JP2006011515A - 入退場監視方法及び入退場監視装置、入退場監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の入退場監視方法では、一定の出入り口以外の出入りを禁止しなければならず、出入り口を制限すべく出入り口以外の境界を壁や塀などで囲う必要があり、屋外の工事作業エリアなど、開放された領域での施設が困難であるという問題があった。
【解決手段】 接近物を検出するセンサの検出可能領域が監視対象領域１１の境界線全体をくまなく覆うようにその境界線付近に上記センサを複数個設置し、上記センサが接近物を検出して発生する信号に基づいて上記監視対象領域内への人又は物の出入りを監視する。
【選択図】 図１

Description

この発明は特定の域内への人や物の出入りを監視する入退場監視技術に係るものである。

従来の入退場監視方法としては、ＩＤを発信する装置からの電波を受信し、電波受信可能領域内にＩＤが存在することを識別し、その情報をコンピュータに送ってデータベース化するものがあった（例えば、特許文献１）。

特開２００３−３７５２２号公報

従来の入退場監視方法では、監視対象となる域内への電波を発信若しくは受信するアンテナを配置して、このアンテナが電波を反射若しくは発信する機器を所持する人の出入りを検出するか、あるいは出入り口付近に人の通過を検出するゲートを配置する、というものであった。

監視対象となる域内に電波を発信若しくは受信するアンテナを配置する方式では、電波が届かない場所の監視を行うことはできないので、監視対象域内全体に電波が行き届くように複数のアンテナを組み合わせて配置する必要がある。また、設置物やパーティションなど電波の遮蔽物等によって、配置しなくてはならないアンテナの数も増えることとなる。その結果、アンテナ同士の干渉やマルチパスなどの問題も考慮しなければならないし、監視対象の形状と電波の届く領域の形状を合致させるために工夫が必要である。

また、監視対象域内への出入り口付近に人の通過を検出するゲートを配置する方式では、一定の出入り口以外の出入りを禁止しなければならず、出入り口を制限すべく出入り口以外の境界を壁や塀などで囲う必要があった。このため、屋外の工事作業エリアなど、開放された領域での施設が困難であるという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、監視対象となる領域の形状や遮蔽物の位置によらずに容易に敷設でき、また出入り口を制限しなくても人の出入りを漏れなく監視することのできる入退場監視方法を得ることを目的とする。

この発明に係る入退場監視方法は、接近物を検出するセンサの検出可能領域が監視対象領域の境界線全体をくまなく覆うようにその境界線付近に上記センサを複数個設置し、上記センサが接近物を検出して発生する信号に基づいて上記監視対象領域内への人又は物の出入りを監視することを特徴とするものである。

なお、上記において境界線付近とは、接近物を検出するセンサの検出可能領域の大きさに基づいて相対的に決定される概念である。例えば検出可能領域の大きさが半径１０ｍ程度であれば、境界線の前後１０ｍ程度の幅をほぼ境界線付近とみなすことができる。ただしセンサの誤差や精度の影響もあるため、境界線付近の幅は検出可能領域の大きさに必ずしも等しいわけではない。

このように複数個のセンサを境界付近にくまなく配置することとしたので、壁や塀で囲われていない開放された領域への出入りを監視することが可能となる。また人や物が境界を超えたことを検出して、監視対象領域への出入り状況を把握することとしたので、監視対象領域内に遮蔽物があっても監視可能であるし、監視領域の形状も問わないのである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による入退場監視システムの構成を示す概念図である。図に示すようにこの入退場監視システムは、入退場監視装置１と、接近物を検出するセンサを備えた接近物検出装置２が監視対象領域１１の境界付近に配置され、さらにネットワーク１０を介して接続されている。

入退場監視装置１は、この入退場監視システムにおいて監視対象領域１１への人や物の出入りを判断する制御装置である。入退場監視装置１は、ネットワーク１０によって接近物検出装置２と接続されるので、監視対象領域１１から離れた場所に設置されていてもよい。図２は、入退場監視装置１の詳細な構成を示すブロック図である。図２において、通信手段１０１はネットワーク１０を介して接近物検出装置２との間で信号やパケットを送受信する部位であって、ネットワーク送受信回路とこの回路を制御するためのコンピュータプログラムとを組み合わせて構成されることが多い。しかしながら、かかる機能を有する部位は公知であり、如何なる構成であっても接近物検出装置２と情報や信号の交換が行えるようになっていればよいのであり、ここでは詳述しないこととする。接近物識別手段１０２は、通信手段１０１が取得した接近物検出装置２からの情報や信号に基づいて、監視対象領域１１への人や物の出入りを識別する部位である。ＩＤ管理テーブル１０３１は接近物識別手段１０２が接近物の状態を把握するために使用する記憶域であり、記憶装置や記憶回路によって構成されている。

監視対象領域設定手段１０３は、複数の接近物検出装置が設置された地点付近に境界を有する領域を上記監視対象領域として設定する部位である。配置情報１０３２は接近物検出装置２の配置情報を保持する情報であって、ＩＤ管理テーブル１０３１と同様に記憶装置や記憶回路、素子によって構成される。また稼働情報１０３３は、接近物検出装置２の稼働状況に関する情報であって、配置情報１０３２と同じく記憶装置や記憶回路、素子上に記憶されている。制御手段１０４は、接近物識別手段１０２が判定した接近物に関する情報に基づいて、監視対象領域１１への人や物の出入りを管理する部位である。

なお、入退場監視装置１は上述のように、通信手段１０１、接近物識別手段１０２、監視対象領域設定手段１０３、ＩＤ管理テーブル１０３１、配置情報１０３２、稼働情報１０３３、制御手段１０４を備えており、具体的にはそれぞれの手段に相当する機能を果たす専用の電気回路や素子から構成される。しかしながら制御手段１０４を、汎用的な演算制御機能を有する中央演算装置（以下、ＣＰＵ：Central Processing Unitという）とこのＣＰＵに所定の機能を実行させるコンピュータプログラムとを組み合わせて構成することが可能なことはいうまでもない。さらに制御手段１０４を、ＣＰＵとコンピュータプログラムとを組み合わせて構成した場合には、通信手段１０１、接近物識別手段１０２、監視対象領域設定手段１０３、ＩＤ管理テーブル１０３１、配置情報１０３２、稼働情報１０３３は制御手段１０４と別体に構成しなくてはならないわけではなく、例えばこれらの部位の果たす機能に相当する処理を行うコンピュータプログラムとよって、これらの部位の機能を制御手段１０４に実行させるようにしてもよいのである。このように、入退場監視装置１は、さまざまな態様で構成する方法が考えられるが、以下においては、それぞれの構成要素が独立した専用回路によって構成されているものと仮定して、説明を行うこととする。

引き続き、図１に示した構成について説明する。接近物検出装置２は、センサを備えた装置であって、監視対象領域１１の境界付近に配置され、接近してくる人や物を検出するものである。図３は、この発明の実施の形態１による接近物検出装置２の拡大された斜視図である。この図の例では、接近物検出装置２は本体部２１が接合部２２を介して、頭頂部などの一部を切り欠いたパイロン２３（コーンとコーンベッドの組み合わせとしてもよい）に備えられている。図４は、接近物検出装置２の本体部２１の構成を示すブロック図である。図４によって示されるように本体部２１は、ＲＦＩＤリーダ２１１、通信手段２１２、制御手段２１３を備えている。ＲＦＩＤリーダ２１１は接近物を検出するセンサであって、ＩＣメモリと通信回路からなるＣＭＯＳチップと超小型アンテナを内蔵し、専用のリーダライタ装置と交信する機能を有するＩＣタグやＩＣラベル、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)カードといった部品からの電波を検出して情報を抽出する部位である。通信手段２１２は、ＲＦＩＤリーダ２１１が検出した接近物に関する情報をネットワーク１０を介して入退場監視装置１に送信する部位である。制御手段２１３は、ＲＦＩＤリーダ２１１と通信手段２１２とを制御するための部位である。

なお、以下の説明において、ＲＦＩＤ技術に対応したＩＣタグ、ＩＣラベル、ＲＦＩＤカードなどの被検出側回路を単にＩＤと呼ぶこととする。

ネットワーク１０は入退場監視装置１と接近物検出装置２との間の情報や信号の媒体となるものであれば、無線・有線の別を問わず、如何なる通信方式によるものでも構わない。このような通信方式についても、多数の方法が知られていることは改めて説明する必要はないであろう。また監視対象領域１１は、例えば工事現場などの作業領域や工事用建材の設置場所など、人や物の出入りを管理する必要のある場所を指す。なお、監視対象領域１１の形状は図１に示したような四角形である必要はなく任意の形状としてよい。

次にこの発明の実施の形態１による入退場監視システムの動作について説明する。この入退場監視システムの処理は大きく分けて（１）監視対象領域設定処理、（２）入退場管理処理の２つに分類される。以下、それぞれの処理について説明する。

（１）監視対象領域設定処理
監視対象領域設定処理は、監視対象領域設定手段１０３によってなされる処理であって、複数の接近物検出装置２が配置された地点に関する情報から監視対象領域を設定する処理である。監視対象領域設定処理の前提として、監視対象領域１１の境界付近に接近物検出装置２を予め配置しておき、接近物検出装置２を配置した位置を、何らかの方法により入退場監視装置１に処理可能な形式の情報として表現してあるものとする。このような表現の好適な例として、監視対象領域１１をメッシュ上で分割し、それぞれのメッシュに一意の符号を付しておいた上で、接近物検出装置２を配置した位置に対応するメッシュの符号を入退場監視装置１に入力データとして付与しておくようにする方法が考えられる。

図５は監視対象領域１１をメッシュ分割し、それぞれのメッシュに対して符号を付した例を示す図である。図において、監視対象領域１１は縦方向にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…の区画、横方向に１、２、３、４、…の区画に区切られている。そして各メッシュは対応する縦方向の区画と横方向の区画とを組み合わせて、例えばＡ１、Ｂ４のように符号を付されて表されるのである。ここでメッシュの大きさは任意であるが、この入退場監視システムで用いられるＲＦＩＤ方式の検出性能に基づいて定めることが望ましい。すなわち接近物検出装置２がＩＤを安定的に検出できる基準距離程度、あるいはその半分程度の大きさをメッシュの一辺の長さと定めれば、接近物検出装置２の配置を決定することが容易となる。このようにメッシュの一辺の長さの目安がついたら、監視対象領域１１の現実の見取り図（例えば、工事現場の見取り図）と合わせて接近物検出装置２を設置作業者が実際に配置する。そして配置した接近物検出装置２の位置をメッシュの符号で表し、入力データとして入退場監視装置１に入力するのである。

図６は図５に示したメッシュ上に接近物検出装置２を配置した状態を示す図である。この図の場合、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ２、Ｂ４、Ｃ２、Ｃ５、Ｄ２、Ｄ５、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５に接近物検出装置２が配置されている。一方、接近物検出装置２のそれぞれには、図６で示しているように装置固有の識別符号（２−１〜２−１３）が与えられているものとする。そこで、メッシュの符号とそのメッシュに配置された接近物検出装置２の識別符号との組み合わせ、例えば「Ａ２と２−１」、「Ａ３と２−２」、「Ａ４と２−３」、「Ｂ２と２−４」、「Ｂ４と２−５」、「Ｃ２と２−６」、「Ｃ５と２−７」、「Ｄ２と２−８」、「Ｄ５と２−９」、「Ｅ２と２−１０」、「Ｅ３と２−１１」、「Ｅ４と２−１２」、「Ｅ５と２−１３」が入退場監視装置１の入力データとなる。

入退場監視装置１の監視対象領域設定手段１０３は、接近物検出装置２の配置位置と接近物検出装置２の識別符号を入力データとして受け取ると、これらのデータを配置情報１０３２に記憶する。図７は配置情報１０３２の構成の例を示す図である。図に示すように、この構成例では配置情報１０３２は各メッシュを配列の要素とする２次元配列から構成されている。配列の各構成要素の初期値は「なし」である。監視対象領域設定手段１０３は、接近物検出装置２の配置位置と接近物検出装置２の識別符号からなる入力データを受け取ると、接近物検出装置２が配置されているメッシュに対応する配列の構成要素に、その接近物検出装置２の識別符号を設定する。

一方、各地点に配置された接近物検出装置２の電源を投入すると、それぞれの制御手段２１３が起動される。制御手段２１３は通信手段２１２を通して、接近物検出装置２が起動されたことを示す信号（起動信号）に装置の識別符号を識別できるような情報を付与して、ネットワーク１０を介して入退場監視装置１に送信する。入退場監視装置１の通信手段１０１は、接近物検出装置２からの信号を受信すると、稼働情報１０３３に各接近物検出装置２の稼働状況を更新する。図８は、稼働情報１０３３の構成例を示す図である。図に示すように、稼働情報１０３３においては、接近物検出装置２のそれぞれが稼働しているかどうかを示す情報（稼働しているならばＯＮ、稼働していない場合はＯＦＦ）を保持している。

なお、識別符号を識別できるような情報、とは、識別符号そのものでもよいし、例えばＴＣＰ／ＩＰのＩＰアドレスのようなネットワークアドレスと識別符号との対応表を準備しておき、ネットワーク１０を介して送信されるパケットに含まれる送信元ネットワークアドレスと対応表とを対比して、送信元装置の識別符号を特定できるようになっていてもよい。すなわち、何らかの方法で装置の識別符号が識別できれば十分である。

また上述の例では、配置情報１０３２と稼働情報１０３３は別体の情報として構成しているが、この限りではない。例えば、配置情報１０３２の各配列要素に装置の識別符号を格納するフィールドとその装置の稼働状況を格納するフィールドを設けて、双方の情報を集中的に記憶するようにしても構わない。

監視対象領域設定手段１０３は、通信手段１０１が新たな起動信号を受信すると、稼働情報１０３３を更新するとともに、その時点ですべての接近物検出装置２が起動したかどうかを確認する。その結果、例えば図８に示すように接近物検出装置２の一部（この例では、２−７）が未稼動（ＯＦＦ）の場合には、Ａ２、Ａ３，Ａ４、Ｂ４，Ｄ５、Ｅ５、Ｅ４、Ｅ３、Ｅ２、Ｄ２、Ｃ２、Ｂ２を連結した領域が監視可能であり、Ｃ５近傍は監視不能であることを判定し、制御手段１０４に通知する。制御手段１０４は、かかる通知に基づいて入退場監視装置１の利用者に対し、監視対象領域１１の境界が完全に接近物検出装置２によって覆われていないことを報知するのである。以上が（１）監視対象領域設定処理である。

（２）入退場管理処理
入退場管理処理は、監視対象領域設定処理が完了した後に行われる処理であって、実際に監視対象領域１１への人や物の出入りを管理する処理である。ここでは、例えば図９に示すような地点１００、地点１０１、地点１０２をＲＦＩＤリーダ２１１が識別可能なＩＤを有する人が順に移動した場合を想定して、入退場管理処理を説明することとする。

地点１００から地点１０１に移動する場合に、このＩＤは接近物検出装置２−６の近傍を通過するので、接近物検出装置２−６のＲＦＩＤリーダ２１１はこのＩＤの接近を検出する。制御手段２１３はＲＦＩＤリーダ２１１がＩＤを検出すると、通信手段２１２を用いてＩＤの検出を通知する信号を入退場監視装置１に送信する。入退場監視装置１の通信手段１０１がこの信号を取得すると、接近物識別手段１０２がＩＤ管理テーブル１０３１を更新する。

ＩＤ管理テーブル１０３１は、ＩＤごとに状態を管理するための記憶域である。図１０はＩＤ管理テーブルの初期状態における構成例を示す図である。図が示すように、ＩＤ管理テーブル１０３１は、ＩＤ識別符号を保持するフィールドと、そのＩＤの状態を保持するフィールドと、そのＩＤの接近を検出した接近物検出装置識別符号を格納するフィールドから構成されている。ＩＤ識別符号とはＲＦＩＤリーダ２１１に対応するＩＤに対して予め付与されている識別情報であって、ＩＤを一意に識別することのできる情報をいう。この例では５−１から５−Ｎが付与されているものとする。また状態とは、監視対象領域１１にこのＩＤが存在するかどうかを示す情報であって、初期状態は「存在しない」である。また接近物検出装置識別符号は、接近するＩＤを検出した接近物検出装置の識別符号を格納する領域であって、初期状態は例えば「なし」と設定される。ただし状態が「存在しない」であれば、接近物検出装置符号フィールドを参照することはないので、初期状態は如何なるものであってもよい。

ＩＤ識別符号として５−３の識別符号を有するＩＤの接近を接近物検出装置２−６が検出したものとすると、接近物識別手段１０２はこの識別符号５−３を取得する。そして現在のＩＤ５−３に対応するレコードの状態フィールドが「存在しない」であるので、状態フィールドをその反対の状態である「存在する」に変更するとともに、接近物検出装置識別符号を格納するフィールドに、ＩＤ５−３の接近を検出した接近物検出装置２−６の識別符号を設定する。

次に、このＩＤ５−３を有する人が地点１０１から地点１０２に移動した場合、接近物検出装置２−１２のＲＦＩＤリーダ２１１がＩＤ５−３の接近を検出し、地点１００から地点１０１に移動した場合と同じように、接近物識別手段１０２は「存在する」であるＩＤ５−３の状態フィールドを「存在しない」に変更する。またそれと同時に接近物検出装置符号フィールドを初期状態に戻す。

以上のようにすることで、接近物検出手段２−１〜２−１３によって形成された多角形に囲まれた領域への人や物の出入りを監視することが可能となる。

なお、接近物検出装置の配置の仕方やＩＤの移動速度とネットワーク伝送速度の関係によっては、複数の接近物検出装置２がほぼ同時に同じＩＤを検出して信号を送信する場合も考えられる。このような問題に対してはいくつかの解決策が考えられる。まず接近物検出装置２が信号の衝突を検出して信号を再送する方法である。このような方法は、例えばＣＳＭＡ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)などの方式として広く知られている。またネットワーク１０が無線信号の媒体である場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)のようなアクセス方式を用いることによって、同時に検出信号を送信しないように制御してもよい。その結果として、複数の接近物検出装置が同時に検出信号を送信しないようになる。次に接近物識別手段１０２において、ごく短い一定時間内に同じ識別符号を有するＩＤの検出信号が入力されてきた場合には、後に到着したＩＤの検出信号を無視するような処理を行うようにしてもよい。

以上から明らかなように、この発明の実施の形態１によれば、設置された接近物検出装置の位置に基づいて監視対象領域の境界線を設定し、この境界線を横切る人や物を検出するようにしたので、監視対象領域が例えば工事現場のような開放された領域であっても、出入りを監視することが可能となる。

また侵入制限のための壁や塀を設置する工事が不要となる。また、侵入制限のための設備が視界を妨げないので、監視対象領域内部の状態を視覚的に確認することが容易になるのである。

また、監視対象領域の外周のみに接近物検出装置を設置すればよいので、それ以外の場所には接近物検出装置を設置する必要がなく、実際の作業場所には手を加える必要がない上、作業場所の領域の形状に柔軟に対応できるのである。また監視対象領域の内部に電波の遮蔽物があっても、漏れなく入退場を監視できる。

また、配置情報と稼動情報を個別に管理しているので、接近物検出装置の配置変更に伴う修正が容易であり、エリア拡張や移動に柔軟に対応することができる。

ところで、この発明の実施の形態１では、監視対象領域に入退場する人や物を個別に特定するためにＲＦＩＤ方式を用いた。しかし、これらを個別に特定する必要がなく、単に監視対象領域に何らかの物（人を含む）が侵入したり、外に出ていったりすることだけを監視すればよいのであれば、ＲＦＩＤ方式を用いる必要はない。例えば接近物検出装置２に赤外線の発光源と赤外線センサとを備えさせて、赤外線の反射を赤外線センサで検出してもよいし、音波を用いたソナー方式、画像を撮像して撮像物を認識する方式など多様な方式を用いることができる。またこの場合には、ＩＤ管理テーブル１０３１に替えて、監視対象領域内に存在する物体の個数を数えるようにすれば足りる。

また複数の方式を組み合わせて接近物の検出を行ってもよい。例えばこの発明の実施の形態１ではＲＦＩＤ方式による例を説明したが、このような構成とするとＩＤ側に接近する人や物の種類を特定するような情報を発信させるようにすることが可能となり、より細かく接近物の特定ができるようになるが、その一方で、ＩＤを備えていない接近物の接近を検出できないという問題も起こる。しかし、赤外線やソナーによる方式と組み合わせれば、少なくとも何らかの接近物が接近物検出装置２に近づいたことは検出できることになるので漏れが生じにくくなる。したがってＲＦＩＤ方式によって接近物の種類特定を行い、接近物を詳細に把握するとともに、ＲＦＩＤに対応していない接近物の出入りも管理できるようになるのである。

またこのようなパッシブセンサ方式だけではなく、例えば接近物側に電波を発信する電波発信源を備えさせて、この電波発信源からの電波をとらえることで接近物を検出するようにしてもよいことはいうまでもない。

さらに、接近物検出装置２の例として、パイロンの一部を切り欠いてＩＤ接近検出用の回路を備えた構成を図３に示したが、この構成はあくまでも一例にすぎず、接近物を検出するためにこのような構成が必須であるというわけではないことは、技術的に自明である。しかしここで示した構成のように、パイロンと一体とすることで、工事現場のような開放された場所に適切な間隔で設置することが容易になるのである。ただし、移動や施設が容易で、工事作業現場の境界付近に配置される部材であれば、パイロンに限るものではなく、例えばクッションドラムや工事用フェンスなどの部材と一体化できるように構成してもパイロンの場合と同様の効果を奏する。

実施の形態２．
実施の形態１による入退場監視システムでは、予め接近物検出装置２の配置場所を入力データとして準備し、監視対象領域設定手段１０３に入力する構成とした。これに対してこの発明の実施の形態２による入退場監視システムでは、接近物検出装置２に自身の位置を検出する機能を備えることによって、監視対象領域設定処理を効率化した点に特徴を有するものである。

図１２はこの発明の実施の形態２による入退場監視システムにおける接近物検出装置２の本体部２１の構成を示すブロック図である。図において測位手段２１４は、接近物検出装置２の位置を測定する手段である。このような機能はＧＰＳ（Global Positioning System）信号を例とする衛星からの信号を利用する方法など、電波と三角測量とを組み合わせた方法が各種知られている。その他、図２と同一の符号を付した構成要素は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

続いて、この発明の実施の形態２による入退場監視システムの動作について説明する。前述の通り、測位手段２１４を接近物検出装置２に新たに設けたことによって、監視対象領域設定処理の一部が異なる。したがって入退場管理処理については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

接近物検出装置２は、電源が投入されると、まず測位手段２１４を用いて自身の位置を特定する。そして位置を特定したのち、実施の形態１と同様に起動信号を入退場監視装置１に送信するが、この場合に起動信号に装置の識別符号を付加するだけではなく、測位手段２１４によって取得した自身の位置をも付加するようにする。

入退場監視装置１は通信手段１０１によって起動信号を取得すると、起動信号を送信してきた接近物検出装置の識別符号とともに、その位置を取得する。そして監視対象領域設定手段１０３は、接近物検出装置の位置に基づいて、接近物検出装置間の距離を算出し、それぞれの距離が接近物検出装置のセンサの検出可能領域の半径以内にあるか否かを判定する。そしてセンサの検出可能領域の半径を超えてしまっている場合には、監視対象領域１１の境界線の一部がくまなくセンサの検出可能領域に覆われてないことを意味するので、境界線の一部が覆われていないことを利用者に報知する。

このようにすることで、配置作業者は接近物検出装置２の配置作業と電源投入操作のみを行えばよく、接近物検出装置２の配置位置を意識した上でそれらを入力データとして準備する必要がなくなるために、配置作業の簡略化・効率化が果たせるのである。

実施の形態３．
実施の形態１及び２の入退場監視システムでは、ネットワーク１０が予め構築されており、構築されたネットワーク１０に新たに接近物検出装置２を接続して、入退場監視装置１との間で信号の送受信を行う構成であった。これに対してこの発明の実施の形態３では、接近物検出装置２を設置した後に通信経路を確立する場合の例を示す。なお、以下の説明において、入退場監視装置１と複数の接近物検出装置２は、それぞれ無線通信によって信号を送受信するものとする。

図１３は、この発明の実施の形態３における入退場監視システムにおける接近物検出装置２の本体部２１の構成を示すブロック図である。図において、通信経路構築手段２１５は、新たな接近物検出装置の通信経路を構成し、中継する処理を開始する部位である。中継経路記憶部２１６は、通信経路構築手段２１５が中継処理を行っている他の接近物検出装置を記憶する記憶装置又は回路である。

次にこの発明の実施の形態３による入退場監視システムの動作を、図を用いて説明する。いま、図１４に示すように接近物検出装置２−ａ、２−ｂ、２−ｃ、２−ｄが設置されている。図において、点線で描かれた円は各接近物検出装置が送信する無線通信の信号到達範囲（通信波到達範囲）である。すなわち、接近物検出装置２−ａの通信波到達範囲内に接近物検出装置２−ｂ及び２−ｃが配置されているので、接近物検出装置２−ａは接近物検出装置２−ｂ及び２−ｃに対して直接的に信号を送信することができる。しかしながら接近物検出装置２−ｄ及び入退場監視装置１は接近物検出装置２−ａの通信波到達範囲内にないので、接近物検出装置２−ａは接近物検出装置２−ｄ及び入退場監視装置１に直接的に信号を送信することができない。また接近物検出装置２−ｂの通信波到達範囲内には接近物検出装置２−ａ、２−ｃ、２−ｄが配置されているものの、やはり同じように入退場監視装置１に直接的に信号を送信することができない。

大規模な建造物の建設工事現場などでは、敷地面積が広大であるため、無線通信信号が届かない範囲にセンサを配置する必要が生じる。このような場合、従来は中継器を別途準備して無線通信の媒介を行っていたので、中継器の設置作業負担や管理負担が発生していたのである。

ここで、接近物検出装置２−ｂ、２−ｃ、２−ｄがすでに稼動しているものとし、この状態において、接近物検出装置２−ａを新たに起動した場合について、この入退場監視システムの処理を説明と次のようになる。すなわち、接近物検出装置２−ａは起動されると、稼動を開始したことを伝える起動信号を入退場監視装置１に対して発信しようとする。しかしながら、入退場監視装置１は接近物検出装置２−ａの電波到達範囲には存在しないので、直接的に起動を通知する信号が到着することはない。一方、接近物検出装置２−ｂと２−ｃは接近物検出装置２−ａの電波到達範囲内に存在しているので、接近物検出装置２−ｂと２−ｃの通信手段２１１は、接近物検出装置２−ａから送信された起動信号を受信する。起動信号には送信先となるネットワークアドレス（識別子）が含まれており、この識別子に基づいて接近物検出装置２−ｂと２−ｃの通信手段２１１はこれが自分に対する通信ではないことを、それぞれの制御手段２１４に知らせる。

次に接近物検出装置２−ｂと２−ｃの制御手段２１４は、通信経路構築手段２１６を用いて接近物検出装置２−ａからの通信の中継経路の確立を必要に応じて行う。そのためにまず、中継経路記憶部２１６を検索して、接近物検出装置２−ａとの中継経路が存在するか確認する。接近物検出装置２−ａは起動直後の状態にあるので、中継経路記憶部２１６が接近物検出装置２−ａとの中継経路を記憶していることはない。そのため、接近物検出装置２−ａとの中継経路は検索できない。このことから、通信経路構築手段２１５は接近物検出装置２−ａとの中継経路の構築がなされていないと判断し、新たに中継経路の構築を行う。

中継経路の構築にあたって通信経路構築手段２１５は、中継経路記憶部２１６に接近物検出装置２−ａを記憶させ、次に中継経路記憶部２１６を検索したときに、中継経路がすでに構築されていることを判断できるようにしておく。そして通信経路構築手段２１５は、制御回路２１４に対して中継通信開始を要求する。制御回路２１４はこの要求に従って、中継通信の開始を通信手段２１１に指示する。そして通信手段２１１は中継通信を開始する。

接近物検出装置２−ｃからの中継通信の信号は接近物検出装置２−ａと２−ｂにより受信される。接近物検出装置２−ａの通信経路構築手段２１５は、自分が発信した通信に対する中継通信であることを判定し、受信に対しては何の反応もしない。一方、接近物検出装置２−ｂの通信経路構築手段２１５は、自分が現在中継通信の通信に対する中継通信であることを判定し、接近物検出装置２−ｂの中継経路記憶部２１６に、接近物検出装置２−ａからの通信が接近物中継装置２−ｃによって中継されたことを記憶させる

接近物検出装置２−ｂからの中継通信の信号は、接近物検出装置２−ａと２−ｄにより受信される。接近物検出装置２−ａの通信経路構築手段は自分が発信した通信に対する中継通信であることを判定し、受信に対しては何の反応もしない。接近物検出装置２−ｃの通信経路構築手段２１５は、自分が現在中継通信の通信に対する中継通信であることを判定し、中継経路記憶部２１６に接近物検出装置２−ａからの通信は接近物中継装置２−ｂが中継したことを記憶する。接近物検出装置２−ｄは、接近物検出装置２−ａからの信号受信が初めてであることを確認し、接近物検出装置２−ａとの中継経路についての新しいレコードを形成するとともに、中継通信を開始する。

接近物検出装置２−ｄからの中継通信の信号は接近物検出装置２−ｂと入退場監視装置１により受信される。接近物検出装置２−ｂの通信経路構築手段２１５は、自分が現在中継通信の通信に対する中継通信であることを判定し、中継経路記憶部２１６に接近物検出装置２−ａからの通信は接近物中継装置２−ｄが中継したことを記憶する。入退場監視装置１は自分が通信のあて先であることを確認し、応答通信を発信する。

入退場監視装置１の応答通信は接近物検出装置２−ｄが受信する。接近物検出装置２−ｄは、中継経路記憶部２１６を検索し、自分が発信した中継通信に対する応答通信であることを判定し、中継経路記憶部２１６に接近物検出装置２−ａからの通信の中継者であることを記憶する。次に、接近物検出装置２−ｄは応答通信を発信する。

接近物検出装置２−ｄの応答通信は、入退場監視装置１と接近物検出装置２−ｂが受信する。入退場監視装置１は自分が発信した応答通信なので、何も処理を行わない。接近物検出装置２−ｂは自分が発信した中継通信に対する応答通信なので、中継経路記憶部２１６に中継者であることを記憶する。接近物検出装置２−ｂの中継経路記憶部２１６には中継通信の次段中継者として接近物検出装置２−ｃと２−ｄが記憶されているが、応答通信が接近物検出装置２−ｄから来たので、接近物検出装置２−ｃは次段中継者ではないと判定し、接近物検出装置２−ｃに対して中継抑止通信を発信する。次に、応答通信を発信する。

接近物検出装置２−ｂからの中継抑止通信を受信した接近物検出装置２−ｃは、接近物検出装置２−ａから入退場監視装置１への通信の通信経路に自分は存在しないことを中継経路記憶部２１６を検索して認識し、中継経路記憶装置２１６２に記憶する。

接近物検出装置２−ｂからの応答通信は接近物検出装置２−ａと２−ｃと２−ｄにより受信される。接近物検出装置２−ｄの通信経路構築手段は自分が発信した通信に対する応答通信であることを判定し、受信に対しては何の反応もしない。接近物検出装置２−ｃの通信経路構築手段は自分が通信経路にない通信であることを判定し、受信に対しては何の反応もしない。接近物検出装置２−ａは自分の発信した通信に対する応答通信であることを判定し、通信を完了する。このようにして、接近物検出装置２−ａから入退場監視装置１への通信経路は構築される。

以上のように、通信経路確立手段２１５により、通信経路を確立するように構成したので、監視制御装置との通信に使用する電波が到達しない範囲に対しても接近物検出装置の設置が可能となり、監視対象領域の設置自由度を向上させることができる。
また、接近物検出装置が自律的に通信経路を構築するので、接近物検出装置の配置順序を意識する必要がなくなり、配置作業の作業性を改善することができる。なお、中継通信の通信経路確立のアルゴリズムは、多くの種類が提案されているが、いずれの方法を用いてもかまわない。

実施の形態４．
実施の形態１から３では、監視対象領域は１重の境界線を有すると仮定して、接近物を検出するセンサを配置する構成とした。しかし多重の境界線を設定して各境界線を接近物が通過することを段階的に検出して、監視対象領域への接近物の出入りを監視するようにしてもよい。この発明の実施の形態４による入退場監視システムはかかる特徴を有するものである。

この発明の実施の形態４の入退場監視システムの構成は、実施の形態１と同様に図１乃至図４で表されるのでそれぞれの構成要素については説明を省略することとする。実施の形態１とは、配置情報１０３２と稼働情報１０３３の構成および監視対象領域設定処理と入退場管理処理の内容が相違している。

この発明の実施の形態４による入退場監視システムの処理の例として、図１５で示すように接近物検出装置を配置した場合を想定する。図において、接近物検出装置は、境界線１１４１（第１の境界線）及び境界線１１４２（第２の境界線）を形成するように配置されている。この場合、各接近物検出装置がいずれの境界線を構成するものであるかを識別できるように監視対象領域設定処理への入力データを準備する。そして監視対象領域設定処理はこの入力データに合わせて配置情報１０３２と稼働情報１０３３において接近物検出装置を境界線毎に分類して保持する。

また接近物識別手段１０２はＩＤ管理テーブル１０３１として図１６に示すようなテーブルを準備する。図において状態フィールド１０２１は、監視対象領域１１内にＩＤが存在するか否かを記憶する領域であり（以下、単にフィールド１０２１という）、第１の境界線用接近物検出装置識別符号フィールド１０２３は、境界線１１４１への接近を検出した接近物検出装置識別符号を格納する領域（以下、単にフィールド１０２３という）、また第２の境界線用接近物検出装置識別符号フィールド１０２４は、境界線１１４２への接近を検出した接近物検出装置識別符号を格納する領域（以下、単にフィールド１０２４という）である。

このようにフィールド１０２３とフィールド１０２４を設けておき、それぞれの境界線上の接近物検出装置が接近物のＩＤを検出して発生する信号を入退場監視装置１が受信すると、そのＩＤに対応するレコードのそれぞれのフィールドに、ＩＤを検出した接近物検出装置の識別符号を記録するようにする。人や物が境界線１１４１に囲まれた領域内に移動するためには、境界線１１４２を通過する必要がある。したがって境界線１１４２を構成するいずれかの接近物検出装置によってその人や物の有するＩＤが検出されることになる。

さらに境界線１１４２の通過が検出されたものの、境界線１１４１の通過が検出されない場合もある。このような場合は、監視対象領域１１の境界をかすめて移動したものの、監視対象領域１１の内部には侵入しなかったことを意味する。また、境界線１１４１を通過し、さらにもう一度境界線１１４１を構成する接近物検出装置によってＩＤが検出されたものの、その後、境界線１１４２を構成する接近物検出装置によってそのＩＤが検出されない場合は、その人や物は境界線１１４１に近寄っただけであって、境界線１１４１を通過しておらず、結局のところ監視対象領域１１内にとどまっている、と判断できる。

このように原理的に接近物の接近を検出する機能のみを有するセンサを組み合わせただけであるにもかかわらず、多重境界線を設けてこの境界線付近にセンサを配置し、それぞれのセンサの信号から接近物の境界線への接近状況を記録し判定することで、監視対象領域１１の出入りを確実に監視することができるのである。

この発明は、開放された領域への人又は物の出入りを監視するのに有用である。

この発明の実施の形態１による入退場監視システムの構成を示す概念図である。 この発明の実施の形態１による入退場監視装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による接近物検出装置の外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による接近物検出装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１における監視対象領域に対する位置設定方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１における接近物検出装置の配置例を示す図である。 この発明の実施の形態１における接近物検出装置の配置情報の構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１における接近物検出装置の稼働情報の構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１による入退場監視方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による入退場監視方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１による入退場監視方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態２による接近物検出装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による接近物検出装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による入退場監視システムの動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態４における接近物検出装置の配置例を示す図である。 この発明の実施の形態４による入退場監視方法を説明するための図である。

符号の説明

１ 入退場監視装置、
２ 接近物検出装置、
１０２ 接近物識別手段、
１０３ 監視対象領域設定手段、
２１１ ＲＦＩＤリーダ、
２１２ 通信手段、
２１４ 測位手段、
２１５ 通信経路構築手段。

Claims (9)

1. 接近物を検出するセンサの検出可能領域が監視対象領域の境界線全体をくまなく覆うようにその境界線付近に上記センサを複数個設置し、上記センサが接近物を検出して発生する信号に基づいて上記監視対象領域内への人又は物の出入りを監視することを特徴とする入出場監視方法。
2. 上記監視対象領域の第１の境界線とその境界線の外側に存在する第２の境界線とを上記センサの検出可能領域がくまなく覆うように上記センサを配置し、第２の境界線を覆うセンサが接近物を検出して発生する信号と第１の境界線を覆うセンサが接近物を検出して発生する信号とを組み合わせて上記監視対象領域内への人又は物の出入りを監視することを特徴とする請求項１に記載の入出場監視方法。
3. 接近物を検出するセンサからの信号に基づいて監視対象領域への人又は物の出入りを監視する入退場監視装置において、
   上記監視対象領域の境界線を上記センサの検出可能領域がくまなく覆うように配置された上記センサの設置位置に基づいて上記監視対象領域を設定する監視対象領域設定手段と、
   上記監視対象領域設定手段が識別した監視対象領域への人又は物の出入りを、上記センサが接近物を検出して発生する信号に基づいて識別する接近物識別手段と、を備えたことを特徴とする入退場監視装置。
4. 上記センサは、接近物を識別してその接近物の識別情報を上記信号とともに発生し、
   上記接近物識別手段は、上記センサの発生する接近物の識別情報に基づいて、上記監視対象領域への人又は物毎の出入りを識別することを特徴とする請求項３に記載の入退場監視装置。
5. 上記センサは、接近物固有の識別情報を検出するＲＦＩＤリーダを備え、
   上記接近物識別手段は、上記センサの発生する接近物固有の識別情報に基づいて、上記監視対象領域への人又は物毎の出入りを識別することを特徴とする請求項４に記載の入退場監視装置。
6. 上記センサは、設置位置を検出する測位手段と、この測位手段が検出した設置位置と接近物を検出して発生する信号とを送信する通信手段とを備え、
   上記監視領域設定手段は、上記センサにより送信された設置位置と監視対象領域の地図情報とを照合してこの監視対象領域の境界が上記センサの監視領域によりくまなく覆われたか否かを判定し、覆われていない場合には利用者に報知することを特徴とする請求項３に記載の入退場監視装置。
7. 上記接近物識別手段は、上記監視対象領域の第１の境界線とその境界線の外側に存在する第２の境界線とを上記センサの検出可能領域がくまなく覆うように配置された上記センサからの信号に基づいて、上記監視対象領域設定手段が識別した監視対象領域への人又は物の出入りを識別することを特徴とする請求項３に記載の入退場監視装置。
8. 接近物を検出するセンサを備え、このセンサが接近物を検出すると信号を発生する接近物検出装置であって、上記センサの検出可能領域が監視対象領域の境界線全体をくまなく覆うように配置された複数の接近物検出装置と、
   上記接近物検出装置により発生された信号に基づいて、上記監視対象領域への人又は物毎の出入りを監視する入退場監視装置と、
   を備えたことを特徴とする入退場監視システム。
9. 上記接近物検出装置は、接近物の検出を無線信号によって通知する通信手段と、
   他の接近物検出装置が無線信号により行う接近物の検出の通知を中継する通信経路構築手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項８に記載の入退場監システム。

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