JPH07154846A - 移動体位置認識システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な制御方法によって複数の移動体のそれ
ぞれの位置を簡単に特定できる移動体位置認識システム
を提供する。 【構成】 移動体２に保持された発信器３と、無線受信
器４と、赤外線カメラ５と、判定装置６とを備え、発信
器３は、ＩＤコード発生器９と無線電波発信器７と赤外
線発信器８と乱数発生器１０とを備え、無作為なタイミ
ングで同時に無線電波１１と赤外線１２とを発信し、無
線受信器４は、受信電波からＩＤ信号１３を抽出して判
定装置６へ送るとともに、赤外線カメラ５へ作動信号１
４を送り、赤外線カメラ５は、作動信号１４によって起
動して赤外線１２を検知して、位置信号１５を判定装置
６へ送り、判定装置６は、ＩＤ信号１３と位置信号１５
とを入力して、発信源のＩＤコードと位置を特定するよ
うに構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイベント会場や工場等の
所定領域内で移動する複数の物体（以下移動体という）
のそれぞれの位置を特定する移動体位置認識システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電波を利用して移動体の位置を
認識する移動体の位置認識システムは広く知られてい
た。

【０００３】図３は、指向性電波を使用する従来の移動
体位置認識システムの原理を示したものである。このシ
ステムは、回転しながら指向性電波を発射するレーダー
局２１と、指向性電波を受けてＩＤコードで変調した応
答波を返送する移動局２２とからなる。

【０００４】図に示すように、レーダー局２１は回転し
ながら指向性電波２３を発射する。仮に移動局２２が基
準軸から角度θ、距離ｒの位置に位置しているとする
と、レーダー局２１は基準軸と角度θをなす方向に指向
性電波２３を発射したときにＩＤコードで変調した応答
波２４を受信する。

【０００５】レーダー局２１は、前記角度θと、指向性
電波２３と応答波２４の往復時間から移動局２２の位置
を特定し、応答波２４のＩＤコードからその移動局２２
を識別する。

【０００６】図４は、無指向性電波によって移動体の位
置を認識するシステムを示している。この無指向性電波
の移動体位置は、無指向性電波を発射する少なくとも３
つの測距局２５，２６，２７と、移動体によって保持さ
れた移動局２８とからなる。

【０００７】図に示すように、測距局２５，２６，２７
はそれぞれの測距局に特有の測距符号で変調した無指向
性の測距用電波２５ａ，２６ａ，２７ａを発射する。移
動局２８は、測距用電波２５ａ，２６ａ，２７ａを受信
するとこれを増幅等して電波２５ｂ，２６ｂ，２７ｂを
返送する。

【０００８】各測距局２５，２６，２７は、自己の測距
符号を有する返送電波２５ｂ，２６ｂ，２７ｂを受信し
て、電波の往復時間から移動局２８までの距離ｒ₁ ，ｒ
₂ ，ｒ₃ を算出し、移動局２８の位置を特定する。

【０００９】しかし、上記電波の伝播時間から移動体の
位置を特定するいずれの移動体位置認識システムも、距
離を算出するのに十分な時間が必要なために、イベント
会場のような狭い領域内の移動体の位置認識には適して
いない。

【００１０】これに対して、赤外線カメラを利用し、狭
い領域に好適な移動体位置認識システムが提案されてい
た。

【００１１】図５は上記赤外線カメラを利用した従来の
移動体位置認識システムの構成を示している。図５にお
いて、移動体位置認識システム３０は、イベント会場の
天井等に設置された複数の赤外線カメラ３１（３１ａ，
３１ｂ，３１ｃ）と、これら赤外線カメラ３１ａ，３１
ｂ，３１ｃに接続された判定装置３２と、移動体３３に
保持された赤外線発信器３４とからなる。

【００１２】赤外線発信器３４は、イベント会場等の監
視領域内を移動し、間欠的に赤外線３５を発信する。赤
外線カメラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、この監視領域を
隅なく撮影できるように配設されており、赤外線発信器
３４から発信された赤外線３５は、その位置によって赤
外線カメラ３１ａ，３１ｂ，あるいは３１ｃによって検
知される。図５では赤外線発信器３４が赤外線カメラ３
１ａの下方に位置している場合を示しており、この場
合、赤外線カメラ３１ａのみが赤外線３５を検出し、位
置信号３６を判定装置３２へ送る。

【００１３】判定装置３２は、位置信号３６がどの赤外
線カメラから送られたかを判定し、移動体３３の位置を
把握する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しなしながら、上記赤
外線カメラを使用した従来の移動体位置認識システムで
は、そのままでは移動体が複数ある場合は移動体を識別
できない問題があった。つまり、赤外線カメラは赤外線
を検知して移動体全体の分布を認識できるものの、各移
動体がそれぞれどの位置に位置するかを特定できなかっ
た。

【００１５】このため、複数移動体の移動線調査のよう
に、それぞれの移動体の位置を特定する必要がある場
合、各移動体の発信器と判定装置とを協調させ、たとえ
ば所定の基準時から各発信器が所定の順序で発信するよ
うな制御が必要となった。

【００１６】このような制御はシステムの複雑化を招
き、システムを適用する自由度も低い。たとえば、監視
中に新たな移動体が監視領域に参入する場合などは、制
御プログラムを変更しなければならなかった。

【００１７】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
課題を解決し、単純な制御方法によって複数の移動体の
それぞれの位置を簡単に特定できる移動体位置認識シス
テムを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による移動体位置認識システムは、所定の監
視領域内で移動する少なくとも一つの移動体に発信器を
持たせ、無線受信器と赤外線カメラと判定装置の協働に
よって前記移動体を識別するとともに、その位置を特定
する移動体位置認識システムにおいて、前記発信器は、
ＩＤコード発生器と無線電波発信器と赤外線発信器と乱
数発生器とを備え、前記無線電波発信器と赤外線発信器
は、前記乱数発生器が発生した乱数に基づいて無作為な
タイミングで同時にＩＤコードで変調した電波と赤外線
とをそれぞれ発信し、前記無線受信器は、前記発信器か
らの電波を受信すると、受信電波からＩＤ信号を抽出し
て前記判定装置へ送るとともに、前記赤外線カメラへ作
動信号を送り、前記赤外線カメラは、前記監視領域全体
をカバーするように少なくとも一つ設置され、前記作動
信号によって起動して前記発信器からの赤外線を検知
し、その発信源の位置を位置信号として前記判定装置へ
送り、前記判定装置は、前記無線受信器からのＩＤ信号
と、前記赤外線カメラからの位置信号とを入力し、発信
源の発信器のＩＤコードと位置を受信時間とともに出力
するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１９】また、上記移動体位置認識システムにおい
て、移動体が複数ある場合、複数の発信器からの電波が
互いに干渉したときに、前記無線受信器は前記作動信号
を前記赤外線カメラへ送らないように構成したことを特
徴とするものである。

【００２０】

【作用】本発明の移動体位置認識システムは、発信器と
無線受信器と赤外線カメラと判定装置とを有する。この
発信器はランダムなタイミングで同時にＩＤコードで変
調した無線電波と赤外線とを発信し、無線受信器は発信
器からの無線電波を受信すると、受信電波からＩＤ信号
を抽出して判定装置へ送るとともに、赤外線カメラへ作
動信号を送る。作動信号によって赤外線カメラは作動
し、発信器から発信された赤外線を検知して、その位置
を位置信号として判定装置へ送る。判定装置は、ＩＤ信
号と位置信号の両方を入力して発信源の発信器を識別
し、かつ、その位置を特定する。

【００２１】移動体が複数の場合、各移動体が所持する
発信器がそれぞれランダムなタイミングで上記無線電波
と赤外線を発信する。この電波および赤外線の発信に要
する時間は、発信間隔に比べて極めて短い時間で済み、
かつ、発信されるタイミングがランダムなので、電波等
が互いに干渉することはきわめて稀である。

【００２２】仮に複数の電波が同時に発信されたとき
は、本発明の移動体位置認識システムは、無線受信器が
作動信号を赤外線カメラへ送らないように構成されい
る。この場合、単にその回の無線電波と赤外線の発信が
無視されるだけであるので、コンピュータによって特別
な制御を行う必要がない。

【００２３】上記複数の移動体発信器からの無線電波と
赤外線とを時間とともに繰り返し受信し、上記処理を行
うことにより、各移動体の時々刻々の位置を認識するこ
とができる。

【００２４】

【実施例】以下に添付の図面を用いて本発明の一実施例
について説明する。図１は、本発明の移動体位置認識シ
ステムの一実施例の構成とその作動方法を示している。
図１に示すように、移動体位置認識システム１は、移動
体２（図１では人間を想定している）に保持された発信
器３と、無線受信器４と、複数の赤外線カメラ５（５
ａ，…，５ｅ）と、無線受信器４と赤外線カメラ５ａ，
…，５ｅに接続された判定装置６とからなる。

【００２５】発信器３は、図２に示すように、無線電波
発信器７と、赤外線発信器８と、無線電波発信器７に接
続されたＩＤコード発生器９と、無線電波発信器７と赤
外線発信器８の双方に接続された乱数発生器１０とを有
している。

【００２６】発信器３は、乱数発生器１０が発生した乱
数に基づいて、ランダムなタイミングで無線電波発信器
７と赤外線発信器８からそれぞれ無線電波１１と赤外線
１２を同時に発信する。この無線電波１１は、ＩＤコー
ド発生器９で発生されたＩＤコードによって変調されて
いる。発信器３が複数ある場合、各発信器３のＩＤコー
ド発生器９は、それぞれの発信器３に特有なＩＤコード
を発生する。この場合、各発信器３のＩＤコードは、予
め判定装置６に登録されている。

【００２７】図１に示すように、ＩＤコードで変調され
た発信器３からの無線電波１１は、無線受信器４によっ
て受信される。無線受信器４は、受信した電波からＩＤ
コードを認識して抽出する。

【００２８】受信電波からＩＤコードを抽出できた場合
は、無線受信器４はＩＤコードを信号化したＩＤ信号１
３と作動信号１４をそれぞれ判定装置６と赤外線カメラ
５ａ，…，５ｅへ送る。もし、受信電波からＩＤコード
を認識・抽出できなかった場合は、無線受信器４はＩＤ
信号１３と作動信号１４を送ることなく処理を中止す
る。

【００２９】赤外線カメラ５ａ，…，５ｅは、図１に示
すように、監視領域をくまなく撮影できるように少なく
とも１台（本実施例では５台）設置され、通常は待機状
態にある。これら赤外線カメラ５ａ，…，５ｅは、作動
信号１４によっていっせいに作動し、上記赤外線１２の
有無を検知する。この一斉の作動後、赤外線１２を検知
した赤外線カメラ５ｃのみが位置信号１５を判定装置６
へ送る。この位置信号１５は、いずれの赤外線カメラ５
ａ，…，５ｅが赤外線を検知したかを示すもので足りる
場合もあれば、各赤外線カメラ５ａ，…，５ｅの監視範
囲内での赤外線発信位置を特定したものの場合もある。

【００３０】判定装置６は、上記ＩＤ信号１３と位置信
号１５とを受け取り、その発信源たる発信器３を認識す
るとともに、その時点での位置を特定し、好ましくはそ
の時の発信器３の位置を記録する。

【００３１】上記無線電波等の発信から位置記録までの
処理を繰り返すことによって、その発信器３の移動線を
得ることができる。

【００３２】本発明の移動体位置認識システムは、複数
の移動体を監視する場合が特にその利点を発揮するの
で、以下に移動体２が複数の場合の移動体位置認識シス
テム１の作用について説明する。

【００３３】移動体２が複数の場合、各移動体２はそれ
ぞれ発信器３を保持し、各発信器３は乱数発生器１０の
作用でランダムかつ間欠的に無線電波１１と赤外線１２
を発信する。この無線電波１１と赤外線１２の発信時間
は発信間隔に比べて短くて足り、かつ、ランダムなタイ
ミングで発信されるので、各発信器３の無線電波１１が
互いに重なり合うことは確率的に極めて低い。仮に、複
数の発信器３の無線電波が同時に発信された場合は、電
波が重なり合って無線受信器４においてＩＤコードを認
識することができない。このときは、無線受信器４が上
述したように作動信号１４を送ることなく処理を中止す
るので、判定装置６が誤って移動体の位置を認識するこ
とがない。この場合、その時の移動体の位置は認識され
ないが、発信が頻繁に行われるので、位置認識全体とし
ては問題とならない。

【００３４】複数移動体の各発信器３が短い間隔で発信
し、その都度発信された無線電波と赤外線から発信源の
ＩＤコードと位置を認識して記録することにより、各移
動体２がどの時点でどの場所に位置していたかを認識す
ることができる。

【００３５】また、本発明の移動体位置認識システム
は、上記説明から明らかなように、発信器３の発信タイ
ミングはランダムであれば良く、互いに作動を協調させ
る必要がない。これにより、監視中に新たな移動体２が
監視領域に参入する場合、その移動体２が所持する発信
器３は独立して作動できので、判定装置６にそのＩＤコ
ードが登録されてさえいれば、参入時点からその移動体
２の位置を認識することができる。

【００３６】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明の
移動体位置認識システムは、ＩＤコードを含む無線電波
と赤外線を同時に発信する発信器と、無線電波を受信し
てＩＤ信号と赤外線カメラの作動信号とを出力する無線
受信器と、赤外線を検知して位置信号を出力する赤外線
カメラと、ＩＤ信号と位置信号とを入力して発信源のＩ
Ｄコードと位置を出力する判定装置を有していることに
より、イベント会場等において発信器が電波および赤外
線を発信することによって、発信器を識別し、かつ、そ
の位置を特定することができる。

【００３７】また、各発信器は、ランダムな発信タイミ
ングを発生する乱数発生器を備えており、このことによ
り、発信器の発信電波が互いに干渉することが極めてま
れである。また、無線受信器は、ＩＤコードを認識でき
ないときは赤外線カメラへ作動信号を送らないように構
成されていることにより、発信器の無線電波が重なり合
ったときは、その回の発信動作が無視され、判定装置の
誤認識・誤作動を防止することができる。これによっ
て、複雑な制御機構を要することなく、複数の移動体の
位置を認識できるシステムを提供することができる。

【００３８】また、各無線電波発信器は、互いに独立に
作動するので、たとえば新たな移動体が監視領域に参入
する場合等は、その時点から新たな移動体の位置を追跡
でき、柔軟な適応性を有する移動体位置認識システムを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動体位置認識システムの一実施
例の構成を示した図。

【図２】本発明の移動体位置認識システムの発信器の構
成を示した図。

【図３】指向性電波を利用した従来の移動体位置認識シ
ステムの構成と作用を説明した図。

【図４】無指向性電波を利用した従来の移動体位置認識
システムの構成と作用を説明した図。

【図５】赤外線カメラを利用した従来の移動体位置認識
システムの構成を示した図。

【符号の説明】

１ 移動体位置認識システム ２ 移動体 ３ 発信器 ４ 無線受信器 ５ 赤外線カメラ ６ 判定装置 ７ 無線電波発信器 ８ 赤外線発信器 ９ ＩＤコード発生器 １０ 乱数発生器 １１ 無線電波 １２ 赤外線 １３ ＩＤ信号 １４ 作動信号 １５ 位置信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の監視領域内で移動する少なくとも一
   つの移動体に発信器を持たせ、無線受信器と赤外線カメ
   ラと判定装置の協働によって前記移動体を識別するとと
   もに、その位置を特定する移動体位置認識システムにお
   いて、 前記発信器は、ＩＤコード発生器と無線電波発信器と赤
   外線発信器と乱数発生器とを備え、前記無線電波発信器
   と赤外線発信器は、前記乱数発生器が発生した乱数に基
   づいて無作為なタイミングで同時にＩＤコードで変調し
   た電波と赤外線とをそれぞれ発信し、 前記無線受信器は、前記発信器からの電波を受信する
   と、受信電波からＩＤ信号を抽出して前記判定装置へ送
   るとともに、前記赤外線カメラへ作動信号を送り、 前記赤外線カメラは、前記監視領域全体をカバーするよ
   うに少なくとも一つ設置され、前記作動信号によって起
   動して前記発信器からの赤外線を検知し、その発信源の
   位置を位置信号として前記判定装置へ送り、 前記判定装置は、前記無線受信器からのＩＤ信号と、前
   記赤外線カメラからの位置信号とを入力し、発信源の発
   信器のＩＤコードと位置を受信時間とともに出力するよ
   うに構成されていることを特徴とする移動体位置認識シ
   ステム。
2. 【請求項２】前記移動体が複数ある場合において、複数
   の発信器からの電波が互いに干渉したときに、前記無線
   受信器は前記作動信号を前記赤外線カメラへ送らないよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１に記載の移動体
   位置認識システム。