JP2004294338A

JP2004294338A - 空間位置管理システム

Info

Publication number: JP2004294338A
Application number: JP2003089049A
Authority: JP
Inventors: Takashi Suzuki; 孝鈴木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】簡易且つ安価に室内の人や物の位置を正確に管理する。
【解決手段】室内の天井や床に複数のアンテナ部１１を設けて、室内ロケーション管理装置２から無線タグ１に送信波を送出させ、あるアンテナ部１１により返信波を受信すると、制御部１４では、返信波を受信したアンテナ部１１の配設位置に応じて無線タグ１の位置を認識して、無線タグ１の空間的な位置を管理することで、無線タグ１を取り付けた人や物が室内の高い位置や低い位置に存在する場合であっても、確実に無線タグを検出する。また、制御部１４では、応答コマンドを無線タグ１に送信すると共に無線タグ１に電力供給する第１周波数帯の第１送信波、及び無線タグ１に電力供給する第２周波数帯の第２送信波をアンテナ部１１から送信し、第１送信波及び第２送信波により各無線タグ１に電力供給をして、無線タグ１からの返信波を確実にアンテナ部１１にて受信する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線タグの位置を検出することで、無線タグが取り付けられた人や物の位置を検出するための空間位置検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、無線を使用したＩＤシステムであるＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムとして、無線タグを使用してタグ情報を無線によって伝達する無線タグシステムが知られている。
【０００３】
この無線タグシステムの信号伝送方式としては、静電結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波帯の電波を使用した放射電磁界方式が知られている。静電結合方式を採用した無線タグシステムとしては長波帯の１２５ｋＨｚの電波を使用し、電磁誘導方式を採用した無線タグシステムとしては長波帯の１２５ｋＨｚや短波帯の１３．５６ＭＨｚの電波を使用し、更に放射電磁界方式を採用した無線タグシステムとしては２．４５ＧＨｚ帯の電波を使用したものが知られている。
【０００４】
静電結合方式、電磁誘導方式及び放射電磁界方式の原理に起因する特徴としては、電力伝達に関し、静電結合方式は距離の３乗に反比例し、電磁誘導方式は距離の２乗に反比例し、放射電磁界方式は距離に反比例する。したがって、従来の無線タグシステムにおいて、同周波数及び同電力の電波を使用した場合、放射電磁界方式を採用したものが最も遠方まで電波を使用した電力伝達が可能であることが知られている。
【０００５】
また、従来の無線タグシステムにおいて、電波を送出するアンテナのサイズに関し、放射電磁界方式を採用したものが小型化を実施しやすいことが知られている。これは、静電結合方式におけるアンテナは、平行平板コンデンサと同様な構成となると考えられ、当該アンテナが１２５ｋＨｚという低い周波数では大型化してしまうことによる。また、電磁誘導方式におけるアンテナは、ループコイルとして機能し、つまり、ループコイルの断面積に対して磁束が交差することで電力伝達をするものとなる。したがって、電磁誘導方式におけるアンテナは、電力をより多く受電するためにはループコイルの断面積を大きくする必要がある。
【０００６】
このような無線タグシステムにおいて、放射電磁界方式にて使用され、２．４５ＧＨｚ帯の電波を送受信する無線タグは、既に商品化されて知られている。この無線タグシステムでは、親機側（リーダライタ側）に３０ｃｍ角程度の大きなアンテナを用いることで、当該親機と無線タグ（子機）との間で最大１．５ｍ程度の伝送距離、１２８ｂｙｔｅのメモリ容量、１０ｍｓ／１６ｂｉｔの読み取り速度、３０ｋｂｐｓの通信速度を実現している。また、この無線タグシステムにおいては、アンチコリジョン機能を有し、複数の無線タグからの情報を同時に読み込み可能なものであって、１秒間に５０〜１００程度の無線タグを使用可能としたものがある。また、他の無線タグシステムでは、７０ｋｂｐｓの通信速度、１．４ｍｓ／ｂｉｔの読み取り速度、一度に５００の無線タグとの通信を１秒間にて実現するものが開発されているのが現状である。
【０００７】
ところで、近年、人や物の位置を管理するロケーションシステムが開発されている。このロケーションシステムは、室内の物の位置を検出するものとして、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）やＰＤＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌｕｌａｒ）、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）を用いたシステムや、上述した無線タグシステムを利用したものが下記の特許文献１及び特許文献２などにて知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−３３６０７１号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平８−３３５２３８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のＧＰＳを利用したロケーションシステムではＧＰＳ衛星からの電波が室内まで伝達されないことがあり、ＧＰＳ、ＰＤＣ及びＰＨＳを利用したロケーションシステムでは１００ｍ程度の精度でしか位置検出をすることができなかった。したがって、従来のロケーションシステムでは、高精度に人や物の位置を検出することが困難であった。また、従来において、放射電磁界方式の２．４５ＧＨｚ帯の電波を使用したロケーションシステムでは、無線タグとリーダライタとの読み取り距離が最大で１．５ｍ程度であって、室内のあらゆる人や物を管理することが困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、簡易且つ安価に室内の人や物の位置を正確に管理することができる空間位置管理システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自己の存在を認識させる識別情報の返信を応答コマンドにより要求すると共に電力供給をする送信波に応じて、前記識別情報を含む返信波を返信する無線タグの空間的な位置を管理する空間位置管理システムであって、室内の天井に複数の天井アンテナ部を設けると共に、室内の高さ方向において天井アンテナ部に対応した位置の床に複数の床アンテナ部を設ける。そして、この空間位置管理システムでは、室内の高さ方向において対応した天井アンテナ部と床アンテナ部との送信波送出範囲を重複させたアンテナ手段を構成する。このような空間位置管理システムにおいて、無線タグの空間的な位置を管理するとき、空間位置管理手段は、室内の高さ方向において対応した天井アンテナ部と床アンテナ部とが同時に送信波を送出しないように各天井アンテナ部及び床アンテナ部から順次送信波を送出させ、あるアンテナ部により返信波を受信すると、返信波を受信した天井アンテナ部又は床アンテナ部の配設位置に応じて、無線タグの位置を認識することで、上述の課題を解決する。
【００１３】
また、本発明に係る他の空間位置管理システムでは、複数のアンテナ部を、室内の高さ方向に送信波送出範囲を設定したものとする。このような空間位置管理システムにおいて、無線タグの空間的な位置を管理するとき、空間位置管理手段は、応答コマンドを無線タグに送出すると共に無線タグに電力供給する第１周波数帯の第１送信波、及び無線タグに電力供給する第２周波数帯の第２送信波を送出するように各アンテナ部を制御して、第１送信波及び第２送信波により各無線タグに電力供給をし、あるアンテナ部により返信波を受信すると、返信波を受信したアンテナ部の配設位置に応じて無線タグの位置を認識することで、上述の課題を解決する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本発明は、人や物に取り付けられる子機である一又は複数の無線タグと、当該無線タグの位置を検出する親機である室内ロケーション管理装置とで構成された室内ロケーション管理システムに適用される。以下の実施形態により、第１構成例〜第６構成例に係る室内ロケーション管理システムの構成及び動作、並びに効果について順次説明する。
【００１６】
［室内ロケーション管理システムの第１構成例］
第１構成例に係る室内ロケーション管理システムは、図１に示すように、無線タグトランスポンダ部１が室内空間に進入した場合に、室内ロケーション管理装置２によって当該無線タグトランスポンダ部１を検出可能となるように構成されている。
【００１７】
無線タグトランスポンダ部１は、人や物に取り付けられ、室内ロケーション管理装置２からその空間的（平面的）な位置が特定可能なように、室内ロケーション管理装置２からの電波（送信波）による電源供給によって動作する。そして、無線タグトランスポンダ部１は、タグ情報として自己の存在を認識させる自己ＩＤを生成して室内ロケーション管理装置２に電波（返信波）を返信する。
【００１８】
なお、このように内部に電源を搭載しない無線タグトランスポンダ部１は、パッシブ型トランスポンダと呼ばれている。パッシブ型トランスポンダとしては、一般的なＩＣを用いたものや、ＳＡＷ（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ：弾性表面波）デバイスを用いるもの等がある。また、この無線タグトランスポンダ部１としては、内部に電源を備えるものであっても良い。
【００１９】
室内ロケーション管理装置２は、例えば室内の天井及び床に配設された複数のアンテナ部１１ａ〜１１ｎ（以下、総称する場合には単に「アンテナ部１１」と呼ぶ。）、当該アンテナ部１１を切替動作させるアンテナ切替部１２、無線タグトランスポンダ部１に対する親機として機能する無線タグ親機処理部１３、アンテナ切替部１２及び無線タグ親機処理部１３の動作を制御する制御部１４を有する。
【００２０】
各アンテナ部１１は、例えば２．４５ＧＨｚ帯の送信波を送出すると共に、当該２．４５ＧＨｚ帯の返信波を無線タグトランスポンダ部１から受信する。このように２．４５ＧＨｚ帯の電波を使用した室内ロケーション管理システムにおける各アンテナ部１１は、マイクロストリップラインを用いたパッチアンテナ等で構成されている。
【００２１】
アンテナ切替部１２は、例えば高周波リレーや半導体スイッチング素子からなる。このアンテナ切替部１２は、制御部１４からのアンテナ切替制御信号に従って、無線タグ親機処理部１３と、何れか一つのアンテナ部１１とを切替接続する。これにより、アンテナ切替部１２では、アンテナ切替制御信号に従って無線タグ親機処理部１３と接続されたアンテナ部１１に、無線タグ親機処理部１３からの送信信号を伝達する。
【００２２】
無線タグ親機処理部１３は、何れかのアンテナ部１１から送出する送信波により、無線タグトランスポンダ部１に送出する送信信号を生成して、アンテナ切替部１２に送出する。無線タグ親機処理部１３により生成する送信信号は、他の無線タグトランスポンダ部１と識別するためのＩＤを含む返信波の応答を要求する応答コマンドがある。このとき、無線タグ親機処理部１３は、アンテナ切替部１２への信号送出タイミングが制御部１４により制御される。
【００２３】
また、この無線タグ親機処理部１３は、アンテナ部１１から応答コマンドを送信したことに応じたＩＤをアンテナ切替部１２から受信した場合には、当該ＩＤを制御部１４に送る。これにより、制御部１４では、無線タグ親機処理部１３から送られたＩＤが付与された無線タグトランスポンダ部１が、返信波を受信したアンテナ部１１の高さ方向に存在することを認識して、無線タグトランスポンダ部１の空間的な位置を管理可能とする。
【００２４】
制御部１４は、予め設定した順序に従ってアンテナ部１１を切り換えて動作させる。すなわち、制御部１４では、電波を送出するアンテナ部１１と、無線タグ親機処理部１３とを接続するアンテナ切替制御信号をアンテナ切替部１２に送る。この制御部１４は、例えば図２に示すように、アンテナ部１１ａ〜アンテナ部１１ｎを一定時間Ｔにて順次切り換えるアンテナ切替制御信号をアンテナ切替部１２に送ることで、アンテナ部１１の動作タイミングを制御する。
【００２５】
無線タグ親機処理部１３は、中間周波数又はベースバンド信号であっても良く、この場合、アンテナ部１１に周波数変換手段又は変復調手段が必要となる。このように構成することで、アンテナ切替部１２からアンテナ部１１までの配線長が長くても、ロスを少なくすることができる。
【００２６】
ここで、室内に存在する人に無線タグトランスポンダ部１を取り付けた場合に、室内ロケーション管理装置２によってその位置を検出するときには、人間の移動する速さを考慮して、送信波を放射するときのアンテナ部１１の動作周期及び動作時間Ｔを制御する。
【００２７】
すなわち、室内において人間の歩く速さが最大で４ｋｍ／ｈｏｕｒ程度と仮定し、秒単位に換算すると１．１ｍ／ｓｅｃとなる。ここで、使用周波数帯を２．４５ＧＨｚ帯としアンテナ部１１の電波送出範囲を直径０．５ｍ程度と仮定すると、１．１ｍ／ｓｅｃの速さで移動する人間（無線タグトランスポンダ部１）が０．５ｍの電波送出範囲を通過する時間は４５０ｍｓｅｃとなる。したがって、室内ロケーション管理装置２により人間に取り付けられた無線タグトランスポンダ部１から確実に返信波を受信するためには、少なくとも４５０ｍｓｅｃ未満の周期内で各アンテナ部１１から送信波を送信する必要がある。また、送信波を送信する周期にマージンを設けることで例えば１周期を２５０ｍｓｅｃとし、室内ロケーション管理装置２では、当該２５０ｍｓｅｃの時間内に全アンテナ部１１が少なくとも１回送信波を送出するように動作させる。
【００２８】
また、上述したように設定した周期内における各アンテナ部１１の動作時間Ｔは、１周期内に少なくとも１度の無線タグトランスポンダ部１からの返信波の読み取り時間を考慮して決定する。例えば無線タグトランスポンダ部１からの返信波を読み取り可能な時間を１．４ｍｓｅｃとすると、読み取りタイミングのずれなどによる読み取りエラーを少なくするためのマージンを含めて１４ｍｓｅｃに設定する。
【００２９】
したがって、室内ロケーション管理装置２では、各アンテナ部１１の動作周期を２５０ｍｓｅｃとし、各アンテナ部１１が送信波を送出して返信波を読み込む１回の動作時間Ｔを１４ｍｓｅｃとすると、アンテナ部１１の数が１７個となる。
【００３０】
なお、上述したアンテナ部１１の動作周期及び動作時間Ｔは、一例である。また、室内ロケーション管理装置２では、アンテナ部１１の数を減らして各アンテナ部１１が動作する１回の動作時間Ｔを増加させても良く、アンテナ部１１の動作周期を２５０ｍｓｅｃよりも短く設定しても良く、無線タグトランスポンダ部１の性能によっても変化するものである。すなわち、アンテナ部１１の動作周期及び動作時間Ｔは、無線タグトランスポンダ部１の読み取り時間、無線タグトランスポンダ部１の移動速度、各アンテナ部１１の電波送出範囲及び室内ロケーション管理装置２のアンテナ部１１の数によって最適値を設定することが望ましい。
【００３１】
このように動作周期及び動作時間Ｔが設定された室内ロケーション管理装置２では、例えば図３に示すようにアンテナ部１１を配置する。この例において、室内ロケーション管理システムでは、天井２１及び床２２に複数のアンテナ部１１を設け、アンテナ切替部１２、無線タグ親機処理部１３及び制御部１４を収容した制御ボックス２３と各アンテナ部１１とを、信号線２４にて接続して構成されている。
【００３２】
ここで、天井２１に設けたアンテナ部１１と、床２２に設けたアンテナ部１１とは、室内の高さ方向において対応した位置に配設されている。すなわち、天井２１に設けたアンテナ部１１と、床２２に設けたアンテナ部１１とが組となって構成されている。そして、この室内ロケーション管理システムにおいて、天井２１に設けたアンテナ部１１は、その電波送出範囲が床２２方向となっており、床２２に設けたアンテナ部１１は、その電波送出範囲が天井２１方向となっている。
【００３３】
このようにアンテナ部１１が配設された場合、室内ロケーション管理装置２の制御部１４では、天井２１と床２２とで組となっているアンテナ部１１同士の電波送出範囲が重複して互いの送信波が干渉しないように、組となるアンテナ部１１が同時に送信波を送出しないように動作時間Ｔを制御するアンテナ切替制御信号を生成することになる。
【００３４】
以上説明したように、第１構成例に係る室内ロケーション管理システムによれば、天井２１及び床２２にアンテナ部１１を設けることにより、室内の高さ方向においてどの位置に無線タグトランスポンダ部１が存在する場合であっても、天井２１と床２２とで組とされたアンテナ部１１により無線タグトランスポンダ部１を検出することができる。すなわち、この室内ロケーション管理システムによれば、人間が頭に無線タグトランスポンダ部１を取り付けた場合や、足付近に無線タグトランスポンダ部１を取り付けた場合であっても、天井２１や床２２の何れかのアンテナ部１１にて無線タグトランスポンダ部１を検出することができ、簡易且つ安価に室内の人や物の位置を正確に管理することができる。
【００３５】
また、この室内ロケーション管理システムでは、例えば２．４５ＧＨｚ帯の電波を送受信する方式を使用した場合に、天井２１及び床２２に組となったアンテナ部１１を設けることで、電波送出範囲を３ｍとすることができる。
【００３６】
更に、この室内ロケーション管理システムによれば、アンテナ部１１として安価なものを使用し、高価な室内ロケーション管理装置２にて多くのアンテナ部１１の動作を制御するようにシステム構築をすることができ、システム全体でのコストを安価にすることができる。
【００３７】
［室内ロケーション管理システムの第２構成例］
つぎに、本発明を適用した室内ロケーション管理システムの第２構成例について説明する。なお、この第２構成例に係る室内ロケーション管理システムでは、上述の第１構成例と同じ部分については同一符号を使用することでその詳細な説明を省略する。
【００３８】
この第２構成例に係る室内ロケーション管理システムは、複数の制御ボックス２３を設けることで、各システムをネットワーク化したことを特徴とするものである。
【００３９】
すなわち、室内ロケーション管理システムは、図４に示すように、無線タグトランスポンダ部１の検出状態をユーザにて参照可能とするために制御用パーソナルコンピュータ２５を設ける。そして、この室内ロケーション管理システムでは、制御ボックス２３Ａと、当該制御ボックス２３Ａにより制御されるアンテナ部１１とを天井２１に設けると共に、及び制御ボックス２３Ｂと、当該制御ボックス２３Ｂに制御されるアンテナ部１１とを床２２に設けて構成されている。
【００４０】
この室内ロケーション管理システムでは、イーサネット（登録商標）ケーブル２６を介して、制御用パーソナルコンピュータ２５と制御ボックス２３Ａ及び制御ボックス２３Ｂとを接続し、室内ロケーション管理をネットワーク化したものである。この室内ロケーション管理システムでは、制御用パーソナルコンピュータ２５により制御ボックス２３Ａ及び制御ボックス２３Ｂの動作を管理すると共に、制御ボックス２３Ａや制御ボックス２３Ｂにより管理している無線タグトランスポンダ部１の位置を管理することで、室内の無線タグトランスポンダ部１をユーザに提示することなどを可能とする。
【００４１】
また、第２構成例に係る室内ロケーション管理システムは、図５に示すように、複数の室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが存在し、イーサネット（登録商標）ケーブル２６によりハブ２７を介して、制御用パーソナルコンピュータ２５と室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄとを接続した場合に、各室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと制御用パーソナルコンピュータ２５が通信をするために、イーサネット（登録商標）通信機能を内蔵した制御部１４’を使用する。
【００４２】
これにより、室内ロケーション管理システムでは、制御用パーソナルコンピュータ２５により、アンテナ部１１の動作を制御する制御信号を生成して各室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに送信すると、制御部１４’内のイーサネット（登録商標）通信機能によりその旨を認識する。そして、制御部１４’では、制御用パーソナルコンピュータ２５からの制御信号に従ってアンテナ切替制御信号をアンテナ切替部１２に送出することになる。これにより、制御用パーソナルコンピュータ２５では、室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄごとのアンテナ部１１の動作制御や、無線タグ親機処理部１３により各無線タグトランスポンダ部１に送信する送信内容の制御、室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄごとの無線タグトランスポンダ部１の位置管理を制御することが可能となる。
【００４３】
また、この第２構成例に係る他の室内ロケーション管理システムとしては、図６に示すように、室内が広い場合に、天井２１に複数の室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂを設けると共に、当該複数の室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂに対応して床２２に複数の室内ロケーション管理装置２Ｃ、２Ｄを設けても良い。このような場合、室内ロケーション管理装置２Ａのアンテナ部１１と室内ロケーション管理装置２Ｃのアンテナ部１１とが高さ方向にて対応した位置に配設され、室内ロケーション管理装置２Ｂのアンテナ部１１と室内ロケーション管理装置２Ｄのアンテナ部１１とが高さ方向にて対応した位置に配設される。
【００４４】
更に、この第２構成例に係る他の室内ロケーション管理システムとしては、図７に示すように、内壁２８によって室内が区分されている場合に、ある室内に室内ロケーション管理装置２Ａと室内ロケーション管理装置２Ｃとを組にして配設し、他の室内に室内ロケーション管理装置２Ｂと室内ロケーション管理装置２Ｄとを組にして配設する。そして、室内ロケーション管理システムでは、室内ロケーション管理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと制御用パーソナルコンピュータ２５とをイーサネット（登録商標）ケーブル２６を介して接続することで、制御用パーソナルコンピュータ２５により各室内ロケーション管理装置２の動作を制御可能とする。これにより、制御用パーソナルコンピュータ２５では、各室内ごとに無線タグトランスポンダ部１のロケーションを管理することが可能となる。
【００４５】
［室内ロケーション管理システムの第３構成例］
つぎに、本発明を適用した室内ロケーション管理システムの第３構成例について説明する。なお、この第３構成例に係る室内ロケーション管理システムでは、上述の構成例と同じ部分については同一符号を使用することでその詳細な説明を省略する。
【００４６】
第３構成例に係る室内ロケーション管理システムは、ある周波数帯の送信波を使用して室内ロケーション管理装置２から無線タグトランスポンダ部１にコマンド送信及び電力供給をするための送信波を送出すると共に、他の周波数帯を使用して電力供給のみをするための送信波を室内ロケーション管理装置２から無線タグトランスポンダ部１に送出することを特徴とする。
【００４７】
この第３構成例に係る室内ロケーション管理システムは、図８に示すように、第１周波数帯の送信波を送信するための第１アンテナ部１１ａ−１〜１１ｎ−１（以下、総称する場合には単に「第１アンテナ部１１−１」と呼ぶ。）と、第１周波数帯とは異なる周波数帯の第２周波数帯の送信波を送信するための第２アンテナ部１１ａ−２〜１１ｎ−２（以下、総称する場合には単に「第２アンテナ部１１−２」と呼ぶ。）とを有する。本例においては、第１周波数帯として２．４ＧＨｚ帯を使用して第１アンテナ部１１−１から送信波を送信し、第２周波数帯として５．８ＧＨｚ帯を使用して第２アンテナ部１１−２から送信波を送信する。
【００４８】
第１アンテナ部１１−１から送信される送信波は、上述した構成例と同様に、コマンド及び電力を無線タグトランスポンダ部１に伝達する。すなわち、室内ロケーション管理装置２では、制御部３２により第１アンテナ切替制御信号を第１アンテナ切替部１２−１に送り、無線タグ親機処理部１３により第１アンテナ部１１−１から送出するコマンド内容を示す信号を第１アンテナ切替部１２−１に送る。これにより、第１アンテナ切替部１２−１では、第１アンテナ部１１−１を切替えながら動作させて、コマンド及び電力を無線タグトランスポンダ部１に送る。そして、第１アンテナ部１１−１では、コマンドを送信したことに応じた２．４ＧＨｚ帯の返信波を受信して、第１アンテナ切替部１２−１に送ることになる。
【００４９】
これに対し、第２アンテナ部１１−２から送信される送信波は、電力のみを無線タグトランスポンダ部１に伝達する。すなわち、室内ロケーション管理装置２では、制御部３２により第２アンテナ切替制御信号を第２アンテナ切替部１２−２に送ることで、第２アンテナ切替部１２−２により、第２アンテナ部１１−２を動作させて無線タグトランスポンダ部１に電力供給をする。このとき、無線電力供給部３１は、キャリア発生機能及び電力増幅機能を有し、第２アンテナ切替部１２−２から第２アンテナ部１１−２に送る信号のキャリア成分及び振幅を制御して、電力供給の程度を制御する。
【００５０】
なお、第１アンテナ部１１−１により５．８ＧＨｚ帯の送信波を送信して電力のみを無線タグトランスポンダ部１に伝達しても良く、第２アンテナ部１１−２により２．４ＧＨｚ帯の送信波を送信してコマンド及び電力を無線タグトランスポンダ部１に伝達しても良い。
【００５１】
このような第３構成例に係る室内ロケーション管理システムによれば、図９に示すように、第１周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）の送信波を送信することで電力供給及びコマンド送信を行って無線タグトランスポンダ部１からの返信波を受信すると共に、第２周波数帯（５．８ＧＨｚ帯）の送信波を送信することで電力供給を行うことにより、より多くの電力を無線タグトランスポンダ部１に送信することができる。これにより、無線タグトランスポンダ部１では、返信波の電力を振幅を大きくすることができ、返信波を確実に室内ロケーション管理装置２にて受信させることができ、室内ロケーション管理装置２と無線タグトランスポンダ部１との通信距離を長くすることができる。
【００５２】
したがって、この室内ロケーション管理システムによれば、天井及び床の何れかにアンテナ部１１を設けた場合であっても、無線タグトランスポンダ部１との間で通信を実現するシステムを構築して、上述した構成例と同様の効果を発揮することができる。
【００５３】
また、この室内ロケーション管理システムによれば、無線タグトランスポンダ部１にセンサ機能を付加して、センサ検出値を返信波として室内ロケーション管理装置２に送信するシステムであっても、より多くの電力を無線タグトランスポンダ部１に供給してセンサ用電源として使用させることができ、更に多くの機能を無線タグトランスポンダ部１に付加するシステムを実現することができる。
【００５４】
更に、この室内ロケーション管理システムでは、天井２１に設けたアンテナ部１１から第１周波数帯の送信波を送出すると共に、床２２に設けたアンテナ部１１から第２周波数帯の送信波を送出しても良い。これにより、室内ロケーション管理システムは、高さ方向において対応したアンテナ部１１同士で同時に送信波を送信させることができる。
【００５５】
更にまた、この室内ロケーション管理システムによれば、天井２１に設けたアンテナ部１１及び床２２に設けたアンテナ部１１の周波数帯を第１周波数帯と第２周波数帯とで交互に切り換えても良い。これにより、室内ロケーション管理システムは、無線タグトランスポンダ部１の位置が高さ方向に変化する場合であっても、確実に無線タグトランスポンダ部１を検出することができる。
【００５６】
更に、第３構成例に係る他の室内ロケーション管理システムは、図１０に示すように、送信波の送信時に、無線タグ親機処理部１３及び無線電力供給部３１からの異なる周波数帯の信号を合波・分波部３３によって合波し、各合波・分波部３４ａ〜３４ｎ（以下、総称するときには単に「合波・分波部３４」と呼ぶ。）によって異なる周波数帯の信号を分波して第１アンテナ部１１−１及び第２アンテナ部１１−２から送信波を送出させるように構成されている。
【００５７】
また、この室内ロケーション管理システムでは、第１アンテナ部１１−１にて返信波を受信した場合には、合波・分波部３４、アンテナ切替部１２及び合波・分波部３３を介して返信信号が無線タグ親機処理部１３に送られることになる。ここで、合波・分波部３３及び合波・分波部３４は、周波数帯として２．４ＧＨｚ帯と５．８ＧＨｚ帯を使用した場合には、マイクロ・ストリップ・ライン等を用いた平面回路で実現される。
【００５８】
更に、室内ロケーション管理装置２は、図１１に示すように、異なる周波数帯の送信波を単一のアンテナ部１１にて送信する場合には、例えば２．４ＧＨｚ帯と５．８ＧＨｚ帯とのように、２つの周波数帯を逓倍関係とし、更に、逓倍関係にある２つの周波数帯に共振するように設計したアンテナ部１１を使用する。
【００５９】
このように複数の周波数帯の送信波を受信する無線タグトランスポンダ部１では、図１２に示すように、周波数帯ｆ１にて電力のみを伝達する成分及び周波数帯ｆ２にてコマンド及び電力を伝達する成分が含まれる送信波が送られる。そして、無線タグトランスポンダ部１では、図示しないアンテナにより周波数帯ｆ１及び周波数帯ｆ２を含む信号を受信すると、当該信号をバンドパスフィルタ１０１及びバンドパスフィルタ１０３に送る。そして、無線タグトランスポンダ部１では、周波数帯ｆ２を通過するバンドパスフィルタ１０１を使用して、周波数帯ｆ２成分のみを取り出した信号を無線タグ１０２に送ることで、電力及びコマンドを送る。また、無線タグトランスポンダ部１では、周波数帯ｆ１を通過するバンドパスフィルタ１０３を使用して、周波数帯ｆ１成分のみを取り出した信号を検波・整流部１０４に送ることで、検波・整流部１０４にて無線タグ１０２に電力供給するための検波処理及び整流処理をして、無線タグ１０２に電力供給をする。そして、無線タグ１０２では、周波数帯ｆ２の信号を自己のＩＤに応じて変調をして再度バンドパスフィルタ１０１を介して返信波として室内ロケーション管理装置２に送出する。
【００６０】
［室内ロケーション管理システムの第４構成例］
つぎに、本発明を適用した室内ロケーション管理システムの第４構成例について説明する。なお、この第４構成例に係る室内ロケーション管理システムでは、上述の構成例と同じ部分については同一符号を使用することでその詳細な説明を省略する。
【００６１】
第４構成例に係る室内ロケーション管理システムは、図１４に示すように、第１アンテナ部１１−１により電波の送受信をするための第１アンテナ切替部１２−１及び第１無線タグ親機処理部１３−１を備えると共に、第２アンテナ部１１−２により電波の送受信をするための第２アンテナ切替部１２−２及び第２無線タグ親機処理部１３−２を備え、第１アンテナ切替部１２−１及び第２アンテナ切替部１２−２を第１アンテナ切替制御信号及び第２アンテナ切替制御信号により制御すると共に、第１無線タグ親機処理部１３−１及び無線タグ親機処理部１３−２を制御する制御部１４を備えた室内ロケーション管理装置２を有する。
【００６２】
このように構成された室内ロケーション管理装置２を備えた室内ロケーション管理システムでは、第１アンテナ切替部１２−１により動作する第１アンテナ部１１−１のうちの一つ（Ａｎｔ．Ｇ１）と、第２アンテナ切替部１２−２により動作する第２アンテナ部１１−２のうちの一つ（Ａｎｔ．Ｇ２）とを、図１５に示すように配設する。すなわち、この室内ロケーション管理システムでは、天井又は床の平面において、第１アンテナ部１１−１（Ａｎｔ．Ｇ１）と第２アンテナ部１１−２（Ａｎｔ．Ｇ２）との電波干渉を防止するために、第１アンテナ部１１−１（Ａｎｔ．Ｇ１）及び第２アンテナ部１１−２（Ａｎｔ．Ｇ２）同士が図中縦方向及び横方向にて隣接せず、第１アンテナ部１１−１（Ａｎｔ．Ｇ１）及び第２アンテナ部１１−２（Ａｎｔ．Ｇ２）が斜め方向にて隣接するようにする。このように第１アンテナ部１１−１及び第２アンテナ部１１−２を配設した室内ロケーション管理システムでは、例えば図１５中の○にて示した第１アンテナ部１１−１及び第２アンテナ部１１−２から送信波を同時に送信した場合であっても、互いの送信波による干渉の発生を防止することができる。
【００６３】
［室内ロケーション管理システムの第５構成例］
つぎに、本発明を適用した室内ロケーション管理システムの第５構成例について説明する。なお、この第５構成例に係る室内ロケーション管理システムでは、上述の構成例と同じ部分については同一符号を使用することでその詳細な説明を省略する。
【００６４】
この第５構成例に係る室内ロケーション管理システムは、図１６に示すように、アンテナ部１１と略同位置に生体検出部４１を設け、当該生体検出部４１により生体を検出した場合にアンテナ部１１により無線タグトランスポンダ部１の位置検出をするように制御することを特徴とする。
【００６５】
この室内ロケーション管理システムでは、生体検出部４１による生体検出範囲４１Ａを、各アンテナ部１１による電波送出範囲１１Ａを含むような生体検出部４１を使用する。この生体検出部４１は、例えば超音波センサ、赤外線センサで構成される。
【００６６】
このような室内ロケーション管理システムでは、電波送出範囲１１Ａを含み、当該電波送出範囲１１Ａよりも検出範囲を広くするように生体検出範囲４１Ａを設定することにより、例えば無線タグトランスポンダ部１を装着した人間が室内に進入した場合、アンテナ部１１が無線タグトランスポンダ部１を検出するタイミングよりも先のタイミングで生体検出部４１により人間を検出することになる。
【００６７】
このような場合、室内ロケーション管理装置２では、生体検出部４１により人間を検出したことを制御部１４にて認識すると、生体検出部４１と略同位置に設けられたアンテナ部１１から送信波を送出するアンテナ切替制御信号をアンテナ切替部１２に送ることで、生体検出した生体検出部４１と略同位置のアンテナ部１１を動作させる。すなわち、室内ロケーション管理装置２では、上述の第１構成例の図２を用いて説明したように、複数のアンテナ部１１から順次送信波を送出する制御から、特定のアンテナ部１１により送信波を送出する制御に切り換えて、各アンテナ部１１の動作タイミングの割り込みをする。
【００６８】
このような室内ロケーション管理システムによれば、電波送出範囲１１Ａよりも生体検出範囲４１Ａを広くすることで、人間などの移動する生体を即座に検出することができ、人間に取り付けられた無線タグトランスポンダ部１を短時間で効率良く認識することが可能となる。
【００６９】
また、この室内ロケーション管理システムによれば、生体を検出した生体検出部４１と略同位置のアンテナ部１１のみを動作させればよいので、１台の室内ロケーション管理装置２のアンテナ部１１の数を増加させることが可能となり、広い室内で無線タグトランスポンダ部１を検出するに際しての低価格化を実現することができる。
【００７０】
このような第５構成例に係る室内ロケーション管理システムの室内ロケーション管理装置２は、その構成例を図１７に示すように、天井や床にアンテナ部１１及び生体検出部４１を配設し、アンテナ部１１から送信波を送出するに際して、無線タグ親機処理部１３によりコマンド及び電力を無線タグトランスポンダ部１に供給するための高周波信号を生成する。この高周波信号は、無線タグ親機処理部１３の信号出力端に設けられたキャパシタ４２、同軸ケーブル４３、及びアンテナ部１１の信号入力端に設けられたキャパシタ４４を介してアンテナ部１１に送られる。
【００７１】
また、この室内ロケーション管理装置２では、生体検出部４１が動作するための電源を生体検出部４１に供給するためのセンサ電源供給部４５、生体検出部４１により生体を検出したことを制御部１４にて認識させるセンサ出力検出部４６を有する。
【００７２】
センサ電源供給部４５は、その電力出力端に抵抗４７が設けられ、室内ロケーション管理システムの起動時において、当該抵抗４７、同軸ケーブル４３及び生体検出部４１の電力入力端に設けられたインダクタ４８を介して生体検出部４１に電力供給する。また、センサ電源供給部４５から出力された電力は、インダクタ４８を介して、生体検出部４１と並列して配設された抵抗４９及びトランジスタ５０に送られる。トランジスタ５０は、生体検出部４１の生体検出状態に応じた信号がベース端子に送られることでオンオフ動作をする。
【００７３】
ここで、無線タグ親機処理部１３と同軸ケーブル４３との間にキャパシタ４２が設けられると共に、アンテナ部１１と同軸ケーブル４３との間にキャパシタ４４が設けられることにより、同軸ケーブル４３からアンテナ部１１及び無線タグ親機処理部１３に電力が供給されることはない。また、同軸ケーブル４３と生体検出部４１との間にはインダクタ４８が設けられることで、無線タグ親機処理部１３からアンテナ部１１に送られる高周波信号が生体検出部４１に供給されることはない。
【００７４】
また、センサ電源供給部４５の電力出力端に設けられた抵抗４７は、生体検出部４１への電力供給系統が短絡した場合の電力制限機能と、生体検出部４１の出力をセンサ出力検出部４６に伝達するための電圧分割機能を有する。
【００７５】
生体検出部４１では、図１８に示すように、生体を検出していない通常状態において（図１８（ａ））、Ｈ（Ｈｉ）レベルの信号をトランジスタ５０に供給して（図１８（ｂ））、当該トランジスタ５０をオン状態にしている。このような状態では抵抗４９が接地されており、センサ電源供給部４５から抵抗４７、同軸ケーブル４３、及びインダクタ４８を介して供給される電力が、抵抗４７と抵抗４９との分圧比によって生体検出部４１に電力供給している状態となっている。これにより、センサ出力検出部４６に供給される電圧は、図１８（ｃ）に示すように、Ｌ（Ｌｏ）レベルとなっている。
【００７６】
これに対し、生体検出部４１では、生体を検出した場合には（図１８（ａ））、トランジスタ５０にＬレベルの信号を供給してトランジスタ５０をオフ状態にする（図１８（ｂ））。これにより、抵抗４９は、接地端子から遮断された状態となり、センサ電源供給部４５とセンサ出力検出部４６との間の電圧が高くなりＨレベルとなる（図１８（ｃ））。このとき、センサ出力検出部４６では、生体検出部４１が生体を検出していない状態において供給されるＬレベルの電圧値と、生体検出部４１が生体を検出した状態において供給されるＨレベルの電圧値との間の電圧閾値を保持しており、電圧値がＨレベルとなったことを検出することで、生体検出部４１が生体を検出したことを示す信号を制御部１４に送る。なお、生体検出部４１が動作している状態において、センサ出力検出部４６に供給される電圧値は、生体検出部４１が電力を消費しているために電源電圧値よりも若干低い値となる。これに対し、例えばインダクタ４８及びトランジスタ５０に生体検出部４１が接続されていない状態においては、図１８（ｄ）に示すように、センサ出力検出部４６に印加される電圧は電源電圧値となる。
【００７７】
したがって、この室内ロケーション管理装置２によれば、生体検出部４１が接続されていない場合、生体検出部４１が生体を検出している場合、生体検出部４１が生体を検出していない場合の３状態をセンサ出力検出部４６により検出することが可能となり、生体検出部４１をユーザにより取り外し可能として人間などの移動体の存在確率が多い場所のみに配置することで、システムの低価格化を実現することができる。
【００７８】
また、この室内ロケーション管理装置２によれば、１本の同軸ケーブル４３によってアンテナ部１１及び生体検出部４１と、無線タグ親機処理部１３や制御部１４とを接続して構成することができ、システムの低価格化を実現することができる。
【００７９】
［室内ロケーション管理システムの第６構成例］
つぎに、本発明を適用した室内ロケーション管理システムの第６構成例について説明する。なお、この第６構成例に係る室内ロケーション管理システムでは、上述の構成例と同じ部分については同一符号を使用することでその詳細な説明を省略する。
【００８０】
この第６構成例に係る室内ロケーション管理システムは、複数のアンテナ部１１のうち、各アンテナ部１１に送信波を送出する優先順位を設定して各アンテナ部１１を動作させて送信波を送出させることを特徴とする。
【００８１】
ここで、室内における人間の存在確率は、通常、ドア付近や通路付近が高い。そこで、第６構成例に係る室内ロケーション管理システムでは、ドア付近や通路付近の天井や床に設けられたアンテナ部１１から送信波を送出する頻度を高くすることで、当該アンテナ部１１の優先順位を高くする。
【００８２】
このとき、制御部１４では、図１９に示すように、例えば「Ａｎｔ．２」、「Ａｎｔ．３」、「Ａｎｔ．１」の順に優先順位を高く設定した場合（優先順位：Ａｎｔ．２＞Ａｎｔ．３＞Ａｎｔ．１・・・）、１周期におけるＡｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の動作回数を最も多くし、Ａｎｔ．３に相当するアンテナ部１１、Ａｎｔ．１に相当するアンテナ部１１の順で動作回数を少なくする。
【００８３】
また、優先順位に従って各アンテナ部１１の動作を制御する他の手法としては、制御部１４では、「Ａｎｔ．２」、「Ａｎｔ．３」、「Ａｎｔ．１」の順に優先順位を高く設定した場合、図２０に示すように、Ａｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の１回当たりの動作時間を最も長くし（４Ｔ）、Ａｎｔ．３に相当するアンテナ部１１の１回当たりの動作時間（２Ｔ）、Ａｎｔ．１に相当するアンテナ部１１の動作時間（Ｔ）の順に段階的に短くする。
【００８４】
更に、優先順位に従って各アンテナ部１１の動作を制御する他の手法としては、制御部１４では、図２１に示すように、各アンテナ部１１を識別するためのアンテナ番号ごとに、例えば２時間単位ごとの複数の時刻範囲１〜ｎと、当該時刻範囲における優先順位とを設定したデータベースを保持しておく。すなわち、例えば時刻範囲２においては、Ａｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の送信波送出割合（優先順位）を「１０」に設定し、Ａｎｔ．１に相当するアンテナ部１１の送信波送出割合を「２」に設定し、Ａｎｔ．３に相当するアンテナ部１１の送信波送出割合を「１」に設定する。
【００８５】
これにより、制御部１４では、Ａｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の動作回数を１０回行ううちに、Ａｎｔ．１に相当するアンテナ部１１の動作回数を２回、Ａｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の動作回数を１回とするアンテナ切替制御信号を生成したり、Ａｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の動作時間を１０Ｔとするのに対して、Ａｎｔ．１に相当するアンテナ部１１の動作時間を２Ｔ、Ａｎｔ．２に相当するアンテナ部１１の動作時間を１Ｔとするアンテナ切替制御信号を生成する。
【００８６】
また、制御部１４では、室内ロケーション管理システムが起動しているときに、各時刻範囲と、各アンテナ部１１の無線タグトランスポンダ部１の検出頻度とを蓄積しておき、優先順位を設定するデータベースを更新することが望ましい。
このとき、制御部１４では、無線タグトランスポンダ部１を取り付けた人が微小距離のみの移動によって返信波を検出するアンテナ部１１が変化した場合には、同一のＩＤを含む返信波を複数回計測することを除くために、無線タグトランスポンダ部１を検出した最近時間から、所定時間（例えば１分）の時間範囲では同一ＩＤの検出頻度をカウントしないことが望ましい。
【００８７】
このような室内ロケーション管理システムによれば、各アンテナ部１１の優先順位を設定したデータベースを作成することにより、例えば人間に無線タグトランスポンダ部１を取り付けてロケーション管理する場合であっても、人間の存在確率が高い場所に相当するアンテナ部１１の優先順位を高くして動作回数や動作時間を設定して重点的に無線タグトランスポンダ部１を検出することができ、無線タグトランスポンダ部１の読み取り精度を改善することができる。
【００８８】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００８９】
【発明の効果】
本発明に係る空間位置管理システムによれば、室内の天井に複数の天井アンテナ部を設けると共に、室内の高さ方向において天井アンテナ部に対応した位置の床に複数の床アンテナ部を設けて送信波を送出させ、あるアンテナ部により返信波を受信すると、返信波を受信した天井アンテナ部又は床アンテナ部の配設位置に応じて無線タグの位置を認識して、無線タグの空間的な位置を管理するので、無線タグを取り付けた人や物が室内の高い位置や低い位置に存在する場合であっても、確実に無線タグを検出することができ、簡易且つ安価に室内の人や物の位置を正確に管理することができる。
【００９０】
また、本発明に係る他の空間位置管理システムによれば、複数のアンテナ部を、室内の高さ方向に送信波送出範囲を設定したものとし、応答コマンドを無線タグに送信すると共に無線タグに電力供給する第１周波数帯の第１送信波、及び無線タグに電力供給する第２周波数帯の第２送信波を送信し、第１送信波及び第２送信波により各無線タグに電力供給をするので、より多くの電力を無線タグに送信することにより、無線タグからの返信波を確実にアンテナ部にて受信することができ、アンテナ部と無線タグとの通信距離を長くすることができる。したがって、この空間位置管理システムによれば、無線タグを取り付けた人や物が室内の高い位置や低い位置に存在する場合であっても、確実に無線タグを検出することができ、簡易且つ安価に室内の人や物の位置を正確に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１構成例に係る室内ロケーション管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】各アンテナ部により送信波を送出するタイミングについて説明するための図である。
【図３】室内の天井及び床に複数のアンテナ部を設けた一例を示す図である。
【図４】本発明を適用した第２構成例に係る室内ロケーション管理システムであって、室内の天井及び床のそれぞれに室内ロケーション管理システムを設けて、ネットワーク化した一例を示す図である。
【図５】室内ロケーション管理システムをネットワーク化した場合の室内ロケーション管理装置と制御用パーソナルコンピュータとの関係を示す図である。
【図６】広い室内の天井に複数の室内ロケーション管理システムを設けると共に、床に複数の室内ロケーション管理システムを設けてネットワーク化した一例を示す図である。
【図７】内壁が存在する室内のそれぞれの天井及び床に室内ロケーション管理システムを設けてネットワーク化した一例を示す図である。
【図８】本発明を適用した第３構成例に係る室内ロケーション管理システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用した第３構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、室内ロケーション管理装置から無線タグトランスポンダ部に多くの電力を供給することを説明するための図である。
【図１０】本発明を適用した第３構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、室内ロケーション管理装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明を適用した第３構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、室内ロケーション管理装置の更に他の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明を適用した第３構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、室内ロケーション管理装置から無線タグトランスポンダ部に送信する送信波について説明するための図である。
【図１３】本発明を適用した第３構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、無線タグトランスポンダ部の一構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明を適用した第４構成例に係る室内ロケーション管理システムの構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明を適用した第４構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、複数の無線タグトランスポンダ部の配置及び送信波を送出するタイミングについて説明するための図である。
【図１６】本発明を適用した第５構成例に係る室内ロケーション管理システムにおける動作を説明するための図である。
【図１７】本発明を適用した第５構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、室内ロケーション管理装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明を適用した第５構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて、室内ロケーション管理装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１９】本発明を適用した第６構成例に係る室内ロケーション管理システムにおける動作を説明するための図である。
【図２０】本発明を適用した第６構成例に係る室内ロケーション管理システムにおける他の動作を説明するための図である。
【図２１】本発明を適用した第６構成例に係る室内ロケーション管理システムにおいて使用するデータベースの内容を示す図である。
【符号の説明】
１無線タグトランスポンダ部
２室内ロケーション管理装置
１１アンテナ部
１１Ａ電波送出範囲
１２アンテナ切替部
１３無線タグ親機処理部
１４，３２制御部
２１天井
２２床
２３制御ボックス
２４信号線
２５制御用パーソナルコンピュータ
２６イーサネット（登録商標）ケーブル
２７ハブ
２８内壁
３１無線電力供給部
３３，３４合成・分波部
４１生体検出部
４１Ａ生体検出範囲
４２キャパシタ
４３同軸ケーブル
４４キャパシタ
４５センサ電源供給部
４６センサ出力検出部
４７抵抗
４８インダクタ
４９抵抗
５０トランジスタ
１０１バンドパスフィルタ
１０１再度バンドパスフィルタ
１０２無線タグ
１０３バンドパスフィルタ
１０４整流部

Claims

自己の存在を認識させる識別情報の返信を応答コマンドにより要求すると共に電力供給をする送信波に応じて、前記識別情報を含む返信波を返信する無線タグの空間的な位置を管理する空間位置管理システムであって、
室内の天井に配設された複数の天井アンテナ部と、室内の高さ方向において前記各天井アンテナ部に対応した位置の床に配設された複数の床アンテナ部とを有し、室内の高さ方向において対応した前記天井アンテナ部と前記床アンテナ部との送信波送出範囲を重複させたアンテナ手段と、
室内の高さ方向において対応した前記天井アンテナ部と前記床アンテナ部とが同時に送信波を送出しないように前記各天井アンテナ部及び床アンテナ部から順次送信波を送出させ、前記返信波を受信した前記天井アンテナ部又は前記床アンテナ部の配設位置に応じて、前記無線タグの空間的な位置を管理する空間位置管理手段とを備えることを特徴とする空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段と、当該空間位置管理手段により送信波の送出が制御される前記アンテナ手段とを複数備え、
複数の前記空間位置管理手段及び前記アンテナ手段と通信回線を介して接続され、前記通信回線に接続されている前記空間位置管理手段により管理している前記無線タグを管理する制御用端末を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の空間位置管理システム。
自己の存在を認識させる識別情報の返信を応答コマンドにより要求すると共に電力供給をする送信波に応じて、前記識別情報を含む返信波を返信する無線タグの空間的な位置を管理する空間位置管理システムであって、
室内の高さ方向に送信波送出範囲が設定された複数のアンテナ部と、
前記応答コマンドを前記無線タグに送出すると共に前記無線タグに電力供給する第１周波数帯の第１送信波、及び前記無線タグに電力供給する第２周波数帯の第２送信波を送出するように前記各アンテナ部を制御して、前記第１送信波及び第２送信波により前記各無線タグに電力供給をし、前記返信波を受信した前記アンテナ部の配設位置に応じて、前記無線タグの空間的な位置を管理する空間位置管理手段とを備えることを特徴とする空間位置管理システム。
前記複数のアンテナ部は、室内の天井に配設されたことを特徴とする請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記複数のアンテナ部は、室内の床に配設されたことを特徴とする請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記第１周波数帯の信号及び前記第２周波数帯の信号を合波すると共に、前記無線タグからの返信波に応じた信号のうち第１周波数帯成分を取り出して分波する合波分波手段を更に備え、
前記合波分波手段により合波された前記第１周波数帯と前記第２周波数帯とを含む送信波を、単一のアンテナ部で送出することを特徴とする請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段は、前記第１周波数帯と、前記第２周波帯数とを逓倍関係となるように設定して、単一のアンテナ部で送出させることを特徴とする請求項６に記載の空間位置管理システム。
前記アンテナ部は、室内の天井に配設された複数の天井アンテナ部と、室内の高さ方向において天井に配設された各無線タグに対応した位置の床に配設された複数の床アンテナ部とを有し、
前記空間位置管理手段は、前記天井アンテナ部又は床アンテナ部の一方を前記第１周波数帯の第１送信波を送出するように制御すると共に、前記天井アンテナ部又は床アンテナ部の他方を前記第２周波数帯の第２送信波を送出するように制御することを特徴とする請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段は、前記天井アンテナ部から第１周波数帯の第１送信波を送出すると共に前記床アンテナ部から第２周波数帯の第２送信波を送出する動作と、前記天井アンテナ部から第２周波数帯の第２送信波を送出すると共に前記床アンテナ部から第１周波数帯の第１送信波を送出する動作と、を交互に切り換えることを特徴とする請求項８に記載の空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段は、前記第１周波数帯と、前記第２周波数帯とを同じ周波数帯域としたことを特徴とする請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記各アンテナ部から送出する送信波と、隣接する他のアンテナ部から送出する送信波とが干渉しないように前記各アンテナ部を配設し、前記空間位置管理手段は、互いの送信波が干渉しない位置に配設された各アンテナ部から同時に送信波を送出させることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の空間位置管理システム。
少なくとも前記各アンテナ部の送信波送出範囲に存在する生体を検出する生体検出手段を更に備え、
前記空間位置管理手段は、前記生体検出手段により生体を検出した場合に、当該生体検出手段に対応したアンテナ部から送信波を送出するように制御することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記生体検出手段に電力供給する生体検出用電源と前記生体検出手段とを接続するケーブルと、
前記生体検出用電源から前記ケーブルに印加される電源電圧の変化に基づいて、前記生体検出手段により生体を検出したことを検出する検出手段とを更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の空間位置管理システム。
前記生体検出手段は着脱機構を有し、
前記検出手段は、前記生体検出用電源から前記ケーブルに印加される電源電圧の変化に基づいて、前記生体検出手段により生体検出の有無及び前記生体検出手段の着脱を検出することを特徴とする請求項１３に記載の空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段は、前記無線タグが取り付けられた人間が存在する確率が高い場所を送信波送出範囲とした前記アンテナ部を動作させる優先順位を、他の前記アンテナ部を動作させる優先順位よりも高くすることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段は、前記優先順位が低いアンテナ部の動作時間よりも前記優先順位が高い前記アンテナ部の動作時間を長くする制御、又は前記優先順位が低いアンテナ部の動作回数よりも前記優先順位が高い前記アンテナ部の動作回数を多くする制御をすることを特徴とする請求項１５に記載の空間位置管理システム。
前記空間位置管理手段は、前記アンテナ部ごとに、時刻範囲及び当該時刻範囲における単位時間当たりの動作頻度を記述したデータベースを記憶する記憶手段を更に備え、前記時刻範囲に応じて、前記動作頻度に従った各アンテナ部の動作頻度を変化させて送信波の送出を制御することを特徴とする請求項１５に記載の空間位置管理システム。