JPH08226810A - 移動体の位置検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 指向性が広く、且つ屋外光等の強力な光にも
影響されず、しかも微弱電波利用時に見られるような谷
間現象を起こすことがなく、単方向通信にて効率良く超
音波通信することができ、建屋内における各移動体の正
確な所在を簡易に算出することができると共に、各移動
体のＩＤ情報を容易に照会することができる移動体の位
置検出システムを提供すること。 【構成】 複数の移動体の各々に設けられ、基準周期内
において予め時分割設定された分割時間に基づいて超音
波信号を順次発信する超音波発信器と、建屋内の所定領
域毎に設けられ、上記超音波発信器から発信された超音
波信号を上記分割時間内に少なくとも３個所で受信する
複数の超音波受信器と、該超音波受信器にて受信された
超音波信号に基づいて、その超音波発信器を特定すると
共に各移動体の所在を算出し、且つ各移動体のＩＤ情報
が照会可能な演算処理手段とからなることを特徴とする
移動体の位置検出システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動体の位置検出システ
ム、更に詳細には建屋内における各移動体の所在及びＩ
Ｄ情報を検出する移動体の位置検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建屋内における各移動体（例えば
施設内における各利用者等）の所在を検出するものとし
て、光通信方式（赤外線通信方式）や電波通信方式など
を採用した多種多様のシステムが提案されている。

【０００３】具体的には例えば、光通信方式を採用した
システムは、複数の移動体の各々に設けられ、予め設定
された異なるＩＤ情報をもつ第１赤外線発受信器と、建
屋内の所定領域毎に設けられ、特定の移動体に対応した
赤外線信号を選択的に発信し、且つ特定の移動体が属す
る領域において該特定の移動体の第１赤外線発受信器よ
り発信される赤外線信号を該領域にて受信する第２赤外
線発受信器と、該第２赤外線発受信器にて受信された赤
外線信号に基づいて上記特定の移動体の所在を算出する
パソコン等の演算処理手段とからなっている。この光通
信方式を採用したシステムでは、特定の移動体を検出す
るために全ての上記第２赤外線発受信器より特定の移動
体に対応した赤外線信号を選択的に発信し、この赤外線
信号を受信した特定の移動体の第１赤外線発受信器より
該移動体が属する領域の第２赤外線発受信器に対し赤外
線信号を発信する。この発信された赤外線信号を該領域
の第２赤外線発受信器にて最も早く受信し、これによっ
て特定の移動体がどの領域に所在するかを検出する。

【０００４】また、電波通信方式を採用したシステム
は、第１赤外線発受信器及び第２赤外線発受信器に代え
て、第１電波発受信器及び第２電波発受信器を用いたも
のであって、光通信方式を採用した上記システムと同様
に、特定の移動体を検出するために全ての第２電波発受
信器より特定の移動体に対応した電波信号を選択的に発
信し、この電波信号を受信した特定の移動体の第１電波
発受信器より該移動体が属する領域の第２電波発受信器
に対し電波信号を発信する。この発信された電波信号を
該領域の第２電波発受信器にて最も早く受信し、これに
よって特定の移動体がどの領域に所在するかを検出する
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
光通信方式を採用したシステムにあっては、赤外線発信
器の指向性が限定されるため、上述した第２赤外線発受
信器を設けるための建屋内の各所定領域を狭い範囲で設
定しなければならず、上記第２赤外線発受信器を多量に
要するという欠点や、赤外線を発信しようとする第１赤
外線発受信器が現在属する領域外に向いているような場
合に当該領域以外の第２赤外線発受信器が最も早く受信
してしまい当該第１赤外線発受信器の所在を誤って検出
してしまうなどといった欠点がある。また、強力な屋外
光等の影響によって通信不能になってしまうことが度々
あった。

【０００６】一方、後者の電波通信方式を採用したシス
テムにあっては、申請不要な利便性から微弱電波を利用
するため、建屋内において反射波等との共鳴による谷間
を発生させてしまい通信不能になったり、室内で利用す
る電気機器から発生するノイズによって正確な情報を確
認することが困難であるなどの欠点がある。

【０００７】また、上述した両システムは、検出にかか
る移動体が所在する領域は確認できても、その座標位
置、即ち正確な所在まで検出することはできないなどと
いった欠点がある。更に、移動体の所在を検出するにあ
たり、まず特定の移動体の第１赤外線発受信器（第１電
波発受信器）に対して予め設定した赤外線信号（電波信
号）を発信し、この信号を受信した移動体の第１赤外線
発受信器（第１電波発受信器）が建屋内の所定領域毎に
設けた第２赤外線発受信器（第２電波発受信器）に対し
て予め設定した自己所在を示す赤外線信号（電波信号）
を発信するといった双方向通信によって行なわれてお
り、かかる検出に多大なアクセス時間を要するといった
他の欠点がある。

【０００８】本発明は上述の従来の技術の欠点に着目
し、これを解決せんとしたものであり、その目的は、指
向性が広く、且つ屋外光等の強力な光にも影響されず、
しかも微弱電波利用時に見られるような谷間現象を起こ
すことがなく、単方向通信にて効率良く、建屋内におけ
る各移動体の正確な所在及びＩＤ情報を同時に簡易に算
出、照会することができる超音波通信を手段とする移動
体の位置検出システムを提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、上記の目的に併せ
て、建屋内における移動体の数量に関係なく、多量の移
動体にも容易に対応することができる移動体の位置検出
システムを提供することにある。

【００１０】本発明の更に他の目的は、所定の群に属す
る移動体を優先的に検出することができ、所定情報に基
づいた関連情報を迅速に、しかも簡易に知ることができ
る移動体の位置検出システムを提供することにある。

【００１１】また、本発明は、更に上述の目的に併せ
て、特定の移動体の所在及びＩＤ情報を優先的に検出す
ることができ、所在情報に基づいた関連情報を簡易に知
ることができる移動体の位置検出システムを提供するこ
とを他の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨とするところは、複
数の移動体の各々に設けられ、基準周期内において予め
時分割設定された分割時間に基づいて超音波信号を順次
発信する超音波発信器と、建屋内の所定領域毎に設けら
れ、上記超音波発信器から発信された超音波信号を上記
分割時間内に少なくとも３個所で受信する複数の超音波
受信器と、該超音波受信器にて受信された超音波信号に
基づいて、その超音波発信器を特定すると共に各移動体
の所在を算出し、且つ各移動体のＩＤ情報が照会可能な
演算処理手段とからなることを特徴とする移動体の位置
検出システムにある。

【００１３】複数の移動体の各々に設けられた各超音波
発信器と、所定領域毎に設けられた超音波受信器とは、
予め設定された異なるタイミングで超音波信号を上記超
音波発信器より順次発信し、その超音波信号を後発の超
音波信号の発信前に少なくとも３個所の超音波受信器で
受信するものであって、例えば基準周期を採用し、この
基準周期を上記超音波発信器の数で時分割することによ
り得られた分割時間内で、１の超音波発信器による超音
波信号の発信、及び少なくとも３個所の超音波受信器に
よるその超音波信号の受信を行なうといった機構にて実
現する。

【００１４】また演算処理手段は、各超音波受信器と接
続したパソコン等（データベース含む）によって実現す
ることができるものであって、例えば上述したように基
準周期を採用したのに対応して、各超音波発信器が基準
周期に対してどのタイミングで超音波信号を発信するか
をパソコンに記憶させておき、上記分割時間内における
各超音波受信器で受信した超音波信号の遅延時間に基づ
いて該超音波信号を発信した超音波発信器の所在を効率
良く算出することができる。また上述したように各超音
波発信器が基準周期に対してどのタイミングで超音波信
号を発信するかをパソコン等に記憶させておくことによ
り超音波発信器を特定することができ、これに基づいて
該超音波発信器を設けた移動体のＩＤ情報をデータベー
スにて容易に照会し、ディスプレイ等に表示することが
できる。

【００１５】この態様によれば、指向性が広く、且つ屋
外光等の強力な光にも影響されず、しかも微弱電波利用
時に見られるような谷間現象を起こすことがなく、単方
向通信にて効率良く超音波通信することができ、建屋内
における各移動体の正確な所在を簡易に算出することが
できると共に、各移動体のＩＤ情報を容易に照会するこ
とができる。

【００１６】本発明の他の要旨は、複数の移動体の各々
に設けられ、基準周期内において予め時分割設定された
分割時間に基づいて超音波信号を順次発信する上記超音
波発信器を、予め設定された異なる周波数の超音波信号
を発信する複数の群毎に備えることを特徴とする上記の
移動体の位置検出システムにあり、この態様によれば、
上記の効果に併せて、建屋内における移動体の数量に関
係なく、多量の移動体にも容易に対応することができ
る。

【００１７】本発明の更に他の要旨は、異なる周波数の
超音波信号を発信する上記各群が、所定の基準に従って
分類されていることを特徴とする上記の移動体の位置検
出システムにあり、この態様によれば、所定の群に属す
る移動体を優先的に検出することができ、所定情報に基
づいた関連情報を迅速に、しかも簡易に知ることができ
る。

【００１８】また、本発明は、少なくとも１の超音波発
信器が、他の超音波発信器から発信される超音波信号の
周波数とは異なる周波数の超音波信号を選択的に発信し
得る選択手段を備えることを特徴とする上述の移動体の
位置検出システムを他の要旨としており、この態様によ
れば、上述の効果に併せて、特定の移動体の所在及びＩ
Ｄ情報を優先的に検出する等、移動体個々の特色をもた
せることができる。

【００１９】

【作用】本発明の移動体の位置検出システムは、複数の
移動体の各々に設けられた超音波発信器が、建屋内の所
定領域毎に設けられた複数の超音波受信器に対し、予め
時分割設定された分割時間に基づいて超音波信号を順次
発信し、この発信された超音波信号を上記分割時間内に
少なくとも３個所の上記超音波受信器で受信し、次いで
演算処理手段が、上記超音波受信器で受信された超音波
信号に基づいて、その超音波発信器を特定すると共に各
移動体の所在を算出し、且つ各移動体のＩＤ情報を照会
する。

【００２０】また、本発明の他の移動体の位置検出シス
テムは、複数の移動体の各々に設けられた超音波発信器
が、予め設定された異なる周波数の超音波信号を発信す
る複数の群毎に、基準周期内において予め時分割設定さ
れた分割時間に基づいて超音波信号を順次発信する。

【００２１】本発明の他の移動体の位置検出システム
は、所定の基準に従って分類された各群の超音波発信器
が異なる周波数の超音波信号を発信するので、所定の群
に属する移動体の優先的な検出を可能にする。

【００２２】本発明の更に他の移動体の位置検出システ
ムは、少なくとも１の超音波発信器に備えた選択手段
が、他の超音波発信器から発信される超音波信号の周波
数とは異なる周波数の超音波信号を選択的に発信し得
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２４】図１は本発明の移動体の位置検出システム
の概念を示すブロック図、図２は図１の超音波発信器及
び超音波受信器を示す概略斜視図である。

【００２５】本発明の移動体の位置検出システムは、図
１及び図２に示すように、複数の移動体（図示せず、例
えば施設内おける複数の利用者）の各々に設けられる超
音波発信器１１，１２，１３と、建屋内の天井に所定領
域毎に設けられる超音波受信器２１〜２９と、少なくと
も３個所の超音波受信器で受信された超音波信号１１ｂ
〜１１ｄ，１２ｂ〜１２ｄ，１３ｂ〜１３ｄに基づい
て、その超音波発信器を特定すると共に各移動体の所在
を算出し、且つ各移動体のＩＤ情報が照会可能な演算処
理手段としてのパソコン３０とによって主要部が構成さ
れている。

【００２６】複数の移動体の各々に設けられる超音波発
信器１１，１２，１３は、基準周期Ｓ内において予め時
分割設定された分割時間Ａ〜Ｄに基づいて超音波信号１
１ａ，１２ａ，１３ａ（図３（ａ）及び（ｂ）参照）を
順次発信する。

【００２７】また、建屋内の天井に所定領域毎に設けら
れる超音波受信器２１〜２９は、上記超音波発信器１
１，１２，１３から発信された超音波信号１１ａ，１２
ａ，１３ａが遅延して到達する超音波信号１１ｂ〜１１
ｄ，１２ｂ〜１２ｄ，１３ｂ〜１３ｄを上記分割時間
Ｂ，Ｃ，Ｄ内に少なくとも３個所で受信する。また受信
した超音波信号１１ｂ〜１１ｄ，１２ｂ〜１２ｄ，１３
ｂ〜１３ｄは、後述するジャンクションボックス３２及
びコントローラ３１を経てパソコン３０に転送されるよ
うになっている。

【００２８】上記パソコン３０は、各超音波受信器２１
〜２９にジャンクショクンボックス３２を介して接続さ
れたコントローラ３１と連結している。またパソコン３
０は、基準周期Ｓ内において時分割設定された各分割時
間Ａ〜Ｄと、該各分割時間Ａ〜Ｄにおいて超音波信号１
１ａ，１２ａ，１３ａを発信する超音波発信器１１，１
２，１３と、各超音波発信器１１，１２，１３が設けら
れる移動体とを記憶しており、ジャンクションボックス
３２及びコントローラ３１を経て転送される超音波信号
１１ｂ〜１１ｄ，１２ｂ〜１２ｄ，１３ｂ〜１３ｄに基
づいて各超音波信号の受信遅延時間１１ｂ’〜１１
ｄ’，１２ｂ’〜１２ｄ’，１３ｂ’〜１３ｄ’を把握
し（図３（ａ）及び（ｂ））、各超音波発信器１１，１
２，１３の所在を算出する。更にパソコン３０では、上
述したように各超音波発信器１１，１２，１３が設けら
れる移動体を記憶しているので、該パソコン３０に接続
したデータベース（図示せず）にて各移動体のＩＤ情報
を照会することができるようになっている。

【００２９】以下、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して超
音波発信器１１〜１３及び超音波受信器２１〜２９にお
ける発受信の様子を更に詳細に説明する。

【００３０】図３において（ａ）は図１の各超音波発信
器から発信される超音波信号を示すタイミングチャー
ト、（ｂ）は図１の各超音波受信器にて受信される超音
波信号を示すタイミングチャートである。

【００３１】図３（ａ）には、基準周期Ｓ内において予
め時分割設定された分割時間が、図中Ａ〜Ｄによって示
されており、超音波発信器１１は基準周期Ｓがスタート
し、分割時間Ａが経過と同時に超音波信号１１ａを発信
するように、また超音波発信器１２は更に分割時間Ｂの
経過後、超音波信号１２ａを発信するように、同様に超
音波信号１３は分割時間Ｃの経過後、超音波信号１３ａ
を発信するように設定されている。なお、ここでは、分
割時間Ｄの経過後には基準周期Ｓのスタートに戻るが、
上述のように超音波発信器を増やしていく方式の他、基
準周期Ｓを大きくとり、これをより細かく時分割するこ
とで超音波発信器を増やすことが可能である。

【００３２】また、図３（ｂ）には、各超音波発信器１
１，１２，１３から発信され、各超音波受信器にて受信
される超音波信号１１ｂ〜１１ｄ，１２ｂ〜１２ｄ，１
３ｂ〜１３ｄと、各超音波信号の受信遅延時間１１ｂ’
〜１１ｄ’，１２ｂ’〜１２ｄ’，１３ｂ’〜１３ｄ’
とが示されている。

【００３３】この受信遅延時間は、超音波信号を受信し
た各超音波受信器からその超音波信号を発信した超音波
発信器がどの程度離れているのか、即ちその超音波発信
器までどの程度の距離があるかを示しており、パソコン
３０に組み込まれた所定関数系プログラム（ソフトウェ
ア）により簡易に算出することができる。

【００３４】また、超音波信号の受信は、各超音波信号
が発信された分割時間Ｂ〜Ｄ内において受信されるよう
になっているので、他の超音波信号と干渉してしまうな
どといった心配がない。若し同じ分割時間Ｂ〜Ｄ内に超
音波信号を発信する場合には、同時に発信される各超音
波信号の周波数が互いに異なるように設定すれば、何等
不都合を来すこともなく、多量に移動体がある場合にお
いても容易に対応することができる。このように予め時
分割設定された分割時間Ａ〜Ｄに基づいて超音波信号を
順次発信する上記超音波発信器を異なる周波数の超音波
信号を発信する複数の群毎に備え、その各群を所定の基
準に従って分類すれば、所定の群に属する移動体を優先
的に検出することができ、所定情報に基づいた関連情報
を迅速に、しかも簡易に知ることができる。

【００３５】更に、各超音波発信器１１〜１３には、他
の超音波発信器から発信される超音波信号の周波数とは
異なる周波数の超音波信号を選択的に発信し得る選択手
段を設ければ、優先的に特定の移動体の所在及びＩＤ情
報を検出することができる他、移動体側からの自己現出
をも可能にする。

【００３６】

【発明の効果】本発明の移動体の位置検出システムで
は、複数の移動体の各々に設けられた超音波発信器が、
建屋内の所定領域毎に設けられた複数の超音波受信器に
対し、予め時分割設定された分割時間に基づいて超音波
信号を順次発信し、この発信された超音波信号を上記分
割時間内に少なくとも３個所の上記超音波受信器で受信
し、次いで演算処理手段が、上記超音波受信器で受信さ
れた超音波信号に基づいて、その超音波発信器を特定す
ると共に各移動体の所在を算出し、且つ各移動体のＩＤ
情報を照会するようにしたので、指向性が広く、且つ屋
外光等の強力な光にも影響されず、しかも微弱電波利用
時に見られるような谷間現象を起こすことがなく、単方
向通信にて効率良く超音波通信することができ、例えば
施設内における各利用者、社内における各社員、倉庫内
における各台車、病院内における入院患者或いは外来患
者などのような建屋内における各移動体の正確な所在を
簡易に算出することができると共に、各移動体のＩＤ情
報を容易に照会することができるといった効果を奏す
る。

【００３７】また、本発明の他の移動体の位置検出シス
テムでは、複数の移動体の各々に設けられた超音波発信
器が、予め設定された異なる周波数の超音波信号を発信
する複数の群毎に、基準周期内において予め時分割設定
された分割時間に基づいて超音波信号を順次発信するよ
うにしたので、上記の効果に併せて、建屋内における移
動体の数量に関係なく、多量の移動体にも容易に対応す
ることができるといった他の効果を奏する。

【００３８】更に、本発明の他の移動値の検出システム
では、所定の基準に従って分類された各群の超音波発信
器が異なる周波数の超音波信号を発信するので、所定の
群に属する移動体を優先的に検出することができ、所定
情報に基づいた関連情報を迅速に、しかも簡易に知るこ
とができる。

【００３９】本発明の更に他の移動体の位置検出システ
ムでは、少なくとも１の超音波発信器に備えた選択手段
が、他の超音波発信器から発信される超音波信号の周波
数とは異なる周波数の超音波信号を選択的に発信し得る
ようにしたので、上述の効果に併せて、特定の移動体の
所在及びＩＤ情報を優先的に検出することができるとい
った優れた効果を奏する。

【００４０】これに伴って各種施設の建屋内において
は、操作が不用で無操作にて各移動体別の所在とＩＤ情
報照会が可能であるため、セキュリティー管理を向上さ
せることができ、また利用者の利用状況、各所の利用人
数把握が可能である。更に、この利用状況に応じた施設
環境管理も可能になり、これらの所在情報の履歴を管理
することにより施設における利用頻度の高低を知ること
ができ、これに基づいてレイアウト変更するなどといっ
た設計情報に利用することができる。更にまた、各移動
体に設けた超音波発信器は、予め設定された異なるタイ
ミングで超音波信号を発信、即ち一定のインターバル時
のみの発信であるので、電力消費を極力抑えることがで
き、他のシステムに比べ運用費用の低廉化を可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体の位置検出システムの概念を示
すブロック図である。

【図２】図１の超音波発信器及び超音波受信器を示す概
略斜視図である。

【図３】（ａ）は図１の各超音波発信器から発信される
超音波信号を示すタイミングチャート、（ｂ）は図１の
各超音波受信器にて受信される超音波信号を示すタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１１，１２，１３ 超音波発信器 １１ａ，１２ａ，１３ａ 超音波発信器より発信される
超音波信号 １１ｂ〜１１ｄ，１２ｂ〜１２ｄ，１３ｂ〜１３ｄ 各
超音波受信器にて受信される超音波信号 １１ａ’〜１１ｃ’，１２ａ’〜１２ｃ’，１３ｂ’〜
１３ｄ’ 各超音波受信器にて受信される各超音波信号
の受信遅延時間 ２１〜２９ 超音波受信器 ３０ パソコン ３１ コントローラ ３２ ジャンクションボックス Ｓ 基準周期 Ａ〜Ｄ 分割時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 孝道 東京都大田区大森北１丁目16番12−402号 株式会社アイオイ・システム内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の移動体の各々に設けられ、基準周
   期内において予め時分割設定された分割時間に基づいて
   超音波信号を順次発信する超音波発信器と、建屋内の所
   定領域毎に設けられ、上記超音波発信器から発信された
   超音波信号を上記分割時間内に少なくとも３個所で受信
   する複数の超音波受信器と、該超音波受信器にて受信さ
   れた超音波信号に基づいてその超音波発信器を特定する
   と共に各移動体の所在を算出し、且つ各移動体のＩＤ情
   報が照会可能な演算処理手段とからなることを特徴とす
   る移動体の位置検出システム。
2. 【請求項２】 複数の移動体の各々に設けられ、基準周
   期内において予め時分割設定された分割時間に基づいて
   超音波信号を順次発信する上記超音波発信器を、予め設
   定された異なる周波数の超音波信号を発信する複数の群
   毎に備えることを特徴とする請求項１記載の移動体の位
   置検出システム。
3. 【請求項３】 異なる周波数の超音波信号を発信する上
   記各群が、所定の基準に従って分類されていることを特
   徴とする請求項２に記載の移動体の位置検出システム。
4. 【請求項４】 少なくとも１の超音波発信器が、他の超
   音波発信器から発信される超音波信号の周波数とは異な
   る周波数の超音波信号を選択的に発信し得る選択手段を
   備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記
   載の移動体の位置検出システム。