(57)【要約】【課題】複数の通過ゲートを近接して配置した場合でも、無線タグが通過する通過ゲートを特定することができるようにする。【解決手段】入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂを通過する利用者Ｘを管理する入退場管理装置１０において、前記利用者Ｘが所持する無線タグ２０から送信される電波を、前記入場ゲート２Ａ及び前記退場ゲート２Ｂごとに設けたループアンテナ６のそれぞれの受信信号強度Ｅに基づいて、前記利用者Ｘが前記入場ゲート２Ａ及び前記退場ゲート２Ｂのどちらを通過したかを特定する構成とした。【選択図】図５
2009110088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通過ゲートのそれぞれに設けられたループアンテナと、
前記通過ゲートを通過する通過物が備える無線タグと、
前記無線タグが送信する電波を、前記ループアンテナのそれぞれの受信信号強度に基づいて、前記通過物が通過する通過ゲートを特定する通過検知装置と
を具備することを特徴とする通過検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通過検知システムにおいて、
前記通過検知装置は、
前記ループアンテナごとに、前記無線タグの電波を順次に受信したときの前記受信信号強度の加算値を算出し、前記ループアンテナごとの前記受信信号強度の加算値の比較に基づいて、前記通過物が通過する通過ゲートを特定する
ことを特徴とする通過検知システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通過検知システムにおいて、
前記通過検知装置は、
前記ループアンテナのそれぞれの受信信号強度を受信順に並べ、起算開始点から所定数の受信信号強度を前記ループアンテナごとに分けて加算した後、前記起算開始点をシフトして前記所定数の受信信号強度を前記ループアンテナごとに分けて加算したときに、同一のループアンテナの受信信号強度が連続して最大となった場合、当該ループアンテナが設けられた通過ゲートを前記通過物が通過したと判断する
ことを特徴とする通過検知システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の通過検知システムにおいて、
前記無線タグは、所定フォーマットのビット列の送信信号を送信し、
前記通過検知装置は、
前記ループアンテナが受信した受信信号のビット列が前記所定フォーマットと一致するか否かに基づいて、前記受信信号が前記無線タグから送信された送信信号であるか否かを判断する
ことを特徴とする通過検知システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の通過検知システムにおいて、
前記無線タグは、自身のＩＤ情報を送信し、
前記通過検知装置は、
前記無線タグが格納するＩＤ情報が予め登録されたＩＤ情報データベースを備え、
前記ループアンテナが受信した受信信号に基づいて検出されたＩＤ情報が前記ＩＤ情報データベースに登録されているか否かに基づいて前記無線タグのＩＤ情報であるか否かを判断する
ことを特徴とする通過検知システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の通過検知システムにおいて、
前記無線タグは、自身のＩＤ情報を送信し、
前記通過検知装置は、
前記ループアンテナのそれぞれが順次受信した受信信号により検出されたＩＤ情報のそれぞれを受信順に並べたときの各ＩＤ情報の連続性に基づいて、各ＩＤ情報が前記無線タグのＩＤ情報であるか否かを判断する
ことを特徴とする通過検知システム。
【請求項７】
通過ゲートを通過する通過物に設けられた無線タグから送信される電波を、前記通過ゲートに設けたループアンテナにより受信し、前記通過物の前記ゲートの通過を検知する通過検知装置において、
複数の前記通過ゲートのそれぞれのループアンテナから、前記無線タグから送信された電波を受信したときの受信信号強度を取得し、前記ループアンテナごとの受信信号強度に基づいて、前記通過物が通過する通過ゲートを特定する
ことを特徴とする通過検知装置。
【請求項８】
入場ゲート及び退場ゲートを通過する利用者を管理する入退場管理装置において、
前記利用者が所持する無線タグから送信される電波を、前記入場ゲート及び前記退場ゲートごとに設けたループアンテナのそれぞれの受信信号強度に基づいて、前記利用者が前記入場ゲート及び前記退場ゲートのどちらを通過したかを特定する
ことを特徴とする入退場管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設や建物の出入口に設けられた通過ゲートの通過物の通過を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、施設や建物への出入りの際に、人や物品が有するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを、これら施設や建物の出入口に設置されたアンテナにて検出することによって、人や物品の出入りの管理を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような技術は、ＲＦＩＤタグが内蔵されたＩＤカードを、出入口に設置されたアンテナにて検出することでＩＤカードを所持する利用者の入退場を管理する入退場管理システムなどに応用可能である。
【特許文献１】特開２００６−１０５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、出入口に入場用ゲート及び退場用ゲートを並設し、入場用ゲート及び退場用ゲートのそれぞれにアンテナを設置した場合には、次のような問題がある。
すなわち、入場用ゲート及び退場用ゲートが近接すると、入場用ゲート及び退場用ゲートのそれぞれのアンテナの通信可能領域に重複（オーバーラップ）が生じるため、入場用ゲート及び退場用ゲートのいずれかを利用者が通過したときに、両方のゲードがＩＤカードを検出することになり、どちらのゲートを利用者が通過したかが判断不能になる。このため、入場用ゲート及び退場用ゲートを近接して配置することができず、通過ゲートの設置個所に制約が生じるといった、問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の通過ゲートを近接して配置した場合でも、無線タグが通過する通過ゲートを特定することができる通過検知システム、通過検知装置及び入退場管理装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の通過ゲートのそれぞれに設けられたループアンテナと、前記通過ゲートを通過する通過物が備える無線タグと、前記無線タグが送信する電波を、前記ループアンテナのそれぞれの受信信号強度に基づいて、前記通過物が通過する通過ゲートを特定する通過検知装置とを具備することを特徴とする通過検知システムを提供する。
【０００６】
本発明によれば、無線タグが送信する電波が、複数の通過ゲートのそれぞれに設けられたループアンテナにより受信された場合、ループアンテナごとの受信信号強度に基づいて、通過物が通過する通過ゲートが特定される。このため、複数の通過ゲートを近接配置し、それぞれのループアンテナの通信可能領域にオーバーラップが生じた場合でも、通過物が通過する通過ゲートを特定することができる。
【０００７】
また本発明は、上記通過検知システムにおいて、前記通過検知装置は、前記ループアンテナごとに、前記無線タグの電波を順次に受信したときの前記受信信号強度の加算値を算出し、前記ループアンテナごとの前記受信信号強度の加算値の比較に基づいて、前記通過物が通過する通過ゲートを特定することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、一定期間に亘る計測の結果、比較的強い受信信号強度で受信が行われているループアンテナ、すなわち、通過物の無線タグを最も近くで受信しているループアンテナが特定可能となるため、通過物が通過する通過ゲートを特定することができる。
また、複数の受信信号強度の加算値を比較するため、通過物が通過する通過ゲートの特定精度が向上する。
【０００９】
また本発明は、上記通過検知システムにおいて、前記通過検知装置は、前記ループアンテナのそれぞれの受信信号強度を受信順に並べ、起算開始点から所定数の受信信号強度を前記ループアンテナごとに分けて加算した後、前記起算開始点をシフトして前記所定数の受信信号強度を前記ループアンテナごとに分けて加算したときに、同一のループアンテナの受信信号強度が連続して最大となった場合、当該ループアンテナが設けられた通過ゲートを前記通過物が通過したと判断することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、所定期間に亘り比較的強い受信信号強度で受信が行われているループアンテナが連続して検出された場合に、通過物が実際に通過ゲートを通過していると判断されるため、通過ゲートを通過した通過物だけを正確に検出することができる。
【００１１】
また本発明は、上記通過検知システムにおいて、前記無線タグは、所定フォーマットのビット列の送信信号を送信し、前記通過検知装置は、前記ループアンテナが受信した受信信号のビット列が前記所定フォーマットと一致するか否かに基づいて、前記受信信号が前記無線タグから送信された送信信号であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ループアンテナが受信した受信信号のビット列が、無線タグから送信される送信信号のビット列の所定フォーマットと一致するか否かに基づいて、前記受信信号が無線タグから送信された送信信号であるか否かが判断される。これにより、ループアンテナの周囲のノイズが受信された場合でも、このような受信信号のビット列のフォーマットが上記所定ビット列のフォーマットと一致する確率は小さいため無線タグからの送信信号でないと判断されこととなり、ノイズに起因する受信信号を簡単に除外することができる。
【００１３】
また本発明は、上記通過検知システムにおいて、前記無線タグは、自身のＩＤ情報を送信し、前記通過検知装置は、前記無線タグが格納するＩＤ情報が予め登録されたＩＤ情報データベースを備え、前記ループアンテナが受信した受信信号に基づいて検出されたＩＤ情報が前記ＩＤ情報データベースに登録されているか否かに基づいて前記無線タグのＩＤ情報であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、ループアンテナが受信した受信信号に基づいて検出されたＩＤ情報がＩＤ情報データベースに登録されているか否かに基づいて、前記無線タグのＩＤ情報であるか否かが判断される。これにより、ＩＤ情報データベースに登録されていないＩＤ情報が記録された無線タグ、すなわち、不正な無線タグや既に失効した無線タグの通過や、ループアンテナ周囲のノイズの受信により検出されたＩＤ情報が検出された場合でも、これらを簡単に除外することができる。
【００１５】
また本発明は、上記通過検知システムにおいて、前記無線タグは、自身のＩＤ情報を送信し、前記通過検知装置は、前記ループアンテナのそれぞれが順次受信した受信信号により検出されたＩＤ情報のそれぞれを受信順に並べたときの各ＩＤ情報の連続性に基づいて、各ＩＤ情報が前記無線タグのＩＤ情報であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、ループアンテナのそれぞれが順次受信した受信信号により検出されたＩＤ情報のそれぞれを受信順に並べたときの各ＩＤ情報の連続性に基づいて、各ＩＤ情報が無線タグのＩＤ情報であるか否かが判断される。これにより、ループアンテナの周囲のノイズが受信され、その受信信号に基づいてＩＤ情報が検出された場合でも、ノイズに起因した同じＩＤ情報が連続して検出される確率は小さいため、無線タグのＩＤ情報でないと判断されこととなり、ノイズに起因するＩＤ情報を簡単に除外することができる。
【００１７】
また上記目的を達成するために、本発明は、通過ゲートを通過する通過物に設けられた無線タグから送信される電波を、前記通過ゲートに設けたループアンテナにより受信し、前記通過物の前記ゲートの通過を検知する通過検知装置において、複数の前記通過ゲートのそれぞれのループアンテナから、前記無線タグから送信された電波を受信したときの受信信号強度を取得し、前記ループアンテナごとの受信信号強度に基づいて、前記通過物が通過する通過ゲートを特定することを特徴とする。
【００１８】
また上記目的を達成するために、本発明は、入場ゲート及び退場ゲートを通過する利用者を管理する入退場管理装置において、前記利用者が所持する無線タグから送信される電波を、前記入場ゲート及び前記退場ゲートごとに設けたループアンテナのそれぞれの受信信号強度に基づいて、前記利用者が前記入場ゲート及び前記退場ゲートのどちらを通過したかを特定することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る入退場管理システム１の構成を模式的に示す図であり、図２は入退場管理システム１の構成を模式的に示す平面図である。
入退場管理システム１は、建物や施設、駅構内などへの利用者Ｘの入退場を管理するものである。建物等の出入口には、図１及び図２に示すように、通過ゲートとして入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂが設けられており、入退場管理システム１は、これら入場ゲート２Ａ或いは退場ゲート２Ｂを通過した利用者Ｘを特定して、その利用者Ｘの入場或いは退場を管理する。
【００２０】
入退場管理システム１の構成について説明すると、入退場管理システム１は、利用者Ｘが所持する非接触無線通信機能を備えたＩＤカード４と、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの各々に設けられたループアンテナ６と、各ループアンテナ６に設けられた通信制御装置８と、それぞれの通信制御装置８が通信ネットワーク９を介して接続された入退場管理装置１０とを備えており、各通信制御装置８がループアンテナ６を介してＩＤカード４に記録された利用者ＩＤを読み取り可能に構成されている。
【００２１】
上記入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂは、それぞれ仕切壁３により通過経路が仕切られて形成されており、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれの床面に上記ループアンテナ６が設けられている。これらのループアンテナ６は、図２に示すように、約０．６メートル×１．５メートルの寸法の略矩形に形成され、無指向性で数メートル（例えば約５メートル）の通信可能距離を有している。本実施形態では、このようなループアンテナ６が約２メートル程度離間して入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれに配置されており、各ループアンテナ６の通信可能領域Ｒにオーバーラップが生じている。
【００２２】
図３は、ＩＤカード４の機能的構成を模式的に示すブロック図である。
上記ＩＤカード４には、長波による非接触型無線通信機能を実現する無線タグ２０が内蔵されている。この無線タグ２０は、図４に示すように、利用者Ｘの識別情報たる利用者ＩＤを格納するメモリ２２と、長波による無線通信用のＲＦ部２４と、これらを制御する制御部２６と、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの各々のループアンテナ６から放射された電波を受信するアンテナ２８とを備え、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのループアンテナ６が放射する電波を受信した場合に、その電波の受信に応答して利用者ＩＤを送信する。
【００２３】
無線タグ２０が利用者ＩＤとして送信する送信信号のフォーマットについて説明すると、この送信信号は所定ビット長（例えば３２ビット）のビット列の信号であり、このビット列の中に、上記利用者ＩＤの情報が格納される。この利用者ＩＤの情報は、送信信号のビット長よりも短いビット長のアドレス範囲（例えば１６ビット長：００００ｈ〜ＦＦＦFｈ）に限定されている。
このとき送信信号のビット列のうち、利用者ＩＤ以外のビット列には全てのビットに「０」或いは「１」の規定値を格納することとしている。例えば、規定値が「０」であり、また、利用者ＩＤが送信信号の下位１６ビットに他のビット列とは論理的に区切られて格納される場合、送信信号のフォーマットは、「００００００００ｈ」〜「００００ＦＦＦＦｈ」のビット列となる。そして、このようなフォーマットとすることで、利用者ＩＤ以外のビット列、すなわち、上位１６ビットに規定値以外のビットが含まれているか否かを判断することで、無線タグ２０からの送信信号であるか否かが識別可能になる。
なお、無線タグ２０は、通信制御装置８のループアンテナ６からの電波を受信することで電磁誘導により電力を生成して通信可能となり応答を返す、いわゆるパッシブ型として構成しても良く、また、電池を内蔵し電波の受信にかかわらず任意のタイミングで無線タグ２０から通信を開始する、いわゆるアクティブ型として構成しても良い。
【００２４】
図４は、通信制御装置８の機能的構成を示すブロック図である。
この図に示すように、通信制御装置８は、各部を中枢的に制御する制御部３０と、ループアンテナ６を介してＩＤカード４の無線タグ２０と通信する無線通信部３２と、有線ＬＡＮ或いは無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク９に接続されるネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）３４とを有している。
【００２５】
。
無線通信部３２は、図示を省略する無線通信用のＲＦ回路やベースバンド回路を有し、制御部３０の制御の下、例えば１秒に５回程度の一定時間ごとに、ループアンテナ６に流れる電流を変化させて磁界の変化を生じさせることで無線タグ２０と電磁的通信を行うための電波を放射する。この電波の放射により、通信可能領域Ｒ内にＩＤカード４が存在する場合には、そのＩＤカード４の無線タグ２０から利用者ＩＤが送信され、無線通信部３２が受信する。
さらに無線通信部３２は、無線タグ２０から利用者ＩＤを受信したときの受信信号強度を検出する受信電界強度検出回路３６を有し、利用者ＩＤを受信した場合には受信信号強度と共に制御部３０に出力する。
【００２６】
制御部３０は、プログラム実行手段としてのＣＰＵや、このＣＰＵのワークエリアとして用いられるＲＡＭ、各種プログラムを格納するＲＯＭ等を備えて構成されており、本実施形態では、無線通信部３２から入力された利用者ＩＤ及び受信信号強度に対して、現在の時刻をタイムスタンプとして付与するタイムスタンプ付与部３８と、利用者ＩＤ及び受信信号強度に対して、自装置（或いは自装置に接続されたループアンテナ６）に一意に予め割り当てられた装置ＩＤを付与する装置ＩＤ付与部３９とを有している。
そして、制御部３０は、無線通信部３２によって利用者ＩＤ及び受信信号強度が受信されるごとに、タイムスタンプ及び装置ＩＤを付与し、ネットワークＩ／Ｆ３４から通信ネットワーク９を介して入退場管理装置１０に順次送信する。
なお、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれの通信制御装置８は、それぞれが付与するタイムスタンプを比較可能にするために、互いに同期した時刻を計時している。
【００２７】
図５は、入退場管理装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
入退場管理装置１０は、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれに設けられた通信制御装置８から送信された利用者ＩＤ、受信信号強度、タイムスタンプ及び装置ＩＤに基づいて、入場或いは退場した利用者Ｘを管理するものである。
具体的には、図５に示すように、入退場管理装置１０は、制御部４０と、ネットワークＩ／Ｆ４２と、データベース部４４とを有している。
制御部４０は、自装置の各部を中枢的に制御するものであり、プログラム実行手段としてのＣＰＵ、このＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭ、各種プログラムや設定データを格納するＲＯＭ等を有している。
ネットワークＩ／Ｆ４２は、通信ネットワーク９に接続され、この通信ネットワーク９を介して通信制御装置８のそれぞれから利用者ＩＤ、受信信号強度、タイムスタンプ及び装置ＩＤを受信し、制御部４０に出力する。
【００２８】
データベース部４４は、各種データベースを格納するものであり、利用者ＩＤデータベース４４Ａと、入場記録データベース４４Ｂと、退場記録データベース４４Ｃとを備えている。
利用者ＩＤデータベース４４Ａには、発行済みの利用者ＩＤ、すなわち、入退場管理システム１を利用するに有効な利用者ＩＤが登録されている。本実施形態では、上述したように、利用者ＩＤは所定ビット長（例えば１６ビット長：００００ｈ〜ＦＦＦＦｈ）のアドレス範囲で生成されている。
【００２９】
入場記録データベース４４Ｂは、入場ゲート２Ａを通過した利用者Ｘの利用者ＩＤが通過日時と共に制御部４０によって記録されるものであり、退場記録データベース４４Ｃは、退場ゲート２Ｂを通過した利用者Ｘの利用者ＩＤが通過日時と共に制御部４０によって順次記録されるものである。したがって、これらの入場記録データベース４４Ｂ及び退場記録データベース４４Ｃの記録に基づいて、現時点で入場中の利用者Ｘや、その利用者Ｘの滞在時間などが管理可能となる。
【００３０】
制御部４０は、通信制御装置８から受信した利用者ＩＤ、受信信号強度、タイムスタンプ及び装置ＩＤに基づいて、利用者Ｘが入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのどちらの通過ゲートを通過したかを特定し、この特定結果に基づいて、利用者Ｘの利用者ＩＤを入場記録データベース４４Ｂに記録し、また、退場ゲート２Ｂを通過した利用者Ｘの利用者ＩＤを退場記録データベース４４Ｃに記録する。
さらに詳述すると、制御部４０は、無効受信データ除去部５０と、通過ゲート特定部５２と、データベースアクセス部５４とを備えている。
【００３１】
無効受信データ除去部５０は、通信制御装置８から順次送られてくる利用者ＩＤを含む受信データから無効な受信データを除去するものであり、ノイズＩＤ除去部６０と、無効利用者ＩＤ除去部６２と、突発ＩＤ除去部６４とを有している。
ノイズＩＤ除去部６０は、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの周囲環境の電磁ノイズに起因して各通信制御装置８が受信した受信データを除去し、無効利用者ＩＤ除去部６２に出力するものである。
さらに詳述すると、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの周囲環境に比較的高い電磁ノイズが発生した場合、その電磁ノイズがＩＤカード４からの信号としてループアンテナ６を介して通信制御装置８により受信され、その受信により得られた（復号された）利用者ＩＤがタイムスタンプ、受信信号強度及び装置ＩＤと共に入退場管理装置１０に送信される。このように受信されたデータにおいては、多くの場合、そのデータフォーマットが、無線タグ２０から送信される送信信号の上記データフォーマットと一致していない。
すなわち、本実施形態では、上述のように、送信信号は、所定ビット長のビット列のうち、利用者ＩＤのアドレス範囲以外のビット列に、全てのビットに「０」又は「１」の規定値を格納するというデータフォーマットが採用されている。したがって、受信データにおいて、利用者ＩＤのアドレス範囲以外のビット列に規定値以外の値が含まれているか否かを判断することで、受信データが送信信号のデータフォーマットに則して無線タグ２０から送信されたものであるか否かが識別可能になる。
そこで、ノイズＩＤ除去部６０は、通信制御装置８からの受信データのデータフォーマットと、無線タグ２０の送信信号に利用されるデータフォーマットとを比較し、両者が一致しない場合には、受信データが無線タグ２０からの送信信号では無いと判断し、通信制御装置８から受け取った受信データを削除することで、電磁ノイズに起因する受信データを除去する。
【００３２】
無効利用者ＩＤ除去部６２は、利用者ＩＤデータベース４４Ａに登録されている有効な利用者ＩＤ以外の利用者ＩＤを除去して有効な利用者ＩＤだけを抽出し、突発ＩＤ除去部６４に出力するものである。
詳述すると、電磁ノイズに起因した受信データには、データフォーマットが偶然的に所定のフォーマットと合致したためにノイズＩＤ除去部６０によって除去されないものがある。また、不正なＩＤカード４や失効したＩＤカード４が使用された、かかるＩＤカード４の利用者ＩＤが通信制御装置８から送信される場合もある。
そこで、無効利用者ＩＤ除去部６２は、受信データに含まれている利用者ＩＤが利用者ＩＤデータベース４４Ａに登録されている有効な利用者ＩＤか否かを判断し、有効な利用者ＩＤではない受信データを削除することで、電磁ノイズによって偶然的に所定フォーマットのデータとして受信された受信データ、及び、無効な利用者ＩＤを含む受信データを除去し、これにより、セキュリティの向上が図られている。
【００３３】
突発ＩＤ除去部６４は、突発的に検出された利用者ＩＤをノイズとして除去し、通過ゲート特定部５２に出力するものである。
より具体的には、電磁ノイズに起因した受信データは、偶然的に、そのフォーマットが所定のデータフォーマットと合致し、さらに、利用者ＩＤが利用者ＩＤデータベース４４Ａに登録されている有効な利用者ＩＤと一致することがある。
このような利用者ＩＤは、電磁ノイズに起因して通信制御装置８により検出されたものであるから、通信制御装置８が一定時間（例えば５回／秒）ごとに行う受信処理においては、連続して検出されることはなく、図６の斜線部分に示すように、単発的に検出される。
【００３４】
そこで、突発ＩＤ除去部６４は、各通信制御装置８から順次送信されてきた受信データのそれぞれを、図６に示すように、タイムスタンプにしたがって受信時刻順に時系列的にソートし、突発的に孤立して出現している利用者ＩＤ（図中「１４０２０」、「１４０４５」）を、無線タグ２０から受信した利用者ＩＤではないと判断し、かかる受信データを削除することで電磁ノイズに起因した受信データを削除する。
なお、図６に示すタイムスタンプには秒以下の桁を表示していないが、実際には各受信データにはミリ秒オーダーでタイムスタンプが付与されており、図６においてタイムスタンプが同じデータ同士はミリ秒の桁で相違している。
【００３５】
また、ループアンテナ６の通信可能領域Ｒが数メートルであるため、利用者Ｘが歩行により、或いは、走って入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂを通過したとしても、各通信制御装置８が１秒間に数回（本実施形態では５回）の受信を行うことで、各通信制御装置８により複数回連続して利用者Ｘが所持するＩＤカード４が検出される。したがって、図６に示すように、タイムスタンプで受信データをソートしたときに、単発で出現する利用者ＩＤの他にも、連続出現回数が所定回数（例えば２回）以下の利用者ＩＤを削減するようにしても良い。この連続出現回数は、ループアンテナ６の通信可能領域Ｒの大きさや入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの長さによって決定される。
【００３６】
通過ゲート特定部５２は、利用者ＩＤ、受信信号強度、タイムスタンプ及び装置ＩＤに基づいて、利用者Ｘが入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのどちらの通過ゲートを通過しているかを特定し、特定した通過ゲート、利用者ＩＤ及び現在時刻をデータベースアクセス部５４に出力する。
さらに詳述すると、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂが近接して設置された場合、それぞれに設けたループアンテナ６の通信可能領域Ｒにオーバーラップが生じるため、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂを、利用者Ｘが通過する際、この利用者Ｘが所持するＩＤカード４に記録された利用者ＩＤが、前掲図６に示すように、入場ゲート２Ａの通信制御装置８（図示中、装置ＩＤ＝ＩＮ＿Ｇａｔｅ）と、退場ゲート２Ｂの通信制御装置８（図示中、装置ＩＤ＝ＯＵＴ＿Ｇａｔｅ）のそれぞれで検出されこととなる。したがって、このままでは利用者Ｘが入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのどちらの通過ゲートを通過したか特定できない。
そこで、通過ゲート特定部５２は、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの通信制御装置８のそれぞれが利用者ＩＤを受信したときの受信信号強度に基づいて、利用者Ｘが通過する通過ゲートを特定する。
【００３７】
より具体的には、通過ゲート特定部５２は、移動平均算出部７０と、通過ゲート判定部７２とを備えている。
移動平均算出部７０は、入場ゲート２Ａ及び／又は退場ゲート２Ｂのそれぞれで検出された同一の利用者ＩＤについて、受信データを、タイムスタンプに基づいて受信の時系列順に並べ、入場ゲート２Ａの通信制御装置８で受信された受信信号強度を正符号、退場ゲート２Ｂの通信制御装置８で受信された受信信号強度を負符号として所定数の受信信号強度の移動平均を算出し、算出結果を通過ゲート判定部７２に出力する。
【００３８】
すなわち、移動平均をとる受信信号強度Ｅの所定数がｎ（ｎ≧２）であり、この所定数の開始点である起算開始点Ｏの受信データがｉ番目のデータであるとき、ｉ〜（ｉ＋ｎ−１）番目の受信データの受信信号強度Ｅｉ〜Ｅ（ｉ＋ｎ−１）についての移動平均Ａは次式（１）により求められる。
移動平均Ａ＝αＥｉ＋αＥ（ｉ＋１）＋・・・・＋αＥ（ｉ＋ｎ−１）        （１）
ただし、αは、各通信制御装置８に固有の定数である。本実施形態では、入場ゲート２Ａの通信制御装置８により受信された受信データ（すなわち、装置ＩＤが「ＩＮ＿Ｇａｔｅ」）である場合には「α＝１」、退場ゲート２Ｂの通信制御装置８により受信された受信データ（すなわち、装置ＩＤが「ＯＵＴ＿Ｇａｔｅ」）である場合には「α＝−１」としている。
【００３９】
ここで、式（１）から求められる移動平均Ａは、受信順に連続する所定数ｎの受信信号強度Ｅｉ〜Ｅ（ｉ＋ｎ−１）を、装置ＩＤに分けてそれぞれ加算し、それぞれの装置ＩＤごとの加算値の差を算出したものと等価となる。
すなわち、ある時点での移動平均Ａによれば、その正負の符号により、受信信号強度Ｅｉ〜Ｅ（ｉ＋ｎ−１）を受信している間に、比較的強い受信信号強度が得られている通信制御装置８の装置ＩＤが示されることとなる。
図７に示す検出結果を例にして説明すると、受信データの所定数ｎを「５」とし、起算開始点Ｏをｉ＝１として移動平均Ａを算出した場合、ｉ＝１〜５の受信信号強度の移動平均Ａは正の値（Ａ＝７４３８）となるため、この時点では、入場ゲート２Ａに設けたループアンテナ６による受信信号強度が高いことが判明する。したがって、利用者Ｘは退場ゲート２Ｂよりも入場ゲート２Ａに近い位置に居ることが示されることとなる。
【００４０】
なお、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂ以外の通過ゲートがさらに追加され３つ以上の通過ゲートが並設されている場合には、上記と同様にして、受信順に連続する所定数ｎの受信信号強度Ｅｉ〜Ｅ（ｉ＋ｎ−１）を、装置ＩＤに分けてそれぞれ加算し、それぞれの装置ＩＤごとの加算値を比較して、加算値が最も大きい装置ＩＤを特定することで、各通過ゲートのうち、その時点で、利用者Ｘが最も接近している通過ゲートが特定されることとなる。
また、上記の所定数ｎの値が大きいほど、それらの受信データが得られる間に利用者Ｘが移動する範囲が大きくなるため、その時点での移動平均Ａが示す利用者Ｘの位置に不確かさが生じる。したがって、上記の所定数ｎは、利用者Ｘの移動の速さ等に応じて定められることとなる。
【００４１】
ここで、ある時点での移動平均Ａを算出することで、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのうち利用者Ｘに近い方の通過ゲートが特定されるものの、この通過ゲートに利用者Ｘが近づいただけで、実際には通過していない可能性もある。
そこで、移動平均算出部７０は、起算開始点Ｏを受信順に「＋１」ずつシフトさせながら、図７に示すように、所定数ｎの受信信号強度Ｅの上記移動平均Ａを順次算出する。
この結果、移動平均Ａの符号が連続して同一になった場合には、利用者Ｘがループアンテナ６を横断して入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂを通過したために、比較的長い時間にわたり、一方のループアンテナ６の受信信号強度が高くなったと推定されることとなる。
このことから、図７に示す検出例においては、移動平均Ａの符号が連続して正となった後、４：０９：３６のタイムスタンプで、移動平均Ａの符号が連続して負になっており、利用者Ｘが入場ゲート２Ａを通過したのち、４：０９：３６に退場ゲート２Ｂを通過したことが示されることとなる。
【００４２】
上記通過ゲート判定部７２は、移動平均Ａの符号に基づいて、利用者Ｘが入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのどちらの通過ゲートを通過するかを判定すると共に、移動平均Ａの符号の連続性（連続回数）に基づいて、その通過ゲートを利用者Ｘが実際に通過したか否かを判定し、通過したと判定した場合には、利用者ＩＤ、通過ゲート、及び、通過時刻（現在時刻）をデータベースアクセス部５４に出力する。
なお、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂ以外の通過ゲートがさらに追加され３つ以上の通過ゲートが並設されている場合には、受信順に連続する所定数ｎの受信信号強度Ｅｉ〜Ｅ（ｉ＋ｎ−１）を、装置ＩＤに分けてそれぞれ加算し、それぞれの装置ＩＤごとの加算値を比較したときの最大となる装置ＩＤが、上記のようにｉを「＋１」ずつシフトして装置ＩＤごとに加算値を算出したときにも連続する場合に、その装置ＩＤに対応する通過ゲートを利用者Ｘが通過したものと判定する。
【００４３】
データベースアクセス部５４は、通過ゲート判定部７２から出力された通過ゲートに基づいて、入場記録データベース４４Ｂ及び退場記録データベース４４Ｃを選択し、利用者ＩＤ及び通過時刻を記録する。
すなわち、データベースアクセス部５４は、通過ゲート判定部７２によって利用者Ｘが入場ゲート２Ａを通過したと判定された場合には、この利用者Ｘの利用者ＩＤを通過時刻（入場時刻）と共に入場記録データベース４４Ｂに記録し、また、利用者Ｘが退場ゲート２Ｂを通過したと判定された場合には、この利用者Ｘの利用者ＩＤを通過時刻（退場時刻）と共に退場記録データベース４４Ｃに記録する。
【００４４】
このような構成の下、入退場管理システム１においては、図１に示すように、利用者Ｘが入場しようとして入場ゲート２Ａに近づくと、この利用者Ｘが所持するＩＤカード４が、一定時間ごとに検出を繰り返し行う入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれのループアンテナ６に検出される。
この結果、ＩＤカード４の無線タグ２０に記録された利用者ＩＤが、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれの通信制御装置８にて順次受信され、利用者ＩＤと共にタイムスタンプ、受信信号強度及び装置ＩＤが受信データとして入退場管理装置１０に順次入力される。
【００４５】
入退場管理装置１０は、受信データが入力されると、図８に示す通過ゲート判定処理を実行し、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのどちらの通過ゲートを利用者Ｘが通過したかを判定する。
すなわち、入退場管理装置１０は、受信データが入力されると（ステップＳ１）、有効な利用者ＩＤを含む受信データのみを抽出すべく、無効受信データ除去部５０によって、無効な受信データを除去する。
具体的には、ノイズＩＤ除去部６０が、無線タグ２０の送信信号に利用される所定のデータフォーマットと一致しない受信データを除去し（ステップＳ２）、無効利用者ＩＤ除去部６２が、利用者ＩＤデータベース４４Ａに登録されている有効な利用者ＩＤ以外の利用者ＩＤを含む受信データを除去し（ステップＳ３）、そして、突発ＩＤ除去部６４が、突発的に検出された利用者ＩＤを含む受信データをノイズとして除去する（ステップＳ４）。
【００４６】
次いで、入退場管理装置１０の通過ゲート特定部５２は、利用者Ｘが通過した通過ゲートを判定すべく次の処理を実行する。
すなわち、通過ゲート特定部５２の移動平均算出部７０は、前掲図７に示すように、同一の利用者ＩＤを受信した各受信データを、タイムスタンプに基づいて受信順にソートする（ステップＳ５）。
次に、移動平均算出部７０は、受信信号強度Ｅの移動平均をとる所定数ｎの起算開始点Ｏをｉ番目のデータから受信順に「＋１」ずつシフトさせながら、各所定数ｎについて受信信号強度Ｅの移動平均Ａを順次算出する（ステップＳ６）。
そして、通過ゲート特定部５２の通過ゲート判定部７２は、移動平均Ａの符号が所定回数以上連続しているか否かを判定し（ステップＳ７）、連続している場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、その符号に対応する通過ゲートを利用者Ｘが実際に通過したと判定し、利用者ＩＤ、通過ゲート、及び、通過時刻（現在時刻）をデータベースアクセス部５４に出力し（ステップＳ８）、これによって、利用者Ｘの入退場が入場記録データベース４４Ｂ又は退場記録データベース４４Ｃに記録されることとなる。
一方、移動平均Ａの符号が所定回数以上連続していない場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、利用者Ｘは通過ゲートを通過しなかったものと判定し、処理を終了する。
【００４７】
このように、本実施形態の入退場管理システム１によれば、入退場管理装置１０は、無線タグ２０が送信する電波を、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂのそれぞれに設けた各ループアンテナ６による受信信号強度Ｅに基づいて、利用者Ｘが通過する通過ゲートを特定するため、これらの入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂを、各々のループアンテナ６の通信可能領域Ｒにオーバーラップが生じる程度に近接して配置した場合でも、どちらの通過ゲートを利用者Ｘが通過したかを特定することができる。
【００４８】
本実施形態の入退場管理システム１によれば、入退場管理装置１０は、ループアンテナ６ごとに受信信号強度Ｅを順次加算して加算値を算出し、ループアンテナ６ごとの受信信号強度Ｅの加算値の比較に基づいて、利用者Ｘが通過する通過ゲートを特定するため、一定期間に亘り、比較的強い受信信号強度Ｅで受信が行われているループアンテナ６、すなわち、利用者Ｘの無線タグ２０を最も近くで受信しているループアンテナ６が特定される。
また、複数の受信信号強度Ｅの加算値を比較するため、通過ゲートの特定精度の向上が図られる。
【００４９】
本実施形態の入退場管理システム１によれば、入退場管理装置１０は、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂの各々のループアンテナ６による受信信号強度を受信順に並べ、起算開始点Ｏから所定数ｎの受信信号強度Ｅの移動平均Ａを、起算開始点Ｏをシフトさせながら順次算出し、移動平均Ａの符号が連続して同一となった場合、すなわち、受信信号強度Ｅが大きい方の装置ＩＤが連続して同一となった場合、当該装置ＩＤに対応する通過ゲートを利用者Ｘが実際に通過したと判断する構成としたため、入場ゲート２Ａ及び退場ゲート２Ｂを実際に通過した利用者Ｘだけを正確に検出することができる。
【００５０】
本実施形態の入退場管理システム１によれば、入退場管理装置１０は、無線タグ２０の送信信号に用いられるデータフォーマットと受信データのデータフォーマットとが一致するか否かに基づいて、受信データが無線タグ２０の送信信号を受信したものであるか否かを判断するため、ノイズの受信に起因する受信データを簡単に除外することができる。
【００５１】
本実施形態の入退場管理システム１によれば、入退場管理装置１０は、受信データに基づいて検出された利用者ＩＤが、利用者ＩＤデータベース４４Ａに登録されているか否かに基づいて無線タグ２０の利用者ＩＤであるか否かを判断するため、不正な無線タグや既に失効した無線タグの通過や、ノイズの受信により検出された利用者ＩＤを簡単に除外することができる。
【００５２】
本実施形態の入退場管理システム１によれば、入退場管理装置１０は、ループアンテナ６のそれぞれが順次受信した受信データにより検出された利用者ＩＤを受信順に並べたときの各利用者ＩＤの連続性に基づいて、各利用者ＩＤが無線タグ２０の利用者ＩＤであるか否かを判断するため、ノイズに起因する利用者ＩＤを簡単に除外することができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
【００５４】
例えば、上述した実施形態において、移動平均Ａを算出する際に、各ループアンテナ６による受信感度の差異を補正するための補正係数を受信信号強度Ｅに乗じて移動平均Ａを算出する構成としても良い。
通過ゲートの各々のループアンテナ６が同一の受信感度を有していなくとも、これらのループアンテナ６にて受信された受信データの受信信号強度に基づいて、利用者Ｘがどの通過ゲートを通過しているかを特定することができる。
【００５５】
また上述した実施形態では、本発明を入退場管理装置１０に適用した場合を例示したが、これに限らず、駅の構内への出入口に設けて自動改札システムを実現することも可能であり、また、物品の通過ゲートの通過を検知するようなシステムに応用することができる。
本発明によれば、無線タグ２０が通過ゲートを通過するだけで、その通過が検知されるため、例えば従来のＩＣカードを利用した自動改札システムと比較して、本発明が適用された自動改札システムにおいては、利用者Ｘが通過ゲートを通過する時に、当該通過ゲートに設けられたカード読取部にＩＣカードを近接させるなどの操作が不要となり、利便性の高い自動改札システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る入退場管理システムの構成を模式的に示す図。
【図２】入退場管理システムの構成を模式的に示す平面図。
【図３】ＩＤカードの機能的構成を示すブロック図。
【図４】通信制御装置の機能的構成を示すブロック図。
【図５】入退場管理装置の機能的構成を示すブロック図。
【図６】突発的に発生した利用者ＩＤの除去を説明するための図。
【図７】移動平均の算出を説明するための図。
【図８】通過ゲート判定処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００５７】
１…入退場管理システム（通過検知システム）、２Ａ…入場ゲート、２Ｂ…退場ゲート、４…ＩＤカード、６…ループアンテナ、８…通信制御装置、１０…入退場管理装置（通過検知装置）、２０…無線タグ、５０…無効受信データ除去部、７０…移動平均算出部、７２…通過ゲート判定部、Ａ…移動平均、Ｅ…受信信号強度、Ｏ…起算開始点、Ｒ…通信可能領域、Ｘ…利用者。
【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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