(57)【要約】【課題】消費電力を低減しつつ、歩行中であることを精度よく検出することができる携帯型無線タグを提供する。【解決手段】圏内動作モードにおいて、無線タグリーダ１００と通信ができていると判断しているときにも加速度を周期的に読み込み、加速度履歴を逐次、最新の状態に更新する（Ｓ２１〜Ｓ２５）。そして、無線タグリーダ１００の通信圏外に出たと判断したときには（Ｓ２６：ＹＥＳ）、無線タグリーダ１００の通信圏外に出たと判断する前に取得した加速度履歴を参照して閾値を設定する。これにより、無線タグ２００が収容される場所の違いによって生じる、検出される加速度の違いも反映した閾値となる。その後の圏外動作モードや圏外待機モードでは、このようにして設定した閾値を用いて歩行判定を行う。【選択図】図７
2015011616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサ（２５０）と、
所定の場所に設置された無線タグリーダへの電波を送信するとともに、その無線タグリーダからの電波を受信する無線通信部（２２０、２３０）と、
その無線通信部を制御する制御部（２６０）と、
加速度に対する閾値を記憶する書き換え可能なメモリ（２６２）と、
前記無線通信部および制御部に電力を供給する電池（２１０）と、
を備えて人に携帯される携帯型無線タグであって、
前記制御部は、圏内動作モード、圏外動作モード、圏外待機モードを切り替えて実行し、
前記圏内動作モードでは、前記無線通信部を動作させて、前記無線タグリーダと通信できるかどうかを逐次判断し、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態では、前記加速度センサが検出した加速度を前記メモリに逐次記憶し、前記無線タグリーダと通信できなくなったと判断したときは、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態において前記メモリに記憶した加速度に基づいて前記閾値を設定して前記圏外動作モードへ移行し、
前記圏外動作モードでは、前記無線通信部を動作させ、前記無線タグリーダと通信できた場合には前記圏内動作モードへ移行する一方、前記無線タグリーダと通信できず、かつ、前記加速度センサが検出した加速度と前記閾値とを比較した結果、加速度センサが検出した加速度が一定時間以上、前記閾値以下であれば、前記圏外待機モードに移行し、
前記圏外待機モードでは、前記加速度センサが検出した加速度と、前記メモリに記憶されている閾値とを比較するが、前記無線通信部による電波の送受信は行わず、前記加速度センサが検出した加速度と前記閾値とを比較した結果、加速度センサが検出した加速度が閾値を超えている場合には、前記圏外動作モードに移行することを特徴とする携帯型無線タグ。
【請求項２】
請求項１において、
前記加速度センサは、３軸の加速度をそれぞれ検出する３軸の加速度センサであり、
前記制御部は、
前記圏内動作モードでは、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態で、前記加速度センサが検出した加速度をその加速度を検出した軸とともに前記メモリに逐次記憶し、前記無線タグリーダと通信できなくなったと判断したときは、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態において前記メモリに記憶した加速度のうちの最大加速度に基づいて前記閾値を設定するとともに、その閾値の設定に用いた加速度を検出した軸を判定軸とし、
前記圏外動作モードおよび前記圏外待機モードでは、前記加速度センサが検出する３軸の加速度のうち前記判定軸の加速度を、前記閾値と比較することを特徴とする携帯型無線タグ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記制御部は、前記圏内動作モードにおいて、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態では、前記加速度センサが検出した加速度を最新の所定期間分、前記メモリに逐次保持し、前記無線タグリーダと通信できなくなったと判断したときは、前記メモリに記憶した最新の所定期間分の加速度に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする携帯型無線タグ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯型無線タグと、この携帯型無線タグと通信を行う無線タグリーダとを備える無線認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人に携帯される携帯型無線タグ、および、この携帯型無線タグを備える無線認証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人に携帯される無線タグが電波を送信し、住宅等に設置された無線タグリーダがその電波を受信することで、無線タグリーダが、無線タグの認証を行なう無線認証システムが知られている。この無線認証システムにおいて、無線タグと無線タグリーダとが通信する距離は、数十メートル程度は必要である。そのため、無線タグとしては、電池を内蔵するアクティブ型が用いられる。
【０００３】
また、無線タグは、人に携帯される必要があることから、ポケットにも入るような小さい大きさである。そのため、内蔵される電池も小さくなるので、電池容量も少ない。そこで、電力消費をできるだけ抑えることが望まれる。
【０００４】
携帯型の機器において、電力消費を抑える技術として、加速度センサを用いる技術が知られている（たとえば特許文献１）。特許文献１には、スマートエントリーシステムに用いられる携帯キーが開示されている。この携帯キーは加速度センサを備えており、加速度センサにより検出した加速度が予め定められた閾レベルを上回る場合に携帯状態であると検知する。携帯状態であると検知された場合に限り通常制御モードとし、携帯状態が検知されないときは低消費電力モードとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術を無線認証システムに適用することが考えられる。すなわち、無線タグに加速度センサを備える。そして、無線タグが無線タグリーダとの通信圏外に位置したと判断した後、加速度センサが検出した加速度が閾値を超えなければ、無線タグを携帯している人は移動しておらず、無線タグは、まだ無線タグリーダの通信圏外に位置していると判断するのである。このようにすれば、無線タグは、無線タグリーダと通信を試みることなく、無線タグリーダの通信圏外に位置していると判断することができる。よって、通信回数が低減し、電力消費を抑えることができる。
【０００７】
しかし、無線タグに備えた加速度センサが検出する加速度により無線タグが移動しているかどうかを判断する場合、加速度センサが検出した加速度と比較する閾値の大きさが問題となる。
【０００８】
この閾値が大きすぎると、カバンの中など加速度が低く検出される携帯のされ方の場合、実際には無線タグを携帯している人が歩行中であるのに、歩行中ではないと判断してしまう。反対に、閾値を低くしすぎると、歩行ではない加速度でも、歩行中であると判断して、無線タグリーダとの通信を無駄に試みてしまい、電力を無駄に消費してしまう。
【０００９】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、消費電力を低減しつつ、歩行中であることを精度よく検出することができる携帯型無線タグ、および、この携帯型無線タグを備える無線認証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】
【００１０】
その目的を達成するための本発明は、加速度センサ（２５０）と、
所定の場所に設置された無線タグリーダへの電波を送信するとともに、その無線タグリーダからの電波を受信する無線通信部（２２０、２３０）と、
その無線通信部を制御する制御部（２６０）と、
加速度に対する閾値を記憶する書き換え可能なメモリ（２６２）と、
前記無線通信部および制御部に電力を供給する電池（２１０）と、
を備えて人に携帯される携帯型無線タグであって、
前記制御部は、圏内動作モード、圏外動作モード、圏外待機モードを切り替えて実行し、
前記圏内動作モードでは、前記無線通信部を動作させて、前記無線タグリーダと通信できるかどうかを逐次判断し、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態では、前記加速度センサが検出した加速度を前記メモリに逐次記憶し、前記無線タグリーダと通信できなくなったと判断したときは、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態において前記メモリに記憶した加速度に基づいて前記閾値を設定して前記圏外動作モードへ移行し、
前記圏外動作モードでは、前記無線通信部を動作させ、前記無線タグリーダと通信できた場合には前記圏内動作モードへ移行する一方、前記無線タグリーダと通信できず、かつ、前記加速度センサが検出した加速度と前記閾値とを比較した結果、加速度センサが検出した加速度が一定時間以上、前記閾値以下であれば、前記圏外待機モードに移行し、
前記圏外待機モードでは、前記加速度センサが検出した加速度と、前記メモリに記憶されている閾値とを比較するが、前記無線通信部による電波の送受信は行わず、前記加速度センサが検出した加速度と前記閾値とを比較した結果、加速度センサが検出した加速度が閾値を超えている場合には、前記圏外動作モードに移行することを特徴とする。
【００１１】
携帯型無線タグを携帯している人が同じであっても、携帯型無線タグがポケットに収容された場合とカバンに収容された場合とでは、携帯型無線タグが検出する加速度には違いがある。また、携帯型無線タグは、外出等、無線タグリーダの通信圏外に出る際にポケットやカバンに収容した後は使用する必要がない。よって、通常は、無線タグリーダの通信圏外に出る時にポケットに収容されたら、通信圏内に戻ってきた時もポケットに収容され、通信圏外に出る時にカバンに収容されたら、通信圏内に戻ってきた時もカバンに収容されていると考えられる。
【００１２】
そこで、本発明の携帯型無線タグは、圏内動作モードにおいて、無線タグリーダと通信ができていると判断している状態で、加速度をメモリに逐次記憶する。そして、無線タグリーダと通信できなくなったと判断したら、無線タグリーダと通信できていると判断している状態においてメモリに記憶した加速度に基づいて閾値を設定する。よって、携帯型無線タグが収容される場所の違いによって生じる、検出される加速度の違いも反映した閾値となる。その後の圏外動作モードや圏外待機モードでは、その閾値を、加速度センサが検出した加速度と比較する。これにより、実際には携帯型無線タグを携帯している人が歩行中であるのに、歩行中ではないと判断してしまうことを抑制できる。また反対に、歩行ではないのに歩行中であると判断して、無線タグリーダとの通信を無駄に試みてしまい、電力を無駄に消費してしまうことも抑制できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記加速度センサは、３軸の加速度をそれぞれ検出する３軸の加速度センサであり、
前記制御部は、
前記圏内動作モードでは、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態で、前記加速度センサが検出した加速度をその加速度を検出した軸とともに前記メモリに逐次記憶し、前記無線タグリーダと通信できなくなったと判断したときは、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態において前記メモリに記憶した加速度のうちの最大加速度に基づいて前記閾値を設定するとともに、その閾値の設定に用いた加速度を検出した軸を判定軸とし、
前記圏外動作モードおよび前記圏外待機モードでは、前記加速度センサが検出する３軸の加速度のうち前記判定軸の加速度を、前記閾値と比較することを特徴とする。
【００１４】
本発明の携帯型無線タグが、加速度センサによって検出される加速度により動作モードを切り替えているのは、携帯型無線タグを携帯している人が歩行により移動している状態で認証を行うためである。
【００１５】
携帯型無線タグは、無線タグリーダの通信圏外に出る際にポケットやカバンに収容した後は使用する必要がない。よって、通信圏内に戻ってきたとき、携帯型無線タグは、通信圏外に出る際と同じ場所に収容されているのみならず、姿勢も通信圏外に出る際と同じであると考えられる。
【００１６】
ポケットやカバンに収容されているときの携帯型無線タグの姿勢は、ポケットやカバンに収容される毎に変化するが、人の歩行によって生じる加速度は、鉛直方向が最も大きい。そのため、ポケットやカバンに収容されているときの携帯型無線タグは、その姿勢において最も鉛直方向に近い軸が最大加速度を検出する。これに対して、車や電車等の移動体が移動することによって生じる加速度は鉛直方向よりも水平方向が大きい。
【００１７】
そこで、この発明は、圏内動作モードでは、無線タグリーダと通信できていると判断している状態においてメモリに記憶した加速度のうちの最大加速度に基づいて閾値を設定するとともに、その閾値の設定に用いた加速度を検出した軸を判定軸とする。そして、圏外動作モードおよび前記圏外待機モードでは、加速度センサが検出する３軸の加速度のうち判定軸の加速度を閾値と比較する。
【００１８】
このようにすることで、携帯型無線タグを携帯した人が移動体に乗って移動中であり、移動体の移動により水平方向に大きい加速度が生じても、判定軸の加速度が閾値を超えたと判断してしまうことが少なくなる。その結果、より、歩行ではないのに歩行中であると判断してしまうことを抑制できる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、前記制御部は、前記圏内動作モードにおいて、前記無線タグリーダと通信できていると判断している状態では、前記加速度センサが検出した加速度を最新の所定期間分、前記メモリに逐次保持し、前記無線タグリーダと通信できなくなったと判断したときは、前記メモリに記憶した最新の所定期間分の加速度に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、無線タグリーダと通信できなくなったと判断する直前の所定期間分の加速度がメモリに記憶される。携帯型無線タグが無線タグリーダと通信できている状態から通信できない状態となる場合、携帯型無線タグを携帯している人が歩行している可能性が高い。よって、メモリに記憶されている、無線タグリーダと通信できなくなったと判断する直前の所定期間分の加速度は、携帯型無線タグを携帯している人が歩行しているときの加速度である可能性が高い。そのため、この所定期間分の加速度に基づいて閾値を設定することで、携帯型無線タグを携帯した人が歩行しているときの加速度に基づいて閾値を設定できる可能性が特に高くなる。よって、閾値を特に適切な値に設定できる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯型無線タグと、この携帯型無線タグと通信を行う無線タグリーダとを備える無線認証システムである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用された無線認証システム１が住宅Ａに設置されている状態を示す図。
【図２】無線タグ２００の外観構成を示す斜視図
【図３】無線タグリーダ１００の構成図
【図４】無線タグ２００の構成図
【図５】圏外待機モードにおいて実行する処理を示すフローチャート
【図６】圏外動作モードにおいて実行する処理を示すフローチャート
【図７】圏内動作モードにおいて実行する処理を示すフローチャート
【図８】無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信圏内から通信圏外へ移動する際の動作モードの切り替え例
【図９】無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信圏外から通信圏内へ移動する際の動作モードの切り替え例
【図１０】第２実施形態における圏内動作モードの一部
【図１１】第２実施形態における圏外動作モードの一部
【図１２】第２実施形態における圏外待機モードの一部
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された無線認証システム１が住宅Ａに設置されている状態を示す図である。この無線認証システム１は、人に携帯される携帯型無線タグ（以下、単に無線タグ）２００の認証を無線タグリーダ１００あるいはコントローラ３００が行う。この認証ことにより、無線タグ２００を携帯した人が無線タグリーダ１００の通信圏内に入ることを許可された人であるかどうかを判別するシステムである。
【００２４】
無線認証システム１は、無線タグリーダ１００、無線タグ２００、コントローラ３００を備えている。無線タグリーダ１００は、同図に破線で示す通信範囲を有している。この通信範囲は、無線タグリーダ１００が設置された住宅Ａを十分に含む円形の通信範囲になっている。
【００２５】
コントローラ３００は、無線タグリーダ１００と有線で接続されており、無線タグリーダ１００を制御する。なお、図１には、無線タグ２００を１つしか示していないが、無線認証システム１は無線タグ２００を複数備えていてもよい。
【００２６】
（無線タグ２００の外観）
図２は、本実施形態における無線タグ２００の外観構成を示す斜視図である。本実施形態における無線タグ２００は、この図２に示すように薄い直方体形状である。詳しくは、上面２００ａは角が丸くなっているもののほぼ正方形状であり、各辺の長さは数センチ程度である。この上面２００ａと直交する４つの側面２００ｂは、上面２００ａと接している側を長辺とし、短辺は長辺の数分の一程度の長さである。
【００２７】
無線タグ２００は全体として小型、薄型であることから、ポケットに容易に収容することができる。もちろん、カバンに収容することも容易である。そして、通常の使用時は特に操作を要しないことから、一旦、ポケットやカバンに収容されると、収容されたままの姿勢が保持されることが多い。これは、携帯電話機や車両キーとは異なる特徴である。
【００２８】
（無線タグリーダ１００の構成）
図３に示すように、無線タグリーダ１００は、制御部１１０、送信部１２０、受信部１３０、アンテナ１４０を備えている。  
【００２９】
制御部１１０は、外部へ無線送信させる信号を送信部１２０へ送るとともに、アンテナ１４０によって受信され受信部１３０によって復調・復号された信号をその受信部１３０から取得する。また、制御部１１０は、内部にメモリ１１１とタイマ１１２とを備えている。メモリ１１１には、この無線タグリーダ１００のＩＤやこの無線認証システム１に割り当てられたシステムＩＤが記憶されている。
【００３０】
送信部１２０は、符号部１２１、変調部１２２、増幅部１２３を備えている。符号部１２１は、制御部１１０から供給された信号を符号化する。この信号としては、無線タグ２００から送信されたタグ通知信号に応答して送信する応答信号がある。符号部１２１は、この符号化した信号を変調部１２２へ出力する。変調部１２２は、符号部１２１にて符号化された信号を電気的デジタル信号に変換した後に、予め設定されている通信チャンネルを用いて、予め決定されている通信方式に基づいた変調方式により変調する。たとえば、通信方式には、Zigbee（登録商標）で規定されているＱＰＳＫなどの変調方式がある。増幅部１２３は、変調部１２２で変調された信号を増幅する。増幅された信号は、アンテナ１４０から電波として送信される。
【００３１】
また、アンテナ１４０は、無線タグ２００から送信された電波を受信する。受信した電波は復調部１３１において復調される。復調された信号は復号部１３２において符号化され、符号化された信号が制御部１１０に送られる。
【００３２】
前述の制御部１１０は、受信部１３０から供給される信号に基づいて、無線タグ２００からタグ通知信号を受信したかどうかを逐次判断する。無線タグ２００が送信するタグ通知信号には、システムＩＤが含まれており、制御部１１０は、タグ通知信号を受信した場合には、そのタグ通知信号に含まれているシステムＩＤと、メモリ１１１に記憶されているシステムＩＤとを照合する。そして、両方のＩＤが一致した場合には、タグ通知信号を送信した無線タグ２００へ応答信号を送信する。
【００３３】
（無線タグ２００の構成）
無線タグ２００は、アクティブ方式の無線タグであり、図４に示すように、電池２１０を備えている。この電池２１０の他に、無線タグ２００は、送信部２２０、受信部２３０、アンテナ２４０、加速度センサ２５０、制御部２６０を備えており、電池２１０は、これらに電源を供給する。なお、送信部２２０、受信部２３０が請求項の無線通信部に相当する。
【００３４】
送信部２２０は、符号部２２１、変調部２２２、増幅部２２３を備えている。符号部２２１は制御部２６０から送信されるタグ通知信号などの信号を符号化して変調部２２２に送る。変調部２２２は、符号部２２１からの符号を、たとえば、ＱＰＳＫなどの変調方式により変調する。増幅部２２３は、変調部２２２が変調した信号を増幅して、アンテナ２４０から送信させる。
【００３５】
受信部２３０は、アンテナ２４０が受信した電波を復調する復調部２３１と、復調部２３１が復調した信号を復号する復号部２３２とを備えている。復号部２３２は、復号した信号を制御部２６０へ供給する。
【００３６】
加速度センサ２５０は、本実施形態では３軸の加速度センサであり、３軸それぞれの加速度を検出し、３軸すべての加速度を制御部２６０に出力する。
【００３７】
制御部２６０は、送信部２２０および受信部２３０を制御する。また、制御部２６０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ等の他に、タイマ２６１、メモリ２６２を備えている。タイマ２６１は、クロック発振器（図示せず）のクロックを計数することで計時を行う。
【００３８】
メモリ２６２はＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性かつ書き換え可能なメモリである。メモリ２６２には、この無線タグ２００が属するシステムのシステムＩＤ、この無線タグ２００の機器ＩＤが記憶されている。また、メモリ２６２には、加速度センサ２５０から逐次取得した加速度が所定期間分、記憶される。この所定期間分の加速度を加速度履歴という。加速度履歴はたとえば、１０秒間分の加速度とする。この１０秒間は、後述する閾値を信頼性のあるものとするために、数歩分以上の歩行時間とする趣旨で設定された時間である。さらに、メモリ２６２には、加速度センサ２５０が検出した加速度と比較する閾値も記憶される。
【００３９】
制御部２６０は、図５に示す圏外待機モード、図６に示す圏外動作モード、図７に示す圏内動作モードの３つのモードを切り替えて実行する。
【００４０】
（無線タグ２００の処理）
次に、無線タグ２００の制御部２６０が実行する処理（以下、単に無線タグ２００が実行する処理）を図５〜図７を用いて説明する。まず、図５に示す圏外待機モードから説明する。
【００４１】
圏外待機モードである場合、ステップＳ１において、加速度センサ２５０から加速度を読み込む。本実施形態の加速度センサ２５０は前述したように３軸の加速度センサであり、このステップＳ１では、３軸すべての加速度を読み込む。
【００４２】
ステップＳ２では、ステップＳ１で読み込んだ３つの加速度のうち、最大値となった加速度が、メモリ２６２に記憶されている閾値以上であるか否かを判断する。閾値は、後に図７で説明するように、無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信範囲を出た判断した直前の期間に加速度センサ２５０が検出した加速度に基づいて決定されている。
【００４３】
無線タグ２００は人に携帯されるものであることから、無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信範囲を出る直前は、無線タグ２００を携帯した人は歩行中である。このときに加速度センサ２５０が検出した加速度は、無線タグ２００を携帯している人の歩行速度等の個人差、および、無線タグ２００の携帯の仕方の差を反映している。
【００４４】
よって、無線タグリーダ１００の通信範囲を出たと無線タグ２００が判断した直前の期間の加速度に基づいて決定された閾値は、個人差、および、無線タグ２００の携帯の仕方の差が反映されている。
【００４５】
ステップＳ２の判断がＮＯ、すなわち、ステップＳ１で読み込んだ加速度が、このようにして設定された閾値よりも小さい場合には、無線タグ２００を携帯している人は、歩行中ではないと推測できる。しかも、この圏外待機モードは、次に説明する図６の圏外動作モードにおいて、無線タグ２００は、無線タグリーダ１００の通信範囲の外に出たと判断したことにより実行するモードである。よって、まだ、無線タグ２００は、無線タグリーダ１００の通信圏外に位置していると推測できる。
【００４６】
そこで、ステップＳ２の判断がＮＯである場合、ステップＳ３に進み、圏外待機モードを継続することに決定する。その後、ステップＳ１へ戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ２の判断がＹＥＳである場合には、無線タグ２００を携帯している人は、歩行中であると推測できる。つまり、無線タグ２００を携帯している人の歩行により、無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信範囲に入る可能性が生じる。
【００４８】
そこで、ステップＳ２の判断がＹＥＳである場合には、ステップＳ４に進み、圏外動作モードに移行すると決定する。この圏外動作モードは、実際に無線タグリーダ１００との通信を試みることにより、無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信範囲に入っているかどうかを確認するモードである。
【００４９】
図６に圏外動作モードの処理を示す。圏外動作モードでは、まず、ステップＳ１１において、タグ通知信号を送信する。なお、後述するステップＳ１５がＮＯになってこのステップＳ１１に戻った場合には、前回、このステップＳ１１を実行してから、予め設定されている圏外周期Ｔ１が経過した後にこのステップＳ１１を行う。
【００５０】
無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信範囲内に位置している場合、このタグ通知信号を無線タグリーダ１００が受信できる。この場合、無線タグリーダ１００は、応答信号を無線タグ２００に返信する。
【００５１】
そこで、ステップＳ１２では、無線タグリーダ１００からの応答信号が受信できる状態とする。続くステップＳ１３では、応答信号を受信したか否かを判断する。応答信号を受信していない場合には、ステップＳ１４へ進む。
【００５２】
ステップＳ１４では、加速度センサ２５０から加速度を読み込む。続くステップＳ１５では、ステップＳ１１〜ステップＳ１５を繰り返しによりステップＳ１４で逐次読み込んだ加速度とメモリ２６２に記憶されている閾値とを比較し、加速度が一定時間以上、閾値以下であるか否かを判断する。なお、閾値と比較する加速度は、図５のステップＳ２と同様に、３軸の加速度のうちの最大値である。
【００５３】
過去の一定時間内に、加速度が一度でも閾値を超えている場合、あるいは、まだ、圏外動作モードに入ってから一定時間が経過していない場合には、ステップＳ１５がＮＯとなる。この場合、ステップＳ１１に戻る。
【００５４】
一方、一定時間の間、読み込んだ加速度が一度も閾値を超えなかった場合には、ステップＳ１５がＹＥＳとなる。この場合、ステップＳ１３の判断もＮＯとなっていることから、無線タグ２００は無線タグリーダ１００の通信範囲の外に位置していると考えられる。そして、その位置において、無線タグ２００はしばらく移動していないと推定できる。よって、無線タグリーダ１００との通信を試みる必要はないと言える。
【００５５】
そこで、ステップＳ１５の判断がＹＥＳとなった場合には、ステップＳ１６において、圏外待機モードに移行すると決定する。
【００５６】
ステップＳ１３の判断がＹＥＳとなった場合、すなわち、無線タグリーダ１００からの応答信号を受信した場合には、ステップＳ１７に進み、無線タグリーダ１００と通信できていると判断している状態で実行する動作モードである圏内動作モードに移行すると決定する。
【００５７】
この圏内動作モードは、無線タグリーダ１００の通信圏内に位置していることが分かっていることから、無線タグリーダ１００の通信圏内に位置している時に位置あるいは存在を確認することが要求される周期（以下、圏内周期という）Ｔ２で無線タグリーダ１００と通信を行って、認証処理を行う。加えて、圏内動作モードでは、加速度を逐次してメモリ２６２に記憶する。
【００５８】
なお、図６における圏外周期Ｔ１はこの圏内周期Ｔ２よりも長い周期に設定されている。この理由は、次の通りである。無線タグリーダ１００の通信範囲は、住宅Ａの周囲の狭い範囲のみであることから、ある人が無線タグ２００を携帯して外出した場合、無線タグ２００が無線タグリーダ１００の通信範囲の外にいる時間が非常に長い場合も考えられる。無線タグ２００が通信圏外に位置している場合には、当然、無線タグリーダ１００と通信をすることができない。それにもかかわらす、頻繁に無線タグリーダ１００と通信を試みてしまうと、無駄に消費電力が多くなってしまうからである。
【００５９】
図７に圏内動作モードの処理を示す。ステップＳ２１では、加速度センサ２５０から、３軸すべての加速度を読み込む。なお、後述するステップＳ２５がＹＥＳになってこのステップＳ２１に戻った場合、および、ステップＳ２６がＮＯとなってこのステップＳ２１に戻った場合には、前回のステップＳ２１の実行から、圏内周期Ｔ２が経過した後にこのステップＳ２１を行う。また、圏外動作モードから移行した初回の実行時は、圏外動作モードでの直前の受信待ち状態が終了した時点から、圏内周期Ｔ２が経過した後にこのステップＳ２１を行う。
【００６０】
続くステップＳ２２では、メモリ２６２に記憶されている加速度履歴を、上記ステップＳ２１で読み込んだ加速度が最新の値になるように更新する。この第１実施形態では、読み込んだ加速度がどの軸の加速度であるかは区別しない。よって、どの軸の加速度であるかを示す情報はメモリ２６２に記憶しない。
【００６１】
続いて、ステップＳ２３においてタグ通知信号を送信し、ステップＳ２４において、無線タグリーダ１００からの応答信号が受信できる状態とする。ステップＳ２５では、応答信号を受信したか否かを判断する。応答信号を受信した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１へ戻る。
【００６２】
一方、応答信号を受信しなかった場合（Ｓ２５：ＮＯ）には、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、連続して受信に失敗した回数が一定回数を超えたか否かを判断する。なお、一回のタグ通知信号の送信ごとに受信が一回と数える。また、受信に失敗したとは、タグ通知信号を送信したが時間内に応答信号を受信しなかったことを意味する。
【００６３】
受信失敗の回数がまだ一定回数を超えていない場合にはステップＳ２６をＮＯと判断し、ステップＳ２１へ戻る。受信失敗の回数が一定回数を超えた場合には、ステップＳ２６をＹＥＳと判断する。一定回数を超えて無線タグリーダ１００からの応答信号の受信に失敗した場合、無線タグ２００は無線タグリーダ１００の通信範囲から出たと推定することができる。
【００６４】
そこで、圏外動作モードに移行するのであるが（ステップＳ２９）、その前に、ステップＳ２７、Ｓ２８を実行する。ステップＳ２７では、メモリ２６２に記憶されている加速度履歴を参照する。ステップＳ２８では、ステップＳ２７で参照した加速度履歴を構成する加速度の中での最大値を決定する。そして、決定した最大値に、１よりも小さい予め設定された余裕係数（たとえば０．８）を乗じることで閾値を決定する。そして、メモリ２６２に記憶されている閾値をここで決定した閾値に更新する。その後、ステップＳ２９で、圏外動作モードに移行すると決定する。
【００６５】
（動作モードの切り替え例）
図８、図９は、図５〜図７で説明した各モードが切り替えて実行されることによる信号の送受信を説明する図である。なお、図８、図９では、無線タグ２００をタグ、無線タグリーダ１００をリーダと表記している。
【００６６】
図８の例は、無線タグリーダ１００が住宅Ａに設置され、その通信範囲が住宅Ａを囲むように設定されている場合であって、無線タグ２００を携帯した人が住宅Ａを出て外出する際の無線タグ２００と無線タグリーダ１００の信号の送受信を例示している。
【００６７】
無線タグ２００を携帯した人が無線タグリーダ１００の通信範囲から出る前は、無線タグ２００は圏内動作モードで動作するので、図７の処理を実行する。図８の例では、無線タグ２００は、ｔ１〜ｔ２時点において、図７のステップＳ２３を実行してタグ通知信号を送信している。その後、受信待ち状態となり、ｔ２〜ｔ３時点で応答信号を受信する。また、図示していないが、タグ通知信号を受信する前にステップＳ２１、Ｓ２２の処理により、加速度を読み込み、加速度履歴を更新する。
【００６８】
このように、圏内動作モードでは、周期的にタグ通知信号を送信し、そのタグ通知信号に応答した応答信号を受信できている間は、周期的に加速度履歴を逐次更新している。そのため、加速度履歴は常に最新の加速度履歴になっている。
【００６９】
図８の例では、ｔ４時点では無線タグ２００は無線タグリーダ１００の通信圏外に出ている。しかし、受信に失敗した回数が一定回数になっていないため、ｔ４〜ｔ５時点でタグ通知信号を送信し、ｔ５〜ｔ６時点で受信待ち状態となる。このｔ５〜ｔ６時点では、無線タグ２００は無線タグリーダ１００の通信圏外に位置しているので応答信号は受信できず、受信失敗となる。
【００７０】
この図８の例では、このｔ６時点では、まだ、受信失敗の回数が一定回数を超えていない。そのため、Ｔ２時間経過後に、図８には図示していないが、再び加速度を読み込んで加速度履歴を更新する。その後、ｔ７〜ｔ８時点においてタグ通知信号を送信する。続いてｔ８〜ｔ９時点で受信待ち状態となる。このｔ８〜ｔ９時点でも応答信号の受信はできないため、受信失敗となる。図８の例では、これにより受信失敗回数が一定回数を超えて図７のステップＳ２６がＹＥＳとなり、圏外動作モードへ移行する。また、図８には示していないが、圏外動作モードへ移行する前に、図７のステップＳ２７、Ｓ２８を実行することで、加速度履歴を参照して閾値を設定する。
【００７１】
圏外動作モードへ移行した後は、Ｔ１時間が経過した後のｔ１０〜ｔ１１時点でタグ通知信号を送信し、ｔ１０〜ｔ１１時点で受信待ち状態となる。図８には、その後は示していないが、圏外動作モードにおいても応答信号を受信しない場合には、加速度を読み込み（図６のステップＳ１４）、直前の圏内動作モードで設定した閾値を用いて、加速度が閾値以下の状態が一定時間続いたかどうかを判断する。
【００７２】
図９は、無線タグ２００を携帯した人が帰宅して住宅Ａの通信圏外から通信圏内に入る際の無線タグ２００と無線タグリーダ１００の信号の送受信を例示している。
【００７３】
ｔ２０時点よりも前の時点では、無線タグ２００は圏外待機モードであり、一定周期で加速度を読み込んで加速度が閾値を超えたか否かの判断を行なっている。この閾値は、図８で説明したように、無線タグ２００を携帯した人が無線タグリーダ１００の通信範囲から出て行き、無線タグ２００が無線タグリーダ１００と通信できなくなったと判断する直前に検出した加速度を参照して設定されている。
【００７４】
図９の例ではｔ２０時点において閾値以上の加速度を検出している。これによりｔ２０時点において図５のステップＳ２がＹＥＳとなり、圏外動作モードへ移行する。
【００７５】
圏外動作モードへ移行したことにより、無線タグ２００は、ｔ２１〜ｔ２２時点においてタグ通知信号を送信する。その後、ｔ２２〜ｔ２３時点において受信待ち状態とする。しかし、無線タグリーダ１００の通信圏外であることから、無線タグ２００は応答信号を受信しない。よって、図６のステップＳ１３はＮＯとなる。また、ｔ２０時点において加速度が閾値を超えており、ｔ２３時点では、ｔ２０時点から一定時間は経過していないので、ステップＳ１５がＮＯとなる。そのため、Ｓ１１に戻り、Ｔ１時間経過後のｔ２４〜ｔ２５時点において再びタグ通知信号を送信し、ｔ２５〜ｔ２６時点で応答信号の受信待ち状態とする。
【００７６】
ｔ２６時点でも無線タグ２００は無線タグリーダ１００の通信圏外であることから、無線タグ２００は応答信号を受信しない。そのため、ｔ２６時点からＴ１時間経過した後のｔ２７〜ｔ２８時点において、再びタグ通知信号を送信する。図８の例では、このとき、無線タグ２００は、無線タグリーダ１００の通信圏内に入っている。そのため、無線タグリーダ１００は無線タグ２００が送信したタグ通知信号を受信し、そのタグ通知信号に応答して、ｔ２８〜ｔ２９時点で、応答信号を送信し、無線タグ２００は、この応答信号を受信する。
【００７７】
これにより、図６のステップＳ１３がＹＥＳとなり、無線タグ２００は圏内動作モードへと移行する。圏内動作モードに移行し、圏内周期Ｔ２が経過した後、図７のステップＳ２１、Ｓ２２の実行により、加速度センサ２５０から加速度を読み込んでメモリ２６２に記憶されている加速度履歴を更新する。その後、ステップＳ２３の実行により、ｔ３０〜ｔ３１時点においてタグ通知信号を送信する。
【００７８】
無線タグ２００は、このとき、無線タグリーダ１００の通信圏内に位置しているので、無線タグリーダ１００はタグ通知信号を受信する。そして、ｔ３１〜ｔ３２時点において、無線タグリーダ１００は応答信号を送信し、無線タグ２００はその応答信号を受信する。
【００７９】
（第１実施形態の効果）
無線タグ２００は、外出する際にポケットやカバンに収容した後は、外出時には使用する必要がない。よって、通常は、外出時にポケットに収容されたら、帰宅時もポケットに収容され、外出時にカバンに収容されたら、帰宅時もカバンに収容されていると考えられる。また、ポケットに収容された場合とカバンに収容された場合とでは無線タグ２００を携帯している人が同じであっても、無線タグ２００が検出する加速度には違いがある。
【００８０】
そこで、第１実施形態では、無線タグ２００は、圏内動作モードにおいて、無線タグリーダ１００と通信ができていると判断しているときにも加速度を周期的に読み込み、加速度履歴を逐次、最新の状態に更新している（Ｓ２１〜Ｓ２５）。
【００８１】
そして、無線タグリーダ１００の通信圏外に出たと判断したときには（Ｓ２６：ＹＥＳ）、無線タグリーダ１００の通信圏外に出たと判断する前に取得した加速度履歴を参照して閾値を設定する。これにより、無線タグ２００が収容される場所の違いによって生じる、検出される加速度の違いも反映した閾値となる。
【００８２】
その後の圏外動作モードや圏外待機モードでは、このように、通信圏外に出たと判断する直前の加速度を参照して設定した閾値を用いて、歩行判定（Ｓ２、Ｓ１５）を行う。これにより、実際には無線タグ２００を携帯している人が歩行中であるのに、歩行中ではないと判断してしまうことを抑制できる。また反対に、歩行ではないのに歩行中であると判断して、無線タグリーダとの通信を無駄に試みてしまい、電力を無駄に消費してしまうことも抑制できる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なお、この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用することができる。
【００８４】
第２実施形態では、図１０〜図１２に示す処理において、第１実施形態と相違する。図１０に示すステップＳ２１−１、Ｓ２２−１、Ｓ２８−１は、それぞれ、図７のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２８に代えて実行する処理である。
【００８５】
ステップＳ２１−１では、加速度センサ２５０から、３軸すべての加速度を、どの軸の検出値であるかとともに読み込む。第２実施形態における加速度履歴は、どの軸の検出値であるかの情報も含んでいる軸情報付き加速度履歴である。ステップＳ２２−２では、メモリ２６２に記憶されている軸情報付き加速度履歴を、上記ステップＳ２１で読み込んだ加速度が最新の値になるように更新する。
【００８６】
ステップＳ２８−１では、図７のステップＳ２８と同様、加速度履歴を参照し、加速度履歴を構成する加速度の中での最大値に余裕係数を乗じて閾値を設定する。加えて、その閾値の設定に用いた加速度を検出した軸を判定軸に設定する。
【００８７】
図１１に示すステップＳ１−１、Ｓ２−１は、図５のステップＳ１、Ｓ２に代えて実行する処理である。図５のステップＳ１では、３軸すべての加速度を読み込んでいたのに対して、ステップＳ１−１では、図１０のステップＳ２８−１で設定した判定軸の加速度のみを読み込む。そして、ステップＳ２−１では、ステップＳ１−１で読み込んだ判定軸の加速度がステップＳ２８−１で設定した閾値以上であるか否かを判断する。
【００８８】
図１２に示すステップＳ１４−１、Ｓ１５−１は、図６のステップＳ１４、Ｓ１５に代えて実行する処理である。ステップＳ１４−１では、判定軸の加速度を読み込む。そして、ステップＳ１５−１では、判定軸の加速度が一定時間以上、閾値以下であるか否かを判断する。
【００８９】
この第２実施形態の圏内動作モードでは、無線タグリーダ１００と通信できていると判断しているときに（Ｓ２５：ＹＥＳ）、加速度センサ２５０が検出した３軸すべての加速度を、その加速度がどの軸の加速度であるかととともに読み込む（Ｓ２１−１）。そして、軸情報付き加速度履歴を逐次更新する（Ｓ２２−２）。
【００９０】
無線タグリーダ１００と通信できなくなったと判断したときは（Ｓ２６：ＹＥＳ）、第１実施形態と同様、加速度履歴を参照し、最大加速度に基づいて閾値を設定する。加えて、その閾値の設定に用いた加速度を検出した軸を判定軸に設定する（Ｓ２８−１）。圏外動作モードや圏外待機モードでは、加速度センサ２５０が検出する３軸の加速度のうち、判定軸の加速度を閾値と比較する（Ｓ１−１、Ｓ２−１、Ｓ１４−１、Ｓ１５−１）。
【００９１】
（第２実施形態の効果）
無線タグ２００は、外出時にポケットやカバンに収容した後は使用する必要がない。よって、無線タグ２００は、帰宅時も外出時と同じ場所に収容されているのみならず、姿勢も外出時と同じである場合が多いと考えられる。
【００９２】
ポケットやカバンに収容されているときの無線タグ２００の姿勢は、ポケットやカバンに収容される毎に変化するが、人の歩行によって生じる加速度は、鉛直方向が最も大きい。そのため、ポケットやカバンに収容されているときの無線タグ２００は、その姿勢において最も鉛直方向に近い軸が最大加速度を検出する。これに対して、車や電車等の移動体が移動することによって生じる加速度は鉛直方向よりも水平方向が大きい。
【００９３】
この第２実施形態における圏内動作モードは、無線タグリーダ１００と通信できていると判断している状態において、加速度に加え、その加速度を検出した軸もメモリ２６２に記憶する（Ｓ２１−１、Ｓ２２−１）。無線タグリーダ１００と通信できなくなったと判断したら（Ｓ２６：ＹＥＳ）、メモリ２６２に記憶されている最大加速度に基づいて閾値を設定するとともに、その閾値の設定に用いた加速度を検出した軸を判定軸とする。そして、圏外動作モードおよび前記圏外待機モードでは、加速度センサ２５０が検出する３軸の加速度のうち判定軸の加速度を閾値と比較する（Ｓ２−１、Ｓ１５−１）。
【００９４】
このようにすることで、無線タグ２００を携帯した人が自動車や電車に乗って移動中であり、自動車や電車の移動により水平方向に大きい加速度が生じても、判定軸の加速度が閾値を超えたと判断してしまうことが少なくなる。その結果、歩行ではないのに歩行中であると判断してしまうことを、より抑制できる。特に、この実施形態は、無線タグ２００を携帯する人が、半径数十ｍ程度に設定される無線タグリーダ１００の通信圏内を専ら徒歩で移動する場合に有効である。
【００９５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００９６】
たとえば、第１、第２実施形態では、加速度を３軸とも読み込み（Ｓ２１、Ｓ２１−１）、３軸の加速度を全てメモリ２６２に記憶していたが（Ｓ２２、Ｓ２２−１）、３軸のうちの最大値のみをメモリ２６２に記憶してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  無線認証システム、      １００ 無線タグリーダ、      １１０  制御部、      １１１  メモリ、      １１２  タイマ、      １２０  送信部、      １２１  符号部、      １２２  変調部、      １２３  増幅部、      １３０  受信部、      １４０  アンテナ、      ２００   携帯型無線タグ、      ２００ａ  上面、      ２００ｂ  側面、      ２１０  電池、      ２２０  送信部、      ２２１  符号部、      ２２２  変調部、      ２２３  増幅部、      ２３０  受信部、      ２４０  アンテナ、      ２５０  加速度センサ、      ２６０  制御部、      ３００  コントローラ、      Ａ  住宅
【図１】
2015011616.tif 000003
【図２】
2015011616.tif 000004
【図３】
2015011616.tif 000005
【図４】
2015011616.tif 000006
【図５】
2015011616.tif 000007
【図６】
2015011616.tif 000008
【図７】
2015011616.tif 000009
【図８】
2015011616.tif 000010
【図９】
2015011616.tif 000011
【図１０】
2015011616.tif 000012
【図１１】
2015011616.tif 000013
【図１２】
2015011616.tif 000014