JP4361428B2 - 位置検出方法及び装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、物品に付された物品タグから発信される電波を受信することにより、物品の位置を特定する位置検出方法及び装置、プログラムに関する。

従来、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグなどの小型無線機器を用いて物品を管理する方法として、特許文献１〜特許文献３に記載されている技術が知られている。
これらは、物品に付されたＲＦＩＤタグから発信される電波を、アンテナやリーダを用いて受信することにより、物品の存在有無を確認する方式を用いている。
近年、物品の存在有無だけではなく、物品が存在する位置についても把握したいという要求が高まっている。それに応じて、部屋のいたるところにアンテナを設置することにより物品の位置を測定したり、ＲＦＩＤタグから発信される電波の強度を各アンテナで測定することにより物品の位置を測定する方法が用いられている。

しかし、上記のように、部屋の至る所にアンテナを敷き詰め、ＲＦＩＤタグから発信される電波を受信できたアンテナの近辺に物品が存在すると推察する方法では、部屋が広くなるに従って必要となるアンテナ数が増加し、アンテナ等の購入コストや設置コストが膨大なものとなるという問題があった。この問題を解決するために、アンテナを移動させながらＲＦＩＤタグから発信される電波を受信して、物品の位置を特定する巡回検知という方法も知られていたが、アンテナが受信する電波強度によって物品が存在する位置を決定していたため、電波の状況に応じて精度が低下するという問題があった。

また、アンテナを数台設置し、各アンテナでＲＦＩＤタグから発信される電波の電波強度を測定し、その電波強度によって各アンテナからＲＦＩＤタグまでの距離を推察し、三点測量によりタグの位置を算出する方法が知られていた。しかし、電波強度が安定しない場合に、タグとの距離を算出するのが困難であるという問題があった。また、オフィスなどの遮蔽物や人間が存在する状況のもとでは、更に電波強度が不安定なものとなり、タグとの距離を算出するのが困難になるという問題もあった。
特開平７−８１７２５号公報 特開２００２−４６８２１号公報 特開２００２−１９３４４８号公報

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、アンテナで電波強度を受信できない場合でも物品の位置を測定することを可能とする位置検出方法及び装置、プログラムを提供することにある。

請求項１に記載の位置検出方法は、巡回検知を行うことにより、リファレンスタグ及び物品タグから一定間隔ごとに発信される電波をアンテナにより受信して、物品タグの位置を特定する位置検出方法において、前記リファレンスタグの識別番号と位置を対応付けて記録する第１のステップと、前記アンテナが受信した電波から、前記リファレンスタグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記リファレンスタグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第２のステップと、前記アンテナが受信した電波から、前記物品タグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記物品タグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第３のステップと、前記第２のステップで記録した受信時刻と、前記第３のステップで記録した受信時刻を、前記一定間隔ごとに区分し、リファレンスタグ及び物品タグの両方から電波が受信された区分の数を、リファレンスタグのカウント数として計算する第４のステップと、前記第４のステップで計算するカウント数を、前記リファレンスタグから電波が受信された区分の数で割って重みを算出し、当該算出した重みを、前記第１のステップで記録したリファレンスタグの位置に乗じて、前記物品タグが存在する位置を算出する第５のステップと、を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の位置検出方法は、前記リファレンスタグ又は前記物品タグから受信される電波の電波強度に応じて設定される閾値を用いて、前記第４のステップで計算するカウント数に対して重み付けを行うことを特徴とする。

また、請求項３に記載の位置検出装置は、巡回検知を行うことにより、リファレンスタグ及び物品タグから一定間隔ごとに発信される電波をアンテナで受信して、物品タグの位置を特定する位置検出装置において、前記リファレンスタグの識別番号と位置を対応付けて記録する巡回情報ＤＢと、前記アンテナが受信した電波から、前記リファレンスタグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記リファレンスタグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第１の巡回情報記録部と、前記アンテナが受信した電波から、前記物品タグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記物品タグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第２の巡回情報記録部と、前記第１の巡回情報記録部が記録している受信時刻と、前記第２の巡回情報記録部が記録している受信時刻を前記一定間隔ごとに区分し、リファレンスタグ及び物品タグの両方から電波が受信された区分の数を、リファレンスタグのカウント数として計算するカウント手段と、前記カウント手段が計算するカウント数を、前記リファレンスタグから電波が受信された区分の数で割って重みを算出し、当該算出した重みを、前記巡回情報ＤＢが記憶している前記リファレンスタグの位置に乗じて、前記物品タグが存在する位置を算出する位置計算手段と、を有することを特徴とする。

また、請求項４に記載の位置検出プログラムは、巡回検知を行うことにより、リファレンスタグの識別番号と位置を対応付けて記録する第１のステップと、アンテナが受信するリファレンスタグから一定間隔ごとに発信される電波から、前記リファレンスタグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記リファレンスタグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第２のステップと、アンテナが受信する物品タグから一定間隔ごとに発信される電波から、前記物品タグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記物品タグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第３のステップと、前記第２のステップで記録した受信時刻と、前記第３のステップで記録した受信時刻を、前記一定間隔ごとに区分し、リファレンスタグ及び物品タグの両方から電波が受信された区分の数を、リファレンスタグのカウント数として計算する第４のステップと、前記第４のステップで計算するカウント数を、前記リファレンスタグから電波が受信された区分の数で割って重みを算出し、当該算出した重みを、前記第１のステップで記録したリファレンスタグの位置に乗じて、前記物品タグが存在する位置を算出する第５のステップと、をコンピュータに実行させる。

請求項１に記載の位置検出方法によれば、リファレンスタグの位置を予め記録しておくとともに、巡回検知中に物品タグ及びリファレンスタグから受信される電波からカウント数を算出し、それらのデータに基づいて物品タグの存在する位置を算出するようにした。よって、巡回検知の際に使用するアンテナ装置がリファレンスタグや物品タグから送信される電波の強度を受信できなくても、物品タグの存在する位置を算出することができる。

また、請求項２に記載の位置検出方法によれば、リファレンスタグが受信された区分の数を用いて、それぞれのリファレンスタグについてのカウント数に対して重み付けを行うようにした。よって、物品タグやリファレンスタグが発信する電波の到達範囲に差がある場合においても、物品タグの存在する位置を正確に算出することができる。

請求項３に記載の位置検出方法によれば、請求項１又は２に記載の位置検出方法において、更に、物品タグやリファレンスタグから受信される電波の強度に応じた閾値を利用して、カウント数に対して重み付けを行うようにした。よって、物品タグの存在する位置を更に正確に算出することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による位置検出方法について説明する。
図２は、本発明の実施形態における位置検出方法を示す図である。テーブルｔ１〜ｔ３の上には、それぞれ、物品ａ０１〜ａ０５、ａ０６〜ａ１０、ａ１１〜ａ１５が置かれており、その物品のそれぞれに物品タグ００１〜００５、００６〜０１０、０１１〜０１５が取り付けられている。本実施形態では、物品タグ及びリファレンスタグとして、電波を一定間隔（例えば、３秒間隔）で発信するアクティブタグを用いているが、これに限定されるものではなく、パッシブタグを用いることもできる。

テーブルｔ１〜ｔ３の両端などの所定の領域には、リファレンスタグ１０１〜１０５が配置される。物品ａ０１〜ａ０５、ａ０６〜ａ１０、ａ１１〜ａ１５がどの位置に存在するかを測定する場合、ユーザはアンテナ装置１を持って、テーブルｔ１〜ｔ３の間をルートｒ１に沿って巡回検知を行う。なお、本願明細書において「巡回検知」とは、リファレンスタグや物品タグが配置されている領域を特定の領域に偏ることなく均一に巡回することにより、それぞれのタグから発信される電波をアンテナ装置により検知する方法をいうものとする。
ユーザが巡回している間に、ユーザが所持しているアンテナ装置１は、各リファレンスタグ（１０１〜１０５）、及び、物品タグ（００１〜００５、００６〜０１０、０１１〜０１５）から発信される電波を受信する。各リファレンスタグ及び物品タグから受信される電波の受信時刻等を記録して解析することにより、ユーザは、それぞれの物品がどこに存在するかを知ることができる。

始めに、本発明の第１の実施形態による位置検出方法について具体的に説明する。
図３は、本実施形態によるアンテナ装置１ａの構成を示したブロック図である。アンテナ装置１ａは、アンテナ部１０、コントローラ部２０、データベース部３０を有する。
アンテナ部１０は、アンテナ１１、リーダ１２、バッテリ１３から構成される。アンテナ１１は、リファレンスタグや物品タグから発信される電波を受信する。リーダ１２は、電波が受信された時刻や、どのタグから発信された電波であるかを検出する。バッテリ１３は、リーダ１２などに電源を供給し、アンテナ装置１ａの各部を駆動する。バッテリ１３としては、ＵＰＳ（無停電電源装置）などを用いることができる。

本実施形態によるコントローラ部２０は、巡回情報記録部２１、カウント部２２、位置計算部２３、物品情報閲覧部２４から構成される。コントローラ部２０は、ノートパソコンなどの機器により構成することができる。
巡回情報記録部２１は、リーダ１２で検出されるリファレンスタグや物品タグのＩＤと、リファレンスタグや物品タグから発信される電波の受信時刻を、巡回情報ＤＢ・３３に記録する。カウント部２２は、所定時間内にそれぞれのリファレンスタグや物品タグから電波を何回受信したかを測定する。
位置計算部２３は、カウントＤＢ・３４及びタグ位置ＤＢ・３１に記録されているデータに基いて、物品タグの存在する位置を算出する。物品タグのが存在する位置の具体的な算出方法については後述する。
物品情報閲覧部２４では、物品情報ＤＢ・３２及びタグ位置ＤＢ・３１から、物品タグに関する情報を読み出すことにより、ユーザが物品についての詳細な情報を閲覧できる。

データベース部３０は、タグ位置ＤＢ・３１、物品情報ＤＢ・３２、巡回情報ＤＢ・３３、カウントＤＢ・３４を有し、それぞれ、図４（ａ）〜（ｄ）に示すようなデータが記録される。
タグ位置ＤＢ・３１は、図４（ａ）に示すようなデータベースであり、「タグＩＤ」、「タグ属性」、「位置（Ｘ座標）」、「位置（Ｙ座標）」のデータがそれぞれ対応付けられて記録される。
「タグＩＤ」は、各物品タグあるいは各リファレンスタグを識別するための識別番号である。「タグ属性」は、タグの種類が、物品タグであるか、リファレンスタグであるかを識別するためのデータである。「位置（Ｘ座標）」及び「位置（Ｙ座標）」には、物品タグやリファレンスタグが存在する地点の二次元座標が記録される。
リファレンスタグについては、予め、タグＩＤに対応付けられて、リファレンスタグが存在する地点のＸ座標及びＹ座標が記録される。一方、物品タグの座標については、アンテナ装置１ａによる巡回検知を行う以前は未知であるので、初期状態では「Ｎｕｌｌ」に設定されている。本実施形態による位置検出方法により、物品タグの位置が算出された時点で、物品タグが存在する地点の座標のデータがタグ位置ＤＢ・３１に記録される。

物品情報ＤＢ・３２には、「物品タグＩＤ」、「物品名」、「所有者」などのデータがそれぞれ対応付けられて記録される。
「物品タグＩＤ」は、それぞれの物品タグを識別するために付される識別番号でる。「物品名」は、物品タグが付される物品が何であるのかを示すデータであり、例えば、「ノートパソコン」というデータである。「所有者」は、物品タグが付される物品の所有者を識別するためのデータであり、例えば、「佐藤太郎」というデータである。
物品情報ＤＢ・３２に上記のようなデータを記録しておくことにより、ユーザは、物品タグが付されている物品が、何であるのか、誰の所有物なのかなどの情報を詳細に知ることができる。

巡回情報ＤＢ・３３には、「タグＩＤ」、「読み取り時刻」のデータがそれぞれ対応付けられて記録される。「タグＩＤ」には、物品タグあるいはリファレンスタグから発信される電波のうち、どのタグから発信された電波であるのかが記録される。例えば、「００１」と記録されていれば、物品タグ００１から電波が発信されたことを意味する。
「読み取り時刻」には、それぞれのタグから発信された電波を、アンテナ装置１ａが受信した時刻が記録される。例えば、アンテナ装置１ａが１１時１３分２２．２５３秒に電波を受信した場合には、「１１：１３：２２ ２５３ ｍｓｅｃ」のように記録される。

カウントＤＢ・３４には、「リファレンスタグＩＤ」、「物品タグＩＤ」、「カウント数」のデータがそれぞれ対応付けられて記録される。「リファレンスタグＩＤ」と「物品タグＩＤ」には、リファレンスタグと物品タグから発信される電波を同一の時間区分に受信した場合における、リファレンスタグと物品タグのＩＤがそれぞれ記録される。
「カウント数」には、アンテナ装置１ａを用いた巡回検知を行った際に、リファレンスタグ及び物品タグから発信された電波が同一の時間区分に受信された回数が記録される。

次に、本実施形態によるアンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行うとともに、物品タグが付された物品が存在する位置を算出する方法について図５を参照しながら説明する。
ユーザは、リファレンスタグ１０１、１０２、１０３・・・と物品タグ００１が配置される領域（部屋など）をアンテナ装置１を持ってルートｒ２を巡回する。図５において、領域Ｚ００１、Ｚ１０１、Ｚ１０２、Ｚ１０３は、それぞれ物品タグ００１、リファレンスタグ１０１、１０２、１０３から発信される電波が届く範囲を示している。ユーザが巡回検知を行っている際に、アンテナ装置１ａが領域Ｚ００１、Ｚ１０１、Ｚ１０２、Ｚ１０３内に入ると、アンテナ装置１ａはリファレンスタグ１０１、１０２、１０３・・・や物品タグ００１から発信される電波を受信する。

アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行った場合における、物品タグ００１及びリファレンスタグ１０１、１０２、１０３から発信された電波を受信した時刻を時系列順に整理すると、例えば、図６のようなデータが得られる。
図６では、物品タグ００１及びリファレンスタグ１０１、１０２、１０３から電波が受信された時間を、一定の時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、・・・、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎに分類している。一定の時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、・・・、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎとしては、リファレンスタグ１０１、１０２、１０３や物品タグ００１から電波が発信される一定の時間間隔である３秒等の時間区分を用いることができる。本実施形態では、巡回検知を行った時間のなかで、リファレンスタグ１０１、１０２、１０３及び物品タグ００１の両方から電波が受信できた区分の数をカウント数として算出する。つまり、物品タグ００１から電波を受信していない時間Ｔ_ｍについては、物品タグ００１の位置を算出する際に考慮しない。
リファレンスタグ１０１から電波を受信したのは、物品タグ００１から電波を受信していない時間Ｔ_ｍの間である。よって、カウント数に含めないで、リファレンスタグ１０１のカウント数を０カウントと算出する。

また、リファレンスタグ１０２から電波を受信したのは、時間区分Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎの合計３回である。よって、リファレンスタグ１０２のカウント数を３カウントと算出する。
また、リファレンスタグ１０３から電波を受信したのは、時間Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_ｍの合計４回である。しかし、時間Ｔ_ｍでは物品タグ００１から電波を受信していないため、カウントする際に考慮に入れない。よって、リファレンスタグ１０３から受信した電波は、時間区分Ｔ_１、Ｔ_２の合計２回であり、リファレンスタグ１０３のカウント数を２カウントと算出する。
上記のようなカウント数を算出する処理はカウント部２２（図３参照）で行われる。カウント部２２で算出されたカウント数は、カウントＤＢ・３４に記録される。

次に、カウントＤＢ・３４に記録されているデータと、巡回検知を行う前にタグ位置ＤＢ・３１に記録されるデータから、物品タグ００１の位置を算出する方法について、図７を参照しながら説明する。
ここでは、説明を簡単にするため、アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行う領域Ｗ１に、リファレンスタグ１０１、１０２が配置されている場合であって、領域Ｗ１内のいずれかの場所に物品タグ００１が存在する場合について説明する。
図７（ａ）は、リファレンスタグ１０１及び１０２が、アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行う領域Ｗ１に配置されている様子を示した平面図である。リファレンスタグ１０１が配置されている座標（Ｘ_１，Ｙ_１）＝（３．５，５）と、リファレンスタグ１０２が配置されている座標（Ｘ_２，Ｙ_２）＝（６，１０）は、巡回検知を行う前に測定されており、図７（ｂ）のようにタグ位置ＤＢ・３１に記録される。

ユーザが、アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行うことにより、カウント部２２によって、リファレンスタグ１０１のカウント数Ｃ_１と、リファレンスタグ１０２のカウント数Ｃ_２が算出され、図６（ｃ）のようにカウントＤＢ・３４に記録される。ここでは、カウント数として（Ｃ_１，Ｃ_２）＝（３，１０）が算出された場合について説明する。
物品タグが存在する座標を（Ｘ，Ｙ）とすると、座標（Ｘ，Ｙ）は以下の式（１）により算出することができる。

上記のＸ_２，Ｘ_２，Ｙ_１，Ｙ_２，Ｃ_１，Ｃ_２を用いると、物品タグ００１の座標（Ｘ，Ｙ）は、以下の式（２）及び式（３）のように算出することができる。

上記の式（２）及び式（３）に、図７（ｂ）及び（ｃ）のタグ位置ＤＢ・３１及びカウントＤＢ・３４に記録されている具体的な数値を代入して計算することにより、物品タグ００１の座標（Ｘ，Ｙ）を以下のように算出することができる。

このようにして、物品タグ００１が付された物品は、図７（ｄ）に示すように、アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行う領域Ｗ１の中の座標（Ｘ，Ｙ）＝（５．４２，８．８４）の地点に存在することを算出することができる。
なお、図７の説明では、リファレンスタグが合計２つ（１０１、１０２）存在する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、式（１）を適用することにより、リファレンスタグが３つ以上存在する場合についても物品タグが存在する座標（Ｘ，Ｙ）を算出することができる。

次に、第１の実施形態による位置検出方法の処理の流れを図１を参照して説明する。
ユーザは、アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行う前に、リファレンスタグが存在する座標とリファレンスタグのＩＤとを対応付けて、タグ位置ＤＢ・３１に記録しておく（ステップＳ１１）。また、物品タグが付される物品についての物品名や所有者などの情報を、物品情報ＤＢ・３２に記録しておく（ステップＳ１２）。
次に、ユーザは、アンテナ装置１ａを用いて巡回検知を行う。巡回検知を行っている間に、物品タグ及びリファレンスタグから発信される電波をアンテナ装置１ａが受信して、それぞれのタグのＩＤと、電波の受信時刻が巡回情報ＤＢ・３３に記録される（ステップＳ１３）。

次に、巡回検知により得られた巡回情報ＤＢ・３３に記録されているデータに基づいて、各リファレンスタグについてのカウント数がカウント部２２によって算出され、カウントＤＢ・３４に記録される（ステップＳ１４）。その後、タグ位置ＤＢ・３１及びカウントＤＢ・３４に記録されているデータに基づいて、物品タグが存在する位置が、位置計算部２３によって算出される（ステップＳ１５）。
物品タグが存在する位置のデータは、物品情報ＤＢ・３２に記録されているデータと組み合わされることにより、ユーザは物品情報閲覧部２４からより詳細な情報を入手することができる（ステップＳ１６）。

上述した第１の実施形態による位置検出方法によれば、物品タグやリファレンスタグから発信される電波の電波強度を測定できない場合であっても、電波を受信することができれば物品タグが存在する位置を算出することができる。
また、本実施形態による位置検出方法によれば、アンテナ装置１ａにだけアンテナを設置すればよいため、必要なアンテナの数を減少させることができる。よって、設備に必要なコストを大幅に減少させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態による位置検出方法について説明する。本実施形態が第１の実施形態と同様の構成を取る部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図８は、本実施形態で用いるアンテナ装置１ｂの構成を示すブロック図である。第１の実施形態で使用したアンテナ装置１ａ（図３参照）とは、コントローラ部２０にカウント数補正部２５が更に設けられている点で相違する。カウント数補正部２５は、カウント部２２が算出するカウント数に対して、所定の方法により補正を行うことにより、物品タグの存在する位置を算出する精度をより向上させる。カウント数に対して具体的にどのような補正方法を行うかについては後述する。

本実施形態による位置検出方法は、図９に示すように、リファレンスタグ１０１の電波が到達する範囲である領域Ｚ１０１と、リファレンスタグ１０２の電波が到達範囲である範囲である領域Ｚ１０２に大きな違いがある状況下で、ルートｒ３に沿って巡回検知を行った場合に特に有効な方法である。例えば、リファレンスタグ１０１が、金属製のロッカーに囲まれているため電波の到達距離が狭く、リファレンスタグ１０２が天井に取り付けられており電波の到達距離が広いような場合に有効な位置検出方法である。また、アンテナ装置１ｂを用いて巡回検知を行う速度が一定でないような場合であって、それぞれのタグからの電波の受信状態にムラがあるような場合に有効な位置検出方法である。

アンテナ装置１ｂを用いて巡回検知を行った際に、例えば、図１０に示すようなデータが得られた場合について説明する。図９では、巡回検知中の時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎに、物品タグ００１から発信される電波が受信されている。
本実施形態では、第１の実施形態と異なり、巡回検知を行った時間Ｔ_１〜Ｔ_ｎの間にリファレンスタグ（１０１、１０２）から電波を受信した時間区分の数の合計であるカウント数とともに、物品タグ００１から電波が受信されなかった時間Ｔ_ｍでの受信回数も含めた時間Ｔ_１〜Ｔ_ｎにおける受信回数を「総読み取り回数」として記録しておく。

リファレンスタグ１０１から時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎに受信した電波の回数は合計１回である。また、リファレンスタグ１０１から時間Ｔ_１〜Ｔ_ｎに受信した電波の回数は合計１回である。（リファレンスタグ１０１から時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎに受信した電波の回数）／（リファレンスタグ１０１から時間Ｔ_１〜Ｔ_ｎに受信した電波の回数）＝１／１＝１を、第１の実施形態で算出したカウント数である１に対する重み付けとして用いる。すなわち、「第１の実施形態で算出したカウント数」×「第２の実施形態で算出した重み付け」＝「１」×「１」＝１を、第２の実施形態でのリファレンスタグ１０１におけるカウント数として用いる。

次に、リファレンスタグ１０２から時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎに受信した電波の回数は合計３回である。また、リファレンスタグ１０２から時間Ｔ_１〜Ｔ_ｎに受信した電波の回数は合計４回である。（リファレンスタグ１０２から時間区分Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_ｎ−２、Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎに受信した電波の回数）／（リファレンスタグ１０２から時間Ｔ_１〜Ｔ_ｎに受信した電波の回数）＝３／４＝０．７５を、第１の実施形態で算出したカウント数である３に対する重み付けとして用いる。すなわち、「第１の実施形態で算出したカウント数」×「第２の実施形態で算出した重み付け」＝「３」×「０．７５」＝２．２５を、第２の実施形態でのリファレンスタグ１０２におけるカウント数として用いる。

上記のようにして、リファレンスタグ１０１におけるカウント数「１」、及び、リファレンスタグ１０２におけるカウント数「２．２５」と、タグ位置ＤＢ・３１に記録されているリファレンスタグ１０１及び１０２の座標（Ｘ_１，Ｙ_１）、（Ｘ_２，Ｙ_２）から、式（１）を用いることにより、第１の実施形態の場合と同様にして、物品タグ００１の座標を求めることができる。
上述した第２の実施形態によれば、電波強度を受信できない状況でも、第１の実施形態と同様に物品タグ００１の位置を算出することができる。また、物品タグ００１から電波を受信していない時間Ｔ_ｍについても、リファレンスタグ（１０１、１０２）から電波が受信されているかどうかを記録しておき、算出するカウント数に重み付けするようにしたので、物品タグが存在する位置をより精度よく算出することができる。

次に、本発明の第３の実施形態による位置検出方法について説明する。本実施形態が第１及び第２の実施形態と同様の構成を取る部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
第１及び第２の実施形態では、物品タグやリファレンスタグから受信される電波の電波強度が測定できない場合について説明したが、第３の実施形態では、電波強度も受信できる場合の位置検出方法について説明する。物品タグやリファレンスタグから電波を受信できるか否かだけでなく、受信される電波の電波強度も測定することにより、物品タグの位置を更に精度よく算出することができる。

図１１は、本実施形態で用いるアンテナ装置１ｃの構成を示すブロック図である。第２の実施形態で使用したアンテナ装置１ｂ（図８参照）とは、アンテナ（１１ａ、１１ｂ）が２つ設けられている点で相違している。また、コントローラ部２０に電波強度重み付け部２６が更に設けられている点で相違する。電波強度重み付け部２６は、カウント部２２が算出するカウント数に対して、所定の方法により補正を行うことにより、物品タグの存在する位置を算出する精度をより向上させる。カウント数に対して具体的にどのような補正方法を行うかについては後述する。

電波強度重み付け部２６には、図１２に示すような閾値が記録されたテーブルが保存されている。図１２のテーブルに基づいて、アンテナ１１ａ、１１ｂ（図１１）のそれぞれで受信した電波の電波強度に応じて、図１２のテーブルを参照して閾値を求め、カウント部２２で算出するカウント数に乗算して重み付けをすることにより補正を行う。例えば、アンテナ１１ａ、１１ｂの受信した電波強度が共に−７９以上であるならば、電波強度がかなり大きいので物品タグが近くに存在する可能性が高いものとして、カウント数に対する重み付けとして閾値２を乗算する。また、アンテナ１１ａ、１１ｂの受信した電波強度が共に−９０以下であるならば、電波強度がかなり小さいので物品タグが遠くに存在する可能性が高いものとして、カウント数に対する重み付けとして閾値０を乗算する。すなわち、アンテナ１１ａ、１１ｂが受信した電波は重要度が小さいものとして、物品タグの位置を算出する際には無視する。

図１３は、本実施形態によるアンテナ装置１ｃの巡回情報ＤＢ・３３に記録されるデータベースである。巡回情報ＤＢ・３３には、「タグＩＤ」、「アンテナ１１ａの電波強度」、「アンテナ１１ｂの電波強度」、「読み取り時刻」がそれぞれ対応付けられて記録される。「アンテナ１１ａの電波強度」、「アンテナ１１ｂの電波強度」が含まれている点で、第１の実施形態の巡回情報ＤＢ・３３（図４（ｃ）参照）と相違する。「アンテナ１１ａの電波強度」には、アンテナ１１ａが物品タグやリファレンスタグから受信した電波の電波強度が記録される。また、「アンテナ１１ｂの電波強度」には、アンテナ１１ｂが物品タグやリファレンスタグから受信した電波の電波強度が記録される。

アンテナ装置１ｃを用いて巡回検知を行うことにより、例えば、図１４に示すようなデータが得られた場合に、どのようにして物品タグの位置を算出するかについて説明する。
時間区分Ｔ_２において、物品タグ００１から発信される電波の、アンテナ装置１ｃのアンテナ１１ａでの受信強度は−７９であり、アンテナ１１ｂでの受信強度は−７５である。これらの値に対応する閾値は、図１２を参照することにより「２」と求めることができる。また、時間区分Ｔ_２において、リファレンスタグ１０２から発信される電波の、アンテナ装置１ｃのアンテナ１１ａでの受信強度は−８０であり、アンテナ１１ｂでの受信強度は−８３である。これらの値に対応する閾値は、図１２を参照することにより「０．５」と求めることができる。

このようにして求めた閾値「２」及び「０．５」を、第２の実施形態による位置検出方法で算出したリファレンスタグ１０２の時間区分Ｔ_１でのカウント数「０．７５」に重み付けとして乗算することにより、「０．７５」×「２」×「０．５」＝「０．７５」というカウント数を得る。その他の時間区分Ｔ_ｎ−１、Ｔ_ｎについても同様に、電波強度に応じて図１２のテーブルを参照して重み付けを行うことによりカウント数「１．５」、「０」を求め、各カウント数を合計することにより、リファレンスタグ１０２についてのカウント数を「２．２５」と算出する。
リファレンスタグ１０１についても、第２の実施形態による位置検出方法で求めた時間区分Ｔ_ｎ−２でのカウント数「１」に、物品タグ００１から受信した電波の電波強度の閾値「２」と、リファレンスタグ１０１から受信した電波の電波強度の閾値「２」とを乗算することにより、「１」×「２」×「２」＝「４」というカウント数を得る。

上記のようにして、リファレンスタグ１０１からのカウント数「４」、及び、リファレンスタグ１０２からのカウント数「２．２５」と、タグ位置ＤＢ・３１に記録されているリファレンスタグ１０１及び１０２の座標（Ｘ_１，Ｙ_１）、（Ｘ_２，Ｙ_２）から、式（１）を用いることにより、第１の実施形態の場合と同様にして、物品タグ００１が存在する座標を求めることができる。
上述した第３の実施形態によれば、物品タグとリファレンスタグから発信される電波の電波強度に応じて、カウント数に対して重み付けを行うので、物品タグの位置をより精度よく算出することができる。

なお、本実施形態では、アンテナ装置１ｃにアンテナ１１ａ及び１１ｂの２本のアンテナを設置する場合について説明したがこれに限定されるものではない。すなわち、第１又は第２の実施形態によるアンテナ装置１ａ（図３参照）又は１ｂ（図８参照）のように、アンテナを１本のみ設置して、そのアンテナが受信する電波強度に基づいてカウント部２２が算出するカウント数に対して、重み付けを行うことも可能である。
また、第２の実施形態によるアンテナ装置１ｂでは、カウント数補正部２５によりカウント数に重み付けをする場合について説明した。また、第３の実施形態によるアンテナ装置１ｃでは、カウント数補正部２５及び電波強度重み付け部２６によりカウント数に重み付けをする場合について説明した。しかし、このような構成に限定されるものではなく、アンテナ装置１ａ（図３参照）に電波強度重み付け部２６を設けることにより、カウント数に重み付けを行うこともできる。
また、第１〜第３の実施形態では、ユーザが巡回検知の際に使用するアンテナ装置（１ａ、１ｂ、１ｃ）が、アンテナ部１０、コントローラ部２０、データベース部３０により構成される場合について説明した。しかし、このような構成に限定されるものではない。すなわち、ユーザはアンテナ部１０のみから構成されるアンテナ装置を用いて巡回検知を行い、物品タグやリファレンスタグから受信されるデータを無線により、コントローラ部２０やデータベース部３０に送信する構成とすることも可能である。

なお、以上説明した実施形態において、このリーダ１２、巡回情報記録部２１、カウント部２２、位置計算部２３、物品情報閲覧部２４、カウント数補正部２５、電波強度重み付け部２６は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、リーダ１２、巡回情報記録部２１、カウント部２２、位置計算部２３、物品情報閲覧部２４、カウント数補正部２５、電波強度重み付け部２６は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、これらの機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、図３、図８、図１１におけるリーダ１２、巡回情報記録部２１、カウント部２２、位置計算部２３、物品情報閲覧部２４、カウント数補正部２５、電波強度重み付け部２６の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより物品タグの位置を検出するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明の実施形態による位置検出方法のシーケンス図である。 本発明の実施形態によるアンテナ装置１を用いた巡回検知の様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるアンテナ装置１ａの構成を示すブロック図である。 本実施形態によるデータベース部３０に記録されるデータベースの一例を示す図である。 本実施形態によるアンテナ装置１ａを用いた巡回検知の様子を示す図である。 本実施形態による巡回検知の結果得られるデータの一例を示す図である。 本実施形態による物品タグ００１の位置算出方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態によるアンテナ装置１ｂの構成を示すブロック図である。 本実施形態によるアンテナ装置１ｂを用いた巡回検知の様子を示す図である。 本実施形態による巡回検知の結果得られるデータの一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態によるアンテナ装置１ｃの構成を示すブロック図である。 本実施形態による電波強度重み付け部２６に記録されるテーブルの一例を示す図である。 本実施形態による巡回情報ＤＢ・３３に記録されるデータベースの一例を示す図である。 本実施形態による巡回検知の結果得られるデータの一例を示す図である。

符号の説明

００１〜００５、００６〜０１０、０１１〜０１５・・・物品タグ
１（１ａ、１ｂ、１ｃ）・・・アンテナ装置
１０・・・アンテナ部
１１・・・アンテナ
１２・・・リーダ
１３・・・バッテリ
２０・・・コントローラ部
２１・・・巡回情報記録部
２２・・・カウント部
２３・・・位置計算部
２４・・・物品情報閲覧部
２５・・・カウント数補正部
２６・・・電波強度重み付け部
３０・・・データベース部
３１・・・タグ位置ＤＢ
３２・・・物品情報ＤＢ
３３・・・巡回情報ＤＢ
３４・・・カウントＤＢ
１０１〜１０５・・・リファレンスタグ
ａ０１〜ａ０５、ａ０６〜ａ１０、ａ１１〜ａ１５・・・物品
ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・巡回検知ルート
ｔ１〜ｔ３・・・テーブル
Ｗ１・・・巡回検知領域
Ｚ００１、Ｚ１０１〜Ｚ１０３・・・電波受信可能領域

Claims (4)

1. 巡回検知を行うことにより、リファレンスタグ及び物品タグから一定間隔ごとに発信される電波をアンテナにより受信して、物品タグの位置を特定する位置検出方法において、
   前記リファレンスタグの識別番号と位置を対応付けて記録する第１のステップと、
   前記アンテナが受信した電波から、前記リファレンスタグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記リファレンスタグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第２のステップと、
   前記アンテナが受信した電波から、前記物品タグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記物品タグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第３のステップと、
   前記第２のステップで記録した受信時刻と、前記第３のステップで記録した受信時刻を、前記一定間隔ごとに区分し、リファレンスタグ及び物品タグの両方から電波が受信された区分の数を、リファレンスタグのカウント数として計算する第４のステップと、
   前記第４のステップで計算するカウント数を、前記リファレンスタグから電波が受信された区分の数で割って重みを算出し、当該算出した重みを、前記第１のステップで記録したリファレンスタグの位置に乗じて、前記物品タグが存在する位置を算出する第５のステップと、
   を有することを特徴とする位置検出方法。
2. 前記リファレンスタグ又は前記物品タグから受信される電波の電波強度に応じて設定される閾値を用いて、前記第４のステップで計算するカウント数に対して重み付けを行うことを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
3. 巡回検知を行うことにより、リファレンスタグ及び物品タグから一定間隔ごとに発信される電波をアンテナで受信して、物品タグの位置を特定する位置検出装置において、
   前記リファレンスタグの識別番号と位置を対応付けて記録する巡回情報ＤＢと、
   前記アンテナが受信した電波から、前記リファレンスタグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記リファレンスタグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第１の巡回情報記録部と、
   前記アンテナが受信した電波から、前記物品タグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記物品タグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第２の巡回情報記録部と、
   前記第１の巡回情報記録部が記録している受信時刻と、前記第２の巡回情報記録部が記録している受信時刻を前記一定間隔ごとに区分し、リファレンスタグ及び物品タグの両方から電波が受信された区分の数を、リファレンスタグのカウント数として計算するカウント手段と、
   前記カウント手段が計算するカウント数を、前記リファレンスタグから電波が受信された区分の数で割って重みを算出し、当該算出した重みを、前記巡回情報ＤＢが記憶している前記リファレンスタグの位置に乗じて、前記物品タグが存在する位置を算出する位置計算手段と、
   を有することを特徴とする位置検出装置。
4. 巡回検知を行うことにより、リファレンスタグの識別番号と位置を対応付けて記録する第１のステップと、
   アンテナが受信するリファレンスタグから一定間隔ごとに発信される電波から、前記リファレンスタグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記リファレンスタグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第２のステップと、
   アンテナが受信する物品タグから一定間隔ごとに発信される電波から、前記物品タグの識別番号、及び、受信時刻を測定するとともに、前記物品タグの識別番号と受信時刻を対応付けて記録する第３のステップと、
   前記第２のステップで記録した受信時刻と、前記第３のステップで記録した受信時刻を、前記一定間隔ごとに区分し、リファレンスタグ及び物品タグの両方から電波が受信された区分の数を、リファレンスタグのカウント数として計算する第４のステップと、
   前記第４のステップで計算するカウント数を、前記リファレンスタグから電波が受信された区分の数で割って重みを算出し、当該算出した重みを、前記第１のステップで記録したリファレンスタグの位置に乗じて、前記物品タグが存在する位置を算出する第５のステップと、
   をコンピュータに実行させるための位置検出プログラム。

Images