(57)【要約】    【課題】  ＲＦＩＤタグを用いた、精度の高い位置検出装置及び検出方法を提供すること。    【解決手段】  第１読取部が、第１アッテネータに第１減衰比を設定して第１アンテナから電波を放射させた後、第１信号を受信する第１ステップと、第２読取部が、第２アッテネータに第２減衰比を設定して第１アンテナと対向する第２アンテナから電波を放射させた後、第２信号を受信する第２ステップと、制御部が、第１及び第２信号が共に所定値以上であるか否かを判断する第３ステップとを含み、第１〜第３ステップを繰り返す検出方法であって、１サイクル中、２回目以降に第１ステップを実行するときに、１回前の第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、１サイクル中、２回目以降に第２ステップを実行するときに、１回前の第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用い、第１アンテナ及び第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲が一部重畳する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御読取部が、第１アンテナに第１減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第１信号を受信する第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記制御読取部が、第２アンテナに第２減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第２信号を受信する第２ステップと、
前記制御読取部が、前記第１信号及び前記第２信号が共に、ＲＦＩＤタグからの信号を受信したと判断される所定値以上であるか否かを判断する第３ステップと、
前記制御読取部が、前記第３ステップで、前記第１信号及び前記第２信号が共に前記所定値以上であると判断した場合、対応する前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳する範囲内に、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定する第４ステップとを含み、
前記第１ステップ〜前記第４ステップの各々を所定回数実行することを１サイクルとして、前記第１ステップ〜前記第４ステップを繰り返し、
前記１サイクル中、２回目以降に前記第１ステップを実行するときに、１回前の前記第１ステップにおける第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、
前記１サイクル中、２回目以降に前記第２ステップを実行するときに、１回前の前記第２ステップにおける第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用いることを特徴とするＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項２】
前記第１減衰比及び前記第２減衰比が、前記ＲＦＩＤタグ内部のコイル面が前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの対向方向に対して、垂直若しくは垂直から所定の角度以内で傾斜している前記ＲＦＩＤタグを検出できるように決定された値であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項３】
前記１サイクルの初回に、前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが重畳する範囲が、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの間の中央付近の所定領域となるように、前記第１減衰比及び前記第２減衰比を設定して記第１ステップ及び前記第２ステップを実行し、
これらに続く第３ステップで、前記第１信号及び前記第２信号の一方のみが前記所定値以上であると判断された場合、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを結ぶ線上のうち、前記中央から、前記所定値以上であると判断された信号を受信した側のアンテナに近い線上を含む領域を対象として、前記第１ステップ〜第４ステップを実行することを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項４】
前記制御読取部が、前記第１アンテナに第３減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第３信号を受信する第５ステップと、
前記第５ステップの後、前記制御読取部が、前記第２アンテナに第４減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第４信号を受信する第６ステップと、
前記制御読取部が、前記第３信号及び前記第４信号が共に、ＲＦＩＤタグからの信号を受信したと判断される前記所定値以上であるか否かを判断する第７ステップと、
前記制御読取部が、前記第７ステップで、前記第３信号及び前記第４信号が共に前記所定値以上であると判断した場合、対応する前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳する範囲内に、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定する第８ステップとをさらに含み、
前記１サイクルの後、前記第５ステップ〜前記第８ステップの各々を、前記第１ステップ〜前記第３ステップと同じ回数実行し、
前記第５ステップでの前記第３減衰比が、前記第５ステップの実行回数に対応する実行回数の前記第１ステップで使用した前記第１減衰比を所定割合だけ増大させた値であり、
前記第６ステップでの前記第４減衰比が、前記第６ステップの実行回数に対応する実行回数の前記第２ステップで使用した前記第２減衰比を所定割合だけ増大させた値であることを特徴とする請求項２又は３に記載のＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項５】
前記第３ステップでの判断の結果、前記第１信号及び前記第２信号が共に、前記所定値以上である場合、又は、
前記第７ステップでの判断の結果、前記第３信号及び前記第４信号が共に、前記所定値以上である場合、
前記制御読取部が、前記重畳領域を撮像するように撮像部を制御する第９ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４の何れかの項に記載のＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項６】
撮像部が、前記第１ステップ及び前記第２ステップ、又は前記第５ステップ及び前記第６ステップに同期して、前記重畳領域を撮像するように変位する第９ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４の何れかの項に記載のＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項７】
前記第８ステップで、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定した場合、
対応する前記第５ステップで使用した前記第３減衰比と、
対応する前記第６ステップで使用した前記第４減衰比と、
対応する前記第１アンテナから放射した電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、
対応する前記第２アンテナから放射した電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とを用いて、前記タグの傾斜角度を求めることを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項８】
制御読取部が、第１アンテナに第１減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第１信号を受信する第１ステップと、
前記制御読取部が、第２アンテナに第２減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第２信号を受信する第２ステップと、
前記第１ステップ及び前記第２ステップを各々所定回数実行することを１サイクルとして、前記第１ステップ及び前記第２ステップを繰り返した後に、前記制御読取部が、前記第１信号及び前記第２信号が共に、ＲＦＩＤタグからの信号を受信したと判断される所定値以上であるか否かを判断する第３ステップと、
前記制御読取部が、前記第３ステップで、前記第１信号及び前記第２信号が共に前記所定値以上であると判断した場合、対応する前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳する範囲内に、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定する第４ステップとを含み、
前記１サイクル中で複数回実行される前記第１ステップで使用される前記第１減衰比が、各々の前記第１ステップ毎に異なり、
前記１サイクル中で複数回実行される前記第２ステップで使用される前記第２減衰比が、各々の前記第２ステップ毎に異なり、
前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射する場合のＲＦＩＤタグ検出範囲が一部重畳し、
前記第３ステップで判断の対象とする前記第１信号及び前記第２信号が、前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射したときに受信した信号であることを特徴とするＲＦＩＤタグの位置検出方法。
【請求項９】
所定の間隔で対向して配置された第１アンテナ及び第２アンテナと、
第１アッテネータ及び第２アッテネータと、
第１読取部及び第２読取部と、
前記第１読取部及び前記第２読取部からの信号を受信する制御部とを備え、
前記制御部又は前記第１読取部が、前記第１アッテネータに第１減衰比を設定し、前記第１アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第１読取部が第１信号を受信して前記制御部に伝送し、
その後、前記制御部又は前記第２読取部が、前記第２アッテネータに第２減衰比を設定し、前記第２アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第２読取部が第２信号を受信して前記制御部に伝送し、
前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳し、
前記制御部が、受信した前記第１信号及び前記第２信号が何れも所定値以上であれば、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定し、
所定回数前記電波放射及び前記信号受信を実行することを１サイクルとして、前記電波放射及び前記信号受信を繰り返し、
前記１サイクル中、前記第１読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、
前記１サイクル中、前記第２読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用いることを特徴とするＲＦＩＤタグの位置検出装置。
【請求項１０】
所定の間隔で対向して配置された第１アンテナ及び第２アンテナと、
スイッチ部と、
アッテネータと、
制御読取部とを備え、
前記制御読取部が、前記アッテネータに第１減衰比を設定し、前記スイッチ部を制御して前記第１アンテナと前記アッテネータとを接続し、前記第１アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第１信号を受信し、
その後、前記制御読取部が、前記アッテネータに第２減衰比を設定し、前記スイッチ部を制御して前記第２アンテナと前記アッテネータとを接続し、前記第２アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第２信号を受信し、
前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳し、
前記制御読取部が、受信した前記第１信号及び前記第２信号が何れも所定値以上であれば、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定し、
所定回数前記電波放射及び前記信号受信を実行することを１サイクルとして、前記電波放射及び前記信号受信を繰り返し、
前記１サイクル中、前記制御読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、
前記１サイクル中、前記制御読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用いることを特徴とするＲＦＩＤタグの位置検出装置。
【請求項１１】
前記第１減衰比及び前記第２減衰比が、前記ＲＦＩＤタグ内部のコイル面が前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの対向方向に対して、垂直若しくは垂直から所定の角度以内で傾斜している前記ＲＦＩＤタグを検出できるように決定された値であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のＲＦＩＤタグの位置検出装置。
【請求項１２】
前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定された場合に、前記重畳領域を撮像するように制御される撮像部をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１１の何れかの項に記載のＲＦＩＤタグの位置検出装置。
【請求項１３】
前記電波放射に同期して、前記重畳領域を撮像するように変位する撮像部をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１１の何れかの項に記載のＲＦＩＤタグの位置検出装置。
【請求項１４】
所定の間隔で対向して配置された第１アンテナ及び第２アンテナと、
第１アッテネータ及び第２アッテネータと、
第１読取部及び第２読取部と、
前記第１読取部及び前記第２読取部からの信号を受信する制御部とを備え、
前記制御部又は前記第１読取部が、前記第１アッテネータに第１減衰比を設定し、前記第１アンテナから所定時間電波を放射させた後、前記第１読取部が第１信号を受信して前記制御部に伝送し、
その後、前記制御部又は前記第２読取部が、前記第２アッテネータに第２減衰比を設定し、前記第２アンテナから所定時間電波を放射させた後、前記第２読取部が第２信号を受信して前記制御部に伝送し、
前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳し、
前記制御部が、受信した前記第１信号及び前記第２信号が何れも所定値以上であれば、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定し、
前記第１読取部及び前記第２読取部が各々、所定回数電波放射及び信号受信を実行することを１サイクルとして、電波放射及び信号受信を繰り返し、
前記１サイクル中で複数回設定される前記第１減衰比が、各々異なり、
前記１サイクル中で複数回実行される前記第２減衰比が、各々異なり、
前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射する場合のＲＦＩＤタグ検出範囲が一部重畳し、
前記第３ステップで判断の対象とする前記第１信号及び前記第２信号が、前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射したときに受信した信号であるを用いることを特徴とするＲＦＩＤタグの位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグの位置検出装置及び位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどによる位置特定技術よりも低コストな位置検出技術として、ＲＦＩＤを使用した位置検出技術が注目されている。ＲＦＩＤは、多くの情報を蓄積するメモリ及び情報の送受信を行うアンテナを備えた応答器（以下、タグと記す）、タグに命令を送信し、データの送受信を行うアンテナ及びコントローラを備えた質問器（以下、リーダアンテナ若しくはリーダライタアンテナと記す）を含んで構成される。低コスト且つ小型であるタグと、多数のタグを一度に認識可能であることから、実用化を目指して開発が進んでいる。
【０００３】
ＲＦＩＤを用いた位置特定方法としては、例えば、次のような種々の方法が公知である。
【０００４】
（１）リーダアンテナがタグを検出可能な領域（以下、タグ検出領域と記す）が限定されることから、複数のリーダアンテナを所定の領域に配置し、タグを検出したリーダアンテナの位置をタグの位置とする方法（図１２の（ａ）参照）
（２）隣接するリーダアンテナのタグ検出領域が重なるようにリーダアンテナを配置し、複数のリーダアンテナが同時に１つのタグを検出した場合、そのタグ検出領域が重なった領域内の代表点（例えば、重心）をタグの位置とする方法（図１２の（ｂ）参照）
（３）床などの所定領域に複数のタグを敷設し、且つ各タグの位置を各々の内部メモリに記録し、移動するリーダアンテナが近傍のタグから位置情報を取得することによって、リーダアンテナの位置を特定する方法（図１２の（ｃ）参照）
（４）３つ以上のリーダアンテナで、１つのタグが発する電波出力の強度を計測し、３点測量によってタグの位置を特定する方法（図１２の（ｄ）参照）
（５）通信距離の異なる複数のリーダアンテナと、これらのリーダアンテナと反応する機能を１つのタグに搭載し、タグの反応するリーダアンテナからタグの位置を特定する方法（下記特許文献１及び図１２の（ｅ）参照）
（６）電波出力可変のリーダアンテナに関して予め電波出力とタグの応答距離を計測し、リーダアンテナの電波出力を一定の時間周期で段階的に変化させ、リーダアンテナがタグの応答を検知できた時の応答距離からタグの位置を特定する方法（下記特許文献２及び図１２の（ｆ）参照）
【特許文献１】特開２００１−１１４４０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記（１）の方法では、位置の精度が悪い問題がある。
【０００６】
また、上記（２）の方法では、（１）と比較して位置精度が向上するが、通信可能なリーダアンテナが１つしかない領域にタグがある場合には、やはり位置精度が悪い問題がある。
【０００７】
また、上記（３）の方法では、多数のタグを敷設するのに高価な費用がかかる。また、凹凸が大きい地面や、砂地などでは敷設が困難である問題がある。
【０００８】
また、上記（４）の方法では、（１）〜（３）の方法と比較して、位置精度は向上する。しかし、常に通信可能なリーダアンテナが３つ以上必要であり、通信距離が長いアクティブタグ（電池搭載型タグ）を使用することが必要である。また、アクティブタグは、パッシブタグ（電池を搭載していないタグ）と比較して、電池寿命、コスト高、サイズが大きい問題がある。
【０００９】
また、上記（５）の方法では、標準仕様のタグではなくタグ内に複数のアンテナを搭載した専用のタグが必要となりコストがかかり、サイズが大きくなり、また、アンテナ搭載数の位置分解能しかないので、（４）よりも位置精度が悪い問題がある。
【００１０】
また、上記（６）の方法では、（４）に比較して、メンテナンスフリー、低コスト、サイズ形状の自由度が大きく利用分野も多い。しかし、タグのリーダアンテナに対する姿勢により、通信可能なリーダアンテナの電波出力が異なるので、位置誤差が生じる。また、移動するタグの位置を特定することが困難である。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、比較的安価なパッシブタグを用いた、精度の高い位置検出装置及び検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（１）は、制御読取部が、第１アンテナに第１減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第１信号を受信する第１ステップと、前記第１ステップの後、前記制御読取部が、第２アンテナに第２減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第２信号を受信する第２ステップと、前記制御読取部が、前記第１信号及び前記第２信号が共に、ＲＦＩＤタグからの信号を受信したと判断される所定値以上であるか否かを判断する第３ステップと、前記制御読取部が、前記第３ステップで、前記第１信号及び前記第２信号が共に前記所定値以上であると判断した場合、対応する前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳する範囲内に、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定する第４ステップとを含み、前記第１ステップ〜前記第４ステップの各々を所定回数実行することを１サイクルとして、前記第１ステップ〜前記第４ステップを繰り返し、前記１サイクル中、２回目以降に前記第１ステップを実行するときに、１回前の前記第１ステップにおける第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、前記１サイクル中、２回目以降に前記第２ステップを実行するときに、１回前の前記第２ステップにおける第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用いることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（２）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出方法（１）において、前記第１減衰比及び前記第２減衰比が、前記ＲＦＩＤタグ内部のコイル面が前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの対向方向に対して、垂直若しくは垂直から所定の角度以内で傾斜している前記ＲＦＩＤタグを検出できるように決定された値であることを特徴としている。
【００１４】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（３）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出方法（２）において、前記１サイクルの初回に、前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが重畳する範囲が、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの間の中央付近の所定領域となるように、前記第１減衰比及び前記第２減衰比を設定して記第１ステップ及び前記第２ステップを実行し、これらに続く第３ステップで、前記第１信号及び前記第２信号の一方のみが前記所定値以上であると判断された場合、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを結ぶ線上のうち、前記中央から、前記所定値以上であると判断された信号を受信した側のアンテナに近い線上を含む領域を対象として、前記第１ステップ〜第４ステップを実行することを特徴としている。
【００１５】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（４）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出方法（２）又は（３）において、前記制御読取部が、前記第１アンテナに第３減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第３信号を受信する第５ステップと、前記第５ステップの後、前記制御読取部が、前記第２アンテナに第４減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第４信号を受信する第６ステップと、前記制御読取部が、前記第３信号及び前記第４信号が共に、ＲＦＩＤタグからの信号を受信したと判断される前記所定値以上であるか否かを判断する第７ステップと、前記制御読取部が、前記第７ステップで、前記第３信号及び前記第４信号が共に前記所定値以上であると判断した場合、対応する前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳する範囲内に、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定する第８ステップとをさらに含み、前記１サイクルの後、前記第５ステップ〜前記第８ステップの各々を、前記第１ステップ〜前記第３ステップと同じ回数実行し、前記第５ステップでの前記第３減衰比が、前記第５ステップの実行回数に対応する実行回数の前記第１ステップで使用した前記第１減衰比を所定割合だけ増大させた値であり、前記第６ステップでの前記第４減衰比が、前記第６ステップの実行回数に対応する実行回数の前記第２ステップで使用した前記第２減衰比を所定割合だけ増大させた値であることを特徴としている。
【００１６】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（５）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出方法（１）〜（４）の何れかにおいて、前記第３ステップでの判断の結果、前記第１信号及び前記第２信号が共に、前記所定値以上である場合、又は、前記第７ステップでの判断の結果、前記第３信号及び前記第４信号が共に、前記所定値以上である場合、前記制御読取部が、前記重畳領域を撮像するように撮像部を制御する第９ステップをさらに含むことを特徴としている。
【００１７】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（６）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出方法（１）〜（４）の何れかにおいて、撮像部が、前記第１ステップ及び前記第２ステップ、又は前記第５ステップ及び前記第６ステップに同期して、前記重畳領域を撮像するように変位する第９ステップをさらに含むことを特徴としている。
【００１８】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（７）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出方法（４）において、前記第８ステップで、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定した場合、対応する前記第５ステップで使用した前記第３減衰比と、対応する前記第６ステップで使用した前記第４減衰比と、対応する前記第１アンテナから放射した電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、対応する前記第２アンテナから放射した電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とを用いて、前記タグの傾斜角度を求めることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出方法（８）は、制御読取部が、第１アンテナに第１減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第１信号を受信する第１ステップと、前記制御読取部が、第２アンテナに第２減衰比で所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第２信号を受信する第２ステップと、前記第１ステップ及び前記第２ステップを各々所定回数実行することを１サイクルとして、前記第１ステップ及び前記第２ステップを繰り返した後に、前記制御読取部が、前記第１信号及び前記第２信号が共に、ＲＦＩＤタグからの信号を受信したと判断される所定値以上であるか否かを判断する第３ステップと、前記制御読取部が、前記第３ステップで、前記第１信号及び前記第２信号が共に前記所定値以上であると判断した場合、対応する前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳する範囲内に、前記ＲＦＩＤタグが存在すると決定する第４ステップとを含み、前記１サイクル中で複数回実行される前記第１ステップで使用される前記第１減衰比が、各々の前記第１ステップ毎に異なり、前記１サイクル中で複数回実行される前記第２ステップで使用される前記第２減衰比が、各々の前記第２ステップ毎に異なり、前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射する場合のＲＦＩＤタグ検出範囲が一部重畳し、前記第３ステップで判断の対象とする前記第１信号及び前記第２信号が、前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射したときに受信した信号であることを特徴としている。
【００２０】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置（１）は、所定の間隔で対向して配置された第１アンテナ及び第２アンテナと、第１アッテネータ及び第２アッテネータと、第１読取部及び第２読取部と、前記第１読取部及び前記第２読取部からの信号を受信する制御部とを備え、前記制御部又は前記第１読取部が、前記第１アッテネータに第１減衰比を設定し、前記第１アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第１読取部が第１信号を受信して前記制御部に伝送し、その後、前記制御部又は前記第２読取部が、前記第２アッテネータに第２減衰比を設定し、前記第２アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第２読取部が第２信号を受信して前記制御部に伝送し、前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳し、前記制御部が、受信した前記第１信号及び前記第２信号が何れも所定値以上であれば、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定し、所定回数前記電波放射及び前記信号受信を実行することを１サイクルとして、前記電波放射及び前記信号受信を繰り返し、前記１サイクル中、前記第１読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、前記１サイクル中、前記第２読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用いることを特徴としている。
【００２１】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置（２）は、所定の間隔で対向して配置された第１アンテナ及び第２アンテナと、スイッチ部と、アッテネータと、制御読取部とを備え、前記制御読取部が、前記アッテネータに第１減衰比を設定し、前記スイッチ部を制御して前記第１アンテナと前記アッテネータとを接続し、前記第１アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第１アンテナを用いて第１信号を受信し、その後、前記制御読取部が、前記アッテネータに第２減衰比を設定し、前記スイッチ部を制御して前記第２アンテナと前記アッテネータとを接続し、前記第２アンテナに所定時間電波を放射させた後、前記第２アンテナを用いて第２信号を受信し、前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳し、前記制御読取部が、受信した前記第１信号及び前記第２信号が何れも所定値以上であれば、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定し、所定回数前記電波放射及び前記信号受信を実行することを１サイクルとして、前記電波放射及び前記信号受信を繰り返し、前記１サイクル中、前記制御読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第１減衰比よりも増大させた第１減衰比を用い、前記１サイクル中、前記制御読取部が２回目以降に電波放射を行うときに、１回前の電波放射で設定した第２減衰比よりも減少させた第２減衰比を用いることを特徴としている。
【００２２】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置（３）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出装置（１）又は（２）において、前記第１減衰比及び前記第２減衰比が、前記ＲＦＩＤタグ内部のコイル面が前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの対向方向に対して、垂直若しくは垂直から所定の角度以内で傾斜している前記ＲＦＩＤタグを検出できるように決定された値であることを特徴としている。
【００２３】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置（４）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出装置（１）〜（３）の何れかにおいて、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定された場合に、前記重畳領域を撮像するように制御される撮像部をさらに備えることを特徴としている。
【００２４】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置（５）は、上記のＲＦＩＤタグの位置検出装置（１）〜（３）の何れかにおいて、前記電波放射に同期して、前記重畳領域を撮像するように変位する撮像部をさらに備えることを特徴としている。
【００２５】
本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置（６）は、所定の間隔で対向して配置された第１アンテナ及び第２アンテナと、第１アッテネータ及び第２アッテネータと、第１読取部及び第２読取部と、前記第１読取部及び前記第２読取部からの信号を受信する制御部とを備え、前記制御部又は前記第１読取部が、前記第１アッテネータに第１減衰比を設定し、前記第１アンテナから所定時間電波を放射させた後、前記第１読取部が第１信号を受信して前記制御部に伝送し、その後、前記制御部又は前記第２読取部が、前記第２アッテネータに第２減衰比を設定し、前記第２アンテナから所定時間電波を放射させた後、前記第２読取部が第２信号を受信して前記制御部に伝送し、前記第１アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲と、前記第２アンテナから放射する電波のＲＦＩＤタグ検出範囲とが一部重畳し、前記制御部が、受信した前記第１信号及び前記第２信号が何れも所定値以上であれば、前記重畳領域にＲＦＩＤタグが存在すると決定し、前記第１読取部及び前記第２読取部が各々、所定回数電波放射及び信号受信を実行することを１サイクルとして、電波放射及び信号受信を繰り返し、前記１サイクル中で複数回設定される前記第１減衰比が、各々異なり、前記１サイクル中で複数回実行される前記第２減衰比が、各々異なり、前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射する場合のＲＦＩＤタグ検出範囲が一部重畳し、前記第３ステップで判断の対象とする前記第１信号及び前記第２信号が、前記１サイクル中で使用される複数の前記第１減衰比を値が大きい順に並べ、前記１サイクル中で使用される複数の前記第２減衰比を値が小さい順に並べた場合に、対応する第１減衰比及び第２減衰比で電波を放射したときに受信した信号であるを用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、対向させた２つのアンテナ間におけるＲＦＩＤタグの位置を正確に検出することができる。
【００２７】
また、２つのアンテナの対向方向に垂直でないタグに関しても、その位置を正確に検出することができる。
【００２８】
また、タグを検出したときに、該当する検出領域を撮像するように撮像部を制御することによって、タグを所持する人やタグを貼付した物を直ちに、高精細に撮像することができる。
【００２９】
従って、本発明は種々の看視システムに適用することができる。例えば、本発明に係るＲＦＩＤタグの位置検出装置を、病院や介護施設などにおける看視システムに適応することによって、患者の安全性を確保することができる。病院や介護施設においては、痴呆や傷害により脳機能の低下した患者が、徘徊行為によって自らの身体に危険を生じさせる場所に侵入する可能性がある。これを防止するために、患者の衣服にＲＦＩＤタグを取り付けて、施設内の危険な区域に通じる廊下の壁等に本位置検出装置のアンテナを配置することが有効である。従来の看視方法では廊下全体をカメラで撮像しているために、個々の患者を判別することが容易では無いが、タグの検出結果をカメラと連動させることによって、タグを持つ患者の姿とその周辺を高精細に撮像することができる。これによって、表示装置に表示された映像を看視する看護士等が、付き添い者（看護士や見舞い客）がいる状態での患者の通過（安全な通過）なのか、患者一人での通過（危険な通過）なのかを容易に判断することができ、危険を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態に係る位置検出装置の概略構成を示すブロック図（平面図）である。本位置検出装置は、廊下などの通路の壁面に対向して設置された第１アンテナ１及び第２アンテナ２と、これらに接続された第１アッテネータ３及び第２アッテネータ４と、これらに接続された第１読取部５及び第２読取部６と、撮像部７と、第１及び第２読取部５、６並びに撮像部７を制御する制御部８と、撮像部７によって撮像された映像を表示する表示部９とを備えている。図１には、本位置検出装置の検出対象であるＲＦＩＤタグ１０（以下、単にタグとも記す）を表示している。ここでは、タグ１０は、内部にアンテナ用コイル及びＩＣチップ（いずれも図示せず）を備えているが、電力供給手段を備えていないパッシブタイプのタグであるとする。
【００３２】
制御部８は、内部に演算手段（以下、ＣＰＵと記す）及び記憶手段（以下、メモリと記す）を備えており、以下で説明する制御部８が行う処理は、ＣＰＵが適宜メモリをワーク領域として使用して実行する。
【００３３】
制御部８は、第１読取部５を制御し、第１アッテネータ３に所定の減衰比を設定して、第１アンテナ１から所定の強度の電波を放射する。これによって、第１アンテナ１の通信距離内にタグ１０が存在すれば、第１読取部５がタグ１０から所定の信号を受信して制御部８に伝送し、制御部８は、受信した信号からタグ１０の位置及びタグ１０の情報（タグ１０のＩＤなど）を検出する。ここで、アンテナの通信距離とは、アンテナがタグと通信できる限界距離である。同様にして、制御部８は、第２アンテナ２の通信距離内にタグ１０が存在すれば、タグ１０の位置及びタグ１０の情報を検出することができる。
【００３４】
撮像部７は、撮像した映像を所定形式のビデオ信号として表示部９に出力し、これにより表示部９に撮像された映像が表示される。制御部８は、撮像部７の撮像方向を変位させる変位機構（図示せず）を制御し、指定の方向を撮像させることができる。
【００３５】
図２は、本実施の形態に係る位置検出装置の動作を示すフローチャートである。図１に示したように、第１及び第２アンテナ１、２は、人の移動を監視すべき通路の両側の壁に対向して設置されているとし、人が身に着けているタグ１０を検出する場合を説明する。図３は、第１及び第２アンテナ１、２が順次放射する電波の位置関係を示す図である。図３の（ａ）では、時刻ｔにおいて第１アンテナ１が形成する電波分布をＬ（ｔ）で、時刻ｔ＋Δｔにおいて第２アンテナ２が形成する電波分布をＲ（ｔ＋Δｔ）で示している。同様に（ｂ）〜（ｈ）においても、第１及び第２アンテナ１、２が、交互に時間Δｔだけ異なる時刻に形成する電波を重ねて示している。
【００３６】
以下、図３を参照しながら、図２のフローチャートに従って具体的に説明する。ここで、予め初期設定において、後述する繰り返しカウンタｉの上限ｉmaxが８に設定され、メモリ上の所定領域に確保した第１フラグＦ1j、第２フラグＦ2j（ｊ＝１〜８）全てに０が設定されているとする。
【００３７】
ステップＳ１において、繰り返し処理のカウンタｉに初期値、例えば「１」を設定する。
【００３８】
ステップＳ２において、制御部８が、第１読取部５にカウンタｉの値を送信する。これによって、第１読取部５が、カウンタｉの値に応じた減衰比αiを第１アッテネータ３に設定し、所定の時間Ｔ1の間、アンテナから電波を放射する。減衰比αiは、ｉが大きくなると、小さくなるように設定されている。例えば、図１に示したように、第１及び第２アンテナ１、２の間を８区間に区切り、左から第１〜第８区間とすると、カウンタｉに応じて、第１アンテナ１とタグ１０との通信可能範囲が第ｉ区間までをカバーするように予め決定された減衰比αiに、第１アッテネータ３が設定される。これによって、図３の（ａ）においてＬ（ｔ）で示した領域を通信範囲とする電波が形成される。例えば、ｉ＝１の場合、第１アンテナ１は、第１区間のみを通信範囲として含むように、電波を形成する。尚、図３では、第１及び第２アンテナ１、２の間を１０区間に区切り、両端の区間を除いた８区間を検出の対象としている。
【００３９】
ステップＳ３において、第１読取部５は所定の時間Ｔ2の間、電波放射を停止し、信号を受信し、受信信号を制御部８に伝送する。ここで、信号を受信するとは、受信モードになり、信号を観測するという意味である。従って、ノイズしか測定できなかった場合には、第１読取部５は、ノイズ信号を制御部８に伝送する。
【００４０】
ステップＳ４において、制御部８は、第１読取部５から受信した信号レベルが所定以上のレベルであるか否かを判断する。ここで所定のレベルとは、タグ１０を検出したと判断できる下限レベルである。所定以上のレベルであると判断した場合、ステップＳ５に移行して、第１フラグＦ1iに「１」をセットした後、受信したデータからタグ１０のＩＤを決定してメモリに記録し、ステップＳ６に移行する。所定以上のレベルではないと判断した場合、そのままステップＳ６に移行する。
【００４１】
ステップＳ６において、制御部８は、ステップＳ２と同様に、第２読取部６に９−ｉの値を送信する。これによって、第２読取部６が、９−ｉの値に応じた減衰比β9-iを第２アッテネータ４に設定し、所定の時間Ｔ1の間、第２アンテナ２から電波を放射する。ここで、減衰比βiは、第１アンテナ２と同様に、ｉが大きくなると小さくなるように設定されている（例えば、第１及び第２アンテナ１、２に同じ特性のアンテナを使用する場合、αi＝βiである）。９−ｉの値に応じて、第２アンテナ２とタグ１０との通信可能範囲が第「９−ｉ」区間までをカバーするように予め決定された減衰比β9-iに、第２アッテネータ４が設定される。例えば、ｉ＝１の場合、減衰比は９−１＝８に対応するβ8となり、最も小さい。従って、第２アンテナ２は、図３の（ａ）においてＲ（ｔ＋Δｔ）で示したように、第１区間までの広い領域を通信範囲として含むように、電波を形成する。このように、第１及び第２アンテナ１、２から仮に同時に電波を放射した場合、各々の通信範囲が重畳する領域（図３においてＡ（ｊ）（ｊ＝１〜８）で示す）が所定の１区間のみを含むような出力で電波を形成する。従って、タグ１０がこの重畳領域Ａ（ｊ）内に存在すれば、第１及び第２アンテナ１、２の何れによっても、タグ１０を検出することができる。
【００４２】
ステップＳ７において、ステップＳ３と同様に、第２読取部６は所定の時間Ｔ2の間、電波放射を停止して信号を受信し、受信信号を制御部８に伝送する。ここでも、信号を受信するとは、受信モードになり、信号を観測するという意味である。ノイズしか測定できなかった場合には、第２読取部６は、ノイズ信号を制御部８に伝送する。
【００４３】
ステップＳ８において、ステップＳ４と同様に、制御部８は、第２読取部６から受信した信号レベルが所定以上のレベルであるか否かを判断する。所定以上のレベルであると判断した場合（タグを検出したことに対応する）、ステップＳ９に移行して、第２フラグＦ2iに「１」をセットした後、ステップＳ１０に移行する。所定以上のレベルではないと判断した場合、そのままステップＳ１０に移行する。
【００４４】
ステップＳ１０において、制御部８は、第１及び第２フラグＦ1i、Ｆ2iの値が共に「１」であるか否かを判断する。共に「１」であると判断した場合、ステップＳ１１に移行し、制御部８は、撮像部７がｉに対応する第ｉ区間を撮像するように、変位機構を制御する。これによって、タグ１０が検出された第ｉ区間の映像が表示部９に表示される。第１及び第２フラグＦ1i、Ｆ2iの少なくとも一方が「０」であると判断した場合、ステップＳ１２に移行する。
【００４５】
ステップＳ１２において、制御部８は、カウンタｉが最大値ｉmax（＝８）であるか否かを判断し、ｉ＝ｉmaxでないと判断した場合、ステップＳ１３に移行してカウンタｉを１だけ増大させ、ステップＳ１に戻る。即ち、制御部８は、ｉ＝ｉmaxになるまでステップＳ１〜Ｓ１１の処理を繰り返す。
【００４６】
制御部８は、ｉ＝ｉmaxであると判断した場合、ステップＳ１４に移行して終了の指示があったか否かを判断し、終了の指示があるまで、ステップＳ１〜Ｓ１３の処理を繰り返す。
【００４７】
以上によって、図３の（ａ）〜（ｈ）に示したように、第１及び第２アンテナ１、２から交互に、一方の電波強度を順次増大させ、他方の電波強度を順次減少させて信号を受信し、ステップＳ１０での判断によってタグ１０が検出された場合、ステップＳ１１において撮像部７の撮像方向を制御することによって、タグ１０が存在する領域の映像を表示部９に表示することができる。
【００４８】
第１及び第２アッテネータ３、４に対する減衰比αi、βiの設定には、公知の種々の手段を使用することができる。一例を、図４、図５に示す。図４は、スイッチング式の減衰比が固定のアッテネータを、３段に直列接続した可変アッテネータを示すブロック図である。図４では、ポート０〜２の電位を外部から制御することによって、各々のリレースイッチを切換えて、読取部からの出力を所定の減衰比で減衰させてアンテナに供給することができる。各々のポートに接続されているスイッチをアッテネータ側に切換えるか否かの組み合わせによって、０、５、１５、２０、２５、３０、４０、若しくは４５ｄＢと、８種類の減衰比を実現できる。
【００４９】
図５は、ＰＩＮダイオードを用いたアッテネータを示す回路図である。抵抗Ｒ１〜Ｒ５、コンデンサＣ１〜Ｃ４、コイルＬ１、Ｌ２、ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２を図５のように接続し、抵抗Ｒ１、Ｒ２の一端に印加するアナログ電圧Ｖcont1、Ｖcont2を変化させることによって、ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２に流れる電流ＤＣ０、ＤＣ１を変化させることができ、ＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２の高周波に対する抵抗値を変化させることができる。従って、電圧Ｖcont1、Ｖcont2を所定の値に設定すれば、読取部からの出力を所定の減衰比で減衰させてアンテナに伝達することができる。
【００５０】
以上においては、第１及び第２読取部５、６がそれぞれ第１及び第２アッテネータ３、４の減衰比を設定する場合を説明したが、これに限定されず、種々の構成が可能である。例えば、図６に示したように、制御部８が第１及び第２アッテネータ３、４の減衰比を直接設定してもよく、制御部８が第１及び第２アッテネータ３、４の何れか一方のみの減衰比を設定し、第１及び第２読取部５、６が他方のアッテネータの減衰比を設定してもよい。尚、図６では、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
また、図７に示したように、スイッチ部１１を備えて構成することもできる。即ち、図７に示した構成では、アンテナからの電波放射時に、制御部８が、アッテネータ１２に所定の減衰比を設定し、スイッチ部１１を制御して第１及び第２アンテナ１、２のうちの一方をアッテネータ１２に接続し、電波を放射させる。その後、スイッチ部１１の状態を保持したまま、読取部１３が、電波を放射した同じアンテナを用いて信号を受信する。他方のアンテナを使用する場合には、制御部８がスイッチ部１１を制御してそのアンテナをアッテネータ１２に接続し、同様に電波放射及び信号受信を行う。このように、２つの信号経路を択一的に切換えるスイッチ部を新たに追加することによって、読取部とアッテネータがそれぞれ１つで済み、装置全体を安価に、且つ小型にすることができる。
【００５２】
タグを持った歩行者を検出するためには、１回毎の電波の放射時間Ｔ1及び受信に要する時間Ｔ2の合計時間（以下、読取時間と記す）を、所定以下にする必要がある。読取時間の上限は、使用するアンテナの電波放射パターン、及び１サイクルにおいて電波強度を変化させる回数などに応じて決まる。例えば、上記したように通路の幅方向を８つに区分し、８段階のレベルで各々のアンテナから電波を放射するとし、図３に示した電波の重畳領域Ａ（ｊ）の通路方向の長さを約３００mm、歩行速度を時速４kmすると、各１回の読取時間Ｔ1＋Ｔ2は約１７msec以下であることが望ましい。
【００５３】
以上の検出処理においては、タグ１０のコイルがアンテナに対して略一定の角度であることを仮定している。図８は、アンテナとタグとを一定の角度、具体的にはアンテナの電波放射方向（Ｘ軸）に垂直にタグを配置（図９参照）して、タグを検出できる上限距離（反応距離）とアンテナ電波の減衰比（減衰量）との関係を実測した結果である。この結果から、減衰比とタグ検出距離とはほぼ比例することが分かる。
【００５４】
また、図１０は、更にアンテナに対するタグの角度を変化させた実験結果の一例を示す図である。図１０では、タグの角度を横軸に、アンテナとタグとの距離を縦軸にして、減衰比毎の最大通信距離を異なる記号（◆、■など）で示している。図１０から、アンテナに対するタグの傾斜角度が比較的小さければ（垂直から約３０〜４０度以内、より望ましくは２０度以内の角度変化）、減衰比とタグ検出距離（最大通信距離）との関係が殆ど変化しないことが分かる。従って、図２に示した方法で、所定の複数の減衰比をそのまま用いて、タグ１０の位置を精度良く特定することができる。尚、図１０の結果は一例であり、減衰比とタグ検出距離との関係が殆ど変化しない角度範囲は、使用するタグによって異なる場合がある。従って、使用するタグに応じて、できるだけ広い角度範囲に適用できるように、アッテネータの減衰比を実験によって設定することが望ましい。
【００５５】
一方、図１０から、タグの傾斜角度が約４０度を超えると、減衰比とタグ検出距離との関係が変化していることが分かる。これは、アンテナに対して大きく傾斜しているタグは、傾斜角度が比較的小さいタグに対して使用した強度の電波を使用しても、位置を特定できないことを意味する。これに対しては、以下に説明する方法が有効である。
【００５６】
アンテナからＬ1の距離にタグがあり、アンテナに対してタグが所定以上の角度傾斜しているとする。このときにタグを検知するために必要な電波出力は、タグが傾いていない場合よりも大きい出力が必要である。即ち、タグが傾いていないときの出力Ｐを基準として、１よりも大きい係数γを用いて、γ（θ）×Ｐの出力が必要となる。この係数γはタグの傾斜角度θの関数であり、使用するアンテナ及びタグに応じて、予め実験結果（例えば図１０）から決定することができる。
【００５７】
図１１は、タグの傾きによる位置誤差の補正方法、及びタグの傾斜角度の計算方法を説明する図である。図１１の（ａ）では、左右に配置された第１及び第２アンテナ１、２の間に、これら２つのアンテナが対向する方向に対して垂直にタグ１０が位置しており、タグ１０と第１及び第２アンテナ１、２との距離はそれぞれＬ１、Ｌ２である。このとき、第１及び第２アンテナ１、２の、タグ１０と通信可能な最小のパワーをそれぞれＰ１、Ｐ２とすると、Ｐ１＋Ｐ２は一定の値になる。
【００５８】
図１１の（ｂ）では、タグ１０が（ａ）の状態から角度θだけ傾斜している。この場合、第１及び第２アンテナ１、２の、タグ１０と通信可能な最小のパワーをそれぞれＰ１’、Ｐ２’とし、これら最小パワーの和Ｐ１’＋Ｐ２’からＰ１＋Ｐ２を減算した値を２ΔＰとすると、ΔＰは、角度θに依存して必要となるアンテナパワーである。ΔＰ＝（Ｐ１’＋Ｐ２’−（Ｐ１＋Ｐ２））／２であるので、予めＰ１＋Ｐ２の値を計測しておけば、タグ１０の検出時に計測したＰ１’、Ｐ２’を用いて、ΔＰを求めることができる。
【００５９】
図１１の（ｃ）は、（ｂ）の状態でタグ１０と通信可能な２つのアンテナのパワーＰ１’、Ｐ２’に対応する、タグ１０が垂直であったと仮定した場合のタグ１０の位置を示す図である。即ち、パワーＰ１’（＞Ｐ１）の値からは、タグ１０が垂直であれば第１アンテナ１からＬ１’＝Ｌ１＋ΔＬの距離にあり、パワーＰ２’（＞Ｐ２）の値からは、タグ１０が垂直であれば第２アンテナ２からＬ２’＝Ｌ２＋ΔＬの距離にあると判断される。しかし、実際には、タグ１０が角度θだけ傾斜していることによって、計測誤差ΔＬが生じることになる。即ち、ΔＬは上記のΔＰに対応する。ΔＰは上記したように求めることができるので、これに対応してΔＬを求めることができる。従って、Ｌ１’−ΔＬによってＬ１を求めることができ、Ｌ２’−ΔＬによってＬ２を求めることができる。即ち、タグ１０が傾斜していても、どの程度大きいパワーを用いてタグ１０と通信できたかが分かれば、タグ１０の位置を求めることができる。尚、タグ１０の傾斜角度θとΔＰとの関係を、予め計測によって求めておけば、上記のように実測結果から求められたΔＰから、タグ１０の傾斜角度θ求めることができる。
【００６０】
上記したように、図２に示したステップＳ１〜Ｓ１２を実行してもタグが検出されなかった場合、実際にはタグが第１及び第２アンテナ１、２の間に存在するが、タグ１０が大きく傾斜しているために検出できなかった可能性がある。従って、その場合、次回のスキャンでステップＳ２、Ｓ６の処理を実行するときに、係数γ（θ）＞１を乗算した出力の電波を放射する。例えば、θ＝０〜４０（度）の場合を検出するために、図２のフローチャートに関して説明した処理をそのまま実行し（γ＝１に相当）、θ＝５０、６０、７０（度）の場合の各係数γ（θ）を順に用いて、傾斜角度が大きいタグの検出を行う。傾斜角度が大きいタグの検出処理は、具体的には、γ（５０）を用いてステップＳ１〜Ｓ１２と同様の処理を行い、次に、γ（６０）を用いてステップＳ１〜Ｓ１２と同様の処理を行い、さらに、γ（７０）を用いてステップＳ１〜Ｓ１２と同様の処理を行う。これによって、タグが大きく傾斜して第ｍ区間に位置していても、カウンタｉ＝ｍのときの第１及び第２アンテナからの電波によってタグを検出することができる。
【００６１】
以上においては、撮像部７が、制御部８からの制御を受けて撮像方向に角度を変化させる場合を説明したが、これに限定されず、例えば、撮像部７の撮像方向を固定したまま、通路の幅方向に撮像部７の位置を変化させてもよい。また、制御部８からの制御を受けずに、第１及び第２アンテナ１、２が検出対象とする区間に電波を放射するタイミングに同期して、撮像部７が自律的に対応する区間を撮像するように変位してもよい。その場合、常にタグを検出可能な区間を撮像できるので、タグの検出から実際に表示部にその区間の映像が表示されるまでの遅延がなくなる。さらに、その状態で、タグが検出された場合、注意を喚起するための処理、例えば、警報ランプの点灯、警報音の発生などを行ってもよい。
【００６２】
また、上記では１つのタグを検出する場合を説明したが、複数のタグを検出する場合、タグが送信するタグ毎のＩＤを使用すれば、それぞれのタグを識別することができるので、各々のタグの位置を特定することができる。
【００６３】
また、上記では、検出対象とする区間を一方向から順に、第１及び第２アンテナ１、２から電波で走査する場合を説明したが、これに限定されず、所定の領域を複数に区分した全区間をもれなく走査できれば、任意の順序で各区間を走査してもよい。例えば、上記の８区間を、第１、第３、第５、第７、第２、第４、第６、第８区間の順で走査してもよい。
【００６４】
また、読取時間が十分に短ければ、一方のアンテナからのみ電波を形成して、その後他方のアンテナからのみ電波を形成してもよい。例えば、第１アンテナ１からのみ、連続して８回電波放射及び信号受信を繰り返し、その後、第２アンテナ２からのみ、連続して８回電波放射及び信号受信を繰り返してもよい。その場合、１回のスキャン（合計１６回の電波放射及び受信）の結果、タグを検出できたときの、第１アンテナ１の電波出力（減衰比）と第２アンテナ２の電波出力（減衰比）との組み合わせで、タグが位置する区間を決定できる。これは、上記した、タグが傾斜していた場合の検出処理においても同様である。即ち、θ＝５０、６０、７０（度）の場合の各係数γ（θ）を用いて、傾斜角度が大きいタグの検出を行う場合、一つのγ（θ）を用いて、第１アンテナ１からのみ、連続して８回電波放射及び信号受信を繰り返し、その後、第２アンテナ２からのみ、連続して８回電波放射及び信号受信を繰り返してもよい。また、γ（５０）、γ（６０）、γ（７０）を用いて、第１アンテナ１からのみ、連続して合計２４回（８回×３サイクル）電波放射及び信号受信を繰り返し、その後同様に、γ（５０）、γ（６０）、γ（７０）を用いて、第２アンテナ２からのみ、連続して合計２４回（８回×３サイクル）電波放射及び信号受信を繰り返してもよい。
【００６５】
また、タグ検出対象の所定領域を区分した全区間を対象とする場合に限定されない。例えば、最初に、第１アンテナから放射する電波のタグ検出範囲と第２アンテナから放射する電波のタグ検出範囲とが重畳する範囲が、第１及び第２アンテナの間の中央を含む区間となるように、各アンテナの減衰比を設定してタグの検出処理を行うこともできる。この場合、第１及び第２アンテナの一方のみがタグを検出したときには、タグを検出したアンテナに近い側の、中央から半分の領域のみを対象として、上記したように、第１及び第２アンテナのアッテネータの減衰比を変化させてタグ検出処理を行う。これによって、常に所定領域全てを対象とする場合と比較して、測定回数を削減できる場合があり、効率的なタグ検出が可能となる。尚、区間数が奇数である場合には、最初に中央を含む区間を検出対象とし、区間数が偶数である場合には、最初に中央近傍の２つの区間の何れか一方を検出対象とすればよい。
【００６６】
また、アンテナを２つ使用する場合に限定されず、両側の各々の壁に複数のアンテナを備えて、水平な２次元領域をスキャンしてもよい。
【００６７】
また、両側の各々の壁の縦方向に複数のアンテナを備えて、垂直な２次元領域をスキャンしてもよい。
【００６８】
また、両側の各々の壁に２次元的にアンテナを配置して、それらに挟まれた３次元空間をスキャンしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係る位置検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る位置検出装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る位置検出装置が発生する電波を時系列に示す図である。
【図４】スイッチング式の可変アッテネータを示すブロック図である。
【図５】ＰＩＮダイオードを用いたアッテネータを示す回路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る位置検出装置の一変形例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る位置検出装置の別の変形例を示すブロック図である。
【図８】タグ検出距離と減衰率との関係を実測した結果を示す図である。
【図９】実験時のアンテナとタグとの位置関係を示す図である。
【図１０】アンテナに対するタグの角度を変化させた実験結果を示す図である。
【図１１】タグの傾きによる位置誤差の補正方法及びタグの傾斜角度の計算方法を説明する図である。
【図１２】ＲＦＩＤを用いた従来の位置特定方法を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    第１アンテナ
２    第２アンテナ
３    第１アッテネータ
４    第２アッテネータ
５    第１読取部
６    第２読取部
７    撮像部
８    制御部
９    表示部
１０  ＲＦＩＤタグ
１１  スイッチ部
１２  アッテネータ
１３  読取部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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