JP3245130B2 - 位置検出システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は特定人の位置検出シ
ステムに関し、特に１ｃｍ単位の精度で特定人の位置を
検出することができる位置検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人の位置を検出するものとしては
ＧＰＳ衛星を利用したナビゲーションシステムがある。

【０００３】これは、例えばＧＰＳ受信機を備えたＰＨ
Ｓ等の携帯電話を特定人に持たせ、ＧＰＳ受信機で受信
した位置情報を携帯電話からセンタ等に送信するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の如き従
来の手法では、以下のような問題点があった。 （１）ＧＰＳ衛星を利用したナビゲーションシステムで
は、位置精度を向上させるための補正処理をしても１ｍ
程度の誤差があり、例えば１ｃｍ単位の精度で位置を検
出することはできない。 （２）ＧＰＳ衛星の電波が届かない屋内では使用できな
い。

【０００５】そこで、本発明は、屋内において１ｃｍ単
位の精度で特定人の位置を検出することができる位置検
出システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、室内での特定人の現在位置を検
出する位置検出システムにおいて、 上記室内の床材中に
所定密度で埋め込まれ、室内での位置データが登録され
るとともに非接触で該登録データの読み取りが可能なデ
ータキャリアと、 上記特定人に携帯所持されて上記デー
タキャリアに登録された登録データを非接触で読み取る
登録データ読み取り手段と、 上記登録データ読み取り手
段で読み取った登録データを上記データキャリアが埋め
込まれた埋め込み密度の精度でセンタ管理装置に送信す
るデータ送信手段と、 上記データ送信手段で送信された
登録データに基づいて室内での特定人の位置を検出する
位置検出手段と、 を有し、 上記位置検出手段は、 上記登
録データ読み取り手段が上記データキャリアから登録デ
ータを受信する際の受信強度が所定値以上のものが２個
以上あるか否か検出する受信強度検出手段と、 上記受信
強度検出手段で上記データキャリアから登録データを受
信する際の受信強度が所定値以上のものが２個以上ある
と判別された場合、該２個以上のデータキャリアから受
信する登録データとその受信強度との加重平均を算出す
ることによって特定人の位置データを検出する加重平均
位置検出手段と、を有することを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る位置検出シス
テムの一実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は本実施形態が適用された位置検出シ
ステムの全体構成を示す概略図で、室内における特定人
１０の現在位置を精度よく検出しようとするものであ
り、位置検出システム５０は、特定人１０に携帯所持さ
れたデータキャリア読取装置２０と、特定人１０が入室
している部屋３０の床材３１−１、３１−２……に埋め
込まれた複数のデータキャリア３２−１、３２−２、…
…、３２−ｎと、特定人１０に携帯所持されたデータキ
ャリア読取装置２０と無線接続されたセンタ管理装置４
０を具備して構成される。

【００１７】ここで、データキャリア読取装置２０は、
非接触でデータキャリア３２（データキャリア３２−
１、３２−２、……、３２−ｎをデータキャリア３２で
代表する）に格納されたデータを読み取るもので、ポケ
ット等に携帯所持されるデータキャリア読取本体部２１
と、靴１２の底等に取り付けられたコイルアンテナ２３
と、データキャリア読取本体部２１とコイルアンテナ２
３を接続する信号線２２より構成されている。

【００１８】データキャリア読取本体部２１は小型軽量
で、ポケットに入れたり、腰に巻きつけたりして特定人
１０に携帯所持されるもので、特定人１０のズボン１１
に沿って吊り下げられた信号線２２によってコイルアン
テナ２３に接続されている。

【００１９】コイルアンテナ２３は薄型の平面アンテナ
等で構成され、図２に示す如く、靴１２の裏面１２ａ、
背面１２ｂ、内部靴底１２ｃ等、床面に近いところに取
り付けられる。コイルアンテナ２３の取り付けは、接着
剤による貼り付け、クリップによる取り付け等、任意の
手段を選択できる。

【００２０】また、部屋３０の底面には略正方形状のタ
イル、板、カーペット、クッションフロア等より構成さ
れる床材３１−１、３１−２……が敷き詰められ、特定
人１０の検出を必要とする範囲には床材３１（床材３１
−１、３１−２……を床材３１を床材３１で代表する）
中に一定間隔でデータキャリア３２が埋め込まれてい
る。

【００２１】ここで、図１に示す床材３１の大きさが３
０ｃｍ×３０ｃｍとすると、図１に示す如く、例えば２
０個のデータキャリア３２−１、３２−２、……、３２
−２０が埋め込まれ、各データキャリア３２−１、３２
−２、……、３２−２０にはその位置の位置データがコ
ード記号で格納されている。そして、特定人１０が接近
してデータキャリア３２上にコイルアンテナ２３がくる
と、コイルアンテナ２３から各データキャリア３２−
１、３２−２、……、３２−２０の位置データが読み取
られ、センタ管理装置４０に送信される。

【００２２】例えば、コイルアンテナ２３の受信可能エ
リアが図１で点線３３の位置にあると、８番目のデータ
キャリア３２−８の位置データが読み取られて、特定人
１０の現在位置が検出されることになる。

【００２３】図３は図１のIII−III線断面図でデータキ
ャリアの埋め込み例を示すものであるが、同図（ａ）で
は、平板状の５つのデータキャリア３２−１、３２−
２、３２−３、３２−４、３２−５が床材３１の上面に
一側を露出して埋め込まれている。

【００２４】また、同図（ｂ）は他の埋め込み例を示す
が、直方体状の５つのデータキャリア３２−１、３２−
２、３２−３、３２−４、３２−５を床材３１中に埋め
込んで構成することもできる。

【００２５】なお、１枚の床材３１に埋め込まれるデー
タキャリア３２の数は目標とする検出精度によって任意
に設定でき、例えば１ｃｍ以下の精度で検出したい場合
は、縦横１ｃｍおきにデータキャリア３２を埋め込めば
よい。

【００２６】なお、本実施形態では電磁結合方式の非接
触データ通信方式が採用され、特定人１０のポケット等
に携帯所持されたデータキャリア読取本体部２１からコ
イルアンテナ２３を介して常時発信しているパルスを、
その下面付近に埋め込まれたデータキャリア３２が受信
し、そのパルスに応答して自分の登録データを送り返す
ことにより特定人の現在位置を検出する。

【００２７】なお、全てのデータキャリア３２にはそれ
ぞれ異なるコード記号で位置情報が登録されている。

【００２８】センタ管理装置４０はパーソナルコンピュ
ータ等より構成され、データキャリア読取装置２０で読
み取った位置データの送信を受けて特定人の位置をリア
ルタイムに検出するものであり、検出結果は図示しない
表示装置に表示することもできる。

【００２９】なお、特定人１０の有するデータキャリア
読取装置２０とセンタ管理装置４０との通信は、ＰＨ
Ｓ、携帯電話、小電力無線発信機、構内無線モデム等を
使用した無線通信により行う。

【００３０】なお、以上の説明では、データキャリア読
取装置２０で読み取った位置データは直接センタ管理装
置４０に送信するようにしたが、これに代えて、特定人
１０の位置が検出される部屋３０のある建物内等にデー
タキャリア読取装置２０の読み取りデータを収集する無
線中継局を設け、該無線中継局から有線または無線で遠
隔のセンタ管理装置４０に送信するようにしてもよい。
この場合、該無線中継局もパーソナルコンピュータ等よ
り構成でき、センタ管理装置４０は広範囲の位置検出が
できることになる。

【００３１】ところで、本実施形態で使用するデータキ
ャリアは、カードタイプのもの、球状のもの、直方体状
のもの等いろいろのタイプのものがあるが、小型軽量で
床材３１中に埋め込まれる。

【００３２】このデータキャリアは非接触でＲ／Ｗ（リ
ード・ライト）ヘッド（図示せず）によって読み書きさ
れるもので、最初にＲ／Ｗ（リード・ライト）ヘッドに
よって位置データがコード記号で書きこまれる。そし
て、部屋３０内を移動しているときにはＲ／Ｗ（リード
・ライト）ヘッドの機能も備えたデータキャリア読取装
置２０によってデータキャリア３２内の登録データが読
み取られる。

【００３３】次に、床材３１に埋め込まれたデータキャ
リア３２とデータキャリア３２の登録データを読み取る
データキャリア読取装置２０の構成を図４を参照しなが
ら説明する。

【００３４】図４において、データキャリア３２は、コ
イル５１、整流回路５２、復調回路５３、変調回路５
４、制御回路５５、メモリ５６、コンデンサ５７，５
８、スイッチ５９より構成されている。

【００３５】また、データキャリア読取装置２０は、コ
イルアンテナ２３、信号線２２、データキャリア読取本
体部２１より構成され、データキャリア読取本体部２１
はコイルインタフェース６１、コンデンサ６２、ＬＣ発
振器６３、変調回路６４、復調回路６５、制御回路６
６、通信回路６７より構成されている。

【００３６】ここで、データキャリア３２のメモリ５６
には、上記の如く、自身の位置データが書き込まれ、Ｌ
Ｃ発振器６３より常時パルスを発信しているデータキャ
リア読取装置２０のコイルアンテナ２３が上面近傍に来
たとき、そのパルスに応答して自分の登録データを送り
返す。

【００３７】ＬＣ発振機６３はそのデータを受信して制
御回路６６に送信し、下面近傍にあるデータキャリア３
２のデータを読み取る。

【００３８】制御回路６６は、読み取ったデータを通信
回路６７を介してセンタ管理装置４０に送信する。

【００３９】なお、最初にデータキャリア３２に新デー
タを書き込むときには、例えばデータキャリア読取装置
２０をすでに述べたＲ／Ｗ（リード・ライト）ヘッドと
して用い、制御回路６６からの指令でＬＣ発振機６３か
ら書き替えのパルスを発信し、新データを書き込むこと
ができる。

【００４０】図５には、こうして書き込まれたデータキ
ャリア３２のメモリ５６のメモリマップ７０が示されて
おり、メモリマップ７０には、位置情報、部屋名、建物
名等のデータに対応して、位置コード、部屋コード、建
物コード等が格納されている。

【００４１】以上が本実施形態に係わる位置検出システ
ム５０の構成であるが、次にその動作を説明する。

【００４２】図６は位置検出システム５０のセンタ管理
装置４０の動作を説明するフローチャートである。

【００４３】なお、このシステムでは、最初に特定人１
０の位置が検出される部屋３０の床材３１に位置データ
が登録されたデータキャリア３２を埋め込むが、以下の
説明ではこの処理は省略し、すでに床材３１には位置デ
ータが登録されたデータキャリア３２が埋め込まれてい
るとする。

【００４４】図６において、特定人１０が部屋３０に入
るとプログラムがスタートされ、まず、データキャリア
３２が検出されたか否かが調べられる（ステップ１０
０）。これは特定人１０の所持するデータキャリア読取
装置２０から送信された送信パルスに対してデータキャ
リア３２からの応答があったか否かが調べられているも
ので、データキャリア３２からの応答がない場合は（ス
テップ１００でＮＯ）、ステップ１００の処理に戻る
が、データキャリア３２からの応答があった場合は（ス
テップ１００でＹＥＳ）、受信信号から位置データを検
出する（ステップ１０２）。

【００４５】これは、データキャリア３２には、図５に
示すごときデータが登録されているので、これらのデー
タを受信することによって位置データを検出する。

【００４６】すなわち、図５のデータフォーマット７０
に示したようにデータキャリア３２のある位置の位置情
報、部屋名、建物名等がそれぞれコード記号で登録され
ている。従って、これらのデータを受信することによっ
て位置データを検出する。

【００４７】そして、検出された位置データに基づい
て、位置データを表示する（ステップ１０４）。これ
は、部屋の平面画面に重畳して特定人の現在位置を表示
する。これによって、センタ管理装置４０側ではリアル
タイムに、かつ高精度に特定人１０の位置情報を知るこ
とができる。

【００４８】そして、ステップ１０２で検出した位置デ
ータはセンタ管理装置４０側に記憶して（ステップ１０
８）当処理を終了する。

【００４９】なお、ステップ１０８で記憶した位置デー
タは、特定人の行動記録として以後利用される。

【００５０】ところで、図６の処理では、ステップ１０
０でデータキャリアの応答信号を検出すると、ステップ
１０２でその応答信号に基づいて特定人１０の位置を検
出するようにしたが、特定人１０の位置によっては複数
の応答信号を受信する場合がある。例えば、図１ではコ
イルアンテナ２３の受信可能エリアが点線３３の位置に
あり、８番目のデータキャリア３２−８の位置データが
読み取られて、特定人１０の現在位置が検出されたが、
コイルアンテナ２３の受信可能なエリアによっては２つ
以上のデータキャリアからの応答があり、２つ以上の位
置データが収集されることがある。特に、データキャリ
アの埋設密度が高く、例えば１ｃｍ間隔で埋設した場合
などはデータキャリアの応答感度を調節したとしてもそ
のような事態が発生する可能性が高い。

【００５１】そこで、このように、２つ以上のデータキ
ャリアからの応答信号を受信した場合の位置検出の処理
手順を図７のフローチャートを参照しながら説明する。

【００５２】この処理では、まず、受信信号強度が所定
値以上のデータキャリアを複数検出したか否かが調べら
れる（ステップ１１０）。ここで、受信信号強度が所定
値以上のデータキャリアを複数検出しない場合は（ステ
ップ１１０でＮＯ）、ステップ１１０の処理に戻るが、
受信信号強度が所定値以上のデータキャリアを複数検出
した場合は（ステップ１１０でＹＥＳ）、受信した複数
のデータキャリアの受信信号強度の加重平均を算出する
（ステップ１１２）。そして、その算出した加重平均値
に基づいて特定人１０の位置データを検出する（ステッ
プ１１４）。

【００５３】例えば、３つのデータキャリアから受信信
号強度が所定値以上の応答信号を受信し、その位置デー
タがそれぞれＤ１，Ｄ２，Ｄ３で、それぞれの受信信号
強度がＡ１，Ａ２，Ａ３とすると、位置データＤは次式
で検出する。

【００５４】Ｄ＝（Ｄ１×Ａ１＋Ｄ２×Ａ２＋Ｄ３×Ａ
３）／（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）

【００５５】ところで、本実施形態では、各データキャ
リアには、図５に示す如きデータフォーマット７０で位
置情報、部屋名、建物名等を登録するようにしたが、こ
のような構成によると、全ての異なる場所ごとに異なる
データが登録されたデータキャリアを用意する必要があ
り、システムがコスト高になる。

【００５６】そこで、１つの部屋の中では全て異なる位
置データが登録されたデータキャリアを使用するが、異
なる部屋では同じ位置データが登録されているデータキ
ャリアを用いて位置を検出する場合の実施形態を図８を
参照しながら説明する。

【００５７】図８においては、例えば４つの部屋３０−
１，３０−２，３０−３，３０−４があり、４つの部屋
３０−１，３０−２，３０−３，３０−４はそれぞれ出
入り口３５−１，３５−２，３５−３，３５−４を介し
て通路３４に接続されている。

【００５８】ここで、４つの部屋３０−１，３０−２，
３０−３，３０−４の同じ位置にはそれぞれ同じ位置デ
ータが登録されているデータキャリア３２が埋設されて
いる。例えば、部屋３０−１の位置Ｘにデータキャリア
３２ａが埋設されているとすると、それぞれの部屋の位
置Ｘには同じ位置データが登録されたデータキャリア３
２ａが埋設されている。

【００５９】しかし、このような構成では、特定人１０
はある部屋の特定位置にいることは検出できるが、どの
部屋の特定位置にいるかは分からない。

【００６０】そこで、この実施形態では、各部屋を結ぶ
通路３４にもデータキャリア３２を埋設する。そして、
センタ管理装置４０は、特定人１０の各部屋の中での位
置検出だけでなく通路３４においても位置検出を行い、
その特定人の軌跡を検出することによって、特定人１０
はどの部屋のどの位置にいるかを検出する。例えば、特
定人１０の軌跡が図８でＲの如きものであれば、特定人
１０は現在部屋３０−３にいることが分かり、部屋の中
の位置データを検出することで、部屋のどの位置にいる
かも分かる。

【００６１】なお、特定人の軌跡を検出するには過去の
一定分の位置データを記憶する必要があるが、これは、
図６のステップ１０６の位置データ記憶処理を通路３４
でも行うことにより行うことが出来る。

【００６２】本実施形態では、このように、各部屋共通
のデータキャリアを使用できるので、システムを低コス
トに構築することができるとともに、特定人１０が通路
にいるときもその位置を検出することができるという効
果を奏する。

【００６３】ところで、以上の各実施形態では、例えば
部屋３０内に位置データが登録されたデータキャリア３
２を高密度に埋め込み、特定人１０の携帯所持するデー
タキャリア読取装置２０でデータキャリア３２に登録さ
れた位置データを読み取ることによって特定人１０の位
置を高精度に検出するようにした。

【００６４】しかし、この種システムのその他の利用形
態として、例えば駅のプラットホームの所定位置に位置
データの代わりに警報出力等の識別コードが登録された
データキャリア３２を埋め込み、例えば盲人に該登録デ
ータを読み出せるデータキャリア読取装置２０を持た
せ、データキャリア読取装置２０から警報を出力するよ
うにすることもできる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、室内
での特定人の現在位置を検出する位置検出システムにお
いて、上記室内の床材中に所定密度で埋め込まれ、室内
での位置データが登録されるとともに非接触で該登録デ
ータの読み取りが可能なデータキャリアと、上記特定人
に携帯所持されて上記データキャリアに登録された登録
データを非接触で読み取る登録データ読み取り手段と、
上記登録データ読み取り手段で読み取った登録データを
上記データキャリアが埋め込まれた埋め込み密度の精度
でセンタ管理装置に送信するデータ送信手段と、上記デ
ータ送信手段で送信された登録データに基づいて室内で
の特定人の位置を検出する位置検出手段とを有し、上記
位置検出手段は、上記登録データ読み取り手段が上記デ
ータキャリアから登録データを受信する際の受信強度が
所定値以上のものが２個以上あるか否か検出する受信強
度検出手段と、上記受信強度検出手段で上記データキャ
リアから登録データを受信する際の受信強度が所定値以
上のものが２個以上あると判別された場合、該２個以上
のデータキャリアから受信する登録データとその受信強
度との加重平均を算出することによって特定人の位置デ
ータを検出する加重平均位置検出手段と、を具備するよ
うにしたので、屋内において例えば１ｃｍ単位の精度で
特定人の位置を検出することができる位置検出システム
を得ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置検出システムの全体構成を示
す概略図。

【図２】図１におけるコイルアンテナの取り付け位置を
示す説明図。

【図３】図１のIII−III線断面図でデータキャリアの埋
め込み例を示す説明図。

【図４】データキャリアとデータキャリアの登録データ
を読取るデータキャリア読取装置の構成を示すブロック
図。

【図５】データキャリアのメモリのメモリマップ説明
図。

【図６】センタ管理装置の動作を説明するフローチャー
ト。

【図７】図６において２つ以上のデータキャリアから応
答信号を受信した場合の位置検出の処理手順を示すフロ
ーチャート。

【図８】１つの部屋の中では全て異なる位置データが登
録されたデータキャリアを使用するが、異なる部屋では
同じ位置データが登録されているデータキャリアを用い
て位置を検出する場合の実施形態の説明図。

【符号の説明】

１０ 特定人 １１ ズボン １２ 靴 ２０ データキャリア読取装置 ２１ データキャリア読取本体部 ２２ 信号線 ２３ コイルアンテナ ３０ 部屋 ３１ 床材 ３２ データキャリア ３４ 通路 ３５ 出入り口 ４０ センタ管理装置 ５０ 位置検出システム ５１ コイル ５２ 整流回路 ５３ 復調回路 ５４ 変調回路 ５５ 制御回路 ５６ メモリ ５７ コンデンサ ５８ コンデンサ ５９ スイッチ ６１ コイルインタフェース ６２ コンデンサ ６３ ＬＣ発振器 ６４ 変調回路 ６５ 復調回路 ６６ 制御回路 ６６ 通信回路 ７０ メモリマップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 7/34 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０６Ｄ (56)参考文献 特開 平９−90017（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−62981（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−334076（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−64505（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−206183（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−187900（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−26476（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−10228（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−13325（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 13/78 A61F 9/08 305 G06K 17/00 G09B 21/00 H04B 5/00 H04Q 7/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内での特定人の現在位置を検出する位
   置検出システムにおいて、 上記室内の床材中に所定密度で埋め込まれ、室内での位
   置データが登録されるとともに非接触で該登録データの
   読み取りが可能なデータキャリアと、 上記特定人に携帯所持されて上記データキャリアに登録
   された登録データを非接触で読み取る登録データ読み取
   り手段と、 上記登録データ読み取り手段で読み取った登録データを
   上記データキャリアが埋め込まれた埋め込み密度の精度
   でセンタ管理装置に送信するデータ送信手段と、 上記データ送信手段で送信された登録データに基づいて
   室内での特定人の位置を検出する位置検出手段と、 を有し、 上記位置検出手段は、 上記登録データ読み取り手段が上記データキャリアから
   登録データを受信する際の受信強度が所定値以上のもの
   が２個以上あるか否か検出する受信強度検出手段と、 上記受信強度検出手段で上記データキャリアから登録デ
   ータを受信する際の受信強度が所定値以上のものが２個
   以上あると判別された場合、該２個以上のデータキャリ
   アから受信する登録データとその受信強度との加重平均
   を算出することによって特定人の位置データを検出する
   加重平均位置検出手段と、 を有することを特徴とする入場者分析システム。