JPH09281208A - 物体位置検出システムの物体位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイム性を確保しつつ多数の物体の存
在位置を検出することができ、しかも比較的省電力で無
線通信を行うことができる物体位置検出システムの物体
位置検出方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ビルＢＤ等の構築物内空間を複数の領域
に区画しておき、この領域を囲む境界線上のそれぞれに
無線受信装置Ｒｘを複数設置し、これらの無線受信装置
Ｒｘにおいて物体３に保持させた無線送信装置Ｔｘから
それぞれ受信した電波の電界強度を集約して解析し、こ
の解析結果からビルＢＤ内における物体３の存在位置を
推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルや工場などの
構築物内に存在する物体に無線送信装置を保持させる一
方、この無線送信装置から送信された電波を受信する無
線受信装置を構築物内空間に複数設置しておき、これら
送受信装置間で電波を媒介して通信を行うことにより、
物体を識別するとともにその存在位置を検出する物体位
置検出システムに係り、特に、複数の無線受信装置でそ
れぞれ受信した１つの無線送信装置からの電波の電界強
度を集約して解析することにより、リアルタイム性を確
保しつつ多数の物体の存在位置を検出することができ、
しかも比較的省電力で無線通信を行うことができる物体
位置検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばビルや工場などの構築
物内において、移動する人や物などの物体が存在する位
置を検出することで、構築物内部における物体の分布状
態を集中的に管理する物体位置検出システムが知られて
いる。

【０００３】これについて、例えばビル内における人の
分布状態を集中的に管理する、いわゆるインテリジェン
トビルシステムの例をあげて説明すると、集中管理室に
設置されたホストコンピュータのディスプレイを介し
て、第１会議室には人が在室していないとか、探してい
る人が第２応接室に在室しているなどの人の分布状態を
把握し、ここで得られた情報を、例えば人が不在の部屋
の空気調和装置の動作を停止させたり、消し忘れられた
照明を消したり、又は探している人へ急用を伝えるな
ど、省電力や情報伝達の円滑化等の利用の用途に供され
る。

【０００４】このような物体位置検出システムの一例
が、例えば特開平４―２５７８４号公報に開示されてい
る。この公報記載の物体位置検出システムは、ビル等の
構築物の内部に無線受信装置のアンテナとして機能する
漏洩ケーブルを張り巡らせるとともに、このケーブルの
両端に無線受信装置を接続しておき、物体に保持させた
スペクトラム拡散方式の無線送信装置より送信された電
波を１又は２以上の無線受信装置側で相関検出し、各無
線受信装置で相関検出した電波の直接波と間接波との間
の遅延時間から物体の存在位置を検出する一方、各物体
を識別するにあたっては、各物体のそれぞれに固有の拡
散符号を割り当てることにより、人や物などの物体を識
別してその存在位置を検出するようにしている。この物
体位置検出システムによれば、ビルや工場等の室内にお
いて、多数の人や物の存在位置をリアルタイムで常に認
識することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の物体位置検出システムにあっては、下記に述べ
る種々の課題を生じていた。

【０００６】すなわち、従来の物体位置検出システムに
よれば、各物体を識別してその存在位置を検出するため
の準備として、システム内に収容される物体の数だけ拡
散符号を予め用意する一方、システム内に設置された全
ての無線受信装置に対して、物体の数だけの拡散符号を
各物体のそれぞれに対応付けて予め記憶させておく。そ
して、全ての拡散符号をもれなく識別するために、拡散
符号の全てをある一定時間以内にスキャンニングして照
合するようにしている。したがって、拡散符号の数を増
やそうとすると必然的に拡散符号のワード長が長くなる
ため、スキャンニング時間も長くなりリアルタイム性が
損なわれる一方、スキャンニング時間を短くしてリアル
タイム性を確保しようとすれば、システム内に収容可能
な物体の数を多くすることができないという相反する課
題を生じていた。

【０００７】また、無線送信装置側にあっては、無線受
信装置のスキャンニング時間と比較して少なくとも長い
時間送信動作を継続しなければ全ての物体の識別が完了
しないため、送信動作を長時間継続することに起因する
消費電力の増大という課題も生じており、近年の省エネ
ルギーの流れに背くこととなっていた。

【０００８】本発明は、上記した種々の課題を解決する
ためになされたものであり、構築物内空間を複数の領域
に区画しておき、この領域を囲む境界線上のそれぞれに
無線受信装置を複数設置し、これらの無線受信装置にお
いて物体に保持させた無線送信装置からそれぞれ受信し
た電波の電界強度を集約して解析し、この解析結果から
物体の存在位置を検出することにより、リアルタイム性
を確保しつつ多数の物体の存在位置を検出することがで
き、しかも比較的省電力で無線通信を行うことができる
物体位置検出システムの物体位置検出方法を提供するこ
とを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、構築物内の空間を複数の領
域に区画しておき、該領域を囲む境界線上のそれぞれに
複数の無線受信装置を設ける一方、該構築物内空間に存
在する物体に、該無線受信装置と電波を媒介して通信す
る無線送信装置を設け、これらの送受信装置間で通信を
行うとともに、該通信で得られたデータをセンタコンピ
ュータに集約して解析することにより、構築物内空間に
おける物体の存在位置を検出する物体位置検出システム
であって、前記無線送信装置は、通信相手となる前記無
線受信装置が通信中であるか否かを判定するとともに、
該無線受信装置が通信中ではないときに、該無線送信装
置が属する物体の識別コードを含む電波を送信し、前記
無線受信装置は、前記無線送信装置からの電波を受信し
て、前記識別コードを含むデータを取り込むとともに、
受信した電波の電界強度を検出し、さらに、前記無線送
信装置の識別コードと、該電界強度と、該無線受信装置
の識別コードとを含む位置データを前記センタコンピュ
ータへ転送し、該センタコンピュータは、前記位置デー
タを入力し、該位置データと、予め記憶された各領域内
に物体が存在するときの、それぞれの領域の境界線上に
設置された各無線受信装置がそれぞれ受信する電波の電
界強度、及び構築物内空間における各領域の位置とを参
照して、構築物内空間における物体の存在領域を推定す
ることを要旨とする。

【００１０】請求項１の発明によれば、まず、無線送信
装置は、通信相手となる無線受信装置が通信中であるか
否かを判定するとともに、該無線受信装置が通信中では
ないときに、該無線送信装置が属する物体の識別コード
を含む電波を送信する。この無線送信装置からの電波を
受信して、無線受信装置は、識別コードを含むデータを
取り込むとともに、複数の無線受信装置間における電波
の受信感度を調整後の受信電波の電界強度を検出し、さ
らに、無線送信装置の識別コードと、電界強度と、該無
線受信装置の識別コードとを含む位置データを前記セン
タコンピュータへ転送する。この位置データを入力し、
センタコンピュータは、該位置データと、予め記憶され
た各領域内に物体が存在するときの、それぞれの領域の
境界線上に設置された各無線受信装置がそれぞれ受信す
る電波の電界強度、及び構築物内空間における各領域の
位置とを参照して、構築物内空間における物体の存在領
域を推定する。このように、本発明によれば、きわめて
簡易な通信手順で送受信装置間の通信を成立させること
ができるため、通信時間を大幅に短縮化することがで
き、この結果、通信異常の生起確率を低くすることがで
きる。また、通信時間の大幅な短縮化に付随して、リア
ルタイム性を損なわずに、システム内に収容可能な物体
の数を増加させた状態で、物体の存在位置を検出するこ
とができる。しかも、１回の通信時間が短くてすむた
め、比較的省電力で無線通信を行うことができる。

【００１１】また、請求項２の発明は、前記無線受信装
置は、前記構築物内空間を碁盤目状に複数の升目領域に
区画しておき、該升目領域を構成する直線の交点上の位
置にそれぞれ設けられることを要旨とする。

【００１２】さらに、請求項３の発明は、前記無線受信
装置は、前記構築物内空間を碁盤目状に複数の升目領域
に区画しておき、該升目領域を構成する直線の交点上の
位置に所定間隔をおいてそれぞれ設けられることを要旨
とする。

【００１３】さらにまた、請求項４の発明は、構築物内
の空間を複数の領域に区画しておき、該領域を囲む境界
線上のそれぞれに複数の無線受信装置を設ける一方、該
構築物内空間に存在する物体に、該無線受信装置と電波
を媒介して通信する無線送信装置を設け、これらの送受
信装置間で通信を行うとともに、該通信で得られたデー
タをセンタコンピュータに集約して解析することによ
り、構築物内空間における物体の存在位置を検出する物
体位置検出システムであって、前記無線送信装置は、通
信相手となる前記無線受信装置が通信中であるか否かを
判定するとともに、該無線受信装置が通信中ではないと
きに、該無線送信装置が属する物体の識別コードを含む
電波を送信し、前記無線受信装置は、前記無線送信装置
からの電波を受信して、前記識別コードを含むデータを
取り込むとともに、複数の無線受信装置間における電波
の受信感度を調整後の受信電波の電界強度を検出し、さ
らに、前記無線送信装置の識別コードと、該電界強度
と、該無線受信装置の識別コードとを含む位置データを
前記センタコンピュータへ転送し、該センタコンピュー
タは、前記位置データから得られる各無線受信装置が検
出した電界強度を、各無線受信装置と当該物体との間の
距離に換算するとともに、これらの各距離から、各領域
内における当該物体の存在位置を演算する一方、予め記
憶された各領域の境界線上にそれぞれ設置された各無線
受信装置の位置、及び構築物内空間における各領域の位
置を参照して、構築物内空間における物体の存在位置を
推定することを要旨とする。

【００１４】請求項４の発明によれば、まず、無線送信
装置は、通信相手となる無線受信装置が通信中であるか
否かを判定するとともに、該無線受信装置が通信中では
ないときに、該無線送信装置が属する物体の識別コード
を含む電波を送信する。この無線送信装置からの電波を
受信して、複数の無線受信装置は、識別コードを含むデ
ータを取り込むとともに、複数の無線受信装置間におけ
る電波の受信感度を調整後の受信電波の電界強度を検出
し、さらに、無線送信装置の識別コードと、電界強度
と、該無線受信装置の識別コードとを含む位置データを
センタコンピュータへ転送する。この位置データを受け
て、センタコンピュータは、位置データから得られる複
数の各無線受信装置が検出した電界強度を、各無線受信
装置と当該物体との間の距離に換算するとともに、これ
らの各距離から、各領域内における当該物体の存在位置
を演算する一方、予め記憶された各領域の境界線上にそ
れぞれ設置された各無線受信装置の位置、及び構築物内
空間における各領域の位置を参照して、構築物内空間に
おける物体の存在位置を推定する。このように、本発明
によれば、きわめて簡易な通信手順で送受信装置間の通
信を成立させることができるため、通信時間を大幅に短
縮化することができ、この結果、通信異常の生起確率を
低くすることができる。また、通信時間の大幅な短縮化
に付随して、リアルタイム性を損なわずに、システム内
に収容可能な物体の数を増加させた状態で、物体の存在
位置を検出することができる。しかも、１回の通信時間
が短くてすむため、比較的省電力で無線通信を行うこと
ができる。さらに、複数の無線受信装置から得られた電
界強度に基づいて、各領域内における当該物体の存在位
置を特定するとともに、各無線受信装置の位置、及び構
築物内空間における各領域の位置を参照して、構築物内
空間における物体の存在位置を推定しているため、請求
項１に記載の発明と比較して、位置検出精度を格段に向
上することができる。

【００１５】また、請求項５の発明は、前記無線受信装
置は、前記構築物内空間を碁盤目状に複数の升目領域に
区画しておき、該升目領域を構成する直線の交点上の位
置にそれぞれ設けられることを要旨とする。

【００１６】そして、請求項６の発明は、前記無線受信
装置は、前記構築物内空間を碁盤目状に複数の升目領域
に区画しておき、該升目領域を構成する直線の交点上の
位置に所定間隔をおいてそれぞれ設けられることを要旨
とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る物体位置検
出システムの物体位置検出方法の一実施形態について、
本システムをビル内における物体の分布状態管理に適用
した例を示して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る物体位置検出システ
ム全体を示すブロック構成図、図２は、本発明に係る物
体位置検出システムの送受信装置のそれぞれを示すブロ
ック構成図、図３は、本発明に係る物体位置検出システ
ムの動作フローチャート図、図４は、本発明に係る物体
位置検出システムの動作説明に供する図である。

【００１９】まずはじめに、本発明に係る物体位置検出
システム１の全体構成について、図１を参照して説明す
ると、ビルＢＤは例えば１０階建てのビルであり、ビル
ＢＤの各階天井には、ビルＢＤ内部を移動する人や搬送
車等の物などの物体３に保持された無線送信装置Ｔｘか
らの送信電波を受信する無線受信装置Ｒｘが複数固定的
に設置される。なお、無線受信装置Ｒｘの設置場所とし
ては、ビルＢＤの各階天井以外にも、ビルＢＤの各階床
面に埋没させて設置することもできる。これらの無線受
信装置Ｒｘは、後に詳述するように、所定間隔をおいて
碁盤目状に整列させて設置される。また、無線受信装置
Ｒｘは、無線送信装置Ｔｘからの送信電波を受信し、後
に詳述するように、送信電波から無線送信装置Ｔｘの識
別コードなどのデータを復元するとともに、送信電波の
電界強度を検出する等の処理を実行する。複数の無線受
信装置Ｒｘで復元され又は検出されたデータは、ビルＢ
Ｄの各階毎に設置されたサブコンピュータ７に、通信線
を媒介して又は通信線を介さずに無線電波を媒介して転
送される。無線送信装置Ｔｘからサブコンピュータ７へ
の通信線を介さないデータ転送は、サブコンピュータ７
に接続されたアンテナ５を媒介して行われる。なお、こ
の無線によるデータ転送にあたっては、電波の相互干渉
等を未然に防止するために、送受信装置Ｔｘ、Ｒｘ間で
使用される周波数帯とは異なる周波数帯の電波が使用さ
れる。各サブコンピュータ７に集結されたデータは、通
信線９を媒介して、例えば集中管理室等に設置されたセ
ンタコンピュータ１１に転送される。このセンタコンピ
ュータ１１は、転送されたデータを解析し、それぞれの
物体３の識別を行うとともに、それら物体３の位置を特
定して図示しないディスプレイ上に表示する処理を実行
する。

【００２０】ここで、本発明に係る物体位置検出システ
ム１の位置検出原理について述べると、本発明に係る物
体位置検出システム１は、ある特定の物体３の位置を推
定するにあたり、この物体３に保持された無線送信装置
Ｔｘからの送信電波を、複数の無線受信装置Ｒｘにより
それぞれ受信するとともに、それぞれが受信した特定の
物体３からの電波の電界強度を各々検出し、各無線受信
装置Ｒｘが検出した電界強度を集約して解析することに
より、物体３の存在位置を推定するようにしている。さ
らに詳しく述べると、無線受信装置Ｒｘは、図４に示す
ように、ビルＢＤの各階天井に所定の間隔をおいて碁盤
目状に整列させて設置されている。このため、ある特定
の物体３がある升目内に存在しているとき、この升目の
四隅にそれぞれ設置されている各無線受信装置Ｒｘが検
出した各々の電界強度を取得することができれば、各々
の電界強度を、升目の四隅から特定の物体３までの距離
に置き換えることができ、さらに、升目内における特定
の物体３の存在位置を得ることができる。したがって、
ビルＢＤ内における上記した升目の位置関係と、升目内
における特定の物体３の存在位置との両者を参照するこ
とで、ビルＢＤ内における特定の物体３の存在位置を推
定することができるのである。

【００２１】次に、本発明に係る物体位置検出システム
の無線送受信装置Ｔｘ、Ｒｘのそれぞれについて、図２
を参照してさらに詳細に説明すると、まず、無線送信装
置Ｔｘは、アンテナ１３と、アンテナ１３を介して物体
３の識別コードを含む所定のデータを電波を媒介して送
信し得る形態に変換する送信回路１５と、無線受信装置
Ｒｘが他の無線送信装置Ｔｘと通信中か否かを監視する
キャリアセンス回路１７と、キャリアセンス回路１７か
らの監視結果を入力し、電波送信タイミングを送信回路
１５へ指示する等の制御を行う制御回路１９とを備え
る。なお、制御回路１９における電波送信タイミング制
御は、通常予め決められた一定間隔で電波の送信指示を
行うが、キャリアセンス回路１７から無線受信装置Ｒｘ
が通信中である旨が入力されると、この通信が終了する
まで電波の送信を待機させる指示を行う。これにより、
他の無線送信装置Ｔｘと当方との送信タイミングの衝突
を避け、通信誤りを未然に防止するようにしている。

【００２２】一方、無線受信装置Ｒｘは、アンテナ２１
と、アンテナ２１を介して受信する電波の感度を調整す
る感度調整回路２３と、感度調整回路２３で調整後の感
度で受信した電波からデータを復元するデータ復調回路
２５と、感度調整回路２３で調整後の感度で受信した電
波の電界強度を検出する電界強度検出回路２７と、デー
タ復調回路２５で復元されたデータ、及び電界強度検出
回路２７で検出された電界強度データを入力し、これら
のデータをデジタル形態の信号に変換してセンタコンピ
ュータ１１へ転送する制御を行う一方、本無線受信装置
Ｒｘの周囲に設置された装置Ｒｘとの間の感度のばらつ
きを補正するために、感度調整回路２３における感度調
整に関する感度補正データを送出する制御回路２９とを
備える。

【００２３】ここで、従来技術に記載した物体位置検出
システムによれば、位置検出対象としての物体は、構築
物内において自由に移動するものであるため、無線受信
装置におけるスキャンニング時間が長くかかると、送受
信装置間で通信中に物体が移動する事態も起こり得る。
この場合、ドップラー効果のために、無線受信装置を基
準として前方からの電波の周波数は高い方へずれる一
方、後方からの電波の周波数は低い方へずれることとな
り、これらの電波が合成されると、振幅と位相が歪んで
受信レベル変動、いわゆるフェージングを生じ、通信異
常が生起するおそれがあった。そこで、本発明に係る無
線受信装置Ｒｘは、通常特定の周波数を呈する電波を対
象として受信待機しており、無線送信装置Ｔｘから希望
周波数を呈する電波が送信されると、この電波を受信す
るように構成される。これにより、きわめて簡易な通信
手順で送受信装置Ｔｘ、Ｒｘ間の通信を成立させること
ができるため、通信時間を大幅に短縮化することがで
き、したがって、従来技術の課題であった通信異常の生
起確率を低くすることができる。また、通信時間の大幅
な短縮化に付随して、リアルタイム性を損なわずに、シ
ステム内に収容可能な物体３の数を増加させた状態で、
物体３の存在位置を検出することができる。

【００２４】なお、無線送信装置Ｔｘに内蔵された感度
調整回路２３における感度調整の目的について述べる
と、前述したように、本発明に係る物体位置検出システ
ム１は、ある特定の物体３の位置を推定するにあたり、
この物体３に保持された無線送信装置Ｔｘからの送信電
波の電界強度を物体３の周囲に存在する複数の無線受信
装置Ｒｘにより各々検出し、各無線受信装置Ｒｘが検出
した電界強度を集約して解析して、各無線受信装置Ｒｘ
が検出したそれぞれの電界強度を、升目の四隅から特定
の物体３までの距離に置き換え、さらに、升目内におけ
る特定の物体３の存在位置を演算することにより、ビル
ＢＤ内における物体３の存在位置を推定するようにして
いるため、ある無線受信装置Ｒｘと、これに隣接する装
置Ｒｘとの間の電波に対する受信感度のばらつきを補正
しておかなければ、推定される物体３の位置検出精度が
低下してしまうからである。この感度調整は、本システ
ムの稼働前に試験用の無線送信装置Ｔｘを用いて感度調
整シュミレーションを行うことで実行され、ここで得ら
れた各無線受信装置Ｒｘでの感度補正データが、制御回
路２９に内蔵された図示しないメモリに格納される。こ
こで、本システムの稼働前に実行される感度調整シュミ
レーションについて述べると、このシュミレーション
は、図４に示すように、無線受信装置Ｒｘが四隅に整列
配置されている任意の升目を対象として、この升目の中
心位置に試験用の無線送信装置Ｔｘを固定的に設置して
おき、この送信装置Ｔｘから送信された電波の電界強度
を、それぞれの無線受信装置Ｒｘにより同時並列的に検
出することで実行され、これらの検出データは、サブコ
ンピュータ７を介してセンタコンピュータ１１に転送さ
れる。この感度調整シュミレーションから感度補正デー
タを取得するために、任意の無線受信装置Ｒｘが検出し
た電界強度を基準値として、その他の無線受信装置Ｒｘ
が検出した電界強度が上記基準値と一致するように、す
なわち、４つの無線受信装置Ｒｘ間で電波の受信感度が
等しくなるように、感度を補正するための感度補正デー
タがセンタコンピュータ１１で演算され、これらの感度
補正データが、サブコンピュータ７を介してそれぞれの
無線受信装置Ｒｘへ転送されるとともに、それぞれの無
線受信装置Ｒｘの制御回路２９に内蔵されたメモリに格
納されて、感度調整回路２３へフィードバックされる。
センタコンピュータ１１における感度補正データの演算
結果は、８ビットのデータ形態で各無線受信装置Ｒｘに
転送され、各無線受信装置ＲｘにおいてＤ／Ａ変換され
て、感度調整回路２３に内蔵された図示しない増幅器の
利得を変化させるように作用する。これにより、ある特
定の物体３に保持された無線送信装置Ｔｘから送信され
た電波は、この特定物体３の周囲に存在するそれぞれの
無線受信装置Ｒｘにおいて、特定物体３と各無線受信装
置Ｒｘとの間のそれぞれの距離に応じた電界強度で受信
されることとなり、この結果、本発明に係る検出原理に
従って特定物体３の存在位置を高精度で推定することが
できる。なお、上記感度調整シュミレーションは、ビル
ＢＤ内に存在する全ての無線受信装置Ｒｘに対して実行
される。この場合、感度調整に用いられる基準値は、ビ
ルＢＤ内に存在する全ての無線受信装置Ｒｘに対して共
通の値とするか、又は、例えば各階毎などの適宜のブロ
ック毎に異なる値を採用するかを選択することができ
る。

【００２５】次に、本発明に係る物体位置検出システム
の動作を、図３及び図４を参照しつつ説明する。

【００２６】図３に示すように、まず、ある物体３に保
持されている無線送信装置Ｔｘ側において、制御回路１
９は、キャリアセンス回路１７を介して、交信対象であ
る無線受信装置Ｒｘが他の無線送信装置Ｔｘと通信中か
否かについての監視結果を入力し、この監視の結果を判
定する処理を実行する（ステップＳ１、以下Ｓ１と省略
する）。ステップＳ１において、交信対象である無線受
信装置Ｒｘが他の無線送信装置Ｔｘと通信中であると判
定されると、制御回路１９は、この通信が終了するまで
電波の送信を待機させる。これにより、他の無線送信装
置Ｔｘと当方との送信タイミングの衝突を避け、通信誤
りを未然に防止するようにしている。一方、ステップＳ
１において、交信対象である無線受信装置Ｒｘが他の無
線送信装置Ｔｘと通信中ではないと判定されると、制御
回路１９は、送信回路１５を立上げて、所定のタイミン
グで電波を送信する処理を実行する（Ｓ３）。

【００２７】複数の無線受信装置Ｒｘ側では、この無線
送信装置Ｔｘからの電波を、各無線受信装置Ｒｘのそれ
ぞれに属する制御回路２９において、アンテナ２１及び
感度調整回路２３を介してそれぞれ受信する（Ｓ５）。
なお、無線受信装置Ｒｘは、通常特定の周波数を呈する
電波を対象として受信待機しており、無線送信装置Ｔｘ
から希望周波数を呈する電波が送信されると、この電波
を受信するように構成される。これにより、きわめて簡
易な通信手順で送受信装置Ｔｘ、Ｒｘ間の通信を成立さ
せることができるため、通信時間を大幅に短縮化するこ
とができ、したがって、従来技術の課題であった通信異
常の生起確率を低くすることができる。また、通信時間
の大幅な短縮化に付随して、リアルタイム性を損なわず
に、システム内に収容可能な物体３の数を増加させた状
態で、物体３の存在位置を検出することができる。ここ
で受信された電波は、各感度調整回路２３においてそれ
ぞれの受信感度が調整されているので、ある無線受信装
置Ｒｘとその周囲に設置された受信装置Ｒｘとの間の感
度のばらつきは除去されている。この電波の受信は、デ
ータ復調回路２５における受信電波からの識別コードを
含むデータを復元するデータ復調動作と、電界強度検出
回路２７における感度調整回路２３で調整後の感度で受
信した電波の電界強度を検出する電界強度検出動作との
２種類の受信動作を含んでいる（Ｓ７）。これら２種類
の受信動作により得られたデータを入力し、制御回路２
９は、これらのデータをデジタル形態の信号に変換し、
変換後のデータに無線受信装置Ｒｘ自身の識別コードを
付加して、サブコンピュータ７を介してセンタコンピュ
ータ１１へ転送する処理を実行する（Ｓ９）。ここで転
送されるデータとしては、受信電波の送信元である無線
送信装置Ｔｘの識別コードと、電波を受信した無線受信
装置Ｒｘ自身の識別コードと、受信電波の電界強度の検
出値を含んでいる（Ｓ１１）。

【００２８】これらのデータ転送を受けて、センタコン
ピュータ１１は、各無線受信装置Ｒｘが検出した電界強
度を集約して解析して、各無線受信装置Ｒｘが検出した
それぞれの電界強度を、図４に示す升目の四隅から当該
物体３までの距離に置き換え、さらに、升目内における
特定の物体３の存在位置を得ることにより、ビルＢＤ内
における物体３の存在位置を推定する処理を実行する
（Ｓ１３，１５）。

【００２９】この存在位置推定処理について、図４を参
照してさらに詳しく述べると、ビルＢＤの各階天井に所
定の間隔をおいて整列してなる碁盤目を構成する直線の
交点をそれぞれＣ（Ｉ，Ｊ）、ただし、Ｉ＝１，２，…
ｎ、Ｊ＝１，２，…ｎとし、これらの交点で囲まれる最
小単位の正方形状の領域である升目をそれぞれＡ（Ｉ，
Ｊ）、ただし、Ｉ＝１，２，…ｎ−１、Ｊ＝１，２，…
ｎ−１として、各点Ｃ（Ｉ，Ｊ）の位置に存在する物体
３に保持された無線送信装置Ｔｘから電波を送信したと
き、各無線受信装置Ｒｘが受信する電波の電界強度を該
当する受信装置Ｒｘの識別コードに対応付けてセンタコ
ンピュータ１１のメモリに予め記憶しておく。また、各
無線受信装置Ｒｘの設置場所、及び受信装置Ｒｘ相互間
の位置関係も併せてセンタコンピュータ１１のメモリに
予め記憶される。そして、センタコンピュータ１１に対
し、受信電波の送信元である無線送信装置Ｔｘの識別コ
ードと、電波を受信した無線受信装置Ｒｘ自身の識別コ
ードと、受信電波の電界強度の検出値との一組のデータ
が転送されると、センタコンピュータ１１は、同一の識
別コードを有する無線送信装置Ｔｘに関する組データに
注目して、各無線受信装置Ｒｘが受信した電波の電界強
度及び該当する受信装置Ｒｘの識別コードと、センタコ
ンピュータ１１のメモリの記憶内容とを参照して、当該
物体３がどの升目内に存在しているかを推定する。しか
し、この段階では、当該物体３が点Ｃ（Ｉ，Ｊ）上に位
置していなければ、升目内における当該物体３の存在位
置を特定することはできない。そこで、さらに詳細に当
該物体３の存在位置を特定するために、各無線受信装置
Ｒｘが検出した電界強度を集約して解析して、各無線受
信装置Ｒｘが検出したそれぞれの電界強度を、図４に示
す升目の四隅から当該物体３までの距離に置き換えて、
これら距離情報から升目内における特定の物体３の存在
位置を演算することにより、ビルＢＤ内における物体３
の存在位置を推定するのである。つまり、ビルＢＤ内に
おける升目の存在位置と、升目内における特定の物体３
の存在位置との両者を参照することで、ビルＢＤ内にお
ける特定の物体３の存在位置を詳細に推定することがで
きる。

【００３０】この存在位置推定処理は、ある升目内に複
数の物体３が存在する場合、各物体３毎にそれぞれ個別
に実行される。この存在位置推定処理で得られた各物体
３の存在位置は、センタコンピュータ１１に接続された
ディスプレイ上に表示される（Ｓ１７）。ここで表示さ
れた各物体３の存在位置を視覚を通して認識することに
より、集中管理室に居る操作者は、ビルＢＤ内の各所に
分散して存在する物体３の分布状態を知ることができ
る。ここで得られた物体３の分布状態に関する情報は、
例えば人が不在の部屋の空気調和装置の動作を停止させ
たり、消し忘れられた照明を消したり、又は探している
人へ急用を伝えるなど、省電力や情報伝達の円滑化等の
利用の用途に供される。

【００３１】なお、本発明の実施の形態において、セン
タコンピュータにキーボードなどの入力装置を接続して
おき、この入力装置から探している物体の識別コードを
入力することにより、ビル内における物体の存在位置を
検索してディスプレイ上に表示させるように構成するこ
ともできる。

【００３２】また、本発明の実施の形態において、物体
として人や物を例示するとともに、構築物としてビルを
例示して説明したが、本発明はこれらに限定されず、例
えば、構築物として工場、倉庫、図書館などを採用して
これらに無線受信装置を設けるとともに、物体として人
や物、無人搬送車、本などを採用してこれらに無線送信
装置を設ければ、本発明を実施できることはいうまでも
ない。

【００３３】さらにまた、本発明の実施の形態におい
て、無線受信装置を構築物の天井又は床面に設置する形
態を例示して説明したが、本発明はこれらに限定され
ず、例えば、さらに構築物の壁面に無線受信装置を設置
し、３次元的に構築物内における物体の存在位置を検出
するように構成することもできる。

【００３４】最後に、本発明の実施の形態において、構
築物内を碁盤目状に区分して複数の正方形状の領域を形
成するとともに、碁盤目を構成する直線の交点上の位置
に無線受信装置を配置する形態を例示して説明したが、
本発明はこれに限定されず、例えば、構築物内を複数の
三角形状などの多角形状の領域で覆われるようにし、こ
の多角形状の頂点などの適宜の位置に無線受信装置を配
置することにより、構築物内における物体の位置を検出
することもできる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、きわめて簡易
な通信手順で送受信装置間の通信を成立させることがで
きるため、通信時間を大幅に短縮化することができ、こ
の結果、通信異常の生起確率を低くすることができる。
また、通信時間の大幅な短縮化に付随して、リアルタイ
ム性を損なわずに、システム内に収容可能な物体の数を
増加させた状態で、物体の存在位置を検出することがで
きる。しかも、１回の通信時間が短くてすむため、比較
的省電力で無線通信を行うことができる。

【００３６】そして、請求項４の発明によれば、きわめ
て簡易な通信手順で送受信装置間の通信を成立させるこ
とができるため、通信時間を大幅に短縮化することがで
き、この結果、通信異常の生起確率を低くすることがで
きる。また、通信時間の大幅な短縮化に付随して、リア
ルタイム性を損なわずに、システム内に収容可能な物体
の数を増加させた状態で、物体の存在位置を検出するこ
とができる。しかも、１回の通信時間が短くてすむた
め、比較的省電力で無線通信を行うことができる。さら
に、複数の無線受信装置から得られた電界強度に基づい
て、各領域内における当該物体の存在位置を特定すると
ともに、各無線受信装置の位置、及び構築物内空間にお
ける各領域の位置を参照して、構築物内空間における物
体の存在位置を推定しているため、請求項１に記載の発
明と比較して、位置検出精度を格段に向上することがで
きるというきわめて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る物体位置検出システム全
体を示すブロック構成図である。

【図２】図２は、本発明に係る物体位置検出システムに
おける送受信装置のそれぞれを示すブロック構成図であ
る。

【図３】図３は、本発明に係る物体位置検出システムの
動作フローチャート図である。

【図４】図４は、本発明に係る物体位置検出システムの
動作説明に供する図である。

【符号の説明】

１ 物体位置検出システム ３ 物体 ５ アンテナ ７ サブコンピュータ ９ 通信線 １１ メインコンピュータ １３ アンテナ １５ 送信回路 １７ キャリアセンス回路 １９ 制御回路 ２１ アンテナ ２３ 感度調整回路 ２５ データ復調回路 ２７ 電界強度検出回路 ２９ 制御回路 ＢＤ ビル Ｔｘ 無線送信装置 Ｒｘ 無線受信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 捷 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構築物内の空間を複数の領域に区画して
   おき、該領域を囲む境界線上のそれぞれに複数の無線受
   信装置を設ける一方、該構築物内空間に存在する物体
   に、該無線受信装置と電波を媒介して通信する無線送信
   装置を設け、これらの送受信装置間で通信を行うととも
   に、該通信で得られたデータをセンタコンピュータに集
   約して解析することにより、構築物内空間における物体
   の存在位置を検出する物体位置検出システムであって、 前記無線送信装置は、通信相手となる前記無線受信装置
   が通信中であるか否かを判定するとともに、該無線受信
   装置が通信中ではないときに、該無線送信装置が属する
   物体の識別コードを含む電波を送信し、 前記無線受信装置は、前記無線送信装置からの電波を受
   信して、前記識別コードを含むデータを取り込むととも
   に、複数の無線受信装置間における電波の受信感度を調
   整後の受信電波の電界強度を検出し、さらに、前記無線
   送信装置の識別コードと、該電界強度と、該無線受信装
   置の識別コードとを含む位置データを前記センタコンピ
   ュータへ転送し、 該センタコンピュータは、前記位置データを入力し、該
   位置データと、予め記憶された各領域内に物体が存在す
   るときの、それぞれの領域の境界線上に設置された各無
   線受信装置がそれぞれ受信する電波の電界強度、及び構
   築物内空間における各領域の位置とを参照して、構築物
   内空間における物体の存在領域を推定することを特徴と
   する物体位置検出システムの物体位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記無線受信装置は、前記構築物内空間
   を碁盤目状に複数の升目領域に区画しておき、該升目領
   域を構成する直線の交点上の位置にそれぞれ設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の物体位置検出システ
   ムの物体位置検出方法。
3. 【請求項３】 前記無線受信装置は、前記構築物内空間
   を碁盤目状に複数の升目領域に区画しておき、該升目領
   域を構成する直線の交点上の位置に所定間隔をおいてそ
   れぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の物
   体位置検出システムの物体位置検出方法。
4. 【請求項４】 構築物内の空間を複数の領域に区画して
   おき、該領域を囲む境界線上のそれぞれに複数の無線受
   信装置を設ける一方、該構築物内空間に存在する物体
   に、該無線受信装置と電波を媒介して通信する無線送信
   装置を設け、これらの送受信装置間で通信を行うととも
   に、該通信で得られたデータをセンタコンピュータに集
   約して解析することにより、構築物内空間における物体
   の存在位置を検出する物体位置検出システムであって、 前記無線送信装置は、通信相手となる前記無線受信装置
   が通信中であるか否かを判定するとともに、該無線受信
   装置が通信中ではないときに、該無線送信装置が属する
   物体の識別コードを含む電波を送信し、 前記無線受信装置は、前記無線送信装置からの電波を受
   信して、前記識別コードを含むデータを取り込むととも
   に、複数の無線受信装置間における電波の受信感度を調
   整後の受信電波の電界強度を検出し、さらに、前記無線
   送信装置の識別コードと、該電界強度と、該無線受信装
   置の識別コードとを含む位置データを前記センタコンピ
   ュータへ転送し、 該センタコンピュータは、前記位置データから得られる
   各無線受信装置が検出した電界強度を、各無線受信装置
   と当該物体との間の距離に換算するとともに、これらの
   各距離から、各領域内における当該物体の存在位置を演
   算する一方、予め記憶された各領域の境界線上にそれぞ
   れ設置された各無線受信装置の位置、及び構築物内空間
   における各領域の位置を参照して、構築物内空間におけ
   る物体の存在位置を推定することを特徴とする物体位置
   検出システムの物体位置検出方法。
5. 【請求項５】 前記無線受信装置は、前記構築物内空間
   を碁盤目状に複数の升目領域に区画しておき、該升目領
   域を構成する直線の交点上の位置にそれぞれ設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の物体位置検出システ
   ムの物体位置検出方法。
6. 【請求項６】 前記無線受信装置は、前記構築物内空間
   を碁盤目状に複数の升目領域に区画しておき、該升目領
   域を構成する直線の交点上の位置に所定間隔をおいてそ
   れぞれ設けられることを特徴とする請求項４に記載の物
   体位置検出システムの物体位置検出方法。