(57)【要約】【課題】簡単な回路構成で、催事場やテーマパーク等で広範囲の中から個人を特定し、位置を検出することができる位置検出無線システムを提供する。【解決手段】互いに無線通信可能な子機１２と親機１４Ａ，１５Ｂとを有し、子機１２及び親機１４Ａ，１５Ｂは複数台設ける。各親機１４Ａ，１５Ｂは所定の処理を行う処理装置２０に接続している。子機１２は特定小電力無線回路部１６と微弱電波無線回路部１８の双方を備える。親機１４Ａは、子機１２からの微弱電波信号により子機１２の存在を確認する微弱電波無線回路部２４を備える。親機１５Ｂは、特定小電力無線回路部３０を備え、子機１２からの特定小電力無線信号を受信して子機１２の位置を検知可能にする。【選択図】図１
2007093354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに無線通信可能な子機と親機とを有し、前記子機及び親機は複数台設け、各親機は所定の処理を行う処理装置に接続されており、前記子機は特定小電力無線回路部と微弱電波無線回路部の双方を備えて前記各親機と無線通信可能に設けられ、前記親機は、前記子機からの微弱電波信号により前記子機の存在を確認する微弱電波無線回路部を備えた少なくとも１台の第一の親機と、特定小電力無線回路部を備えて前記子機に特定小電力無線により通信を行い、前記子機からの特定小電力無線信号を受信して前記子機の位置を検知可能にする複数の第二の親機を備え、前記第一の親機により前記子機からの微弱電波無線信号が検知できない場合は、前記第二の親機の特定小電力無線による通信を行い、複数の前記第二の親機で前記子機からの特定小電力無線信号を受信して、その受信信号レベルを前記処理装置により演算し、前記子機の場所を特定可能としたことを特徴とする位置検出無線システム。
【請求項２】
特定小電力無線回路部を備え、前記子機に対して所定の指示を出す指示機を備えた請求項１記載の位置検出無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波を用いて一定の範囲で、個別の対象者や物を特定し位置を検出する位置検出無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一定範囲での人の位置検出方法としては、超音波や人感センサ等を用いたものがある。しかし、これらの装置は受動的に検知するため、個人を特定する信号を送ることができず、個人特定のためには無線通信による検知を併用している。また、無線通信により人がいる特定場所の検出を行う方法もあるが、通信のデータ量が多く、演算処理が複雑な事から、複数の人を検知する事は難しいものであった。
【０００３】
また、近距離にいる多数の人の検知を行う場合に、特定の場所を検知するためには、検知範囲が広範囲であると、検出には無線機を多数必要とし、また検出範囲外だと場所を特定することができなかった。
【０００４】
一方、特許文献１に開示されているように、送信出力レベルを段階的に変化させながら夫々の送信レベルに対応した夫々異なる信号データを順次無線出力する送受信装置を設けて、人の位置を特定する位置検出システムも提案されている。この位置検出システムは、送信装置から無線出力される信号データを受信する受信手段と、この受信手段によって受信した信号データのうち最も低い送信出力レベルに対応した信号データを検出する検出手段と、この検出手段によって検出された信号データを出力する出力手段を有する複数の受信装置と、この複数の受信装置夫々の前記出力手段から出力された信号データを受信する受信手段、およびこの受信手段によって受信した前記信号データに基づいて前記送信装置の位置を特定する特定手段を備えたものである。
【特許文献１】特開平９−１２０４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術の特許文献１に開示された技術の場合、多数の子機の場所を特定可能なシステムではなく、また特定小電力無線の出力を切り換えて徘徊者等を捜索する装置であり、システムの回路構成が複雑になっているものであった。
【０００６】
この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、簡単な回路構成で、催事場やテーマパーク等で広範囲の中から個人を特定し、位置を検出することができる位置検出無線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】
【０００７】
この発明は、互いに無線通信可能な子機と親機とを有し、前記子機及び親機は複数台設け、各親機は所定の処理を行う処理装置に接続されており、前記子機は特定小電力無線回路部と微弱電波無線回路部の双方を備えて前記各親機と無線通信可能に設けられ、前記親機は、前記子機からの微弱電波信号により前記子機の存在を確認する微弱電波無線回路部を備えた少なくとも１台の第一の親機と、特定小電力無線回路部を備えて前記子機に特定小電力無線により通信を行い、前記子機からの特定小電力無線信号を受信して前記子機の位置を検知可能にする複数の第二の親機を備え、前記第一の親機により前記子機からの微弱電波無線信号が検知できない場合は、前記第二の親機の特定小電力無線による通信を行い、複数の前記第二の親機で前記子機からの特定小電力無線信号を受信して、その受信信号レベルを前記処理装置により演算し、前記子機の場所を特定可能とした位置検出無線システムである。
【０００８】
さらに、特定小電力無線回路部を備え、前記子機に対して所定の指示を出す指示機を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の位置検出無線システムによれば、所望の子機の位置検出に際して、微弱電波無線と特定小電力無線を併用して、近距離の子機の位置を微弱電波無線で検出し、広範囲での位置検出は複数台の親機による特定小電力無線で行い、近距離での子機の位置検出及び広範囲での子機の位置検出を容易に可能にしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の位置検出無線システムの実施形態について説明する。図１〜図８はこの発明の一実施形態を示すもので、この実施形態の位置検出無線システム１０は、互いに無線通信可能な子機１２と親機１４Ａと親機１５Ｂを有し、各々複数台設けられている。そして、子機１２は特定小電力無線回路部１６と微弱電波無線回路部１８の双方を備えている。
【００１１】
また、親機１４Ａ及び親機１５Ｂは、所定の位置特定演算処理やその他処理動作を行うサーバーコンピュータ等の処理装置２０に、ＬＡＮ出力インターフェース１９を介してＬＡＮ２２により接続されている。一方の親機１４Ａは、例えば３台設けられ、子機１２からの微弱電波信号により子機１２の存在を確認する微弱電波無線回路部２４を備えている。そして、３台の親機１４Ａは、例えば位置情報検知機２６、入退出検知機２７、階移動検知機２８等の役割を持って配置される。
【００１２】
他方の親機１５Ｂは、特定小電力無線回路部３０を備え、適宜の複数台配置されて子機１２との間で特定小電力無線により通信を行い、子機１２からの特定小電力無線信号を受信して、複数の親機１５Ｂにより子機１２の位置を確認可能に配置されている。
【００１３】
さらに、この実施形態の位置検出無線システム１０は、特定小電力無線回路部３２を備え、親機１５Ｂを介して子機１２へ適宜の指示を出す子機指示機３４を備えている。
【００１４】
次に、子機１２の構成について、図２を基に説明する。子機１２は、ＣＰＵ等を備えた制御部４０と、制御部４０に接続された液晶モニタ等の表示部４１、プリンタ等の出力部４２を備えている。そして、制御部４０は、特定小電力無線回路部１６と、微弱電波無線回路部１８に接続されている。
【００１５】
まず、子機１２の特定小電力無線回路部１６では、制御部４０から自分のＩＤ等の特定コードの送信データが出力され、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator  電圧制御発信器）４３に入力している。ＶＣＯ４３には、ＰＬＬ（Phase Locked Loop  位相同期回路）４４が接続され、制御部４０からの電圧により所定の周波数で発振が行われる。そして、ＶＣＯ４３とＰＬＬ４４により、送受信信号を載せる所定発信周波数のキャリア波を形成する発振回路４５を構成している。ＶＣＯ４３の出力は、送信用アンプ４６に接続され、送信用アンプ４６の出力は、切替スイッチ４７を介してバンドパスフィルタ４８を経て、アンテナ４９から送信される。
【００１６】
また、切替スイッチ４７には、アンテナ４９で受信し、バンドパスフィルタ４８を通過した受信信号が入力する受信用アンプ５０が接続され、受信用アンプ５０の出力は、混合器５１を経て、バンドパスフィルタ５２により所定周波数が通過し、増幅器５３に入力する。増幅器５３により増幅された受信信号は、検波回路５４により検波され制御部４０に入力される。制御部４０には、受信信号についてその受信データと、受信電波の受信レベルが入力される。
【００１７】
子機１２の微弱電波無線回路部１８は、制御部４０からの送信データが、上記と同様の構成の発振回路５５を経て送信用アンプ５６に入力し、送信用アンプ５６の出力は、切替スイッチ５７を介してバンドパスフィルタ５８を経て、アンテナ５９から送信される。また、切替スイッチ５７には、アンテナ５９で受信し、バンドパスフィルタ５８を通過した受信信号が入力する受信用アンプ６０が接続され、受信用アンプ６０の出力は、混合器６１を経てバンドパスフィルタ６２により所定周波数が通過し、増幅器６３に入力する。増幅器６３により増幅された受信信号は、検波回路６４により検波され制御部４０に入力される。微弱無線回路部１８でも、制御部４０には受信データと、受信電波の受信レベルが入力される。
【００１８】
また、親機１４Ａの微弱電波無線回路部２４は図３に示す通り、子機１２の弱電波無線回路部１８と同様の構成であり、制御部７０からの自分のＩＤ等の特定コードの送信データが出力され、上記と同様の構成の発振回路７５を経て送信用アンプ７６に入力し、送信用アンプ７６の出力は、切替スイッチ７７を介してバンドパスフィルタ７８を経て、アンテナ７９から送信される。また、切替スイッチ７７には、アンテナ７９で受信しバンドパスフィルタ７８を通過した受信信号が入力する受信用アンプ８０が接続され、受信用アンプ８０の出力は、混合器８１を経てバンドパスフィルタ８２により所定周波数が通過し、増幅器８３に入力する。増幅器８３により増幅された受信信号は、検波回路６４により検波され制御部７０に入力される。微弱無線回路部２４でも、制御部７０には受信データと、受信電波の受信レベルが入力される。
【００１９】
さらに、親機１５Ｂの特定小電力無線回路部３０は図４に示す通り、子機１２の特定小電力無線回路部１６と同様の構成であり、制御部９０から自分のＩＤ等の特定コードの送信データが出力され、ＶＣＯ９３とＰＬＬ９４から成る発振器９５に接続され、制御部９０からの電圧により所定の周波数で発振が行われる。発振器９５は、送受信信号を載せる所定発信周波数のキャリア波を形成する。そして、発振器９５の出力は、送信用アンプ９６に繋がっている。送信用アンプ９６の出力は、切替スイッチ９７を介してバンドパスフィルタ９８を経て、アンテナ９９から送信される。
【００２０】
また、切替スイッチ９７には、アンテナ９９で受信し、バンドパスフィルタ９８を通過した受信信号が入力する受信用アンプ１００が接続され、受信用アンプ１００の出力は、混合器１０１を経て、バンドパスフィルタ１０２により所定周波数が通過し、増幅器１０３に入力する。増幅器１０３により増幅された受信信号は、検波回路１０４により検波され制御部９０に入力される。制御部９０にも、受信信号についてその受信データと、受信電波の受信レベルが入力される。
【００２１】
次に、この実施形態の位置検出無線システムの動作について、以下に説明する。まず、子機１２は、位置検出対象の人が各々所持し、狭い範囲で位置検出する複数の親機１４Ａと広い範囲で位置検出する複数の親機１５Ｂは固定され、サーバー等から成る監視センターの処理装置２０にＬＡＮで接続されている。親機１４Ａおよび親機１５Ｂは、サーバー等の処理装置２０によりその位置が把握されている。
【００２２】
子機１２による人の位置検知の概要は、以下の通りである。例えば、人が催し物会場や公園、その他イベント内で移動する時、子機１２からは微弱無線で特定コードが間欠的に送信される。そして、通常の位置検出は、微弱無線で行う。例えば、部屋の出入り口や特定場所に設置されている親機１４Ａに近接する（通信範囲に入る）と、親機１４Ａは受信した子機コードと自分のコードを制御部７０およびＬＡＮを介して監視センターの処理装置２０に送り、その子機１２の位置を特定する。この場合、親機１４Ａと子機１２の通信距離は数ｍ以下で、検知するように設定する。
【００２３】
子機１２からの微弱電波無線信号は間欠送信とし、送信間隔は多数の子機１２が同時に送信した場合でも混信を避けることができるようにする。また、各子機１２は他の子機１２の送信状態を監視して、信号があった場合は一定時間送信を停止する。
【００２４】
子機１２が親機１４Ａに近接していない場合は、親機１５Ｂから特定小電力無線信号で子機１２を呼び出す。特定小電力無線信号の返信で、その受信信号レベルを数台の親機１５Ｂで検知し制御部７０で測定して、ＬＡＮ２２を介して処理装置２０に送信する。処理装置２０では、その受信信号レベルから子機１２の存在可能性のある位置を演算し、特定の子機１２の場所を特定する。この時、子機１２の送信レベルデータも同時に送信することにより、受信場所でのレベル差を考慮にいれて演算し、検知精度を上げることができる。
【００２５】
また、引率者がいる場合、別途指示機３４を準備し、子機１２の場所が引率者から判らなくても、指示機３４から親機１５Ｂに送信し、特定の子機１２に対する指示を可能とする。即ち、引率者は、所持する指示機３４から親機１５Ｂに送信する事により、通信が届かない子機１２に対しても、特定小電力無線信号により指示を出すことが出来る。また、親機Ｂ１４から子機１２に対しては、位置検出以外にブザー鳴動、音声、ＬＥＤ表示等による指示も出すことができる。
【００２６】
ここで、特定小電力無線信号は、特定小電力フォーマットに基づき、ビット同期信号、フレーム同期信号、呼び出し符号信号、メーカ別同期ビット信号、マーカ、データ信号、および冗長信号から構成されている。微弱電波信号についても、同様に所定の規格により構成されている。
【００２７】
さらに、各子機１２の移動検知の詳細について、建物内での部屋の移動検知を例に説明する。まず、図５に示すように、検知対象の人が子機１２を所持し所定の部屋に入室すると（ｓ１）、子機１２から常時間欠送信で、ＩＤと微弱電波信号を送信する（ｓ２）。そして、入り口近傍と若干奥に設置された２台の、位置情報検知機２６及び入退出検知機２７である各親機１４Ａで、その子機１２を検知し、子機１２のＩＤと親機１４Ａ自身のＩＤを監視センターの処理装置２０に送信する（ｓ３）。これにより、監視センターの処理装置２０では、２台の親機１４Ａの設置場所を配置図にマッピングしてあるので、受信した順番と子機１２が微弱電波信号での通信を行った事から、この入室又は退室の判断をすることができる（ｓ４）。
【００２８】
また、建物内での階移動の検知は、図６に示すように処理される。まず、検知対象の人が子機１２を所持し階段を上る（又は降りる）と（ｓ５）、子機１２から間欠送信で、ＩＤと微弱電波信号を送信する（ｓ６）。そして、階段の入り口に設置された階移動検知機２８である親機１４Ａで、出た時の親機１４Ａと入った時の親機１４Ａは、子機１２のＩＤと親機１４Ａ自身のＩＤを監視センターの処理装置２０に送信する（ｓ７）。処理装置２０では、親機Ａが子機１２が微弱電波信号での通信を行った順番及び、ＩＤで階移動を検知する（ｓ８）。そして、監視センターの処理装置２０から、近傍の親機１５Ｂの特定小電力無線信号により、子機１２に階移動の変更ｂｉｔを更新する様に指示する（ｓ９）。そして、子機１２は階に合わせたｂｉｔ更新を行う（ｓ１０）。
【００２９】
微弱電波信号では通信が成立しない場合において、子機１２の居場所を特定する処理は、図７に示す用に行う。まず、監視センターの処理装置２０で子機１２の現在の場所を探す（ｓ１１）。そして、監視センターの処理装置２０から全ての親機１５Ｂに、探す子機１２に対して特定小電力無線信号で返信要求を送信する（ｓ１２）。子機１２は特定小電力無線信号により、自分の送信出力レベルとＩＤと、階に合わせた更新ｂｉｔを送信する（ｓ１３）。
【００３０】
探す子機１２の返信を受信した複数台の親機１５Ｂは、受信したレベルと自身のＩＤと子機１２のＩＤ、及びその子機１２の送信レベル、更新ｂｉｔを処理装置２０へ送信する（ｓ１４）。処理装置２０は、子機１２の更新ｂｉｔで存在階を特定し、複数台のマッピングされた親機１５Ｂが受信したレベルと、子機１４の送信レベル差（減衰量）により子機１２の場所を特定する（ｓ１５）。
【００３１】
次に、指示機３４から子機１２に特定の指示を行う場合について、図８を基に説明する。まず、指示機３４から親機１５Ｂに、特定小電力無線信号で指定したい子機１２のＩＤに指示内容を送信する（ｓ１６）。そして、親機１５Ｂは処理装置２０へ受信した内容を送信する（ｓ１７）。処理装置２０では、指定の子機１２の居場所を判断して、近くの親機１５Ｂから指定子機１２に指示内容を送信する。また、同様に返信要求も行う（ｓ１８）。
【００３２】
指定した子機１２から返信がなかった場合、親機１５Ｂは、処理装置２０に返信のない事を送信する（ｓ１９）。処理装置２０では、指定した子機１２の所在不明として、各階に設置された親機１５Ｂより、指定した子機１２に送信し、返信要求を行う（ｓ２０）。子機１２は返信する際、階ｂｉｔ、送信レベル、ＩＤを送信する（ｓ２１）。そして、受信した複数の親機１５Ｂは、処理装置２０にその情報を送信する（ｓ２２）。これにより、処理装置２０は、指定した子機１２の場所を特定する（ｓ２３）。
【００３３】
この実施形態の位置検出無線システムは、子機１２の位置検出を、微弱電波無線と特定小電力無線を併用し、近距離の位置と子機１２のＩＤ検知を微弱電波無線で行い、広範囲での位置検出は、数台の親機１５Ｂによる特定小電力無線で行い、子機１２への動作指示（LED、ブザー鳴動など）も特定小電力無線信号により行うものである。これにより、近距離での複数台の子機１２の位置検出、及び広範囲での子機１２の位置検出を簡易なシステムで容易に可能にするものである。
【００３４】
なお、この発明の位置検出無線システムは、上記実施形態に限定されず、通信電波の強度やデータの種類等は適宜選択可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態の位置検出無線システムの概略構成図である。
【図２】この実施形態の位置検出無線システムの子機のブロック図である。
【図３】この実施形態の位置検出無線システムの第一の親機のブロック図である。
【図４】この実施形態の位置検出無線システムの第二の親機のブロック図である。
【図５】この実施形態の位置検出無線システムにより建物内で子機の部屋移動を検知するフローチャートである。
【図６】この実施形態の位置検出無線システムにより建物内で子機の階移動を検知するフローチャートである。
【図７】この実施形態の位置検出無線システムで、微弱電波では通信できない範囲を特定小電力無線により子機の居場所を検知するフローチャートである。
【図８】この実施形態の位置検出無線システムで、指示機から子機へ指示を出す場合のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１０  位置検出無線システム
１２  子機
１４Ａ，１５Ｂ  親機
１６，３０，３２  特定小電力無線回路部
１８，２４  微弱電波無線回路部
２０  処理装置
２２  ＬＡＮ
２６  位置情報検知機
２７  入退出検知機
２８  階移動検知機
３４  指示機
４０，７０，９０  制御部
４５，５５，７５，９５  発振回路
【図１】
2007093354.tif 000003
【図２】
2007093354.tif 000004
【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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