JPH0720237A - 物体の位置認識システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体への電子式タグの装着場所およびループ
アンテナの設置場所の選択自由度を増し使い勝手の向上
を計りさらに利用形態の拡大を計る。 【構成】 センタ装置から電子式タグに固有の個別識別
番号をネットワーク回線を介して質問器に送信し、質問
器はこれを受信し、ループアンテナを介して電波として
送信する。これを受けて該当する電子式タグは存在肯定
信号を電波として送信する。これを受けた質問器のみ
が、自己の位置識別番号を、センタ装置に送信する。セ
ンタ装置はこれを受けて位置を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、個別識別番号が格納さ
れた、送信受信が可能な電子式タグ（名札あるいは荷札
のこと）に対し、特定の位置に配置された質問器より無
線で順次個別の質問信号を送信し、その質問信号に対す
る応答信号の有無により、この電子式タグが装着された
物体（人あるいはその他の動物を含む以下同様）の位置
を認識するシステムに関するもので、例えばビル内ある
いは室内の個人の存在位置の認識や、物流倉庫等の物品
の置き場所あるいは屋外でのコンテナ等の置き場所の認
識等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のものとしては、所謂非接触
型ＩＣカードとそのリーダライタを用いてビル内の個人
の管理をするシステムがあるが、通常建物あるいは部屋
の出入口に設置されるリーダライタの通信エリアはごく
限られており、一人づつリーダライタの前に非接触型Ｉ
Ｃカードを近づけて個人の識別を行うものであり、これ
による位置確認は極めて局所的かつ瞬時的なものであ
り、例えば大部屋に入った後の部署毎のより精密な位置
認識は不可能であり、その用途は入退室管理にほぼ限定
されるものであった。これに対し、より精密にかつ広範
囲に個人の存在位置認識を可能にすべく、質問器が発す
る問いかけ信号の送出には赤外線を用い、それに応答す
る信号の送出には微弱電波を用いたビル内個人位置認識
システムが考え出された。これにつき図７を参照してシ
ステムの構成およびその動作の概要を説明する。

【０００３】システム全体を制御するセンタ装置７１に
は通信回線７５を通じて天井に設置された赤外線送信機
７２ａ、７２ｂ、７２ｎが接続されており、これらが送
信する赤外線信号の受信可能エリアはそれぞれエリア７
７ａ、７７ｂ、７７ｎである。これらの受信可能エリア
に赤外線を受信しかつ電波を送信することが可能な認識
カード７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｍ、を装着（携
帯）した個人が存在しているとする。通信回線７５には
さらに無線受信機７４が接続されている。この無線受信
機７４はエリア７７ａ、７７ｂ、７７ｎに存在する全て
の認識カードからの電波が受信可能な場所に設置されて
いる。またセンサ装置７１には必要に応じて上位システ
ム７６が接続される。

【０００４】赤外線送信機７２ａ、７２ｂ、７２ｎ、に
はそれぞれに固有の位置を表わす位置識別番号が設定さ
れており、各個人が装着する認識カード７３ａ、７３
ｂ、７３ｃ、７３ｍにはそれぞれ各個人に対応する個人
識別番号が設定されている。

【０００５】以上のように構成されたシステムにおい
て、センタ装置７１から送信される一つの前記個人識別
番号を用いた問いかけ信号は、通信回線７５を通じて天
井に設置された全ての赤外線送信機で一斉に受信され、
この信号にさらに各赤外線送信機に固有の位置識別番号
が付加されて、各赤外線送信機より一斉に送信される。
この時の個人識別番号が認識カード７３ｃに固有のそれ
と一致しているとした時、この認識カード７３ｃのみが
自己の個人識別番号および赤外線送信機７２ｂに固有の
位置識別番号を電波として送信する。これら一対の信号
即ちだれだれがどこそこに居るという情報を無線受信機
７４が受信し、さらにこの情報を通信回線７５を会して
センタ装置７１に送信する。センタ装置７１はこの信号
を受信することにより、今回問い掛けた個人識別番号に
対応する個人はエリア７７ｂに位置していることを認識
する。同様に順次その他の個人識別番号を用いて問い掛
けを行い各個人の位置を認識していく。このようにして
どの人間がどこに居るかを認識することができるもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のビル内個人位置
認識システムにあっては、問い掛け信号を発する送信器
（赤外線送信機）は赤外線を発するものであった。その
ためこの赤外線送信機と個人が携帯する認識カードとの
間に赤外線を遮断するようなものが存在すると通信が不
可能となり、システムが正常に動作しないという問題が
あった。そのためこの認識カードを個人が装着する場所
は比較的に限定されたものであった。例えば通常名札を
つける上着の胸部にほぼ限定されていた。しかしこの場
合でも人間の頭部や女性の長い髪の毛により赤外線が遮
断される可能性があった。

【０００７】また従来の技術にあっては、問い掛け信号
を発する送信器（赤外線送信機特にその発光部）はその
性格上天井あるいはそれに類する構築物にしか設置する
ことができなかった。例えば床あるいは床下、地面ある
いは地中には設置できず、利用形態は比較的限定された
ものであった。

【０００８】また従来技術にあ ては、問い掛け信号に
赤外線を用いているので、精密なレンズ系や反射鏡を用
いない限り、または位置識別番号を共通にした複数の比
較的放射角をしぼった発光部を用いない限り、その通信
エリア即ち認識位置領域は円形あるいはそれに近い形に
限定され、任意の形の位置領域を設定する事は比較的困
難であった。そしてこの理由からも一つの赤外線送信機
でマトリックス状に区画された複数の位置を行あるいは
列毎にカバーすることにより、より少ない赤外線送信機
で位置認識を行うような方法をとることは困難であっ
た。

【０００９】本発明は、従来技術の認識カードに相当す
るもの即ち本発明でいう電子式タグの物体への装着場所
の制限を比較的少なくし、また従来技術の赤外線送信機
即ち本発明でいう質問器特にそのアンテナ部の設置可能
場所を天井に限らず天井裏、床あるいは床下、地面ある
いは地中にも設置できるようにし、その結果屋内のみな
らず屋外でも使用可能とすることにより利用形態を拡張
することを可能とし、また認識すべき位置領域の形を円
形又はそれに近い形に限定することはなくほぼ任意の形
に設定する事を比較的に容易にして使い勝手の向上を計
り、さらにまた問い掛け方法およびそれに対する応答方
法を変更する事により、電子式タグの送受する情報の縮
小化を計り、その結果特に電子式タグの消費電力の低減
化を計った物体の位置認識システムを得ることを目的と
している。

【００１０】さらにまた、より少ない数の質問器で同一
の面積内の各位置領域を認識できるようにした物体の位
置認識システムを得ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では質問器（従来技術でいう赤外線送信機）
の空間部における通信機能を送信機能のみならず受信機
能もあわせ持つようにすることにより、従来技術でいう
無線受信機を省略し、さらにこの送信受信に当っては全
て電波を用いる。さらに詳しくいえば、この送受信に用
いる電波の周波数帯は比較的に波長の長い中波帯あるい
は長波帯を用いる。さらにこの質問機のアンテナにはル
ープアンテナを用いる。そしてこの質問器はあらかじめ
定められた強度以上の電波のみ受信可能な復調手段を有
する。

【００１２】質問機はセンタ装置からの質問信号（個別
識別番号；従来技術の個人識別番号に相当）を受信し
て、これを電波に変換してループアンテナを通じて特定
エリアに送信する。この時従来技術のように各質問器に
固有の位置識別番号は付加しないものとする。特定エリ
アに存在する電子式タグ（従来技術における認識カード
相当）からの存在肯定信号を受信した時のみ、少なくて
も前記位置認識番号を応答信号としてセンタ装置に送信
するようにする。ここで少なくともというのはシステム
の信頼性をさらに上げるために前記個別識別番号を付加
して送信しセンタ装置がこれを認識する方法を取ること
も可能だからである。

【００１３】電子式タグは質問器からの電波に変換され
た個別識別番号を受信復調し、あらかじめ各電子式タグ
に格納された固有の個別識別番号と比較する手段を有
し、両者が一致した時のみあらかじめ定められた存在肯
定信号を変調して電波として送信する手段を有するよう
にする。この存在肯定信号として自己の個別識別番号を
用いることもできる。またアンテナとしては共振用コン
デンサが付加されたコイルを用い、このコイルの開口面
は電子式タグの通常使用時には質問器のループアンテナ
の開口面に平行となるように実装される。フェライトバ
ーアンテナでいえば、その中心軸が質問器のループアン
テナの開口面（通常水平）に対し垂直となるように実装
される。またこの電子式タグも質問器と同様にあらかじ
め定められた強度の電波のみ受信復調が可能な手段を有
する。

【００１４】センタ装置は、認識すべき対象の情報を入
力する手段を有し、その情報に基づいて単発的にあるい
は順次周期的に、あるいは間欠的に各質問器に一斉にネ
ットワーク回線を通じて個別識別番号を送信する手段を
有する。質問器からの位置識別番号を含んだ応答信号を
受信し、フアイルとして記憶する手段を有する。そして
この情報を表示あるいはプリントアウトする手段を有す
る。

【００１５】以上説明したような質問器、電子式タグ、
センタ装置およびネットワーク回線により物体の位置認
識システムは構成される。

【００１６】次に本発明の請求項２に関する実現手段に
つき請求項１に関するそれと相違する部分のみについて
説明する。

【００１７】質問器に用いるループアンテナは、請求項
１においては認識すべき位置に１対１に対応して設置さ
れるのに対し、請求項２においては認識すべき複数の位
置を部分集合して対応するように設置される。即ち認識
対象区域に対し行、列のマトリックス状に一部重って設
置される。

【００１８】したがって各質問器に格納されている位置
識別番号は本来の認識位置の行、又は列毎の集合体を表
わすことになる。そのためセンタ装置は質問信号の送信
に当っては、個別認識番号をまず例えば行を構成する質
問器のみを指定して送信（グループ同報通信）し、あら
かじめ行を構成していることを記憶している質問器のみ
がこれを選択受信するようにする。センタ装置は、この
結果得られる質問器からの応答信号に含まれる位置識別
番号を記憶しておき、次に列を構成する質問器のみを指
定して前回と同一の個別識別番号を用いて質問信号を送
信するようにする。この結果得られた位置識別番号と前
回に記憶している位置識別番号とによりあらかじめ作成
されている行、列の組み合わせ対応表を用いて本来の物
体の存在する位置を認識するようにする。次に新たな個
別識別番号を用いて同様に行うようにする。

【００１９】

【作用】以上のように本発明においては、質問器と電子
式タグとの双方向の通信に電波を用いているので、両者
の間に不透明な物体が存在しても赤外線のように遮断さ
れることなく通信ができる。また比較的に波長の長い電
波を使用しているので、金属その他の電波を遮蔽または
減衰させるものが存在してもその遮蔽のされ方または減
衰度にもよるが通信が不能になることは比較的少なくな
る。たとえばある程度の深さの地中に質問器のループア
ンテナを埋設した場合でも通信が可能となる。

【００２０】また通信手段として比較的波長の長い周波
数帯を用い、アンテナとしてループアンテナを用いてい
るので、質問器と電子式タグとの通信はいわゆる誘導通
信となる。即ち通信距離に比較してそれに用いる電波の
波長が充分に長いので近傍界となり、ほとんど磁界成分
のみを用いた通信となる。そしてこの磁界の強さは近傍
界においては距離の二乗に反比例するので送信アンテナ
からの距離が長くなるに従い急激に弱くなる。この性質
を利用しまた送信出力を比較的に低く設定し受信感度を
前述のように設定しているので、後述する理由により比
較的厳密に通信エリアを限定した通信が可能となる。ま
たループアンテナを用いているので、その開口形態を変
えることにより、その通信エリアの形態をほぼ任意に対
象認識位置の形態にあわすことが可能となる。したがっ
て複数の質問器が公称周波数が同一の電波を同時に発射
する際に起こりがちなその位相差、周波数差に起因する
電波干渉が発生せず各電子式タグは正常にこの電波を受
信することができる。そして存在肯定信号を送信する電
子式タグの電波は、この電子式タグが存在する位置に対
応する質問器のみに受信され隣接する複数の質問器に受
信されることがないようにできる。

【００２１】ここで、質問器および電子式タグが双方向
の通信を行う際に、その通信エリアが比較的厳密に限定
される原理を図６を用いて説明する。図６はループアン
テナ６１の開口面が床６２に平行に設置されている時の
縦断面図である。但しループアンテナの導体の径は太め
に誇張されている。図（Ａ）においてループアンテナ６
１にはある値の交流電流が流れておりこの時の磁力線は
概略矢印の線のようになる。但し簡略化のため床面より
下の磁力線は省略してある。今電子式タグのアンテナに
相当するコイル（共振用コンデンサを付加）をその開口
面が水平状態即ちフェライトバーアンテナでいえばその
中心軸が垂直状態となるように保ち上下左右に移動した
場合に、そのコイルの両端に誘起される電圧がある値ｅ
となるコイルの中心の軌跡は概略図（Ｂ）の軌跡６３と
なる。これは軌跡６３と床面で囲まれる範囲内にコイル
が存在すればそれに誘起される電圧はｅ以上となること
を示している。したがって前記コイルがたとえば水平断
面６４と同６５の間にあるとし、前記コイルがアンテナ
として接続されている電子式タグの復調器の受信感度即
ち最低受信可能レベルを前記ｅの値に設定しておけば、
電子式タグの水平方向の受信可能エリアは斜線部６６に
限定され、ほぼループアンテナ６１の開口形態に等しく
限定されるのは明らかである。逆に電子式タグが送信し
質問器が受信する時も同様のことがいえる。またループ
アンテナが天井に設置されている場合も同様のことがい
える。

【００２２】質問器と電子式タグの通信距離は電子式タ
グと天井あるいは床までの比較的短距離にほぼ限定され
る。このため従来技術では認識カードと無線受信機の最
大通信距離を見積って認識カードの電波出力を設定する
必要があったのに比べ、本発明の電子式タグにあって
は、前記距離の通信に必要な最小出力の設定でよいこと
になる。

【００２３】質問器から電子式タグへの通信情報は個別
識別番号のみとなり、電子式タグから質問器への情報は
存在肯定信号のみとなり、ともに情報量が縮小する。こ
の結果一つの物体の位置認識に要する時間は短縮され
る。

【００２４】

【実施例】実施例につき図面を参照して説明する。図１
は本システムの全体の構成図である。センタ装置１１は
ネットワーク回線１２を通じて質問器１３ａ、１３ｂ、
１３ｎに接続されている。これら質問器にはループアン
テナ１４ａ、１４ｂ、１４ｎが接続されている。これら
ループアンテナにより限定される通信エリアが認識すべ
き位置となる。ループアンテナの各通信エリアには電子
式タグ１５ａ、１５ｂ、１５ｍを装着した位置認識すべ
き物体が存在しているとする。センタ装置１１には必要
に応じてセキュリティシステムや防災システム等の上位
システムが接続されることも可能である。質問器や電子
式タグの数の制限は特になくシステムの規模に応じて決
定されるものである。そして一つのループアンテナの通
信エリア内に存在する電子式タグの数の制限も特にない
ものである。

【００２５】次に主として信号の流れを中心としてシス
テム全体の動作概要を説明する。センタ装置１１から各
質問器１３ａ、１３ｂ、１３ｎに対し一斉に個別識別番
号を含んだ質問信号が送信される。各質問器はこの信号
を電波に変換してループアンテナ１４ａ、１４ｂ、１４
ｎを通じて一斉に各通信エリアに送出する。

【００２６】各電子式タグ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１
５ｍはこの電波を受信復調して各々にあらかじめ設定さ
れている個別識別番号との一致不一致の検定を行う。一
致した電子式タグのみが存在肯定信号を電波として送出
する。その他一致しなかった電子式タグは何の応答もし
ない。例えば電子式タグ１５ｃがこの存在肯定信号を送
信したとすればループアンテナ１４ｂを通じて質問器１
３ｂのみがこの存在肯定信号を受信し、これを契機にし
て、あらかじめ質問器１３ｂに格納されている位置識別
番号をネットワーク回線１２を通じてセンサ装置１１に
送信する。

【００２７】センサ装置１１はこの信号を受信する事に
より、今回認識対象となった電子式タグを装着した物体
は、ループアンテナ１４ｂで限定される位置に存在する
ことを認識する。同様にしてその他の個別識別番号を用
いて順次認識を行う。尚認識対象物体がその時はどの位
置にも存在していない場合も当然ありうる（例えば外出
中）のでセンタ装置に応答信号が送信されてこない場合
もあるが通信途上でエラーが発生し各受信部が正しく受
信しないこともあるので、センタ装置は一回の質問信号
の送出で応答信号が得られない場合はさらにくり返し同
一動作を行うようにすればよい。この場合あらかじめ定
められた回数まで繰り返し行い、それでも応答信号が得
られない場合に該当物体不在（どの位置にも存在しな
い）の旨を出力し次の動作に移るようにすればよい。

【００２８】次に請求項２に関し図２を参照してその構
成特にループアンテナの配置方法およびシステム全体の
動作概要を説明する。センタ装置２１にはネットワーク
回線２２を介して質問器２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３
ｄ、２３ｅ、２３ｆが接続されている。これらの質問器
にはループアンテナ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、
２４ｅ、２４ｆが図２のようにマトリックス状に配置さ
れる。これらのループアンテナの通信エリアはそれぞれ
のループアンテナの開口面積および形態にほぼ対応して
いる。今認識対象の物体に装着された電子式タグ２５
ａ、２５ｂ、２５ｃが図２のように存在するとする。尚
図２の例は便宜上質問器、ループアンテナ、電子式タグ
の数を限定して図示したものであり図１の場合と同様そ
の数の制限はない。

【００２９】質問器２３ａ、２３ｂ、２３ｃは行を構成
し、質問器２３ｄ、２３ｅ、２３ｆは列を構成するとす
れば、センタ装置２１は個別識別番号をまず行を構成し
ている質問器のみを指定して質問信号として送信する。
即ちグループ同報を行う。これら行を構成する質問器は
ループアンテナ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して前記個
別識別番号を電波として送信する。今この個別識別番号
と電子式タグ２５ａのそれとが一致しているとすれば、
電子式タグ２５ａのみが存在肯定信号を電波として送信
し、その他の電子式タグ２５ｂ、２５ｃは応答しない。
電子式タグ２５ａが送信する電波をループアンテナ２４
ａを介して質問器２３ａのみが受信する。質問器２３ａ
はこれを契機にして自己にあらかじめ格納されている位
置識別番号を応答信号として、ネットワーク回線２２を
通じてセンタ装置２１に送信する。

【００３０】センタ装置２１はこの時の位置識別番号を
記憶しておき、次に前回と同じ個別識別番号を今度は列
を構成する質問器２３ｄ、２３ｅ、２３ｆを指定して送
信する。この時も同様に電子式タグ２５ａのみが存在肯
定信号を送出し、ループアンテナ２４ｆを通じて、質問
器２３ｆがこれを受信する。質問器２３ｆはこれを契機
として自己にあらかじめ格納されている位置識別番号を
応答信号として、ネットワーク回線２２を通じて送信す
る。センタ装置２１はこれを受信し、この位置識別番号
と前回のポーリング時に記憶した位置識別番号に基づい
て、電子式タグ２５ａが装着されている物体の位置はル
ープアンテナ２４ａとループアンテナ２４ｆで共通に限
定されるエリア（図２の斜線部）であることを認識す
る。その他の電子式タグを装着した物体の位置認識も同
様である。

【００３１】次に図３を参照して、電子式タグの構成、
各ブロックの機能および動作等につき説明する。

【００３２】アンテナ３１は復調器３２に接続され、そ
の出力は処理回路３４に接続される。処理回路３４はさ
らにメモリ３５に接続される。処理回路３４の出力は変
調器３３に接続されその出力はアンテナ３１に接続され
る。電源３６は各部に接続され必要電力を供給する。こ
れらの各構成要素は携帯に便利なように比較的小型のケ
ース内に実装され、必要に応じて耐環境性を向上させる
ために樹脂モールドであるいはその他の手段で密封され
る。また前記ケースは物体に装着しやすいようにクリッ
プや紐等による装着手段が構じられる。

【００３３】アンテナ３１は質問器からの電波を受信
し、また質問器への電波を送信するものでコイルが用い
られる。このコイルは使用する電波の周波数帯で並列共
振するようにコンデンサが付加される。本システムでは
質問器と電子式タグの通信は送信と受信を交互に行う所
謂半二重通信なので特に必要としないが、隣接する他の
同等のシステムとの電波干渉を防止するために送信周波
数と受信周波数を異なる値にすることがある。この場合
は送受それぞれの周波数に応じて同調するように可変容
量コンデンサを用いて容量値を変化さすか、スイッチン
グ素子で容量を切り換えるようにすればよい。コイルは
通常フェライトコア等の磁性体に巻かれる。即ちフェラ
イトバーアンテナがこれである。このフェライトバーア
ンテナの実装に当っては通常電子式タグが物体に装着さ
れた時フェライトバーアンテナの中心軸が質問器のルー
プアンテナの開口面に対し垂直状態または効果が失なわ
れない程度に垂直状態に近い状態になるように実装され
る。こうする事により質問器との通信に当って通信エリ
アがより明確に限定される効果がある。

【００３４】復調器３２は前記アンテナ３１に誘起され
た変調された搬送波をデジダル信号に復調するものであ
り、質問器の変調方式に応じてどのような復調方式であ
ってもよい。例えばＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈ
ｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓ
ｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式等に対応した
復調方式が用いられる。例えば比較的構成が簡単なＡＳ
Ｋ方式を採用した場合は、この復調器の回路構成例は次
のようになる。アンテナ３１で受信された信号は、帯域
フィルタに通され、その信号は増幅回路により増幅され
る。この信号を例えばダイオードと抵抗とコンデンサに
よる包絡線検波回路に通すことによりベースバンド信号
が得られる。この信号をさらに増幅回路に通し必要に応
じてベースバンドフィルタに通してアイパタンを良好に
して最後にコンパレータ等によりデジタルのシリアル信
号に変換される。

【００３５】さらに復調器３２には重要な回路が含まれ
る。即ちキャリア検出回路がこれである。これはキャリ
ア（搬送波）のレベルを検出するもので、キャリアレベ
ルがあらかじめ定められた値以上になった時のみその出
力が現われるもので、この出力を用いて復調された信号
にゲートを掛けることにより、あらかじめ定められた値
以上の強度の電波のみ受信可能となる。したがって対応
する質問器のループアンテナから送信される電波の受信
可能エリアがより明確化される。

【００３６】変調器３３は、処理回路３４からのデジタ
ルのシリアル信号を変調して、アンテナ３１に送信信号
を供給するもので、この変調方式は前述した様にいずれ
の方式であってもよい。例えばＡＳＫ変調方式の場合の
回路構成例は次のようになる。送信周波数で発振するデ
ジタル発振回路の出力と、処理回路３４からのデジタル
シリアル信号とのＡＮＤをとり、必要に応じてその出力
をフィルタ回路に通すことにより帯域制限を行い、その
信号を駆動回路により電力増幅し、アンテナ３１に供給
する構成とすればよい。または外部制御信号に応じて発
振の開始、停止が可能な所謂間欠型発振回路を用い、処
理回路３４からのデジタルシリアル信号をこの外部制御
信号として用いることにより変調を掛けるようにし、こ
の発振出力をアンテナ３１に供給すればよい。いずれに
しても消費電力を低減さすために、送信の必要が生じた
時のみこれら発振回路が発振するような回路構成が望ま
しい。

【００３７】処理回路３４は、主として半導体体積回路
で構成されるもので、本電子式タグ内の信号処理主とし
て通信制御を行うものである。復調器３２からのシリア
ル信号をパラレル信号に変換する手段をもち、そのパラ
レル信号とメモリ３５内にあらかじめ定められている個
別識別番号との一致を検出する手段をもち、一致すれば
あらかじめ定められている存在肯定信号をシリアル信号
として変調器３３に送出する手段をもつ。通常この処理
回路３４はパワーセービング（消費電力低減化）機能を
有する。即ち質問器からの信号を受信する前はクロック
信号は停止又は低周波数状態のパワーセーブモードとな
っており、復調器３２からのシリアル信号の変化を検出
することによって初めてクックの発振が開始又は高周波
数（本来の動作周波数）状態となるように構成される。
そして一連の受信、送信処理が終ればまたは受信した個
別識別番号が自己にあらかじめ定められているそれと一
致しない時はただちにパワーセーブモードにもどるよう
に構成されている。

【００３８】図３には記載されていないが、処理回路３
４に入出力手段例えば押釦スイッチ、表示器、ランプ、
ブザー等を接続することにより機能を拡張することも可
能である。即ちセンタ装置に対し、スイッチを押すこと
により確認信号を返送したり、センタ装置からのメッセ
ージを表示したりすることも可能である。

【００３９】メモリ３５は情報記憶手段であり、例えば
個別識別番号や処理回路３４が信号処理を行う際の一時
記憶情報等の格納に用いられ、周知の各種半導体メモリ
が用いられる。外部からこの内容を書き換えるようにす
る事も可能である。

【００４０】電源３６は電子式タグに電力を供給するも
ので、通常電池または大陽電池等が用いられる。電池は
エネルギー密度の高いリチューム電池が適している。

【００４１】次に図４を参照して質問器のブロック構成
その機能等につき説明する。ループアンテナ４１は復調
器４２に接続され、その復調出力は処理回路４４に入力
される。処理回路４４の出力は変調器４３に接続され、
その変調出力はループアンテナ４１に接続される。また
処理回路４４は回線接続部４５にも接続され、回線接続
部４５はネットワーク回線１２に接続される。処理回路
４４はさらにメモリ４６にも接続される。

【００４２】ループアンテナ４１は誘導電磁界を発生
し、または電磁界により誘導起電圧を誘起するものであ
り誘導線ともよばれるものであり一種のコイルである。
通常このコイルは一巻線コイルとなるためインピーダン
ス変換器が付加される。コイルの材質は通常の電線を用
いればよい。この電線を認識対象位置に対応させて敷設
する。このループアンテナ４１と復調器４２，変調器４
３間をケーブルで接続して延長する事も可能である。

【００４３】復調器４２は前述の電子式タグのそれと同
様である。

【００４４】変調器４３も前述の電子式タグのそれと同
様である。但し、特に低消費電力化を計る必要がなけれ
ば、搬送波発生のための発振器は連続発振方式としても
よい。この場合当然のことながら質問器が受信時は変調
器４３の出力は出ないような回路構成となる。

【００４５】処理回路４４は、主として半導体集積回路
で構成され、主として通信制御処理を行うものである。
回線接続部４５から出力されるセンタ装置からのシリア
ル信号を入力し受信処理をして変調器４３に送出する。
また復調器４２からシリアルに出力される電子式タグか
らの存在肯定信号を受信処理し、メモリ４６に格納され
ている位置識別番号を用いて応答信号としてシリアルに
回線接続部４５に対し出力する機能をもつ。

【００４６】回線接続部４５は、処理回路４４とネット
ワーク回線１２とを双方向に接続するためのインターフ
ェース回路である。各種公知の規格が用いられる。

【００４７】メモリ４６は電子式クグのそれと同様であ
り、ここでは主として位置識別番号が格納される。

【００４８】ネットワーク回線１２は、本発明では広義
に解釈されるべきものであり、通信手段全般を意味す
る。実施例では単なる通信線でありその回線トポロジー
はバス形式となっているが、それぞれの質問器とセンタ
装置との接続を１対１で行うスター形式としてもよいの
はいうまでもない。あるいはまた、このネットワーク回
線１２の代替として、例えばＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕ
ｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３，８
０２．４，８０２．５規格等の既存の通信ネットワーク
を用い、それらのノードにセンタ装置，質問器を接続し
て使用することもできる。

【００４９】次に図５を用いてセンタ装置の構成、機能
等につき説明する。ネットワーク回線１２に接続された
回線接続部５１はさらに処理回路５３に接線され、さら
に処理回路５３には入力装置５２，出力装置５４，記憶
装置５５が接続される。

【００５０】回線接続部５１は前述の質問器のそれと同
様である。またこれを経由してさらに上位のシステムに
接続することも可能である。

【００５１】入力装置５２は、外部よりセンタ装置に対
し、情報を入力するものであり、キーボード，マウス，
ペン入力装置等が用いられる。

【００５２】出力装置５４は、外部に対し情報を出力す
るものであり、各種表示器、プリンタ等が用いられる。

【００５３】記憶装置５５は、情報を記憶するもので、
各種半導体メモリやフロッピーディスク、ハードディス
ク等の磁気記憶装置あるいは光磁気ディスク等が用いら
れる。

【００５４】処理回路５３は、主として半導体集積回路
で構成され、通信制御機能、入出力制御機能，演算処理
機能、メモリアクセス機能、ファイル作成管理機能、実
時間管理機能等を有する。

【００５５】本センタ装置を用いて対象物体の位置を認
識する方法は大きく分けて二つある。第一の方法は認識
の必要が生じた時点で、その対象物体の個別名あるいは
個別識別番号をキーボード等を用いて入力し、個別名を
入力した場合はあらかじめフアイルとして作成されてい
る対応表を参照して個別識別番号を得て、あるいは直接
個別識別番号が入力された時はそれを使用して質問信号
を作成し、質問器に対して送信し、その結果質問器から
の応答信号を受信し、それにより位置識別番号の入手
し、これをそのままあるいはあらかじめ作成されている
対応表により具体的位置名に変換して表示器あるいはプ
リンタに出力する方法である。この方法の利点は最新の
位置情報が得られ、最もリアルタイム性に優れているこ
とである。

【００５６】第二の方法は処理回路５３に含まれるクロ
ックを用い周期的に自動的に順次個別識別番号を用い
て、それに対応する位置識別番号を順次入手し、両者の
対応表をフアイルとして作成更新しておき、外部からの
要求がある毎にその一部又は全部を出力する方法であ
る。前記対応表を基にしてさらに各位置毎に存在する物
体の一覧表も作成することができる。さらに本処理回路
に含まれるリアルタイムクロックを用いて、各物体の移
動履歴（位置、時間）を個別にフアイルとして作成する
事もでき、また各位置の物体存在履歴（物体名、時間）
を個別にファイルとして作成することもできる利点があ
る。第一，第二の方法を併用するのが望ましい。

【００５７】本発明において、個別識別番号、位置識別
番号という呼び方をしているが、これらは数字に限定さ
れるものではなくその他あらゆるコードを含めた呼称で
あり具体名をコード化して用いることもできるのはいう
までもない。

【００５８】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されているような効果を奏する。

【００５９】質問器と電子式タグとの双方向の通信手段
として比較的波長の長い電波を用いているので、それら
の間に遮蔽物が存在してもほとんど問題なく通信が可能
でありシステム動作に支障をきたさない。例えば電子式
タグを人間に装着して使用する場合、従来技術のように
頭部や髪の毛により通信が防外されることはなく、また
かならずしも人間の衣服の表面部に装着する必要もな
く、例えば内ポケットの中や腰部のベルトに装着してそ
の上から上着を着用するということも可能で使い勝手が
向上する。

【００６０】また質問器のループアンテナの設置場所は
天井のみならず天井裏あるいは床あるいは床下あるいは
地面あるいは地中にも設置できるので、設置場所の選択
肢が増し、屋内のみならず屋外でも使用でき、本システ
ムの利用形態が拡大できる。

【００６１】さらに質問器のアンテナにはループアンテ
ナを使用しているので、比較的容易に認意に対象認識位
置の形態および面積を設定することができる。

【００６２】また質問器と電子式タグとの通信情報量の
縮小化を計っているので、特に電子式タグの送受信に必
要な消費電力を低減することができ電池の小型化に伴う
軽量化あるいは電池交換期間の長期化が計れる。さらに
副次的効果として、認識遅延（一つの物体の認識、に要
する時間）の短縮化およびそれに伴いポーリング周期の
短縮化が計られ、よりリアルタイム性に優れた位置認識
システムを得ることが可能となる。

【００６３】また、電子式タグと質問器との通信距離
は、電子式タグと天井までの距離あるいは床までの距離
にほぼ限定でき、比較的通信距離が短いので特に電子式
タグの電波出力は比較的低出力の必要最小限に設定でき
るため、消費電力を低減できる。

【００６４】さらにまた、質問器のループアンテナをマ
トリックス状に配置することにより、より少ない数の質
問器で物体の位置認識ができる。特にマトリックス状に
区画された認識対象位置の数が増大するにつれこの効果
はより一層大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を示す機器特にループアンテ
ナを強調した配置図である。

【図３】本発明に係わる電子式タグのブロック図であ
る。

【図４】本発明に係わる質問器のブロック図である。

【図５】本発明に係わるセンタ装置のブロック図であ
る。

【図６】本発明に係わるループアンテナによる通信エリ
ア限定の原理説明図である。

【図７】従来技術の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【符号の説明】

１１、２１ センタ装置 １２、２２ ネットワーク回線 １３、２３ 質問器 １４、２４ ループアンテナ １５、２４ 電子式タグ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センタ装置と、あらかじめ定められた固
   有の位置識別番号を有する質問器と、これら両者を通信
   接続するためのネットワーク回線と、認識対象物体に装
   着されあらかじめ定められた個別識別番号を有する電子
   式タグとにより構成された物体の位置認識システムであ
   って；前記センタ装置は、前記ネットワーク回線を通じ
   て、前記質問器に対し前記個別識別番号を質問信号とし
   て送信する手段を有し；前記質問器は、該質問信号を受
   信し、前記個別識別番号を入手し、該個別識別番号を変
   調し、前記質問器に接続された該質問器に固有の位置識
   別番号に対応する位置に設置されたループアンテナによ
   り、電波として送信する手段を有し；前記電子式タグ
   は、あらかじめ定められた強度以上の電波のみ受信が可
   能な手段を有し、該電波を受信復調して前記個別識別番
   号を入手する手段を有し、該個別識別番号と、自身にあ
   らかじめ定められた個別識別番号との一致を検出する手
   段を有し、一致が検出された時のみあらかじめ定められ
   た存在肯定信号を変調して電波として送信する手段を有
   し；また前記質問器は、あらかじめ定められた強度以上
   の電波のみ受信可能な手段を有し、該電波を前記ループ
   アンテナにより受信し復調して前記存在肯定信号を得る
   手段を有し、該存在肯定信号を入手した質問器のみがこ
   れを契機にして、自身にあらかじめ定められた固有の位
   置識別番号を少なくても含んだ応答信号を、前記ネット
   ワーク回線を通じて前記センタ装置に送信する手段を有
   し；また前記センタ装置は、該応答信号を受信する手段
   を有し、受信した該応答信号に含まれた前記位置識別番
   号を得る手段を有することを特徴とする物体の位置認識
   システム。
2. 【請求項２】 センタ装置にあっては、質問信号の送信
   に際し、宛先を指定する手段を；質問器にあっては、前
   記宛先に対応するものだけが前記質問信号を受信する手
   段をそれぞれ追加し、さらに前記質問器に接続されるル
   ープアンテナをマトリックス状に配置したことを特徴と
   する請求項１記載の物体の位置認識システム。