JP2007147445A

JP2007147445A - Ｉｃタグを利用した位置検知システム

Info

Publication number: JP2007147445A
Application number: JP2005342341A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tanaka; 隆田中
Original assignee: LSI Japan Co Ltd
Current assignee: LSI Japan Co Ltd
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-11-28
Also published as: JP4559960B2

Abstract

【課題】数多くのレシーバや係員による読取作業を必要としないＩＣタグを利用した位置検知システムを提供する。
【解決手段】交信エリアＡ内においてリーダ／ライタ１とＩＣタグ２が検知装置３の指令で距離の長い無線による第１の交信を行い、交信エリアＢ（＜Ａ）内においてＩＣタグ２同士が相対的に距離の短いプローブ信号による第２の交信を行う。ＩＣタグ２には固定タグａと移動タグｂの２つの使い方があり、固定タグａは直線または平面を等間隔に区分した座標の定点に設置し、移動タグｂは「人」や「物」などの移動体に取り付ける。以上の構成で検知装置３がリーダ／ライタ１を介して収集した移動タグｂのＩＤから移動タグｂを取り付けた移動体を識別し、その隣接ＩＤを参照して固定タグａを設置した座標番地を特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＤの識別を非接触で行うＩＣタグを利用して「人」や「物」の位置を検知する位置検知システムに関する。

近年、展示会場、オフィス、倉庫、工場などさまざまなロケーションでＩＣタグを利用して「人」や「物」の位置を検知する位置検知システムへの関心が高まりつつある。
例えば展示会場やオフィスでは入館証や社員証にＩＣタグを付与し、施設やオフィス内の壁や天井に設置したレシーバで利用者や社員の居場所を検知する。
あるいは倉庫や工場では在庫品や機械などの固定資産にＩＣタグ（資産タグ）を貼り付け、倉庫や工場内の壁や柱にもＩＣタグ（場所タグ）を貼り付けて係員がハンディリーダを持ち歩き、資産タグと場所タグの２つを読み取って在庫品や固定資産の有無と設置場所を検知する。

しかしながら展示会場やオフィスの例では施設やオフィス内にレシーバを多数設置する必要があり、システムの構築やメンテナンスに多大な費用がかかる。
倉庫や工場の例では係員が広い倉庫や工場内を歩き回り、各所に貼り付けた資産タグや場所タグにハンディリーダをかざして情報を読み取るので、多大な労力と時間を要する。

一方、２００７年４月以降、１１０番通報など携帯電話からの緊急通報時に位置情報を発信して警察や消防に伝えるため、総務省の通信設備規則により携帯電話にＧＰＳ機能を搭載することが義務付けられる。
また、目的地までのルート検索や道案内などいわゆる歩行者ナビが可能なＧＰＳ携帯が急速に普及してきている。
ところがＧＰＳ携帯は屋内など衛星からの電波が届かない場所では測位が難しい。
そのため多数の利用者がいる地下街などではＧＰＳ携帯からの緊急通報時に位置情報を伝えることができなくなる。また、歩行者ナビサービスもできなくなる。

ところで本出願人は国際公開２００５−０６９４９９号公報に開示されたＩＣタグ同士が到達距離の短いプローブ信号を用いて交信し、同一至近距離圏内にあるＩＣタグとその並び順を検出して相対位置関係を認識するＩＣタグのロケーション認識装置および方法を既に出願している。
この同一至近距離圏内にある任意のＩＣタグに位置情報を付与すると、ＩＣタグの位置を個別に特定できるようになる。
国際公開２００５−０６９４９９号公報

解決しようとする問題点は以上のような点であり、本発明は、既出願のＩＣタグに位置情報を付与することにより、数多くのレシーバや係員による読取作業を必要としないＩＣタグを利用した位置検知システムを提供することを第１目的とし、衛星からの電波が届かない場所でも位置情報の発信や歩行者ナビを可能にすることを第２目的とする。

そのため本発明は、リーダ／ライタの付いた検知装置と、ＩＣタグを定点に設置した固定タグと、ＩＣタグを移動体に取り付けた移動タグで構成し、リーダ／ライタと固定タグおよび移動タグが交信エリアＡ内において無線による第１の交信と、固定タグと移動タグが交信エリアＢ（＜Ａ）内においてプローブ信号による第２の交信を行い、前記固定タグは交信エリアＢ内にある移動タグに対してプローブ信号を発信する発信手段を備え、前記移動タグはプローブ信号を受信した相手の固定タグのＩＤ情報をメモリに保存する保存手段を備え、前記検知装置はリーダ／ライタを介して固定タグに対してプローブ信号の発信を指令する指令手段と、移動タグから自身のＩＤ情報とメモリに保存した相手の固定タグのＩＤ情報を取得する取得手段と、移動タグから取得した自身のＩＤ情報と相手の固定タグのＩＤ情報に基づいて移動タグの位置を特定する特定手段を備えてなることを第１の特徴とする。

また、前記移動タグは外部装置との接続回路を備え、これより前記プローブ信号を受信した相手の固定タグのＩＤ情報を外部装置へ伝達することを第２の特徴とする。

本発明は、リーダ／ライタの交信エリアＡ内にレシーバに比べ安価で取り付けが簡単な固定タグを多数設置することにより、あらゆる場所で固定タグと移動タグの近距離交信が可能になる。従って、数多くのレシーバを設置する必要がなくなる。
また、プローブ信号を受信した移動タグが自動的に相手の固定タグのＩＤ情報を取得して位置を検知するので、従来のように係員がハンディリーダをかざしてＩＤ情報を読み取る手間もなくなる。

また、緯度経度地点に固定タグを設置し、移動タグがプローブ信号を受信した固定タグのＩＤ情報を外部装置との接続回路を経由してＧＰＳ携帯などの外部装置へ伝達することにより、衛星からの電波が届かない場所でも測位が可能になる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１に、本発明を実施したＩＣタグを利用した位置検知システムの構成図を示す。
ＩＣタグを利用した位置検知システムは、交信エリアＡ内においてリーダ／ライタ１とＩＣタグ２が検知装置３の指令で距離の長い無線による第１の交信を行い、交信エリアＢ（＜Ａ）内においてＩＣタグ２同士が相対的に距離の短いプローブ信号による第２の交信を行う。
第１の交信にはリーダ／ライタ１からＩＣタグ２へ要求信号を送信するダウンリンク通信と、ＩＣタグ２からリーダ／ライタ１へ応答信号を送信するアップリンク通信がある。
要求信号にはＩＣタグ２から固有ＩＤを読み取る固有ＩＤ読取コマンド、ＩＣタグ２にプローブ信号の発信を指令するプローブ信号発信コマンド、ＩＣタグ２から隣接ＩＤを読み取る隣接ＩＤ読取コマンドがある。
応答信号にはＩＣタグ２の固有ＩＤを応答する固有ＩＤ応答と、ＩＣタグ２の隣接ＩＤを応答する隣接ＩＤ応答がある。
第２の交信にはＩＣタグ２が発信したプローブ信号を同一交信エリアＢ内のＩＣタグ２が受信する相互リンク通信がある。

プローブ信号には距離に比例して減衰する無指向性の電波、磁気、音、光などの伝播媒体を使用する。
プローブ信号に電波を使用する場合は、例えば第１の交信をＡＳＫ変調方式で、第２の交信をＦＳＫ変調方式で行うなど通信によって異なる変調方式を採用する場合もある。
同様に、例えば第１の交信を１３．５６ＭＨｚ帯あるいは２．４５ＧＨｚ帯で、第２の交信を１２５ｋＨｚ帯あるいは１３．５６ＭＨｚ帯で行うなど通信によって異なる周波数帯を使用する場合もある。

ＩＣタグ２には固定タグａと移動タグｂの２つの使い方があり、固定タグａは直線または平面を等間隔に区分した座標の定点に設置し、移動タグｂは「人」や「物」などの移動体に取り付ける。
固定タグａは、移動タグｂを取り付けた移動体のサイズと同程度の間隔で設置するのが望ましい。また、プローブ信号の到達距離は調整が可能で、固定タグａの設置間隔と同程度の長さに調整するのが好適である。

位置検知に当たり、事前にリーダ／ライタ１を座標の定点に設置した固定タグａにかざして順番にＩＤを読み取り、読み取ったＩＤを座標番地と対応させて位置テーブルに格納する。
あるいは、リーダ／ライタ１を座標の定点に設置した固定タグａにかざして順番に座標番地を書き込み、ＩＤの代わりに座標番地を指定して固定タグａを呼び出してもよい。
また、事前にリーダ／ライタ１を移動体に取り付けた移動タグｂにかざして順番にＩＤを読み取り、読み取ったＩＤを移動体番号と対応させて移動体テーブルに格納する。
あるいは、リーダ／ライタ１を移動体に取り付けた移動タグｂにかざして移動体番号を書き込み、ＩＤの代わりに移動体番号を指定して移動タグｂを呼び出してもよい。

図２に、本発明を実施したＩＣタグのブロック図を示す。
図はプローブ信号に電波を使用する場合の構成を示しているが、本発明はプローブ信号を電波に限定するものではない。
ＩＣタグ２は、サーキュレータ２０を介してアンテナＴに接続する整流回路２１、復調回路２２、変調回路２３、クロック回路２４からなるダウンリンク・アップリンク通信部と、ＣＰＵ２５、メモリ２６からなる制御部と、サーキュレータ２０を介してアンテナＴに接続する受信回路２７、発信回路２８からなる相互リンク通信部により構成され、インタフェース回路２９を介してＧＰＳ携帯などの外部装置に接続する。
図では相互リンク通信部に受信回路２７と発信回路２８を併設しているが、いずれか一方だけにして発信専用あるいは受信専用としてもよい。

以上により、リーダ／ライタ１がＩＣタグ２に要求信号を変調して電波を発射すると、ＩＣタグ２のアンテナＴに誘起電圧が発生する。
この誘起電圧を整流回路２１が整流して動作電源とし、クロック回路２４がその周波数を用いてＩＣ同期用のクロックを生成する。
これよりＩＣ回路に電力とクロックが供給されると、サーキュレータ２０の順方向にある復調回路２２がクロックに同期させながら要求信号を復調し、それをＣＰＵ２５が解析して要求信号に応じた応答信号を生成し、それを変調回路２３が変調してサーキュレータ２０の順方向にあるアンテナＴを経由してリーダ／ライタ１に送信する。
ＩＣタグ２はリーダ／ライタ１の電波を検波して励起電圧を発生し、それを整流して動作電源とする。比較的長い通信距離を安定して確保する場合は電池を内蔵したアクティブタイプのものを使用することもある。

同時に、近隣のＩＣタグ２にサーキュレータ２０を経由して発信回路２８がプローブ信号を発信し、それを近隣のＩＣタグ２の受信回路２７が受信してその信号強度を検出し、Ａ／Ｄ変換された信号強度をＣＰＵ２５に入力する。
ＣＰＵ２５は、信号強度が所定レベル以上のときは、リーダ／ライタ１から伝達された発信元ＩＣタグ２のＩＤを隣接ＩＤとしてメモリ２６に保存する。

プローブ信号は、固定タグａと移動タグｂのうちのいずれか一方だけが発信し、他方は受信だけ行うが、以下は固定タグａを発信専用とし、移動タグｂを受信専用とした場合について説明する。

位置検知に当たり、事前に位置テーブルや移動体テーブルを作成する場合は固定タグａや移動タグｂのＩＤは既知であるが、そうでない場合は未知となる。
その場合、未知のＩＤを探し出すため、固定タグａや移動タグｂに対して応答許可条件としてＩＤの読取範囲を指定して要求信号を送信し、応答許可条件に適合したタグだけが応答するようにリーダ／ライタ１との間でアンチコリジョン（衝突防止）制御を行う。
このとき移動タグｂ（または固定タグａ）に対して要求信号を送信する場合、指定した読取範囲にあるＩＤを有する固定タグａ（または移動タグｂ）が応答しないように、事前に固定タグａ（または移動タグｂ）に対してリーダ／ライタ１への応答を禁止するモードを設定する。あるいは固定タグａと移動タグｂに「固定」または「移動」の識別フラグを持たせ、応答許可条件としてＩＤの読取範囲の他にこの識別フラグを指定してもよい。

応答が衝突すると情報の読み取り／書き込みができないばかりでなく、最悪の場合は、書き込み時に固定タグａや移動タグｂのデータを破壊してしまうおそれがある。
従って、情報の読み取り／書き込みはアンチコリジョン制御により、固定タグａや移動タグｂが単独応答したときのみ行う。
応答が複数か単独かの識別は、応答が重複すると受信信号のビットパターンに乱れが生じることから、サイクリックチェックコード（ＣＲＣ）などを使用して受信信号のビットパターンをチェックし、誤りを検出したときは複数の応答があったと判断する。

自由空間では、図３に示すように、発信側の固定タグａが発信するプローブ信号の送信電力Ｐｔ（Ｗ）が一定の場合、受信側の移動タグｂが受信する受信電圧Ｅ（Ｖ／ｍ）は発信側の固定タグａとの間の距離ｄ（ｍ）に反比例して高くなる。
その結果、発信側の固定タグａとの間の距離ｄが短くなる（ｄ１＞ｄ２＞ｄ３となる）ほど、受信側の移動タグｂが受ける受信電圧Ｅは大きくなる（Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ３となる）。
従って、あらかじめ調整したレベルの受信電圧Ｅを検出したときは、その移動タグｂが発信元の固定タグａを設置した座標点の近傍にあることが分かる。

図４に、位置検知のシーケンスフローを示す。
以下、事前に位置テーブルを作成して固定タグａのＩＤは既知であるが、移動タグｂのＩＤは未知である場合について説明する。
最初にリーダ／ライタ１が位置テーブルを参照して番地順にＩＤを指定し、プローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、移動タグｂが指定されたＩＤを隣接ＩＤとしてメモリ２６に一時保存し、同時に指定されたＩＤの固定タグａが近隣の移動タグｂへプローブ信号を発信する。
ここで所定レベル以上のプローブ信号を受信した移動タグｂは、メモリ２６に一時保存した隣接ＩＤを確定保存する。
次に、リーダ／ライタ１がＩＤの読取範囲を指定して固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、指定された読取範囲の移動タグｂが自身のＩＤを返信する。
次に、リーダ／ライタ１が返信されたＩＤを指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、指定されたＩＤの移動タグｂがメモリ２６に確定保存した隣接ＩＤを返信する。
最後に検知装置３がリーダ／ライタ１を介して収集した移動タグｂのＩＤから移動タグｂを取り付けた移動体を識別し、その隣接ＩＤを参照して固定タグａを設置した座標番地を特定する。

図５のフローチャートを参照してリーダ／ライタ１の動作を説明する。
以下、事前に位置テーブルを作成して固定タグａのＩＤは既知であるが、移動タグｂのＩＤは未知である場合について説明する。
また、中で行うアンチコリジョン制御は、本出願人が既に特願２００４−３８６２１において開示した方法によるが、他の方法でもよく、本発明はこれに限定するものではない。
まず、ステップ１０１において位置テーブルから番地順に固定タグａのＩＤを読み出し、次のステップ１０２でそのＩＤを指定してプローブ信号発信コマンドを固定タグａへ送信する。
次のステップ１０３では位置テーブルが終了したかどうかを判定し、終了した場合は次のステップ１０４に進み、そうでなければステップ１０１戻って次のＩＤを読み出す。

次のステップ１０４では応答許可条件として最大読取範囲を指定し、次のステップ１０５で固有ＩＤ読取コマンドを移動タグｂへ送信する。
次のステップ１０６では移動タグｂからの応答があるかどうかを判定し、応答がある場合は次のステップ１０７に進み、そうでなければ先のステップ１１１に進む。
次のステップ１０７では応答が単独応答か複数応答かを判定し、単独応答の場合は次のステップ１０８に進み、そうでなければステップ１１３に進む。
次のステップ１０８では応答した移動タグｂの固有ＩＤを読み取り、次のステップ１０９でそのＩＤを指定して隣接ＩＤ読取コマンドを移動タグｂへ送信する。
次のステップ１１０で応答した移動タグｂの隣接ＩＤを読み取り、複数ある場合はそれを順番にメモリに保存する。
次のステップ１１１では読取範囲を拡大し、次のステップ１１２で取範囲が最大読取範囲をオーバしたかどうかを判定する。
最大読取範囲をオーバした場合は処理を終了し、そうでなければステップ１０５に戻って次の固有ＩＤ読取コマンドを移動タグｂへ送信する。
ステップ１１３では読取範囲を縮小し、ステップ１０５に戻って次の固有ＩＤ読取コマンドを移動タグｂへ送信する。

図６のフローチャートを参照してＩＣタグ２の動作を説明する。
ＩＣタグ２はリーダ／ライタ１の要求信号を受信したときに起動され、まず、ステップ２０１において要求信号が固有ＩＤ読取コマンドかどうかを判定し、固有ＩＤ読取コマンドの場合は次のステップ２０２に進み、そうでなければステップ２０４に進む。
次のステップ２０２では自分のＩＤが指定された読取範囲内にあるかどうかを判定し、読取範囲内にある場合は次のステップ２０３に進み、そうでなければ処理を終了する。
次のステップ２０３では自分のＩＤをリーダ／ライタ１に返信し、処理を終了する。

ステップ２０４では要求信号がプローブ信号発信コマンドかどうかを判定し、プローブ信号発信コマンドの場合は次のステップ２０５に進み、そうでなければステップ２１２に進む。
次のステップ２０５では自分のＩＤが指定されたかどうかを判定し、指定された場合は次のステップ２０６に進み、そうでなければステップ２０７に進む。
次のステップ２０６では他のＩＣタグ２へプローブ信号を発信し、処理を終了する。
ステップ２０７ではリーダ／ライタ１が指定したＩＤを隣接ＩＤとしてメモリ２６に一時保存する。
次のステップ２０８では他のＩＣタグ２が発信したプローブ信号を検出したかどうかを判定し、検出した場合は次のステップ２０９に進み、そうでなければステップ２１１に進む。
次のステップ２０９ではメモリ２６に一時保存した隣接ＩＤを確定保存し、次のステップ２１０でインタフェース回路２９を介して隣接ＩＤを外部装置へ出力する。
ステップ２１１ではメモリ２６に一時保存した隣接ＩＤの保存状態を解除する。

ステップ２１２では要求信号が隣接ＩＤ読取コマンドかどうかを判定し、隣接ＩＤ読取コマンドの場合は次のステップ２１３に進み、そうでなければ処理を終了する。
次のステップ２１３では自分のＩＤが指定されたかどうかを判定し、指定された場合は次のステップ２１４に進み、そうでなければ処理を終了する。
次のステップ２１４ではメモリ２６に確定保存した隣接ＩＤを複数ある場合は順番に読み出してリーダ／ライタ１に返信し、次のステップ２１５ではメモリ２６に確定保存したすべての隣接ＩＤの保存状態を解除し、処理を終了する。

以下、本発明の第１実施例について説明する。
本実施例は、平面上にランダムに並べた品物の位置を検知するもので、図７に示すように、平面を升目状に区分し、升目の中心に例えば７、６、３、５の固定タグａを設置し、その上に２、４、１、８の移動タグｂを取り付けた品物をランダムに並べる。
そして交信エリアＡ内においてリーダ／ライタ１と固定タグａおよび移動タグｂが通信距離数ｍの無線による第１の交信を行い、交信エリアＢ内において固定タグａと移動タグｂが通信距離数ｃｍのプローブ信号による第２の交信を行う。

図８に、本実施例のシーケンスフローを示す。
以下、事前に位置テーブルを作成して固定タグａのＩＤは既知であるが、移動タグｂのＩＤは未知である場合について説明する。

リーダ／ライタ１は、最初に７を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして７を一時保存し、７の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した７を確定保存する。
プローブ信号を受信しない４、１、８は一時保存を解除する。
次に、６を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして６を一時保存し、６の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、先の７に加え一時保存した６を確定保存する。
プローブ信号を受信しない４、１、８は一時保存を解除する。
次に、３を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして３を一時保存し、３の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、４、１の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した３を確定保存する。プローブ信号を受信しない２、８は一時保存を解除する。
次に、５を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして５を一時保存し、５の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、１、８の移動タグｂがプローブ信号を受信し、１は先の３に加え１、８が一時保存した５を確定保存する。

次に、リーダ／ライタ１は移動タグｂに対し、最大読取範囲１〜８を指定して固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂが応答する。
次に、応答が複数あるので、読取範囲を縮小して読取範囲１〜４の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２、４、１の移動タグｂが応答する。
次に、応答が複数あるので、読取範囲をさらに縮小して読取範囲１〜２の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２、１の移動タグｂが応答する。
次に、応答が複数あるので、読取範囲をさらに縮小して読取範囲１〜１の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、１の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、１を検出番号として読み取り、次に１を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、１の移動タグｂがメモリ２６に保存した３、５を返信し、確定保存を解除する。
ここで３、５を隣接ＩＤとして読み取り、次に読取範囲をシフトして読取範囲２〜２の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、２を検出番号として読み取り、次に２を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に保存した７、６を返信し、確定保存を解除する。
ここで７、６を隣接ＩＤとして読み取り、次に読取範囲を拡大して読取範囲３〜４の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、４の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、４を検出番号として読み取り、次に４を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、４の移動タグｂがメモリ２６に保存した３を返信し、確定保存を解除する。
ここで３を隣接ＩＤとして読み取り、次に読取範囲を拡大して読取範囲５〜８の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、８の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、８を検出番号として読み取り、次に８を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、８の移動タグｂがメモリ２６に保存した５を返信し、確定保存を解除する。
ここで５を隣接ＩＤとして読み取り、次にリーダ／ライタ１は読取範囲を拡大するが最大読取範囲１〜８をオーバするので固有ＩＤと隣接ＩＤの読み取りを終了する。

最後に、検知装置３がリーダ／ライタ１を介して収集した移動タグｂの隣接ＩＤを参照して移動タグｂを取り付けた品物の位置を特定する。
すなわち、１の移動タグｂの隣接ＩＤが３、５なので、１の移動タグｂを取り付けた品物は先にきた隣接ＩＤを優先する場合は３の固定タグａを設置した升目、そうでない場合は３、５の固定タグａを設置した升目の境界にあることが分かる。
同様に、２の移動タグｂは７の升目、あるいは７と６の升目の境界、４の移動タグｂは３の升目、８の移動タグｂは５の升目にあることが分かる。

以下、本発明の第２実施例について説明する。
本実施例は、試験会場などにおいて受験者の座席を検知するもので、図９に示すように、会場の机に例えば７、６、３、５の固定タグａを設置し、その席に２、４、１、８の移動タグｂを取り付けた受験票を持った受験者が着座する。
そして交信エリアＡ内においてリーダ／ライタ１と固定タグａおよび移動タグｂが通信距離数ｍの無線による第１の交信を行い、交信エリアＢ内において固定タグａと移動タグｂが通信距離数ｃｍのプローブ信号による第２の交信を行う。
本実施例はこの他、例えば将棋盤の升目に置かれた駒、碁盤の目に置かれた碁石など、固定タグａと移動タグｂが１対１に対応する場面に適用できる。

図１０に、本実施例のシーケンスフローを示す。
以下、事前に位置テーブルを作成して固定タグａのＩＤは既知であるが、移動タグｂのＩＤは未知である場合について説明する。

リーダ／ライタ１は、最初に７を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして７を一時保存し、７の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した７を確定保存する。
プローブ信号を受信しない４、１、８は一時保存を解除する。
次に、６を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして６を一時保存し、６の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、４の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した６を確定保存する。
プローブ信号を受信しない２、１、８は一時保存を解除する。
次に、３を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして３を一時保存し、３の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、１の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した３を確定保存する。
プローブ信号を受信しない２、４、８は一時保存を解除する。
次に、５を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、８の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして５を一時保存し、５の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、８の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した５を確定保存する。
プローブ信号を受信しない２、４、１は一時保存を解除する。

次に、リーダ／ライタ１は移動タグｂに対し、最大読取範囲１〜８を指定して固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、すべての移動タグｂが応答する。
次に、応答が複数あるので、読取範囲を縮小して読取範囲１〜４の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２、４、１の移動タグｂが応答する。
次に、応答が複数あるので、読取範囲をさらに縮小して読取範囲１〜２の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２、１の移動タグｂが応答する。
次に、応答が複数あるので、読取範囲をさらに縮小して読取範囲１〜１の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、１の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、１を検出番号として読み取り、次に１を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、１の移動タグｂがメモリ２６に保存した３を返信し、確定保存を解除する。
ここで３を隣接ＩＤとして読み取り、次に読取範囲をシフトして読取範囲２〜２の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、２を検出番号として読み取り、次に２を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に保存した７を返信し、確定保存を解除する。
ここで７を隣接ＩＤとして読み取り、次に読取範囲を拡大して読取範囲３〜４の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、４の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、４を検出番号として読み取り、次に４を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、４の移動タグｂがメモリ２６に保存した６を返信し、確定保存を解除する。
ここで６を隣接ＩＤとして読み取り、次に読取範囲を拡大して読取範囲５〜８の固有ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、８の移動タグｂだけが応答する。
ここで応答が単独なので、８を検出番号として読み取り、次に８を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、８の移動タグｂがメモリ２６に保存した５を返信し、確定保存を解除する。
ここで５を隣接ＩＤとして読み取り、次にリーダ／ライタ１は読取範囲を拡大するが最大読取範囲１〜８をオーバするので固有ＩＤと隣接ＩＤの読み取りを終了する。

最後に、検知装置３がリーダ／ライタ１を介して収集した移動タグｂの隣接ＩＤを参照して移動タグｂを取り付けた受験票を持つ受験者の座席を特定する。
すなわち、１の移動タグｂの隣接ＩＤが３なので、１の移動タグｂを取り付けた受験票を持つ受験者は３の固定タグａを設置した座席にいることが分かる。
同様に２は７、４は６、８は５の固定タグａを設置した座席にいることが分かる。

以下、本発明の第３実施例について説明する。
本実施例は、衛星からの電波が届かない地下街などにいる歩行者の居場所を検知するもので、図１１に示すように、地下街の各ポイントに例えば７、６、３、５の固定タグａを設置し、地下街の中を２の移動タグｂを取り付けた歩行者が任意に移動する。
そして交信エリアＡ内においてリーダ／ライタ１と固定タグａおよび移動タグｂが通信距離数ｍの無線による第１の交信を行い、交信エリアＢ内において固定タグａと移動タグｂが通信距離数十ｃｍから１乃至２ｍのプローブ信号による第２の交信を行う。

図１２に、本実施例のシーケンスフローを示す。
以下、事前に位置テーブルと移動体テーブルを作成して固定タグａと移動タグｂのＩＤは既知である場合について説明する。

リーダ／ライタ１は、最初に７を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして７を一時保存し、７の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、プローブ信号を受信する移動タグｂは存在しない。
プローブ信号を受信しない２は一時保存を解除する。
次に、６を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして６を一時保存し、６の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、一時保存した６を確定保存する。
次に、３を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして３を一時保存し、３の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、先の６に加え一時保存した３を確定保存する。
次に、５を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして５を一時保存し、５の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、プローブ信号を受信する移動タグｂは存在しない。
プローブ信号を受信しない２は一時保存を解除する。

次に、リーダ／ライタ１は移動タグｂに対し、２を指定して隣接ＩＤ読取コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂが隣接ＩＤとしてメモリ２６に保存した６、３を返信し、確定保存を解除する。
ここでリーダ／ライタ１は６、３を隣接ＩＤとして読み取り、以上で隣接ＩＤの読み取りを終了する。

最後に、検知装置３がリーダ／ライタ１を介して収集した移動タグｂの隣接ＩＤを参照して移動タグｂを取り付けた歩行者の居場所を特定する。
すなわち、２の移動タグｂの隣接ＩＤが６、３なので、２の移動タグｂを取り付けた歩行者は先にきた隣接ＩＤを優先する場合は６の固定タグａを設置したポイント、そうでない場合は６、３の固定タグａを設置したポイントの境界にいることが分かる。

以下、本発明の第４実施例について説明する。
本実施例は、衛星からの電波が届かない地下街などにおいて歩行者ナビサービスを行うもので、図１３に示すように、地下街の緯度経度地点に例えば７、６、３、５の固定タグａを設置し、地下街の中を２の移動タグｂを取り付けた携帯ナビ４を持った歩行者が自由に歩き回る。
そして交信エリアＡ内においてリーダ／ライタ１と固定タグａおよび移動タグｂが通信距離数ｍの無線による第１の交信を行い、交信エリアＢ内において固定タグａと移動タグｂが通信距離数十ｃｍから１乃至２ｍのプローブ信号による第２の交信を行う。

図１４に、本実施例のシーケンスフローを示す。
以下、事前に位置テーブルと移動体テーブルを作成して固定タグａと移動タグｂのＩＤは既知である場合について説明する。

リーダ／ライタ１は、最初に７を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして７を一時保存し、７の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、プローブ信号を受信する移動タグｂは存在しない。
プローブ信号を受信しない２は一時保存を解除する。
次に、６を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして６を一時保存し、６の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、インタフェース回路２９を介してメモリ２６に一時保存した６を携帯ナビ４へ出力する。
携帯ナビ４は、６の固定タグａを設置した緯度経度地点をＧＰＳの位置情報として認識し、ナビゲーション画面を更新する。
次に、３を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして３を一時保存し、３の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、２の移動タグｂがプローブ信号を受信し、インタフェース回路２９を介してメモリ２６に一時保存した３を先の６に続いて携帯ナビ４へ出力する。
携帯ナビ４は、３の固定タグａを設置した緯度経度地点を新たなＧＰＳの位置情報として認識し、ナビゲーション画面を更新する。
次に、５を指定してプローブ信号発信コマンドを送信する。
これに対し、２の移動タグｂがメモリ２６に隣接ＩＤとして５を一時保存し、５の固定タグａがプローブ信号を発信する。
これに対し、プローブ信号を受信する移動タグｂは存在しない。
プローブ信号を受信しない２は一時保存を解除する。
以上の処理を繰り返して最新の位置情報を継続的に携帯ナビ４へ出力する。
これにより衛星からの電波が届かない場所でも測位が可能になり、緊急時における位置情報の発信や歩行者ナビなどのサービスが屋内外を問わずシームレスに可能になる。
また、測位に必要な電力がリーダ／ライタ１から供給されるので、従来に比べ携帯ナビ４の消費電力を大幅に節減できる。

本発明を実施したＩＣタグを利用した位置検知システムの構成図である。本発明を実施したＩＣタグのブロック図である。距離ｄによる受信電圧Ｅの変化を示す図である。位置検知のシーケンスフローである。リーダ／ライタの動作を説明するフローチャートである。ＩＣタグの動作を説明するフローチャートである。第１実施例の構成図である。第１実施例のシーケンスフローである。第２実施例の構成図である。第２実施例のシーケンスフローである。第３実施例の構成図である。第３実施例のシーケンスフローである。第４実施例の構成図である。第４実施例のシーケンスフローである。

符号の説明

１リーダ／ライタ
２ＩＣタグ
２０サーキュレータ
２１整流回路
２２復調回路
２３変調回路
２４クロック回路
２５ＣＰＵ
２６メモリ
２７受信回路
２８発信回路
２９インタフェース回路
３検知装置
４携帯ナビ
Ｔアンテナ
ａ固定タグ
ｂ移動タグ

Claims

リーダ／ライタの付いた検知装置と、
ＩＣタグを定点に設置した固定タグと、
ＩＣタグを移動体に取り付けた移動タグと、
で構成し、
リーダ／ライタと固定タグおよび移動タグが交信エリアＡ内において無線による第１の交信と、
固定タグと移動タグが交信エリアＢ（＜Ａ）内においてプローブ信号による第２の交信を行い、
前記固定タグは、
交信エリアＢ内にある移動タグに対してプローブ信号を発信する発信手段を備え、
前記移動タグは、
プローブ信号を受信した相手の固定タグのＩＤ情報をメモリに保存する保存手段を備え、
前記検知装置は、
リーダ／ライタを介して固定タグに対してプローブ信号の発信を指令する指令手段と、
移動タグから自身のＩＤ情報とメモリに保存した相手の固定タグのＩＤ情報を取得する取得手段と、
移動タグから取得した自身のＩＤ情報と相手の固定タグのＩＤ情報に基づいて移動タグの位置を特定する特定手段と、
を備えてなることを特徴とするＩＣタグを利用した位置検知システム。
前記移動タグは外部装置との接続回路を備え、
これにより前記プローブ信号を受信した相手の固定タグのＩＤ情報を外部装置へ伝達することを特徴とする請求項１記載のＩＣタグを利用した位置検知システム。
前記プローブ信号の到達距離は調整が可能で、
前記固定タグを設置した定点の間隔と略同じ長さに調整されることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグを利用した位置検知システム。
前記固定タグを設置した定点の間隔は前記移動体のサイズによって異なる長さに設定されることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグを利用した位置検知システム。
前記プローブ信号は距離に比例して減衰する無指向性の電波、磁気、音、光のいずれかを伝播媒体とするものであることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグを利用した位置検知システム。
リーダ／ライタの付いた検知装置と、
ＩＣタグを定点に設置した固定タグと、
ＩＣタグを移動体に取り付けた移動タグと、
で構成し、
リーダ／ライタと固定タグおよび移動タグが交信エリアＡ内において無線による第１の交信と、
固定タグと移動タグが交信エリアＢ（＜Ａ）内においてプローブ信号による第２の交信を行い、
前記移動タグは、
交信エリアＢ内にある固定タグに対してプローブ信号を発信する発信手段を備え、
前記固定タグは、
プローブ信号を受信した相手の移動タグのＩＤ情報をメモリに保存する保存手段を備え、
前記検知装置は、
リーダ／ライタを介して移動タグに対してプローブ信号の発信を指令する指令手段と、
固定タグから自身のＩＤ情報とメモリに保存した相手の移動タグのＩＤ情報を取得する取得手段と、
固定タグから取得した自身のＩＤ情報と相手の移動タグのＩＤ情報に基づいて移動タグの位置を特定する特定手段と、
を備えてなることを特徴とするＩＣタグを利用した位置検知システム。