JP4650053B2 - 質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム - Google Patents

質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP4650053B2
JP4650053B2 JP2005093795A JP2005093795A JP4650053B2 JP 4650053 B2 JP4650053 B2 JP 4650053B2 JP 2005093795 A JP2005093795 A JP 2005093795A JP 2005093795 A JP2005093795 A JP 2005093795A JP 4650053 B2 JP4650053 B2 JP 4650053B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
interrogator
pulse signal
responder
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005093795A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005318553A (ja
Inventor
和也 滝
勉 大橋
拓也 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2005093795A priority Critical patent/JP4650053B2/ja
Publication of JP2005318553A publication Critical patent/JP2005318553A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4650053B2 publication Critical patent/JP4650053B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

本発明は、位置検出システム、応答器、位置検出方法、位置検出用プログラム及び情報記録媒体の技術分野に属し、より詳細には、無線通信により情報の授受を行ってその位置検出を行う応答器（無線タグ）を含んだ位置検出システム及び位置検出方法並びに当該位置検出システムに用いられる位置検出用プログラム及び当該位置検出用プログラムを記録した情報記録媒体の技術分野に属する。
近年、無線送受信用のアンテナ及びメモリ等を含んで１ｍｍ平方以下の大きさのＩＣチップからなる、いわゆる無線タグが実用化されつつある。この無線タグについてより詳細には、当該無線タグは一般に流通する商品等に貼り付けられてその商品等と共に流通するものであり、上記メモリ内にその商品等を識別するための識別情報を記憶させ、更に上記アンテナを介して別に設けられている質問器からの質問信号を受信したとき、当該質問信号に対応し且つ上記識別情報を含む応答信号を生成して上記アンテナを介して上記質問器に送信することで、その質問器において上記商品等を識別可能にするものである。この無線タグによれば、例えば食料品の生産地からの流通経路をその食料品の購入時に確認することができたり、或いは、その食料品の生産時における添加物や農薬の使用状況等をその消費者が確認することができたりすることになる。
一方、近年、搬送波を用いずに非常に時間幅の小さい（１ナノ秒以下）パルス波を用いて通信を行う方式であるＵＷＢ（Ultra WideBand）方式の無線通信も実用化されつつある。この無線通信方式によれば、上述した如く非常に時間幅の小さいパルス波を用いるため、結果として使用される帯域幅が数ギガヘルツ以上になる超広帯域な無線通信が可能となり、更に搬送波を用いないことでその送信出力は１０ナノワット／メガヘルツ程度と極めて低いものとなる。このような構成を有するＵＷＢ方式は以下のような特徴・長所を有し、今後は室内通信やセキュリティセンサ、或いは高速無線ＬＡＮ（Local Aria Network）等に対する応用が期待されている。
（１）電力スペクトル密度が極めて低いため、既存の通信システムとの与干渉・被干渉が少なく、それらとの共存の可能性を有する。
（２）平均電力レベルが１ミリワット以下であり、数マイル以上の伝送が可能となる。
（３）極めて短い（ナノ秒単位）のパルス波を利用しているため、いわゆるマルチパスに強く、高いパス分割能力を有し、更にレーダとして高精度の測距（数センチメートル単位）が可能となる。
（４）搬送波が不用でパルス波としての放射時間が極めて短いため、小型・低消費電力の通信システムを構築可能である。
（５）ギガヘルツレベルの広い帯域を常に占有するため、大容量多元接続・超高速伝送（＜数百メガビット／秒）が可能である。
（６）通信と測距が同時に可能であるため、例えば車―車間通信などに応用可能である。
なお、上記ＵＷＢ方式の無線通信の一般的な構成について開示している文献としては、例えば以下のような特許文献１乃至４がある。
特表平１０−５０８７２５号公報 特開２００３−１８９３６３ 特開２００３−１２４８４４ 特開２００２−４３８４９
他方、無線通信により移動体までの距離を検出する技術としては、例えば下記特許文献５に記載された技術がある。
特許第３３９５４０３号公報 第１図及び第２図等
しかしながら、上述した従来の無線タグを含んだ識別システムによれば、商品等の他の商品等からの識別はできるものの、その構成上、無線タグから質問器までの距離を十分な精度で測定することは不可能だったので、例えば室内における無線タグの位置の特定といった応用も不可能であった。
他方、上記したＵＷＢ方式の無線通信を用いたレーダでは、測距する対象物までの距離は正確に測定できるが、その対象物を他の対象物から識別することは不可能であった。
また、上記特許文献５に記載された技術の場合は、搬送波を用いて移動体までの距離を検出するものであるため、上記ＵＷＢ方式の無線通信の如き小型化及び低消費電力化を実現することは不可能であった。
そこで、本発明は上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、上記（１）乃至（６）として述べたＵＷＢ方式の無線通信が有する低消費電力化・測距可能等の特長を活かしつつ、その対象物間の距離並びにその対象物自体の位置を特定することが可能な位置検出システム及び位置検出方法並びに当該位置検出システムに用いられる位置検出用プログラム及び当該位置検出用プログラムを記録した情報記録媒体を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段と、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段と、前記他の質問器において検出された前記第１距離および前記第２距離を取得する距離取得手段と、各前記第１距離および各前記第２距離に基づいて前記応答器との間の相対位置を検出する位置検出手段と、備える。
よって、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器と各応答器間の距離並びに応答器との間の相対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び応答器との間の相対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び応答器との間の相対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離および第２距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器と当該応答器までの距離を用いて、応答器との間の相対位置を当該一の質問器において特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、予め絶対位置が特定されている前記応答器である特定応答器の当該絶対位置を示す位置情報を設定する位置情報設定手段と、他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段と、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段と、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、前記特定応答器に備えられた特定応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記特定応答器までの距離である第３距離を検出する第３距離検出手段と、前記他の質問器において検出された前記第１距離、前記第２距離および前記第３距離を取得する距離取得手段と、前記位置情報設定手段に設定されている前記位置情報と、各前記第１距離、各前記第２距離および各前記第３距離と、に基づいて、前記応答器の絶対位置を検出する位置検出手段と、備える。
よって、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器、各応答器及び各特定応答器夫々の間の距離並びに各応答器の絶対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離、第２距離および第３距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器および特定応答器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器の絶対位置を当該一の質問器において特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の質問器において、前記応答器により前記パルス信号から生成される応答信号に基づいて各前記応答器を識別する応答器識別手段を備える。
よって、複数の応答器の夫々を識別するので、各質問器において各応答器を相互に識別しつつ各応答器との間の相対位置又は応答器の絶対位置を特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の質問器において、前記送信した送信パルス信号に対応して移動体から返信されてくる返信信号を受信する受信手段と、前記受信した返信信号に基づいて前記移動体が前記応答器であるか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により前記移動体が前記応答器でないと判別されたとき、その旨を報知する報知手段と、を更に備える。
よって、移動体からの返信信号に基づいてその移動体が応答器であるか否かを判別し、その移動体が応答器でないときに報知するので、応答器でない移動体が存在していた場合でもこれを識別してその旨を報知することができる。
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の質問器において、前記距離取得手段は、パルス波を用いて各前記距離を前記他の質問器から取得するように構成される。
よって、パルス波を用いて各距離を他の質問器から取得するので、搬送波を用いることなく小型化・低消費電力化を図りつつ距離を取得して各応答器との間の相対位置又は応答器の絶対位置を特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の質問器において、前記質問器の数を検出する質問器数検出手段を更に備える。
よって、質問器の数を検出するので、各質問器の数を検出することで各応答器との間の相対位置又は応答器の絶対位置の検出が可能か否かを予め検出することができる。
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の質問器により位置が検出される前記応答器であって、前記送信された送信パルス信号を受信し且つ前記応答信号を送信する広帯域アンテナである前記応答器アンテナと、前記受信した送信パルス信号を変調して当該送信パルス信号に対応する応答信号を生成する生成手段と、前記受信したパルス信号を前記応答器アンテナから前記生成手段に伝送し且つ前記生成された応答信号を前記生成手段から前記応答器アンテナに伝送する伝送路と、を備える。
よって、広帯域アンテナを用いて質問器からの送信パルス信号を受信し当該送信パルス信号を変調して得られた応答信号を広帯域アンテナを用いて質問器に返信するので、搬送波を用いることなく各応答器と各質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置又は応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置又は応答器の絶対位置の検出が可能となる。
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、を備える質問器において実行される位置検出方法であって、他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出工程と、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出工程と、前記他の質問器において検出された前記第１距離および前記第２距離を取得する距離取得工程と、各前記第１距離および各前記第２距離に基づいて前記応答器との間の相対位置を検出する位置検出工程と、を含む。
よって、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器と各応答器間の距離並びに各応答器との間の相対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離および第２距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器との間の相対位置を当該一の質問器において特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、予め絶対位置が特定されている前記応答器である特定応答器の当該絶対位置を示す位置情報を設定する位置情報設定手段と、を備える質問器において実行される位置検出方法であって、他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出工程と、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出工程と、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、前記特定応答器に備えられた特定応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記特定応答器までの距離である第３距離を検出する第３距離検出工程と、前記他の質問器において検出された前記第１距離、前記第２距離および前記第３距離を取得する距離取得工程と、前記位置情報設定手段に設定されている前記位置情報と、各前記第１距離、各前記第２距離および各前記第３距離と、に基づいて、前記応答器の絶対位置を検出する位置検出工程と、を含む。
よって、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器、各応答器及び各特定応答器夫々の間の距離並びに各応答器の絶対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離、第２距離および第３距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器および特定応答器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器の絶対位置を当該一の質問器において特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項１０に記載の発明は、質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、を備える質問器に含まれるコンピュータを、他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段、前記他の質問器において検出された前記第１距離および前記第２距離を取得する距離取得手段、および、各前記第１距離および各前記第２距離に基づいて前記応答器との間の相対位置を検出する位置検出手段、として機能させる。
よって、当該位置検出プログラムをコンピュータで読み取って実行することにより、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器と各応答器間の距離並びに各応答器との間の相対位置を検出するように当該コンピュータが機能するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離および第２距離を取得するようにコンピュータが機能するように当該コンピュータが機能するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器との間の相対位置を当該一の質問器において特定することができる。
上記の課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、予め絶対位置が特定されている前記応答器である特定応答器の当該絶対位置を示す位置情報を設定する位置情報設定手段と、を備える質問器に含まれるコンピュータを、他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段、前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、前記特定応答器に備えられた特定応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記特定応答器までの距離である第３距離を検出する第３距離検出手段、前記他の質問器において検出された前記第１距離、前記第２距離および前記第３距離を取得する距離取得手段、および、前記位置情報設定手段に設定されている前記位置情報と、各前記第１距離、各前記第２距離および各前記第３距離と、に基づいて、前記応答器の絶対位置を検出する位置検出手段、として機能させる。
よって、当該位置検出プログラムをコンピュータで読み取って実行することにより、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器、各応答器及び各特定応答器夫々の間の距離並びに各応答器の絶対位置を検出するように当該コンピュータが機能するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離、第２距離および第３距離を取得するように当該コンピュータが機能するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器および特定応答器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器の絶対位置を当該一の質問器において特定することができる。
請求項１に記載の発明によれば、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器と各応答器間の距離並びに各応答器との間の相対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離および第２距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器との間の相対位置を当該一の質問器において特定することができ、更に広い範囲に存在する応答器の位置を特定することができる。
従って、パルス信号を用いた無線通信が有する低消費電力化・測距可能等の特長を活かしつつ、その無線通信の対象物である応答器との間の相対位置を検出することが可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器、各応答器及び各特定応答器夫々の間の距離並びに各応答器の絶対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離、第２距離および第３距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器および特定応答器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器の絶対位置を当該一の質問器において特定することができ、更に広い範囲に存在する応答器の位置を特定することができる。
従って、パルス信号を用いた無線通信が有する低消費電力化・測距可能等の特長を活かしつつ、その無線通信の対象物である応答器の絶対位置を検出することが可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、複数の応答器の夫々を識別するので、各質問器において各応答器を相互に識別しつつ各応答器との間の相対位置又は各応答器の絶対位置を特定することができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、移動体からの返信信号に基づいてその移動体が応答器であるか否かを判別し、その移動体が応答器でないときに報知するので、応答器でない移動体が存在していた場合でもこれを識別してその旨を報知することができる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、パルス信号を用いて各距離を他の質問器から取得するので、搬送波を用いることなく小型化・低消費電力化を図りつつ距離を取得して各応答器との間の相対位置又は各応答器の絶対位置を特定することができる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、質問器の数を検出するので、各質問器の数を検出することで各応答器との間の相対位置又は各応答器の絶対位置の検出が可能か否かを予め検出することができる。
請求項７に記載の発明によれば、広帯域アンテナを用いて質問器からの送信パルス信号を受信し当該送信パルス信号を変調して得られた応答信号を広帯域アンテナを用いて質問器に返信するので、搬送波を用いることなく各応答器と各質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置又は各応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置又は各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器と各応答器間の距離並びに各応答器の相対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離および第２距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器との間の相対位置を当該一の質問器において特定することができ、更に広い範囲に存在する応答器との間の相対位置を特定することができる。
請求項９に記載の発明によれば、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器、各応答器及び各特定応答器夫々の間の距離並びに各応答器の絶対位置を検出するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離、第２距離および第３距離を取得するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器および特定応答器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器の絶対位置を当該一の質問器において特定することができ、更に広い範囲に存在する応答器の絶対位置を特定することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、当該位置検出プログラムをコンピュータで読み取って実行することにより、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器と各応答器間の距離並びに各応答器との間の相対位置を検出するように当該コンピュータが機能するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器との間の相対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離および第２距離を取得するようにコンピュータが機能するように当該コンピュータが機能するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器との間の相対位置を当該一の質問器において特定することができ、更に広い範囲に存在する応答器との間の相対位置を特定することができる。
請求項１１に記載の発明によれば、当該位置検出プログラムをコンピュータで読み取って実行することにより、送信パルス信号及び反射波の授受により各質問器、各応答器及び各特定応答器夫々の間の距離並びに各応答器の絶対位置を検出するように当該コンピュータが機能するので、搬送波を用いることなく各応答器及び質問器間の距離検出及び各応答器の位置検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び各応答器の絶対位置の検出が可能となる。
また、他の質問器において検出された第１距離、第２距離および第３距離を取得するように当該コンピュータが機能するので、一の質問器との間で直接通信できない応答器であっても、他の質問器において検出された当該他の質問器および特定応答器と当該応答器までの距離を用いて、当該応答器の絶対位置を当該一の質問器において特定することができ、更に広い範囲に存在する応答器の絶対位置を特定することができる。
従って、請求項７から１１のいずれか一項に記載の発明によれば、パルス信号を用いた無線通信が有する低消費電力化・測距可能等の特長を活かしつつ、その無線通信の対象物である応答器との間の相対位置又は応答器の絶対位置を検出することが可能となる。
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図１乃至図１１に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、ＵＷＢ方式の無線通信により無線タグ同士及び質問器同士を識別すると共に各無線タグの質問器からの距離並びに各質問器間の距離を検出して当該各無線タグ及び質問器の位置を特定する無線通信システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。
（Ｉ）システムの全体構成の実施形態
初めに、実施形態に係る無線通信システムの全体構成及び動作等について、図１乃至図８を用いて説明する。なお、図１は実施形態に係る無線通信システムの概要構成を示すブロック図であり、図２は実施形態に係る無線タグの概要構成を示すブロック図であり、図３は実施形態に係る質問器の概要構成を示すブロック図であり、図４は実施形態に係る応答器及び質問器の動作を示す波形図であり、図５は実施形態に係る応答器及び質問器の動作をより詳細に示す図であり、図６は実施形態に係る無線タグの細部構成を示す回路図であり、図７は実施形態に係る質問器から送信されるパルス信号の波形を例示する図であり、図８は実施形態に係る質問器から送信されるパルス信号及び電力信号の波形を例示する図である。
先ず、実施形態に係る無線通信システム全体の構成について、図１を用いてその概要を示す。
図１に示すように、実施形態に係る無線通信システムＳは、夫々にアンテナＡＮＴを備える質問器ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、…、ＰＣｎ（ｎは自然数。以下、同様）と、距離測定の対象となる商品等に貼り付けられている応答器としての無線タグＴＧ１、ＴＧ２、…、ＴＧｎと、により構成されている。
この構成において、各質問器ＰＣｎからは各無線タグＴＧｎに対してＵＷＢ方式に則ったパルス信号を送信する。このとき、当該パルス信号は、質問器ＰＣｎに備えられた後述の広帯域アンテナから送信され、これを各無線タグＴＧｎに備えられた後述する広帯域アンテナにより受信する。
そして、各無線タグＴＧｎにより受信されたパルス信号は、各無線タグＴＧｎ内の後述する負荷インピーダンス部において反射され再度当該無線タグＴＧｎに備えられた広帯域アンテナから応答信号（上記受信したパルス信号に対応する応答信号）として各質問器ＰＣｎに送信（返信）される。
これにより、各質問器ＰＣｎは、当該応答信号を広帯域アンテナにより受信してその内容を検出する。そして、この検出された応答信号の内容により各質問器ＰＣｎにおいて各無線タグＴＧｎが相互に識別されると共に、各質問器ＰＣｎから各無線タグＴＧｎに送信したパルス信号の送信時刻と対応する応答信号の各質問器ＰＣｎにおける受信時刻との間の時間を検出し、この検出した時間に基づいて各質問器ＰＣｎと無線タグＴＧｎと間の直線距離を当該各質問器ＰＣｎにおいて検出する。
ここで、各無線タグＴＧｎにおいては、上記負荷インピーダンス部が有する負荷インピーダンスが、各無線タグＴＧｎ間において相互に異なるインピーダンスとなるように（或いは、各無線タグＴＧｎにおける負荷インピーダンスの時間的な変化が相互に異なるように）、一の無線タグＴＧｎにおいて後述する制御部により制御されている。これにより、各無線タグＴＧｎ間で負荷インピーダンスが異なることにより上記応答信号に含まれているパルス波のタイミング等が各無線タグＴＧｎ間で相互に異なることになり、この結果、各質問器ＰＣｎにおいて各無線タグ自体を識別することが可能となるのである。
一方、本実施形態においては、各質問器ＰＣｎからは他の質問器ＰＣｍ（ｍは自然数であり且つｎ≠ｍ。なお、以下の説明においては、「質問器」と「他の質問器」とを区別する場合、「質問器ＰＣｎ」に対して「他の質問器ＰＣｍ」と示す）に対しても、上記と同様にＵＷＢ方式に則ったパルス信号を複数ビット分送信する。このとき、当該パルス信号は、上述したように質問器ＰＣｎに備えられた送信用の広帯域アンテナから送信され、これを他の質問器ＰＣｍに備えられた受信用の広帯域アンテナにより受信する。
そして、他の質問器ＰＣｍにより受信されたパルス信号に基づき、当該他の質問器ＰＣｍに備えられた送信用の広帯域アンテナから同様に複数ビット分のパルス信号としてＵＷＢ方式に則って元の質問器ＰＣｎに送信（返信）される。
これにより、各質問器ＰＣｎは、返信されてくる当該パルス信号を広帯域アンテナにより受信してその内容を検出し、当該検出されたパルス信号の内容により各質問器ＰＣｎにおいて他の質問器ＰＣｍが識別されると共に、受信したパルス信号に含まれているパルス波の態様により他の質問器ＰＣｍまでの距離が検出される。
ここで、他の質問器ＰＣｍにおいては、元の質問器ＰＣｎからのパルス信号を受信した時刻から対応する返信用のパルス信号を元の質問器ＰＣｎに対して送信した時刻までの時間を検出し、上記返信用のパルス信号にその時間情報を付加して元の質問器ＰＣｎに送信する。そして、元の質問器ＰＣｎにおいては、最初に他の質問器ＰＣｍに対してパルス信号を送信した時刻から対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器ＰＣｍから上記時間情報と共に返信されてきた時刻までの時間を検出し、当該検出した時間から上記時間情報として送信されてきた時間を差し引くことで、元の質問器ＰＣｎと他の質問器ＰＣｍとの間の空間を上記パルス信号又は対応する返信用のパルス信号が伝送される時間を検出し、この検出した時間に基づいて元の質問器ＰＣｎと他の質問器ＰＣｍと間の直線距離を当該元の質問器ＰＣｎにおいて検出する。
また、質問器ＰＣｎ同士での相互認識及び距離検出に複数ビット分のパルス信号を使用するのは、質問器ＰＣｎ同士におけるＵＷＢ方式に則った無線通信においては、当該無線タグＴＧｎ内の伝送路及び負荷による単純な反射機能を用いないため、機器認識用に授受されるパルス信号と、距離検出用に授受されるパルス信号と、を区別して無線通信を行う必要があるからである。
次に、各無線タグＴＧｎの構成について、図２を用いて説明する。
図２に示すように、実施形態に係る各無線タグＴＧｎは、例えば薄膜金属等からなる一対の広帯域アンテナ１と、平行線路からなる伝送路２と、例えば図２に例示する如くスイッチング素子等からなる生成手段としての負荷インピーダンス部３と、制御部４と、電源部６と、電力取得用の一対の狭帯域アンテナ６と、により構成されている。
次に、動作を説明する。
先ず、狭帯域アンテナ６は、質問器ＰＣｎ内の後述する狭帯域アンテナから送信されてくる連続波である電力信号を受信し、その電力信号により誘起された電流を受信電流として電源部５へ出力する。
次に、電源部５は、当該受信電流により駆動され、負荷インピーダンス部３の負荷インピーダンスを制御するための制御信号Ｓcを生成し、当該負荷インピーダンス部３へ出力する。
一方、一対の広帯域アンテナ１は、ＵＷＢ方式に則った無線通信が可能な広帯域アンテナであり、伝送路２を介して夫々負荷インピーダンス部３へ電気的に接続されている。
また、伝送路２は、平行線路により形成されており、一対の広帯域アンテナ１と、負荷インピーダンス部３とを接続している。
そして、上記各質問器ＰＣｎから送信されたパルス信号が広帯域アンテナ１により受信されると、当該各広帯域アンテナ１内に受信電流が誘起され、この受信電流の一部により上記パルス信号が広帯域アンテナ１自体で直接反射され、その反射されたパルス波（当該反射されたパルス波を、以下単に反射波と称する。）が再び質問器ＰＣｎにおいて受信されることになる。
一方、広帯域アンテナ１における直接反射に用いられなかった上記受信電流の他の部分は、伝送路２内を伝搬し、負荷インピーダンス部３において反射され、上記応答信号として再び広帯域アンテナ１に向けて伝搬していく。そして、広帯域アンテナ１に到達した当該応答信号が当該広帯域アンテナ１から放射されて質問器ＰＣｎに向けて送信される。
ここで、一本の伝送路２の長さＬ０は、上記反射波と応答信号を構成するパルス波とが質問器ＰＣｎにおける受信時において重ならず、反射波を用いて質問器ＰＣnと無線タグＴＧnとの距離を精度良く検出できるように、
Ｌ０＝（応答信号の伝搬速度）
×（受信したパルス信号におけるパルス幅）／２
より長い長さで且つ各無線タグＴＧｎ毎に異なるように設定されている。ここで、応答信号の伝播速度は、伝送路２をパルスが伝播するときの伝播速度である。
次に、各質問器ＰＣｎの細部構成について、図３を用いて説明する。
図３に示すように、実施形態に係る質問器ＰＣｎは、第１距離検出手段、第２距離検出手段、機器位置検出手段、応答器識別手段、第３距離検出手段、判別手段、報知手段及び質問器数検出手段としての制御器１０と、遅延器１１及び１３と、クロック信号生成器１２と、パルス発生器１４と、無線タグＴＧｎにおける広帯域アンテナ１と同様の構成を備える広帯域アンテナ１５（パルス信号送信用）と、テンプレートパルス発生器１６と、相関器１７と、広帯域アンテナ１５と同様の構成を備える広帯域アンテナ１８（無線タグＴＧｎからの応答信号受信用）と、復号器１９と、発振器２０と、変調器２１と、電力増幅器２２と、例えば無線タグＴＧｎにおける狭帯域アンテナ６と同様の構成を備える狭帯域アンテナ２３と、送受切換器２４と、低雑音増幅器２５と、復調器２６と、により構成されている。このとき、上記発振器２０、変調器２１、増幅器２２、狭帯域アンテナ２３、送受切換器２４、低雑音増幅器２５及び復調器２６により、連続波により構成される電波を無線タグＴＧｎの狭帯域アンテナ６に送信する電力供給部Ｂを構成している。なお、実施形態に係る質問器ＰＣｎの電力供給部Ｂは、無線タグＴＧｎに対する電力供給機能に加えて、他の質問器ＰＣｍとの間における情報の授受（後述するパルス信号を用いた情報の授受とは異なる、例えばいわゆる無線ＬＡＮ（Local Aria Network）規格に則った情報の授受）に供することも可能となるような構成となっている。
次に、無線タグＴＧｎとの間における各質問器ＰＣｎの通信動作について説明する。
先ず、上記パルス信号を無線タグＴＧｎに向けて送信する際には、クロック信号生成器１２は、予め設定された一定周波数のクロック信号Ｓclを生成して遅延器１１及び１３に夫々出力する。
そして、遅延器１１は、制御器１０からの制御信号Ｓcd1に基づいて上記クロック信号Ｓclを遅延し、遅延クロック信号Ｓd1としてパルス発生器１４に出力する。ここで、遅延器１１におけるクロック信号Ｓclの遅延量は、例えばいわゆる擬似ランダム符号により各パルス信号毎にランダムな遅延が与えられる。なお、当該擬似ランダム符号としてより具体的には、例えば、いわゆるＭ系列（Maximal-length sequences）又はGold系列等が適当である。
次に、パルス発生器１４は、予め設定された上記ＵＷＢ方式に則ったパルス発生処理により上記遅延クロック信号Ｓd1からパルス信号Ｓoutを生成し、広帯域アンテナ１５を介して無線タグＴＧｎに向けて送信する。
一方、各無線タグＴＧｎからの上記応答信号は、広帯域アンテナ１８において受信され、応答信号Ｓinとして相関器１７に出力される。
このとき、クロック信号生成器１２は、上記クロック信号Ｓclを遅延器１３に出力しており、当該遅延器１３は、制御器１０からの制御信号Ｓcd2に基づいて上記クロック信号Ｓclを遅延し、遅延クロック信号Ｓd2としてテンプレートパルス発生器１６に出力している。なお、上記遅延器１１における遅延量と遅延器１３における遅延量とは相互に異ならされている。
そして、テンプレートパルス発生器１６は、当該遅延クロック信号Ｓd2を用いて、受信した応答信号Ｓinの内容の解析に用いる参照（テンプレート）信号Ｓtpを生成し、相関器１７に出力する。
これらにより、相関器１７は、受信した応答信号Ｓinと、上記参照信号Ｓtpとを、特に夫々の位相に比較し、相互の相関度（類似度）を示す相関信号Ｓcmを生成して復号器１９へ出力する。
そして、復号器１９は、当該相関信号Ｓcmに基づいて応答信号Ｓinの内容を判読・復号し、復号信号Ｓdcとして制御器１０へ出力する。
これにより、制御器１０は、当該復号信号Ｓdcに基づいて、受信した応答信号Ｓinを送信した無線タグＴＧｎを後述するように他の無線タグＴＧｎから識別すると共に、当該送信した無線タグＴＧｎの当該応答信号Ｓinを受信した質問器ＰＣｎからの距離を後述するように判定する。
他方、質問器ＰＣｎからの無線タグＴＧｎに対して電力供給を行う場合、電力供給部Ｂ内の発振器２０は、予め設定された上記連続波の周波数を示す発振信号Ｓfを生成して変調器２１へ出力する。
そして、変調器２１は、制御器１０からの制御信号Ｓccに基づき、発振信号Ｓfに対して予め設定された変調処理（より具体的に、例えば、各無線タグＴＧｎ用の識別番号情報等を、上記連続波を搬送波として伝送する場合における当該識別番号情報等の内容に対応した振幅変調処理等）を施し、変調信号Ｓeとして電力増幅器２２へ出力する。
これにより、電力増幅器２２は、上記変調信号Ｓeに対して予め設定された増幅処理を施し、送信信号Ｓtrとして送受切換器２４へ出力する。
これにより、送受切換器２４は、予め設定されている送信タイミングにおいて送信信号Ｓtrを上記電力信号Ｓbbとして狭帯域アンテナ２３を介して各無線タグＴＧｎの狭帯域アンテナ６に向けて送信する。
なお、電力供給部Ｂを用いて他の質問器ＰＣｍとの間で連続波を用いた情報の授受を行う場合、上記発振器２０からの発振信号Ｓfは電力増幅器２２と共に復調器２６にも出力されている。
そして、上記変調器２１、電力増幅器２２、送受切換器２４及び狭帯域アンテナ２３の機能により、上述した無線タグＴＧｎに対して電力供給を行う場合と同様にして送信すべき情報を担持した連続波の信号が送信先の他の質問器ＰＣｍに送信される。
その後、当該他の質問器ＰＣｍからの返信用の連続波の信号は、狭帯域アンテナ２３において受信され、予め設定されている受信タイミングにおいて受信信号Ｓrvとして送受切換器２４から低雑音増幅器２５に送信される。そして、低雑音増幅器２５において予め設定されている増幅率により増幅され、増幅受信信号Ｓawとして復調器２６へ出力される。
これにより、復調器２６は、当該増幅受信信号Ｓawの内容を上記発振信号Ｓfを用いて検出し、その内容を示す検出信号Ｓddを生成して制御器１０へ出力する。
そして、制御器１０は、当該検出信号Ｓddに含まれている内容に基づいて受信信号Ｓrvの内容を認識する。
次に、上述した各質問器ＰＣｎ及び各無線タグＴＧｎ間において授受される上記パルス信号及び応答信号の波形について、具体的に図４（Ａ）を用いて説明する。
先ず、一般に、広帯域アンテナ１、１５又は１８は送受信するパルス波に対して微分特性を有しているため、上記パルス信号Ｓoutの広帯域アンテナ１５からの放射前のパルス波形（すなわち、ＵＷＢ方式に則った一個のパルス波形）が図４（Ａ）最上段に示すパルス波Ｐだったとすると、広帯域アンテナ１５から放射された直後のパルス信号におけるパルス波形は、上述した広帯域アンテナ１５が有する微分特性が故に図４（Ａ）上から二段目に示すパルス波Ｐoutの如き、上記パルス波Ｐを一回微分した波形となる。
次に、当該パルス波Ｐoutにより構成されるパルス信号が無線タグＴＧｎ上の広帯域アンテナ１において受信された直後（すなわち、伝送路２上）におけるパルス信号のパルス波形は、やはり広帯域アンテナ１が有する微分特性が故に図４（Ａ）上から三段目に示すパルス波Ｐrvの如き、上記パルス波Ｐoutを更に一回微分した波形となる。
次に、負荷インピーダンス部３において反射されたパルス信号（すなわち、上記応答信号）が広帯域アンテナ１から放射された直後のパルス信号におけるパルス波形は、上述した広帯域アンテナ１が有する微分特性が故に図４（Ａ）上から四段目に示すパルス波Ｐtoutの如き、上記パルス波Ｐrvを一回微分した波形となる。
そして最後に、上記パルス波Ｐtoutにより構成される応答信号が質問器ＰＣｎ上の広帯域アンテナ１８において受信された直後（すなわち、上記応答信号Ｓin）におけるパルス波形は、同様に広帯域アンテナ１８が有する微分特性が故に図４（Ａ）最下段に示すパルス波Ｐinの如き、上記パルス波Ｐtoutを更に一回微分した波形となる。
次に、応答信号を無線タグＴＧｎから受信した後に相関器１７を中心として実行される当該応答信号の内容の判読について、具体的に図４（Ｂ）を用いて説明する。
先ず、テンプレートパルス発生器１６から出力される上記参照信号Ｓtpは、広帯域アンテナ１５から送信されるパルス信号と同一の波形を有するパルス信号を、識別並びに測距を行おうとする無線タグＴＧｎから送信されて受信された応答信号Ｓinに対して有効な相関値が得られるように必要回数だけ微分すると共に、その識別等を行おうとする無線タグＴＧｎ内の伝送路２におけるパルス信号受信時から応答信号送信時までの時間だけ遅延させて得られる参照信号である。
そして、このような参照信号Ｓtpと、実際に広帯域アンテナ１８から入力されてきた応答信号Ｓinとを相関器１７において比較する。これにより、図４（Ｂ）上に示すように応答信号Ｓinと参照信号Ｓtpとの相関（位相相関）が正のときは、応答信号Ｓinの内容を「１」と復号器１９において判定し、一方、図４（Ｂ）下に示すように応答信号Ｓinと参照信号Ｓtpとの相関が負のときは、応答信号Ｓinの内容を「０」と復号器１９において判定し、これらの判定値に対応する上記復号信号Ｓdcを制御器１０に出力する。
次に、実施形態に係る無線通信システムＳにおいて、複数の無線タグＴＧｎを相互に識別する仕組みについて、具体的に図５を用いて説明する。なお、図５（Ａ）は複数の無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３における広帯域アンテナ２、伝送路２及び負荷インビーダンス部３の構成を示す図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示す各無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３との間において授受されるパルス信号及び応答信号等を示すタイミングチャートである。ここで、図５（Ａ）においては無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３における制御部４、電源部５及び狭帯域アンテナ６の図示は省略している。また、図５（Ａ）に示す各無線タグＴＧ１及びＴＧ２においては負荷インピーダンス部３が制御部４により制御されるスイッチング素子のみにより構成されており、無線タグＴＧ３においては無線タグＴＧ１と同じ長さの伝送路２及びスイッチング素子に加えて負荷整合用の抵抗体３Ｒが直列に接続されて構成されている。
更に、図５（Ｂ）においては、質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１５から放射される直前のパルス信号Ｓoutの波形を示すタイミングチャートを最上段に示し、上記パルス信号Ｓoutが無線タグＴＧ１において受信され対応する応答信号Ｓinが質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信された直後の当該応答信号Ｓinのタイミングチャートを上から二段目に示し、上記パルス信号Ｓoutが無線タグＴＧ２において受信され対応する応答信号Ｓinが質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信された直後の当該応答信号Ｓinのタイミングチャートを上から三段目に示し、上記パルス信号Ｓoutが無線タグＴＧ３において受信され対応する応答信号Ｓinが質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信された直後の当該応答信号Ｓinのタイミングチャートを最下段に示す。
上述したように、実施形態の無線通信システムＳに含まれる各無線タグＴＧｎは、原則として相互に異なる長さの伝送路２又は負荷インピーダンス部３を備えている。従って、質問器ＰＣｎから送信されたパルス信号が各無線タグＴＧｎにおける広帯域アンテナ１で受信され、負荷インピーダンス部３において反射され再度広帯域アンテナ１から応答信号として送信されるまでの時間が各無線タグＴＧｎ毎に異なることになる。
より具体的に、先ず質問器ＰＣｎから送信されるパルス信号が無線タグＴＧ１において受信され、対応する応答信号が質問器ＰＣｎにおいて受信される場合について図５（Ｂ）最上段左及び上から二段目左を用いて説明する。
無線タグＴＧ１における負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が開放（ＯＦＦ）とされている場合、質問器ＰＣｎからパルス信号Ｓoutとして図５（Ｂ）最上段左に示すパルス波Ｐ（送信前の波形を示す。以下、同様）が広帯域アンテナ１５に入力されて送信されると、最初に当該送信されたパルス波Ｐが質問器ＰＣｎにおける広帯域アンテナ１８において直接受信され、当該直接受信されたパルス波Ｐに対応する受信パルス波Ｐin1が図５（Ｂ）上から二段目左に示すように生成される。次に、広帯域アンテナ１５から送信されたパルス波Ｐが無線タグＴＧ１における広帯域アンテナ１において受信されると、これに対応して当該広帯域アンテナ１からの上記反射波Ｐin2が図５（Ｂ）上から二段目左に示すように質問器ＰＣｎにおいて受信される。この受信パルス波Ｐin1と反射波Ｐin2を受信する時間間隔は質問器ＰＣnと無線タグＴＧ1との距離に依存し、この時間間隔にパルス波の速度を乗算すれば距離を求めることができる。次に、当該反射波Ｐin2に続いて、広帯域アンテナ１において受信されたパルス信号が負荷インピーダンス部３において反射され、応答信号として再び広帯域アンテナ１から送信されると、当該送信された応答信号が質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信され、対応する受信パルス波Ｐin3が図５（Ｂ）上から二段目左に示すように生成される。このとき、上記反射波Ｐin2は図４（Ａ）最下段に示すパルス波Ｐinと同様の波形を示すことになる。また、上記受信パルス波Ｐin3は、負荷インピーダンス部３が開放されているため、上記反射波Ｐin2と同様の波形のパルス波が、伝送路２の往復の時間Ｔ１だけ遅延して質問器ＰＣｎにおいて受信される。そして、図４（Ｂ）に例示する参照信号Ｓtpを用いる場合、受信パルス波Ｐin3の内容は「１」を示すことになる。
次に、質問器ＰＣｎから送信されるパルス信号が無線タグＴＧ２において受信され、対応する応答信号が質問器ＰＣｎにおいて受信される場合について図５（Ｂ）最上段左及び上から三段目左を用いて説明する。
無線タグＴＧ２における負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が開放とされている場合、質問器ＰＣｎからパルス信号Ｓoutとして図５（Ｂ）最上段左に示すパルス波Ｐが広帯域アンテナ１５に入力されて送信されると、無線タグＴＧ１の場合と同様に広帯域アンテナ１８において直接受信されたパルス波Ｐに対応する受信パルス波Ｐin1が図５（Ｂ）上から三段目左に示すように生成される。次に、広帯域アンテナ１５から送信されたパルス波Ｐが無線タグＴＧ２における広帯域アンテナ１において受信されると、これに対応して当該広帯域アンテナ１からの上記反射波Ｐin2が図５（Ｂ）上から三段目左に示すように質問器ＰＣｎにおいて受信される。次に、当該反射波Ｐin2に続いて、広帯域アンテナ１において受信されたパルス信号が負荷インピーダンス部３において反射され、応答信号として再び広帯域アンテナ１から送信されると、当該送信された応答信号が質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信され、対応する受信パルス波Ｐin3が図５（Ｂ）上から三段目左に示すように生成される。このとき、上記受信パルス波Ｐin3は、負荷インピーダンス部３が開放されているため、上記反射波Ｐin2と同様の波形のパルス波が、無線タグＴＧ２における伝送路２（無線タグＴＧ１の伝送路２よりも長い）の往復の時間Ｔ２（＞Ｔ１）だけ遅延して質問器ＰＣｎにおいて受信される。そして、図４（Ｂ）に例示する参照信号Ｓtpを用いる場合、受信パルス波Ｐin3の内容は「１」を示すことになる。
最後に、質問器ＰＣｎから送信されるパルス信号が無線タグＴＧ３において受信され、対応する応答信号が質問器ＰＣｎにおいて受信される場合について図５（Ｂ）最上段左及び最下段左を用いて説明する。
無線タグＴＧ３における負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が開放とされている場合、抵抗体３Ｒによる負荷整合の機能は発揮されないわけであるが、質問器ＰＣｎからパルス信号Ｓoutとして図５（Ｂ）最上段左に示すパルス波Ｐが広帯域アンテナ１５に入力されて送信されると、無線タグＴＧ１又はＴＧ２の場合と同様に広帯域アンテナ１８において直接受信されたパルス波Ｐに対応する受信パルス波Ｐin1が図５（Ｂ）最下段左に示すように生成される。次に、広帯域アンテナ１５から送信されたパルス波Ｐが無線タグＴＧ３における広帯域アンテナ１において受信されると、これに対応して当該広帯域アンテナ１からの上記反射波Ｐin2が図５（Ｂ）最下段左に示すように質問器ＰＣｎにおいて受信される。次に、当該反射波Ｐin2に続いて、広帯域アンテナ１において受信されたパルス信号が負荷インピーダンス部３において反射され、応答信号として再び広帯域アンテナ１から送信されると、当該送信された応答信号が質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信され、対応する受信パルス波Ｐin3が図５（Ｂ）最下段左に示すように生成される。このとき、上記受信パルス波Ｐin3は、負荷インピーダンス部３が開放されており抵抗体３Ｒの存在の影響を受けないため、上記反射波Ｐin2と同様の波形のパルス波が、無線タグＴＧ３における伝送路２（無線タグＴＧ１の伝送路２と同じ長さを有する）の往復の時間Ｔ２（＝時間Ｔ１）だけ遅延して質問器ＰＣｎにおいて受信される。そして、図４（Ｂ）に例示する参照信号Ｓtpを用いる場合、受信パルス波Ｐin3の内容は「１」を示すことになる。
次に、各無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３の負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が短絡（ＯＮ）とされている場合について、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。
先ず質問器ＰＣｎから送信されるパルス信号が無線タグＴＧ１において受信され、対応する応答信号が質問器ＰＣｎにおいて受信される場合について図５（Ｂ）最上段右を用いて説明する。
無線タグＴＧ１における負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が短絡とされている場合、質問器ＰＣｎからパルス信号Ｓoutとして図５（Ｂ）最上段右に示すパルス波Ｐが広帯域アンテナ１５に入力されて送信されると、図５（Ｂ）左に示す場合と同様に広帯域アンテナ１８において直接受信されたパルス波Ｐに対応する受信パルス波Ｐin1が図５（Ｂ）上から二段右左に示すように生成される。次に、広帯域アンテナ１５から送信されたパルス波Ｐが無線タグＴＧ１における広帯域アンテナ１において受信されると、これに対応して当該広帯域アンテナ１からの上記反射波Ｐin2が図５（Ｂ）上から二段目右に示すように質問器ＰＣｎにおいて受信される。次に、当該反射波Ｐin2に続いて、広帯域アンテナ１において受信されたパルス信号が負荷インピーダンス部３において反射され、応答信号として再び広帯域アンテナ１から送信されると、当該送信された応答信号が質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信され、対応する受信パルス波Ｐin3が図５（Ｂ）上から二段目右に示すように生成される。このとき、上記反射波Ｐin2は図４（Ａ）最下段に示すパルス波Ｐinと同様の波形を示すことになる。また、上記受信パルス波Ｐin3は、負荷インピーダンス部３が短絡されているため、上記反射波Ｐin2に対して極性反転されたパルス波が、伝送路２の往復の時間Ｔ１だけ遅延して質問器ＰＣｎにおいて受信される。そして、図４（Ｂ）に例示する参照信号Ｓtpを用いる場合、受信パルス波Ｐin3の内容は「０」を示すことになる。
次に、質問器ＰＣｎから送信されるパルス信号が無線タグＴＧ２において受信され、対応する応答信号が質問器ＰＣｎにおいて受信される場合について図５（Ｂ）最上段右及び上から三段目右を用いて説明する。
無線タグＴＧ２における負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が短絡とされている場合、質問器ＰＣｎからパルス信号Ｓoutとして図５（Ｂ）最上段左に示すパルス波Ｐが広帯域アンテナ１５に入力されて送信されると、無線タグＴＧ１の場合と同様に広帯域アンテナ１８において直接受信されたパルス波Ｐに対応する受信パルス波Ｐin1が図５（Ｂ）上から三段目右に示すように生成される。次に、広帯域アンテナ１５から送信されたパルス波Ｐが無線タグＴＧ２における広帯域アンテナ１において受信されると、これに対応して当該広帯域アンテナ１からの上記反射波Ｐin2が図５（Ｂ）上から三段目右に示すように質問器ＰＣｎにおいて受信される。次に、当該反射波Ｐin2に続いて、広帯域アンテナ１において受信されたパルス信号が負荷インピーダンス部３において反射され、応答信号として再び広帯域アンテナ１から送信されると、当該送信された応答信号が質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信され、対応する受信パルス波Ｐin3が図５（Ｂ）上から三段目右に示すように生成される。このとき、上記受信パルス波Ｐin3は、負荷インピーダンス部３が短絡されているため、上記反射波Ｐin2に対して極性反転されたパルス波が、無線タグＴＧ２における伝送路２の往復の時間Ｔ２（＞時間Ｔ１）だけ遅延して質問器ＰＣｎにおいて受信される。そして、図４（Ｂ）に例示する参照信号Ｓtpを用いる場合、受信パルス波Ｐin3の内容は「０」を示すことになる。
最後に、質問器ＰＣｎから送信されるパルス信号が無線タグＴＧ３において受信され、対応する応答信号が質問器ＰＣｎにおいて受信される場合について図５（Ｂ）最上段右及び最下段右を用いて説明する。
無線タグＴＧ３における負荷インピーダンス部３内のスイッチング素子が短絡とされている場合、抵抗体３Ｒによる負荷整合の機能は発揮されるのであるが、質問器ＰＣｎからパルス信号Ｓoutとして図５（Ｂ）最上段右に示すパルス波Ｐが広帯域アンテナ１５に入力されて送信されると、無線タグＴＧ１又はＴＧ２の場合と同様に広帯域アンテナ１８において直接受信されたパルス波Ｐに対応する受信パルス波Ｐin1が図５（Ｂ）最下段右に示すように生成される。次に、広帯域アンテナ１５から送信されたパルス波Ｐが無線タグＴＧ３における広帯域アンテナ１において受信されると、これに対応して当該広帯域アンテナ１からの上記反射波Ｐin2が図５（Ｂ）最下段右に示すように質問器ＰＣｎにおいて受信される。次に、当該反射波Ｐin2に続いて、広帯域アンテナ１において受信されたパルス信号が負荷インピーダンス部３において反射され、応答信号として再び広帯域アンテナ１から送信されると、当該送信された応答信号が質問器ＰＣｎの広帯域アンテナ１８において受信され、対応する受信パルス波Ｐin3が図５（Ｂ）最下段右に示すように生成される。このとき、上記受信パルス波Ｐin3は、負荷インピーダンス部３のスイッチング素子が短絡されており抵抗体３Ｒが負荷整合機能を有する抵抗体として機能するため、上記パルス信号が負荷インピーダンス部３においては反射されず、結果として無線タグＴＧ３からの応答信号も送信されないので、上記無線タグＴＧ１又はＴＧ２における受信パルス波Ｐin3に相当する受信パルス波は質問器ＰＣｎにおいて受信されない。
以上夫々説明したように、実施形態に係る無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３によれば、夫々の伝送路２の長さ又は負荷インピーダンス部３の構成が異なっているため、結果として質問器ＰＣｎにおける受信パルス波Ｐin3の受信タイミング又は波形或いはその有無が各無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３間で相互に異なることになり、当該質問器ＰＣｎにおいて各無線タグＴＧ１乃至ＴＧ３を相互に識別することが可能となるのである。
次に、実施形態に係る無線タグＴＧｎの細部構成について、具体的に図６を用いて説明する。なお、図６において、図２と同様の構成部材については、同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
図６に示すように、実施形態の無線タグＴＧにおける負荷インピーダンス部３は、図２に示すスイッチング素子として機能するダイオード３０（伝送路２に対して直列に接続されている）と、ダイオード３０の二つの端子の夫々と制御部３との間に接続された二つのコイル（インダクタンス素子を含む。以下、同じ）３１と、により構成されている。
この構成において、ダイオード３０は、制御部４からの制御に基づいて直流バイアスが印加されると短絡し、当該直流バイアスの印加が停止すると開放されることで、上記スイッチング素子として機能するものである。また、コイル３１は、上記直流バイアス以外の成分がダイオード３０に印加されることを防止すると同時に、パルス信号が制御部４に回り込むのを防止する機能を備える。これにより、負荷インピーダンス部３から制御部４を見たインピーダンスが非常に大きくなり、パルス信号の反射特性に制御部４が与える影響を非常に小さくすることができる。
一方、無線タグＴＧにおける電源部５は、整流回路３２と、整合回路３３と、により構成されており、更に整流回路３２は、コンデンサ４０及び４１と、ダイオード４２及び４３と、により構成されている。
このとき、整合回路３３は、二つのアンテナ素子により構成される狭帯域アンテナ６において受信された上記電力信号の、当該アンテナ素子間における整合を取り、当該電力信号により搬送されてきた電力を整流回路３２へ出力する。
そして、整流回路３２は、各コンデンサ４０及び４１並びにダイオード４２及び４３の機能により高周波信号である電力信号を直流信号に変換し、当該直流信号により制御部４を駆動する。
これにより、当該制御部４の制御の下、負荷インピーダンス部３内のダイオード３０に対する直流バイアスの印加を活殺することで、当該ダイオード３０を図２に示すスイッチング素子として機能させる。そして、当該スイッチング素子の活殺により、図４（Ｂ）又は図５（Ｂ）に示したように質問器ＰＣｎにおいて受信される応答信号の内容が「１」（スイッチング素子が開放である場合）又は「０」（スイッチング素子が短絡である場合）に変化するのである。
なお、上記した無線タグＴＧの構成において、負荷インピーダンス部３を構成するダイオード３０をＦＥＴ（Field Effect Transistor）により構成しても良い。また、整合回路３３を省略しても良いし、整合回路３３自体を狭帯域アンテナ６と一体的に形成しても良い。
次に、上述したスイッチング素子の切り換えと質問器ＰＣｎからのパルス信号の送信とのタイミングについて、具体的に図７を用いて説明する。
図７に示すように、質問器ＰＣｎにおいて生成されるパルス信号Ｓoutを構成する単一パルスのパルス波Ｐは、時間軸上において予め設定されている一定長さのタイムスロットＴＳ内で一つのみ質問器ＰＣｎから送信される。このとき、一のタイムスロットＴＳ内におけるいずれのタイミングでパルス波Ｐを送信するかは、例えば、上記下擬似ランダム符号（より具体的には、例えば、いわゆるＭ系列又はGold系列等が適当である）により一のタイムスロットＴＳ内でランダム化されたタイミングでパルス波Ｐが送信される。このため、上述した遅延器１１においてクロック信号Ｓclを擬似ランダム符号により遅延させているのである。なお、パルス波Ｐを質問器ＰＣｎから送信する間隔は、当該間隔が各無線タグＴＧｎの伝送路２のうち最も長い伝送路２の長さを、無線タグＴＧｎにおいて受信されたパルス信号及び上記応答信号が伝送路２を伝搬する際の伝搬速度で除して得られる時間よりも長く設定される。
一方、無線タグＴＧｎにおける上記スイッチング素子の活殺は、例えば質問器ＰＣｎにおけるタイムスロットＴＳの開始タイミングに併せて行われるとよい。図７に示す例では、五つのタイムスロットＴＳ毎にスイッチング素子の活殺が定義されている。このため、各質問器ＰＣｎにおけるタイムスロットＴＳの切り換えタイミングの基準となる上記クロック信号Ｓclと、上記スイッチング素子の活殺の基準となるクロック信号とは同期しているとよい。なお、同期していない場合は、スイッチング素子の切り換え周期内において少なくとも一周期に五つのタイムスロットＴＳがどのような場合でも存在する（すなわち、十のタイムスロットＴＳが含まれ得る）ようにすればよい。
この構成に、例えば図７に示す例ではスイッチング素子が一回切り換わると少なくとも五つのパルス波Ｐに対応するパルス信号が無線タグＴＧｎに送信されることになり、これを受信した無線タグＴＧｎにおいて対応する応答信号を五回送信することで、無線通信システムＳ以外の外部からの雑音混入があった場合等においても確実に各無線タグＴＧｎを識別することができることになる。
また、図７に示す例では、無線タグＴＧｎにおけるスイッチング素子を二回切り換えれば、連続したタイミングで合計４ビットの情報を質問器ＰＣｎに無線タグＴＧｎから夫々のビット毎に応答信号として送信している。なお、図７に示す場合、質問器ＰＣｎにおいて受信される応答信号の内容は、五つのタイムスロットＴＳ毎の間隔で順に「１」、「０」、「０」、「１」と変化することになる。
一方、各質問器ＰＣｎ間における相互識別及び距離検出については、上述した如く複数ビット分のパルス信号の授受により当該相互識別及び距離検出を行う。
このとき、当該相互識別及び距離検出に用いる複数ビット分のパルス信号の内容の検出についても、上述した擬似ランダム符号に基づいて遅延されたパルス信号が用いられるため、そのパルス信号を受信して内容を検出する場合には、上述した無線タグＴＧｎとの間の相互識別と同様に各質問器ＰＣｎにおけるテンプレートパルス発生器１６、相関器１７及び復号器１７が機能することになる。
そして、他の質問器ＰＣｍとの間で相互識別及び距離検出を行う質問器ＰＣｎは、先ず自己を識別するための識別情報を複数ビット分のパルス信号に担持させて当該他の質問器ＰＣｍに送信する。このとき、当該パルス信号を送信する質問器ＰＣｎにおいては、その送信時刻を図示しないメモリ内に格納しておく。
次に、当該他の質問器ＰＣｍは、送信されてきた複数ビット分のパルス信号を受信して内容を検出し、その検出した内容に含まれる送信元の質問器ＰＣｎに対して返信用のパルス信号を返信する。このとき、当該返信用のパルス信号には、当該他の質問器ＰＣｍにおいて送信元からのパルス信号の受信した時刻から返信用のパルス信号を送信する時刻までの時間を示す時間情報を、当該他の質問器ＰＣｍ自体の識別情報と共に担持させる。
そして、この返信用のパルス信号を受信した送信元の質問器ＰＣｎにおいては、初めに送信したパルス信号の送信時刻と上記返信用のパルス信号の受信時刻との時間から、その返信用のパルス信号に担持されていた上記時間情報により示される時間を差し引いてパルス信号送受信自体に要した時間を求め、この時間からパルス信号を授受した質問器ＰＣｎ同士の相互識別及び直線距離の検出を行う。
次に、質問器ＰＣｎにおける広帯域アンテナ１５からの上記パルス信号の送信と、狭帯域アンテナ２３からの電力信号の送信との関係について、具体的に図８を用いて説明する。
実施形態に係る質問器ＰＣｎからは、上記パルス信号に対応するパルス波Ｐoutと電力信号Ｓbbとが時分割的に送信され、電力信号送信時には電力信号Ｓbbを無線タグＴＧｎの狭帯域アンテナ６で受信することにより当該無線タグＴＧｎが充電されることになり、更にパルス波Ｐoutの送信に続く時間では上記応答信号の質問器ＰＣｎにおける受信が実行される。
すなわち、図８に示すように、電力信号Ｓbbを狭帯域アンテナ２３から送信すべき電力信号タイムスロットＣＴが終了する（すなわち、無線タグＴＧｎの充電に十分なだけの電力が供給される）と、続いて上記パルス波Ｐoutを広帯域アンテナ１５から送信するパルス信号タイムスロットＰＴが開始される。そして、パルス信号タイムスロットＰＴが終了すると、次に、当該パルス信号タイムスロットＰＴと電力信号タイムスロットＣＴとの分離をするためのブランクタイムスロットＢＴが開始される。このとき、当該ブランクスロットＢＴを利用して上述した応答信号の質問器ＰＣｎにおける受信が実行される。そして更に、ブランクタイムスロットＢＴが終了すると、次の電力信号タイムスロットＣＴが開始されるのである。
このように、電力信号Ｓbbの送信とパルス波Ｐoutの送信を交互に行うことで、無線タグＴＧｎにおいて必要な充電を行いつつパルス波ＰoutをタイムスロットＴＳ内で送信することができる。
なお、上述した質問器ＰＣｎの構成においては、電力信号Ｓbbとパルス波Ｐoutが全く異なるものであるため、いわゆる周波数ホッピング技術を用いて電力信号を送信してもよい。この場合に、電力信号Ｓbbである連続波を振幅変調することで、無線タグＴＧｎに対して識別情報等の情報を送信するように構成することもできる。
また、質問器ＰＣｎ相互間で情報の授受を上述した無線ＬＡＮ方式に則って連続波である電波を用いて行う場合のその電波を電力信号Ｓbbとして無線タグＴＧｎに受信させるように構成することもできる。
（II）位置検出処理の実施形態
次に、上述した全体構成及び動作を行う無線通信システムＳにおいて実行される、実施形態に係る位置特定処理について、具体的に図９乃至図１１を用いて説明する。なお、図９及び図１０は実施形態に係る位置特定処理を示すフローチャートであり、図１１は実施形態に係る位置検出処理の手順を示す概念図である。
先ず、実施形態に係る位置検出処理の前提としては、図１１（ａ）に示すように、上述してきた構成を夫々に備える質問器ＰＣ１乃至ＰＣ４及び無線タグＴＧ１及びＴＧ２が一つの部屋Ｒ内にあるとする。そして、当該部屋Ｒ内における夫々の位置が予め特定されていると共に夫々の位置を示す位置情報が各質問器ＰＣ１乃至ＰＣ４において予め入力・設定されている特定応答器としてのマーカタグＭＴ１乃至ＭＴ４が、当該部屋Ｒの四隅に設置されている。
また、図９及び図１０において、「端末」とはいずれかの質問器ＰＣｎを示し、「応答器」とはいずれかの無線タグＴＧｎを示している。更に、図９及び図１０は、実施形態に係る位置検出処理が一つの質問器ＰＣｎ（以下の説明では、その例として質問器ＰＣ１を用いる）において行われる場合を説明するフローチャートである。
図９に示すように、実施形態に係る位置検出処理を質問器ＰＣ１において実行する場合、先ず、当該質問器ＰＣ１以外に、電源が投入されて相互にＵＷＢ方式に則った無線通信が可能な他の質問器ＰＣｍがあるか否かが確認される（ステップＳ１）。このステップＳ１の処理は、具体的には、距離検出を行う旨のパルス信号を送信した後それに対応する返信用のパルス信号が返信されてきたか否かを確認することにより実行される。
そして、パルス信号の返信がないときは（ステップＳ１；Ｎ）、実施形態に係る位置検出処理が実行不可能であることになるので、無線通信可能な他の質問器ＰＣｍが出現するまでステップＳ１の処理を繰り返し、一方、パルス信号の返信があって無線通信可能な他の質問器ＰＣｍがあることは判ったときは（ステップＳ１；Ｙ）、次に、当該質問器ＰＣ１が主体となって通信可能な他の質問器ＰＣｍとの距離検出を行う前に、他の質問器ＰＣｍから距離検出を行う旨のパルス信号が送信されていないかを確認し（ステップＳ２）、送信されていないときは（ステップＳ２；Ｎ）そのまま後述するステップＳ５に移行し、一方、他の質問器ＰＣｍから距離検出を行う旨のパルス信号が送信されて来ているときは（ステップＳ２；Ｙ）、次に、質問器ＰＣ１が当該他の質問器ＰＣｍからのパルス信号に応答するための待機状態に入っていることを当該他の質問器ＰＣｍに対して送信する（ステップＳ３）。
その後、当該待機している旨の送信に対して当該他の質問器ＰＣｍから距離検出用のパルス信号が送信され、質問器ＰＣ１においてこれに応答するための距離検出のためのパルス信号を返信したか否かを確認する（ステップＳ４）。そして、未だその応答が完了していないときは（ステップＳ４；Ｎ）その応答が完了するまで上記ステップＳ３の動作を繰り返し、一方、当該応答のためのパルス信号の送信が完了しているときは（ステップＳ４；Ｙ）、次に、その応答のためのパルス信号の送信後に送信先である他の質問器ＰＣｍにおいて当該応答のためのパルス信号を用いて検出された質問器ＰＣ１との間の距離を示す距離情報が、当該他の質問器ＰＣｍからパルス信号として送信されてきたか否かが確認される（ステップＳ５）。
そして、検出された距離情報の送信があったときは（ステップＳ５；Ｙ）、その送信された距離情報により示される距離を、質問器ＰＣ１内の制御器１０において当該他の質問器ＰＣｍとの間の距離、又は他の質問器ＰＣｍ間相互の距離、或いは他の質問器ＰＣｍが検出した無線タグＴＧｎと当該他の質問器ＰＣｍとの間の距離であるとして登録し（ステップＳ６）、次のステップＳ７に移行する。
他方、上記ステップＳ５の判定において、当該他の質問器ＰＣｍからの距離情報の送信がないときは（ステップＳ５；Ｎ）、全ての他の質問器ＰＣｍにおいて質問器ＰＣ１との距離が既に検出済みである（この場合は、新たに距離が検出されることがないので、上記した距離情報の送信はないことになる）可能性があるので、次に、今度は質問器ＰＣ１において未だ検出された距離が登録されていない他の質問器ＰＣｍがあるか否かを確認する（ステップＳ７）。そして、距離が未登録である他の質問器ＰＣｍがあるときは（ステップＳ７；Ｙ）、質問器ＰＣ１から距離検出要求のためのパルス信号を送信し（ステップＳ８）、その送信されたパルス信号に対応して送信先の他の質問器（距離が未登録である他の質問器）ＰＣｎから距離検出の待機状態である旨のパルス信号（上記ステップＳ３参照）が返信されてきたか否かを確認する（ステップＳ９）。
ステップＳ９の判定において、当該待機状態である旨のパルス信号が送信されてきていないときは（ステップＳ９；Ｎ）、そのまま上記ステップＳ８の処理を繰り返し、一方、送信されてきたときは（ステップＳ９；Ｙ）、その待機状態である旨のパルス信号を送信してきた他の質問器ＰＣｍに対して距離検出用のパルス信号を送信し、対応する返信用のパルス信号を受信して当該他の質問器ＰＣｍとの距離を検出する（ステップＳ１０）。そして、その検出した距離を質問器ＰＣ１と当該他の質問器ＰＣｍとの間の距離として当該質問器ＰＣ１内の制御器１０において登録すると共に（ステップＳ１１）、その登録した距離を示す距離情報を当該他の質問器ＰＣｍに対して返信し（ステップＳ１２）、更に通信可能範囲に存在している他の質問器ＰＣｍにも送信し、当該他の質問器ＰＣｍとの間での距離検出を完了し、次の質問器ＰＣｎとの間の距離検出を実行すべく上記ステップＳ２に戻る。なお、上記ステップＳ１２に示す処理においては、他の質問器ＰＣｍから通知された距離も合わせて送信（伝送）する。この後、距離が未登録である質問器ＰＣｎがなくなる（ステップＳ７；Ｎ）まで上記ステップＳ２乃至１２を繰り返す。
他方、上記ステップＳ７の判定において、距離が未登録である他の質問器ＰＣｍがないときは（ステップＳ７；Ｎ）、次に、それまで距離が登録されていた他の質問器ＰＣｍであるが、例えばその電源スイッチがオフとされたこと等により質問器ＰＣｎとしての機能を発揮し得なくなった質問器ＰＣｎ（図９において「終了端末」と示す）があるか否かを確認する（ステップＳ１３）。この確認処理は、例えば、何らかの情報を含むパルス信号を送信したが対応する応答がない場合にその質問器ＰＣｎを終了端末と認識する。
そして、終了端末と認識された他の質問器ＰＣｍがないときは（ステップＳ１３；Ｎ）後述するステップＳ１５に移行し、一方、終了端末と認識された他の質問器ＰＣｍがあるときは（ステップＳ１３；Ｙ）、その終了端末となった質問器ＰＣｎと質問器ＰＣ１との距離を質問器ＰＣ１において削除し（ステップＳ１４）、次に、実施形態における質問器ＰＣｎ（図９において「半固定端末」と示す）の数が、無線タグＴＧｎの位置を検出するために必要な数（具体的には三つ）以上あるか否かを確認する（ステップＳ１５）。そして、質問器ＰＣｎの数が十分であるときは（ステップＳ１５；Ｙ）後述するステップＳ２３以降の処理に移行し、一方、半固定の質問器ＰＣｎの数が不足であるときは（ステップＳ１５；Ｎ）、次に、質問器としての機能を有する移動式の端末を用いて必要な位置検出処理を行うべく、当該移動式の端末が部屋Ｒ内に存在しているか否かを確認する（ステップＳ１６）。そして、移動式の端末すらないときは（ステップＳ１６；Ｎ）、再度上記ステップＳ２に戻って上述してきた処理を繰り返し、一方、当該移動式の端末があるときは（ステップＳ１６；Ｙ）、次に、質問器ＰＣ１から距離検出要求のためのパルス信号を当該移動式の端末に送信し（ステップＳ１７）、その送信されたパルス信号に対応して送信先の移動式の端末から距離検出の待機状態である旨のパルス信号（上記ステップＳ３参照）が返信されてきたか否かを確認する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１８の判定において、当該待機状態である旨のパルス信号が送信されてきていないときは（ステップＳ１８；Ｎ）、そのまま上記ステップＳ１７の処理を繰り返し、一方、送信されてきたときは（ステップＳ１８；Ｙ）、その待機状態である旨のパルス信号を送信してきた移動式の端末に対して距離検出用のパルス信号を送信し、対応する返信用のパルス信号を受信して当該移動式の端末との距離を検出する（ステップＳ１９）。そして、その検出した距離を質問器ＰＣ１と当該移動式の端末との間の距離として当該質問器ＰＣ１内の制御器１０において登録すると共に（ステップＳ２０）、その登録した距離を示す距離情報を当該移動式の端末に対して返信すると共に他の質問器ＰＣｍにも送信し（ステップＳ２１）、当該移動式の端末との間での距離検出を完了する。
次に、上記移動式の端末の数を含めた質問器ＰＣｎの数が、無線タグＴＧｎの位置を検出するために必要な数（具体的には、三つ）以上あるか否かを確認する（ステップＳ２２）。そして、質問器ＰＣｎ等の数が十分であるときは（ステップＳ２２；Ｙ）後述するステップＳ２３以降の処理に移行し、一方、質問器ＰＣｎ等の数がなお不足であるときは（ステップＳ２２；Ｎ）、再度上記ステップＳ２に戻って上述してきた処理を繰り返す。
以上説明してきた処理が完了した後には、図１１（ｂ）に示すように、各質問器ＰＣｎ同士の間において、それらの距離（図１１（ｂ）において「ｃ」乃至「ｈ」と示す）が検出され、各質問器ＰＣｎにおいて夫々登録される。
次に、無線タグＴＧ１及びＴＧ２との間の距離検出に移行する。
各無線タグＴＧ１及びＴＧ２の位置を特定するために必要な数の質問器ＰＣｎ等があるときは（ステップＳ１５；Ｙ又はステップＳ２２；Ｙ）、各質問器ＰＣｎから位置検出のための質問パルスとしてのパルス信号を各無線タグＴＧ１及びＴＧ２に送信し、対応する応答信号を受信する（ステップＳ２３）。
そして、その応答信号が予め設定されている強度以上の強度を有するものであるか否かを判定し（ステップＳ２４）、当該強度以上の強度を有する応答信号を返信した無線タグＴＧｎ又はその他の反射物がないときは（ステップＳ２４）、一サイクル分の位置検出処理の終了としての無線タグＴＧｎからの応答信号の検出を終了するか否かを質問器ＰＣ１上で確認し（ステップＳ３４）、終了するときは後述するステップＳ３８に移行し、一方、応答信号の検出を終了しないときは（ステップＳ３４；Ｙ）、再度上記ステップＳ２４に移行する。
一方、ステップＳ２４の判定において、上記設定された強度以上の強度を有する応答信号を返信してきた無線タグＴＧｎ又は他の反射物があるときは（ステップＳ２４；Ｙ）、次に、それが無線タグＴＧｎであるか、或いは当該無線タグＴＧｎ以外でパルス信号を反射したものであるかを判別し（ステップＳ２５）、無線タグＴＧｎであるときは（ステップＳ２５；Ｙ）、次にそれがいずれかのマーカタグＭＴｎであるか否かを確認する（ステップＳ２６；Ｙ）。
そして、マーカタグＭＴｎでないときは（ステップＳ２６；Ｎ）後述するステップＳ２９に移行し、無線タグＴＧｎについてそれまでの距離を検出する（ステップＳ２９）。一方、マーカタグＭＴｎであるときは（ステップＳ２６；Ｙ）、既に質問器ＰＣ１において登録済みのマーカタグＭＴｎであるか否かを確認し（ステップＳ２７）、登録済みのマーカタグＭＴｎでないときは（ステップＳ２７；Ｎ）後述するステップＳ２９に移行し、登録済みのマーカタグＭＴｎであるときは（ステップＳ２７；Ｙ）、その登録内容の変更があるか否かを上記応答信号及び後述するステップＳ４１において予め入力されているデータに基づいて確認し（ステップＳ２８）、登録内容の変更がないときは（ステップＳ２８；Ｎ）上記ステップＳ２４に戻って上述してきた処理を繰り返す。
一方、ステップＳ２８の処理において、登録内容に変更があるときは（ステップＳ２８；Ｙ）、上述してきた原理に則ってその登録内容の変更があったマーカタグＭＴｎについて距離を検出する（ステップＳ２９）。次に、当該ステップＳ２９の処理において検出した距離を質問器ＰＣ１内の制御器１０において登録し（ステップＳ３０）、更に当該検出した質問器ＰＣ１との距離を他の質問器ＰＣｍに通知する（ステップＳ３１）。このとき、後述するステップＳ３８の処理において、他の質問器ＰＣｍから無線タグＴＧｎまでの距離の通知が当該他の質問器ＰＣｍからあった場合は、その情報も合わせて他の質問器ＰＣｍへ通知（伝送）する。
そして、他の各質問器ＰＣｎから通知された各無線タグＴＧｎ又はマーカタグＭＴｎと当該他の質問器ＰＣｍとの距離を質問器ＰＣ１内において登録することで部屋Ｒにおける各無線タグＴＧｎの位置を質問器ＰＣ１において決定し（ステップＳ３２）、更に質問器ＰＣ１において無線タグＴＧｎの位置検出を終了する旨の操作が為されたか否かを確認して（ステップＳ３３）、その操作が為されているときは（ステップＳ３３；Ｙ）そのまま実施形態の位置検出処理を完了し、一方、終了する旨の操作が為されていないときは（ステップＳ３３；Ｎ）、上記ステップＳ１に戻って上述してきた処理を繰り返す。
他方、上記ステップＳ２５の判定において、無線タグＴＧｎとしての識別情報が受信されない等の理由により応答信号を送信したのが無線タグＴＧｎでないときは（ステップＳ２５；Ｎ）、次に、その応答信号の内容（又はその応答信号から検出される距離）が、それまでに検出されているその応答信号の送信元までの距離が変化しているか否かを確認し（ステップＳ３５）、変化していないときは（ステップＳ３５；Ｎ）後述するステップＳ３７に移行し、一方、変化しているときは（ステップＳ３５；Ｙ）、その送信元が未知の移動体であると判定してその旨を質問器ＰＣ１上において報知する（ステップＳ３６）。
そして、移動体としての報知されたもの以外の他の無線タグＴＧｎからの応答信号の内容を質問器ＰＣ１内の制御器１０において登録し（ステップＳ３７）、更に他の質問器ＰＣｍにおいて検出された各無線タグＴＧｎとの距離が当該他の質問器ＰＣｍから通知されたか否かを確認し（ステップＳ３８）、通知されないときは（ステップＳ３８；Ｎ）後述するステップＳ４０の処理に移行し、通知されたときは（ステップＳ３８；Ｙ）、その通知された距離を他の質問器ＰＣｍと各無線タグＴＧｎとの距離として質問器ＰＣ１において登録する（ステップＳ３９）。
そして、その登録内容又は質問器ＰＣ１への入力内容等に基づいてマーカタグＭＴｎとしての登録内容が変更されたか否かを確認し（ステップＳ４０）、変更されていないときは（ステップＳ４０；Ｎ）上記ステップＳ３２の処理に移行し、変更されているときは（ステップＳ４０；Ｙ）、その変更後の内容で質問器ＰＣ１内におけるマーカタグＭＴｎの登録内容（位置が変更されたこと又は新規に設置されたこと等）を変更し（ステップＳ４１）、更にその変更した登録内容を他の質問器ＰＣｍに通知する（ステップＳ４２）。
この後は上記ステップＳ３２の処理に移行して無線タグＴＧｎの部屋Ｒ内における位置と決定し、実施形態の位置検出処理を終了する。
以上説明してきた処理が完了した後には、図１１（ｃ）に示すように、各質問器ＰＣｎと無線タグＴＧｎとの間において、それら同士の距離（図１１（ｃ）において「ｉ」乃至「ｋ」と示す）が検出され、各質問器ＰＣｎにおいて夫々登録される。
また、各マーカタグＭＴｎと質問器ＰＣｎとの間における距離も検出されている（図１１（ｂ）及び（ｃ）において「ａ」及び「ｂ」と示す）ので、部屋Ｒ内における各無線タグＴＧｎの絶対的な位置が確定できることになる。なお、マーカタグＭＴｎを用いない場合は、各質問器ＰＣｎ及び無線タグＴＧｎの位置関係は相対的に確定されるに過ぎず、相互に線対称となる二通りの位置関係のいずれか一方が実際の位置関係であることのみが確定されることになる。
以上夫々説明したように、実施形態の無線通信システムＳの動作によれば、パルス信号及び応答信号の授受により各質問器ＰＣｎと各無線タグＴＧｎ間の距離並びに夫々の位置を検出するので、搬送波を用いることなく各無線タグＴＧｎ及び質問器ＰＣｎ間の距離検出及びそれらの位置検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び位置検出が可能となる。
また、複数の、無線タグＴＧｎの夫々を識別し、検出された距離情報を各質問器ＰＣｎに伝送するので、各質問器ＰＣｎにおいて各無線タグＴＧｎを相互に識別しつつそれらの位置を特定することができる。
更に、マーカタグＭＴｎの位置を基準として各無線タグＴＧｎの部屋Ｒ内における絶対位置を検出するので、各無線タグＴＧｎに関する相対位置ではなく絶対位置としての無線タグＴＧｎの位置を検出することができる。
更にまた、部屋Ｒ内を移動する移動体からの応答信号に基づいてその移動体が無線タグＴＧｎであるか否かを判別し、その移動体が無線タグＴＧｎでないときに報知するので、部屋Ｒ内に無線タグＴＧｎでない移動体が侵入していた場合でもこれを識別してその旨を報知することができる。
また、パルス波を用いて距離情報を各質問器ＰＣｎに伝送するので、搬送波を用いることなく小型化・低消費電力化を図りつつ距離情報を伝送して各無線タグＴＧｎの位置を特定することができる。
更に、部屋Ｒ内にある質問器ＰＣｎの数を検出するので、各質問器ＰＣｎの数を検出することでその部屋Ｒにおける無線タグＴＧｎの位置検出が可能か否かを予め検出することができる。
更にまた、広帯域アンテナ１を用いて質問器ＰＣｎからのパルス信号を受信し当該パルス信号を変調して得られた応答信号を広帯域アンテナ１を用いて質問器ＰＣｎに返信するので、搬送波を用いることなく各無線タグＴＧｎと各質問器ＰＣｎ間の距離検出及びそれらの位置検出が可能となり、小型化・低消費電力化を図りつつ当該距離検出及び位置検出が可能となる。
なお、上述した実施形態においては、各質問器ＰＣｎ自体で部屋Ｒ内の無線タグＴＧｎの位置を検出する構成としたが、これ以外に、各質問器ＰＣｎを端末として用い、これらから得られる無線タグＴＧｎの位置情報を外部のコンピュータ等に伝送し、当該外部のコンピュータにおいて部屋Ｒ内の無線タグＴＧｎの位置検出を行うように構成することもできる。
更に、図９及び図１０に示すフローチャートに対応するプログラムをフレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して取得しておき、これらを汎用のマイクロコンピュータで読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータを実施形態に係る制御器１０として機能させることも可能である。
以上夫々説明したように、本発明は、無線通信システムにおける無線タグの識別及び距離測定の分野に利用することが可能であり、特に質問器を一般のパーソナルコンピュータに備えれば、そのパーソナルコンピュータが備えられている室内における無線タグの位置特定の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
実施形態に係る無線通信システムの概要構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無線タグの構成を示す図である。 実施形態に係る質問器の概要構成を示すブロック図である。 実施形態に係る質問器における信号の受信態様を示す図であり、（Ａ）は各受信パルス波の波形を示す図であり、（Ｂ）は応答信号の内容判定時における相関を説明する図である。 実施形態に係る無線通信システムにおける無線タグ識別の仕組みを説明する図であり、（Ａ）は当該無線通信システムに含まれる無線タグの構成を示す図であり、（Ｂ）は当該無線タグ識別を示す波形図である。 実施形態に係る無線タグの細部構成を示す回路図である。 実施形態に係る無線通信システムにおける伝送波形を例示する図である。 実施形態における電力供給を説明する波形図である。 実施形態に係る位置検出処理を示すフローチャート（Ｉ）である。 実施形態に係る位置検出処理を示すフローチャート（II）である。 実施形態に係る位置検出処理を説明する概念図であり、（ａ）は位置検出処理の第一段階を示す概念図であり、（ｂ）は位置検出処理の第二段階を示す概念図であり、（ｃ）は位置検出処理の第三段階を示す概念図である。
符号の説明
１、１５、１８ 広帯域アンテナ
２ 伝送路
３ 負荷インピーダンス部
４ 制御部
５ 電源部
６、２３ 狭帯域アンテナ
１０ 制御器
１１、１３ 遅延器
１２ クロック信号生成器
１４ パルス発生器
１６ テンプレートパルス発生器
１７ 相関器
１９ 復号器
２０ 発振器
２１ 変調器
２２ 電力増幅器
２４ 送受切換器
２５ 低雑音増幅器
２６ 復調器
３２ 整流回路
３３ 整合回路
ＴＧ１、ＴＧ２、ＴＧ３ 無線タグ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３ 質問器
ＭＴ１、ＭＴ２、ＭＴ３、ＭＴ４ マーカタグ
Ｂ 電力供給部

Claims (11)

  1. 質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、
    受信広帯域アンテナと、
    他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段と、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段と、
    前記他の質問器において検出された前記第１距離および前記第２距離を取得する距離取得手段と、
    各前記第１距離および各前記第２距離に基づいて前記応答器との間の相対位置を検出する位置検出手段と、
    を備えることを特徴とする質問器。
  2. 質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、
    受信広帯域アンテナと、
    予め絶対位置が特定されている前記応答器である特定応答器の当該絶対位置を示す位置情報を設定する位置情報設定手段と、
    他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段と、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段と、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、前記特定応答器に備えられた特定応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記特定応答器までの距離である第３距離を検出する第３距離検出手段と、
    前記他の質問器において検出された前記第１距離、前記第２距離および前記第３距離を取得する距離取得手段と、
    前記位置情報設定手段に設定されている前記位置情報と、各前記第１距離、各前記第２距離および各前記第３距離と、に基づいて、前記応答器の絶対位置を検出する位置検出手段と、
    を備えることを特徴とする質問器。
  3. 請求項１または２に記載の質問器において、
    前記応答器により前記パルス信号から生成される応答信号に基づいて各前記応答器を識別する応答器識別手段を備えることを特徴とする質問器。
  4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の質問器において、
    前記送信した送信パルス信号に対応して移動体から返信されてくる返信信号を受信する受信手段と、
    前記受信した返信信号に基づいて前記移動体が前記応答器であるか否かを判別する判別手段と、
    前記判別手段により前記移動体が前記応答器でないと判別されたとき、その旨を報知する報知手段と、
    を更に備えることを特徴とする質問器。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の質問器において、
    前記距離取得手段は、パルス波を用いて各前記距離を前記他の質問器から取得することを特徴とする質問器。
  6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の質問器において、
    前記質問器の数を検出する質問器数検出手段を更に備えることを特徴とする質問器。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の質問器により位置が検出される前記応答器であって、
    前記送信された送信パルス信号を受信し且つ前記応答信号を送信する広帯域アンテナである前記応答器アンテナと、
    前記受信した送信パルス信号を変調して当該送信パルス信号に対応する応答信号を生成する生成手段と、
    前記受信したパルス信号を前記応答器アンテナから前記生成手段に伝送し且つ前記生成された応答信号を前記生成手段から前記応答器アンテナに伝送する伝送路と、
    を備えることを特徴とする応答器。
  8. 質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、を備える質問器において実行される位置検出方法であって、
    他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出工程と、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出工程と、
    前記他の質問器において検出された前記第１距離および前記第２距離を取得する距離取得工程と、
    各前記第１距離および各前記第２距離に基づいて前記応答器との間の相対位置を検出する位置検出工程と、
    を含むことを特徴とする位置検出方法。
  9. 質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、予め絶対位置が特定されている前記応答器である特定応答器の当該絶対位置を示す位置情報を設定する位置情報設定手段と、を備える質問器において実行される位置検出方法であって、
    他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出工程と、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出工程と、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、前記特定応答器に備えられた特定応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記特定応答器までの距離である第３距離を検出する第３距離検出工程と、
    前記他の質問器において検出された前記第１距離、前記第２距離および前記第３距離を取得する距離取得工程と、
    前記位置情報設定手段に設定されている前記位置情報と、各前記第１距離、各前記第２距離および各前記第３距離と、に基づいて、前記応答器の絶対位置を検出する位置検出工程と、
    を含むことを特徴とする位置検出方法。
  10. 質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、を備える質問器に含まれるコンピュータを、
    他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段、
    前記他の質問器において検出された前記第１距離および前記第２距離を取得する距離取得手段、および、
    各前記第１距離および各前記第２距離に基づいて前記応答器との間の相対位置を検出する位置検出手段、
    として機能させることを特徴とする位置検出用プログラム。
  11. 質問波として送信パルス信号を送信する送信広帯域アンテナと、受信広帯域アンテナと、予め絶対位置が特定されている前記応答器である特定応答器の当該絶対位置を示す位置情報を設定する位置情報設定手段と、を備える質問器に含まれるコンピュータを、
    他の質問器において前記送信パルス信号が受信された時刻から当該送信パルス信号に対応する返信用のパルス信号が当該他の質問器から送信された時刻までの時間を示す時間情報が含まれたパルス信号を前記受信広帯域アンテナにより受信し、当該受信したパルス信号に基づいて前記他の質問器を含む質問器間の距離である第１距離を検出する第１距離検出手段、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、応答器に備えられた応答器アンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記応答器までの距離である第２距離を検出する第２距離検出手段、
    前記送信広帯域アンテナから送信された前記送信パルス信号を前記受信広帯域アンテナにより直接受信して得られる受信パルス信号と、前記特定応答器に備えられたアンテナにより前記送信パルス信号が直接反射されて得られる反射波と、の前記受信広帯域アンテナにおける受信時間間隔に基づいて、前記特定応答器までの距離である第３距離を検出する第３距離検出手段、
    前記他の質問器において検出された前記第１距離、前記第２距離および前記第３距離を取得する距離取得手段、および、
    前記位置情報設定手段に設定されている前記位置情報と、各前記第１距離、各前記第２距離および各前記第３距離と、に基づいて、前記応答器の絶対位置を検出する位置検出手段、
    として機能させることを特徴とする位置検出用プログラム。
JP2005093795A 2004-03-29 2005-03-29 質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム Expired - Fee Related JP4650053B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005093795A JP4650053B2 (ja) 2004-03-29 2005-03-29 質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004096252 2004-03-29
JP2005093795A JP4650053B2 (ja) 2004-03-29 2005-03-29 質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005318553A JP2005318553A (ja) 2005-11-10
JP4650053B2 true JP4650053B2 (ja) 2011-03-16

Family

ID=35445448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005093795A Expired - Fee Related JP4650053B2 (ja) 2004-03-29 2005-03-29 質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4650053B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100797111B1 (ko) 2006-09-29 2008-01-22 장인선 휴대용 ｒｆｉｄ 인식 장치
US8659477B2 (en) 2008-10-09 2014-02-25 Panasonic Corporation Base station device and distance measuring method
JP5159867B2 (ja) * 2010-12-06 2013-03-13 三菱電機株式会社 機器設置支援装置、機器設置支援方法、及び、プログラム
JP6250918B2 (ja) 2012-06-13 2017-12-20 京セラ株式会社 携帯電子機器、位置確認方法、及び位置確認プログラム
FR3055972B1 (fr) * 2016-09-09 2019-08-16 Store Electronic Systems Localisation d'etiquettes electroniques de gondole dans une surface de vente

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260241A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Honda Motor Co Ltd 車両位置検出システムおよび検出方法
JP2002185359A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Ibiden Co Ltd 受信波送信装置および移動体識別システム
JP2003032162A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Sony Corp 受信方法、送信方法並びに受信装置、送信装置並びに無線通信システム
JP2003075164A (ja) * 2001-09-06 2003-03-12 Sony Corp 測位情報送信装置及び測位情報送受信システム
US20030111540A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Rf Saw Components, Incorporated Surface acoustic wave identification tag having enhanced data content and methods of operation and manufacture thereof
JP2003289565A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置
JP2004080644A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Keio Gijuku Ｕｗｂ送信機及び受信機
JP2004260761A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Mitsubishi Materials Corp 多段円環パッチアンテナおよび多段円環パッチアンテナの製造方法
JP2005057438A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Sony Corp アンテナ装置
JP2005078303A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Canon Inc 物体情報センシング装置、ポインティングデバイス、およびインターフェース装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005520139A (ja) * 2002-03-08 2005-07-07 エクストリームスペクトラム，インコーポレイテッド 超広帯域システムにおいて距離測定機能を実行する方法及びシステム

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260241A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Honda Motor Co Ltd 車両位置検出システムおよび検出方法
JP2002185359A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Ibiden Co Ltd 受信波送信装置および移動体識別システム
JP2003032162A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Sony Corp 受信方法、送信方法並びに受信装置、送信装置並びに無線通信システム
JP2003075164A (ja) * 2001-09-06 2003-03-12 Sony Corp 測位情報送信装置及び測位情報送受信システム
US20030111540A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Rf Saw Components, Incorporated Surface acoustic wave identification tag having enhanced data content and methods of operation and manufacture thereof
JP2003289565A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置
JP2004080644A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Keio Gijuku Ｕｗｂ送信機及び受信機
JP2004260761A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Mitsubishi Materials Corp 多段円環パッチアンテナおよび多段円環パッチアンテナの製造方法
JP2005057438A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Sony Corp アンテナ装置
JP2005078303A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Canon Inc 物体情報センシング装置、ポインティングデバイス、およびインターフェース装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005318553A (ja) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8284027B2 (en) Position detecting system, responder and interrogator, wireless communication system, position detecting method, position detecting program, and information recording medium
EP1832004B1 (en) Ultra wideband radio frequency identification techniques
US7385511B2 (en) Carrierless RFID system
US7009495B2 (en) System and method to identify multiple RFID tags
EP2248066B1 (en) Interrogation of rfid communication units
US8188841B2 (en) Method of remote powering and detecting multiple UWB passive tags in an RFID system
US7419096B2 (en) RFID joint acquisition of time sync and timebase
CN101160608B (zh) 具有不对称通信带宽的射频标签和读取器
US8952789B2 (en) Method and apparatus for communication in ultra-wide bandwidth RFID systems
US7403122B1 (en) RFID tag circuits operable at different speeds
WO2004032027A1 (en) System and method to identify multiple rf tags
JP4650053B2 (ja) 質問器、応答器、位置検出方法および位置検出用プログラム
US20100328047A1 (en) Communication session establishment
US5606574A (en) Mobile unit identifying system and method of demodulating for the same
JP4609123B2 (ja) 応答器及び質問器並びに無線通信システム
US7501978B2 (en) Short-distance ranging system
US7151437B2 (en) Radio communication system and method, radio communication apparatus and method, and program
KR101136160B1 (ko) 이중 대역 ｒｆｉｄ 태그
WO2007072563A1 (ja) Ｒｆｉｄシステム及びｒｆｉｄ読み取り装置
KR100836469B1 (ko) Ｒｆｉｄ 리더 및 ｒｆｉｄ 시스템
Merakeb et al. Experimental demonstration of a passive UHF RFID communication in time reversal and pulsed wave mode
JP2007060144A (ja) 無線タグ通信装置
Guidi Study of ultra wide band modulated backscattering based RFID systems
KR20080078274A (ko) 멀티 리더-태그 통신을 위한 무선통신장치(알에프 샤워시스템) 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees