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公開番号2025053812
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023162870
出願日2023-09-26
発明の名称通信システム、情報端末及びプログラム
出願人KDDI株式会社
代理人弁理士法人創光国際特許事務所,個人,個人,個人
主分類G01S 3/16 20060101AFI20250331BHJP(測定;試験)
要約【課題】身体に装着されたデバイスの位置を推定する精度を向上させる。
【解決手段】情報端末1は、複数の中継デバイス2が装着された人の骨格を示す骨格データを生成する骨格推定部151と、情報端末1が装着される端末概略位置と、複数の中継デバイス2それぞれが装着される複数のデバイス概略位置と、を示す装着位置データと、骨格データと、に基づいて、情報端末1と複数の中継デバイス2それぞれとの間の複数の電波伝搬モデルを作成するモデル作成部152と、複数の中継デバイス2それぞれから受信した電波の到来方向及び強度を電波伝搬モデルにより補正した補正方向及び補正強度に基づいて、複数の中継デバイス2の推定位置を決定する第2位置推定部155と、を有する。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
情報端末と、人の身体に装着された状態で前記情報端末及び携帯電話網の基地局と通信可能な複数の中継デバイスと、を備え、
前記複数の中継デバイスのそれぞれは、前記中継デバイスの加速度及び角速度の少なくともいずれかの検出データを出力する検出部を有し、
前記情報端末は、
前記複数の中継デバイスそれぞれから前記検出データを受信するデータ受信部と、
前記複数の中継デバイスに対応する複数の前記検出データに基づいて推定した、前記複数の中継デバイスが装着された人の骨格を示す骨格データを生成する骨格推定部と、
前記情報端末が装着される端末概略位置と、前記複数の中継デバイスそれぞれが装着される複数のデバイス概略位置と、を示す装着位置データと、前記骨格データと、に基づいて、前記情報端末と前記複数の中継デバイスそれぞれとの間の複数の電波伝搬モデルを作成するモデル作成部と、
所定の掃引範囲で電波を掃引することにより、前記複数の中継デバイスそれぞれから受信した電波の到来方向及び強度を含む電波状態を測定する電波測定部と、
前記到来方向及び前記強度を前記電波伝搬モデルにより補正した補正方向及び補正強度に基づいて、前記複数の中継デバイスの推定位置を決定する位置推定部と、
を有し、
前記電波測定部は、直前に前記位置推定部が決定した前記推定位置に基づいて決定した前記掃引範囲で電波を掃引する、
通信システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記モデル作成部は、前記骨格データにおける前記端末概略位置から前記端末概略位置に対応する距離だけ離れた位置を前記情報端末の位置である端末位置として推定し、前記骨格データにおける前記デバイス概略位置から前記デバイス概略位置に対応する距離だけ離れた位置を前記中継デバイスの位置であるデバイス位置として推定し、前記端末位置と、前記デバイス位置と、前記端末位置及び前記デバイス位置から所定範囲内における前記骨格データが示す骨格の位置及び向きと、に基づいて、前記電波伝搬モデルを作成する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記モデル作成部は、前記デバイス位置から発せられた電波が前記端末位置まで伝搬する間に前記骨格データに対応する人の身体の一部で反射して生じる反射波、又は前記デバイス位置から発せられた電波が前記端末位置まで伝搬する間に前記骨格データに対応する人の身体の一部の背後に回り込んで生じる回折波の影響が反映された前記電波伝搬モデルを作成する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記モデル作成部は、前記複数の中継デバイスを装着した人が撮影された撮像画像データに写っている人の身体と前記複数の中継デバイスそれぞれの位置との関係を特定した結果にさらに基づいて前記端末位置及び前記デバイス位置を特定する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記モデル作成部は、前記複数の中継デバイスを装着した人が着用している服装を示すデータにさらに基づいて前記電波伝搬モデルを作成する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記モデル作成部は、前記複数の中継デバイスの周囲が撮影された撮像画像データに写っている物体の形状及び位置にさらに基づいて前記電波伝搬モデルを作成する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記骨格推定部は、前記複数の中継デバイスに対応する複数の前記検出データを入力することで前記骨格データを出力する骨格推定モデルに複数の前記検出データを入力することで、前記骨格データを生成する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記骨格推定部は、複数の骨格推定モデル候補から前記複数の中継デバイスの種別又は数に基づいて選択した前記骨格推定モデルを用いて前記骨格データを生成する、
請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記位置推定部は、前記複数の中継デバイスそれぞれの向きをさらに推定し、
前記電波測定部は、前記位置推定部が推定した前記複数の中継デバイスそれぞれの向きにさらに基づいて前記掃引範囲を決定する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項１０】
複数の中継デバイスと通信可能な情報端末であって、
前記複数の中継デバイスそれぞれから前記中継デバイスの加速度及び角速度の少なくともいずれかを示す検出データを受信するデータ受信部と、
前記複数の中継デバイスに対応する複数の前記検出データに基づいて推定した、前記複数の中継デバイスが装着された人の骨格を示す骨格データを生成する骨格推定部と、
前記情報端末が装着される端末概略位置と、前記複数の中継デバイスそれぞれが装着される複数のデバイス概略位置と、を示す装着位置データと、前記骨格データと、に基づいて、前記情報端末と前記複数の中継デバイスそれぞれとの間の複数の電波伝搬モデルを作成するモデル作成部と、
所定の掃引範囲で電波を掃引することにより、前記複数の中継デバイスそれぞれから受信した電波の到来方向及び強度を測定する電波測定部と、
前記到来方向及び前記強度を前記電波伝搬モデルにより補正した補正方向及び補正強度に基づいて、前記複数の中継デバイスの推定位置を決定する位置推定部と、
を有し、
前記電波測定部は、直前に前記位置推定部が決定した前記推定位置に基づいて決定した前記掃引範囲で電波を掃引する、
情報端末。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、情報端末及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）により三点測量により推定した人間の位置を、慣性センサにより推定した位置の情報を用いて補正する技術が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
A. Poulose, O. S. Eyobu and D. S. Han, "A Combined PDR and Wi-Fi Trilateration Algorithm for Indoor Localization," 2019 International Conference on Artificial Intelligence in Information and Communication
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話網の基地局から送信された電波を、身体に装着された複数の中継デバイスが情報端末にミリ波帯以上の高周波帯域の電波により中継することにより、基地局と情報端末との間で高速データ通信を実現させることが検討されている。人の動作により情報端末と中継デバイスが移動する環境下で情報端末と中継デバイスとの間で良好な通信状態を維持するためには、情報端末が中継デバイスの位置を高精度で推定し、推定した位置に対応する方向の電波を受信する必要がある。
【０００５】
しかしながら、中継デバイスが身体に装着している場合、人の動きによって情報端末と中継デバイスとの間での電波の伝搬状態が変化してしまい、中継デバイスが送信する電波に基づく中継デバイスの位置の検出精度が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、身体に装着されたデバイスの位置を推定する精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様の通信システムは、情報端末と、人の身体に装着された状態で前記情報端末及び携帯電話網の基地局と通信可能な複数の中継デバイスと、を備える。前記複数の中継デバイスのそれぞれは、前記中継デバイスの加速度及び角速度の少なくともいずれかの検出データを出力する検出部を有する。前記情報端末は、前記複数の中継デバイスそれぞれから前記検出データを受信するデータ受信部と、前記複数の中継デバイスに対応する複数の前記検出データに基づいて推定した、前記複数の中継デバイスが装着された人の骨格を示す骨格データを生成する骨格推定部と、前記情報端末が装着される端末概略位置と、前記複数の中継デバイスそれぞれが装着される複数のデバイス概略位置と、を示す装着位置データと、前記骨格データと、に基づいて、前記情報端末と前記複数の中継デバイスそれぞれとの間の複数の電波伝搬モデルを作成するモデル作成部と、所定の掃引範囲で電波を掃引することにより、前記複数の中継デバイスそれぞれから受信した電波の到来方向及び強度を含む電波状態を測定する電波測定部と、前記到来方向及び前記強度を前記電波伝搬モデルにより補正した補正方向及び補正強度に基づいて、前記複数の中継デバイスの推定位置を決定する位置推定部と、を有し、前記電波測定部は、直前に前記位置推定部が決定した前記推定位置に基づいて決定した前記掃引範囲で電波を掃引する。
【０００８】
前記モデル作成部は、前記骨格データにおける前記端末概略位置から前記端末概略位置に対応する距離だけ離れた位置を前記情報端末の位置である端末位置として推定し、前記骨格データにおける前記デバイス概略位置から前記デバイス概略位置に対応する距離だけ離れた位置を前記中継デバイスの位置であるデバイス位置として推定し、前記端末位置と、前記デバイス位置と、前記端末位置及び前記デバイス位置から所定範囲内における前記骨格データが示す骨格の位置及び向きと、に基づいて、前記電波伝搬モデルを作成してもよい。
【０００９】
前記モデル作成部は、前記デバイス位置から発せられた電波が前記端末位置まで伝搬する間に前記骨格データに対応する人の身体の一部で反射して生じる反射波、又は前記デバイス位置から発せられた電波が前記端末位置まで伝搬する間に前記骨格データに対応する人の身体の一部の背後に回り込んで生じる回折波の影響が反映された前記電波伝搬モデルを作成してもよい。
【００１０】
前記モデル作成部は、前記複数の中継デバイスを装着した人が撮影された撮像画像データに写っている人の身体と前記複数の中継デバイスそれぞれの位置との関係を特定した結果にさらに基づいて前記端末位置及び前記デバイス位置を特定してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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