(57)【要約】【課題】電界強度と位置検出用端末の位置との関係を容易に取得でき、この関係を用いて位置検出対象端末の位置を精度良く推定することができる位置検出システムを提供すること。【解決手段】電子タグ１１が内蔵された位置検出対象端末１から発信された電波の電界強度を測定する位置検出用基地局３と、予め定めた位置に設置され、位置検出対象端末１に内蔵された電子タグ１１を識別する電子タグリーダ２と、位置検出用基地局３及び電子タグリーダ２に接続され、電子タグリーダ２が位置検出対象端末１に内蔵された電子タグ１１を識別した時に測定した電界強度と電子タグリーダ２の設置位置とを関係付けて記憶する一方、記憶してある電界強度と電子タグリーダ２の設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末１の位置を推定する制御局４とにより、位置検出システムを構成した。【選択図】        図１
2009121972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子タグが内蔵された位置検出対象端末から発信された電波の電界強度を測定する位置検出用基地局と、
予め定めた位置に設置され、位置検出対象端末に内蔵された電子タグを識別する電子タグリーダと、
前記位置検出用基地局及び前記電子タグリーダに接続され、前記電子タグリーダが位置検出対象端末に内蔵された電子タグを識別した時に測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて記憶する一方、記憶してある電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末の位置を推定する制御局と
を有したことを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記制御局は、位置検出対象端末ごとに、測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて記憶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。
【請求項３】
前記制御局は、
測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて逐次記憶するデータベースと、
該データベースに記憶してある電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末の位置を推定する位置推定手段と
を有したことを特徴とする請求項１又は２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、電子タグが内蔵された位置検出対象端末を用いた位置検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユビキタスコンピューティング技術の活用が注目されており、建物もこれに対応することが必要となっている。中でも、人間の位置情報の取得機能はユビキタス技術の中核となっており、早急な対応が望まれている。
【０００３】
位置情報を取得するシステムとしては、人間に所持させた位置検出対象端末から発信された電波の基地局における受信信号強度ＲＳＳ（Received Signal Strength）から位置情報を求めるものや電波の到来時間ＴＯＡ（Time Of Arrival）または電波の到来時間差（Time Difference Of Arrival）から位置情報を求めるものがある。
【０００４】
しかしながら、これらのシステムでは、見通し外通信となる箇所や、マルチパスが多い環境では十分な位置推定精度が得られないという課題がある。
【０００５】
見通し外通信やマルチパスの影響を軽減する手段としては、定期的または不定期に位置検出エリア内の複数箇所における電界強度を測定し、その強度をフィードバックする位置検出システムが一般的に考えられる。
【０００６】
電界強度の測定するシステムとしては、地図表示・入力部から入力した位置の情報と電界強度測定データとを関連付けるもの（例えば、特許文献１参照）や、ニューラルネットを利用して位置情報と電界強度との関連を学習するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１３６４３６号公報
【特許文献２】特開平１０−９４０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、地図表示・入力部から入力した位置の情報と電界強度測定データとを関連付けるシステムによれば、位置入力の精度や、作業効率の点で課題があり、ニューラルネットを利用して位置情報と電界強度との関連を学習するシステムによれば、初期の学習のために物理的な位置を多数実測しなければならないという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電界強度と位置検出用端末の位置との関係を容易に取得でき、この関係を用いて位置検出対象端末の位置を精度良く推定することができる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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電子タグが内蔵された位置検出対象端末から発信された電波の電界強度を測定する位置検出用基地局と、予め定めた位置に設置され、位置検出対象端末に内蔵された電子タグを識別する電子タグリーダと、前記位置検出用基地局及び前記電子タグリーダに接続され、前記電子タグリーダが位置検出対象端末に内蔵された電子タグを識別した時に測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて記憶する一方、記憶してある電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末の位置を推定する制御局とを有したことを特徴とする。
【００１１】
また、上記発明において、前記制御局は、位置検出対象端末ごとに、測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、上記発明において、前記制御局は、測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて逐次記憶するデータベースと、該データベースに記憶してある電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末の位置を推定する位置推定手段とを有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる位置検出システムは、電子タグリーダが位置検出対象端末に内蔵された電子タグを識別した時に測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて記憶する一方、記憶してある電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末の位置を推定するので、意識することなく、電界強度と位置検出対象端末の位置との関係を容易に取得できる。そして、この関係を用いれば、位置検出対象端末の位置を精度良く推定することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる位置検出システムは、位置検出対象端末ごとに、測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けて記憶するので、発信する電波の電界強度に関し位置検出対象端末の個体差が大きい場合であっても位置検出対象端末の位置を精度良く推定することができる。
【００１５】
また、本発明にかかる位置検出システムは、測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置とを関係付けてデータベースに逐次記憶し、データベースに記憶してある電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末の位置を推定するので、測定した電界強度と電子タグリーダの設置位置との関係が平準化され、位置検出対象端末の位置を精度良く推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる位置検出システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。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。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態である位置検出システムの概略構成を示す概念図であり、図２は、図１に示した位置検出システムの構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る位置検出システムは、建物の内部を移動する人間の位置情報を取得するものであって、人間に所持させた位置検出対象端末１を用いて位置情報を取得するようになっている。位置検出対象端末１は、無線通信によって情報を送受信する無線ＩＰ電話等の位置検出対象エリアとなる建物の内部で用いられるネットワーク機器であって、電子タグ１１（Radio Frequency Identification（以下、ＲＦＩＤと称する）タグ）が内蔵されている。
【００１９】
図２に示すように、位置検出対象端末１は、電子タグ１１のほか、ネットワーク通信部１２、制御部１３を有している。電子タグ１１は、タグ通信部（アンテナ）１１１と識別情報記憶部１１２とを有し、識別情報記憶部１１２には、識別情報（ＲＦＩＤ）が記憶してある。電子タグ１１は、後述する電子タグリーダ２からの取得要求に従って、電子タグ１１の識別情報（ＲＦＩＤ）を電子タグリーダ２に送信するようになっている。ネットワーク通信部１２は、必要に応じて情報を送受信するようになっており、少なくとも、内蔵された電子タグ１１の識別情報（ＲＦＩＤ）を電子タグリーダ２に送信した場合に、位置検出対象端末１の識別情報（ＩＤ）を含む電波を発信するようになっている。これら、電子タグ１１（タグ通信部１１１）及びネットワーク通信部１２は、制御部１３に接続されている。制御部１３は、位置検出対象端末１の全体の制御を司るものであり、上述した電子タグ１１、ネットワーク通信部１２も制御するようになっている。
【００２０】
図１に示すように、本発明の実施の形態である位置検出システムは、位置検出対象エリアＡの内部、例えば、床あるいは天井の内部に設置された複数（図１に示す形態では３つ）の電子タグリーダ２と、位置検出対象エリアＡの内部あるいは近傍に設置された複数（図１に示す形態では３つ）の位置検出用基地局３と、電子タグリーダ２及び位置検出用基地局３に接続された一の制御局４とを有している。
【００２１】
図１に示すように、全ての電子タグリーダ２は、予め定めた位置に設置されており、図１に示す形態では、電子タグリーダ２の設置位置を、それぞれ学習ポイントＡ、学習ポイントＢ、学習ポイントＣとして特定されるようになっており、各学習ポイントの設置位置座標は、制御局４において取得できるようになっている。
【００２２】
図２に示すように、電子タグリーダ２は、通信部２１、入出力部２２、制御部２３を有している。通信部２１は、電子タグ１１に対して識別情報（ＲＦＩＤ）の取得を要求するとともに、電子タグ１１から送信された電子タグ１１の識別情報（ＲＦＩＤ）を受信する部分であって、図１に示すように、垂直方向に細長い指向性を有している。入出力部２２は、制御局４との間で情報を送受信するためのインタフェースである。これら、通信部２１、入出力部２２は、制御部２３に接続されている。制御部２３は、電子タグリーダ２の全体の制御を司るものであり、通信部２１が識別情報（ＲＦＩＤ）を受信した場合に、当該識別情報（ＲＦＩＤ）に電子タグリーダ２の識別情報を関連付けた受信情報を制御局４に出力するようになっている。
【００２３】
図１に示すように、全ての位置検出用基地局３は、位置検出対象エリアＡの内部に位置する位置検出対象端末１から発信された電波を受信可能であって、図１に示す形態では、位置検出用基地局Ａ、位置検出用基地局Ｂ、位置検出用基地局Ｃとして特定されるようになっている。
【００２４】
図２に示すように、位置検出用基地局３は、通信部３１、電界強度測定部３２、入出力部３３、制御部３４を有している。
【００２５】
通信部３１は、位置検出対象端末１との間で情報を送受信する部分であり、位置検出対象端末１から発信された電波を全て受信するようになっている。したがって、位置検出対象エリアＡの内部に位置する位置検出対象端末１から電波が発信された場合には、全ての位置検出用基地局３が電波を受信することになる。
【００２６】
電界強度測定部３２は、通信部３１に接続されており、通信部３１において受信された電波の電界強度を所定のタイミング（例えば、所定時間ごと）で測定するようになっている。
【００２７】
入出力部３３は、制御局４との間で情報を送受信するためのインタフェースである。
【００２８】
これら、通信部３１、電界強度測定部３２、入出力部３３は、制御部３４に接続されている。制御部３４は、位置検出用基地局３の全体の制御を司るものであり、通信部３１において受信した電波の識別情報（ＩＤ）と電界強度測定部３２において測定された電界強度とを関連付けて制御局４に出力するようになっている。
【００２９】
図１に示すように、全ての電子タグリーダ２と全ての位置検出用基地局３とは、制御局４に接続してある。制御局４は、電子タグリーダ２が位置検出対象端末１に内蔵された電子タグ１１の識別情報（ＲＦＩＤ）を識別した時に全ての位置検出用基地局３が測定した電界強度と電子タグリーダ２の設置位置とを関係付けて記憶する一方、記憶してある電界強度と電子タグリーダ２の設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末１の位置を推定するものである。
【００３０】
図２に示すように、制御局４は、タグリーダ入出力部４１、基地局入出力部４２、制御部４３、データベース４４を有している。タグリーダ入出力部４１には、全ての電子タグリーダ２が接続され、電子タグリーダ２が識別した位置検出対象端末１の識別情報（ＲＦＩＤ）を電子タグリーダ２の識別情報と関連付けた受信情報を取得できるようになっている。基地局入出力部４２には、全ての位置検出用基地局３が接続され、電界強度取得要求を受信した位置検出用基地局３がそれぞれ測定した電界強度を位置検出対象端末１の識別情報（ＩＤ）及び位置検出用基地局３の識別情報と関連付けて取得できるようになっている。
【００３１】
これら、タグリーダ入出力部４１、基地局入出力部４２は、制御部４３に接続されている。制御部４３は、制御局４の全体の制御を司るものであり、さらに、データベース４４が接続してある。制御部４３は、電子タグリーダ２が位置検出対象端末１に内蔵された電子タグ１１の識別情報（ＲＦＩＤ）を識別した時に、電子タグリーダ２から当該電子タグリーダ２の識別情報と電子タグ１１の識別情報（ＲＦＩＤ）とを取得するとともに、全ての位置検出用基地局３から位置検出用基地局３の識別番号、位置検出対象端末１の識別情報（ＩＤ）、及び測定した電界強度を取得する。その後、制御部４３は、位置検出対象端末１の識別情報（ＩＤ）（電子タグの識別情報（ＲＦＩＤ）であってもよい。）ごとに、各位置検出用基地局３において測定された電界強度と、電子タグリーダ２の設置位置とを関係付けてデータベース４４に記憶するようになっている。
【００３２】
そして、制御部４３は、データベース４４に位置検出対象端末１ごとに記憶された電界強度と電子タグリーダ２の設置位置との関係から、位置検出対象端末１ごとに電界強度と位置検出対象端末１の位置との関係を推定するようになっている。
【００３３】
そしてまた、制御部４３は、所定時間ごとに、全ての位置検出用基地局３において測定された電界強度に基づいて、位置検出対象端末１の位置を推定するようになっている。
【００３４】
図３は、図１及び図２に示した位置検出システムにおける位置検出手順を示すタイムチャートである。
【００３５】
図３に示すように、上述した実施の形態である位置検出システムにおいて、電子タグリーダ２が位置検出対象端末１を識別した場合に（ステップＳ１１）、電界強度と位置情報との関係を学習することになる。
【００３６】
具体的には、電子タグリーダ２から出力された識別情報（ＲＦＩＤ）取得要求に応じて位置検出対象端末１が識別情報（ＲＦＩＤ）を送信し、電子タグリーダ２が識別信号（ＲＦＩＤ）を受信すると（ステップＳ１）、学習を開始する。
【００３７】
そして、電子タグリーダ２は、受信情報（識別情報（ＲＦＩＤ）を含む）を制御局４に送信する（ステップＳ２）。すると、制御局４は位置検出用基地局３に電界強度取得要求を送信する（ステップＳ３）。
【００３８】
電界強度取得要求を受信した位置検出用基地局３は、位置検出対象端末１から定期的に発信されている電波を受信するとともに、電界強度を測定することになる（ステップＳ４）。そして、位置検出用基地局３が測定した電界強度は位置検出用基地局３の識別情報と関連付けられて制御局４に送信される（ステップＳ５）。
【００３９】
電界強度を受信した制御局４は、電界強度と位置情報とを関係付けてデータベース４４に記憶することになる（ステップＳ６）。
【００４０】
一方、電子タグリーダ２が単に位置検出対象エリアＡの内部にある場合には、所定時間が経過するごとに（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、位置検出用基地局３が電界強度を測定することになる（ステップＳ１２）。そして、測定された電界強度は位置検出用基地局３の識別情報と関連付けられて制御局４に送信される（ステップＳ１３）。
【００４１】
電界強度を受信した制御局４は、電界強度と位置情報との関係から位置検出対象端末１の位置を推定する（ステップＳ１４）。
【００４２】
上述した実施の形態である位置検出システムによれば、電子タグリーダ２が位置検出対象端末１に内蔵された電子タグ１１を識別した時に測定した電界強度と電子タグリーダ２の設置位置とを関係付けて記憶する一方、記憶してある電界強度と電子タグリーダ２の設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末１の位置を推定するので、意識することなく、電界強度と位置検出対象端末１の位置との関係を容易に取得できる。そして、この関係を用いれば、位置検出対象端末１の位置を精度良く推定することができる。
【００４３】
また、位置検出対象端末１ごとに、測定した電界強度と電子タグリーダ２の設置位置とを関係付けて記憶するので、発信する電波の電界強度に関し位置検出対象端末１の個体差が大きい場合であっても位置検出対象端末１の位置を精度良く推定することができる。
【００４４】
さらに、測定した電界強度と電子タグリーダ２の設置位置とを関係付けてデータベース４４に逐次記憶し、データベース４４に記憶してある電界強度と電子タグリーダ２の設置位置との関係に基づいて、測定した電界強度の電波を発信する位置検出対象端末１の位置を推定するので、測定した電界強度と電子タグリーダ２の設置位置との関係が平準化され、位置検出対象端末１の位置を精度良く推定することができる。
【００４５】
上述した実施の形態である位置検出システムは、三角測量により位置検出対象端末の位置を推定することができるように、電子タグリーダ２と位置検出用基地局３をそれぞれ三箇所に設けることとしたが、実質的に一次元となる場合、例えば、壁あるいは壁面パネル等によって両側が画成された廊下等においては、電子タグリーダ２と位置検出用基地局３とをそれぞれ一箇所に設ければ足りることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態である位置検出システムの概略構成を示す概念図である。
【図２】図１に示した位置検出システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２に示した位置検出システムにおける位置検出手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１    位置検出対象端末
１１    電子タグ
１１１    タグ通信部
１１２    識別情報記憶部
１２    位置検出対象端末
１３    制御部
２    電子タグリーダ
２１    通信部
２２    入出力部
２３    制御部
３    位置検出用基地局
３１    通信部
３２    電界強度測定部
３３    入出力部
３４    制御部
４    制御局
４１    タグリーダ入出力部
４２    基地局入出力部
４３    制御部
４４    データベース
Ａ    位置検出対象エリア
【図１】
2009121972.tif 000003
【図２】
2009121972.tif 000004
【図３】
2009121972.tif 000005