JPH07140241A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建物等の内部に存在する人や物品等の移動体
の位置を検出できる移動体の位置検出装置を提供する。 【構成】 互いに離間して配置された第一、第二の超音
波発信装置Ａ、Ｂから、互いに同期して、かつ識別可能
な第一、第二の超音波パルス信号ｓｐ_A、ｓｐ_Bを一定時
間間隔で発信する。移動体に装着された超音波受信装置
Ｍは、超音波パルス信号ｓｐ_A、ｓｐ_Bが受信されるまで
の伝播時間ｔ_AM、ｔ_BMを計測する。演算手段はこれら伝
播時間ｔ_AM、ｔ_BMに基づいて移動体の二次元的な位置を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物等の内部に存在す
る人や物品等の位置を求めるに好適な移動体の位置検出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建物等の内部にいる、も
しくは出入りする人や物品等の移動体の動きを管理する
ために、バーコードシステム、磁気カードシステム、電
子タグシステムなどが用いられている。これらのシステ
ムは、バーコード、磁気カード、電子タグ等を移動体に
備えさせ、それらの情報を建物等の内部もしくは出入口
に配置されたセンサーによって検知、判別するものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の建物
等の内部にいる、もしくは出入りする移動体の動きを管
理するシステムにおいては、センサーの感知範囲内に対
象とする移動体が存在するかしないか、あるいはチェッ
クポイントを通過したかしないかを検知する機能のみを
有し、移動体の位置までは知ることはできなかった。そ
のため、例えば、ある特定の人に電話がかかってきたと
き、その人が広いフロアー内のどこかにいることがわか
っている場合でも、その人がフロアー内のどの位置にい
るかがわからないため、その人の近くの電話機に自動的
に電話を転送するというシステムを構築することは困難
であった。

【０００４】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
のであって、建物等の内部に存在する人や物品等の移動
体の位置を検出できる移動体の位置検出装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の移動体の
位置検出装置は、互いに離間して配置され、互いに同期
して、かつ識別可能な第一、第二の超音波パルス信号を
発信する第一、第二の超音波発信装置と、移動体に装着
され、前記第一、第二の超音波パルス信号を受信する超
音波受信装置と、前記第一、第二の超音波発信装置から
一定時間間隔で発信される前記第一、第二の超音波パル
ス信号が前記超音波受信装置に受信されるまでの伝播時
間に基づいて前記移動体の第一、第二の超音波発信装置
からの距離を求め、前記移動体の二次元的な位置を求め
る演算手段とを具備してなることを特徴とするものであ
る。

【０００６】請求項２記載の移動体の位置検出装置は、
請求項１記載の移動体の位置検出装置において、前記移
動体の位置を求める際に、距離が既知である基準点間を
超音波が伝播する時間を測定することによって音速を求
め、該音速を用いて前記第一、第二の超音波パルス信号
が前記超音波受信装置に受信されるまでの伝播時間から
前記移動体の第一、第二の超音波発信装置からの距離を
求め、前記移動体の二次元的な位置を求めることを特徴
とするものである。

【０００７】

【作用】請求項１記載の移動体の位置検出装置では、互
いに離間して配置された第一、第二の超音波発信装置が
一定時間間隔で互いに同期して、かつ識別可能な第一、
第二の超音波パルス信号を発信する。移動体に装着され
た超音波受信装置は前記第一、台二の超音波パルス信号
が前記第一、第二の超音波発信装置から該超音波受信装
置まで伝播するのに要した時間をそれぞれ計測する。そ
して、演算手段においてこれら伝播時間から前記第一、
第二の超音波発生装置から前記超音波受信装置までの距
離を算出し、前記超音波受信装置を装着する前記移動体
の二次元的な位置を求める。

【０００８】請求項２記載の移動体の位置検出装置で
は、移動体の位置を求める際に、距離が既知である基準
点間を超音波が伝播する時間を測定することによって音
速を求め、その音速を用いて前記第一、台二の超音波パ
ルス信号の伝播時間から前記第一、第二の超音波発生装
置から前記超音波受信装置までの距離を算出し、前記超
音波受信装置を装着する前記移動体の二次元的な位置を
求める。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の移動体の位置検出装置の実施
例を説明する。始めに、本装置の作動原理（基本的原
理）について、図３を参照して説明する。

【００１０】図３に示すように二次元空間に離間して配
置された超音波発信装置（以下、発信装置もしくは装置
と略称する）Ａ及びＢから発信された超音波が移動体に
装着された超音波受信装置（以下、受信装置もしくは装
置と略称する）Ｍに伝播する時間を測定することによっ
て、受信装置Ｍを装着する移動体の二次元的な位置が求
められることを説明する。なお、発信装置Ａ及びＢが配
置されている位置と移動体が移動しうる範囲全域に渡っ
て空間的な温度、湿度等の分布は無視し得る程度に小さ
く、無風状態であると仮定する。ここで、発信装置Ａ、
Ｂ間の距離ｌ_ABは既知であり、発信装置Ａ及びＢから受
信装置Ｍまでの距離ｌ_AM、ｌ_BMは未知である。そして、
距離ｌ_AB、ｌ_AM及びｌ_BMを超音波が伝播する時間をそれ
ぞれｔ_AB、ｔ_AM及びｔ_BMとする。また、受信装置Ｍの位
置から発信装置ＡとＢとを結ぶ線分に垂線を下ろし、そ
の垂線の足を位置Ｐとする。そして、受信装置Ｍから位
置Ｐまでの距離をｌ_PMとし、距離ｌ_PMを超音波が伝播す
る時間をｔ_PMとする。同様に、発信装置Ａから位置Ｐま
での距離をｌ_AP、距離ｌ_APを超音波が伝播する時間をｔ
_APとし、発信装置Ｂから位置Ｐまでの距離をｌ_BP、距離
ｌ_BPを超音波が伝播する時間をｔ_BPとする。

【００１１】前述した仮定により、二地点間の距離ｌ
と、その距離ｌを超音波が伝播する時間ｔとは比例関係
にあり、直角三角形における三平方の定理に基づき次の
二式を得る。 ｔ_PM ²＝ｔ_BM ²−ｔ_BP ² （式１） ｔ_PM ²＝ｔ_AM ²−ｔ_AP ² （式２） また、位置Ｐは発信装置ＡとＢを結ぶ線分上にあるの
で、 ｔ_AB＝ｔ_AP＋ｔ_BP （式３） が成り立ち、この式３を変形して次の式４が得られる。 ｔ_BP＝ｔ_AB−ｔ_AP （式４） 式１と式２より、 ｔ_BM ²−ｔ_BP ²＝ｔ_AM ²−ｔ_AP ² （式５） 式５に式４を代入すれば次の式６が得られる。 ｔ_AP＝（ｔ_AM ²−ｔ_BM ²＋ｔ_AB ²）／（２ｔ_AB） （式６） よって、ｔ_AM、ｔ_BM及びｔ_ABがわかれば、式６からｔ_AP
が求まり、このｔ_APと測定したｔ_ABから式４によってｔ
_BPが求められる。さらに、算出されたｔ_APもしくはｔ_BP
と、測定したｔ_AMもしくはｔ_BMとから、それぞれ、式２
もしくは式１によってｔ_PMが求められる。すなわち、ｔ
_AM、ｔ_BM及びｔ_ABを測定することにより、発信装置Ａも
しくはＢに対する受信装置Ｍの位置（座標）は超音波の
伝播時間（ｔ_PM、ｔ_AP）もしくは（ｔ_PM、ｔ_BP）で表わ
すことができる。

【００１２】以下、上記基本原理に基づいて作動する本
発明の移動体の位置検出装置の実施例を図１、図２及び
図４ないし図６を参照して説明する。図１は本発明の実
施例である移動体の位置検出装置の構成を示すブロック
図であり、図２は実際に本装置を使用している状況を示
す概念図である。移動体の位置検出装置は、超音波発信
装置Ａ及びＢと、超音波受信装置Ｍと、中継装置Ｕと、
監視装置Ｓとから構成され、図２に示すように、各部屋
Ｒごとに超音波発信装置Ａ及びＢと中継装置Ｕとが配置
され、各部屋Ｒ内を移動し、また、一つの部屋Ｒから他
の部屋Ｒへ移動しうる人（移動体）それぞれが超音波受
信装置Ｍを装着している。ここで複数の部屋Ｒ…のそれ
ぞれに配置された中継装置Ｕ…には、各々が配置された
部屋Ｒに対応する固有の識別符号が付けられ、また、複
数の人がそれぞれ装着する受信装置Ｍ…にも、各々を装
着する人に対応する固有の識別符号が付けられている。
なお、各部屋ごとに内部全域に渡って空間的な温度、湿
度等の分布は無視し得る程度に小さく、無風状態である
とする。

【００１３】前記超音波発信装置Ａは、図１に示すよう
に、クロックパルス発生器２１と、計測パルス発生器２
２と、超音波送信器２３とによって構成されている。ク
ロックパルス発生器２１は水晶振動子２４に基づいて時
間計測のもととなる基本クロックパルスを発生し、発生
した基本クロックパルスを計測パルス発生器２２に出力
する。計測パルス発生器２２は、この基本クロックパル
スに基づいて、例えば２００ｍｓの周期の計測パルス信
号ｍｐ_Aを発生し、超音波送信器２３に出力する。そし
て、超音波送信器２３は計測パルス信号ｍｐ_Aを受ける
ごとに超音波パルス信号ｓｐ_Aを発生し、超音波発信装
置Ａが配置されている部屋内全域へと発信出力する。こ
の装置Ａにおいて計測パルス発生器２２が出力する計測
パルス信号ｍｐ_Aの波形を図５（イ）の上段に、超音波
送信器２３が出力する超音波パルス信号ｓｐ_Aの波形を
図５（イ）の下段にそれぞれ示す。

【００１４】前記超音波発信装置Ｂは、クロックパルス
発生器３１と、計測パルス発生器３２と、超音波送受信
器３３と、時間計測回路３４と、送信回路３５とによっ
て構成されている。そして、前述した超音波発信装置Ａ
における構成と同様に、水晶振動子３６に基づいてクロ
ックパルス発生器３１は基本クロックパルスを発生・出
力し、計測パルス発生器３２はこの基本クロックパルス
に基づいて周期２００ｍｓの計測パルス信号ｍｐ_Bを発
生・出力し、超音波送受信器３３は計測パルス信号ｍｐ
_Bを受けるごとに超音波パルス信号ｓｐ_Bを発生し、部屋
内全域へと発信出力する。この装置Ｂにおいて計測パル
ス発生器３２が出力する計測パルス信号ｍｐ_Bの波形を
図５（ロ）の上段に、超音波送受信器３３が出力する超
音波パルス信号ｓｐ_Bの波形を図５（ロ）の下段にそれ
ぞれ示す。前述した図５（イ）及びこの図５（ロ）に示
されるように、超音波発信装置Ａの計測パルス発生器２
２が発生する計測パルス信号ｍｐ_Aと超音波発信装置Ｂ
の計測パルス発生器３２が発生する計測パルス信号ｍｐ
_Bとは完全に同期が取られている。また、後述するよう
に、超音波受信装置Ｍにおいて発信装置Ａから発信され
た超音波パルス信号ｓｐ_Aと発信装置Ｂから発信された
超音波パルス信号ｓｐ_Bとが識別されるよう、それぞれ
の超音波パルス信号ｓｐ_A、ｓｐ_Bは周波数の異なるもの
とされている。

【００１５】また、超音波送受信器３３は発信装置Ａの
超音波送信器２３が発信した超音波パルス信号ｓｐ_Aを
受信し、時間計測回路３４へ受信信号を出力する。時間
計測回路３４は計測パルス発生器３２が発生する計測パ
ルス信号ｍｐ_Bを受けた時点からクロックパルス発生器
３１の出力のカウントを開始し、超音波送受信器３３か
ら受信信号を受けた時点で基本クロックパルスのカウン
トを停止して時間計測を終了する。これによって、発信
装置Ａ、Ｂ間の距離ｌ_ABを超音波が伝播するのに要した
時間ｔ_ABを検出し、その結果を送信回路３５へと送る。
送信回路３５は、この計測結果を電波に乗せ、中継装置
Ｕに送信する。

【００１６】前記超音波受信装置Ｍは、超音波受信器４
１と、フィルタ回路４２と、クロックパルス発生器４３
と、計測パルス発生器４４と、時間計測回路４５と、送
信回路４６とによって構成されている。この受信装置Ｍ
においても、前述した発信装置Ａ及びＢと全く同様に、
水晶振動子４７に基づいてクロックパルス発生器４３は
基本クロックパルスを発生して計測パルス発生器４４及
び時間計測回路４５に出力し、計測パルス発生器４４は
この基本クロックパルスに基づいて周期２００ｍｓの計
測パルス信号ｍｐ_Mを発生して時間計測回路４５に供給
している。そして、図４に示すように、発信装置Ａ、Ｂ
と受信装置Ｍのそれぞれを構成する計測パルス発生器２
２、３２及び４４が発生する計測パルス信号ｍｐ_A、ｍ
ｐ_B及びｍｐ_Mは完全に同期が取られている。なお、図４
においてＴは計測パルス信号ｍｐ_A、ｍｐ_B及びｍｐ_Mの
周期２００ｍｓを示す。

【００１７】超音波受信器４１は発信装置Ａ、Ｂからそ
れぞれ発信された超音波パルス信号ｓｐ_A、ｓｐ_Bを受信
し、受信した超音波パルス信号ｓｐ_A、ｓｐ_Bをフィルタ
回路４２に送る。フィルタ回路４２は発信装置Ａからの
超音波パルス信号ｓｐ_Aを受信するための第一のフィル
タと、発信装置Ｂからの超音波パルス信号ｓｐ_Bを受信
するための第二のフィルタを有しており、超音波受信器
４１から送られる信号からそれぞれを分別し、発信装置
Ａからの超音波パルス信号ｓｐ_Aを受信した場合は信号
ＦＡを、発信装置Ｂからの超音波パルス信号ｓｐ_Bを受
信した場合は信号ＦＢを、それぞれ時間計測回路４５へ
出力する。時間計測回路４５は、前述した発信装置Ｂに
おける時間計測回路３４と同様に、計測パルス発生器４
４からの計測パルス信号ｍｐ_Mを受けてクロックパルス
のカウント、すなわち時間計測を開始し、信号ＦＡが到
達するまでの時間ｔ_AM及び信号ＦＢが到達するまでの時
間ｔ_BMを検出する。この装置Ｍにおいて計測パルス発生
器４４が出力する計測パルス信号ｍｐ_Mの波形を図６の
上段に、超音波受信器４１が受信する超音波パルス信号
ｓｐ_A及びｓｐ_Bの波形を図６の下段にそれぞれ示す。こ
の図に示されるように、発信装置Ａから受信装置Ｍまで
の超音波の伝播時間ｔ_AMと、発信装置Ｂから受信装置Ｍ
までの超音波の伝播時間ｔ_BMとを計測して、その結果ｔ
_AM、ｔ_BMを送信回路４６に送る。送信回路４６は超音波
の伝播時間ｔ_AM、ｔ_BMに、それぞれが装置ＡからＭまで
の伝播時間であるか装置ＢからＭまでの伝播時間である
かを識別する識別符号を付け、受信装置Ｍ自身の識別符
号と共に、電波に乗せて中継装置Ｕに送信する。

【００１８】中継装置Ｕは、前述したとおり、各部屋ご
とに配置されていて、発信装置Ｂからは超音波伝播時間
ｔ_ABを、部屋内の人が携帯する受信装置Ｍからは超音波
伝播時間ｔ_AM、ｔ_BMとそれらの識別符号、及び装置Ｍ自
身の識別符号を受信し、これらに中継装置Ｕ自身の識別
符号を付して監視装置Ｓに送信する。

【００１９】監視装置Ｓは、受信回路５１と、信号処理
回路（演算手段）５２と、表示装置５３とから構成され
ている。受信回路５１は前記中継装置Ｕからの信号を受
信し、信号処理回路５２へ送る。信号処理回路５２は超
音波伝播時間ｔABで既知である距離ｌ_ABを除して部屋内
の音速を算出し、その音速に超音波伝播時間ｔ_AM、ｔ_BM
を乗じて距離ｌ_AM、ｌ_BMを算出する。これら算出された
距離ｌ_AM、ｌ_BMと既知である距離ｌ_ABに基づいて受信装
置Ｍの位置を求め、それを表示装置５３に出力する。そ
して、表示装置５３は受信装置Ｍの位置を表示する。

【００２０】このような移動体の位置検出装置によれ
ば、各時点においてそれぞれの部屋Ｒ₁、Ｒ₂…にいる、
もしくは一つの部屋Ｒから他の部屋Ｒへ移動した複数の
人（受信装置Ｍ₁、Ｍ₂…）の位置を監視装置Ｓにおいて
把握することができ、例えば表示装置５３の画面上に各
人の位置を描画して探索、追跡することができる。ま
た、受信装置Ｍを携行するある一人の人あての電話を受
信したときにその人が現在いる位置に最も近い電話機に
電話を自動的に転送するシステムも構築可能となる。さ
らに、この移動体の位置検出装置においては、位置の検
出方法が単純であることから簡易に構成することがで
き、安価に提供することができる。

【００２１】なお、上記実施例においては、発信装置
Ａ、Ｂ及び受信装置Ｍが内蔵する計測パルス発生器２
２、３２及び４４が発生する計測パルス信号の周期Ｔを
２００ｍｓとしたが、この周期Ｔは、発信装置Ａ及びＢ
から発信された超音波パルス信号ｓｐ_A及びｓｐ_Bが受信
装置Ｍに到達するまでの時間より大きい適宜の値に設定
すればよい。すなわち、発信装置Ａ及びＢから受信装置
Ｍまでの距離が最大３０ｍ程度の場合、周期Ｔは２００
ｍｓ以上となる。

【００２２】また、発信装置Ａ、Ｂ及び受信装置Ｍが内
蔵する計測パルス発生器２２、３２及び４４が発生する
計測パルスは完全に同期が取られているものとしたが、
移動体の位置検出装置の使用時間が長くなるに従って同
期の補正をする必要が生じうる。この場合、例えば、発
信装置Ａ及びＢがそれぞれ内蔵している計測パルス発生
器２２もしくは３２のいずれか一つを基準として、発信
装置Ａ、Ｂ間は有線で信号を送り、移動体が備える受信
装置Ｍに対しては無線で電波信号を送り補正をすれば良
い。もちろん、発信装置間においても電波信号を用いて
補正はなし得るわけであり、状況に応じて適宜の方法を
選択すれば良い。

【００２３】さらに、超音波発信装置Ａ及びＢから発信
される超音波パルス信号ｓｐ_A及びｓｐ_Bが超音波受信装
置Ｍにおいて識別可能とするための手段として周波数の
異なるものとする場合を例にあげて説明したが、変調し
て符号化する等の適宜の手段を採用すればよい。

【００２４】なお、発信装置Ｂの構成を時間計測回路３
４及び送信回路３５を有しないものとし、装置Ａから発
信された超音波パルス信号ｓｐ_Aが装置Ｂの超音波送受
信器３３に受信された時点で、装置Ｂから再び超音波パ
ルス信号ｓｐ_B2を発信し、この装置Ｂから二度目に発信
される超音波パルス信号ｓｐ_B2を受信装置Ｍに受信させ
ることによって、この時点における超音波が発信装置
Ａ、Ｂ間の距離ｌ_ABを伝播するのに要する時間ｔ_ABを計
測させることもできる。この場合の受信装置Ｍにおいて
計測パルス発生器４４が出力する計測パルス信号ｍｐ_M
の波形を図７の上段に、超音波受信器４１が受信する超
音波パルス信号ｓｐ_A、ｓｐ_B及びｓｐ_B2の波形を図７の
下段にそれぞれ示す。この場合、受信装置Ｍから中継装
置Ｕに送信される情報には、上記実施例で述べたものの
ほかに時間ｔ_ABとその識別符号が加えられる。

【００２５】さらにこの場合、受信装置Ｍに演算手段も
内蔵させて音速及び距離ｌ_AM、ｌ_BMを算出し自身の位置
を求めさせ、その結果を中継装置Ｕに送信させることも
できる。また、受信装置Ｍに表示装置も備えさせれば、
装置Ｍに内蔵した演算手段で装置Ｍの位置を求めた場合
はもちろん、外部の監視装置Ｓで装置Ｍの位置を求めた
場合においても、その結果を装置Ｍに再送信することに
よって装置Ｍにおいて自身の位置を確認することができ
る。

【００２６】上記の実施例は、二次元空間においてこの
発明を適用した場合であるが、新たな超音波発信装置を
加え移動体の三次元の位置を検出することも可能であ
る。すなわち、図８に示すように、一直線上には存在し
ない離間した三箇所に超音波発信装置Ａ、Ｂ及びＣ配置
して用い、受信装置Ｍを備える移動体の三次元的な位置
を求めることができる。この場合も超音波の伝播時間を
測定して発信装置Ａ、Ｂ及びＣと受信装置Ｍとの距離ｌ
_AM、ｌ_BM、ｌ_CMを求める手順は前述の二次元的な位置を
求める場合と同様であり、既知である発信装置Ａ、Ｂ間
の距離ｌ_AB、Ｂ、Ｃ間の距離ｌ_BC及びＡ、Ｃ間の距離ｌ
_ACと総合して、受信装置Ｍの三次元的な位置が求められ
る。

【００２７】以上説明した移動体の位置検出装置におい
ては、受信装置Ｍに到達する超音波には発信装置Ａ、Ｂ
もしくはＣから直接到達する直接波の他に壁面等で一度
反射した後に到達する反射波がありえるが、直接波と反
射波とでは、当然、直接波が先に受信装置Ｍに到達する
ので、これら二つの超音波は受信装置Ｍにおいて容易に
識別することができる。すなわち、計測パルス信号の発
生後に最初に受信した超音波パルス信号を採用すればよ
い。

【００２８】また、時間測定に信号として超音波を用い
る理由は、建物の内部のような比較的短い距離の信号伝
播時間を測定する場合、電磁波のように伝播速度の早い
信号（伝播速度約３０万ｋｍ／ｓ）を用いると十分な精
度で時間測定を行うことが難しく、それに比較して音速
（約３４０ｍ／ｓ）は遅く、適当なる値と言えるからで
ある。また、上記実施例のように建物内の複数の部屋に
発生装置Ａ、Ｂを配置する場合、電磁波を信号として用
いると、電磁波は壁面の透過性が高いので隣接する部屋
に配置された発生装置から発信された信号が重複し誤動
作が生じやすいが、超音波を信号として用いると、超音
波は壁面の透過性が低いのでこの問題が起こることはな
い。さらに、電磁波を大出力で発信することには法規上
の問題があるが、超音波は可聴域を超えた音波であり大
出力で発信できる（特に周波数１００kHz〜１MHzの範
囲）ので位置検出装置は広い範囲をカバーすることがで
きる。

【００２９】応用例として、本発明の移動体の位置検出
装置は一つの発信装置に受信装置とドップラー信号弁別
器を付加することにより侵入警報器として使用すること
ができる。すなわち、この侵入警報器が配置された区域
内（室内等）に人が存在しないはずの時間帯に発信装置
から発した超音波の反射波を受信装置で受信し、ドップ
ラー信号弁別器によってその超音波を反射した反射体が
移動していることが確認された場合には何者かが侵入し
たと判断し警報を発する装置として使用できる。例え
ば、ある催物会場で昼間催物が開催されている時間帯は
本発明の移動体の位置検出装置を受信装置を携帯する人
の位置を追跡するという本来の用途に使用し、夜間、会
場内には人が存在しないはずの時間帯には侵入警報器と
して用いることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の移動体の
位置検出装置によれば、以下の効果を奏することができ
る。すなわち、請求項１記載の移動体の位置検出装置
は、離間して配置された第一、第二の超音波発信装置か
ら、互いに同期して、かつ識別可能な第一、第二超音波
パルス信号を発信し、移動体に装着された超音波受信装
置はこれら超音波パルス信号が該超音波受信装置に伝播
するのに要した時間を計測し、演算手段においてこれら
伝播時間に基づいて移動体の位置を求めているので、建
物内部等を時々刻々移動する移動体の位置を探索、追跡
することが可能となる。また、移動体が複数の場合にお
いてもそれぞれの移動体が装着する超音波受信装置に識
別符号を付することによって個別に探索、追跡すること
が可能である。さらに、移動体が複数の領域を移動する
場合においても、それぞれの領域に第一、第二の超音波
発信装置及び固有の識別符号を付した中継装置を配置
し、各中継装置から監視装置へ情報を送信させれば複数
の領域にわたっての移動体の探索、追跡が可能となる。

【００３１】請求項２記載の移動体の位置検出装置で
は、超音波受信装置を装着する移動体の位置を求めるに
際しては、距離が既知である基準点間を超音波が伝播す
る時間を測定することによって音速を求め、その音速を
用いて超音波発信装置から超音波受信装置までの距離を
算出しているので、温度等の変化によって音速が変化し
ても、超音波受信装置を装着する移動体の位置を高精度
に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である移動体の位置検出装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本装置を使用している状況を示す概念図であ
る。

【図３】第一、第二の超音波発信装置と超音波受信装置
との位置関係を示す図である。

【図４】第一、第二の超音波発信装置及び超音波受信装
置における計測パルス信号の出力波形を示す図である。

【図５】第一、第二の超音波発信装置における計測パル
ス信号の出力波形と超音波パルス信号の出力波形とを示
す図である。

【図６】超音波受信装置における計測パルス信号の出力
波形と受信される超音波パルス信号の波形を示す図であ
る。

【図７】第一、第二の超音波発信装置間を超音波が伝播
する時間を超音波受信装置において計測する場合の、超
音波受信装置における計測パルス信号の出力波形と受信
される超音波パルス信号の波形を示す図である。

【図８】第一、第二、第三の超音波発信装置と超音波受
信装置との位置関係を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 超音波発信装置 Ｂ 超音波発信装置 Ｍ 超音波受信装置 Ｕ 中継装置 Ｓ 監視装置 Ｔ 周期 ｍｐ 計測パルス信号 ｓｐ 超音波パルス信号 ５２ 信号処理回路（演算手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに離間して配置され、互いに同期し
   て、かつ識別可能な第一、第二の超音波パルス信号を発
   信する第一、第二の超音波発信装置と、移動体に装着さ
   れ、前記第一、第二の超音波パルス信号を受信する超音
   波受信装置と、前記第一、第二の超音波発信装置から一
   定時間間隔で発信される前記第一、第二の超音波パルス
   信号が前記超音波受信装置に受信されるまでの伝播時間
   に基づいて前記移動体の第一、第二の超音波発信装置か
   らの距離を求め、前記移動体の二次元的な位置を求める
   演算手段とを具備してなることを特徴とする移動体の位
   置検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の移動体の位置検出装置に
   おいて、前記移動体の位置を求める際に、距離が既知で
   ある基準点間を超音波が伝播する時間を測定することに
   よって音速を求め、該音速を用いて前記第一、第二の超
   音波パルス信号が前記超音波受信装置に受信されるまで
   の伝播時間から前記移動体の第一、第二の超音波発信装
   置からの距離を求め、前記移動体の二次元的な位置を求
   めることを特徴とする移動体の位置検出装置。