JP2021071296A - 無線タグ位置検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】検出エリア内における無線タグの位置を自動的に取得できるようにする。【解決手段】検証装置１は、無線タグ２１が発信する信号を読み取り、信号に含まれる固有識別情報に基づき無線タグ２１の認証を行う認証処理部１１１を有する読取装置１１を接続し、測域センサ１２による測定データを解析することによって無線タグ２１の認証エリア内にいる作業者２を検出する検出部１３２と、認証エリアを複数のセルに分割した場合、作業者２の位置に対応するセルの位置を特定するセル位置特定部１３３と、を有する。表示装置２２は、認証エリア内を移動する作業者２に携行され、作業者２のいるセルの位置を表示する表示部２２１を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線タグ位置検出システム、特に読取装置における無線タグの検出エリア内に所在する無線タグの位置の検出に関する。

例えば、入退室管理システムでは、施設及び施設内の各部屋の出入口にカードリーダを設置し、個人識別情報が記録されたＩＣカードを携行する施設利用者がカードリーダにＩＣカードを読み取らせる。あるいは、施設利用者が扉に近付くと、カードリーダがＩＣカードを検出する。

このようにして、施設利用者の入退室が管理されるが、入退室を正確に管理するためには、カードリーダが所定エリア内にユーザが進入したときにＩＣカードを検出できなければならない。そのためには、カードリーダの取付時にＩＣカードを確実に検出できるかどうかの検証テストを行う。

例えば、従来では、倉庫の入口に取り付ける質問器（上記「カードリーダ」に対応）が、ユーザが所持する応答器（上記「ＩＣカードリーダ」に対応）を認証できるようにする無線認証システムが提案されている（例えば、特許文献１）。

すなわち、特許文献１では、質問器が起動信号を同報送信することで応答器を検出する認証エリアを形成する。認証エリア内に進入し、起動信号を受信した応答器は、自器の固有ＩＤを含む応答信号を質問器に返信する。応答信号を受信した質問器は、次に送信する起動信号に自器の固有ＩＤを含めて送信する。次の起動信号を受信した応答器は、質問器の固有ＩＤを表示装置に表示する。このようにして、特許文献１では、形成した認証エリア内で質問器が応答器を検出できることを検証することができる。

特開２００８−１７７７７５号公報 特開２００９−８５９２７号公報 特開２０１３−５８１６７号公報 特開２００７−３００４７０号公報

例えば、無線タグから読取装置に信号を発信する際にＵＨＦ帯等の短波を使用する場合、読取装置は、無線タグの検出エリア内に無線タグが存在しても、反射波等の影響により無線タグが発信した信号を正常に受信できない可能性が生じてくる。従って、前述した入退室管理システム等のように無線タグ（上記「ＩＣカードリーダ」に対応）と読取装置（上記「カードリーダ」に対応）とを使用するシステムを施設に設置する際に、検出エリア内のどの位置で、読取装置が無線タグからの信号を正常に受信できるかどうかを事前に検証しておく必要がある。

本発明は、検出エリア内における無線タグの位置を自動的に取得できるようにすることを目的とする。

本発明に係る無線タグ位置検出システムは、無線タグの読取装置と、前記読取装置における前記無線タグの検出エリア内を移動可能な移動体であって前記無線タグを備える移動体との位置関係を測定する測域センサ手段と、前記測域センサ手段による測定データを解析することによって前記検出エリア内における前記移動体の位置を検出する検出手段と、前記検出エリアを２次元平面上において複数のセルに分割した場合、前記検出手段により検出された前記移動体の位置に対応するセルを特定する特定手段と、前記特定手段により特定されたセルを前記無線タグの検出位置として表示する表示装置と、を有するものである。

また、前記検出手段は、前記測定データが、連続する複数の測距点を含む点群の場合、各測距点と当該測距点の直前の測距点との距離の差を参照して前記移動体の位置を検出するものである。

また、前記特定手段は、前記検出手段が複数の物体を前記移動体の候補として検出した場合、前記複数の物体それぞれに対応するセルを前記表示装置に表示させることによって、前記移動体の位置に対応するセルをユーザに選択させるものである。

また、前記測域センサ手段は、前記読取装置と一体に形成されるものである。

また、前記測域センサ手段は、前記移動体と共に移動するものである。

また、前記表示装置は、前記移動体であるユーザによって携行され、前記測域センサ手段を接続し、前記検出手段及び前記特定手段を有するものである。

また、前記読取装置は、送信した問合せ信号に応じて前記無線タグから返信されてきた応答信号を受信し、その応答信号に含まれている当該無線タグの固有識別情報に基づき当該無線タグの認証を行う認証手段を有するものである。

また、前記セルの大きさは、前記移動体の大きさに応じて設定されるものである。

本発明によれば、検出エリア内における無線タグの位置を自動的に取得することができる。

実施の形態１における無線タグ位置検出システムを示すブロック構成図である。 実施の形態１における無線タグ位置検出システムの利用形態を示す概念図である。 実施の形態１における読取装置の設置位置の検証処理を示すフローチャートである。 実施の形態１において測域センサにおけるスキャンと作業者との関係を示す模式図である。 実施の形態１におけるセル位置候補抽出処理を示すフローチャートである。 実施の形態１において作業者がいるセル位置を作業者に示す表示画面の例を示す図である。 実施の形態２における無線タグ位置検出システムを示すブロック構成図である。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。

実施の形態１．
無線タグを利用するシステム、例えば入退室管理システムでは、入退室管理システムが導入される施設の利用者に個人識別情報が記録されたＩＣカードを支給する。ＩＣカードは、無線タグに相当する。そして、施設の利用者は、施設や施設内の各部屋からの入退室時に、部屋等の出入口に設置されたカードリーダに自分のＩＣカードを読み取らせることで施設内における所在位置が管理される。より具体的にいうと、カードリーダがＩＣカードから発信される個人識別情報を含む信号を受信することによって利用者の入退室が認識され、この入退室の情報に基づき利用者の所在位置が管理される。

ＩＣカードを利用して所在位置を正確に管理できるようにするためには、カードリーダをＩＣカードから発信される信号を確実に受信できる位置に設置する必要がある。ところで、カードリーダとＩＣカードとの間の無線通信には、ＵＨＦ（極超短波）を利用する場合が少なくない。ＵＨＦは、ＶＨＦ（超短波）よりも直進性が高く、反射しやすいという特徴を有している。従って、カードリーダにおけるＩＣカードの検出範囲（ＩＣカードから発信された信号を、カードリーダが正常に受信しうる範囲。以下、「検出エリア」という）から信号が発信された場合でも、カードリーダは、反射波等の影響により発信信号を正常に受信できない可能性が生じてくる。

このような不都合な状況の発生を解消するために、本実施の形態における無線タグ位置検出システムは、カードリーダの設置位置を事前に検証するために利用される。図１は、本実施の形態における無線タグ位置検出システムを示すブロック構成図である。図２は、本実施の形態における無線タグ位置検出システムの利用形態を示す概念図である。

カードリーダの設置位置の検証は、作業者によって実施されるが、本実施の形態における無線タグ位置検出システムは、前述したカードリーダの代わりとして使用される読取装置１１を含む検証装置１と、検証時に作業者２により携行される無線タグ２１及び表示装置２２とで構成される。無線タグ２１は、前述したＩＣカードに相当する。

検証装置１は、カードリーダの設置位置予定の箇所に設置される。例えば、図２に示すように部屋３の扉４の近傍に設置される。本実施の形態における検証装置１は、読取装置１１、測域センサ１２及び制御装置１３を有している。

読取装置１１は、カードリーダと同じ機能を有しており、前述したカードリーダの役目を担う。読取装置１１は、認証処理部１１１及び認証情報記憶部１１２を有している。認証処理部１１１は、無線タグ２１から受信した信号に基づき無線タグ２１を認証する認証処理を実行する。認証情報記憶部１１２には、認証処理部１１１による認証に必要な情報、具体的には、認証対象となる無線タグ２１に固有の識別情報（以下、「固有識別情報」）が含まれている。検証装置１では、検証に利用する無線タグ２１の固有識別情報が登録されていればよい。

読取装置１１における認証処理部１１１は、読取装置１１に内蔵されたプロセッサと、プロセッサで動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、認証情報記憶部１１２は、ストレージ等の記憶手段により実現される。

測域センサ１２は、レーザスキャナとも呼ばれ、放射した光をスキャニングしながら検出物までの距離を測定する二次元走査型の光距離センサである。作業者２は、検出物の１つである。測域センサ１２は、読取装置１１と一体に形成されることから、測域センサ１２が測定した距離は、読取装置１１と検出物までの距離に等しい。図２では検証装置１から扇状に延びる破線で示すように、測域センサ１２は、ステップ角を変えながらスキャニングを行う。このスキャニングによる測定により、スキャンした方向（「方位角」ともいう）と当該方向における検出物までの距離を少なくとも含む測定データを生成し、この測定データを解析することによって読取装置１１と検出物までの位置関係が取得できる。なお、測域センサ１２は、仕様により広角（例えば、１８０度以上）にスキャンできるが、本実施の形態においては、検出エリア５を包含する範囲を少なくともスキャンできるように測距範囲（測域）を設定する。

制御装置１３は、コンピュータ、例えば、モバイル端末等で実現可能である。制御装置１３は、コンピュータで形成され、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶手段、また読取装置１１と測域センサ１２、更に表示装置２２と無線通信を行うための通信インタフェースを有している。読取装置１１は、カードリーダの代わりとして使用されるため、カードリーダの設置位置に設置する必要があるが、制御装置１３は、読取装置１１及び測域センサ１２と有線等によってデータ通信ができればよいので、必ずしもカードリーダの設置位置に設置する必要はない。

制御装置１３は、データ取得部１３１、検出部１３２、セル位置特定部１３３、認証制御部１３４及び無線通信部１３５を有している。データ取得部１３１は、測域センサ１２から測定データを取得する。検出部１３２は、測域センサ１２による測定データを解析することによって検出エリア５内における作業者２の位置、すなわち作業者２が携行する無線タグ２１を検出する。

前述したように、「検出エリア」５というのは、読取装置１１が無線タグ２１から発信される信号を正常に受信することによって無線タグ２１を検出すべき範囲である。そして、後述する認証処理によって無線タグ２１を確実に認証できるようにすべき範囲でもある。つまり、検出エリア５は、無線タグ２１を単に検出できるだけでなく無線タグ２１の認証を確実に成功させたい範囲でもあることから、検出エリアは、無線タグ２１の認証エリアであるとも言える。以降の説明では、「検出エリア」を「認証エリア」とも記載する。

本実施の形態においては、図２に示すように認証エリア５を矩形で示している。本実施の形態においては、図２に示すように矩形形状の認証エリア５を、２次元平面上において矩形形状の複数のセル５１に分割する。セル５１の大きさは、作業者２の身体の大きさに応じて設定される、本実施の形態では、例えば５０ｃｍ四方の大きさを想定しているが、この大きさに限定する必要はない。

セル位置特定部１３３は、検出部１３２により検出された作業者２の位置に対応するセル５１−１を特定する。詳細は後述するように、検出部１３２は、認証エリア５内に作業者２の候補となる複数の物体を検出してしまう場合もあるので、セル位置特定部１３３は、複数の物体の中から作業者２を特定し、その作業者２のいるセルの位置を特定する。認証制御部１３４は、表示装置２２からの認証指示に応じて読取装置１１が実行する認証処理の実行を制御する。無線通信部１３５は、表示装置２２との間で無線通信を行う。カードリーダの代わりとして使用する読取装置１１は、無線通信機能を有していないため、制御装置１３を介して表示装置２２との間でデータ通信を行うことになる。

制御装置１３における各構成要素１３１〜１３５は、制御装置１３を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵで動作するプログラムとの協調動作により実現される。

作業者２は、検証時には無線タグ２１及び表示装置２２を携行し、認証エリア５内を移動する。作業者２は、検証の実施者であり、本実施の形態の場合、認証エリア５内を移動する移動体に該当するが、移動体としては、例えば、ロボット等の移動機器を使って実現してもよい。ただ、測域センサ１２からの光が透過しない素材で移動機器の表面を形成する必要はある。移動機器を使用する場合、無線タグ２１は、移動機器に取り付けられ、作業者２は、認証エリア５の外から表示装置２２を操作することになる。

無線タグ２１は、無線により信号を発信する機能を有するタグであり、内部に自己を識別可能な固有の情報（以下、「固有識別情報」）が記録される。そして、読取装置１１からの要求に応じて信号を発信するが、発信する信号には、固有識別情報が含まれている。これにより、読取装置１１は、信号発信元の無線タグ２１を特定できる。本実施の形態における無線タグ２１は、通信距離が数十ｍのアクティブタグで実現することを想定している。

表示装置２２は、コンピュータ、例えば、タブレット端末等で実現可能である。従って、表示装置２２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶手段、また検証結果の表示やユーザ入力を受け付けるためのユーザインタフェース及び制御装置１３と無線通信を行うための通信インタフェースを有している。

表示装置２２は、表示部２２１、セル選択処理部２２２、認証指示部２２３及び無線通信部２２４を有している。表示部２２１は、制御装置１３におけるセル位置特定部１３３により特定されたセルを無線タグ２１の検出位置として表示する。詳細は後述するが、検出部１３２が認証エリア５内に複数の物体を作業者の候補として検出する場合がある。この場合、セル選択処理部２２２は、セル位置特定部１３３と連携して、複数の物体それぞれに対応するセルを表示部２２１に表示させることによって、作業者２の位置に対応するセルを作業者２に選択させる。認証指示部２２３は、制御装置１３を介して認証処理の実行を読取装置１１に指示する。無線通信部２２４は、制御装置１３との間で無線通信を行う。読取装置１１と無線タグ２１との間では、ＵＨＦ帯の電波を使って通信が行われるが、無線通信部１３５と無線通信部２２４との間では、読取装置１１と無線タグ２１との通信と独立した無線通信方式を用いてよい。例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線通信方式を使って無線通信を行ってもよい。

表示装置２２における各構成要素２２１〜２２４は、表示装置２２を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵで動作するプログラムとの協調動作により実現される。

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。

次に、本実施の形態における動作について説明する。本実施の形態では、前述したようにシステムで使用するカードリーダの設置予定の位置に検証装置１を設置する。そして、作業者２は、無線タグ２１と表示装置２２を携行して、認証エリア５内を移動することになる。以下、本実施の形態における読取装置１１の設置位置の検証処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、作業者２が認証エリア５内にいるときに、測域センサ１２は、制御装置１３からの制御に従って認証エリア５をスキャンする（ステップ１１）。この測域センサ１２におけるスキャンと作業者２との関係について図４に示す模式図を用いて説明する。

測域センサ１２は、予め設定されたパラメータに従い、認証エリア５全体を少なくとも含む範囲（測域）を、指定のステップ角にてスキャンする。ステップ角というのは、スキャンした方向と次にスキャンした方向との間の角度である。図４には、測距点ｍ１，ｍ２，ｍ３，・・・，ｍｎが順番に検出され、各測距点ｍ１〜ｍｎまでの距離ｄ１〜ｄｎが測定された例が示されている。なお、図４に示すように、作業者２のいない位置での測距点、つまり、測距点ｍ１〜ｍ５，ｍ９〜ｍｎは、部屋３の検証装置１と対向する壁面上に存在し、壁３ａまでの距離ｄ１〜ｄ５，ｄ９〜ｄｎが測定される。一方、作業者２のいる位置での測距点、つまり、測距点ｍ６〜ｍ８は、検証装置１と対向する作業者２の前面上に存在し、作業者２までの距離ｄ６〜ｄ８が測定される。

このようにして、測域センサ１２は、複数の測距点を含む点群を抽出する（ステップ１２）。抽出した測定データには、各測距点の識別コード（例えば、上記ｍ１〜ｍｎ）に、当該測距点までの距離（ｄ１〜ｄ１０）、測域センサ１２が基準とする方向（例えば、読取装置１１から壁３ａまでの垂線方向）から当該測距点までの角度（方位角）及び読取装置１１を２次元座標系の原点とした場合の当該測距点の位置を示す座標データが含まれる。

制御装置１３におけるデータ取得部１３１は、上記説明したように測域センサ１２が測定した測定データを取得すると、検出部１３２は、測定データを解析することによって認証エリア５内における作業者２が所在するセルの位置の候補を抽出する（ステップ１３）。以下、検出部１３２における作業者２のセル位置候補抽出処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、セル位置の候補を抽出するために用いる変数、「作業者数」、「作業者幅」及び「作業者検出フラグ」をそれぞれ０に初期化する（ステップ１３０１）。ここで、「作業者数」は、認証エリア５から検出された作業者２の候補数を表す。実際には、作業者２は、１人のみなので、複数の作業者２の候補が検出された場合、作業者２と誤認している物体が測域内に存在することになる。「作業者幅」は、認証エリア５において検出された物体の幅を示す変数である。作業者幅は、測距点の数によって示される。セル位置候補抽出処理では、後述するように測距点を順番に１つずつ処理していくが、「作業者検出フラグ」は、作業者２の候補が検出されている状態であることを示すフラグ情報である。

検出部１３２は、測域センサ１２によるスキャンの開始位置に対応する測距点から終了位置に対応する測距点まで、全ての測距点を１つずつ順番に処理対象としながら以下に説明する処理を行う。そのために、検出部１３２は、未処理の測距点の中から処理対象とする測距点を１つ読み出す（ステップ１３０２）。そして、検出部１３２は、読み出した測距点に対応する距離ｄｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、直前に処理した測距点に対応する距離ｄｉ−１（ｉ＝１〜ｎ）との距離の差を算出する（ステップ１３０３）。なお、ｉ＝１の場合、距離の差は０として処理する。ここで、距離の差が第１閾値に達していない場合（ステップ１３０４でＮ）、作業者検出フラグがセットされていれば（ステップ１３０５でＹ）、作業者幅を１加算する（ステップ１３０６）。作業者検出フラグがセットされていなければ（ステップ１３０５でＮ）、何も処理することなく、全測距点に対して処理を実施していなければ（ステップ１３１４でＮ）、次の測距点に処理を移行するためにステップ１３０２に戻る。

ここで、第１閾値と、前述した「作業者数」、「作業者幅」及び「作業者検出フラグ」の各変数について詳述する。

第１閾値は、作業者２を検出するために用いる距離に関する閾値である。ところで、認証エリア５から検出されるのは、ただ１人の作業者２のみである。しかしながら、例えば、測域センサ１２によるスキャニングの範囲内に柱が存在すると、その柱を作業者２と誤って検出してしまう可能性がある。つまり、作業者２を複数検出してしまう可能性がある。本実施の形態では、作業者２だけでなく作業者２と誤認される柱等を含めて検出部１３２が検出するものを「物体」と総称する。検出部１３２は、測距点までの距離の変化量によって物体を検出する。そして、検出部１３２が作業者２や柱等を含めて検出した物体の数が「作業者数」である。

この物体の検出に関し、図４を用いて説明する。測距点ｍ１，ｍ２は、共に壁面上にあって距離ｄ１，ｄ２に大きな差がない。つまり、スキャンによって抽出された測距点ｍ１と次のスキャンによって抽出された測距点ｍ２の各各距離ｄ１，ｄ２に大きな変化はない。測距点ｍ２と測距点ｍ３との関係も同様である。そして、処理を進めていくと、測距点ｍ６は、物体（図４では、作業者２）表面上に形成されることから、壁面上にある直前の測距点ｍ５と距離が大きく変化する。すなわち、それぞれに対応する距離ｄ５と距離ｄ６の差が大きくなることが検出されることによって物体（図４では、作業者２）の存在が検出される。このように、第１閾値は、測距点ｍ２〜ｍ５と、直前の測距点ｍ１〜ｍ４との距離の差では物体が検出されず、測距点ｍ６と直前の測距点ｍ５との距離の差から認証エリア５に存在する物体が検出できるようにするための閾値である。そして、このための値が設定される。具体的には、例えば、壁３ａと壁３ａに最も近いセル５１との間の距離より大きい値を第１閾値に設定するのが好ましい。

直前の測距点（上記例では、ｍ５）との距離の差が第１閾値以上となる測距点（上記例では、ｍ６）が検出されると、物体が検出されたことになるが、物体が検出されている状態であることを示すのが「作業者検出フラグ」であり、物体が検出されるとセットされる。

物体の検出後、測距点ｍ６，ｍ７は、共に物体表面上にあって距離ｄ６，ｄ７に大きな変化はない。測距点ｍ７と測距点ｍ８との関係も同様である。そして、処理を進めていくと、測距点ｍ９は、壁３ａの壁面上に形成されることから、物体表面上にある直前の測距点ｍ８との距離が大きく変化する。これにより、測距点ｍ９と直前の測距点ｍ８との距離の差は第１閾値以上となり、また、処理対象の測距点（この例では、ｍ９）が物体表面上に形成されないことになるので、作業者検出フラグはクリアされる。

また、物体が検出されている間、換言すると作業者検出フラグがセットされている間に、測距点ｍ７，ｍ８が物体表面上に検出されるが、この検出される測距点の数によって物体の幅を表すことができる。「作業者幅」は、物体の幅を表す変数であり、測距点の数によって表される。測距点の数が多いほど、つまり、作業者幅が示す値が大きいほど物体の幅は広いことになる。

説明を図５に戻すと、測距点ｍ５までは、前述したようにステップ１３０２〜１３０５、１３１４を繰り返すことになる。

測距点ｍ６が処理対象となると、前述したように直前の測距点ｍ５との距離の差、すなわち距離ｄ５と距離ｄ６との差は、第１閾値以上となる。この場合（ステップ１３０４でＹ）、検出部１３２は、作業者検出フラグがセットされているかどうかを確認する。ここでは、セットされていないので（ステップ１３０７でＮ）、検出部１３２は、物体を新たに検出したということで作業者検出フラグをセットする（ステップ１３０８）。そして、作業者数を１加算する（ステップ１３０９）。続いて、検出部１３２は、検出した物体の幅の測定を開始するために、作業者幅を初期化する（ステップ１３１０）。

測距点ｍ７が処理対象となると（ステップ１３１４でＮ，１３０２）、直前の測距点ｍ６との距離の差は、第１閾値に達しない。この場合（ステップ１３０３，１３０４でＮ）、検出部１３２は、作業者検出フラグの状態を確認するが、ここでは、セットされているので（ステップ１３０５でＹ）、作業者幅を１加算する（ステップ１３０６）。測距点ｍ８が処理対象の場合も測距点ｍ７のときと同様に処理する。

次に、測距点ｍ９が処理対象となると、前述したように直前の測距点ｍ８との距離の差、すなわち距離ｄ８と距離ｄ９との差は、第１閾値以上となる。この場合（ステップ１３０４でＹ）、検出部１３２は、作業者検出フラグがセットされているかどうかを確認する。ここでは、セットされているので（ステップ１３０７でＹ）、検出部１３２は、作業者幅が第２閾値以上であるかどうかを確認する。

前述したように作業者幅という変数は、作業者２を含め、検出された物体の幅を表している。作業者２の身体の幅は、一般に数十ｃｍあり、十数ｃｍ程度と細い場合はあり得ない、そこで、本実施の形態では、作業者２の幅の下限値として第２閾値を設定し、人とは考えられないほど細い幅の物体を除外するようにした。つまり、作業者２の候補として検出した物体を除外する。また、何らかの原因により、存在していない物体を物体と誤って検出した場合を除外することができる。

作業者幅が第２閾値に達していない場合（ステップ１３１１でＮ）、検出された物体は、作業者２でないと判断し、検出部１３２は、ステップ１３０９で算出した作業者数を取り消すために、作業者数を１減算する（ステップ１３１５）。一方、作業者幅が第２閾値以上の場合（ステップ１３１１でＹ）、検出部１３２は、検出された物体を作業者２の候補と認定し、当該物体の２次元座標上における位置データ（座標データ）及び作業者幅を保持する（ステップ１３１２）。続いて、検出部１３２は、１つの物体に対する処理を終了させるために、作業者検出フラグをクリアする（ステップ１３１３）。

以上説明した処理を全ての測距点に対して繰り返し実行し（ステップ１３１４でＮ）、
全ての測距点に対して処理を実行すると（ステップ１３１４でＹ）、セル位置候補抽出処理を終了する。

なお、本実施の形態では、第２閾値を設けて、人とは考えられないほど細い幅の物体を除外するようにしたが、人とは考えられないほど太い幅の物体を除外するように閾値（例えば、第３閾値）を設定してもよい。

前述したように、セル位置候補抽出処理では、部屋３に存在する柱等を作業者２として検出してしまう場合がある。すなわち、実際の作業者２を含む複数の物体を作業者２の候補として抽出してしまう場合がある。セル位置候補抽出処理で作業者数が示す値が１の場合、すなわち作業者２のみを正しく検出できた場合（ステップ１４でＹ）、セル位置特定部１３３は、作業者２の位置データに基づき作業者２が所在する位置に対応するセル５１−１の位置を特定し、表示装置２２における表示部２２１は、特定されたセル５１−１の位置が視認できるように認証エリア５を表示する（ステップ１７）。

図６は、作業者２が所在しているセル位置を作業者２に示す表示画面の例を示す図である。図６には、認証エリア５が４８分割されている場合において、作業者のいるセル５１−２の位置にハッチングを付けて表示されている例が示されている。作業者２は、表示装置２２の表示画面を参照することで、認証エリア５の自分のいるセル５１−１の位置を確認することができる。

ところで、作業者２は、測距点の数で示される作業者幅を有している。部屋３に形成される認証エリア５には、セル５１の範囲を示す線が引かれているわけではないので、作業者２は、身体全体が１つのセル５１の中に収まるよう立てているとは限らない。そこで、例えば作業者２が無線タグ２１を首から吊り下げている場合、つまり無線タグ２１が身体の中心線上に位置している場合を想定すると、セル位置特定部１３３は、作業者幅を構成する測距点の中心位置を身体の重心とみなして、その重心位置が含まれるセル５１に作業者２が所在すると判断して、作業者２のいるセルの位置を特定してもよい。

ところで、セル位置候補抽出処理において複数の物体が作業者２の候補として抽出される場合がある。この場合（ステップ１４でＮ）、セル位置特定部１３３は、各物体の位置データに基づき当該物体が所在する位置に対応するセル位置を特定する。そして、表示装置２２におけるセル選択処理部２２２は、特定された各セル位置を表示部２２１に選択可能に表示させる（ステップ１５）。例えば、該当するセルの位置を、該当しないセル５１と異なる形態にて表示させる。例えば、図６に例示したようにハッチング等によって表示させてもよい。

作業者２は、自分の立ち位置から、認証エリア５における位置をおおよそ特定できる。従って、作業者２は、ハッチング等で表示されている複数のセルの中から自分が所在するセルを選択する。セル選択処理部２２２は、この操作に応じて選択されたセルを、作業者２のいるセル位置と特定する（ステップ１６）。この処理の結果、前述したように、表示部２２１は、作業者２のいるセル５１−２と特定された位置が視認できるように認証エリア５を表示する（ステップ１７）。

次に、作業者２は、読取装置１１と無線タグ２１との間で実際に通信し、無線タグ２１に記録されている固有識別情報を読取装置１１が正常に受信し認証できるかどうかを確認する。そのために、作業者２は、表示画面上の認証ボタン６を選択して、認証処理に実行を指示する。認証指示部２２３は、作業者２により指示を受け付けると、認証指示を制御装置１３へ送信することで認証を指示する（ステップ１８）。

制御装置１３における認証制御部１３４は、表示装置２２からの認証指示に応じて認証処理の実行を読取装置１１に指示する。この際、指定された認証の実行回数（以下、「指定回数」）を合わせて通知する。

読取装置１１における認証処理部１１１は、制御装置１３からの指示に応じて認証処理の実行を開始する。すなわち、認証処理部１１１は、無線タグ２１に対して問合せ信号を送信する。無線タグ２１は、読取装置１１からの問合せ信号に応じて応答信号を返信する。この応答信号には、自己の固有識別情報が含まれている。

認証処理部１１１は、無線タグ２１からの応答信号を受信すると、応答信号に含まれている固有識別情報を、認証情報記憶部１１２に設定されている固有識別情報と照合し、一致すれば認証成功と判定する。この無線タグ２１との信号の交換を指定回数分、繰り返し行う。そして、指定回数分実行した認証のうち成功した数が所定の閾値以上の場合、最終的に認証は成功したと判定する。この認証処理の結果は、制御装置１３を介して表示装置２２に送られ、表示部２２１によって画面表示される（ステップ２０）。

作業者２は、以上の処理を、認証エリア５を構成するセル５１の全てに対し繰り返し実行する。なお、認証に失敗したセルが存在する場合、読取装置１１の位置をずらすなどで対処し、カードリーダの最終的な設置位置を決定することになる。

なお、本実施の形態では、カードリーダの代わりとして使用する読取装置１１に、カードリーダと同じ機能のみを持たせるようにしたが、このような制約を設けなければ、読取装置１１に制御装置１３が持つ機能を持たせるように構成してもよい。

また、本実施の形態においては、制御装置１３にセル位置特定部１３３を設けて、検証装置１側で作業者２のいるセルの位置を特定するように構成したが、セル位置特定部１３３を表示装置２２に設けるよう構成してもよい。また、検出部１３２もセル位置特定部１３３と合わせて表示装置２２に設けるよう構成することも可能である。

実施の形態２．
図７は、本実施の形態における無線タグ位置検出システムを示すブロック構成図である。上記実施の形態１と同じ構成要素には、同じ符号を付ける。上記実施の形態１では、測域センサ１２を検証装置１側に設けたが、本実施の形態においては、測域センサ２３を作業者２側に設けるように構成したことを特徴としている。つまり、測域センサ２３は、表示装置２２に接続され、作業者２と共に移動することになる。また、これに伴い、測域センサ２３による測定データに基づき処理を実施するデータ取得部２２５、検出部２２６及びセル位置特定部２２７を表示装置２２に持たせるように構成した。

本実施の形態におけるデータ取得部２２５、検出部２２６及びセル位置特定部２２７は、実施の形態１におけるデータ取得部１３１、検出部１３２及びセル位置特定部１３３と符号は異なるものの同じ機能を有しているので、図４，５を用いて説明した処理の内容は実施の形態１と同じでよいので説明を省略する。

ただ、本実施の形態の場合、測域センサ２３は、認証エリア５内の各セル５１の位置から読取装置１１に向けてスキャニングを行うことになる。そして、検出部２２６は、複数の測距点を含む点群を解析することによって読取装置１１を検出する。そして、セル位置特定部２２７は、読取装置１１の位置から測域センサ２３の位置、すなわち作業者２の位置に対応するセルの位置を特定する。

測域センサ２３を作業者２側に移設した場合でも、読取装置１１を２次元座標系の原点として処理するのが好ましいので、測域センサ２３からの方位角を表す値は、実施の形態１と正負が逆になるなど、データ値が異なってくる場合を留意する必要はある。

実施の形態３．
上記各実施の形態では、測域センサを利用して作業者２がいるセルの位置を特定するようにした。本実施の形態では、測域センサの代わりに撮影手段を利用してもよい。撮影手段としてカメラを用いる。カメラは、単体のカメラでもよいし、スマートフォン等の機器に内蔵されているカメラでもよい。

例えば、認証エリア全体が撮影範囲に含まれるようにカメラを設置する。そして、作業者が撮影範囲にいない状態で撮影する。続いて、作業者が認証エリアにいる状態で撮影する。撮影は、リモート操作で行うようにすればよい。そして、データ取得部は、撮影範囲内に作業者がいる状態の撮影データといない状態の撮影データを取得し、検出部は、取得した撮影データを比較することで作業者を検出する。続いて、セル位置特定部は、検出した作業者のいる位置に対応するセルの位置を特定する。

このように、本実施の形態によれば、撮影データを比較することで、作業者２のいる位置が検出できるので、この検出位置から作業者のいるセルの位置を特定することができる。撮影データを比較する場合、作業者と混同される柱等の物体は、動かないので撮影データの比較により排除できる。

１ 検証装置、２ 作業者、３ 部屋、３ａ 壁、４ 扉、５ 検出エリア（認証エリア）、６ 認証ボタン、１１ 読取装置、１２，２３ 測域センサ、１３ 制御装置、２１ 無線タグ、２２ 表示装置、１１１ 認証処理部、１１２ 認証情報記憶部、１３１，２２５ データ取得部、１３２，２２６ 検出部、１３３，２２７ セル位置特定部、１３４ 認証制御部、１３５，２２４ 無線通信部、２２１ 表示部、２２２ セル選択処理部、２２３ 認証指示部。

Claims (8)

1. 無線タグの読取装置と、前記読取装置における前記無線タグの検出エリア内を移動可能な移動体であって前記無線タグを備える移動体との位置関係を測定する測域センサ手段と、
   前記測域センサ手段による測定データを解析することによって前記検出エリア内における前記移動体の位置を検出する検出手段と、
   前記検出エリアを２次元平面上において複数のセルに分割した場合、前記検出手段により検出された前記移動体の位置に対応するセルを特定する特定手段と、
   前記特定手段により特定されたセルを前記無線タグの検出位置として表示する表示装置と、
   を有することを特徴とする無線タグ位置検出システム。
2. 前記検出手段は、前記測定データが、連続する複数の測距点を含む点群の場合、各測距点と当該測距点の直前の測距点との距離の差を参照して前記移動体の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線タグ位置検出システム。
3. 前記特定手段は、前記検出手段が複数の物体を前記移動体の候補として検出した場合、前記複数の物体それぞれに対応するセルを前記表示装置に表示させることによって、前記移動体の位置に対応するセルをユーザに選択させることを特徴とする請求項１に記載の無線タグ位置検出システム。
4. 前記測域センサ手段は、前記読取装置と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の無線タグ位置検出システム。
5. 前記測域センサ手段は、前記移動体と共に移動することを特徴とする請求項１に記載の無線タグ位置検出システム。
6. 前記表示装置は、
   前記移動体であるユーザによって携行され、
   前記測域センサ手段を接続し、
   前記検出手段及び前記特定手段を有する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線タグ位置検出システム。
7. 前記読取装置は、送信した問合せ信号に応じて前記無線タグから返信されてきた応答信号を受信し、その応答信号に含まれている当該無線タグの固有識別情報に基づき当該無線タグの認証を行う認証手段を有することを特徴とする請求項１に記載の無線タグ位置検出システム。
8. 前記セルの大きさは、前記移動体の大きさに応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線タグ位置検出システム。
   

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