物体検知装置、物体検知システム及び物体検知方法
【課題】位置情報を保有することのない簡単な構成によって、物体の位置、状態等の検知情報を得ることができる物体検知システムを提供する。
【解決手段】 パッシブＩＣタグ１２を貼付した一つまたは複数の被検知物体１０と、前記タグ１２からの電波を受信して前記被検知物体１０の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置２０と、前記探索装置２０とネットワーク４０を介して接続され、前記複数の探索装置２０を制御するとともに前記探索装置２０が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバ３０と、前記管理サーバ３０が取得した情報を格納するデータベース３４とで構成され、前記探索装置２０は、指向性アンテナ２１と、指向性を変更するアクチュエータ２２と、方位センサ２３、傾斜センサ２４と、コントローラ２５と、前記指向性アンテナ２１の発信電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部２６とを備える。
【解決手段】 パッシブＩＣタグ１２を貼付した一つまたは複数の被検知物体１０と、前記タグ１２からの電波を受信して前記被検知物体１０の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置２０と、前記探索装置２０とネットワーク４０を介して接続され、前記複数の探索装置２０を制御するとともに前記探索装置２０が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバ３０と、前記管理サーバ３０が取得した情報を格納するデータベース３４とで構成され、前記探索装置２０は、指向性アンテナ２１と、指向性を変更するアクチュエータ２２と、方位センサ２３、傾斜センサ２４と、コントローラ２５と、前記指向性アンテナ２１の発信電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部２６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物や人にＩＣタグを取り付けて、そのＩＣタグの場所を特定することによって、物や人の場所を探索して通知するための物体検知装置、物体検知システム及び物体検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグは現在のバーコードに取って代わる存在として、いろいろな物に取り付ける事が考えられている。バーコードとは異なり、保持できる情報量が多い上に、電波によって数メートル情報を飛ばす事が可能である。利用方法としては、例えば靴の販売時の名札タグにＩＣタグを取り付けることによって、倉庫内の在庫状況や販売店内の在庫状況を手軽に把握する事が可能となる。今後益々大量生産が可能になれば、小型なＩＣタグを全ての物に取り付ける事も可能となる。
【０００３】
具体的なパッシブ型ＩＣタグの仕組みとしては、マイクロ波方式の場合には、リーダ・ライターが発する電波を受信することによってＩＣタグのアンテナが共振し、電流が発生する。その電流を利用して、データの読み出しや送信を行う。また、電磁誘導によって電流を発生させる仕組みもある（例えば非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「無線通信で“モノ”を認識ミドルウェアがＩＤを変換」ＮＩＫＫＥＩ ＳＹＳＴＥＭＳ ２００８．１ ｐｐ．９８〜１０３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の利用方法では、ＩＤ情報のような、ＩＣタグに保持されたデータが送信されてくるだけで、そのＩＣタグの置いてある位置を特定することは難しい。そのため、ＩＣタグが付いている物を探すためには、電波の届く範囲内全てから探す必要があった。また、電波強度を測定して、距離を測る方法もあるが、いずれにしろある程度の範囲を探す必要があり、位置を特定するには至らない。
【０００５】
また、物を置いた時点でリーダ・ライターによって、置いた位置情報をＩＣタグに書き込む方法がある。ただ、この方法は移動する度に位置情報を登録し直す必要がある。この方法では、頻繁に物を動かす場合には、手間が非常にかかる。
【０００６】
さらに、従来、物体の位置情報をシステムで管理（物体ＩＤと位置情報をセットでデータベース（ＤＢ）に格納）する必要があり、位置情報更新、特にその頻度が高い場合にシステム負荷が増大（ＤＢが肥大化）するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、位置情報をＤＢに格納し、更新する必要のない簡単な構成によって、物体の位置、状態等の検知情報を得ることができる物体検知装置、物体検知システム及び物体検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１に記載の物体検知装置は、指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段とを具備し、ＩＣタグを貼付した複数の被検知物体を検知することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の物体検知システムは、ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムであって、前記複数の探索装置は、指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段とを各々具備することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に記載の物体検知方法は、ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムにおいて、探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって前記ＩＣタグからの電波を受信したときの、該アンテナの配向角と、前記指向性アンテナの送信電波強度又は受信電波強度のうちすくなくともいずれか一方に基づいて求めた、該アンテナからＩＣタグまでの距離とから前記被検知情報を取得することを特徴としている。
また請求項４に記載の物体検知方法は、請求項３において、前記距離は、前記ＩＣタグからの電波を受信したときの前記指向性アンテナの配向角における送信電波強度に対する前記ＩＣタグからの受信電波強度の比に基づいて求めることを特徴としている。
【００１１】
また請求項５に記載の物体検知方法は、請求項３において、前記距離は、前記指向性アンテナの受信電波強度Ｅを測定し、距離ｒ＝α／Ｅ（αは周波数、出力電界強度によって決まる任意の値）なる関係に基づいて求めることを特徴としている。
【００１２】
また請求項６に記載の物体検知方法は、請求項３において、前記距離は、前記指向性アンテナから発する送信電波強度を制御し、ＩＣタグからの受信電波が無しとなるときの送信電波強度に基づいて求めることを特徴としている。
【００１３】
また請求項７に記載の物体検知方法は、請求項３ないし６のいずれか１項において、前記データベースには、前記被検知物体における前記ＩＣタグの貼付部位情報と、前記被検知物体の識別情報とを関連付けたテーブルが格納され、前記複数の探索装置は、該探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって、前記ＩＣタグからの受信電波強度が最大となるアンテナの配向角の情報を得、前記管理サーバは、前記アンテナの配向角の情報と、前記テーブルに格納されたＩＣタグの貼付部位情報とを照合することによって、前記被検知物体の状態を示す前記被検知情報を取得することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
（１）請求項１〜７に記載の発明によれば、位置情報を保有することなく物体を検知することができる。このため位置情報をデータベースに登録する必要も、これを更新する必要もなく、データベース設計（システム設計）が簡素化される。
（２）また請求項１〜７に記載の発明において、ＩＣタグとしてパッシブＩＣタグを採用した場合、ＩＣタグ内に電池を内蔵する必要がないため、構成が簡素化される。すなわち、アクティブタグでは電池が必要であり、プリミティブな用途において製造コストの上昇を招き、電池寿命による使用制限も不可避であるのに対し、パッシブタグのみで物体検知システムが構成できるので、システム構築・維持コストが安価になる。
（３）また請求項２〜７に記載の発明によれば、複数の探索装置が協調して広域空間を探索するシステム構成とすることができるので、探索装置単体の電波到達距離を越えた広範囲の探索が可能となる。
【００１５】
また、探索装置の制御および取得した被検知情報を、管理サーバが統括管理すること、すなわち電波送受信制御、アンテナ制御等の下位レイヤ処理機能のみを探索装置に実装し、被探索物、探索装置の位置情報等の情報処理機能を管理サーバに実装することによって、探索装置自体の構成が簡素化される。
（４）また請求項７に記載の発明によれば、被検知物体の位置情報のみならず、物体の構造情報、性状、配向、傾斜等の状態情報、属性情報を取得してイベント検知（状態の意味を検知）することが可能になる。例えば、瓶類の転倒、杖が倒れたことによる怪我人の転倒、花が傾斜、変形したことによる花の萎れ等を容易に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。例えば、以下の実施形態ではパッシブＩＣタグを用いた場合を例にとって説明するが、アクティブタグを用いても何ら問題はない。
【００１７】
まず、本発明の実施形態例の全体構成を、図１のシステム構成図および図２の機能ブロック図とともに説明する。
【００１８】
図１において、１０ａ〜１０ｎは複数の被検知物体であり、図２では１個の被検知物体１０のみを図示している。この被検知物体１０には、特定部位に貼付された、電波を送受信するためのアンテナ１１およびＩＣタグ１２が設けられている。
【００１９】
ＩＣタグ１２は例えばパッシブ方式のＩＣタグであり、固有のＩＤ情報を保持するためのＩＤ用ＤＢ、電波を受信するとＩＤ用ＤＢ上の情報を送るためのタグ処理モジュールを有している。
【００２０】
２０Ａ〜２０Ｎは、複数の探索装置（本発明の物体検知装置、探索装置）であり、図２では１個の探索装置２０のみ図示している。この探索装置２０は、ＩＣタグのリーダ・ライターとしての機能を有し、ＩＣタグ１２を貼付した被検知物体１０を検知する装置であり、以下のように構成されている。
【００２１】
２１は電波を送受信する指向性アンテナであり、２２は指向性アンテナ２１からの放射電波の指向性を変更するアクチュエータであり、２３は指向性アンテナ２１の配向角のうち、方位（水平角θ）を検知する方位センサであり、２４は前記配向角のうち、傾斜（傾斜角φ）を検知する傾斜センサであり、これらの具体的構成は図３において詳述する。
【００２２】
２５は、管理サーバ３０からの指令に基づいてアクチュエータ２２を可動させて指向性アンテナ２１の配向角（θ、φ）を制御するコントローラであり、方位センサ２３および傾斜センサ２４の各検知信号を管理サーバ３０側へ出力する機能も備えている。
【００２３】
２６は、管理サーバ３からの指令に基づいて指向性アンテナ２１の発信電波強度を制御する電波強度制御部であり、該アンテナ２１の電波を受信する機能と該受信電波を管理サーバ３０側へ出力する機能も備えている。
【００２４】
２７は、前記コントローラ２５および電波強度制御部２６とネットワーク４０を介して接続された管理サーバ３０との間で信号の授受を行うためのネットワークインターフェースである。尚コントローラ２５および電波強度制御部２６は例えばマイクロプロセッサとメモリで構成されている。
【００２５】
管理サーバ３０は、例えばコンピュータで構成され、前記ネットワーク４０と接続をとるネットワークインターフェース３１と、探索装置２０に、被検知物体１０の位置検知を指令する信号、状態検知を指令する信号、コントローラ２５および電波強度制御部２６の制御信号等を出力する探索装置制御部３２と、探索装置２０で取得した被検知物体１０の被検知情報（位置検知情報、状態検知情報）を得て、位置の特定および状態の判定を行う検知情報管理部３３とを備えている。
【００２６】
３４は、管理サーバ３０が取得した情報および位置検知および状態検知のために必要な情報を格納するデータベースである。このデータベース３４は、被検知物体１０ａ〜１０ｎを識別する物体ＩＤとその物体に貼付けたＩＣタグ１２ａ〜１２ｎの貼付部位情報（物体が設置されたときのアンテナの配向角（水平角θＡ，傾斜角φＡ））とを関連付けた被検知物体テーブル３４ａと、探索装置２０Ａ〜２０Ｎを識別するＩＤ等の探索装置２０に関するデータが格納された探索装置テーブル３４ｂと、前記ＩＣタグ１２ａ〜１２ｎ固有のＩＤ情報とそのタグが取り付けられている被検知物体１０ａ〜１０ｎの名前、種類等の情報を関連付けたタグ情報テーブル（図示省略）等を備え、テーブル間のリレーションシップによって所要の情報を検索、抽出する。
【００２７】
３５ＩＮ（図１では３５）は、被検知物体１０ａ〜１０ｎの位置検知指令、状態検知指令を管理サーバ３０に入力する入力インターフェースである。この入力インターフェース３５ＩＮに、各ＩＣタグ１２ａ〜１２ｎ固有のＩＤ情報や、前記タグ情報テーブルに登録されている、被検知物体１０ａ〜１０ｎの名前、種類等の情報を入力すると、探索装置２０がその入力情報に関連するＩＣタグが貼付けられている被検知物体を探索する。
【００２８】
例えばあるＩＣタグ固有のキーワードを入力すれば、１個のみを探索できるし、複数に関連するキーワードを入力すれば複数の被検知物体を探索することができる。
【００２９】
３５ＯＵＴ（図１では３５）は、管理サーバ３０で取得した被検知情報を図示省略の端末装置に出力する結果出力インターフェースであり、該端末装置は、前記被検知情報を画面に表示したりプリントアウトする。
【００３０】
例えば、自らの位置を中心として、検知されたＩＣタグのある方向、距離の場所にそのＩＣタグのＩＤ情報等を表示する。探索するＩＣタグが複数ある場合には画面上にそれぞれ表示する。
【００３１】
尚被検知物体１０ａ〜１０ｎと探索装置２０Ａ〜２０Ｎの間の距離は、アンテナによる送受信が可能な範囲の距離とする。
【００３２】
次に、探索装置２０内の前記指向性アンテナ２１、アクチュエータ２２、方位センサ２３および傾斜センサ２４の詳細な構成を図３とともに説明する。
【００３３】
指向性アンテナの可動機構であるアクチュエータ２２は、筐体３の中央に回転可能に配設された球体４と、該筐体３内に設けられ、球体４に水平回転を与えるローラー１および鉛直回転を与えるローラー２とを備えている。
【００３４】
指向性アンテナ２１は、球体４の中心軸上に装着され、球体に対して水平回転を与えるローラー１と鉛直回転を与えるローラー２とによって、球体４を回転させることによって指向性アンテナ２１を配向させる。
【００３５】
ローラー１の回転角（θ）および回転角速度を方位センサ２３によって検知し、ローラー２の傾斜角（φ）および回転角速度を傾斜センサ２４によって検知し、両者の検知信号を探索装置２０内のネットワークインテーフェース２７からネットワーク４０を介して管理サーバ３０に送信する。
【００３６】
次に、図１、図２のシステムにおける物体検出方法を説明する。本発明の物体検知方法において取得する物体の被検知情報は、位置検知情報と状態検知情報であるが、まず位置検知情報の取得方法について説明する。
【００３７】
まず検知対象の被検知物体１０に貼付されているＩＣタグの情報（固有のＩＤ情報やＩＣタグ固有のキーワード）を、入力インターフェース３５ＩＮを介して管理サーバ３０に入力する。
【００３８】
管理サーバ３０はネットワーク４０を介して全探索装置２０Ａ〜２０Ｎに位置検知指令を送信し、全探索装置２０Ａ〜２０Ｎが探索を開始する。すなわち、指向性アンテナ２１を水平（θ）方向に走査しながら放射電波強度最大の電波を発する。
【００３９】
検知対象の被検知物体１０に貼付されているＩＣタグ１２が指向性アンテナ２１の送受信可能領域内にあれば、ＩＣタグ１２からのデータを受信する。そのタグのＩＤ情報が入力データと一致すれば、その指向性アンテナ２１が送受信可能な方向に探索中の被検知物体がある。
【００４０】
そしてその探索中のＩＣタグから返信があった時の指向性アンテナ２１の角度の重心点をＩＣタグのある方向θと確定する。
【００４１】
次に、その返信があったＩＣタグ１２と返信を受けた探索装置２０との間の距離ｒを測定する。この距離ｒは探索装置２０から送られてくる情報に基づいて管理サーバ３０が求め、指向性アンテナ２１の配向角（水平方向θ）とによって検知対象の被検知物体１０の位置が特定される。
【００４２】
距離ｒの測定方法としては、例えば前記確定された水平方向θを一定とし、指向性アンテナ２１の放射電波強度（送信電波強度）を走査し、放射電波強度に対する受信電波強度比Ｒを検知し、該Ｒにより距離ｒを求める。
【００４３】
また距離ｒの測定方法としては、ＩＣタグ１２から受信された電界の強度Ｅを電波強度制御部２６で測定する方法がある。この電界強度Ｅの測定結果より、管理サーバ３０において、距離ｒと電界強度Ｅの関係がｒ＝α／Ｅ（αは周波数、出力電界強度によって決まる任意の値）であることから距離ｒを求める。
【００４４】
また、ＩＣタグ１２へ電波を送信する時の出力強度を変更する方法がある。すなわちＩＣタグの起電に必要な電波強度がＩＣタグに届かなければ、ＩＣタグから電波が送信されてこない事を利用する。電波強度制御部２６によって送信の出力を下げていき、ＩＣタグ１２からのデータの送信が受信できなかった時の出力Ｐに基づいて、管理サーバ３０が距離ｒを算出する。
【００４５】
あるいは、ＩＣタグ１２のアンテナ１１と探索装置２０の指向性アンテナ２１に、異なる周波数用のアンテナを採用する事によって距離ｒを測定する。すなわち周波数によって、測定可能レンジが異なることを利用する。一般的にＩＣタグに使われる周波数はＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波があるが、それぞれＨＦ帯（１ｍ程度）、ＵＨＦ帯（６ｍ程度）、マイクロ波（２ｍ程度）の電波を飛ばす事が可能であるので、ＩＣタグ１２よりデータが返信された電波の種類によって管理サーバ３０において、三段階に距離ｒを求める。
【００４６】
次に、被検知物体の位置を検知する具体的な処理手順を図４のフローチャートとともに説明する。図４は、前記距離ｒを、前述した放射電波強度に対する受信電波強度比Ｒに基づいて求める方式を採用した場合の処理を示している。
【００４７】
まずステップＳ１において、入力インターフェース３５ＩＮを介して検知対象の被検知物体の情報ＩＤが入力されると、管理サーバ３０は検知対象の被検知物体１０の位置検知指令を全探索装置２０Ａ〜２０Ｎに発する。
【００４８】
次にステップＳ２において、全探索装置２０Ａ〜２０Ｎは各指向性アンテナ２１を放射電波強度最大にて水平方向（θ）に走査する。
【００４９】
次にステップＳ３において、例えばＭ番目の探索装置２０ＭがＩＣタグ１２からの返信を受けて被検知物体１０を検知すると、そのときの水平方向θ0を特定し、ステップＳ４において被検知物体の発見を、特定した水平方向θ0とともに管理サーバ３０に通知する。
【００５０】
次にステップＳ５において、管理サーバ３０はＭ番目の探索装置２０Ｍに位置検知の継続を指令し、Ｍ番目以外の探索装置に探索停止を指令する。
【００５１】
次にステップＳ６において、Ｍ番目の探索装置２０Ｍは、指向性アンテナ２１の水平方向θ0を一定とし、該アンテナから発信する電波強度を走査（制御）し、ステップＳ７において、放射電波強度に対するＩＣタグ１２からの受信電波の強度比Ｒを検知し、該ＲをステップＳ８において管理サーバ３０に通知する。
【００５２】
次にステップＳ９において、管理サーバ３０は、前記通知された位置検知情報（θ0、Ｒ）に対応する被検知物体の位置を特定する。
【００５３】
次に被検知物体の状態検知情報を取得する方法について説明する。本発明では、探索装置２０とＩＣタグ１２双方のアンテナ（２１と１１）は偏波面が合っていなければロスが多くなって受信強度が減衰することを利用し、図５に示すように探索装置２０の指向性アンテナ２１をθ、φ方向に走査して最大受信電波強度となる配向角θ0、φ0を検知する。そしてこの検知した配向角（θ0、φ0）をネットワーク４０を介して管理サーバ３０に転送する。
【００５４】
データベース３４の被検知物体テーブル３４ａには、被検知物体ＩＤとＩＣタグの貼付部位情報（アンテナの配向角（θA、φA））をセットで格納しておき、前記（θ0、φ0）と（θA、φA）を管理サーバ３０が照合することによって、当該ＩＣタグ１２を貼付した被検知物体１０の状態（配向、傾斜、転倒、変形）を検知する。
【００５５】
すなわち、例えば図６に示すように瓶６１、杖６２、花６３等にＩＣタグ１２のアンテナ１１を、例えば垂直に貼付けておくことにより、前記アンテナ１１の配向角（θ0、φ0）の情報とＩＣタグの貼付部位情報（θA、φA）とに基づいて、瓶６１の転倒、杖６２を使用する怪我人の転倒、花６３の萎れ等の状態を判定することができる。
【００５６】
次に、被検知物体の状態検知情報を取得する具体的な処理手順の一例を図７のフローチャートとともに説明する。
【００５７】
まずステップＳ１１において、入力インターフェース３５ＩＮを介して検知対象の被検知物体の情報ＩＤが入力されると、管理サーバ３０は検知対象の被検知物体１０の状態検知指令を全探索装置２０Ａ〜２０Ｎに発する。
【００５８】
次にステップＳ１２において、全探索装置２０Ａ〜２０Ｎは各指向性アンテナ２１を放射電波強度最大にて水平方向（θ）に走査する。
【００５９】
次にステップＳ１３において、例えばＫ番目の探索装置２０ＫがＩＣタグ１２からの返信を受けて被検知物体１０を検知すると、ステップＳ１４において被検知物体の発見を管理サーバ３０に通知する。
【００６０】
次にステップＳ１５において、管理サーバ３０はＫ番目の探索装置２０Ｋに状態検知の継続を指令し、Ｋ番目以外の探索装置に探索停止を指令する。
【００６１】
次にステップＳ１６において、Ｋ番目の探索装置２０Ｋは、指向性アンテナ２１を、放射電波強度最大にて鉛直（φ）方向に走査（制御）し、ステップＳ１７において、受信電波最大となる（θ0、φ0）を検知し、該（θ0、φ0）をステップＳ１８において管理サーバ３０に通知する。
【００６２】
次にステップＳ１９において、管理サーバ３０は、前記通知された（θ0、φ0）と被検知物体テーブル３４ａ内の（θA、φA）とを照合し、ステップＳ２０において（θA、φA）に対応する被検知物体１０の状態を判定する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態例を示すシステムの構成図。
【図２】本発明の実施形態例を示す機能ブロック図。
【図３】本発明の実施形態例における指向性アンテナ可動機構の具体例を示す構成図。
【図４】本発明の実施形態例における被検知物体の位置探索処理の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明の実施形態例における被検知物体の状態検知方法の原理を示す説明図。
【図６】本発明の実施形態例における被検知物体の状態検知の具体例を示す説明図。
【図７】本発明の実施形態例における被検知物体の状態検知処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６４】
１、２…ローラー、３…筐体、４…球体、１０，１０ａ〜１０ｎ…被検知物体、１１，１１ａ〜１１ｎ…アンテナ、１２、１２ａ〜１２ｎ…ＩＣタグ、２０，２０Ａ〜２０Ｎ…探索装置、２１…指向性アンテナ、２２…アクチュエータ、２３…方位センサ、２４…傾斜センサ、２５…コントローラ、２６…電波強度制御部、２７、３１…ネットワークインターフェース、３０…管理サーバ、３２…探索装置制御部、３３…検知情報管理部、３４…データベース、３５ＩＮ…入力インターフェース、３５ＯＵＴ…結果出力インターフェース、４０…ネットワーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物や人にＩＣタグを取り付けて、そのＩＣタグの場所を特定することによって、物や人の場所を探索して通知するための物体検知装置、物体検知システム及び物体検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグは現在のバーコードに取って代わる存在として、いろいろな物に取り付ける事が考えられている。バーコードとは異なり、保持できる情報量が多い上に、電波によって数メートル情報を飛ばす事が可能である。利用方法としては、例えば靴の販売時の名札タグにＩＣタグを取り付けることによって、倉庫内の在庫状況や販売店内の在庫状況を手軽に把握する事が可能となる。今後益々大量生産が可能になれば、小型なＩＣタグを全ての物に取り付ける事も可能となる。
【０００３】
具体的なパッシブ型ＩＣタグの仕組みとしては、マイクロ波方式の場合には、リーダ・ライターが発する電波を受信することによってＩＣタグのアンテナが共振し、電流が発生する。その電流を利用して、データの読み出しや送信を行う。また、電磁誘導によって電流を発生させる仕組みもある（例えば非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「無線通信で“モノ”を認識ミドルウェアがＩＤを変換」ＮＩＫＫＥＩ ＳＹＳＴＥＭＳ ２００８．１ ｐｐ．９８〜１０３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の利用方法では、ＩＤ情報のような、ＩＣタグに保持されたデータが送信されてくるだけで、そのＩＣタグの置いてある位置を特定することは難しい。そのため、ＩＣタグが付いている物を探すためには、電波の届く範囲内全てから探す必要があった。また、電波強度を測定して、距離を測る方法もあるが、いずれにしろある程度の範囲を探す必要があり、位置を特定するには至らない。
【０００５】
また、物を置いた時点でリーダ・ライターによって、置いた位置情報をＩＣタグに書き込む方法がある。ただ、この方法は移動する度に位置情報を登録し直す必要がある。この方法では、頻繁に物を動かす場合には、手間が非常にかかる。
【０００６】
さらに、従来、物体の位置情報をシステムで管理（物体ＩＤと位置情報をセットでデータベース（ＤＢ）に格納）する必要があり、位置情報更新、特にその頻度が高い場合にシステム負荷が増大（ＤＢが肥大化）するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、位置情報をＤＢに格納し、更新する必要のない簡単な構成によって、物体の位置、状態等の検知情報を得ることができる物体検知装置、物体検知システム及び物体検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１に記載の物体検知装置は、指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段とを具備し、ＩＣタグを貼付した複数の被検知物体を検知することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の物体検知システムは、ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムであって、前記複数の探索装置は、指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段とを各々具備することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に記載の物体検知方法は、ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムにおいて、探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって前記ＩＣタグからの電波を受信したときの、該アンテナの配向角と、前記指向性アンテナの送信電波強度又は受信電波強度のうちすくなくともいずれか一方に基づいて求めた、該アンテナからＩＣタグまでの距離とから前記被検知情報を取得することを特徴としている。
また請求項４に記載の物体検知方法は、請求項３において、前記距離は、前記ＩＣタグからの電波を受信したときの前記指向性アンテナの配向角における送信電波強度に対する前記ＩＣタグからの受信電波強度の比に基づいて求めることを特徴としている。
【００１１】
また請求項５に記載の物体検知方法は、請求項３において、前記距離は、前記指向性アンテナの受信電波強度Ｅを測定し、距離ｒ＝α／Ｅ（αは周波数、出力電界強度によって決まる任意の値）なる関係に基づいて求めることを特徴としている。
【００１２】
また請求項６に記載の物体検知方法は、請求項３において、前記距離は、前記指向性アンテナから発する送信電波強度を制御し、ＩＣタグからの受信電波が無しとなるときの送信電波強度に基づいて求めることを特徴としている。
【００１３】
また請求項７に記載の物体検知方法は、請求項３ないし６のいずれか１項において、前記データベースには、前記被検知物体における前記ＩＣタグの貼付部位情報と、前記被検知物体の識別情報とを関連付けたテーブルが格納され、前記複数の探索装置は、該探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって、前記ＩＣタグからの受信電波強度が最大となるアンテナの配向角の情報を得、前記管理サーバは、前記アンテナの配向角の情報と、前記テーブルに格納されたＩＣタグの貼付部位情報とを照合することによって、前記被検知物体の状態を示す前記被検知情報を取得することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
（１）請求項１〜７に記載の発明によれば、位置情報を保有することなく物体を検知することができる。このため位置情報をデータベースに登録する必要も、これを更新する必要もなく、データベース設計（システム設計）が簡素化される。
（２）また請求項１〜７に記載の発明において、ＩＣタグとしてパッシブＩＣタグを採用した場合、ＩＣタグ内に電池を内蔵する必要がないため、構成が簡素化される。すなわち、アクティブタグでは電池が必要であり、プリミティブな用途において製造コストの上昇を招き、電池寿命による使用制限も不可避であるのに対し、パッシブタグのみで物体検知システムが構成できるので、システム構築・維持コストが安価になる。
（３）また請求項２〜７に記載の発明によれば、複数の探索装置が協調して広域空間を探索するシステム構成とすることができるので、探索装置単体の電波到達距離を越えた広範囲の探索が可能となる。
【００１５】
また、探索装置の制御および取得した被検知情報を、管理サーバが統括管理すること、すなわち電波送受信制御、アンテナ制御等の下位レイヤ処理機能のみを探索装置に実装し、被探索物、探索装置の位置情報等の情報処理機能を管理サーバに実装することによって、探索装置自体の構成が簡素化される。
（４）また請求項７に記載の発明によれば、被検知物体の位置情報のみならず、物体の構造情報、性状、配向、傾斜等の状態情報、属性情報を取得してイベント検知（状態の意味を検知）することが可能になる。例えば、瓶類の転倒、杖が倒れたことによる怪我人の転倒、花が傾斜、変形したことによる花の萎れ等を容易に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。例えば、以下の実施形態ではパッシブＩＣタグを用いた場合を例にとって説明するが、アクティブタグを用いても何ら問題はない。
【００１７】
まず、本発明の実施形態例の全体構成を、図１のシステム構成図および図２の機能ブロック図とともに説明する。
【００１８】
図１において、１０ａ〜１０ｎは複数の被検知物体であり、図２では１個の被検知物体１０のみを図示している。この被検知物体１０には、特定部位に貼付された、電波を送受信するためのアンテナ１１およびＩＣタグ１２が設けられている。
【００１９】
ＩＣタグ１２は例えばパッシブ方式のＩＣタグであり、固有のＩＤ情報を保持するためのＩＤ用ＤＢ、電波を受信するとＩＤ用ＤＢ上の情報を送るためのタグ処理モジュールを有している。
【００２０】
２０Ａ〜２０Ｎは、複数の探索装置（本発明の物体検知装置、探索装置）であり、図２では１個の探索装置２０のみ図示している。この探索装置２０は、ＩＣタグのリーダ・ライターとしての機能を有し、ＩＣタグ１２を貼付した被検知物体１０を検知する装置であり、以下のように構成されている。
【００２１】
２１は電波を送受信する指向性アンテナであり、２２は指向性アンテナ２１からの放射電波の指向性を変更するアクチュエータであり、２３は指向性アンテナ２１の配向角のうち、方位（水平角θ）を検知する方位センサであり、２４は前記配向角のうち、傾斜（傾斜角φ）を検知する傾斜センサであり、これらの具体的構成は図３において詳述する。
【００２２】
２５は、管理サーバ３０からの指令に基づいてアクチュエータ２２を可動させて指向性アンテナ２１の配向角（θ、φ）を制御するコントローラであり、方位センサ２３および傾斜センサ２４の各検知信号を管理サーバ３０側へ出力する機能も備えている。
【００２３】
２６は、管理サーバ３からの指令に基づいて指向性アンテナ２１の発信電波強度を制御する電波強度制御部であり、該アンテナ２１の電波を受信する機能と該受信電波を管理サーバ３０側へ出力する機能も備えている。
【００２４】
２７は、前記コントローラ２５および電波強度制御部２６とネットワーク４０を介して接続された管理サーバ３０との間で信号の授受を行うためのネットワークインターフェースである。尚コントローラ２５および電波強度制御部２６は例えばマイクロプロセッサとメモリで構成されている。
【００２５】
管理サーバ３０は、例えばコンピュータで構成され、前記ネットワーク４０と接続をとるネットワークインターフェース３１と、探索装置２０に、被検知物体１０の位置検知を指令する信号、状態検知を指令する信号、コントローラ２５および電波強度制御部２６の制御信号等を出力する探索装置制御部３２と、探索装置２０で取得した被検知物体１０の被検知情報（位置検知情報、状態検知情報）を得て、位置の特定および状態の判定を行う検知情報管理部３３とを備えている。
【００２６】
３４は、管理サーバ３０が取得した情報および位置検知および状態検知のために必要な情報を格納するデータベースである。このデータベース３４は、被検知物体１０ａ〜１０ｎを識別する物体ＩＤとその物体に貼付けたＩＣタグ１２ａ〜１２ｎの貼付部位情報（物体が設置されたときのアンテナの配向角（水平角θＡ，傾斜角φＡ））とを関連付けた被検知物体テーブル３４ａと、探索装置２０Ａ〜２０Ｎを識別するＩＤ等の探索装置２０に関するデータが格納された探索装置テーブル３４ｂと、前記ＩＣタグ１２ａ〜１２ｎ固有のＩＤ情報とそのタグが取り付けられている被検知物体１０ａ〜１０ｎの名前、種類等の情報を関連付けたタグ情報テーブル（図示省略）等を備え、テーブル間のリレーションシップによって所要の情報を検索、抽出する。
【００２７】
３５ＩＮ（図１では３５）は、被検知物体１０ａ〜１０ｎの位置検知指令、状態検知指令を管理サーバ３０に入力する入力インターフェースである。この入力インターフェース３５ＩＮに、各ＩＣタグ１２ａ〜１２ｎ固有のＩＤ情報や、前記タグ情報テーブルに登録されている、被検知物体１０ａ〜１０ｎの名前、種類等の情報を入力すると、探索装置２０がその入力情報に関連するＩＣタグが貼付けられている被検知物体を探索する。
【００２８】
例えばあるＩＣタグ固有のキーワードを入力すれば、１個のみを探索できるし、複数に関連するキーワードを入力すれば複数の被検知物体を探索することができる。
【００２９】
３５ＯＵＴ（図１では３５）は、管理サーバ３０で取得した被検知情報を図示省略の端末装置に出力する結果出力インターフェースであり、該端末装置は、前記被検知情報を画面に表示したりプリントアウトする。
【００３０】
例えば、自らの位置を中心として、検知されたＩＣタグのある方向、距離の場所にそのＩＣタグのＩＤ情報等を表示する。探索するＩＣタグが複数ある場合には画面上にそれぞれ表示する。
【００３１】
尚被検知物体１０ａ〜１０ｎと探索装置２０Ａ〜２０Ｎの間の距離は、アンテナによる送受信が可能な範囲の距離とする。
【００３２】
次に、探索装置２０内の前記指向性アンテナ２１、アクチュエータ２２、方位センサ２３および傾斜センサ２４の詳細な構成を図３とともに説明する。
【００３３】
指向性アンテナの可動機構であるアクチュエータ２２は、筐体３の中央に回転可能に配設された球体４と、該筐体３内に設けられ、球体４に水平回転を与えるローラー１および鉛直回転を与えるローラー２とを備えている。
【００３４】
指向性アンテナ２１は、球体４の中心軸上に装着され、球体に対して水平回転を与えるローラー１と鉛直回転を与えるローラー２とによって、球体４を回転させることによって指向性アンテナ２１を配向させる。
【００３５】
ローラー１の回転角（θ）および回転角速度を方位センサ２３によって検知し、ローラー２の傾斜角（φ）および回転角速度を傾斜センサ２４によって検知し、両者の検知信号を探索装置２０内のネットワークインテーフェース２７からネットワーク４０を介して管理サーバ３０に送信する。
【００３６】
次に、図１、図２のシステムにおける物体検出方法を説明する。本発明の物体検知方法において取得する物体の被検知情報は、位置検知情報と状態検知情報であるが、まず位置検知情報の取得方法について説明する。
【００３７】
まず検知対象の被検知物体１０に貼付されているＩＣタグの情報（固有のＩＤ情報やＩＣタグ固有のキーワード）を、入力インターフェース３５ＩＮを介して管理サーバ３０に入力する。
【００３８】
管理サーバ３０はネットワーク４０を介して全探索装置２０Ａ〜２０Ｎに位置検知指令を送信し、全探索装置２０Ａ〜２０Ｎが探索を開始する。すなわち、指向性アンテナ２１を水平（θ）方向に走査しながら放射電波強度最大の電波を発する。
【００３９】
検知対象の被検知物体１０に貼付されているＩＣタグ１２が指向性アンテナ２１の送受信可能領域内にあれば、ＩＣタグ１２からのデータを受信する。そのタグのＩＤ情報が入力データと一致すれば、その指向性アンテナ２１が送受信可能な方向に探索中の被検知物体がある。
【００４０】
そしてその探索中のＩＣタグから返信があった時の指向性アンテナ２１の角度の重心点をＩＣタグのある方向θと確定する。
【００４１】
次に、その返信があったＩＣタグ１２と返信を受けた探索装置２０との間の距離ｒを測定する。この距離ｒは探索装置２０から送られてくる情報に基づいて管理サーバ３０が求め、指向性アンテナ２１の配向角（水平方向θ）とによって検知対象の被検知物体１０の位置が特定される。
【００４２】
距離ｒの測定方法としては、例えば前記確定された水平方向θを一定とし、指向性アンテナ２１の放射電波強度（送信電波強度）を走査し、放射電波強度に対する受信電波強度比Ｒを検知し、該Ｒにより距離ｒを求める。
【００４３】
また距離ｒの測定方法としては、ＩＣタグ１２から受信された電界の強度Ｅを電波強度制御部２６で測定する方法がある。この電界強度Ｅの測定結果より、管理サーバ３０において、距離ｒと電界強度Ｅの関係がｒ＝α／Ｅ（αは周波数、出力電界強度によって決まる任意の値）であることから距離ｒを求める。
【００４４】
また、ＩＣタグ１２へ電波を送信する時の出力強度を変更する方法がある。すなわちＩＣタグの起電に必要な電波強度がＩＣタグに届かなければ、ＩＣタグから電波が送信されてこない事を利用する。電波強度制御部２６によって送信の出力を下げていき、ＩＣタグ１２からのデータの送信が受信できなかった時の出力Ｐに基づいて、管理サーバ３０が距離ｒを算出する。
【００４５】
あるいは、ＩＣタグ１２のアンテナ１１と探索装置２０の指向性アンテナ２１に、異なる周波数用のアンテナを採用する事によって距離ｒを測定する。すなわち周波数によって、測定可能レンジが異なることを利用する。一般的にＩＣタグに使われる周波数はＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波があるが、それぞれＨＦ帯（１ｍ程度）、ＵＨＦ帯（６ｍ程度）、マイクロ波（２ｍ程度）の電波を飛ばす事が可能であるので、ＩＣタグ１２よりデータが返信された電波の種類によって管理サーバ３０において、三段階に距離ｒを求める。
【００４６】
次に、被検知物体の位置を検知する具体的な処理手順を図４のフローチャートとともに説明する。図４は、前記距離ｒを、前述した放射電波強度に対する受信電波強度比Ｒに基づいて求める方式を採用した場合の処理を示している。
【００４７】
まずステップＳ１において、入力インターフェース３５ＩＮを介して検知対象の被検知物体の情報ＩＤが入力されると、管理サーバ３０は検知対象の被検知物体１０の位置検知指令を全探索装置２０Ａ〜２０Ｎに発する。
【００４８】
次にステップＳ２において、全探索装置２０Ａ〜２０Ｎは各指向性アンテナ２１を放射電波強度最大にて水平方向（θ）に走査する。
【００４９】
次にステップＳ３において、例えばＭ番目の探索装置２０ＭがＩＣタグ１２からの返信を受けて被検知物体１０を検知すると、そのときの水平方向θ0を特定し、ステップＳ４において被検知物体の発見を、特定した水平方向θ0とともに管理サーバ３０に通知する。
【００５０】
次にステップＳ５において、管理サーバ３０はＭ番目の探索装置２０Ｍに位置検知の継続を指令し、Ｍ番目以外の探索装置に探索停止を指令する。
【００５１】
次にステップＳ６において、Ｍ番目の探索装置２０Ｍは、指向性アンテナ２１の水平方向θ0を一定とし、該アンテナから発信する電波強度を走査（制御）し、ステップＳ７において、放射電波強度に対するＩＣタグ１２からの受信電波の強度比Ｒを検知し、該ＲをステップＳ８において管理サーバ３０に通知する。
【００５２】
次にステップＳ９において、管理サーバ３０は、前記通知された位置検知情報（θ0、Ｒ）に対応する被検知物体の位置を特定する。
【００５３】
次に被検知物体の状態検知情報を取得する方法について説明する。本発明では、探索装置２０とＩＣタグ１２双方のアンテナ（２１と１１）は偏波面が合っていなければロスが多くなって受信強度が減衰することを利用し、図５に示すように探索装置２０の指向性アンテナ２１をθ、φ方向に走査して最大受信電波強度となる配向角θ0、φ0を検知する。そしてこの検知した配向角（θ0、φ0）をネットワーク４０を介して管理サーバ３０に転送する。
【００５４】
データベース３４の被検知物体テーブル３４ａには、被検知物体ＩＤとＩＣタグの貼付部位情報（アンテナの配向角（θA、φA））をセットで格納しておき、前記（θ0、φ0）と（θA、φA）を管理サーバ３０が照合することによって、当該ＩＣタグ１２を貼付した被検知物体１０の状態（配向、傾斜、転倒、変形）を検知する。
【００５５】
すなわち、例えば図６に示すように瓶６１、杖６２、花６３等にＩＣタグ１２のアンテナ１１を、例えば垂直に貼付けておくことにより、前記アンテナ１１の配向角（θ0、φ0）の情報とＩＣタグの貼付部位情報（θA、φA）とに基づいて、瓶６１の転倒、杖６２を使用する怪我人の転倒、花６３の萎れ等の状態を判定することができる。
【００５６】
次に、被検知物体の状態検知情報を取得する具体的な処理手順の一例を図７のフローチャートとともに説明する。
【００５７】
まずステップＳ１１において、入力インターフェース３５ＩＮを介して検知対象の被検知物体の情報ＩＤが入力されると、管理サーバ３０は検知対象の被検知物体１０の状態検知指令を全探索装置２０Ａ〜２０Ｎに発する。
【００５８】
次にステップＳ１２において、全探索装置２０Ａ〜２０Ｎは各指向性アンテナ２１を放射電波強度最大にて水平方向（θ）に走査する。
【００５９】
次にステップＳ１３において、例えばＫ番目の探索装置２０ＫがＩＣタグ１２からの返信を受けて被検知物体１０を検知すると、ステップＳ１４において被検知物体の発見を管理サーバ３０に通知する。
【００６０】
次にステップＳ１５において、管理サーバ３０はＫ番目の探索装置２０Ｋに状態検知の継続を指令し、Ｋ番目以外の探索装置に探索停止を指令する。
【００６１】
次にステップＳ１６において、Ｋ番目の探索装置２０Ｋは、指向性アンテナ２１を、放射電波強度最大にて鉛直（φ）方向に走査（制御）し、ステップＳ１７において、受信電波最大となる（θ0、φ0）を検知し、該（θ0、φ0）をステップＳ１８において管理サーバ３０に通知する。
【００６２】
次にステップＳ１９において、管理サーバ３０は、前記通知された（θ0、φ0）と被検知物体テーブル３４ａ内の（θA、φA）とを照合し、ステップＳ２０において（θA、φA）に対応する被検知物体１０の状態を判定する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態例を示すシステムの構成図。
【図２】本発明の実施形態例を示す機能ブロック図。
【図３】本発明の実施形態例における指向性アンテナ可動機構の具体例を示す構成図。
【図４】本発明の実施形態例における被検知物体の位置探索処理の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明の実施形態例における被検知物体の状態検知方法の原理を示す説明図。
【図６】本発明の実施形態例における被検知物体の状態検知の具体例を示す説明図。
【図７】本発明の実施形態例における被検知物体の状態検知処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６４】
１、２…ローラー、３…筐体、４…球体、１０，１０ａ〜１０ｎ…被検知物体、１１，１１ａ〜１１ｎ…アンテナ、１２、１２ａ〜１２ｎ…ＩＣタグ、２０，２０Ａ〜２０Ｎ…探索装置、２１…指向性アンテナ、２２…アクチュエータ、２３…方位センサ、２４…傾斜センサ、２５…コントローラ、２６…電波強度制御部、２７、３１…ネットワークインターフェース、３０…管理サーバ、３２…探索装置制御部、３３…検知情報管理部、３４…データベース、３５ＩＮ…入力インターフェース、３５ＯＵＴ…結果出力インターフェース、４０…ネットワーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段と
を具備し、ＩＣタグを貼付した複数の被検知物体を検知することを特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムであって、
前記複数の探索装置は、
指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段と
を各々具備することを特徴とする物体検知システム。
【請求項３】
ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムにおいて、
探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって前記ＩＣタグからの電波を受信したときの、該アンテナの配向角と、前記指向性アンテナの送信電波強度又は受信電波強度のうちすくなくともいずれか一方に基づいて求めた、該アンテナからＩＣタグまでの距離とから前記被検知情報を取得することを特徴とする物体検知方法。
【請求項４】
請求項３に記載の物体検知方法において、
前記距離は、前記ＩＣタグからの電波を受信したときの前記指向性アンテナの配向角における送信電波強度に対する前記ＩＣタグからの受信電波強度の比に基づいて求めることを特徴とする物体検知方法。
【請求項５】
請求項３に記載の物体検知方法において、
前記距離は、前記指向性アンテナの受信電波強度Ｅを測定し、距離ｒ＝α／Ｅ（αは周波数、出力電界強度によって決まる任意の値）なる関係に基づいて求めることを特徴とする物体検知方法。
【請求項６】
請求項３に記載の物体検知方法において、
前記距離は、前記指向性アンテナから発する送信電波強度を制御し、ＩＣタグからの受信電波が無しとなるときの送信電波強度に基づいて求めることを特徴とする物体検知方法。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか１項に記載の物体検知方法において、
前記データベースには、前記被検知物体における前記ＩＣタグの貼付部位情報と、前記被検知物体の識別情報とを関連付けたテーブルが格納され、
前記複数の探索装置は、該探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって、前記ＩＣタグからの受信電波強度が最大となるアンテナの配向角の情報を得、
前記管理サーバは、前記アンテナの配向角の情報と、前記テーブルに格納されたＩＣタグの貼付部位情報とを照合することによって、前記被検知物体の状態を示す前記被検知情報を取得することを特徴とする物体検知方法。
【請求項１】
指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段と
を具備し、ＩＣタグを貼付した複数の被検知物体を検知することを特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムであって、
前記複数の探索装置は、
指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの放射電波の指向性を変更するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するコントローラと、前記指向性アンテナから発する電波強度および受信電波強度を制御する電波強度制御部と、前記指向性アンテナの配向角を検知する配向角検知手段と
を各々具備することを特徴とする物体検知システム。
【請求項３】
ＩＣタグを貼付した一つまたは複数の被検知物体と、特定空間内の所定の位置に配備され、前記ＩＣタグからの電波を受信して前記被検知物体の被検知情報を検知する一つまたは複数の探索装置と、前記複数の探索装置の各々とネットワークを介して接続され、前記複数の探索装置を制御するとともに前記探索装置が取得した前記被検知情報を得て管理する管理サーバと、前記管理サーバが取得した情報を格納するデータベースとで構成され、前記複数の被検知物体の被検知情報を取得する物体検知システムにおいて、
探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって前記ＩＣタグからの電波を受信したときの、該アンテナの配向角と、前記指向性アンテナの送信電波強度又は受信電波強度のうちすくなくともいずれか一方に基づいて求めた、該アンテナからＩＣタグまでの距離とから前記被検知情報を取得することを特徴とする物体検知方法。
【請求項４】
請求項３に記載の物体検知方法において、
前記距離は、前記ＩＣタグからの電波を受信したときの前記指向性アンテナの配向角における送信電波強度に対する前記ＩＣタグからの受信電波強度の比に基づいて求めることを特徴とする物体検知方法。
【請求項５】
請求項３に記載の物体検知方法において、
前記距離は、前記指向性アンテナの受信電波強度Ｅを測定し、距離ｒ＝α／Ｅ（αは周波数、出力電界強度によって決まる任意の値）なる関係に基づいて求めることを特徴とする物体検知方法。
【請求項６】
請求項３に記載の物体検知方法において、
前記距離は、前記指向性アンテナから発する送信電波強度を制御し、ＩＣタグからの受信電波が無しとなるときの送信電波強度に基づいて求めることを特徴とする物体検知方法。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか１項に記載の物体検知方法において、
前記データベースには、前記被検知物体における前記ＩＣタグの貼付部位情報と、前記被検知物体の識別情報とを関連付けたテーブルが格納され、
前記複数の探索装置は、該探索装置が具備する指向性アンテナを走査することによって、前記ＩＣタグからの受信電波強度が最大となるアンテナの配向角の情報を得、
前記管理サーバは、前記アンテナの配向角の情報と、前記テーブルに格納されたＩＣタグの貼付部位情報とを照合することによって、前記被検知物体の状態を示す前記被検知情報を取得することを特徴とする物体検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２９４１１４（Ｐ２００９−２９４１１４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８６０５（Ｐ２００８−１４８６０５）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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