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Abstract
Description
この発明は、所定の目標対象に追従する追従システムに関する。 The present invention relates to a tracking system that tracks a predetermined target object.
追従システムとして、たとえば撮像装置の撮像方位を遠隔操作によって自動的に目標対象に追従させるシステムがある。このような追従システムでは、操作者が赤外線等の制御信号を追従装置である撮像装置や撮像装置を搭載した雲台に向かって送信している。この制御信号を受信すると、雲台は撮像装置を目標対象に指向させる動作を行い、撮像装置は所定の撮像条件で目標対象を撮像する(特許文献1参照)。このように、従来の追従システムは、操作者が遠隔操作を行い、追従装置を目標対象に対して追従させていた。 As a tracking system, for example, there is a system that automatically follows a target object by remote control of an imaging direction of an imaging apparatus. In such a follow-up system, an operator transmits a control signal such as infrared rays toward an image pickup apparatus that is a follow-up apparatus or a camera platform equipped with the image pickup apparatus. When receiving this control signal, the camera platform performs an operation of directing the imaging device to the target object, and the imaging device images the target object under a predetermined imaging condition (see Patent Document 1). As described above, in the conventional tracking system, the operator performs a remote operation to cause the tracking device to track the target object.
しかしながら、従来の撮像装置を制御する追従システムでは、操作者が目標対象の位置等を確認した上で追従装置に対して制御信号を送信し追従装置の遠隔操作を行なっていた。このため、目標対象の位置が不明確である場合や目標対象が操作者によって確認不可能な場所に移動した場合には、操作者は目標対象の位置を正確に確認することができなかった。また、目標対象の移動速度が速い場合には、目標対象の移動に対応させてリアルタイムで追従装置を遠隔操作することは、操作者にとって大きな負担となっていた。このように操作者が目標対象の位置および移動をリアルタイムで確認することができない場合には、操作者は追従装置への遠隔操作を正確に行なうことができず、追従装置が目標対象に対して追従することができないという問題があった。 However, in a conventional tracking system that controls an imaging apparatus, the operator transmits a control signal to the tracking device after confirming the position of the target object, etc., and remotely operates the tracking device. For this reason, when the position of the target object is unclear or when the target object is moved to a place where it cannot be confirmed by the operator, the operator cannot accurately confirm the position of the target object. Further, when the moving speed of the target object is high, it is a heavy burden on the operator to remotely operate the tracking device in real time in response to the movement of the target object. Thus, when the operator cannot confirm the position and movement of the target object in real time, the operator cannot accurately perform the remote operation to the tracking device, and the tracking device does not operate on the target target. There was a problem that it was not possible to follow.
この発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、追従装置が目標対象に対して、リアルタイムで正確に追従することができる追従システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the prior art, and an object thereof is to provide a tracking system in which a tracking device can accurately track a target object in real time.
請求項1にかかる追従システムは、所定の目標対象を追従する追従システムにおいて前記目標対象に付され、受信した質問波に応じて識別情報を含む応答波を送信する情報媒体と、前記情報媒体へ前記質問波を送信し該質問波に応じた前記情報媒体からの前記応答波を受信する通信手段と、前記通信手段における前記応答波の受信状態をもとに前記目標対象に追従する追従手段と、を備えたことを特徴とする。
A tracking system according to
本発明にかかる追従システムによれば、情報媒体を目標対象に付し、通信手段における応答波の受信状態をもとに追従手段を追従させているため、操作者が目標対象を確認し追従手段の操作を行なう必要がなく、操作者の負担を軽減することができる。 According to the tracking system according to the present invention, the information medium is attached to the target object, and the tracking means is tracked based on the reception state of the response wave in the communication means. There is no need to perform this operation, and the burden on the operator can be reduced.
請求項2にかかる追従システムは、前記通信手段における前記応答波の受信状態に基づき前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求める位置検出手段と、前記位置検出手段が求めた前記目標対象と前記追従手段との位置関係に基づき前記追従手段の指向性を制御する制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
The tracking system according to
請求項3にかかる追従システムは、前記通信手段は、所定領域内に複数配置され、前記位置検出手段は、予め求められた前記通信手段の配置位置を用いて、前記情報媒体からの前記応答波を受信した前記通信手段の配置位置をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求めることを特徴とする。
In the tracking system according to
請求項4にかかる追従システムは、前記通信手段は、それぞれ異なる複数の送信強度で前記質問波を送信し、前記位置検出手段は、前記複数の送信強度と該複数の送信強度で送信された前記質問波の送信範囲との関係を用いて、前記質問波の送信強度に対する前記情報媒体の受信状態をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を検出することを特徴とする。 The tracking system according to claim 4, wherein the communication unit transmits the interrogation wave with a plurality of different transmission intensities, and the position detection unit is transmitted with the plurality of transmission intensities and the plurality of transmission intensities. The positional relationship between the target object and the follow-up means is detected based on the reception state of the information medium with respect to the transmission intensity of the interrogation wave, using the relationship with the transmission range of the interrogation wave.
請求項5にかかる追従システムは、前記所定領域は、複数の管理領域に区分され、前記追従手段は、それぞれの前記管理領域に対応して複数存在し、前記制御手段は、前記目標対象が位置する前記管理領域に対応する前記追従手段を制御することを特徴とする。
In the tracking system according to
本発明にかかる追従システムによれば、目標対象に情報媒体を付し通信手段における応答波の受信状態をもとに追従手段が目標対象に追従するため、操作者の負担を軽減するとともに、追従手段を目標対象に対して正確に追従させることが可能となる。 According to the tracking system of the present invention, the information medium is attached to the target object, and the tracking means follows the target object based on the reception state of the response wave in the communication means. It is possible to cause the means to accurately follow the target object.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である追従システムについて、RFID(Radio Frequency Identification)タグを情報媒体の一例として説明する。ここで、RFIDタグとは、無線通信システムの一手法であるRFIDシステムにおいて、読み取り装置の指示に応じて蓄積した識別情報等の各種情報を電磁結合、電磁誘導等を利用した非接触方式で送信する情報媒体であってタグ形状であるものを示す。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。 Hereinafter, an RFID (Radio Frequency Identification) tag will be described as an example of an information medium for a tracking system according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Here, the RFID tag is an RFID system that is one method of a wireless communication system, and transmits various types of information such as identification information accumulated in accordance with instructions from a reading device in a non-contact manner using electromagnetic coupling, electromagnetic induction, or the like. An information medium having a tag shape is shown. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
まず、実施の形態1にかかる追従システムについて説明する。本実施の形態1にかかる追従システムは、それぞれの追従対象に付されたRFIDタグとの間で無線通信を行なうアンテナの受信状態をもとに、追従対象の中から指定された目標対象と追従装置との位置関係を求め追従装置を制御している。図1は、本実施の形態1にかかる追従システムの概略構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
First, the following system according to the first embodiment will be described. The tracking system according to the first exemplary embodiment follows the target target specified from the tracking target based on the reception state of the antenna that performs wireless communication with the RFID tag attached to each tracking target. The tracking device is controlled by obtaining the positional relationship with the device. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the tracking system according to the first embodiment.
図1に示すように、実施の形態1にかかる追従システム1では、追従装置8の追従の対象となり得る追従対象9ごとにRFIDタグ2が取り付けられている。そして、追従システム1は、所定の領域S内にマトリックス状に配置され通信範囲内に位置するRFIDタグ2と無線通信を行なう複数のアンテナ3と、アンテナ3と接続しアンテナ3の動作を制御する読み取り装置4と、入力された指示およびデータを処理する処理装置5と、操作指示と追従対象9の中から指定された目標対象の情報とが入力される入力部6と、処理装置5から出力された処理結果をもとに追従装置8を制御する追従装置制御部7と、追従装置制御部7の制御によって目標対象に追従して動作する追従装置8とを備える。追従システム1は、RFIDタグ2とアンテナ3との間の無線通信結果に基づき処理装置5が目標対象と追従装置8との位置関係を求め、この位置関係に応じて追従装置8を追従させている。なお、図中では、一部アンテナ3と読み取り装置4との接続線を省略する。
As shown in FIG. 1, in the
追従対象9ごとに取り付けられたRFIDタグ2は、記憶部と制御部とアンテナとを備えている。RFIDタグ2の記憶部にはRFIDタグ2ごとに異なる識別情報やRFIDタグ2が取り付けられている追従対象9に対する情報等が記憶されており、記憶部に記憶される情報は外部からの所定の指示によって読み出しと書き込みとが可能である。また、RFIDタグ2はアンテナ3から受けた所定周波数の電波を媒介として動作電源を得て起動する。そして、RFIDタグ2は、アンテナ3から送信され応答を要求する所定周波数の質問電波(以下、「質問波」とする。)を受信した場合には、この質問波に応じて制御部が記憶部から識別情報等の情報を抽出し、抽出した識別情報等を含む応答電波(以下、「応答波」とする。)をアンテナから送信する。RFIDタグ2のアンテナの送受信能力は、アンテナ3と通信可能な程度であれば足りる。
The
アンテナ3は、RFIDタグ2に応答を要求する質問波を送信し、送信した質問波に対するRFIDタグ2からの応答波を受信して、RFIDタグ2を読み取り、読み取り装置4に出力する。また、アンテナ3は、所定の送信強度で放射状に質問波を送信している。また、アンテナ3の質問波送信範囲の全てで領域Sを網羅している。また、隣り合うアンテナ3のそれぞれの質問波送信範囲は互いに重なり合う面積ができるだけ小さくなるよう設定されている。また、アンテナ3は、質問波送信範囲内に複数のRFIDタグ2が存在している場合であっても各々のRFIDタグ2に対して一度に読み取りが可能である。
The
そして、読み取り装置4は、アンテナ制御部4aと送受信部4bとを備える。アンテナ制御部4aはアンテナ3と送受信部4bとの動作を制御する。そして、送受信部4bは送信するデータを質問波に変換し、受信した応答波を所定の形式の応答データに変換し、処理装置5に出力する。この応答データには、応答波を発信したRFIDタグ2の識別情報やRFIDタグ2が取り付けられている追従対象9に対する情報等が含まれている。また、読み取り装置4は、各RFIDタグ2の応答データとともに各RFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の識別情報も処理装置5に出力する。
The reading device 4 includes an
処理装置5は、他の装置および他の構成部を制御する制御部5aとデータ収集部5bと目標対象抽出部5cと位置検出部5dとメモリ5eとを備え、入力部6からの操作指示に対する処理を行なう。さらに、処理装置5は、読み取り装置4から入力された応答データ等を用いて、目標対象と追従装置8との位置関係を検出する。
The
そして、データ収集部5bは、各RFIDタグ2から送信された応答波の応答データとこれらのRFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の識別情報とを収集する。また、目標対象抽出部5cは、データ収集部5bが収集したデータの中から、入力部6から入力された目標対象の情報をもとに、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2の応答データを抽出する。また、目標対象抽出部5cは、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の識別情報も抽出する。また、位置検出部5dは、後述する処理手順にしたがって、目標対象抽出部5cが抽出したRFIDタグ2の応答データとアンテナ3の識別情報とをもとに、目標対象と追従装置8との位置関係を位置データとして追従装置制御部7に出力する。また、メモリ5eは、入力部6からの操作指示と送受信および出力の対象となるデータ等とを記憶するとともに、予め求められたアンテナ3の配置位置を記憶する。
The
追従装置制御部7は、位置検出部5dから出力された位置データをもとに、追従装置8を制御する。そして、追従装置8は、追従装置制御部7の制御にしたがい、追従対象9の中から指定された目標対象に追従して動作する。追従装置制御部7の制御内容および追従装置8の動作に関しては、後に詳細に説明する。
The
つぎに、追従対象9の中から指定された目標対象に対して追従装置8が追従動作を行なうまでの追従システム1における処理手順について説明する。図2は、追従対象9の中から指定された目標対象に対して追従装置8が追従動作を行なうまでの処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure in the
まず、図2に示すように、操作者は、追従対象9の中から追従の目標となる目標対象の情報を入力部6に入力し、目標対象の指定を行なう(ステップS101)。入力する情報としては、たとえば、各追従対象9に対して予め割り当てられ各追従対象9に取り付けたRFIDタグ2に書き込まれた番号などがある。
First, as shown in FIG. 2, the operator inputs target target information as a tracking target from the
そして、各アンテナ3は質問波を送信し、質問波送信範囲内に位置し質問波に応じたRFIDタグ2からの応答波を受信する(ステップS102)。そして、各アンテナ3が受信したRFIDタグ2からの応答波は、送受信部4bで応答データに変換された後、処理装置5に出力される。ここで、読み取り装置4は、RFIDタグ2からの応答データとともにRFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の識別情報も処理装置5に出力する。そして、処理装置5に入力されたRFIDタグ2からの応答データと各RFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の識別情報とはデータ収集部5bに収集される。そして、目標対象抽出部5cが、目標対象の情報をもとに、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2からの応答データと、このRFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の識別情報とを抽出する(ステップS103)。
Each
つぎに、位置検出部5dが、抽出されたRFIDタグ2からの応答データとアンテナ3の識別情報とをもとに目標対象と追従装置8との位置関係を検出する(ステップS104)。この位置検出処理では、メモリ5eに記憶されているアンテナ3の配置位置から、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の位置を求めて、目標対象と追従装置8との位置関係を検出している。
Next, the
図3は、位置検出処理(ステップS104)を具体的に説明する図である。アンテナ3は、前述したように、質問波送信範囲内に質問波を送信し、この質問波に応じたRFIDタグ2から応答波を受信する。このため、アンテナ3が読み取ったRFIDタグ2は、RFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の質問波送信範囲内に位置する。この質問波送信範囲は、図3に模式的に示すように、たとえば、アンテナ3aに対しては領域aとなり、アンテナ3bに対しては領域bとなる。ここで、RFIDタグ2aが領域a内に位置していた場合には、アンテナ3aによって読み取られる。したがって、このRFIDタグ2aが目標対象に取り付けられている場合には、アンテナ3aに対応する領域a内に目標対象が位置しているものと検出できる。また、RFIDタグ2bが目標対象に取り付けられている場合には、アンテナ3bによってRFIDタグ2bが読み取られる。したがって、目標対象はRFIDタグ2bを読み取ったアンテナ3bに対応する領域b内に位置しているものと検出できる。
FIG. 3 is a diagram for specifically explaining the position detection process (step S104). As described above, the
したがって、アンテナ3によって読み取られたRFIDタグ2は、RFIDタグ2を読み取ったアンテナ3の質問波送信範囲内に位置するため、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2がどのアンテナ3に読み取られたかを求めることによって、目標対象がどの領域にあるかを求めることができる。なお、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2が2箇所のアンテナ3によって読み取られた場合には、これらのアンテナ3の質問波送信範囲が重なり合う領域内に目標対象が位置する。たとえば、図3に示すように、目標対象にRFIDタグ2cが取り付けられている場合には、RFIDタグ2cはアンテナ3aとアンテナ3bとの質問波送信範囲内に位置するため、アンテナ3aとアンテナ3bとの双方によって読み取られる。その場合には、アンテナ3aの質問波送信範囲である領域aとアンテナ3bの質問波送信範囲である領域bとが重なり合う領域cに目標対象が位置するものと検出できる。このように、複数のアンテナ3によって目標対象に取り付けられたRFIDタグ2が読み取られた場合には、これらのアンテナ3の質問波送信範囲が重なり合う領域に目標対象が位置している。このため、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2が複数のアンテナ3によって読み取られた場合も目標対象がどの領域にあるかを検出することができる。そして、位置検出処理(ステップS104)では、位置範囲および位置座標等の位置データとして、追従装置制御部7に出力される。
Therefore, since the
つぎに、追従装置制御部7が位置検出処理(ステップS104)で検出された目標対象の位置データをもとに追従装置8を制御し(ステップS105)、追従装置8は追従装置制御部7の制御によって、移動および動作を行なう。そして、入力部6から指示が入力されるまで、ステップS102〜ステップS105を繰り返し、目標対象と追従対象8との位置関係に応じて追従装置8の追従動作を継続する。このため、追従システム1では、入力部6から目標対象を指定した後は、自動的に目標対象と追従対象8との位置関係を検出し追従装置8が追従動作を行うこととなる。
Next, the tracking
ここで、図4に示すように、追従装置8が複数の競技者91の中から指定された目標者91tを撮像するカメラ81およびカメラ81を搭載する雲台82である場合について、追従装置制御部7の追従装置8に対する制御内容を例示する。まず、操作者は、RFIDタグ2を装着した競技者91の中から、たとえば目標対象として目標者91tを指定する。その後、目標者91tがアンテナ3kの質問波送信範囲内に移動すると、目標者91tが装着したRFIDタグ2がアンテナ3kからの質問波に応じて応答波を送信し、この応答波をアンテナ3kが受信する。そして、位置検出部5dは、アンテナ3kが受信した応答波をもとに、上述した処理手順で目標者91tがアンテナ3kの質問波送信範囲内に位置することを検出し、目標者91tの位置データを出力する。
Here, as shown in FIG. 4, the tracking device control is performed when the
そして、追従装置制御部7は、目標者91tの位置データをもとに、目標者91tとカメラ81との位置関係を求め、たとえば図4に示すように、カメラ81を搭載する雲台82を回転させ、カメラ81の撮像方位を右から左に変化させる。この結果、カメラ81は、目標者91tの移動に合わせて撮像方位を変化し目標者91tを撮像することが可能となる。また、追従装置制御部7は、雲台82を動作させてカメラ81の撮像方向を上下方向に変化させるとしてもよい。
Then, the tracking
また、追従装置制御部7は、カメラ81の撮像方位を制御するほか、カメラ81の撮像視野を制御してもよい。位置検出部5dは、図4に示すように、目標者91tがアンテナ3kの質問波送信範囲内に位置することを求め、位置データとして追従装置制御部7に出力している。このため、追従装置制御部7は、目標者91tが位置するアンテナ3kの質問波送信範囲全体を撮像できるようにカメラ81の撮像視野を変化させてもよい。このように、追従装置制御部7は、目標者91tとカメラ81との位置関係をもとにカメラ81の撮像視野を変化させてカメラ81の指向性を制御してもよい。
Further, the tracking
また、追従装置制御部7は、カメラ81の撮像方位および撮像視野を制御するほか、カメラ81の撮像方法を制御してもよい。たとえば、位置検出部5dが目標者91tの位置座標を検出した場合について説明する。この場合、追従装置制御部7は、位置検出部5dから入力された目標者91tの位置座標を用いて、カメラ81に対する目標者91tの距離を演算できる。そして、カメラ81に対する目標者91tの距離を用いてカメラ81のレンズの焦点合わせをすることができるため、赤外線の照射等を行なって目標対象とカメラ81との距離を測定する距離測定手順を省略することが可能となる。したがって、カメラ81は、短時間で焦点ズレなく目標者91tを撮像することができる。また、追従装置制御部7は、演算したカメラ81に対する目標者91tの距離をもとに、カメラ81の撮像視野をさらに細かく調整し、カメラ81が拡大撮像を行なうよう制御してもよい。また、追従装置制御部7は、カメラ81が目標者91tを常に撮像視野の中心として撮像するよう制御してもよい。追従装置制御部7がカメラ81に対する目標者91tの距離を演算することによって、距離測定手順を省略することができるため、カメラ81は、短時間で正確に目標者91tを撮像することが可能となる。
The
また、追従装置制御部7は、カメラ81の撮像方位、撮像視野、撮像方法を制御するほか、カメラ81自体の位置を制御してもよい。たとえば、図5に示すように、追従装置制御部7は、カメラ81を領域Sの周囲に設けられたレール10a上を移動させて、カメラ81の位置を制御する。追従装置制御部7は、レール10a上のB1の位置にあったカメラ81を目標者91tに最も近いB2の位置に移動させて、カメラ81にB2の位置から目標者91tを撮像させることができる。また、図6に示すように、追従装置制御部7は、目標者91tの位置に基づいて、C1の位置にあったカメラ81を、領域Sの上部に設けたレール10bに沿ってC2の位置まで移動させることができる。このように、追従システム1では、目標者91tの位置に基づいてカメラ81の位置を移動させることによって、カメラ81は正確に目標者91tを撮像することが可能となる。
Further, the tracking
また、追従装置制御部7は、複数のカメラ81を制御してもよい。たとえば、図7に示すように、領域Sの周囲にレール10aを設け、領域Sの上部にレール10bを設けた場合、追従装置制御部7はレール10a,10b上を移動する複数のカメラ81の位置および動作を制御してもよい。このように、複数のカメラ81を目標者91tに対して移動させることによって、多方向から目標者91tを撮像することができる。
Further, the tracking
このように、本実施の形態1にかかる追従システム1は、領域S内に配置されたアンテナ3のうち、どのアンテナ3が目標対象に取り付けられたRFIDタグ2を読み取ったかを求めることによって目標対象と追従装置8との位置関係を検出している。そして、追従装置制御部7は、検出された位置関係をもとに追従装置8を追従動作させているため、追従装置8は目標対象に対して正確に追従動作することができる。
As described above, the
また、追従対象9ごとに取り付けられるRFIDタグ2は、高い認識機能を有する。すなわち、RFIDタグ2は、電磁波を透過する人体、木材、ガラス、プラスチック、コンクリート等がRFIDタグ2とアンテナ3との間に入っても、アンテナ3との間で通信を行なうことができる。このため、追従システム1は、RFIDタグ2とアンテナ3との間に人体や木材等が介在した場合でも、目標対象と追従装置8との位置関係を検出して正確に追従装置8を追従動作させることができる。
Further, the
また、RFIDタグ2とアンテナ3との間では電波を用いて通信を行なうため通信時間は短時間で足り、通信後は簡易な処理手順によって目標対象と追従装置8との位置関係を検出している。このため、追従システム1は、短時間で目標対象に対して追従装置8を追従動作させている。したがって、追従システム1は、追従装置8をほぼリアルタイムに目標対象に対して追従動作させることが可能である。
Further, since communication is performed between the
また、通信システム1では、アンテナ3における応答波の受信状態をもとに目標対象と追従装置8との位置関係を検出しており、操作者が目標対象の位置を確認する必要はない。このため、操作者は、最初に追従対象の中から目標対象を指定した後は目標対象の位置の検出および遠隔操作等による追従装置等の制御を行なう必要がない。したがって、通信システム1では、操作者の負担を軽減することができる。
Further, in the
また、追従対象9に取り付けられるRFIDタグ2はアンテナ3が送信する電波から動作電源を得て動作するため電池等のバッテリーを内蔵する必要がなく、追従システム1では消費電力の低減を図ることができる。
Further, since the
また、RFIDタグ2は、非接触型であるため、汚れ、雨、静電気等に強い。また、追従対象9に取り付けられたRFIDタグ2が破損した場合であっても、別のRFIDタグ2を破損したRFIDタグ2の代わりに取り付けることが可能である。このため、追従システム1の保守および維持を簡易に行なうことができる。
Further, since the
なお、追従装置8としてカメラ81および雲台82を動作および移動させた場合について説明したが、これに限らず、図8に示すような目標容器92tを取り出す装置に対しても適用することができる。図8に示す装置では、複数の容器92の中から、操作者によって指定された目標容器92tを取り出すクレーン83を追従装置8として備える。この装置では、複数の容器92にそれぞれRFIDタグ2を取り付けておき、目標容器92tに取り付けられたRFIDタグ2tの応答波を受信したアンテナ3kの質問波送信範囲をもとに目標容器92とクレーン83との位置関係を検出する。そして、追従装置制御部7は、検出結果をもとにクレーン83を左右上下に移動させて、容器92の中から目標容器92tを取り出す。そして、目標容器92tをクレーン83によって取り出した後は、たとえば、所定の経路に沿って目標容器92tをクレーン83または他の移動装置を用いて目的位置まで移動させるとしてもよい。
In addition, although the case where the
ここで、RFIDタグ2は、バッテリーを内蔵する必要がないため、小型であり、また、軽量である。このため、競技者91および大型の容器92等に限らず、小型容器への取り付けや内蔵も可能である。したがって、追従システム1では、追従対象9は限定されず、幅広い対象に対して追従装置8を追従させることが可能となる。
Here, since the
また、本実施の形態1では、複数の追従対象9から所定の目標対象を指定して、この目標対象に対して追従する場合について説明したが、もちろん単数である追従対象9に対して追従するとしてもよい。この場合、操作者は目標対象の指定を行なう必要がなく、RFIDタグ2が取り付けられた追従対象9に対して追従装置8が追従動作を行うため、さらに操作者の負担を軽減することが可能となる。
In the first embodiment, a case has been described in which a predetermined target object is specified from a plurality of
また、本実施の形態1では、操作者が最初に目標対象を指定する場合について説明したが、これに限らず、たとえば、予め定めた条件に合致するものを追従システム1が目標対象として選定し、選定した目標対象に対して追従装置8を追従動作させるとしてもよい。たとえば、領域Sの所定位置に最も近い距離に位置する追従対象9を目標対象として選定するとしてもよく、所定の対象に対して最も近い距離に位置する追従対象9を目標対象として選定するとしてもよい。この場合、操作者は、目標対象の指示を行なう必要がないため、さらに操作者の負担を軽減することが可能となる。
In the first embodiment, the case where the operator first specifies the target object has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the
また、本実施の形態1では、たとえば領域S内に2次元的にアンテナ3を配置した場合について説明したが、これに限らず、3次元的にアンテナ3を配置するとしてもよい。この場合、目標対象の位置を3次元的に検出し、検出結果をもとにさらに正確に追従装置8を追従動作させることが可能である。
In the first embodiment, for example, the case where the
また、本実施の形態1では、追従対象9にRFIDタグ2を取り付け、領域S内にアンテナを配置した場合について説明したが、これに限らず、追従対象9にアンテナ3を取り付け、領域S内にマトリックス状にRFIDタグ2を配置した追従システムとしてもよい。この場合、メモリ5eにはRFIDタグ2の位置座標等が記憶されており、位置検出部5dは、目標対象に取り付けられたアンテナ3が読み取ったRFIDタグ2の位置をメモリ5eに記憶されたRFIDタグ2の位置座標をもとに検出し、目標対象の位置データとして出力する。そして、追従装置制御部7は、入力された位置データに応じて追従装置8を制御する。
In the first embodiment, the case where the
(実施の形態2)
つぎに、本実施の形態2にかかる追従システムについて説明する。実施の形態1では、所定領域内にアンテナをマトリックス状に配置して目標対象の位置を検出していたが、本実施の形態2では、アンテナにおける質問波の送信強度を段階的に変化させて各送信強度の質問波に応じたRFIDタグ2の応答状態をもとに目標対象の位置を検出し、追従装置を制御している。
(Embodiment 2)
Next, a tracking system according to the second embodiment will be described. In the first embodiment, antennas are arranged in a matrix within a predetermined area to detect the position of the target object. However, in the second embodiment, the transmission intensity of the interrogation wave in the antenna is changed stepwise. The position of the target object is detected based on the response state of the
図9は、本実施の形態2にかかる追従システムの概略構成を示すブロック図である。図9に示すように、実施の形態2にかかる追従システム21は、領域Sの外部にx方向アンテナ23aとy方向アンテナ23bとが設けられている。x方向アンテナ23aは、領域Sの横方向、すなわちx方向に送信強度を段階的に変化させて質問波を送信し、各送信強度で送信した質問波に対するRFIDタグ2からの応答波を受信する。y方向アンテナ23bは、領域Sの縦方向、すなわちy方向に送信強度を段階的に変化させて質問波を送信し、各送信強度で送信した質問波に対するRFIDタグ2からの応答波を受信する。x方向アンテナ23aおよびy方向アンテナ23bにおける各段階の送信強度は予め設定されている。ここで、x方向アンテナ23aおよびy方向アンテナ23bの最小段階の送信強度は、領域Sの境界上でありx方向アンテナ23aまたはy方向アンテナ23bに最も近い距離に位置する箇所に質問波が送信される送信強度である。また、x方向アンテナ23aおよびy方向アンテナ23bの最大段階の送信強度は、領域Sの境界上でありx方向アンテナ23aまたはy方向アンテナ23bに最も遠い距離に位置する箇所に質問波が送信される送信強度である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the tracking system according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the tracking system 21 according to the second embodiment is provided with an
また、処理装置25は、x方向アンテナ23aとy方向アンテナ23bとにおける応答波の受信状態をもとに、後述する処理手順を行い目標対象の位置を検出する位置検出部25dを備える。実施の形態1と同様に、位置検出部25dが検出した目標対象に対する位置データをもとに、追従装置制御部7は追従装置8を制御している。また、メモリ5eは、入力部6からの操作指示と送受信および出力の対象となるデータとのほかに、予め求められた質問波の送信強度段階と各段階の送信強度で送信された質問波の送信範囲との関係も記憶する。
In addition, the processing device 25 includes a
つぎに、追従対象9の中から指定された目標対象に対して追従装置8が追従動作を行なうまでの追従システム21における処理手順について説明する。図10は、追従対象9の中から指定された目標対象に対して追従装置8が追従動作を行なうまでの処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure in the tracking system 21 until the
まず、図10に示すように、実施の形態1と同様に、操作者は、追従対象9の中から追従の目標となる目標対象の情報を入力し、目標対象の指定を行なう(ステップS201)。そして、たとえばx方向アンテナ23aから質問波送信を行なう場合、x方向アンテナ23aの送信強度Pnを最小段階の送信強度であるP1とする(ステップS202)。そして、x方向アンテナ23aは、送信強度P1で質問波を送信し(ステップS203)、この質問波に応じたRFIDタグ2からの応答波を受信する(ステップS204)。そして、x方向アンテナ23aが受信したRFIDタグ2からの応答波は、実施の形態1と同様に応答データに変換された後に処理装置5に出力され、データ収集部5bに収集される。このとき、データ収集部5bには、この応答データを読み取ったアンテナの識別情報とRFIDタグ2が応じた質問波の送信強度とが収集されている。
First, as shown in FIG. 10, as in the first embodiment, the operator inputs target target information as a tracking target from the
そして、質問波を送信した送信強度Pnが最大段階の送信強度Pnmaxであるかを判断する(ステップS205)。送信強度Pnが送信強度Pnmaxでない場合には(ステップS205:No)、送信強度の段階nをn+1に1段階上げて(ステップS206)、質問波を送信し(ステップS203)、この質問波に応じたRFIDタグ2からの応答波を受信する(ステップS204)。そして、送信強度Pnが送信強度Pnmaxとなる(ステップS205:Yes)まで、ステップS203〜ステップS206を繰り返す。このように、x方向アンテナ23aは、質問波の送信強度を段階的に上げて、各段階の送信強度で質問波を送信し、質問波に応じた応答波を受信する。
Then, it is determined whether or not the transmission intensity P n that transmitted the interrogation wave is the maximum transmission intensity P nmax (step S205). If the transmission intensity P n is not the transmission intensity P nmax (step S205: No), the transmission intensity stage n is increased by one to n + 1 (step S206), and the interrogation wave is transmitted (step S203). A response wave is received from the
そして、送信強度Pnが送信強度Pnmaxである場合には(ステップS205:Yes)、全てのアンテナが質問波を送信し終えたかを判断する(ステップS207)。y方向アンテナ23bの質問波送信が終了していない場合には(ステップS207:No)、ステップS202に進み、y方向アンテナ23bについてもステップS203〜ステップS206を繰り返す。このように、全てのアンテナは各段階の送信強度で質問波を送信し、この質問波に応じた応答波を受信する。そして、全てのアンテナが質問波を送信し終えた場合には(ステップS207:Yes)、実施の形態1と同様に、目標対象抽出部5cが目標対象の情報をもとに目標対象に取り付けられたRFIDタグ2からの応答データを抽出する(ステップS208)。また、目標対象抽出部5cは、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2からの応答データとともに、このRFIDタグ2を読み取ったアンテナの識別情報と、RFIDタグ2が応じた質問波の送信強度のうち最も低い送信強度とを抽出する。
If the transmission intensity P n is the transmission intensity P nmax (step S205: Yes), it is determined whether all antennas have transmitted the interrogation wave (step S207). If the interrogation wave transmission of the y-
そして、抽出された応答データ等に基づき、位置検出部25dが目標対象と追従装置8との位置関係を検出する(ステップS209)。この位置検出処理では、目標対象に取り付けられたRFIDタグ2がどの段階の送信強度で送信された質問波に応じたかによって目標対象と追従装置8との位置関係を求めている。
Then, based on the extracted response data and the like, the
図11は、位置検出処理(ステップS209)を具体的に説明するための図である。図11に示す曲線lPx1は、x方向アンテナ23aが送信強度Px1で質問波を送信したときの質問波の到達境界である。x方向アンテナ23aが送信強度Px1で質問波を送信したときには、曲線lPx1を境界として曲線lPx1よりもx方向アンテナ23a側に質問波が送信される。同様に、曲線lPx2〜曲線lPx7は、x方向アンテナ23aが送信強度Px2〜Px7で質問波を送信した場合の質問波の到達境界である。また、曲線lPy1〜曲線lPy5は、y方向アンテナ23bが送信強度Py1〜Py5で質問波を送信した場合の質問波の到達境界である。図11に示すような各アンテナの送信強度段階に対する質問波送信境界および範囲はメモリ5eに記憶されている。
FIG. 11 is a diagram for specifically explaining the position detection process (step S209). A curve l Px1 shown in FIG. 11 is an arrival boundary of the interrogation wave when the
そして、目標対象9tに取り付けられたRFIDタグ2tが応じた質問波の送信強度をもとに目標対象9tの位置検出を行なう。たとえば、目標対象抽出部5cによって抽出されたデータ等から、RFIDタグ2tが応じた質問波の最低送信強度がx方向アンテナ23aに対しては送信強度Px4でありy方向アンテナ23bでは送信強度Py2である場合について説明する。送信強度Px4でx方向アンテナ23aから送信された質問波は曲線lPx4を境界としてx方向アンテナ23a側に送信される。また、送信強度Px4よりも1段階低い送信強度Px3で送信された質問波は曲線lPx3を境界としてx方向アンテナ側に送信される。このため、RFIDタグ2tが応じた質問波の最低送信強度がPx4である場合には、RFIDタグ2tは曲線lPx4から曲線lPx3の間に位置するものと考えられる。同様に、y方向アンテナ23bではRFIDタグ2tが応じた質問波の最も低い送信強度は送信強度Py2であるため、RFIDタグ2tは曲線lPy2から曲線lPy1の間に位置するものと考えられる。そして、RFIDタグ2tは、x方向アンテナ23aの送信強度Px4に対応する範囲とy方向アンテナ23bの送信強度Py2に対応する範囲とが重なり合う領域S42内に位置すると検出される。RFIDタグ2tがx方向アンテナ23aからの送信強度Px4で送信された質問波およびy方向アンテナ23bからの送信強度Py2で送信された質問波に応じるためには、これらの質問波の送信範囲内に位置することを要するためである。
Then, the position of the
このように、位置検出部25dは、RFIDタグ2tが応じたx方向アンテナ23aとy方向アンテナ23bとの質問波の送信強度をもとに、メモリ5eに記憶されるx方向アンテナ23aとy方向アンテナ23bとが送信する質問波の送信強度と、各送信強度で送信された質問波の送信範囲との関係を用いて、RFIDタグ2tがどの領域に位置するかを検出する。
As described above, the
そして、位置検出部25dからRFIDタグ2tの位置データが出力され、追従装置制御部7は入力された位置データに基づいて追従装置8を制御し(ステップS210)、追従装置8が追従動作を行なう。なお、追従装置8は、実施の形態1と同様に、目標対象9tを撮像するカメラ81およびカメラ81を搭載する雲台82としてもよく、また、カメラ81はレール10a,10b上を移動するとしてもよい。また、追従装置8は、カメラ81および雲台82に限らず、実施の形態1と同様に、クレーン83としてもよい。
Then, the position data of the
このように、実施の形態2にかかる追従システム21は、x方向アンテナ23aおよびy方向アンテナ23bの送信強度を段階的に変化させて、目標対象9tに取り付けられたRFIDタグ2tの位置を検出し、追従装置8を目標対象9tに追従させている。このため、実施の形態1と同様の効果を奏することが可能である
As described above, the tracking system 21 according to the second embodiment detects the position of the
また、実施の形態2では、図9に示すように、領域S内に多数のアンテナを配置する必要がない。このため、領域S内にアンテナを多数配置できない場合であっても、領域Sの外部にx方向アンテナ23aおよびy方向アンテナ23bを配置して、RFIDタグ2tの位置を検出し、追従装置8を追従動作させることができる。また、質問波の送信方向に対応するアンテナを設けるに過ぎないため、簡易な構成で追従装置8を追従させることが可能である。
Further, in the second embodiment, it is not necessary to arrange a large number of antennas in the region S as shown in FIG. For this reason, even if it is a case where many antennas cannot be arrange | positioned in the area | region S, the
なお、本実施の形態2では、各アンテナの送信強度を段階的に上げて質問波を送信していたが、これに限らず、最初に送信強度Pnmaxで質問波を送信し、送信強度を段階的に下げて質問波を送信するとしてもよい。また、送信強度を段階的に変化させる必要もなく、全段階の送信強度で質問波を送信すれば足りる。全段階の送信強度で質問波を送信すれば、上述した処理手順を行なうことによって目標対象9tに取り付けられたRFIDタグ2の位置を検出することができるためである。
In the second embodiment, the transmission intensity of each antenna is increased stepwise and the interrogation wave is transmitted. However, the present invention is not limited to this, and the interrogation wave is first transmitted with the transmission intensity P nmax and the transmission intensity is increased. The question wave may be transmitted step by step. Further, it is not necessary to change the transmission intensity step by step, and it is sufficient to transmit the interrogation wave with the transmission intensity at all stages. This is because if the interrogation wave is transmitted at the transmission intensity at all stages, the position of the
また、本実施の形態2では、x方向およびy方向に対応する2箇所のアンテナを設けた場合について説明したが、これに限らず、さらにz方向から質問波を送信するz方向アンテナを設けてもよい。この場合、x方向アンテナ23aおよびy方向アンテナ23bと同様に、z方向アンテナはz方向に段階的に質問波を送信し、これらの質問波に応じた応答波を受信する。そして、位置検出処理(ステップS209)では、目標対象9tに取り付けられているRFIDタグ2tが応じたz方向アンテナの質問波の送信強度も用いてRFIDタグ2tがどの領域に位置するかを検出する。この場合、目標対象のz方向の移動に対しても追従装置8は追従動作できるため、追従装置8は目標対象の多様な移動に対しても正確に追従することができる。また、アンテナを3箇所に設けるほか、アンテナを多数設けて、多方向から段階的に質問波を送信し、この質問波に対する応答波の受信結果を用いてRFIDタグ2tの位置を検出して、追従装置8を目標対象に追従させてもよい。
In the second embodiment, the case where two antennas corresponding to the x direction and the y direction are provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and a z direction antenna that transmits a query wave from the z direction is further provided. Also good. In this case, similarly to the
(実施の形態3)
つぎに、実施の形態3にかかる追従システムについて説明する。本実施の形態3では、領域Sを複数の領域に区分し各領域に対応する追従装置を設け、各領域を管理し追従装置を追従させている。
(Embodiment 3)
Next, a tracking system according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, the region S is divided into a plurality of regions, and a tracking device corresponding to each region is provided, and each region is managed and the tracking device is made to follow.
図12は、実施の形態3にかかる追従システムの追従装置の配置状態を説明する図である。図12に示すように、実施の形態3では、たとえば領域Sを領域A〜領域Dに区分している。そして、追従装置8として、たとえば、Aカメラ81a,Bカメラ81b,Cカメラ81c,Dカメラ81dを備える。ここで、Aカメラ81aは、領域Aに対応し、領域A内に目標対象が位置するときに、目標対象に追従して動作する。ただし、Aカメラ81aは、領域A以外に目標対象が位置する場合には、目標対象に追従しない。また、Bカメラ81bは、領域Bに対応し、領域B内に目標対象が位置するときに目標対象に追従して動作する。また、Cカメラ81cは領域Cに対応し、Dカメラ81dは領域Dに対応する。なお、実施の形態3にかかる追従システムは、実施の形態1にかかる追従システム1または実施の形態2にかかる追従システム21と同様の構成である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an arrangement state of the tracking device of the tracking system according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, in the third embodiment, for example, the region S is divided into regions A to D. As the
つぎに、Aカメラ81a〜Dカメラ81dの動作等を説明する。図13−1、図13−2は、Aカメラ81a〜Dカメラ81dの動作を説明する図である。たとえば、図13−1に示すように、領域B内に位置する目標対象9tに対して、領域Bに対応するBカメラ81bが目標対象9tの撮像を行なっている。つぎに、目標対象9tが移動すると、目標対象9tに取り付けられたRFIDタグ2tからの応答波の応答状態をもとに実施の形態1または実施の形態2で述べた処理手順を行い、目標対象9tの位置を検出する。そして、図13−1に示すように、目標対象9tが領域B内から領域A内に移動すると、領域Aに対応するAカメラ81aが動作するよう制御される。たとえば、目標対象9tが領域A内に移動した場合には、Aカメラ81aは、まず、領域A全体を撮像する。その後、追従装置制御部7は、検出された目標対象9tの詳細な位置データを用いて、図13−2に示すようにAカメラ81aの撮像方位、撮像視野、撮像方法の変更を行い、Aカメラ81aは撮像対象を目標対象9tに絞って撮像を行なう。
Next, operations of the
このように、実施の形態3では、領域Sを複数の領域に区分し各領域に対応した追従装置8を設け、目標対象9tが移動すると目標対象9tが移動した領域に対応した追従装置8に切り替えて、追従装置8を追従させている。このため、本実施の形態3では、実施の形態1,2と同様の効果を奏するとともに、領域ごとに管理し、追従装置8を目標対象9tに対して速やかに追従動作させることができる。
Thus, in
なお、Aカメラ81a〜Dカメラ81bは、実施の形態1と同様に、レール10a,10b上を移動するとしてもよい。また、追従装置8は、Aカメラ81a〜Dカメラ81dに限らず、実施の形態1と同様に、クレーン83としてもよい。
The
また、実施の形態1〜3において、処理装置5は、各種の処理手順等を規定したプログラムを有し、これらのプログラムを動作し、前述した手順によって、目標対象抽出処理、位置検出処理などを行い、RFIDタグ2から送信された応答データを処理している。
In the first to third embodiments, the
また、実施の形態1〜3では、アンテナ3,x方向アンテナ23a,y方向アンテナ23bから受信した電波から動作電源を得るRFIDタグ2について説明したが、これに限らず、電源となる電池などのバッテリー機能を内部に備えたRFIDタグとの間で無線通信を行うとしてもよい。
In the first to third embodiments, the
また、実施の形態1〜3では、RFIDタグ2の識別情報等を読み取る読み取り装置4を備えた追従システムについて説明したが、RFIDタグ2に蓄積された情報を書き込む書き込み機能をさらに備えていてもよい。たとえば、誤った情報がRFIDタグ2に記憶されていた場合には、誤った情報を正しい情報に書き込むことによって正確に追従対象9を管理することができる。
In the first to third embodiments, the tracking system including the reading device 4 that reads the identification information of the
また、実施の形態1〜3では、RFIDタグ2を情報媒体の一例として説明したが、これに限らず、アンテナと、識別情報等を記憶するメモリと、アンテナおよびメモリを制御する制御部とを備えた情報媒体であればよい。この場合、この情報媒体に対応するアンテナ3,x方向アンテナ23a,y方向アンテナ23bおよび読み取り装置4を備えた追従システムであればよく、上述した処理手順にしたがって目標対象に取り付けられた情報媒体と追従装置8との位置関係を検出し、目標対象に対して追従装置を追従させることができる。
In the first to third embodiments, the
1、21 追従システム
2、2a、2b、2c、2t RFIDタグ
3、3a、3b、3k アンテナ
4 読み取り装置
4a アンテナ制御部
4b 送受信部
5 処理装置
5a 制御部
5b データ収集部
5c 目標対象抽出部
5d、25d 位置検出部
5e メモリ
6 入力部
7 追従装置制御部
8 追従装置
81 カメラ
81a Aカメラ
81b Bカメラ
81c Cカメラ
81d Dカメラ
82 雲台
83 クレーン
9 追従対象
9t 目標対象
10a、10b レール
91 競技者
91t 目標者
92 容器
92t 目標容器
23a x方向アンテナ
23b y方向アンテナ
1, 21
Claims (5)
前記目標対象に付され、受信した質問波に応じて識別情報を含む応答波を送信する情報媒体と、
前記情報媒体へ前記質問波を送信し該質問波に応じた前記情報媒体からの前記応答波を受信する通信手段と、
前記通信手段における前記応答波の受信状態をもとに前記目標対象に追従する追従手段と、
を備えたことを特徴とする追従システム。 In a tracking system that follows a predetermined target object,
An information medium that is attached to the target object and transmits a response wave including identification information according to the received interrogation wave;
Communication means for transmitting the interrogation wave to the information medium and receiving the response wave from the information medium according to the interrogation wave;
Following means for following the target object based on the reception state of the response wave in the communication means;
A tracking system characterized by comprising:
前記位置検出手段が求めた前記目標対象と前記追従手段との位置関係に基づき前記追従手段の指向性を制御する制御手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の追従システム。 Position detecting means for obtaining a positional relationship between the target object and the follow-up means based on the reception state of the response wave in the communication means;
Control means for controlling the directivity of the tracking means based on the positional relationship between the target object obtained by the position detection means and the tracking means;
The tracking system according to claim 1, further comprising:
前記位置検出手段は、予め求められた前記通信手段の配置位置を用いて、前記情報媒体からの前記応答波を受信した前記通信手段の配置位置をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求めることを特徴とする請求項2に記載の追従システム。 A plurality of the communication means are arranged in a predetermined area,
The position detecting means uses the arrangement position of the communication means determined in advance, and based on the arrangement position of the communication means that has received the response wave from the information medium, between the target object and the tracking means. The tracking system according to claim 2, wherein a positional relationship is obtained.
前記位置検出手段は、前記複数の送信強度と該複数の送信強度で送信された前記質問波の送信範囲との関係を用いて、前記質問波の送信強度に対する前記情報媒体の受信状態をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を検出することを特徴とする請求項2または3に記載の追従システム。 The communication means transmits the interrogation wave at a plurality of different transmission intensities,
The position detecting means uses a relationship between the plurality of transmission intensities and the transmission range of the interrogation waves transmitted at the plurality of transmission intensities, based on the reception state of the information medium with respect to the transmission intensity of the interrogation waves. The tracking system according to claim 2, wherein a positional relationship between the target object and the tracking unit is detected.
前記追従手段は、それぞれの前記管理領域に対応して複数存在し、
前記制御手段は、前記目標対象が位置する前記管理領域に対応する前記追従手段を制御することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一つに記載の追従システム。
The predetermined area is divided into a plurality of management areas,
There are a plurality of the following means corresponding to each management area,
5. The tracking system according to claim 2, wherein the control unit controls the tracking unit corresponding to the management area where the target object is located. 6.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061116 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080826 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081224 |