JP2005140637A - 位置探索システム、位置探索の方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 屋内の棚等に置かれた品物毎の位置と識別情報とを、非接触、高精度検出することが可能な位置探索システム、位置探索の方法を提供する。
【解決手段】 単数もしくは複数の被探索物５ａ（５ｂ）に設けられ、当該探索物の識別情報を発信可能な第１の無線発信機１ａ（１ｂ）と、前記第１の無線発信機１ａから発信された無線を受信可能で、且つ移動可能な第１の無線受信機（２ａ）と、前記第１の無線受信機（２ａ）の移動位置を検出する位置検出手段（２ｂ，３ａ乃至３ｃ、４）とを備え、前記第１の無線受信機を移動探索し、前記被探索物との距離が予め設定された所定の交信領域内となったとき、前記被探索物の存在を前記識別情報として前記第１の無線受信機で受信して、前記位置検出手段に送信し、前記第１の無線受信機の受信位置を前記被探索物の存在位置として前記位置検出手段で求めるようにしたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被探索物の存在位置を求める位置探索システム、位置探索方法に係り、特に無線通信手段によって被探索物の存在位置を求める位置探索システム及び位置探索方法に関する。

移動体等の物体の追跡、探索を行う測位技術には、ＧＰＳ（Global Positioning System）や携帯端末を用いた無線通技術による測位技術が普及している。

カーナビゲーションシステムでは、ＧＰＳによる測位技術が用いられ、２４基の人口衛星からの電波を地上の受信機で受信して、各衛星からの受信電波の時間差から３角測量によって経度、緯度、高度を求めている。

徘徊老人や貴重品などの移動体の監視システムでは、携帯電話による側位技術が用いられており、複数の基地局からの時刻を受信して、時刻のずれによる三角測量で位置を計測している。

このような移動体の位置監視システムとして、複数の移動体に移動体端末を備え、この移動体端末と交信可能な複数の測位基準局を設定して、予め設定された移動体の移動範囲を監視し、移動範囲を超えたとき逸脱した場合に警報を発する監視システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この移動体端末と、測位基準局との通信は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）や携帯電話の子機、親機で構成されている。

また、図書館の図書の検索等、複数の固定探索物を検索する方法として、予め固定探索物に固有のＲＦＩＤを備え、このＲＦＩＤ端末から電波を発信して、ＲＦＩＤからの応答を受信して検索する方法が知られている（特許文献２参照。）
特開２００１−３５９１４７号公報 特開２００３−１５５１０３号公報

デパートの店頭に置かれる衣類などの品物や、倉庫内の棚に置かれる在庫品、図書館の蔵書、家庭内の食品、衣類の管理などのように、屋内の特定のスペースに置かれる多数の品物の確認、探索を行う場合には、品物の有無と存在位置を精度良く、高速で測定する技術が要求される。

しかも、存在や位置を測定するための検出端は、品物を変形させたり、加工したりしないで、装着が容易に行えることが要求される。

しかしながら、特開２００１−３５９１４７号公報に開示される技術においては、監視する移動体には移動体端末が備えられるため大型でしかも高価であるため、デパートの品物や、図書館の蔵書、家庭内の衣類や食品等、多数の品物の一つ一つに取り付けることは困難である。

また、その存在位置の測定精度は２０ｍ乃至３０ｍ程度で、小さな形状の存在位置を正確に把握するには、精度も不足している。

また、特開２００３−１５５１０３号公報に開示されている技術においては、
ＲＦＩＤタグを小型に出来るので、小さな品物に取り付けることは可能であるが、その品物の識別情報と存在位置を同時に検知できない。

したがって、商品の販売棚や、図書の書棚等に置かれている品物や蔵書の在庫管理を行う場合には、品物や蔵書の存在位置を正確に記憶することが出来ないので、その存在位置を確認して整理する場合には、多大な時間と労力を必要とする問題がある。

即ち、従来の位置探索システムにおいては、屋内に置かれた多数の品物の存在とその位置を正確に、高速で探索することが出来ないので、在庫品の管理や、特定の品物の探索、整理に要する労力を省力することが出来なかった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、屋内の棚等に置かれた品物毎の位置と情報とを、非接触、高精度で検出することが可能な位置探索システム、位置探索の方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１の位置探索システムは、単数もしくは複数の被探索物に設けられ、当該探索物の識別情報を発信可能な第１の無線発信機と、前記第１の無線発信機から発信された無線を受信可能で、且つ移動可能な第１の無線受信機と、前記第１の無線受信機の移動位置を検出する位置検出手段とを備え、前記第１の無線受信機を移動探索し、前記被探索物との距離が予め設定された交信領域内となったとき、前記被探索物の存在を前記識別情報として前記第１の無線受信機で判定し、当該判定信号を前記位置検出手段に送信し、前記第１の無線受信機の受信位置を前記被探索物の存在位置として前記位置検出手段で求めるようにしたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１において本発明に係る請求項２の位置探索システムは、前記位置検出手段は、前記第１の無線受信機と一体で設けられ、前記第１の無線受信機の位置を検出するための第２の無線発信機と、前記第２の無線発信機と通信し、当該第２の無線発信機のからの測位信号を受信して、送信時刻と受信時刻の時刻のずれを測位データとして求める固定された複数の測位基準局と、前記第１の無線発信機からの前記被探索物の前記識別情及び前記複数の測位基準局からの前記測位データを受信し、当該被探索物の存在位置を求める位置演算手段とを備え、前記第１の無線受信機が所定の交信領域内に存在したことを、当該被探索物の前記識別情報として前記第２の無線発信機を介して、前記測位信号とともに前記測位基準局に送信し、前記測位データから前記位置演算手段で当該被探索物の存在位置を求めるようにしたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の係る請求項９の位置探索システムは、複数の被探索物に設けられ、当該探索物の識別情報を発信可能な第１の無線発信機と、前記複数の被探索物が収納される空間の位置を識別する、予め固定設定された位置情報を発信可能な位置情報無線発信機と、前記第１の無線発信機及び前記位置情報無線発信機から発信された無線信号を受信、記憶可能で、且つ、移動可能な第１の無線受信機とを備え、前記第１の無線受信機を移動探索し、前記第１の無線発信機及び前記位置情報発信機との距離が予め設定される交信領域内となったとき、前記被探索物の存在を判定し、前記位置情報及び識別情報を当該前記第１の無線受信機で受信して、前記被探索物の存在位置を求めるようにしたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の係る請求項１０の位置探索方法は、複数の被探索物を収納する空間の位置情報を発信可能な位置基準無線タグと、前記被探索物の識別情報を発信可能な識別無線タグと、前記位置情報と前記識別情報とを読み取る、移動可能な無線タグリーダとを備えた探索物の探索方法であって、前記位置基準無線タグを、被探索物を収納する空間に予め固定設定するステップと、前記空間内に収納する前記被探索物毎に前記識別情報を設けるステップと、前記無線タグリーダを移動して、前記位置情報無線タグ及び前記識別情報無線タグとの距離が予め設定される交信領域内となったとき、識別前記位置情報と前記識別情報とを読み取り、記憶するステップとを備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１１の位置探索方法は、識別情報を受信したことで単数もしくは複数の被探索物の存在を検知する第１の無線通信手段と、第１の無線通信手段が識別情報を検知した位置をもとめる第２の無線通信手段とからなる被探索物の識別情報と存在位置とを求める方法であって、単数もしくは複数の被探索物に設けられ、前記被探索物の識別情報を発信する第１の無線通信手段の第１の無線発信機からの前記識別情報を、前記第１の無線通信手段の第１の無線受信機を移動して探索し、予め設定された交信領域内となったとき、前記識別信号を判定するステップと、前記第１の無線通信手段の第１の無線受信機と一体で設けられ、前記第２の無線通信手段の第２の無線発信機から、前記第１の無線受信機が前記識別信号を判定した受信位置を測位するための時刻信号及び前記識別情報とを合成して測位信号とし、前記第２の無線通信手段の予め固定設定された複数の測位基準局に送信するステップと、前記複数の測位基準局で受信した測位信号の送信受信時刻または送信受信時刻のずれ、及び前記識別情報とを前記位置演算ＣＰＵに送信し、前記測位データから前記被探索物の存在位置を求めるステップとを備えたことを特徴とする。

したがって、本発明によれば、被探索物に設けられる識別情報を発信する小型の第１の無線発信機と、この第１の無線発信器からの送信信号を受信する第１の無線受信機と、被探索物の位置を検出するための第２の無線発信機とを一体とした無線携帯端末とし、この無線携帯端末からの測位情報を受信して、被探索物の識別情報と、位置情報を同時に求めるようにしたので、屋内の棚等に置かれた品物毎の識別情報とその存在位置とを、非接触、高精度、且つ高速で検出することが可能な位置探索システム、位置探索方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

本発明による実施例１について図１乃至図７を参照して説明する。図１は、例えば、デパートの店頭に置かれる衣類や、倉庫内の棚に置かれる在庫品、図書館の蔵書、家庭内の食品や衣類等のように、屋内のスペースに置かれる多数の品物の整理や、特定の品物の探索を行う場合の位置探索システムの構成をモデル化したものである。

本発明の位置探索システムは、被探索物５ａ（５ｂ）の夫々に設けられ、固有の識別情報を発信するＩＣタグ（第１の無線発信機）１ａ（１ｂ）と、これらのＩＣタグ１ａ（１ｂ）に照会電波を送信し、予め設定された所定の通信可能な信号レベルとなる交信領域内に被探索物５ａ（５ｂ）が存在していることを検知し、検知した位置を測位する測位信号を送信する無線携帯端末２と、被探索物５ａ（５ｂ）の存在範囲の周囲に予め設定固定され、無線携帯端末２からの測位信号の受信時刻及び無線携帯端末２からの送信時刻、または前記送信時刻と前記受信時刻の時刻ずれを測位データとして抽出処理し、位置演算ＣＰＵ４に送信する測位基準局３ａ乃至３ｃと、送信された複数の測位データから被探索物５ａ（５ｂ）の位置を求める位置演算ＣＰＵ４とから構成される。

次に、各部の詳細構成について説明する。図２は、各部の詳細構成と無線信号の伝播系統を示すブロック図である。

先ず、品物を認識するための識別情報を記憶したＩＣタグ（第１の無線発信機）１ａ及び無線携帯端末２に備えられるＩＣタグ１ａの識別情報をリード・ライトするＩＣタグリーダ・ライタ（第１の無線受信機）２ａについて説明する。

尚、ＩＣタグリーダ・ライタ２ａのライタ機能は、ＩＣタグ１ａに識別情報の書き込み時に使用する。したがって、探索時に書き込み操作をする必要がなければ、読み取りのためのリーダ機能と独立して別に用意してもよい。

このＩＣタグ１ａ、ＩＣタグリーダ・ライタ２ａは、近接して置かれる多数の品物の識別情報を非接触、且つ高速で読み取りするもので、夫々の内部は、
ＩＣチップとコイル状のアンテナから構成される。

ＩＣタグ１ａのＩＣチップは、外部からの照会電波エネルギーで起動される電源回路１１、識別情報を記憶するメモリ１２、送受信信号を制御する制御回路１３、送受信信号を変調・復調する変復調回路１４、及び送受信する電波信号のアンテナ１５とから構成される。

また、ＩＣタグリーダ・ライタ２ａは、電源回路２１、ＩＣタグ１ａとの間で送受信する電波信号のアンテナ２５、送受信信号の変復調回路２４、及び
送受信信号の制御回路２４とから構成される。

ＩＣタグ１ａの形状は、種々の形状のものがあるが、品物の品質、品物の取り扱いに影響を与えず、装着がしやすい形状にしておく。例えば、蔵書や衣類であれば小型で着脱が容易なラベル形式のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグが望ましい。

また、ＩＣタグ１ａとＩＣタグリーダ・ライタ２ａ間の交信が可能な認識範囲、即ち、夫々のアンテナ１５、２５の形状とＩＣタグリーダ・ライタ２５から送信する照会電波の放射形状とその分布強度を予め設定しておく。

複数の品物を同時に高速読み取りする場合には、照会電波に対して各ＩＣタグ１ａから発信された送信信号の一括認識が可能な輻輳制御機能を備えたＩＣタグリーダ・ライタ２ａとしておく。

次に、品物の識別信号とその存在位置を検知する無線携帯端末２の詳細構成について説明する。無線携帯端末２は、ＩＣタグ１ａ（乃至１ｎ）から送信される識別信号を検知するＩＣタグリーダ・ライタ２ａ、及びＩＣタグリーダ・ライタ２ａが被探索物１ａの識別信号を検知した位置を検出するための無線信号を、測位基準局３ａ乃至３ｃに発信する測位端末（第２の無線発信機）２ｂとから構成される。

この無線携帯端末２の形状は、携帯性、交信領域への移動操作しやすい形状であれば良い。例えば、図２の分解斜視図に示すような携帯電話に似た形状のものでも良い。この図に示すように、ＩＣタグリーダ・ライタ２ａ及びその交信領域と、測位端末２ｂの測位基準部となる後述するアンテナ３５の位置は、品物の存在位置の判別精度を決めるので、要求される位置精度に適した測位分解能を備えるように小型の形状としておく。

次に、無線携帯端末２から測位基準局３ａ乃至３ｃに送信される測位信号に基づく測位システムの構成の詳細について説明する。

屋内での測位方式には、超音波、赤外線、Bluetooth、無線ＬＡＮ、ＵＷＢ（Ultra Wideband）を使用したものがあるが、例えば、省電力、高精度、低コスで距離測定が可能な、ＵＷＢによる位置測定の場合について説明する。

図２において、ＵＷＢを用いた位置測定システムは、無線携帯端末２に搭載される測位端末２ｂ、測位端末から送信される識別信号及び測位信号を受信して測位データとして検出する測位基準局３ａ乃至３ｃ、及びこの測位データから送信された識別情報の位置を求める位置演算ＣＰＵ４とから構成される。

測位端末２ｂは、ＵＷＢ無線信号（超広帯域の短パルス信号、通常１ｎｓ以下）を発信する発信回路３２、ＩＣタグリーダ・ライタ２ａの制御回路２３からの識別信号を受信して、測位のため時間信号と識別信号を合成した測位信号とする制御回路３３、制御回路３３で合成された測位信号を測位基準局３ａ乃至３ｃに送信するための変調回路３４及びアンテナ３５とから構成される。

測位基準局３ａ乃至３ｃは、測位端末２ｂから発信された測位信号を、測位する空間内の座標を３分割する、予め設定される固定位置で受信するように配置する。例えば、空間内の座標（ｘ、ｙ、ｚ）を求める場合は、夫々の座標軸近傍に予め所定の距離を置いて固定配置しておく。

求める空間座標が２次元（ｘ、ｙ）で充分である場合には、この測位基準局数は２局あれば良い。また、高精度を要求される場合には、この局数を増やして、測定精度を向上させることも可能である。

そして、測位端末２ｂから発信された測位信号を受信し、この測位信号の発信時刻と、夫々の測位基準局３ａ乃至３ｂでの受信時刻のずれ、即ち、時間差（Δｔ１乃至Δｔ３）を求め、夫々の測位基準局３ａ乃至３ｂの測位データとして位置演算ＣＰＵ４に送信する。

測位端末２ｂからの測位基準局３ａからの測位信号には、発信時刻と検知された被探索物５ａの識別情報とをパルス変調信号として変調回路３４で変調して送信し、測位基準局３ａで測位データとして復調する。

次に、位置演算ＣＰＵ４について説明する。位置演算ＣＰＵ４は、測位基準局３ａ乃至３ｃと無線ＬＡＮまたは有線ＬＡＮで接続される。また、この位置演算ＣＰＵ４は、図示しないプログラム及び測位データを格納するメモリ及びＣＲＴ、プリンタ、音声出力端等の出力モニタ機能を備えた、所定のＣＰＵ処理速度を備えた汎用のパソコンであれば良い。

また、位置演算ＣＰＵ４には、測位基準局３ａ乃至３ｃの夫々の固定座標と送信された測位データとから、検知した無線携帯端末２の座標位置求める演算プログラム、演算結果を出力するモニタプログラム、及び測位データ、測位した測位時刻をファイルする測位情報ファイルとを備えている。

次に、このように構成された、位置探索システムの動作について図１と、図４乃至図７とを参照して説明する。

最初に、測位検出エリア内に置かれた被探索物５ａ、５ｂの探索を、無線携帯端末２を携帯移動して検知する場合の動作について、図４の動作フロー図を参照して説明する。

無線携帯端末２には、登録モードと探索モードの２種類の測定モードがある。通常、最初に登録モードで対象とする品物の識別信号と存在位置を登録する。次に、予め登録された品物を探索する場合に探索モードを使用する。

これらのモードの相違は、検知した識別情報が予め登録された識別情報と一致した時その識別信号を送信する（探索モード）のか、検知した識別情報全てを送信する（登録モード）かの判定を行う点が異なるのみで、その他の動作は同じであるので、ここでは登録モードの場合についてその動作を説明する。

無線携帯端末２の測定モードを図示しないスイッチを操作して登モードを選択する（ｓ１）。次に、無線携帯端末２を点Ｐ１（ｘ１、ｙ１、ｚ１）から点Ｐ２（ｘ２、ｙ２、ｚ２）へ移動して、照会電波を送信する（ｓ２）。

そして、登録対象とする探索物５ａから識別信号が発信（ｓ３）され、無線携帯端末２で受信（ｓ４）した（交信領域内となった）点Ｐ２の位置で、識別情報が測位基準局３ａ乃至３ｃに送信（ｓ５）されたことを無線携帯端末２の図示しない表示器で確認する。

同じく、無線携帯端末２を移動して、次の被探索物５ｂに照会電波を送信して、識別情報が受信、送信されたことを表示器で確認する。以下、順次同様の動作を繰り返し、対象とする被探索物の登録を行う。このｓ３からｓ５の動作は、一瞬であるので表示器で確認できるようにしておく。

また、図１に示すように多数の被探索物５ｃが重なって多数存在する場合は、照会電波に対して被探索物５ｃから送信される複数の識別信号を同時に受信できるように、無線携帯端末２のＩＣタグリーダ・ライタ２ａは輻輳制御機能を備えたものとしておく。

次に、測位基準局３ａ乃至３ｃの動作について、図５を参照して説明する。先ず、無線携帯端末２から受信する測位信号の有無をチェックし（ｓ１１）。

測位基準局３ａ乃至３ｃにおいて測位信号を受信（ｓ１２）すると、この測位信号（超広帯域パルス変調信号）に含まれる時刻情報及び識別情報を復調し、時刻の基準信号の各測位基準局３ａ乃至３ｃでの受信時刻を求め、測位データとして位置演算ＣＰＵ４に送信する（ｓ１３）。

または、測位端末２ｂから時刻基準信号と送信時刻を送信し、各測位基準局３ａ乃至３ｃでの時刻基準信号の受信時刻との時間ずれを求めて、測位データとして位置演算ＣＰＵ４に送信するように構成しても良い。

この、測位端末２ｂおよび測位基準局３ａ乃至３ｃに設ける時計は予め所定の精度のものを選定し、時刻が同期校正されたものを使用する。

次に、位置演算ＣＰＵ４の動作について、図６を参照して説明する。位置演算ＣＰＵ４では、測位基準局３ａ乃至３ｃからの測位データの受信の有無を定期的にチェックする、または、割り込み信号として受信する（ｓ２１）。

そして、受信した測位データからの時間ずれと、各測位基準局３ａ乃至３ｃの固定座標とから、当該測位データの無線携帯端末２の存在位置（座標）を三角測量の原理を用いて演算により求める。

求めた被探索物５ａ（５ｂ）の位置情報は、これらの識別情報とともにファイルされる（ｓ２３）。例えば、図７に示すように、被探索物５ａ、５ｂの識別情報としてはタグ番号、品名を、測位情報としてはその点Ｐ２、点Ｐ３の座標を、また、その測位時刻を併せて記憶しておく。そして、測位情報は、登録時と探索時に分けてファイルしておくと、被探索物の移動状態が容易に対比できる。

そして、被探索物５ａ（５ｂ）の探索結果をＣＲＴやプリンタに出力する。このとき、この出力を音声で出力するようにすれば、モニタを目視する必要がなくなるので、身障者の探索支援ツールとしても利用しやすくなる。

したがって、本実施例によれば、携帯可能な無線携帯端末２で、多数の品物の中から特定の被探索物５ａ（５ｂ）の探索が行えるので、探索に要する時間が省力される。

また、多数の品物の識別情報とその位置が高速で求められるので、在庫品等の管理に要する時間が省力できる。また、登録された測位情報からの移動状態が容易に把握できるので、在庫品等の整理に要する手間も省ける。

さらに、小型化が可能なＩＣ（ＲＦＩＤ）タグを使用するので、被探索物を変形、加工することなく容易に装着でき、且つ非接触で検出が可能となる。

また、非接触で測定可能なＵＷＢ（超広帯域無線）を使用した位置測定システムとしたので、且つ被探索物の移動速度が早くても識別情報の認識が可能となり、従来の測定精度よりも高精度で被探索物の位置情報を求めることができる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲で変形することも可能である。例えば、本実施例の第１の無線通信手段としては赤外線を、また、位置検出手段としては超音波を使用することも可能である。

本発明による実施例２について、図７及び図８を参照して説明する。図８は、図書館の室内の書棚６、７に置かれた蔵書の管理、特定の蔵書６ａの探索を行う場合の位置探索システムの構成を説明する図で、実施例１の各部と同一部分は同じ符号で示しその説明を省略する。

実施例２が実施例１と異なる点は、実施例１においては、位置検出手段として、無線携帯端末２に設けたＵＷＢによる測位端末２ｂ、測位基準局３ａ乃至３ｃ、及び位置演算ＣＰＵ４とを備えて、無線携帯端末２で検出した被探索物の位置を、測位端末２ｂから測位基準局３ａ乃至３ｃに送信されるＵＷＢ信号の夫々の局での受信時刻のずれから、三角測量の原理を用いて位置を求めたが、実施例２では、位置検出手段として、測位端末２ｂを光学式測位端末５０ｃとし、蔵書６ａからの識別信号を受信した位置を、光学式測位端末５０ｃの基準光点部Ｐｏを検出する空間の座標軸（ｘ、ｙ、ｚ）上の近傍に固定設定されたＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃで撮像し、この撮像データから求めた基準光点部Ｐｏと各ＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃの固定座標との距離から、三角測量の原理に基づいて、基準光点部Ｐｏの座標を位置演算ＣＰＵ４で求める点が異なる。

この場合、無線携帯端末２は、ＩＣタグリーダ・ライタ５０ａと光学式測位端末５０ｃで構成され、ＩＣタグリーダ・ライタ５０ａで受信した識別情報は、無線ＬＡＮによって図示しない無線ＬＡＮインタフェースを介して、位置演算ＣＰＵ４に送信する。そして、ＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃからの位置情報は、直接有線で位置演算ＣＰＵ４に送信するように構成する。

この基準光点部Ｐｏは、無線携帯端末２の無線ＬＡＮアンテナの一部にＬＥＤランプを設け、識別情報を受信した時点滅させ、この点滅像をＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃで撮像するようにしておく。

ＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃの構成は、求める座標位置が図示したように２次元の座標で良い場合には、２台のカメラで構成しても良い。

このように構成された、光学式測位方式の位置演算ＣＰＵ４からの出力は、実施例１同様に、図７に示すように被探索物（６ａ）の識別情報と測位情報としてファイルされる。また、書庫の蔵書の探索や、整理の場合には、予め登録情報のファイルを作成して置けば、探索時にはこのファイルを検索して蔵書の存在位置を素早く知ることができる。

この被探索物６ａを収納する場所は、前回置かれた場所と必ずしも同じ場所とする必要はないが、移動した場合は予めその存在位置を再登録しておく必要がある。

この光学式測位方式は、無線携帯端末２の基準光点Ｐｏを撮像するＣＣＤカメラの５３ａ乃至５３ｃのカメラ視野を遮らないように操作、または設定しておく必要がある。

本実施例によれば、超広帯域無線ＵＷＢが使用できないような場所において、この無線携帯端末２を、自動的に移動する走査機構部に取り付けて書庫の書棚に置かれる蔵書の管理を無人管理することが可能となる。またこの走査機構部として蔵書の出し入れを行うロボットに取り付ければ、蔵書の出し入れも可能な無人書庫を実現することが可能となる。

本発明による実施例３について、図９を参照して説明する。図９は、図書館の室内の書棚６、７に置かれた蔵書の管理、特定の蔵書６ａの探索を行う場合の位置探索システムの構成を説明する図で、実施例２の各部と同一部分は同じ符号で示しその説明を省略する。

実施例３が実施例２と異なる点は、実施例２においては、位置検出手段として、測位端末２ｂを光学式測位端末５０ｃとし、蔵書６ａからの識別信号を受信した位置を、光学式測位端末５０ｃの基準光点部Ｐｏを検出する空間の座標軸（ｘ、ｙ、ｚ）上の近傍に固定設定されたＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃで撮像し、この撮像データから求めた基準光点部Ｐｏと各ＣＣＤカメラ５３ａ乃至５３ｃの固定座標との距離から、三角測量の原理に基づいて、基準光点部Ｐｏの座標を位置演算ＣＰＵ４で求めが、本実施例３においては、位置検出手段として、予め収納する位置単位に固定設定する位置情報を書き込んだ位置基準ＩＣタグ２ｄと、位置基準ＩＣタグ２ｄ近傍に置かれる蔵書（６ａ）毎に備えられたＩＣタグとを、無線携帯端末２を順次走査して、時系列に蔵書の位置基準情報と蔵書の識別情報とを読み取る点が異なる。

この場合、無線携帯端末２は、ＩＣタグリーダ・ライタ５０ａのみで構成され、ＩＣタグリーダ・ライタ５０ａで受信した識別情報は、無線ＬＡＮによって図示しない無線ＬＡＮインタフェースを介して、位置演算ＣＰＵ４に送信する。

この場合、例えば、図９に示すように、位置基準ＩＣタグ２ｄは、書庫６格段毎の左右の両端部、及び蔵書の位置を識別する単位で両端部の間にも複数配置しておく。そして、位置基準ＩＣタグ２ｄを左右に走査して、順次、位置情報と蔵書６ａ毎の識別情報とを読み取るようにする。

こととき、無線携帯端末２の操作速度ｖを一定に制御する機構部を備え、走査したとき、両端部からの識別信号を受信した時間を測定し、両端部からの位置を時間×ｖとして、個々の蔵書の位置を位置演算ＣＰＵ４で演算によって求めることも出来る。

本実施例３によれば、ＩＣタグとその無線通信手段のみで被探索物の収納庫単位、または、個々の被探索物毎にその位置情報と識別情報とを、同時に安価探索することが可能な被探索物の探索システムを実現することができる。

本発明の実施例１に係る探索システムの構成図。 本発明の無線形態端末の分解斜視図。 本発明の実施例１の機能を説明するブロック図。 無線携帯端末の動作フロー図。 測位基準局の動作フロー図。 位置演算ＣＰＵの動作フロー図。 位置演算ＣＰＵで作成する探索物のファイルの例。 本発明の実施例２に係る図書管理システムの構成図。 本発明の実施例３に係る図書管理システムの構成図。

符号の説明

１ａ、１ｂ 第１の無線発信機
２ 無線携帯端末
２ａ 第１の無線受信機
２ｂ 第２の無線発信機
２ｄ 位置基準ＩＣタグ
３ａ、３ｂ、３ｃ 測位基準局
４ 位置演算ＣＰＵ
５、５ａ、５ｂ 探索物
６、７ 本棚
６ａ 図書
１１、２１ 電源回路
１２ メモリ
１３、２３，３３ 制御回路
１４、２４、３４ 変復調回路
１５、２５、３５ アンテナ
３２ 発信回路
５０ａ ＩＣタグリーダ・ライタ
５０ｃ 光学式測位端末
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ ＣＣＤカメラ

Claims (11)

1. 単数もしくは複数の被探索物に設けられ、当該探索物の識別情報を発信可能な第１の無線発信機と、
   前記第１の無線発信機から発信された無線を受信可能で、且つ移動可能な第１の無線受信機と、
   前記第１の無線受信機の移動位置を検出する位置検出手段とを
   備え、
   前記第１の無線受信機を移動探索し、前記被探索物との距離が予め設定された交信領域内となったとき、前記被探索物の存在を前記識別情報として前記第１の無線受信機で判定し、当該判定信号を前記位置検出手段に送信し、前記第１の無線受信機の受信位置を前記被探索物の存在位置として前記位置検出手段で求めるようにしたことを特徴とする位置探索システム。
2. 前記位置検出手段は、前記第１の無線受信機と一体で設けられ、前記第１の無線受信機の位置を検出するための第２の無線発信機と、
   前記第２の無線発信機と通信し、当該第２の無線発信機のからの測位信号を受信して、送信時刻と受信時刻の時刻のずれを測位データとして求める固定された複数の測位基準局と、
   前記第１の無線発信機からの前記被探索物の前記識別情及び前記複数の測位基準局からの前記測位データを受信し、当該被探索物の存在位置を求める位置演算手段とを
   備え、
   前記第１の無線受信機が所定の交信領域内に存在したことを、当該被探索物の前記識別情報として前記第２の無線発信機を介して、前記測位信号とともに前記測位基準局に送信し、前記測位データから前記位置演算手段で当該被探索物の存在位置を求めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の位置探索システム。
3. 前記第１の無線発信機は受動型無線タグとし、前記第１の無線受信機はこの受動型無線タグの前記識別情報の読出し、書き込みを行うリーダまたはリーダ・ライタであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の位置探索システム。
4. 前記位置検出手段に使用する無線は、超広帯域無線（ＵＷＢ）としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の位置探索システム。
5. 前記第１の無線発信機と前記第１の無線受信機の交信領域は、前記位置検出手段の測位領域よりも小さくしたことを特徴とする請求項２に記載の位置探索システム。
6. 前記被探索物の識別情報の読み取り周期は、前記第１の無線受信機が所定の探索移動範囲時間よりも短くなるように設定したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の位置探索システム。
7. 前記位置演算手段は、被探索物の位置を求めた時、その識別情報の存在を音声で知らせる音声出力手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の位置探索システム。
8. 前記位置検出手段は、前記第１の無線受信機と一体で設けられ、前記第１の無線受信機の位置を検出するための光学式測位端末と、
   前記第１の無線受信機が予め設定された交信領域内に存在した時に特定の測位基準部に表示させる前記光学式測位端末と、
   前記光学式測位端末の基準測位部光源を撮像し、測位基準部の光源と前記撮像手段との距離を測位情報として求める、予め設定固定された複数の撮像手段と、
   前記第１の無線発信機からの前記被探索物の前記識別情及び前記複数の撮像手段からの前記測位情報を受信し、当該被探索物の存在位置を求める位置演算手段とを
   備え、
   前記第１の無線受信機からの前記識別情報及び前記撮像手段からの前記測位情報とから、前記位置演算手段で当該被探索物の存在位置を演算して求めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の位置探索システム。
9. 複数の被探索物に設けられ、当該探索物の識別情報を発信可能な第１の無線発信機と、
   前記複数の被探索物が収納される空間の位置を識別する、予め固定設定された位置情報を発信可能な位置情報無線発信機と、
   前記第１の無線発信機及び前記位置情報無線発信機から発信された無線信号を受信、記憶可能で、且つ、移動可能な第１の無線受信機とを
   備え、
   前記第１の無線受信機を移動探索し、前記第１の無線発信機及び前記位置情報発信機との距離が予め設定される交信領域内となったとき、前記被探索物の存在を判定し、前記位置情報及び識別情報を当該前記第１の無線受信機で受信して、前記被探索物の存在位置を求めるようにしたことを特徴とする位置探索システム。
10. 複数の被探索物を収納する空間の位置情報を発信可能な位置基準無線タグと、前記被探索物の識別情報を発信可能な識別無線タグと、前記位置情報と前記識別情報とを読み取る、移動可能な無線タグリーダとを備えた探索物の探索方法であって、
    前記位置基準無線タグを、被探索物を収納する空間に予め固定設定するステップと、
    前記空間内に収納する前記被探索物毎に前記識別情報を設けるステップと、
    前記無線タグリーダを移動して、前記位置情報無線タグ及び前記識別情報無線タグとの距離が予め設定される交信領域内となったとき、識別前記位置情報と前記識別情報とを読み取り、記憶するステップと
    を備えたことを特徴とする位置探索の方法。
11. 識別情報を受信したことで単数もしくは複数の被探索物の存在を検知する第１の無線通信手段と、第１の無線通信手段が識別情報を検知した位置をもとめる第２の無線通信手段とからなる被探索物の識別情報と存在位置とを求める方法であって、
    単数もしくは複数の被探索物に設けられ、前記被探索物の識別情報を発信する第１の無線通信手段の第１の無線発信機からの前記識別情報を、前記第１の無線通信手段の第１の無線受信機を移動して探索し、予め設定された交信領域内となったとき、前記識別信号を判定するステップと、
    前記第１の無線通信手段の第１の無線受信機と一体で設けられ、前記第２の無線通信手段の第２の無線発信機から、前記第１の無線受信機が前記識別信号を判定した受信位置を測位するための時刻信号及び前記識別情報とを合成して測位信号とし、前記第２の無線通信手段の予め固定設定された複数の測位基準局に送信するステップと、
    前記複数の測位基準局で受信した測位信号の送信受信時刻または送信受信時刻のずれ、及び前記識別情報とを前記位置演算ＣＰＵに送信し、前記測位データから前記被探索物の存在位置を求めるステップとを
    備えたことを特徴とする位置探索の方法。

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