JP2003250175A - 建物内位置情報管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建物内での人物の位置情報を高精度で取得
し、管理できるようにする。 【解決手段】 建物内を対象とした人物の位置情報を管
理する建物内位置情報管理システムであって、天井２、
床３、壁４に導電性を有する構成材を用いてフロア、居
室を電磁シールド区画１により電波ゾーニングした建物
と、建物内の電波ゾーニングエリア配置された事業所用
ＰＨＳの基地局アンテナ５と、基地局アンテナ５により
事業所用ＰＨＳの子機端末の位置情報を取得し管理する
位置情報管理装置とを備える。本来、無線システム（事
業所用ＰＨＳ）のトラブル回避を目的として施工される
電磁シールド（電波ゾーニング）の付加的価値として、
人物の位置情報の管理システムを同時に構築でき、建物
内での人物の位置情報を高精度で取得し、管理できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物内を対象とし
た人物の位置情報を管理する建物内位置情報管理システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、急増している二輪車や自動車の盗
難に対応したサービス、そして高齢化社会を迎えての徘
徊高齢者問題、子供の誘拐事件、家族の行方不明などに
対応したサービスのように、子供や高齢者などの人物・
車両の所在場所確認を目的とした新しいセキュリティサ
ービスが種々企画されている。

【０００３】これらのサービスには、対象物／人に小型
電波発信装置を所持させ、ＧＰＳ衛星と携帯電話基地局
情報を活用した位置検索技術により、人物や車両の位置
情報を高い精度で提供するシステムが運用されている。
さらに最近では、ＧＰＳナビゲーション機能を導入した
携帯電話を利用し、同様な位置情報システムが構築され
ている。ＧＰＳは、一般に、最良の条件下で誤差５〜１
０ｍで確認できる精度まで向上している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＧＰＳを
採用したシステムでは、ＧＰＳ衛星の電波を利用してい
るため、屋外を中心とした人物・車両向けのサービスで
あり、ビル内などＧＰＳ衛星の電波が届きにくいところ
では精度が下がる。そのため、例えば高層建物内などで
人物の現在位置の情報を得たい場合に、その人物が何階
のフロアにいるかを正確に知ることはできない。建物内
を対象とした人物の位置情報システムに対しては、次の
ようなニーズがある。

【０００５】半導体工場、あるいはｉＤＣなどの多数
のサーバ類が設置される建物などのうち一部建物では、
消火設備に水を使用できないため、火災時にはハロン化
合物などの特殊ガスを噴出して室内を酸欠状態にし消火
する方式が採用される。そのため、火災発生区域の消火
設備を稼働させる際に、その区域に人がいるかいないか
の確認は、人命の安全上で重要である。

【０００６】建物内での人物の位置情報に基づき、ビ
ル管理システムを連動させて建築設備を制御することに
より、個々の従業員が好む執務環境（温度、照明など）
をつくりだすことが可能になる。また、建物内での人物
の位置情報が得られれば、従業員が不在になった執務エ
リアの照明を消すことも容易であるなど、建物の省エネ
ルギーが期待できる。

【０００７】万一、来訪者の立入りが許された所定区
域の外へ進入しても、来訪者の位置情報を把握すること
により、その行動を検知でき、建物の対人セキュリティ
を向上させることができる。

【０００８】しかし、上記の各ニーズに対して現状では
充分な精度を有するシステムにはなっていない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、建物内での人物の位置情報を高精
度で取得し、管理できるようにするものである。

【００１０】そのために本発明は、建物内を対象とした
人物の位置情報を管理する建物内位置情報管理システム
であって、天井、床、壁に導電性を有する構成材を用い
てフロア、居室を電磁シールド区画により電波ゾーニン
グした建物と、前記建物内の電波ゾーニングエリア配置
された事業所用ＰＨＳの基地局アンテナと、前記基地局
アンテナにより事業所用ＰＨＳの子機端末の位置情報を
取得し管理する位置情報管理装置とを備えたことを特徴
とし、前記導電性を有する構成材として鋼製什器を流用
してフロア内を電波ゾーニングしたことを特徴とするも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る建物内位置
情報管理システムの実施の形態を説明するための図、図
２は位置情報信号の処理系の構成例を示す図である。図
中、１は電磁シールド区画、２は天井、３は床、４は
壁、５は基地局アンテナ、１１は子機端末、１２は交換
機、１３は位置情報管理装置、１４は位置情報表示装
置、１５は中央監視装置を示す。

【００１２】図１において、電磁シールド区画１は、天
井２、床３、壁４に導電性を有する構成材を用いて、さ
らには什器の導電性を利用してフロア、居室を電波ゾー
ニングする区画であり、地下１階（Ｂ１Ｆ）の駐車場か
ら地上２階（２Ｆ）のロビーまでの３フロアを１区画、
３階（３Ｆ）と４階（４Ｆ）からなる会議室エリアの２
フロアを１区画、５階（５Ｆ）より上階の１０階（１０
Ｆ）までの事務室の各フロアをそれぞれ複数区画で構成
した例を示している。基地局アンテナ５は、それぞれの
電磁シールド区画１に少なくとも１つ配置される事業所
用ＰＨＳの基地局アンテナであり、図２に示すように電
磁シールド区画１の中にいる人物の携帯する事業所用Ｐ
ＨＳの子機端末１１とのみ通信ができる。

【００１３】位置情報信号の処理系は、例えば図２に示
すように子機端末１１が電磁シールド区画１の中の基地
局アンテナ５と繋がると、交換機１２を通して位置情報
管理装置１３でその子機端末１１を基地局アンテナ５、
電磁シールド区画１に対応付けることにより、子機端末
１１を携帯する人物の位置が認識される。このようにし
て各基地局アンテナ５と繋がった各子機端末１１の位置
情報を位置情報管理装置１３で認識し管理することによ
り、位置情報表示装置１４で表示し、また、照明機器や
空調機器、防災機器等を監視制御して建物内の設備を管
理している中央監視装置１５に転送することにより、設
備の制御情報をとして利用することができる。

【００１４】建物内での位置情報管理システムとして、
事業所用ＰＨＳシステムの利用がある。近年、事業所用
ＰＨＳは、事業所ビルや工場などにおいて個々の従業員
が携帯する内線電話として利用が進んでいる。事業所用
ＰＨＳの子機端末は、建物内に複数設置された基地局ア
ンテナのどれか１つと常時、制御信号のやりとりをして
いるため、子機端末の位置、つまり携帯している従業員
の位置は、基地局アンテナの位置から推定することが可
能である。

【００１５】しかしながら、通常のＲＣ造建物において
は、子機端末は必ずしも最も距離の近い基地局アンテナ
と繋がるわけではなく、基地局アンテナの通信状況など
により、例えば複数枚のＲＣスラブを貫通して異なるフ
ロアに設置された基地局アンテナに繋がることもしばし
ばある。そのような場合には、人物の位置情報システム
として利用することは難しい。

【００１６】この問題を解決して事業所用ＰＨＳによる
建物内での人物位置情報管理システムを構築する方法と
して、本発明は、上記のように電磁シールド技術を利用
した建物の電波ゾーニングとの併用を考えたものであ
る。電磁シールドビル技術は、建物全体あるいはフロ
ア、居室の天井・床・壁の６面全てを導電性材料で取り
囲み電気的に接続することにより、電磁シールドされた
空間を実現するものである。そして、電磁シールドによ
る電波ゾーニングでは、建物内で使用する無線システム
の輻輳や通信速度の低下といった不具合を防止するため
に、各フロア毎、或いはその他の単位の区域を独立した
通信エリアとして分割することである。

【００１７】電波ゾーニングの具体例を説明する。図３
はオフィスビルにおけるフロアの電波ゾーニングの具体
例を示す図である。図３に示すオフィスは、南北２つの
ウィング（１つのウィングの大きさが、約５８ｍ×１７
ｍ×高さ２．７ｍ）２１、２２で構成されており、電磁
シールドによってウイング２１、２２ごとに電波ゾーニ
ングが施工されている。具体的な施工方法は次のようで
ある。長壁の一方と短壁は、全面がシールド性能を有し
た熱反射ガラスと鋼製ペリメータで構成され、長壁の他
方は、鋼製キャビネットで構成されている。これらの壁
の電磁シールド性能は、１５〜２０ｄＢ程度で充分であ
る。床と天井は、構造部材であるデッキプレートを利用
して電磁シールドが施されており、電磁シールド性能
は、４０ｄＢ以上の高性能を有している。

【００１８】以上のような電波ゾーニングされた建物に
おいて、事業所用ＰＨＳの子機端末は、通信エリア内の
基地局アンテナのみと繋がることとなり、事業所用ＰＨ
Ｓ子機端末を携帯した従業員、来訪者の位置情報を把握
することが可能になる。位置情報の精度は上記建物の場
合、ウィングの大きさとなり、先に説明した人物位置情
報の適用目的に対して実用上、充分な精度を有してい
る。

【００１９】電磁シールド区画においてさらに外部ノイ
ズ等による電波干渉を防ぐようにした他の構成例を示す
と、次のようなものとなる。電磁シールド区画を構成す
る壁部のうち、外周の壁部は、高性能熱線反射ガラスと
アルミスパンドレルからなる横連窓や、高性能熱線反射
ガラスを用いた全面ガラスカーテンウォール、全面アル
ミスパンドレルなどにより構成される。高性能熱線反射
ガラスは、スパッタにより金属を真空蒸着させて形成さ
れた薄い金属膜（金属膜コーティング）を有するもので
あり、ガラスの金属膜をノイズ電波に対して１／５程度
（１５ｄＢ程度）に減衰させる特性を有するノイズ電波
の遮蔽膜として使用するものである。高性能熱線反射ガ
ラスは、可視光線透過率が膜厚や素材の混入率によりが
変化し、一般的には膜厚が大きくなるほど可視光線透過
率が小さくなるのと相反するようにノイズ電波の遮蔽特
性は向上するので、要求される遮蔽特性やビルの採光、
外部からの熱（空調効率）、デザインの面等を考慮して
膜厚や素材の混入率のものを選択することになる。ま
た、隣接するビルとの間が特に狭いため、窓からの光量
が少なくデザインの面で問題がない場合には、外周の壁
部として高性能熱線反射ガラスやアルミスパンドレルで
はなく、網入りガラスを用いてもよい。

【００２０】外部からのノイズ電波を低減させて誤動作
を防止するだけでなく、上下階の電波干渉を防止して各
階毎に通信セルを確立しようとする場合には、吹き抜け
があると、上下階の床で電波を遮蔽しても吹き抜けによ
り電波干渉が防止できなくなる。したがって、吹き抜け
がある場合には、その吹き抜けが内部であってもその壁
部の遮蔽が必要となる。エレベータＥＬやトイレＷＣ、
更衣室その他の事務室以外に使用されるエリアは、採光
等を格別に考慮しなくてもよいので、外周の壁部及び吹
き抜けの壁部とも全面アルミスパンドレルで構成し、他
の吹き抜けの壁部は、外周の壁部より光量が少ないため
採光を考慮して網入りガラスで構成している。この場
合、網目のピッチは、遮蔽する電波の周波数と遮蔽レベ
ルによって選択され、一般には１０ｍｍ×１０ｍｍ以下
が望ましい。勿論、網入りガラスに代えて高性能熱線反
射ガラスを用いてもよい。

【００２１】上記のように外周の壁部、吹き抜けの壁部
等は、高性能熱線反射ガラスやアルミスパンドレル、全
面ガラスカーテンウォール、全面アルミスパンドレル、
網入りガラス等で構成することにより、壁部を通して侵
入するノイズ電波を減衰させることができ、ノイズ電波
による誤動作やその他の電子装置の誤動作、無線通信機
器の混信を防ぐことができる。これに対し、最上階の屋
上及び最下階の床については、金属メッシュや金属箔
（フイルム）、電磁遮蔽材を用いた繊維、シート、不織
布等により構成する電磁遮蔽層を配置する。

【００２２】また、各階の床については、床スラブのコ
ンクリートの厚さに応じてある程度の遮蔽レベルを達成
することができる。したがって、内部通信の使用電波
は、比較的低い出力で使用できるので、床スラブのコン
クリートの厚さや構造によっては上下階に必要な所望の
遮蔽レベルが達成できる。しかし、例えば比較的フロア
面積の狭いビルでは、内部での通信電波の出力も低くで
きるが、フロア面積が広くなり、１フロアでの通信エリ
アが広くなると、通信電波の出力も増大させるというこ
とも考えられる。このような場合、上下階で電波干渉を
防止するのに、床スラブのコンクリートの厚さや構造に
よってそれだけでも十分であったり、特別に電磁遮蔽層
を必要とすることもある。そこで、コンクリートスラブ
だけでは上下階で十分な電波の減衰が達成できない場合
に、建物内上下の階での無線通信機器の電波干渉を防止
し、使用できるチャンネルをフルに利用できるようにす
るため、金属デッキプレート（Ｆデッキプレート）のよ
うな金属製構造材兼型枠を用いる。

【００２３】以上、事業所用ＰＨＳによる建物内での人
物位置情報管理システムを、電磁シールド技術を利用し
た建物の電波ゾーニングと併用することにより構築する
方法を説明した。本発明の機能は、必ずしも電磁シール
ドされたビルだけに限定されるものではない。

【００２４】Ｓ造やＳＲＣ造建物では、床スラブにデッ
キプレートが施工されており、通常でも各フロア間では
４０ｄＢ程度の電磁シールド性能を有していれば、子機
端末はフロアを跨いで基地局アンテナに繋がることがな
い。そのため、位置情報の精度として、当該人物が何階
にいるかを把握することが可能である。さらに事務所ビ
ルや工場内に一般的に設置される鋼製パーティションや
鋼製キャビネットは、ある程度のシールド性能（１５〜
２０ｄＢ程度）を有しており、これら鋼製什器を流用し
てフロア内を疑似的に電波ゾーニングすれば、検索精度
を各フロアからさらに細分された区域に向上させること
ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、建物内を対象とした人物の位置情報を管理す
る建物内位置情報管理システムであって、天井、床、壁
に導電性を有する構成材を用いてフロア、居室を電磁シ
ールド区画により電波ゾーニングした建物と、建物内の
電波ゾーニングエリア配置された事業所用ＰＨＳの基地
局アンテナと、基地局アンテナにより事業所用ＰＨＳの
子機端末の位置情報を取得し管理する位置情報管理装置
とを備えたので、本来、無線システム（事業所用ＰＨ
Ｓ）のトラブル回避を目的として施工される電磁シール
ド（電波ゾーニング）の付加的価値として、人物の位置
情報の管理システムを同時に構築でき、建物内での人物
の位置情報を高精度で取得し、管理できるようにするこ
とができる。しかも、事業所用ＰＨＳを従業員の内線電
話に導入している建物では、新たな別システムを導入す
ることなく、極めて安価に建物内人物位置情報管理シス
テムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る建物内位置情報管理システムの
実施の形態を説明するための図である。

【図２】 位置情報信号の処理系の構成例を示す図であ
る。

【図３】 オフィスビルにおけるフロアの電波ゾーニン
グの具体例を示す図である。

【符号の説明】

１…電磁シールド区画、２…天井、３…床、４…壁、５
…基地局アンテナ、１１…子機端末、１２…交換機、１
３…位置情報管理装置、１４…位置情報表示装置、１５
…中央監視装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物内を対象とした人物の位置情報を管
   理する建物内位置情報管理システムであって、天井、
   床、壁に導電性を有する構成材を用いてフロア、居室を
   電磁シールド区画により電波ゾーニングした建物と、前
   記建物内の電波ゾーニングエリア配置された事業所用Ｐ
   ＨＳの基地局アンテナと、前記基地局アンテナにより事
   業所用ＰＨＳの子機端末の位置情報を取得し管理する位
   置情報管理装置とを備えたことを特徴とする建物内位置
   情報管理システム。
2. 【請求項２】 前記導電性を有する構成材として鋼製什
   器を流用してフロア内を電波ゾーニングしたことを特徴
   とする請求項１記載の建物内位置情報管理システム。