JP2001183455A - 非接触型位置測定方法および非接触型位置測定システム - Google Patents
非接触型位置測定方法および非接触型位置測定システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＤタグを利用した位置検出システムにおい
て、アンチコリジョン技術を積極的に活用し、どの場所
でも安定して高精度な位置測定、さらに移動体の向きや
移動方向の測定を可能とする。 【解決手段】 移動体１３に取り付けたＩＤリーダ１４
から、移動体の移動範囲に所定の間隔で配置したＩＤタ
グ１１に電磁誘導方式により電力を供給し、各ＩＤタグ
からそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、ＩＤタグか
ら送信されたＩＤデータをＩＤリーダが受信し、ＩＤデ
ータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に
移動体の位置を測定する非接触型位置測定方法におい
て、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも１つのＩＤタ
グが存在するように各ＩＤタグの間隔を設定し、ＩＤリ
ーダは一度に複数のＩＤタグと交信可能とし、受信した
１以上のＩＤデータから移動体の位置を測定することを
特徴とする。
て、アンチコリジョン技術を積極的に活用し、どの場所
でも安定して高精度な位置測定、さらに移動体の向きや
移動方向の測定を可能とする。 【解決手段】 移動体１３に取り付けたＩＤリーダ１４
から、移動体の移動範囲に所定の間隔で配置したＩＤタ
グ１１に電磁誘導方式により電力を供給し、各ＩＤタグ
からそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、ＩＤタグか
ら送信されたＩＤデータをＩＤリーダが受信し、ＩＤデ
ータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に
移動体の位置を測定する非接触型位置測定方法におい
て、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも１つのＩＤタ
グが存在するように各ＩＤタグの間隔を設定し、ＩＤリ
ーダは一度に複数のＩＤタグと交信可能とし、受信した
１以上のＩＤデータから移動体の位置を測定することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋内または屋外に
おいて移動体の位置や方向を測定する非接触型位置測定
方法および非接触型位置測定システムに関する。特に、
測定範囲の増減を容易にし、低コストでシステムを構築
することができる非接触型位置測定方法および非接触型
位置測定システムに関する。
おいて移動体の位置や方向を測定する非接触型位置測定
方法および非接触型位置測定システムに関する。特に、
測定範囲の増減を容易にし、低コストでシステムを構築
することができる非接触型位置測定方法および非接触型
位置測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】人物などの移動体の位置をリアルタイム
で測定する従来の方法として、限定された狭い領域では
磁気センサを用いる方法があり、屋外などの広い範囲で
はＰＨＳ（Personal Handy-phone System)やＧＰＳ (Gl
obal Positioning System)を用いる方法がある。
で測定する従来の方法として、限定された狭い領域では
磁気センサを用いる方法があり、屋外などの広い範囲で
はＰＨＳ（Personal Handy-phone System)やＧＰＳ (Gl
obal Positioning System)を用いる方法がある。
【０００３】しかし、磁気センサは、非常に高精度で位
置を測定することができるが、磁気が乱されない環境を
必要とし、比較的狭い範囲でしか測定することができな
い問題がある。一方、ＰＨＳは広い範囲で位置を測定す
ることができるが、測定精度が低い問題がある。また、
ＧＰＳも広い範囲で位置を測定することができるが、衛
星からの電波を受信できる屋外などに限られ、かつ測定
精度を上げるためには装置が大型化する問題がある。
置を測定することができるが、磁気が乱されない環境を
必要とし、比較的狭い範囲でしか測定することができな
い問題がある。一方、ＰＨＳは広い範囲で位置を測定す
ることができるが、測定精度が低い問題がある。また、
ＧＰＳも広い範囲で位置を測定することができるが、衛
星からの電波を受信できる屋外などに限られ、かつ測定
精度を上げるためには装置が大型化する問題がある。
【０００４】このような従来の位置検出方法に対して、
ＩＤタグを利用した位置検出システムが公開されている
（参考文献：特開平７−５５９２７号公報）。これは、
移動体の移動場所に多数のＩＤタグを設置し、移動体に
ＩＤリーダを取り付け、ＩＤリーダから電磁誘導方式に
よりＩＤタグに電力を供給してＩＤデータ（位置情報）
を送信させ、それをＩＤリーダが読み取り、ＩＤデータ
と空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に移動
体の位置を検出するシステムである。
ＩＤタグを利用した位置検出システムが公開されている
（参考文献：特開平７−５５９２７号公報）。これは、
移動体の移動場所に多数のＩＤタグを設置し、移動体に
ＩＤリーダを取り付け、ＩＤリーダから電磁誘導方式に
よりＩＤタグに電力を供給してＩＤデータ（位置情報）
を送信させ、それをＩＤリーダが読み取り、ＩＤデータ
と空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に移動
体の位置を検出するシステムである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に示された位
置検出システムは、ＩＤタグ上を移動体が通過したとき
に、その位置を通過したことを認識するものである。す
なわち、移動体の現在位置は直前に通過したＩＤタグと
隣接するＩＤタグとの間として検出され、その位置精度
はＩＤタグの設置間隔に応じたものとなる。したがっ
て、原理的にはＩＤタグの設置密度を上げれば、位置検
出の解像度を向上させることが可能である。
置検出システムは、ＩＤタグ上を移動体が通過したとき
に、その位置を通過したことを認識するものである。す
なわち、移動体の現在位置は直前に通過したＩＤタグと
隣接するＩＤタグとの間として検出され、その位置精度
はＩＤタグの設置間隔に応じたものとなる。したがっ
て、原理的にはＩＤタグの設置密度を上げれば、位置検
出の解像度を向上させることが可能である。
【０００６】しかし、ＩＤタグの設置密度を上げたりＩ
Ｄリーダのアンテナを大きくして検出範囲を広げると、
隣接するＩＤタグからの送信電波の干渉によりＩＤデー
タの読み取りができなくなる問題がある。そのため、従
来のＩＤタグを利用した位置検出システムでは、例えば
歩行者が２〜３歩歩くうちにいずれかのＩＤタグ上を通
過して位置を特定できればよいというように、ＩＤタグ
の間隔が十分にあり、ＩＤリーダとＩＤタグが１対１で
交信することを前提としたものになっている。
Ｄリーダのアンテナを大きくして検出範囲を広げると、
隣接するＩＤタグからの送信電波の干渉によりＩＤデー
タの読み取りができなくなる問題がある。そのため、従
来のＩＤタグを利用した位置検出システムでは、例えば
歩行者が２〜３歩歩くうちにいずれかのＩＤタグ上を通
過して位置を特定できればよいというように、ＩＤタグ
の間隔が十分にあり、ＩＤリーダとＩＤタグが１対１で
交信することを前提としたものになっている。
【０００７】一方、非接触ＩＣカードシステムでは、複
数のＩＣカードと通信を行うためにアンチコリジョン技
術が用いられている。これは、例えば各ＩＣカードに論
理番号を付与し、各番号を指定して各ＩＣカードと順番
に通信を行うものである。しかし、ＩＤタグを利用した
位置検出システムにおいて、アンチコリジョン技術を用
いて複数のＩＤタグからＩＤデータを取得し、移動体の
位置検出やその精度向上に利用する方法は考えられてい
ない。
数のＩＣカードと通信を行うためにアンチコリジョン技
術が用いられている。これは、例えば各ＩＣカードに論
理番号を付与し、各番号を指定して各ＩＣカードと順番
に通信を行うものである。しかし、ＩＤタグを利用した
位置検出システムにおいて、アンチコリジョン技術を用
いて複数のＩＤタグからＩＤデータを取得し、移動体の
位置検出やその精度向上に利用する方法は考えられてい
ない。
【０００８】本発明は、ＩＤタグを利用した位置検出シ
ステムにおいて、アンチコリジョン技術を積極的に活用
し、どの場所でも安定して高精度な位置測定、さらに移
動体の向きや移動方向の測定を可能とする非接触型位置
測定方法および非接触型位置測定システムを提供するこ
とを目的とする。
ステムにおいて、アンチコリジョン技術を積極的に活用
し、どの場所でも安定して高精度な位置測定、さらに移
動体の向きや移動方向の測定を可能とする非接触型位置
測定方法および非接触型位置測定システムを提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体に取り
付けたＩＤリーダから、移動体の移動範囲に所定の間隔
で配置したＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給
し、各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信さ
せ、ＩＤタグから送信されたＩＤデータをＩＤリーダが
受信し、ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピング
テーブルを基に移動体の位置を測定する非接触型位置測
定方法において、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも
１つのＩＤタグが存在するように各ＩＤタグの間隔を設
定し、ＩＤリーダは一度に複数のＩＤタグと交信可能と
し、受信した１以上のＩＤデータから移動体の位置を測
定することを特徴とする。
付けたＩＤリーダから、移動体の移動範囲に所定の間隔
で配置したＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給
し、各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信さ
せ、ＩＤタグから送信されたＩＤデータをＩＤリーダが
受信し、ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピング
テーブルを基に移動体の位置を測定する非接触型位置測
定方法において、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも
１つのＩＤタグが存在するように各ＩＤタグの間隔を設
定し、ＩＤリーダは一度に複数のＩＤタグと交信可能と
し、受信した１以上のＩＤデータから移動体の位置を測
定することを特徴とする。
【００１０】また、本発明は、移動体の移動範囲に所定
の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受
け、それぞれ固有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、
ＩＤタグに電力を供給し、ＩＤタグから送信されたＩＤ
データを受信するＩＤリーダと、ＩＤリーダに接続さ
れ、ＩＤリーダが受信したＩＤデータと空間位置を対応
付けるマッピングテーブルを基に移動体の位置を測定す
る処理装置と を備えた非接触型位置測定システムにお
いて、ＩＤタグは、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくと
も１つのＩＤタグが存在するように配置され、ＩＤリー
ダの交信範囲内に存在する各ＩＤタグがそれぞれＩＤリ
ーダと交信する手段を備え、ＩＤリーダは、交信範囲内
の複数のＩＤタグと交信し、それぞれのＩＤデータを受
信する手段を備え、処理装置は、ＩＤリーダが受信した
１以上のＩＤデータから移動体の位置を測定する手段を
備えたことを特徴とする。
の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受
け、それぞれ固有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、
ＩＤタグに電力を供給し、ＩＤタグから送信されたＩＤ
データを受信するＩＤリーダと、ＩＤリーダに接続さ
れ、ＩＤリーダが受信したＩＤデータと空間位置を対応
付けるマッピングテーブルを基に移動体の位置を測定す
る処理装置と を備えた非接触型位置測定システムにお
いて、ＩＤタグは、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくと
も１つのＩＤタグが存在するように配置され、ＩＤリー
ダの交信範囲内に存在する各ＩＤタグがそれぞれＩＤリ
ーダと交信する手段を備え、ＩＤリーダは、交信範囲内
の複数のＩＤタグと交信し、それぞれのＩＤデータを受
信する手段を備え、処理装置は、ＩＤリーダが受信した
１以上のＩＤデータから移動体の位置を測定する手段を
備えたことを特徴とする。
【００１１】これにより、移動体のＩＤリーダは確実に
少なくとも１つのＩＤタグからＩＤデータを取得し、位
置を測定することができる。さらに、複数のＩＤタグか
らＩＤデータを取得することにより、ＩＤタグの間隔以
上の精度で位置を測定することができる。
少なくとも１つのＩＤタグからＩＤデータを取得し、位
置を測定することができる。さらに、複数のＩＤタグか
らＩＤデータを取得することにより、ＩＤタグの間隔以
上の精度で位置を測定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の非接触型位置測
定システムの基本構成を示す。ここでは、移動体を人物
とし、人物の二次元位置をリアルタイムで測定するシス
テムを想定する。
定システムの基本構成を示す。ここでは、移動体を人物
とし、人物の二次元位置をリアルタイムで測定するシス
テムを想定する。
【００１３】図において、床には、複数のＩＤタグ１１
を埋め込んだタイルカーペット１２を敷き詰める。この
タイルカーペット１２の上を移動する人物１３の靴底に
は、ＩＤタグ１１との通信を行うアンテナを含むＩＤリ
ーダ１４を取り付ける。ＩＤリーダ１４のアンテナに受
信されたＩＤデータは、人物１３が携帯するコンピュー
タ１５に転送され、実空間における位置情報に変換され
る。
を埋め込んだタイルカーペット１２を敷き詰める。この
タイルカーペット１２の上を移動する人物１３の靴底に
は、ＩＤタグ１１との通信を行うアンテナを含むＩＤリ
ーダ１４を取り付ける。ＩＤリーダ１４のアンテナに受
信されたＩＤデータは、人物１３が携帯するコンピュー
タ１５に転送され、実空間における位置情報に変換され
る。
【００１４】なお、ＩＤリーダ１４を駆動する電源は、
ＩＤリーダ１４がバッテリィを有するか、コンピュータ
１５または専用のバッテリィパックから有線で供給する
ようにしてもよい。また、ＩＤリーダ１４がバッテリィ
を有して自律動作する場合には、ＩＤリーダ１４とコン
ピュータ１５との間を無線で接続するようにしてもよ
い。この場合のコンピュータ１５は、人物１３が携帯せ
ずに所定の場所に配置するようにしてもよい。
ＩＤリーダ１４がバッテリィを有するか、コンピュータ
１５または専用のバッテリィパックから有線で供給する
ようにしてもよい。また、ＩＤリーダ１４がバッテリィ
を有して自律動作する場合には、ＩＤリーダ１４とコン
ピュータ１５との間を無線で接続するようにしてもよ
い。この場合のコンピュータ１５は、人物１３が携帯せ
ずに所定の場所に配置するようにしてもよい。
【００１５】図２は、ＩＤタグ１１とＩＤリーダ１４の
概略構成を示す。図において、ＩＤリーダ１４は、変調
回路２１、復調回路２２、アンテナ２３、通信制御回路
２４を備える。電源部は省略している。変調回路２１か
ら出力された信号（電力供給信号およびＩＤ要求信号）
はアンテナ２３から送信され、アンテナ２３に受信した
信号（ＩＤデータ）は復調回路２２で復調される。通信
制御回路２４は、変調回路２１および復調回路２２の送
受信制御と、外部のコンピュータとの通信処理を行う。
概略構成を示す。図において、ＩＤリーダ１４は、変調
回路２１、復調回路２２、アンテナ２３、通信制御回路
２４を備える。電源部は省略している。変調回路２１か
ら出力された信号（電力供給信号およびＩＤ要求信号）
はアンテナ２３から送信され、アンテナ２３に受信した
信号（ＩＤデータ）は復調回路２２で復調される。通信
制御回路２４は、変調回路２１および復調回路２２の送
受信制御と、外部のコンピュータとの通信処理を行う。
【００１６】ＩＤタグ１１は、アンテナ３１、電源回路
３２、変調回路３３、復調回路３４、制御回路３５を備
える。電源回路３２は、アンテナ３１に受信した電力供
給信号を直流電力に変換して各部に供給する。アンテナ
３１に受信したＩＤ要求信号は復調回路３４で復調さ
れ、制御回路３５に通知される。制御回路３５は、ＩＤ
タグに予め割り当てられた固有のＩＤデータを変調回路
３３に出力する。変調回路３３で変調されたＩＤデータ
はアンテナ３１から送信される。
３２、変調回路３３、復調回路３４、制御回路３５を備
える。電源回路３２は、アンテナ３１に受信した電力供
給信号を直流電力に変換して各部に供給する。アンテナ
３１に受信したＩＤ要求信号は復調回路３４で復調さ
れ、制御回路３５に通知される。制御回路３５は、ＩＤ
タグに予め割り当てられた固有のＩＤデータを変調回路
３３に出力する。変調回路３３で変調されたＩＤデータ
はアンテナ３１から送信される。
【００１７】このように、ＩＤタグ１１は電源をもた
ず、ＩＤリーダ１４から電磁誘導方式により供給される
電力により動作し、それぞれ固有のＩＤデータを応答す
る構成になっている。ＩＤリーダ１４が受信したＩＤデ
ータは、図３に示すようにコンピュータ１５に転送さ
れ、ＩＤデータと実空間との関係を示すマッピングテー
ブルとの照合により、人物１３の二次元位置（座標）が
測定される。以上は、ＩＤタグを利用した位置検出シス
テムの基本的な構成および動作である。
ず、ＩＤリーダ１４から電磁誘導方式により供給される
電力により動作し、それぞれ固有のＩＤデータを応答す
る構成になっている。ＩＤリーダ１４が受信したＩＤデ
ータは、図３に示すようにコンピュータ１５に転送さ
れ、ＩＤデータと実空間との関係を示すマッピングテー
ブルとの照合により、人物１３の二次元位置（座標）が
測定される。以上は、ＩＤタグを利用した位置検出シス
テムの基本的な構成および動作である。
【００１８】（本発明の第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態は、１つのＩＤリーダが複数のＩＤタグから
一度に複数のＩＤデータを取得し、位置測定に利用する
ことを特徴とする。
の実施形態は、１つのＩＤリーダが複数のＩＤタグから
一度に複数のＩＤデータを取得し、位置測定に利用する
ことを特徴とする。
【００１９】図４は、ＩＤタグとＩＤリーダの交信範囲
の関係を示す。図４(a) は従来例であり、図４(b) は本
発明によるものである。ここでは、簡単のためにＩＤタ
グの交信範囲４１を点で表す。従来のＩＤタグの間隔
は、ＩＤリーダの交信範囲４２に比べて十分に広く、Ｉ
Ｄリーダは高々１つのＩＤタグとの交信によりＩＤデー
タを取得するようになっている。すなわち、ＩＤリーダ
は２つ以上のＩＤタグと交信することはなく、またＩＤ
リーダはＩＤタグと交信できない場合もある。
の関係を示す。図４(a) は従来例であり、図４(b) は本
発明によるものである。ここでは、簡単のためにＩＤタ
グの交信範囲４１を点で表す。従来のＩＤタグの間隔
は、ＩＤリーダの交信範囲４２に比べて十分に広く、Ｉ
Ｄリーダは高々１つのＩＤタグとの交信によりＩＤデー
タを取得するようになっている。すなわち、ＩＤリーダ
は２つ以上のＩＤタグと交信することはなく、またＩＤ
リーダはＩＤタグと交信できない場合もある。
【００２０】一方、本発明では、ＩＤリーダの交信範囲
４２に少なくとも１つのＩＤタグの交信範囲４１が含ま
れるように配置し、アンチコリジョン技術を利用して一
度に複数のＩＤデータを読み取るようにする。例えば、
図４(b) に示すように、ＩＤリーダの交信範囲４２を直
径ａの円形とした場合に、ＩＤタグをその内接正方形の
間隔（ａ／√2 ）以下で規則的に並べることにより、Ｉ
Ｄリーダの位置に関わらず最低１つのＩＤタグからＩＤ
データを読み取ることができる。さらに、ＩＤリーダの
位置に応じて複数のＩＤデータを読み取ることができ
る。
４２に少なくとも１つのＩＤタグの交信範囲４１が含ま
れるように配置し、アンチコリジョン技術を利用して一
度に複数のＩＤデータを読み取るようにする。例えば、
図４(b) に示すように、ＩＤリーダの交信範囲４２を直
径ａの円形とした場合に、ＩＤタグをその内接正方形の
間隔（ａ／√2 ）以下で規則的に並べることにより、Ｉ
Ｄリーダの位置に関わらず最低１つのＩＤタグからＩＤ
データを読み取ることができる。さらに、ＩＤリーダの
位置に応じて複数のＩＤデータを読み取ることができ
る。
【００２１】この各ＩＤデータをコンピュータに伝送
し、それぞれ座標変換する。このとき、読み取り可能な
複数のＩＤデータの数をＮ、各変換座標を（ｘ1 ，
ｙ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ）、・・・、（ｘN ，ｙN ）とす
ると、ＩＤリーダ（人物）の座標値は、 （（ｘ1＋ｘ2＋・・・＋ｘN)／Ｎ，（ｙ1＋ｙ2＋・・・
＋ｙN)／Ｎ） と表すことができる。すなわち、図５に示すように、Ｉ
Ｄリーダが４つのＩＤデータを取得した場合には４つの
ＩＤタグの中間地点５１を測定位置とし、ＩＤリーダが
３つのＩＤデータを取得した場合には３つのＩＤタグの
中間地点５２を測定位置とし、２つのＩＤデータを取得
した場合には２つのＩＤタグの中間地点５３を測定位置
とし、１つのＩＤデータを取得した場合にはそのＩＤタ
グの地点５４を測定位置する。
し、それぞれ座標変換する。このとき、読み取り可能な
複数のＩＤデータの数をＮ、各変換座標を（ｘ1 ，
ｙ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ）、・・・、（ｘN ，ｙN ）とす
ると、ＩＤリーダ（人物）の座標値は、 （（ｘ1＋ｘ2＋・・・＋ｘN)／Ｎ，（ｙ1＋ｙ2＋・・・
＋ｙN)／Ｎ） と表すことができる。すなわち、図５に示すように、Ｉ
Ｄリーダが４つのＩＤデータを取得した場合には４つの
ＩＤタグの中間地点５１を測定位置とし、ＩＤリーダが
３つのＩＤデータを取得した場合には３つのＩＤタグの
中間地点５２を測定位置とし、２つのＩＤデータを取得
した場合には２つのＩＤタグの中間地点５３を測定位置
とし、１つのＩＤデータを取得した場合にはそのＩＤタ
グの地点５４を測定位置する。
【００２２】このように、本発明では、最低１つのＩＤ
タグからＩＤデータを取得して確実に位置を測定できる
だけでなく、複数のＩＤタグからＩＤデータを取得する
ことにより、ＩＤタグの間隔以上の精度で位置を測定す
ることができる。ただし、実際にはＩＤタグの交信範囲
４１は点ではなく所定の範囲を有するので、その分の精
度誤差は避けられないが、複数のＩＤデータを取得する
ことによりＩＤタグの交信範囲４１に伴う精度誤差を最
小限に抑えることができる。
タグからＩＤデータを取得して確実に位置を測定できる
だけでなく、複数のＩＤタグからＩＤデータを取得する
ことにより、ＩＤタグの間隔以上の精度で位置を測定す
ることができる。ただし、実際にはＩＤタグの交信範囲
４１は点ではなく所定の範囲を有するので、その分の精
度誤差は避けられないが、複数のＩＤデータを取得する
ことによりＩＤタグの交信範囲４１に伴う精度誤差を最
小限に抑えることができる。
【００２３】なお、ＩＤタグの配置は規則的なものであ
れば正方形に限らず、正三角形など他の形状に並べても
よい。例えば、上記の例でＩＤタグを正三角形に並べる
場合には、その間隔を（√3／２)ａ以下とすればよい。
さらに、ＩＤタグの間隔は全体が均等である必要はな
く、疎密があってもよい。例えば、位置精度を高くとり
たい場所ではＩＤタグの間隔を密にするような配置をし
てもよい。
れば正方形に限らず、正三角形など他の形状に並べても
よい。例えば、上記の例でＩＤタグを正三角形に並べる
場合には、その間隔を（√3／２)ａ以下とすればよい。
さらに、ＩＤタグの間隔は全体が均等である必要はな
く、疎密があってもよい。例えば、位置精度を高くとり
たい場所ではＩＤタグの間隔を密にするような配置をし
てもよい。
【００２４】また、ＩＤリーダの交信範囲はアンテナ形
状や指向性に依存するが、円形に限らない。ＩＤタグの
間隔を決める際には、例えばＩＤリーダの交信範囲を楕
円形とするとその短径を直径とする円を交信範囲として
扱い、方形とした場合には内接円を交信範囲として扱え
ばよい。また、ＩＤリーダのアンテナは、例えば靴底に
円形のループアンテナを取り付けることにより、交信範
囲がループアンテナの大きさに応じた円形に設定される
が、交信電波に例えばマイロク波を用い、人物の腰回り
にアンテナを取り付けることにより、アンテナの大きさ
以上の交信範囲を確保することができる。
状や指向性に依存するが、円形に限らない。ＩＤタグの
間隔を決める際には、例えばＩＤリーダの交信範囲を楕
円形とするとその短径を直径とする円を交信範囲として
扱い、方形とした場合には内接円を交信範囲として扱え
ばよい。また、ＩＤリーダのアンテナは、例えば靴底に
円形のループアンテナを取り付けることにより、交信範
囲がループアンテナの大きさに応じた円形に設定される
が、交信電波に例えばマイロク波を用い、人物の腰回り
にアンテナを取り付けることにより、アンテナの大きさ
以上の交信範囲を確保することができる。
【００２５】（本発明の第２の実施形態）本発明の第２
の実施形態は、移動体の基準となる向きに対して所定の
位置関係で、移動体に複数のＩＤリーダを取り付け、各
ＩＤリーダがそれぞれＩＤタグからＩＤデータを取得
し、移動体の位置およびその向きの測定に利用すること
を特徴とする。なお、各ＩＤリーダは、複数のＩＤタグ
から一度に複数のＩＤデータを取得できるものとし、各
ＩＤタグも第１の実施形態に示した間隔で配置されるも
のとする。また、ＩＤリーダを構成する変調回路、復調
回路、通信制御回路などを１つにし、アンテナを複数配
置し、各アンテナを時分割で駆動してそれぞれＩＤデー
タを取得する構成としてもよい。
の実施形態は、移動体の基準となる向きに対して所定の
位置関係で、移動体に複数のＩＤリーダを取り付け、各
ＩＤリーダがそれぞれＩＤタグからＩＤデータを取得
し、移動体の位置およびその向きの測定に利用すること
を特徴とする。なお、各ＩＤリーダは、複数のＩＤタグ
から一度に複数のＩＤデータを取得できるものとし、各
ＩＤタグも第１の実施形態に示した間隔で配置されるも
のとする。また、ＩＤリーダを構成する変調回路、復調
回路、通信制御回路などを１つにし、アンテナを複数配
置し、各アンテナを時分割で駆動してそれぞれＩＤデー
タを取得する構成としてもよい。
【００２６】図６は、移動体の向きを測定する構成およ
び手順を示す。図において、カート６１の進行方向に対
して左右対称位置にＩＤリーダ６２−１，６２−２を取
り付け、左右独立にＩＤデータを取得する。右側のＩＤ
リーダ６２−１の位置と左側のＩＤリーダ６２−２の位
置は、第１の実施形態と同様にそれぞれ測定される。こ
こで、右側のＩＤリーダの位置６３−１から、左側のＩ
Ｄリーダの位置６３−２へ向けたベクトルを方向計算用
ベクトル６６とする。このとき、カート６１の正面は方
向計算ベクトル６６を紙面上方から見て時計回りに90度
回転させた方向ベクトル６７の方向として測定される。
これは、左右の足を開いて立ち止まったときの人物の向
きを測定する場合などにも適用できる。
び手順を示す。図において、カート６１の進行方向に対
して左右対称位置にＩＤリーダ６２−１，６２−２を取
り付け、左右独立にＩＤデータを取得する。右側のＩＤ
リーダ６２−１の位置と左側のＩＤリーダ６２−２の位
置は、第１の実施形態と同様にそれぞれ測定される。こ
こで、右側のＩＤリーダの位置６３−１から、左側のＩ
Ｄリーダの位置６３−２へ向けたベクトルを方向計算用
ベクトル６６とする。このとき、カート６１の正面は方
向計算ベクトル６６を紙面上方から見て時計回りに90度
回転させた方向ベクトル６７の方向として測定される。
これは、左右の足を開いて立ち止まったときの人物の向
きを測定する場合などにも適用できる。
【００２７】また、カート６１の４隅にＩＤリーダ６２
−１〜６２−４を取り付け、それぞれの位置６３−１〜
６３−４を測定することにより、カート６１の向きに対
応した方向ベクトル６８−１，６８−２を得ることがで
きる。通常は、この方向ベクトルの一方をカート６１の
向きとすれはよい。これは、人物の足の爪先と踵にそれ
ぞれＩＤリーダ（アンテナ）を取り付け、人物の向きを
測定する場合などにも適用できる。さらに方向精度を上
げるには、方向ベクトル６７，６８−１，６８−２を合
成したベクトルを用いてもよい。なお、カート６１の位
置は、各ＩＤリーダの位置６３−１〜６３−４の中間点
として測定することができる。
−１〜６２−４を取り付け、それぞれの位置６３−１〜
６３−４を測定することにより、カート６１の向きに対
応した方向ベクトル６８−１，６８−２を得ることがで
きる。通常は、この方向ベクトルの一方をカート６１の
向きとすれはよい。これは、人物の足の爪先と踵にそれ
ぞれＩＤリーダ（アンテナ）を取り付け、人物の向きを
測定する場合などにも適用できる。さらに方向精度を上
げるには、方向ベクトル６７，６８−１，６８−２を合
成したベクトルを用いてもよい。なお、カート６１の位
置は、各ＩＤリーダの位置６３−１〜６３−４の中間点
として測定することができる。
【００２８】（本発明の第３の実施形態）本発明の第３
の実施形態は、ＩＤリーダに受信するＩＤデータまたは
それから得られる位置情報を時系列で蓄積し、その時系
列データから移動体の移動軌跡および移動方向を割り出
すことを特徴とする。なお、ＩＤリーダは、複数のＩＤ
タグから一度に複数のＩＤデータを取得できるものと
し、ＩＤタグも第１の実施形態に示した間隔で配置され
るものとする。
の実施形態は、ＩＤリーダに受信するＩＤデータまたは
それから得られる位置情報を時系列で蓄積し、その時系
列データから移動体の移動軌跡および移動方向を割り出
すことを特徴とする。なお、ＩＤリーダは、複数のＩＤ
タグから一度に複数のＩＤデータを取得できるものと
し、ＩＤタグも第１の実施形態に示した間隔で配置され
るものとする。
【００２９】図７は、移動体の移動方向を割り出す手順
を示す。図において、移動体の位置７１，７２，７３，
７４が受信したＩＤデータに応じて順次測定されると、
それを結ぶ線が移動軌跡として認識される。移動体の移
動方向はこの移動軌跡の延長線上にあると見なすことが
できる。また、第２の実施形態のように、複数のＩＤリ
ーダで測定される位置情報と向きの情報を時系列で蓄積
し、同様の処理を行うことにより、さらに正確な移動方
向を測定することができる。
を示す。図において、移動体の位置７１，７２，７３，
７４が受信したＩＤデータに応じて順次測定されると、
それを結ぶ線が移動軌跡として認識される。移動体の移
動方向はこの移動軌跡の延長線上にあると見なすことが
できる。また、第２の実施形態のように、複数のＩＤリ
ーダで測定される位置情報と向きの情報を時系列で蓄積
し、同様の処理を行うことにより、さらに正確な移動方
向を測定することができる。
【００３０】（本発明の第４の実施形態）本発明の第４
の実施形態は、複数の移動体が同時に位置および方向の
測定を行うことを特徴とする。なお、個々の移動体のＩ
Ｄリーダは、複数のＩＤタグから一度に複数のＩＤデー
タを取得できるものとし、ＩＤタグも第１の実施形態に
示した間隔で配置されるものとする。
の実施形態は、複数の移動体が同時に位置および方向の
測定を行うことを特徴とする。なお、個々の移動体のＩ
Ｄリーダは、複数のＩＤタグから一度に複数のＩＤデー
タを取得できるものとし、ＩＤタグも第１の実施形態に
示した間隔で配置されるものとする。
【００３１】図８は、複数の移動体の位置を測定するシ
ステム例を示す。ここでは、移動体を人物とし、各人物
の二次元位置をリアルタイムで測定するシステムを想定
する。
ステム例を示す。ここでは、移動体を人物とし、各人物
の二次元位置をリアルタイムで測定するシステムを想定
する。
【００３２】図において、各人物１３−１〜１３−３が
携帯するコンピュータ１５−１〜１５−３は、それぞれ
の靴底に取り付けたＩＤリーダ１４−１〜１４−３が受
信したＩＤデータまたはそのＩＤデータから得られた位
置情報を、各人物を識別する情報（識別ＩＤ）とともに
外部処理装置１６に転送する。外部処理装置１６は、各
人物１３−１〜１３−３のコンピュータ１５−１〜１５
−３から転送された情報をそれぞれ個別に処理し、各人
物の位置をそれぞれ個別に測定する。
携帯するコンピュータ１５−１〜１５−３は、それぞれ
の靴底に取り付けたＩＤリーダ１４−１〜１４−３が受
信したＩＤデータまたはそのＩＤデータから得られた位
置情報を、各人物を識別する情報（識別ＩＤ）とともに
外部処理装置１６に転送する。外部処理装置１６は、各
人物１３−１〜１３−３のコンピュータ１５−１〜１５
−３から転送された情報をそれぞれ個別に処理し、各人
物の位置をそれぞれ個別に測定する。
【００３３】なお、各コンピュータがＩＤデータをその
まま外部処理装置１６に転送する場合には、中継器とし
ての機能のみとなる。また、各ＩＤリーダは、受信した
ＩＤデータと識別ＩＤを外部処理装置１６に直接転送し
てもよい。この場合には、外部処理装置１６が、マッピ
ングテーブルを基にそれぞれ個別に各人物の位置を測定
することになる。
まま外部処理装置１６に転送する場合には、中継器とし
ての機能のみとなる。また、各ＩＤリーダは、受信した
ＩＤデータと識別ＩＤを外部処理装置１６に直接転送し
てもよい。この場合には、外部処理装置１６が、マッピ
ングテーブルを基にそれぞれ個別に各人物の位置を測定
することになる。
【００３４】（本発明の第５の実施形態）本発明の第５
の実施形態は、以上示した各実施形態により測定される
移動体の位置と、向きと、移動方向の各データを用いる
ことにより、あらかじめ移動経路が指定された自律移動
体（自走ロボット）が次に進む方向の決定に用いるもの
である。自律移動体は、図６に示すように少なくとも２
つのＩＤリーダ（アンテナ）を搭載し、自律移動体の位
置と向きと移動方向を測定する。一方、あらかじめ指定
された移動経路が示す次の位置（ＩＤタグのＩＤデー
タ）と、自律移動体の位置と向きと移動方向を照合し、
その都度方向の修正を繰り返すことにより指定された移
動経路に沿って自律移動させることができる。
の実施形態は、以上示した各実施形態により測定される
移動体の位置と、向きと、移動方向の各データを用いる
ことにより、あらかじめ移動経路が指定された自律移動
体（自走ロボット）が次に進む方向の決定に用いるもの
である。自律移動体は、図６に示すように少なくとも２
つのＩＤリーダ（アンテナ）を搭載し、自律移動体の位
置と向きと移動方向を測定する。一方、あらかじめ指定
された移動経路が示す次の位置（ＩＤタグのＩＤデー
タ）と、自律移動体の位置と向きと移動方向を照合し、
その都度方向の修正を繰り返すことにより指定された移
動経路に沿って自律移動させることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触型
位置測定方法および非接触型位置測定システムは、移動
体のＩＤリーダが確実に少なくとも１つのＩＤタグから
ＩＤデータを取得して位置を測定できるだけでなく、複
数のＩＤタグからＩＤデータを取得することにより、Ｉ
Ｄタグの間隔以上の精度で位置を測定することができ
る。
位置測定方法および非接触型位置測定システムは、移動
体のＩＤリーダが確実に少なくとも１つのＩＤタグから
ＩＤデータを取得して位置を測定できるだけでなく、複
数のＩＤタグからＩＤデータを取得することにより、Ｉ
Ｄタグの間隔以上の精度で位置を測定することができ
る。
【００３６】また、移動体が複数のＩＤリーダを備える
ことにより、移動体の向きを測定することができる。ま
た、ＩＤリーダに受信するＩＤデータまたはそれから得
られる位置情報を時系列で蓄積することにより、その時
系列データから移動体の移動軌跡および移動方向を割り
出すことができる。
ことにより、移動体の向きを測定することができる。ま
た、ＩＤリーダに受信するＩＤデータまたはそれから得
られる位置情報を時系列で蓄積することにより、その時
系列データから移動体の移動軌跡および移動方向を割り
出すことができる。
【図１】本発明の非接触型位置測定システムの基本構成
を示す図。
を示す図。
【図２】ＩＤタグ１１とＩＤリーダ１４の概略構成を示
す図。
す図。
【図３】本発明の非接触型位置測定システムの基本シー
ケンスを示す図。
ケンスを示す図。
【図４】ＩＤタグとＩＤリーダの交信範囲の関係を示す
図。
図。
【図５】複数のＩＤデータを用いた位置決定アルゴリズ
ムを説明する図。
ムを説明する図。
【図６】移動体の向きを測定する構成および手順を示す
図。
図。
【図７】移動体の移動方向を割り出す手順を示す図。
【図８】複数の移動体の位置を測定するシステム例を示
す図。
す図。
１１ ＩＤタグ １２ タイルカーペット １３ 人物 １４ ＩＤリーダ １５ コンピュータ １６ 外部処理装置 ２１，３３ 変調回路 ２２，３４ 復調回路 ２３，３１ アンテナ ２４ 通信制御回路 ３２ 電源回路 ３５ 制御回路 ４１ ＩＤタグの交信範囲 ４２ ＩＤリーダの交信範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｋ 19/07 Ｇ０７Ｃ 9/00 Ｚ 19/00 Ｈ０４Ｂ 1/59 Ｇ０７Ｃ 9/00 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｈ Ｈ０４Ｂ 1/59 Ｑ
Claims (12)
- 【請求項１】 移動体に取り付けたＩＤリーダから、移
動体の移動範囲に所定の間隔で配置したＩＤタグに電磁
誘導方式により電力を供給し、各ＩＤタグからそれぞれ
固有のＩＤデータを送信させ、 前記ＩＤタグから送信されたＩＤデータを前記ＩＤリー
ダが受信し、前記ＩＤデータと空間位置を対応付けるマ
ッピングテーブルを基に前記移動体の位置を測定する非
接触型位置測定方法において、 前記ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも１つのＩＤタ
グが存在するように各ＩＤタグの間隔を設定し、 前記ＩＤリーダは一度に複数のＩＤタグと交信可能と
し、受信した１以上のＩＤデータから前記移動体の位置
を測定することを特徴とする非接触型位置測定方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の非接触型位置測定方法
において、 前記ＩＤリーダが１つのＩＤデータを取得した場合に
は、そのＩＤデータに対応する空間位置を前記移動体の
位置とし、 前記ＩＤリーダが２つ以上のＩＤデータを取得した場合
には、各ＩＤデータを空間座標に変換し、その平均座標
値を前記移動体の位置とすることを特徴とする非接触型
位置測定方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の非接触型位置測定方法
において、 前記移動体の基準となる向きに対して所定の位置関係で
複数のＩＤリーダを取り付け、各ＩＤリーダがそれぞれ
受信する１以上のＩＤデータから前記移動体の位置およ
び向きを測定することを特徴とする非接触型位置測定方
法。 - 【請求項４】 請求項１または請求項３に記載の非接触
型位置測定方法において、 前記ＩＤリーダが受信するＩＤデータまたはそのＩＤデ
ータから得られた位置情報を時系列に蓄積し、その時系
列データから前記移動体の移動軌跡および移動方向を割
り出すことを特徴とする非接触型位置測定方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の非接触
型位置測定方法において、 複数の移動体が同時に位置および方向の測定を行う場合
に、各移動体のＩＤリーダが受信するＩＤデータまたは
そのＩＤデータから得られた各移動体の位置情報を、各
移動体を識別する情報とともに外部処理装置に転送し、
外部処理装置で各移動体の位置をそれぞれ個別に測定す
ることを特徴とする非接触型位置測定方法。 - 【請求項６】 あらかじめ移動経路が指定された自律移
動体の位置、向きおよび移動方向を請求項１〜４に記載
の非接触型位置測定方法により測定し、前記自律移動体
の次に進む方向の決定に用いることを特徴とする非接触
型位置測定方法。 - 【請求項７】 移動体の移動範囲に所定の間隔で配置さ
れ、電磁誘導方式により電力の供給を受け、それぞれ固
有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、 前記ＩＤタグに電力を供給し、前記ＩＤタグから送信さ
れたＩＤデータを受信するＩＤリーダと、 前記ＩＤリーダに接続され、前記ＩＤリーダが受信した
ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピングテーブル
を基に前記移動体の位置を測定する処理装置とを備えた
非接触型位置測定システムにおいて、 前記ＩＤタグは、前記ＩＤリーダの交信範囲内に少なく
とも１つのＩＤタグが存在するように配置され、前記Ｉ
Ｄリーダの交信範囲内に存在する各ＩＤタグがそれぞれ
前記ＩＤリーダと交信する手段を備え、 前記ＩＤリーダは、交信範囲内の複数のＩＤタグと交信
し、それぞれのＩＤデータを受信する手段を備え、 前記処理装置は、前記ＩＤリーダが受信した１以上のＩ
Ｄデータから前記移動体の位置を測定する手段を備えた
ことを特徴とする非接触型位置測定システム。 - 【請求項８】 請求項７に記載の非接触型位置測定シス
テムにおいて、 前記処理装置は、前記ＩＤリーダが１つのＩＤデータを
取得した場合に、そのＩＤデータに対応する空間位置を
前記移動体の位置とし、前記ＩＤリーダが２つ以上のＩ
Ｄデータを取得した場合に、各ＩＤデータを空間座標に
変換し、その平均座標値を求めて前記移動体の位置とす
る処理を行う構成であることを特徴とする非接触型位置
測定システム。 - 【請求項９】 請求項７に記載の非接触型位置測定シス
テムにおいて、 前記移動体に、基準となる向きに対して所定の位置関係
で複数のＩＤリーダを取り付け、 前記処理装置は、前記各ＩＤリーダがそれぞれ受信する
１以上のＩＤデータから前記移動体の位置および向きを
測定する手段を備えたことを特徴とする非接触型位置測
定システム。 - 【請求項１０】 請求項７または請求項９に記載の非接
触型位置測定システムにおいて、 前記処理装置は、前記ＩＤリーダが受信するＩＤデータ
またはそのＩＤデータから得られた位置情報を時系列に
蓄積する手段と、その時系列データから前記移動体の移
動軌跡および移動方向を割り出す手段を備えたことを特
徴とする非接触型位置測定システム。 - 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれかに記載の非
接触型位置測定システムにおいて、 前記移動体のＩＤリーダまたは処理装置は、受信したＩ
ＤデータまたはそのＩＤデータから得られた位置情報
を、各移動体を識別する情報とともに外部処理装置に転
送する手段を備え、 前記外部処理装置は、前記各移動体から転送された情報
を基に各移動体の位置をそれぞれ個別に測定する構成で
あることを特徴とする非接触型位置測定システム。 - 【請求項１２】 あらかじめ移動経路が指定された自律
移動体の移動範囲に請求項７〜１０に記載の非接触型位
置測定システムを構成するＩＤタグを配置し、前記自律
移動体に請求項７〜１０に記載の非接触型位置測定シス
テムを構成するＩＤリーダおよび処理装置を搭載し、前
記自律移動体の位置、向きおよび移動方向を測定して前
記自律移動体の次に進む方向を決定する構成であること
を特徴とする非接触型位置測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211178A JP3692284B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-07-12 | 非接触型位置測定方法および非接触型位置測定システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-293064 | 1999-10-15 | ||
| JP29306499 | 1999-10-15 | ||
| JP2000211178A JP3692284B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-07-12 | 非接触型位置測定方法および非接触型位置測定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183455A true JP2001183455A (ja) | 2001-07-06 |
| JP3692284B2 JP3692284B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=26559251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000211178A Expired - Lifetime JP3692284B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-07-12 | 非接触型位置測定方法および非接触型位置測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3692284B2 (ja) |
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- 2000-07-12 JP JP2000211178A patent/JP3692284B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3692284B2 (ja) | 2005-09-07 |
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