(57)【要約】【課題】目標対象に対して正確に追従装置を追従動作させること。【解決手段】本発明にかかる追従システム１は、ＲＦＩＤタグ２を各追従対象９に取り付け、アンテナ３におけるＲＦＩＤタグ２からの応答波の受信状態をもとに位置検出部５ｄが目標対象と追従装置８との位置関係を検出する。そして、位置検出部５ｄが検出した位置関係をもとに、追従装置制御部７は追従装置８を追従動作させる。高い認識機能を備えるＲＦＩＤタグ２からの応答波の受信状態をもとに目標対象と追従装置８との位置関係を正確に検出することができるため、追従システム１では追従装置８を目標対象の移動に応じて正確に追従させることが可能である。【選択図】      図１
2005165517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の目標対象を追従する追従システムにおいて、
前記目標対象に付され、受信した質問波に応じて識別情報を含む応答波を送信する情報媒体と、
前記情報媒体へ前記質問波を送信し該質問波に応じた前記情報媒体からの前記応答波を受信する通信手段と、
前記通信手段における前記応答波の受信状態をもとに前記目標対象に追従する追従手段と、
を備えたことを特徴とする追従システム。
【請求項２】
前記通信手段における前記応答波の受信状態に基づき前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求める位置検出手段と、
前記位置検出手段が求めた前記目標対象と前記追従手段との位置関係に基づき前記追従手段の指向性を制御する制御手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の追従システム。
【請求項３】
前記通信手段は、所定領域内に複数配置され、
前記位置検出手段は、予め求められた前記通信手段の配置位置を用いて、前記情報媒体からの前記応答波を受信した前記通信手段の配置位置をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求めることを特徴とする請求項２に記載の追従システム。
【請求項４】
前記通信手段は、それぞれ異なる複数の送信強度で前記質問波を送信し、
前記位置検出手段は、前記複数の送信強度と該複数の送信強度で送信された前記質問波の送信範囲との関係を用いて、前記質問波の送信強度に対する前記情報媒体の受信状態をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を検出することを特徴とする請求項２または３に記載の追従システム。
【請求項５】
前記所定領域は、複数の管理領域に区分され、
前記追従手段は、それぞれの前記管理領域に対応して複数存在し、
前記制御手段は、前記目標対象が位置する前記管理領域に対応する前記追従手段を制御することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の追従システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の目標対象に追従する追従システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
追従システムとして、たとえば撮像装置の撮像方位を遠隔操作によって自動的に目標対象に追従させるシステムがある。このような追従システムでは、操作者が赤外線等の制御信号を追従装置である撮像装置や撮像装置を搭載した雲台に向かって送信している。この制御信号を受信すると、雲台は撮像装置を目標対象に指向させる動作を行い、撮像装置は所定の撮像条件で目標対象を撮像する（特許文献１参照）。このように、従来の追従システムは、操作者が遠隔操作を行い、追従装置を目標対象に対して追従させていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−３８０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の撮像装置を制御する追従システムでは、操作者が目標対象の位置等を確認した上で追従装置に対して制御信号を送信し追従装置の遠隔操作を行なっていた。このため、目標対象の位置が不明確である場合や目標対象が操作者によって確認不可能な場所に移動した場合には、操作者は目標対象の位置を正確に確認することができなかった。また、目標対象の移動速度が速い場合には、目標対象の移動に対応させてリアルタイムで追従装置を遠隔操作することは、操作者にとって大きな負担となっていた。このように操作者が目標対象の位置および移動をリアルタイムで確認することができない場合には、操作者は追従装置への遠隔操作を正確に行なうことができず、追従装置が目標対象に対して追従することができないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、追従装置が目標対象に対して、リアルタイムで正確に追従することができる追従システム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】
【０００６】
請求項１にかかる追従システムは、所定の目標対象を追従する追従システムにおいて前記目標対象に付され、受信した質問波に応じて識別情報を含む応答波を送信する情報媒体と、前記情報媒体へ前記質問波を送信し該質問波に応じた前記情報媒体からの前記応答波を受信する通信手段と、前記通信手段における前記応答波の受信状態をもとに前記目標対象に追従する追従手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる追従システムによれば、情報媒体を目標対象に付し、通信手段における応答波の受信状態をもとに追従手段を追従させているため、操作者が目標対象を確認し追従手段の操作を行なう必要がなく、操作者の負担を軽減することができる。
【０００８】
請求項２にかかる追従システムは、前記通信手段における前記応答波の受信状態に基づき前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求める位置検出手段と、前記位置検出手段が求めた前記目標対象と前記追従手段との位置関係に基づき前記追従手段の指向性を制御する制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３にかかる追従システムは、前記通信手段は、所定領域内に複数配置され、前記位置検出手段は、予め求められた前記通信手段の配置位置を用いて、前記情報媒体からの前記応答波を受信した前記通信手段の配置位置をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を求めることを特徴とする。
【００１０】
請求項４にかかる追従システムは、前記通信手段は、それぞれ異なる複数の送信強度で前記質問波を送信し、前記位置検出手段は、前記複数の送信強度と該複数の送信強度で送信された前記質問波の送信範囲との関係を用いて、前記質問波の送信強度に対する前記情報媒体の受信状態をもとに前記目標対象と前記追従手段との位置関係を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項５にかかる追従システムは、前記所定領域は、複数の管理領域に区分され、前記追従手段は、それぞれの前記管理領域に対応して複数存在し、前記制御手段は、前記目標対象が位置する前記管理領域に対応する前記追従手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる追従システムによれば、目標対象に情報媒体を付し通信手段における応答波の受信状態をもとに追従手段が目標対象に追従するため、操作者の負担を軽減するとともに、追従手段を目標対象に対して正確に追従させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である追従システムについて、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを情報媒体の一例として説明する。ここで、ＲＦＩＤタグとは、無線通信システムの一手法であるＲＦＩＤシステムにおいて、読み取り装置の指示に応じて蓄積した識別情報等の各種情報を電磁結合、電磁誘導等を利用した非接触方式で送信する情報媒体であってタグ形状であるものを示す。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる追従システムについて説明する。本実施の形態１にかかる追従システムは、それぞれの追従対象に付されたＲＦＩＤタグとの間で無線通信を行なうアンテナの受信状態をもとに、追従対象の中から指定された目標対象と追従装置との位置関係を求め追従装置を制御している。図１は、本実施の形態１にかかる追従システムの概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、実施の形態１にかかる追従システム１では、追従装置８の追従の対象となり得る追従対象９ごとにＲＦＩＤタグ２が取り付けられている。そして、追従システム１は、所定の領域Ｓ内にマトリックス状に配置され通信範囲内に位置するＲＦＩＤタグ２と無線通信を行なう複数のアンテナ３と、アンテナ３と接続しアンテナ３の動作を制御する読み取り装置４と、入力された指示およびデータを処理する処理装置５と、操作指示と追従対象９の中から指定された目標対象の情報とが入力される入力部６と、処理装置５から出力された処理結果をもとに追従装置８を制御する追従装置制御部７と、追従装置制御部７の制御によって目標対象に追従して動作する追従装置８とを備える。追従システム１は、ＲＦＩＤタグ２とアンテナ３との間の無線通信結果に基づき処理装置５が目標対象と追従装置８との位置関係を求め、この位置関係に応じて追従装置８を追従させている。なお、図中では、一部アンテナ３と読み取り装置４との接続線を省略する。
【００１６】
追従対象９ごとに取り付けられたＲＦＩＤタグ２は、記憶部と制御部とアンテナとを備えている。ＲＦＩＤタグ２の記憶部にはＲＦＩＤタグ２ごとに異なる識別情報やＲＦＩＤタグ２が取り付けられている追従対象９に対する情報等が記憶されており、記憶部に記憶される情報は外部からの所定の指示によって読み出しと書き込みとが可能である。また、ＲＦＩＤタグ２はアンテナ３から受けた所定周波数の電波を媒介として動作電源を得て起動する。そして、ＲＦＩＤタグ２は、アンテナ３から送信され応答を要求する所定周波数の質問電波（以下、「質問波」とする。）を受信した場合には、この質問波に応じて制御部が記憶部から識別情報等の情報を抽出し、抽出した識別情報等を含む応答電波（以下、「応答波」とする。）をアンテナから送信する。ＲＦＩＤタグ２のアンテナの送受信能力は、アンテナ３と通信可能な程度であれば足りる。
【００１７】
アンテナ３は、ＲＦＩＤタグ２に応答を要求する質問波を送信し、送信した質問波に対するＲＦＩＤタグ２からの応答波を受信して、ＲＦＩＤタグ２を読み取り、読み取り装置４に出力する。また、アンテナ３は、所定の送信強度で放射状に質問波を送信している。また、アンテナ３の質問波送信範囲の全てで領域Ｓを網羅している。また、隣り合うアンテナ３のそれぞれの質問波送信範囲は互いに重なり合う面積ができるだけ小さくなるよう設定されている。また、アンテナ３は、質問波送信範囲内に複数のＲＦＩＤタグ２が存在している場合であっても各々のＲＦＩＤタグ２に対して一度に読み取りが可能である。
【００１８】
そして、読み取り装置４は、アンテナ制御部４ａと送受信部４ｂとを備える。アンテナ制御部４ａはアンテナ３と送受信部４ｂとの動作を制御する。そして、送受信部４ｂは送信するデータを質問波に変換し、受信した応答波を所定の形式の応答データに変換し、処理装置５に出力する。この応答データには、応答波を発信したＲＦＩＤタグ２の識別情報やＲＦＩＤタグ２が取り付けられている追従対象９に対する情報等が含まれている。また、読み取り装置４は、各ＲＦＩＤタグ２の応答データとともに各ＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の識別情報も処理装置５に出力する。
【００１９】
処理装置５は、他の装置および他の構成部を制御する制御部５ａとデータ収集部５ｂと目標対象抽出部５ｃと位置検出部５ｄとメモリ５ｅとを備え、入力部６からの操作指示に対する処理を行なう。さらに、処理装置５は、読み取り装置４から入力された応答データ等を用いて、目標対象と追従装置８との位置関係を検出する。
【００２０】
そして、データ収集部５ｂは、各ＲＦＩＤタグ２から送信された応答波の応答データとこれらのＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の識別情報とを収集する。また、目標対象抽出部５ｃは、データ収集部５ｂが収集したデータの中から、入力部６から入力された目標対象の情報をもとに、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２の応答データを抽出する。また、目標対象抽出部５ｃは、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の識別情報も抽出する。また、位置検出部５ｄは、後述する処理手順にしたがって、目標対象抽出部５ｃが抽出したＲＦＩＤタグ２の応答データとアンテナ３の識別情報とをもとに、目標対象と追従装置８との位置関係を位置データとして追従装置制御部７に出力する。また、メモリ５ｅは、入力部６からの操作指示と送受信および出力の対象となるデータ等とを記憶するとともに、予め求められたアンテナ３の配置位置を記憶する。
【００２１】
追従装置制御部７は、位置検出部５ｄから出力された位置データをもとに、追従装置８を制御する。そして、追従装置８は、追従装置制御部７の制御にしたがい、追従対象９の中から指定された目標対象に追従して動作する。追従装置制御部７の制御内容および追従装置８の動作に関しては、後に詳細に説明する。
【００２２】
つぎに、追従対象９の中から指定された目標対象に対して追従装置８が追従動作を行なうまでの追従システム１における処理手順について説明する。図２は、追従対象９の中から指定された目標対象に対して追従装置８が追従動作を行なうまでの処理手順を示すフローチャートである。
【００２３】
まず、図２に示すように、操作者は、追従対象９の中から追従の目標となる目標対象の情報を入力部６に入力し、目標対象の指定を行なう（ステップＳ１０１）。入力する情報としては、たとえば、各追従対象９に対して予め割り当てられ各追従対象９に取り付けたＲＦＩＤタグ２に書き込まれた番号などがある。
【００２４】
そして、各アンテナ３は質問波を送信し、質問波送信範囲内に位置し質問波に応じたＲＦＩＤタグ２からの応答波を受信する（ステップＳ１０２）。そして、各アンテナ３が受信したＲＦＩＤタグ２からの応答波は、送受信部４ｂで応答データに変換された後、処理装置５に出力される。ここで、読み取り装置４は、ＲＦＩＤタグ２からの応答データとともにＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の識別情報も処理装置５に出力する。そして、処理装置５に入力されたＲＦＩＤタグ２からの応答データと各ＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の識別情報とはデータ収集部５ｂに収集される。そして、目標対象抽出部５ｃが、目標対象の情報をもとに、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２からの応答データと、このＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の識別情報とを抽出する（ステップＳ１０３）。
【００２５】
つぎに、位置検出部５ｄが、抽出されたＲＦＩＤタグ２からの応答データとアンテナ３の識別情報とをもとに目標対象と追従装置８との位置関係を検出する（ステップＳ１０４）。この位置検出処理では、メモリ５ｅに記憶されているアンテナ３の配置位置から、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の位置を求めて、目標対象と追従装置８との位置関係を検出している。
【００２６】
図３は、位置検出処理（ステップＳ１０４）を具体的に説明する図である。アンテナ３は、前述したように、質問波送信範囲内に質問波を送信し、この質問波に応じたＲＦＩＤタグ２から応答波を受信する。このため、アンテナ３が読み取ったＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の質問波送信範囲内に位置する。この質問波送信範囲は、図３に模式的に示すように、たとえば、アンテナ３ａに対しては領域ａとなり、アンテナ３ｂに対しては領域ｂとなる。ここで、ＲＦＩＤタグ２ａが領域ａ内に位置していた場合には、アンテナ３ａによって読み取られる。したがって、このＲＦＩＤタグ２ａが目標対象に取り付けられている場合には、アンテナ３ａに対応する領域ａ内に目標対象が位置しているものと検出できる。また、ＲＦＩＤタグ２ｂが目標対象に取り付けられている場合には、アンテナ３ｂによってＲＦＩＤタグ２ｂが読み取られる。したがって、目標対象はＲＦＩＤタグ２ｂを読み取ったアンテナ３ｂに対応する領域ｂ内に位置しているものと検出できる。
【００２７】
したがって、アンテナ３によって読み取られたＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナ３の質問波送信範囲内に位置するため、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２がどのアンテナ３に読み取られたかを求めることによって、目標対象がどの領域にあるかを求めることができる。なお、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２が２箇所のアンテナ３によって読み取られた場合には、これらのアンテナ３の質問波送信範囲が重なり合う領域内に目標対象が位置する。たとえば、図３に示すように、目標対象にＲＦＩＤタグ２ｃが取り付けられている場合には、ＲＦＩＤタグ２ｃはアンテナ３ａとアンテナ３ｂとの質問波送信範囲内に位置するため、アンテナ３ａとアンテナ３ｂとの双方によって読み取られる。その場合には、アンテナ３ａの質問波送信範囲である領域ａとアンテナ３ｂの質問波送信範囲である領域ｂとが重なり合う領域ｃに目標対象が位置するものと検出できる。このように、複数のアンテナ３によって目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２が読み取られた場合には、これらのアンテナ３の質問波送信範囲が重なり合う領域に目標対象が位置している。このため、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２が複数のアンテナ３によって読み取られた場合も目標対象がどの領域にあるかを検出することができる。そして、位置検出処理（ステップＳ１０４）では、位置範囲および位置座標等の位置データとして、追従装置制御部７に出力される。
【００２８】
つぎに、追従装置制御部７が位置検出処理（ステップＳ１０４）で検出された目標対象の位置データをもとに追従装置８を制御し（ステップＳ１０５）、追従装置８は追従装置制御部７の制御によって、移動および動作を行なう。そして、入力部６から指示が入力されるまで、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５を繰り返し、目標対象と追従対象８との位置関係に応じて追従装置８の追従動作を継続する。このため、追従システム１では、入力部６から目標対象を指定した後は、自動的に目標対象と追従対象８との位置関係を検出し追従装置８が追従動作を行うこととなる。
【００２９】
ここで、図４に示すように、追従装置８が複数の競技者９１の中から指定された目標者９１ｔを撮像するカメラ８１およびカメラ８１を搭載する雲台８２である場合について、追従装置制御部７の追従装置８に対する制御内容を例示する。まず、操作者は、ＲＦＩＤタグ２を装着した競技者９１の中から、たとえば目標対象として目標者９１ｔを指定する。その後、目標者９１ｔがアンテナ３ｋの質問波送信範囲内に移動すると、目標者９１ｔが装着したＲＦＩＤタグ２がアンテナ３ｋからの質問波に応じて応答波を送信し、この応答波をアンテナ３ｋが受信する。そして、位置検出部５ｄは、アンテナ３ｋが受信した応答波をもとに、上述した処理手順で目標者９１ｔがアンテナ３ｋの質問波送信範囲内に位置することを検出し、目標者９１ｔの位置データを出力する。
【００３０】
そして、追従装置制御部７は、目標者９１ｔの位置データをもとに、目標者９１ｔとカメラ８１との位置関係を求め、たとえば図４に示すように、カメラ８１を搭載する雲台８２を回転させ、カメラ８１の撮像方位を右から左に変化させる。この結果、カメラ８１は、目標者９１ｔの移動に合わせて撮像方位を変化し目標者９１ｔを撮像することが可能となる。また、追従装置制御部７は、雲台８２を動作させてカメラ８１の撮像方向を上下方向に変化させるとしてもよい。
【００３１】
また、追従装置制御部７は、カメラ８１の撮像方位を制御するほか、カメラ８１の撮像視野を制御してもよい。位置検出部５ｄは、図４に示すように、目標者９１ｔがアンテナ３ｋの質問波送信範囲内に位置することを求め、位置データとして追従装置制御部７に出力している。このため、追従装置制御部７は、目標者９１ｔが位置するアンテナ３ｋの質問波送信範囲全体を撮像できるようにカメラ８１の撮像視野を変化させてもよい。このように、追従装置制御部７は、目標者９１ｔとカメラ８１との位置関係をもとにカメラ８１の撮像視野を変化させてカメラ８１の指向性を制御してもよい。
【００３２】
また、追従装置制御部７は、カメラ８１の撮像方位および撮像視野を制御するほか、カメラ８１の撮像方法を制御してもよい。たとえば、位置検出部５ｄが目標者９１ｔの位置座標を検出した場合について説明する。この場合、追従装置制御部７は、位置検出部５ｄから入力された目標者９１ｔの位置座標を用いて、カメラ８１に対する目標者９１ｔの距離を演算できる。そして、カメラ８１に対する目標者９１ｔの距離を用いてカメラ８１のレンズの焦点合わせをすることができるため、赤外線の照射等を行なって目標対象とカメラ８１との距離を測定する距離測定手順を省略することが可能となる。したがって、カメラ８１は、短時間で焦点ズレなく目標者９１ｔを撮像することができる。また、追従装置制御部７は、演算したカメラ８１に対する目標者９１ｔの距離をもとに、カメラ８１の撮像視野をさらに細かく調整し、カメラ８１が拡大撮像を行なうよう制御してもよい。また、追従装置制御部７は、カメラ８１が目標者９１ｔを常に撮像視野の中心として撮像するよう制御してもよい。追従装置制御部７がカメラ８１に対する目標者９１ｔの距離を演算することによって、距離測定手順を省略することができるため、カメラ８１は、短時間で正確に目標者９１ｔを撮像することが可能となる。
【００３３】
また、追従装置制御部７は、カメラ８１の撮像方位、撮像視野、撮像方法を制御するほか、カメラ８１自体の位置を制御してもよい。たとえば、図５に示すように、追従装置制御部７は、カメラ８１を領域Ｓの周囲に設けられたレール１０ａ上を移動させて、カメラ８１の位置を制御する。追従装置制御部７は、レール１０ａ上のＢ1の位置にあったカメラ８１を目標者９１ｔに最も近いＢ2の位置に移動させて、カメラ８１にＢ2の位置から目標者９１ｔを撮像させることができる。また、図６に示すように、追従装置制御部７は、目標者９１ｔの位置に基づいて、Ｃ1の位置にあったカメラ８１を、領域Ｓの上部に設けたレール１０ｂに沿ってＣ2の位置まで移動させることができる。このように、追従システム１では、目標者９１ｔの位置に基づいてカメラ８１の位置を移動させることによって、カメラ８１は正確に目標者９１ｔを撮像することが可能となる。
【００３４】
また、追従装置制御部７は、複数のカメラ８１を制御してもよい。たとえば、図７に示すように、領域Ｓの周囲にレール１０ａを設け、領域Ｓの上部にレール１０ｂを設けた場合、追従装置制御部７はレール１０ａ，１０ｂ上を移動する複数のカメラ８１の位置および動作を制御してもよい。このように、複数のカメラ８１を目標者９１ｔに対して移動させることによって、多方向から目標者９１ｔを撮像することができる。
【００３５】
このように、本実施の形態１にかかる追従システム１は、領域Ｓ内に配置されたアンテナ３のうち、どのアンテナ３が目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２を読み取ったかを求めることによって目標対象と追従装置８との位置関係を検出している。そして、追従装置制御部７は、検出された位置関係をもとに追従装置８を追従動作させているため、追従装置８は目標対象に対して正確に追従動作することができる。
【００３６】
また、追従対象９ごとに取り付けられるＲＦＩＤタグ２は、高い認識機能を有する。すなわち、ＲＦＩＤタグ２は、電磁波を透過する人体、木材、ガラス、プラスチック、コンクリート等がＲＦＩＤタグ２とアンテナ３との間に入っても、アンテナ３との間で通信を行なうことができる。このため、追従システム１は、ＲＦＩＤタグ２とアンテナ３との間に人体や木材等が介在した場合でも、目標対象と追従装置８との位置関係を検出して正確に追従装置８を追従動作させることができる。
【００３７】
また、ＲＦＩＤタグ２とアンテナ３との間では電波を用いて通信を行なうため通信時間は短時間で足り、通信後は簡易な処理手順によって目標対象と追従装置８との位置関係を検出している。このため、追従システム１は、短時間で目標対象に対して追従装置８を追従動作させている。したがって、追従システム１は、追従装置８をほぼリアルタイムに目標対象に対して追従動作させることが可能である。
【００３８】
また、通信システム１では、アンテナ３における応答波の受信状態をもとに目標対象と追従装置８との位置関係を検出しており、操作者が目標対象の位置を確認する必要はない。このため、操作者は、最初に追従対象の中から目標対象を指定した後は目標対象の位置の検出および遠隔操作等による追従装置等の制御を行なう必要がない。したがって、通信システム１では、操作者の負担を軽減することができる。
【００３９】
また、追従対象９に取り付けられるＲＦＩＤタグ２はアンテナ３が送信する電波から動作電源を得て動作するため電池等のバッテリーを内蔵する必要がなく、追従システム１では消費電力の低減を図ることができる。
【００４０】
また、ＲＦＩＤタグ２は、非接触型であるため、汚れ、雨、静電気等に強い。また、追従対象９に取り付けられたＲＦＩＤタグ２が破損した場合であっても、別のＲＦＩＤタグ２を破損したＲＦＩＤタグ２の代わりに取り付けることが可能である。このため、追従システム１の保守および維持を簡易に行なうことができる。
【００４１】
なお、追従装置８としてカメラ８１および雲台８２を動作および移動させた場合について説明したが、これに限らず、図８に示すような目標容器９２ｔを取り出す装置に対しても適用することができる。図８に示す装置では、複数の容器９２の中から、操作者によって指定された目標容器９２ｔを取り出すクレーン８３を追従装置８として備える。この装置では、複数の容器９２にそれぞれＲＦＩＤタグ２を取り付けておき、目標容器９２ｔに取り付けられたＲＦＩＤタグ２ｔの応答波を受信したアンテナ３ｋの質問波送信範囲をもとに目標容器９２とクレーン８３との位置関係を検出する。そして、追従装置制御部７は、検出結果をもとにクレーン８３を左右上下に移動させて、容器９２の中から目標容器９２ｔを取り出す。そして、目標容器９２ｔをクレーン８３によって取り出した後は、たとえば、所定の経路に沿って目標容器９２ｔをクレーン８３または他の移動装置を用いて目的位置まで移動させるとしてもよい。
【００４２】
ここで、ＲＦＩＤタグ２は、バッテリーを内蔵する必要がないため、小型であり、また、軽量である。このため、競技者９１および大型の容器９２等に限らず、小型容器への取り付けや内蔵も可能である。したがって、追従システム１では、追従対象９は限定されず、幅広い対象に対して追従装置８を追従させることが可能となる。
【００４３】
また、本実施の形態１では、複数の追従対象９から所定の目標対象を指定して、この目標対象に対して追従する場合について説明したが、もちろん単数である追従対象９に対して追従するとしてもよい。この場合、操作者は目標対象の指定を行なう必要がなく、ＲＦＩＤタグ２が取り付けられた追従対象９に対して追従装置８が追従動作を行うため、さらに操作者の負担を軽減することが可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態１では、操作者が最初に目標対象を指定する場合について説明したが、これに限らず、たとえば、予め定めた条件に合致するものを追従システム１が目標対象として選定し、選定した目標対象に対して追従装置８を追従動作させるとしてもよい。たとえば、領域Ｓの所定位置に最も近い距離に位置する追従対象９を目標対象として選定するとしてもよく、所定の対象に対して最も近い距離に位置する追従対象９を目標対象として選定するとしてもよい。この場合、操作者は、目標対象の指示を行なう必要がないため、さらに操作者の負担を軽減することが可能となる。
【００４５】
また、本実施の形態１では、たとえば領域Ｓ内に２次元的にアンテナ３を配置した場合について説明したが、これに限らず、３次元的にアンテナ３を配置するとしてもよい。この場合、目標対象の位置を３次元的に検出し、検出結果をもとにさらに正確に追従装置８を追従動作させることが可能である。
【００４６】
また、本実施の形態１では、追従対象９にＲＦＩＤタグ２を取り付け、領域Ｓ内にアンテナを配置した場合について説明したが、これに限らず、追従対象９にアンテナ３を取り付け、領域Ｓ内にマトリックス状にＲＦＩＤタグ２を配置した追従システムとしてもよい。この場合、メモリ５ｅにはＲＦＩＤタグ２の位置座標等が記憶されており、位置検出部５ｄは、目標対象に取り付けられたアンテナ３が読み取ったＲＦＩＤタグ２の位置をメモリ５ｅに記憶されたＲＦＩＤタグ２の位置座標をもとに検出し、目標対象の位置データとして出力する。そして、追従装置制御部７は、入力された位置データに応じて追従装置８を制御する。
【００４７】
（実施の形態２）
つぎに、本実施の形態２にかかる追従システムについて説明する。実施の形態１では、所定領域内にアンテナをマトリックス状に配置して目標対象の位置を検出していたが、本実施の形態２では、アンテナにおける質問波の送信強度を段階的に変化させて各送信強度の質問波に応じたＲＦＩＤタグ２の応答状態をもとに目標対象の位置を検出し、追従装置を制御している。
【００４８】
図９は、本実施の形態２にかかる追従システムの概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、実施の形態２にかかる追従システム２１は、領域Ｓの外部にｘ方向アンテナ２３ａとｙ方向アンテナ２３ｂとが設けられている。ｘ方向アンテナ２３ａは、領域Ｓの横方向、すなわちｘ方向に送信強度を段階的に変化させて質問波を送信し、各送信強度で送信した質問波に対するＲＦＩＤタグ２からの応答波を受信する。ｙ方向アンテナ２３ｂは、領域Ｓの縦方向、すなわちｙ方向に送信強度を段階的に変化させて質問波を送信し、各送信強度で送信した質問波に対するＲＦＩＤタグ２からの応答波を受信する。ｘ方向アンテナ２３ａおよびｙ方向アンテナ２３ｂにおける各段階の送信強度は予め設定されている。ここで、ｘ方向アンテナ２３ａおよびｙ方向アンテナ２３ｂの最小段階の送信強度は、領域Ｓの境界上でありｘ方向アンテナ２３ａまたはｙ方向アンテナ２３ｂに最も近い距離に位置する箇所に質問波が送信される送信強度である。また、ｘ方向アンテナ２３ａおよびｙ方向アンテナ２３ｂの最大段階の送信強度は、領域Ｓの境界上でありｘ方向アンテナ２３ａまたはｙ方向アンテナ２３ｂに最も遠い距離に位置する箇所に質問波が送信される送信強度である。
【００４９】
また、処理装置２５は、ｘ方向アンテナ２３ａとｙ方向アンテナ２３ｂとにおける応答波の受信状態をもとに、後述する処理手順を行い目標対象の位置を検出する位置検出部２５ｄを備える。実施の形態１と同様に、位置検出部２５ｄが検出した目標対象に対する位置データをもとに、追従装置制御部７は追従装置８を制御している。また、メモリ５ｅは、入力部６からの操作指示と送受信および出力の対象となるデータとのほかに、予め求められた質問波の送信強度段階と各段階の送信強度で送信された質問波の送信範囲との関係も記憶する。
【００５０】
つぎに、追従対象９の中から指定された目標対象に対して追従装置８が追従動作を行なうまでの追従システム２１における処理手順について説明する。図１０は、追従対象９の中から指定された目標対象に対して追従装置８が追従動作を行なうまでの処理手順を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、図１０に示すように、実施の形態１と同様に、操作者は、追従対象９の中から追従の目標となる目標対象の情報を入力し、目標対象の指定を行なう（ステップＳ２０１）。そして、たとえばｘ方向アンテナ２３ａから質問波送信を行なう場合、ｘ方向アンテナ２３ａの送信強度Ｐnを最小段階の送信強度であるＰ1とする（ステップＳ２０２）。そして、ｘ方向アンテナ２３ａは、送信強度Ｐ1で質問波を送信し（ステップＳ２０３）、この質問波に応じたＲＦＩＤタグ２からの応答波を受信する（ステップＳ２０４）。そして、ｘ方向アンテナ２３ａが受信したＲＦＩＤタグ２からの応答波は、実施の形態１と同様に応答データに変換された後に処理装置５に出力され、データ収集部５ｂに収集される。このとき、データ収集部５ｂには、この応答データを読み取ったアンテナの識別情報とＲＦＩＤタグ２が応じた質問波の送信強度とが収集されている。
【００５２】
そして、質問波を送信した送信強度Ｐnが最大段階の送信強度Ｐnmaxであるかを判断する（ステップＳ２０５）。送信強度Ｐnが送信強度Ｐnmaxでない場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、送信強度の段階ｎをｎ＋１に１段階上げて（ステップＳ２０６）、質問波を送信し（ステップＳ２０３）、この質問波に応じたＲＦＩＤタグ２からの応答波を受信する（ステップＳ２０４）。そして、送信強度Ｐnが送信強度Ｐnmaxとなる（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）まで、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０６を繰り返す。このように、ｘ方向アンテナ２３ａは、質問波の送信強度を段階的に上げて、各段階の送信強度で質問波を送信し、質問波に応じた応答波を受信する。
【００５３】
そして、送信強度Ｐnが送信強度Ｐnmaxである場合には（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、全てのアンテナが質問波を送信し終えたかを判断する（ステップＳ２０７）。ｙ方向アンテナ２３ｂの質問波送信が終了していない場合には（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０２に進み、ｙ方向アンテナ２３ｂについてもステップＳ２０３〜ステップＳ２０６を繰り返す。このように、全てのアンテナは各段階の送信強度で質問波を送信し、この質問波に応じた応答波を受信する。そして、全てのアンテナが質問波を送信し終えた場合には（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、実施の形態１と同様に、目標対象抽出部５ｃが目標対象の情報をもとに目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２からの応答データを抽出する（ステップＳ２０８）。また、目標対象抽出部５ｃは、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２からの応答データとともに、このＲＦＩＤタグ２を読み取ったアンテナの識別情報と、ＲＦＩＤタグ２が応じた質問波の送信強度のうち最も低い送信強度とを抽出する。
【００５４】
そして、抽出された応答データ等に基づき、位置検出部２５ｄが目標対象と追従装置８との位置関係を検出する（ステップＳ２０９）。この位置検出処理では、目標対象に取り付けられたＲＦＩＤタグ２がどの段階の送信強度で送信された質問波に応じたかによって目標対象と追従装置８との位置関係を求めている。
【００５５】
図１１は、位置検出処理（ステップＳ２０９）を具体的に説明するための図である。図１１に示す曲線ｌPx1は、ｘ方向アンテナ２３ａが送信強度Ｐx1で質問波を送信したときの質問波の到達境界である。ｘ方向アンテナ２３ａが送信強度Ｐx1で質問波を送信したときには、曲線ｌPx1を境界として曲線ｌPx1よりもｘ方向アンテナ２３ａ側に質問波が送信される。同様に、曲線ｌPx2〜曲線ｌPx7は、ｘ方向アンテナ２３ａが送信強度Ｐx2〜Ｐx7で質問波を送信した場合の質問波の到達境界である。また、曲線ｌPy1〜曲線ｌPy5は、ｙ方向アンテナ２３ｂが送信強度Ｐy1〜Ｐy5で質問波を送信した場合の質問波の到達境界である。図１１に示すような各アンテナの送信強度段階に対する質問波送信境界および範囲はメモリ５ｅに記憶されている。
【００５６】
そして、目標対象９ｔに取り付けられたＲＦＩＤタグ２ｔが応じた質問波の送信強度をもとに目標対象９ｔの位置検出を行なう。たとえば、目標対象抽出部５ｃによって抽出されたデータ等から、ＲＦＩＤタグ２ｔが応じた質問波の最低送信強度がｘ方向アンテナ２３ａに対しては送信強度Ｐx4でありｙ方向アンテナ２３ｂでは送信強度Ｐy2である場合について説明する。送信強度Ｐx4でｘ方向アンテナ２３ａから送信された質問波は曲線ｌPx4を境界としてｘ方向アンテナ２３ａ側に送信される。また、送信強度Ｐx4よりも１段階低い送信強度Ｐx3で送信された質問波は曲線ｌPx3を境界としてｘ方向アンテナ側に送信される。このため、ＲＦＩＤタグ２ｔが応じた質問波の最低送信強度がＰx4である場合には、ＲＦＩＤタグ２ｔは曲線ｌPx4から曲線ｌPx3の間に位置するものと考えられる。同様に、ｙ方向アンテナ２３ｂではＲＦＩＤタグ２ｔが応じた質問波の最も低い送信強度は送信強度Ｐy2であるため、ＲＦＩＤタグ２ｔは曲線ｌPy2から曲線ｌPy1の間に位置するものと考えられる。そして、ＲＦＩＤタグ２ｔは、ｘ方向アンテナ２３ａの送信強度Ｐx4に対応する範囲とｙ方向アンテナ２３ｂの送信強度Ｐy2に対応する範囲とが重なり合う領域Ｓ42内に位置すると検出される。ＲＦＩＤタグ２ｔがｘ方向アンテナ２３ａからの送信強度Ｐx4で送信された質問波およびｙ方向アンテナ２３ｂからの送信強度Ｐy2で送信された質問波に応じるためには、これらの質問波の送信範囲内に位置することを要するためである。
【００５７】
このように、位置検出部２５ｄは、ＲＦＩＤタグ２ｔが応じたｘ方向アンテナ２３ａとｙ方向アンテナ２３ｂとの質問波の送信強度をもとに、メモリ５ｅに記憶されるｘ方向アンテナ２３ａとｙ方向アンテナ２３ｂとが送信する質問波の送信強度と、各送信強度で送信された質問波の送信範囲との関係を用いて、ＲＦＩＤタグ２ｔがどの領域に位置するかを検出する。
【００５８】
そして、位置検出部２５ｄからＲＦＩＤタグ２ｔの位置データが出力され、追従装置制御部７は入力された位置データに基づいて追従装置８を制御し（ステップＳ２１０）、追従装置８が追従動作を行なう。なお、追従装置８は、実施の形態１と同様に、目標対象９ｔを撮像するカメラ８１およびカメラ８１を搭載する雲台８２としてもよく、また、カメラ８１はレール１０ａ，１０ｂ上を移動するとしてもよい。また、追従装置８は、カメラ８１および雲台８２に限らず、実施の形態１と同様に、クレーン８３としてもよい。
【００５９】
このように、実施の形態２にかかる追従システム２１は、ｘ方向アンテナ２３ａおよびｙ方向アンテナ２３ｂの送信強度を段階的に変化させて、目標対象９ｔに取り付けられたＲＦＩＤタグ２ｔの位置を検出し、追従装置８を目標対象９ｔに追従させている。このため、実施の形態１と同様の効果を奏することが可能である
【００６０】
また、実施の形態２では、図９に示すように、領域Ｓ内に多数のアンテナを配置する必要がない。このため、領域Ｓ内にアンテナを多数配置できない場合であっても、領域Ｓの外部にｘ方向アンテナ２３ａおよびｙ方向アンテナ２３ｂを配置して、ＲＦＩＤタグ２ｔの位置を検出し、追従装置８を追従動作させることができる。また、質問波の送信方向に対応するアンテナを設けるに過ぎないため、簡易な構成で追従装置８を追従させることが可能である。
【００６１】
なお、本実施の形態２では、各アンテナの送信強度を段階的に上げて質問波を送信していたが、これに限らず、最初に送信強度Ｐnmaxで質問波を送信し、送信強度を段階的に下げて質問波を送信するとしてもよい。また、送信強度を段階的に変化させる必要もなく、全段階の送信強度で質問波を送信すれば足りる。全段階の送信強度で質問波を送信すれば、上述した処理手順を行なうことによって目標対象９ｔに取り付けられたＲＦＩＤタグ２の位置を検出することができるためである。
【００６２】
また、本実施の形態２では、ｘ方向およびｙ方向に対応する２箇所のアンテナを設けた場合について説明したが、これに限らず、さらにｚ方向から質問波を送信するｚ方向アンテナを設けてもよい。この場合、ｘ方向アンテナ２３ａおよびｙ方向アンテナ２３ｂと同様に、ｚ方向アンテナはｚ方向に段階的に質問波を送信し、これらの質問波に応じた応答波を受信する。そして、位置検出処理（ステップＳ２０９）では、目標対象９ｔに取り付けられているＲＦＩＤタグ２ｔが応じたｚ方向アンテナの質問波の送信強度も用いてＲＦＩＤタグ２ｔがどの領域に位置するかを検出する。この場合、目標対象のｚ方向の移動に対しても追従装置８は追従動作できるため、追従装置８は目標対象の多様な移動に対しても正確に追従することができる。また、アンテナを３箇所に設けるほか、アンテナを多数設けて、多方向から段階的に質問波を送信し、この質問波に対する応答波の受信結果を用いてＲＦＩＤタグ２ｔの位置を検出して、追従装置８を目標対象に追従させてもよい。
【００６３】
（実施の形態３）
つぎに、実施の形態３にかかる追従システムについて説明する。本実施の形態３では、領域Ｓを複数の領域に区分し各領域に対応する追従装置を設け、各領域を管理し追従装置を追従させている。
【００６４】
図１２は、実施の形態３にかかる追従システムの追従装置の配置状態を説明する図である。図１２に示すように、実施の形態３では、たとえば領域Ｓを領域Ａ〜領域Ｄに区分している。そして、追従装置８として、たとえば、Ａカメラ８１ａ，Ｂカメラ８１ｂ，Ｃカメラ８１ｃ，Ｄカメラ８１ｄを備える。ここで、Ａカメラ８１ａは、領域Ａに対応し、領域Ａ内に目標対象が位置するときに、目標対象に追従して動作する。ただし、Ａカメラ８１ａは、領域Ａ以外に目標対象が位置する場合には、目標対象に追従しない。また、Ｂカメラ８１ｂは、領域Ｂに対応し、領域Ｂ内に目標対象が位置するときに目標対象に追従して動作する。また、Ｃカメラ８１ｃは領域Ｃに対応し、Ｄカメラ８１ｄは領域Ｄに対応する。なお、実施の形態３にかかる追従システムは、実施の形態１にかかる追従システム１または実施の形態２にかかる追従システム２１と同様の構成である。
【００６５】
つぎに、Ａカメラ８１ａ〜Ｄカメラ８１ｄの動作等を説明する。図１３−１、図１３−２は、Ａカメラ８１ａ〜Ｄカメラ８１ｄの動作を説明する図である。たとえば、図１３−１に示すように、領域Ｂ内に位置する目標対象９ｔに対して、領域Ｂに対応するＢカメラ８１ｂが目標対象９ｔの撮像を行なっている。つぎに、目標対象９ｔが移動すると、目標対象９ｔに取り付けられたＲＦＩＤタグ２ｔからの応答波の応答状態をもとに実施の形態１または実施の形態２で述べた処理手順を行い、目標対象９ｔの位置を検出する。そして、図１３−１に示すように、目標対象９ｔが領域Ｂ内から領域Ａ内に移動すると、領域Ａに対応するＡカメラ８１ａが動作するよう制御される。たとえば、目標対象９ｔが領域Ａ内に移動した場合には、Ａカメラ８１ａは、まず、領域Ａ全体を撮像する。その後、追従装置制御部７は、検出された目標対象９ｔの詳細な位置データを用いて、図１３−２に示すようにＡカメラ８１ａの撮像方位、撮像視野、撮像方法の変更を行い、Ａカメラ８１ａは撮像対象を目標対象９ｔに絞って撮像を行なう。
【００６６】
このように、実施の形態３では、領域Ｓを複数の領域に区分し各領域に対応した追従装置８を設け、目標対象９ｔが移動すると目標対象９ｔが移動した領域に対応した追従装置８に切り替えて、追従装置８を追従させている。このため、本実施の形態３では、実施の形態１，２と同様の効果を奏するとともに、領域ごとに管理し、追従装置８を目標対象９ｔに対して速やかに追従動作させることができる。
【００６７】
なお、Ａカメラ８１ａ〜Ｄカメラ８１ｂは、実施の形態１と同様に、レール１０ａ，１０ｂ上を移動するとしてもよい。また、追従装置８は、Ａカメラ８１ａ〜Ｄカメラ８１ｄに限らず、実施の形態１と同様に、クレーン８３としてもよい。
【００６８】
また、実施の形態１〜３において、処理装置５は、各種の処理手順等を規定したプログラムを有し、これらのプログラムを動作し、前述した手順によって、目標対象抽出処理、位置検出処理などを行い、ＲＦＩＤタグ２から送信された応答データを処理している。
【００６９】
また、実施の形態１〜３では、アンテナ３，ｘ方向アンテナ２３ａ，ｙ方向アンテナ２３ｂから受信した電波から動作電源を得るＲＦＩＤタグ２について説明したが、これに限らず、電源となる電池などのバッテリー機能を内部に備えたＲＦＩＤタグとの間で無線通信を行うとしてもよい。
【００７０】
また、実施の形態１〜３では、ＲＦＩＤタグ２の識別情報等を読み取る読み取り装置４を備えた追従システムについて説明したが、ＲＦＩＤタグ２に蓄積された情報を書き込む書き込み機能をさらに備えていてもよい。たとえば、誤った情報がＲＦＩＤタグ２に記憶されていた場合には、誤った情報を正しい情報に書き込むことによって正確に追従対象９を管理することができる。
【００７１】
また、実施の形態１〜３では、ＲＦＩＤタグ２を情報媒体の一例として説明したが、これに限らず、アンテナと、識別情報等を記憶するメモリと、アンテナおよびメモリを制御する制御部とを備えた情報媒体であればよい。この場合、この情報媒体に対応するアンテナ３，ｘ方向アンテナ２３ａ，ｙ方向アンテナ２３ｂおよび読み取り装置４を備えた追従システムであればよく、上述した処理手順にしたがって目標対象に取り付けられた情報媒体と追従装置８との位置関係を検出し、目標対象に対して追従装置を追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施の形態１にかかる追従システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】目標対象に対して追従装置が追従動作を行なうまでの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】位置検出処理を具体的に説明する図である。
【図４】追従装置制御処理を具体的に説明する図である。
【図５】追従装置制御処理を具体的に説明する図である。
【図６】追従装置制御処理を具体的に説明する図である。
【図７】追従装置制御処理を具体的に説明する図である。
【図８】追従装置制御処理を具体的に説明する図である。
【図９】実施の形態２にかかる追従システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】目標対象に対して追従装置が追従動作を行なうまでの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】位置検出処理を具体的に説明する図である。
【図１２】実施の形態３にかかる追従システムの追従装置の配置状態を説明する図である。
【図１３−１】実施の形態３にかかる追従システムの追従装置の動作を説明する図である。
【図１３−２】実施の形態３にかかる追従システムの追従装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、２１  追従システム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｔ  ＲＦＩＤタグ
３、３ａ、３ｂ、３ｋ  アンテナ
４  読み取り装置
４ａ  アンテナ制御部
４ｂ  送受信部
５  処理装置
５ａ  制御部
５ｂ  データ収集部
５ｃ  目標対象抽出部
５ｄ、２５ｄ  位置検出部
５ｅ  メモリ
６  入力部
７  追従装置制御部
８  追従装置
８１  カメラ
８１ａ  Ａカメラ
８１ｂ  Ｂカメラ
８１ｃ  Ｃカメラ
８１ｄ  Ｄカメラ
８２  雲台
８３  クレーン
９  追従対象
９ｔ  目標対象
１０ａ、１０ｂ  レール
９１  競技者
９１ｔ  目標者
９２  容器
９２ｔ  目標容器
２３ａ  ｘ方向アンテナ
２３ｂ  ｙ方向アンテナ
【図１】
2005165517.tif 000003
【図２】
2005165517.tif 000004
【図３】
2005165517.tif 000005
【図４】
2005165517.tif 000006
【図５】
2005165517.tif 000007
【図６】
2005165517.tif 000008
【図７】
2005165517.tif 000009
【図８】
2005165517.tif 000010
【図９】
2005165517.tif 000011
【図１０】
2005165517.tif 000012
【図１１】
2005165517.tif 000013
【図１２】
2005165517.tif 000014
【図１３−１】
2005165517.tif 000015
【図１３−２】
2005165517.tif 000016