推定系统以及接收节点技术方案

本发明专利技术涉及推定系统以及接收节点，基于波动传播时间推定距离或位置，高精度地推定波动发送源与波动接收节点之间的距离、该波动发送源的位置或该波动接收节点的位置。根据本发明专利技术，推定系统包括接收波动的第1节点、与该第1节点进行无线通信的第2节点、和推定器。推定器基于波动的传播时间来推定从发送了波动的发送源到第1节点的距离、该发送源的位置或该第1节点的位置。第1节点包括波动接收部和第1无线通信部。波动接收部接收波动。第1无线通信部内置第1计时器，经由与第2节点的无线通信使该第1计时器与内置于该第2节点的第2计时器同步，从该第1计时器取得表示接收到波动的时刻的接收时刻信息，将该接收时刻信息输出给推定器。

【技术实现步骤摘要】

实施方式涉及基于波动传播时间的距离或位置的推定。
技术介绍
以往，为了推定车辆导航系统、智能手机等的位置信息而利用了GPS(GlobalPositioningSystem：全球定位系统)。然而，在难以接收到来自卫星的电波的环境(例如屋内)下，利用GPS来推定位置信息是很困难的。
技术实现思路
实施方式的目的在于高精度地推定波动发送源与波动接收节点之间的距离、该波动发送源的位置或该波动接收节点的位置。根据实施方式，推定系统包括节点群和推定器。节点群包括接收第1波动的第1节点和与该第1节点进行无线通信的第2节点。推定器基于第1波动的传播时间来推定从发送了第1波动的第1发送源到第1节点的距离、该第1发送源的位置或该第1节点的位置。第1节点包括第1波动接收部和第1无线通信部。第1波动接收部接收第1波动。第1无线通信部内置第1计时器，经由与第2节点的无线通信使该第1计时器与内置于该第2节点的第2计时器同步，从该第1计时器取得表示接收到第1波动的时刻的第1接收时刻信息，将该第1接收时刻信息输出给推定器。根据另一实施方式，推定系统包括发送节点群、接收节点和推定器。发送节点群包括发送第1波动的第1发送节点、发送第2波动的第2发送节点、发送第3波动的第3发送节点以及发送第4波动的第4发送节点，所述第1发送节点、所述第2发送节点、所述第3发送节点以及所述第4发送节点互相进行无线通信。接收节点接收第1波动、第2波动、第3波动以及第4波动。推定器基于第1波动、第2波动、第3波动以及第4波动的传播时间来推定接收节点的位置。第1发送节点包括第1波动发送部和第1无线通信部。第1波动发送部发送第1波动。第1无线通信部内置第1计时器，经由与第2发送节点、第3发送节点以及第4发送节点的无线通信使该第1计时器与内置于该第2发送节点、该第3发送节点以及该第4发送节点的第2计时器、第3计时器以及第4计时器同步，基于该第1计时器的计时器值来控制从第1波动发送部发送第1波动的定时。第2发送节点包括第2波动发送部和第2无线通信部。第2波动发送部发送第2波动。第2无线通信部内置第2计时器，经由与第1发送节点、第3发送节点以及第4发送节点的无线通信使该第2计时器与第1计时器、第3计时器以及第4计时器同步，基于该第2计时器的计时器值来控制从第2波动发送部发送第2波动的定时。第3发送节点包括第3波动发送部和第3无线通信部。第3波动发送部发送第3波动。第3无线通信部内置第3计时器，经由与第1发送节点、第2发送节点以及第4发送节点的无线通信使该第3计时器与第1计时器、第2计时器以及第4计时器同步，基于该第3计时器的计时器值来控制从第3波动发送部发送第3波动的定时。第4发送节点包括第4波动发送部和第4无线通信部。第4波动发送部发送第4波动。第4无线通信部内置第4计时器，经由与第1发送节点、第2发送节点以及第3发送节点的无线通信使该第4计时器与第1计时器、第2计时器以及第3计时器同步，基于该第4计时器的计时器值来控制从第4波动发送部发送第4波动的定时。接收节点将接收到第1波动、第2波动、第3波动以及第4波动这一情况通知给推定器。推定器基于从接收节点接收到表示接收到第1波动、第2波动、第3波动以及第4波动这一情况的通知的时刻，分别算出参照传播时间与第2波动从第2发送节点到该接收节点的传播时间之间的传播时间差、所述参照传播时间与第3波动从第3发送节点到该接收节点的传播时间之间的传播时间差以及所述参照传播时间与第4波动从第4发送节点到该接收节点的传播时间之间的传播时间差，基于该传播时间差来推定接收节点的位置，所述参照传播时间是第1波动从第1发送节点到接收节点的传播时间。根据另一实施方式，接收节点包括波动接收部和无线通信部。波动接收部接收声波。无线通信部内置第1计时器，经由与其他节点的无线通信使该第1计时器与内置于该其他节点的第2计时器同步，从该第1计时器取得表示接收到声波的时刻的接收时刻信息。根据上述构成的推定系统以及接收节点，能够高精度地推定波动发送源与波动接收节点之间的距离、该波动发送源的位置或该波动接收节点的位置。附图说明图1是例示第1实施方式的位置推定系统的框图。图2是例示图1的波动接收节点的框图。图3是例示图2的通信控制部的工作的流程图。图4是表示图1的变形例的框图。图5是表示图1的变形例的框图。图6是表示图1的变形例的框图。图7是例示第2实施方式的位置推定系统所包含的波动接收节点的框图。图8是例示图7的通信控制部的工作的流程图。图9是例示第3实施方式的位置推定系统的框图。图10是例示图9的波动收发节点的框图。图11是例示图10的通信控制部的工作的流程图。图12是例示第4实施方式的位置推定系统的框图。图13是例示图12的波动发送节点的框图。图14是例示图12的波动接收节点的框图。图15是例示第5实施方式的位置推定系统的框图。图16是例示图15的波动接收节点的框图。图17是例示图12的位置推定系统的工作的时序图。图18是例示图15的位置推定系统的工作的时序图。具体实施方式以下，参照附图来说明实施方式。此外，以后对与已说明的要素相同或类似的要素标注相同或类似的符号，基本上省略重复的说明。例如，在存在多个相同或类似的要素的情况下，有时为了不区分各要素地说明而使用共同的符号，也有时为了区分各要素地说明而除了该共同的符号之外还使用细分序号。(第1实施方式)如图1所例示，第1实施方式的位置推定系统包括4个波动接收节点100-1、100-2、100-3、100-4、波动发送源130和位置推定器140。此外，波动接收节点100的总数也可以为5个以上。波动发送源130能够发送波动。该波动可以如后述那样具有预定的特征以便与其他的波动区分。在以后的说明中，作为波动利用了声波(包括超声波)，但也能够利用电磁波、振动波等其他波动。此外，波动发送源130既可以是具备扬声器的机器人等装置，也可以是动物或人等生物。在波动发送源130为生物的情况下，从该生物发出的声音、叫声或振动相当于波动。波动接收节点100-1、100-2、100-3、100-4接收波动。波动接收节点100-1、100-2、100-3、100-4在检测出所接收到的波动例如具有上述预定的特征时，取得表示接收到该波动的时刻的信息(以后，称为接收时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推定系统，具备：节点群，其包括接收第1波动的第1节点和与该第1节点进行无线通信的第2节点；和推定器，其基于所述第1波动的传播时间来推定从发送了所述第1波动的第1发送源到所述第1节点的距离、该第1发送源的位置或者该第1节点的位置，所述第1节点具备：接收所述第1波动的第1波动接收部；和第1无线通信部，其内置第1计时器，经由与所述第2节点的无线通信使该第1计时器与内置于该第2节点的第2计时器同步，从该第1计时器取得表示接收到所述第1波动的时刻的第1接收时刻信息，将该第1接收时刻信息输出给所述推定器。

【技术特征摘要】
2014.08.29 JP 2014-1760911.一种推定系统，具备：
节点群，其包括接收第1波动的第1节点和与该第1节点进行无线通
信的第2节点；和
推定器，其基于所述第1波动的传播时间来推定从发送了所述第1波
动的第1发送源到所述第1节点的距离、该第1发送源的位置或者该第1
节点的位置，
所述第1节点具备：
接收所述第1波动的第1波动接收部；和
第1无线通信部，其内置第1计时器，经由与所述第2节点的无线通
信使该第1计时器与内置于该第2节点的第2计时器同步，从该第1计时
器取得表示接收到所述第1波动的时刻的第1接收时刻信息，将该第1接
收时刻信息输出给所述推定器。
2.根据权利要求1所述的推定系统，其中，
所述节点群还包括与所述第1节点以及所述第2节点进行无线通信的
第3节点以及第4节点，
所述第1无线通信部经由与所述第2节点、所述第3节点以及所述第
4节点的无线通信使所述第1计时器与内置于该第2节点、该第3节点以
及该第4节点的所述第2计时器、第3计时器以及第4计时器同步，
所述第2节点具备：
接收所述第1波动的第2波动接收部；和
第2无线通信部，其内置所述第2计时器，经由与所述第1节点、所
述第3节点以及所述第4节点的无线通信使该第2计时器与所述第1计时
器、所述第3计时器以及所述第4计时器同步，从该第2计时器取得表示
接收到所述第1波动的时刻的第2接收时刻信息，将该第2接收时刻信息
输出给所述推定器，
所述第3节点具备：
接收所述第1波动的第3波动接收部；和
第3无线通信部，其内置所述第3计时器，经由与所述第1节点、所
述第2节点以及所述第4节点的无线通信使该第3计时器与所述第1计时
器、所述第2计时器以及所述第4计时器同步，从该第3计时器取得表示
接收到所述第1波动的时刻的第3接收时刻信息，将该第3接收时刻信息
输出给所述推定器，
所述第4节点具备：
接收所述第1波动的第4波动接收部；和
第4无线通信部，其内置所述第4计时器，经由与所述第1节点、所
述第2节点以及所述第3节点的无线通信使该第4计时器与所述第1计时
器、所述第2计时器以及所述第3计时器同步，从该第4计时器取得表示
接收到所述第1波动的时刻的第4接收时刻信息，将该第4接收时刻信息
输出给所述推定器，
所述推定器基于所述第1接收时刻信息、所述第2接收时刻信息、所
述第3接收时刻信息以及所述第4接收时刻信息，分别算出参照传播时间
与所述第1波动从该第1发送源到所述第2节点的传播时间之间的传播时
间差、所述参照传播时间与所述第1波动从该第1发送源到所述第3节点
的传播时间之间的传播时间差以及所述参照传播时间与所述第1波动从该
第1发送源到所述第4节点的传播时间之间的传播时间差，基于该传播时
间差来推定所述第1发送源的位置，所述参照传播时间是所述第1波动从
所述第1发送源到所述第1节点的传播时间。
3.根据权利要求1所述的推定系统，其中，
所述第1波动是声波，
所述第1波动接收部具备：
麦克风，其接收所述声波并转换成电信号；和
检测部，其检查所述电信号是否具有预定的特征，当检测出该电信号
具有该预定的特征时，将接收到所希望的声波这一情况通知给所述第1无
线通信部，
所述第1无线通信部在从所述检测部接收到通知时，从所述第1计时
器取得所述第1接收时刻信息。
4.根据权利要求1所述的推定系统，其中，
所述第1波动是声波，
所述第1波动接收部具备：
麦克风，其接收所述声波并转换成电信号；和
转换部，其将所述电信号转换成数字数据，
所述第1无线通信部将所述第1接收时刻信息以及所述数字数据输出
给所述推定器，
所述推定器检查所述数字数据是否具有预定的特征，当检测出该数字
数据具有该预定的特征时，基于与该数字数据对应的所述第1接收时刻信
息，推定从所述第1发送源到所述第1节点的距离、该第1发送源的位置
或该第1节点的位置。
5.根据权利要求1所述的推定系统，其中，
所述第1发送源是所述第2节点，
所述第2节点具备：
发送所述第1波动的第1波动发送部；和
第2无线通信部，其内置所述第2计时器，经由与所述第1节点的无
线通信使该第2计时器与该第1计时器同步，从该第2计时器取得表示发
送了所述第1波动的时刻的发送时刻信息，将该发送时刻信息输出给所述
推定器，
所述推定器通过从所述第1接收时刻信息减去所述发送时刻信息来算
出所述第1波动从所述第2节点到所述第1节点的传播时间，基于该传播
时间来推定从所述第2节点到所述第1节点的距离。
6.根据权利要求5所述的推定系统，其中，
所述第2无线通信部在以无线方式接收到所述第1波动的发送指示时，
向所述第1波动发送部提供该第1波动的发送指示，
所述第1波动发送部在被从所述第2无线通信部提供所述第1波动的

\t发送指示时，发送该第1波动。
7.根据权利要求1所述的推定系统，其中，
所述节点群还包括与所述第1节点以及所述第2节点进行无线通信的
第3节点以及第4节点，
所述第1发送源是所述第4节点，
所述第1无线通信部经由与所述第2节点、所述第3节点以及所述第
4节点的无线通信使所述第1计时器与内置于该第2节点、该第3节点以
及该第4节点的所述第2计时器、第3计时器以及第4计时器同步，
所述第2节点具备：
接收所述第1波动的第2波动接收部；和
第2无线通信部，其内置所述第2计时器，经由与所述第1节点、所
述第3节点以及所述第4节点的无线通信使该第2计时器与所述第1计时
器、所述第3计时器以及所述第4计时器同步，从该第2计时器取得表示
接收到所述第1波动的时刻的第2接收时刻信息，将该第2接收时刻信息
输出给所述推定器，
所述第3节点具备：
接收所述第1波动的第3波动接收部；和
第3无线通信部，其内置所述第3计时器，经由与所述第1节点、所
述第2节点以及所述第4节点的无线通信使该第3计时器与所述第1计时
器、所述第2计时器以及所述第4计时器同步，从该第3计时器取得表示
接收到所述第1波动的时刻的第3接收时刻信息，将该第3接收时刻信息
输出给所述推定器，
所述第4节点具备：
发送所述第1波动的第1波动发送部；和
第4无线通信部，其内置所述第4计时器，经由与所述第1节点、所
述第2节点以及所述第3节点的无线通信使该第4计时器与所述第1计时
器、所述第2计时器以及所述第3计时器同步，从该第4计时器取得表示
发送了所述第1波动的时刻的发送时刻信息，将该发送时刻信息输出给所

\t述推定器，
所述推定器通过分别从所述第1接收时刻信息、所述第2接收时刻信
息以及所述第3接收时刻信息减去所述发送时刻信息来分别算出所述第1
波动从所述第4节点到所述第1节点的传播时间、从所述第4节点到所述
第2节点的传播时间以及从所述第4节点到所述第3节点的传播时间，基
于该传播时间来推定所述第4节点的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本岳文，东坂悠司，土井裕介，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP