(57)【要約】【課題】比較的大きな空間においても位置被特定装置の位置を正確に特定することが可能になる、位置特定システム及び位置被特定装置を提供すること。【解決手段】  特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を特定する位置特定システム１であって、特定対象空間２に磁界を発生させる磁界発生装置１０と、自己の姿勢を検知する姿勢検知部２１と磁界発生装置１０にて発生された磁界の方向を検知する磁界検知部２２とを有する位置被特定装置２０と、姿勢検知部２１にて検知した自己の姿勢と、磁界検知部２２にて検知した磁界の方向に基づいて、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を特定する位置特定部とを備える。【選択図】図１
2014106009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定対象空間における位置被特定装置の位置を特定する位置特定システムであって、
前記特定対象空間に磁界を発生させる磁界発生手段と、
自己の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記磁界発生手段にて発生された磁界の方向を検知する磁界検知手段と、を有する前記位置被特定装置と、
前記姿勢検知手段にて検知した自己の姿勢と、前記磁界検知手段にて検知した磁界の方向に基づいて、前記特定対象空間における前記位置被特定装置の位置を特定する位置特定手段と、
を備える位置特定システム。
【請求項２】
前記磁界検知手段は、前記磁界発生手段にて発生された磁界の強度を検知し、
前記位置特定手段は、前記磁界検知手段にて検知した磁界の強度に基づいて、前記特定対象空間における前記位置被特定装置の位置を特定する、
請求項１に記載の位置特定システム。
【請求項３】
前記磁界検知手段は、前記磁界発生手段にて発生させた磁界が当該磁界検知手段に到達するまでの磁界到達時間を検知し、
前記位置特定手段は、前記磁界検知手段にて検知した磁界到達時間に基づいて、前記特定対象空間における前記位置被特定装置の位置を特定する、
請求項１又は２に記載の位置特定システム。
【請求項４】
前記位置被特定装置は、無線送信手段を備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の位置特定システム。
【請求項５】
特定対象空間において位置特定の対象となる位置被特定装置であって、
自己の姿勢を検知する姿勢検知手段と、
前記特定対象空間に発生された磁界の方向を検知する磁界検知手段と、
前記姿勢検知手段にて検知した自己の姿勢と、前記磁界検知手段にて検知した磁界の方向に基づいて、前記特定対象空間における当該位置被特定装置の位置を特定可能とするため、前記姿勢検知手段の検知結果及び前記磁界検知手段の検知結果に基づく所定の処理を行う処理手段と、
を備える位置被特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置特定システム及び位置被特定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物流システムにおける物品管理やセキュリティエリアにおける入退室管理等の様々な目的のため、物品や人に保持させた無線タグ（RF-IDタグ：Radio Frequency IDentification Tag)の位置を特定するための位置特定システムが提案されている。この無線タグは、内部に保持した電源から電力を得て無線通信等を行うアクティブ型のタグと、外部の電界や磁界から電力を得て無線通信等を行うパッシブ型のタグとに大別される。このような各種の無線タグを使用した位置特定システムにおいて、所定空間に発信器から電波を発信し、この電波を受信した無線タグに自己のＩＤを含む応答信号を送信させ、この応答信号を受信器で受信して無線タグのＩＤを取得等することで、当該無線タグが当該所定空間に位置していることを特定することが可能となる。しかし、物流倉庫のような比較的大きな空間において無線タグの位置を特定する場合、電波の到達範囲を広くする必要が生じるが、この場合には、無線タグが応答信号を送信してもその位置候補範囲が広いため、無線タグの位置が正確には特定できなくなる。一方、電波の到達範囲を狭くしたままで多数の発信器を設置することも考えられるが、この場合には、発信器の設置や管理に要するコストが増大する。また、このように電波を用いて位置特定を行う場合には、電波は建物や機器によって反射されることによる影響や人体や水分によって吸収されることによる影響を強く受けるため、位置特定が不正確になる。
【０００３】
このような問題を解決するため、複数の発信器から電波を発信し、これらの電波が相互に重複する範囲においては、これらの電波を相互に打ち消して減衰させることで、この重複する範囲を通過する際の無線タグの位置等を検知することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような技術では、重複する範囲を通過する際の無線タグの位置等しか正確に検知することができなかったので、上述のような比較的大きな空間において無線タグの位置を特定することは依然として困難であった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比較的大きな空間においても無線タグの如き位置被特定装置の位置を正確に特定することが可能になる、位置特定システム及び位置被特定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の位置特定システムは、特定対象空間における位置被特定装置の位置を特定する位置特定システムであって、前記特定対象空間に磁界を発生させる磁界発生手段と、自己の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記磁界発生手段にて発生された磁界の方向を検知する磁界検知手段と、を有する前記位置被特定装置と、前記姿勢検知手段にて検知した自己の姿勢と、前記磁界検知手段にて検知した磁界の方向に基づいて、前記特定対象空間における前記位置被特定装置の位置を特定する位置特定手段を備える。
【０００８】
請求項２に記載の位置特定システムは、請求項１に記載の位置特定システムにおいて、前記磁界検知手段は、前記磁界発生手段にて発生された磁界の強度を検知し、前記位置特定手段は、前記磁界検知手段にて検知した磁界の強度に基づいて、前記特定対象空間における前記位置被特定装置の位置を特定する。
【０００９】
請求項３に記載の位置特定システムは、請求項１又は２に記載の位置特定システムにおいて、前記磁界検知手段は、前記磁界発生手段にて発生させた磁界が当該磁界検知手段に到達するまでの磁界到達時間を検知し、前記位置特定手段は、前記磁界検知手段にて検知した磁界到達時間に基づいて、前記特定対象空間における前記位置被特定装置の位置を特定する。
【００１０】
請求項４に記載の位置特定システムは、請求項１から３のいずれか一項に記載の位置特定システムにおいて、前記位置被特定装置は、無線送信手段を備える。
【００１１】
請求項５に記載の位置被特定装置は、特定対象空間において位置特定の対象となる位置被特定装置であって、自己の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記特定対象空間に発生された磁界の方向を検知する磁界検知手段と、前記姿勢検知手段にて検知した自己の姿勢と、前記磁界検知手段にて検知した磁界の方向に基づいて、前記特定対象空間における当該位置被特定装置の位置を特定可能とするため、前記姿勢検知手段の検知結果及び前記磁界検知手段の検知結果に基づく所定の処理を行う処理手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の位置特定システム及び請求項５に記載の位置被特定装置によれば、位置被特定装置において自己の姿勢と磁界の方向の検知を行うことで、磁界発生手段に対する位置被特定装置の位置を特定することが可能になり、特定対象空間における位置被特定装置の位置を特定することが可能になる。この場合、磁界発生手段による磁界の到達範囲を広く設定しても、特定対象空間における位置被特定装置の位置を特定することができるので、特定対象空間が比較的大きな空間である場合においても、位置被特定装置の位置を正確に特定することが可能になる。特に、磁界の方向の検知を行うことで、磁界発生装置の真上に位置被特定装置が位置しているか否かを正確に特定することが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の位置特定システムによれば、位置被特定装置において磁界の強度の検知を行うことで、磁界発生手段から位置被特定装置までの距離を特定することが可能になり、位置被特定装置の位置特定精度を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の位置特定システムによれば、位置被特定装置において磁界到達時間の検知を行うことで、磁界発生手段から位置被特定装置までの距離を特定することが可能になり、位置被特定装置の位置特定精度を向上させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の位置特定システムによれば、位置被特定装置は無線送信手段を備えるので、位置被特定装置における自己の姿勢と磁界の方向の検知結果を無線送信手段で所定の外部装置に無線送信することで、外部装置に位置被特定装置の位置を特定させることができる。あるいは、位置被特定装置において自己の姿勢と磁界の方向の検知結果に基づいて特定した当該位置被特定装置の位置を、無線送信手段で所定の外部装置に無線送信することで、位置被特定装置の位置を外部に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る位置特定システムを特定対象空間と共に概念的に示す斜視図である。
【図２】磁界発生装置のブロック図である。
【図３】磁界を概念的に示す側面図である。
【図４】位置被特定装置のブロック図である。
【図５】位置特定サーバのブロック図である。
【図６】位置被特定処理のフローチャートである。
【図７】位置特定処理のフローチャートである。
【図８】位置被特定装置を異なる姿勢及び位置で配置した状態を概念的に示す斜視図であり、図８（ａ）は、位置被特定装置が、磁界基準方向に沿った姿勢で、磁界発生装置の真上の位置に配置されている状態を示す図、図８（ｂ）は、位置被特定装置が、磁界基準方向に対して傾斜角度αだけ傾いた姿勢で、磁界発生装置の真上の位置に配置されている状態を示す図、図８（ｃ）は、位置被特定装置が、磁界基準方向に対して傾斜角度αだけ傾いた姿勢で、磁界発生装置の真上以外の位置に配置されている状態を示す図である。
【図９】磁界を概念的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る位置特定システム及び位置被特定装置の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（構成）
最初に、位置特定システムの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る位置特定システムを特定対象空間と共に概念的に示す斜視図である。この位置特定システム１は、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を特定するシステムであり、複数の磁界発生装置１０、複数の位置被特定装置２０、及び１台の位置特定サーバ３０を備えて構成されている。
【００１９】
ここで、「特定対象空間２」とは、位置特定を行う対象になる空間であり、任意の屋内空間や屋外空間であって、例えば、物流システムにおける物流倉庫や、セキュリティシステムにおけるセキュリティエリアが該当する。「位置被特定装置２０」とは、特定対象空間２において位置特定の対象となる装置であり、例えばＲＦ−ＩＤタグである。この位置被特定装置２０は、例えば、物流システムにおいては、商品、商品を梱包する箱、あるいは商品を搬送する搬送用キャリア（搬送用トレー、搬送用ボックス）に貼付された状態でベルトコンベア等の搬送機械によって搬送され、あるいは、セキュリティシステムにおいては、人によってＩＤカードの一部等として携行される。なお、位置特定システム１の実質的な目的は、位置被特定装置２０の位置を特定することではなく、これら商品や人の位置を特定することにあるが、物理的には、位置被特定装置２０の位置を特定することを介してこれら商品や人の位置を特定することになるため、以下では、位置被特定装置２０の位置を特定するものとして説明し、商品や人については説明や図示を省略する。また、以下の説明では、図１におけるＸ方向を左右方向、Ｙ方向を奥行方向又は前後方向、Ｚ方向を高さ方向とする。
【００２０】
（構成−磁界発生装置）
まず、磁界発生装置１０の構成について説明する。図２は、磁界発生装置１０のブロック図である。複数の磁界発生装置１０の各々は、特定対象空間２に磁界を発生させる磁界発生手段であり、コイル１１、メモリ１２、磁界制御部１３、及び電源部１４を備えて構成されている。
【００２１】
コイル１１は、磁界を発生させる磁界発生源であり、例えば、公知の一軸磁界発生ヘルムホルツコイルとして構成される。メモリ１２は、磁界発生に必要な情報を記憶する記憶手段であり、例えば、フラッシュメモリとして構成され、磁界発生装置１０を一意に識別するための磁界発生装置１０識別情報（以下、第１識別番号）を不揮発的に記憶する。磁界制御部１３は、磁界発生装置１０を制御する制御手段であり、コイル１１に電流を流すことで、コイル１１から磁界を発生させる。特に、磁界制御部１３は、メモリ１２に記憶された第１識別番号に応じた周波数のパルス電流を図示しないスイッチング素子により発生させること等によって、第１識別番号に応じた周波数の磁界をコイル１１から発生させることで、磁界によって第１識別番号を伝達可能とする。なお、この他にも、磁界発生装置１０は、各種の情報を磁界によって外部に伝達可能である。また、磁界の周波数により各種の情報を伝達する場合には、単純固定周波数ではなく、変調周波数による情報伝達を行ってもよい。電源部１４は、磁界発生装置１０の各部に電力を供給する電源手段であり、例えば、公知の電源回路として構成される。
【００２２】
このように構成された複数の磁界発生装置１０は、例えば、図１に示すように、特定対象空間２の床に埋設されており、この床に対して直交する方向（床の法線方向であり、図１のＺ方向。以下同じ）に沿った磁界を発生させる。図３は、磁界を概念的に示す側面図である。この図３に示すように、磁界のうち、磁界発生装置１０の端部近傍から発生された磁界は、磁界発生装置１０から遠ざかるに連れて傾斜し、床に対して平行になり、さらに床に戻る方向になる。以下では、床に対して直交する方向を「磁界基準方向」、磁界が磁界基準方向となす角度を「磁界傾斜角α」、磁界基準方向に沿った方向（磁界傾斜角α＝０度）の磁界を「基準方向磁界」、磁界発生装置１０から遠ざかるに連れて傾斜することにより磁界基準方向からそれた方向（磁界傾斜角α≠０度）の磁界を「傾斜方向磁界」と称する。基準方向磁界は、磁界発生装置１０の平面中央付近から発生された磁界であり、傾斜方向磁界は、磁界発生装置１０の平面端部付近から発生された磁界である。複数の磁界発生装置１０は、各磁界発生装置１０から発生された傾斜方向磁界が相互に重複するような間隔で、床に沿って並設されている。なお、磁界傾斜角αは、磁界発生装置１０から磁界基準方向に沿って遠ざかる程、あるいは、磁界発生装置１０の平面中央付近から磁界基準方向に直交する方向に沿って遠ざかる程、大きくなる。
【００２３】
（構成−位置被特定装置）
次に、図１の位置被特定装置２０の構成について説明する。図４は、位置被特定装置２０のブロック図である。複数の位置被特定装置２０の各々は、特定対象空間２において位置特定の対象となる装置であり、姿勢検知部２１、磁界検知部２２、無線通信部２３、メモリ２４、制御部２５、及び電源部２６を備えて構成されている。
【００２４】
姿勢検知部２１は、自己の姿勢（以下、位置被特定装置２０の姿勢）を検知する姿勢検知手段であり、例えば、公知のコマ式ジャイロセンサや光ジャイロセンサとして構成され、位置被特定装置２０の姿勢（地表の方向であって、図１のＸ−Ｙ−Ｚ座標系による３軸方向であり、特定対象空間２における絶対的な姿勢）を検知して制御部２５に出力する。磁界検知部２２は、磁界発生装置１０にて発生された磁界の方向を検知する磁界検知手段であり、特に本実施の形態においては、例えば、公知の３軸電子コンパスとして構成され、磁界発生手段にて発生された磁界の方向（図１のＸ−Ｙ−Ｚ座標系による３軸方向であり、自己の内部における相対的な方向。以下、磁界の相対方向）を検知して制御部２５に出力する。無線通信部２３は、位置特定に必要な情報を無線通信する無線送信手段であり、図示しないアンテナを備えて構成されている。メモリ２４は、位置特定に必要な情報を記憶する記憶手段であり、例えば、ＲＯＭとして構成され、位置被特定装置２０を駆動するための位置被特定プログラムと、位置被特定装置２０を一意に識別するための位置被特定装置２０識別情報（以下、第２識別番号）を不揮発的に記憶する。
【００２５】
制御部２５は、位置被特定装置２０を制御する制御手段であり、例えば、公知のＭＰＵと、当該ＭＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されている。特に、本実施の形態に係る位置被特定プログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して位置被特定装置２０にインストールされメモリに記憶されることで、制御部２５を実質的に構成する。電源部２６は、磁界発生装置１０の各部に電力を供給する電源手段であり、例えば、公知の電源回路として構成される。
【００２６】
（構成−位置特定サーバ）
次に、図１の位置特定サーバ３０の構成について説明する。図５は、位置特定サーバ３０のブロック図である。この位置特定サーバ３０は、姿勢検知部２１が検知した位置被特定装置２０の姿勢と、磁界検知部２２が検知した磁界に基づいて、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を特定する位置特定手段である。この位置特定サーバ３０は、無線通信部３１、メモリ３２、制御部３３、及び電源部３４を備えて構成されている。この位置特定サーバ３０は、例えば、公知のコンピュータサーバにより構成される。
【００２７】
無線通信部３１は、位置特定に必要な情報を無線通信する無線送信手段であり、図示しないアンテナを備えて構成されている。メモリ３２は、位置特定に必要な情報を記憶する記憶手段であり、例えば、位置特定を行うための位置特定プログラムと、第１ロケーションテーブルと、第２ロケーションテーブルと、第３ロケーションテーブルとを不揮発的に記憶する。第１ロケーションテーブルは、特定対象空間２における各磁界発生装置１０の位置を特定するためのテーブルであり、各磁界発生装置１０の「第１識別番号」と、第１識別番号に応じた「磁界の周波数」と、特定対象空間２における「各磁界発生装置１０の位置座標（例えば、図１のＸ−Ｙ−Ｚ座標系による座標）」とを、相互に対応付けて構成されている。この第１ロケーションテーブルは、各磁界発生装置１０を敷設した際に作成してメモリ３２に格納しておく。第２ロケーションテーブルは、磁界発生装置１０に対する位置（磁界発生手段から距離が一定となる平面内における位置であり、具体的には、図３に示すように、磁界発生装置１０の平面中央位置からＺ方向に所定距離だけ離れた位置を原点とするＸ−Ｙ座標上の位置）と、各位置における磁界傾斜角αとを、相互に対応付けて構成されている。この第２ロケーションテーブルは、磁界発生装置１０から発生される磁界の強度に基づく公知の計算を行ったり、現地でのデータを実測することによって、これら磁界発生装置１０に対する位置と磁界傾斜角αとの関係を特定して、メモリ３２に格納しておく。例えば、磁界傾斜角α＝０度の場合には、磁界発生装置１０に対する位置＝磁界発生装置１０の真上の位置であり、磁界傾斜角α≠０度の場合には、磁界発生装置１０に対する位置＝磁界発生装置１０の真上以外の位置（より厳密には、磁界発生装置１０が発生させた磁界が、磁界発生装置１０から遠ざかるに連れて傾斜することにより、磁界の絶対方向が増加して、磁界の絶対方向＝α度となる位置）であるため、このような位置を特定して、メモリ３２に格納しておく。第３ロケーションテーブルは、特定対象空間２における各位置被特定装置２０の位置を特定するためのテーブルであり、「時刻（タイムスタンプ）」と、各位置被特定装置２０の「第２識別番号」と、特定対象空間２における「各位置被特定装置２０の位置座標（例えば、図１のＸ−Ｙ−Ｚ座標系による座標）」とを、相互に対応付けて構成されている。この第３ロケーションテーブルは、後述する位置特定処理を行うことによって作成及び更新される。
【００２８】
制御部３３は、位置特定サーバ３０を制御する制御手段であり、例えば、公知のＭＰＵと、当該ＭＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されている。特に、本実施の形態に係る位置特定プログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して位置特定サーバ３０にインストールされメモリ３２に記憶されることで、制御部３３を実質的に構成する。電源部３４は、位置特定サーバ３０の各部に電力を供給する電源手段であり、例えば、公知の電源回路として構成される。
【００２９】
（処理）
次に、このように構成された位置特定システム１によって実行される位置特定処理について説明する。この処理は、位置被特定装置２０の制御部２５によって実行される位置被特定処理と、位置特定サーバ３０の制御部３３によって実行される位置特定処理に大別される。以下、これら各処理を順次説明する。なお、以下の説明では、ステップを「Ｓ」と略記する。
【００３０】
（処理−位置被特定処理）
最初に、位置被特定処理について説明する。図６は、位置被特定処理のフローチャートである。この処理は、位置被特定装置２０の起動後に自動的に開始され、所定間隔（例えば１秒毎）に繰り返して実行される。
【００３１】
まず、位置被特定装置２０の姿勢検知部２１は、位置被特定装置２０の姿勢を特定して制御部２５に出力する（ＳＡ１）。また、磁界検知部２２は、磁界発生装置１０にて発生された磁界の方向（磁界の相対方向）を検知すると共に、磁界の周波数を特定して、制御部２５に出力する（ＳＡ２）。次いで、制御部２５は、これら位置被特定装置２０の姿勢、磁界の相対方向、及び磁界の周波数と、メモリ２４に記憶されている自己の第２識別番号とを、無線通信部２３を介して位置特定サーバ３０に無線送信する（ＳＡ３）。これにて位置被特定処理を終了する。以降同様に、位置被特定装置２０は、所定間隔に位置被特定処理を繰り返すことで、その時点における最新の、位置被特定装置２０の姿勢、磁界の相対方向、及び磁界の周波数と、第２識別番号とを無線送信する。
【００３２】
（処理−位置特定処理）
次に、位置特定処理について説明する。図７は、位置特定処理のフローチャートである。この処理は、位置特定サーバ３０の起動後に自動的に開始される。
【００３３】
まず、位置特定サーバ３０の制御部３３は、位置被特定装置２０から送信された情報（すなわち、位置被特定装置２０の姿勢、磁界の相対方向、磁界の周波数、及び第２識別番号）を、無線通信部３１を介して無線受信したか否かを継続的に監視し（ＳＢ１）、この情報を無線受信した場合には（ＳＢ１、Ｙｅｓ）、当該無線受信した磁界の周波数に基づいて、位置被特定装置２０が受けた磁界を発生させた磁界発生装置１０の位置を特定する（ＳＢ２）。具体的には、制御部３３は、無線受信した磁界の周波数に対応する磁界発生装置１０の位置座標を第１ロケーションテーブルから取得することにより、磁界発生装置１０の位置を特定する。
【００３４】
次いで、制御部３３は、当該無線受信した位置被特定装置２０の姿勢及び磁界の相対方向に基づいて、磁界発生装置１０に対する位置被特定装置２０の位置を特定する（ＳＢ３）。具体的には、制御部３３は、無線受信した位置被特定装置２０の姿勢（特定対象空間２における絶対的な姿勢）に基づいて、無線受信した磁界の相対方向を補正して磁界傾斜角αを算定する。この補正は、床に直交する方向（床の法線方向）に対する位置被特定装置２０の傾斜角度を算定し、この傾斜角度だけ、磁界の相対方向を傾斜させる（床の法線方向に対する磁界の傾斜角度を増加させる）ことで行う。すなわち、「磁界傾斜角α＝磁界の相対方向＋位置被特定装置２０の傾斜角度」として、磁界傾斜角αを特定する。そして、この磁界傾斜角αに対応する位置であって、磁界発生装置１０に対する位置を、第２ロケーションテーブルから取得することにより、磁界発生装置１０に対する位置を特定する。例えば、磁界傾斜角α＝０度の場合には、磁界発生装置１０に対する位置＝磁界発生装置１０の真上の位置と特定する。あるいは、磁界傾斜角α≠０度の場合には、磁界発生装置１０に対する位置＝磁界発生装置１０の真上以外の位置（より厳密には、磁界発生装置１０が発生させた磁界が、磁界発生装置１０から遠ざかるに連れて傾斜することにより、磁界の絶対方向が増加して、磁界の絶対方向＝α度となる位置であり、第２ロケーションテーブルを参照して特定される位置）と特定する。
【００３５】
このＳＢ３の処理について、位置被特定装置２０が取り得る具体的な姿勢及び位置を参照しつつ、一層具体的に説明する。図８は、位置被特定装置２０を異なる姿勢及び位置で配置した状態を概念的に示す斜視図である。最初に、図８（ａ）に示すように、位置被特定装置２０が、磁界基準方向に沿った姿勢で、磁界発生装置１０の真上の位置に配置されている場合を想定する。この場合、ＳＢ３では、無線受信した位置被特定装置２０の姿勢に基づいて、床に直交する方向（床の法線方向）に対する位置被特定装置２０の傾斜角度＝０度であると特定される。また、この場合には、磁界の相対方向は、位置被特定装置２０の中心軸に沿った方向となるため、無線受信した磁界の相対方向＝０度となる。これらのことから、「磁界傾斜角α＝磁界の相対方向０度＋位置被特定装置２０の傾斜角度０度＝０度」が特定される。従って、「磁界発生装置１０に対する位置＝磁界発生装置１０の真上の位置」と判定される。
【００３６】
また、図８（ｂ）に示すように、位置被特定装置２０が、磁界基準方向に対して傾斜角度αだけ傾いた姿勢で、磁界発生装置１０の真上の位置に配置されている場合を想定する。この場合、ＳＢ３では、無線受信した位置被特定装置２０の姿勢に基づいて、床に直交する方向（床の法線方向）に対する位置被特定装置２０の傾斜角度＝α度であると特定される。また、この場合には、磁界の相対方向は、位置被特定装置２０の中心軸に対して角度αだけ傾斜した方向となるため、無線受信した磁界の相対方向は、磁界の相対方向＝−αとなる。これらのことから、「磁界傾斜角α＝磁界の相対方向−α度＋位置被特定装置２０の傾斜角度α度＝０度」が特定される。従って、「磁界発生装置１０に対する被特定装置２０の位置＝磁界発生装置１０の真上の位置」と判定される。
【００３７】
あるいは、図８（ｃ）に示すように、位置被特定装置２０が、磁界基準方向に対して傾斜角度αだけ傾いた姿勢で、磁界発生装置１０の真上以外の位置に配置されている場合を想定する。この場合、ＳＢ３では、無線受信した位置被特定装置２０の姿勢に基づいて、床に直交する方向（床の法線方向）に対する位置被特定装置２０の傾斜角度＝αであると特定される。また、この場合には、磁界の相対方向は、位置被特定装置２０の中心軸に沿った方向となるため、無線受信した磁界の相対方向は、磁界の相対方向＝０となる。これらのことから、「磁界傾斜角α＝磁界の相対方向０度＋位置被特定装置２０の傾斜角度α度＝α度」が特定される。従って、「磁界発生装置１０に対する位置被特定装置２０の位置＝磁界発生装置１０の真上以外の位置」と判定される。
【００３８】
そして、図７の処理において、位置特定サーバ３０の制御部３３は、ＳＢ２で特定した磁界発生装置１０の位置と、ＳＢ３で特定した磁界発生装置１０に対する位置被特定装置２０の位置とに基づいて、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を特定する（ＳＢ４）。具体的には、ＳＢ３で特定した位置＝磁界発生装置１０の真上の位置である場合には、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置＝ＳＢ２で特定した磁界発生装置１０の位置とする。例えば、ＳＢ２で特定した磁界発生装置１０の位置が座標「Ｘ＝４３、Ｙ＝２２」で表される場合には、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置＝「Ｘ＝４３、Ｙ＝２２」となる。あるいは、ＳＢ３で特定した位置＝磁界発生装置１０の真上以外の位置である場合には、磁界発生装置１０の位置を、磁界発生装置１０に対する位置被特定装置２０の位置だけ補正することで、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を特定する。例えば、ＳＢ２で特定した磁界発生装置１０の位置が座標「Ｘ＝４３、Ｙ＝２２」で表され、磁界発生装置１０に対する位置被特定装置２０の位置が座標「Ｘ＝２、Ｙ＝２」で表される場合には、特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置＝「Ｘ＝４５、Ｙ＝２４」となる。
【００３９】
この図７の処理では、磁界発生装置１０の平面中央位置からＺ方向に所定距離だけ離れた位置を原点とするＸ−Ｙ座標上の位置を特定しているため、上記の例では、Ｘ座標とＹ座標のみを特定する例を示したが、磁界発生装置１０の平面上に原点を持つＸ−Ｙ−Ｚ座標を想定した場合には、当該所定距離＝Ｚ軸に沿った座標になり、例えば、所定距離＝５６の場合には、Ｚ＝５６になる。
【００４０】
なお、実際には、各磁界発生装置１０の上方位置において、磁界が同一の磁界傾斜角αとなる位置は、複数存在し得る。例えば、各磁界発生装置１０の上方位置のうち、各磁界発生装置１０の真上位置以外の特定の一つの位置と、この特定の位置に対して当該磁界発生装置１０の基準方向磁界を挟んで線対称になる位置とでは、磁界が同一の磁界傾斜角α（ただし、基準方向磁界を挟んで１８０度異なる方向に傾斜する角度）になる。従って、磁界発生装置１０の平面中央位置からＺ方向に所定距離だけ離れた位置を原点とするＸ−Ｙ座標上の位置を特定する場合であっても、自己の姿勢と磁界の方向だけでは、位置被特定装置２０の位置は、磁界発生装置１０の真上位置以外の場合には、完全には特定することができない。この場合には、制御部３３は、可能性がある複数の位置をそれぞれ特定してもよい。ただし、磁界傾斜角α＝０度である場合には、位置被特定装置２０の位置が磁界発生装置１０の真上位置であることを完全に特定することができる。
【００４１】
その後、位置特定サーバ３０の制御部３３は、公知の方法で取得したその時点における時刻と、ＳＢ４で特定した特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置と、ＳＢ１で無線受信した第２識別番号とを対応付けて、第３ロケーションテーブルに格納する（ＳＢ５）。これにて位置特定処理を終了する。以降同様に、位置特定サーバ３０は、ＳＢ１にて位置被特定装置２０から情報を受信する毎に、ＳＢ２からＳＢ５を繰り返すことで、その時点における特定対象空間２における位置被特定装置２０の位置を時刻と共に第３ロケーションテーブルに格納し、特定対象空間２における位置被特定装置２０の移動軌跡データを第３ロケーションテーブルに蓄積する。
【００４２】
なお、このように第３ロケーションテーブルに蓄積された位置被特定装置２０の移動軌跡データは、任意の目的及び方法で使用することができる。例えば、物流システムにおいては、この移動軌跡データに基づいて、位置被特定装置２０が所定位置に搬送されたか否かを判定し、所定位置に搬送されたと判定した場合には、位置被特定装置２０の自動ピックアップや搬送経路変更等を行うことができる。あるいは、セキュリティシステムにおいては、この移動軌跡データに基づいて、位置被特定装置２０が入室禁止エリアに入ったか否かを判定し、入室禁止エリアに入ったと判定した場合には、警報を出力することができる。
【００４３】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００４４】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏したりすることがある。例えば、従来に比べて位置被特定装置２０の位置特定精度が向上していない場合であっても、従来と異なる手段によって位置被特定装置２０の位置特定を行うことができている場合には、本願の課題が解決されている。
【００４５】
（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散や統合して構成できる。例えば、位置特定サーバ３０を複数のコンピュータ装置に分割して構成したり、位置被特定装置２０の機能の一部を位置特定サーバ３０に持たせたり、位置特定サーバ３０の機能の一部を位置被特定装置２０に持たせてもよい。例えば、図７の位置特定処理における位置被特定装置２０の位置特定までを当該位置被特定装置２０において行い、この特定結果のみを位置被特定装置２０から位置特定サーバ３０に送信するようにしてもよい。
【００４６】
（磁界発生装置について）
上記実施の形態では、磁界発生装置１０を床に埋設するものとして説明したが、磁界発生装置１０の設置位置や設置形態は任意であり、例えば、磁界発生装置１０は、壁や天井に埋設してもよく、あるいは特定対象空間２に露出するように配置してもよい。また、磁界発生装置１０が発生させる磁界の方向も任意であり、例えば、壁や天井に対して直交する方向に沿った磁界を発生させてもよく、あるいは、床、壁、天井に対して斜交する方向に沿った磁界を発生させてもよい。また、磁界が相互に重複しない限りにおいて、一つの特定対象空間２に複数の方向に磁界を発生させてもよい。また、磁界発生装置１０の磁界の周波数により各種の情報を伝達する場合には、磁界を単純固定周波数で出力するのではなく、変調周波数で出力してもよい。この場合には、変調周波数で出力された磁界を、位置被特定装置２０や位置特定サーバ３０において復調することで、各種の情報を取得することができる。
【００４７】
（磁界発生装置から位置被特定装置までの距離の特定について  −磁界の強度の利用−）
上記実施の形態では、位置被特定装置２０の姿勢及び磁界の相対方向に基づいて、磁界発生装置１０から距離が一定となる平面内における位置被特定装置２０の位置を特定する場合について説明したが、さらに、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定するようにしてもよい。このため、位置被特定装置２０において、姿勢と磁界の方向に加えて、さらに磁界の強度を検知して利用することができる。すなわち、磁界発生装置１０から発生された磁界の強度は、磁界発生装置１０から遠ざかるに連れて減衰するため、この磁界の強度に基づいて、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定することができる。
【００４８】
具体的には、磁界検知部２２により、磁界の相対方向に加えて磁界の強度を検知し、この磁界の強度を無線通信部２３を介して位置特定サーバ３０に送信する。一方、位置特定サーバ３０のメモリ３２には、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離と、磁界の強度とを、相互に対応付けて構成された第４ロケーションテーブルを予め格納しておく。そして、位置特定サーバ３０の制御部３３は、位置被特定装置２０から受信した磁界の強度に対応する距離を第４ロケーションテーブルから取得することで、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定する。なお、磁界の強度は、磁界発生装置１０から距離が一定となる平面内における位置被特定装置２０の位置に応じても異なり得るため、この位置毎に、磁界の強度と磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離との関係を第４ロケーションテーブルに格納しておき、ＳＢ４で特定した位置を参照して、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定してもよい。
【００４９】
特に、複数台の磁界発生装置１０にて発生された傾斜方向磁界が相互に重複する領域においては、磁界の方向と磁界の強度をそれぞれ２組以上検知することができるため、これらを相互に組み合わせることで、位置被特定装置２０の位置を一層正確に特定することが可能になる。
【００５０】
（磁界発生装置から位置被特定装置までの距離の特定について  −磁界到達時間の利用−）
また、磁界の強度に代えて、あるいは磁界の強度に加えて、磁界発生装置１０にて発生させた磁界が磁界検知部２２に到達するまでの磁界到達時間を利用することができる。すなわち、磁界到達時間は、磁界検知部２２が磁界発生装置１０から遠ざかるに連れて長くなるため、この磁界到達時間に基づいて、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定することができる。
【００５１】
具体的には、磁界発生装置１０と位置被特定装置２０には同一時刻に設定した内部時計を保持させておく。そして、磁界発生装置１０は、磁界を一定間隔で断続的に発生させ、磁界を発生させた各時刻を、内部時計にて特定して、図示しない無線通信部を介して位置特定サーバ３０に無線送信する。そして、位置被特定装置２０は、磁界検知部２２により磁界を検知した時刻を内部時計にて特定し、この時刻を無線通信部２３を介して位置特定サーバ３０に送信する。一方、位置特定サーバ３０のメモリ３２には、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離と、磁界到達時間とを、相互に対応付けて構成された第５ロケーションテーブルを予め格納しておく。そして、位置特定サーバ３０の制御部３３は、磁界発生装置１０から受信した時刻と、位置被特定装置２０から受信した時刻との差分を算定することで、磁界到達時間を算定し、この磁界到達時間に対応する距離を第５ロケーションテーブルから取得することで、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定する。
【００５２】
なお、磁界到達時間は、磁界発生装置１０から距離が一定となる平面内における位置被特定装置２０の位置に応じても異なり得るため、この位置毎に、磁界到達時間と磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離との関係を第５ロケーションテーブルに格納しておき、ＳＢ４で特定した位置を参照して、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定してもよい。
【００５３】
あるいは、磁界発生装置１０は、磁界を連続的に発生させると共に、各時点の時刻を内部時計にて特定し、当該特定した時刻を含む変調周波数で磁界を逐次出力してもよい。そして、位置被特定装置２０は、この変調周波数を復調して時刻を取得すると共に、磁界検知部２２により磁界を検知した時刻を内部時計にて特定し、これらの時刻を無線通信部２３を介して位置特定サーバ３０に送信する。そして、位置特定サーバ３０の制御部３３は、磁界発生装置１０から受信した２つの時刻の差分を算定することで、磁界到達時間を算定するようにしてもよい。
【００５４】
なお、上記のように、磁界発生装置１０と位置被特定装置２０に同一時刻に設定した内部時計を保持させておくことは現実的には困難であるため、その代わりに、複数台の磁界発生装置１０にて発生された磁界の磁界到達時間を利用してもよい。すなわち、複数台の磁界発生装置１０にて発生された傾斜方向磁界が相互に重複する領域においては、これら各磁界発生装置１０が時刻を出力しなくても、これら各磁界発生装置１０にて発生された傾斜方向磁界が位置被特定装置２０に到達するタイミングを、当該位置被特定装置２０で特定することで、これら各磁界発生装置１０にて発生された傾斜方向磁界の磁界到達時間のずれを特定することができる。そして、この磁界到達時間のずれに基づいて、位置被特定装置２０や位置特定サーバ３０において、各磁界発生装置１０からの距離の差を特定し、この距離の差に基づいて、位置被特定装置２０の位置を一層正確に特定することが可能になる。
【００５５】
（磁界発生装置から位置被特定装置までの距離の特定について  −加速度の利用−）
その他、磁界発生装置１０から距離が一定となる平面内における位置被特定装置２０の位置や、磁界発生装置１０から位置被特定装置２０までの距離を特定するため、加速度を利用してもよい。すなわち、位置被特定装置２０に加速度センサを設け、加速度センサで検知した加速度を所定間隔で位置特定サーバ３０に送信し、位置特定サーバ３０においてはこの加速度に基づいて位置被特定装置２０の変位の方向及び量を算定することで、位置被特定装置２０の位置を特定してもよい。
【００５６】
（磁界発生装置から距離が一定となる平面内における位置被特定装置の位置の特定について）
上記実施の形態では、位置被特定装置２０の姿勢及び磁界の相対方向に基づいて、磁界発生装置１０から距離が一定となる平面内における位置被特定装置２０の位置を特定する場合について説明したが、さらに、磁界発生装置１０から発生される磁界の相互間隔に基づいて、この位置を特定してもよい。図９は磁界を概念的に示す側面図である。この図９に示すように、複数の磁界発生装置１０を、各磁界発生装置１０から発生された傾斜方向磁界が相互に重複するような間隔で並設した場合において、この傾斜方向磁界の重複領域に位置被特定装置２０が位置している場合には、位置被特定装置２０は、方向の異なる２つの傾斜方向磁界を検知することになる。また、上記のように位置被特定装置２０に磁界の強度検知機能を持たせた場合において、隣接する２つの磁界発生装置１０の左右の中央位置に位置被特定装置２０が位置している場合には、これら２つの磁界発生装置１０から受ける磁界の強度が相互に同じになり、隣接する２つの磁界発生装置１０の左右の中央位置以外の位置に位置被特定装置２０が位置している場合には、これら２つの磁界発生装置１０から受ける磁界の強度が相互に異なるものになる。従って、方向の異なる２つの傾斜方向磁界を検知している場合には、２つの磁界発生装置１０から受ける磁界の強度の大小関係に基づいて、２つの磁界発生装置１０の左右の中央位置に対する位置被特定装置２０の位置を特定することが可能になる。
【符号の説明】
【００５７】
１  位置特定システム
２  特定対象空間
１０  磁界発生装置
１１  コイル
１２、２４、３２  メモリ
１３  磁界制御部
１４  電源部
２０  位置被特定装置
２１  姿勢検知部
２２  磁界検知部
２３、３１  無線通信部
２５、３３  制御部
２６、３４  電源部
３０  位置特定サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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