(57)【要約】【課題】屋内などのマルチパス環境下においても位置推定対象物に特別な装置を備え付けることなく、その位置を推定することができる無線通信を利用した位置推定システムにおいて、通信の衝突を無くすことにより、測位精度を向上させる。【解決手段】検知対象エリア６には、複数のID送信装置2a,2b,…と、ID送信装置2a,2b,…から送信される固有IDを受信するID受信装置3a,3b,…とが設置されている。最新位置情報保持部８には、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報が格納されている。送信装置設定手段９は、ID送信装置2a,2b,…の内の一部の送信装置が動作するように、最新位置情報保持部８に格納されている位置情報に基づいて、動作させるID送信装置の組み合わせを制御することにより、通信の衝突が発生しないようにする。位置推定手段７は、ID受信装置3a,3b,…の受信信号に基づいて位置推定対象物１の位置を推定する。【選択図】図１
2008292231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象エリアに設置された複数の送信装置と、
前記検知対象エリアに設置され、前記送信装置からの情報を受信する受信装置と、
前記複数の送信装置の内の一部の送信装置が動作するように、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを制御する送信装置設定手段と、
前記受信装置の受信信号に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定する位置推定手段とを備えたことを特徴とする位置推定システム。
【請求項２】
請求項１記載の位置推定システムにおいて、
前記送信装置設定手段は、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在するか否かにより、動作させる送信装置の台数を制御することを特徴とする位置推定システム。
【請求項３】
請求項２記載の位置推定システムにおいて、
前記送信装置設定手段は、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在するか否かにより、送信装置の情報の送信間隔を制御することを特徴とする位置推定システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の位置推定システムにおいて、
前記システムで把握している前記位置推定対象物の最新の位置が、前記位置推定手段で推定された前記位置推定対象物の位置であることを特徴とする位置推定システム。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の位置推定システムにおいて、
前記位置推定対象物の概略位置を検出する物体検知手段を備え、且つ、
前記システムで把握している位置推定対象物の最新の位置が、前記物体検知手段で検出された前記位置推定対象物の概略位置であることを特徴とする位置推定システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の位置推定システムにおいて、
位置と動作させる送信装置との関係が記録されている記憶手段を備え、且つ、
前記送信装置設定手段が、前記システムが認識している前記位置推定対象物の最新の位置と前記記憶手段の内容とに基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを決定することを特徴とする位置推定システム。
【請求項７】
請求項３記載の位置推定システムにおいて、
前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在する場合の送信間隔と存在しない場合の送信間隔とが登録された記憶手段を備え、且つ、
前記送信装置設定手段が、前記記憶手段の内容と、前記検知対象エリアにおける位置推定対象物の有無とに基づいて、送信装置の情報の送信間隔を制御することを特徴とする位置推定システム。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の位置推定システムにおいて、
前記位置推定手段が、前記受信装置の受信信号の通信品質の内の、受信強度以外の通信品質に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定することを特徴とする位置推定システム。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の位置推定システムにおいて、
前記位置推定手段が、送信装置から受信装置への無線電波もしくは情報の到達時間に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定することを特徴とする位置推定システム。
【請求項１０】
複数の送信装置が設置されると共に、前記送信装置からの情報を受信する受信装置が設置された検知対象エリア内に存在する位置推定対象物の位置をコンピュータにより推定する位置推定方法であって、
前記コンピュータが、前記複数の送信装置の内の一部の送信装置が動作するように、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを制御する送信装置設定ステップと、
前記コンピュータが、前記受信装置の受信信号に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定する位置推定ステップとを含むことを特徴とする位置推定方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の位置推定方法において、
前記送信装置設定ステップでは、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在するか否かにより、動作させる送信装置の台数を制御することを特徴とする位置推定方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の位置推定方法において、
前記送信装置設定ステップでは、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在するか否かにより、送信装置の情報の送信間隔を制御することを特徴とする位置推定方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の位置推定方法において、
前記システムで把握している前記位置推定対象物の最新の位置が、前記位置推定ステップで推定された前記位置推定対象物の位置であることを特徴とする位置推定方法。
【請求項１４】
請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の位置推定方法において、
前記位置推定対象物の概略位置を検出する物体検知手段を備え、且つ、
前記システムで把握している位置推定対象物の最新の位置が、前記物体検知手段で検出された前記位置推定対象物の概略位置であることを特徴とする位置推定方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４の何れか１項に記載の位置推定方法おいて、
位置と動作させる送信装置との関係が記録されている記憶手段を備え、且つ、
前記送信装置設定ステップでは、前記システムが認識している前記位置推定対象物の最新の位置と前記記憶手段の内容とに基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを決定することを特徴とする位置推定方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の位置推定方法において、
前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在する場合の送信間隔と存在しない場合の送信間隔とが登録された記憶手段を備え、且つ、
前記送信装置設定ステップでは、前記記憶手段の内容と、前記検知対象エリアにおける位置推定対象物の有無とに基づいて、送信装置の情報の送信間隔を制御することを特徴とする位置推定方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６の何れか１項に記載の位置推定方法において、
前記位置推定ステップでは、前記受信装置の受信信号の通信品質の内の、受信強度以外の通信品質に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定することを特徴とする位置推定方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１６の何れか１項に記載の位置推定方法において、
前記位置推定ステップでは、送信装置から受信装置への無線電波もしくは情報の到達時間に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定することを特徴とする位置推定方法。
【請求項１９】
複数の送信装置が設置されると共に、前記送信装置からの情報を受信する受信装置が設置された検知対象エリア内に存在する位置推定対象物の位置を、コンピュータに推定させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記複数の送信装置の内の一部の送信装置が動作するように、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを制御する送信装置設定手段、
前記受信装置の受信信号に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定する位置推定手段として機能させるプログラム。
【請求項２０】
請求項１９記載のプログラムにおいて、
前記送信装置設定手段は、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在するか否かにより、動作させる送信装置の台数を制御することを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
請求項２０記載のプログラムにおいて、
前記送信装置設定手段は、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在するか否かにより、送信装置の情報の送信間隔を制御することを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１の何れか１項に記載のプログラムにおいて、
前記システムで把握している前記位置推定対象物の最新の位置が、前記位置推定手段で推定された前記位置推定対象物の位置であることを特徴とするプログラム。
【請求項２３】
請求項１９乃至２１の何れか１項に記載のプログラムにおいて、
前記検知対象エリア内に前記位置推定対象物の概略位置を検出する物体検知手段が設置され、且つ、
前記システムで把握している位置推定対象物の最新の位置が、前記物体検知手段で検出された前記位置推定対象物の概略位置であることを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
請求項１９乃至２３の何れか１項に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータが、位置と動作させる送信装置との関係が記録されている記憶手段を備え、且つ、
前記送信装置設定手段が、前記システムが認識している前記位置推定対象物の最新の位置と前記記憶手段の内容とに基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを決定することを特徴とするプログラム。
【請求項２５】
請求項２１記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータが、前記検知対象エリアに位置推定対象物が存在する場合の送信間隔と存在しない場合の送信間隔とが登録された記憶手段を備え、且つ、
前記送信装置設定手段が、前記記憶手段の内容と、前記検知対象エリアにおける位置推定対象物の有無とに基づいて、送信装置の情報の送信間隔を制御することを特徴とするプログラム。
【請求項２６】
請求項１９乃至２５の何れか１項に記載のプログラムにおいて、
前記位置推定手段が、前記受信装置の受信信号の通信品質の内の、受信強度以外の通信品質に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定することを特徴とするプログラム。
【請求項２７】
請求項１９乃至２５の何れか１項に記載のプログラムにおいて、
前記位置推定手段が、送信装置から受信装置への無線電波もしくは情報の到達時間に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を利用した位置推定システムに関し、特に環境に設置した無線送信機および無線受信機を用いて位置推定対象物の位置を推定できる位置推定システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信を利用した位置推定システムは、無線送信機および無線受信機を用いて位置推定対象物の位置を推定するシステムとして用いられている（例えば、特許文献１〜１２、非特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１〜５では、位置が既知の場所に無線受信機を設置し、位置推定対象物に備え付けた無線送信機から送信される固有ＩＤを無線受信機で受信し、無線受信機の場所を参照して位置推定対象物の位置を推定する。
【０００４】
特許文献６、７では、位置が既知の場所に固有ＩＤを送信する無線送信機を設置し、位置推定対象物に備え付けた無線受信機が受信した固有ＩＤから無線送信機を特定し、特定された無線送信機の場所を参照して位置推定対象物の位置を推定する。
【０００５】
特許文献８、９では、無線送信機から送信される固有ＩＤを無線受信機で受信する際の電波強度を計測し、無線送受信機間の距離を推定する、もしくはあらかじめ取得しておいた電波強度パターンと比較することによって、無線送信機もしくは無線受信機を備え付けた位置推定対象物の位置を推定する。
【０００６】
特許文献１０では、無線送信機から送信される固有ＩＤを無線受信機で受信する際の信号の到達時間を計測することによって、無線送受信機間の距離を推定し、無線送信機もしくは無線受信機を備え付けた位置推定対象物の位置を推定する。
【０００７】
また、特許文献１１、１２のレーダーシステムでは、位置が既知の場所に設置した無線送信機から送信された電波が位置推定対象物に反射して、位置が既知の場所に設置された無線受信機で受信されるまでの時間を計測することによって、位置推定対象物までの距離を推定し、無線送信機の場所を参照して位置推定対象物の位置を推定する。
【０００８】
特許文献１〜１０に記載された技術は、屋内などのマルチパス環境下で位置推定対象物の位置を推定するためには、位置推定対象物に少なくとも無線送信機もしくは無線受信機のいずれかを備え付けなければいけないということが問題となっていた。その理由は、従来の無線通信を利用した位置推定システムは、送信機から送信される情報を受信機で受信し、この受信した情報を処理することにより、位置情報を習得するシステムであるので、無線送信機と無線受信機のいずれも持たない位置推定対象物の位置を推定することができなかったためである。
【０００９】
また、特許文献１１、１２記載の従来のレーダーシステムは、位置推定対象物が無線送信機または無線受信機を持たなくても良いが、複数の反射波や回折波などが発生し電波環境が複雑になる屋内などのマルチパス環境下では使用することができなかった。
【００１０】
非特許文献１には、これらの課題を解消した位置推定システム、即ち屋内などのマルチパス環境下においても位置推定対象物に特別な装置を備え付けることなく、位置推定対象物の位置を推定することができる無線通信を利用した位置推定システムが開示されている。この位置推定システムは、検知対象エリアに設置された少なくとも１以上のＩＤ送信装置と、前記検知対象エリアに設置され、前記ＩＤ送信装置からのＩＤを受信する少なくとも１以上のＩＤ受信装置と、前記ＩＤ受信装置の情報受信時における受信パターンに基づいて、位置推定対象物の存在位置を推定する位置推定手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
【特許文献１】特開2001-092885号公報
【特許文献２】特許3336300号公報
【特許文献３】特開2005-055186号公報
【特許文献４】特開2004-046904号公報
【特許文献５】特開2006-127355号公報
【特許文献６】特開2004-297334号公報
【特許文献７】特開2004-251816号公報
【特許文献８】特開2004-294403号公報
【特許文献９】特開2004-112482号公報
【特許文献１０】特開2003-078947号公報
【特許文献１１】特開平09-236651号公報
【特許文献１２】特許2679360号公報
【非特許文献１】小西他，「アクティブＲＦ ＩＤを用いたゲートシステムの開発〜リファレンスタグによる物体位置推定方式〜」，情報処理学会研究報告，2006-UBI-10，Vol.2006 No.14，p333〜p338，2006年 2月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
非特許文献１記載の技術は、特許文献１〜１２記載の従来技術の問題を解決し、屋内などのマルチパス環境下においても位置推定対象物に特別な装置を備え付ける必要なく、位置推定対象物の位置を推定することができる無線通信を利用した位置推定システムを実現する。
【００１３】
しかしながら、測位精度を向上させるためには参照するＩＤ送信装置が多いほど良いが、同時にＩＤを発信するＩＤ送信装置が多すぎると、通信の衝突によりＩＤを読み取れないという障害が発生し、測位精度が逆に低下してしまう場合があった。
【００１４】
〔発明の目的〕
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、通信の衝突を防止することにより、測位精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明にかかる位置推定システムは、
検知対象エリアに設置された複数の送信装置と、
前記検知対象エリアに設置され、前記送信装置からの情報を受信する受信装置と、
前記複数の送信装置の内の一部の送信装置が動作するように、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを制御する送信装置設定手段と、
前記受信装置の受信信号に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定する位置推定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる位置推定方法は、
複数の送信装置が設置されると共に、前記送信装置からの情報を受信する受信装置が設置された検知対象エリア内に存在する位置推定対象物の位置をコンピュータにより推定する位置推定方法であって、
前記コンピュータが、前記複数の送信装置の内の一部の送信装置が動作するように、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを制御する送信装置設定ステップと、
前記受信装置の受信信号に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定する位置推定ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかるプログラムは、
複数の送信装置が設置されると共に、前記送信装置からの情報を受信する受信装置が設置された検知対象エリア内に存在する位置推定対象物の位置を、コンピュータに推定させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記複数の送信装置の内の一部の送信装置が動作するように、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させる送信装置の組み合わせを制御する送信装置設定手段、
前記受信装置の受信信号に基づいて前記位置推定対象物の位置を推定する位置推定手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、通信の衝突を防止することができるので、高い測位精度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
本発明の特徴を明確に示すために、まず、非特許文献１に記載されている位置推定システムの実現形態の例を説明する。
【００２１】
図１９および図２０は非特許文献１記載の従来技術の実現形態の一例を説明するための図である。
【００２２】
図１９および図２０を参照すると、非特許文献１に記載されている位置推定システムは、検知対象エリア６に設置され、保持する固有ＩＤを無線通信によって送信する複数のＩＤ送信装置102a，102b，…と、検知対象エリア６に設置されてＩＤ送信装置102a，102b，…が送信する固有ＩＤを無線通信によって受信する複数のＩＤ受信装置103a，103b，…と、ＩＤ受信装置103a，103b，…で得られたＩＤ送信装置102a，102b，…からの固有ＩＤの受信結果を用いて、ＩＤ送信装置102a，102b，…もしくはＩＤ受信装置103a，103b，…などの特別な装置を備え付けていない位置推定対象物１の位置を推定する物体位置推定装置１０４と、推定結果を出力するディスプレイ装置などの物体位置出力装置５とを含む。
【００２３】
ＩＤ受信装置103a，103b，…は、ＩＤ送信装置102a，102b，…からの固有ＩＤを受信すると共に、受信したそれぞれの固有ＩＤについて、受信特徴量を計測する。非特許文献１では、受信特徴量として、無線電波の強度（以下受信強度と呼ぶ）を計測するようにしている。
【００２４】
尚、ＩＤ送信装置102a，102b，…およびＩＤ受信装置103a，103b，…は、かならずしも同数ある必要はなく、異なる数であっても良い。更に、かならずしも複数ある必要はなく、単数であっても良い。
【００２５】
物体位置推定装置１０４は、受信パターン生成手段４１と、参照受信パターン記憶部４２と、受信パターン比較手段４３と、物体位置選択手段４４とを備える。
【００２６】
受信パターン生成手段４１は、ＩＤ受信装置103a，103b，…で得られたＩＤ送信装置102a，102b，…の固有ＩＤ受信結果から受信パターンを生成して出力する。受信パターンは、全てのＩＤ送信装置102a，102b…とＩＤ受信装置103a，103b…との組み合わせ毎に、受信特徴量である受信強度を成分とした特徴ベクトルで表される。例えば、受信パターンは、図２１に示す如く、（（ＩＤ受信装置103a，ＩＤ送信装置102a），（ＩＤ受信装置103a，ＩＤ送信装置102b），…）＝（１６５，２００，…）のようになる。
【００２７】
参照受信パターン記憶部４２は、複数の位置（以下参照位置）と、それぞれの参照位置に位置推定対象物１が存在するときに取得された受信パターンとを対応付けて記憶している。図２２に、位置推定対象物１の位置が二次元座標で表される場合に参照受信パターン記憶部４２に記憶される内容の一例を示す。また、図２２に示した例では、参照受信パターン記憶部４２には一つの参照位置に対して一つの受信パターンを記憶しているが、一つの参照位置に対して複数の受信パターンを記憶しても良い。
【００２８】
受信パターン比較手段４３は、受信パターン生成手段４１で生成された受信パターンと、参照受信パターン記憶部４２に記憶されている各参照位置に対応する受信パターンとの違いを数値化した指標（以下パターン間距離）を算出して、受信パターン比較結果を出力する。例えば、位置推定対象物１の位置が二次元座標で表され、パターン間距離が一次元の実数値で表される場合、受信パターン比較結果は図２３に示したように表される。
【００２９】
受信パターン比較手段４３の具体例として、受信パターン生成手段４１で生成された受信パターンと、参照受信パターン記憶部４２にあらかじめ記憶されている複数の参照位置に対応する受信パターンとのパターン間距離として、受信パターンの各受信特徴量を成分とする特徴ベクトル間のユークリッド距離を用いるものがある。二つのベクトルva，vbのユークリッド距離の算出方法を図２４の式（１）に示す。
【００３０】
受信パターン比較手段４３の他の具体例として、受信パターン生成手段４１で生成された受信パターンと、参照受信パターン記憶部４２にあらかじめ記憶されている複数の参照位置に対応する受信パターンとのパターン間距離として、受信パターンの各受信特徴量を成分とする特徴ベクトル間のシティブロック距離を用いるものがある。二つのベクトルva，vbのシティブロック距離の算出方法を図２５の式（２）に示す。
【００３１】
物体位置選択手段４４は、受信パターン比較手段４３で得られた受信パターン比較結果から、位置推定対象物１の位置を選択し決定する。
【００３２】
物体位置選択手段４４の具体例として、受信パターン比較手段４３で得られた受信パターン比較結果のパターン間距離のうち、パターン間距離が最も小さくなるような参照位置を選択し、位置推定対象物１の位置推定結果とするものがある。
【００３３】
次に、図２０および図２６を参照して非特許文献１による位置推定システムの実現形態の一例の動作について詳細に説明する。
【００３４】
ＩＤ送信装置102a，102b，…から送信された固有ＩＤは無線通信によってＩＤ受信装置103a，103b，…で受信される（図２６のステップA1）。受信パターン生成手段４１は、ＩＤ受信装置103a，103b，…で受信されたＩＤ送信装置102a，102b，…の固有ＩＤと、計測された受信強度とから、受信パターンを生成し出力する（図２６のステップA2）。
【００３５】
受信パターン比較手段４３は、受信パターン生成手段４１で生成された受信パターンと、参照受信パターン記憶部４２にあらかじめ記憶されている複数の参照位置に対応する受信パターンとのパターン間距離を算出し、受信パターン比較結果を出力する（図２６のステップA3）。
【００３６】
物体位置選択手段４４は、受信パターン比較手段４３で得られた受信パターン比較結果から、位置推定対象物１の位置を選択し決定する（図２６のステップA4）。受信パターンは位置推定対象物１の位置によって変化するため、受信パターン生成手段４１で生成された受信パターンと、参照受信パターン記憶部４２にあらかじめ記憶されている複数の参照位置に対応する受信パターンとを比較することによって、位置推定対象物の位置を推定することができる。
【００３７】
物体位置選択手段４４で得られた位置推定対象物１の位置が、物体位置出力装置５で出力される（図２６のステップA5）。
【００３８】
このように構成することで、非特許文献１による位置推定システムの実現形態の一例では、環境に設置したＩＤ送信装置およびＩＤ受信装置を用いて、特別な装置を備え付けていない位置推定対象物の位置を推定することができる。また、あらかじめ複数の参照位置で取得しておいた受信パターンには、環境内のマルチパスによる影響が既に反映されている。受信パターンを、このような参照受信パターンと比較して位置を推定することで、環境内のマルチパスによる影響を相殺できる。これにより、屋内などのマルチパス環境下においても、位置推定対象物にＩＤ送信装置もしくはＩＤ受信装置などの特別な装置を備え付ける必要なく、環境に設置した無線通信機器だけを利用して位置推定対象物の位置を推定することができる。
【００３９】
〔本発明の第１の実施例〕
次に本発明の第１の実施例について説明する。本実施例は、システムで把握している位置推定対象物の最新の位置に基づいて、動作させるＩＤ送信装置の組み合わせを制御することを特徴としている。
【００４０】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例は、検知対象エリア６に設置され、保持する固有ＩＤを無線通信によって送信する複数のＩＤ送信装置2a，2b，…と、検知対象エリア６に設置されてＩＤ送信装置2a，2b，…が送信する固有ＩＤを無線通信によって受信する複数のＩＤ受信装置3a，3b，…と、ＩＤ受信装置3a，3b，…で得られたＩＤ送信装置2a，2b，…からの固有ＩＤの受信結果を用いて、ＩＤ送信装置2a，2b，…もしくはＩＤ受信装置3a，3b，…などの特別な装置を備え付けていない位置推定対象物１の位置を推定する位置推定手段７と、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報を保持する最新位置情報保持部８と、最新位置情報保持部８に保持されている位置情報に従って動作させるＩＤ送信装置の組み合わせを制御することにより、一部のＩＤ送信装置を動作させる送信装置設定手段９とを含む。
【００４１】
ＩＤ送信装置2a，2b，…は、送信装置設定手段９から固有ＩＤを送信しない状態を含めて送信間隔を制御可能なように構成されている。ＩＤ送信装置2a，2b，…からＩＤ受信装置3a，3b，…の状態を制御する方式は、有線または無線により構成した通信路上のシリアル通信など従来の技術を利用して容易に実現できる。
【００４２】
ＩＤ受信装置3a，3b，…は、ＩＤ送信装置2a，2b，…からの固有ＩＤを受信すると共に、受信したそれぞれの固有ＩＤについて、受信特徴量を計測する。ここで、受信特徴量とは、少なくとも、無線通信の品質を表す数値（以下、通信品質と呼ぶ）、もしくは、ＩＤ送信装置からＩＤ受信装置までの無線電波もしくは信号の到達時間（以下、到達時間と呼ぶ）のいずれか、またはそれらの組み合わせである。通信品質には、受信強度、Bit Error Rate、S/N（SN比）、C/N（CN比）などが含まれる。
【００４３】
尚、ＩＤ送信装置2a，2b，…およびＩＤ受信装置3a，3b，…は、かならずしも同数ある必要はなく、異なる数であっても良い。更に、ＩＤ受信装置3a，3b，…は、かならずしも複数ある必要はなく、単数であっても良い。但し、ＩＤ送信装置2a，2b，…は、複数である必要がある。
【００４４】
位置推定手段７は、ＩＤ受信装置3a，3b，…が計測した受信特徴量に基づいて、位置推定対象物１の位置を推定する。最新位置情報保持部８には、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報が格納されている。送信装置設定手段９は、最新位置情報保持部８に格納されている位置情報に従って、動作させる（利用する）ＩＤ送信装置の組み合わせを制御する。
【００４５】
なお、位置推定手段７は、例えば、図２０に示した受信パターン生成手段４１、参照受信パターン記憶部４２、受信パターン比較手段４３および物体位置選択手段４４によって実現される。但し、本実施例では、ＩＤ受信装置3a，3b，…において、受信特徴量として、少なくとも、無線通信の品質を表す数値（以下、通信品質と呼ぶ）、もしくは、ＩＤ送信装置からＩＤ受信装置までの無線電波もしくは信号の到達時間（以下、到達時間と呼ぶ）のいずれか、またはそれらの組み合わせを計測しているので、受信パターン生成手段４１で生成する受信パターンや、参照受信パターン記憶部４２に格納されている参照受信パターンは、ＩＤ受信装置3a，3b，…が計測する受信特徴量に応じたものとなる。
【００４６】
また、位置推定手段７および送信装置設定手段９は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータによって実現することができ、この場合は、例えば次のようにする。コンピュータを位置推定手段７および送信装置設定手段９として機能させるためのプログラムを記録したディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体を用意し、コンピュータに上記プログラムを読み取らせる。コンピュータは、読み取ったプログラムに従って、自身の動作を制御することにより、自コンピュータ上に、位置推定手段７および送信装置設定手段９を実現する。
【００４７】
〔第１の実施例の動作の説明〕
次に、図１および図２を参照して本実施例の動作について詳細に説明する。
【００４８】
送信装置設定手段９は、最新位置情報保持部８に格納されている、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報に基づいて、ＩＤ送信装置2a，2b，…の中から動作させるべきＩＤ送信装置（ＩＤ送信装置2a，2b，…の内の一部のＩＤ送信装置）を選択し、ＩＤ送信装置2a，2b，…の設定を変更する（図２のステップＳ１）。即ち、選択したＩＤ送信装置には所定の送信周期を設定し、選択しなかったＩＤ送信装置には固有ＩＤを設定しないことを示す情報を設定する。
【００４９】
位置推定処理の対象エリア（以下検知対象エリア６）を拡大するためには、多数のＩＤ送信装置2a，2b，…を広範囲に設置する必要がある。しかしながら、同時に固有ＩＤを発信するＩＤ送信装置2a，2b，…が多すぎると、通信の衝突によりＩＤ受信装置3a，3b，…がＩＤを読み取れないという障害が発生し、測位精度が低下してしまう場合がある。そこで、送信装置設定手段９は、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報（最新位置情報保持部８に格納されている位置情報）に基づいて、ＩＤ送信装置2a，2b，…の中から動作させるＩＤ送信装置を選択する。具体的には、位置推定対象物１の周辺だけが位置推定処理の対象となるように、固有ＩＤを送信するＩＤ送信装置の数量を少なくする。このようにすることにより、通信の衝突が発生しにくくなるので、高い測位精度を得ることができる。
【００５０】
その後、位置推定手段７は、ステップＳ１により動作状態にされたＩＤ送信装置から送信されてくる固有ＩＤの受信特徴量に基づいて、位置推定対象物１の位置を推定し、推定結果を出力する（図２のステップＳ２，Ｓ３）。そして再び図２のステップＳ１に戻り、最新位置情報保持部８に保持されている、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報に基づいて、動作させるＩＤ送信装置を選択する。
【００５１】
〔第１の実施例の効果〕
本実施例によれば、通信の衝突を防止できるので、位置推定対象物１の位置を高い測位精度で推定することが可能になる。その理由は、検知対象エリア６に設置されている複数のＩＤ送信装置2a，2b，…の内の一部のＩＤ送信装置が動作するように、システムが把握している位置推定対象物１の位置情報に基づいて、動作させるＩＤ送信装置の組み合わせを制御するようにしてるからである。
【００５２】
〔本発明の第２の実施例〕
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例は、システムが認識している位置推定対象物の位置に応じて、動作させるＩＤ送信装置の組み合わせを制御すると共に、位置推定対象物が検知対象エリア内に存在するか否かによりＩＤ送信装置の送信間隔および動作させるＩＤ送信装置の台数を制御することを特徴とする。
【００５３】
図３および図４（Ａ）を参照すると、本発明の第２の実施例は、検知対象エリア６に設置され、保持する固有ＩＤを無線通信によって送信する複数のＩＤ送信装置2a，2b，…と、検知対象エリア６に設置されてＩＤ送信装置2a，2b，…が送信する固有ＩＤを無線通信によって受信する複数のＩＤ受信装置3a，3b，…と、ＩＤ受信装置3a，3b，…で得られたＩＤ送信装置2a，2b，…からの固有ＩＤの受信結果を用いて、ＩＤ送信装置2a，2b，…もしくはＩＤ受信装置3a，3b，…などの特別な装置を備え付けていない位置推定対象物１の位置を推定する物体位置推定装置４と、推定結果を出力する物体位置出力装置５とを含む。
【００５４】
ＩＤ送信装置2a，2b，…は、物体位置推定装置４からＩＤを送信しない状態を含めて送信間隔を制御可能なように構成されている。このような外部から状態を変更可能なＩＤ送信装置2a，2b，…、および、物体位置推定装置４からＩＤ送信装置2a，2b，…を制御するための方式は有線または無線により構成した通信路上のシリアル通信など従来の技術を利用して容易に実現できる。
【００５５】
物体位置推定装置４は、ＩＤ送信装置制御手段２００を備えている点が図２０に示した物体位置推定装置１０４と相違している。
【００５６】
ＩＤ送信装置制御手段２００は、図４（Ｂ）に示すように、最新位置情報保持部２０１と、ＩＤ送信装置設定手段２０２と、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３とを備えている。
【００５７】
最新位置情報保持部２０１には、システムが把握している位置推定対象物１の最新の位置情報として、物体位置選択手段４４が選択した最新の位置情報が格納される。即ち、物体位置選択手段４４が出力した最新の位置推定結果が最新位置情報保持部２０１に格納される。なお、物体位置選択手段４４は、位置推定対象物１が検知対象エリア６内に存在しない場合には、そのことを示す情報を位置推定結果として出力する。また、初期状態においては、最新位置情報保持部２０１には、検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在しないことを示す情報が格納されている。
【００５８】
ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３には、検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在するときの、ＩＤ送信装置2a，2b，…の送信間隔と、物体位置と動作させるべきＩＤ送信装置2a，2b，…との関係が記録されている。更に、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３には、検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在しないときの、ＩＤ送信装置2a，2b，…の送信間隔と、動作させるべきＩＤ送信装置2a，2b，…とが記録されている。
【００５９】
ＩＤ送信装置設定手段２０２は、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３に記録された情報と物体位置選択手段４４が選択した位置とから検知対象エリア６内にあるＩＤ送信装置2a，2b，…から実際にＩＤを送信させるＩＤ送信装置とその発信間隔を決定する。
【００６０】
〔第２の実施例の動作の説明〕
次に、図４および図５を参照して本発明の第２の実施例の動作について詳細に説明する。
【００６１】
動作開始時、ＩＤ送信装置制御手段２００は、最新位置情報保持部２０１の内容が、検知対象エリア６に位置推定対象物１が存在しないことを示しているので、検知対象エリア６内に物体が存在しない状態の時に動作させるべきＩＤ送信装置2a，2b，…とその送信間隔を決定し、ＩＤ送信装置2a，2b，…の設定を変更する（図５のステップＡ０）。
【００６２】
位置推定処理の対象エリアを拡大するためには、多数のＩＤ送信装置2a，2b，…を広範囲に設置する必要がある。また、位置推定処理の物体の移動に対する応答性を向上させるためにはＩＤ送信装置2a，2b，…のＩＤ送信間隔が短い方が良い。しかしながら、同時にＩＤを発信するＩＤ送信装置2a，2b…が多すぎると、通信の衝突によりＩＤ受信装置3a，3b，…がＩＤを読み取れないという障害が発生する場合がある。ＩＤ送信装置制御手段２００は、ＩＤ送信装置2a，2b，…とＩＤ受信装置3a，3b，…の通信性能を最大限に活用しながら位置推定処理の精度と応答性を向上させるために、位置推定対象物１の位置に応じて、利用するＩＤ送信装置2a，2b，…およびそのＩＤ送信間隔を設定する。
【００６３】
具体的には、検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在しないと判断できる場合（最新位置情報保持部２０１に位置推定対象物１が検知対象エリア６内に存在しないことを示す情報が格納されている場合）には、検知対象エリア６内全体が位置推定処理の対象となるように固有ＩＤを送信するＩＤ送信装置2a，2b…の数量を多くし個々のＩＤ送信間隔を長くする。また、検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在しその位置が推定できる場合（最新位置情報保持部２０１に位置推定対象物１の位置情報が格納されている場合）には、その周辺だけが位置推定処理の対象となるように固有ＩＤを送信するＩＤ送信装置2a，2b…の数量を少なくしＩＤ送信間隔を短くして位置推定対象物１の位置変化に対する応答性を向上させる。
【００６４】
以降、図５のステップＡ１〜ステップＡ５に従い、図５のステップＡ０により設定されたＩＤ送信装置2a，2b，…から送信されてくる固有ＩＤの受信特徴量に基づいて、検知対象エリア６内の物体の位置を出力する。そして再び図５のステップＡ０に戻り、図５のステップＡ４において物体位置選択手段４４が選択した検知対象エリア６内の位置推定対象物１の位置を参照して（最新位置情報保持部２０１に格納されている位置推定対象物１の位置を参照して）、動作させるべきＩＤ送信装置2a，2b，…とその送信間隔を決定し、ＩＤ送信装置2a，2b，…の設定を変更する。
【００６５】
〔第２の実施例の効果〕
本実施例によれば、第１の実施例で得られる効果に加え、検知対象エリアを広くし、かつ、位置推定対象物の移動に対する応答性を向上させることができるという効果を得ることができる。更に、消費電力を抑制することができるという効果を得ることもできる。その理由は、検知対象エリア内に位置推定対象物が存在するか否かにより、使用するＩＤ送信装置の台数および送信周期を制御するようにしているからである。
【００６６】
〔第２の実施例の具体例〕
次に、第２の実施例の具体例について図面を参照して説明する。
【００６７】
本具体例は、固有ＩＤを送信するＩＤ送信装置2a，2b，…として、電源にボタン電池を用いて保持する固有ＩＤを無線通信にて一定時間毎に送信するアクティブ型のＲＦ ＩＤタグを、固有ＩＤを受信する受信装置3a，3b，…として、ＩＤ送信装置2a，2b，…からの固有ＩＤを受信すると共に受信強度（0から255までの256段階の整数値）を計測できるＲＦ ＩＤリーダを備えている。物体位置推定装置４はパーソナルコンピュータによって実現され、物体位置出力装置５としてディスプレイ装置を用いる。パーソナルコンピュータは、受信パターン生成手段４１、受信パターン比較手段４３、物体位置選択手段４４およびＩＤ送信装置設定手段２０２として機能する中央演算装置と、参照受信パターン記憶部４２、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３および最新位置情報保持部２０１として機能する記憶装置を有している。即ち、中央処理装置は、ディスク、半導体メモリなどに記録されているプログラムを読込み、読み込んだプログラムに従って自身の動作を制御することにより、受信パターン生成手段４１、受信パターン比較手段４３、物体位置選択手段４４を実現する。
【００６８】
アクティブ型ＲＦ ＩＤタグはＩＤ送信装置設定手段２０２と有線にて接続されており、ＩＤ送信装置設定手段２０２からUART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）により制御データを受信することで、ＩＤ送信間隔を変更可能なように構成されている。本具体例では、送信間隔を０（ＩＤ送信を行わない）、０．２秒、３秒の３種類に設定可能とする。
【００６９】
図６を参照すると、ＩＤ送信装置2a〜2hおよびＩＤ受信装置3a，3bは、トンネル内部に設置されており、物体位置推定装置４はトンネル内およびトンネル近辺に存在する位置推定対象物１のＸ軸上の位置を推定する。また、トンネル外の環境変動の影響がトンネル内に及ぶのを抑制するために、トンネルは電波反射体で囲われている。なお、図６では物体位置推定装置４とＩＤ送信装置2a〜2hの間の線は記載していない。
【００７０】
本具体例でＩＤ送信装置2a〜2hとして使用するアクティブ型ＲＦ ＩＤタグは、通信方式としてALOHA方式と呼ばれるプロトコルを使用する。各ＩＤ送信装置は保持するＩＤをランダムなタイミングで送信するが、ＩＤ受信装置が備える受信アンテナに、複数のタグから送信された信号が同時に入射した場合、これらの信号からＩＤを読み取ることができなくなる。
【００７１】
このとき、ＩＤ受信装置が同時にＩＤを受信可能なＩＤ送信装置の個数Ｎ，ＩＤ長l，平均送信間隔β，受信確率閾値Ｔｈ，受信動作繰返回数Ｍの関係は図７の式（３）のように記述できる。図８は、図７の関係式（３）を、利用するＩＤ送信装置の個数Ｎと、すべてのＩＤを受信可能な確率（受信確率）との関係としてグラフ化したものである。図８から、１回の受信動作ですべてのＩＤを閾値Ｔｈ＝0.95以上の確率で受信しようとした場合、応答性を優先して平均送信間隔βを短くすれば設定可能な個数Ｎは小さくなり、逆に平均送信間隔βを長くすれば設定可能な個数Ｎを増やせることがわかる。本具体例ではＩＤ送信装置2a〜2hの送信間隔が３秒の場合は最大１６個，送信間隔が０．２秒の場合は最大２個のＩＤ送信装置からのＩＤを同時に読み取ることが可能となる。本発明は、この受信確率を一定以上に保ちながら、利用するＩＤ送信装置の個数およびその送信間隔を検知対象エリア６内の物体の位置に応じて設定することを特徴とする。
【００７２】
参照受信パターン記憶部４２があらかじめ記憶している複数の参照受信パターンは、あらかじめ実施する実験（以下キャリブレーション）の結果を元に作成する。キャリブレーションでは、検知対象エリアを適当な間隔に区切った各点に、位置推定対象物１もしくはそれに類する物体（以下参照物体）を設置し、ＩＤ受信装置3a，3bでＩＤ送信装置2a〜2hの固有ＩＤおよび受信強度を取得する。キャリブレーションで使用する参照物体は、位置を推定する位置推定対象物１と完全に同一である必要はなく、材質や大きさが近い物体を用いることができる。例えば、人を位置推定の位置推定対象物１とする場合であれば、ある人を参照物体としてキャリブレーションを行って取得した参照受信パターンを、参照物体とした人以外の位置推定にも利用できる。
【００７３】
図６の例でx軸を10cm間隔に区切った各点に参照物体として人を設置して、ＩＤ受信装置3aおよびＩＤ受信装置3bでＩＤ送信装置2aおよびＩＤ送信装置2bのみを利用して受信強度を取得するキャリブレーションの結果を図９に示す。図９を参照すると、参照物体である人の位置によって受信パターンが変動することが分かる。図９に示したキャリブレーションの結果を元にx軸上の-1mから4mまでの区間を10cm間隔で区切った全５１点における参照受信パターンを生成し、それぞれの参照位置と組み合わせて参照受信パターンを生成する。生成した複数の参照受信パターンを参照受信パターン記憶部４２に記憶させる。図９においては、各ＩＤ送信装置2a，2bの参照位置に対する受信強度は、検知対象エリア６内および近傍での位置推定対象物のみに応じて変化する。同時に利用するＩＤ送信装置の個数が増えたとしてもＩＤ衝突による検知ミスは発生するものの、受信強度そのものが変化することはない。
【００７４】
ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３には、図１０および図１１に示すように、図７および図８から求めたＩＤ送信装置の送信間隔と同時に利用可能なＩＤ送信装置の個数と、位置推定対象物の位置に応じて利用するＩＤ送信装置の組み合わせが記憶されている。
【００７５】
図１１において、ＩＤ送信装置2a〜2hの送信間隔を３秒に設定しようとする場合は、図１０に記載した表から１６個のＩＤ送信装置を利用可能であり、かつ、トンネル内に設置されたＩＤ送信装置の数が８個であることから、すべての位置において全ＩＤ送信装置2a〜2hから固有ＩＤを送信するように指定されていることを示している。一方、送信間隔を０．２秒に設定しようとする場合は、図１０に記載した表から２個のＩＤ送信装置を利用可能であり、各位置において利用するＩＤ送信装置が指定されていることを示している。例えば、位置（１）ではＩＤ送信装置2aとＩＤ送信装置2bのみを利用し、他のＩＤ送信装置は送信間隔を０秒すなわちＩＤを送信しない状態に設定することを示す。
【００７６】
本具体例では、位置推定対象物の位置に応じて利用するＩＤ送信装置の組み合わせは次の手順により事前に求められるものとする。
【００７７】
まず、検知対象エリア内に設置されているＮ個のＩＤ送信装置から同時に利用可能な個数ｎのすべての組み合わせを求める。本具体例では、Ｎ＝８，ｎ＝２である。この時、組み合わせの数はＮＣｎ＝８Ｃ２＝８×７÷２＝２８通りとなる。
【００７８】
次に、各組み合わせについて、参照受信パターンから組み合わせに含まれるＩＤ送信装置の参照位置における受信強度を抽出し受信パターン（以降、抽出受信パターンと呼ぶ）を作成する。例えば２台のＩＤ受信装置をａ，ｂ、２台のＩＤ送信装置をＡ，Ｂ、位置ｘにおける参照受信パターンから得られる各ＩＤ送信装置の固有ＩＤの受信強度をＳ（ｘ，ａ，Ａ），Ｓ（ｘ，ａ，Ｂ），Ｓ（ｘ，ｂ，Ａ），Ｓ（ｘ，ｂ，Ｂ）とすると、位置ｘにおいてＩＤ送信装置ＡとＢから得られる抽出受信パターンＰ（ｘ，Ａ，Ｂ）は、Ｐ（ｘ，Ａ，Ｂ）＝｛Ｓ（ｘ，ａ，Ａ），Ｓ（ｘ，ａ，Ｂ），Ｓ（ｘ，ｂ，Ａ），Ｓ（ｘ，ｂ，Ｂ）｝となる。
【００７９】
次に、対象となるすべての位置（以下、参照範囲）について、最も良好なＩＤ送信装置の組み合わせを抽出受信パターンから求める。本具体例では、ＩＤ送信装置の組み合わせの良さは、参照範囲における各抽出受信パターンが相互にどの程度異なっているかにより評価する。もし参照範囲の異なる２点における抽出受信パターンが似ているとすると、受信パターン比較手段４３における受信パターン比較処理（図５のステップＡ３）で使用するパターン間距離はこの２点で同じような値となるため位置推定の精度が下がってしまう。そのため、参照範囲における抽出受信パターンは相互に大きく異なる（分離されている）ことが望ましい。ここでは、参照範囲における抽出受信パターン間の距離の分散と平均により抽出受信パターンの分離具合を評価する。
【００８０】
図１２に、ｍ台のＩＤ受信装置、ｎ台のＩＤ送信装置について、参照範囲ｘ０，ｘ０＋１，…，ｘ１における抽出受信パターン間の距離の平均averageと分散varianceを求める式（４）、（５）を示す。平均averageが大きければ抽出受信パターンが相互に離れており、かつ、分散varianceが小さければ抽出受信パターンが均等にちらばっているとみなすことができる。なお、ＩＤ送信装置の組み合わせの良さは、参照範囲における抽出受信パターンが相互に異なっていることを評価できる方法であればどのようなものを用いても良い。
【００８１】
図１３は、参照範囲における抽出受信パターンの分離具合を評価することを説明するための図である。図１３において、横軸は位置に、縦軸は抽出受信パターンにそれぞれ対応しており、ＩＤ送信装置の３種の組み合わせ（ＩＤ送信装置2a，2b）、（ＩＤ送信装置2b，2c）、（ＩＤ送信装置2c，2a）のそれぞれの抽出受信パターン間の距離の平均から、（ＩＤ送信装置2b，2c）が最良の組み合わせとして選択される。
【００８２】
ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３に記録されている、位置推定対象物の位置に応じて利用するＩＤ送信装置の組み合わせは、位置の前後１ｍを参照範囲とした時の最良の組み合わせとして求めたものとする。この参照範囲は説明のために仮に設定するものであり、本発明の適用範囲を限定するものではない。参照範囲は必要に応じて変更することが可能であり、例えば、ＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔と検知対象エリア内での位置推定対象物の動く速さが速ければもっと大きく、遅ければ小さくすれば良い。
【００８３】
図１４は、本具体例の動作を説明するための模式図である。
【００８４】
動作開始時、ＩＤ送信装置制御手段２００は検知対象エリア内に位置推定対象物が存在しないことを前提に、応答性は悪いが多数のＩＤ送信装置を利用可能とするためにＩＤ送信間隔を３秒とし、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３に記録されている位置推定対象物１の位置に応じて利用するＩＤ送信装置の組み合わせを参照して、すべてのＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔を３秒に設定する（図１４の１）。
【００８５】
受信パターン比較手段４３は、受信パターン生成手段４１で生成された受信パターンと、参照受信パターン記憶部４２にあらかじめ記憶されている複数の参照受信パターンのパターン間距離を算出する。本具体例では、パターン間距離として受信パターンと参照受信パターンの特徴ベクトルのユークリッド距離を算出する。
【００８６】
実際に位置推定対象物である人１がx軸上の1mの地点に存在するときに取得された受信パターンを、参照受信パターン記憶部４２にあらかじめ記憶されている５１個の参照受信パターンと比較して算出したユークリッド距離を図１５に示す。図１５に示したような比較結果から、受信パターン比較結果を生成することができ、生成した受信パターン比較結果を物体位置選択手段４４へ出力する。
【００８７】
物体位置選択手段４４は、受信パターン比較手段４３が出力した受信パターン比較結果から、パターン間距離が最も小さくなる参照位置を選択し、位置推定対象物の位置推定結果として出力する。図１５を参照すると、参照位置が1mであるような参照受信パターンとのパターン間距離が最も小さくなり、正しく位置推定対象物の位置が推定されていることが分かる。
【００８８】
物体位置選択手段４４で得られた位置推定対象物の位置は、物体位置出力装置５であるディスプレイで出力される。
【００８９】
ＩＤ送信装置制御手段２００は、物体位置選択手段４４の出力結果から、検知対象エリア内に位置推定対象物が存在することと、その位置を知る。そこで応答性を向上するためにＩＤ送信間隔を０．２秒とし、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３を参照して位置推定対象物１の位置に適したＩＤ送信装置（図１４におけるＩＤ送信装置2c，2d）のＩＤ送信間隔を０．２秒に設定する。同時に他のＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔を０秒に設定しＩＤ送信を停止する（図１４の２）。
【００９０】
先の処理と同様に、受信パターン生成手段４１，受信パターン比較手段４３，物体位置選択手段４４により位置推定対象物１の位置を推定した後、得られた位置推定結果に応じてＩＤ送信装置の設定を変更する（図１４の３，４）。ＩＤ送信間隔を０秒に設定されＩＤ送信を行わないＩＤ送信装置からの信号はＩＤ受信装置に届かないため、本具体例では受信パターン比較手段４３におけるパターン間距離計算処理においては、受信できなかったＩＤ送信装置の受信強度は０として扱うものとする。なお、本具体例では、受信できなかったＩＤ送信装置の受信強度を０として、パターン間距離計算処理を行うようにしたが、ＩＤ送信装置設定情報記憶手段２０３を参照することで、利用しないＩＤ送信装置をパターン間距離計算処理から除外するように構成することも可能である。
【００９１】
検知対象エリア内に物体が存在しなくなった場合は、再び図１４の（１）の状態に戻り、ＩＤ送信装置制御手段２００はすべてのＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔を３秒に設定し、上記と同様の処理を繰り返す。
【００９２】
本具体例では、電波反射体で囲われたトンネル内部に設置したＩＤ送信装置およびＩＤ受信装置を用いて、トンネル内およびトンネル近辺の人の位置を推定することができる。これにより、電波反射体で囲われたトンネルのようなマルチパス環境化においても、位置推定対象物に特別な装置を備え付ける必要なく、無線通信を利用して位置推定対象物の位置を推定することができる。
【００９３】
以上、本具体例では、ＩＤ受信装置としてＩＤと共に受信強度が計測できるアクティブ型のＲＦ ＩＤを用いる場合について説明したが、ＩＤと共に受信強度、通信品質（受信強度を除く）もしくは到達時間を計測する別の無線通信機器を用いることもできる。この場合、受信特徴量として、計測できる受信強度、受信強度以外の通信品質もしくは到達時間の値を用いることで、本具体例と同様の処理を行うことができる。受信強度以外の通信品質は、信号の受信強度、もしくは、マルチパスによる信号間干渉によって変化するものであり、これら受信強度やマルチパスの状況が、位置推定対象物の位置に応じて変化するので、受信強度以外の通信品質を用いても位置推定対象物の位置を推定することができる。また、到達時間は、無線送受信機間の距離や、マルチパスによる信号間干渉によって変化し、これら送受信機間距離やマルチパスの状況が、位置推定対象物の位置に応じて変化するので、到達時間を利用しても位置推定対象物の位置を推定することができる。
【００９４】
また、本具体例ではアクティブ型ＲＦ ＩＤの設定に有線によるUARTと３段階の送信間隔設定を利用する場合について説明したが、赤外線や電波などを用いた無線通信を用いることや送信間隔をより多くの種類に設定可能とすることも可能である。
【００９５】
また、本具体例ではＩＤ送信間隔が長い場合にすべてのＩＤ送信装置が利用可能な場合について説明したが、同時に利用可能なＩＤ送信装置の数が制限されている場合は、参照範囲を検知対象エリア全体として最良のＩＤ送信装置の組み合わせを求めることで対応できる。
【００９６】
また、本具体例では、受信パターン比較手段として、受信パターンと参照受信パターンの違いをユークリッド距離で数値化する場合について説明したが、受信パターンと参照受信パターンの違いをシティブロック距離などで数値化することもできる。二つのベクトルのシティブロック距離の算出方法は図２５の式（２）に示した通りである。
【００９７】
また、本具体例では、位置推定対象物の位置に応じて利用するＩＤ送信装置の組み合わせは事前に求められているものとしたが、ＩＤ送信装置制御手段２００が参照受信パターンを利用して物体位置選択手段４４の出力を受け取った時に求めるように構成することも可能である。
【００９８】
また、本具体例では、位置推定対象物が検知対象エリアに入っている間はＩＤ送信間隔を短くする例について説明したが、図１６の（３）のように、位置推定対象物が検知対象エリア内にいる場合でも周期的にＩＤ送信間隔を長くするように構成することも可能である。これにより、周期的に検知対象エリア内の広い範囲を対象とした位置推定対象物の位置推定が可能となり、ＩＤ送信間隔が短い場合に位置推定処理を失敗し位置推定対象物を追跡できなくなった場合から復帰し位置推定処理を継続することが可能となる。
【００９９】
また、本具体例では、物体位置選択手段４４として、受信パターン比較結果からパターン間距離が最も小さくなるような参照位置を選択する場合について説明したが、受信パターン比較結果のパターン間距離から位置推定対象物の存在確率分布を算出した上で、統計的な手法などを用いて位置推定対象物の位置を選択することもできる。
【０１００】
また、本具体例では、位置推定対象物の位置をx軸上の一次元座標として推定する場合について説明したが、キャリブレーションにおいて検知対象エリアを二次元や三次元に区切って参照受信パターンを取得することにより、位置推定対象物の位置を平面における二次元座標もしくは空間における三次元座標として推定することもできる。この場合も、参照位置における抽出受信パターン間の距離を求めることで、利用するＩＤ送信装置の組み合わせを選択することが可能である。
【０１０１】
また、本具体例では、トンネル外の環境変動の影響がトンネル内に及ぶのを抑制するためにトンネルを電波反射体で囲った場合について説明したが、電波反射体を取り除くこともできる。
【０１０２】
また、本具体例では、位置推定対象物にはＩＤ送信装置を備え付けない場合について説明したが、トンネル内を通過する位置推定対象物にもＩＤ送信装置を備え付けさせ、位置推定対象物に備え付けたＩＤ送信装置と位置推定対象物の位置推定結果を統合することにより、ＩＤで特定できる位置推定対象物がトンネルを通過したかどうか、もしくは通過した方向を正確に推定することもできる。
【０１０３】
〔第３の実施例〕
次に本発明の第３の実施例について説明する。
【０１０４】
図１７は本発明の第３の実施例の構成を説明するための図である。本実施例は、第２の実施例と比較して、物体位置選択手段４４の出力を参照するＩＤ送信装置制御手段２００の代わりに、検知対象エリア６内に１つ以上設置された物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…を参照するＩＤ送信装置制御手段２００ａを有する物体位置推定装置４ａ備えたことを特徴とする。
【０１０５】
物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…は検知対象エリア６内の特定の領域内に物体が存在するかどうかを検知してＩＤ送信装置制御手段２００ａに通知する手段であり、赤外線や超音波を用いた通過センサなどにより実現される。
【０１０６】
ＩＤ送信装置制御手段２００ａは、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の出力から参照範囲に位置推定対象物が存在することを判断し、位置推定対象物の存在する位置に応じて、動作させるＩＤ送信装置2a，2b，…の組み合わせを制御すると共に、ＩＤ送信装置2a，2b，…のＩＤ送信間隔を制御する。また、ＩＤ送信装置制御手段２００ａは、検知対象エリア６内に位置推定対象物が存在しない場合は、全てのＩＤ送信装置2a，2b，…の動作を停止させる。
【０１０７】
図１７（Ｂ）は、ＩＤ送信装置制御手段２００ａの構成例を示す図であり、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…からの通知に基づいて、位置推定対象物の概略位置を認識し、認識した概略位置を示す位置情報を最新位置情報保持部２０１に格納する概略位置認識手段２０４を備えている点が第２の実施例におけるＩＤ送信装置制御手段２００と相違している。概略位置認識手段２０４は、例えば、各物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の物体検知範囲に対応した位置情報が登録されたテーブル（図示せず）を有し、ある物体検知手段から物体を検知した旨の通知が送られてきた場合、上記テーブルに登録されている各物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…対応の位置情報の内の、通知元の上記ある物体検知手段に対応する位置情報を最新位置情報保持部２０１に格納する。また、概略位置認識手段２０４は、所定時間、いずれの物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…からも、位置推定対象物を検知した旨の通知が送られてこなかった場合、検知対象エリア６内に位置推定対象物が存在しないことを示す情報を最新位置情報保持部２０１に格納する。
【０１０８】
本発明の第３の実施例の動作は、第２の実施例の動作と比較して、図５のステップＡ０が変更されている。
【０１０９】
すなわち、ＩＤ送信装置制御手段２００ａは、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の出力（最新位置情報保持部２０１の内容）から、検知対象エリア６内に位置推定対象物が存在しないと判断できる場合には、固有ＩＤを送信する必要がないためＩＤ送信装置2a，2b，…のＩＤ送信を停止する。また、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の出力から検知対象エリア６内に位置推定対象物が存在しその概略位置が推定できる場合には、その周辺だけが位置推定処理の対象となるように固有ＩＤを送信するＩＤ送信装置2a，2b…の数量を少なくすると共に、ＩＤ送信間隔を短くして位置推定対象物の位置変化に対する応答性を向上させる。他のステップの動作は、第２の実施例と同様である。
【０１１０】
〔第３の実施例の効果〕
本発明の第３の実施例は、第２の実施例で得られる効果に加え、ＩＤ送信装置2a，2b，…の消費電力を極めて少ないものにすることができるといった効果を得ることができる。その理由は、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…によって検知対象エリア６内に位置推定対象物が検知されなかった場合、全てのＩＤ送信装置2a，2b，…の動作を停止させることができるからである。
【０１１１】
〔第３の実施例の具体例〕
次に、本発明の第３の実施例の具体例について説明する。
【０１１２】
本具体例は、第２の実施例の具体例と比較して、焦電センサにより構成された物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…が検知対象エリア６内に設置されていること、ＩＤ送信装置制御手段２００ａが、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の出力から参照範囲に位置推定対象物が存在することを判断し、位置推定対象物の存在する位置に応じて、動作させるＩＤ送信装置の組み合わせ、およびＩＤ送信間隔を制御するように構成されていること、検知対象エリア６内に位置推定対象物が存在しない場合、全てのＩＤ送信装置2a，2b，…の動作を停止させることが異なっている。
【０１１３】
図１８は、本具体例の動作を説明するための模式図である。
【０１１４】
動作開始時、ＩＤ送信装置制御手段２００ａは、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の出力から検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在しないことを確認し、すべてのＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔を０秒に設定してＩＤ送信を停止する（図１８の１）。
【０１１５】
ＩＤ送信装置制御手段２００ａは、物体検知手段３００ａ，３００ｂ，…の出力結果から、検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在することとそのおおよその位置を知る。そこで応答性を向上しつつ正確な位置を知るためにＩＤ送信間隔を０．２秒とし、ＩＤ送信装置設定情報記憶部２０３を参照して位置推定対象物１の位置に適したＩＤ送信装置（図１８におけるＩＤ送信装置2c，2d）のＩＤ送信間隔を０．２秒に設定する。同時に他のＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔を０秒に設定しＩＤ送信を停止する（図１８の２）。
【０１１６】
第２の実施例の具体例と同様に、受信パターン生成手段４１、受信パターン比較手段４３、物体位置選択手段４４により位置推定対象物１の位置を推定した後、得られた位置推定結果に応じてＩＤ送信装置の設定を変更する（図１８の３）。
【０１１７】
検知対象エリア６内に位置推定対象物１が存在しなくなった場合は、再び図１８の（１）の状態に戻り、ＩＤ送信装置制御手段２００ａは、すべてのＩＤ送信装置のＩＤ送信間隔を０秒に設定し、上記と同様の処理を繰り返す。
【０１１８】
このように構成することで、本発明の第３の実施例では、物体検知手段を用いて位置推定対象物の概略位置を検出してＩＤ送信装置の動作を変更するため、検知すべき位置推定対象物が検知対象エリア内に存在しない時の消費電力抑制効果をより高めることが可能となる。 
【０１１９】
上記以外の部分は本発明の第２の実施例の具体例と同様であり、説明は省略する。
【０１２０】
なお、本具体例では、ＩＤ送信装置設定手段が物体位置推定装置に含まれるものとして説明したが、ＩＤ送信装置設定手段を検知対象エリア内に設置するように構成することも可能である。
【０１２１】
また、本具体例では、物体検知手段はＩＤ送信装置とは別に設置するものとしたが、ＩＤ送信装置と同数の物体検知手段を各ＩＤ送信装置と一体として設置することも可能である。さらには、各ＩＤ送信装置を設定するＩＤ送信装置設定手段とＩＤ送信装置と物体検知手段を一体として設置することも可能である。この場合、ＩＤ送信装置設定手段は、一体として設置された物体検知手段の出力のみを参照すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明によれば、無線通信システムを利用した、人や物の位置もしくは存在の取得や、無線通信システムを利用した、人や物の位置もしくは存在の取得をコンピュータに実現するためのプログラムといった用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施例の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例の動作を示す流れ図である。
【図３】本発明の第２の実施例の外観を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施例の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施例の動作を示す流れ図である。
【図６】第２の実施例の具体例の外観を説明するための図である。
【図７】ＩＤ受信装置が同時にＩＤを受信可能なＩＤ送信装置の個数Ｎ，ＩＤ長l，平均送信間隔β，受信確率閾値Ｔｈ，受信動作繰返回数Ｍの関係を表す式を示した図である。
【図８】ＩＤ送信装置の個数と全てのＩＤ送信装置の固有ＩＤを受信可能な確率との関係を表すグラフを示した図である。
【図９】受信強度と参照物体の位置との関係を示す図である。
【図１０】ＩＤ送信装置設定手段が参照する送信間隔と同時に利用可能なＩＤ送信装置の個数との関係の一例を示す図である。
【図１１】ＩＤ送信装置設定手段が参照する位置と動作させるＩＤ送信装置との関係の一例を示す図である。
【図１２】ＩＤ送信装置設定手段の動作を説明するための数式を示した図である。
【図１３】ＩＤ送信装置設定手段の動作を説明するための図である。
【図１４】第２の実施例の具体例の動作を説明するための図である。
【図１５】受信パターン比較結果の一例を示す図である。
【図１６】第２の実施例の具体例の他の動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の第３の実施例の構成例を示すブロック図である。
【図１８】第３の実施例の具体例の動作を説明するための図である。
【図１９】非特許文献１に記載されている技術を説明するための外観図である。
【図２０】非特許文献１に記載されている位置推定システムの構成例を示すブロック図である。
【図２１】受信パターンの一例を示す図である。
【図２２】参照位置と受信パターンとの対応関係の一例を示した図である。
【図２３】受信パターン比較結果の一例を示す図である。
【図２４】二つのベクトルのユークリッド距離の算出方法を示す図である。
【図２５】二つのベクトルのシティブロック距離の算出方法を示す図である。
【図２６】非特許文献１に記載されている位置推定システムの動作を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１…位置推定対象物
2a,2b,102a,102b…ＩＤ送信装置
3a,3b,103a,103b…ＩＤ受信装置
４，１０４…物体位置推定装置
４１…受信パターン生成手段
４２…参照受信パターン記憶部
４３…受信パターン比較手段
４４…物体位置選択手段
５…物体位置出力装置
６…検知対象エリア
７…位置推定手段
８…最新位置情報保持部
９…送信装置設定手段
２００、２００ａ…ＩＤ送信装置制御手段
２０１…最新位置情報保持部
２０２…ＩＤ送信装置設定手段
２０３…ＩＤ送信装置設定情報記憶部
２０４…概略位置認識手段
３００ａ，３００ｂ…物体検知手段
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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