JP4137910B2

JP4137910B2 - 測位装置、識別情報発信装置、受信装置、測位システム、測位方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体

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Publication number: JP4137910B2
Application number: JP2005135970A
Authority: JP
Inventors: 修一吉野; 雅史清水; 智明小川; 俊光椿
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: JP2006313111A

Description

本発明は、例えば監視対象物の位置を検出することに用いられる測位装置、識別情報発信装置、受信装置、測位システム、測位方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体に関する。

従来の技術では、人または物に発光体を設置し、撮影装置によりその発光体の光を検出することで画像処理によりその位置を検出するシステムが発明されている。
例えば、特許文献１に記載されている「カメラ位置推定システムおよびカメラ位置推定方法」では、発光体が発光したときの撮影画像より発光体の位置を検出し、発光するパターンから発光体を特定している。しかし、このシステムでは、発光体が物等により覆われ、撮影装置の死角になった場合、その発光体の位置を検出することができない。また、発光体の発光タイミングを撮影装置側で制御できないため、撮影装置が記録した画像に発光体があるかを常時監視する必要があり、測位装置での負荷が大きいといった問題がある。

これに対し、特許文献２では、発光体に無線受信手段を設け、測位装置側からの呼出無線信号により、その発光タイミングを制御することを可能にしている。この場合、呼出無線信号を送信した後の画像のみを解析することで発光体の位置検出は可能となり、測位装置での負荷は軽減されることになる。
特開２００２−３１４９９４号公報特開２０００−０５５６５７号公報

しかしながら、特許文献２では、発光体が撮影装置の死角に入ったときに測位できず、また、発光体が常時呼出信号を受信する無線受信部を装備しなければならないため、発光体の消費電力が大きくなるといった問題がある。

また、複数の受信装置が受信する無線装置から発信される無線電波の受信強度により、無線装置の位置を検出する方法が考えられる。しかし、この方法では無線電波の伝播状態が不安定であるため、受信装置からの見通しの悪い場所に無線装置が置かれた場合や、無線装置が室内のキャビネットや引き出し等に入れられた場合、受信装置から見通しが良い場所に置かれた場合に比べ、その受信強度は極端に弱くなる。このため、正確な位置の測定が難しいといった問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、測位装置での処理負荷を軽減しつつ、発光体による消費電力を抑えることを可能とする測位装置、識別情報発信装置、受信装置、測位システム及び測位方法並びにコンピュータプログラムを提供することにある。
また、本発明は撮影装置の死角であって受信装置からの見通しが悪いところに置かれた場合にも位置を検出することができる測位装置、識別情報発信装置、受信装置、測位システム、測位方法及びコンピュータプログラム並びに記録媒体を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明は、一定の間隔で発光する発光体及び一意に識別可能な識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を有する測位システムにおける測位装置であって、前記受信装置から前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報を受信する第１の受信手段と、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段と、を備え、前記第１の受信手段は、前記受信装置から前記識別情報発信装置が測定した外部の明度を前記識別情報とともに受信し、前記検出手段は、前記識別情報と、前記明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とすることを特徴とする測位装置である。

本発明は、上記に記載の発明において、前記第１の受信手段は、前記受信装置が測定した前記無線信号の前記受信強度を前記識別情報とともに前記受信装置から受信し、前記検出手段は、前記識別情報と、前記明度と、前記受信強度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とする。

本発明は、上記に記載の発明において、前記第１の受信手段は、複数の識別情報と前記複数の識別情報のそれぞれに対応する受信強度とを受信し、前記検出手段は、前記撮影画像に複数の発光体の画像が含まれている場合、前記複数の発光体の明度を前記読出手段が読み出す前記撮影画像の情報から算出し、算出した明度と前記複数の受信強度とに基づいて前記複数の識別情報のそれぞれに対応する前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とする。

本発明は、上記に記載の発明において、前記検出手段は、前記撮影画像に複数の発光体の画像が含まれている場合、前記読出手段に前記時刻の第２の所定時間前までの連続する撮影画像を読み出させ、前記連続する撮影画像に基づいて前記複数の発光体のそれぞれの明滅の間隔を検出し、検出した前記明滅の間隔と予め記憶している前記識別情報発信装置ごとの明滅の間隔の情報とに基づいて、前記複数の識別情報のそれぞれに対応する前記発光体を検出し、検出した前記発光体に基づいて前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とする。

本発明は、一意に識別可能な識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続され、前記受信装置から前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報を受信する第１の受信手段と、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段とを有する測位装置と、を有し、前記第１の受信手段は、前記受信装置から前記識別情報発信装置が測定した外部の明度を前記識別情報とともに受信し、前記検出手段は、前記識別情報と、前記明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する測位システムにおける識別情報発信装置であって、発光体と、外部の明度を測定する測定手段と、前記測定手段が測定する前記明度と前記識別情報とを含む無線信号を一定の間隔で発信する発信手段と、前記発光体を一定の間隔で発光させる発光手段と、を備えたことを特徴とする識別情報発信装置である。

本発明は、上記に記載の発明において、前記発光手段は、他の識別情報発信装置とは異なる前記一定の間隔で前記発光体を発光させることを特徴とする。

本発明は、上記に記載の発明において、一意に識別可能な第１と第２の識別情報を予め内部に記憶し、振動を検出する振動検出手段を備え前記発信手段は、前記一定の間隔で無線信号を発信する場合には、前記第１の識別情報を含む無線信号を発信し、前記振動検出手段が検出したときは前記第２の識別情報を含む無線信号を発信することを特徴とする。

本発明は、一定の間隔で発光する発光体及び一意に識別可能な識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続され、前記受信装置から前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報を受信する第１の受信手段と、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段とを有する測位装置と、を有し、前記第１の受信手段は、前記受信装置から前記識別情報発信装置が測定した外部の明度を前記識別情報とともに受信し、前記検出手段は、前記識別情報と、前記明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する測位システムにおける受信装置であって、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記無線信号から前記識別情報を読み出して前記識別情報を前記測位装置に送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする受信装置である。

本発明は、上記に記載の発明において、前記無線信号の受信強度を測定する測定手段を備え、前記送信手段は、前記識別情報を前記測位装置に送信する際に、前記測定手段が測定する前記受信強度を前記識別情報とともに送信することを特徴とする。

本発明は、一意に識別可能な識別情報が予め付与される識別情報発信装置と、無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を備えた測位システムであって、前記識別情報発信装置は、発光体と、外部の明度を測定する測定手段と、前記測定手段が測定する前記明度と前記識別情報とを含む無線信号を一定の間隔で発信する発信手段と、前記発光体を一定の間隔で発光させる発光手段と、を備え、前記受信装置は、前記識別情報発信装置から発信される前記無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信する前記無線信号から前記識別情報と明度とを読み出し、該読み出した前記識別情報と明度とを前記測位装置に送信する送信手段と、を備え、前記測位装置は、前記受信装置から前記識別情報と明度とを受信する第１の受信手段と、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信した際に計時手段から取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする測位システムである。

本発明は、上記に記載の発明において、前記識別情報発信装置と前記撮影装置が複数存在する場合、複数の識別情報発信装置に対応する前記識別情報が予めグループに分類されており、前記複数の識別情報発信装置は、前記識別情報が属する前記グループごとに異なる波長の光を発光する発光体と、前記識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する発信手段と、前記発光体を前記一定の間隔で発光させる発光手段と、を備え、前記複数の撮影装置は、それぞれ透過波長帯の異なるバンドパスフィルタを備え、前記測位装置は、前記識別情報のグループの情報と、前記グループごとに割り当てられた光波長を透過させる前記バンドパスフィルタを備えた撮影装置の情報とを対応付けて記憶し、前記読出手段は、第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記識別情報のグループの情報と前記撮影装置の対応付けの情報とに基づいて、前記識別情報に対応する前記撮影装置によって撮影された撮影画像のうち前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を読み出すことを特徴とする。

本発明は、上記に記載の発明において、位置が固定され、位置の情報が既知である参照用の識別情報発信装置を更に備え、前記検出手段は、前記識別情報が前記参照用の識別情報発信装置の識別情報である場合に、予め内部に記憶する前記参照用の識別情報発信装置の位置の情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記撮像装置の位置を検出することを特徴とする。

本発明は、一意に識別可能な識別情報が予め付与され、発光体を備えた識別情報発信装置と、無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を備えた測位システムにおける測位方法であって、前記識別情報発信装置が、外部の明度を測定する測定ステップと、前記識別情報発信装置が、前記識別情報と前記測定ステップが測定した明度とを含む無線信号を一定の間隔で発信するステップと、前記識別情報発信装置が、前記発光体を一定の間隔で発光させるステップと、前記受信装置が、前記識別情報発信装置から発信される前記無線信号を受信するステップと、前記受信装置が、受信した前記無線信号から前記識別情報と明度とを読み出し、該読み出した前記識別情報と明度とを前記測位装置に送信するステップと、前記測位装置が、前記受信装置から前記識別情報と明度とを受信するステップと、前記測位装置が、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信するステップと、前記測位装置が、受信した前記撮影画像と、受信した際に計時手段から取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録するステップと、前記測位装置が、前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出すステップと、前記測位装置が、受信した前記識別情報と明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出するステップと、を有することを特徴とする測位方法である。

本発明は、一定の間隔で発光する発光体、外部の明度を測定する測定手段、及び、一意に識別可能な識別情報と前記測定手段が測定した明度とを含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を有する測位システムにおける測位装置としてのコンピュータを、前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報と明度とを前記受信装置から受信する第１の受信手段、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。

本発明は、上記に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、測位装置は、受信装置によって無線信号から読み出される識別情報発信装置の識別情報を受信し、撮影装置から撮影された撮影画像を受信する。また、受信した撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録し、識別情報を受信した際に、計時手段から取得する時刻に基づいて、当該時刻の前後に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を読み出し、読み出した撮影画像に基づいて識別情報に対応する識別情報発信装置の位置を検出する構成とした。これにより、無線信号を受信した場合にのみ、撮影画像から識別情報発信装置の位置を検出することができるので処理負荷を軽減することが可能となる。

また、本発明によれば、測位装置は、受信装置が測定した無線信号の受信強度を識別情報とともに受信装置から受信し、受信した識別情報と、受信強度と、撮影画像とに基づいて識別情報に対応する識別情報発信装置の位置を検出する構成とした。これにより、識別情報発信装置が撮影装置の死角に入り、撮影画像に写らない場合であっても、無線信号の受信強度に基づいて識別情報発信装置の位置を検出することが可能となる。

また、本発明によれば、測位装置は、識別情報発信装置が測定した外部の明度を識別情報と受信強度とともに受信装置から受信し、受信した識別情報と、明度と、受信強度と、撮影画像とに基づいて識別情報に対応する識別情報発信装置の位置を検出する構成とした。これにより、識別情報発信装置が、撮影装置の死角に入り、かつ無線信号が透過し難い閉域に存在していたとしても、明度に基づいて、無線信号の減衰率を推定し、無線信号の受信強度に基づいて識別情報発信装置の位置を検出することが可能となる。

また、本発明によれば、測位装置は、複数の識別情報と前記複数の識別情報のそれぞれに対応する受信強度とを受信し、撮影画像に複数の発光体の画像が含まれている場合、複数の発光体の明度を撮影画像の情報から算出し、算出した明度と複数の受信強度とに基づいて複数の識別情報のそれぞれに対応する識別情報発信装置の位置を検出する構成とした。これにより、複数の識別情報発信装置が同時に撮影されても、距離が遠いほど明るさも低くなるという関係に基づいて発光体と識別情報との対応付けを検出して複数の識別情報発信装置の位置を検出することが可能となる。

また、本発明によれば、測位装置は、撮影画像に複数の発光体の画像が含まれている場合、時刻前の複数の撮影画像を読み出し、読み出した撮影画像に基づいて複数の発光体のそれぞれの明滅の間隔を検出し、検出した明滅の間隔と予め記憶している識別情報発信装置ごとの明滅の間隔の情報とに基づいて、複数の識別情報のそれぞれに対応する発光体を検出し、検出した発光体に基づいて識別情報発信装置の位置を検出する構成とした。これにより、複数の識別情報発信装置が同時に撮影されても、明滅のパターンによって識別情報発信装置を特定することができ、それぞれの識別情報発信装置の位置を検出することが可能となる。

また、本発明によれば、識別情報発信装置は、発光体と、識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段と、発光体を当該一定の間隔で発光させる手段とを備える構成とした。これにより、識別情報発信装置は、自装置のタイミングにより無線信号の発信と、発光体の明滅を行うことができるため、消費電力を抑えつつ位置検出のための被測位対象として適用することができる。

また、本発明によれば、識別情報発信装置は、外部の明度を測定する手段を備え、測定した明度と識別情報とを含む無線信号を発信する構成とした。これにより、測位装置に識別情報発信装置の外部の明度の情報を送信することができ、測位装置は、当該明度の情報に基づいて、無線信号の減衰率を推定し、識別情報発信装置の位置の検出を行うことが可能となる。

また、本発明によれば、識別情報発信装置は、他の識別情報発信装置とは異なる一定の間隔で発光体を発光させる構成とした。これにより、測位装置は、発光体の発光のパターンにより識別情報発信装置を特定でき、その位置を検出することが可能となる。

また、本発明によれば、識別情報発信装置は、第１と第２の識別情報が付与されており、更に、振動を検出する手段を備え、一定の間隔で送信する場合には第１の識別情報を含む無線信号を発信し、振動を検出したときは第２の識別情報を含む無線信号を発信する構成とした。これにより、識別情報発信装置から受信装置経由で情報を受信した測位装置は、識別情報発信装置の位置を検出したときに、振動が検出されたときの位置、すなわち移動したと推測される場合の位置の情報と、静止している場合の位置の情報とを区別して検出することができる。

また、本発明によれば、受信装置は、識別情報発信装置から発信される無線信号を受信し、受信した無線信号から識別情報を読み出して識別情報を測位装置に送信する構成とした。これにより、測位装置は、受信装置経由で識別情報発信装置から発信された識別情報を受信することが可能となる。

また、本発明によれば、受信装置は、無線信号の受信強度を測定する手段を備え、識別情報を測位装置に送信する際に、測定した受信強度を識別情報とともに送信する構成とした。これにより、識別情報とともに受信強度を受信した測位装置は、受信強度に基づいて識別情報発信装置の位置を検出することが可能となる。

また、本発明によれば、測位システムは、一意に識別可能な識別情報が予め付与される識別情報発信装置と、無線信号を受信する受信装置と、識別情報発信装置が存在する領域を撮影する撮影装置と、受信装置と、撮影装置とに接続される測位装置とを備える。識別情報発信装置は、識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信し、発光体を一定の間隔で発光させる。受信装置は、識別情報発信装置から発信される無線信号を受信し、受信した無線信号から識別情報を読み出して識別情報を測位装置に送信する。測位装置は、受信装置から識別情報を受信し、撮影装置から撮影画像を受信し、受信した撮影画像と、受信した際に計時手段から取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する。また、測位装置は、識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、時刻の前後に撮影され発光体の画像を含む撮影画像を記憶手段から読み出し、読み出した撮影画像と、識別情報とに基づいて識別情報に対応する識別情報発信装置の位置を検出する構成とした。これにより、識別情報発信装置から無線信号が発信されたときにのみ、位置の検出を行うことができ、測位装置での処理負荷を軽減し、かつ、識別情報発信装置における消費電力を抑えた状態での位置検出が可能となる。

また、本発明によれば、測位システムは、識別情報発信装置と撮影装置とが複数存在している場合に、複数の識別情報発信装置に対応する識別情報が予めグループに分類されており、複数の識別情報発信装置は、識別情報が属するグループごとに異なる発光波長の光を発光する発光体を備える。また、複数の撮影装置はそれぞれ透過波長帯の異なるバンドパスフィルタを具備している。測位装置は、識別情報のグループの情報と、グループに割り当てられた光波長を透過させるバンドパスフィルタを備えた撮影装置の情報とを対応付けて記憶し、受信した識別情報と、識別情報のグループの情報と撮影装置の対応付けの情報とに基づいて、識別情報に対応する撮影装置によって撮影された撮影画像のうち時刻の前後に撮影され発光体の画像を含む撮影画像を読み出す構成とした。これにより、同じ領域に複数の識別情報発信装置が存在する場合であっても、予め発光体の波長により分類しておくことで複数の撮影装置に分散して画像を記録することができるため、測位装置における位置検出を容易にすることが可能となる。

また、本発明によれば、測位システムは、位置が固定され、位置の情報が既知である参照用の識別情報発信装置を更に備えており、測位装置が受信した識別情報が参照用の識別情報発信装置の識別情報である場合に、予め内部に記憶する参照用の識別情報発信装置の位置の情報と、読み出した撮影画像とに基づいて撮像装置の位置を検出する構成とした。これにより、撮影装置の位置を変更した場合であっても撮影装置の位置を実測せずに、撮影画像から得られる情報に基づく演算によって撮影装置の位置を検出することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態による測位システムを図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による測位システム１を示す概略ブロック図である。
図１において測位システム１は、位置検出される識別情報発信装置４０と、識別情報発信装置４０を含む領域を撮影する撮影装置３０と、識別情報発信装置４０から発信される無線信号を受信する受信装置１０と、受信装置１０及び撮影装置３０を接続し、識別情報発信装置４０の位置を検出する測位装置２０とから構成されている。

識別情報発信装置４０は、一意に識別可能な識別情報がそれぞれに予め付与されており、一定の間隔で識別情報を含む無線信号を発信する。また、識別情報発信装置４０には無線信号の送信にあわせて外部に光を放つ発光体が備えられている。なお、識別情報発信装置４０としては、例えば、無線タグなどが適用され、監視対象物に付けることにより、監視対象物の位置を検出することができる。

撮影装置３０は、連続的に撮影対象となる領域を撮影し、撮影した撮影画像のデータを測位装置２０に送信する。例えば、ビデオ信号入力などを利用すると約１／３０秒に一枚の撮影画像を撮影することが可能となる。

受信装置１０は、位置検出の対象となる領域に存在する識別情報発信装置４０の無線信号を受信する位置に配置され、識別情報発信装置４０から無線信号を受信し、無線信号に含まれている識別情報を読み出して測位装置２０に送信する。

測位装置２０は、撮影装置３０から撮影画像のデータを受信し、内部のデータベースに受信時の時刻を時計から取得し、当該時刻を付与して記録する。また、測位装置２０は、受信装置１０から受信した識別情報と、当該識別情報を受信した時の時刻の情報とに基づいて、データベースから当該時刻の前後の所定時間に撮影された撮影画像のデータを読み出し、識別情報発信装置４０の発光体の画像が含まれている撮影画像を検出し、当該撮影画像に基づいて当該識別情報発信装置４０の位置を検出する。

図２は、識別情報発信装置４０の内部構成を示したブロック図である。図２において、記憶部４４は、予め付与される識別情報を記憶する。発光部４５は、発光体４６を発光させる。無線送信部４２は、識別情報を含む無線信号をアンテナ４１を介して送信する。制御部４３は、記憶部４４から識別情報を読み出し、無線送信部４２に一定の間隔で無線信号を送信させる指示を送信する。また、制御部４３は、発光部４５に発光体４６を発光させる指示を一定の間隔で送信する。発光体４６は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等を適用することで小型化が可能である。また、無線送信部４２に適用される無線方式は、消費電力が少ない特定小電力規格や微弱規格を利用することにより、消費電力を低減できる。

また、識別情報発信装置４０は、それぞれの装置に予め設定されるタイミングで無線信号の送信、発光体の発光を行い、無線信号を発信しない場合は、他の処理を行わない間欠的な動作を行う。この動作により、識別情報発信装置４０を電池で駆動させている場合、その動作寿命を延ばすことが可能であり、それによって、電池の交換などのメインテナンスコストを低減することができる。
なお、上述した識別情報発信装置の発信手段は、無線送信部４２に対応し、発光手段は発光部４５に対応する。

図３は、受信装置１０の内部構成を示したブロック図である。図３において無線受信部１２は、アンテナ１１から無線信号を受信し、制御部１３に無線信号の信号情報を送信する。制御部１３は、読出手段１３ａを備えており、信号情報から識別情報を読み出し、送信部１４へ送信する。送信部１４は、測位装置２０に接続されており、識別情報を測位装置２０に送信する。
なお、上述した受信装置の受信手段は、無線受信部１２に対応し、送信手段は、送信部１４に対応する。

図４は、測位装置２０の内部構成を示したブロック図である。図４において、受信部２１は、撮影装置３０に接続され、撮影装置３０が撮影した撮影画像のデータを受信し、記録部２２に送信する。記録部２２は、受信部２１から撮影画像のデータを受信した時、時計２４から時刻を取得し、時刻に対応付けて撮影画像のデータをデータベース２３に記録する。受信部２５は、受信装置１０から識別情報を受信し、検出部２６に送信する。検出部２６は、受信部２５から識別情報を受信した時、時計２４から時刻を取得し、当該時刻の前後の所定時間の撮影画像のデータをデータベース２３から検出し、発光体の画像が含まれている撮影画像データを検出し、さらに当該撮影画像データから識別情報発信装置４０の位置を検出し、識別情報とともに位置の情報を出力部２７へ送信する。出力部２７は、例えば、表示装置であり、検出部２６から受信した識別情報と位置の情報とを表示する。

ここで、撮影画像データを検出する範囲となる所定時間（上述した第１の所定時間に対応）とは、受信装置１０から送信される際の遅延などを考慮し、撮影された時刻と、受信装置１０で無線信号が受信された時刻とが一致するような範囲が設定される。

なお、上述した測位装置の、第１の受信手段は、受信部２５に対応し、第２の受信手段は、受信部２１に対応する。また、記録手段は記録部２２に対応し、記憶手段はデータベース２３に対応する。また、読出手段及び検出手段は検出部２６に対応する。また、計時手段は時計２４に対応する。また、上記の構成では測位装置２０にて、識別情報を受信した時刻を付与するようにしているが、当該時刻は、受信装置が無線信号を受信したときに、受信装置の内部の時計から取得した時刻を付与して、測位装置に送信するようにしてもよい。

図５は、測位装置２０における識別情報発信装置４０の位置の検出の処理を示したフローチャートである。

まず最初に、受信部２５が受信装置１０から識別情報を受信し、検出部２６に識別情報を送信する（ステップＳａ１）。検出部２６は、受信部２５から識別情報を受信した時、時計２４から時刻を取得する（ステップＳａ２）。検出部２６は、取得した時刻に基づいて、当該時刻の前後所定時間の撮影画像のデータを読み出す（ステップＳａ３）。次に、検出部２６は、発光体の画像が含まれている撮影画像を検出する（ステップＳａ４）。発光体が撮影されている画像から画像上での発光体の座標を算出する。撮影装置３０が撮影する画像の座標と、測位の対象となる座標の対応付けは予め取られており、当該対応付けの情報に基づいて、発光体の座標から、識別情報発信装置４０の位置、すなわち絶対座標を検出する（ステップＳａ５）。そして、出力部２７に識別情報と絶対座標の値とを出力する（ステップＳａ６）。

なお、撮影装置３０が撮影する撮影画像の座標と、測位の対象となる座標の対応付けの方法としては、例えば、天井に撮影装置３０を設置し、床面に向けて撮影することにより、２次元での絶対座標の値と、撮影画像の座標の値とを対応付けることができる。

また、撮影装置３０に用いられるレンズとしては、一台で広い範囲を撮影可能な魚眼レンズなどが適用可能であるが、一台でカバーできない場合には複数の撮影装置３０を利用するようにするようにしてもよい。

また、複数の識別情報発信装置が存在する場合、発光のタイミングによっては、１つの撮影画像のデータに複数の発光体が存在する場合が出てくるが、発信間隔を完全な一定周期ではなく、揺らぎをもった周期、または予め設定される範囲内でランダムに発信周期を変更する仕組みを備えることにより、発光のタイミングが重なることを避け、撮影画像に１つだけが写るようにすることも可能である。

（第２実施形態）
次に、図６から図９を参照して、本発明における第２実施形態について説明する。
図６は、第２実施形態における測位システム２を示したブロック図である。測位システム２は、発光体が撮影装置３０の死角にあり、発光体を撮影できない場合であっても識別情報発信装置４０の位置を検出することを可能とする。図６に示すように、第１実施形態との違いは、少なくとも３つ以上の受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ（以下、受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを代表して記載する場合には符号１０１を付して記載する）を備えた点が異なる。

図７は、第２実施形態に適用される受信装置１０１の内部構成を示したブロック図である。第２実施形態の受信装置１０１では、制御部１３にさらに無線信号の受信強度を測定する受信強度測定手段１３ｂを備えている。受信強度測定手段１３ｂは、無線信号のＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、即ち受信電界強度（以下、受信強度とよぶ）を測定する。送信部１４は、読出手段１３ａと受信強度測定手段１３ｂによって測定される受信強度とを測位装置２０へ送信する。

図８は、受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの配置を示した図である。各受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、測位領域において互いの無線信号の受信範囲が重なるように配置され、識別情報発信装置４０から発信される無線信号を受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが受信する。少なくとも３つ以上必要とされるのは、三点測量等の方法によって位置を特定する際の必須の条件だからである。

図９は第２実施形態における測位装置２０における識別情報発信装置４０の位置の検出の処理を示したフローチャートである。
まず最初に、受信部２５が３つの受信装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃから同一の識別情報とそれに対応する受信強度を受信し、検出部２６に識別情報と受信強度を送信する（ステップＳｂ１）。検出部２６は、受信部２５から識別情報を受信した時、時計２４から時刻を取得する（ステップＳｂ２）。検出部２６は、取得した時刻に基づいて、当該時刻の前後所定時間の撮影画像のデータを読み出す（ステップＳｂ３）。次に、検出部２６は、読み出した撮影画像に発光体の画像が含まれているか否かを判定する（ステップＳｂ４）。発光体の画像が含まれていると判定した場合には、第１実施形態と同様に識別情報発信装置４０の位置の検出を行い（ステップＳｂ５）、出力部２７に識別情報と絶対座標の値とを出力する（ステップＳｂ６）。

一方、検出部２６は、読み出した撮影画像に発光体の画像が含まれていなと判定した場合には、３つの受信強度から識別情報に対応する識別情報発信装置４０の位置を検出する。ここで、受信強度から位置を検出する方法としては、受信強度に基づいて各受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと識別情報発信装置４０の距離を自由空間損失式などで換算し、三点測量等の方法を利用することで識別情報発信装置４０の位置を検出することができる。三点測量等の方法としては、特開２００２−２３６１６６号公報に記載の位置検出システムの手法などを利用することができる（ステップＳｂ７）。検出部２６は、検出した位置の情報に対応する絶対座標の値と識別情報とを出力部２７に出力する（ステップＳｂ８）。

（第３実施形態）
次に、図１０から図１５を参照して、本発明における第３実施形態について説明する。
図１０は、第３実施形態における測位システム３を示した図である。図１０に示すように第３実施形態では、識別情報発信装置４０１ａ〜４０１ｄ（以下、識別情報発信装置４０１ａ〜４０１ｄを代表して記載する場合は符号４０１を付与して記載する）は、金属製キャビネットの中や壁の裏や引き出しの中や机の上などに配置されている。識別情報発信装置４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｄは、それぞれ金属製キャビネット、壁の裏、引き出しの中に配置されており撮影装置３０の死角となる位置に存在する。また、識別情報発信装置４０１ａ及び４０１ｄは、それぞれ金属製キャビネット、プラスチック製の引き出しの中に配置されているため無線信号の電力が減衰する場所に存在する。

なお、図１０において測位装置２０及び撮影装置３０は図示していないが、第２実施形態と同様に配置されているものとし、また受信装置も以下の説明上、受信装置１０１ａのみを記載しているが、受信強度により位置の検出を行うため第２実施形態と同じく少なくとも３つ以上の受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが設置されているものとする。

図１１は、第３実施形態に適用される識別情報発信装置４０１の内部構成を示したブロック図である。第３実施形態に適用される識別情報発信装置４０１には、第１実施形態の識別情報発信装置４０の構成に加えて、外部の明度を検出する光検出器４８と当該検出器４８から検出された情報を受信する光検出部４７が備えられている。光検出器４８としては、例えばフォトディテクタなどが適用される。光検出部４７は、無線送信部４２から識別情報を含む無線信号が送信される前に、制御部４３の指示を受信し、光検出器４８を介して識別情報発信装置４０の外部の明度を測定し、測定した明度を制御部４３に送信する。制御部４３は、当該明度と識別情報とを無線送信部４２に送信する。無線送信部４２は、制御部４３から受信した識別情報と明度の情報とを含んだ無線信号を送信する。なお、光検出部４７で外部の明度を検出する際に、発光体４６が発光していない状態になるよう制御部４３によってタイミングが制御される。

図１２は、第３実施形態における測位装置２０における識別情報発信装置４０１の位置の検出の処理を示したフローチャートである。

まず最初に、受信部２５が３つの受信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから同一の識別情報とそれに対応する受信強度と明度の情報とを受信し、検出部２６に識別情報と受信強度と明度とを送信する（ステップＳｃ１）。検出部２６は、受信部２５から識別情報を受信した時、時計２４から時刻を取得する（ステップＳｃ２）。検出部２６は、取得した時刻に基づいて、当該時刻の前後所定時間の撮影画像のデータを読み出す（ステップＳｃ３）。次に、検出部２６は、読み出した撮影画像に発光体の画像が含まれているか否かを判定する（ステップＳｃ４）。発光体の画像が含まれていると判定した場合には、第１実施形態と同様に識別情報発信装置４０の位置の検出を行い（ステップＳｃ５）、出力部２７に識別情報と絶対座標の値とを出力する（ステップＳｃ６）。

一方、検出部２６は、読み出した撮影画像に発光体の画像が含まれていないと判定した場合には、受信強度と明度の関係に基づいて識別情報発信装置４０の位置を検出する。
例えば、明度が“暗い”状態を示している場合には、引き出しの中やキャビネットの中に配置されていると推測されるため、明度に従う受信強度の減衰率に基づいて換算された受信強度から識別情報発信装置４０の位置を検出する。当該位置検出の手段についての詳細は、後述する図１３から図１４を用いて説明する。検出部２６は、検出した位置の情報に対応する絶対座標の値と識別情報とを出力部２７に出力する（ステップＳｃ８）。

図１３は、図１０に示す測位システム３の配置状態おいて、３つの受信装置の１つである受信装置１０１ａによって受信される各識別情報発信装置４０１ａ〜４０１ｄの無線信号の受信強度と明度の関係を示した図である。なお、図１０に示すように受信装置１０１ａは、図中の左である金属製キャビネット寄りに配置されているものとする。

図１３に示すように、識別情報発信装置４０１ｂと４０１ｃとは、プラスチック製の引き出しや金属製のキャビネットの中には入れられていないため、受信装置１０１ａによって受信される受信強度は識別情報発信装置４０１ａ及び４０１ｄよりも大きくなる。つまり、識別情報発信装置４０１ｂと４０１ｃの受信強度のレベルは、遮蔽物などが無く、自由空間減衰により受信強度が損失する範囲であることを示している。
壁の裏にある識別情報発信装置４０１ｂと机の上に配置されている識別情報発信装置４０１ｃの明度を比較すると、壁の裏にある識別情報発信装置４０１ｂの方が明度が低くなる。

また、識別情報発信装置４０１ａと４０１ｄは、それぞれ金属製キャビネットとプラスチックの引き出しの中に配置されているため、明度は識別情報発信装置４０１ｂよりもさらに低くなる。また、金属製のキャビネットに配置されている識別情報発信装置４０１ａとプラスチックの引き出しの中に配置されている識別情報発信装置４０１ｄとでは、金属の無線信号の減衰率がプラスチックよりも大きいため、識別情報発信装置４０ａの方が受信強度が低くなる。このことから、識別情報発信装置４０１ａの受信強度のレベルは、金属などの無線信号を減衰させる率が高い媒体の中に存在する場合の受信強度のレベルと推定でき、このレベルを記憶しておくことで減衰率の判定に利用することができる。

図１４は、測位装置２０において、事前に複数の場所に識別情報発信装置４０１を配置して、図１３に示す受信強度と明度の情報を詳細に実測し、実測した際の識別情報発信装置４０１の位置の情報に対応付けて測位装置２０の内部に予め記憶しておく情報を示した図である。測位装置２０では、当該座標の値によって示される範囲と位置情報とを対応付けて受信装置１０１ごとに記憶しておくことで、どの範囲に含まれるかを判定することで、受信強度の減衰を考慮する次式（１）により各受信装置１０１と識別情報発信装置４０１の距離を算出することができる。

式（１）は、ＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合無線部門）で勧告されている屋内伝搬損失モデルを示した式であり、式（１）においてＬ_ｔはｄＢ値で表された伝搬損、ｄは受信装置１０と識別情報発信装置４０の距離［ｍ］、Ｎは減衰率、Ｌｆ（ｎ）はｄＢ値で表した透過率である。受信強度から伝搬損を換算し、式（１）において明度により減衰率Ｎを変更することで距離ｄを求めることができる。減衰率Ｎは、予め識別情報発信装置４０を配置して実測しておいてもよく、また、図１５に示すＩＴＵ−Ｒで公開されているパラメータを用いてもよい。

なお、上記では、光検出部４７は、発光体４５が発光していないときの外部の明度を検出するようにしたが、プラスチックの引き出しと、金属のキャビネットとで発光体４６による反射光の明度の違いを検出可能な精度を有するフォトディテクタなどを用いる場合には、どのような媒体に収納されているかを特定することができるため、その場合には、逆に発光体４６が発光しているときに光検出部４７が明度を検出するようにしてもよい。

（第４実施形態）
次に、図１６及び図１９を参照して、本発明における第４実施形態について説明する。
図１６は、第４実施形態における測位システム４の構成を示したブロック図である。第４実施形態では、撮影装置３０が撮影した撮影画像に複数の発光体が含まれているときに、測位装置２０は、受信装置１０から受信した識別情報に対応する発光体を撮影画像の中から特定し、複数の識別情報発信装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃの位置の検出を行う。検出手段としては、撮影画像中の発光体の明度と受信強度の関係により特定する手段（その１の手段）と、発光体の明滅の間隔により特定する手段（その２の手段）とがあり、以下にこの２つの手段について説明する。

図１７は、撮影画像中の発光体の明度と受信強度の関係により識別情報発信装置４０を特定する手段（その１の手段）を行う処理を示したフローチャートである。図１７の処理を行う前提として、図１６の測位システム４では、撮影装置３０と受信装置１０は近傍であって、識別情報発信装置４０から見てほぼ同一の方向に配置されているものとする。

まず最初に、受信部２５が受信装置１０から識別情報と受信強度を受信し、検出部２６に識別情報と受信強度を送信する（ステップＳｄ１）。検出部２６は、受信部２５から識別情報を受信した時、時計２４から時刻を取得する（ステップＳｄ２）。検出部２６は、取得した時刻に基づいて、当該時刻の前後所定時間の撮影画像のデータを読み出す（ステップＳｄ３）。次に、検出部２６は、読み出した撮影画像に複数の発光体の画像が含まれているか否かを判定する（ステップＳｄ４）。１つの発光体の画像しか含まれていないと判定した場合には、第１実施形態と同様に識別情報発信装置４０の位置の検出を行い（ステップＳｄ５）、出力部２７に識別情報と絶対座標の値とを出力する（ステップＳｄ６）。

一方、検出部２６は、読み出した撮影画像に複数の発光体の画像が含まれていると判定した場合には、発光体が複数撮影されている画像データから各発光体の明度を、画像データのＲＧＢデータや輝度情報から算出する（ステップＳｄ７）。次に、検出部２６は、受信した受信強度から受信装置１０と識別情報発信装置４０の距離を算出し、距離の遠いものほど明度が低いという対応関係に基づいて、識別情報発信装置４０に対応する発光体を撮影画像から検出し、検出した発光体に基づいて位置を算出する（ステップＳｄ８）。そして、検出部２６は、検出した位置の情報に対応する絶対座標の値と識別情報とを出力部２７に出力する（ステップＳｄ９）。

次に、図１８を参照して、第４実施形態において、発光体の明滅の間隔により識別情報発信装置４０の特定を行う手段（その２の手段）について説明する。

図１８は、２つの識別情報発信装置４０ａと４０ｂの発光体４６ａ、４６ｂの明滅の間隔、すなわち発光パターンとその際に撮影装置３０によって撮影される撮影画像の関係を示した図である。識別情報発信装置４０ａと４０ｂは時刻ｔ_０に無線信号による識別情報を発信する。その後、識別情報発信装置４０ａと４０ｂにおいて、それぞれの記憶部４４ａ、４４ｂに予め設定されている発光パターンの情報に従い、制御部４３ａ、４３ｂからの指示を受信した発光部４５ａ、４５ｂがそれぞれの発光体４６ａ、４６ｂを発光させる。

時刻ｔ_１では、識別情報発信装置４０ａと４０ｂの両方の発光体４６ａ、４６ｂが発光しているため撮影装置３０によって撮影される撮影画像６０−１には２つの発光体が撮影される。次に、時刻ｔ_２では、識別情報発信装置４０ａの発光体４６ａのみが発光しているため撮影画像６０−２には発光体は１つのみ画像の左上に撮影される。また、時刻ｔ_３では、識別情報発信装置４０ｂの発光体４６ｂのみが発光しているため撮影画像６０−３には発光体は１つのみ画像の右下に撮影される。次に、時刻ｔ_４では、識別情報発信装置４０ａと４０ｂの両方の発光体４６ａ、４６ｂが発光しているため撮影装置３０によって撮影される撮影画像６０−４は時刻ｔ_１に撮影された撮影画像６０−１と同じくには２つの発光体が撮影される。

これらの時刻の情報と各撮影画像６０−１〜６０−４に撮影されている発光パターンから左上の発光体を識別情報発信装置４０ａに対応する発光体の画像であると判定し、右下の発光体を識別情報発信装置４０ｂに対応する発光体の画像であると判定することができる。

図１９は、発光体の発光パターンにより識別情報発信装置４０を特定する手段を行う処理を示したフローチャートである。

ステップＳｅ１からステップＳｅ６までの処理は、図１７で説明したステップＳｄ１からＳｄ６までの処理と同じである。以下、ステップＳｅ７からステップＳｅ９の処理について説明する。

検出部２６は、読み出した撮影画像に複数の発光体の画像が含まれていると判定した場合には、時計から取得した時刻より所定時間前までの（上述した第２の所定時間に対応）の連続する複数の撮影画像をデータベース２３から読み出す（ステップＳｅ７）。次に、検出部２６は、読み出した複数の撮影画像から発光体の発光パターンを検出し、予め内部に記憶している発光パターンと識別情報との対応関係から、識別情報に対応する発光体を特定し、対応する識別情報発信装置４０ａ〜４０ｃの位置を検出する（ステップＳｅ８）。そして、検出部２６は、検出した位置の情報に対応する絶対座標の値と識別情報とを出力部２７に出力する（ステップＳｅ９）。

（第５実施形態）
次に、図２０及び図２１を参照して本発明における第５実施形態について説明する。図２０は、第５実施形態における測位システム５の構成を示したブロック図である。図２０において、測位システム５は、複数の識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄと、複数の撮影装置３０ａ〜３０ｃとが存在し、複数の撮影装置３０ａ〜３０ｃの撮影領域が互いに重複しており、重複している撮影領域に複数の識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄが存在し、複数の撮影装置３０ａ〜３０ｃによって撮影された撮影画像から測位装置２０が複数の識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄのそれぞれの位置を検出する。

図２１は、識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄに付与される識別情報を示した図である。図２１に示すように識別情報が例えば８ビットから構成されている場合、上位４ビットをグループコードとし、下位４ビットを個別コードとしてそれぞれの識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄに付与する。そして、図２１の表に示すように、グループＡ、すなわちグループコードとして１が付与された識別情報発信装置４０ａの発光体４６ａには光の波長が８００ｎｍのものを適用する。また、グループＢ、すなわちグループコードとして２が付与された識別情報発信装置４０ｂの発光体４６ｂには光の波長が８５０ｎｍのものを適用するといった方法で、グループごとに異なる波長の発光体が識別情報発信装置に備えられるように設定を行う。

一方、複数の撮影装置３０ａ〜３０ｃのそれぞれのレンズには、識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄのグループごとに割り当てられたそれぞれの光の波長のみを通すバンドパスフィルタを装着する。これにより、各撮影装置３０ａ〜３０ｃは、グループ以外の識別情報発信装置の発光体を撮影しても撮影画像には写らず、対応するグループの識別情報発信装置の発光体のみが撮影画像に記録されることになる。

つまり、識別情報発信装置のグループごとに一台の撮影装置３０ａ〜３０ｃが割り当てられているのと同じ状態になり、領域内に複数の識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄが存在しても記録される撮影画像が分かれることになり、またグループ内で発光体の発光のタイミングが重ならないようにすることで、各識別情報発信装置４０ａ〜４０ｄの位置の検出を行うことが可能となる。また、測位装置２０では、図２１に示す対応関係を記憶しておくことで、受信した識別情報からどの撮影装置３０ａ〜３０ｃで撮影された撮影画像に含まれるかを特定することができ、データベース２３から読み出す際に、該当する撮影画像を読み出すことで識別情報に対応する発光体を特定することができる。

（第６実施形態）
次に、図２２を参照して本発明における第６実施形態について説明する。第６実施形態は、第１実施形態の測位システム１において、振動を検出したときに無線信号を発信する識別情報発信装置４０２を適用することで、識別情報発信装置４０２の移動情報を検出するようにしたシステムである。

図２２は、第６実施形態における識別情報発信装置４０２の内部構成を示したブロック図である。識別情報発信装置４０２は、第１実施形態の識別情報発信装置４０の構成に加えて振動検出部４９を備えている。振動検出部４９は、移動時に発生する振動を検出し、振動検出の情報を制御部４３に送信する。また、記憶部４４には、識別情報１と識別情報２の２つの識別情報が記憶されている。

第６実施形態における識別情報発信装置４０２の動作は以下の通りである。まず、一定の間隔で発信する場合には、制御部４３は発信するタイミング検出すると、記憶部４４から識別情報１を読み出し、無線送信部４２に識別情報１を含む無線信号を送信させ、発光部４５に指示を送信し、発光体４６を発光させる。一方、識別情報発信装置４０２が移動した場合には、振動検出部４８が振動を検出し、振動検出の情報を制御部４３に送信する。振動検出の情報を受信した制御部４３は、記憶部４４から識別情報２を読み出し、無線送信部４２に識別情報２を含む無線信号を送信させ、発光部４５に指示を送信し発光体４６を発光させる。

測位装置２０は、第１実施形態の構成を適用することができ、一定の間隔で発光する発光体の撮影画像と同じく、識別情報発信装置４０２の移動時の撮像画像を測位装置２０が受信し、受信したとき時計２４から取得した時刻とともにデータベース２３に記録する。
測位装置２０は、受信した識別情報が予め記憶している識別情報２の場合には、振動により発信された識別情報であることを判定することができ、振動検出時の位置の情報として集計することで識別情報発信装置４０２の移動の履歴を検出することができる。

次に、上記第１から第６の実施形態において識別情報発信装置４０の位置の検出に必要となる撮影装置３０の位置の検出手段について説明する。まず最初に、撮影対象領域に位置が既知の参照用の識別情報発信装置４０を配置しておく。そして、３つ以上あるいは６つ以上の参照用の識別情報発信装置４０の発光体を撮影した撮影画像を撮影装置３０により撮影する。

３つ以上の参照用の識別情報発信装置４０の発光体を撮影した場合には、単写真標定方法により、撮影装置３０の位置を検出することができる。

また、６つ以上の参照用の識別情報発信装置の発光体を撮影することにより、当該撮影によって得られた撮影画像からＤＬＴ（ＤｉｒｅｃｔＬｉｎｅａｒＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）法により、撮影装置３０の位置を検出することができる。これにより、識別情報発信装置４０の位置を検出する際に必要となる撮影装置３０の位置を実測によらず、撮影画像から得ることが可能となり、撮影装置３０を移動させても測位装置２０内で自動的に基準となる撮影装置３０の位置の情報を補正し、識別情報発信装置４０の位置を検出することが可能となる。

なお、ＤＬＴ法によって撮影装置３０の位置を算出する場合には以下のような演算により算出することができる。
まず、図２３に示す空間座標系Ｘ−Ｙ−Ｚにおいて撮影装置３０のカメラ座標の原点、すなわち撮影位置を（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）とし、カメラ座標ｘ−ｙ−ｚの空間座標系Ｘ−Ｙ−Ｚにおける回転角を（ω，φ，κ）とする。参照用の識別情報発信装置４０の位置を、空間座標系においてＰ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）する。カメラ座標系から見た写真面上での参照用の識別情報発信装置４０の座標ｐは、写真面のｚ座標は常に−ｃであるからｐ（ｘ，ｙ，−ｃ）で表される。このとき、（ｘ，ｙ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）と（ω，φ，κ）を用いて次式（２）で表される。

ここで、ｍ_ｉｊは次式（３）で示される。

ここで、参照用の識別情報発信装置４０の位置が既知であるため（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は既知であり、また（ｘ，ｙ）は写真平面上の座標であるから既知である。６つ以上の参照用の識別情報発信装置４０を撮影すると式（２）は、ｘについて３つ以上、ｙについて３つ以上でき、６つの未知数（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）と（ω，φ，κ）で６つ以上の連立方程式が存在することになり、このとき最小二乗法を用いて未知数を算出することができ、これにより、撮影装置３０の位置の情報である（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）と（ω，φ，κ）を算出することが可能となる。

上述の測位装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した識別情報発信装置の位置の情報を検出過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

第１実施形態における測位システムを示すブロック図である。第１実施形態における識別情報発信装置のブロック図である。第１実施形態における受信装置のブロック図である。第１実施形態における測位装置のブロック図である。第１実施形態における測位方法を示したフローチャートである。第２実施形態における測位システムを示すブロック図である。第２実施形態における受信装置のブロック図である。第２実施形態における受信装置の配置図である。第２実施形態における測位方法を示したフローチャートである。第３実施形態における測位システムを示すブロック図である。第３実施形態における識別情報発信装置のブロック図である。第３実施形態における測位方法を示したフローチャートである。第３実施形態における測位方法を説明するための図（その１）である。第３実施形態における測位方法を説明するための図（その２）である。第３実施形態における明度と受信強度の減衰率の関係を示した図である。第４実施形態における測位システムを示すブロック図である。第４実施形態における測位方法を示したフローチャート（その１）である。第４実施形態における発光体の発光パターンによる検出手段を説明するための図である。第４実施形態における測位方法を示したフローチャート（その２）である。第５実施形態における測位システムを示すブロック図である。第５実施形態における識別情報のグループ化を説明するための図である。第５実施形態における識別情報発信装置のブロック図である。撮影装置の位置を検出する手段を説明するための図である。

符号の説明

１測位システム
１０受信装置
２０測位装置
３０撮影装置
４０識別情報発信装置

Claims

一定の間隔で発光する発光体及び一意に識別可能な識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を有する測位システムにおける測位装置であって、
前記受信装置から前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報を受信する第１の受信手段と、
前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、
前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、
前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、
前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段と、
を備え、
前記第１の受信手段は、
前記受信装置から前記識別情報発信装置が測定した外部の明度を前記識別情報とともに受信し、
前記検出手段は、
前記識別情報と、前記明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とすることを特徴とする測位装置。
前記第１の受信手段は、
前記受信装置が測定した前記無線信号の前記受信強度を前記識別情報とともに前記受信装置から受信し、
前記検出手段は、
前記識別情報と、前記明度と、前記受信強度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
前記第１の受信手段は、
複数の識別情報と前記複数の識別情報のそれぞれに対応する受信強度とを受信し、
前記検出手段は、
前記撮影画像に複数の発光体の画像が含まれている場合、前記複数の発光体の明度を前記読出手段が読み出す前記撮影画像の情報から算出し、算出した明度と前記複数の受信強度とに基づいて前記複数の識別情報のそれぞれに対応する前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の測位装置。
前記検出手段は、
前記撮影画像に複数の発光体の画像が含まれている場合、前記読出手段に前記時刻の第２の所定時間前までの連続する撮影画像を読み出させ、前記連続する撮影画像に基づいて前記複数の発光体のそれぞれの明滅の間隔を検出し、検出した前記明滅の間隔と予め記憶している前記識別情報発信装置ごとの明滅の間隔の情報とに基づいて、前記複数の識別情報のそれぞれに対応する前記発光体を検出し、検出した前記発光体に基づいて前記識別情報発信装置の位置を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の測位装置。
一意に識別可能な識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続され、前記受信装置から前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報を受信する第１の受信手段と、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段とを有する測位装置と、を有し、前記第１の受信手段は、前記受信装置から前記識別情報発信装置が測定した外部の明度を前記識別情報とともに受信し、前記検出手段は、前記識別情報と、前記明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する測位システムにおける識別情報発信装置であって、
発光体と、
外部の明度を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定する前記明度と前記識別情報とを含む無線信号を一定の間隔で発信する発信手段と、
前記発光体を一定の間隔で発光させる発光手段と、
を備えたことを特徴とする識別情報発信装置。
前記発光手段は、他の識別情報発信装置とは異なる前記一定の間隔で前記発光体を発光させることを特徴とする請求項５に記載の識別情報発信装置。
一意に識別可能な第１と第２の識別情報を予め内部に記憶し、
振動を検出する振動検出手段を備え
前記発信手段は、前記一定の間隔で無線信号を発信する場合には、前記第１の識別情報を含む無線信号を発信し、前記振動検出手段が検出したときは前記第２の識別情報を含む無線信号を発信することを特徴とする請求項５または６のいずれか１つに記載の識別情報発信装置。
一定の間隔で発光する発光体及び一意に識別可能な識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続され、前記受信装置から前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報を受信する第１の受信手段と、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段とを有する測位装置と、を有し、前記第１の受信手段は、前記受信装置から前記識別情報発信装置が測定した外部の明度を前記識別情報とともに受信し、前記検出手段は、前記識別情報と、前記明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する測位システムにおける受信装置であって、
前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記無線信号から前記識別情報を読み出して前記識別情報を前記測位装置に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
前記無線信号の受信強度を測定する測定手段を備え、
前記送信手段は、
前記識別情報を前記測位装置に送信する際に、前記測定手段が測定する前記受信強度を前記識別情報とともに送信することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
一意に識別可能な識別情報が予め付与される識別情報発信装置と、無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を備えた測位システムであって、
前記識別情報発信装置は、
発光体と、
外部の明度を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定する前記明度と前記識別情報とを含む無線信号を一定の間隔で発信する発信手段と、
前記発光体を一定の間隔で発光させる発光手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記識別情報発信装置から発信される前記無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信する前記無線信号から前記識別情報と明度とを読み出し、該読み出した前記識別情報と明度とを前記測位装置に送信する送信手段と、
を備え、
前記測位装置は、
前記受信装置から前記識別情報と明度とを受信する第１の受信手段と、
前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段と、
前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信した際に計時手段から取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段と、
前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段と、
前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする測位システム。
前記識別情報発信装置と前記撮影装置が複数存在する場合、複数の識別情報発信装置に対応する前記識別情報が予めグループに分類されており、
前記複数の識別情報発信装置は、
前記識別情報が属する前記グループごとに異なる波長の光を発光する発光体と、
前記識別情報を含む無線信号を一定の間隔で発信する発信手段と、
前記発光体を前記一定の間隔で発光させる発光手段と、
を備え、
前記複数の撮影装置は、
それぞれ透過波長帯の異なるバンドパスフィルタ
を備え、
前記測位装置は、
前記識別情報のグループの情報と、前記グループごとに割り当てられた光波長を透過させる前記バンドパスフィルタを備えた撮影装置の情報とを対応付けて記憶し、
前記読出手段は、
第１の受信手段が受信した前記識別情報と、前記識別情報のグループの情報と前記撮影装置の対応付けの情報とに基づいて、前記識別情報に対応する前記撮影装置によって撮影された撮影画像のうち前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を読み出すことを特徴とする請求項１０に記載の測位システム。
位置が固定され、位置の情報が既知である参照用の識別情報発信装置を更に備え、
前記検出手段は、
前記識別情報が前記参照用の識別情報発信装置の識別情報である場合に、予め内部に記憶する前記参照用の識別情報発信装置の位置の情報と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記撮像装置の位置を検出することを特徴とする請求項１０または１１に記載の測位システム。
一意に識別可能な識別情報が予め付与され、発光体を備えた識別情報発信装置と、無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を備えた測位システムにおける測位方法であって、
前記識別情報発信装置が、外部の明度を測定する測定ステップと、
前記識別情報発信装置が、前記識別情報と前記測定ステップが測定した明度とを含む無線信号を一定の間隔で発信するステップと、
前記識別情報発信装置が、前記発光体を一定の間隔で発光させるステップと、
前記受信装置が、前記識別情報発信装置から発信される前記無線信号を受信するステップと、
前記受信装置が、受信した前記無線信号から前記識別情報と明度とを読み出し、該読み出した前記識別情報と明度とを前記測位装置に送信するステップと、
前記測位装置が、前記受信装置から前記識別情報と明度とを受信するステップと、
前記測位装置が、前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信するステップと、
前記測位装置が、受信した前記撮影画像と、受信した際に計時手段から取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録するステップと、
前記測位装置が、前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出すステップと、
前記測位装置が、受信した前記識別情報と明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出するステップと、
を有することを特徴とする測位方法。
一定の間隔で発光する発光体、外部の明度を測定する測定手段、及び、一意に識別可能な識別情報と前記測定手段が測定した明度とを含む無線信号を一定の間隔で発信する手段を備えた識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される無線信号を受信する受信装置と、前記識別情報発信装置が存在する領域を連続的に撮影画像に記録する撮影装置と、前記受信装置と前記撮影装置とに接続される測位装置と、を有する測位システムにおける測位装置としてのコンピュータを、
前記受信装置によって前記無線信号から読み出される前記識別情報と明度とを前記受信装置から受信する第１の受信手段、
前記撮影装置から前記撮影画像を連続的に受信する第２の受信手段、
前記第２の受信手段が受信する前記撮影画像と、受信する際に計時手段より取得した時刻とを対応付けて記憶手段に記録する記録手段、
前記第１の受信手段が前記識別情報を受信する際に計時手段から取得する時刻に基づいて、前記時刻の前後第１の所定時間内に撮影され前記発光体の画像を含む撮影画像を前記記憶手段から読み出す読出手段、
前記第１の受信手段が受信した前記識別情報と明度と、前記読出手段が読み出す前記撮影画像とに基づいて前記識別情報に対応する前記識別情報発信装置の位置を検出する検出手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。
請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。