JP5683791B2 - 行動記録システム、移動体ブロック、および、データ収集ブロック - Google Patents

行動記録システム、移動体ブロック、および、データ収集ブロック Download PDF

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Description

この発明は行動記録システム、移動体ブロック、および、データ収集ブロックに関し、特に人や物の移動実績を容易に知ることができる行動記録システム、移動体ブロック、および、データ収集ブロックに関する。
従来の人の行動を記録するシステムとして、たとえば、イベント等への入場者管理システムが下記特許文献1に開示されている。同特許文献によれば、イベント会場に設けられた入場者管理装置が所定のトリガー信号を出力し、これに入場者が有するIDタグが反応して自分のID番号を出力し、この入場者のID番号を入場者管理装置が格納している。
特開2004−094891号公報(要約)
従来の人の行動を記録するシステムは上記のように構成されていた。入場者管理装置は所定のトリガー信号を出力するとともに、受信した入場者のID番号を収集する必要があるため、入場者管理装置自身、装置の設置と配線にコストがかかるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、人の行動や物の移動を簡易に短期間で設置できるとともに安価に追跡できる行動記録システム、移動体ブロック、および、データ収集ブロックを提供することを目的とする。
この発明に係る行動記録システムは、移動体の各々に保持され、固有のID番号を含むトリガー信号を出力する移動体ブロックと、それぞれが異なる固有のID番号を有する複数のデータ収集ブロックとを含み、データ収集ブロックは、移動体ブロックのトリガー信号に応答して前記移動体ブロックの固有のID番号を受信する受信手段と、受信手段が受信したID番号を記録する記録手段とを含む。
好ましくは、データ収集ブロックは、受信手段が受信したID番号を外部へ出力するID番号出力手段を含む。
データ収集ブロックは所定の位置に固定されていてもよいし、移動可能であってもよい。データ収集ブロックは時刻を測定する計時手段を有し、記録手段は、移動体ブロックのID番号を受信した時刻を合わせて記録するのが好ましい。
この発明の他の局面においては、移動体ブロックは、固有のID番号を含むトリガー信号を出力するトリガー信号出力手段を含み、出力手段は、トリガー信号を断続的に出力する。
この発明のさらに他の局面においては、データ収集ブロックは、固有のID番号を含むトリガー信号を出力する移動体ブロックからのトリガー信号を検出するトリガー信号検出手段と、トリガー信号検出手段が検出したトリガー信号の中からID番号を抽出する抽出手段と、抽出手段が抽出したID番号を記録する記録手段とを含む。
移動体の有する移動体ブロックがトリガー信号を出力しながら移動したとき、トリガー信号に応答して、所定の位置に固定して設けられたデータ収集ブロックが場所を特定するID番号を出力し、これを移動体ブロックのIDと合わせてデータ収集ブロックで受信して記録するため、従来のように位置を特定するための装置にトリガー信号を出力する機能を設ける必要が無い。また、トリガーの出す信号に起動されるため常時電源を消費せず動作しても短い時間ですむため電池を用いて長期間の駆動が可能となる。その結果、人の行動や物の移動を簡易に短期間で設置できるとともに安価に追跡できる行動記録システム、それ用のデータ処理ブロック、および、位置特定用固定用IDタグを提供できる。
この発明の一実施の形態に係る行動記録システムの要部を示す図である。 固定位置タグブロックの構成を示すブロック図である。 移動体ブロックの有するトリガーブロックの構成を示すブロック図である。 移動体ブロックの有するタグブロックの構成を示すブロック図である。 行動記録システムにおける移動体ブロックと固定位置タグブロックとの動作を示すフローチャートである。 この発明の他の実施の形態を示す図である。 磁界を検出する機能を有さない場合の移動体ブロック11の具体的動作を示すフローチャートである。 磁界を検出する機能を有する場合の移動体ブロック11の具体的動作を示すフローチャートである。 磁界を検出する機能を有する場合の移動体ブロック11の具体的動作を示すフローチャートである。
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1はこの発明の一実施の形態に係る行動記録システムの要部を示す図である。
図1を参照して、行動記録システム10は、例えば床面等の所定の位置に固定して設けられた複数の固定位置タグブロック(データ収集ブロック)40a〜40dと、移動体が保持して移動する移動体ブロック11とを含む。移動体ブロック11は通常のタグとして作動するタグブロック20と、他のブロックを作動させるトリガー信号を出力するトリガーブロック30とを含む。
移動体ブロック11は移動体ブロック11固有のID番号を含むトリガー信号51を出力し、そのトリガー信号によって固定位置タグブロック40が起動される。固定位置タグブロック40は、場所を特定するIDを有する。
ここでは、固定位置タグブロック40aはID001を有し、固定位置タグブロック40bはID002を有し、固定位置タグブロック40cはID003を有し、固定位置タグブロック40dはID004を有する。また、移動体ブロック11はIDとしてTID(Trigger ID)1001を有している。
図2は固定位置タグブロック40の全体構成を示すブロック図である。図2を参照して、固定位置タグブロック40は、それぞれがX軸,Y軸,および、Z軸の相互に直交した三軸に延在するフェライトコイルからなる磁界検出コイル41a〜41cと、磁界検出コイル41a〜41cにおいて所定の磁界を検出および検波する磁界検出および検波回路42a〜42cと、磁界検出および検波回路42a〜42cからの信号を入力する磁界検出部43と、磁界検出部43で検出した信号に基づいて磁界の検出、レベルの計算、記録動作を行なうMPU(Micro Processing Unit)44と、MPU44に接続されたFSK(Frequency Shift Keying)変調高周波を出力する高周波出力回路45と、1秒を刻む単純なカウンタや電波時計またはGPS(Global Positioning System)等に基づいて時刻を生成する時刻生成回路46と、データを格納する記録メモリ47と、高周波出力回路45に接続され、移動体ブロック11からのID番号が含まれたトリガー信号を検出したときに、自分の有する固有IDを時刻生成回路46で生成された時刻とともに出力する送信アンテナ48とを含み、電池49で駆動される。
ここで磁界検出コイル41a〜41cは受信手段として、時刻生成回路46は計時手段として、記録メモリ47は記録手段として作動し、高周波出力回路45と送信アンテナ48とはID番号出力手段として作動する。
図3は移動体ブロック11の有するトリガーブロック30を示す図である。図3を参照して、トリガーブロック30はブロック全体を制御するMPU31と、出力する周期の設定が可能な高周波磁界を定期的に発生するトリガー回路32と、時刻生成装置46と同様の時刻生成回路33とを含む。なお、データを格納するデータメモリを含んでもよい。トリガー回路32はトリガー信号出力手段として作動する。
また、MPU31は、後に説明するタグブロック20のMPU24が兼ねて、移動体ブロック11のMPUを1個としてもよい。
トリガー回路32は断続的にトリガー信号を発生する。発生される高周波磁界にはOOK(On-Off Keying)あるいはASK(Amplitude Shift Keying)で符号化された移動体ブロック11に固有のIDが含まれている。トリガー回路32は高周波磁界発生時以外の休止時には殆ど電流を消費しない。
一方、高周波磁界を検出してその中に含まれるIDを検出する機能を有するタグブロック20はトリガー回路32が動作しているときは完全休止している。トリガー回路32が休止している間は高周波磁界を検出するために待機している。タグブロック20は待機中に外部のトリガー信号を検出し、その中にトリガーID(TID)を検出するとそのID(TID)とタグブロック20の自己のIDをペアにし無線信号として後に説明する送信アンテナ28から送信する。
なお、トリガー信号となるトリガー磁界は到達距離が短く設定されているので信号同士の衝突はもともと少ない。しかしながら、トリガー磁界が同時に発信されると互いに衝突してデータが変わったり、消えたりする恐れがあるため、トリガー磁界の発信される順番を決めるのが好ましい。そこで、この実施の形態においては、固定位置タグブロック40の磁界検出回路42a〜42dにより順序を自動構成させることが可能である。
すなわち、タグブロック20はトリガー信号を出力しないときは、他のトリガー信号を検出するため、微妙なタイミングの差があれば、トリガー信号同士の衝突を回避できる。
固定位置タグブロック40a〜40dの送信アンテナ48から送信されたデータは外部の上位装置(コンピュータ等、図1で管理装置60で示す)の受信装置で受信し、データをトリガーIDとタグIDに時間情報を付加した情報としてさらに上位のシステムにLANやRS232Cなどの通信手段を通じて送信してもよい。
次に、固定位置タグブロック40a〜40dは、移動体ブロック11から出力される高周波磁界(トリガー信号)を検出してその中に含まれるIDを検出する機能を有する。すなわち、待機中に移動体ブロック11からのトリガー信号で起き上がり、その中にトリガーIDを検出すると受信したTIDと自己の時計の時刻をペアにし、メモリに記憶するまたは/およびそのTIDとタグの自己のIDをペアにし無線信号として送信する。この状態を図1において、固定位置タグブロック40bが「ID002(固定位置タグブロック40bのID)+TID1001(移動体ブロック11のタグID)」の対として無線信号52を出力している状態として示す。
無線送信されたデータは外部の管理装置60の受信装置で受信し、データをトリガーIDとタグIDに時間情報を付加して上位にLANやRS232Cなどの通信手段を通じて送信する。蓄積された記録メモリ47のデータは、図示のない別途準備されたリーダのような読み取り手段により管理装置60のような上位のシステムにより利用されてもよい。読み取り手段はメモリを取り外し上位システムのコンピュータに直接接続できる手段で取り込む。または、RS232CやUSBなどのケーブル接続で取り込む。移動体ブロック11および固定位置タグブロック40の送信アンテナ48によってデータを「無線発信」するのか、記録メモリ47によってデータを「メモリに保存」するのかは、使用目的と連続使用時間により選択される。
図4は移動体ブロック11の有するタグブロック20を示すブロック図である。図4を参照して、タグブロック20の構成は基本的に図2に示した固定位置タグブロック40と同様である。図4を参照して、タグブロック20は、X軸,Y軸,および、Z軸の相互に直交した三軸に延在するフェライトコイルからなる磁界検出コイル21a〜21cと、磁界検出コイル21a〜21cにおいて所定の磁界を検出および検波する磁界検出および検波回路22a〜22cと、磁界検出および検波回路22a〜22cからの信号を入力する磁界検出部23と、磁界検出部23で検出した信号に基づいて磁界の検出、レベルの計算、記録動作を行なうMPU(Micro Processing Unit)24と、MPU24に接続されたFSK変調高周波を出力する高周波出力回路25と、GPS等に基づいて時刻を生成する時刻生成回路26あるいは1秒(単位時間)を発生するカウンタをカウントアップする経過時間を記録する回路と、記録メモリ27と、高周波出力回路25に接続され、外部のトリガー信号を検出したときに、自分の有する固有IDを時刻とともに出力する送信アンテナ28とを含む。
なお、カウントアップする方法においては特定のIDをカウンターリセットとして使用することにより複数のタグブロックのカウンタを同時にリセットすることが可能となる。また、メモリの初期化にも利用できる。操作者はトリガー信号として、リセットトリガーを用い、タグブロックのリセットを確認したうえでトリガーを停止した時点をスタートとすることが出来るメリットを得られる。また、カウントのためのスイッチを設け、このスイッチによる個別のリセットも可能である。なお、タグブロック20の磁界検出コイルは、X,Y,Z軸のいずれか一方向に延在するフェライトコイルのみを有していてもよい。
次に固定位置タグブロック40の動作について説明する。移動体ブロック11を携帯する人あるいは移動体がトリガー信号を出力しながら固定位置タグブロック40にその中心から所定の範囲内(たとえば、約1.5m以内)に接近したとき、トリガーブロック30から定期的に発せられる高周波磁界に反応し高周波磁界に含まれるタグブロックのID情報を解読する。固定位置タグブロック40はエラーチェック機能を有し、ID情報に誤りが無い場合、内部の記録メモリ47に現在時刻、固定位置タグブロック40のID情報とトリガーブロックIDを書き込む。なお、この情報は電波として外部の上部装置へ送信してもよい。また、通信距離は図示のない固定位置タグブロック40の反応感度調整、あるいは、同じく図示のないトリガーブロックの出力レベル調整で調整可能とする。
固定位置タグブロック40が収集したデータを外部のパソコン等の管理装置60に出力するときは、送信アンテナ48を介して行なう。
なお、蓄積したデータを保存した記録メモリ47を取り外せるようにし、図示のない上位の管理装置60等に接続し、データを回収してもよい。
なお、上位の管理装置60は収集されたデータを受信可能にし、スイッチによりデータのダウンロードが行えるようにしてもよい。また、1回のダウンロードで記録メモリ47内の全データを落とすことが出来るようにしたり、図示のないメモリクリアーボタンで記録メモリ47内のデータ消去できるようにしてもよい。
次に、移動体ブロック11と固定位置タグブロック40との動作について説明する。図5は移動体ブロック11のMPU31と固定位置タグブロック40のMPU44との動作を示すフローチャートである。図5を参照して、移動体ブロック11はトリガーブロック30からトリガー磁界を出力し、ある時間間隔で数メーターの半径の空間に高周波磁界を生成する(ステップS11、以下ステップを省略する)。移動体ブロックの移動する空間の所定の位置には上記したようにデータ収集用の固定位置タグブロック40が複数配置されている。
固定位置タグブロック40は移動体ブロックの生成する磁界に曝された時に(S21でYES)移動体ブロック40のトリガー磁界に含まれる固有のID番号(TID)を抽出し(S22)、固定位置タグブロックの固有ID(以下、「DID:Data ID」と省略する)とペアにするとともに、時刻発生回路46からの時刻と合わせて記録メモリ47に記録するとともに(S23)送信アンテナ48を介して無線データとして外部の管理装置60に発信する(S24〜S25)。なお、移動体ブロック11はトリガーを出力後は一定時間休止する(S12)。したがって、MPU44はトリガー信号検出手段、抽出手段として作動する。
なお、これは、記録メモリ47に記録するか、または、送信アンテナ48を介して無線データとして外部の管理装置60に発信するかのいずれかを行なうようにしてもよい。記録メモリ47に記録したときは記録メモリをある時点でまとめて回収する。
また、固定位置タグブロック40と移動体ブロック11の記録メモリ27,47に記録されたデータはRS232CやUSBなどのインターフェースを介して上位処理系に転送するかメモリを取り外して、直接、管理用のコンピュータに取り込むのが好ましい。メモリから読み込んだデータは蓄積して定期的に回収するなどでデータの処理を行なう。
この結果、移動体ブロック11が固定位置タグブロック40をどのように通過して行ったか順番と時刻により動態管理が可能になる。
また、固定位置タグブロック40および移動体ブロック11のトリガー磁界検出回路を三次元にし、強さを計測し、データと一緒に無線で送るかメモリに書き込むことで移動体ブロックと固定位置タグブロック同士の距離も計測、記録できる。
すなわち、両者間の距離は、トリガー磁界の強度に置き換えることが可能であるため、TIDと磁界の強度と、時刻のデータを用いれば、両者が接近しつつあるのか、離隔しつつあるのか等の位置関係を知ることができる。また、複数の固定タグブロック40の情報を用いれば、より正確な位置情報が得られる。
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図6はこの発明の他の実施の形態を示す模式図である。この実施の形態においては、図1に示した固定位置タグブロックに加えて移動体ブロックが複数存在する点が先の実施の形態と異なる。この実施の形態においては、それぞれの移動体ブロックは自分に接近してきた移動体ブロックを検出する。
図6を参照して、移動体ブロック11は固定位置タグブロック40だけでなく、別の移動体ブロック12をも検出する。
ここでも、固定位置タグブロック40aはID001を有し、固定位置タグブロック40bはID002を有し、固定位置タグブロック40cはID003を有し、固定位置タグブロック40dはID004を有する。また、移動体ブロック11はIDとしてTID1001を有し、移動体ブロック12はIDとしてTID1002を有している。
移動体ブロック11は別の移動体ブロック12のトリガー磁界に含まれる固有のTID1002を検出し、自分の固有TID1001とペアにするとともに、時刻発生回路26からの時刻と合わせて記録メモリ27に記録するとともに、送信アンテナ28を介して無線データとして図示のない外部管理装置に発信する。
なお、ここでも、記録メモリ27に記録するか、または、送信アンテナ28を介して無線データとして図示のない外部管理装置に発信するかのいずれかを行なうようにしてもよい。記録メモリ27に記録したときは記録メモリ27をある時点でまとめて回収して外部の管理装置に入力する。
このような構成とすることにより、移動体ブロック同士の接近時間が計測できるとともに、その間隔等を分析することにより移動体ブロック同士の親密度なども計測できる。
ここでは、移動体ブロック11と移動体ブロック12とは、一方が移動体ブロックとして作動し、他方はデータ収集ブロックとして作動している。
次に、上記した実施の形態の応用例について説明する。ここで移動体ブロック同士、または、移動体ブロックと固定位置タグブロックが行なう無線送信はリアルタイム処理される。このようにリアルタイムで処理を行なう仕組みでは認証システムや自動ドアの開閉システムなどとの連携が可能となる。また、赤外線やレーダーなどと組み合わせ、タグを所持しない不審者の検出などが可能になる。
この仕組みでは多数の固定位置タグブロック40を緻密に配置することが可能である。設備としては固定位置タグブロック40のデータを受信する外部に設けられた管理装置と管理装置の受信アンテナを多数設置する必要があるので設置工事が必要である。無線発信を行なわず記録メモリ27等に記憶するのみの場合は展示会場やデパートなどにおける人の興味対象の分析などが可能な人の行動パーターンの解析に有効利用できる。また、ショッピングカート等に取り付けてもよい。この場合、データ収集のための受信アンテナの配置が不要なため設備の設置時間の節約が出来きる。このため設置撤収が簡単な短期計測に適応可能である。電波を発信しない場合、高密度においても記録を消失することはない。
次に、移動体ブロック11のトリガー信号を出力するまでの具体的な動作について説明する。移動体ブロック11には、他の移動体ブロックからのトリガー信号である磁界を検出する機能を有するもの(図6の例)と有さないもの(図1の例)とが存在する。また、消費電力の削減のために、一定間隔でトリガー信号を出力するが、トリガー信号を出力するまでの時間の設定方法には、カウンタを用いた方法とコンデンサを用いた方法とがあるが、それぞれの場合について説明する。
図7は、磁界を検出する機能を有さない場合の移動体ブロック11の具体的動作を示すフローチャートである。(A)はカウンタを用いた場合を示し、(B)はコンデンサを用いた場合を示す。図7(A)を参照して、カウンタを用いた場合は、移動体ブロック11の図示のないスイッチがオンされると(S31)、図示のないカウンタの値が所要値(たとえば5秒など)にセットされる(S32)。1秒が経過するたびにカウントダウンされカウントがゼロになるのを待って、トリガー信号が出力されて(S33〜S36)S32へ戻る。
一方、コンデンサを用いた場合は、図7(B)に示すように、移動体ブロック11の図示のないスイッチがオンされると(S41)、カウンタの値が所要値にセットされる(S42)。図示のないコンデンサが充電されるとマイコン(MPU)は休止状態に入る(S43、S44)。放電が完了するとマイコンが起動しカウントダウンを行う。その結果カウントがゼロになると、トリガー信号が出力される(S45〜S49)。その後、S42へ戻り、再びカウントに値が設定されて処理を繰り返す。設定コンデンサを用いた場合の時間精度は悪いがカウンタを動かす必要がないので電池の消耗を軽減できる。
図8は磁界を検出する機能を有する場合の移動体ブロック11の具体的動作を示すフローチャートである。(A)はカウンタを用いた場合を示し、(B)はコンデンサを用いた場合を示す。図8を参照して、移動体ブロック11の図示のないスイッチがオンされると(S51)、図示のないカウンタの値が所要値Nにセットされる(S52)。1秒×Nが経過するまで磁界の検出を行う(SS53〜S56)。この間にトリガー信号を検出すれば(S54でYES)、検出したトリガー信号を外部の管理装置60へ送信するか、または、メモリに記憶し、衝突回避のためカウンタを書き換える(S57)。その後、磁界検出タグ機能を停止し、トリガー信号を出力する(S58,S59)。
なお、コンデンサを用いた場合を図8(B)に示すが、処理内容(S61〜S70、S70a,S70b)は図8(A)と同様であるので、その説明は省略する。
図9は固定位置タグブロック40の動作の詳細を示すフローチャートである。(A)は時計機能付きの場合を示し、(B)は秒カウンタおよびリセット機能付きの場合を示す。
図9を参照して、固定位置タグブロック40は、電池49がセット(取付け)、または、リセットされると(S71)、時計合わせが行なわれ(S72)、スタンバイ状態となる(S73)。トリガーIDを検出すると(S74〜S75)、時刻を取得し(S76)、メモリに書込み、固定位置タグブロックのIDとともに、FSK(Frequency Shift Key)で変調されて送信アンテナ48から管理装置60に出力される(S77〜S78)。
なお、秒カウンタおよびリセット機能付きの場合を図9(B)に示すが、処理内容(S81〜S89)は図9(A)と同様であるので、その説明は省略する。
次に、この発明のさらに他の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、上記した固定位置タグブロック40が、たとえば、道路や工事現場などの規制や区分けを目的として置かれる円錐形のパイロン等に内蔵される。
このようなパイロンを用いれば次のような利用が可能になる。たとえば、クレーンの作業現場において、アームが届く範囲を囲むようにパイロンを配置し、歩行者に移動体ブロック11を保持させる。歩行者がクレーンの作業現場に近づけば、それをパイロンのタグブロックが検出し、それをクレーンの作業者に通報する。このようにすれば、これによってクレーンの作業者が作業を中止できる。
なお、このような使用方法は、フォークリフトの移動範囲監視や、他の移動機械の移動範囲の監視についても利用できる。
図面を参照してこの発明の一実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。本発明と同一の範囲内において、または均等の範囲内において、図示した実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
この発明に係る行動記録システムは人や物の行動や移動を容易および安価に追跡できるため、動態管理に有利に利用される。
10 行動記録システム、11 移動体ブロック、20 タグブロック、21a〜21c フェライトコイル、22 磁界検出および検波回路、23 磁界検出部、24 MPU、30 トリガーブロック、40a〜40d 固定位置タグブロック、41a〜41c フェライトコイル、42 磁界検出および検波回路、43 磁界検出部、44 MPU。

Claims (7)

  1. 移動体の各々に保持され、固有のID番号を含み、トリガー信号を出力する移動体ブロックと、
    それぞれが異なる固有のID番号を有する複数のデータ収集ブロックとを含み、
    前記データ収集ブロックは
    通常は作動を停止しており、移動体ブロックのトリガー信号によって起動され、前記移動体ブロックの固有のID番号を受信する受信手段と、
    前記受信手段が受信したID番号を記録する記録手段とを含む、行動記録システム。
  2. 前記データ収集ブロックは、前記受信手段が受信したID番号を外部へ出力するID番号出力手段を含む、請求項1に記載の行動記録システム。
  3. 前記データ収集ブロックは所定の位置に固定されている、請求項1または2に記載の行動記録システム。
  4. 前記データ収集ブロックは移動可能である、請求項1または2に記載の行動記録システム。
  5. 前記データ収集ブロックは時刻を測定する計時手段を有し、前記記録手段は、前記移動体ブロックのID番号を受信した時刻を合わせて記録する、請求項1から4のいずれかに記載の行動記録システム。
  6. 移動体の各々に保持され、固有のID番号を含み、外部に設けられたデータ収集ブロックを起動する、トリガー信号を出力するトリガー信号出力手段を含み、
    前記トリガー信号出力手段は、前記トリガー信号を断続的に出力する、移動体ブロック。
  7. 通常は停止しており、固有のID番号を含むトリガー信号を出力する移動体ブロックからのトリガー信号によって起動され、トリガー信号を検出するトリガー信号検出手段と、
    前記トリガー信号検出手段が検出したトリガー信号の中からID番号を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段が抽出したID番号を記録する記録手段とを含む、データ収集ブロック。
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