JP6099196B2 - 電磁波ビームを利用した対象認識システム及び方法 - Google Patents
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Description
通信対象に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、電磁波ビームによる照射領域が刻々と移動させられ特定されるように発信する電磁波ビーム発信部と、
電磁波ビームを受信した通信対象によって発信される、識別情報を含む応答波を受信する応答波受信部と、
受信された応答波の発信を引き起こした電磁波ビームの発信時点情報又は照射領域の位置情報に基づいて、応答波を発信した通信対象の位置を特定する対象特定部と、
受信された応答波から取得された識別情報毎に、識別情報を有する通信対象の位置であって応答波の受信毎に特定された複数の位置を対応付けて記憶する対象位置管理部と
を有する対象認識システムが提供される。
対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
通知情報は、入場又は退場識別子を有する移動端末に対し、入場若しくは退場に係る情報を表示させ、又は入場若しくは退場に係る情報としての音を発生させることによって提供されることも好ましい。
電磁波ビーム発信部は、電磁波ビームを、所定の走査領域内で繰り返し走査させ、
対象認識システムは、所定の識別情報を有する通信対象から応答波を受信する毎に特定される通信対象の刻々の位置に基づいて、通信対象が所定の位置に接近した又は到達したと判断した際、この所定の位置に設置されており、通信対象を所持する若しくは付された認識対象の通過を制御する通過制御装置に対し、認識対象を通過させるように指示する対象制御部を更に有することも好ましい。
対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
電磁波ビーム発信部は、電磁波ビームを、所定の入場又は退場エリア内で繰り返し走査させ、
対象制御部は、移動端末から応答波を受信する毎に特定される通信対象の刻々の位置に基づいて、入場又は退場識別子を有する通信対象が入場又は退場を制御する通過制御装置の位置に接近した又は到達したと判断した際、通過制御装置に対し、通信対象を所持する人物を通過させるように指示することも好ましい。
少なくとも1つの通信対象が存在する領域を撮影可能な撮影部を更に有しており、
対象特定部は、撮影部によって生成される、通信対象を所持する若しくは付された認識対象を含む画像の情報と、位置を特定した通信対象の位置情報とに基づいて、応答波を発信しない認識対象を特定することも好ましい。
対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
入場若しくは退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物の位置情報を、場内警備主体に通知させる通報部を更に有することも好ましい。
電磁波ビーム発信部は、電磁波ビームを、所定の走査領域内で繰り返し走査させ、
対象認識システムは、所定の識別情報を有する通信対象から応答波を受信する毎に特定される通信対象の刻々の位置に基づいて、通信対象が所定の位置に接近した又は到達したと判断した際、所定の位置に設置されており、通信対象を所持する若しくは付された認識対象の通過を制御する通過制御装置に対し、認識対象を通過させるように指示する対象制御部を更に有し、
対象制御部は、識別情報を有する通信対象について特定された刻々の位置と、撮影部によって刻々生成される画像の情報とに基づいて、応答波を発信しない認識対象が所定の位置に接近した又は到達したと判断した際、この所定の位置に設置された通過制御装置に対し、応答波を発信しない認識対象を通過させないように指示することも好ましい。
対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
対象制御部は、入場又は退場識別子を有する移動端末について特定された刻々の位置と、撮影部によって刻々生成される画像の情報とに基づいて、入場又は退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物が入場又は退場を制御する通過制御装置の位置に接近した又は到達したと判断した際、通過制御装置に対し、入場又は退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物を通過させないように指示することも好ましい。
通信対象は、識別情報を付与可能な電子タグ、又は識別情報を送信可能なアプリケーションを搭載した移動端末であり、
対象認識システムは、
センチメートル波、ミリ波又はサブミリ波である電磁波をビーム状に形成した電磁波ビームを発信する電磁波ビーム発信部と、電磁波ビームを受信した電子タグ又は移動端末によって発信される、識別情報を含む応答波を受信する応答波受信部とを有する無線アクセスポイントと、
対象特定部及び対象位置管理部を有する対象管理サーバと
を備えていることも好ましい。
通信対象に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、電磁波ビームによる照射領域が刻々と移動させられ特定されるように発信する第1のステップと、
電磁波ビームを受信した通信対象によって発信される、識別情報を含む応答波を受信する第2のステップと、
受信された応答波の発信を引き起こした電磁波ビームの発信時点情報又は照射領域の位置情報に基づいて、応答波を発信した通信対象の位置を特定する第3のステップと、
受信された応答波から取得された識別情報毎に、識別情報を有する通信対象の位置であって応答波の受信毎に特定された複数の位置を対応付けて記憶する第4のステップと
を有する対象認識方法が提供される。
図1は、本発明による対象認識システムの一実施形態を示す概略図である。
(a)入場エリアの上方であって間に障害物が存在しない位置に設置された無線アクセスポイント1と、
(b)入場エリア内の認識対象である人物(入場者)の認識・識別結果を管理し、人物(入場者)への対応を制御する対象管理サーバ2と
を備えている。
(ア)端末5に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、この電磁波ビームによる照射領域を入場エリア内で特定させつつ移動させるように発信する。
この電磁波ビームは、センチメートル波(3〜30GHz)、ミリ波(30〜300GHz)又はサブミリ波(300GHz〜3THz)である電磁波をビーム状に形成したものである。本実施形態では、この電磁波として、無線通信規格のWiGig(Wireless Gigabit Alliance)で規定された60GHz等のミリ波帯を使用している。特定小電力無線局として無免許で利用可能な60GHz帯では、57〜66GHzにおいて帯域幅2.16GHzのチャネルを4つまで使用することができる。ここで、1チャネルでのデータ伝送速度は、例えば最大7Gbps(bits per second)に達し、大容量伝送が可能である。その結果、1つの端末5と無線アクセスポイント1との間で、ごく短時間で大容量のデータ交信が可能となっている。
(ア’)端末5に対する問合せ情報を含む複数の電磁波ビームを、これらの電磁波ビームによるそれぞれの照射領域を入場エリア内で特定させ且つ固定させて発信する
ことも可能である。例えば、複数のアンテナを、入場エリアの上方に碁盤目状に配置し、各アンテナから、各ビームスポット(照射領域)に1対1で対応する形で、電磁波ビームを固定させて照射することができる。この場合、複数の電磁波ビームの一度の照射によって、例えば入場エリア全体に分布する端末5と一挙に通信することができ、後に説明する端末5の位置特定の処理を、より高速に実施することが可能となる。
(イ)電磁波ビームを受信した端末5によって発信される、入場識別子である入場券情報(識別情報)を含む応答波を受信する。
ここで、端末5は、入場券情報(識別情報)を付与されたミリ波帯対応の電子タグ50を備え、さらに、電子タグ50を起動させるためのアプリケーションを搭載している。電子タグ50は、セミアクティブタグ(バッテリーアシスト・パッシブタブ)又はアクティブタブとすることができ、所定の問合せ情報を含む電磁波ビームを受信すると、入場券情報(識別情報)を含む応答波を発信する。入場者は、入場エリアに入る際、又は予めその前から、この入場のためのアプリケーションを起動させる。
(ウ)受信された応答波の発信を引き起こした電磁波ビームの発信時点情報又は照射領域(ビームスポット)の位置情報に基づいて、応答波を発信した端末5の位置を特定する。
ここで、電磁波ビームの走査の際に、このビームの指向角度を制御して把握することによって、交信先の端末5の位置を、照射領域(ビームスポット)の位置として特定することができる。
(エ)受信された応答波から取得された入場識別子である入場券情報(識別情報)毎に、当該入場券情報(識別情報)を有する端末5の特定された位置を対応付けて記憶する。
即ち、電磁波ビームを入場エリア内で高速に走査させた際、対象管理サーバ2は、入場券情報(識別情報)に対応した端末5(を所持した入場者)の刻々の位置を把握することができるのである。
(オ)位置を特定された端末5に向けて、特定された当該位置を照射するタイミングで、端末5の有する入場識別子である入場券情報(識別情報)に予め対応付けられた通知情報を含む電磁波ビームを発信させる
ことも好ましい。ここで、通知情報は、入場に係る情報、例えば、入場可の認証結果又は入場後のルート案内等である。入場可の認証結果を受けた端末5を所持する入場者は、例えば、入場ラインを超えて入場することができる。このような通知情報の提供については、後に図2を用いて詳細に説明される。
同じく図1によれば、無線アクセスポイント1は、発信・受信部100と、通信インタフェース101と、機器インタフェース102と、プロセッサ・メモリとを備えている。ここで、プロセッサ・メモリは、無線アクセスポイント1に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって、その機能を実現させる。
(a)端末(通信対象)5に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、電磁波ビームによる照射領域(ビームスポット)を移動させるように発信する電磁波ビーム発信部と、
(b)電磁波ビームを受信した端末(通信対象)5によって発信される、入場識別子である入場券情報(識別情報)を含む応答波を受信する応答波受信部と
を備えている。特に、電磁波ビーム発信部には、ビームステアリングが可能なフェーズドアレイアンテナが設けられていることも好ましい。
同じく図1によれば、対象管理サーバ2は、通信インタフェース200と、ID蓄積部201と、提供情報蓄積部202と、プロセッサ・メモリとを備えている。ここで、プロセッサ・メモリは、対象管理サーバ2に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって、その機能を実現させる。
(a)撮影部30によって生成された、端末5を所持する人物(入場者)を含む画像の情報と、
(b)位置を特定した端末5の位置情報と
に基づいて、応答波を発信しない認識対象である人物(入場者)を特定する。
図2は、本発明の対象認識システムにおいて、通信対象に向けて通知情報を含む電磁波ビームを発信する実施形態を説明するための概略図である。
図3は、本発明の対象認識システムにおいて、通信対象の刻々の位置に基づき、通過制御装置を制御する実施形態を説明するための概略図である。
図4は、本発明の対象認識システムにおいて、撮影部30を利用して、応答波を発信しない認識対象を特定する実施形態を説明するための概略図である。
(a)電磁波ビームに対する応答波に基づいて、位置を特定した端末(通信対象)5の位置情報と、
(b)撮影部30によって生成された端末(通信対象)5を所持する人物(認識対象)を含む画像の情報と
が取得される。
図5は、本発明の対象認識システムにおいて、撮影部30を利用して、応答波を発信しない通信対象の刻々の位置を把握し、通過制御装置を制御する実施形態を説明するための概略図である。
(a)所定(正規)の応答波を発信しない人物(所定のアプリケーションを起動させていない端末の所持者を含む)、及び
(b)入場券情報(識別情報)を含まない応答波を発信する人物
に対し、不正な入場をさせないように対処することが可能となるのである。
図6は、本発明の対象認識技術における、他の用途に係る実施形態を示す概略図である。
(a)電子タグ50’に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、電磁波ビームによる照射領域(ビームスポット)を移動させるように発信し、
(b)電磁波ビームを受信した無線タグ50’によって発信される、通行券情報(識別情報)を含む応答波を受信し、
(c)受信された応答波の発信を引き起こした電磁波ビームの発信時点情報又は照射領域の位置情報に基づいて、応答波を発信した無線タグ50’(自動車5’)の位置を特定し、
(d)受信された応答波から取得された通行券情報毎に、当該通行券情報を有する電子タグ50’(自動車5’)の特定された位置を対応付けて記憶する。
(自動車5’)の位置情報に基づいて、電子タグ50’又は自動車5’に対し種々の通知情報(料金精算情報等)又は注意情報(有人の料金所ゲート42′に誘導する情報等)を提供することができる。また、通行券情報を有する電子タグ50’を付された自動車5’を通過させるように料金所ゲート42′に指示することもできる。さらには、撮影部30を利用して、通行券情報(識別情報)を有するとされない自動車5’の位置を特定し、当該自動車5’を通過させないように料金所ゲートに指示することも可能である。
100 発信・受信部
101 通信インタフェース
102 機器インタフェース
110 発信・受信制御部
111 機器制御部
2 対象管理サーバ
200 通信インタフェース
201 ID蓄積部
202 提供情報蓄積部
210 対象特定部
211 対象位置管理部
212 通知情報制御部
213 注意情報提供部
214 対象制御部
215 通報部
30 撮影部
40 スピーカ
41 投光器
42 ゲート(通過制御装置)
42’ 料金所ゲート(通過制御装置)
5 端末
5’ 自動車
50、50’ 電子タグ
6 アクセスネットワーク
7 インターネット
Claims (16)
- 通信対象の有する識別情報を取得して、当該通信対象又は当該通信対象を所持する若しくは付された認識対象を認識する対象認識システムであって、
当該通信対象に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、当該電磁波ビームによる照射領域が刻々と移動させられ特定されるように発信する電磁波ビーム発信部と、
当該電磁波ビームを受信した当該通信対象によって発信される、当該識別情報を含む応答波を受信する応答波受信部と、
受信された当該応答波の発信を引き起こした当該電磁波ビームの発信時点情報又は当該照射領域の位置情報に基づいて、当該応答波を発信した当該通信対象の位置を特定する対象特定部と、
受信された当該応答波から取得された識別情報毎に、当該識別情報を有する当該通信対象の位置であって当該応答波の受信毎に特定された複数の位置を対応付けて記憶する対象位置管理部と
を有することを特徴とする対象認識システム。 - 位置を特定された当該通信対象に向けて、特定された当該位置を照射するタイミングで、当該通信対象の有する識別情報に予め対応付けられた通知情報を含む当該電磁波ビームを発信させる通知情報制御部を更に有することを特徴とする請求項1に記載の対象認識システム。
- 前記対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
当該通知情報は、当該入場又は退場識別子を有する移動端末に対し、入場若しくは退場に係る情報を表示させ、又は入場若しくは退場に係る情報としての音を発生させることによって提供される
ことを特徴とする請求項2に記載の対象認識システム。 - 前記対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
当該通知情報は、当該入場又は退場識別子を有さない移動端末に対し、警告情報又は勧告情報を表示させ、又は警告若しくは勧告のための音を発生させることによって提供される
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の対象認識システム。 - 当該入場又は退場識別子は複数の種別を有しており、
前記通知情報制御部は、位置を特定された当該移動端末の有する入場又は退場識別子の種別に予め対応付けられた通知情報を含む当該電磁波ビームを発信させる
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の対象認識システム。 - 前記電磁波ビーム発信部は、当該電磁波ビームを、所定の走査領域内で繰り返し走査させ、
前記対象認識システムは、所定の識別情報を有する通信対象から応答波を受信する毎に特定される当該通信対象の刻々の位置に基づいて、当該通信対象が所定の位置に接近した又は到達したと判断した際、当該所定の位置に設置されており、当該通信対象を所持する若しくは付された認識対象の通過を制御する通過制御装置に対し、当該認識対象を通過させるように指示する対象制御部を更に有する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の対象認識システム。 - 前記対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
前記電磁波ビーム発信部は、当該電磁波ビームを、所定の入場又は退場エリア内で繰り返し走査させ、
前記対象制御部は、当該移動端末から応答波を受信する毎に特定される当該通信対象の刻々の位置に基づいて、入場又は退場識別子を有する当該通信対象が入場又は退場を制御する通過制御装置の位置に接近した又は到達したと判断した際、当該通過制御装置に対し、当該通信対象を所持する人物を通過させるように指示する
ことを特徴とする請求項6に記載の対象認識システム。 - 少なくとも1つの当該通信対象が存在する領域を撮影可能な撮影部を更に有しており、
前記対象特定部は、前記撮影部によって生成される、当該通信対象を所持する若しくは付された認識対象を含む画像の情報と、位置を特定した通信対象の位置情報とに基づいて、当該応答波を発信しない認識対象を特定する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の対象認識システム。 - 当該応答波を発信しない認識対象における当該画像の情報から特定された位置に向けて、当該応答波を発信しないことに対応した注意情報を提供させる注意情報提供部を更に有することを特徴とする請求項8に記載の対象認識システム。
- 前記対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
当該注意情報は、入場若しくは退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物に、投光器を用いてスポット光を当てることによって提供される
ことを特徴とする請求項9に記載の対象認識システム。 - 前記対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
当該入場若しくは退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物の位置情報を、場内警備主体に通知させる通報部を更に有することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の対象認識システム。 - 前記電磁波ビーム発信部は、当該電磁波ビームを、所定の走査領域内で繰り返し走査させ、
前記対象認識システムは、所定の識別情報を有する通信対象から応答波を受信する毎に特定される当該通信対象の刻々の位置に基づいて、当該通信対象が所定の位置に接近した又は到達したと判断した際、当該所定の位置に設置されており、当該通信対象を所持する若しくは付された認識対象の通過を制御する通過制御装置に対し、当該認識対象を通過させるように指示する対象制御部を更に有し、
前記対象制御部は、当該識別情報を有する当該通信対象について特定された刻々の位置と、前記撮影部によって刻々生成される当該画像の情報とに基づいて、応答波を発信しない認識対象が当該所定の位置に接近した又は到達したと判断した際、当該所定の位置に設置された前記通過制御装置に対し、当該応答波を発信しない認識対象を通過させないように指示する
ことを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の対象認識システム。 - 前記対象認識システムは、入場又は退場を許可するための入場又は退場識別子を有する通信対象としての移動端末を所持する人物による入場又は退場を管理するシステムであり、
前記対象制御部は、当該入場又は退場識別子を有する移動端末について特定された刻々の位置と、前記撮影部によって刻々生成される当該画像の情報とに基づいて、当該入場又は退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物が入場又は退場を制御する通過制御装置の位置に接近した又は到達したと判断した際、当該通過制御装置に対し、当該入場又は退場識別子を有する移動端末を所持しているとされない人物を通過させないように指示する
ことを特徴とする請求項12に記載の対象認識システム。 - 前記通信対象は、当該識別情報を付与可能な電子タグ、又は当該識別情報を送信可能なアプリケーションを搭載した移動端末であり、
前記対象認識システムは、
センチメートル波、ミリ波又はサブミリ波である電磁波をビーム状に形成した電磁波ビームを発信する電磁波ビーム発信部と、当該電磁波ビームを受信した当該電子タグ又は当該移動端末によって発信される、当該識別情報を含む応答波を受信する応答波受信部とを有する無線アクセスポイントと、
前記対象特定部及び前記対象位置管理部を有する対象管理サーバと
を備えていることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の対象認識システム。 - 前記電磁波ビーム発信部は、フェーズドアレイアンテナ(Phased Array Antenna)を備えており、位相制御によって当該電磁波ビームを走査させることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の対象認識システム。
- 通信対象の有する識別情報を取得して、当該通信対象又は当該通信対象を所持する若しくは付された認識対象を認識する対象認識システムの有するコンピュータにおける対象認識方法であって、
当該通信対象に対する問合せ情報を含む電磁波ビームを、当該電磁波ビームによる照射領域が刻々と移動させられ特定されるように発信する第1のステップと、
当該電磁波ビームを受信した当該通信対象によって発信される、当該識別情報を含む応答波を受信する第2のステップと、
受信された当該応答波の発信を引き起こした当該電磁波ビームの発信時点情報又は当該照射領域の位置情報に基づいて、当該応答波を発信した当該通信対象の位置を特定する第3のステップと、
受信された当該応答波から取得された識別情報毎に、当該識別情報を有する当該通信対象の位置であって当該応答波の受信毎に特定された複数の位置を対応付けて記憶する第4のステップと
を有することを特徴とする対象認識方法。
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