JP2007184738A - 位置管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】設定操作が容易であり、システム構成の変更に柔軟に対応可能な位置管理システムを提供することを目的とする。
【解決手段】制御装置１５は、電力線１１を利用して電力線通信を行う。無線基地局１３Ａは、アダプタ型の装置であり、コンセント１２に接続することで、制御装置１５と電力線通信を行うとともに無線基地局１３Ｂや無線タグ１４と無線通信を行う。制御装置１５は、無線基地局１３Ａ,１３Ｂを介して無線タグ１４の位置情報を取得して、データベースに登録する。無線タグ１４は、人２１や物２２に装着される。これにより、人２１等の対象物の位置を管理することができる。無線タグ１４から情報を取得する無線基地局１３Ａ,１３Ｂは、コンセントに差し込むだけ、あるいは、適当な場所に置くだけで設置が完了するので、設定操作が楽である。また、管理エリアが部屋を跨ぐ場合にも、電力線１１により、部屋間の通信が行われるので、利便性がよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定のエリア内に存在する対象物の位置を管理するシステムに関する。

ＲＦＩＤタグあるいは無線タグと呼ばれるデバイスを利用した位置管理システムが存在する。このような位置管理システムでは、管理を行うエリア内に、専用の送受信機が設置される。そして、この専用の送受信機を用いてＲＦＩＤタグや無線タグから発信された電波の電界強度を測定することで、ＲＦＩＤタグや無線タグが装着された対象物のおおよその位置情報を得るようにしている。

また、ＧＰＳを利用して対象物の位置を管理するシステムも存在する。携帯電話機などにも、ＧＰＳの受信機が内蔵されており、所有者の位置を特定することが可能となっている。

下記特許文献１で開示されているシステムは、電力線通信を利用し、電力線に接続された端末装置の情報を、制御装置において管理しようとするものである。このシステムでは、位置情報を検出する専用の装置を各端末装置に近づけることで、専用の装置から、無線通信により位置情報を端末装置に与えるようにしている。

また、下記特許文献２で開示されているシステムは、特定の人物に取り付けられた感知タグの検出を行い、警報を発するようにしている。さらに、下記特許文献３で開示されているシステムは、施設の利用者にデータキャリアを所持させ、ゲートや設置物に設けられたリーダを用いて、データキャリアと無線通信を行うことにより、利用者の管理を行うようにしている。

特開２００４−６４３５５号公報 特開２００２−１３５１７６号公報 特開平７−５６９９１号公報

上記のように、ＲＦＩＤタグ等を用いた位置管理システムを導入することで、ＲＦＩＤタグ等が装着された対象物の位置を管理することが可能である。しかし、エリア内に配置された専用の送受信機を移動させる場合には、ケーブルの引き回しや基準座標などの再設定を行なう必要があり、非常に煩雑な作業となっている。

位置管理システムを、半固定的な環境で使用する場合であれば、大きな問題はないが、頻繁にレイアウトの変更が生じる環境や、管理エリアの変更が頻繁に生じる環境では、再設定に非常に大きな労力が必要である。たとえば、イベント会場や間仕切りが可能なフロアなどにおいては、システム構成の変更が比較的多いため、再設定の時間と労力が大きくなるという問題がある。

この点、ＧＰＳを用いた方法であれば、エリア内のレイアウト変更などに影響を受けることはなく、煩雑な再設定は不要である。しかし、別の問題として、屋内ではＧＰＳ信号を受信することが難しいという問題がある。また、２階と３階など異なるフロアにおいて、同じような位置に対象物が存在する場合には、それらの位置関係を特定することができないという問題がある。

上記特許文献１のように、専用の位置検出装置を用いることで、ある程度は、システム構成の変更に対応可能である。しかし、そもそも専用の位置検出装置は、ＧＰＳなどを利用して位置情報を取得する必要があるため、上記と同様の問題が生じる。また、専用の位置検出装置を全ての端末装置に近づけて設定操作を行う必要があるため、端末装置の数が増加すると、設定労力が非常に大きくなるという問題がある。

また、上記特許文献２あるいは特許文献３についても、アンテナを含む検知装置やリーダの設置位置が変更されるような場合の対応方法については、考慮されていない。したがって、構成の変更が多いシステムには不向きである。

そこで、本発明は前記問題点に鑑み、設定操作が容易であり、かつ、システム構成の変更に柔軟に対応可能な位置管理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、電力線が配線されたエリア内において、対象物の位置を管理するシステムであって、前記電力線に接続された制御装置と、前記制御装置との間で前記電力線を利用した電力線通信を行う複数の無線基地局と、前記対象物に装着され、前記無線基地局との間で無線通信を行う無線装置と、を備え、前記制御装置は、電力線通信および無線通信を利用することで、前記複数の無線基地局を経由して前記無線装置との間で通信を行い、前記対象物の位置情報を取得する手段、を含むことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の位置管理システムにおいて、前記複数の無線基地局は、前記電力線の複数のポイントに設けられたコンセントに直接挿入された第１無線基地局、を含むことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の位置管理システムにおいて、前記複数の無線基地局は、前記第１無線基地局と無線通信を行う第２無線基地局、を含むことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、前記複数の無線基地局は、基準基地局と、一般基地局と、を含み、前記基準基地局に対する位置情報が設定された後、前記一般基地局が、前記基準基地局と無線通信を行うことにより、前記一般基地局の位置情報が自動設定されることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載の位置管理システムにおいて、前記制御装置は、モニタ上に前記エリアの地図を表示する手段と、ユーザによる前記地図上の場所を指定する操作に応答して、前記エリア内における指定された場所の位置情報を取得する手段と、取得された位置情報を、設定対象の基準基地局の位置情報として登録する手段と、を含むことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５に記載の位置管理システムにおいて、前記複数の無線基地局は、位置設定操作部を、備え、前記制御装置は、ユーザが前記位置設定操作部を操作することによって設定指示が行われた無線基地局を、前記設定対象の基準基地局として決定することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６に記載の位置管理システムにおいて、前記制御装置は、ユーザによる前記地図上の場所を指定する操作に応答して、基準局設定信号を、前記複数の無線基地局にブロードキャストする手段、を含み、前記複数の無線基地局は、前記制御装置からブロードキャストされた前記基準局設定信号を受信したとき、光または音を出力する手段、を含み、光または音による通知に応じて、ユーザが前記位置設定操作部を操作することにより、前記設定対象の基準基地局が決定することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、前記一般基地局は、少なくとも３個以上の前記基準基地局との間で通信を行い、各基準基地局から受信した電波強度を測定することにより、前記一般基地局の位置が自動的に決定されることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８に記載の位置管理システムにおいて、前記無線基地局は、前記対象物の位置を管理するモードにおいては、前記一般基地局の位置情報を設定するモードに比べて、低いパワーで無線通信を行うことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、前記無線装置には、それぞれ固有のＩＤが付与されており、ＩＤに応じて前記エリア内の立ち入り禁止領域が設定されていることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載の位置管理システムにおいて、前記無線基地局は、立ち入りが許可されていないＩＤが付与された前記対象物を検知したとき、光または音による通知を行うことを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、前記制御装置は、前記モニタ上に、前記エリアの地図および前記対象物の存在位置を示すオブジェクトを表示する手段、を備えることを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項１２に記載の位置管理システムにおいて、前記制御装置は、前記モニタ上に表示された前記対象物を示す前記オブジェクトを選択する操作に応答して、当該対象物に装着された前記無線装置に呼び出し指示を送信する手段、を備え、呼び出し指示を受信した前記無線装置は、光または音により呼び出し通知を行うことを特徴とする。

本発明の位置管理システムは、電力線通信および無線通信を利用し、複数の無線基地局を経由して対象物に装着された無線装置と通信を行い、対象物の位置情報を取得する。したがって、管理エリアが部屋を跨ぐ場合やフロアを跨ぐ場合でも、電力線により、部屋間あるいはフロア間の通信基盤が準備されるので、効率的にシステムを構築することが可能である。また、通信基盤が電力線により準備されるのに対して、中継ポイントとなる局は、無線装置で構成しているので、システム構成の変更やレイアウト変更に柔軟に対応できる。つまり、インフラとしての電力線と中継ポイントしての無線装置をうまく利用することで、拡張性と柔軟性に優れた位置管理システムを構築できる。

また、無線基地局は、電力線の複数のポイントに設けられたコンセントに直接挿入される第１無線基地局を含む。これにより、電気製品をコンセントに挿入するのと同様、簡単な操作でシステムを構築できる。

また、無線基地局は、第１無線基地局と無線通信を行う第２無線基地局を含む。これにより、無線基地局を適当な場所に置くだけで、簡単にシステムを構築できる。

また、基準基地局に対する位置情報が設定された後、一般基地局が、基準基地局と無線通信を行うことにより、一般基地局に位置情報が自動設定されるので、初期設定時やレイアウト変更時における設定負担が大幅に軽減される。

｛位置管理システムの構成｝
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る位置管理システム１０の全体図である。この位置管理システム１０は、電力線通信（電力線搬送通信；ＰＬＣ）および無線通信を利用して、人２１や物２２などの対象物の位置を管理するシステムである。

位置管理システム１０は、エリア内に配線された電力線１１、無線基地局１３Ａ，１３Ｂ、無線タグ１４、制御装置１５等から構成される。電力線１１は、この位置管理システム１０のいわば基幹網を構成するネットワークとして機能し、無線基地局１３Ａ，１３Ｂは、対象物に取り付けられた無線タグ１４を検知するために、エリア内の各ポイントに配置される。制御装置１５は、図にも示すように、ＰＬＣボックス１６、パソコン１７、モニタ１８を備えており、無線網および電力線通信網を利用して、無線タグ１４の情報を収集して、対象物の位置を管理する制御部である。図では、位置管理の対象物である人２１および物２２に無線タグ１４が取り付けられている。

電力線１１の複数のポイントには、コンセント１２，１２・・・が取り付けられており、無線基地局１３Ａは、これらコンセント１２，１２・・・に直接接続される基地局である。つまり、無線基地局１３Ａは、電力線１１に有線で直接接続されている。これに対して、無線基地局１３Ｂは、無線基地局１３Ａと無線通信を行うことで、電力線１１に接続される基地局である。

ただし、本実施の形態においては、無線基地局１３Ａと１３Ｂは、同じ装置を利用している。つまり、コンセント１２に直接差し込まれるか否かによって使用形態が異なるが、共通の装置を利用するようにしている。したがって、以下の説明において、適宜、無線基地局１３Ａと１３Ｂとを総称して無線基地局１３と呼ぶことにする。

図２は、無線基地局１３の概観図である。また、図３は、無線基地局１３の機能ブロック図である。無線基地局１３は、電力線通信インタフェース１３１と、無線基地局１３の全体制御を行う制御部１３２と、メモリ１３３と、設定ボタン１３４と、発光部１３５と、音声出力部１３６と、無線通信インタフェース１３７とを備えている。

電力線通信インタフェース１３１は、電力線１１を利用した電力線通信を行う通信処理インタフェースと、電力線１１から供給される電力を無線基地局１３に供給するインタフェースとを含んでいる。電力線通信インタフェース１３１は、図に示すように、一般の電気コンセントに挿入可能な２本の電極１３１ａを備えており、この電極１３１ａを、コンセントに挿入することで、電力線１１に直接接続して電力線通信が行えるようになっている。このように、無線基地局１３は、電極１３１ａを備えるとともに、その大きさが、一般の電気製品に付属しているアダプタ（ＡＣアダプタ等）程度となっており、持ち運びが自由で、簡単に電力線１１に差し込んで使用することが可能になっている。

設定ボタン１３４については、後述するが、無線基地局１３の設置時における設定操作で利用される。発光部１３５は、制御部１３２の制御により、白色光あるいは特定色の光を発する機能を備えている。音声出力部１３６は、制御部１３２の制御により、ブザー音あるいはメッセージ音などの音声を発する機能を備えている。この発光部１３５により光を発することで、あるいは、音声出力部１３６により音声を発することで、様々な理由において、周囲に対して注意を促すことができる。

無線通信インタフェース１３７は、無線タグ１４との間での無線通信に利用されるとともに、無線基地局１３との間での無線通信で利用される。無線基地局１３Ａは、制御装置１５との間の通信については、電力線通信インタフェース１３１を利用し、無線基地局１３Ｂおよび無線タグ１４との間の通信については、無線通信インタフェース１３７を利用して通信を行う。これに対して、無線基地局１３Ｂは、全ての通信において、無線通信インタフェース１３７を利用する。

図４は、無線タグ１４の機能ブロック図である。無線タグ１４は、無線タグ１４の全体制御を行う制御部１４１、メモリ１４２、発光部１４３、音声出力部１４４、無線通信インタフェース１４５を備えている。また、無線タグ１４は、図示せぬ装着ベルトあるいは装着具を備えており、人２１あるいは物２２の適当な場所に取り付けることが可能となっている。

発光部１４３は、制御部１４１の制御により、白色光あるいは特定色の光を発する機能を備えている。音声出力部１４４は、制御部１４１の制御により、ブザー音あるいはメッセージ音などの音声を発する機能を備えている。この発光部１４３により光を発することで、あるいは、音声出力部１４４により音声を発することで、様々な理由において、無線タグ１４を取り付けている人２１や周辺の人に対して注意を促すことができる。無線通信インタフェース１４５は、無線基地局１３との間での無線通信に利用される。なお、無線タグ１４は、外部から受信した電波を起電力とするパッシブ方式の装置で構成してもよい。

図５は、制御装置１５のブロック図である。上述したように、本実施の形態において、制御装置１５は、ＰＬＣボックス１６、パソコン１７、モニタ１８とから構成されている。ＰＬＣボックス１６は、電力線通信インタフェース１６１、制御部１６２、ネットワークインタフェース１６３、位置情報データベース１６４を備えている。電力線通信インタフェース１６１は、電力線１１を利用した電力線通信を行う通信処理インタフェースと、電力線１１から供給される電力をＰＬＣボックス１６に供給するインタフェースとを含んでいる。ネットワークインタフェース１６３は、いわゆるイーサネット（登録商標）のインタフェースであり、ツイストペアケーブルを挿入することで、パソコン１７とＬＡＮを構成する。あるいは、ＬＡＮを介してインターネットに接続可能としている。位置情報データベース１６４は、各無線基地局１３のＩＤと位置情報を登録したデータベースである。各無線基地局１３には、無線基地局１３を一意に識別するためのユニークなＩＤが付与されている。

また、前述した無線タグ１４に対しても、ユニークなＩＤが付与されている。制御装置１５は、ＩＤを参照することで、エリア内に多数設置された無線基地局１３と、エリア内に多数存在する無線タグ１４、つまり対象物を一意に識別することが可能である。

このように、ＰＬＣボックス１６は、電力線通信インタフェース１６１およびネットワークインタフェース１６３を備えることで、電力線通信とイーサネット通信の中継装置としての役割を担うとともに、位置情報データベース１６４を蓄積することで、無線基地局１３の管理を行う役割を備えている。そして、パソコン１７およびモニタ１８は、ＰＬＣボックス１６を利用する管理者に対して主にＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を提供する用途で用いられる。つまり、位置管理システム１０の管理者は、パソコン１７を利用してＰＬＣボックス１６に各種の制御指示を行い、モニタ１８を利用して、ＰＬＣボックス１６が管理している各種の情報の参照を行う。なお、この実施の形態では、制御装置１５をＰＬＣボックス１６とモニタ１８が接続されたパソコン１７で構成するようにしたが、モニタが接続された１台の装置で構成するようにしてもよい。

表１は、位置情報データベース１６４の登録内容を示すものである。位置情報データベース１６４には、各無線基地局１３に固有のＩＤ（10001,10002,・・・）と、各無線基地局１３の位置座標が登録されている。この位置座標は、絶対的な座標である必要はなく、定義された基点を原点とした相対的な座標でよい。なお、本実施の形態においては、位置情報データベース１６４によって、無線タグ１４の位置情報も管理するようにしている。

｛対象物の位置管理方法｝
次に、図６を参照しながら、対象物の位置検出方法について説明する。制御装置１５は、無線基地局１３を利用して、定期的に無線通信を行い、無線タグ１４の存在を確認し、位置情報を取得する。この確認動作は、あらかじめ決められた順番に基づいて実行される。たとえば、図６で示した例であれば、３つの無線基地局１３が設置されているが、Ｐ無線基地局１３→Ｑ無線基地局１３→Ｒ無線基地局１３の順番で確認動作を行うことが決められている。なお、この動作順序に関する情報は、各無線基地局１３がメモリ１３３に保持しているとともに、ＰＬＣボックス１６も保持している。また、ここで説明する確認および位置情報の取得動作においては、無線基地局１３が、直接電力線１１に接続される無線基地局１３Ａである場合と、無線を介して電力線１１に接続される無線基地局１３Ｂである場合とで違いはない。Ｐ〜Ｒ無線基地局１３は、いずれのタイプの無線基地局であってもよい。

まず、図６（ａ）に示すように、Ｐ無線基地局１３が、無線通信により位置検出用信号を発信する。この位置検出用信号には、Ｐ無線基地局１３のＩＤが埋め込まれている。また、この信号が、無線タグ１４の位置検出用信号であることを示す情報が埋め込まれている。

無線タグ１４は、Ｐ無線基地局１３から発信された信号を受信すると、その受信した信号の電界強度を検出する。言い換えると、受信した信号の強さを検出する。そして、図６（ｂ）に示すように、無線タグ１４は、無線通信により応答信号を発信する。この応答信号には、無線タグ１４のＩＤと、受信感度値Ｒｐが含まれる。受信感度値Ｒｐは、上述したＰ無線基地局１３から受信した信号の強さを示す値である。また、応答信号には、受信した位置検出用信号の送信元ＩＤを含めるようにすればよい。この場合であれば、Ｐ無線基地局１３から位置検出用信号を受信しているので、Ｐ無線基地局１３のＩＤを応答信号に含める。これにより、Ｐ無線基地局１３は、自局から送信した信号に対する応答であることを判断することが可能であり、受信感度値Ｒｐを受信する。

次に、図６（ｃ）に示すように、Ｑ無線基地局１３が、無線通信により位置検出用信号を発信する。そして、再び、無線タグ１４が受信信号の電界強度を検出し、応答信号を発信する。この応答信号には、Ｑ無線基地局１３から受信した信号の受信感度値Ｒｑと、無線タグ１４およびＱ無線基地局１３のＩＤが含まれる。これにより、Ｑ無線基地局１３は、受信感度値Ｒｑを受信する。

次に、図６（ｄ）に示すように、Ｒ無線基地局１３が、無線通信により位置検出用信号を発信する。そして、再び、無線タグ１４がＲ無線基地局１３から受信した信号の受信感度値Ｒｒと、無線タグ１４およびＲ無線基地局１３のＩＤが含まれる応答信号を発信する。これにより、Ｒ無線基地局１３は、受信感度値Ｒｒを受信する。なお、Ｒ無線基地局１３は、位置検出用信号を送信する最後の基地局であるので、受信感度値Ｒｒを受信後、無線タグ１４に対して終了信号を送信するようにしてもよい。

以上の手順により、Ｐ〜Ｒ無線基地局１３は、それぞれ受信感度値Ｒｐ，Ｒｑ，Ｒｒを受信する。そして、各無線基地局１３は、受信した受信感度値Ｒｐ，Ｒｑ，Ｒｒを、電力線１１を介してＰＬＣボックス１６に送信するのである。このとき、各無線基地局１３は、自局のＩＤと受信感度値を測定した無線タグ１４のＩＤをあわせて送信する。なお、Ｐ〜Ｒ無線基地局１３が、電力線１１に直接接続されていない無線基地局１３Ｂである場合には、無線および電力線１１を介して受信感度値をＰＬＣボックス１６に送信する。

ＰＬＣボックス１６は、受信感度値Ｒｐ，Ｒｑ，Ｒｒを受信すると、この受信感度値から無線タグ１４の位置を特定する。表１で示したように、ＰＬＣボックス１６は、位置情報データベース１６４により、各無線基地局１３の位置情報をＩＤとともに管理している。したがって、３つのＰ〜Ｒ無線基地局１３の位置情報を取得可能である。そこで、ＰＬＣボックス１６は、３つの無線基地局１３が取得した受信感度値Ｒｐ，Ｒｑ，Ｒｒから各無線基地局１３から無線タグ１４までの距離を算出し、算出した３つの距離と、各無線基地局１３の位置から無線タグ１４の位置を特定するのである。

ＰＬＣボックス１６は、無線タグ１４の位置を特定すると、この位置情報を、位置情報データベース１６４に登録する。もちろん、無線基地局１３とは別のデータベースを作成して無線タグ１４の位置情報を管理してもよい。このようにして、この位置管理システム１０は、電力線１１および無線基地局１３を用いて、対象物に装着された無線タグ１４の位置情報を取得し、対象物の位置を管理することが可能である。そして、上述したように、無線タグ１４の位置検出処理が定期的に実行されることにより、位置情報データベース１６４の内容が定期的に更新され、対象物の現在位置を管理することが可能となっている。

ＰＬＣボックス１６の位置情報データベース１６４に無線タグ１４の位置情報が登録されることで、たとえば、管理者は、パソコン１７を操作して、モニタ１８上に、対象物の位置を表示させることが可能である。表示方法は特に限定されないが、エリアの地図とともに、対象物のオブジェクトを該当する位置にグラフィカルに表示させるとよい。

また、ＰＬＣボックス１６は、無線タグ１４の位置を特定すると、その位置情報を、無線タグ１４に送信するようにしてもよい。これにより、無線タグ１４が、自装置の位置を特定できるので、現在位置に応じた処理を実行することが可能である。

｛応用例｝
続いて、本発明の応用例について説明する。ＰＬＣボックス１６が各無線タグ１４の現在位置を管理することで、次のような、様々な処理を実行可能である。

ＰＬＣボックス１６は、指定した無線タグ１４に対して光あるいは音声の出力指示を送る。上述したように、無線タグ１４は、発光部１４３および音声出力部１４４を備えている。ＰＬＣボックス１６から、特定の無線タグ１４に対して光あるいは音声の出力指示を送ることで、たとえば、無線タグ１４を装着している人２１に注意を促したり、呼び出しを行ったりすることができるのである。

さらに応用例として、無線タグ１４に液晶画面を備えるようにし、ＰＬＣボックス１６から無線タグ１４に対してメッセージを送信するようにしてもよい。無線タグ１４は、ＰＬＣボックス１６からメッセージを受信すると、メッセージを液晶画面に表示させるのである。これにより、無線タグ１４を装着している人２１にメッセージを送信することも可能である。光や音声で呼び出しを行った後、メッセージを表示するようにしてもよい。

人２１を呼び出す方法としては、パソコン１７を利用すると利便性がよい。モニタ１８にエリア地図および位置情報を取得している人２１のオブジェクトを表示しておく。そして、管理者が、モニタ１８に表示されている人２１のオブジェクトを選択することで、当該人２１の装着している無線タグ１４に呼び出し信号が送信されるようにすれば、操作性もよい。

あるいは、直接呼び出す人２１の名前やＩＤを入力することで、人２１を呼び出すようにしてもよい。この場合には、人２１の名前が位置情報データベース１６４に登録されていればよい。

別の応用例として、無線タグ１４に外出時間帯や不在時間帯を設定可能としてもよい。この設定は、無線タグ１４側で設定可能としてもよいし、制御装置１５側で設定可能としてもよい。これにより、対象物である人２１の位置管理を、さらに、詳細に行うことができる。たとえば、人２１が、フロアもしくはオフィスから外出する際に、無線タグ１４に設けられた外出ボタンを押下する。これにより、モニタ１８上に、人２１が外出したことを示すメッセージが表示されるのである。また、外出ボタンを押下してから、退出までのアラーム時間を設定できるようにしてもよい。もし、アラーム時間を経過しても、フロア内に残っている場合などには、無線タグ１４あるいは無線基地局１３から光あるいは音で警告を発するようにすればよい。これにより、ユーザは、このシステムをスケジュール管理に利用することもできる。

また、別の応用例として、対象物である人２１によって異なる立ち入り禁止区域を設定することが可能である。たとえば、会社であれば、人２１を、一般社員、役員、社長、来賓者などに分類する。つまり、人２１が装着する無線タグ１４ごとに、人２１の分類情報を設定する。一方、ＰＬＣボックス１６では、エリア内の立ち入り禁止あるいは立ち入り許可区域を人２１の分類に対応して設定する。たとえば、一般フロアは来賓者以外の全ての人２１が立ち入り可能であるが、社長室には、社長のみ立ち入り可能などの設定を行う。一方で、ＰＬＣボックス１６は、無線基地局１３から定期的に情報を収集し、無線タグ１４の位置を管理している。そして、人２１が立ち入り禁止の区域に近づいた場合には、その人２１の近くにある無線基地局１３に対して光あるいは音声の出力指示を行うのである。あるいは、立ち入り禁止区域の入り口に位置する無線基地局１３に対して光あるいは音声の出力指示を行うようにしてもよい。無線基地局１３は、上述したように、発光部１３５および音声出力部１３６を備えているので、ＰＬＣボックス１６からの指示に応答して警告光あるいは警告音を発するのである。これにより、設定レベルに応じた立ち入り禁止、許可の管理を行うことが可能である。なお、人２１が立ち入り禁止区域に近づいた場合、直接無線タグ１４により警告光あるいは警告音を発するようにしてもよい。

このように、本発明の位置管理システム１０は、ＰＬＣボックス１６により対象物の位置を管理し、パソコン１７を操作して、各種の設定や、処理指示を行うことが可能である。また、上述したように、ＰＬＣボックス１６は、インターネットにも接続しているので、インターネットを経由して、遠隔地にあるコンピュータや携帯電話機からＰＬＣボックス１６を制御するようにしてもよい。

｛無線基地局の位置情報登録｝
次に、無線基地局１３の位置情報の登録方法について説明する。上記の実施の形態においては、位置情報データベース１６４に、無線基地局１３の位置情報が全て登録されていることを前提に説明した。ここでは、初期設定時あるいはレイアウト変更時などにおいて、無線基地局１３の位置情報を登録する方法について説明する。

位置情報を登録するために、無線基地局１３を２種類に分類する。１つは、登録処理において基準局として利用する基準の無線基地局１３Ｋである。もう１つは、基準の無線基地局１３Ｋの位置情報が登録された後に、自動的に位置情報が登録される一般の無線基地局１３Ｌである。無線基地局１３Ｋ，１３Ｌは、いずれも装置構成は、図２，図３等で示したものと同様である。したがって、登録時の処理内容が異なるが、これまでと同様に、共通の無線基地局１３を利用する。

図７は、登録処理の流れを示す図である。まず、図７（ａ）に示すように、基準となるＳ〜Ｖ無線基地局１３Ｋの位置情報を位置情報データベース１６４に登録する。このような、基準となる無線基地局１３Ｋは、たとえば、室内の四隅などに設定される。

図８は、二つの室内に多数の無線基地局１３を配置した図である。それぞれの、部屋には、電力線１１に接続された４つのコンセント１２があり、それら各コンセント１２に基準となる無線基地局１３Ｋが接続されている。そして、部屋の中を網羅するように、一般の無線基地局１３Ｌが配置されている。なお、ここでは、コンセント１２に直接接続される無線基地局１３Ａが基準となる無線基地局１３Ｋと一致しているが、コンセント１２に直接接続されない無線基地局１３Ｂが基準の無線基地局１３Ｋとなってもよい。あるいは、コンセント１２に直接接続される無線基地局１３Ａが、一般の無線基地局１３Ｌとなってもよい。

基準となる無線基地局１３Ｋの位置情報の登録は、半自動的に行われる。図９に示すように、モニタ１８にエリア地図３１が表示される。この時点では、各無線基地局１３の位置情報が登録されていないので、モニタ１８に表示されるのは、エリア地図３１だけである。ただし、各無線基地局１３は、通信可能に接続しておく。

そして、管理者は、モニタ１８を参照しながら、パソコン１７を操作して、基準の無線基地局１３Ｋとして設定したい場所を選択するのである。たとえば、図９に示すように、マウスカーソル３２を基準地点に合わせた上で、マウス操作を行い、基準地点をクリックする。この操作に応答して、ＰＬＣボックス１６は、通信可能な全ての無線基地局１３に基準局設定信号をブロードキャストする。

各無線基地局１３は、基準局設定信号を受信すると、図１０に示すように、発光部１３５あるいは音声出力部１３６を制御して、光あるいは音声を出力する。次に、管理者は、光あるいは音声を出力している無線基地局１３のうち、モニタ１８上でマウスクリックした位置に存在する無線基地局１３の設定ボタン１３４を押下するのである。これにより、設定ボタン１３４が押下された無線基地局１３は、自局のＩＤをＰＬＣボックス１６に送信する。そして、ＰＬＣボックス１６は、受信したＩＤに基づいて設定ボタン１３４が押下された無線基地局１３の位置情報を登録するのである。この無線基地局１３の位置は、管理者がパソコン１７を用いて行ったマウス操作によって得られる。

このような操作を、Ｓ〜Ｖ無線基地局１３Ｋに対して行い、Ｓ〜Ｖ無線基地局１３Ｋの位置情報を登録する。基準となる無線基地局１３Ｋの位置登録操作は、実際に、無線基地局１３Ｋの設定ボタン１３４を押下する必要があるので、手動操作が必要であるが、位置情報は、マウス操作により自動的に取得されるので、設定負担は小さい。また、パソコン１７として、ノートパソコンを利用し、ノートパソコンとＰＬＣボックス１６を無線で通信するようにすれば、ノートパソコンを持って室内を移動しながら、設定操作を行うことも可能である。なお、ブロードキャストされた基準局設定信号を受信した場合、無線基地局１３は、光あるいは音声を発するよう制御されるが、既に、位置情報が登録された無線基地局１３については、光あるいは音声の出力を停止するようにすればよい。図１０は、４つの無線基地局１３のうち、２つの無線基地局１３から光あるいは音が出力されている様子を表している。つまり、残りの２つは、既に、基準の無線基地局１３Ｋとして位置情報が登録済みである。

次に、一般の無線基地局１３Ｌの位置登録が自動的に行われる。図７（ｂ）に示すように、Ｗ無線基地局１３Ｌは、Ｓ〜Ｖ無線基地局１３Ｋとの間で、位置検出用信号の送受信を行う。この処理は、図６で示した無線タグ１４の位置情報の取得方法と同様である。つまり、Ｓ〜Ｖ無線基地局１３Ｋが、Ｗ無線基地局１３Ｌと無線通信を行い、それぞれが受信感度値を取得する。そして、ＰＬＣボックス１６が、Ｓ〜Ｖ無線基地局１３Ｋが取得した、Ｗ無線基地局１３Ｌの受信感度値に基づいて、Ｓ〜Ｖ無線基地局１３Ｋからの距離を決定する。そして、位置情報データベース１６４に登録されているＳ〜Ｖ無線基地局１３Ｋの位置からＷ無線基地局１３Ｌの位置を決定するのである。これにより、図７（ｃ）に示したように、Ｗ無線基地局１３Ｌの位置が決定する。

このように、基準の無線基地局１３Ｋの位置情報を半自動で設定した後は、一般の無線基地局１３Ｌの位置情報を自動的に設定することが可能である。これにより、たとえば、１つの部屋あるいはフロアの中で３〜４箇所程度の基準の無線基地局１３Ｋを設定した後は、残りの一般の無線基地局１３Ｌは、自動的に設定操作が行われるので、初期設定操作の作業負担を大幅に削減される。

また、無線基地局１３は、アダプタタイプの小さな装置であり、コンセント１２に差し込むか、あるいは、適当な場所に置くだけで設置が完了するので、レイアウト変更も非常に簡単である。そして、図８にも示したように、異なる部屋の間は、電力線１１を介して通信可能となっているので、管理するエリアが部屋あるいはフロアを跨ぐような場合でも、設定操作が非常に楽である。

また、図７（ｄ）に示すように、一般の無線基地局１３Ｌについては、設置位置を移動した場合にも、初期設定と同様に、再度、自動的に位置情報を設定するようにすれば、システム構成の変更、あるいはレイアウト変更にも柔軟に対応することが可能である。たとえば、位置管理システム１０に運用モードと設定モードを切替えるようにする。運用モード時には、無線基地局１３の位置情報は固定される。そして、エリア内を移動する無線タグ１４の位置情報を定期的に更新して管理を行う。一方、設定モード時には、位置が移動した無線基地局１３に対して、図７を用いて説明した場合と同様の処理を実行することで、無線基地局１３Ｌの位置情報を自動設定するのである。つまり、無線基地局１３Ｌは、基準の無線基地局１３Ｋがカバーするエリア内であれば、どの場所に移動しても、自動で、位置情報が更新されるのである。

また、運用モードについては、設定モードと比較して、無線基地局１３の出力を弱くし、省電力モードで動作させることが可能である。つまり、設定モード時には、位置情報を自動設定するための一般の無線基地局１３Ｌが、他の無線基地局１３からの電波を受信可能である必要があるが、運用モード時においては、各無線基地局１３の電波領域が、エリア全体をカバーするようになっていればよい。したがって、設定モード時に比べると、省電力で動作させることが可能であり、システムの運用コストを低減させることが可能である。

本発明の実施の形態に係る位置管理システムの全体図である。 無線基地局の概観図である。 無線基地局のブロック図である。 無線タグのブロック図である。 制御装置のブロック図である。 無線タグの位置管理手順を示す図である。 無線基地局の位置登録手順を示す図である。 管理エリアが部屋を跨ぐ領域である場合のシステム構成図である。 基準の無線基地局を設定するためのユーザインタフェースを示す図である。 基準の無線基地局を設定するときの無線基地局の動作を表す図である。

符号の説明

１０ 位置管理システム
１１ 電力線
１２ コンセント
１３ 無線基地局
（１３Ａ コンセントに直接接続される無線基地局）
（１３Ｂ コンセントに直接接続されない無線基地局）
（１３Ｋ 基準の無線基地局）
（１３Ｌ 一般の無線基地局）
１４ 無線タグ
１５ 制御装置
２１ 人
２２ 物

Claims (13)

1. 電力線が配線されたエリア内において、対象物の位置を管理するシステムであって、
   前記電力線に接続された制御装置と、
   前記制御装置との間で前記電力線を利用した電力線通信を行う複数の無線基地局と、
   前記対象物に装着され、前記無線基地局との間で無線通信を行う無線装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   電力線通信および無線通信を利用することで、前記複数の無線基地局を経由して前記無線装置との間で通信を行い、前記対象物の位置情報を取得する手段、
   を含むことを特徴とする位置管理システム。
2. 請求項１に記載の位置管理システムにおいて、
   前記複数の無線基地局は、
   前記電力線の複数のポイントに設けられたコンセントに直接挿入された第１無線基地局、
   を含むことを特徴とする位置管理システム。
3. 請求項２に記載の位置管理システムにおいて、
   前記複数の無線基地局は、
   前記第１無線基地局と無線通信を行う第２無線基地局、
   を含むことを特徴とする位置管理システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、
   前記複数の無線基地局は、
   基準基地局と、
   一般基地局と、
   を含み、
   前記基準基地局に対する位置情報が設定された後、前記一般基地局が、前記基準基地局と無線通信を行うことにより、前記一般基地局の位置情報が自動設定されることを特徴とする位置管理システム。
5. 請求項４に記載の位置管理システムにおいて、
   前記制御装置は、
   モニタ上に前記エリアの地図を表示する手段と、
   ユーザによる前記地図上の場所を指定する操作に応答して、前記エリア内における指定された場所の位置情報を取得する手段と、
   取得された位置情報を、設定対象の基準基地局の位置情報として登録する手段と、
   を含むことを特徴とする位置管理システム。
6. 請求項５に記載の位置管理システムにおいて、
   前記複数の無線基地局は、
   位置設定操作部を、
   備え、
   前記制御装置は、
   ユーザが前記位置設定操作部を操作することによって設定指示が行われた無線基地局を、前記設定対象の基準基地局として決定することを特徴とする位置管理システム。
7. 請求項６に記載の位置管理システムにおいて、
   前記制御装置は、
   ユーザによる前記地図上の場所を指定する操作に応答して、基準局設定信号を、前記複数の無線基地局にブロードキャストする手段、
   を含み、
   前記複数の無線基地局は、
   前記制御装置からブロードキャストされた前記基準局設定信号を受信したとき、光または音を出力する手段、
   を含み、
   光または音による通知に応じて、ユーザが前記位置設定操作部を操作することにより、前記設定対象の基準基地局が決定することを特徴とする位置管理システム。
8. 請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、
   前記一般基地局は、少なくとも３個以上の前記基準基地局との間で通信を行い、各基準基地局から受信した電波強度を測定することにより、前記一般基地局の位置が自動的に決定されることを特徴とする位置管理システム。
9. 請求項８に記載の位置管理システムにおいて、
   前記無線基地局は、前記対象物の位置を管理するモードにおいては、前記一般基地局の位置情報を設定するモードに比べて、低いパワーで無線通信を行うことを特徴とする位置管理システム。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、
    前記無線装置には、それぞれ固有のＩＤが付与されており、ＩＤに応じて前記エリア内の立ち入り禁止領域が設定されていることを特徴とする位置管理システム。
11. 請求項１０に記載の位置管理システムにおいて、
    前記無線基地局は、立ち入りが許可されていないＩＤが付与された前記対象物を検知したとき、光または音による通知を行うことを特徴とする位置管理システム。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の位置管理システムにおいて、
    前記制御装置は、
    前記モニタ上に、前記エリアの地図および前記対象物の存在位置を示すオブジェクトを表示する手段、
    を備えることを特徴とする位置管理システム。
13. 請求項１２に記載の位置管理システムにおいて、
    前記制御装置は、
    前記モニタ上に表示された前記対象物を示す前記オブジェクトを選択する操作に応答して、当該対象物に装着された前記無線装置に呼び出し指示を送信する手段、
    を備え、
    呼び出し指示を受信した前記無線装置は、光または音により呼び出し通知を行うことを特徴とする位置管理システム。
    

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