無線タグ検出システム、無線タグ検出装置及び通過検出システム
【課題】ループアンテナが検出する無線タグを簡単に制限可能にする。
【解決手段】固定設置されたループアンテナ６と、利用者Ｘに設けられた無線タグ２０が発する電波を前記ループアンテナ６を介して受信する通信制御装置８と、前記ループアンテナ６から離間して配置され、電波を発するダミー無線タグ１０とを有し、前記通信制御装置８は、前記ダミー無線タグ１０が発する電波の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２を超える受信信号強度Ｅの電波を発している無線タグ２０を検出するようにした。
【解決手段】固定設置されたループアンテナ６と、利用者Ｘに設けられた無線タグ２０が発する電波を前記ループアンテナ６を介して受信する通信制御装置８と、前記ループアンテナ６から離間して配置され、電波を発するダミー無線タグ１０とを有し、前記通信制御装置８は、前記ダミー無線タグ１０が発する電波の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２を超える受信信号強度Ｅの電波を発している無線タグ２０を検出するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ等の無線タグ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室を管理する入退室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】
ところで、出入口を並設し、入口及び出口のそれぞれにループアンテナを設置してＩＤカードを検出するようにした場合には、次のような問題がある。
すなわち、入口及び出口が近接すると、入口及び出口のそれぞれのループ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、入口及び出口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、どちらを利用者が通過したかが判断不能になる。このため、入口及び出口を近接して配置することができず、出入口の設置に制約が生じるといった、問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ループアンテナが検出する無線タグを簡単に制限することができる無線タグ検出システム、無線タグ検出装置及び通過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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、固定設置されたループアンテナと、移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出することを特徴とする無線タグ検出システムを提供する。
【０００５】
本発明によれば、受信装置は、固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出するため、ループアンテナが検出可能な無線タグまでの距離が、実際の通信可能距離よりも簡単に狭められ、ループアンテナに近づいた無線タグのみを検出することが可能になる。
特に、検出可能な無線タグまでの距離は、固定発信装置とループアンテナとの間の離間距離や固定発信装置の送信出力を可変させることで簡単に調整することができる。
【０００６】
また、本発明は、上記の無線タグ検出システムにおいて、前記受信装置は、前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波とが混信した場合、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波が混信した場合に、前記移動物体の移動を指示することを特徴とする。
本発明によれば、混信が生じた場合には、移動物体に対して移動が指示されるため、電波の混信を速やかに解消することができる。
【０００７】
また、本発明は、上記の無線タグ検出システムにおいて、前記受信装置は、前記混信発生時の受信信号強度の最大値を、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度と比較し、前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波の混信であるか、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波の混信であるかを判定することを特徴とする。
本発明によれば、混信発生時の受信信号強度の最大値を、固定発信装置が発する電波の受信信号強度と比較することで、混信が、無線タグと固定発信装置との間で発生しているのか、無線タグ同士で発生しているのかを簡単に識別することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記の無線タグ検出システムにおいて、前記受信装置は、前記固定発信装置の電波の発信を停止する停止手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、固定発信装置の電波発信を停止することで、ループアンテナの通信可能距離内に存在する全ての無線タグを検出可能にすることができる。
【０００９】
また上記目的を達成するために、本発明は、固定設置されたループアンテナを介して、移動物体に設けられた無線タグが発する電波を受信し、前記無線タグを検出する無線タグ検出装置において、前記ループアンテナを介して受信した電波の受信信号強度を検出する受信信号強度検出手段を有し、前記受信信号強度検出手段は、前記ループアンテナから離間して配置された固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発する無線タグを検出することを備えることを特徴とする。
【００１０】
また上記目的を達成するために、本発明は、移動物体の通過検出点に固定設置されたループアンテナと、前記移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出して前記移動物体の通過を検出することを特徴とする通過検出システムを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。本実施形態では、クリーンルーム等の部屋への利用者の入退室を管理する入退室管理システムに本発明を適用した場合を説明する。
図１は、本実施形態に係る入退室管理システム１の構成を模式的に示す図であり、図２は、入退室管理システム１の入室側を模式的に示す図である。
管理対象の部屋には、利用者Ｘが入退室する際に通過する通過点としての入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂが並設され、それぞれの間が仕切り３で仕切られており、入退室管理システム１は、これら入口扉２Ａ或いは出口扉２Ｂを通過した利用者Ｘを特定して、その利用者Ｘの入室或いは退室を管理する。
具体的には、入退室管理システム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、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々に設けられたループアンテナ６と、ループアンテナ６ごとに設けられ当該ループアンテナ６を介してＩＤカード４に記録された利用者ＩＤを無線により読み取る通信制御装置８と、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々に対して設けられたダミー無線タグ１０と、各通信制御装置８に設けられた音声合成出力装置１２と、利用者ＩＤに基づいて利用者Ｘの入退室を管理する入退室管理装置１４とを備えている。
【００１２】
図３は、ＩＤカード４の機能的構成を示すブロック図である。
ＩＤカード４は、その表面に利用者の氏名や所属、写真等が記載されて利用者Ｘの身元を示す役割を担うと共に、その内部には、図２に示すように、ループアンテナ６を介して通信制御装置８との間で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。
無線タグ２０は、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、入口扉２Ａ及び出口扉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、入口扉２Ａ及び出口扉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。
なお、無線タグ２０は、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することも、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することも可能である。
【００１３】
ループアンテナ６は、図１及び図２に示すように、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々に埋め込まれ、これら入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂのそれぞれに固定的に設置されている。これらのループアンテナ６は、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するものであり、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々の面内でエレメントが巻き回されるように配置されている。これにより、利用者Ｘが入口扉２Ａ或いは出口扉２Ｂに正対した際には、この利用者Ｘが所持するＩＤカード４と、ループアンテナ６が略対向するため、ＩＤカード４が発する電波に対するループアンテナ６の感度の向上が図られることとなる。
また、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂが近接して設けられている場合には、各ループアンテナ６の通信可能領域にオーバーラップ（重複）が生じることとなる。
【００１４】
図４は、ダミー無線タグ１０の機能的構成を示すブロック図である。
ダミー無線タグ１０は、通信制御装置８の制御の下、長波による非接触型無線通信機能により、自身の識別情報たるダミーＩＤを送信するものであり、このダミーＩＤを格納するメモリ３０と、長波による無線通信用のＲＦ部３２と、これらを制御する制御部３４と、アンテナ３６と、ＡＣ電源からの電力を直流変換するＡＣ電源変換部３８とを有し、電力が供給されている間は、入口扉２Ａ又は出口扉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ダミーＩＤを所定強度の電波で送信する。
【００１５】
図１に示すように、入口扉２Ａに対向して設けられたダミー無線タグ１０は、入口扉２Ａのループアンテナ６で強度Ｅｔｈ１の受信信号強度が得られるように、入口扉２Ａから室内に向かって離間距離Ｒ１だけ離間した位置に固定的に配置されている。また、出口扉２Ｂに対向して設けられたダミー無線タグ１０も同様に、出口扉２Ｂのループアンテナ６で強度Ｅｔｈ２の受信信号強度が得られるように、出口扉２Ｂから室内に向かって離間距離Ｒ２だけ離間した位置に固定的に配置されている。
【００１６】
このとき、入口扉２Ａに対向して配置されたダミー無線タグ１０から出口扉２Ｂまでの距離、及び、出口扉２Ｂに対向して配置されたダミー無線タグ１０から入口扉２Ａまでの距離は、それぞれ上記離間距離Ｒ１、Ｒ２よりも長くなっている。
したがって、入口扉２Ａのループアンテナ６においては、この入口扉２Ａに対向したダミー無線タグ１０の受信信号強度が、出口扉２Ｂに対向するダミー無線タグ１０の受信信号強度よりも強くなるため、入口扉２Ａに対向するダミー無線タグ１０が優先的に検出される。また、これと同様に、出口扉２Ｂのループアンテナ６においても、この出口扉２Ｂに対向するダミー無線タグ１０が優先的に検出されることとなる。
【００１７】
図５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。
通信制御装置８は、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を無線により読み取り、有線ＬＡＮ或いは無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク９を介して入退室管理装置１４に出力するものである。
より具体的には、通信制御装置８は、図５に示すように、制御部４０と、無線通信部４２と、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）４４と、電源供給制御部４６と、ガイド音声データ出力部４８とを有している。
制御部４０は、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いる。
【００１８】
無線通信部４２は、ループアンテナ６を介して無線タグ２０及びダミー無線タグ１０との間で長波による無線通信を行うものである。具体的には、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４０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及びダミー無線タグ１０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、ダミー無線タグ１０から送信されたダミーＩＤが無線通信部４２によって受信され、また、通信可能領域内に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４２によって受信される。
【００１９】
さらに、無線通信部４２は、無線タグ２０及びダミー無線タグ１０のそれぞれが発する電波を受信したときの受信信号強度Ｅを検出する受信電界強度検出回路５０を有し、ダミー無線タグ１０、及び、１或いは複数の無線タグ２０から同時に電波を受信した場合には、受信信号強度Ｅが最も大きい電波を受信し、その受信によって得られたダミーＩＤ又は利用者ＩＤを制御部４０に出力する。
さらに詳述すると、無線タグ２０の受信信号強度Ｅｔはループアンテナ６から無線タグ２０の距離に比例して大きくなり、ダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２が雑音とみなせるほど無線タグ２０の受信信号強度Ｅが大きくなった場合（例えばダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｄの約１０倍）に、無線通信部４２によって無線タグ２０の電波が受信可能になる。またこれとは逆に、ダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２に比べて無線タグ２０の受信信号強度Ｅが雑音とみなせるほど小さい間は、ダミー無線タグ１０が受信され続けることになる。
また、無線タグ２０の受信信号強度Ｅとダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２が近い値となっている場合（例えばＥとＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の差が１０倍以内）には、無線タグ２０及びダミー無線タグ１０との間で混信が生じ、ダミーＩＤ又は利用者ＩＤを復号できない状況が発生する。このような混信が生じた場合には、無線通信部４２は、利用者ＩＤ又はダミーＩＤに代えて混信発生を示す信号を制御部４０に出力する。
【００２０】
ネットワークＩ／Ｆ４４は、有線ＬＡＮ或いは無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク９に接続されるものである。この通信ネットワーク９には、図１に示すように、入退室管理装置１４が接続されており、無線通信部４２によって受信された利用者ＩＤ又はダミーＩＤが、制御部４０の制御の下、通信ネットワーク９を介して入退室管理装置１４に送信される。
電源供給制御部４６は、制御部４０の制御の下、ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給をオン／オフするものである。ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給が継続している間は、上述したように、ループアンテナ６から一定時間ごとに電波を送信することで、その都度、ダミー無線タグ１０からダミーＩＤが送信され、無線通信部４２によって受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２で受信される。また、ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給が停止（遮断）されると、ダミー無線タグ１０からのダミーＩＤの送信も停止する。
【００２１】
ガイド音声データ出力部４８は、制御部４０の制御の下、利用者ＩＤ及びダミーＩＤの受信状況に応じて、周囲の利用者Ｘに対し、立ち位置等の指示を与えるためのガイド音声の音声データ生成し、音声合成出力装置１２に出力するものである。
具体的には、ガイド音声データ出力部４８は、音声データ格納部５２と、接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）５４とを有している。
音声データ格納部５２は、上記ガイド音声に供される複数の音声データを予め格納するものであり、接続Ｉ／Ｆ５４は、音声合成出力装置１２との接続インタフェースである。
【００２２】
音声データとしては、例えば次のようなものが予め用意されている。
すなわち、受信信号強度Ｅは、ループアンテナ６からの距離が近いほど強くなるため、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間で上記の混信発生が検出された場合には、利用者Ｘが扉に近づくことで混信から脱することができる。そこで本実施形態では、「もう少し扉に近づいてください。」という主旨の音声データを予め音声データ格納部５２に格納し、混信発生時には、この音声データが接続Ｉ／Ｆ５４を介して音声合成出力装置１２に出力される。
【００２３】
また例えば、複数の利用者Ｘがループアンテナ６の近傍に同時に存在する場合でも、複数の無線タグ２０のそれぞれの受信信号強度Ｅが近い値となり混信が発生する可能性がある。複数の無線タグ２０が同時に存在することによって発生した混信と、無線タグ２０及びダミー無線タグ１０との間の混信とは、そのとき最大の受信信号強度Ｅが、ダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２に近いか否かによって識別される。すなわち、混信発生時に最大の受信信号強度Ｅが、受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２よりも大きい場合（例えばＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の１０倍以上の場合）には、複数の無線タグ２０が同時に存在することによって発生した混信と判断される。この場合には、各利用者Ｘとループアンテナ６との距離が相違すれば良いため、音声データ格納部５２に、「一人ずつ扉に近づいてください。」という主旨の音声データを予め格納しておき、この音声データを接続Ｉ／Ｆ５４を介して音声合成出力装置１２に出力する。
音声合成出力装置１２は、図示を省略するデコーダ回路、アンプ回路及びスピーカ装置を有し、通信制御装置８から出力された音声データに基づいて、ガイド音声を再生する。
【００２４】
本実施形態では、制御部４０は、通過検出部５６と、混信処理部５８とを備えている。
通過検出部５６は、無線通信部４２からの入力に基づいて、利用者Ｘの扉の通過を検出するものであり、利用者ＩＤ検出部６０と、装置ＩＤ付与部６２とを備えている。
利用者ＩＤ検出部６０は、無線通信部４２から利用者ＩＤが入力された場合に、これを検出し、装置ＩＤ付与部６２に出力する。装置ＩＤ付与部６２は、利用者ＩＤ検出部６０から入力された利用者ＩＤに対して、自装置を一意に特定可能な装置ＩＤを付与し、ネットワークＩ／Ｆ４４を介して入退室管理装置１４に送信する。
これにより、入退室管理装置１４においては、利用者ＩＤに付与されている装置ＩＤを参照することで、入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂのどちらの扉を利用者Ｘが通過したかが判定可能となる。
【００２５】
上記混信処理部５８は、混信発生時の対策処理を実行するものであり、混信種別判定部６４と、音声データ選択部６６とを備えて構成されている。
混信種別判定部６４は、混信発生を示す信号が無線通信部４２から入力された場合に、そのときの受信信号強度Ｅの最大値に基づいて、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間での混信か、又は、複数の無線タグ２０間での混信かを判定し、判定結果を、音声データ選択部６６に出力する。
音声データ選択部６６は、混信種別判定部６４の判定結果に基づいて、音声データ格納部５２に格納されている音声データのうち、混信の解消に適した指示を周囲の利用者Ｘに与える音声データを選択し、この音声データの出力をガイド音声データ出力部４８に指示する。
【００２６】
なお、通信制御装置８は、電源供給制御部４６によってダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給を停止することで、ループアンテナ６の通信可能範囲に存在する全ての無線タグ２０を検出可能になされている。具体的には、通信制御装置８は、ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給を停止してダミーＩＤの送出を停止した後、最も受信信号強度Ｅの高い無線タグ２０を検出し、そして、この無線タグ２０に対して利用者ＩＤの送信を禁止する指令を送信して電波の送出を停止させた後、再度、受信信号強度Ｅの高い無線タグ２０の検出を行う、といった処理を、無線タグ２０が検出されなくなるまで繰り返し実行する。これにより、ループアンテナ６の通信可能範囲に存在する全ての無線タグ２０が順番に検出されることとなる。
【００２７】
図６は、入退室管理装置１４の機能的構成を示すブロック図である。
入退室管理装置１４は、入口扉２Ａ及び出口扉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及び装置ＩＤに基づいて、入出或いは退室した利用者Ｘを管理するものである。
具体的には、入退室管理装置１４は、制御部７０と、ネットワークＩ／Ｆ７２と、データベース部７４とを有している。
制御部７０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／Ｆ７２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及び装置ＩＤを受信し、制御部７０に出力する。
【００２８】
制御部７０は、入退室特定部８０と、データベースアクセス部８２とを有している。入退室特定部８０は、装置ＩＤと、この装置ＩＤが付された通信制御装置８が設置されている扉との対応関係に基づいて、利用者Ｘが入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂのどちらの扉を通過したかを特定し、特定結果を利用者ＩＤと共にデータベースアクセス部８２に出力する。
データベースアクセス部８２は、利用者Ｘの入退室記録をデータベース部７４に記録するものである。
【００２９】
データベース部７４は、入室記録データベース８４Ａと、退室記録データベース８４Ｂとを備えている。
入室記録データベース８４Ａは、入口扉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７０によって記録されるものであり、退室記録データベース８４Ｂは、出口扉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７０によって記録されるものである。したがって、これらの入室記録データベース８４Ａ及び退室記録データベース８４Ｂの記録に基づいて、現時点で室内に居る利用者Ｘや、その利用者Ｘの滞在時間などが管理可能となる。
【００３０】
次いで、本実施形態の動作について説明する。
ＩＤカード４を所持した利用者Ｘが入口扉２Ａ或いは出口扉２Ｂに近づいた場合、通信制御装置８のそれぞれが実行する利用者検出処理により、利用者Ｘが検出される。
この利用者検出処理について詳述すると、図７に示すように、通信制御装置８は、一定時間ごとにループアンテナ６に電流を流し、通信可能範囲に存在する全ての無線タグ２０及びダミー無線タグ１０に対してＩＤの応答を呼びかけるための信号を送出し、各無線タグ２０及びダミー無線タグ１０からの応答としての電波を受信する（ステップＳ１）。
【００３１】
次いで、通信制御装置８は、ステップＳ１の受信結果に基づいて、混信が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、通信制御装置８は、受信信号から利用者ＩＤ又はダミーＩＤを復号できるか否かを判断し、復号できない場合には、混信が発生していると判断する（ステップＳ２：ＹＥＳ）。そして、混信が発生している場合には、そのときの電波の受信信号強度Ｅの最大値に基づいて、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間での混信か、又は、複数の無線タグ２０間での混信かの混信種別を判定し（ステップＳ３）、その混信種別に基づいて、混信を解消するのに有効なガイド音声を音声合成出力装置１２から周囲の利用者Ｘに対して出力する（ステップＳ４）。
【００３２】
また、混信が発生していない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、通信制御装置８は、ステップＳ１の受信の結果、利用者ＩＤが検出されたか否かを判断する（ステップＳ５）。
詳述すると、通信制御装置８においては、図８に示すように、ダミーＩＤが所定の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２で定常的に検出されている。ここで、扉からＩＤカード４までの離間距離Ｒがダミー無線タグ１０の離間距離Ｒ１又はＲ２よりも長いなどして、利用者ＩＤの受信信号強度ＥがダミーＩＤの受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２よりも雑音とみなせる程度に小さい間（例えばＥがＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の１０分の１程度の間）は、利用者ＩＤは検出されない。
一方、扉からＩＤカード４までの離間距離Ｒがダミー無線タグ１０の離間距離Ｒ１又はＲ２よりも短くなるなどして、ミーＩＤの受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２が雑音とみなせる程度に利用者ＩＤの受信信号強度Ｅが大きくなった場合（例えばＥがＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の１０倍程度になった場合）には、これら利用者ＩＤが検出されることとなる。
なお、図８に示す利用者検出範囲は、あくまで一例であって、同図に示す利用者検出範囲とダミー無線タグ１０の離間距離Ｒ１、Ｒ２の関係は、無線タグ１０の電波の送信強度や、ループアンテナ６の受信感度、雑音とみなす受信信号強度Ｅの閾値等に応じて変化する。
【００３３】
すなわち、利用者Ｘがダミー無線タグ１０よりも入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂから遠くに居る場合、すなわち、入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂを通過し得ると判定可能な程度に近づいてない場合には利用者ＩＤが検出されず（ステップＳ５：Ｎｏ）、利用者Ｘがダミー無線タグ１０よりも入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂに近づいて、入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂを通過し得ると判定可能な場合に利用者ＩＤが検出されることとなる（ステップＳ５：Ｙｅｓ）。
そして、通信制御装置８は、図７に示すように、利用者ＩＤが検出された場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、この利用者ＩＤを装置ＩＤと共に入退室管理装置１４に送信し（ステップＳ６）、利用者Ｘの通過を通知する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ダミー無線タグ１０をループアンテナ６から離間して配置し、通信制御装置８がダミー無線タグ１０の電波の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２を超える受信信号強度Ｅの電波を発している無線タグ２０を検出する構成としたため、ループアンテナ６が検出可能な無線タグ２０までの距離が、ループアンテナ６の実際の通信可能距離よりも簡単に狭められ、ループアンテナ６に近づいた無線タグ２０のみを検出可能にすることができる。
また、ループアンテナ６の通信可能距離内に無線タグ２０が存在しない場合には、ダミー無線タグ１０が常に検出されることとなるから、ループアンテナ６の周囲の電磁ノイズによって誤受信が発生することが無い。
さらに、検出可能にする無線タグ２０までの距離を、ダミー無線タグ１０とループアンテナ６との間の離間距離Ｒやダミー無線タグ１０の送信出力を可変させることで簡単に調整することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、通信制御装置８は、無線タグ２０の電波とダミー無線タグ１０の電波とが混信した場合、或いは、複数の無線タグ２０のそれぞれの電波が混信した場合に、利用者Ｘの移動を指示するガイド音声を出力するため、混信が生じた場合には、利用者Ｘを移動させて、電波の混信を速やかに解消することができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、混信発生時の受信信号強度Ｅの最大値を、ダミー無線タグ１０が発する電波の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２と比較することで、その混信が、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間で発生しているのか、無線タグ２０同士で発生しているのかを簡単に識別することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、通信制御装置８は、ダミー無線タグ１０に供給するＡＣ電源をオン／オフすることで、電波の発信を制御可能にしたため、ダミー無線タグ１０の電波発信を停止することで、ループアンテナ６の通信可能距離内に存在する全ての無線タグ２０を検出可能にすることができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態は、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。
例えば、上述した実施形態では、本発明を入退室管理システム１に適用した場合を例示したが、これに限らず、駅の構内への自動改札システムにも応用することが可能である。特に、本発明によれば、ループアンテナ６が設けられ入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂ等の通過点を無線タグ２０が通過するだけで、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】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る入退室管理システムの構成を示す図。
【図２】入口扉の構成を模式的に示す図。
【図３】ＩＤカードの機能的構成を示すブロック図。
【図４】ダミー無線タグの機能的構成を示すブロック図。
【図５】通信制御装置の機能的構成を示すブロック図。
【図６】入退室管理装置の機能的構成を示すブロック図。
【図７】利用者検出処理のフローチャート。
【図８】ダミー無線タグによる検出範囲の制限を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１…入退室管理システム（無線タグ検出システム、通過検出システム）、４…ＩＤカード、６…ループアンテナ、８…通信制御装置（受信装置）、１０…ダミー無線タグ（固定発信装置）、１２…音声合成出力装置、２０…無線タグ、４０…制御部、４２…無線通信部、４６…電源供給制御部（停止手段）、４８…ガイド音声データ出力部、５０…受信電界強度検出回路、５６…通過検出部、５８…混信処理部、Ｅ、Ｅｔｈ１、Ｅｈｔ２…受信信号強度、Ｒ…離間距離、Ｘ…利用者（移動物体）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ等の無線タグ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室を管理する入退室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】
ところで、出入口を並設し、入口及び出口のそれぞれにループアンテナを設置してＩＤカードを検出するようにした場合には、次のような問題がある。
すなわち、入口及び出口が近接すると、入口及び出口のそれぞれのループ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、入口及び出口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、どちらを利用者が通過したかが判断不能になる。このため、入口及び出口を近接して配置することができず、出入口の設置に制約が生じるといった、問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ループアンテナが検出する無線タグを簡単に制限することができる無線タグ検出システム、無線タグ検出装置及び通過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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、固定設置されたループアンテナと、移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出することを特徴とする無線タグ検出システムを提供する。
【０００５】
本発明によれば、受信装置は、固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出するため、ループアンテナが検出可能な無線タグまでの距離が、実際の通信可能距離よりも簡単に狭められ、ループアンテナに近づいた無線タグのみを検出することが可能になる。
特に、検出可能な無線タグまでの距離は、固定発信装置とループアンテナとの間の離間距離や固定発信装置の送信出力を可変させることで簡単に調整することができる。
【０００６】
また、本発明は、上記の無線タグ検出システムにおいて、前記受信装置は、前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波とが混信した場合、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波が混信した場合に、前記移動物体の移動を指示することを特徴とする。
本発明によれば、混信が生じた場合には、移動物体に対して移動が指示されるため、電波の混信を速やかに解消することができる。
【０００７】
また、本発明は、上記の無線タグ検出システムにおいて、前記受信装置は、前記混信発生時の受信信号強度の最大値を、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度と比較し、前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波の混信であるか、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波の混信であるかを判定することを特徴とする。
本発明によれば、混信発生時の受信信号強度の最大値を、固定発信装置が発する電波の受信信号強度と比較することで、混信が、無線タグと固定発信装置との間で発生しているのか、無線タグ同士で発生しているのかを簡単に識別することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記の無線タグ検出システムにおいて、前記受信装置は、前記固定発信装置の電波の発信を停止する停止手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、固定発信装置の電波発信を停止することで、ループアンテナの通信可能距離内に存在する全ての無線タグを検出可能にすることができる。
【０００９】
また上記目的を達成するために、本発明は、固定設置されたループアンテナを介して、移動物体に設けられた無線タグが発する電波を受信し、前記無線タグを検出する無線タグ検出装置において、前記ループアンテナを介して受信した電波の受信信号強度を検出する受信信号強度検出手段を有し、前記受信信号強度検出手段は、前記ループアンテナから離間して配置された固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発する無線タグを検出することを備えることを特徴とする。
【００１０】
また上記目的を達成するために、本発明は、移動物体の通過検出点に固定設置されたループアンテナと、前記移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出して前記移動物体の通過を検出することを特徴とする通過検出システムを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。本実施形態では、クリーンルーム等の部屋への利用者の入退室を管理する入退室管理システムに本発明を適用した場合を説明する。
図１は、本実施形態に係る入退室管理システム１の構成を模式的に示す図であり、図２は、入退室管理システム１の入室側を模式的に示す図である。
管理対象の部屋には、利用者Ｘが入退室する際に通過する通過点としての入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂが並設され、それぞれの間が仕切り３で仕切られており、入退室管理システム１は、これら入口扉２Ａ或いは出口扉２Ｂを通過した利用者Ｘを特定して、その利用者Ｘの入室或いは退室を管理する。
具体的には、入退室管理システム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、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々に設けられたループアンテナ６と、ループアンテナ６ごとに設けられ当該ループアンテナ６を介してＩＤカード４に記録された利用者ＩＤを無線により読み取る通信制御装置８と、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々に対して設けられたダミー無線タグ１０と、各通信制御装置８に設けられた音声合成出力装置１２と、利用者ＩＤに基づいて利用者Ｘの入退室を管理する入退室管理装置１４とを備えている。
【００１２】
図３は、ＩＤカード４の機能的構成を示すブロック図である。
ＩＤカード４は、その表面に利用者の氏名や所属、写真等が記載されて利用者Ｘの身元を示す役割を担うと共に、その内部には、図２に示すように、ループアンテナ６を介して通信制御装置８との間で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。
無線タグ２０は、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、入口扉２Ａ及び出口扉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、入口扉２Ａ及び出口扉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。
なお、無線タグ２０は、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することも、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することも可能である。
【００１３】
ループアンテナ６は、図１及び図２に示すように、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々に埋め込まれ、これら入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂのそれぞれに固定的に設置されている。これらのループアンテナ６は、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するものであり、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂの各々の面内でエレメントが巻き回されるように配置されている。これにより、利用者Ｘが入口扉２Ａ或いは出口扉２Ｂに正対した際には、この利用者Ｘが所持するＩＤカード４と、ループアンテナ６が略対向するため、ＩＤカード４が発する電波に対するループアンテナ６の感度の向上が図られることとなる。
また、入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂが近接して設けられている場合には、各ループアンテナ６の通信可能領域にオーバーラップ（重複）が生じることとなる。
【００１４】
図４は、ダミー無線タグ１０の機能的構成を示すブロック図である。
ダミー無線タグ１０は、通信制御装置８の制御の下、長波による非接触型無線通信機能により、自身の識別情報たるダミーＩＤを送信するものであり、このダミーＩＤを格納するメモリ３０と、長波による無線通信用のＲＦ部３２と、これらを制御する制御部３４と、アンテナ３６と、ＡＣ電源からの電力を直流変換するＡＣ電源変換部３８とを有し、電力が供給されている間は、入口扉２Ａ又は出口扉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ダミーＩＤを所定強度の電波で送信する。
【００１５】
図１に示すように、入口扉２Ａに対向して設けられたダミー無線タグ１０は、入口扉２Ａのループアンテナ６で強度Ｅｔｈ１の受信信号強度が得られるように、入口扉２Ａから室内に向かって離間距離Ｒ１だけ離間した位置に固定的に配置されている。また、出口扉２Ｂに対向して設けられたダミー無線タグ１０も同様に、出口扉２Ｂのループアンテナ６で強度Ｅｔｈ２の受信信号強度が得られるように、出口扉２Ｂから室内に向かって離間距離Ｒ２だけ離間した位置に固定的に配置されている。
【００１６】
このとき、入口扉２Ａに対向して配置されたダミー無線タグ１０から出口扉２Ｂまでの距離、及び、出口扉２Ｂに対向して配置されたダミー無線タグ１０から入口扉２Ａまでの距離は、それぞれ上記離間距離Ｒ１、Ｒ２よりも長くなっている。
したがって、入口扉２Ａのループアンテナ６においては、この入口扉２Ａに対向したダミー無線タグ１０の受信信号強度が、出口扉２Ｂに対向するダミー無線タグ１０の受信信号強度よりも強くなるため、入口扉２Ａに対向するダミー無線タグ１０が優先的に検出される。また、これと同様に、出口扉２Ｂのループアンテナ６においても、この出口扉２Ｂに対向するダミー無線タグ１０が優先的に検出されることとなる。
【００１７】
図５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。
通信制御装置８は、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を無線により読み取り、有線ＬＡＮ或いは無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク９を介して入退室管理装置１４に出力するものである。
より具体的には、通信制御装置８は、図５に示すように、制御部４０と、無線通信部４２と、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）４４と、電源供給制御部４６と、ガイド音声データ出力部４８とを有している。
制御部４０は、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いる。
【００１８】
無線通信部４２は、ループアンテナ６を介して無線タグ２０及びダミー無線タグ１０との間で長波による無線通信を行うものである。具体的には、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４０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及びダミー無線タグ１０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、ダミー無線タグ１０から送信されたダミーＩＤが無線通信部４２によって受信され、また、通信可能領域内に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４２によって受信される。
【００１９】
さらに、無線通信部４２は、無線タグ２０及びダミー無線タグ１０のそれぞれが発する電波を受信したときの受信信号強度Ｅを検出する受信電界強度検出回路５０を有し、ダミー無線タグ１０、及び、１或いは複数の無線タグ２０から同時に電波を受信した場合には、受信信号強度Ｅが最も大きい電波を受信し、その受信によって得られたダミーＩＤ又は利用者ＩＤを制御部４０に出力する。
さらに詳述すると、無線タグ２０の受信信号強度Ｅｔはループアンテナ６から無線タグ２０の距離に比例して大きくなり、ダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２が雑音とみなせるほど無線タグ２０の受信信号強度Ｅが大きくなった場合（例えばダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｄの約１０倍）に、無線通信部４２によって無線タグ２０の電波が受信可能になる。またこれとは逆に、ダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２に比べて無線タグ２０の受信信号強度Ｅが雑音とみなせるほど小さい間は、ダミー無線タグ１０が受信され続けることになる。
また、無線タグ２０の受信信号強度Ｅとダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１、Ｅｔｈ２が近い値となっている場合（例えばＥとＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の差が１０倍以内）には、無線タグ２０及びダミー無線タグ１０との間で混信が生じ、ダミーＩＤ又は利用者ＩＤを復号できない状況が発生する。このような混信が生じた場合には、無線通信部４２は、利用者ＩＤ又はダミーＩＤに代えて混信発生を示す信号を制御部４０に出力する。
【００２０】
ネットワークＩ／Ｆ４４は、有線ＬＡＮ或いは無線ＬＡＮ等の通信ネットワーク９に接続されるものである。この通信ネットワーク９には、図１に示すように、入退室管理装置１４が接続されており、無線通信部４２によって受信された利用者ＩＤ又はダミーＩＤが、制御部４０の制御の下、通信ネットワーク９を介して入退室管理装置１４に送信される。
電源供給制御部４６は、制御部４０の制御の下、ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給をオン／オフするものである。ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給が継続している間は、上述したように、ループアンテナ６から一定時間ごとに電波を送信することで、その都度、ダミー無線タグ１０からダミーＩＤが送信され、無線通信部４２によって受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２で受信される。また、ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給が停止（遮断）されると、ダミー無線タグ１０からのダミーＩＤの送信も停止する。
【００２１】
ガイド音声データ出力部４８は、制御部４０の制御の下、利用者ＩＤ及びダミーＩＤの受信状況に応じて、周囲の利用者Ｘに対し、立ち位置等の指示を与えるためのガイド音声の音声データ生成し、音声合成出力装置１２に出力するものである。
具体的には、ガイド音声データ出力部４８は、音声データ格納部５２と、接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）５４とを有している。
音声データ格納部５２は、上記ガイド音声に供される複数の音声データを予め格納するものであり、接続Ｉ／Ｆ５４は、音声合成出力装置１２との接続インタフェースである。
【００２２】
音声データとしては、例えば次のようなものが予め用意されている。
すなわち、受信信号強度Ｅは、ループアンテナ６からの距離が近いほど強くなるため、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間で上記の混信発生が検出された場合には、利用者Ｘが扉に近づくことで混信から脱することができる。そこで本実施形態では、「もう少し扉に近づいてください。」という主旨の音声データを予め音声データ格納部５２に格納し、混信発生時には、この音声データが接続Ｉ／Ｆ５４を介して音声合成出力装置１２に出力される。
【００２３】
また例えば、複数の利用者Ｘがループアンテナ６の近傍に同時に存在する場合でも、複数の無線タグ２０のそれぞれの受信信号強度Ｅが近い値となり混信が発生する可能性がある。複数の無線タグ２０が同時に存在することによって発生した混信と、無線タグ２０及びダミー無線タグ１０との間の混信とは、そのとき最大の受信信号強度Ｅが、ダミー無線タグ１０の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２に近いか否かによって識別される。すなわち、混信発生時に最大の受信信号強度Ｅが、受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２よりも大きい場合（例えばＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の１０倍以上の場合）には、複数の無線タグ２０が同時に存在することによって発生した混信と判断される。この場合には、各利用者Ｘとループアンテナ６との距離が相違すれば良いため、音声データ格納部５２に、「一人ずつ扉に近づいてください。」という主旨の音声データを予め格納しておき、この音声データを接続Ｉ／Ｆ５４を介して音声合成出力装置１２に出力する。
音声合成出力装置１２は、図示を省略するデコーダ回路、アンプ回路及びスピーカ装置を有し、通信制御装置８から出力された音声データに基づいて、ガイド音声を再生する。
【００２４】
本実施形態では、制御部４０は、通過検出部５６と、混信処理部５８とを備えている。
通過検出部５６は、無線通信部４２からの入力に基づいて、利用者Ｘの扉の通過を検出するものであり、利用者ＩＤ検出部６０と、装置ＩＤ付与部６２とを備えている。
利用者ＩＤ検出部６０は、無線通信部４２から利用者ＩＤが入力された場合に、これを検出し、装置ＩＤ付与部６２に出力する。装置ＩＤ付与部６２は、利用者ＩＤ検出部６０から入力された利用者ＩＤに対して、自装置を一意に特定可能な装置ＩＤを付与し、ネットワークＩ／Ｆ４４を介して入退室管理装置１４に送信する。
これにより、入退室管理装置１４においては、利用者ＩＤに付与されている装置ＩＤを参照することで、入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂのどちらの扉を利用者Ｘが通過したかが判定可能となる。
【００２５】
上記混信処理部５８は、混信発生時の対策処理を実行するものであり、混信種別判定部６４と、音声データ選択部６６とを備えて構成されている。
混信種別判定部６４は、混信発生を示す信号が無線通信部４２から入力された場合に、そのときの受信信号強度Ｅの最大値に基づいて、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間での混信か、又は、複数の無線タグ２０間での混信かを判定し、判定結果を、音声データ選択部６６に出力する。
音声データ選択部６６は、混信種別判定部６４の判定結果に基づいて、音声データ格納部５２に格納されている音声データのうち、混信の解消に適した指示を周囲の利用者Ｘに与える音声データを選択し、この音声データの出力をガイド音声データ出力部４８に指示する。
【００２６】
なお、通信制御装置８は、電源供給制御部４６によってダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給を停止することで、ループアンテナ６の通信可能範囲に存在する全ての無線タグ２０を検出可能になされている。具体的には、通信制御装置８は、ダミー無線タグ１０へのＡＣ電源の供給を停止してダミーＩＤの送出を停止した後、最も受信信号強度Ｅの高い無線タグ２０を検出し、そして、この無線タグ２０に対して利用者ＩＤの送信を禁止する指令を送信して電波の送出を停止させた後、再度、受信信号強度Ｅの高い無線タグ２０の検出を行う、といった処理を、無線タグ２０が検出されなくなるまで繰り返し実行する。これにより、ループアンテナ６の通信可能範囲に存在する全ての無線タグ２０が順番に検出されることとなる。
【００２７】
図６は、入退室管理装置１４の機能的構成を示すブロック図である。
入退室管理装置１４は、入口扉２Ａ及び出口扉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及び装置ＩＤに基づいて、入出或いは退室した利用者Ｘを管理するものである。
具体的には、入退室管理装置１４は、制御部７０と、ネットワークＩ／Ｆ７２と、データベース部７４とを有している。
制御部７０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／Ｆ７２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及び装置ＩＤを受信し、制御部７０に出力する。
【００２８】
制御部７０は、入退室特定部８０と、データベースアクセス部８２とを有している。入退室特定部８０は、装置ＩＤと、この装置ＩＤが付された通信制御装置８が設置されている扉との対応関係に基づいて、利用者Ｘが入口扉２Ａ及び出口扉２Ｂのどちらの扉を通過したかを特定し、特定結果を利用者ＩＤと共にデータベースアクセス部８２に出力する。
データベースアクセス部８２は、利用者Ｘの入退室記録をデータベース部７４に記録するものである。
【００２９】
データベース部７４は、入室記録データベース８４Ａと、退室記録データベース８４Ｂとを備えている。
入室記録データベース８４Ａは、入口扉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７０によって記録されるものであり、退室記録データベース８４Ｂは、出口扉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７０によって記録されるものである。したがって、これらの入室記録データベース８４Ａ及び退室記録データベース８４Ｂの記録に基づいて、現時点で室内に居る利用者Ｘや、その利用者Ｘの滞在時間などが管理可能となる。
【００３０】
次いで、本実施形態の動作について説明する。
ＩＤカード４を所持した利用者Ｘが入口扉２Ａ或いは出口扉２Ｂに近づいた場合、通信制御装置８のそれぞれが実行する利用者検出処理により、利用者Ｘが検出される。
この利用者検出処理について詳述すると、図７に示すように、通信制御装置８は、一定時間ごとにループアンテナ６に電流を流し、通信可能範囲に存在する全ての無線タグ２０及びダミー無線タグ１０に対してＩＤの応答を呼びかけるための信号を送出し、各無線タグ２０及びダミー無線タグ１０からの応答としての電波を受信する（ステップＳ１）。
【００３１】
次いで、通信制御装置８は、ステップＳ１の受信結果に基づいて、混信が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、通信制御装置８は、受信信号から利用者ＩＤ又はダミーＩＤを復号できるか否かを判断し、復号できない場合には、混信が発生していると判断する（ステップＳ２：ＹＥＳ）。そして、混信が発生している場合には、そのときの電波の受信信号強度Ｅの最大値に基づいて、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間での混信か、又は、複数の無線タグ２０間での混信かの混信種別を判定し（ステップＳ３）、その混信種別に基づいて、混信を解消するのに有効なガイド音声を音声合成出力装置１２から周囲の利用者Ｘに対して出力する（ステップＳ４）。
【００３２】
また、混信が発生していない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、通信制御装置８は、ステップＳ１の受信の結果、利用者ＩＤが検出されたか否かを判断する（ステップＳ５）。
詳述すると、通信制御装置８においては、図８に示すように、ダミーＩＤが所定の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２で定常的に検出されている。ここで、扉からＩＤカード４までの離間距離Ｒがダミー無線タグ１０の離間距離Ｒ１又はＲ２よりも長いなどして、利用者ＩＤの受信信号強度ＥがダミーＩＤの受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２よりも雑音とみなせる程度に小さい間（例えばＥがＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の１０分の１程度の間）は、利用者ＩＤは検出されない。
一方、扉からＩＤカード４までの離間距離Ｒがダミー無線タグ１０の離間距離Ｒ１又はＲ２よりも短くなるなどして、ミーＩＤの受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２が雑音とみなせる程度に利用者ＩＤの受信信号強度Ｅが大きくなった場合（例えばＥがＥｔｈ１、Ｅｔｈ２の１０倍程度になった場合）には、これら利用者ＩＤが検出されることとなる。
なお、図８に示す利用者検出範囲は、あくまで一例であって、同図に示す利用者検出範囲とダミー無線タグ１０の離間距離Ｒ１、Ｒ２の関係は、無線タグ１０の電波の送信強度や、ループアンテナ６の受信感度、雑音とみなす受信信号強度Ｅの閾値等に応じて変化する。
【００３３】
すなわち、利用者Ｘがダミー無線タグ１０よりも入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂから遠くに居る場合、すなわち、入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂを通過し得ると判定可能な程度に近づいてない場合には利用者ＩＤが検出されず（ステップＳ５：Ｎｏ）、利用者Ｘがダミー無線タグ１０よりも入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂに近づいて、入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂを通過し得ると判定可能な場合に利用者ＩＤが検出されることとなる（ステップＳ５：Ｙｅｓ）。
そして、通信制御装置８は、図７に示すように、利用者ＩＤが検出された場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、この利用者ＩＤを装置ＩＤと共に入退室管理装置１４に送信し（ステップＳ６）、利用者Ｘの通過を通知する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、ダミー無線タグ１０をループアンテナ６から離間して配置し、通信制御装置８がダミー無線タグ１０の電波の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２を超える受信信号強度Ｅの電波を発している無線タグ２０を検出する構成としたため、ループアンテナ６が検出可能な無線タグ２０までの距離が、ループアンテナ６の実際の通信可能距離よりも簡単に狭められ、ループアンテナ６に近づいた無線タグ２０のみを検出可能にすることができる。
また、ループアンテナ６の通信可能距離内に無線タグ２０が存在しない場合には、ダミー無線タグ１０が常に検出されることとなるから、ループアンテナ６の周囲の電磁ノイズによって誤受信が発生することが無い。
さらに、検出可能にする無線タグ２０までの距離を、ダミー無線タグ１０とループアンテナ６との間の離間距離Ｒやダミー無線タグ１０の送信出力を可変させることで簡単に調整することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、通信制御装置８は、無線タグ２０の電波とダミー無線タグ１０の電波とが混信した場合、或いは、複数の無線タグ２０のそれぞれの電波が混信した場合に、利用者Ｘの移動を指示するガイド音声を出力するため、混信が生じた場合には、利用者Ｘを移動させて、電波の混信を速やかに解消することができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、混信発生時の受信信号強度Ｅの最大値を、ダミー無線タグ１０が発する電波の受信信号強度Ｅｔｈ１又はＥｔｈ２と比較することで、その混信が、無線タグ２０とダミー無線タグ１０との間で発生しているのか、無線タグ２０同士で発生しているのかを簡単に識別することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、通信制御装置８は、ダミー無線タグ１０に供給するＡＣ電源をオン／オフすることで、電波の発信を制御可能にしたため、ダミー無線タグ１０の電波発信を停止することで、ループアンテナ６の通信可能距離内に存在する全ての無線タグ２０を検出可能にすることができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態は、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。
例えば、上述した実施形態では、本発明を入退室管理システム１に適用した場合を例示したが、これに限らず、駅の構内への自動改札システムにも応用することが可能である。特に、本発明によれば、ループアンテナ６が設けられ入口扉２Ａ又は出口扉２Ｂ等の通過点を無線タグ２０が通過するだけで、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】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る入退室管理システムの構成を示す図。
【図２】入口扉の構成を模式的に示す図。
【図３】ＩＤカードの機能的構成を示すブロック図。
【図４】ダミー無線タグの機能的構成を示すブロック図。
【図５】通信制御装置の機能的構成を示すブロック図。
【図６】入退室管理装置の機能的構成を示すブロック図。
【図７】利用者検出処理のフローチャート。
【図８】ダミー無線タグによる検出範囲の制限を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１…入退室管理システム（無線タグ検出システム、通過検出システム）、４…ＩＤカード、６…ループアンテナ、８…通信制御装置（受信装置）、１０…ダミー無線タグ（固定発信装置）、１２…音声合成出力装置、２０…無線タグ、４０…制御部、４２…無線通信部、４６…電源供給制御部（停止手段）、４８…ガイド音声データ出力部、５０…受信電界強度検出回路、５６…通過検出部、５８…混信処理部、Ｅ、Ｅｔｈ１、Ｅｈｔ２…受信信号強度、Ｒ…離間距離、Ｘ…利用者（移動物体）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定設置されたループアンテナと、
移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、
前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、
前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出する
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記受信装置は、
前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波とが混信した場合、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波が混信した場合に、前記移動物体の移動を指示する
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記受信装置は、
前記混信発生時の受信信号強度の最大値を、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度と比較し、前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波の混信であるか、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波の混信であるかを判定する
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記受信装置は、前記固定発信装置の電波の発信を停止する停止手段を備える
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項５】
固定設置されたループアンテナを介して、移動物体に設けられた無線タグが発する電波を受信し、前記無線タグを検出する無線タグ検出装置において、
前記ループアンテナを介して受信した電波の受信信号強度を検出する受信信号強度検出手段を有し、
前記受信信号強度検出手段は、前記ループアンテナから離間して配置された固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発する無線タグを検出する
ことを備えることを特徴とする無線タグ検出装置。
【請求項６】
移動物体の通過検出点に固定設置されたループアンテナと、
前記移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、
前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、
前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出して前記移動物体の通過を検出する
ことを特徴とする通過検出システム。
【請求項１】
固定設置されたループアンテナと、
移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、
前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、
前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出する
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記受信装置は、
前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波とが混信した場合、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波が混信した場合に、前記移動物体の移動を指示する
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記受信装置は、
前記混信発生時の受信信号強度の最大値を、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度と比較し、前記無線タグの電波と前記固定発信装置の電波の混信であるか、或いは、複数の前記無線タグのそれぞれの電波の混信であるかを判定する
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記受信装置は、前記固定発信装置の電波の発信を停止する停止手段を備える
ことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項５】
固定設置されたループアンテナを介して、移動物体に設けられた無線タグが発する電波を受信し、前記無線タグを検出する無線タグ検出装置において、
前記ループアンテナを介して受信した電波の受信信号強度を検出する受信信号強度検出手段を有し、
前記受信信号強度検出手段は、前記ループアンテナから離間して配置された固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発する無線タグを検出する
ことを備えることを特徴とする無線タグ検出装置。
【請求項６】
移動物体の通過検出点に固定設置されたループアンテナと、
前記移動物体に設けられた無線タグが発する電波を前記ループアンテナを介して受信する受信装置と、
前記ループアンテナから離間して配置され、電波を発する固定発信装置とを有し、
前記受信装置は、前記固定発信装置が発する電波の受信信号強度を超える受信信号強度の電波を発している無線タグを検出して前記移動物体の通過を検出する
ことを特徴とする通過検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１１００８７（Ｐ２００９−１１００８７Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７９１７１（Ｐ２００７−２７９１７１）
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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