JP4385867B2 - 位置検出システム並びに、そのシステムで用いられるフロアパネル - Google Patents
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Description
本発明は、対象空間内における人や物品の存在の有無、並びにその位置を管理する位置検出システム並びに、そのシステムで用いられるフロアパネルに関するものである。
書店やCDショップなどでは、店内に陳列された商品を購入することなく店外へと持ち出されることがないよう、盗難防止システムを採用している。このシステムでは、各商品にRFID(Radio Frequency IDentification)タグを付けると共に、店の出入口にアンテナを設置し、そのアンテナで持ち出しが許可されていないRFIDタグを検出した場合に、警報音等によって店主に注意を喚起するものである。また、鉄道会社などでは、電車の定期券として非接触ICカードを採用し、そのカードを読み取るリーダーを備えた自動改札機に、当該カードを翳すことによって、構内への入退場を可能としている。このように、特定の施設への出入りの際に、人や物品が有するRFIDタグを、当該施設の出入口に設置されたアンテナにて検出することによって、人や物品の管理を行うことが一般的になってきた。
しかしながら、これらのシステムでは、施設の出入口という一箇所で管理をするものに留まり、施設内の何処に存在しているか、どのような軌跡を辿ったかまでは把握することができなかった。特に後者については、顧客の動線を管理したいという小売業者の要望があり、近時では、一箇所における管理から、面、空間への管理へと移行しつつある。そこで、これらの問題を解決するシステムとして、例えば、特開2002‐149875号公報(特許文献1)では、床に複数のIDタグを埋め込み、それらをユーザーの脚部に装着されたリーダーにて読み取ることで、それぞれの位置に応じた情報を発信するシステムが提案されている。また、特開2002‐58648号公報(特許文献2)では、物品等の検出対象にタグを装着し、床板の裏面に複数のアンテナを配置することで、検出対象の追跡をすることが提案されている。
これらのシステムを採用することで、施設内での物品の位置管理が容易にできるようになったが、何れのシステムも複数の受信部を備えることが必要であり、システムコストが高額になるという問題がある。この問題を解決するためには、例えば、図7に示すように、所定の位置に固定される複数のリファレンスタグ2(2a〜2c)と、什器3(3a、3b)等に付され当該什器3と共に移動可能な資産タグ4(4a、4b)とを備え、これらを検出範囲A1が小さい、移動可能なリーダー装置5にて読み取ることで、複数の受信部を採用することなく、位置検出をすることができる。すなわち、検出範囲A1を小さくしたことで、当該範囲A1に入らない他のリファレンスタグ2b、2cや資産タグ4bの検出を防止しつつ、当該範囲A1内にあるリファレンスタグ2aの信号W1を受信し、それと同時期に資産タグ4の信号W2を受信した場合に、当該信号W2を送信した資産タグ4aを、リファレンスタグ2aの近傍に存在すると判別することができる。
より詳しく述べると、リファレンスタグ2の位置は、上述したように、所定の位置に固定され既知であるから、資産タグ4の信号W2をリーダー装置5で受信した際に、どのリファレンスタグ2の信号W1を受信するか記録しておくことで、その資産タグ4が付された什器3の位置並びに軌跡を検出することが可能になるのである。尚、リーダー装置5で各リファレンスタグ2a〜2cと関連づけられた資産タグ4a、4bの情報は、無線手段を介して位置管理装置6へと送信され、さらに、ネットワーク7を介して、遠隔に配置したサーバ装置等(図示せず)へ送信することにより、当該サーバ装置等で複数の什器3の位置等を一元管理することができる(例えば、特許文献3参照)。
ところで、以上で紹介してきた位置検出技術は、フリーアクセスフロアの分野でも利用されつつある。フリーアクセスフロアとは、パソコンを中心とするOA機器の導入によって、大量の電力線やLANケーブルが床上に露出することを解消するものであり、床下地上に所定の高さでフロアパネルを敷設することで、当該床下地とフロアパネルとの間に形成される空間に、配線やジョイントボックスを敷設可能に構成したものである。そして、このフリーアクセスフロアを利用して配線をし、その配線等の保守、再配線を行う場合、従来では、配線等の場所の特定を、保管している工事図面を参照することにより行っていた。しかしながら、年月の経過と共に当該工事図面を紛失したり、レイアウト変更やテナントの出入の度に追加工事がなされた際に、記入漏れ等が発生したりする場合があった。
これらの場合には、最早、配線やジョイントボックスの場所を特定することができず、またフロアパネル上には、タイルカーペットが敷設されるため、そのカーペットとフロアパネルを取り外して、床上の配線を逐次確認するという作業を要した。そこで、このような煩雑な作業を極力減少させるために、フロアパネル上からは目視できない電子機器を、当該フロアを撤去することなく認識することができる技術が、特開平10‐56410号公報(特許文献4)に開示されている。同文献に開示された技術は、配線網内に組み込まれた電子機器に対して、フロアパネル上から呼出装置にて無線で呼び出すことにより、当該電子機器に備えられた発光ランプが点灯、又はブザーがなるように構成されたものである。これにより、その音がする場所等のフロアパネルのみを取り外して作業ができるので、従来に比して効率的な作業を行うことができる。
以上に説明したように、RFID技術を使用した位置検出は、フリーアクセスフロアへの応用など、各種展開を見せ始めている。一方、フリーアクセスフロア自体は、無線技術と融合されたものは見当たらない。すなわち、上述の特許文献4においても、床下に配置された電子機器が応答を示すものに他ならず、フロアパネルなどの構造物に、積極的に無線技術を取り入れようとしたものはない。そこで次に、本願の発明者らのかかる取り組みについて簡単に紹介する。
フロアパネルは、それ自体がそれぞれ一個の製品として、厳密な品質管理を要求されており、施工後、ユーザーからパネル単位で、当該パネルの品質状況について問い合わせがなされる場合がある。この場合、従来では、逐一現地で実物を確認するという方法が取られていた。しかしながら、この方法では、実際に現地へ出向く必要があるため、管理作業が煩雑であるという問題があった。これに対し、本願の発明者らは、フロアパネルにRFIDタグを付すことを提案している。すなわち、当該RFIDタグに、製造年月日、製造工場、出荷日時、材質などの商品情報を格納することで、生産時やメンテナンス時においては品質管理に、施工時においては設置場所の特定に、リサイクル、廃棄時においては分別管理に使用するなど、幅広い用途に対応できるフロアパネルを提供できる。
特開2002−149875号公報
特開2002−58648号公報
特開2003−185730号公報
特開平10−56410号公報
以上に説明してきたように、まず、特許文献1乃至3に開示された技術では、対象空間内に基準となるRFIDタグやアンテナを敷設することで、面、空間での管理を実現してきたが、事前に敷設すべき受信部が多数に及び、システムコストが高額になるという問題があった。また、アクティブのRFIDタグを採用した場合には、電力供給の問題が生じ、電池交換のためのメンテナンスを要するという問題があった。
一方、特許文献4に開示された技術は、複数のRFIDタグ等を敷設する必要はないが、ユーザーが実際の空間内で、音などによって逐一、電子機器の位置把握を行うことになるため、特許文献1乃至3に比して、位置管理が繁雑であり、物品の移動の軌跡を把握することもできない。また、当該特許文献4に開示された技術によれば、フロアパネルの下に存在する電子機器の位置を特定することが可能であるが、これは樹脂製パネル等、電波を透過するパネルの場合であって、スチール系のパネルの場合には用いることができない。すなわち、当該パネルは電波を遮断してしまうため、床下の電子機器が呼出装置の電波を受信することができず、当該電子機器の位置検出をすることができないという問題があった。
本願発明は、上記の種々問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第1にシステムコストを低廉にせしめること、第2にアクティブのRFIDタグを採用した場合に電力供給の問題を解決すること、第3にスチール系パネルを採用した場合であっても、位置検出を可能にすることにある。
上記第1の課題を解決する位置検出システムを提供するために、本願の発明者らは、まず、基準となるリファレンスタグを設ける場所として、フロアパネル(二重床パネル、タイル等)に着目した。すなわち、本願の発明者らは、背景技術にて説明した、当該品質管理等のために付したRFIDタグを、位置検出のためのリファレンスタグとしても利用することに想到したものである。
具体的には、請求項1に対応する手段として、位置検出対象である什器に付され、固有の識別子を含む信号を送信する第1のRFIDタグと、所定の位置に固定され、固有の識別子を含む信号を送信する複数の第2のRFIDタグと、これらのRFIDタグから送信された信号を受信可能に構成され、前記複数の第2のRFIDタグについては、何れか一つのRFIDタグの信号を受信する際、他のRFIDタグの信号を受信しないよう、その検知範囲が調整されてなり、かつ前記第2のRFIDタグの信号を受信した時刻と同時刻又は当該信号の受信時前後、任意の所定時間内に前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合、当該第2のRFIDタグの識別子に、その第1のRFIDタグの識別子を関連づけて記憶するリーダー装置と、を備えた位置検出システムであって、前記第2のRFIDタグは、床下地上に敷設されるフロアパネルに付され、かつ当該フロアパネルの商品情報を格納していることを特徴としたものを提案している。
また、その位置検出システムで用いられるフロアパネルであって、請求項2に対応する手段として、位置検出対象である什器に付され、固有の識別子を含む信号を送信する第1のRFIDタグと、所定の位置に固定され、固有の識別子を含む信号を送信する複数の第2のRFIDタグと、これらのRFIDタグから送信された信号を受信可能に構成され、前記複数の第2のRFIDタグについては、何れか一つのRFIDタグの信号を受信する際、他のRFIDタグの信号を受信しないよう、その検知範囲が調整されてなり、かつ前記第2のRFIDタグの信号を受信した時刻と同時刻又は当該信号の受信時前後、任意の所定時間内に前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合、当該第2のRFIDタグの識別子に、その第1のRFIDタグの識別子を関連づけて記憶するリーダー装置と、を備えた位置検出システムで用いられるフロアパネルであって、前記第2のRFIDタグを具備し、かつそのRFIDタグに、自己の商品情報を格納していることを特徴としたものを提案している。
また、上記第2の課題を解決する位置検出システムを提供するために、本願の発明者らは、請求項3、4に対応する手段として、請求項1記載の位置検出システム、請求項2記載のフロアパネルのそれぞれに対し、前記第2のRFIDタグは、アクティブタグであって、フロアパネルの下端部に敷設されたジョイントボックスからAC電源を得るように構成されていることを特徴としたものを提案している。
さらに、請求項5、6に対応する手段として、請求項1記載の位置検出システム、請求項2記載のフロアパネルのそれぞれに対し、前記リーダー装置は、当該第2のRFIDタグを自己の位置を取得するための情報源として利用する自律移動ロボットに内蔵されていることを特徴としたものを提案している。
また、上記第3の課題を解決する位置検出システムを提供するために、本願の発明者らは、フロアパネルの下にある第1のRFIDタグから信号を受信すると、そのままフロア上へと出力する中継機能を有する第2のRFIDタグに想到した。
具体的には、請求項7、8に対応する手段として、請求項1、3、5何れか記載の位置検出システム、請求項2、4、6何れか記載のフロアパネルのそれぞれに対し、前記フロアパネルは、二重床パネルであって電波を遮断する材料からなると共に、前記第2のRFIDタグが有するアンテナを設置するための上下面に貫通する小孔を有し、当該第2のRFIDタグは、その小孔に設置され、フロアパネルの上下面における信号の送受信が可能なアンテナを備え、そのアンテナで前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合に、当該アンテナにて、その受信した信号を送信することを特徴としたものを提案している。
また、請求項9、10に対応する手段として、請求項1、3、5何れか記載の位置検出システム、請求項2、4、6何れか記載のフロアパネルのそれぞれに対し、前記フロアパネルは、二重床パネルであって電波を遮断する材料からなり、当該第2のRFIDタグは、そのフロアパネルの上下面にそれぞれ設置されるアンテナを備え、下面に設置されたアンテナで前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合に、上面に設置されたアンテナにて、その受信した信号を送信することを特徴としたものを提案している。
そして、請求項1又は請求項2に対応する手段では、受信部が多数に及ぶことがなく、また商品情報が格納されたRFIDタグを、位置検出のための第2のRFIDタグとしても用いるようにしたので、以てシステムコストを低廉にすることができるという効果を奏するものである。
また、請求項3又は請求項4に対応する手段では、AC電源を確保できる限りにおいては、電力供給の問題が生じないという効果を奏するものである。
さらに、請求項5又は請求項6に対応する手段では、位置検出のため等に用いた第2のRFIDを、位置情報を得るための情報源としたので、以てシステムコストを低減できるという効果を奏するものである。
また、請求項7乃至請求項10のそれぞれに対応する手段では、フロアパネルが二重床パネルであって電波を遮断するスチール系のパネルであっても、そのパネルの下に配置された什器(第1のRFIDタグ)の位置を検出することができるという効果を奏するものである。
〔第1の実施の形態〕
次に、上述の解決手段を踏まえ、本発明を実施するにあたって好ましい実施の形態を説明する。まず、システム全体の構成について、図1を参照して説明する。同図に示すように、本システムは施設Inにて使用される。施設Inは、一般には屋内施設を指すが、位置検出用途があれば足り、屋外施設であっても良いものである。その施設Inについて説明すると、当該施設Inには、複数のフロアパネル1(1a〜1c)が床下地上に載置されており、それらのフロアパネル1a〜1cには、それぞれ固有の識別子(ID)を有するリファレンスタグ2(2a〜2c)が付されている。また、当該施設In内には、管理すべき複数の什器3(3a、3b)が置かれ、それぞれの什器3a、3bには、同様にして、固有の識別子(ID)を有する資産タグ4(4a,4b)が付されている。尚、ここでは、什器3に付されるものとして紹介しているが、人、動物などの移動物体に付しても良いものである。これにより、当該人や動物などの居場所確認をすることができる。
次に、上述の解決手段を踏まえ、本発明を実施するにあたって好ましい実施の形態を説明する。まず、システム全体の構成について、図1を参照して説明する。同図に示すように、本システムは施設Inにて使用される。施設Inは、一般には屋内施設を指すが、位置検出用途があれば足り、屋外施設であっても良いものである。その施設Inについて説明すると、当該施設Inには、複数のフロアパネル1(1a〜1c)が床下地上に載置されており、それらのフロアパネル1a〜1cには、それぞれ固有の識別子(ID)を有するリファレンスタグ2(2a〜2c)が付されている。また、当該施設In内には、管理すべき複数の什器3(3a、3b)が置かれ、それぞれの什器3a、3bには、同様にして、固有の識別子(ID)を有する資産タグ4(4a,4b)が付されている。尚、ここでは、什器3に付されるものとして紹介しているが、人、動物などの移動物体に付しても良いものである。これにより、当該人や動物などの居場所確認をすることができる。
上述で説明した資産タグ4、リファレンスタグ2は、それぞれ請求項1でいうところの第1のRFIDタグ、第2のRFIDタグであり、これらのタグから送信される固有のIDを含む信号W1、W2は、検出範囲A1が小さい、移動可能なリーダー装置5にて読み取られる。リーダー装置5では、リファレンスタグ2aの信号W1と略同時期(同時刻又は当該信号W1の受信時前後、任意の所定時間)に受信した信号W2より、当該リファレンスタグ2aのIDと関連づけて、資産タグ4aのIDを記憶する。すなわち、従来技術と同様にして、検出範囲A1を小さく設定しており、当該範囲A1に入らない他のリファレンスタグ2b、2cや資産タグ4bの検出を防止しつつ、当該範囲A1内にあるリファレンスタグ2aの信号W1を受信し、それと同時期に資産タグ4の信号W2を受信した場合に、当該信号W2を送信した資産タグ4aを、リファレンスタグ2aの近傍に存在すると判別することができる。
より詳しく説明すると、リファレンスタグ2は、フロアパネル1に付され、その位置は固定で既知であるから、資産タグ4の信号W2をリーダー装置5で受信した際に、どのリファレンスタグ2の信号W1を受信するか記録しておくことで、その資産タグ4が付された什器3の位置並びに軌跡を検出することが可能になる。尚、リーダー装置5で各リファレンスタグ2a〜2cと関連づけられた資産タグ4a、4bの情報は、有線乃至無線手段を介して位置管理装置6へと送信されて格納され、当該位置管理装置6にて、施設In内の什器3(資産タグ4)の位置を管理することができる。ところで、位置管理装置6に格納されているリファレンスタグ2a〜2cの位置(施設Inにおける位置)に関する情報は、当該位置管理装置6に直接入力しても良いが、例えば、ネットワーク7を介して、敷設設計装置8から入力しても良いものである。
敷設設計装置8は、いわゆるCAD装置であって、施設Inの床の形状、床面積などからなるフロアデータと、その床に備え付けるデスク、キャビネットの種類並びに、その配置などのファニチャーデータとを入力すると、必要なフロアパネルの枚数と、その配置位置を示す設計データを出力するようになっている。尚、大型コンピュータを敷設する場所などでは、耐荷重性が強化されたフロアパネルを選択し、同様にその枚数と配置位置を示すようになっている。そして、その設計データに基づき、それぞれ配置すべきフロアパネルのIDを入力しても良いが、例えば、ネットワーク7を介して、生産管理装置9からそれぞれのIDを取得するようにしても良いものである。
生産管理装置9は、フロアパネル1の製造管理装置であって、生産ライン10と接続され、その生産ライン10に設けられたリーダーライタ装置101より、フロアパネル1に付されたリファレンスタグ2に対して、製造年月日、製造工場、出荷日時、材質などの商品情報を格納するようになっている。そして、フロアパネルInを出荷すべき施設Inが決まると、その施設Inのフロアデータ等を敷設設計装置8に入力し、必要なフロアパネルの枚数等を求める。その情報は、ネットワーク7を介して、生産管理装置9へと送信され、当該装置9では要求のあった枚数分のフロアパネル1のIDデータを返信する。敷設設計装置8では、そのIDデータを受信すると、フロアパネル1の配置データとIDデータとを対応づけて、位置管理装置6へと送信する。
位置管理装置6では、そのデータをリーダー装置5へと出力し、当該リーダー装置5で、各フロアパネル1に付されたリファレンスタグ2を読み取ることで、施設In内における配置すべき場所が分かるようになっている。また、施工後に、ユーザーがパネルの品質状況について知りたい場合には、当該リファレンスタグ2を読み取ることで、製造年月日等の商品情報を得ることができる。尚、この情報は、当該パネルのIDを、リーダー装置5にて読み取って、必要に応じて位置管理装置6を通じて、生産管理装置9へと問い合わせることにより、提供されるようにしても良いものである。このように、施設内で敷設すべき場所を求め、又は商品情報を知ることができるRFIDタグを、位置検出のためのリファレンスタグ2としても用いるようにしたので、当該目的のためだけに、フロアパネルにタグを付すことがなく、以てシステムコストを間接的に低廉にすることができる。また、別の見方をすれば、RFIDタグを複数設ける必要がないということもできる。
次に、施設Inにフロアパネル1が敷設された具体的な構成ついて、図2を参照して説明する。同図に示すように、施設InのフロアF上には、それぞれリファレンスタグ2(2a〜2c)が付された複数のフロアパネル1(1a〜1c)が敷設されている。当該フロアパネル1は、例えばPP、PVC、PET、ABSなどの樹脂成型品であって、必要に応じて配線収納機能を備えてなり、電波を透過するようになっている。尚、ここでは、一般のフリーアクセスフロアで用いられるフロアパネルと同様にして、配線収納機能を有しているものを例示しており、その下端部には、複数のジョイントボックス11(11a〜11b)と、それらを相互に接続するケーブル12とが敷設されている。
ジョイントボックス11は、上述のケーブル12の端部に設けられたハーネスを接続する、いわゆる電源タップに相当する配線器具であり、特徴的な点は、従来のものと異なり、資産タグ4が付されていることである(図示せず)。従って、フロアパネル1の上からでも、リーダー装置5を使用することによって、その位置を検出することが可能である。一方、ケーブル12は、電力線であって、例えば複芯からなるVVFケーブルである。尚、特に図示しないが、資産タグ4は、ジョイントボックス11のみならず、ケーブル12に付しても良いものである。また、フロアパネル1の下には、一般のフリーアクセスフロアと同様にして、電力線の他、LANケーブル等の配線をしても良いものである。その他、フロアパネル1の下に固定する機器等がある場合には、当該機器等に付しても、もちろん良いものである。
次に、フロアパネル1の上面に目を転じると、当該上面には、必要に応じて、タイルカーペットCが敷設され、床面の美的外観を向上させている。そして、当該タイルカーペットCの上には、位置管理すべき什器3が置かれており、その什器3にリーダー装置5を向けることで、当該什器3の位置情報が読み取られる。同図の例によると、リーダー装置5には、什器3に付された資産タグ4の信号W2並びに、什器3が置かれているフロアパネル1aに付されたリファレンスタグ2aの信号W1が受信される。尚、リーダー装置5の検出範囲A1には、ジョイントボックス11aも入っており、そのボックスに付された資産タグ4の信号W2も同様に受信される。そして、リーダー装置5では、フロアパネル1a(リファレンスタグ2a)の近傍に、什器3(資産タグ4)、ジョイントボックス11a(資産タグ4)が存在しているとして、それぞれのIDと、日時とを関連づけて記憶する。
リーダー装置5は、一般にはユーザーMが、それぞれのリファレンスタグ2に向けて、什器3並びにジョイントボックス11の位置の読み取りを行うものであるが、例えば、特許文献3において提唱されているように、清掃担当者が操作する掃除機のホース等に付けることが望ましい。また、リーダー装置5を、自律移動ロボット13に内蔵しても良い。当該自律移動ロボット13は、独自の検出範囲A2を有して、同図の例に示すように、リファレンスタグ2cの信号W1と、ジョイントボックス11cの信号W2等を受信可能に構成されている。尚、自律移動ロボット13は、リファレンスタグ2(2a〜2c)を、自己の位置を取得するための情報源として利用して、施設In内を移動するロボットであり、例えば、手紙や資料の配送をはじめ、不審者が侵入していないか警戒する警備機能を備えても良いものである。
以下、リファレンスタグ2、資産タグ4、リーダー装置5、自律移動ロボット13の具体的な構成について、さらに詳述する。まず、リファレンスタグ2、資産タグ4は、上述したように、RFIDタグであって、必要な出力範囲に応じてパッシブ型、アクティブ型が使い分けられる。リファレンスタグ2及び資産タグ4は、両方共、同一の構成からなるので、ここではリファレンスタグ2として説明すると、パッシブ型の構成は、一例として、図3(a)のブロック図の通りである。すなわち、リーダー装置5から送信された質問信号(を含む搬送波)を受信等するためのアンテナ20と、そのアンテナで受信した搬送波から電磁誘導等により電力を発生させる電源生成部21と、当該搬送波を復調する一方、搬送波をその質問信号に対する応答信号である信号W1(W2)にて変調する変復調部22と、質問信号の識別や、固有の識別子(ID)が格納された記憶部24より自己のIDを参照して、そのIDを含む信号W1(W2)を作成する制御部23とを備えている。
一方、アクティブ型の構成は、一例として、図3(b)のブロック図の通りであり、当該タグの電源25と、固有の識別子(ID)が格納された記憶部24より、自己のIDを参照して、そのIDを含む信号W1(W2)を作成する制御部23と、搬送波をその信号W1(W2)にて変調する変調部26と、その変調された信号を送信するためのアンテナ20とを備えている。電源25は、電池を内蔵させても良いが、フロアパネル1の下にはジョイントボックス11が配置されているので、そのジョイントボックス11からAC電源を得るようにしても良いものである。このように、アクティブタグを用いた場合には、電力の確保が問題となるが、フロアパネル1の下に多数のケーブル12(電力線)があるので、これらから電力供給可能である。従って、本発明においては、アクティブタグを用いた場合であっても、電池切れなど、電力供給の問題が生じない。
尚、上述で説明したアンテナ20は、パッシブ型においては信号の送受信が、アクティブ型においては信号の送信が出来れば良く、特に限定する趣旨ではないが、例えばループアンテナが用いられる。また、パッシブ型における電源生成部21は、リーダー装置5から送信される搬送波により発電できるものであれば良く、電磁誘導に限定する趣旨ではない。
次に、リーダー装置5の構成について、図4(a)を参照して説明する。同図に示すように、当該リーダー装置5は、リファレンスタグ2、資産タグ4から送信される信号W1(W2)を受信するためのアンテナ50と、そのアンテナ50で受信した信号W1等を含む搬送波を増幅し、所定の帯域にするフィルタリング機能を具備したRF増幅部51と、その増幅等された信号を処理する信号処理部52とを備えている。尚、アンテナ50は、図2で説明した所定の検出範囲A1を形成すべく、指向性アンテナが採用される。具体例としては、小型のパッチアンテナが用いられるが、これに限らず、八木アンテナ、パラボラアンテナ等であっても良い。また、上述した信号処理部52は、当該増幅等された信号を復調する復調回路520と、その回路にて復調された信号W1(W2)から、リファレンスタグ2、資産タグ3のIDを取得する信号処理回路521とを備えている。
また、リーダー装置5は、リファレンスタグ2の施設In内における位置や、リファレンスタグ2と資産タグ4との位置情報を格納する記憶部53と、リファレンスタグ2の信号W1を受信した時点の前後、所定の時間内に資産タグ4の信号W2を受信した場合に、それらのタグのIDと時間を関連づけて記憶部53に格納する制御部54と、アンテナ50にて受信したタグのIDや、受信したタグの中にリファレンスタグ2が含まれる場合に、そのタグの施設In内における位置を表示する表示部55と、記憶部53に格納されている情報の出力や、当該記憶部53にリファレンスタグ2の施設In内における位置を格納したりするために、位置管理装置6とシリアル通信等の有線通信又は、特定小電力無線等の無線通信により信号の送受信を行う送受信部56とを備えている。
ところで、パッシブ型のタグの信号を受信する場合、リーダー装置5の信号処理回路521は、所定時間毎にリファレンスタグ2、資産タグ4に向けて、信号W1、W2を送信させるための質問信号を作成する。このとき、上述で復調回路520として紹介した当該回路は変調機能も具備した変復調回路520として機能し、搬送波を質問信号によって変調する。そして、その変調された信号(搬送波)は、RF増幅部51によって増幅され、アンテナ50により、リファレンスタグ2等に向けて送信されるようになっている。
次に、自律移動ロボット13の構成について、図4(b)を参照して説明する。同図に示すように、当該自律移動ロボット13は、リーダー装置5と略同様の機能を有しており、RF増幅部51、信号処理部52、送受信部56の各部を備えている。これらの各部については、リーダー装置5と同様の機能を有しているので、同一の符号を付して説明を省略する。一方、自律移動ロボット13は、リーダー装置5と同様にして、リファレンスタグ2、資産タグ4から送信される信号W1(W2)を受信するためのアンテナ130を備えているが、当該アンテナ130は、フロアパネル1の床下や、フロアパネル1上のデスクなどに置かれ什器3(資産タグ4)の位置検出を可能とすべく、指向特性は図2に示した検知範囲A2の通りとなっている。具体的には、ロボットの上下方向から到来する信号W1(W2)を受信可能とすべく、ループアンテナが用いられるが、これに限らずに、ダイポールアンテナであっても良いものである。また、当該アンテナ130は、複数のリファレンスタグ2の信号W1を受信して、位置検出に支障を来たさないように、その指向性や利得が調整されるようになっている。
また、当該自律移動ロボット13は、リーダー装置5と同様にして、リファレンスタグ2の施設In内における位置や、リファレンスタグ2と資産タグ4との位置情報を格納する記憶部131を備えているが、当該記憶部131は、さらに自律移動ロボット13の目標移動地点、通行して良いフロアパネル1(リファレンスタグ2のID)等、移動のために必要な情報が格納されている。さらに、当該自律移動ロボット13は、リーダー装置5と同様にして、位置管理を行うための制御部131を備えているが、この制御部131は、自律走行のための指令機能も有している。具体的には、リファレンスタグ2の信号W1を、アンテナ130で検出した場合に、その信号W1に含まれる当該タグのIDを信号処理回路521から取得する。次に、そのIDから記憶部131を参照して自己の位置と目標移動地点とを求め、進行する経路を決定する。
尚、自律移動ロボット13は、ロボットの外部環境を認識するための距離検知部133と、モータ134を動作させるための駆動ドライバ135とを備えており、制御部132は、距離検知部132でフロアパネル1上に置かれた物体等のまで距離を認識して、当該物体との衝突を避けつつ、決定した経路に従って、駆動ドライバ135に駆動指令を出力して、目標移動地点まで移動を行うようになっている。上述の距離検知部133は、ロボットと物体等までの距離が計測できるものであれば良く、例えば超音波センサが用いられるが、その他、レーザ距離計、距離画像センサなどを用いても良いものである。
〔第2の実施の形態〕
次に、床上に敷設されるフロアパネルが、フリーアクセスフロアで用いられる二重床パネルであって、スチール系パネルからなる場合、すなわち鋼製等の電波を遮断する材料からなる場合における好ましい実施の形態について説明する。尚、上述の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略ないし簡略化することとする。まず、図5に示すように、施設Inのフロア上には、複数の支柱14(14a〜14d)が所定の間隔毎に接着剤等にて固定されており、それらの支柱14の上には、当該支柱14に四隅部が支持されるように(手前側のみ図示)、複数のスチール系のフロアパネル15(15a〜15c)が載置されている。
〔第2の実施の形態〕
次に、床上に敷設されるフロアパネルが、フリーアクセスフロアで用いられる二重床パネルであって、スチール系パネルからなる場合、すなわち鋼製等の電波を遮断する材料からなる場合における好ましい実施の形態について説明する。尚、上述の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略ないし簡略化することとする。まず、図5に示すように、施設Inのフロア上には、複数の支柱14(14a〜14d)が所定の間隔毎に接着剤等にて固定されており、それらの支柱14の上には、当該支柱14に四隅部が支持されるように(手前側のみ図示)、複数のスチール系のフロアパネル15(15a〜15c)が載置されている。
ここで、本実施形態におけるフロアパネル15が、上述の実施形態におけるフロアパネル1と異なり、特徴を有するのは、リファレンスタグ16(16a〜16c)を採用している点にある。このリファレンスタグ16は、上述の実施形態におけるものと異なり、当該フロアパネル15の下にあるジョイントボックス11に付された資産タグ4から信号W2を受信すると、そのままフロア上へと出力する中継機能を具備している。
而して、その構成は図6に示すように、電池内蔵又はAC電源と接続される当該タグの電源160と、固有の識別子(ID)が格納された記憶部161と、ジョイントボックス11に付された資産タグ4から信号W2を受信する一方、リーダー装置5(図示せず)や自律移動ロボット13に対して信号W1、W2を送信するためのアンテナ162と、そのアンテナ162で受信した信号W1を復調する一方、搬送波を信号W1、W2にて変調するための変復調部163と、アンテナ162にて受信した信号が、ジョイントボックス11に付された資産タグ4から送信された信号W2であるか判別し、また自己のIDを含む信号W1を作成する制御部164を備えている。
尚、上述で説明したアンテナ162は、フロアパネル16の上下面における信号の送受信が出来れば良く、特に限定する趣旨ではないが、例えばループアンテナが用いられる。また、一例として、当該アンテナ162のフロアパネル15における設置位置は、フロアパネル15の上方並びに下方の信号の送受信ができるよう、当該フロアパネル15の上下面を貫通する小孔に設置される(図示せず)。ここで、その小孔を穿設することによるフロアパネル15の強度低下が懸念される場合には、当該フロアパネル15の表裏面にそれぞれアンテナ162を設置するようにしても良い。この場合は、上述したループアンテナではなく、例えばパッチアンテナ等が用いられる。
次に、当該リファレンスタグ16の動作について説明すると、制御部164は、任意の時間毎に、変復調部163に対して検出指令を送信する。その指令を受けた変復調部163は、アンテナ162にて受信された搬送波を復調し、制御部164へと出力する。当該制御部164では、変復調部163から受信した変調波が、ジョイントボックス11に付された資産タグ4の信号W2である場合には、正規の資産タグ4であると認識する。そして、当該制御部164は、再び変復調部163にて、その信号W2にて搬送波を変調し、アンテナ162にて当該信号W2を送信する。アンテナ162は、フロアパネル15に設けられた小孔に設置されているため、当該信号W2は上方にも出力され、自律移動ロボット13等にてその信号W2を検出することができる。尚、該フロアパネル15の表裏面にそれぞれアンテナ162を設置するようにした場合には、当該フロアパネル15の裏面(下面)に設置したアンテナで受信した信号W2を、表面(上面)に設置したアンテナで送信するようになっている。
ところで、リファレンスタグ16の制御部164は、上記検出指令を出力していない時に、記憶部161にて自己のIDを参照し、そのIDを含む信号W1を作成して、変復調部163へと出力する。そして、変復調部163では、搬送波を信号W1にて変調し、その変調波をアンテナ162によって送信するようになっている。このように、自己のIDを含む信号W1を送信する一方、フロアパネルの下に配置されたジョイントボックスに付された資産タグ4の信号W2を受信した場合に、その信号W2を上方へと送信するようにしたので、スチール系のパネルを採用した場合であっても、当該フロアパネル15の下に配置されたジョイントボックス11等の位置を検出することが可能となる。
1 フロアパネル
2 リファレンスタグ(第2のRFIDタグ)
3 什器
4 資産タグ(第1のRFIDタグ)
5 リーダー装置
13 自律移動ロボット
16 リファレンスタグ(第2のRFIDタグ)
162 アンテナ
2 リファレンスタグ(第2のRFIDタグ)
3 什器
4 資産タグ(第1のRFIDタグ)
5 リーダー装置
13 自律移動ロボット
16 リファレンスタグ(第2のRFIDタグ)
162 アンテナ
Claims (10)
- 位置検出対象である什器に付され、固有の識別子を含む信号を送信する第1のRFIDタグと、所定の位置に固定され、固有の識別子を含む信号を送信する複数の第2のRFIDタグと、これらのRFIDタグから送信された信号を受信可能に構成され、前記複数の第2のRFIDタグについては、何れか一つのRFIDタグの信号を受信する際、他のRFIDタグの信号を受信しないよう、その検知範囲が調整されてなり、かつ前記第2のRFIDタグの信号を受信した時刻と同時刻又は当該信号の受信時前後、任意の所定時間内に前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合、当該第2のRFIDタグの識別子に、その第1のRFIDタグの識別子を関連づけて記憶するリーダー装置と、を備えた位置検出システムであって、前記第2のRFIDタグは、床下地上に敷設されるフロアパネルに付され、かつ当該フロアパネルの商品情報を格納していることを特徴とする位置検出システム。
- 位置検出対象である什器に付され、固有の識別子を含む信号を送信する第1のRFIDタグと、所定の位置に固定され、固有の識別子を含む信号を送信する複数の第2のRFIDタグと、これらのRFIDタグから送信された信号を受信可能に構成され、前記複数の第2のRFIDタグについては、何れか一つのRFIDタグの信号を受信する際、他のRFIDタグの信号を受信しないよう、その検知範囲が調整されてなり、かつ前記第2のRFIDタグの信号を受信した時刻と同時刻又は当該信号の受信時前後、任意の所定時間内に前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合、当該第2のRFIDタグの識別子に、その第1のRFIDタグの識別子を関連づけて記憶するリーダー装置と、を備えた位置検出システムで用いられるフロアパネルであって、前記第2のRFIDタグを具備し、かつそのRFIDタグに、自己の商品情報を格納していることを特徴とするフロアパネル。
- 前記第2のRFIDタグは、アクティブタグであって、フロアパネルの下端部に敷設されたジョイントボックスからAC電源を得るように構成されていることを特徴とする請求項1記載の位置検出システム。
- 前記第2のRFIDタグは、アクティブタグであって、フロアパネルの下端部に敷設されたジョイントボックスからAC電源を得るように構成されていることを特徴とする請求項2記載のフロアパネル。
- 前記リーダー装置は、当該第2のRFIDタグを自己の位置を取得するための情報源として利用する自律移動ロボットに内蔵されていることを特徴とする請求項1記載の位置検出システム。
- 前記リーダー装置は、当該第2のRFIDタグを自己の位置を取得するための情報源として利用する自律移動ロボットに内蔵されていることを特徴とする請求項2記載のフロアパネル。
- 前記フロアパネルは、二重床パネルであって電波を遮断する材料からなると共に、前記第2のRFIDタグが有するアンテナを設置するための上下面に貫通する小孔を有し、当該第2のRFIDタグは、その小孔に設置され、フロアパネルの上下面における信号の送受信が可能なアンテナを備え、そのアンテナで前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合に、当該アンテナにて、その受信した信号を送信することを特徴とする請求項1、3、5何れか記載の位置検出システム。
- 前記フロアパネルは、二重床パネルであって電波を遮断する材料からなると共に、前記第2のRFIDタグが有するアンテナを設置するための上下面に貫通する小孔を有し、当該第2のRFIDタグは、その小孔に設置され、フロアパネルの上下面における信号の送受信が可能なアンテナを備え、そのアンテナで前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合に、当該アンテナにて、その受信した信号を送信することを特徴とする請求項2、4、6何れか記載のフロアパネル。
- 前記フロアパネルは、二重床パネルであって電波を遮断する材料からなり、当該第2のRFIDタグは、そのフロアパネルの上下面にそれぞれ設置されるアンテナを備え、下面に設置されたアンテナで前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合に、上面に設置されたアンテナにて、その受信した信号を送信することを特徴とする請求項1、3、5何れか記載の位置検出システム。
- 前記フロアパネルは、二重床パネルであって電波を遮断する材料からなり、当該第2のRFIDタグは、そのフロアパネルの上下面にそれぞれ設置されるアンテナを備え、下面に設置されたアンテナで前記第1のRFIDタグの信号を受信した場合に、上面に設置されたアンテナにて、その受信した信号を送信することを特徴とする請求項2、4、6何れか記載のフロアパネル。
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