JP2005017069A

JP2005017069A - 位置検出システム

Info

Publication number: JP2005017069A
Application number: JP2003180934A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kamata; 浩史鎌田
Original assignee: CRESCO Ltd
Current assignee: CRESCO Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムにおいて、簡易な設備でコストを低く抑えることができ、また電波の干渉を防ぐことができ、電波の有効利用を図ることができるようにする。
【解決手段】区域内の各エリア（１〜４）にそれぞれ端末２と通信を行うためのアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを配置し、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの通信可能なサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを隣接するエリアのアンテナのサービスエリアと重ならないように且つ最大となるように設定するとともに、各エリアのアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの通信信号を切り替えるアンテナ切替部５を備え、該アンテナ切替部５からの信号により制御部８で端末２の位置を判定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７はこの種の通常の位置検出システムの構成を示す図である。同図中、１１は四つのエリア（１〜４）からなる工場などの区域で、各エリアにはそれぞれ端末１２と通信を行うためのアンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１２３が配置され、各々のサービスエリア（通信範囲）１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを受け持つようになっている。
【０００３】
また各エリアには、上記アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの他に、無線機能を持つＲＦ部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ及びその制御部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが備えられ、各制御部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは区域外に設置されたイーサーネットハブ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）ＨＵＢ）１７とケーブル１８によって接続されている。１９は位置判定を行う制御部である。
【０００４】
上記構成のシステムでは、アンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄがそれぞれのエリアに設置され、各々のアンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのサービスエリア１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが図７の破線で示すようになるように調整される。そして、端末２が何れかのエリアに入ったときに端末１２と通信を行い、その情報を有線で区域外の制御部１９に送り、端末１２の位置を判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような位置検出システムにあっては、アンテナの数に応じて無線機器が複数必要になり、設備が煩雑でコストが増大するとともに、電波の干渉もあり、電波の有効利用を図れないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、簡易な設備でコストを低く抑えることができ、また電波の干渉を防ぐことができ、電波の有効利用を図ることが可能な位置検出システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る位置検出システムは、次のように構成したものである。
【０００８】
（１）複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲を隣接するエリアのアンテナの通信範囲と重ならないように且つ最大となるように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号により前記端末の位置を検出するようにした。
【０００９】
（２）前記（１）において、各アンテナの通信範囲を調整するためのアッテネータをアンテナ切替手段の後段に接続した。
【００１０】
（３）複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲を隣接するエリアのアンテナの通信範囲と部分的に重ならせてそれぞれのエリアをほぼカバーするように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号に基づいて前記端末の位置を検出するようにした。
【００１１】
（４）複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲をそれぞれ全てのエリアをカバーできるように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号に基づいて前記端末の位置を検出するようにした。
【００１２】
（５）複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアを含む区域のほぼ中央に前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、該アンテナの放射パターンに指向性を持たせるとともに、前記アンテナを回転させる駆動手段を備え、前記アンテナからの信号に基づいて前記端末の位置を検出するようにした。
【００１３】
（６）複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記区域内の所定のエリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲をそれぞれのエリア及び隣接するエリアをカバーできるように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号に基づいて前記端末の位置を検出するようにした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。なお、実施例では前述の従来例と同様、分割された四つのエリアのどのエリアにターゲットが存在するかを検出する場合について説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例１の構成を示すブロック図であり、企業のオフィスなどで従業員の居場所を把握する場合などに適した位置検出システムの構成を示している。
【００１６】
同図において、１は例えば部屋毎の複数のエリア（１〜４）に区切られた区域で、各エリアにはそれぞれ従業員等の所持する無線通信機能を持った端末２と通信を行うためのアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置されている。これらのアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア（通信範囲）４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、隣接するエリアのアンテナの通信範囲と重ならないように且つ最大となるように設定されている。
【００１７】
５は上記各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの通信信号を切り替えるアンテナ切替部（切替手段）で、同軸ケーブル６によりアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと接続されている。７は無線機能を持ったＲＦ部、８は端末２の位置を検出するための制御部で、アンテナ切替部５からの信号により端末２の位置を判定する。
【００１８】
本実施例のシステムでは、アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄがそれぞれのエリアに設置され、各々のアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが図１の破線で示すようになるように調整される。そして、常時アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを切り替えながら端末検出を行い、端末２が何れかのエリアに入ったときに端末２と通信を行い、その情報を区域外の制御部８に送り、端末２の存在するエリアを特定する。
【００１９】
ここで、上述のサービスエリアを狭くすることにより端末２の位置測定の精度を高くすることができるが、サービスエリアを狭くするとその分アンテナの本数が増える。しかし本システムでは、大本でアンテナを切り替えているので高価な無線機器を共用することができる。したがって、簡易な設備でコストアップを低く抑えることができ、また電波の干渉を防ぐことができ、電波の有効利用を図ることが可能となる。
【００２０】
図２は本発明の実施例２の構成を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示しているので、重複する詳細説明は省略する。
【００２１】
本実施例においては、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを調整するための可変アッテネータ（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）部９をアンテナ切替部５の後段に接続している。
【００２２】
本実施例のシステムでは、上述の実施例１と同様、アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄがそれぞれのエリアに設置され、各々のアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが図２の破線で示すようになるように可変アッテネータ部９のアッテネータ値が調整される。そして、常時アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを切り替えながら端末検出を行い、端末２が何れかのエリアに入ったときに端末２と通信を行い、その情報を区域外の制御部８に送り、端末２の存在するエリアを特定する。
【００２３】
本実施例においても、無線機器は一つで良く、上述の実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
図３は本発明の実施例３の構成を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示しているので、重複する詳細説明は省略する。
【００２５】
本実施例においては、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを隣接するエリアのアンテナの通信範囲と部分的に重ならせてそれぞれのエリアをほぼカバーするように設定している。
【００２６】
本実施例のシステムでは、アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄがそれぞれのエリアに設置され、各々のアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが図３の破線で示すようになるように調整される。そして、常時アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを切り替えながら端末検出を行い、端末２が何れかのエリアに入ったときに端末２と通信を行い、その情報を区域外の制御部８に送り、端末２の存在するエリアを特定する。
【００２７】
その際、制御部８はＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）の値を取得しておき、端末２が複数のエリアで観測されたときはＲＳＳＩ値を比較し、値の大きい（電界強度の高い）方のエリアに特定する。
【００２８】
上述の実施例１及び実施例２のシステムでは不感地帯が存在して、端末２を検出できない場合があるが、本実施例のシステムではサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを重ならせているので、不感地帯をなくすことができる。
【００２９】
また、サービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが重なった部分での位置判定は難しいが、簡単な構成で位置検出を行うことができる。
【００３０】
図４は本発明の実施例４の構成を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示しているので、重複する詳細説明は省略する。
【００３１】
本実施例においては、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４をそれぞれ全てのエリアをカバーできるように設定している。
【００３２】
本実施例のシステムでは、アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄがそれぞれのエリアに設置され、各々のアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのサービスエリア４が図４の破線で示すように全てのエリアを検出できるように調整される。そして、常時アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを切り替えながら端末検出を行い、端末２が何れかのエリアに入ったときに端末２と通信を行い、その情報を区域外の制御部８に送り、端末２の存在するエリアを特定する。
【００３３】
その際、制御部８は上述のＲＳＳＩの値を取得し、そのＲＳＳＩの値から電波の減衰量を算出し、距離に換算する。そして、このアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの距離情報を基に、端末２の位置を特定する。
【００３４】
ここで、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの放射パターンが均一でないと誤差が大きくなるが、ある程度３次元での位置を判別することができる。また、アンテナの本数を増やすことによって、測定精度を上げることができる。
【００３５】
図５は本発明の実施例５の構成を示すブロック図である。本実施例においては、各エリアを含む区域１のほぼ中央に端末２と通信を行うためのアンテナ３を配置し、該アンテナ３の放射パターンに指向性を持たせるとともに、アンテナ３を回転させる駆動手段１０を備えている。
【００３６】
本実施例のシステムでは、アンテナ３を各エリアの中央に配置し、アンテナ３を回転させながら端末２を検出する。このとき、アンテナ３の指向性を絞ることにより、端末２の位置を特定することができる。
【００３７】
また、上述の実施例４と同様、制御部８はＲＳＳＩの値を取得し、そのＲＳＳＩの値から電波の減衰量を算出し、距離に換算する。そして、このアンテナ３からの距離情報を基に、端末２の位置を特定する。
【００３８】
ここで、上記と同様、アンテナ３の放射パターンが均一でないと誤差が大きくなるが、設置が容易で低コストの構成とすることができる。
【００３９】
図６は本発明の実施例６の構成を示すブロック図である。本実施例においては、区域内の所定のエリアにそれぞれ端末２と通信を行うためのアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを配置し、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの通信範囲をそれぞれのエリア及び隣接するエリアをカバーできるように設定している。
【００４０】
本実施例のシステムでは、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが図６に示すように配置され、それぞれのサービスエリア４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが同図の破線で示すようになるように調整される。そして、常時アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを切り替えながら端末検出を行い、端末２が何れかのエリアに入ったときに端末２と通信を行い、その情報を区域外の制御部８に送り、端末２の存在するエリアを特定する。
【００４１】
その際、制御部８は上述のＲＳＳＩの値を取得し、そのＲＳＳＩの値から電波の減衰量を算出し、距離に換算する。そして、このアンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからの距離情報を基に、端末２の位置を特定する。
【００４２】
ここで、各アンテナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの放射パターンが均一でないと誤差が大きくなるが、ある程度３次元での位置を判別することができる。また、アンテナの本数を増やすことによって、測定精度を上げることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明では電界強度を測定しており、ターゲットの立体的位置の検出も可能である。そして、本発明のシステムの応用として、例えばナビゲーションシステムなどで、位置情報に応じた適切な情報提供やサービスを端末所有者に与えることも可能である。
【００４４】
また、部屋が離れていても１台の無線機をリピーターとして通信が可能で、家庭内のＩＴ家電製品の制御等も可能であり、更に、セキュリティや物流システムでの物品管理にも応用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムにおいて、簡易な設備でコストを低く抑えることができ、また電波の干渉を防ぐことができ、電波の有効利用を図ることが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例２の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施例３の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施例４の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施例５の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施例６の構成を示すブロック図
【図７】従来例の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１区域
２端末
３アンテナ
３ａアンテナ
３ｂアンテナ
３ｃアンテナ
３ｄアンテナ
４サービスエリア
４ａサービスエリア
４ｂサービスエリア
４ｃサービスエリア
４ｄサービスエリア
５アンテナ切替部
６同軸ケーブル
７ＲＦ部
８制御部
９可変アッテネータ部
１０駆動手段

Claims

複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲を隣接するエリアのアンテナの通信範囲と重ならないように且つ最大となるように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号により前記端末の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。
前記各アンテナの通信範囲を調整するためのアッテネータをアンテナ切替手段の後段に接続したことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲を隣接するエリアのアンテナの通信範囲と部分的に重ならせてそれぞれのエリアをほぼカバーするように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号に基づいて前記端末の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。
複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲をそれぞれ全てのエリアをカバーできるように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号に基づいて前記端末の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。
複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記各エリアを含む区域のほぼ中央に前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、該アンテナの放射パターンに指向性を持たせるとともに、前記アンテナを回転させる駆動手段を備え、前記アンテナからの信号に基づいて前記端末の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。
複数のエリアに区切られた区域内で通信機能を持った端末の位置を該端末と通信を行って検出する位置検出システムであって、前記区域内の所定のエリアにそれぞれ前記端末と通信を行うためのアンテナを配置し、各アンテナの通信範囲をそれぞれのエリア及び隣接するエリアをカバーできるように設定するとともに、前記各エリアのアンテナからの通信信号を切り替えるアンテナ切替手段を備え、該アンテナ切替手段からの信号に基づいて前記端末の位置を検出することを特徴とする位置検出システム。