JP4202282B2 - 車両を用いたｒｆｉｄタグの設置システム及びその方法 - Google Patents

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Description

本発明は車両を用いたRFID(Radio Frequency Identification)タグの設置システム及びその方法に関するものであって、より詳しくはCCD(Charge Coupled Device)カメラ、GPS、INS、DMI(Global Positioning System, Inertial Navigation System, Distance Measuring Instrument)、RFIDタグのライター機、タグ道路設置機を車両に搭載した後、前記車両でRFIDタグの設置地域を運行して位置情報と道路情報を実時間でRFIDタグに確保することによって、正確な情報が確保されたRFIDタグを道路に設置することができるようにする、車両を用いたRFIDタグの設置システム及びその方法に関するものである。
前記RFID技術は、品物、人々の出入り、その他の位置と種類別の分類等の確認のためにラジオ周波数を用いる方式であって、判読機、タグ、コンピュータ或いはデータを加工することのできる装備等で構成され、タグから送られる特定のデータを判読機で受け取ってデジタル信号に変換し、検証を経た後、正常的なデータをリンクを通じてコンピュータや他のコントローラに送る方式である。
このような方式の長所は、タグにデータを認識させるために直接の接触をする過程、直接の作動をする連結線を連結する過程などの直接的な操作が要らないことである。
そして、金属製ではない、全ての物質等は電波の透過が可能であるから、このタグが或る物質の中に隠れていたり、品物の間に入っていたりしても判読機を通じてタグのデータを正確に読み取ることができるようになる。
このようなRFIDタグは道路に設置され、車両の運転者には道路環境などに対する情報を提供することになり、交通センターでは車両の判読機から読み取れた情報を車両に設置された無線網などを介して収集することができるようになる。
まず、前記RFIDタグに道路の位置情報を入力して設置するためには、精密な位置情報の確保のための測量過程が先行され、測量過程が先行された後、その結果を用いた資料入力、タグ設置へ進行され多くの人力と時間が必要であったし、大部分は精密な位置よりは区域別の位置情報を提供することによって、情報の効率性が落ちる問題点がある。
また、車両の精密な位置情報が必要とされる分野でRFIDが使われる場合には、実時間で精密な位置をRFIDタグに入力することができないので、より精密な位置情報を獲得することができない問題点がある。
したがって、本発明は上述した従来の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的はCCDカメラ、GPS、INS、DMI、RFIDタグのライター機、タグ道路設置機を車両に搭載し、前記RFIDタグの設置地域に対する位置情報と道路情報を前記車両の運行中に実時間で確保した後、前記RFIDタグメモリに貯蔵して設置することによって、より精密な情報を提供するRFIDタグを、少ない人力で速い時間に設置することができるようにする、車両を用いたRFIDタグの設置システム及びその方法を提供することにある。
上記のような本発明の目的を果たすための、車両を用いたRFIDタグの設置システムは、車両の内外部に設置されるCCDカメラ、GPS受信機、INS、DMI及び時刻同期を合わせてくれるセンサー同期化装置を用いて構成され、前記GPS受信機を 用いて車両の位置、方向角及び姿勢を算出する車両情報算出部と、前記GPS、INS、DMIを統合し前記車両情報算出部から提供される情報に基づいて実時間で車両の位置及び姿勢情報を提供するGPS、INS、DMI統合部と、前記CCDカメラから得られた映像情報からカメラの歪曲情報の補正及びカメラの焦点の位置と姿勢を算出して映像情報を抽出するカメラの内外の表情要素抽出部と、前記カメラの内外の表情要素抽出部から得られた映像情報と前記GPS、INS、DMI統合部から得られた車両情報を用いて前記RFIDタグ設置地域の３次元の位置を把握する対象地域の位置算出部と、前記RFIDタグが設置される道路の速度制限及び道路名等の情報が貯蔵されている道路情報貯蔵部と、前記対象地域の位置算出部で生成された位置情報と道路情報貯蔵部から得られた情報をRFIDタグに入力するRFIDタグのライター部と、前記RFIDタグのライター部から情報の入力を受けて形成されたRFIDタグを道路に設置するRFIDタグ設置部とを含んで構成される。
上記のような本発明の目的を果たすための、車両を用いたRFIDタグの設置方法は、車両の内外部に設置されるCCDカメラ、GPS受信機、INS、DMI及び時刻同期を合わせてくれるセンサー同期化装置を用い、(a) 前記GPS受信機を用いて車両の方向角、姿勢、位置情報を算出し、前記算出された車両の情報に基づいて前記GPS、INS、DMIを統合し実時間で車両の位置及び姿勢情報を抽出するステップと、(b) 前記(a)ステップと同時に前記CCDカメラから選られた映像情報からカメラの歪曲情報の補正及びカメラの焦点の位置と姿勢を算出して映像情報を抽出するステップと、(c) 前記(a)ステップで抽出された車両の情報と前記(b)ステップで算出された映像情報を用いて前記RFIDタグ設置地域の３次元の位置を把握するステップと、(d) 前記(c)ステップで把握した位置情報と道路情報貯蔵部から提供された情報をRFIDタグに入力して貯蔵するステップと、(e) 前記(d)ステップから情報の入力を受けて形成されたRFIDタグを道路に設置するステップとで構成される
本発明によると、車両に設置され同期化されたカラーCCDカメラとGPS、INS情報を用いて、思ったとおりの位置にRFIDタグを実時間で設置することができるし、前記RFIDタグメモリに、より正確で精密な位置情報とその他の道路情報の特性情報を貯蔵することのできる効果がある。
また、車両の一回の運行でRFID設置地域の位置情報と道路情報を獲得し、RFIDタグに貯蔵すると同時に前記RFIDタグを設置することによって、莫大な人力と時間の無駄を減らす効果がある。
以下、本発明による実施例を添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明による、車両を用いたRFIDタグの設置システムの構成図である。
図１に示したようにRFIDタグを設置するためのシステムが具備された車両は、車両の内外部に設置され、前記RFIDタグ設置地域の映像情報を提供する二台のCCDカメラ１０４と、前記CCDカメラ１０４の映像情報の獲得瞬間に前記RFIDタグ設置車両の位置及び方向角(yaw)の情報を受信するGPS受信機１０１と、前記CCDカメラ１０４の映像情報の獲得と同時に車両の姿勢(roll、pitch、yaw)を決定するINS１０２と、前記GPS受信機１０１とINS１０２に補正情報を提供するDMI１０３を用い、前記GPS受信機１０１によって得られた車両の位置情報を利用して車両の方向角、位置及び姿勢を算出する車両情報算出部２１０と、前記GPS１０１、INS１０２、DMI１０３を統合して前記車両情報算出部２０１から提供される情報に基づいて実時間で車両の位置及び姿勢情報を提供するGPS、INS、DMI統合部２０２と、前記CCDカメラ１０４で得られた映像情報からカメラの歪曲情報の補正及びカメラの焦点の位置と姿勢を算出して映像情報を抽出するカメラの内外の表情要素抽出部２０３と、前記カメラの内外の表情要素抽出部２０３から得られた映像情報と前記GPS、INS、DMI統合部２０２から得られた車両情報を用いて前記RFIDタグ設置地域の３次元の位置を把握する対象地域の位置算出部２０４と、前記RFIDタグが設置される道路の速度制限及び道路名等の情報が貯蔵されている道路情報貯蔵部３０２と、前記対象地域の位置算出部２０４で生成された位置情報と道路情報貯蔵部３０２から得られた情報をRFIDタグに入力するRFIDタグのライター部３０１と、前記RFIDタグのライター部３０１から情報の入力を受けて形成されたRFIDタグを道路に設置するRFIDタグ設置部とを含んで構成される。
この時、前記カメラの内外の表情要素抽出部２０３は、前記CCDカメラ１０４から得られた映像情報をセルフキャリブレーション(self-calibration)方法を用いて映像情報を抽出する。
また、前記RFIDタグは、ネジ、釘、反射板等に付着され、前記RFIDタグのライター部３０１からRFIDタグ設置地域の位置及び道路情報等の入力を受け貯蔵された後、道路上に設置される。
図２は本発明による車両を用いたRFIDタグの設置方法のフローチャットであって、CCDカメラ、GPS受信機、INS、DMI及びセンサー同期化装置が搭載された車両を用いてRFIDタグを設置する方法を詳しく説明すると次のようである。
まず、車両にGPS１０１、INS１０２、CCDカメラ１０４等を固定させることができるように特別に製作された救助台を車両の屋根に設置した後、その上にステレオの映像が得られるように前もって定められた間隔で車両の前の方に二台のカラーCCDカメラ１０４を設置し、前記GPS受信機１０１及びINS１０２を救助台の中心に設置し、前記CCDカメラ１０４とGPS１０１、INS１０２の時刻同期に合わせてくれるためのセンサー同期化装置１０５を具備する。
また、前記GPS受信機１０１とINS１０２の補正情報を提供するために前記車両の後輪にDMI１０３を設置し、釘、ネジ、反射板等のように道路上に設置される物体にRFIDタグを設置して自動的に道路に付着させることのできるRFIDタグ設置部３０３を、前記車両の前或いは後ろに設置する。
上記したように、車両に設置されたRFIDタグシステムの動作方法は、前記車両の内外部に設置された二台のCCDカメラ１０４が前記車両の移動中にRFIDタグ設置地域に対する映像情報を集めると、前記CCDカメラ１０４の映像獲得と同時に前記GPS受信機１０１は前記車両の位置情報及び方向情報を得ることになり、前記INS１０２は前記車両の姿勢を決定することになる。
この時、前記車両の後輪に設置されたDMI１０３は、前記GPS受信機１０１と前記INS１０２の精密度の向上のために補正情報を提供することになる。
このように、前記GPS受信機１０１を介して得られた車両の情報は、前記車両情報算出部２０１によって車両の位置、方向、姿勢が算出され、前記算出された車両の情報に基づいて前記GPS、INS、DMI統合部２０２は、GPS、INS、DMIによって得られた情報を統合し、前記GPS信号の未受信区間及び時間が経つにつれて誤差が累積される、前記INSの性能を補い実時間で車両の位置及び姿勢情報を抽出することになる(S１００)。
これと同時に、前記CCDカメラ１０４から得られた映像情報は、前記カメラの内外の表情要素抽出部２０３によってカメラの歪曲情報の補正及びカメラの焦点の位置と姿勢を算出して前記RFIDタグが設置される対象地域の映像情報を抽出することになる(S２００)。
引き続き、前記カメラの内外の表情要素抽出部２０３によって抽出された映像情報は、前記GPS、INS、DMI統合部２０２から得られた実時間で提供される車両情報と共に前記対象地域の位置算出部２０４に提供され、前記対象地域の位置算出部２０４は、提供された車両情報と映像情報を用いて前記RFIDタグ設置地域の３次元の位置を把握することになる(S３００)。
前記対象地域の位置算出部２０４から把握された位置情報は、前記RFIDタグが設置される対象地域の速度制限及び道路名等の付加的な道路情報が、既に貯蔵された道路情報貯蔵部３０２から提供される道路情報と共に前記RFIDタグのライター部３０１によってRFIDタグに入力され貯蔵される(S４００)。
この時、前記対象地域の位置算出部２０４と道路情報貯蔵部３０２から提供される情報は、前記RFIDタグのライター機３０１の設定フォーマットに変換されて前記RFIDタグに入力される。
前記RFIDタグは、ネジ、釘、反射板等のような道路上に設置される物体に付着されており、前記車両に設置されたRFIDタグ設置部３０３によって対象地域の道路上に設置されることになる(S５００)。
このように、車両を用いた道路上のRFIDタグ設置は、設置する時に費やされる人力及び時間の節約で予算を節減することができるし、前記車両を運行しながら前記RFIDタグが設置される地域の情報を実時間で前記RFIDタグに貯蔵して設置することによって、RFIDタグ判読機を具備した車両の運転者は道路に対する付加情報と精密な位置情報の提供を受けることができ、交通センターは車両の運転者の正確な位置追跡が可能で、より正確な交通情報を得ることのできる長所がある。
以上では、本発明の好ましい実施例について図示し、また説明したが、本発明は上記の実施例に限ることなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から脱することなしに当該本発明の属する分野で通常の知識を持つ者なら誰でも多様な変形や実施が可能であることは勿論、そのような変更は記載された特許請求の範囲内にあることになる。
本発明による車両を用いたRFIDタグの設置システムの構成図である。 本発明による車両を用いたRFIDタグの設置方法のフローチャットである。
符号の説明
１０１ GPS受信機
１０２ INS
１０３ DMI
１０４ CCDカメラ
１０５ センサー同期化装置
２０１ 車両情報算出部
２０２ GPS、INS、DMI統合部
２０３ カメラの内外の表情要素算出部
２０４ 対象地域の位置算出部
３０１ RFIDタグのライター部
３０２ 道路情報貯蔵部
３０３ RFIDタグ設置部

Claims (6)

  1. 車両の内外部に設置されるCCDカメラ、GPS受信機、INS、DMI及び時刻同期を合わせてくれるセンサー同期化装置を用いるRFIDタグの設置システムであって、
    前記GPS受信機を用いて車両の位置、方向角及び姿勢を算出する車両情報算出部と、
    前記GPS、INS、DMIを統合し前記車両情報算出部から提供される情報に基づいて実時間で車両の位置及び姿勢情報を提供するGPS、INS、DMI統合部と、
    前記CCDカメラから得られた映像情報からカメラの歪曲情報の補正及びカメラの焦点の位置と姿勢を算出して映像情報を抽出するカメラの内外の表情要素抽出部と、
    前記カメラの内外の表情要素抽出部から得られた映像情報と前記GPS、INS、DMI統合部から得られた車両情報を用いて前記RFIDタグ設置地域の３次元の位置を把握する対象地域の位置算出部と、
    前記RFIDタグが設置される道路の速度制限及び道路名等の情報が貯蔵されている道路情報貯蔵部と、
    前記対象地域の位置算出部で生成された位置情報と道路情報貯蔵部から得られた情報をRFIDタグに入力するRFIDタグのライター部と、
    前記RFIDタグのライター部から情報の入力を受けて形成されたRFIDタグを道路に設置するRFIDタグ設置部と、
    を含んで構成されることを特徴とする、車両を用いたRFIDタグの設置システム。
  2. 前記カメラの内外の表情要素抽出部は、
    セルフキャリブレーション方法を用いて映像情報を抽出することを特徴とする請求項１記載の車両を用いたRFIDタグの設置システム。
  3. 前記RFIDタグは、
    ネジ、釘、反射板等に付着され道路上に設置されることを特徴とする請求項１記載の車両を用いたRFIDタグの設置システム。
  4. 車両の内外部に設置されるCCDカメラ、GPS受信機、INS、DMI及び時刻同期を合わせてくれるセンサー同期化装置を用いるRFIDタグの設置方法であって、
    (a) 前記GPS受信機を用いて車両の方向角、姿勢、位置情報を算出し、前記算出された車両の情報に基づいて前記GPS、INS、DMIを統合し実時間で車両の位置及び姿勢情報を抽出するステップと、
    (b) 前記(a)ステップと同時に前記CCDカメラから選られた映像情報からカメラの歪曲情報の補正及びカメラの焦点の位置と姿勢を算出して映像情報を抽出するステップと、
    (c) 前記(a)ステップで抽出された車両の情報と前記(b)ステップで算出された映像情報を用いて前記RFIDタグ設置地域の３次元の位置を把握するステップと、
    (d) 前記(c)ステップで把握した位置情報と道路情報貯蔵部から提供された情報をRFIDタグに入力して貯蔵するステップと、
    (e) 前記(d)ステップから情報の入力を受けて形成されたRFIDタグを道路に設置するステップとで構成されることを特徴とする、車両を用いたRFIDタグの設置方法。
  5. 前記(d)ステップは、
    前記RFIDタグのライター機の設定フォーマットに変換され入力されることを特徴とする請求項４記載の車両を用いたRFIDタグの設置方法。
  6. 前記(e)ステップは、
    前記RFIDタグが付着されたネジ、釘、反射板等を道路上に設置することを特徴とする請求項４記載の車両を用いたRFIDタグの設置方法。
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