(57)【要約】  予め定められた座標に配置されて無線タグからの電波を受信する複数のリーダ(Ｒ、Ｒ、…)と、ローカルエリアネットワークを介してリーダに接続され、リーダＲからの信号に基づいて無線タグの位置を検出する位置検出装置であるサーバ(１０)とを含む。サーバのＨＤＤ(１３)は、位置検出プログラム(１５)が格納されている。位置検出プログラムは、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて無線タグの位置を特定する位置検出モジュール(１５ａ)と、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュール(１５ｂ)とを備えている。
2007110964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた座標に配置された複数のリーダが無線タグからの電波を受信したときに、該リーダからの信号に基づいて前記無線タグの位置を検出する位置検出装置としてコンピュータを機能させる位置検出プログラムにおいて、
検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて当該無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、
前記位置検出モジュールは、コンピュータに、
前記検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取るステップと、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求めるステップと、
求められた重心位置を前記検出対象無線タグの位置として出力するステップと、を実行させ、
前記感度調整モジュールは、コンピュータに、
前記マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取るステップと、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求めるステップと、
求められた重心位置と前記マーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定するステップと、
前記距離が許容範囲を超えた場合に、前記重心位置が前記マーカタグの座標に近づくよう前記リーダの受信感度を調整するステップと、
を実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
【請求項２】
前記位置検出モジュール及び前記感度調整モジュールにおける重心位置を求めるステップは、
一定時間内に前記リーダが前記検出対象無線タグからの電波を受信した回数をカウントするステップと、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標位置に前記受信回数による重み付けをして重心位置を求めるステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の位置検出プログラム。
【請求項３】
前記重み付けをして重心位置を求めるステップは、他のリーダと比較して前記検出対象無線タグからの距離が所定の割合より大きいリーダの座標位置を計算から除くステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の位置検出プログラム。
【請求項４】
前記感度調整モジュールの実行に先立ち、前記マーカタグのそれぞれについて、当該マーカタグを囲む複数のリーダが関連付けられ、
前記受信感度を調整するステップは、
当該マーカタグに関連付けられたリーダの全てのみが当該マーカタグからの信号を受信している場合には、受信回数が少ないリーダの受信感度を高め、及び／又は、受信回数が多いリーダの受信感度を低めるステップを含み、
前記関連付けられたリーダに未受信のリーダがある場合には、当該リーダの受信感度を高めるステップを含み、
前記関連付けられていないリーダが受信した場合には、当該リーダの受信感度を低めるステップを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出プログラム。
【請求項５】
予め定められた座標に配置されて無線タグからの電波を受信する複数のリーダと、該リーダからの信号に基づいて前記無線タグの位置を検出する位置検出装置とを含む位置検出システムにおいて、
前記位置検出装置は、プログラムされたコンピュータにより構成され、
検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて当該無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、
前記位置検出モジュールは、
前記検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、
求められた重心位置を前記検出対象無線タグの位置として出力する手段とを含み、
前記感度調整モジュールは、
前記マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、
求められた重心位置と前記マーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定する手段と、
前記距離が許容範囲を超えた場合に、前記重心位置が前記マーカタグの座標に近づくよう前記リーダの受信感度を調整する手段とを含むことを特徴とする位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグを添付した検出対象の位置を特定するための装置としてコンピュータを機能させる位置検出プログラム及びこれを用いた位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗や倉庫等で商品の管理をする際に、検出対象に添付された無線タグを用いる方法が従来から知られている。無線タグを用いれば、この無線タグからの電波をリーダで受信することにより、非接触で検出対象の識別情報を読み出したり、複数のリーダからの信号を用いて検出対象の位置を特定したりすることができる。【０００３】
このような無線タグを利用した位置検出装置は、例えば特許文献１に開示されている。この公報に開示される方法では、床面に無線タグをばらまいておき、リーダにより天井側から走査し、リーダの検知結果に基づいて多数の無線タグの間中から特定の位置データを代表する無線タグを選択し、そのＩＤと位置を登録しておく。床面に電波を遮断する物品を置くと物品により隠れた無線タグからの電波が届かなくなるため、物品を置いた後にリーダで走査し、登録された無線タグの中から、電波が届かない無線タグを特定することにより、その無線タグの位置を物品の位置として特定するものである。【０００４】
ただし、上述した特許文献１の位置検出装置は、予め検出対象に添付された無線タグの位置を検知するものではなく、無線タグの識別情報を検出対象の特定に用いるような商品管理や在庫管理には利用できない。【０００５】
このような用途に適用できる無線タグの位置検出方法としては、三角法、及びＴＤＯＡ(Time Difference of Arrival)法が知られている。三角法は、検出対象の無線タグを囲む３台のリーダが受信した電波強度に基づいて無線タグの位置を検出する方法であり、無線タグとリーダとの間の距離とリーダが受信する電波強度との相関を予め調べておき、検査対象の無線タグの電波強度を各リーダで測定し、これに基づいて各リーダから無線タグまでの距離を算出し、その距離を半径とし各リーダの位置を中心とした円を描き、３つの円の交点を無線タグの位置として特定する。【０００６】
一方、ＴＤＯＡ法は、検出対象の無線タグを囲む３台のリーダのそれぞれまでの電波の到達時間に基づいて無線タグの位置を検出する方法であり、検査対象の無線タグから各リーダまでの電波の到達時間を測定し、これに基づいて各リーダから無線タグまでの距離を算出し、その距離を半径とし各リーダの位置を中心とした円を描き、３つの円の交点を無線タグの位置として特定する。
【特許文献１】日本特開２００５−２２８２９２号公報
【発明の開示】
【０００７】
しかしながら、従来の三角法やＴＤＯＡ法による位置検出は、電波強度や到達時間に基づいて距離を算出しているため、電波の干渉(ノイズ)の影響を受けやすく、検出位置精度が低下しやすいという問題がある。また、電波強度は遮蔽物の有無や天候の変化等の環境変化により変化するため、三角法では、環境の変化に応じて電波強度と距離との相関を測定し直す必要があり、煩雑である。さらに、ＴＤＯＡ法は、専用の無線ＬＡＮ、サーバを導入する必要があり、導入コストが高い。
【０００８】
本発明は、上述したような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、電波の干渉の影響を受けにくく、高精度な位置検出が可能であり、かつ、環境が変化した際にも正確な位置検出ができるように補正が可能な位置検出装置としてコンピュータを機能させる位置検出プログラム及びこれを用いた位置検出システムを特別な装置を用いずに低コストで提供することにある。
【０００９】
上記の課題を解決するために構成された本発明の位置検出プログラムは、予め定められた座標に配置された複数のリーダが無線タグからの電波を受信したときに、リーダからの信号に基づいて無線タグの位置を検出する位置検出装置としてコンピュータを機能させるものであり、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、位置検出モジュールは、コンピュータに、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取るステップと、受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求めるステップと、求められた重心位置を検出対象無線タグの位置として出力するステップと、を実行させ、感度調整モジュールは、コンピュータに、マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取るステップと、受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求めるステップと、求められた重心位置とマーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定するステップと、距離が許容範囲を超えた場合に、重心位置がマーカタグの座標に近づくようリーダの受信感度を調整するステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１０】
このように構成されると、検出対象無線タグの位置を、電波強度や電波の到達時間ではなく、電波を受信したか否かのみに基づいて計算するため、電波の干渉による影響を受けにくく、かつ、環境の変化に応じて受信感度を調整することにより、環境が変化した場合にも正確な位置検出が可能である。
【００１１】
なお、位置検出モジュール及び感度調整モジュールにおける重心位置を求めるステップは、一定時間内にリーダが検出対象無線タグからの電波を受信した回数をカウントするステップと、受信信号を受け取ったリーダの座標位置に受信回数による重み付けをして重心位置を求めるステップとを含むことが望ましい。
【００１２】
一定時間内の受信回数は、電波強度が強いほど、すなわち無線タグからリーダまでの距離が短いほど多くなる。そこで、各リーダからの信号を所定時間内でサンプリングし、重心位置を計算する際に受信回数を当該リーダの座標の重み付けに利用することにより、リーダの座標のみに基づいて重心位置を決定するよりも、より正確な位置検出が可能となる。
【００１３】
また、重み付けをして重心位置を求めるステップは、他のリーダと比較して前記検出対象無線タグからの距離が所定の割合より大きいリーダの座標位置を計算から除くステップを含むことが望ましい。閾値の判断には、タグからの距離に対する受信回数の関係を調べて標準偏差σを求め、平均値に対して±σの範囲を重心を求める際の計算に使用し、範囲外の座標を座標計算から除くようにしてもよい。あるいは、他のリーダと比較して受信回数が所定の割合より小さいリーダの座標を計算から除くようにしてもよい。
【００１４】
これにより、電波の到達範囲外にありながら、反射などの影響により偶然受信したリーダの座標を削除することができ、信頼性の高い近隣のリーダの座標のみに基づいて検出対象無線タグの位置を正確に検出することが可能となる。
【００１５】
さらに、感度調整モジュールの実行に先立ち、マーカタグのそれぞれについて、マーカタグを囲む複数のリーダが関連付けておくことができる。この場合には、受信感度を調整するステップは、マーカタグに関連付けられたリーダの全てのみがマーカタグからの信号を受信している場合には、受信回数が少ないリーダの受信感度を高め、及び／又は、受信回数が多いリーダの受信感度を低めるステップを含み、関連付けられたリーダに未受信のリーダがある場合には、リーダの受信感度を高めるステップを含み、関連付けられていないリーダが受信した場合には、リーダの受信感度を低めるステップを含むことが望ましい。
【００１６】
このように、予めマーカタグを囲むリーダを関連付け、関連付けられたリーダがマーカタグからの電波を受信するよう受信感度を調整することにより、位置検出に必要十分な範囲で調整を行うことができる。
【００１７】
一方、本発明の位置検出システムは、予め定められた座標に配置されて無線タグからの電波を受信する複数のリーダと、リーダからの信号に基づいて無線タグの位置を検出する位置検出装置とを含み、位置検出装置は、プログラムされたコンピュータにより構成され、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、位置検出モジュールは、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、求められた重心位置を検出対象無線タグの位置として出力する手段とを含み、感度調整モジュールは、マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、求められた重心位置とマーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定する手段と、距離が許容範囲を超えた場合に、重心位置がマーカタグの座標に近づくようリーダの受信感度を調整する手段とを含むことを特徴とする。
【００１８】
このように構成されると、検出対象無線タグの位置を、電波強度や電波の到達時間ではなく、電波を受信したか否かのみに基づいて計算するため、電波の干渉による影響を受けにくく、かつ、環境の変化に応じて受信感度を調整することにより、環境が変化した場合にも正確な位置検出が可能である。
【００１９】
以上に説明したように、本発明によれば、電波の干渉を受けにくく、環境の変化に適応した位置検出装置としてコンピュータを機能させるプログラム、及び、この位置検出装置を含むシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態を説明する。最初に、第１図に基づいて本発明の実施の形態である位置検出プログラムを実行するためのサーバコンピュータを含むシステムの構成を説明する。【００２１】
このシステムは、予め定められた座標に配置されて無線タグからの電波を受信する複数のリーダＲ、Ｒ、…と、ローカルエリアネットワーク(LAN)を介してリーダＲに接続され、リーダＲからの信号に基づいて無線タグの位置を検出する位置検出装置であるサーバ１０とを含む。各リーダＲは、サーバ１０からの設定により、その受信感度を調整可能である。【００２２】
サーバ１０は、プログラムされたコンピュータにより構成され、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、ＲＡＭ(Random Access Memory)１２、及び、ＨＤＤ［Hard Disk Drive］１３を備えている。ＣＰＵ１１は、このサーバ１０全体を制御する中央処理装置である。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１が各種プログラムを実行するに際しての作業領域が展開される主記憶装置である。ＨＤＤ１３は、プログラムやデータを格納する補助記憶装置であり、後述するリーダの位置座標及びマーカタグの位置座標を格納する位置座標ＤＢ(Database)１４と、ＣＰＵ１１によってＲＡＭ１２上に読み出されて実行される位置検出プログラム１５とが格納されている。なお、第１図では省略するが、サーバにはキーボード等の入力装置、ディスプレイが接続され、ＨＤＤには、オペレーティングシステムをはじめ、各種プログラムが格納されている。【００２３】
位置検出プログラム１５は、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダＲからの信号に基づいて無線タグの位置を特定する位置検出モジュール１５ａと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダＲからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュール１５ｂとを備えている。【００２４】
次に、第２図に基づいて位置検出及び感度調整の原理を説明する。図示されるように、複数のリーダＲは、格子の交点に位置するように二次元的に配置されている。これらのリーダＲは、倉庫等の室内の空間に配列し、格納する物品の妨げとならないように、床面に埋め込まれ、あるいは、天井に設置されている。第２図では、これらのリーダＲに1-1〜3-5の識別子を付している。サーバ１０の位置座標ＤＢ１４には、これらのリーダの識別子、配置された位置座標が対応づけられて格納されている。【００２５】
例えば、第２図に示すように無線タグが付された対象物(商品等)Ｔが置かれた場合を想定する。無線タグからの電波の到達可能距離を点線の円で示すとおりであるとすると、この無線タグから発した電波はこれを囲む４つのリーダＲ1-2、Ｒ1-3、Ｒ2-2、Ｒ2-3により受信される。サーバ１０は、各リーダからの信号を受け取ることにより、これらの４つのリーダが無線タグからの電波を受信したことを知ることができる。リーダからの信号には、当該リーダの識別子、当該リーダが受信した無線タグの識別子が含まれる。【００２６】
そこで、サーバ１０の位置検出モジュール１５ａは、同一の無線タグからの電波を受信した各リーダの識別子に基づいて位置座標ＤＢ１４から各リーダの座標を読み出し、これらの座標の重心位置を計算して求め、これを無線タグの位置として例えばディスプレイ上に出力する。【００２７】
重心位置の座標(x, y)は、各リーダの座標を(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)とすると、
x = (x1 + x2 + x3 + x4)/4
y = (y1 + y2 + y3 + y4)/4
により求められる。【００２８】
オペレータは、表示された無線タグの識別子(及びこの識別子に基づいて図示せぬ物品ＤＢから読み出された物品名等)と位置座標とを見ることにより、どの物品がどの位置に格納されているかを知ることができる。なお、この例では二次元座標を例にして説明したが、例えば倉庫が複数のフロアを有する場合には、三次元の座標を用いてフロアの識別をするようにしてもよい。【００２９】
また、各リーダＲの感度調整を行う際には、第２図に示すように４つのリーダＲの中心に配置されたマーカタグＭを利用する。マーカタグＭは、検出対象無線タグと同一の性能を持つ無線タグである。ただし、マーカタグＭの設置位置は、予め定められている。【００３０】
感度調整モジュール１５ｂは、マーカタグＭからの電波を受信したリーダＲからの受信信号を受け取り、受信信号を受け取ったリーダＲの座標の重心位置を求め、求められた重心位置とマーカタグＭの実際の座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定する。そして、距離が許容範囲を超えた場合には、重心位置がマーカタグの座標に近づくようリーダＲの受信感度を調整する。【００３１】
なお、リーダＲの重心位置を計算する際に、単に信号を受信したリーダの座標のみを用いると、例えば、第２図の例では対象物Ｔがこれを囲む４つのリーダの重心に位置する場合にも、重心からずれて位置する場合にも、検出結果は同一となる。これで要求される検出精度を満たす場合には問題ないが、より高い精度での検出が要求される場合、あいるは、リーダの間隔をより広くしたい場合には、上記のように単に座標のみを用いて重心位置を計算するだけでは精度が足りない。【００３２】
そこで、実施の形態では、検出対象無線タグからの電波を受信したリーダの座標と、一定時間内の受信回数とを用いて重心位置を計算している。すなわち、予め定めた３０秒なり１分という一定の時間内で所定の周期で各リーダからの信号をサンプリングし、リーダが検出対象無線タグからの電波を受信した回数をカウントする。そして、受信信号を受け取ったリーダの座標位置に受信回数による重み付けをして重心位置を求める。【００３３】
例えば、第３図に示すように、無線タグから発した電波がこれを囲む４つのリーダＲ1-2、Ｒ1-3、Ｒ2-2、Ｒ2-3により受信され、一定時間内のサンプリング回数が、それぞれ２回、４回、２回、３回であった場合、重心位置の座標(x, y)は、各リーダの座標を(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)とすると、
x = (x1×2 + x2×4 + x3×2 + x4×3)/11
y = (y1×2 + y2×4 + y3×2 + y4×3)/11
により求められる。無線タグに近いリーダは受信の失敗が少なく、遠いリーダは受信の失敗が多いため、このように受信信号をサンプリングして重み付けすることにより、検出対象無線タグの位置をより正確に検出することが可能となる。【００３４】
次に、第４図に基づいて、上記の位置検出プログラム１５の処理内容について説明する。位置検出プログラム１５がスタートすると、最初に初期設定の処理が実行される(S.1)。初期設定では、各リーダＲの識別子(ID)と座標との対応、マーカタグＭの座標、マーカタグＭとそれを囲むリーダＲとの関連付け、マーカタグ検出誤差の許容範囲とを位置座標ＤＢ１４に登録する。【００３５】
初期設定が終了すると、位置検出モジュール１５ａの処理が開始する。ここでは、一定時間検出対象無線タグからの信号を受信したリーダＲからの信号をサンプリングし(S.2)、サンプリングした信号に基づいて上記の計算式により重心位置を計算する(S.3)。そして、計算された重心位置を検出対象無線タグの位置としてディスプレイ等に出力する(S.4)。【００３６】
位置検出モジュール１５ａの実行が終了すると、位置検出プログラム１５はリーダＲが配置された環境に変化があるか否かを判断する(S.5)。環境の変化は、例えばリーダが配置された室内でのラック等の配置換えや物品の移動、あるいは、気候の変化等が該当する。これらの判断はオペレータが行い、図示せぬ入力装置からサーバ１０に入力する。【００３７】
そして、環境に変化がない場合(S.5, No)には、位置検出プログラム１５を終了するか否かを判断し(S.6)、終了する場合にはそのまま処理を終え、終了しない場合にはS.2に戻り、位置検出モジュール１５ａの処理を繰り返し実行する。【００３８】
一方、環境に変化があった場合(S.5, Yes)には、感度調整モジュール１５ｂの処理が実行される。ここでは、一定時間マーカタグＭからの信号を受信したリーダＲからの信号をサンプリングし(S.7)、サンプリングした信号に基づいて上記のS.3と同様に重心位置を計算する(S.8)。そして、計算された重心位置と、S.1で予め登録されている実際のマーカタグの位置との距離を計算し(S.9)、この距離がS.1で予め登録した許容範囲内であるか否かが判断される(S.10)。例えば、第５図に示すように、計算により求められた重心位置が実際のマーカタグＭの位置を中心とする許容範囲(一点鎖線で示す)内に収まる場合には、感度調整の必要はないと判断して感度調整モジュール１５ｂの処理を終了する。【００３９】
一方、距離が許容範囲を超える場合には、受信感度の調整が必要と判断してS.12〜S.16の処理が実行される。まず、マーカタグＭからの信号が、このマーカタグに関連付けられたリーダＲのみの全てで受信されているか否かを判断する(S.11)。例えば、図６に示すように、マーカタグＭにこれを囲む４つのリーダＲ1-2、Ｒ1-3、Ｒ2-2、Ｒ2-3が関連付けられている場合、これら４つのリーダの全てから受信信号が得られ、かつ、これ以外のリーダからの受信信号がない場合にS.11の判断がYesとなる。このような場合には、受信回数の多いリーダの感度を低い値に設定し、受信回数の少ないリーダの感度を高い値に設定する(S.12)。感度調整のレベルは、予め定められた感度調整単位分とする。なお、これらの調整は、高低両方とも行わず、何れか一方のみ調整するようにしてもよい。【００４０】
マーカタグに関連付けられたリーダＲのみの全てで受信されていない場合(S.11, No)には、関連付けられたリーダに未受信のものがあるか否かを判断し(S.13)、関連付けられていないリーダで受信したものがあるか否かを判断する(S.15)。関連付けられた中で未受信のリーダがある場合(S.13, Yes)には、この未受信のリーダの受信感度を感度調整単位分高い値に設定する(S.14)。また、関連付けられていないリーダの中に受信したリーダがあった場合(S.15, Yes)には、この受信したリーダの受信感度を感度調整単位分低い値に設定する(S.16)。【００４１】
S.12, S.14, S.16で受信感度を変更した場合には、S.7に戻って信号のサンプリングをして、距離が許容範囲となるまで繰り返し調整が行われる。そして、距離が許容範囲内となると、このマーカタグに対して関連付けられたリーダに関する感度調整モジュール１５ｂの処理を終了し、位置検出プログラム１５を終了する。【００４２】
上記のS.3, S.8のサンプリングした信号に基づいて重心位置を計算するステップは、第７図に示すような処理に置き換えることができる。無線の特性から、柱等の反射物による影響で、電波の到達可能範囲外に配置されているリーダが偶然検出対象無線タグからの電波を受信する可能性がある。例えば、第８図のリーダR2-1が偶然１回受信する場合が相当する。重心位置は上記のように各座標の値に受信回数をかけて平均することにより求めているが、距離が離れた座標の値は、たとえ受信回数が少なくとも重心位置の決定に与える影響が大きく、位置検出の誤差を生じさせる原因となる。そこで、第７図に示す処理では、他のリーダと比較して検出対象無線タグからの距離が所定の割合より大きいリーダの座標位置を計算から除くステップを含んでいる。【００４３】
すなわち、第７図の処理では、サンプリングしたデータに基づいて重心位置を計算し(S.20)、この計算された重心位置と各リーダとの距離を計算し(S.21)、距離が遠いリーダがある場合(S.22, Yes)にはこれを計算から除く(S.23)。この処理を除外対象となるリーダがなくなるまで繰り返して第５図の処理にリターンする。このように無線タグから遠いリーダの座標を重心位置の計算から除くことにより、正確な位置検出が可能となる。【００４４】
距離が遠いか否かの閾値の判断には、無線タグからの距離に対する受信回数の関係を調べて標準偏差σを求め、平均値に対して±σの範囲を重心を求める際の計算に使用し、範囲外の座標を座標計算から除くようにすればよい。あるいは、他のリーダと比較して受信回数が所定の割合より小さいリーダの座標を計算から除くようにしてもよい。【００４５】
なお、この例では、位置検出モジュール１５ａについては単一の無線タグを対象にした検出について説明したが、各無線タグは識別子により識別できるため、複数の無線タグを対象にして同時に位置検出が可能である。また、上記の説明では、感度調整モジュール１５ｂにおいて単一のマーカタグに関連したリーダの感度調整を例にして説明したが、実際には多数のマーカタグが配置されており、それぞれのマーカタグについて、それらに関連付けられたリーダの感度を調整する。この際、１つのリーダが複数のマーカタグに関連付けられている場合、１つのマーカタグを基準に調整した感度が、他のマーカタグを基準にした調整で再度変更される可能性がある。このような場合には調整が循環して収束しない可能性があるため、１つのリーダは１つのマーカタグにのみ関連付けられるようマーカタグを配置するか、上記のような調整が重複する場合には調整を元に戻す等の手段をとることが望ましい。【００４６】
また、上記の説明では、各リーダが配置された環境が共通であることを前提に説明したが、実際には建物の構造上の問題等により、リーダが検出する信号に含まれるノイズにはバラツキがある。そこで、サーバ１０は、各リーダ毎にノイズレベルを表す環境パラメータを記憶しておき、重心計算の際にノイズレベルを考慮して計算することが望ましい。ノイズレベルの測定は、スペクトルアナライザーを用いてリーダの設置してある場所で行う。例えば、ノイズレベル０では変更なし、ノイズレベル１ではｘ、ｙ座標を1.1倍し、ノイズレベル２ではｘ、ｙ座標を1.2倍する等の設定が可能である。
【付記】
【００４７】
１．予め定められた座標に配置された複数のリーダが無線タグからの電波を受信したときに、該リーダからの信号に基づいて前記無線タグの位置を検出する位置検出装置としてコンピュータを機能させる位置検出プログラムにおいて、
検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて当該無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、
前記位置検出モジュールは、コンピュータに、
前記検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取るステップと、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求めるステップと、
求められた重心位置を前記検出対象無線タグの位置として出力するステップと、を実行させ、
前記感度調整モジュールは、コンピュータに、
前記マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取るステップと、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求めるステップと、
求められた重心位置と前記マーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定するステップと、
前記距離が許容範囲を超えた場合に、前記重心位置が前記マーカタグの座標に近づくよう前記リーダの受信感度を調整するステップと、
を実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
２．前記位置検出モジュール及び前記感度調整モジュールにおける重心位置を求めるステップは、
一定時間内に前記リーダが前記検出対象無線タグからの電波を受信した回数をカウントするステップと、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標位置に前記受信回数による重み付けをして重心位置を求めるステップを含むことを特徴とする付記１に記載の位置検出プログラム。
３．前記重み付けをして重心位置を求めるステップは、他のリーダと比較して前記検出対象無線タグからの距離が所定の割合より大きいリーダの座標位置を計算から除くステップを含むことを特徴とする付記２に記載の位置検出プログラム。
４．前記重み付けをして重心位置を求めるステップは、他のリーダと比較して前記受信回数が所定の割合より小さいリーダの座標位置を計算から除くステップを含むことを特徴とする付記２に記載の位置検出プログラム。
５．前記感度調整モジュールの実行に先立ち、前記マーカタグのそれぞれについて、当該マーカタグを囲む複数のリーダが関連付けられ、
前記受信感度を調整するステップは、
当該マーカタグに関連付けられたリーダの全てのみが当該マーカタグからの信号を受信している場合には、受信回数が少ないリーダの受信感度を高め、及び／又は、受信回数が多いリーダの受信感度を低めるステップを含み、
前記関連付けられたリーダに未受信のリーダがある場合には、当該リーダの受信感度を高めるステップを含み、
前記関連付けられていないリーダが受信した場合には、当該リーダの受信感度を低めるステップを含むことを特徴とする付記２〜４のいずれかに記載の位置検出プログラム。
６．予め定められた座標に配置された複数のリーダが無線タグからの電波を受信したときに、該リーダからの信号に基づいて前記無線タグの位置を検出する位置検出装置において、
検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて当該無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、
前記位置検出モジュールは、
前記検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、
求められた重心位置を前記検出対象無線タグの位置として出力する手段とを含み、
前記感度調整モジュールは、
前記マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、
求められた重心位置と前記マーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定する手段と、
前記距離が許容範囲を超えた場合に、前記重心位置が前記マーカタグの座標に近づくよう前記リーダの受信感度を調整する手段とを含むことを特徴とする位置検出装置。
７．予め定められた座標に配置されて無線タグからの電波を受信する複数のリーダと、該リーダからの信号に基づいて前記無線タグの位置を検出する位置検出装置とを含む位置検出システムにおいて、
前記位置検出装置は、プログラムされたコンピュータにより構成され、
検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて当該無線タグの位置を特定する位置検出モジュールと、予め決められた座標に配置されたマーカタグからの電波を受信したリーダからの信号に基づいて各リーダの受信感度を調整する感度調整モジュールとを備え、
前記位置検出モジュールは、
前記検出対象無線タグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、
求められた重心位置を前記検出対象無線タグの位置として出力する手段とを含み、
前記感度調整モジュールは、
前記マーカタグからの電波を受信したリーダからの受信信号を受け取る手段と、
前記受信信号を受け取ったリーダの座標の重心位置を求める手段と、
求められた重心位置と前記マーカタグの座標との距離が許容範囲を超えるか否かを判定する手段と、
前記距離が許容範囲を超えた場合に、前記重心位置が前記マーカタグの座標に近づくよう前記リーダの受信感度を調整する手段とを含むことを特徴とする位置検出システム。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を実施するための形態である位置検出プログラムを実行するためのコンピュータを含むシステムを概略的に示すブロック図である。
【００４９】
【図２】第１図のシステムにおけるリーダの配置例を示す平面図である。
【００５０】
【図３】受信回数による重み付けをする場合の電波の到達可能範囲とリーダとの関係を示す概念図である。
【００５１】
【図４】本発明を実施するための形態である位置検出プログラムの処理内容を示すフローチャートである。
【００５２】
【図５】リーダと計算された重心位置との関係の一例を示す概念図である。
【００５３】
【図６】リーダと計算された重心位置との関係の他の例を示す概念図である。
【００５４】
【図７】第４図に示すフローチャートにおける重心位置の計算の他の例を示すフローチャートである。
【００５５】
【図８】リーダと計算された重心位置との関係のさらに他の例を示す概念図である。
【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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【国際調査報告】
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