(57)【要約】【課題】移動体が倉庫内を移動する場合であっても、移動体の位置を正確に検出することが可能な位置検出システムを提供する。【解決手段】複数の固定局２０と、移動体５１の移動時の角速度を検知して進行角度を検出する角速度センサ、移動体の移動時の加速度を検知して移動距離を検出する加速度センサ、及び移動体と固定局との間の離間距離を検出する測距センサを有した電子タグ１０とを、備え、進行角度と移動距離とによって第１到達位置Ｐ１を検出すると共に、測距センサと複数の固定局２０との間の通信によって第２到達位置Ｐ２を検出し、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２とを比較することによって、移動体５１の位置を確定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定局と、
移動体の移動時の角速度を検知して進行角度を検出する角速度センサ、前記移動体の移動時の加速度を検知して移動距離を検出する加速度センサ、及び前記移動体と前記固定局との間の離間距離を検出する測距センサを有した電子タグとを、備え、
前記進行角度と前記移動距離とによって第１到達位置を検出すると共に、前記測距センサと前記複数の固定局との間の通信によって第２到達位置を検出し、
前記第１到達位置と前記第２到達位置とを比較することによって、前記移動体の位置を確定する、ことを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記第１到達位置と前記第２到達位置との間の距離が所定値以内であれば、前記移動体の位置として前記第２到達位置を採用し、
前記第１到達位置と前記第２到達位置との間の距離が前記所定値を超える場合は、前記移動体の位置として前記第１到達位置を採用する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動体の位置を検出するための位置検出システムに関し、特に、移動体が倉庫内に搬入される場合の位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＧＰＳ（Global Positioning System）を使用した移動体の位置検出システムが知られている。ＧＰＳを用いることによって正確に移動体の位置を検出することが可能となる。このような位置検出システムである移動体監視システム９００が特許文献１に開示されている。図７に移動体監視システム９００の構成を示す。
【０００３】
移動体監視システム９００は、テストコース９０２を走行する移動体車両（テスト車両）について、その走行状態を監視する車両監視システムである。図７において、複数台のテスト車両９０１（９０１−１、９０１−２、…）は、各種走行テストを行うことによって、性能試験や耐久試験を行うための自動二輪車である。コース外９１０には基地局無線装置９０３が設置される。基地局無線装置９０３は、コース外周に沿って所定の間隔で数箇所配置され（図では４つ）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）によって、テスト車両９０１との間で無線通信を行う。
【０００４】
基地局無線装置９０３は、複数の電子基準局９０８（９０８−１、９０８−２、…）にネットワーク接続されており、電子基準局９０８にはＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信機が設置されている。各電子基準局９０８の受信データはコンピュータで計算処理されて、電子基準局９０８の正確な設置位置が特定されている。電子基準局９０８の有するＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星９１１からＧＰＳ観測データを取得する。
【０００５】
このように構成された移動体監視システム９００は、テストコース内を走行する自動二輪車の転倒や、テストコースからの車両逸脱等の異常を検出するとともに、自動二輪車の正確な走行位置を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０１２９０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
移動体監視システム９００では、屋外のテストコースを走行する移動体の位置を、ＧＰＳを用いることによって正確に検出することが可能である。しかしながら、このような位置検出システムを、移動体が倉庫内を移動するような位置検出システムに採用しようとした場合、倉庫の構造体によりＧＰＳからの電波が遮られるためＧＰＳを用いることができなかった。そのため、移動体監視システム９００のような位置検出システムを採用することができなかった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、移動体が倉庫内を移動する場合であっても、移動体の位置を正確に検出することが可能な位置検出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】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明の位置検出システムは、複数の固定局と、移動体の移動時の角速度を検知して進行角度を検出する角速度センサ、前記移動体の移動時の加速度を検知して移動距離を検出する加速度センサ、及び前記移動体と前記固定局との間の離間距離を検出する測距センサを有した電子タグとを、備え、前記進行角度と前記移動距離とによって第１到達位置を検出すると共に、前記測距センサと前記複数の固定局との間の通信によって第２到達位置を検出し、前記第１到達位置と前記第２到達位置とを比較することによって、前記移動体の位置を確定する、という特徴を有する。
【００１０】
このように構成された位置検出システムは、角速度センサと加速度センサとによって検出された第１到達位置と、測距センサと複数の固定局との間の通信によって検出された第２到達位置との、２つの異なる検出方法による結果を比較することによって移動体の現在の位置を確定するため、移動体がＧＰＳを使用できない倉庫内を移動する場合であっても、移動体の位置を正確に検出することができる。
【００１１】
また、上記の構成において、前記第１到達位置と前記第２到達位置との間の距離が所定値以内であれば、前記移動体の位置として前記第２到達位置を採用し、前記第１到達位置と前記第２到達位置との間の距離が前記所定値を超える場合は、前記移動体の位置として前記第１到達位置を採用する、という特徴を有する。
【００１２】
このように構成された位置検出システムは、第１到達位置と第２到達位置との間の距離が所定値以内にあるかどうかによって移動体の位置を判定するため、移動体の位置を容易に確定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の位置検出システムは、角速度センサと加速度センサとによって検出された第１到達位置と、測距センサと複数の固定局との間の通信によって検出された第２到達位置との、２つの異なる検出方法による結果を比較することによって移動体の現在の位置を確定するため、移動体がＧＰＳを使用できない倉庫内を移動する場合であっても、移動体の位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の位置検出システムを示す模式図である。
【図２】電子タグの構成を示すブロック図である。
【図３】固定局の構成を示すブロック図である。
【図４】電子タグ単体による位置検出方法を示す模式図である。
【図５】電子タグと固定局とによる位置検出方法を示す模式図である。
【図６】位置確定方法に関する模式図である。
【図７】従来例に関わる位置検出システムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面のＸ１側を右側、Ｘ２側を左側、Ｙ１側を奥側、Ｙ２側を手前側として説明する。
【００１６】
まず、位置検出システム１００の概略構成について、図１を用いて説明する。また、電子タグ１０の構成、及び固定局２０の構成について、図２及び図３を用いて説明する。
【００１７】
図１は、位置検出システム１００の概略的な構成を示す模式図であり、移動体５１が搬入される倉庫６０を上方から見た時の模式図である。移動体５１は、自家用車やトラック等の車両である。
【００１８】
図１に示すように、移動体５１が搬入される倉庫６０内において位置検出システム１００が構成される。倉庫６０の構造は鉄筋コンクリート造りであり、駐車スペース６３は周囲をコンクリートで取り囲まれている。そのため、外部からの電波が遮断される状態になっている。その結果、ＧＰＳを使用した移動体５１の位置検出方法を採用することができない。倉庫６０には右側手前に入力ゲート６１が設けられ、左側手前に出力ゲート６２が設けられており、移動体５１は、入力ゲート６１から通路６５を通って駐車スペース６３に搬入される。また、出力ゲート６２を通って移動体５１を倉庫６０の外部に搬出することができる。尚、入力ゲート６１及び出力ゲート６２は、上述した位置以外の位置に設けられていても良い。
【００１９】
倉庫６０の駐車スペース６３には、駐車位置の管理が必要な移動体５１とその他の移動体５２とを含む複数の移動体が運び込まれることになるが、その駐車位置は、予め決められているわけではない。そのため、管理が必要な移動体５１及びその他の移動体５２はランダムに置かれることになる。従って、管理すべき移動体５１が駐車スペース６３内のどの位置に駐車されるかを把握しておくことが必要となる。
【００２０】
図１には、分かり易くするため、管理すべき移動体５１を斜線パターンで示している。管理すべき移動体５１には、電子タグ１０が取り付けられている。尚今後、移動体５１内の電子タグ１０の存在している位置を、移動体５１の位置として取り扱う。また、電子タグ１０は、移動体５１に取り付けられずに、移動体５１を運転する運転者の身体に取り付けられていても良い。
【００２１】
図１に示す倉庫６０の四隅の壁の上部には複数の固定局２０が設けられている。複数の固定局２０は、右側手前、即ち入力ゲート６１の上部に設けられた第１固定局２０−１と、右側奥に設けられた第２固定局２０−２と、左側奥に設けられた第３固定局２０−３と、左側手前、即ち出力ゲート６２の上部に設けられた第４固定局２０−４と、から成る。第１固定局２０−１と第２固定局２０−２と第３固定局２０−３と第４固定局２０−４それぞれの内部構成は、それぞれのＩＤを除いて全て同一である。尚、本発明の実施形態では、複数の固定局２０が４ヶ所に設けられているが、固定局２０は少なくとも３ヶ所に設けられておれば良い。また、倉庫６０の内側に柱が設けられている場合には、柱による通信障害を解消するために、追加の固定局２０が設けられていても良い。
【００２２】
本発明の実施形態では、移動体５１として自家用車やトラック等の車両を想定しているが、それ以外に二輪車や物流基地における物品であっても良い。
【００２３】
図２は、電子タグ１０の構成を示すブロック図であり、図３は、固定局２０の構成を示すブロック図である。
【００２４】
電子タグ１０は、図２に示すように、電子タグＲＦ回路部１１と、電子タグ制御部１３と、角速度センサ１５と、加速度センサ１７と、電子タグメモリ１９と、を備えて構成されている。電子タグＲＦ回路部１１と角速度センサ１５と加速度センサ１７と電子タグメモリ１９とは、それぞれ電子タグ制御部１３に接続されている。電子タグＲＦ回路部１１には、測距センサ１１ａと送受信アンテナ１１ｂとが設けられており、複数の固定局２０との間で通信を行い、固定局２０との間の離間距離を検出することができるように構成されている。角速度センサ１５は、移動体５１の移動時の角速度を検知して進行角度を検出する。加速度センサ１７は、移動体５１の移動時の加速度を検知して移動体５１の移動時の速度を検出し、該検出した速度によって移動距離を検出する。電子タグ１０は、このように検出された進行角度と移動距離とによって移動体の位置を検出することができるように構成されている。電子タグメモリ１９には、個々の移動体５１それぞれに付与された個別のＩＤが記憶されている。
【００２５】
複数の固定局２０、即ち第１固定局２０−１、第２固定局２０−２、第３固定局２０−３、第４固定局２０−４はそれぞれ、図３に示すように、固定局ＲＦ回路部２１と、固定局制御部２３と、固定局メモリ２９と、を備えて構成されている。固定局ＲＦ回路部２１と固定局メモリ２９とは、それぞれ固定局制御部２３に接続されている。固定局ＲＦ回路部２１には送受信アンテナ２１ａが取り付けられていて、固定局ＲＦ回路部２１は、移動体５１とそれぞれの固定局２０との間の離間距離を検出するために設けられる。固定局メモリ２９には、複数の固定局２０それぞれに付与された個別のＩＤが記憶されている。また、個々の移動体５１それぞれに付与された個別のＩＤも固定局メモリ２９に記憶されている。
【００２６】
本発明は、移動体５１の正確な位置を検出するため、電子タグ１０に設けられた角速度センサ１５によって検出された移動体５１の進行角度と加速度センサ１７によって検出された移動体５１の移動距離とによって第１到達位置Ｐ１を検出する方法（図４参照）と、測距センサ１１ａと複数の固定局２０との間の通信によって移動体５１の第２到達位置Ｐ２を検出する方法（図５参照）との、２つの異なる検出方法を用いるようにした。
【００２７】
最初に、第１到達位置Ｐ１を検出する方法について、図２及び図４を用いて説明する。図４は、電子タグ１０単体による第１到達位置Ｐ１の位置検出方法を示す模式図である。
【００２８】
図４に示すように、電子タグ１０を有する移動体５１は、倉庫６０に設けられた入力ゲート６１を最初に通過する。ここで、入力ゲート６１を通過する時の移動体５１の位置を基準位置Ｐ０とする。移動体５１は、基準位置Ｐ０からスタートし、倉庫６０内を移動して移動軌跡３１を描きながら、第１到達位置Ｐ１に到達する。
【００２９】
図２に示した電子タグ１０内の角速度センサ１５は、所定時間毎に移動軌跡３１上における移動体５１の移動時の角速度を検知し、検知した角速度を積分することによって基準位置Ｐ０を出発点として移動したそれぞれの位置における移動体５１の進行角度を検出する。また、加速度センサ１７は、所定時間毎に移動軌跡３１上における移動体５１の移動時の加速度を検知し、検知した加速度を積分することによって速度を求める。そして、求めた速度を積分することによって基準位置Ｐ０からの移動体５１の移動距離を検出する。
【００３０】
上記角速度の積分、加速度の積分、及び速度の積分は、図２に示した電子タグ１０内の電子タグ制御部１３で行われる。また、検出された移動体５１の進行角度及び移動距離を電子タグ制御部１３で演算して基準位置Ｐ０に対する第１到達位置Ｐ１を検出する。このようにして、第１到達位置Ｐ１が検出される。この第１到達位置Ｐ１は、図２に示した電子タグ１０内の電子タグメモリ１９に記憶される。
【００３１】
次に、第２到達位置Ｐ２を検出する方法について、図２、図３及び図５を用いて説明する。図５は、電子タグ１０と複数の固定局２０との間の通信による位置検出方法を示す模式図である。尚、図５に示す複数の固定局２０としては、３つあれば良いため、本実施形態では、電子タグ１０に比較的近い第１固定局２０−１、第２固定局２０−２、及び第３固定局２０−３を使用する。
【００３２】
図２で示した電子タグ１０の電子タグＲＦ回路部１１、及び図３で示した複数の固定局２０の固定局ＲＦ回路部２１は、通信信号（ＲＦ信号）を送受信可能な送受信部を、それぞれ備えている。
【００３３】
図５に示すように、電子タグ１０を有する移動体５１は、倉庫６０に設けられた入力ゲート６１を最初に通過し、倉庫６０内を移動して、第２到達位置Ｐ２に到達する。この時、
図２に示した電子タグＲＦ回路部１１は、移動体５１と複数の固定局２０、即ち第１固定局２０−１、第２固定局２０−２、及び第３固定局２０−３それぞれとの間の距離を測定するための測定用信号を、送受信アンテナ１１ｂを介して、電子タグ制御部１３が指示したタイミングで送信する。
【００３４】
前述したように、移動体５１それぞれに設けられた電子タグ１０には個々のＩＤが与えられており、電子タグメモリ１９には、このＩＤが予め記憶されている。上記測定用信号は、このＩＤが付加された状態で複数の固定局２０それぞれに送信される。複数の固定局２０それぞれでは、送信された測定用信号内のＩＤと、固定局２０内の固定局メモリ２９に記憶されているそれぞれの移動体５１内の電子タグ１０に与えられたＩＤとを照合して、移動体５１を確定することができる。
【００３５】
図３に示した第１固定局２０−１の固定局ＲＦ回路部２１が、電子タグ１０の電子タグＲＦ回路部１１から送信された測定用信号を送受信アンテナ２１ａによって受信すると、固定局制御部２３は、受信した測定用信号の信号強度を測定し、その測定結果を応答信号として固定局ＲＦ回路部２１及び送受信アンテナ２１ａを介して送信させる。この応答信号を図２に示す電子タグ１０の電子タグＲＦ回路部１１が送受信アンテナ１１ｂ及び測距センサ１１ａを介して受信すると、電子タグ制御部１３は、第１固定局２０−１の固定局ＲＦ回路部２１で検出した信号強度に基づいて電子タグ１０と第１固定局２０−１との間の距離Ｄ１を算出する。（図５参照）その後、この距離Ｄ１を電子タグメモリ１９に記憶させる。
【００３６】
第２固定局２０−２及び第３固定局２０−３についても、第１固定局２０−１の場合と同様に、電子タグ１０と第２固定局２０−２との間の距離Ｄ２、及び電子タグ１０と第３固定局２０−３との間の距離Ｄ３を算出し、それぞれ電子タグメモリ１９に記憶させる。
【００３７】
上記の電子タグ１０と第１固定局２０−１との間の距離Ｄ１は、図５に示すように、第１固定局２０−１を中心点とした第１円弧２０−１ａで表すことができる。従って、電子タグ１０は、この第１円弧２０−１ａ上にある。また、電子タグ１０と第２固定局２０−２との間の距離Ｄ２は、第２固定局２０−２を中心点とした第２円弧２０−２ａで表すことができる。従って、電子タグ１０は、この第２円弧２０−２ａ上にある。更に、電子タグ１０と第３固定局２０−３との間の距離Ｄ３は、第３固定局２０−３を中心点とした第３円弧２０−３ａで表すことができる。従って、電子タグ１０は、この第３円弧２０−３ａ上にある。
【００３８】
従って、電子タグ１０の倉庫６０内の位置は、これらの第１円弧２０−１ａ、第２円弧２０−２ａ、及び第３円弧２０−３ａが交差する点となり、電子タグ１０の第２到達位置Ｐ２を検出することができる。尚、例えば、第１固定局２０−１と第３固定局２０−３の２つの固定局２０による第１円弧２０−１ａ及び第３円弧２０−３ａとの交点として位置Ｐ２‘も存在するが、その場合、位置Ｐ２‘は、正しい位置ではない。第１固定局２０−１と第３固定局２０−３の２つの固定局２０による第１円弧２０−１ａ及び第３円弧２０−３ａとの交点と、第２固定局２０−２による第２円弧２０−２ａとの交点とを求めることによって、電子タグ１０の正しい位置である第２到達位置Ｐ２を確定させることができる。
【００３９】
ところで、前述したように、移動体５１が格納される倉庫６０の周囲は、コンクリートの壁で覆われている。従って、前述した電子タグＲＦ回路部１１から送信される測定用信号及び固定局ＲＦ回路部２１から送信される応答信号は、倉庫６０の天井、床、及び四方にあるコンクリートの壁で反射するため、マルチパスが発生しやすい。従って、上記検出した第２到達位置Ｐ２は、マルチパスの影響を受けるため、必ずしも正確な位置を示しているとは言えない。
【００４０】
また、前述したように、第１到達位置Ｐ１を検出するためには、移動体５１の移動時の角速度及び加速度を検知し、検知した角速度及び加速度を積分することによって、移動体５１の進行角度及び移動距離を検出した。一般的に、角速度又は加速度を積分すると、積分値には少なからず誤差が生じ、積分する度にその誤差が重なっていく。従って、上記検出した第１到達位置Ｐ１は、必ずしも正確な位置を示しているとは言えない。
【００４１】
そこで、本発明では、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２とを比較することによって、移動体５１の位置を確定するようにした。移動体５１の位置を確定するための具体的な方法について、図６を用いて説明する。図６は、移動体５１の位置を確定する方法に関する模式図である。
【００４２】
図４を用いて説明した、角速度センサ１５と加速度センサ１７とを使用して検出された移動体５１の第１到達位置Ｐ１と、図５を用いて説明した、測距センサ１１ａと複数の固定局２０との間の通信によって検出された移動体５１の第２到達位置Ｐ２とを、図６に同時に示している。
【００４３】
角速度センサ１５と加速度センサ１７とを使用して検出された移動体５１の第１到達位置Ｐ１と、測距センサ１１ａと複数の固定局２０との間の通信によって検出された移動体５１の第２到達位置Ｐ２とは、図６に示すように、必ずしも同一の位置にはならない。その理由は、前述したように、第１到達位置Ｐ１が角速度又は加速度を積分することによって生じる誤差の影響を受けるためであり、第２到達位置Ｐ２がマルチパスの影響を受けるためである。従って、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２との間には、少なからずある程度の距離Ｌ１が発生する。
【００４４】
本発明では、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２との間の距離Ｌ１が、第１到達位置Ｐ１を中心点とした円３２の半径Ｒ１より大きいか小さいかで移動体５１の到達位置を確定させる。この半径Ｒ１の長さ、即ち第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２との間の距離に関する所定値は、上述した角速度及び加速度を積分することによって生じる誤差の影響とマルチパスの影響との度合いを考慮して決定される。
【００４５】
本発明の位置検出システム１００では、第２到達位置Ｐ２が、第１到達位置Ｐ１を中心点とした所定の長さの半径Ｒ１を持つ円３２の範囲内にあれば、移動体５１の位置を第２到達位置Ｐ２とし、この円３２の範囲外にあれば、移動体５１の位置を第１到達位置Ｐ１とした。即ち、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２との間の距離Ｌ１が所定値以内であれば、移動体５１の位置として第２到達位置Ｐ２を採用し、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２との間の距離Ｌ１が所定値を超える場合は、移動体５１の位置として第１到達位置Ｐ１を採用する。尚、図６では、第２到達位置Ｐ２が円３２の範囲内にある場合を示しており、この場合は、移動体５１の位置として第２到達位置Ｐ２が採用される。
【００４６】
このように、位置検出システム１００は、角速度センサ１５と加速度センサ１７とによって検出された第１到達位置Ｐ１と、測距センサ１１ａと複数の固定局２０との間の通信によって検出された第２到達位置Ｐ２との、２つの異なる検出方法による結果を比較することによって移動体５１の現在の位置を確定するため、移動体５１がＧＰＳを使用できない倉庫６０内を移動する場合であっても、移動体５１の位置を正確に検出することができる。
【００４７】
また、第１到達位置Ｐ１と第２到達位置Ｐ２との間の距離が所定値である半径Ｒ１以内であるかどうかによって移動体５１の位置を判定するため、移動体５１の位置を容易に確定することができる。
【００４８】
以上説明したように、本発明の位置検出システムは、角速度センサと加速度センサとによって検出された第１到達位置と、測距センサと複数の固定局との間の通信によって検出された第２到達位置との、２つの異なる検出方法による結果を比較することによって移動体の現在の位置を確定するため、移動体がＧＰＳを使用できない倉庫内を移動する場合であっても、移動体の位置を正確に検出することができる。
【００４９】
本発明は上記の実施形態の記載に限定されず、その効果が発揮される態様で適宜変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０          電子タグ
１１          電子タグＲＦ回路部
１１ａ        測距センサ
１１ｂ        送受信アンテナ
１３          電子タグ制御部
１５          角速度センサ
１７          加速度センサ
１９          電子タグメモリ
２０          固定局      
２０−１      第１固定局
２０−１ａ    第１円弧
２０−２      第２固定局
２０−２ａ    第２円弧
２０−３      第３固定局
２０−３ａ    第３円弧
２０−４      第４固定局
２１          固定局ＲＦ回路部
２１ａ        送受信アンテナ
２３          固定局制御部
２９          固定局メモリ
３１          移動軌跡
３２          円
５１          移動体
５２          移動体
６０          倉庫
６１          入力ゲート
６２          出力ゲート
６３          駐車スペース
６５          通路
１００        位置検出システム
Ｐ０          基準位置
Ｐ１          第１到達位置
Ｐ２          第２到達位置
Ｌ１          距離
Ｒ１          半径
【図１】
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【図２】
2016138847.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016138847.tif 000006
【図５】
2016138847.tif 000007
【図６】
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【図７】
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