JP7248129B2

JP7248129B2 - 入退管理システムの無線タグおよび入退管理システム

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Publication number: JP7248129B2
Application number: JP2021540611A
Authority: JP
Inventors: 一朗矢作
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2023-03-29
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Description

本発明は、入退管理システムの無線タグおよび入退管理システムに関する。

特許文献１は、通行検出システムの例を開示する。通行検出システムは、ゲートの入口側に検出信号を発信する第１入口側アンテナ装置を備える。通行検出システムは、ゲートの入口側に検出信号を発信する第２入口側アンテナ装置を備える。第１入口側アンテナ装置および第２入口側アンテナ装置は、ゲートの入口側において両側に設けられる。通行検出システムにおいて、タグは、第１入口側アンテナ装置と第２入口側アンテナ装置との検出信号を受信するときに応答信号を発信する。

国際公開第２０１９／０３０８２１号

しかしながら、特許文献１の通行検出システムにおいて、タグは、検出信号の検出の有無によって応答信号を発信する。このため、第１入口側アンテナ装置および第２入口側アンテナ装置において、検出信号の伝播範囲がゲートの幅に合うように、検出信号の送信強度の調整が必要となる。

本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、ゲートの幅に合わせた検出信号の送信強度の調整を必要としない入退管理システムおよび入退管理システムの無線タグを提供することである。

本発明に係る入退管理システムの無線タグは、利用者の入退域が管理される管理領域の境界に設けられたゲートの通路の中央を挟んで両側に配置される一対の第１アンテナ装置の各々が他方の側に発信する検出信号を受信する受信部と、受信部が受信する検出信号の信号強度を判定する強度判定部と、一対の第１アンテナ装置から発信された検出信号の信号強度の両方が予め設定された第１閾値以上の信号強度であると強度判定部が判定するときに応答信号を発信する発信部と、を備え、受信部は、一対の第１アンテナ装置よりゲートの出口側において通路の中央を挟んで両側に配置される一対の第２アンテナ装置の各々が他方の側に発信する検出信号を受信し、発信部は、応答信号を発信した後に応答信号の発信が禁止され、一対の第１アンテナ装置および一対の第２アンテナ装置が発信する検出信号の信号強度に基づいて応答信号の発信の禁止が解除される。

本発明に係る入退管理システムは、利用者の入退域が管理される管理領域の境界に設けられたゲートの通路の中央を挟んで両側に配置され、各々が他方の側に検出信号を発信する一対の第１アンテナ装置と、一対の第１アンテナ装置よりゲートの出口側において通路の中央を挟んで両側に配置され、各々が他方の側に検出信号を発信する一対の第２アンテナ装置と、一対の第１アンテナ装置から発信された検出信号の信号強度の両方が予め設定された第１閾値以上の信号強度であると判定するときに応答信号を発信する無線タグと、一対の第１アンテナ装置の少なくとも一方が無線タグから応答信号を受信するときに、当該無線タグの通行を検出する通行検出装置と、を備え、無線タグは、応答信号を発信した後に応答信号の発信が禁止され、一対の第１アンテナ装置および一対の第２アンテナ装置が発信する検出信号の信号強度に基づいて応答信号の発信の禁止が解除される。

本発明によれば、入退管理システムの無線タグは、一対の第１アンテナ装置から発信された検出信号の信号強度の両方が第１閾値以上の信号強度であると判定されるときに応答信号を発信する。このため、ゲートの幅に合わせた検出信号の送信強度の調整は、必要とされない。

実施の形態１に係る入退管理システムの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る入退管理システムが適用される管理領域の平面図である。実施の形態１に係る無線タグの動作の例を示す表である。実施の形態１に係る入退管理システムの主要部のハードウェア構成図である。実施の形態２に係る入退管理システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る入退管理システムが適用される管理領域の平面図である。実施の形態２に係る無線タグの動作の例を示す表である。実施の形態２に係る無線タグの動作の例を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る入退管理システムの構成を示すブロック図である。

入退管理システム１は、管理領域Ａ０を有する場所に設けられる。管理領域Ａ０は、利用者の入域および退域が管理される領域である。管理領域Ａ０は、例えば建築物の内部または外部の領域である。管理領域Ａ０は、例えば部屋の内部であってもよい。

入退管理システム１は、入退管理装置２と、無線タグ３と、を備える。入退管理装置２は、一対の第１アンテナ装置４と、副制御装置５と、照合装置６と、開閉装置７と、主制御装置８と、を備える。

この例において、一対の第１アンテナ装置４の各々は、互いに同一の構成である。一対の第１アンテナ装置４の各々は、発信アンテナ９と、受信アンテナ１０と、を備える。発信アンテナ９は、検出信号を発信するアンテナである。検出信号は、管理領域Ａ０に入域または退域する利用者を検出する信号である。検出信号は、例えば長波などの電波による無線信号である。検出信号は、当該検出信号を発信する第１アンテナ装置４を識別する第１識別情報を含む。第１識別情報は、一対の第１アンテナ装置４の各々を識別しうるように、互いに異なる情報に設定される。受信アンテナ１０は、応答信号を受信するアンテナである。応答信号は、検出信号に応答する信号である。応答信号は、例えば極超短波などの電波による無線信号である。応答信号は、当該応答信号を発信する機器を識別する第２識別情報を含む。第１アンテナ装置４は、例えば読取装置である。

副制御装置５は、一対の第１アンテナ装置４の各々の動作を制御する装置である。第１アンテナ装置４の動作は、例えば、検出信号の発信、応答信号の受信、ならびに電波などによって通信する信号の生成および変換などを含む。

照合装置６は、管理領域Ａ０への入退域が利用者に許可されているか否かの判定を行う装置である。照合装置６は、許可されている利用者が所持する機器の第２識別情報を記憶する。照合装置６は、例えば、記憶している第２識別情報と、第１アンテナ装置４が読み取った応答信号に含まれる第２識別情報と、を照合することによって管理領域Ａ０への入退域が許可されているかの判定を行う。

開閉装置７は、照合装置６の判定に基づいて、管理領域Ａ０への入退域が許可されている利用者が管理領域Ａ０の境界を通行しうるように開閉する装置である。開閉装置７は、例えばフラッパー、バー、またはドアなどの開閉する部分を有する。あるいは、開閉装置７は、例えば管理領域Ａ０の境界に設けられたドアの電気錠を有していてもよい。

主制御装置８は、入退管理装置２の動作を制御する装置である。主制御装置８は、第１アンテナ装置４が受信した応答信号に含まれる情報を取得しうるように、例えば副制御装置５を通じて第１アンテナ装置４に接続される。主制御装置８は、応答信号に含まれていた第２識別情報を出力しうるように、照合装置６に接続される。主制御装置８は、照合装置６による判定の結果を出力しうるように、開閉装置７に接続される。この例において、主制御装置８は、照合装置６による判定の結果に基づいて、利用者の通行を検出する。主制御装置８は、通行検出装置の例である。

無線タグ３は、可搬式の機器である。無線タグ３は、利用者に所持される。無線タグ３は、第２識別情報を記憶する。無線タグ３の第２識別情報は、当該無線タグ３を所持する利用者に関連付けられる。無線タグ３は、受信部１１と、強度判定部１２と、応答制御部１３と、発信部１４と、を備える。

受信部１１は、検出信号を受信する部分である。

強度判定部１２は、受信部１１が受信した検出信号の信号強度を判定する部分である。信号強度は、例えばＲＳＳＩ値（ＲＳＳＩ：ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）である。強度判定部１２は、予め設定される第１閾値を記憶する。強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度と第１閾値とを比較する。

応答制御部１３は、受信部１１が受信する検出信号に対する無線タグ３の応答を制御する部分である。無線タグ３の応答は、例えば応答信号の発信である。

発信部１４は、受信部１１が受信した検出信号に応答する応答信号を発信する部分である。

図２は、実施の形態１に係る入退管理システムが適用される管理領域の平面図である。

管理領域Ａ０の境界において、ゲート１５が設けられる。ゲート１５は、利用者が通行可能な通路１６を有する。ゲート１５は、例えば通路１６を挟んで設けられる一対の壁状の装置である。あるいは、ゲート１５は、例えばドア枠などであってもよい。利用者は、進入検知エリアＡ１を通過して管理領域Ａ０に入退域する。進入検知エリアＡ１は、通路１６の中央を含む領域である。

一対の第１アンテナ装置４の各々は、ゲート１５に設けられる。一対の第１アンテナ装置４の各々は、通路１６の中央の中心線Ｃを挟んで左右の両側に配置される。一対の第１アンテナ装置４は、互いに対向する。一対の第１アンテナ装置４の各々は、発信アンテナ９によって少なくとも他方の側に検出信号を発信する。すなわち、右側の第１アンテナ装置４は、少なくとも左側に検出信号を発信する。左側の第１アンテナ装置４は、少なくとも右側に検出信号を発信する。一対の第１アンテナ装置４の各々は、左右の両側に検出信号を発信してもよい。

この例において、検出信号は、発信源の第１アンテナ装置４を中心として球状に伝播する。検出信号の信号強度は、発信源から離れるにつれて減衰する。検出信号の信号強度は、発信源からの距離がＲ０以上となる範囲において、無線タグ３の受信部１１の検出限界を下回る。

無線タグ３の第１閾値は、進入検知エリアＡ１における一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度未満となるように予め設定される。例えば、距離Ｒ１が通路１６の幅に相当するときに、第１閾値は、第１アンテナ装置４からの距離がＲ１となる地点における検出信号の信号強度として予め設定される。この例において、進入検知エリアＡ１は、一対の第１アンテナ装置４からの距離が両方ともＲ１より短い領域である。

副制御装置５は、例えば一対の第１アンテナ装置４とともにゲート１５に設けられる。主制御装置８および照合装置６は、ゲート１５に設けられてもよい。あるいは、主制御装置８および照合装置６は、ゲート１５から離れた場所に配置されてもよい。副制御装置５、照合装置６、および主制御装置８の一部または全部は、同一のハードウェアに搭載されていてもよい。

続いて、図２および図３を用いて、入退管理システム１の動作の例を説明する。
図２において、利用者が管理領域Ａ０に入域する場合の例が示される。図２において、利用者は図示されない。図２において、利用者が所持する無線タグ３の移動経路が示される。
図３は、実施の形態１に係る無線タグの動作の例を示す表である。

無線タグ３を所持する利用者は、ゲート１５に接近する。両方の第１アンテナ装置４から距離Ｒ０以上離れている地点において、無線タグ３の受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４のいずれからも検出信号を受信しない。このとき、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、さらにゲート１５に接近する。利用者は、地点（１）を通行する。地点（１）と左側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ０より短く、かつ、Ｒ１以上である。地点（１）と右側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ０以上である。このとき、無線タグ３の受信部１１は、左側の第１アンテナ装置４から第１閾値未満の強度の検出信号を受信する。一方、受信部１１は、右側の第１アンテナ装置４からの検出信号を受信しない。一対の第１アンテナ装置４の一方から検出信号を受信しないときに、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、さらにゲート１５に接近する。利用者は、地点（２）を通行する。地点（２）と左側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ０より短く、かつ、Ｒ１以上である。地点（２）と右側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ０より短く、かつ、Ｒ１以上である。このとき、無線タグ３の受信部１１は、左側の第１アンテナ装置４から検出信号を受信する。受信部１１は、右側の第１アンテナ装置４からも検出信号を受信する。両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信するときに、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、左側の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が第１閾値未満であると判定する。強度判定部１２は、右側の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度も第１閾値未満であると判定する。一対の第１アンテナ装置４から受信した検出信号の信号強度が両方とも第１閾値を下回るときに、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、ゲート１５の通路１６に進入する。利用者は、地点（３）を通行する。地点（３）と左側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ１より短い。地点（３）と右側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ０より短く、かつ、Ｒ１以上である。このとき、無線タグ３の受信部１１は、両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信する。両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信するときに、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、左側の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が第１閾値以上であると判定する。強度判定部１２は、右側の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が第１閾値未満であると判定する。一対の第１アンテナ装置４から受信した検出信号の少なくとも一方の信号強度が第１閾値を下回るときに、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、進入検知エリアＡ１に進入する。利用者は、地点（４）を通行する。ここで、地点（４）は、進入検知エリアＡ１の内部の地点である。すなわち、地点（４）と左側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ１より短い。また、地点（４）と右側の第１アンテナ装置４との距離は、Ｒ１より短い。このとき、無線タグ３の受信部１１は、両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信する。両方の第１アンテナ装置４の両方から検出信号を受信するときに、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、左側の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が第１閾値以上であると判定する。強度判定部１２は、右側の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度も第１閾値以上であると判定する。一対の第１アンテナ装置４から受信した検出信号の信号強度の両方が第１閾値以上であるときに、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させる。

発信部１４は、第２識別情報を含む応答信号を発信する。一対の第１アンテナ装置４の少なくとも一方は、受信アンテナ１０によって応答信号を受信する。主制御装置８は、副制御装置５を通じて第１アンテナ装置４から第２識別情報を取得する。主制御装置８は、取得した第２識別情報を照合装置６に出力する。照合装置６は、記憶している第２識別情報と、主制御装置８から出力される第２識別情報と、を照合する。照合装置６は、照合した第２識別情報が一致する場合に、無線タグ３を所持している利用者に管理領域Ａ０への入退域が許可されていると判定する。主制御装置８は、照合装置６の判定結果を取得する。主制御装置８は、照合装置６の判定結果を開閉装置７に出力する。開閉装置７は、照合装置６の判定結果に基づいて、入退域が許可されている利用者が通路１６を通行しうるように、ゲート１５を開く。利用者は、ゲート１５を通過して管理領域Ａ０に入域する。主制御装置８は、利用者の通行を検出する。

なお、利用者が管理領域Ａ０から退域する場合においても、入退管理システム１は、利用者が管理領域Ａ０に入域する場合と同様に動作する。

以上に説明したように、実施の形態１に係る入退管理システム１は、一対の第１アンテナ装置４と、無線タグ３と、通行検出装置と、を備える。一対の第１アンテナ装置４は、ゲート１５の通路１６の中央を挟んで両側に配置される。ゲート１５は、管理領域Ａ０の境界に設けられる。管理領域Ａ０は、利用者の入退域が管理される領域である。一対の第１アンテナ装置４の各々は、他方の側に検出信号を発信する。無線タグ３は、一対の第１アンテナ装置４から発信された検出信号の信号強度の両方が第１閾値以上の信号強度であると判定するときに、応答信号を発信する。第１閾値は、予め設定された値である。通行検出装置は、一対の第１アンテナ装置４の少なくとも一方が無線タグ３から応答信号を受信するときに、当該無線タグ３を所持する利用者の通行を検出する。
また、実施の形態１に係る無線タグ３は、受信部１１と、強度判定部１２と、発信部１４と、を備える。受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４の各々が他方の側に発信する検出信号を受信する。強度判定部１２は、受信部１１が受信する検出信号の信号強度を判定する。発信部１４は、一対の第１アンテナ装置４から発信された検出信号の信号強度の両方が第１閾値以上の信号強度であると強度判定部１２が判定するときに、応答信号を発信する。

これにより、一対の第１アンテナ装置４の各々がゲート１５の全体を含む広い範囲に検出信号を発信していても、無線タグ３は、ゲート１５から離れた位置において応答信号を発信しない。このため、ゲート１５の幅に合わせた検出信号の送信強度の調整を必要とせずに、進入検知エリアＡ１は、ゲート１５の内側に形成される。また、進入検知エリアＡ１の境界において、検出信号の信号強度は、受信部１１の検出限界より大きい。このため、進入検知エリアＡ１への進入の判定がノイズなどの影響を受けにくい。また、無線タグ３は、進入検知エリアＡ１から離れているときに不要な応答信号を発信しない。このため、無線タグ３において、消費電力が抑えられる。

なお、検出信号は、長波以外の周波数帯の電波であってもよい。また、応答信号は、極超短波以外の周波数帯の電波であってもよい。

また、一対の第１アンテナ装置４の各々は、検出信号の干渉を避けるように、交互に検出信号を発信してもよい。このとき、無線タグ３は、例えば交互に検出信号が発信される一周期の間に一対の第１アンテナ装置４の両方から受信した検出信号の信号強度が両方とも第１閾値以上である場合に、応答信号を発信する。また、一対の第１アンテナ装置４の各々は、検出信号の干渉を避けるように、互いに異なる周波数の検出信号を発信してもよい。

続いて、図４を用いて、入退管理システム１のハードウェア構成の例について説明する。
図４は、実施の形態１に係る入退管理システムの主要部のハードウェア構成図である。

入退管理システム１の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１ｂと少なくとも１つのメモリ１ｃとを備える。処理回路は、プロセッサ１ｂおよびメモリ１ｃと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも１つの専用のハードウェア１ａを備えてもよい。

処理回路がプロセッサ１ｂとメモリ１ｃとを備える場合、入退管理システム１の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ１ｃに格納される。プロセッサ１ｂは、メモリ１ｃに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、入退管理システム１の各機能を実現する。

プロセッサ１ｂは、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。メモリ１ｃは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリなどにより構成される。

処理回路が専用のハードウェア１ａを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。

入退管理システム１の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、入退管理システム１の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。入退管理システム１の各機能について、一部を専用のハードウェア１ａで実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア１ａ、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで入退管理システム１の各機能を実現する。

実施の形態２．
実施の形態２において、実施の形態１で開示される例と相違する点について特に詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示される例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図５は、実施の形態２に係る入退管理システムの構成を示すブロック図である。

入退管理装置２は、一対の第１アンテナ装置４と、一対の第２アンテナ装置１７と、２つの副制御装置５と、照合装置６と、開閉装置７と、主制御装置８と、を備える。

この例において、一対の第２アンテナ装置１７の各々は、互いに同一の構成である。一対の第２アンテナ装置１７の各々は、発信アンテナ９と、受信アンテナ１０と、を備える。第２アンテナ装置１７は、例えば読取装置である。一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７の４つのアンテナ装置の各々は、互いに同一の構成であってもよい。

一方の副制御装置５は、一対の第１アンテナ装置４の各々の動作を制御する。他方の副制御装置５は、一対の第２アンテナ装置１７の各々の動作を制御する。第２アンテナ装置１７の動作は、第１アンテナ装置４と同様に、例えば、検出信号の発信、応答信号の受信、ならびに電波などによって通信する信号の生成および変換などを含む。

主制御装置８は、第１アンテナ装置４が受信した応答信号に含まれる情報を取得しうるように、例えば副制御装置５を通じて第１アンテナ装置４に接続される。また、主制御装置８は、第２アンテナ装置１７が受信した応答信号に含まれる情報を取得しうるように、例えば副制御装置５を通じて第２アンテナ装置１７に接続される。

無線タグ３の強度判定部１２は、予め設定される第１閾値および第２閾値を記憶する。第２閾値は、第１閾値より低い強度の値である。強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度と第１閾値または第２閾値とを比較する。

応答制御部１３は、無線タグ３の動作状態を管理する。無線タグ３の動作状態は、例えば、許可状態および禁止状態を含む。許可状態は、発信部１４による応答信号の発信が許可される状態である。禁止状態は、発信部１４による応答信号の発信が禁止される状態である。応答制御部１３は、無線タグ３の動作状態を切り替えることによって、応答信号の発信の禁止および禁止の解除を行う。

図６は、実施の形態２に係る入退管理システムが適用される管理領域の平面図である。

ゲート１５の通路１６は、ゲート１５の入口からゲート１５の出口にわたる。ゲート１５の入口は、利用者が通路１６に進入する部分である。ゲート１５の出口は、利用者が通路１６から出る部分である。利用者が管理領域Ａ０に入域する場合に、ゲート１５の入口は、例えば管理領域Ａ０の外側の部分である。このとき、ゲート１５の出口は、例えば管理領域Ａ０の内側の部分である。一方、利用者が管理領域Ａ０から退域する場合に、ゲート１５の入口は、例えば管理領域Ａ０の内側の部分である。このとき、ゲート１５の出口は、例えば管理領域Ａ０の外側の部分である。

管理領域Ａ０の境界において、利用者は、進入検知エリアＡ１を通過して管理領域Ａ０に入退域する。ここで、利用者は、進入検知エリアＡ１から出た後に、離脱検知エリアＡ２から出る。離脱検知エリアＡ２は、進入検知エリアＡ１を含む領域である。この例において、離脱検知エリアＡ２は、ゲート１５の通路１６の全体を覆う領域である。

一対の第１アンテナ装置４の各々は、ゲート１５の入口側に設けられている。一対の第１アンテナ装置４の各々は、通路１６の中央の中心線Ｃを挟んで左右の両側に配置される。一対の第１アンテナ装置４は、互いに対向する。一対の第１アンテナ装置４の各々は、発信アンテナ９によって少なくとも他方の側に検出信号を発信する。すなわち、右側の第１アンテナ装置４は、少なくとも左側に検出信号を発信する。左側の第１アンテナ装置４は、少なくとも右側に検出信号を発信する。一対の第１アンテナ装置４の各々は、左右の両側に検出信号を発信してもよい。

一対の第２アンテナ装置１７の各々は、ゲート１５の出口側に設けられている。一対の第２アンテナ装置１７の各々は、通路１６の中央の中心線Ｃを挟んで左右の両側に配置される。一対の第２アンテナ装置１７は、互いに対向する。一対の第２アンテナ装置１７の各々は、発信アンテナ９によって少なくとも他方の側に検出信号を発信する。すなわち、右側の第２アンテナ装置１７は、少なくとも左側に検出信号を発信する。左側の第２アンテナ装置１７は、少なくとも右側に検出信号を発信する。一対の第１アンテナ装置４の各々は、左右の両側に検出信号を発信してもよい。

この例において、検出信号は、発信源の第１アンテナ装置４または第２アンテナ装置１７を中心として球状に伝播する。検出信号の信号強度は、発信源から離れるにつれて減衰する。検出信号の信号強度は、発信源からの距離がＲ０以上となる範囲において、無線タグ３の受信部１１の検出限界を下回る。

無線タグ３の第１閾値は、進入検知エリアＡ１における一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度未満となるように予め設定される。例えば、距離Ｒ１が通路１６の幅に相当するときに、第１閾値は、第１アンテナ装置４からの距離がＲ１となる地点における検出信号の信号強度に予め設定される。この例において、進入検知エリアＡ１は、一対の第１アンテナ装置４からの距離がいずれもＲ１より短い領域である。

無線タグ３の第２閾値は、離脱検知エリアＡ２における一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度未満となるように予め設定される。第２閾値は、第２アンテナ装置１７からの距離がＲ２となる地点における検出信号の信号強度に予め設定される。この例において、進入検知エリアＡ１は、一対の第２アンテナ装置１７からの距離がいずれもＲ２より短い領域である。ここで、距離Ｒ２は、距離Ｒ１より長い。

続いて、図６および図７を用いて、入退管理システム１の動作の例を説明する。
図６において、利用者が管理領域Ａ０に入域する場合の例が示される。このとき、一対の第１アンテナ装置４は、管理領域Ａ０の外側に近い一対のアンテナ装置である。また、一対の第２アンテナ装置１７は、管理領域Ａ０の内側に近い一対のアンテナ装置である。図６において、利用者は図示されない。図６において、利用者が所持する無線タグ３の移動経路が示される。
図７は、実施の形態２に係る無線タグの動作の例を示す表である。

無線タグ３を所持する利用者は、ゲート１５に接近する。利用者がゲート１５に進入する前において、無線タグ３の動作状態は許可状態にある。両方の第１アンテナ装置４から距離がＲ０以上離れている地点において、無線タグ３の受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４のいずれからも検出信号を受信しない。このとき、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、さらにゲート１５に接近する。利用者は、地点（１）を通行する。地点（１）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ０より短く、かつ、Ｒ２以上である。地点（１）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ０以上である。このとき、受信部１１は、両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信する。一方、受信部１１は、一対の第２アンテナ装置１７のいずれからも検出信号を受信しない。無線タグ３の状態が許可状態である場合に、両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信するときに、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が両方とも第２閾値未満であると判定する。したがって、一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度は、両方とも第１閾値未満である。一対の第１アンテナ装置４から受信した検出信号の少なくとも一方の信号強度が第１閾値を下回るときに、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、さらにゲート１５に接近する。利用者は、地点（２）を通行する。地点（２）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ２より短く、かつ、Ｒ１以上である。地点（２）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ０以上である。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４の両方から検出信号を受信する。一方、受信部１１は、一対の第２アンテナ装置１７のいずれからも検出信号を受信しない。両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信したので、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が両方とも第１閾値未満であると判定する。このとき、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、進入検知エリアＡ１に進入する。利用者は、地点（３）を通行する。地点（３）は、進入検知エリアＡ１の内部の地点である。地点（３）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ１より短い。地点（３）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ０以上である。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４の両方から検出信号を受信する。一方、受信部１１は、一対の第２アンテナ装置１７のいずれからも検出信号を受信しない。両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信したので、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の信号強度が両方とも第１閾値以上であると判定する。一対の第１アンテナ装置４から受信した検出信号の信号強度が両方とも第１閾値以上であるときに、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させる。このとき、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を許可状態から禁止状態に切り替える。

発信部１４は、第２識別情報を含む応答信号を発信する。一対の第１アンテナ装置４の少なくとも一方は、受信アンテナ１０によって応答信号を受信する。主制御装置８は、副制御装置５を通じて第１アンテナ装置４から第２識別情報を取得する。主制御装置８は、取得した第２識別情報を照合装置６に出力する。照合装置６は、記憶している第２識別情報と、主制御装置８から出力される第２識別情報と、を照合する。照合装置６は、照合した第２識別情報が一致する場合に、無線タグ３を所持している利用者に管理領域Ａ０への入退域が許可されていると判定する。主制御装置８は、照合装置６の判定結果を取得する。主制御装置８は、照合装置６の判定結果を開閉装置７に出力する。開閉装置７は、照合装置６の判定結果に基づいて、入退域が許可されている利用者が通路１６を通行しうるように、ゲート１５を開く。主制御装置８は、利用者の通行を検出する。

利用者は、ゲート１５の通路１６を通行する。利用者は、地点（４）を通行する。地点（４）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ２より短く、かつ、Ｒ１以上である。地点（４）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ２より短く、かつ、Ｒ１以上である。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４の両方から検出信号を受信する。また、受信部１１は、一対の第２アンテナ装置１７の両方からも検出信号を受信する。無線タグ３の状態が禁止状態である場合に、一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７の４つのアンテナ装置のうち少なくともいずれかから検出信号を受信するときに、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度がいずれも第２閾値以上であると判定する。受信した検出信号のうち少なくともいずれかの信号強度が第２閾値以上であるときに、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を禁止状態のまま維持する。

利用者は、ゲート１５の通路１６をさらに通行する。利用者は、地点（５）を通行する。地点（５）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ０以上である。地点（５）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ１より短い。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４のいずれからも検出信号を受信しない。一方、受信部１１は、一対の第２アンテナ装置１７の両方から検出信号を受信する。このとき、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度が両方とも第１閾値以上であると判定する。したがって、一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度は、両方とも第２閾値以上である。このとき、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を禁止状態のまま維持する。ここで、無線タグ３の状態が禁止状態であるので、一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度が両方とも第１閾値以上であっても、応答制御部１３は、発信部１４に応答信号を発信させない。

利用者は、ゲート１５の通路１６を通過する。利用者は、地点（６）を通行する。地点（６）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ０以上である。地点（６）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ２より短く、かつ、Ｒ１以上である。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４のいずれからも検出信号を受信しない。一方、受信部１１は、両方の第２アンテナ装置１７から検出信号を受信する。このとき、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度が両方とも第２閾値以上であると判定する。このとき、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を禁止状態のまま維持する。

利用者は、管理領域Ａ０の内側においてゲート１５から離れる。利用者は、地点（７）を通行する。地点（７）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ０以上である。地点（７）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ０より短く、かつ、Ｒ２以上である。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４のいずれからも検出信号を受信しない。一方、受信部１１は、両方の第２アンテナ装置１７から検出信号を受信する。このとき、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度を判定する。強度判定部１２は、一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度が両方とも第２閾値未満であると判定する。受信した検出信号の信号強度がいずれも第２閾値を下回るときに、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を許可状態に切り替える。このとき、無線タグ３は、進入検知エリアＡ１の外側にあるので、発信部１４は、応答信号を発信しない。

利用者は、管理領域Ａ０の内側においてさらにゲート１５から離れる。利用者は、地点（８）を通行する。地点（８）と一対の第１アンテナ装置４との距離は、両方ともＲ０以上である。地点（７）と一対の第２アンテナ装置１７との距離は、両方ともＲ０以上である。このとき、受信部１１は、一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７の４つのアンテナ装置のうちのいずれからも検出信号を受信しない。無線タグ３の状態が禁止状態であった場合に、４つのアンテナ装置のうちのいずれからも検出信号を受信しないときに、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を許可状態に切り替えてもよい。

なお、利用者が管理領域Ａ０から退域する場合においても、入退管理システム１は、利用者が管理領域Ａ０に入域する場合と同様に動作する。このとき、一対の第１アンテナ装置４は、管理領域Ａ０の内側に近い一対のアンテナ装置である。また、一対の第２アンテナ装置１７は、管理領域Ａ０の外側に近い一対のアンテナ装置である。

図８は、実施の形態２に係る無線タグの動作の例を示すフローチャートである。

ステップＳ０１において、応答制御部１３は、無線タグ３の状態が禁止状態であるかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０２に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０７に進む。

ステップＳ０２において、無線タグ３は、受信部１１が両方の第１アンテナ装置４から検出信号を受信したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０３に進む。

ステップＳ０３において、強度判定部１２は、受信部１１が受信した検出信号の両方の強度を判定する。その後、無線タグ３の動作は、ステップＳ０４に進む。

ステップＳ０４において、強度判定部１２は、受信した検出信号の信号強度が両方とも第１閾値以上であるかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５において、発信部１４は、応答信号を発信する。その後、無線タグ３の動作は、ステップＳ０６に進む。

ステップＳ０６において、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を禁止状態に切り替える。その後、無線タグ３の動作は、ステップＳ０１に進む。

ステップＳ０７において、無線タグ３は、受信部１１が一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７のうちの少なくともいずれかから検出信号を受信したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ１０に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０８に進む。

ステップＳ０８において、強度判定部１２は、受信部１１が受信した検出信号の強度を判定する。その後、無線タグ３の動作は、ステップＳ０９に進む。

ステップＳ０９において、強度判定部１２は、受信部１１が受信した検出信号のうち少なくともいずれかの信号強度が第２閾値以上であるかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ０１に進む。判定結果がＮｏの場合に、無線タグ３の動作は、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、応答制御部１３は、無線タグ３の状態を許可状態に切り替える。その後、無線タグ３の動作は、ステップＳ０１に進む。

以上に説明したように、実施の形態２に係る無線タグ３において、受信部１１は、一対の第２アンテナ装置１７の各々が他方の側に発信する検出信号を受信する。一対の第２アンテナ装置１７は、一対の第１アンテナ装置４よりゲート１５の出口側において通路１６の中央を挟んで両側に配置される。発信部１４は、応答信号を発信した後に応答信号の発信が禁止される。発信部１４は、一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７の少なくともいずれかが発信する検出信号の信号強度に基づいて応答信号の発信の禁止が解除される。

これにより、発信部１４は、利用者がゲート１５の通路１６を通行している間に応答信号を再発信しない。このため、無線タグ３において、消費電力が抑えられる。また、無線タグ３は、利用者が通路１６の途中において滞留した場合においても、検出信号の信号強度に基づいて滞留を検知できる。このため、通路１６の途中において滞留した後にゲート１５の出口側のアンテナ装置による検出信号の信号強度が大きい領域を利用者が通過しても、発信部１４は、応答信号を再発信しない。ここで、入退管理システム１において、利用者の通行は、ゲート１５の入口側のアンテナ装置からの検出信号に応答する応答信号をゲート１５の入口側のアンテナ装置が受信することで検出される。このような入退管理システム１においても、ゲート１５の出口側のアンテナ装置からの検出信号に応答する応答信号をゲート１５の出口側のアンテナ装置が受信することで管理領域Ａ０への入域を退域と誤検知することが抑制される。

また、発信部１４は、一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７が発信する検出信号の信号強度がいずれも第２閾値を下回るときに応答信号の発信の禁止が解除される。第２閾値は、第１閾値より低い予め設定された値である。

応答信号の発信の禁止は、発信部１４が応答信号を再発信しない領域において解除される。これにより、利用者の通行の方向をより高い精度で検出できる。

また、発信部１４は、一対の第１アンテナ装置４および一対の第２アンテナ装置１７が発信する検出信号がいずれも検出されないときに応答信号の発信の禁止が解除される。

これにより、発信部１４による応答信号の発信の制御は、第２閾値によらずに行われる。これにより、無線タグ３において設定するパラメータが増加しない。このため、入退管理システム１の設定が複雑になりにくい。このとき、無線タグ３は、受信した検出信号の信号強度と第２閾値との比較による応答信号の発信の制御を行わなくてもよい。

なお、ゲート１５が検出信号の伝播範囲に対して長い場合に、一対の第１アンテナ装置４からの検出信号の伝播範囲と一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の伝播範囲とが重なり合わないことがある。この場合に、応答制御部１３は、無線タグ３の状態が禁止状態であるときに、一対の第２アンテナ装置１７からの検出信号の信号強度の少なくとも一方が第２閾値以上になるまで禁止状態を維持してもよい。これにより、ゲート１５の通路１６の途中において受信部１１が４つのアンテナ装置のいずれからの検出信号も受信しない領域があったとしても、応答制御部１３は、通路１６の途中において無線タグ３の状態を許可状態に切り替えない。このため、長いゲート１５においても、利用者の通行の方向をより高い精度で検出できる。

また、４つのアンテナ装置の各々は、検出信号の干渉を避けるように、順番に検出信号を発信してもよい。このとき、応答制御部１３は、例えば順番に検出信号が発信される一周期の間に４つのアンテナ装置の各々から受信した検出信号の信号強度に基づいて、無線タグ３の状態を制御してもよい。また、４つのアンテナ装置の各々は、検出信号の干渉を避けるように、互いに異なる周波数の検出信号を発信してもよい。

本発明に係る入退管理システムは、利用者の入退域が管理される管理領域に適用できる。本発明に係る無線タグは、当該入退管理システムに適用できる。

１入退管理システム、２入退管理装置、３無線タグ、４第１アンテナ装置、５副制御装置、６照合装置、７開閉装置、８主制御装置、９発信アンテナ、１０受信アンテナ、１１受信部、１２強度判定部、１３応答制御部、１４発信部、１５ゲート、１６通路、１７第２アンテナ装置、１ａハードウェア、１ｂプロセッサ、１ｃメモリ、Ａ０管理領域、Ａ１進入検知エリア、Ａ２離脱検知エリア、Ｃ中心線

Claims

利用者の入退域が管理される管理領域の境界に設けられたゲートの通路の中央を挟んで両側に配置される一対の第１アンテナ装置の各々が他方の側に発信する検出信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信する検出信号の信号強度を判定する強度判定部と、
前記一対の第１アンテナ装置から発信された検出信号の信号強度の両方が予め設定された第１閾値以上の信号強度であると前記強度判定部が判定するときに応答信号を発信する発信部と、
を備え、
前記受信部は、前記一対の第１アンテナ装置より前記ゲートの出口側において前記通路の中央を挟んで両側に配置される一対の第２アンテナ装置の各々が他方の側に発信する検出信号を受信し、
前記発信部は、前記応答信号を発信した後に前記応答信号の発信が禁止され、前記一対の第１アンテナ装置および前記一対の第２アンテナ装置が発信する検出信号の信号強度に基づいて前記応答信号の発信の禁止が解除される
入退管理システムの無線タグ。
前記発信部は、前記一対の第１アンテナ装置および前記一対の第２アンテナ装置が発信する検出信号の信号強度がいずれも前記第１閾値より低い予め設定された第２閾値を下回るときに前記応答信号の発信の禁止が解除される
請求項１に記載の入退管理システムの無線タグ。
前記発信部は、前記一対の第１アンテナ装置および前記一対の第２アンテナ装置が発信する検出信号がいずれも検出されないときに前記応答信号の発信の禁止が解除される
請求項１に記載の入退管理システムの無線タグ。
利用者の入退域が管理される管理領域の境界に設けられたゲートの通路の中央を挟んで両側に配置され、各々が他方の側に検出信号を発信する一対の第１アンテナ装置と、
前記一対の第１アンテナ装置より前記ゲートの出口側において前記通路の中央を挟んで両側に配置され、各々が他方の側に検出信号を発信する一対の第２アンテナ装置と、
前記一対の第１アンテナ装置から発信された検出信号の信号強度の両方が予め設定された第１閾値以上の信号強度であると判定するときに、応答信号を発信する無線タグと、
前記一対の第１アンテナ装置の少なくとも一方が前記無線タグから前記応答信号を受信するときに、当該無線タグを所持する利用者の通行を検出する通行検出装置と、
を備え、
前記無線タグは、前記応答信号を発信した後に前記応答信号の発信が禁止され、前記一対の第１アンテナ装置および前記一対の第２アンテナ装置が発信する検出信号の信号強度に基づいて前記応答信号の発信の禁止が解除される
入退管理システム。