(57)【要約】      （修正有）【課題】移動機の位置を正確に検知できる位置検知システムを提供する。【解決手段】検知装置１１は、位置判別信号Ｌ１１を所定の出力レベルで無線送信する。検知制御装置２は、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを単調に増加又は減少させるように、検知装置１１を制御する。移動機１は、位置判別信号Ｌ１１を無線受信すると、位置判別信号１１の受信期間長を検出し、受信期間長を含む応答信号Ｒ１１を無線送信する位置判別装置６は、応答信号Ｒ１１に含まれる受信期間長に基づいて、検知装置１１から移動機１の位置を判別する。【選択図】図１
2014134387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位置判別信号を所定の第１の出力レベルで無線送信する第１の検知装置と、
上記第１の出力レベルを単調に増加又は減少させるように、上記第１の検知装置を制御する検知制御装置と、
上記第１の位置判別信号を無線受信すると、上記第１の位置判別信号の第１の受信期間長を検出し、上記第１の受信期間長を含む第１の応答信号を無線送信する移動機と、
上記第１の応答信号に含まれる第１の受信期間長に基づいて、上記移動機１の位置を判別する位置判別装置とを備えたことを特徴とする位置検知システム。
【請求項２】
上記位置検知システムは、第２の位置判別信号を所定の第２の出力レベルで無線送信する第２の検知装置をさらに備え、
上記検知制御装置は、上記第２の出力レベルを単調に増加又は減少させるように、上記第２の検知装置を制御し、
上記移動機は、上記第２の位置判別信号を受信すると、上記第２の位置判別信号の第２の受信期間長を検出し、上記第２の受信期間長を含む第２の応答信号を無線送信し、
上記位置判別装置は、上記第１の応答信号に含まれる第１の受信期間長と、上記第２の応答信号に含まれる第２の受信期間長とに基づいて、上記移動機が上記第１及び第２の検知装置のどちらに近いかを判別することを特徴とする請求項１記載の位置検知システム。
【請求項３】
上記位置検知システムは、第３の位置判別信号を所定の第３の出力レベルで無線送信する第２の検知装置をさらに備え、
上記検知制御装置は、上記第３の出力レベルを単調に増加又は減少させるように、上記第３の検知装置を制御し、
上記移動機は、上記第３の位置判別信号を受信すると、上記第３の位置判別信号の第３の受信期間長を検出し、上記第３の受信期間長を含む第３の応答信号を無線送信し、
上記位置判別装置は、上記第１の応答信号に含まれる第１の受信期間長に基づいて上記第１の検知装置から上記移動機までの距離を算出し、上記第２の応答信号に含まれる第２の受信期間長に基づいて上記第２の検知装置から上記移動機までの距離を算出し、上記第３の応答信号に含まれる第３の受信期間長に基づいて上記第３の検知装置から上記移動機までの距離を算出し、算出された各距離に基づいて上記移動機の位置を判別することを特徴とする請求項２記載の位置検知システム。
【請求項４】
上記位置判別装置は、上記第１の受信期間長に基づいて、上記第１の検知装置から上記移動機までの距離を算出して、上記移動機１の位置を判別することを特徴とする請求項１又は２記載の位置検知システム。
【請求項５】
上記検知制御装置は、上記第１及び第２の出力レベルをそれぞれ段階的に増加又は減少させながら、上記第１及び第２の位置判別信号を交互に無線送信するように、上記第１及び第２の検知装置を制御することを特徴とする請求項２記載の位置検知システム。
【請求項６】
上記検知制御装置は、上記第１及び第２の位置判別信号を、実質的に同時に無線送信するように、上記第１及び第２の検知装置を制御することを特徴とする請求項２記載の位置検知システム。
【請求項７】
上記検知制御装置は、上記第１の出力レベルを単調に増加させるとともに上記第２の出力レベルを単調に減少させ、上記第１の出力レベルを単調に減少させるとともに上記第２の出力レベルを単調に増加させることを特徴とする請求項６記載の位置検知システム。
【請求項８】
上記第１及び第２の位置判別信号の各送信期間以外の期間において、所定の第１の検知信号を無線送信するように上記第１の検知装置を制御するとともに、所定の第２の検知信号を無線送信するように上記第２の検知装置を制御するデータ通信装置をさらに備え、
上記移動機は、上記第１又は第２の検知信号を受信すると、所定のタグ応答信号を無線送信することを特徴とする請求項５乃至７のうちのいずれか１つに記載の位置検知システム。
【請求項９】
上記検知制御装置は、所定の最大出力レベルと所定の最小出力レベルとの間で、所定の変化率の大きさで、上記第１及び第２の出力レベルをそれぞれ増加又は減少させることを特徴とする請求項２、５、６、７又は８記載の位置検知システム。
【請求項１０】
上記最小出力レベルはゼロであることを特徴とする請求項９記載の位置検知システム。
【請求項１１】
上記検知制御装置は、上記第１乃至第３の出力レベルをそれぞれ段階的に増加又は減少させながら、上記第１乃至第３の位置判別信号を順次無線送信するように、上記第１乃至第３の検知装置を制御することを特徴とする請求項３記載の位置検知システム。
【請求項１２】
上記検知制御装置は、上記第１乃至第３の位置判別信号を、実質的に同時に無線送信するように、上記第１乃至第３の検知装置を制御することを特徴とする請求項３記載の位置検知システム。
【請求項１３】
上記第１乃至第３の位置判別信号の各送信期間以外の期間において、所定の第１の検知信号を無線送信するように上記第１の検知装置を制御し、所定の第２の検知信号を無線送信するように上記第２の検知装置を制御し、所定の第３の検知信号を無線送信するように上記第３の検知装置を制御するデータ通信装置をさらに備え、
上記移動機は、上記第１、第２又は第３の検知信号を受信すると、所定のタグ応答信号を無線送信することを特徴とする請求項３、１１又は１２記載の位置検知システム。
【請求項１４】
上記検知制御装置は、所定の最大出力レベルと所定の最小出力レベルとの間で、所定の変化率の大きさで、上記第１乃至第３の出力レベルをそれぞれ増加又は減少させることを特徴とする請求項３、１１、１２又は１３記載の位置検知システム。
【請求項１５】
上記最小出力レベルはゼロであることを特徴とする請求項１４記載の位置検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動機の位置を検知する位置検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人又は物の入退室管理又は位置管理のために、数メートルの通信範囲を有するＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ（以下、タグという。）などの移動機を人又は物に取り付け、検知装置から移動機に所定の時間間隔で質問信号を送信し、質問信号に対する移動機からの応答信号に基づいて移動機の位置を検知するシステムが知られている。このようなシステムによれば、人に移動機を所持させる一方、部屋の出入り口の扉の両側に検知装置をそれぞれ設け、各検知装置が移動機を検知した順序に基づいて人が扉を通過したことを検知できる。このとき、一般に扉の両側の検知装置の各検知領域は扉付近で互いに重複するため、当該重複した領域において、移動機の位置及び移動方向を正確に推定できないことがあった。
【０００３】
特許文献１には、タグの検知領域を一部重複させるように設けられた２つのリーダ（検知装置）を用いて、タグの移動方向を判定する動態管理システムが記載されている。特許文献１記載の動態管理システムは、各リーダから送出される質問信号の位相を反転させることで、検知領域が重複するエリアでは互いの質問信号を打ち消し合わせる。そして、動態管理システムは、タグが、各リーダの一方のみが検知可能な範囲と、双方のリーダが重複して検知可能な範囲の何れに存在するかを識別可能とすることで、タグの位置及び通過方向を検知する。しかしながら、特許文献１記載の動態管理システムでは、２つのリーダからの各質問信号の送信タイミングを完全に一致させる必要があり、高度な同期制御が必要であった。
【０００４】
また、特許文献２記載の移動体管理システムは、第１の区画と第２の区画間における、移動体の移動の有無を判定する移動体管理システムであって、移動体が有する応答器と、第１の区画に向けた第１の質問信号と第２の区画に向けた第２の質問信号とを所定周期で交互に送信し、応答器からの第１または第２の質問信号に対する応答信号を検出する質問器と、質問器による第１の質問信号に対する応答信号と第２の質問信号に対する応答信号の検出順序によって、移動体による第１の区画と第２の区画間の移動の有無を判定する管理装置とを備える。ここで、応答器は、質問器から送信された第１または第２の質問信号を受信し、当該受信した質問信号に対する応答信号を送信する送受信部と、送受信部が第１または第２の質問信号の何れか一方の質問信号を受信すると、当該受信した質問信号に対する応答信号を送信させるとともに、一方の質問信号を所定周期で受信している間、第１または第２の質問信号の他方の質問信号に対して応答信号を送信しないよう送受信部を制御する制御部とを備える。従って、第１及び第２の質問信号の送信範囲が第１及び第２の区画の境界で重複する場合でも、応答器が第１の区画から第２の区画に移動したか、第２の区画から第１の区画に移動したかを、特許文献１記載の動態管理システムよりも正確に判断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９９０５２号公報
【特許文献２】特開２００９−２８８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２記載の移動体管理システムによれば、例えば、応答器が第１の区画から第２の区画に移動するとき、応答器は、第１の質問信号の何れか一方の質問信号を受信すると、当該受信した第１の質問信号に対する応答信号を送信するとともに、第１の質問信号を所定周期で受信している間、第２の質問信号に対して応答信号を送信しない。従って、第１の質問信号の到達範囲と第２の質問信号の到達範囲が第１及び第２の区画の境界を含む領域で重複する場合、応答器は、当該領域では第１の質問信号のみに応答する。このため、応答器からの応答信号に基づいて当該応答器の位置を推定すると、実際は応答器が第１の区画から第２の区画に移動し終わっていても、まだ第１の区画に応答器が存在すると誤って推定してしまった。
【０００７】
以上説明したように、従来は、移動機の位置を複数の検知装置を用いて検知する場合、各検知装置の検知領域が重複する領域において移動機の位置を正確に検知できなかった。本発明の目的は以上の問題点を解決し、移動機の位置を従来技術に比較して正確に検知できる位置検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る位置検知システムは、
第１の位置判別信号を所定の第１の出力レベルで無線送信する第１の検知装置と、
上記第１の出力レベルを単調に増加又は減少させるように、上記第１の検知装置を制御する検知制御装置と、
上記第１の位置判別信号を無線受信すると、上記第１の位置判別信号の第１の受信期間長を検出し、上記第１の受信期間長を含む第１の応答信号を無線送信する移動機と、
上記第１の応答信号に含まれる第１の受信期間長に基づいて、上記移動機１の位置を判別する位置判別装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る位置検知システムによれば、第１の位置判別信号出力レベルを単調に増加又は減少させるように、上記第１の検知装置を制御するので、移動機において、第１の位置判別信号の受信強度を直接測定しなくても、第１の検知装置から移動機までの距離を算出でき、移動機の位置を従来技術に比較して正確に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の位置判別信号Ｌ１１の出力レベルと、アンテナ１１ａから移動機１までの距離と、移動機１における位置判別信号Ｌ１１の受信強度との間の関係を示すグラフである。
【図３】図１の位置判別信号Ｌ１１の出力レベルの時間変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】図４の経路Ｐ上の移動機１の位置と、移動機１における位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１及び位置判別信号Ｌ１２の受信期間長Ｔ１２との間の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態３に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施の形態４に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に６に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る位置検知システムの構成を示すブロック図である。図１において、本実施の形態に係る位置検知システムは、移動機１と、出力レベル制御部５を備えた検知制御装置２と、メモリ６ｍを備えた位置判別装置６と、検知装置１１と、無線受信装置３とを備えて構成される。また、検知装置１１は送信用のアンテナ１１ａと無線送信回路２１とを備えて構成される。さらに、移動機１は送受信用のアンテナ１ａを備えて構成され、無線受信装置３は受信用のアンテナ３ａと無線受信回路４とを備えて構成される。本実施の形態及び以下の各実施の形態において、移動機１は、例えば、人又は物品に付与されたＲＦＩＤタグである。
【００１３】
図１において、検知装置１１のアンテナ１１ａからの電波は、電波の送信出力レベル（以下、出力レベルという。）に応じた所定の到達範囲（以下、検知装置１１の検知領域１１０という。）内に到達する。なお、一般に、検知領域１１０は、空気中の成分などの電波伝搬経路及びその周辺の環境の影響を受けて変化するが、図１では模式的に円で示している。さらに、無線受信装置３のアンテナ３ａは、移動機１が検知領域１１０内に存在するときに移動機１のアンテナ１ａからの電波を受信できる位置に、設置される。
【００１４】
また、検知制御装置２の出力レベル制御部５は、詳細後述するように、所定の位置判別信号Ｌ１１を所定の出力レベルで無線送信するように、検知装置１１の無線送信回路２１を制御する。無線送信回路２１は、検知制御装置２の制御の下で、所定の周波数を有する搬送波を位置判別信号Ｌ１１に従って変調し、変調後の無線信号を、アンテナ１１ａを用いて所定の出力レベルで無線送信する。なお、無線送信回路２１で用いられる搬送波の周波数は、例えば１３０ｋＨｚに設定される。
【００１５】
また、図１において、移動機１はアンテナ１ａを用いて半二重通信方式で通信を行う。詳細後述するように、移動機１は、位置判別信号Ｌ１１に応答して、位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１を検知し、検知した受信期間長Ｔ１１を含む応答信号Ｒ１１を含む無線信号を無線送信する。無線受信回路４は、移動機１からの無線信号をアンテナ３ａを用いて無線受信し、受信した無線信号を応答信号Ｒ１１に復調して検知制御装置２に出力する。さらに、検知制御装置２は、応答信号Ｒ１１に含まれる受信期間長Ｔ１１の情報を含む受信情報信号Ｓ２を発生して、位置判別装置６に出力する。そして、位置判別装置６は、詳細後述するように、受信期間長Ｔ１１に基づいて、検知装置１１から移動機１までの距離を算出して、移動機１の位置を判別する。
【００１６】
図２は、図１の位置判別信号Ｌ１１の出力レベルと、アンテナ１１ａから移動機１までの距離と、移動機１における位置判別信号Ｌ１１の受信強度との間の関係を示すグラフである。なお、アンテナ１１ａからの移動機１までの距離は、検知装置１１から移動機１までの距離に実質的に等しい。図２において、アンテナ１１ａから移動機１までの距離が大きくなるにつれて、電磁波として送信される位置判別信号Ｌ１１の移動機１における受信強度は、単調に減少する。一方、移動機１は、所定の強度しきい値Ｔｈ以上の電波のみを受信できる。従って、例えば、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルが出力レベルＰＨである場合、アンテナ１１ａから移動機１までの距離が、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルが強度しきい値Ｔｈ以上になる距離ＤＨ以下であるとき、移動機１は位置判別信号Ｌ１１を受信できる。一方、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルが出力レベルＰＬ（＜ＰＨ）である場合、アンテナ１１ａから移動機１までの距離が、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルが強度しきい値Ｔｈ以上になる距離ＤＬ（＜ＤＨ）以下であるとき、移動機１は位置判別信号Ｌ１１を受信できる。すなわち、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルが高いほど、移動機１において位置判別信号Ｌ１１を受信可能な、アンテナ１１ａから移動機１までの距離は長くなる。
【００１７】
図３は、図１の位置判別信号Ｌ１１の出力レベルの時間変化を示すグラフである。本実施の形態において、出力レベル制御部５は、所定の期間Ｔｍａｘ内で、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで直線的に減少させるように、無線送信回路２１を制御することを、所定の制御周期Ｔｃｏｎｔ（＞Ｔｍａｘ）で繰り返す。このとき、移動機１において位置判別信号Ｌ１１の受信を開始してから、位置判別信号Ｌ１１の受信強度が強度しきい値Ｔｈ未満になって移動機１において位置判別信号Ｌ１１を受信できなくなるまでの受信期間長Ｔ１１は、アンテナ１１ａから移動機１までの距離に反比例する。例えば、図３において、アンテナ１１ａから移動機１までの距離が長くなると、受信期間長Ｔ１１は受信期間長Ｔ１１ｂから受信期間長Ｔ１１ａまで短くなる。
【００１８】
図１において、位置判別装置６は、アンテナ１１ａから移動機１までの距離と、移動機１における位置判別信号Ｌ１１の受信強度が強度しきい値Ｔｈ以上である受信期間長Ｔ１１との間の関係を示すテーブルをあらかじめメモリ６ｍに格納している。位置判別装置６は、受信情報信号Ｓ２に含まれる受信期間長Ｔ１１に基づいて上述したテーブルを参照して、アンテナ１１ａから移動機１までの距離を算出する。本実施の形態によれば、出力レベル制御部５は、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで直線的に減少させるように無線送信回路２１を制御することを制御周期Ｔｃｏｎｔで繰り返すので、位置判別装置６は、アンテナ１１ａから移動機１までの距離を連続的に算出できる。
【００１９】
特許文献２記載の移動体管理システムでは、所定の区画内に移動体が存在するか否かを判別できたが、移動体の正確な位置を把握できなかった。これに対して、実施の形態１によれば、検知領域１１０内に移動機１が存在するか否かに加えて、検知装置１１から移動機１までの距離を算出できる。従って、特許文献２記載の移動体管理システムに比較して、移動機１の位置を正確に検知できる。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態に係る位置検知システムは、位置判別信号Ｌ１１を所定の出力レベルで無線送信する検知装置１１と、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に減少させるように検知装置１１を制御する検知制御装置２と、位置判別信号Ｌ１１を無線受信すると、位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１を検出し、受信期間長Ｔ１１を含む応答信号Ｒ１１を無線送信する移動機１と、応答信号Ｒ１１に含まれる受信期間長Ｔ１１に基づいて、移動機１の位置を判別する位置判別装置６とを備えたことを特徴としている。従って、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に減少させるので、移動機１において、位置判別信号Ｌ１１の受信強度を直接測定しなくても、検知装置１１から移動機１までの距離を算出できる。
【００２１】
なお、本実施の形態において、出力レベル制御部５は位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に減少させたが、本発明はこれに限られない。出力レベル制御部５は、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを単調に減少させ、もしくは単調に増加させてもよい。
【００２２】
また、位置判別信号Ｌ１１の最大出力レベルＰｍａｘの大きさは、検知領域１１０の最大の広さに対応しており、最大出力レベルＰｍａｘを調整することにより、検知領域１１の広さを調整できる。なお、最大出力レベルＰｍａｘは、図２の強度しきい値Ｔｈより大きいように設定される。さらに、本実施の形態において、位置判別信号Ｌ１１の最小出力レベルはゼロであったが、本発明はこれに限られない。位置判別信号Ｌ１１の最小出力レベルは、図２の強度しきい値Ｔｈより小さいように設定すればよい。すなわち、移動機１の所望の検知範囲（検知装置１１からの距離の範囲）内において、移動機１における位置判別信号Ｌ１１の受信強度が強度しきい値Ｔｈ以下まで下がるように、最小出力レベルを設定すればよい。また、検知装置１１の近傍で移動機１の位置の所望の推定精度が比較的低いときは、位置判別信号Ｌ１１の最小出力レベルは、移動機１の所望の検知範囲（検知装置１１からの距離の範囲）に応じて設定すればよい。
【００２３】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る位置検知システムの構成を示すブロック図であり、図５は、図４の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。図４において、本実施の形態に係る位置検知システムは、図１の位置検知システムに比較して、検知制御装置２に代えて検知制御装置２Ａを備え、位置判別装置６に代えて位置判別装置６Ａを備え、検知装置１２をさらに備えた点が異なる。以下、実施の形態１との間の相違点のみを説明する。図４において、検知装置１２は送信用のアンテナ１２ａと無線送信回路２２とを備えて構成される。また、検知制御装置２Ａは、出力レベル制御部５Ａと、出力切替制御部７とを備えて構成され、位置判別装置６Ａはメモリ６ｍを備えて構成される。
【００２４】
図４において、本実施の形態に係る位置検知システムは、自動ドア又はゲートなどの扉３００で区切られる２つの区画２０１，２０２間の人又は物品の出入の管理を行う入退室管理システムに用いられる。図４において、移動機１は、例えば、入退室管理される人又は物品に付与されたＲＦＩＤタグである。また、室内である区画２０１と室外である区画２０２との間の移動機１の往来経路を１つに制限するために、区画２０１と区画２０２とを区切る壁などの構造物３０１に対して、自動ドア又はゲートなどの扉３００が設けられている。また、区画２０１と２０２との間の移動機１の移動を検知するために、検知装置１１は区画２０１内の扉３００の近傍に設置される。一方、検知装置１２は区画２０２内の扉３００の近傍の位置であって、構造物３０１に関して検知装置１１の設置位置と対象な位置に設置される。
【００２５】
アンテナ１１ａからの電波は、電波の出力レベルに応じた所定の到達範囲（検知領域１１０）内に到達する。一方、アンテナ１２ａからの電波は、電波の出力レベルに応じた所定の到達範囲（以下、検知装置１２の検知領域１２０という。）内に到達する。扉３００を横切る移動機１を確実に検知するために、アンテナ１１ａ及びアンテナ１２ａは、アンテナ１１ａ及びアンテナ１２ａからの電波の各出力レベルが所定のレベルであるときに検知領域１１０及び１２０が扉３００を含むように設置される。なお、一般に、検知領域１１０及び１２０は、区画２０１及び２０２内の構造物及び空気中の成分などの電波伝搬経路及びその周辺の環境の影響を受けて変化するが、図４では模式的に円で示している。また、図４に示すように、検知領域１１０の一部と検知領域１２０の一部とがエリアＣにおいて重複するとき、検知領域１１０からエリアＣを除いた領域をエリアＡといい、検知領域１２０からエリアＣを除いた領域をエリアＢという。また、エリアＣのうち区画２０１に含まれるエリアをエリアＣ１といい、区画２０２に含まれるエリアをエリアＣ２という。なお、図４において、アンテナ３ａは、移動機１が検知領域１１０及び１２０のうちの何れに存在する場合でも、移動機１のアンテナ１ａからの電波を受信できる位置に設置される。
【００２６】
図４において、検知制御装置２Ａは、詳細後述するように、位置判別信号Ｌ１１を所定の出力レベルで無線送信するように、検知装置１１の無線送信回路２１を制御する一方、位置判別信号Ｌ１２を所定の出力レベルで無線送信するように、検知装置１２の無線送信回路２２を制御する。無線送信回路２１は、検知制御装置２Ａの制御の下で、所定の周波数を有する搬送波を位置判別信号Ｌ１１に従って変調し、変調後の無線信号をアンテナ１１ａを用いて所定の出力レベルで無線送信する。また、無線送信回路２２は、検知制御装置２Ａの制御の下で、所定の周波数を有する搬送波を位置判別信号Ｌ１２に従って変調し、変調後の無線信号をアンテナ１２ａを用いて所定の出力レベルで無線送信する。なお、位置判別信号Ｌ１１とＬ１２とは、互いに区別可能なように発生される。具体的には、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２のうちの一方の信号に含まれるデータを「００００…」に設定し、他方の信号に含まれるデータを、「１１１１…」に設定してもよい。また、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の周波数又はデューティ比を異ならせてもよい。
【００２７】
また、図４において、移動機１は、位置判別信号Ｌ１１に応答して位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１を検知するとともに、位置判別信号Ｌ１２に応答して位置判別信号Ｌ１２の受信期間長Ｔ１２を検知し、検知した受信期間長Ｔ１１及びＴ１２をそれぞれ含む応答信号Ｒ１１及びＲ１２を含む無線信号を無線送信する。無線受信回路４は、移動機１からの無線信号をアンテナ３ａを用いて無線受信すると、受信した無線信号を応答信号Ｒ１１及びＲ１２に復調して検知制御装置２Ａに出力する。さらに、検知制御装置２Ａは、応答信号Ｒ１１及びＲ１２にそれぞれ含まれる受信期間長Ｔ１１及びＴ１２の情報を含む受信情報信号Ｓ２Ａを発生して、位置判別装置６Ａに出力する。そして、位置判別装置６Ａは、詳細後述するように、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２に基づいて、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別する。
【００２８】
図４において、出力レベル制御部５Ａは、位置判別信号Ｌ１１又はＬ１２の出力レベルを以下のように制御して、出力レベルの設定値を出力切替制御部７に出力する。具体的には、図５に示すように、出力レベル制御部５Ａは、所定の期間Ｔｍａｘ１内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させた後、引き続き、次の所定の期間Ｔｍａｘ２内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させる。さらに、期間Ｔｍａｘ２から所定の期間Ｔｂｌａｎｋが経過した後に、所定の期間Ｔｍａｘ３内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させた後、引き続き、次の所定の期間Ｔｍａｘ４内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させ、所定の期間Ｔｂｌａｎｋだけ待機する。出力レベル制御部５Ａは、期間Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２，Ｔｂｌａｎｋ，Ｔｍａｘ３，Ｔｍａｘ４及びＴｂｌａｎｋにおける出力レベルの設定を、制御周期Ｔｃｏｎｔ（＝Ｔｍａｘ１＋Ｔｍａｘ２＋Ｔｂｌａｎｋ＋Ｔｍａｘ３＋Ｔｍａｘ４＋Ｔｂｌａｎｋ）で繰り返して実行する。ここで、期間Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２，Ｔｍａｘ３及びＴｍａｘ４は、互いに実質的に同一に設定される。このため、各期間Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２，Ｔｍａｘ３及びＴｍａｘ４における位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の変化率の大きさＰｍａｘ／Ｔｍａｘ１，Ｐｍａｘ／Ｔｍａｘ２，Ｐｍａｘ／Ｔｍａｘ３及びＰｍａｘ／Ｔｍａｘ４は、互いに実質的に等しくなる。なお、図５において、期間Ｔｍａｘ１の次の期間Ｔｂｌａｎｋの期間長と、期間Ｔｍａｘ４の次の期間Ｔｂｌａｎｋの期間長とを、互いに異なるように設定してもよい。
【００２９】
また、図４において、出力切替制御部７は、期間Ｔｍａｘ１及びＴｍａｘ４において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１１を無線送信するように無線送信回路２１を制御し、期間Ｔｍａｘ２及びＴｍａｘ３において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１２を無線送信するように無線送信回路２２を制御する。
【００３０】
図６は、図４の経路Ｐ上の移動機１の位置と、移動機１における位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１及び位置判別信号Ｌ１２の受信期間長Ｔ１２との間の関係を示すグラフである。図４において、経路Ｐは、区画２０１内の検知領域１１０及び１２０の外側の領域から、エリアＡ、エリアＣ１、扉３００、エリアＣ２及びエリアＢを横切って、区画２０２内の検知領域１１０及び１２０の外側の領域までの直線状の経路である。図６に示すように、受信期間長Ｔ１１は、移動機１が、検知装置１１までの距離が最も近い位置Ｐ１（図４参照。）に存在するときに最大であり、距離の増加に伴って単調に減少する。また、受信期間長Ｔ１２も、検知装置１２までの距離が最も近い位置Ｐ２（図４参照。）に存在するときに最大であり、距離の増加に伴って単調に減少する。
【００３１】
従って、図６に示すように、移動機１が区画２０１内に存在するときは、検知装置１１から移動機１までの距離は、検知装置１２から移動機１までの距離より短いので、受信期間長Ｔ１１は受信期間長Ｔ１２より長くなる。一方、移動機１が区画２０２内に存在するときは、検知装置１１から移動機１までの距離は、検知装置１２から移動機１までの距離より長いので、受信期間長Ｔ１１は受信期間長Ｔ１２より短くなる。また、移動機１が扉３００の位置に存在するときは、検知装置１１から移動機１までの距離は、検知装置１２から移動機１までの距離と実質的に等しくなるので、受信期間長Ｔ１１は受信期間長Ｔ１２と実質的に等しくなる。
【００３２】
例えば、図５において、移動機１がエリアＣ１内に存在するときは、移動機１は、期間Ｔｍａｘ１の開始タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において位置判別信号Ｌ１１を受信し、期間Ｔｍａｘ２の開始タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間において位置判別信号Ｌ１２を受信する。このとき、受信期間長Ｔ１１（＝ｔ２−ｔ１）は受信期間長Ｔ１２（＝ｔ４−ｔ３）より長い。また、移動機１がエリアＣ２内に存在するときは、移動機１は、期間Ｔｍａｘ３の開始タイミングｔ６からタイミングｔ７までの期間において位置判別信号Ｌ１２を受信し、期間Ｔｍａｘ４の開始タイミングｔ８からタイミングｔ９までの期間において位置判別信号Ｌ１２を受信する。このとき、受信期間長Ｔ１１（＝ｔ９−ｔ８）は受信期間長Ｔ１２（＝ｔ７−ｔ６）より短い。
【００３３】
図４において、位置判別装置６Ａは、受信期間長Ｔ１１が受信期間長Ｔ１２より長いときは移動機１が区画２０１に存在すると判断する一方、受信期間長Ｔ１１が受信期間長Ｔ１２より短いときは移動機１が区画２０２に存在すると判断する。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態に係る位置検知システムは、実施の形態１に係る位置検知システムに比較して、位置判別信号Ｌ１２を所定の出力レベルで無線送信する検知装置１２をさらに備えたことを特徴としている。ここで、検知制御装置２Ａは、位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に減少させるように検知装置１２を制御する。また、移動機１は、位置判別信号Ｌ１２を受信すると、位置判別信号Ｌ１２の受信期間長Ｔ１２を検出し、受信期間長Ｔ１２を含む応答信号Ｒ１２を無線送信する。さらに、位置判別装置６Ａは、応答信号Ｒ１１に含まれる受信期間長Ｔ１１と、応答信号Ｒ１２に含まれる受信期間長Ｔ１２とに基づいて、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別する。従って、本実施の形態によれば、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２に基づいて、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを、従来技術に比較して正確に検知できる。
【００３５】
また、出力レベル制御部５Ａは、期間Ｔｍａｘ１〜Ｔｍａｘ４における出力レベルの設定を制御周期Ｔｃｏｎｔで繰り返して実行するので、位置判別装置６Ａは、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを、連続的に検出できる。
【００３６】
なお、本実施の形態において、出力レベル制御部５Ａは位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の出力レベルを直線的に減少させたが、本発明はこれに限られない。出力レベル制御部５Ａは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の出力レベルを単調に減少させ、もしくは単調に増加させてもよい。好ましくは、出力レベル制御部５Ａは、所定の最大出力レベルＰｍａｘと所定の最小出力レベルＰｍｉｎとの間で、所定の変化率の大きさ（例えば、図５における、実質的に互いに等しい変化率の大きさＰｍａｘ／Ｔｍａｘ１，Ｐｍａｘ／Ｔｍａｘ２，Ｐｍａｘ／Ｔｍａｘ３及びＰｍａｘ／Ｔｍａｘ４である。）で、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の各出力レベルをそれぞれ増加又は減少させる。ここで、最小出力レベルＰｍｉｎは、好ましくはゼロである。これにより、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２の大小関係に基づいて、移動機１が検知装置１１及び１２のどちらに近いかを判別できる。
【００３７】
また、本実施の形態において、位置判別装置６Ａは、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを検出したが、本発明はこれに限られない。位置判別装置６Ａは、検知装置のアンテナから移動機１までの距離（検知装置から移動機１までの距離に実質的に等しい）と、受信期間長との間の関係を示すテーブルをあらかじめメモリ６ｍに格納し、受信期間長Ｔ１１に基づいて上述したテーブルを参照して、アンテナ１１ａから移動機１までの距離を算出し、受信期間長Ｔ１２に基づいて上述したテーブルを参照して、アンテナ１２ａから移動機１までの距離を算出してもよい。なお、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の変化率の大きさと、最大出力レベルと、最小出力レベルとを互いに実質的に等しいように設定すれば、アンテナ１１ａから移動機１までの距離と受信期間長Ｔ１１との間の関係と、アンテナ１２ａから移動機１までの距離と受信期間長Ｔ１２との間の関係とは実質的に同一になるで、上述したテーブルは、検知装置１１と１２とで共用できる。
【００３８】
さらに、位置判別信号Ｌ１１の最大出力レベル、最小出力レベル及び変化率と、位置判別信号Ｌ１２の最大出力レベル、最小出力レベル及び変化率とは、等しい必要はない。実際、例えば、検知装置１１のアンテナ１１ａの形状と、検知装置１２のアンテナ１２ａの形状とが異なるときのように、アンテナ１１ａ及びアンテナ１２ａの各特性が互いに異なるときは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２を同様に変化させることは難しい。この場合、位置判別装置６Ａは、検知装置１１のアンテナ１１ａから移動機１までの距離と、受信期間長Ｔ１１との間の関係を示す第１のテーブルと、検知装置１２のアンテナ１２ａから移動機１までの距離と、受信期間長Ｔ１２との間の関係を示す第２のテーブルとをあらかじめメモリ６ｍに格納する。そして、受信期間長Ｔ１１に基づいて上述した第１のテーブルを参照して、アンテナ１１ａから移動機１までの距離を算出し、受信期間長Ｔ１２に基づいて上述した第２のテーブルを参照して、アンテナ１２ａから移動機１までの距離を算出する。
【００３９】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る位置検知システムの構成を示すブロック図であり、図８は、図７の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。図７において、本実施形態に係る位置検知システムは、図４の実施の形態２に係る位置検知システムに比較して、検知制御装置２Ａに代えて検知制御装置２Ｂを備え、位置判別装置６Ａに代えて位置判別装置６Ｂを備えた点が異なる。検知制御装置２Ｂは、出力レベル制御部５Ｂと、出力切替制御部７Ａとを備えて構成される。以下、実施の形態２との間の相違点のみを説明する。
【００４０】
図７において、出力レベル制御部５Ｂは、位置判別信号Ｌ１１又はＬ１２の出力レベルの設定値を出力切替制御部７Ａに出力する。具体的には、図８に示すように、出力レベル制御部５Ｂは、所定の期間Ｔｍａｘ内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘから所定の最小出力レベルＰｍｉｎまで、所定の期間Ｔｓｗ毎に段階的に単調に減少させる。さらに、出力レベル制御部５Ｂは、期間Ｔｍａｘにおける出力レベルの設定を、所定の制御周期Ｔｃｏｎｔ（＞Ｔｍａｘ）で繰り返して実行する。また、図７において、出力切替制御部７Ａは、各期間Ｔｓｗ内の前半の期間において、出力レベル制御部５Ｂによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１１を無線送信するように無線送信回路２１を制御する一方、各期間Ｔｓｗ内の後半の期間において、出力レベル制御部５Ｂによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１２を無線送信するように無線送信回路２２を制御する。従って、本実施の形態によれば、検知制御装置２Ｂは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の各出力レベルをそれぞれ段階的に減少させながら、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２を交互に無線送信するように、検知装置１１及び１２を制御する。なお、図８において、最小出力レベルＰｍｉｎは、例えば図２の強度しきい値Ｔｈより小さいように設定される。
【００４１】
図７において、移動機１は、各期間Ｔｓｗ毎に、位置判別信号Ｌ１１を受信したか否かを示す受信情報を含む応答信号Ｒ１１と、位置判別信号Ｌ１２を受信したか否かを示す受信情報を含む応答信号Ｒ１２とを含む無線信号を無線送信する。無線受信回路４は、移動機１からの無線信号をアンテナ３ａを用いて受信すると、受信した無線信号を応答信号Ｒ１１及びＲ１２に復調して検知制御装置２Ｂに出力する。さらに、検知制御装置２Ｂは、応答信号Ｒ１１及びＲ１２に含まれる受信情報を含む受信情報信号Ｓ２Ｂを発生して、位置判別装置６Ｂに出力する。位置判別装置６Ｂは、受信情報信号Ｓ２Ｂに含まれる受信情報に基づいて、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別する。具体的には、位置判別装置６Ｂは、移動機１が位置判別信号Ｌ１１を受信しかつ位置判別信号Ｌ１２を受信しなかったときは、移動機１が区画２０１に存在すると判断する。一方、移動機１が位置判別信号Ｌ１１を受信せずかつ位置判別信号Ｌ１２を受信したときは、移動機１が区画２０２に存在すると判断する。また、移動機１が位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２を受信したときは、移動機１がエリアＣに存在すると判断する。
【００４２】
図８において、移動機１がエリアＣ１に存在するとき、移動機１から検知装置１１までの距離は、移動機１から検知装置１２までの距離より短いので、期間Ｔｍａｘ内における移動機１による位置判別信号のＬ１１の受信回数（位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１に対応する。）は、移動機１による位置判別信号Ｌ１２の受信回数（位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１に対応する。）より多い。すなわち、期間Ｔｍａｘ内における受信期間長Ｔ１１は、受信期間長Ｔ１２より長い。一方、移動機１がエリアＣ２に存在するとき、移動機１から検知装置１１までの距離は、移動機１から検知装置１２までの距離より長いので、期間Ｔｍａｘ内における移動機１による位置判別信号のＬ１１の受信回数（位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１に対応する。）は、移動機１による位置判別信号Ｌ１２の受信回数（位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１に対応する。）より少ない。すなわち、期間Ｔｍａｘ内における受信期間長Ｔ１１は、受信期間長Ｔ１２より短い。
【００４３】
実施の形態２に係る位置検知システムでは、図５に示すように、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別するために必要な期間は、期間（Ｔｍａｘ１＋Ｔｍａｘ２）又は期間（Ｔｍａｘ３＋Ｔｍａｘ４）である。ここで、移動機１が移動しているとき、移動機１と検知装置１１及び１２との間の各距離は常に変化している。例えば、図５において期間（Ｔｍａｘ１＋Ｔｍａｘ２）及び期間（Ｔｍａｘ３＋Ｔｍａｘ４）を２００ミリ秒に設定し、移動機１の速度が１ｍ／秒であるとき、期間（Ｔｍａｘ１＋Ｔｍａｘ２）中又は期間（Ｔｍａｘ３＋Ｔｍａｘ４）中に、移動機１は０．２ｍ移動する。従って、実施の形態２に係る位置検知システムの検知精度は０．２ｍである。
【００４４】
一方、本実施の形態に係る位置検知システムでは、期間Ｔｓｗ毎に、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別する。従って、図８に示すように、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別するために必要な最短の期間は期間Ｔｓｗである。本実施の形態に係る位置検知システムにおいて、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の出力レベルのステップ数を１０段階に設定し、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の送信時間の総和（Ｔｓｗ×１０）を２００ミリ秒に設定し、移動機１の速度が１ｍ／秒であるとき、期間Ｔｓｗ中に、移動機１は０．０２ｍ移動する。従って、実施の形態２に係る位置検知システムの検知精度は０．０２ｍである。すなわち、本実施の形態によれば、実施の形態２に比較して、短時間でかつ高精度に移動機１の位置を判別できる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、検知制御装置２Ｂは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の各出力レベルをそれぞれ段階的に単調に減少させながら、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２を交互に無線送信するように検知装置１１及び１２を制御するので、実施の形態２に比較して、短時間で移動機１の位置を検知でき、走っている人又は車などの比較的速い移動速度移動１に対する追従性を向上できる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、出力レベル制御部５Ｂは位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の出力レベルを段階的に単調に減少させたが、本発明はこれに限られない。出力レベル制御部５Ａは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の出力レベルを段階的に単調に増加させてもよい。
【００４７】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４に係る位置検知システムの構成を示すブロック図であり、図１０は、図９の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。図９において、本実施の形態に係る位置検知システムは、実施の形態２に係る位置検知システムに比較して、検知制御装置２Ａに代えて検知制御装置２Ｃを備えた点が異なる。以下、実施の形態２との間の相違点のみを説明する。
【００４８】
検知制御装置２Ｃは、出力レベル制御部５Ｃと、時間反転部８とを備えて構成される。出力レベル制御部５Ｃは、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルの設定値を時間反転部８に出力するとともに、当該設定値の出力レベルを有する位置判別信号Ｌ１１を送信するように、無線送信回路２１を制御する。具体的には、図１０に示すように、出力レベル制御部５Ｃは、所定の期間Ｔｍａｘ５内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させた後、期間Ｔｍａｘ５から所定の期間Ｔｂｌａｎｋが経過した後に、所定の期間Ｔｍａｘ６内で、出力レベルをゼロから所定の最大出力レベルＰｍａｘまで単調に増加させ、所定の期間Ｔｂｌａｎｋだけ待機する。出力制御部５Ｃは、期間Ｔｍａｘ５，Ｔｂｌａｎｋ，Ｔｍａｘ６及びＴｂｌａｎｋにおける出力レベルの設定を、制御周期Ｔｃｏｎｔ（＝Ｔｍａｘ５＋Ｔｂｌａｎｋ＋Ｔｍａｘ６＋Ｔｂｌａｎｋ）で繰り返して実行する。ここで、期間Ｔｍａｘ５及びＴｍａｘ６は、互いに実質的に同一に設定される。さらに、時間反転部８は、出力レベル制御部５Ｃからの位置判別信号Ｌ１１の出力レベルの設定値を各期間Ｔｍａｘ５及びＴｍａｘ６において時間反転し、時間反転後の設定値の出力レベルを有する位置判別信号Ｌ１２を送信するように、無線送信回路２２を制御する。なお、図１０において、期間Ｔｍａｘ５の次の期間Ｔｂｌａｎｋの期間長と、期間Ｔｍａｘ６の次の期間Ｔｂｌａｎｋの期間長とを、互いに異なるように設定してもよい。
【００４９】
また、図９において、移動機１は、実施の形態２に係る位置検知システムの移動機１と同様に、位置判別信号Ｌ１１に応答して位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１を検知するとともに、位置判別信号Ｌ１２に応答して位置判別信号Ｌ１２の受信期間長Ｔ１２を検知し、検知した受信期間長Ｔ１１及びＴ１２をそれぞれ含む応答信号Ｒ１１及びＲ１２を含む無線信号を無線送信する。無線受信回路４は、移動機１からの無線信号をアンテナ３ａを用いて受信すると、受信した無線信号を応答信号Ｒ１１及びＲ１２に復調して検知制御装置２Ｃに出力する。さらに、検知制御装置２Ｃは、応答信号Ｒ１１及びＲ１２にそれぞれ含まれる受信期間長Ｔ１１及びＴ１２の情報を含む受信情報信号Ｓ２Ａを、位置判別装置６Ａに出力する。そして、図９の位置判別装置６Ａは、実施の形態２に係る位置検知システムの位置判別装置６Ａと同様に、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２に基づいて、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別する。
【００５０】
図１０に示すように、移動機１がエリアＣ１に存在するとき、移動機１は、期間Ｔｍａｘ５の開始タイミングｔ２１からタイミングｔ２２までの期間において位置判別信号Ｌ１１のみを受信し、タイミングｔ２２から期間Ｔｍａｘ５の終了タイミングｔ２３までの期間において位置判別信号Ｌ１２のみを受信する。このとき、受信期間長Ｔ１１（＝ｔ２２−ｔ２１）は、受信期間長Ｔ１２（ｔ２３−ｔ２２）より長い。また、移動機１は、期間Ｔｍａｘ６の開始タイミングｔ２４からタイミングｔ２５までの期間において位置判別信号Ｌ１２のみを受信し、タイミングｔ２５から期間Ｔｍａｘ６の終了タイミングｔ２６までの期間において位置判別信号Ｌ１１のみを受信する。このとき、受信期間長Ｔ１１（＝ｔ２６−ｔ２５）は、受信期間長Ｔ１２（ｔ２５−ｔ２４）より短い。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、検知制御装置２Ｃは、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に増加させるとともに位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に減少させ、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に減少させるとともに位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に増加させる。さらに、検知制御装置２Ｃは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２を実質的に同時に無線送信するように、検知装置１１及び１２を制御する。従って、移動機１の位置判別に必要な期間は、期間Ｔｍａｘ５又はＴｍａｘ６になり、実施の形態２に係る位置検知システムにおいて必要な期間（Ｔｍａｘ１＋Ｔｍａｘ２又はＴｍａｘ３＋Ｔｍａｘ４である。）の半分まで短縮される。従って、実施の形態２に比較して、短時間で移動機１の位置を検知でき、走っている人又は車などの比較的速い移動速度移動１に対する追従性を向上できる。
【００５２】
なお、本実施の形態において、検知制御装置２Ｃは、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に増加させるとともに位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に減少させ、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に減少させるとともに位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に増加させたが、本発明はこれに限られない。検知制御装置２Ｃは、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に増加させるとともに位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に増加させ、位置判別信号Ｌ１１の出力レベルを直線的に減少させるとともに位置判別信号Ｌ１２の出力レベルを直線的に減少させてもよい。また、検知制御装置２Ｃは、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の各出力レベルを、単調に増加又は減少させばよい。
【００５３】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５に係る位置検知システムの構成を示すブロック図であり、図１２は、図１１の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。図１１において、本実施の形態に係る位置検知システムは、実施の形態２に係る位置検知システムに比較して、検知制御装置２Ａに代えて検知制御装置２Ｄを備え、ＲＦＩＤデータ通信装置９をさらに備えた点が異なる。以下、実施の形態２との間の相違点のみを説明する。
【００５４】
図１１において、検知制御装置２Ｄは、出力レベル制御部５Ａと、出力切替制御部７とを備えて構成される。ＲＦＩＤタグを移動機１として用いる場合、移動機１の識別処理及び認証処理などのＲＦＩＤタグの一般的な処理を行う必要がある。ＲＦＩＤデータ通信装置９は、移動機１との間で識別処理及び認証処理などのＲＦＩＤタグの一般的な処理を行うための所定のデータを含む検知信号Ｄ１１及びＤ１２を発生して、出力レベル制御部５Ａに出力する。出力レベル制御部５Ａは、図１２に示すように、実施の形態２と同様に位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の出力レベルを制御するとともに、検知信号Ｄ１１及びＤ１２を出力切替制御部７に出力する。
【００５５】
図１２に示すように、出力切替制御部７は、実施の形態２と同様に、期間Ｔｍａｘ１及びＴｍａｘ４において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１１を無線送信するように無線送信回路２１を制御し、期間Ｔｍａｘ２及びＴｍａｘ３において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１２を無線送信するように無線送信回路２２を制御する。さらに、出力切替制御部７は、期間Ｔｍａｘ１の直前に検知信号Ｄ１１を最大出力レベルＰｍａｘで送信するように、無線送信回路２１を制御するとともに、期間Ｔｍａｘ３の直前に検知信号Ｄ１２を最大出力レベルＰｍａｘで送信するように、無線送信回路２２を制御する。
【００５６】
移動機１は、検知信号Ｄ１１又は検知信号Ｄ１２を受信すると、識別処理及び認証処理などの所定の処理のためのデータを含む所定のタグ応答信号Ｒｔを無線送信する。タグ応答信号Ｒｔは無線受信装置３によって受信され、検知制御装置２ＤのＲＦＩＤデータ通信部９に出力される。ＲＦＩＤデータ通信装置９は、タグ応答信号Ｒｔに含まれるデータを用いて所定の処理を行う。
【００５７】
なお、検知信号Ｄ１１及びＤ１２は、移動機１の位置判別のために用いられる信号ではなく、例えば認証処理に用いられる。このため、検知信号Ｄ１１及びＤ１２の出力レベルは実質的に変化しないように制御される。これにより、移動機１と検知装置１１及び１２との間で安定したデータ通信を行うことができる。
【００５８】
従って、本実施の形態によれば、実施の形態２に比較して、移動機１の位置の判別に加えて、移動機１とＲＦＩＤデータ通信装置９との間でデータ通信を行うことができる。このため、移動機１の認証処理又は固有のＩＤを割り当てられた複数の移動機１から特定の１つの移動機１を識別する処理などの移動機１の判別のための処理以外の処理を行うことができる。
【００５９】
なお、本実施の形態において、出力切替制御部７は、期間Ｔｍａｘ１の直前に検知信号Ｄ１１を最大出力レベルＰｍａｘで送信するように、無線送信回路２１を制御するとともに、期間Ｔｍａｘ３の直前に検知信号Ｄ１２を最大出力レベルＰｍａｘで送信するように、無線送信回路２２を制御したが、本発明はこれに限られない。出力切替制御部７は、検知信号Ｄ１１及びＤ１２が位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２と混信しないように、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の送信期間Ｔｍａｘ１〜Ｔｍａｘ４以外の期間において、検知信号Ｄ１１及びＤ１２送信するように、無線送信回路２１及び２２を制御すればよい。例えば、検知信号Ｄ１１を期間Ｔｍａｘ２の直後に送信し、検知信号Ｄ１２を期間Ｔｍａｘ４の直後に送信してもよい。
【００６０】
なお、実施の形態３及び４に係る位置検知システムに、ＲＦＩＤデータ通信装置９を設けてもよい。この場合、ＲＦＩＤデータ通信装置９は、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の各送信期間以外の期間において、検知信号Ｄ１１及びＤ１２送信するように、無線送信回路２１及び２２を制御すればよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態２〜５において、検知装置１１及び１２を構造物３０１の両側に設置し、位置判別装置６Ａ及び６Ｂは、移動機１が区画２０１及び２０２のうちのどちらに存在するかを判別したが、本発明はこれに限られない。検知制御装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、所定の最大出力レベルと所定の最小出力レベルとの間で、所定の変化率の大きさで、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２の各出力レベルをそれぞれ増加又は減少させればよい。これにより、位置判別装置６Ａ及び６Ｂは、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２に基づいて、移動機１が検知装置１１及び１２のどちらに近いかを従来技術に比較して正確に判別できる。具体的には、位置判別装置６Ａ及び６Ｂは、受信期間長Ｔ１１が受信期間長Ｔ１２より長いときは移動機１が検知装置１１に近いと判別し、受信期間長Ｔ１１が受信期間長Ｔ１２より短いときは移動機１が検知装置１２に近いと判別できる。さらに、上述した実施の形態２〜５において、実施の形態１と同様に、位置判別装置６Ａ及び６Ｂは、受信期間長Ｔ１１に基づいて、検知装置１１から移動機１までの距離を算出してもよい。またさらに、位置判別装置６Ａ及び６Ｂは、受信期間長Ｔ２１に基づいて、検知装置１２から移動機１までの距離を算出してもよい。
【００６２】
実施の形態６．
図１３は、本発明の実施の形態に６に係る位置検知システムの構成を示すブロック図であり、図１４は、図１３の位置検知システムの動作を示すタイミングチャートである。本実施の形態に係る位置検知システムは、実施の形態２に係る位置検知システムに比較して、検知装置１３をさらに備えた点が異なる。以下、実施の形態２との間の相違点のみを説明する。
【００６３】
図１３において、検知装置１３は送信用のアンテナ１３ａと無線送信回路２３とを備えて構成される。アンテナ１３ａからの電波は、電波の出力レベルに応じた所定の到達範囲（以下、検知装置１３の検知領域１３０という。）内に到達する。なお、一般に、検知領域１３０は、構造物及び空気中の成分などの電波伝搬経路及びその周辺の環境の影響を受けて変化するが、図１３では模式的に円で示している。
【００６４】
また、図１３において、検知制御装置２Ａは、詳細後述するように、位置判別信号Ｌ１１を所定の出力レベルで無線送信するように、検知装置１１の無線送信回路２１を制御し、位置判別信号Ｌ１２を所定の出力レベルで無線送信するように、検知装置１２の無線送信回路１２を制御し、位置判別信号Ｌ１３を所定の出力レベルで無線送信するように、検知装置１３の無線送信回路２３を制御する。無線送信回路２１及び２２は、実施の形態２と同様に、検知制御装置２Ａの制御の下で、位置判別信号Ｌ１１及びＬ１２をそれぞれ無線送信する。また、無線送信回路２３は、検知制御装置２Ａの制御の下で、所定の周波数を有する搬送波を位置判別信号Ｌ１３に従って変調し、変調後の無線信号をアンテナ１３ａを用いて所定の出力レベルで無線送信する。なお、位置判別信号Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３は、互いに区別可能なように発生される。
【００６５】
さらに、図１３において、移動機１は、位置判別信号Ｌ１１に応答して位置判別信号Ｌ１１の受信期間長Ｔ１１を検知し、位置判別信号Ｌ１２に応答して位置判別信号Ｌ１２の受信期間長Ｔ１２を検知し、位置判別信号Ｌ１３に応答して位置判別信号Ｌ１３の受信期間長Ｔ１３を検知し検知した受信期間長Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３をそれぞれ含む応答信号Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３を含む無線信号を無線送信する。無線受信回路４は、移動機１からの無線信号をアンテナ３ａを用いて無線受信すると、受信した無線信号を応答信号Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３に復調して検知制御装置２Ａに出力する。さらに、検知制御装置２Ａは、応答信号Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３にそれぞれ含まれる受信期間長Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３の情報を含む受信情報信号Ｓ２Ａを発生して、位置判別装置６Ａに出力する。そして、位置判別装置６Ａは、詳細後述するように、受信期間長Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３に基づいて、移動機１の位置を検知する。
【００６６】
図１３において、出力レベル制御部５Ａは、位置判別信号Ｌ１１、Ｌ１２又はＬ１３の出力レベルを以下のように制御して、出力レベルの設定値を出力切替制御部７に出力する。具体的には、図１４に示すように、出力レベル制御部５Ａは、所定の期間Ｔｍａｘ１内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させた後、引き続き、次の所定の期間Ｔｍａｘ２内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させる。さらに、期間Ｔｍａｘ２に続く所定の期間Ｔｍａｘ７内で、出力レベルを所定の最大出力レベルＰｍａｘからゼロまで単調に減少させ、所定の期間Ｔｂｌａｎｋだけ待機する。出力レベル制御部５Ａは、期間Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２及びＴｍａｘ７における出力レベルの設定を、制御周期Ｔｃｏｎｔ（＝Ｔｍａｘ１＋Ｔｍａｘ２＋Ｔｍａｘ７＋Ｔｂｌａｎｋ）で繰り返して実行する。ここで、期間Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２及びＴｍａｘ７は、互いに実質的に同一に設定される。
【００６７】
図１３において、出力切替制御部７は、期間Ｔｍａｘ１において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１１を無線送信するように無線送信回路２１を制御し、期間Ｔｍａｘ２において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１２を無線送信するように無線送信回路２２を制御する。さらに、出力切替制御部７は、期間Ｔｍａｘ７において、出力レベル制御部５Ａによって設定された出力レベルの位置判別信号Ｌ１３を無線送信するように無線送信回路２３を制御する。
【００６８】
上記各実施の形態において説明したように、受信期間長Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３はそれぞれ、検知装置１１、１２及び１３から移動機１までの距離に対応している。位置判別装置６Ａは、検知装置のアンテナから移動機１までの距離（検知装置から移動機１までの距離に実質的に等しい）と、受信期間長との間の関係を示すテーブルをあらかじめメモリ６ｍに格納している。位置判別装置６Ａは、受信期間長Ｔ１１に基づいて上述したテーブルを参照して、アンテナ１１ａから移動機１までの距離を算出し、受信期間長Ｔ１２に基づいて上述したテーブルを参照して、アンテナ１２ａから移動機１までの距離を算出し、受信期間長Ｔ１３に基づいて上述したテーブルを参照して、アンテナ１３ａから移動機１までの距離を算出する。そして、算出された３つの距離に基づいて、移動機１の位置を算出する。なお、位置判別信号Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３の変化率の大きさと、最大出力レベルと、最小出力レベルとを互いに実質的に等しいように設定すれば、アンテナ１１ａから移動機１までの距離と受信期間長Ｔ１１との間の関係と、アンテナ１２ａから移動機１までの距離と受信期間長Ｔ１２との間の関係と、アンテナ１３ａから移動機１までの距離と受信期間長Ｔ１３との間の関係とは実質的に同一になるので、上述したテーブルは、検知装置１１、１２及び１３で共用できる。
【００６９】
上述した実施の形態２〜５に係る位置検知システムは、２つの検知装置１１及び１２を用いるので、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２に基づいて、移動機１が区画２０１及び２０２のどちらに存在するのかを特定できる。このため、実施の形態２〜５に係る位置検知システムは入退室管理システムに用いることができる。また、受信期間長Ｔ１１及びＴ１２に基づいて、移動機１から検知装置１１及び１２までの各距離を算出できるので、移動機１の位置を２つの位置に絞ることができる。しかしながら、例えば、移動機１を人に付与し、人の動態管理を行う場合は、移動機１の位置を特定する必要がある。本実施の形態に係る位置検知システムによれば、３つの検知装置１１〜１３を備えたので、平面上の移動機１の位置を１点に特定できる。従って、本実施の形態に係る位置検知システムを動態管理のためのシステムに用いることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態に係る位置検知システムは３つの検知装置１１〜１３を備えたが、本発明はこれに限られず、４つ以上の検知装置を備えてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態において、検知制御装置２Ａは、実施の形態３に係る検知制御装置２Ｂと同様に、位置判別信号Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３の各出力レベルをそれぞれ段階的に増加又は減少させながら、位置判別信号Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３を順次無線送信するように、検知装置１１〜１３を制御してもよい。
【００７２】
さらに、本実施の形態において、検知制御装置２Ａは、実施の形態４に係る検知制御装置２Ｃと同様に、位置判別信号Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３を実質的に同時に無線送信するように、検知装置１１〜１３を制御してもよい。
【００７３】
またさらに、本実施の形態に係る位置検知システムにおいて、実施の形態５に係る位置検知システム同様に、位置判別信号Ｌ１１，Ｌ１２及びＬ１３の各送信期間以外の期間において、検知信号Ｄ１を無線送信するように検知装置１１を制御し、検知信号Ｄ２を無線送信するように検知装置１２を制御し、検知信号Ｄ３を無線送信するように検知装置１３を制御するデータ通信装置をさらに備えてもよい。このとき、移動機１は、検知信号Ｄ１、Ｄ２又はＤ３を受信すると、所定のタグ応答信号を無線送信する。
【００７４】
またさらに、本実施の形態において、検知制御装置２Ａは、上記各実施の形態に係る検知制御装置２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄと同様に、所定の最大出力レベルと所定の最小出力レベルとの間で、所定の変化率の大きさで、位置判別装置Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３の各出力レベルをそれぞれ増加又は減少させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上説明したように、本発明に係る位置検知システムによれば、第１の位置判別信号出力レベルを単調に増加又は減少させるように、上記第１の検知装置を制御するので、移動機において、第１の位置判別信号の受信強度を直接測定しなくても、第１の検知装置１１から移動機１までの距離を算出でき、移動機の位置を従来技術に比較して正確に検知できる。
【符号の説明】
【００７６】
１  移動機、１ａ  アンテナ、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  検知制御装置、３  無線受信装置、３ａ  アンテナ、４  無線受信回路、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  出力レベル制御部、６，６Ａ，６Ｂ  位置判別装置、６ｍ  メモリ、７，７Ａ  出力切替制御部、８  時間反転部、１１０，１２０，１３０  検知領域、３００  扉、３０１  構造物。
【図１】
2014134387.tif 000003
【図２】
2014134387.tif 000004
【図３】
2014134387.tif 000005
【図４】
2014134387.tif 000006
【図５】
2014134387.tif 000007
【図６】
2014134387.tif 000008
【図７】
2014134387.tif 000009
【図８】
2014134387.tif 000010
【図９】
2014134387.tif 000011
【図１０】
2014134387.tif 000012
【図１１】
2014134387.tif 000013
【図１２】
2014134387.tif 000014
【図１３】
2014134387.tif 000015
【図１４】
2014134387.tif 000016