符号を例示している。
点灯パターン情報７０４は、各可視光線発生装置２０の点灯パターンを示す情報である。図４の例では、各可視光線発生装置２０の点滅パターンを例示しており、点灯状態（ＯＮ）の時間と消灯状態（ＯＦＦ）の時間との周期によって点滅パターンを示している。
位置情報７０６は、各可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置を示す情報である。図４の例では、Ｘ，Ｙ，Ｚからなる三次元座標によって可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置を特定している。
なお、ライトＩＤ情報７０２、点灯パターン情報７０４、位置情報７０６をどのようなデータフォーマットとするかは任意であり、例えば空間Ｓの広さや可視光線発生装置２０の個数等によって適宜決定すればよい。

光源位置取得手段３０４は、受光手段３０２で受光した可視光線発生装置２０の点灯パターンを識別し、可視光線発生装置位置データベース７０中のいずれの点灯パターン情報７０４に当てはまるかを判定する。これにより、可視光線発生装置２０のライトＩＤ情報７０２が特定され、このライトＩＤ情報７０２に関連付けられた位置情報７０６を当該可視光線発生装置２０の位置情報と特定することができる。

相対位置推定手段３０６は、受光手段３０２で受光した可視光線の発生元である可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置を推定する。
より詳細には、相対位置推定手段３０６は、三角測量法によって可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置を推定する。
このとき、相対位置推定手段３０６は、受光手段３０２であるカメラで撮影された画像に映った可視光線発生装置２０とカメラとの相対位置を画像解析によって推定する。

図５は、測定対象機器３０の位置推定方法を模式的に示す説明図である。
図５には、測定対象機器３０が第１の位置Ｐ１に位置する場合と、第２の位置Ｐ２に位置する場合とを図示している。
まず、測定対象機器３０が第１の位置Ｐ１に位置した際に、受光手段３０２（カメラ）で撮影した画像に可視光線発生装置２０Ｂおよび可視光線発生装置２０Ｄが映ったとする。相対位置推定手段３０６では、撮影された画像を画像解析して、カメラの視軸Ｎ１に対する可視光線発生装置２０Ｂおよび可視光線発生装置２０Ｄの角度を算出する。
図５では天井面Ｆ１と直角方向にカメラの視軸Ｎ１が向いているとする。この場合、可視光線発生装置２０Ｂは視軸Ｎ１に対して角度α１、可視光線発生装置２０Ｄは視軸Ｎ１に対して角度α２の位置にある。
可視光線発生装置２０Ｂの位置情報（空間Ｓ内における位置）および可視光線発生装置２０Ｄの位置情報（空間Ｓ内における位置）は既知であることから、可視光線発生装置２０Ｂと可視光線発生装置２０Ｄとの間の距離は既知である。よって、三角測量法により、測定対象機器３０の位置情報（第１の位置Ｐ１）を特定することができる。
すなわち、可視光線発生装置２０Ｂ，２０Ｄと測定対象機器３０との相対位置を推定することができる。

測定対象機器３０が第２の位置Ｐ２に位置している場合も同様に、受光手段３０２（カメラ）で撮影した画像に可視光線発生装置２０Ｂおよび可視光線発生装置２０Ｄが映ったとする。相対位置推定手段３０６では、撮影された画像を画像解析して、カメラの視軸に対する可視光線発生装置２０Ｂおよび可視光線発生装置２０Ｄの角度を算出する。
図５に示すように、可視光線発生装置２０Ｂは視軸Ｎ２に対して角度β１、可視光線発生装置２０Ｄは視軸Ｎ２に対して角度β２の位置にある。
よって、第１の位置Ｐ１の場合と同様に、三角測量法により、測定対象機器３０の位置情報（第２の位置Ｐ２）を特定することができる。

図３の説明に戻り、機器位置推定手段３０８は、可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置および可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置に基づいて、測定対象機器３０の空間Ｓ内における位置を推定する。
機器位置推定手段３０８は、光源位置取得手段３０４で取得した可視光線発生装置２０の位置に基づいて、相対位置推定手段３０６で推定された可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置を空間Ｓ内の位置に変換することにより、測定対象機器３０の空間Ｓ内における位置を推定する。すなわち、図５において可視光線発生装置２０Ｂおよび可視光線発生装置２０Ｄとの間の角度で特定された測定対象機器３０の位置を、空間Ｓ内の三次元座標Ｘ，Ｙ，Ｚで特定する。図５の例では、第１の位置Ｐ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、第２の位置Ｐ２の座標を（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）と、それぞれ推定している。

以上のように、実施の形態にかかる位置測定システム１０では、可視光線を用いて測定対象機器３０の位置を測定する。
位置測定システム１０は、ＧＰＳ信号が届かない室内空間における位置測定に特に有効である。
例えば倉庫内における位置特定や、天井裏や床下など閉所における作業時の位置特定、ビルやダムの壁面など高度移動する場合の位置特定、ロボットによる自動作業時の位置特定などに有効であり、建設業や物流業での利用が期待できる。

また、空間Ｓ内に照明が備えられていない場合にも、適宜の場所に照明を設置すれば位置測定が可能となるため、安価に位置測定システム１０を構築することができる。
例えば、ビルの壁面の点検作業に位置測定システム１０を適用する場合、ビルの窓の内側に照明装置（可視光線発生装置２０）を設置することによって、ビル壁面上における位置測定が可能となる。

なお、可視光線発生装置２０に所定の信号を検知して、信号発生源に可視光線の光軸を向ける機能を持たせてもよい。
この場合、測定対象機器３０に上記信号を発振する機能を持たせれば、測定対象機器３０における可視光線の受光強度が上昇して、より精度よく位置測定を行うことができる。

以上説明したように、実施の形態にかかる位置測定システム１０は、可視光線発生装置２０の空間内における位置および可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置に基づいて、測定対象機器３０の空間内における位置を推定する。可視光線発生手段２０や受光手段３０２は、一般に安価で市販されており、また既存の設備に付帯されている場合も多い。よって、特殊な機器を用いずに安価かつ容易に位置測定システム１０を構築することができる。
また、位置測定システム１０は、可視光線発生装置２０の点灯パターンと当該可視光線発生装置２０の空間Ｓ内における位置とを関連付けた可視光線発生装置位置データベースを用いて可視光線発生装置２０の位置を特定するので、可視光通信を用いて任意の可視光線発生装置２０の位置を特定することができる。
また、位置測定システム１０は、少なくとも２つ以上の可視光線発生装置２０から可視光線を受光し、三角測量法によって可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置を推定するので、簡易かつ確実な方法で可視光線発生装置２０と測定対象機器３０との相対位置を推定することができる。
また、位置測定システム１０は、受光手段３０２としてカメラを用いるので、カメラ機能が搭載された携帯情報端末等を測定対象機器３０にすることができ、汎用性がある機器を用いて位置測定システム１０を構築することができる。
また、位置測定システム１０は、カメラとして全方位カメラを用いるので、通常のカメラでは可視光線発生装置２０がレンズの画角内に入るようにレンズの向きを調整しなくてはならないような場所でも、レンズの調整が不要となる。また、通常のカメラと比較して画角が広いのでより多くの可視光線発生装置２０から受光することができ、位置の推定精度を向上させることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、測定対象機器３０が三次元空間内を任意に移動する場合について説明した。
実施の形態２では、測定対象機器３０の移動方向が平面内で行われる場合について説明する。
なお、以下の説明において実施の形態１と同様の箇所については、実施の形態１と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６は、実施の形態２にかかる位置測定システム１０の構成を示す説明図である。
実施の形態２では、測定対象機器３０は、カメラ（受光手段）３０２を備えるとともに、車輪３２０によって床面Ｆ２上を移動し、空間Ｓ内を点検する装置である。測定対象機器３０のカメラ３０２は常に高さＨ１の位置にあり、高さ方向には移動しない。
また、天井面Ｆ１と床面Ｆ２との間の距離、すなわち空間Ｓの高さＨ２は、空間Ｓ内で一定である。
この場合、１つの可視光線発生装置２０からの可視光線を受光でき、かつ可視光線発生手段２０とカメラ３０２との高さ方向の距離（空間Ｓの高さＨ２−受光手段３０２の高さＨ１）を記憶していれば、測定対象機器３０の位置を測定することができる。

図７は、測定対象機器３０の位置推定方法を模式的に示す説明図である。
図７には、測定対象機器３０が第３の位置Ｐ３に位置する場合と、第４の位置Ｐ４に位置する場合とを図示している。
まず、測定対象機器３０が第３の位置Ｐ４に位置した際に、受光手段３０２（カメラ）で撮影した画像に可視光線発生装置２０Ｄが映ったとする。相対位置推定手段３０６では、撮影された画像を画像解析して、カメラ３０２の視軸Ｎ３に対する可視光線発生装置２０Ｄの角度を算出する。
図７では天井面Ｆ１と直角方向にカメラ３０２の視軸Ｎ３が向いているとする。この場合、可視光線発生装置２０Ｄは視軸Ｎ３に対して角度α３の位置にある。
可視光線発生装置２０Ｄの位置情報（空間Ｓ内における位置）、および可視光線発生手段２０とカメラ３０２との高さ方向の距離は既知である。よって、角度α３を用いて可視光線発生装置２０Ｄと測定対象機器３０との相対位置を特定することができ、結果、測定対象機器３０の空間Ｓ内における位置情報（第３の位置Ｐ３）を特定することができる。図７の例では、第３の位置Ｐ３の座標を（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）と推定している。

測定対象機器３０が第４の位置Ｐ４に位置している場合も同様に、受光手段３０２（カメラ）で撮影した画像に可視光線発生装置２０Ｄが映ったとする。相対位置推定手段３０６では、撮影された画像を画像解析して、カメラ３０２の視軸に対する可視光線発生装置２０Ｄの角度を算出する。
図７に示すように、可視光線発生装置２０Ｄは視軸Ｎ４に対して角度α４の位置にある。
よって、第３の位置Ｐ３の場合と同様に、測定対象機器３０の位置情報（第４の位置Ｐ４）を特定することができる。図７の例では、第４の位置Ｐ４の座標を（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）と、それぞれ推定している。

このような構成にすれば、測定対象機器３０において１つの可視光線発生装置２０から受光できればよく、空間内における可視光線発生装置２０の設置台数を少なくすることができる。よって、より低コストに位置測定システム１０を構築することができる。
すなわち、実施の形態２によれば、測定対象機器３０の床面からの高さが固定されていることを利用して、少なくとも１つの可視光線を受光するのみで測定対象機器３０の位置を測定することができる。

なお、上記の実施の形態１および２では、可視光線発生装置２０を点光源とみなして１つの可視光線発生装置２０に対して１つの位置情報を関連付けたが、これに限らず、線状の光源に対して２つ以上の位置情報を関連付けてもよい。
図８は、可視光線発生装置２０の他の例を示す説明図である。
図８Ａは、蛍光灯のような直線状の照明を可視光線発生装置２０Ｚとしている。
この場合、可視光線発生装置２０Ｚの端部Ｅ１，Ｅ２に対して、それぞれ位置情報を関連付ける。図８Ａの例では、端部Ｅ１に座標（Ｘα、Ｙα、Ｚα）、端部Ｅ２に座標（Ｘβ、Ｙβ、Ｚβ）が関連付けられている。
これにより、１つの可視光線発生装置２０Ｚからの可視光線を受光した際に、２つの位置情報を得られることになる。
なお、この場合、受光した直線状の可視光線の端部うちいずれが端部Ｅ１（または端部Ｅ２）であるかを識別する必要がある。よって、測定対象機器３０に方位磁針等を搭載して、基準となる方向等を判定できるようにする。

また、図８Ｂは、直線状の照明を円形に形成して可視光線発生装置２０Ｙとしている。
一般的に、このような形状の照明では一部に端子部が設けられ、点灯しない箇所がある。このような箇所を端部Ｅ３、可視光線発生装置２０Ｙの中心Ｏを通り端部Ｅ３に対向する箇所を端部Ｅ４として、端部Ｅ３，Ｅ４に対して、それぞれ位置情報を関連付ける。図８Ｂの例では、端部Ｅ３に座標（Ｘγ、Ｙγ、Ｚγ）、端部Ｅ４に座標（Ｘδ、Ｙδ、Ｚδ）が関連付けられている。
これにより、１つの可視光線発生装置２０Ｙからの可視光線を受光した際に、２つの位置情報を得られることになる。
この場合、端部Ｅ３，Ｅ４は非点灯部と点灯部であるため、測定対象機器３０に特別な構成を搭載しなくても２つの端部Ｅ３，Ｅ４を識別可能である。

１０……位置測定システム、２０……可視光線発生装置、３０……測定対象機器、３０２……受光手段、３０４……光源位置取得手段、３０６……相対位置推定手段、３０８……機器位置推定手段、３１０……処理部

Claims (6)

1. 空間内における測定対象機器の位置を測定する位置測定システムであって、
   前記空間内には、可視光線発生装置が設けられており、
   前記測定対象機器は、
   前記可視光線発生装置が発生する可視光線を受光する受光手段と、
   可視光線通信を用いて前記受光手段で受光した前記可視光線の発生元である前記可視光線発生装置の前記空間内における位置を取得する光源位置取得手段と、
   前記受光手段で受光した前記可視光線の発生元である前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置を推定する相対位置推定手段と、
   前記可視光線発生装置の前記空間内における位置および前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置に基づいて、前記測定対象機器の前記空間内における位置を推定する機器位置推定手段と、
   を備えることを特徴とする位置測定システム。
2. 前記可視光線発生装置は、前記空間内に複数設けられており、
   それぞれの前記可視光線発生装置は異なる点灯パターンで点灯しており、
   前記光源位置取得手段は、それぞれの前記可視光線発生装置の点灯パターンと当該可視光線発生装置の前記空間内における位置とを関連付けた可視光線発生装置位置データベースを参照して前記可視光線発生装置の前記空間内における位置を取得する、
   ことを特徴とする請求項１記載の位置測定システム。
3. 前記受光手段は、少なくとも２つ以上の前記可視光線発生装置から可視光線を受光し、
   前記相対位置推定手段は、三角測量法によって前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置を推定する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の位置測定システム。
4. 前記測定対象機器は、前記空間の床面からの高さが固定されており、
   前記受光手段は、少なくとも１つ以上の前記可視光線発生装置から可視光線を受光し、
   前記相対位置推定手段は、前記測定対象機器に対する前記可視光線発生装置の角度に基づいて、前記可視光線発生装置と前記測定対象機器との相対位置を推定する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の位置測定システム。
5. 前記受光手段は動画撮影可能なカメラであり、
   前記光源位置取得手段は、前記カメラで撮影された動画に映った前記可視光線発生装置の点灯パターンに基づいて前記可視光線発生装置を特定し、当該可視光線発生装置の前記空間内における位置を取得し、
   前記相対位置推定手段は、前記カメラで撮影された動画に映った前記可視光線発生装置と前記カメラとの相対位置を画像解析によって推定する、
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の位置測定システム。
6. 前記カメラは全方位カメラである、
   ことを特徴とする請求項５記載の位置測定システム。

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