(57)【要約】【課題】  時計を搭載しなＩＣタグの位置を、探索するＩＣタグそのものの位置として高い精度で検知することができるようにする。【解決手段】  リーダライタは、特定のＩＣタグに対して第１情報を受信して第２情報を返信する設定を要求する返信設定要求手段と、前記第１情報を送信して送信時刻を記憶し前記第２情報を受信して受信時刻を記憶する送受信処理手段を有し、ＩＣタグは前記要求に対して前記設定を実行する返信設定実行手段と、前記第１情報を受信して前記第２情報を一定の遅延時間を経て送信する返信処理手段を有し、位置情報処理部は、前記リーダライタの位置と前記送信時刻と前記受信時刻と前記遅延時間とに基づいて前記ＩＣタグの位置を導出する位置導出手段を有する、  ことを特徴とする位置情報検知システム。【選択図】  図１
2013104845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダライタと、ＩＣタグと、位置情報処理部とを備える位置情報検知システムであって、リーダライタは、第１情報を送信して送信時刻を記憶し第２情報を受信して受信時刻を記憶する送受信処理手段を有し、ＩＣタグは、前記第１情報を受信して前記第２情報を送信する返信処理手段を有し、位置情報処理部は、前記第１情報と前記第２情報のデータ長から前記送受信処理手段と前記返信処理手段によって生ずる信号の遅延時間を計算する遅延時間計算手段と、前記送信時刻と前記受信時刻と前記遅延時間と前記リーダライタの位置に基づいて前記ＩＣタグの位置を導出する位置導出手段を有することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置情報検知システムにおいて、前記第１情報はそれを送信するリーダライタを特定するリーダライタＩＤまたはその一部であり、前記第２の情報は位置情報を検出する対象のＩＣタグを特定するＩＣタグＩＤまたはその一部であることを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置情報検知システムにおいて、位置情報処理部は、前記第１情報と前記第２情報を生成する第１第２情報生成手段と、前記第１情報と前記第２情報をリーダライタとＩＣタグに設定する第１第２情報設定手段を有することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにに記載の位置情報検知システムにおいて、前記送受信処理手段と前記返信処理手段による処理を、前記リーダライタの前記送信の搬送波に同期して行うことを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記リーダライタにおける前記送信時刻と前記受信時刻を与える時計の規準となるクロックと、送信搬送波を生成するクロックは、同一または同期していることを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項６】
請求項５に記載の位置情報検知システムにおいて、前記リーダライタは複数であって、前記複数のリーダライタの各々における前記クロックは同一または同期していることを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記位置情報処理部はリーダライタを通じてリーダライタの通信領域内に存在するＩＣタグの各々を特定するＩＣタグＩＤを取得するＩＣタグＩＤ取得手段を有し、前記位置情報処理部は前記取得したＩＣタグＩＤの内から位置情報を検知する対象のＩＣタグを決定する対象ＩＣタグ決定手段を有することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記位置情報処理部は通信接続されているリーダライタの内から前記第１情報を送信するリーダライタを決定する送信リーダライタ決定手段を有することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記位置情報処理部は通信接続されているリーダライタの内から前記第２情報を受信するリーダライタを決定する受信リーダライタ決定手段を有することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記位置導出手段は、電磁波速度をｃ、として、（c×（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間））／２＝ａ、を計算することにより、前記位置として、前記リーダライタを中心とする半径ａの円の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出し、さらに、配置位置の異なる複数の前記リーダライタによって得られる複数の円に基づいて、前記位置として前記複数の円の交点の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタは１つであり、前記第２情報を受信して受信時刻を記憶するリーダライタは複数であって、前記位置導出手段は、前記送信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離をａ、前記ＩＣタグから前記受信するリーダライタまでの距離をｂ、電磁波速度をｃ、として、（ｃ×（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間））＝ａ＋ｂ＝Ｌ、を計算することにより、前記位置として、前記送信するリーダライタと前記受信するリーダライタを２つの焦点とし、前記送信するリーダライタと前記受信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離の和が一定のＬ（＝ａ＋ｂ）である楕円の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出し、さらに、配置位置の異なる複数の前記受信するリーダライタによって得られる複数の楕円に基づいて、前記位置として前記複数の楕円の交点の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出することを特徴とする位置情報検知システム。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれかに記載の位置情報検知システムにおいて、前記第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタは１つであり、前記第２情報を受信して受信時刻を記憶するリーダライタは複数であって、前記位置導出手段は、前記送信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離をａ、送信するリーダライタの受信時刻を受信時刻ａ、前記ＩＣタグから前記受信するリーダライタまでの距離をｂ、受信するリーダライタ１の受信時刻を受信時刻ｂ、電磁波速度をｃ、として、（ｃ×（（受信時刻ｂ−送信時刻）−遅延時間））−（c×（（受信時刻ａ−送信時刻）−遅延時間））／２＝（ａ＋ｂ）−ａ＝ｂ、を計算することにより、前記位置として、前記受信するリーダライタを中心とし、前記受信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離がｂである円の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出し、さらに、配置位置の異なる複数の前記受信するリーダライタによって得られる複数の円に基づいて、前記位置として前記複数の円の交点の近傍に前記ＩＣタグが存在することを特徴とする位置情報検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤ（ｒadio frequency identification）の技術分野に属する。特に、物品在庫管理、人員移動管理、等のため、倉庫、店舗、オフィス、等における物品、人、等の位置情報を、ＩＣタグ、通信装置、等を用いて検知するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
倉庫内の在庫品、工場内の仕掛品、図書館内の蔵書、デパート内の商品、ホテル内の宿泊客、オフィス内の社員のような、特定の領域に存在する物品、等を探索するときには、それらの有無と存在位置を精度良く検知する技術が必要とされる。
たとえば、受信した信号が物体を代表する認識番号に一致したら音、光、応答信号を発生する手段を備えた通信タグと、その通信タグを特定する信号を発信する１台の携帯無線発信機とで構成される物体の存在位置探知システムの発明が知られている。このシステムにおいては、製品、その梱包又は保管棚等に取り付けた複数の通信タグを広範囲に一斉スキャニングして、目的の製品等に取り付けた通信タグだけが音、光、応答信号を発するようにしている（特許文献１）。
また、各エリアのゲート毎に設けられ、ゲートを通過するＩＣタグの情報を受信するとともに、ＩＣタグの移動方向を検出する基地局と、基地局が受信したＩＣタグの情報とＩＣタグの移動方向を示す情報とを受信するセンタとを備え、センタは、受信したＩＣタグの情報とＩＣタグの移動方向を示す情報とに基づいて、ＩＣタグが存在するエリアを示す位置情報を作成し、この位置情報のデータベースを形成する位置検出システムの発明が知られている。このシステムにおいては、ＩＣタグを用い、対象者の現在位置を確実かつ正確に確認することができる（特許文献２）。
また、単数もしくは複数の被探索物に設けられ、当該探索物の識別情報を発信可能な第１の無線発信機と、前記第１の無線発信機から発信された無線を受信可能で、且つ移動可能な第１の無線受信機と、前記第１の無線受信機の移動位置を検出する位置検出手段とを備え、前記第１の無線受信機を移動探索し、前記被探索物との距離が予め設定された所定の交信領域内となったとき、前記被探索物の存在を前記識別情報として前記第１の無線受信機で受信して、前記位置検出手段に送信し、前記第１の無線受信機の受信位置を前記被探索物の存在位置として前記位置検出手段で求めるようにした位置探索システムの発明が知られている。このシステムにおいては、屋内の棚等に置かれた品物毎の位置と識別情報とを、非接触、高精度検出することができる（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３３８５
【特許文献２】特開２００５−６４７２５
【特許文献３】特開２００５−１４０６３７
【０００４】
ところで、位置情報検出システムとして最も有名なものにＧＰＳ(Global Positioning System)が挙げられる。ＧＰＳは、地球を周回するＧＰＳ衛星から発せられる電波と、受信端末に搭載された時計の時刻情報を利用して位置を特定するシステムである。カーナビや携帯電話など多くのシステムに利用されており、受信端末の現在地点を計算することが可能ではある。これらのＧＰＳを利用するシステムでは、受信端末にある程度正確な時計を搭載しなければならず、一般的なＩＣタグなど時計を内蔵していない対象物では位置を検知することができないという問題がある。また、受信可能な衛星の数で精度が変化する、高精度の位置検出は民生用では困難とういう問題がある。
また、上記の先行技術文献を例示したＩＣタグを利用するシステムにおいても問題がある。特許文献１においては、音、光を発生するＩＣタグの位置が探索するＩＣタグの位置であって、探索するＩＣタグの位置を位置として直接的に検知することができないという問題がある。また、特許文献２においては、探索するＩＣタグの検知位置はゲートの配置位置であるから、ゲートの配置間隔を超える精度では検知できないという問題がある。また、特許文献３においては、探索するＩＣタグの位置に第１の無線受信機の受信位置を接近させる必要性があるから、探索するＩＣタグの位置が全く不明のときには検知することができないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、時計を搭載しないＩＣタグの位置を検知することができ、受信機の位置ではなく探索するＩＣタグそのものの位置を検知するから受信機の配置間隔の制約を受けずに高い精度で検知でき、探索するＩＣタグの位置が不明のときにも通信領域内にあれば検知することができる位置情報検知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】
【０００６】
本発明の請求項１に係る位置情報検知システムは、リーダライタと、ＩＣタグと、位置情報処理部とを備える位置情報検知システムであって、リーダライタは、第１情報を送信して送信時刻を記憶し第２情報を受信して受信時刻を記憶する送受信処理手段を有し、ＩＣタグは、前記第１情報を受信して前記第２情報を送信する返信処理手段を有し、位置情報処理部は、前記第１情報と前記第２情報のデータ長から前記送受信処理手段と前記返信処理手段によって生ずる信号の遅延時間を計算する遅延時間計算手段と、前記送信時刻と前記受信時刻と前記遅延時間と前記リーダライタの位置に基づいて前記ＩＣタグの位置を導出する位置導出手段を有するようにしたものである。
また、本発明の請求項２に係る位置情報検知システムは、請求項１に係る位置情報検知システムにおいて、前記第１情報はそれを送信するリーダライタを特定するリーダライタＩＤまたはその一部であり、前記第２の情報は位置情報を検出する対象のＩＣタグを特定するＩＣタグＩＤまたはその一部であるようにしたものである。
また、本発明の請求項３に係る位置情報検知システムは、請求項１または２に係る位置情報検知システムにおいて、位置情報処理部は、前記第１情報と前記第２情報を生成する第１第２情報生成手段と、前記第１情報と前記第２情報をリーダライタとＩＣタグに設定する第１第２情報設定手段を有するようにしたものである。
また、本発明の請求項４に係る位置情報検知システムは、請求項１〜３のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記送受信処理手段と前記返信処理手段による処理を、前記リーダライタの前記送信の搬送波に同期して行うようにしたものである。
また、本発明の請求項５に係る位置情報検知システムは、請求項１〜４のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記リーダライタにおける前記送信時刻と前記受信時刻を与える時計の規準となるクロックと、送信搬送波を生成するクロックは、同一または同期しているようにしたものである。
また、本発明の請求項６に係る位置情報検知システムは、請求項５に係る位置情報検知システムにおいて、前記リーダライタは複数であって、前記複数のリーダライタの各々における前記クロックは同一または同期しているようにしたものである。
また、本発明の請求項７に係る位置情報検知システムは、請求項１〜６のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記位置情報処理部はリーダライタを通じてリーダライタの通信領域内に存在するＩＣタグの各々を特定するＩＣタグＩＤを取得するＩＣタグＩＤ取得手段を有し、前記位置情報処理部は前記取得したＩＣタグＩＤの内から位置情報を検知する対象のＩＣタグを決定する対象ＩＣタグ決定手段を有するようにしたものである。
また、本発明の請求項８に係る位置情報検知システムは、請求項１〜７のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記位置情報処理部は通信接続されているリーダライタの内から前記第１情報を送信するリーダライタを決定する送信リーダライタ決定手段を有するようにしたものである。
また、本発明の請求項９に係る位置情報検知システムは、請求項１〜８のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記位置情報処理部は通信接続されているリーダライタの内から前記第２情報を受信するリーダライタを決定する受信リーダライタ決定手段を有するようにしたものである。
また、本発明の請求項１０に係る位置情報検知システムは、請求項１〜９のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記位置導出手段は、電磁波速度をｃ、として、（c×（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間））／２＝ａ、を計算することにより、前記位置として、前記リーダライタを中心とする半径ａの円の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出し、さらに、配置位置の異なる複数の前記リーダライタによって得られる複数の円に基づいて、前記位置として前記複数の円の交点の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出するようにしたものである。
また、本発明の請求項１１に係る位置情報検知システムは、請求項１〜９のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタは１つであり、前記第２情報を受信して受信時刻を記憶するリーダライタは複数であって、前記位置導出手段は、前記送信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離をａ、前記ＩＣタグから前記受信するリーダライタまでの距離をｂ、電磁波速度をｃ、として、（ｃ×（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間））＝ａ＋ｂ＝Ｌ、を計算することにより、前記位置として、前記送信するリーダライタと前記受信するリーダライタを２つの焦点とし、前記送信するリーダライタと前記受信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離の和が一定のＬ（＝ａ＋ｂ）である楕円の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出し、さらに、配置位置の異なる複数の前記受信するリーダライタによって得られる複数の楕円に基づいて、前記位置として前記複数の楕円の交点の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出するようにしたものである。
また、本発明の請求項１２に係る位置情報検知システムは、請求項１〜９のいずれかに係る位置情報検知システムにおいて、前記第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタは１つであり、前記第２情報を受信して受信時刻を記憶するリーダライタは複数であって、前記位置導出手段は、前記送信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離をａ、送信するリーダライタの受信時刻を受信時刻ａ、前記ＩＣタグから前記受信するリーダライタまでの距離をｂ、受信するリーダライタ１の受信時刻を受信時刻ｂ、電磁波速度をｃ、として、（ｃ×（（受信時刻ｂ−送信時刻）−遅延時間））−（c×（（受信時刻ａ−送信時刻）−遅延時間））／２＝（ａ＋ｂ）−ａ＝ｂ、を計算することにより、前記位置として、前記受信するリーダライタを中心とし、前記受信するリーダライタから前記ＩＣタグまでの距離がｂである円の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出し、さらに、配置位置の異なる複数の前記受信するリーダライタによって得られる複数の円に基づいて、前記位置として前記複数の円の交点の近傍に前記ＩＣタグが存在することを導出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、時計を搭載しないＩＣタグの位置を検知することができ、受信機の位置ではなく探索するＩＣタグそのものの位置を受信機の配置間隔の制約を受けずに高い精度で検知でき、探索するＩＣタグの位置が不明のときにも通信領域内にあれば検知することができる位置情報検知システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の位置情報検知システムにおける全体構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の位置情報検知システムにおける動作原理の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の位置情報検知システムにおける構成の一例を示すブロック図（その１）である。
【図４】本発明の位置情報検知システムにおける構成の一例を示すブロック図（その２）である。
【図５】本発明の位置情報検知システムにおける送信受信における時間の経過の一例を示すチャート図である。
【図６】本発明の位置情報検知システムのリーダライタにおける送受信処理手段の構成の一例（ハードウェア構成）を示すブロック図である。
【図７】本発明の位置情報検知システムのＩＣタグにおける返信処理手段の構成の一例（ハードウェア構成）を示すブロック図である。
【図８】本発明の位置情報検知システムにおける動作の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。最初に全体構成とその動作の概要を説明し詳細は後述する。本発明の位置情報検知システムにおける全体構成の一例を図１に示す。図１において、１ａ〜１ｃはリーダライタ、２ａ〜２ｆはＩＣタグ、３は位置情報処理部である。
リーダライタ１ａ〜１ｃはＩＣタグ２ａ〜２ｆとの間で無線通信を行う。その無線通信を通して、リーダライタ１ａ〜１ｃはＩＣタグ２ａ〜２ｆに対する命令（コマンド）を送信し、その命令に対応した処理をさせる。たとえば、リーダライタ１ａ〜１ｃはＩＣタグ２ａ〜２ｆのメモリに記憶されているＩＣタグＩＤ、その他の記憶データを読み取る。また、リーダライタ１ａ〜１ｃはＩＣタグ２ａ〜２ｆのメモリにデータを書き込む。
また、リーダライタ１ａ〜１ｃはアンチコリジョン処理機構を有しており、ＩＣタグ２ａ〜２ｆはそのアンチコリジョン処理機構に対応している。したがって、リーダライタ１ａ〜１ｃは通信領域内に複数のＩＣタグが同時に存在するときにも、複数のＩＣタグとの通信が同時に起きて衝突することが避けられ、１つのＩＣタグとの通信を選択的に行うことができる。アンチコリジョン方式としては、時分割多重方式（ＴＤＭＡ:time domain multiple access）、等の周知の方式、または、その変形方式を適用することができる。
【００１０】
また、リーダライタ１ａ〜１ｃはＩＣタグ２ａ〜２ｆとの間の無線通信を通して、リーダライタ１ａ〜１ｃとＩＣタグ２ａ〜２ｆとの距離を検知するための通信を行う。その距離を検知するために、リーダライタ１ａ〜１ｃの内の１つが第１情報を送信してその送信したリーダライタはその送信時刻を記憶し、その第１情報を受信したＩＣタグ２ａ〜２ｆの内の１つが第２情報を返信し、その送信したリーダライタがその第２情報を受信するとそのリーダライタはその受信時刻を記憶する。そのとき、そのＩＣタグが第１情報を受信してから第２情報を返信するまでの遅延時間を計算することができる。それらを用いると、（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間）は、そのリーダライタとそのＩＣタグとの距離を電磁波が往復するのに要した時間となる。したがって、その時間に電磁波速度を掛け算して得た値の１／２（半分）がそのリーダライタとそのＩＣタグとの距離となる。その距離の計算は、図１に示す一例においては、位置情報処理部３が行う。そこで、そのリーダライタは計算に必要なデータとして送信時刻、受信時刻、等を、たとえばＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＬＡＮ、等の通信機構を通じて位置情報処理部３に送信する。
なお、複数のリーダライタ１ａ〜１ｃの各々においては単一の時刻（一台の時計が刻む時刻）を共有する時計機構有している。図１に示す時刻同期接続線は複数のリーダライタ１ａ〜１ｃの各々において単一の時刻を共有するための接続線である。たとえば、１つのリーダライタによる第１情報の送信時刻と、複数のリーダライタによる第２情報の受信時刻とはその時計機構に基づく時刻、すなわち一台の時計の時刻となっている。
【００１１】
ＩＣタグ２ａ〜２ｆはリーダライタ１ａ〜１ｃとの間で無線通信を行う。その無線通信を通して、リーダライタ１ａ〜１ｃからの命令（コマンド）を受信し、その命令に対応した処理を行う。たとえば、その無線通信を通して、ＩＣタグ２ａ〜２ｆはそのメモリに記憶されているＩＣタグＩＤ、その他の記憶データをリーダライタ１ａ〜１ｃに送信する。また、ＩＣタグ２ａ〜２ｆはリーダライタ１ａ〜１ｃから受信したデータをＩＣタグ２ａ〜２ｆのメモリに書き込む。
ＩＣタグ２ａ〜２ｆはリーダライタ１ａ〜１ｃとの間で無線通信を通じて、ＩＣタグ２ａ〜２ｆとリーダライタ１ａ〜１ｃとの距離を検知するための通信を行う。そのために、ＩＣタグ２ａ〜２ｆの内の１つが、第１情報を受信したときに第２情報を送信するように設定されている。その設定されたＩＣタグは、１つのリーダライタから第１情報が送信されると、それを受信して第２情報を送信する。第１情報を受信したときに第２情報を送信する処理は、リーダライタ１ａ〜１ｃの単一の時刻を共有する時計機構に同期して動作する。ＩＣタグ２ａ〜２ｆそのものには独自の時計機構を必要としない。そのため、その処理による遅延時間を計算することができる。したがって、上述したようにそのリーダライタとそのＩＣタグとの距離を計算することができる。
なお、第２情報は複数のリーダライタ１ａ〜１ｃによって受信することができる。したがって、複数のリーダライタ１ａ〜１ｃに対して第２情報を受信して受信時刻を記憶するように設定しておくと、記憶された受信時刻に基づいて、その設定したリーダライタとＩＣタグとの距離を計算することができる。
【００１２】
位置情報処理部３は、図１に示す一例においては、パーソナルコンピュータのソフトウェアとハードウェアによって実現される。位置情報処理部３はリーダライタ１ａ〜１ｃとの間でＵＳＢ、ＬＡＮ、等の通信機構を通じて通信を行う。その通信を通じて、位置情報処理部３はリーダライタ１ａ〜１ｃに対する命令（コマンド）を送信し、その命令に対応した処理をさせる。たとえば、その通信を通じて、位置情報処理部３はリーダライタ１ａ〜１ｃの各々の通信領域に存在するＩＣタグ２ａ〜２ｆを検出する処理（たとえば、ポーリング処理）を行う命令を送信し、リーダライタ１ａ〜１ｃの各々が検出したＩＣタグ２ａ〜２ｆから収集したＩＣタグＩＤをリーダライタ１ａ〜１ｃの各々から受信しＩＣタグ情報としてメモリに記憶する処理を行う。
位置情報処理部３は位置を検知する対象となるＩＣタグの指定（決定）、第１情報と第２情報の指定（生成、設定）、第１情報を送信するリーダライタの指定（決定）、第２情報を受信するリーダライタの指定（決定）、等を行う。この指定はオペレータの指示入力にしたがって、ＩＣタグの位置を検知する前段階の処理として行われる。そして、第１情報の送信と第２情報の受信がそれら指定したリーダライタによって行われると、位置情報処理部３はそれらのリーダライタから送信時刻、受信時刻を受信する。第１情報を受信してから第２情報を返信するまでの遅延時間は第１情報と第２情報のデータ長によって決る一定の値となる。位置情報処理部３はその遅延時間を計算する。また、位置情報処理部３はリーダライタ１ａ〜１ｃの各々位置（座標）をリーダライタ情報としてメモリに記憶している。それらのデータに基づいて、位置情報処理部３は指定したＩＣタグの位置を計算する処理を行う。
【００１３】
位置情報処理部３がＩＣタグの位置を計算する処理について説明する。本発明の位置情報検知システムにおける動作原理の一例を説明図として図２に示す。図２（Ａ）は第１情報と第２情報の送受信の過程を示し、図２（Ｂ）はＩＣタグの位置を計算する過程を示す。図２（Ａ）において、送信・受信リーダライタからＩＣタグに第１情報が到達するまでの時間と、ＩＣタグから送信・受信リーダライタに第２情報が到達するまでの時間は、各々が同一時間のＴａである。また、ＩＣタグが第１情報を受信して第２情報を返信するまでの遅延時間はＴｄである。また、ＩＣタグから受信リーダライタに第２情報が到達するまでの時間はＴｂである。ここで、送信・受信リーダライタが第１情報を送信した時刻をＴ１、第２情報を受信した時刻をＴ２、受信リーダライタが第２情報を受信した時刻をＴ３とする。このとき、Ｔａは、Ｔ２−Ｔ１＝２Ｔａ＋Ｔｄ、だから、Ｔａ＝（Ｔ２−Ｔ１−Ｔｄ）／２、の数式により計算することができる。また、Ｔｂは、Ｔ３−Ｔ１＝Ｔａ＋Ｔｄ＋Ｔｂ、だから、Ｔｂ＝Ｔ３−Ｔ１−Ｔａ−Ｔｄ＝Ｔ３−Ｔ２／２−３×（Ｔ１＋Ｔｄ）／２、の数式により計算することができる。
【００１４】
図２（Ｂ）において、位置情報処理部３は、電磁波速度をｃとすると、送信・受信リーダライタからＩＣタグまでの距離Ａを、Ａ＝ｃ×Ｔａ、の数式を適用して計算することができる。送信・受信リーダライタの位置（座標）は固定位置で位置情報処理部３に登録された位置であるから、その位置から距離Ａを半径とする円の円周上にＩＣタグが存在することになる。同様に、位置情報処理部３は、受信リーダライタからＩＣタグまでの距離Ｂを、Ｂ＝ｃ×Ｔｂ、の数式により計算することができる。受信リーダライタの位置（座標）は固定位置で位置情報処理部３に登録された位置であるから、その位置から距離Ｂを半径とする円の円周上にＩＣタグが存在することになる。したがって、それら２つの円の交点の座標を計算すると、その座標はＩＣタグが存在する位置の座標となる。
ＩＣタグの位置を計算する処理について、送信・受信リーダライタと受信リーダライタの２つのリーダライタを使用した場合の処理を説明した。使用するリーダライタの個数をさらに増加させると、ＩＣタグが存在する位置として３次元座標上の位置を計算することができる。また、平均値としての位置を計算することで位置情報検知の誤差を小さくすることができる。
【００１５】
次に、本発明の位置情報検知システムにおけるリーダライタ、ＩＣタグ、位置情報処理部の構成について詳細を説明する。本発明の位置情報検知システムにおける構成の一例をブロック図として図３、図４に示す。図３、図４において、１はリーダライタ、２はＩＣタグ、３は位置情報処理部である。また、リーダライタ１において、１１１はＩＣタグ無線通信手段、１１２はＩＣタグリードライト手段、１１３は時刻管理手段、１１４はＰＣインタフェース、１１５は送受信処理手段、１２１は第１情報、１２２は第２情報、１２３は送信時刻、１２４は受信時刻、１２５はリーダライタＩＤである。また、ＩＣタグ２において、２１１はリーダライタ無線通信手段、２１２は返信処理手段、２２１は第１情報、２２２は第２情報、２２３はＩＣタグＩＤである。また、位置情報処理部３において、３１１はリーダライタインタフェース、３１２は遅延時間計算手段、３１３は位置導出手段、３１４はＩＣタグＩＤ取得手段、３１５は対象ＩＣタグ決定手段、３１６は送信リーダライタ決定手段、３１７は受信リーダライタ決定手段、３１８は第１第２情報生成手段、３１９は第１第２情報設定手段、３２１は遅延時間、３２２は第１情報、３２３は第２情報、３２４はリーダライタ情報、３２５はＩＣタグ情報である。
【００１６】
（リーダライタ１において、）
ＩＣタグ無線通信手段１１１はリーダライタ１とＩＣタグ２との間で情報の送信受信を行うため無線の通信手段である。ＩＣタグ無線通信手段１１１は、搬送波を生成し、ＩＣタグリードライト手段１１２、送受信処理手段１１５、等が送信のため生成した送信情報（たとえば、第１情報）によってその搬送波を変調し、アンテナから電磁波として空中に送信する。また、ＩＣタグ無線通信手段１１１は、ＩＣタグ２のから送信された電磁波をアンテナによって受信して復調し、その復調によって得られた受信情報（たとえば、第２情報）をＩＣタグリードライト手段１１２、送受信処理手段１１５、等に受け渡す。
ＩＣタグ無線通信手段１１１は、ＲＦＩＤに適合する無線通信方式の無線通信手段を使用することができる。しかし、たとえばＩＳＯ／ＩＥＣ  １８０００で進められている国際規格の密着型（IＳＯ／ＩＥＣ  １０５３６）、近接型（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３）、等は通信距離が短すぎるため本発明の使用目的に合致せず、そのままでは使用することができない。約１０ｍ〜約１００ｍの通信距離に対応する近距離無線規格としては、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、等が知られている。それらの規格における周波数帯域は約８００ＭＨｚ〜約１１ＧＨｚの範囲に存在する。また、ＧＰＳでは搬送波として１．６ＧＨｚが使用されている。本発明においては、周波数帯域が約８００ＭＨｚ〜約１１ＧＨｚの範囲の規格に基づく無線通信手段を好適に使用することができる。また、その規格を変更し本発明の使用目的により適合させた無線通信方式とした無線通信手段を使用することができる。送信と受信の搬送波の周波数を同一とし、時分割で送受信を行う構成とすることができる。また、送信と受信の搬送波の周波数を相違させ、同時に送受信を行う構成とすることができる。
【００１７】
ＩＣタグリードライト手段１１２はＩＣタグ２ａ〜２ｆのメモリに記憶されているＩＣタグＩＤ、その他の記憶データをＩＣタグ無線通信手段１１１を通じて受信し読み取る。また、ＩＣタグリードライト手段１１２はＩＣタグ無線通信手段１１１を通じて送信しＩＣタグ２ａ〜２ｆのメモリにデータを書き込む。また、ＩＣタグリードライト手段１１２は、メモリへの読み取り書き込みだけでなくプログラム（図示せず）等にしたがって、リーダライタ１とＩＣタグ２との間の通信によって行う処理（たとえば、認証処理、アンチコリジョン処理、等）を実行する。
【００１８】
時刻管理手段１１３は複数のリーダライタ１の各々において単一の時刻（一台の時計が刻む時刻）を共有するための時計機構である。時刻を決定する原クロックは１つであり、その１つの源信号に同期して複数のリーダライタ１の各々において時刻が刻まれる。原クロックはリーダライタ１の内部に備えても、リーダライタ１の外部に備えていてもよい。リーダライタ１の内部に原クロックを備えるときには、複数のリーダライタ１の１つが備える原クロックに他のリーダライタ１が同期する（または、原クロックを他のリーダライタ１が共有する）構成とする。原クロックとしては、恒温槽によって温度を一定化した高精度の水晶振動子を使用することができる。勿論、ＧＰＳのように、より高い精度を有する原始時計を使用してもよい。
時刻管理手段１１３は単一の時刻を共有するために、同期だけでなく複数のリーダライタ１の各々に対して時刻合わせを行う。たとえば、原クロックとともにトリガー信号を時刻同期接続線（図１参照）に重畳し、トリガー信号の受信に同期して複数のリーダライタ１の各々の時計の時刻を設定する。トリガー信号が時刻同期接続線を通じて複数のリーダライタ１の各々に達する時間（トリガー信号遅延時間）はその時刻同期接続線の経路長によって相違する。したがって、トリガー信号遅延時間を考慮した時刻を複数のリーダライタ１の各々に対して設定する。なお、ＧＰＳ衛星の相対運動、宇宙空間と地上との重力差、等によって生じる相対性理論的効果に対する補正は、ＧＰＳでは必要とされるが、本発明においては地上の静止系であるから必要としない。
時刻管理手段１１３は原クロックからＩＣタグ無線通信手段１１１の搬送波のクロックを生成する。本発明の目的を達成するための搬送波の周波数はＧＨｚ帯が適合する。原クロックの周波数と搬送波の所望の周波数が一致しないときには、原クロックの周波数を分周または逓倍することにより搬送波の所望の周波数を生成する。すなわち、原クロックと搬送波が同期することになる。また、後述するように、ＩＣタグの位置情報を検知するときに行われる第１情報１２１を受信し第２情報１２２を送信する処理は、リーダライタ１の搬送波に同期した処理として行われる。したがって、ＩＣタグの位置情報を検知するための信号処理の全体は原クロックに同期している。
【００１９】
ＰＣインタフェース１１４はリーダライタ１が位置情報処理部３との間で情報の送受信を行うためのインタフェースである。図１に示す一例において、位置情報処理部３をパーソナルコンピュータで実現する構成を示したのでＰＣインターフェースという語句が使用される。ＰＣインタフェース１１４としてはＵＳＢ、ＬＡＮ、等を使用することができる。ＰＣインタフェース１１４を通じて、リーダライタ１は位置情報処理部３からの命令（コマンド）を受信しその命令の対応する処理を行う。たとえば、リーダライタＩＤ１２５、ＩＣタグＩＤ２２３、送信時刻１２３、受信時刻１２４、第１情報１２１、第２情報１２３、等の送受信を行う。
送受信処理手段１１５は位置情報を検知する対象のＩＣタグ２に対して第１情報を送信して送信時刻を記憶し第２情報を受信して受信時刻を記憶する処理を行う。送受信処理手段１１５が行うその処理は、時刻管理手段１１３の管理下において行われる。送受信処理手段１１５の具体的な構成の一例については詳細を後述する。
【００２０】
第１情報１２１はＩＣタグ２に対して位置情報を検知するためにリーダライタ１が送信する情報である。この第１情報１２１に対しては位置情報を検知する対象のＩＣタグ２だけが応答、すなわち第２情報１２２の返信を行う。第１情報１２１は他の情報と区別を可能とするデータ長を必要とするがその内容については特に限定がない。たとえば、第１情報１２１はそれを送信するリーダライタ１を特定するリーダライタＩＤまたはその一部とすることができる。第１情報１２１をリーダライタＩＤまたはその一部とすると、リーダライタＩＤはリーダライタ１に固有のものであるから、位置情報処理部３による第１情報１２１の生成と設定を行わなくて済む。
第２情報１２２はリーダライタ１による第１情報の送信に対するＩＣタグ２の返信としてリーダライタ１が受信する信号において第２情報が受信されたか否かをリーダライタ２が比較照合するため情報である。
【００２１】
送信時刻１２３はリーダライタ１が第１情報を送信したときの時刻管理手段１１３が出力する時刻である。送信開始から送信終了までには第１情報のデータ長によって決る所定の時間が経過するがその時間は一定である。通常は、送信開始のトリガー信号によって送信が開始されるから、そのトリガー信号によって時刻管理手段１１３が出力する時刻を読み取れば（たとえばラッチする）、送信時刻１２３は送信開始時刻である。勿論、第１情報のデータ長から計算した送信終了時刻としてもよく、位置情報処理部３は送信時刻１２３がいずれであるかを考慮して位置を計算する。
受信時刻１２４はリーダライタが第２情報を受信したときの時刻管理手段１１３が出力する時刻である。受信開始から受信終了までには第２情報のデータ長によって決る所定の時間が経過するがその時間は一定である。通常は、受信終了によって受信したことが検出されるから、受信時刻１２４は受信終了時刻である。勿論、第２情報のデータ長から計算した受信開始時刻としてもよく、位置情報処理部３は受信時刻１２３がいずれであるかを考慮して位置を計算する。
リーダライタＩＤ１２５は複数のリーダライタ１の各々にユニークに割り当てられたＩＤ（identification）である。リーダライタＩＤ１２５は位置情報処理部３において複数のリーダライタの内から１つを特定するために使用される。
【００２２】
（ＩＣタグ２において、）
リーダライタ無線通信手段２１１はＩＣタグ２がリーダライタ１との間で情報の送受信を行うための無線通信手段である。このリーダライタ無線通信手段２１１を通じて、リーダライタ１からＩＣタグ２に送信された命令に対応する処理をＩＣタグ２は行う。たとえば、第１情報、第２情報、ＩＣタグＩＤ、等の送受信を行う。リーダライタ無線通信手段２１１としては、リーダライタ１のＩＣタグ無線通信手段１１１に適合する無線通信方式の無線通信手段を使用することができる。
返信処理手段２１２は位置情報を通知するためにリーダライタ１が送信する第１情報１２１を受信して第２情報２２２を送信する処理を行う。送受信処理手段１１５が行うその処理は、リーダライタ１のＩＣタグ無線通信手段１１１による送信の搬送波に同期して行われる。返信処理手段２１２の具体的な構成の一例については詳細を後述する。
【００２３】
第１情報２２１はリーダライタ１による第１情報の送信に対して、ＩＣタグ２が受信する信号において第１情報が受信されたか否かをＩＣタグ２が比較照合するための情報である。
第２情報２２２はリーダライタ１が送信した第１情報１２１に応答してＩＣタグが返信する情報である。この第２情報２２２は位置情報を検知する対象のＩＣタグ２だけが保持すればよい。第２情報２２２は他の情報と区別を可能とするデータ長を必要とするがその内容については特に限定がない。たとえば、第２情報２２２はそれを送信するＩＣタグ２を特定するＩＣタグＩＤまたはその一部とすることができる。第２情報２２をＩＣタグＩＤまたはその一部とすると、ＩＣタグＩＤはＩＣタグ２に固有のものであるから、位置情報処理部３による第２情報２２２の生成と設定を行わなくて済む。
ＩＣタグＩＤ２２３は複数のＩＣタグ２の各々にユニークに割り当てられたＩＤ（identification）である。ＩＣタグＩＤ２２３はリーダライタ１において複数のＩＣタグＩＤ２２３の内から１つを特定するために使用される。
【００２４】
（位置情報処理部３において、）
リーダライタインタフェース３１１は位置情報処理部３がリーダライタ１との間で情報の送受信を行うためのインタフェースである。リーダライタインタフェース３１１としてはＵＳＢ、ＬＡＮ、等を使用することができる。リーダライタインタフェース３１１を通じて、位置情報処理部３はリーダライタ１への命令（コマンド）を送信しその命令の対応する処理をリーダライタ１にさせる。たとえば、リーダライタＩＤ１２５、ＩＣタグＩＤ２２３、送信時刻１２３、受信時刻１２４、第１情報１２１、第２情報１２３、等の送受信を行う。
遅延時間計算手段３１２は第１情報３２２と第２情報３２３のデータ長から送受信処理手段１１５と返信処理手段２１２によって生ずる信号の遅延時間３２１を計算する。本発明の位置情報検知システムにおける送信受信における時間の経過の一例をチャート図として図５に示す。時刻管理手段１１３の原クロックと同期させるため、原クロックと同期する搬送波を分周して生成したデータ転送クロックを使用し、たとえば、Ｍ（ｂｐｓ：bits per second）のデータ転送速度で送受信が行われるとする。また、第１情報３２２のデータ長がＮ１（ｂｉｔ）、第２情報３２３のデータ長がＮ２（ｂｉｔ）であるとする。このとき１回の送信または受信の開始から終了までに、第１情報３２２ではＮ１／Ｍ（ｓｅｃ）の時間を必要とし、第２情報３２３ではＮ２／Ｍ（ｓｅｃ）の時間を必要とする。また、受信したことを検知してから送信を開始するまでには、同期処理回路において、通常は、データ転送クロックのｎクロック分（ｎ＝１，２，３，・・・）を必要とする。したがって、図５に示すように、返信処理手段２１２は、受信終了から送信開始までの遅延時間はｎ／Ｍ（ｓｅｃ）であり、受信開始から送信開始までの遅延時間は（Ｎ１＋ｎ）／Ｍ（ｓｅｃ）であり、受信終了から送信終了までの遅延時間は（Ｎ２＋ｎ）／Ｍ（ｓｅｃ）であり、受信開始から送信終了までの遅延時間は（Ｎ１＋Ｎ２＋ｎ）／Ｍ（ｓｅｃ）である、というように計算する。また、送受信処理手段１１５は、送信開始から送信終了までの遅延時間はＮ１／Ｍ（ｓｅｃ）であり、受信開始から受信終了までの遅延時間はＮ２／Ｍ（ｓｅｃ）であるというように計算する。
【００２５】
位置導出手段３１３は送受信処理手段１１５における送信時刻１２３と受信時刻１２４、リーダライタ１の位置、遅延時間３２１に基づいてＩＣタグ２の位置を導出する。
位置導出の第１の方法は、第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタ１が第２情報を受信して受信時刻を記憶する場合の方法である。この場合において、位置導出手段３１３は、電磁波速度をｃ、として、（c×（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間））／２＝ａ、を計算する。この計算により、位置導出手段３１３は位置として、リーダライタ１を中心とする半径ａの円の近傍にＩＣタグ２が存在することを導出したことになる。さらに、配置位置の異なる複数のリーダライタ１によって得られる複数の円に基づいて、位置導出手段３１３は位置として複数の円の交点を計算する。この計算により、位置導出手段３１３はその交点の近傍たとえば交点の平均値の座標にＩＣタグ２が存在することを導出したことになる。たとえば、送信時刻を送信開始時刻、受信時刻を受信終了時刻とすると、位置導出手段３１３は遅延時間として（Ｎ１＋Ｎ２＋ｎ）／Ｍ（ｓｅｃ）を適用してＩＣタグ２の位置を導出する（図２、図５参照）。
【００２６】
また、位置導出の第２の方法は、第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタ１は１つであり、第２情報を受信して受信時刻を記憶するリーダライタ１は複数である場合の方法である。この場合において、送信するリーダライタ１からＩＣタグ２までの距離をａ、ＩＣタグ２から受信するリーダライタ１までの距離をｂ、電磁波速度をｃ、とする。位置導出手段３１３は、（ｃ×（（受信時刻−送信時刻）−遅延時間））＝ａ＋ｂ＝Ｌ、を計算する。この計算により、位置導出手段３１３は位置として、送信するリーダライタ１と受信するリーダライタ１を２つの焦点とし、送信するリーダライタ１と受信するリーダライタ１からＩＣタグまでのの和が一定のＬ（＝ａ＋ｂ）である楕円の近傍にＩＣタグが存在することを導出したことになる。さらに、配置位置の異なる複数の受信するリーダライタ１によって得られる複数の楕円に基づいて、位置導出手段３１３は位置として複数の楕円の交点を計算する。この計算により、位置導出手段３１３はその交点の近傍たとえば交点の平均値の座標にＩＣタグ２が存在することを導出したことになる。たとえば、送信時刻を送信終了時刻、受信時刻を受信終了時刻とすると、位置導出手段３１３は遅延時間として（Ｎ２＋ｎ）／Ｍ（ｓｅｃ）を適用してＩＣタグ２の位置を導出する（図２、図５参照）。
【００２７】
また、位置導出の第３の方法は、第１情報を送信して送信時刻を記憶するリーダライタ１は１つであり、第２情報を受信して受信時刻を記憶するリーダライタ１は複数である場合（第２の方法の場合と同一）の方法である。この場合において、位置導出手段３１３は、送信するリーダライタ１からＩＣタグ２までの距離をａ、送信するリーダライタ１の受信時刻を受信時刻ａ、ＩＣタグ２から受信するリーダライタ１までの距離をｂ、受信するリーダライタ１の受信時刻を受信時刻ｂ、電磁波速度をｃ、とする。位置導出手段３１３は、（ｃ×（（受信時刻ｂ−送信時刻）−遅延時間））−（c×（（受信時刻ａ−送信時刻）−遅延時間））／２＝（ａ＋ｂ）−ａ＝ｂ、を計算する。この計算により、位置導出手段３１３は位置として、受信するリーダライタ１を中心とし、受信するリーダライタ１からＩＣタグ２までの距離がｂである円の近傍にＩＣタグ２が存在することを導出したことになる。さらに、配置位置の異なる複数の前記受信するリーダライタ１によって得られる複数の円に基づいて、位置導出手段３１３は位置として複数の円の交点の近傍にＩＣタグ２が存在することを導出したことになる。たとえば、送信時刻を送信終了時刻、受信時刻ａを受信終了時刻、受信時刻ｂを受信終了時刻、とすると、位置導出手段３１３は遅延時間としてｎ／Ｍ（ｓｅｃ）を適用してＩＣタグ２の位置を導出する（図２、図５参照）。
【００２８】
ＩＣタグＩＤ取得手段３１４はリーダライタ１を通じてリーダライタ１の通信領域内に存在するＩＣタグ２の各々を特定するＩＣタグＩＤを取得する。通信領域内に複数のＩＣタグ２が存在するときに複数のＩＣタグ２との通信が同時に起きて衝突することを避けるため、複数のリーダライタ１の各々はポーリング処理、アンチコリジョン処理、等を行う。この処理の過程において、ＩＣタグＩＤ取得手段３１４はリーダライタ１の各々を通じてＩＣタグＩＤを取得する。ＩＣタグＩＤ取得手段３１４は取得したＩＣタグＩＤを、それを検出したリーダライタ１を特定するリーダライタＩＤと紐付けしてＩＣタグ情報３２５に記憶する。
対象ＩＣタグ決定手段３１５は取得したＩＣタグＩＤの内から位置情報を検知する対象のＩＣタグ２を決定する。たとえば、対象ＩＣタグ決定手段３１５は、ＩＣタグ情報３２４をリストとして位置情報処理部３のディスプレイ（図示せず）に表示させ、そのリストの内からオペレータが指定入力したＩＣタグＩＤを位置情報を検知する対象のＩＣタグ２とする。
【００２９】
送信リーダライタ決定手段３１６は通信接続されているリーダライタ１の内から第１情報３２１を送信するリーダライタ１を決定する。位置情報処理部３は、パーソナルコンピュータのオペレーティングシステムが行うポーリング処理、等により、通信接続されたリーダライタのリーダライタＩＤを取得する。送信リーダライタ決定手段３１６はその情報をリーダライタ情報３２３として記憶する。
受信リーダライタ決定手段３１７は通信接続されているリーダライタ１の内から第２情報３２２を受信するリーダライタ１を決定する。たとえば、受信リーダライタ決定手段３１７は、リーダライタ情報３２３をリストとして位置情報処理部３のディスプレイ（図示せず）に表示させ、そのリストの内からオペレータが指定入力したリーダライタＩＤを位置情報を検知する対象のリーダライタ１とする。このとき、受信リーダライタ決定手段３１７がリストとしてディスプレイに表示するリーダライタ情報３２３は、対象ＩＣタグ決定手段３１５が位置情報を検知する対象として決定したＩＣタグ２を検出可能なリーダライタ１に限定する。
第１第２情報生成手段３１８は第１情報３２２と第２情報３２３を生成する。第１第２情報生成手段３１８は、リーダライタＩＤおよびＩＣタグＩＤの一部として、または、乱数を発生させて、第１情報３２２と第２情報３２３を生成する。たとえば、リーダライタＩＤまたはその一部としての第１情報１２１、２２１、ＩＣタグＩＤまたはその一部としての第２情報１２２、２２２、を固定値として使用したときには、それらのデータ長によってはＩＤが重複することによって通信において複数のＩＣタグ２が応答し衝突（干渉）を起こす恐れがある。第１情報３２２と第２情報３２３を生成することによって、そのような問題を避けることができる。
第１第２情報設定手段３１９は第１情報３２２と第２情報３２３をリーダライタ１とＩＣタグ２に設定する。第１第２情報生成手段３１８が生成した第１情報３２２と第２情報３２３の各々を、第１第２情報設定手段３１９はリーダライタ１の第１情報１２１と第２情報１２２の各々として設定する。また、第１第２情報生成手段３１８が生成した第１情報３２２と第２情報３２３の各々を、第１第２情報設定手段３１９はＩＣタグ２の第１情報２２１と第２情報２２２の各々として、リーダライタ１を通じて、設定する。
【００３０】
第１情報３２１は第１第２情報生成手段３１８が生成したデータである。第１情報３２１は第１第２情報設定手段３１９によってリーダライタ１とＩＣタグ２の各々に設定されると第１情報１２１、２２１の各々と一致する。第１情報３２１はＩＣタグ２の位置情報を検知するための送信をリーダライタ１が行うときの送信用のデータである。
第２情報３２２は第１第２情報生成手段３１８が生成したデータである。第２情報３２２は第１第２情報設定手段３１９によってリーダライタ１とＩＣタグ２の各々に設定されると第１情報１２２、２２２の各々と一致する。第２情報３２２はＩＣタグ２の位置情報を検知するための返信をＩＣタグ２が行うときの返信用のデータである。
リーダライタ情報３２３はリーダライタ１に係わるデータである。たとえば、リーダライタ１を特定するリーダライタＩＤ、リーダライタ１が設置されている位置（座標）、位置情報処理部３に通信接続可能か否か、等のデータである。
ＩＣタグ情報３２４はＩＣタグ２に係わるデータである。たとえば、ＩＣタグ２を特定するＩＣタグＩＤ、位置情報検知データに基づくＩＣタグが存在している位置（座標）、リーダライタ１と無線通信可能か否か、他のシステム（在庫管理システム、入退場管理システム、等）から取得した紐付けされるデータ（物品名、人名、等）、等のデータである。
【００３１】
以上、全体構成について説明した。次に、本発明の位置情報検知システムのリーダライタにおける送受信処理手段の構成について説明する。リーダライタにおける送受信処理手段の構成の一例（ハードウェア構成）をブロック図として図６に示す。
図６における時刻ラッチＡ、時刻ラッチＢ、比較データレジスター、比較手段、受信データレジスター、送信データレジスターは送受信処理手段１１５を構成する。
また、図６における送信データレジスターは第１情報１２１を、図６における比較データレジスターは第２情報１２２を、図６における時刻ラッチＡは送信時刻１２３を、図６における時刻ラッチＢは受信時刻１２４を記憶（格納）する。
また、図６における受信手段、送信手段はＩＣタグ無線通信手段１１１を、図６における信号処理手段、メモリはＩＣタグリードライト手段１１２を、図６における時刻発生手段、クロックは時刻管理手段１１３を、図６におけるＩ／ＦはＰＣインタフェース１１４を構成する。なお、クロックは送信の搬送波と時刻発生手段の時刻を与えるクロック（原クロック）と、変調のタイミング（データ転送速度）を与えるクロックの２つを発生する。それら２つのクロックは同期している。
また、図６におけるメモリはリーダライタＩＤ、信号処理手段が処理するデータ、等を記憶する。
【００３２】
図６において、送受信処理手段１１５を構成する部分の動作について説明する。
第１第２情報生成手段３１８は第１情報３２２と第２情報３２３を生成する。第１第２情報設定手段３１９はリーダライタインタフェース３１１を通じてリーダライタの送信データレジスターに第１情報３２２を第１情報１２１として、比較データレジスターに第２情報３２３を第２情報１２２として書き込む。
リーダライタは位置情報処理部３から送信開始の指令を受けると、送信開始のトリガー信号を生成し、送信データレジスターの第１情報を送信手段（ＩＣタグ無線通信手段１１１）を通じて１ビットづつシリアルに送信する。また、そのトリガー信号を受けて、時刻発生手段が出力する時刻を時刻ラッチＡが格納する（時刻の全桁をパラレルに格納する）。格納された時刻は送信時刻１２３（この一例では送信開始時刻）である。
一方、リーダライタの受信手段は１ビットづつシリアルに受信を行っている。その受信したデータは受信データレジスタに１ビットづつシリアルに送られる。この受信データレジスタはシフトレジスタであり、１ビットのデータを受取る度に、１ビットづつシリアルにレジスターの下位ビットから上位ビットにデータを順送りする。最上位のビットのデータは順送りにより失われる。比較手段は比較データレジスターの第２情報と受信データレジスターのデータの全桁を常に比較している。第２情報と受信データレジスターのデータの全桁が一致したとき、比較手段は一致すなわち受信終了のトリガー信号を出力する。そのトリガー信号を受けて、時刻発生手段が出力する時刻を時刻ラッチＢが格納する（時刻の全桁をパラレルに格納する）。格納された時刻は受信時刻１２４（この一例では受信終了時刻）である。
【００３３】
以上、送受信処理手段の構成について説明した。次に、本発明の位置情報検知システムのＩＣタグにおける返信処理手段の構成について説明する。ＩＣタグにおける返信処理手段の構成の一例（ハードウェア構成）をブロック図として図７に示す。
図７における比較データレジスター、比較手段、受信データレジスター、送信データレジスターは、返信処理手段２１２を構成する。また、図７における受信手段、送信手段はリーダライタ無線通信手段２１１を構成する。また、図７における信号処理手段、メモリは、リーダライタ１のＩＣタグリードライト手段１１２による命令に対してＩＣタグ２が応答する処理を行う。
また、図７における比較データレジスターは第１情報２２１を、送信データレジスターは第２情報２２２を、記憶（格納）する。また、メモリはＩＣタグＩＤ、信号処理手段が処理するデータ、等を記憶する。
また、図７における第１クロック生成手段はＩＣタグ無線通信手段１１１の搬送波に同期するクロックであって、送信の搬送波を与えるクロックと、変調のタイミング（データ転送速度）を与えるクロックの２つを発生する。それら２つのクロックは同期している。第１クロック生成手段は返信処理手段２１２とリーダライタ無線通信手段２１１を構成する部分に対してクロックを供給する。また、図７における第２クロック生成手段は第１クロック生成手段に同期するクロックであって、図７における信号処理手段に対してクロック供給する。一般に、第１クロック生成手段の周波数に対して第２クロックの周波数は小さくする。それにより、高速で処理する必要のない処理を低速（適正速度）で処理することが可能となる。さらに低速で処理することによりＩＣタグ２における単位時間当たりの電源消費量を低減することができる。
また、図７における電源発生手段はＩＣタグ２を動作させる電力を供給する。電源発生手段はＩＣタグ無線通信手段１１１の搬送波を電力源として電力を発生させる構成とすることができる。図７に示す構成においては、第２クロックの周波数を小さくすることによりＩＣタグ２における単位時間当たりの電源消費量を低減することができるが、それでも発生する電力が不足するときには、電源発生手段としてバッテリーを使用（または併用）することができる。
【００３４】
図７において、返信処理手段１１５を構成する部分の動作について説明する。
第１第２情報生成手段３１８は第１情報３２２と第２情報３２３を生成する。第１第２情報設定手段３１９はリーダライタインタフェース３１１を通じてリーダライタにライト命令を出力する。それを受けてリーダライタのＩＣタグリードライト手段１１２はＩＣタグの比較データレジスターに第１情報３２２を第１情報２２１として、送信データレジスターに第２情報３２３を第２情報２２２として書き込む。
ＩＣタグの受信手段は１ビットづつシリアルに受信を行っている。その受信したデータは受信データレジスタに１ビットづつシリアルに送られる。この受信データレジスタはシフトレジスタであり、１ビットのデータを受取る度に、１ビットづつシリアルにレジスターの下位ビットから上位ビットにデータを順送りする。最上位のビットのデータは順送りにより失われる。比較手段は比較データレジスターの第１情報と受信データレジスターのデータの全桁を常に比較している。第１情報と受信データレジスターのデータの全桁が一致したとき、比較手段は一致すなわち受信終了のトリガー信号を出力する。
その受信終了のトリガー信号を送信開始のトリガー信号とし、送信データレジスターの第２情報を送信手段（リーダライタ無線通信手段２１１）を通じて１ビットづつシリアルに送信する。
図６、図７に示すようなハードウェア構成の送受信処理手段と返信処理手段送信においては、それらの処理における速度を高速化し、それらの処理における遅延時間、電力消費を最小化することができる。たとえば、受信したことを検知してから送信を開始するまでには、データ転送クロックのｎクロック分（ｎ＝１，２，３，・・・）を必要とすると説明したが、ｎ＝１とすることができる。
【００３５】
以上、送受信処理手段と返信処理手段の構成について説明した。次に、本発明の位置情報検知システムにおける動作について説明する。本発明の位置情報検知システムにおける動作の一例をフロー図として図８に示す。
まず、図８のステップＳ１０１（ＩＣタグリスト表示）において、オペレータがＩＣタグＩＤを取得する指示入力を行うと、位置情報処理部３のＩＣタグＩＤ取得手段３１４は複数のリーダライタ１を通じてリーダライタ１の通信領域内に存在するＩＣタグ２の各々を特定するＩＣタグＩＤを取得する。ＩＣタグＩＤ取得手段３１４は取得したＩＣタグＩＤを、それを検出したリーダライタ１を特定するリーダライタＩＤと紐付けしてＩＣタグ情報３２５に記憶する。
次に、ステップＳ１０２（対象ＩＣタグの指定）において、オペレータがＩＣタグ情報３２５を表示する指示入力を行うと、対象ＩＣタグ決定手段３１５はＩＣタグ情報３２４をリストとして位置情報処理部３のディスプレイ（図示せず）に表示させる。オペレータは、そのリストの内から位置情報を検知する対象のＩＣタグＩＤを指定する。対象ＩＣタグ決定手段３１５はオペレータが指定入力したＩＣタグＩＤを位置情報を検知する対象のＩＣタグ２と決定する。
【００３６】
次に、ステップＳ１０３（対象リーダライタの選択）において、オペレータがリーダライタ情報３２５を表示する指示入力を行うと、位置情報処理部３はその位置情報を検知する対象のＩＣタグ２を通信領域内とするリーダライタ１のリーダライタ情報３２５をリストとしてディスプレイに表示させる。
オペレータは、そのリストの内から送信リーダライタを指定する。送信リーダライタ決定手段３１６はオペレータが指定入力したリーダライタＩＤのリーダライタを第１情報を送信する送信リーダライタと決定する。なお、前述した位置導出の第１の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには複数のリーダライタを送信リーダライタと決定する。前述した位置導出の第２の方法または位置導出の第３の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには１つのリーダライタを送信リーダライタと決定する。
また、オペレータは、そのリストの内から受信リーダライタを指定する。受信リーダライタ決定手段３１７はオペレータが指定入力したリーダライタＩＤのリーダライタを第２情報を受信する受信リーダライタと決定する。なお、前述した位置導出の第１の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには送信リーダライタと決定したリーダライタをそのまま受信リーダライタに決定する。また、前述した位置導出の第２の方法または位置導出の第３の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには複数のリーダライタを受信リーダライタと決定する。その複数の受信リーダライタの内に、１つの送信リーダライタが含まれていてもよい。
送信リーダライタと受信リーダライタを決定した後に、オペレータは位置情報検知の指示入力を行う。
【００３７】
次に、ステップＳ１０４（第１第２情報生成）において、第１第２情報生成手段３１８はリーダライタＩＤおよびＩＣタグＩＤの一部として、または、乱数を発生させて、第１情報３２２と第２情報３２３を生成する。
次に、ステップＳ１０５（第１第２情報設定）において、第１第２情報生成手段３１８が生成した第１情報３２２を、第１第２情報設定手段３１９は送信リーダライタとして決定されたリーダライタと位置情報を検知する対象のＩＣタグに設定する。また、第１第２情報生成手段３１８が生成した第２情報３２３を、第１第２情報設定手段３１９は受信リーダライタとして決定されたリーダライタと位置情報を検知する対象のＩＣタグに設定する。ＩＣタグへの設定はリーダライタを通じて行う。送信リーダライタに設定された（書き込まれた）第１情報３２２が第１情報１２１であり、受信リーダライタに設定された（書き込まれた）第２情報３２３が第１情報１２２である。また、対象のＩＣタグに設定された（書き込まれた）第１情報３２２が第１情報２２１であり、受信リーダライタに設定された（書き込まれた）第２情報３２３が第１情報３２２である。なお、前述した位置導出の第１の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには複数の送信リーダライタ（＝受信リーダライタ）の内の１つに対して第１情報と第２情報を設定する。前述した位置導出の第２の方法または位置導出の第３の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには全ての送信リーダライタと受信リーダライタに設定する。
【００３８】
次に、ステップＳ１０６（第１情報送信）において、位置情報処理部３のＩＣタグリードライト手段１１２は送信開始の命令を送信リーダライタとして決定されたリーダライタに送信する。その命令を受けてリーダライタは第１情報を送信する。
次に、ステップＳ１０７（送信時刻格納）において、リーダライタは送信時刻を記憶（格納）する。
次に、ステップＳ１０８（第１情報受信）において、ＩＣタグは第１情報を受信する。このとき、対象のＩＣタグだけではなく、通信領域内のＩＣタグのすべてが受信する可能性を有している。
次に、ステップＳ１０９（第２情報送信（返信））において、対象のＩＣタグだけが第２情報を送信（返信）する。
次に、ステップＳ１１０（第２情報受信）において、リーダライタは第２情報を受信する。このとき、受信リーダライタとして決定されたリーダライタだけではなく、通信領域内のリーダライタのすべてが受信する可能性を有している。
次に、ステップＳ１１１（受信時刻格納）において、受信リーダライタとして決定されたリーダライタだけが受信時刻を記憶（格納）する。
なお、前述した位置導出の第１の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときには送信リーダライタとして決定した複数のリーダライタの各々に対して、ステップＳ１０４〜Ｓ１１１のステップを繰り返す（図８における鎖線を参照）。前述した位置導出の第２の方法または位置導出の第３の方法により位置導出手段３１３がＩＣタグ２の位置を導出するときにはステップの繰り返しは無い。
【００３９】
次に、ステップＳ１１２（送受信時刻収集）において、位置情報処理部３は送信リーダライタとして決定されたリーダライタから送信時刻を収集し、送信リーダライタとして決定されたリーダライタから送信時刻を収集し、受信リーダライタとして決定されたリーダライタから受信時刻を収集しリーダライタ情報３２４に書き加える。
次に、ステップＳ１１３（リーダライタからの距離計算）において、位置情報処理部３の遅延時間計算手段３１２は第１情報と第２情報のデータ長から送受信処理手段１１５と返信処理手段２１２によって生ずる信号の遅延時間を計算する。また、位置情報処理部３の位置導出手段３１３は送信時刻と受信時刻と遅延時間とリーダライタの位置に基づいてＩＣタグとリーダライタとの距離を導出する。
次に、ステップＳ１１４（ＩＣタグ位置計算）において、位置情報処理部３の位置導出手段３１３は計算したＩＣタグとリーダライタとの距離と、リーダライタ情報３２４を参照して得たリーダライタの位置に基づいてＩＣタグの位置を導出する。リーダライタの数が３つ以上のときには、３次元の位置として検出することができる。
なお、ステップＳ１１３とＳ１１４における計算においては、前述した位置導出の第１の方法、第２の方法、第３の方法のいずれかを適用することができる。
次に、ステップＳ１１５（ＩＣタグ位置表示）において、位置情報処理部３はそのディスプレイにＩＣタグの位置を表示する。位置の表示は、座標だけでなく、倉庫、オフィス、等の各階の建築平面図における位置として図形表示する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
物品、人、等の位置情報を検知する管理を行う、物品在庫管理システム、生産管理システム、人員移動管理システム、等において利用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  リーダライタ
１１１  ＩＣタグ無線通信手段
１１２  ＩＣタグリードライト手段
１１３  時刻管理手段
１１４  ＰＣインタフェース
１１５  送受信処理手段
１２１  第１情報
１２２  第２情報
１２３  送信時刻
１２４  受信時刻
１２５  リーダライタＩＤ
２  ＩＣタグ
２１１  リーダライタ無線通信手段
２１２  返信処理手段
２２１  第１情報
２２２  第２情報
２２３  ＩＣタグＩＤ
３  位置情報処理部
３１１  リーダライタインタフェース
３１２  遅延時間計算手段
３１３  位置導出手段
３１４  ＩＣタグＩＤ取得手段
３１５  対象ＩＣタグ決定手段
３１６  送信リーダライタ決定手段
３１７  受信リーダライタ決定手段
３１８  第１第２情報生成手段
３１９  第１第２情報設定手段
３２１  遅延時間
３２２  第１情報
３２３  第２情報
３２４  リーダライタ情報
３２５  ＩＣタグ情報
【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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