送信位置検出装置，方法および送信位置検出システム並びにプログラム
【課題】 迅速にＲＦＩＤタグ，ＲＦＩＤ読取装置等の無線送信源の位置を検出する。
【解決手段】 一実施形態における送信位置検出装置は、無線送信源から無線送信された信号を受信する４つ以上の受信アンテナと、各受信アンテナが無線送信源から無線送信された信号を受信したときの各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する計測部とを備える。
【解決手段】 一実施形態における送信位置検出装置は、無線送信源から無線送信された信号を受信する４つ以上の受信アンテナと、各受信アンテナが無線送信源から無線送信された信号を受信したときの各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する計測部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線送信源の位置を検出する装置，方法および送信位置検出システム並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification）タグ（無線タグや応答器等とも称される）は、アンテナと無線通信部と記憶部を備えており、それぞれのＲＦＩＤタグにおける記憶部には各タグで重複しない識別情報が記憶されている。ＲＦＩＤ読取装置（リーダライタや質問器とも称される）がＲＦＩＤタグに問合わせ信号を送信すると、ＲＦＩＤタグは当該問合わせ信号に応じた処理を行う。例えば、ＲＦＩＤタグが記憶している識別情報と、ＲＦＩＤ読取装置からの問合わせ信号に含まれる識別情報とが一致した場合にだけ応答を返すＲＦＩＤタグが知られている。
【０００３】
このような機能を有するＲＦＩＤタグは、例えば物品に取り付けることで、物流業の物品管理を始めとする様々な分野で使用されている。近年では、各種商品を販売する店舗において、各ＲＦＩＤタグを商品に取り付けることにより、商品の販売や在庫管理を行うシステムも実用化されている。
【０００４】
ところで、大量の物品を扱う業種においては、物品の種類や個数の管理だけでなく、各物品がどの位置に所在するのかを容易に認識できるようにしたいとの要望がある。ＲＦＩＤタグの位置を検出するには、ＲＦＩＤ読取装置がＲＦＩＤタグと通信を行うときのアンテナの指向性と受信信号の位相とから、ＲＦＩＤタグの二次元の位置を検出する方法を採用し得る。
【０００５】
しかしながら、上記の方法はＲＦＩＤタグの位置を二次元座標で求めるものである。このため、例えば棚に陳列された物品に付されるＲＦＩＤタグの位置検出に上記方法を採用した場合、どの棚に所望の物品が陳列されているかは知ることはできるが、棚の何段目に陳列されているかまでは知ることができない。また、アンテナの遠方界では指向性が絞れるが、近傍界では指向性が乏しくなる傾向がある。したがって、ＲＦＩＤ読取装置からＲＦＩＤタグまでの距離が短いと、座標の検出精度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，８７３，３２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、ＲＦＩＤタグ，ＲＦＩＤ読取装置等の無線送信源の位置を三次元座標で求めることができ、しかもＲＦＩＤ読取装置とＲＦＩＤタグとのように無線送信源どうしの距離が短くても座標の検出精度が低下することのない送信位置検出システム及びこのシステムで用いる送信位置検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態における送信位置検出装置は、無線送信源から無線送信された信号を受信する４つ以上の受信アンテナと、各受信アンテナが無線送信源から無線送信された信号を受信したときの各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する計測部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における送信位置検出システムの概略斜視図。
【図２】同実施形態における送信位置検出装置の概略ブロック図。
【図３】同実施形態における計測部の概略ブロック図。
【図４】同実施形態におけるＴＤＣの動作を説明するための信号波形図。
【図５】同実施形態における無線送信源の座標演算を説明するための図。
【図６】同実施形態におけるＲＦＩＤ読取装置とＲＦＩＤタグとの通信を説明するための図。
【図７】同実施形態におけるＲＦＩＤ読取装置が送信するＱｕｅｒｙ（Ｑ）の包絡線波形の一部を示す図。
【図８】同実施形態におけるＲＦＩＤタグが送信するプリアンブル（Ｐ）の波形を示す図。
【図９】同実施形態における送信位置検出装置の動作手順を示す流れ図。
【図１０】同実施形態におけるサーバの動作手順を示す流れ図。
【図１１】同実施形態におけるＲＦＩＤ読取装置の動作手順を示す流れ図。
【図１２】同実施形態においてサーバに備えられているデータベースの模式図。
【図１３】同実施形態において無線送信源の送信位置検出結果をｘ−ｚ面の表示例として示す図。
【図１４】同実施形態において無線送信源の送信位置検出結果をｘ−ｙ面の表示例として示す図。
【図１５】第２の実施形態における計測部の概略ブロック図。
【図１６】同実施形態における各ＴＤＣへの入力信号波形図。
【図１７】同実施形態における各ＴＤＣからの出力信号波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
［要部構成］
先ず、本実施形態における送信位置検出システムの要部構成について説明する。
図１は、送信位置検出システムの概略斜視図であり、図２は、送信位置検出システムの概略ブロック図である。送信位置検出システムは、無線送信源であるＲＦＩＤ読取装置３と複数のＲＦＩＤタグ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，…）のそれぞれの位置を三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）で求めるもので、送信位置検出装置１とサーバ２とを含む。
【００１１】
送信位置検出装置１は、サーバ２と有線で通信する。サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３と無線で通信する。サーバ２とＲＦＩＤ読取装置３との間の無線通信は、無線ＬＡＮまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のように、送信局のアドレス（ＭＡＣアドレスまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈアドレス）を含むパケットを使用する。
【００１２】
ＲＦＩＤ読取装置３は、各ＲＦＩＤタグ４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・・）と無線で通信する。ＲＦＩＤ読取装置３と各ＲＦＩＤタグ４との間の無線通信は、一般的なＲＦＩＤ技術の通信プロトコルに従う。本実施形態では、近年広く普及しつつあるＥＰＣ globalのClass1 Generation2規格（以下、Ｃ１Ｇ２規格と称する）に従って通信する。
【００１３】
送信位置検出装置１は、例えば図１に示すように、直方体形状の筐体を有している。そして、この筐体の内部に、それぞれ４つの受信アンテナ１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）を配置している。さらに送信位置検出装置１は、図２に示すように、各受信アンテナ１１にそれぞれ対応して４つの復調部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と増幅部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）を備えるとともに、計測部１４、制御部１５及び発振部１６を備えている。
【００１４】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの配置には制限がある。例えば、４つの受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面であるｘ−ｙ面上に配置し、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが長方形の頂点を取る形状であるとする。この場合、長方形の対角線の交点を通りかつこの長方形の面に垂直なｚ軸方向の線上では、どの点からも各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは等距離となる。このため、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの相互間で到達時間に差が生じないので、ｚ軸方向の距離を求めることができない。
【００１５】
このような不具合を回避するために、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面上に配置する場合には、以下の条件で配置する。すなわち、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを頂点とする四角形としたときに、向かい合った角の和が１８０度にならないで、かつ、２つの対角線の中央が同じ点とならないように配置する。なお、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面上に配置しなくてもよい。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面上に配置しない場合には、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが正四面体の頂点とならないように配置する。
【００１６】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは、位置検出の精度の観点からは、点であることが理想である。しかし、現実的には受信電波の波長に依存する大きさが必要である。ただし、利得の高い指向性アンテナを使用する必要は無い。むしろ、誘電率の高い材質も用いて波長短縮し、小型化したアンテナを使用することが好ましい。
【００１７】
ＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４から放射された電波は、空間を通過して各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄに到達する。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは、前記の条件で配置されているので、電波を放射する無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３またはＲＦＩＤタグ４）の位置から各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄまでの距離は、アンテナ毎に異なる。このため、各受信アンテナ１１ａ〜１２ｄに電波が到達するまでの時間も、アンテナ毎に異なる。自由空間中を伝播する電波の速度は、約３×１０８ｍ／ｓである。したがって、例えば、無線送信源から受信アンテナ１１ａまでの距離と、無線送信源から受信アンテナ１１ｂまでの距離との差が１ｍのときには、約３．３ｎｓ（３３００ｐｓ）の到達時間差が生じ、同距離の差が１０ｃｍのときには、約０．３３ｎｓ（３３０ｐｓ）の到達時間差が生じる。
【００１８】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは、それぞれ受信した電波を高周波信号に変換し、この高周波信号を対応する復調部１２ａ〜１２ｄに出力する。復調部１２ａは、受信アンテナ１１ａから出力される高周波信号と発振部１６の出力を合成してベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を増幅部１３ａに出力する。他の復調部１２ｂ〜１２ｄも同様に、それぞれ受信アンテナ１１ｂ〜１１ｄから出力される高周波信号と発振部１６の出力を合成してベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号をそれぞれ増幅部１３ｂ〜１３ｄに出力する。各復調部１２ａ〜１２ｄから出力されるベースバンド信号には、一般的にはＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）と呼ばれる受信信号強度を測定するための振幅情報を含んでいる。
【００１９】
増幅部１３ａは、復調部１２ａから出力される信号を増幅して飽和させ、“Ｈ（High）”または“Ｌ（Low）”で表わされる２値情報として出力する。他の増幅部１３ｂ〜１３ｄも同様に、それぞれ復調部１２ｂ〜１２ｄから出力されるベースバンド信号を増幅し、２値情報として出力する。なお、各増幅部１３ａ〜１３ｄに代えてコンパレータを用いてもよい。
【００２０】
増幅部１３ａから出力される２値情報の信号は、計測部１４と制御部１５に入力される。他の増幅部１３ｂ〜１３ｄから出力される２値情報の信号は、計測部１４にのみ入力され、制御部１５には入力されない。制御部１５は、増幅部１３ａから出力された信号を復号し、復号したデータに応じた処理を行う。具体的には、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する信号の振幅は大きく、ＲＦＩＤタグ４が送信するバックスキャッタ信号の振幅は小さい。このため、ＲＦＩＤ読取装置３の信号を受信するときの利得は小さく、ＲＦＩＤタグ４の信号を受信するときの利得は大きくなるように、制御部１５は、各増幅部１３ａ〜１３ｄの利得を制御する。なお、増幅部１３ａの出力のみ制御部１５へ入力するとしたが、増幅部１３ｂ，１３ｃまたは１３ｄから出力された信号を制御部１５に入力する構成としてもよい。
【００２１】
このように、無線送信源であるＲＦＩＤ読取装置３及びＲＦＩＤタグ４から送信された信号は、各増幅部１３ａ〜１３ｄの出力段階で２値情報となる。この２値情報の出力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化するタイミングは、ＲＦＩＤ読取装置３またはＲＦＩＤタグ４からの電波が各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄに到達した時間によって決まる。
【００２２】
計測部１４は、各増幅部１３ａ〜１３ｄから入力される信号の時間差を検出する。そして計測部１４は、それぞれの時間差と受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの座標データとに基づいて、受信した信号を送信した無線送信源の位置を三次元座標として算出する。ここで算出される三次元座標は、送信位置検出装置１を基準とした座標である。計測部１４は、算出した三次元座標値を制御部１５へ出力する。
【００２３】
制御部１５は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶部を備えている。制御部１５は、記憶部に記憶されたプログラムに従って動作し、増幅部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４ｄ）、計測部１４及び発振部１６を制御する。また制御部１５は、増幅部１３ａから出力された信号と計測部１４から出力された三次元座標値とを関連付けし、サーバ２へ送信する。さらに制御部１５は、サーバ２からＲＦＩＤ読取装置３が使用する周波数情報を受信する。
【００２４】
発振部１６は、高周波信号を発生し、この高周波信号を各復調部１２ａ〜１２ｄに出力する。発振部１６の発振周波数は、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する電波を復調するために必要とする周波数である。例えば、復調部１２がダイレクトコンバージョン方式を採用している場合には、発振周波数は、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する搬送波と同じ周波数となる。これに対し、復調部１２が中間周波数を使用する方式を採用している場合には、発振周波数は、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する搬送波周波数から中間周波数を引き算した値の周波数となる。このような発振周波数は、制御部１５からの信号に応じて変更することができる。
【００２５】
［時間計測］
図３に計測部１４の概略ブロック図を示す。計測部１４は、４つのＴＤＣ（Time to Digital Converter）２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）と、演算部２２とを備えている。
【００２６】
各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力用の端子と、Ｓｔｏｐ入力用の端子と、出力端子とを有している。各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化した後に、Ｓｔｏｐ入力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化するまでの時間に応じたデジタル値を出力する。近年は、１８０ｎｍプロセスのＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）技術を使用して、１０ｐｓ程度の測定分解能が得られている。製造プロセスが微細化すれば、さらに短い時間を測定する分解能を得ることができる。
【００２７】
各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力用の端子は、制御部１５に接続されている。ＴＤＣ２１ａのＳｔｏｐ入力用の端子は、増幅部１３ａに接続されている。他のＴＤＣ２１ｂ〜２１ｄのＳｔｏｐ入力用の端子も同様に、それぞれ対応する増幅部１３ｂ〜１３ｄに接続されている。各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄの出力端子は、演算部２２に接続されている。
【００２８】
各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄの動作を、図４に示す信号波形を参照して説明する。
先ず、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄへのＳｔａｒｔ入力およびＳｔｏｐ入力は、全て“Ｌ”になっている。制御部１５からのＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になると、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、それぞれ時間測定を開始する。ＴＤＣ２１ａへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２１ａは、計測時間としてｔａを出力する。次に、ＴＤＣ２１ｃへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２１ｃは、計測時間としてｔｃを出力する。ＴＤＣ２１ｄへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２１ｄは、計測時間としてｔｄを出力する。ＴＤＣ２１ｂへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２３ｂは、計測時間としてｔｂを出力する。
【００２９】
このように、制御部１５は、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄへのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にすることで、計測部１４に時間計測を開始させる。各ＴＤＣ２１ａ〜２３ｄへのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にするタイミングは、受信アンテナ１１ａから制御部１５に入力される信号に応じて決定される。その決定方法については後述する。
【００３０】
演算部２２は、図示しない記憶部を備えている。演算部２２は、この記憶部に記憶されたプログラムに従って動作し、入力された各計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄから、各信号の到達時間差を算出する。受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂの到達時間差ｔｂａは、ｔｂ−ｔａから求まり、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｃの到達時間差ｔｃａは、ｔｃ−ｔａから求まり、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｄの到達時間差ｔｄａは、ｔｄ−ｔａから求まる。
【００３１】
こうして、各到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを求めた後、演算部２２は、受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの座標を用いて、無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３またはＲＦＩＤタグ４）の座標を算出する。ここで算出する座標は、送信位置検出装置１を基準とする座標である。
【００３２】
［座標演算］
図５を用いて無線送信源の座標演算について説明する。
【００３３】
受信アンテナ１１ａの座標は（ｘａ，ｙａ，ｚａ）、受信アンテナ１１ｂの座標は（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）、受信アンテナ１１ｃの座標は（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ）、受信アンテナ１１ｄの座標は（ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ）で既知であり、演算部２２が有する記憶部等に予め記憶されている。
【００３４】
１つの無線送信源の座標をＰ点（ｘＰ，ｙＰ，ｚＰ）とし、電波の伝達速度をＣとする。そうすると、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの座標（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ），（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ），（ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ）と到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａとを用いて、下記の数式［数１］，［数２］，［数３］が成立する。
【数１】
【００３５】
【数２】
【００３６】
【数３】
【００３７】
数式［数１］，［数２］，［数３］において、ｘＰ，ｙＰ，ｚＰ以外は既知の値である。このため、これら３つの連立方程式を解くことにより、無線送信源の座標であるＰ点（ｘＰ，ｙＰ，ｚＰ）の値を求めることができる。この非線形連立方程式は、ニュートン法等の数値計算方法を使用することによって解を求めることができる。
【００３８】
ただし、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが同一平面に配置されている場合は、解が２つ存在する。そこで、本システムは、送信位置検出装置１を壁等に設置する。そうすることにより、送信位置検出装置１の背面側（ｚ軸の負の方向）には無線送信源が存在しないため、ｚＰの値が正となる解を無線送信源の座標とすることができる。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面に配置しない場合は、解は１つになるため、送信位置検出装置１をどのように設置してもよい。
【００３９】
ここで、ＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４との通信について、図６を用いて説明する。図６の（ａ）は、ＲＦＩＤ読取装置３の送信データであり、斜線を付した部分は搬送波のみが送信されている状態を示している。図６の（ｂ）は、ＲＦＩＤタグ４の送信データである。
【００４０】
Ｃ１Ｇ２規格の通信においては、先ずＲＦＩＤ読取装置３が搬送波を送信する。ＲＦＩＤタグ４は、この搬送波を受信することによって起動する。次に、ＲＦＩＤ読取装置３は、プリアンブル（Ｐ）を送信し、続いて、読取り開始を知らせるＱｕｅｒｙ（Ｑ）を送信する。
【００４１】
ＲＦＩＤタグ４は、プリアンブル（Ｐ）を受信すると、このプリアンブル（Ｐ）に続くデータを受信できるように同期を取るために、受信速度を決定する。そして、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信すると、ＲＦＩＤタグ４は、そのＱｕｅｒｙ（Ｑ）の内容に従った設定を行う。その後、ＲＦＩＤタグ４は、ランダムに選択したスロットで応答を送信する。本実施形態では、説明の都合上、ＲＦＩＤタグ４が直ちに応答するものとして説明を続ける。
【００４２】
ＲＦＩＤタグ４は、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信した後、プリアンブル（Ｐ）を送信し、続いて、１６ビットの擬似乱数（ＲＮ１６）を送信する。擬似乱数は、暗号文字列として使用されるために、以後の通信の間保持される。ＲＦＩＤ読取装置３は、プリアンブル（Ｐ）と擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると、フレーム同期を取るためのＦｒａｍｅ−Ｓｙｎｃ（Ｆ）を送信し、続いて、正しく受信できたことを知らせる応答信号（ＡＣＫ）を送信する。
【００４３】
ＲＦＩＤタグ４は、応答信号（ＡＣＫ）を受信すると、プリアンブル（Ｐ）とデータ（Ｄａｔａ）とデータ誤り検出符号（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）を送信する。このときのデータ（Ｄａｔａ）の中に、ＲＦＩＤタグ４毎に固有の識別情報、すなわちＣ１Ｇ２規格のＥＰＣ（Electronic Product Code）が含まれている。
【００４４】
ＲＦＩＤ読取装置３は、プリアンブル（Ｐ）、データ（Ｄａｔａ）及びデータ誤り検出符号（ＣＲＣ）を受信すると、データ誤り検出符号（ＣＲＣ）を用いて伝送エラーの有無を検出する。その結果、正しく受信したと判断すると、ＲＦＩＤ読取装置３は、Ｆｒａｍｅ−ｓｙｎｃ（Ｆ）を送信し、続いて、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を送信する。これに対し、正常に受信できなかったと判断した場合には、ＲＦＩＤ読取装置３は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）に代えて、正常に受信できなかったことを通知する応答信号（ＮＡＫ）を送信し、ＲＦＩＤタグ４に再送を要求する。ＲＦＩＤ読取装置３の交信領域内にあるＲＦＩＤタグ４が１つだけのときは、ここまでの処理で通信が完了する。
【００４５】
ＲＦＩＤ読取装置３の交信領域内にＲＦＩＤタグ４が複数ある場合には、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）の後に、別のＲＦＩＤタグ４がプリアンブル（Ｐ）と擬似乱数（ＲＮ１６）とを送信する。ＲＦＩＤ読取装置３は、擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると、Ｆｒａｍｅ−Ｓｙｎｃ（Ｆ）と正常応答信号（ＡＣＫ）とを送信し、これを受信したＲＦＩＤタグ４がプリアンブル（Ｐ）、データ（Ｄａｔａ）およびデータ誤り検出符号（ＣＲＣ）を送信する。ＲＦＩＤ読取装置３は、データ（Ｄａｔａ）を正常に受信すると、Ｆｒａｍｅ−Ｓｙｎｃ（Ｆ）を送信する。このような処理を繰り返すことによって、ＲＦＩＤ読取装置３は、交信領域内にある複数のＲＦＩＤタグ４の識別情報を取得する。
【００４６】
図７にＲＦＩＤ読取装置３が送信するＱｕｅｒｙ（Ｑ）の包絡線波形の一部を示す。Ｃ１Ｇ２規格では、符号化方式として、“０”を表す時間を短く、“１”を表す時間を長くするＰＩＥ（Pulse-interval encoding）がＱｕｅｒｙ（Ｑ）として使用される。ＰＩＥは、“０”と“１”を表す時間長は異なるが、振幅を小さくする時間長は同じである。すなわちＰＩＥは、振幅が小さくなっている時間が一定である。このため、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信し、その振幅が小さくなると、振幅が大きくなるタイミングを誰もが予想できる。
【００４７】
制御部１５は、ＰＩＥの振幅が小さくなったときを検出すると、振幅が大きくなる前に各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にする。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間計測を開始する。各増幅部１３ａ〜１３ｄは、対応する復調部１２ａ〜１２ｄから入力される信号の振幅が図７に示すしきい値より大きいときは“Ｈ”を出力し、小さいときは“Ｌ”を出力する。したがって、制御部１５がＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にしてから、対応する増幅部１３ａ〜１３ｄの出力が最初に“Ｈ”になるまでの間、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを測定する。
【００４８】
図８にＲＦＩＤタグ４が送信するプリアンブル（Ｐ）の波形を示す。なお、図８は、Ｃ１Ｇ２規格でＦＭ０符合を使用するときのプリアンブル（Ｐ）である。ＦＭ０符合においては、“０”を表わすときは１ビットの中心でレベルを“Ｈ”から“Ｌ”または“Ｌ”から“Ｈ”に反転させ、“１”を表わすときは１ビットの中でレベルを一定に保ち、変化させない、また、あるビットから次のビットに切り替わるときにレベルを反転させる。“Ｖ”は、ＦＭ０符合のルールに従わないビットであり、プリアンブル（Ｐ）の中だけに表れる。
【００４９】
通常、プリアンブル（Ｐ）の先頭においては、ビット同期をとるために、同じパターンが繰り返される。その後、別の決められたパターンを使用して、プリアンブル（Ｐ）の後に続く情報との境目がわかるようにしている。図８では、“０”が５つ連続で現れている箇所がビット同期に使用され、その後の“１０１０Ｖ１”より後がデータとなる。
【００５０】
送信位置検出装置１は、このような手順で行われる通信を受信する。制御部１５は、正常応答信号（ＡＣＫ）を受信した後のプリアンブル（Ｐ）を受信すると、ビット同期を取る。こうして、ビット同期をとった後は、制御部１５は、受信信号のレベルが変化するタイミングを予想できる。
【００５１】
そこで制御部１５は、ビット同期をとって“Ｖ”を検出した直後、受信信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”に最初に変化する前に各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にする。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間計測を開始する。一方、各増幅部１３ａ〜１３ｄは、それぞれ受信信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”に変化すると、“Ｈ”を出力する。したがって、制御部１５がＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にしてから、対応する増幅部１３ａ〜１３ｄの出力が最初に“Ｈ”になるまでの間、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを測定する。
【００５２】
なお、図２のブロック図では、増幅部１３ａの出力を制御部１５に入力して、受信データを取得している。無線送信源から受信アンテナ１１ａまでの距離が最短ではなく、無線送信源から他の受信アンテナ１１ｂ〜１１ｄまでの距離が短いことがある。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが図５のように配置されているとき、受信アンテナ１１ａから最も遠くにある受信アンテナが受信アンテナ１１ｄであるとすると、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｄの最大到達時間差ｔｍは、下記の数式［数４］で表わすことができる。
【数４】
【００５３】
受信アンテナ１１ａに対して最も遠くにある受信アンテナが他のアンテナである場合でも、同様の計算式にて受信アンテナ１１ａと最も遠くにあるアンテナとの最大到達時間差ｔｍを求めることができる。
【００５４】
これらを考慮すると、受信信号のレベルが“Ｌ”から“Ｈ”に変化すると予想される時点から最大到達時間差ｔｍより前の時間に、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄへのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にすればよい。言い換えると、時間測定を開始するタイミングは、受信アンテナ間の最大距離を電波が伝達する時間より後に各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの受信信号レベルが変化するように設定すればよい。
【００５５】
また、測定時間が長すぎると、次の受信信号レベルの変化点が現れてしまうので、次の変化点が現れる前に測定を終了することが好ましい。伝送速度と符号化方式により、信号レベルの変化点が現れる時間間隔が決まるので、これから測定終了時間を決めればよい。
【００５６】
以上のように時間測定の開始と終了のタイミングを決定することによって、送信位置検出装置１は、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄと無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３及びＲＦＩＤタグ４）との配置に関係なく、全ての受信アンテナ１１ａ〜１１ｄに到達する信号のレベル変化タイミングを捉えることができる。そして送信位置検出装置１は、測定した時間差から無線送信源の位置を特定することができる。
【００５７】
しかも、送信位置検出装置１は、識別情報を含むデータのプリアンブル（Ｐ）を利用してＲＦＩＤタグ４の位置を検出するので、ＲＦＩＤタグ４の識別情報と位置を一度に検出することができる。したがって、複数のＲＦＩＤタグ４の識別情報を検出した場合、送信位置検出装置１は、それぞれの識別情報に対応する位置も検出することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、プリアンブル（Ｐ）の“Ｖ”の位置で各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にするが、ビット同期が取れた後であれば、任意の受信信号レベルの変化点付近で同様に時間を測定することができる。
【００５９】
［システムの動作］
次に、送信位置検出システムの動作を図９〜図１１を用いて説明する。図９は、送信位置検出装置１の動作手順を示す流れ図であり、図１０は、サーバ２の動作手順を示す流れ図である。また、図１１は、ＲＦＩＤ読取装置３の動作手順を示す流れ図である。
【００６０】
本システムでは、先ず、ＲＦＩＤ読取装置３が、ＲＦＩＤタグ４の読取を開始する前に、送信設定情報をサーバ２に送信する（図１１のＳＴ３１）。送信設定情報は、ＲＦＩＤタグ４の読取を行うための周波数、伝送速度、および符号化方式を含む。
【００６１】
サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３の送信設定情報を待機する（図１０のＳＴ２１）、そして、ＲＦＩＤ読取装置３から送信設定情報を受信すると（ＳＴ２１のＹＥＳ）、サーバ２は、その受信した送信設定情報を送信位置検出装置１に転送する（図１０のＳＴ２２）。
【００６２】
送信位置検出装置１は、ＲＦＩＤ読取装置３の送信設定情報を待機する（図９のＳＴ１）。そして、サーバ２から同送信設定情報を受信すると（ＳＴ１のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、その情報を基に各部の受信状態を設定する（図９のＳＴ２）。例えば送信位置検出装置１は、ＲＦＩＤタグ４の読取に使用される周波数を受信できるように、発振部１６を設定する。また、制御部１５に対しては、受信に用いる伝送速度と符号化方式を設定する。
【００６３】
続いて、ＲＦＩＤ読取装置３は、ＲＦＩＤタグ４を起動させるために、無変調波の送信を開始する（図１１のＳＴ３２）。そしてＲＦＩＤ読取装置３は、無変調波を所定時間送信した後でＱｕｅｒｙ（Ｑ）を送信する（図１１のＳＴ３３）。ＲＦＩＤ読取装置３から送信される信号は、ＲＦＩＤタグ４で受信されるだけでなく、送信位置検出装置１でも受信される。
【００６４】
Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）の受信を開始した送信位置検出装置１は、前述したタイミングで、制御部１５が各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にする（図９のＳＴ３）。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを計測し、計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを演算部２２へ出力する（図９のＳＴ４）。演算部２２は、入力された計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄに基づいて受信アンテナ１１ａ〜１１ｄ毎の到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを算出する（図９のＳＴ５）。さらに演算部２２は、算出した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａからＲＦＩＤ読取装置３の座標を算出する（図９のＳＴ６）。送信位置検出装置１は、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）の受信を完了するまでに（図９のＳＴ７）、上述したステップＳＴ３，４，５，６の処理を実行する。
【００６５】
ＲＦＩＤタグ４は、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信すると、１６ビットの擬似乱数（ＲＮ１６）を送信する。ＲＦＩＤタグ４から送信される擬似乱数（ＲＮ１６）の信号は、ＲＦＩＤ読取装置３で受信されるだけでなく、送信位置検出装置１でも受信される。
【００６６】
Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を送信したＲＦＩＤ読取装置３は、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信を待機する（図１１のＳＴ３４）。ＲＦＩＤタグ４から擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると（ＳＴ３４のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、応答信号（ＡＣＫ）を送信する（図１１のＳＴ３５）。ＲＦＩＤタグ４は、応答信号（ＡＣＫ）を受信すると、固有の識別情報を送信する。識別情報は、プリアンブル（Ｐ）に続くデータ（Ｄａｔａ）に含まれる。
【００６７】
そこで、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）の受信を完了した送信位置検出装置１は、先ず、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信を待機する（図１１のＳＴ８）。そして、ＲＦＩＤタグ４から擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると（ＳＴ８のＹＥＳ）、続いて送信位置検出装置１は、応答信号（ＡＣＫ）を待機する（図１１のＳＴ９）。そして、ＲＦＩＤ読取装置３から応答信号（ＡＣＫ）を受信すると（ＳＴ９のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、識別情報の受信を開始する。送信位置検出装置１は、プリアンブル（Ｐ）に含まれる“１０１０Ｖ”を受信中の前述したタイミングで、制御部１５が各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にする（図９のＳＴ１０）。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを計測し、計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを演算部２２へ出力する（図９のＳＴ１１）。演算部２２は、入力された計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄに基づいて受信アンテナ１１ａ〜１１ｄ毎の到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを算出する（図９のＳＴ１２）。さらに演算部２２は、算出した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａから識別情報を送信したＲＦＩＤタグ４の座標を算出する（図９のＳＴ１３）。
【００６８】
一方、応答信号（ＡＣＫ）を送信したＲＦＩＤ読取装置３は、ＲＦＩＤタグ４の識別情報を待機する（図１１のＳＴ３６）、ＲＦＩＤタグ４から識別情報を受信すると（ＳＴ３６のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を送信する（図１１のＳＴ３７）。識別情報を送信したＲＦＩＤタグ４は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を受信すると、処理を終了する。
【００６９】
ＲＦＩＤ読取装置３は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を送信した後、他のＲＦＩＤタグとの通信が有るか否かを判断する（図１１のＳＴ３８）、通信が有る場合（ＳＴ３８のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信処理（図１１のＳＴ３４）に戻る。通信が無い場合（ＳＴ３８のＮＯ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、送信を停止する（図１１のＳＴ３９）。
【００７０】
送信位置検出装置１は、識別情報を含むデータ（Ｄａｔａ）の受信を完了するのを待機する（図９のＳＴ１４）。識別情報の受信を完了したならば（ＳＴ１４のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）の受信を待機する（図９のＳＴ１５）。ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を受信したならば（ＳＴ１５のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、ＲＦＩＤ読取装置３が通信を停止したか否かを判断する（図９のＳＴ１６）。
【００７１】
ＲＦＩＤ読取装置３から次の擬似乱数（ＲＮ１６）を受信した場合、ＲＦＩＤ読取装置３は通信を停止していない。この場合（ＳＴ１６のＮＯ）、送信位置検出装置１は、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信処理（図９のＳＴ８）に戻る。
【００７２】
これに対し、ＲＦＩＤ読取装置３からの受信がなく、通信が終了したと判断した場合には（ＳＴ１６のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、無線送信源の送信位置情報をサーバ２へ送信する（図９のＳＴ１７）。以上で、送信位置検出装置１は、今回の処理を終了する。ここで、サーバ２に送信される無線送信源の送信位置情報には、今回の処理で送信位置検出装置１が取得したＲＦＩＤ読取装置３の座標と、ＲＦＩＤタグ４の識別情報及び座標とが含まれる。
【００７３】
一方、通信を停止したＲＦＩＤ読取装置３は、今回の処理でＲＦＩＤタグ４から読取った識別情報をサーバ２に送信する（図１１のＳＴ４０）。このとき、ＲＦＩＤ読取装置３は、自己のアドレスをＲＦＩＤタグの識別情報とともに送信する。
【００７４】
送信設定情報を送信位置検出装置１に送信したサーバ２は、無線送信源の送信位置情報を待機する（図１０のＳＴ２３）。そして、送信位置検出装置１から無線送信源の送信位置情報を受信すると（ＳＴ２３のＹＥＳ）、サーバ２は、その送信位置情報をメモリで一時的に記憶する（図１０のＳＴ２４）。また、サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３で読み取ったＲＦＩＤタグ４の識別情報を、当該ＲＦＩＤ読取装置３のアドレスとともに取得する（図１０のＳＴ２５）。そして、サーバ２は、送信位置情報に含まれるＲＦＩＤタグの識別情報と、ＲＦＩＤ読取装置３で読み取ったＲＦＩＤタグ４の識別情報とを照合して一致するか否かを判断する（図１０のＳＴ２６）。一致しない場合（ＳＴ２６のＮＯ）、サーバ２は、今回の処理を終了する。
【００７５】
これに対し、送信位置情報に含まれるＲＦＩＤタグ４の識別情報と、ＲＦＩＤ読取装置３で読み取ったＲＦＩＤタグ４の識別情報とが一致する場合には（ＳＴ２６のＹＥＳ）、サーバ２は、当該ＲＦＩＤ読取装置３のアドレスと関連付けて、無線送信源の送信位置情報をデータベースに保存する（図１０のＳＴ２７）。また、サーバ２は、データベースに保存した無線送信源の送信位置情報を、この送信位置情報に関連付けられたアドレスで特定されるＲＦＩＤ読取装置３に送信する（図１０のＳＴ２８）。以上で、サーバ２は、今回の処理を終了する。
【００７６】
ここで、サーバ２に備えられているデータベースの模式図を図１２に示す。データベースは、ＲＦＩＤ読取装置３のアドレス（ＡＡＡＡＡ）に関連付けて、このＲＦＩＤ読取装置３の座標（ａ１，ｂ１，ｃ１）と、このＲＦＩＤ読取装置３で読取った各ＲＦＩＤタグ４の識別情報及びその座標とを保存する。例えば、識別情報（ＢＢＢＢＢ）のＲＦＩＤタグ４の座標は（ａ２，ｂ２，ｃ２）、識別情報（ＣＣＣＣＣ）のＲＦＩＤタグ４の座標は（ａ３，ｂ３，ｄ３）、識別情報（ＤＤＤＤＤ）のＲＦＩＤタグ４の座標は（ａ４，ｂ４，ｄ４）となる。
【００７７】
なお、図示しないが、データベースでは、識別情報に関連付けられた物品情報も記憶しており、識別情報の座標からその識別情報のＲＦＩＤタグ４を付けている物品の座標を知ることができる。
【００７８】
このように、サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３から受信したＲＦＩＤタグ４の識別情報と、送信位置検出装置１から受信したＲＦＩＤタグ４の識別情報とを照合して、同じであることを条件に、無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３及びＲＦＩＤタグ４）の送信位置情報を、ＲＦＩＤ読取装置３のアドレスと関連付けて記憶する。したがって、Ｃ１Ｇ２規格のようにＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４の通信においてＲＦＩＤ読取装置３を識別する情報が無く、複数のＲＦＩＤ読取装置３が存在する場合でも、ＲＦＩＤ読取装置３とその座標を特定することができる。
【００７９】
送信を停止したＲＦＩＤ読取装置３は、無線送信源の送信位置情報を待機する（図１１のＳＴ４１）。そして、サーバ２から無線送信源の送信位置情報を受信すると（ＳＴ４１のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、表示部に無線送信源の送信位置検出結果を表示する（図１１のＳＴ４２）。以上で、今回の処理を終了する。
【００８０】
図１３及び図１４は、無線送信源の送信位置検出結果を示す表示例である。図１３及び図１４において、星型３３がＲＦＩＤ読取装置３の検出位置を表わし、黒丸３４ａ，３４ｂ，３４ｃがＲＦＩＤタグ４の検出位置を表わしている。図１３は、ｘ−ｚ面の表示であり、図１４は、ｘ−ｙ面の表示である。このように表示することにより、ＲＦＩＤ読取装置３のオペレータに、無線送信源であるＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４の位置を知らせることができる。
【００８１】
なお、黒丸３４ａ，３４ｂ，３４ｃに、識別情報を表示してもよいし、識別情報に関連付けされた物品情報を表示してもよい。また、この表示に棚や通路等を追加することによって、無線送信源の位置がさらに分かりやすくなる。また、ＲＦＩＤ読取装置３が読取ったＲＦＩＤタグ４の方向に、ＲＦＩＤ読取装置３が向いていると推定することも可能である。
【００８２】
［座標演算の補正］
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄから計測部１４までの間の回路で、回路遅延のばらつきや配線長のばらつき等が生じることがある。例えば、受信信号が受信アンテナ１１ａから入力されてＴＤＣ２１ａに入力される時間と、受信アンテナ１１ｂから入力されてＴＤＣ２１ｂに入力される時間には、若干の差が生じ得る。この若干の差を補正すると、演算した座標と実際の座標のずれを小さくすることができる。
【００８３】
そこで、上記ずれを最小限にするため、到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａの補正値を取得する機能を演算部２２に設け、取得した補正値にて補正した後の到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを用いて送信点の座標を演算する。
【００８４】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの間で生じる到達時間差のずれを補正する一例について説明する。
【００８５】
補正値の取得は、例えば補正モードなるモードで送信位置検出装置１を起動した際に実行される。その際、予め受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂから等距離となる場所にＲＦＩＤ読取装置３を配置しておく。この状態で、前述した方法で座標の取得を行う。
【００８６】
このとき、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂへの電波の到達時間は同じであるため、回路における伝達遅延差がＴＤＣ２１ａとＴＤＣ２１ｂの入力時間差Δｔｂａとして現れる。この時間差Δｔｂａは、補正値として例えば演算部２２の記憶部に記憶される。回路における伝達遅延差が無い場合は、Δｔｂａ＝０である。さらに、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｃ、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｄとの間でも同様に補正値である時間差Δｔｃａ，Δｔｄａを取得する。
【００８７】
補正値を取得した後、通常の動作モードにおいて送信点の座標を算出する際には、演算部２２で取得した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａからそれぞれ上記時間差Δｔｂａ，Δｔｃａ，Δｔｄａが差し引かれて補正され、補正後の値を用いて送信点の座標が演算される。
【００８８】
次に、到達時間差のずれを補正する他の例について説明する。
【００８９】
この例では、先ずＲＦＩＤ読取装置３を予めその座標が判明している位置に配置しておく。そうすると、このＲＦＩＤ読取装置３と各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄとの距離が決まる。このとき、このＲＦＩＤ読取装置３と各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄまでの距離と電波の伝送速度から、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄ間の理論的な受信到達時間差を算出することができる。この時間差は、送信位置検出装置１に外部から入力してもよいし、制御部１５で算出してもよい。
【００９０】
次に、補正モードにおいて上記ＲＦＩＤ読取装置の座標の取得を行い、そのときの受信到達時間差と理論的な受信到達時間差とを比較して、それぞれの差分を算出する。算出した差分は、例えば演算部２２の記憶部に補正値として記憶する。
【００９１】
以後、通常の動作モードにおいて送信点の座標を演算する際には、上記記憶部に記憶したそれぞれの補正値を用いて、到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを補正する。
【００９２】
以上説明したように、算出した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを補正する機能を設け、補正後の到達時間差を用いて送信点の座標を検出するようにした。このようにしたことにより、回路遅延のばらつきや配線長のばらつきによる誤差が吸収され、送信点の位置検出の精度が大幅に向上する。
【００９３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００９４】
第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。本実施形態は、前記実施形態における計測部の構成が異なるだけで、それ以外の構成は同じである。そのため、計測部についてのみ詳述する。
【００９５】
図１５に本実施形態における計測部の概略ブロック図を示している。このブロック図は、図３で示した計測部１４を計測部１１４に置き換えたものであり、ＴＤＣのＳｔａｒｔ入力に制御部１５からの信号を使用しない構成を実現するものである。
【００９６】
計測部１１４は、ＴＤＣ１２３〜１２８と演算部１２２とで構成されている。ＴＤＣ１２３は、増幅部１３ａの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ｂの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｂａ＋を演算部１２２に出力する。ＴＤＣ１２４は、増幅部１３ｂの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ａの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｂａ−を演算部１２２に出力する。
【００９７】
ＴＤＣ１２５は、増幅部１３ａの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ｃの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｃａ＋を演算部１２２に出力する。ＴＤＣ１２６は、増幅部１３ｃの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ａの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間Ｔｃａ−を演算部１２２に出力する。
【００９８】
ＴＤＣ１２７は、増幅部１３ａの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ｄの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｄａ＋を演算部１２２に出力する。ＴＤＣ１２８は、増幅部１３ｄの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ａの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｄａ−を演算部１２２に出力する。
【００９９】
送信位置検出装置１と無線送信源との配置によって、増幅部１３ａと増幅部１３ｂの出力が“Ｈ”になる順番が異なる。増幅部１３ａの出力が先に“Ｈ”になった場合、ＴＤＣ１２３で受信アンテナ１１ａ，１１ｂの到達時間差が計測されることになる。ＴＤＣ１２４では増幅部１３ｂの出力が“Ｈ”になった後、次に増幅部１３ａの出力が“Ｈ”になるまでの時間が計測されるので、時間ｔｂａ−は時間ｔｂａ＋より長くなる。逆に、増幅部１３ｂの出力が先に“Ｈ”になった場合、ＴＤＣ１２４で受信アンテナ１１ａ，１１ｂの到達時間差が計測されることになる。ＴＤＣ１２３では増幅部１３ａの出力が“Ｈ”になった後、次に増幅部１３ｂの出力が“Ｈ”になるまでの時間が計測される。演算部１２２は、時間ｔｂａ＋，ｔｂａ−のうち、短い一方を演算に使用する時間として採用する。
【０１００】
同様に、演算部１２２は、時間ｔｃａ＋，ｔｃａ−の短い一方を演算に使用する時間として採用し、時間ｔｄａ＋，ｔｄａ−の短い一方を演算に使用する時間として採用する。
【０１０１】
計測部１１４の動作を説明すべく、各ＴＤＣ１２３〜１２８の入出力波形の一例を図１６，図１７に示す。図１６は、それぞれ増幅部１３ａ〜１３ｄの出力信号ａ〜ｄ、すなわち各ＴＤＣ１２３〜１２８への入力信号波形を示す。図１７は、各ＴＤＣ１２３〜１２８からの出力信号波形を示す。
【０１０２】
増幅部１３ａの出力ａが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２３とＴＤＣ１２５とＴＤＣ１２７のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になり、時間の計測を開始する。
その後、増幅部１３ｃの出力ｃが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２５のＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になり、ＴＤＣ１２６のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になる。ＴＤＣ１２５は、Ｓｔｏｐ入力が“Ｈ”になったので、時間ｔｃａ＋を出力する。
【０１０３】
次に、増幅部１３ｄの出力ｄが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２７のＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になり、ＴＤＣ１２８のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になる。ＴＤＣ１２７は、Ｓｔｏｐ入力が“Ｈ”になったので、時間ｔｄａ＋を出力する。
【０１０４】
次に、増幅部１３ｂの出力ｂが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２３のＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になり、ＴＤＣ１２４のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になる。ＴＤＣ１２３は、Ｓｔｏｐ入力が“Ｈ”になったので、時間ｔｂａ＋を出力する。
【０１０５】
図１７の例では、ＴＤＣ１２４とＴＤＣ１２６とＴＤＣ１２８は、時間測定が終了していない。時間測定可能な最長時間内に終了しない場合は、ＴＤＣ１２４，１２６，１２８による測定終了時までの時間（上記最長時間）をそれぞれｔｂａ−，ｔｃａ−，ｔｄａ−とする。
【０１０６】
演算部１２２は、上述したように、ｔｂａ＋とｔｂａ−、ｔｃａ＋とｔｃａ−、ｔｄａ＋とｔｄａ−を比較し、短い一方を座標演算用に採用する。採用した３つの時間は、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄへの無線送信源からの到達時間差である。演算部１２２は、これら到達時間差を用いて、無線送信源の座標を演算する。
【０１０７】
（変形例）
上記各実施形態にて開示した構成は、種々変形実施可能である。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。
【０１０８】
（１）上記各実施形態においては、受信アンテナ、復調部、および増幅部を４つずつ使用する場合を例示した。しかしながら、受信アンテナ、復調部、および増幅部の数は、５つ以上であってもよい。
【０１０９】
受信アンテナ等が５つ以上ある場合は、ニュートン法に最小二乗法を組み合わせた演算方法を使用することにより、送信点の座標を求めることができる。受信到達時間差を計測する数が多くなると、算出した座標が実際の座標に近づく傾向があるので、受信アンテナ、復調部、および増幅部を５つ以上使用することで、送信位置検出装置の位置検出精度を高めることができる。
【０１１０】
（２） 上記各実施形態においては、送信位置検出装置１のＱｕｅｒｙ受信完了前と識別情報受信完了前に座標を求めるものとして説明を行ったが、座標を求める演算を各受信完了後に行ってもよい。
【０１１１】
（３）上記各実施形態では、制御部１５や演算部２２，１２２の記憶部に各処理用のプログラムが予め記憶されているものとして説明した。しかしながら、これに限らず各プログラムをサーバからダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを送信位置検出装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等を利用でき、かつ送信位置検出装置が読取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であってもよい。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は送信位置検出装置内部のＯＳ（Operating System）等と協働してその機能を実現させるものであってもよい。
【０１１２】
なお、本発明はいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…送信位置検出装置、２…サーバ、３…ＲＦＩＤ読取装置、４…ＲＦＩＤタグ、１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）…受信アンテナ、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）…復調部、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）…増幅部、１４，１１４…計測部、１５…制御部、１６…発振部、２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ），１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８…ＴＤＣ、２２，１２２…演算部。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線送信源の位置を検出する装置，方法および送信位置検出システム並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification）タグ（無線タグや応答器等とも称される）は、アンテナと無線通信部と記憶部を備えており、それぞれのＲＦＩＤタグにおける記憶部には各タグで重複しない識別情報が記憶されている。ＲＦＩＤ読取装置（リーダライタや質問器とも称される）がＲＦＩＤタグに問合わせ信号を送信すると、ＲＦＩＤタグは当該問合わせ信号に応じた処理を行う。例えば、ＲＦＩＤタグが記憶している識別情報と、ＲＦＩＤ読取装置からの問合わせ信号に含まれる識別情報とが一致した場合にだけ応答を返すＲＦＩＤタグが知られている。
【０００３】
このような機能を有するＲＦＩＤタグは、例えば物品に取り付けることで、物流業の物品管理を始めとする様々な分野で使用されている。近年では、各種商品を販売する店舗において、各ＲＦＩＤタグを商品に取り付けることにより、商品の販売や在庫管理を行うシステムも実用化されている。
【０００４】
ところで、大量の物品を扱う業種においては、物品の種類や個数の管理だけでなく、各物品がどの位置に所在するのかを容易に認識できるようにしたいとの要望がある。ＲＦＩＤタグの位置を検出するには、ＲＦＩＤ読取装置がＲＦＩＤタグと通信を行うときのアンテナの指向性と受信信号の位相とから、ＲＦＩＤタグの二次元の位置を検出する方法を採用し得る。
【０００５】
しかしながら、上記の方法はＲＦＩＤタグの位置を二次元座標で求めるものである。このため、例えば棚に陳列された物品に付されるＲＦＩＤタグの位置検出に上記方法を採用した場合、どの棚に所望の物品が陳列されているかは知ることはできるが、棚の何段目に陳列されているかまでは知ることができない。また、アンテナの遠方界では指向性が絞れるが、近傍界では指向性が乏しくなる傾向がある。したがって、ＲＦＩＤ読取装置からＲＦＩＤタグまでの距離が短いと、座標の検出精度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，８７３，３２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、ＲＦＩＤタグ，ＲＦＩＤ読取装置等の無線送信源の位置を三次元座標で求めることができ、しかもＲＦＩＤ読取装置とＲＦＩＤタグとのように無線送信源どうしの距離が短くても座標の検出精度が低下することのない送信位置検出システム及びこのシステムで用いる送信位置検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態における送信位置検出装置は、無線送信源から無線送信された信号を受信する４つ以上の受信アンテナと、各受信アンテナが無線送信源から無線送信された信号を受信したときの各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する計測部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における送信位置検出システムの概略斜視図。
【図２】同実施形態における送信位置検出装置の概略ブロック図。
【図３】同実施形態における計測部の概略ブロック図。
【図４】同実施形態におけるＴＤＣの動作を説明するための信号波形図。
【図５】同実施形態における無線送信源の座標演算を説明するための図。
【図６】同実施形態におけるＲＦＩＤ読取装置とＲＦＩＤタグとの通信を説明するための図。
【図７】同実施形態におけるＲＦＩＤ読取装置が送信するＱｕｅｒｙ（Ｑ）の包絡線波形の一部を示す図。
【図８】同実施形態におけるＲＦＩＤタグが送信するプリアンブル（Ｐ）の波形を示す図。
【図９】同実施形態における送信位置検出装置の動作手順を示す流れ図。
【図１０】同実施形態におけるサーバの動作手順を示す流れ図。
【図１１】同実施形態におけるＲＦＩＤ読取装置の動作手順を示す流れ図。
【図１２】同実施形態においてサーバに備えられているデータベースの模式図。
【図１３】同実施形態において無線送信源の送信位置検出結果をｘ−ｚ面の表示例として示す図。
【図１４】同実施形態において無線送信源の送信位置検出結果をｘ−ｙ面の表示例として示す図。
【図１５】第２の実施形態における計測部の概略ブロック図。
【図１６】同実施形態における各ＴＤＣへの入力信号波形図。
【図１７】同実施形態における各ＴＤＣからの出力信号波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
［要部構成］
先ず、本実施形態における送信位置検出システムの要部構成について説明する。
図１は、送信位置検出システムの概略斜視図であり、図２は、送信位置検出システムの概略ブロック図である。送信位置検出システムは、無線送信源であるＲＦＩＤ読取装置３と複数のＲＦＩＤタグ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，…）のそれぞれの位置を三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）で求めるもので、送信位置検出装置１とサーバ２とを含む。
【００１１】
送信位置検出装置１は、サーバ２と有線で通信する。サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３と無線で通信する。サーバ２とＲＦＩＤ読取装置３との間の無線通信は、無線ＬＡＮまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のように、送信局のアドレス（ＭＡＣアドレスまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈアドレス）を含むパケットを使用する。
【００１２】
ＲＦＩＤ読取装置３は、各ＲＦＩＤタグ４（４ａ，４ｂ，４ｃ・・・）と無線で通信する。ＲＦＩＤ読取装置３と各ＲＦＩＤタグ４との間の無線通信は、一般的なＲＦＩＤ技術の通信プロトコルに従う。本実施形態では、近年広く普及しつつあるＥＰＣ globalのClass1 Generation2規格（以下、Ｃ１Ｇ２規格と称する）に従って通信する。
【００１３】
送信位置検出装置１は、例えば図１に示すように、直方体形状の筐体を有している。そして、この筐体の内部に、それぞれ４つの受信アンテナ１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）を配置している。さらに送信位置検出装置１は、図２に示すように、各受信アンテナ１１にそれぞれ対応して４つの復調部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と増幅部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）を備えるとともに、計測部１４、制御部１５及び発振部１６を備えている。
【００１４】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの配置には制限がある。例えば、４つの受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面であるｘ−ｙ面上に配置し、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが長方形の頂点を取る形状であるとする。この場合、長方形の対角線の交点を通りかつこの長方形の面に垂直なｚ軸方向の線上では、どの点からも各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは等距離となる。このため、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの相互間で到達時間に差が生じないので、ｚ軸方向の距離を求めることができない。
【００１５】
このような不具合を回避するために、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面上に配置する場合には、以下の条件で配置する。すなわち、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを頂点とする四角形としたときに、向かい合った角の和が１８０度にならないで、かつ、２つの対角線の中央が同じ点とならないように配置する。なお、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面上に配置しなくてもよい。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面上に配置しない場合には、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが正四面体の頂点とならないように配置する。
【００１６】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは、位置検出の精度の観点からは、点であることが理想である。しかし、現実的には受信電波の波長に依存する大きさが必要である。ただし、利得の高い指向性アンテナを使用する必要は無い。むしろ、誘電率の高い材質も用いて波長短縮し、小型化したアンテナを使用することが好ましい。
【００１７】
ＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４から放射された電波は、空間を通過して各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄに到達する。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは、前記の条件で配置されているので、電波を放射する無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３またはＲＦＩＤタグ４）の位置から各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄまでの距離は、アンテナ毎に異なる。このため、各受信アンテナ１１ａ〜１２ｄに電波が到達するまでの時間も、アンテナ毎に異なる。自由空間中を伝播する電波の速度は、約３×１０８ｍ／ｓである。したがって、例えば、無線送信源から受信アンテナ１１ａまでの距離と、無線送信源から受信アンテナ１１ｂまでの距離との差が１ｍのときには、約３．３ｎｓ（３３００ｐｓ）の到達時間差が生じ、同距離の差が１０ｃｍのときには、約０．３３ｎｓ（３３０ｐｓ）の到達時間差が生じる。
【００１８】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄは、それぞれ受信した電波を高周波信号に変換し、この高周波信号を対応する復調部１２ａ〜１２ｄに出力する。復調部１２ａは、受信アンテナ１１ａから出力される高周波信号と発振部１６の出力を合成してベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を増幅部１３ａに出力する。他の復調部１２ｂ〜１２ｄも同様に、それぞれ受信アンテナ１１ｂ〜１１ｄから出力される高周波信号と発振部１６の出力を合成してベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号をそれぞれ増幅部１３ｂ〜１３ｄに出力する。各復調部１２ａ〜１２ｄから出力されるベースバンド信号には、一般的にはＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）と呼ばれる受信信号強度を測定するための振幅情報を含んでいる。
【００１９】
増幅部１３ａは、復調部１２ａから出力される信号を増幅して飽和させ、“Ｈ（High）”または“Ｌ（Low）”で表わされる２値情報として出力する。他の増幅部１３ｂ〜１３ｄも同様に、それぞれ復調部１２ｂ〜１２ｄから出力されるベースバンド信号を増幅し、２値情報として出力する。なお、各増幅部１３ａ〜１３ｄに代えてコンパレータを用いてもよい。
【００２０】
増幅部１３ａから出力される２値情報の信号は、計測部１４と制御部１５に入力される。他の増幅部１３ｂ〜１３ｄから出力される２値情報の信号は、計測部１４にのみ入力され、制御部１５には入力されない。制御部１５は、増幅部１３ａから出力された信号を復号し、復号したデータに応じた処理を行う。具体的には、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する信号の振幅は大きく、ＲＦＩＤタグ４が送信するバックスキャッタ信号の振幅は小さい。このため、ＲＦＩＤ読取装置３の信号を受信するときの利得は小さく、ＲＦＩＤタグ４の信号を受信するときの利得は大きくなるように、制御部１５は、各増幅部１３ａ〜１３ｄの利得を制御する。なお、増幅部１３ａの出力のみ制御部１５へ入力するとしたが、増幅部１３ｂ，１３ｃまたは１３ｄから出力された信号を制御部１５に入力する構成としてもよい。
【００２１】
このように、無線送信源であるＲＦＩＤ読取装置３及びＲＦＩＤタグ４から送信された信号は、各増幅部１３ａ〜１３ｄの出力段階で２値情報となる。この２値情報の出力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化するタイミングは、ＲＦＩＤ読取装置３またはＲＦＩＤタグ４からの電波が各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄに到達した時間によって決まる。
【００２２】
計測部１４は、各増幅部１３ａ〜１３ｄから入力される信号の時間差を検出する。そして計測部１４は、それぞれの時間差と受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの座標データとに基づいて、受信した信号を送信した無線送信源の位置を三次元座標として算出する。ここで算出される三次元座標は、送信位置検出装置１を基準とした座標である。計測部１４は、算出した三次元座標値を制御部１５へ出力する。
【００２３】
制御部１５は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶部を備えている。制御部１５は、記憶部に記憶されたプログラムに従って動作し、増幅部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４ｄ）、計測部１４及び発振部１６を制御する。また制御部１５は、増幅部１３ａから出力された信号と計測部１４から出力された三次元座標値とを関連付けし、サーバ２へ送信する。さらに制御部１５は、サーバ２からＲＦＩＤ読取装置３が使用する周波数情報を受信する。
【００２４】
発振部１６は、高周波信号を発生し、この高周波信号を各復調部１２ａ〜１２ｄに出力する。発振部１６の発振周波数は、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する電波を復調するために必要とする周波数である。例えば、復調部１２がダイレクトコンバージョン方式を採用している場合には、発振周波数は、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する搬送波と同じ周波数となる。これに対し、復調部１２が中間周波数を使用する方式を採用している場合には、発振周波数は、ＲＦＩＤ読取装置３が送信する搬送波周波数から中間周波数を引き算した値の周波数となる。このような発振周波数は、制御部１５からの信号に応じて変更することができる。
【００２５】
［時間計測］
図３に計測部１４の概略ブロック図を示す。計測部１４は、４つのＴＤＣ（Time to Digital Converter）２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）と、演算部２２とを備えている。
【００２６】
各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力用の端子と、Ｓｔｏｐ入力用の端子と、出力端子とを有している。各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化した後に、Ｓｔｏｐ入力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化するまでの時間に応じたデジタル値を出力する。近年は、１８０ｎｍプロセスのＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）技術を使用して、１０ｐｓ程度の測定分解能が得られている。製造プロセスが微細化すれば、さらに短い時間を測定する分解能を得ることができる。
【００２７】
各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力用の端子は、制御部１５に接続されている。ＴＤＣ２１ａのＳｔｏｐ入力用の端子は、増幅部１３ａに接続されている。他のＴＤＣ２１ｂ〜２１ｄのＳｔｏｐ入力用の端子も同様に、それぞれ対応する増幅部１３ｂ〜１３ｄに接続されている。各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄの出力端子は、演算部２２に接続されている。
【００２８】
各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄの動作を、図４に示す信号波形を参照して説明する。
先ず、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄへのＳｔａｒｔ入力およびＳｔｏｐ入力は、全て“Ｌ”になっている。制御部１５からのＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になると、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、それぞれ時間測定を開始する。ＴＤＣ２１ａへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２１ａは、計測時間としてｔａを出力する。次に、ＴＤＣ２１ｃへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２１ｃは、計測時間としてｔｃを出力する。ＴＤＣ２１ｄへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２１ｄは、計測時間としてｔｄを出力する。ＴＤＣ２１ｂへのＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になると、ＴＤＣ２３ｂは、計測時間としてｔｂを出力する。
【００２９】
このように、制御部１５は、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄへのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にすることで、計測部１４に時間計測を開始させる。各ＴＤＣ２１ａ〜２３ｄへのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にするタイミングは、受信アンテナ１１ａから制御部１５に入力される信号に応じて決定される。その決定方法については後述する。
【００３０】
演算部２２は、図示しない記憶部を備えている。演算部２２は、この記憶部に記憶されたプログラムに従って動作し、入力された各計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄから、各信号の到達時間差を算出する。受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂの到達時間差ｔｂａは、ｔｂ−ｔａから求まり、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｃの到達時間差ｔｃａは、ｔｃ−ｔａから求まり、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｄの到達時間差ｔｄａは、ｔｄ−ｔａから求まる。
【００３１】
こうして、各到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを求めた後、演算部２２は、受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの座標を用いて、無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３またはＲＦＩＤタグ４）の座標を算出する。ここで算出する座標は、送信位置検出装置１を基準とする座標である。
【００３２】
［座標演算］
図５を用いて無線送信源の座標演算について説明する。
【００３３】
受信アンテナ１１ａの座標は（ｘａ，ｙａ，ｚａ）、受信アンテナ１１ｂの座標は（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）、受信アンテナ１１ｃの座標は（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ）、受信アンテナ１１ｄの座標は（ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ）で既知であり、演算部２２が有する記憶部等に予め記憶されている。
【００３４】
１つの無線送信源の座標をＰ点（ｘＰ，ｙＰ，ｚＰ）とし、電波の伝達速度をＣとする。そうすると、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの座標（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ），（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ），（ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ）と到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａとを用いて、下記の数式［数１］，［数２］，［数３］が成立する。
【数１】
【００３５】
【数２】
【００３６】
【数３】
【００３７】
数式［数１］，［数２］，［数３］において、ｘＰ，ｙＰ，ｚＰ以外は既知の値である。このため、これら３つの連立方程式を解くことにより、無線送信源の座標であるＰ点（ｘＰ，ｙＰ，ｚＰ）の値を求めることができる。この非線形連立方程式は、ニュートン法等の数値計算方法を使用することによって解を求めることができる。
【００３８】
ただし、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが同一平面に配置されている場合は、解が２つ存在する。そこで、本システムは、送信位置検出装置１を壁等に設置する。そうすることにより、送信位置検出装置１の背面側（ｚ軸の負の方向）には無線送信源が存在しないため、ｚＰの値が正となる解を無線送信源の座標とすることができる。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄを同一平面に配置しない場合は、解は１つになるため、送信位置検出装置１をどのように設置してもよい。
【００３９】
ここで、ＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４との通信について、図６を用いて説明する。図６の（ａ）は、ＲＦＩＤ読取装置３の送信データであり、斜線を付した部分は搬送波のみが送信されている状態を示している。図６の（ｂ）は、ＲＦＩＤタグ４の送信データである。
【００４０】
Ｃ１Ｇ２規格の通信においては、先ずＲＦＩＤ読取装置３が搬送波を送信する。ＲＦＩＤタグ４は、この搬送波を受信することによって起動する。次に、ＲＦＩＤ読取装置３は、プリアンブル（Ｐ）を送信し、続いて、読取り開始を知らせるＱｕｅｒｙ（Ｑ）を送信する。
【００４１】
ＲＦＩＤタグ４は、プリアンブル（Ｐ）を受信すると、このプリアンブル（Ｐ）に続くデータを受信できるように同期を取るために、受信速度を決定する。そして、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信すると、ＲＦＩＤタグ４は、そのＱｕｅｒｙ（Ｑ）の内容に従った設定を行う。その後、ＲＦＩＤタグ４は、ランダムに選択したスロットで応答を送信する。本実施形態では、説明の都合上、ＲＦＩＤタグ４が直ちに応答するものとして説明を続ける。
【００４２】
ＲＦＩＤタグ４は、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信した後、プリアンブル（Ｐ）を送信し、続いて、１６ビットの擬似乱数（ＲＮ１６）を送信する。擬似乱数は、暗号文字列として使用されるために、以後の通信の間保持される。ＲＦＩＤ読取装置３は、プリアンブル（Ｐ）と擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると、フレーム同期を取るためのＦｒａｍｅ−Ｓｙｎｃ（Ｆ）を送信し、続いて、正しく受信できたことを知らせる応答信号（ＡＣＫ）を送信する。
【００４３】
ＲＦＩＤタグ４は、応答信号（ＡＣＫ）を受信すると、プリアンブル（Ｐ）とデータ（Ｄａｔａ）とデータ誤り検出符号（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）を送信する。このときのデータ（Ｄａｔａ）の中に、ＲＦＩＤタグ４毎に固有の識別情報、すなわちＣ１Ｇ２規格のＥＰＣ（Electronic Product Code）が含まれている。
【００４４】
ＲＦＩＤ読取装置３は、プリアンブル（Ｐ）、データ（Ｄａｔａ）及びデータ誤り検出符号（ＣＲＣ）を受信すると、データ誤り検出符号（ＣＲＣ）を用いて伝送エラーの有無を検出する。その結果、正しく受信したと判断すると、ＲＦＩＤ読取装置３は、Ｆｒａｍｅ−ｓｙｎｃ（Ｆ）を送信し、続いて、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を送信する。これに対し、正常に受信できなかったと判断した場合には、ＲＦＩＤ読取装置３は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）に代えて、正常に受信できなかったことを通知する応答信号（ＮＡＫ）を送信し、ＲＦＩＤタグ４に再送を要求する。ＲＦＩＤ読取装置３の交信領域内にあるＲＦＩＤタグ４が１つだけのときは、ここまでの処理で通信が完了する。
【００４５】
ＲＦＩＤ読取装置３の交信領域内にＲＦＩＤタグ４が複数ある場合には、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）の後に、別のＲＦＩＤタグ４がプリアンブル（Ｐ）と擬似乱数（ＲＮ１６）とを送信する。ＲＦＩＤ読取装置３は、擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると、Ｆｒａｍｅ−Ｓｙｎｃ（Ｆ）と正常応答信号（ＡＣＫ）とを送信し、これを受信したＲＦＩＤタグ４がプリアンブル（Ｐ）、データ（Ｄａｔａ）およびデータ誤り検出符号（ＣＲＣ）を送信する。ＲＦＩＤ読取装置３は、データ（Ｄａｔａ）を正常に受信すると、Ｆｒａｍｅ−Ｓｙｎｃ（Ｆ）を送信する。このような処理を繰り返すことによって、ＲＦＩＤ読取装置３は、交信領域内にある複数のＲＦＩＤタグ４の識別情報を取得する。
【００４６】
図７にＲＦＩＤ読取装置３が送信するＱｕｅｒｙ（Ｑ）の包絡線波形の一部を示す。Ｃ１Ｇ２規格では、符号化方式として、“０”を表す時間を短く、“１”を表す時間を長くするＰＩＥ（Pulse-interval encoding）がＱｕｅｒｙ（Ｑ）として使用される。ＰＩＥは、“０”と“１”を表す時間長は異なるが、振幅を小さくする時間長は同じである。すなわちＰＩＥは、振幅が小さくなっている時間が一定である。このため、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信し、その振幅が小さくなると、振幅が大きくなるタイミングを誰もが予想できる。
【００４７】
制御部１５は、ＰＩＥの振幅が小さくなったときを検出すると、振幅が大きくなる前に各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にする。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間計測を開始する。各増幅部１３ａ〜１３ｄは、対応する復調部１２ａ〜１２ｄから入力される信号の振幅が図７に示すしきい値より大きいときは“Ｈ”を出力し、小さいときは“Ｌ”を出力する。したがって、制御部１５がＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にしてから、対応する増幅部１３ａ〜１３ｄの出力が最初に“Ｈ”になるまでの間、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを測定する。
【００４８】
図８にＲＦＩＤタグ４が送信するプリアンブル（Ｐ）の波形を示す。なお、図８は、Ｃ１Ｇ２規格でＦＭ０符合を使用するときのプリアンブル（Ｐ）である。ＦＭ０符合においては、“０”を表わすときは１ビットの中心でレベルを“Ｈ”から“Ｌ”または“Ｌ”から“Ｈ”に反転させ、“１”を表わすときは１ビットの中でレベルを一定に保ち、変化させない、また、あるビットから次のビットに切り替わるときにレベルを反転させる。“Ｖ”は、ＦＭ０符合のルールに従わないビットであり、プリアンブル（Ｐ）の中だけに表れる。
【００４９】
通常、プリアンブル（Ｐ）の先頭においては、ビット同期をとるために、同じパターンが繰り返される。その後、別の決められたパターンを使用して、プリアンブル（Ｐ）の後に続く情報との境目がわかるようにしている。図８では、“０”が５つ連続で現れている箇所がビット同期に使用され、その後の“１０１０Ｖ１”より後がデータとなる。
【００５０】
送信位置検出装置１は、このような手順で行われる通信を受信する。制御部１５は、正常応答信号（ＡＣＫ）を受信した後のプリアンブル（Ｐ）を受信すると、ビット同期を取る。こうして、ビット同期をとった後は、制御部１５は、受信信号のレベルが変化するタイミングを予想できる。
【００５１】
そこで制御部１５は、ビット同期をとって“Ｖ”を検出した直後、受信信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”に最初に変化する前に各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にする。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間計測を開始する。一方、各増幅部１３ａ〜１３ｄは、それぞれ受信信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”に変化すると、“Ｈ”を出力する。したがって、制御部１５がＳｔａｒｔ入力を一斉に“Ｈ”にしてから、対応する増幅部１３ａ〜１３ｄの出力が最初に“Ｈ”になるまでの間、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを測定する。
【００５２】
なお、図２のブロック図では、増幅部１３ａの出力を制御部１５に入力して、受信データを取得している。無線送信源から受信アンテナ１１ａまでの距離が最短ではなく、無線送信源から他の受信アンテナ１１ｂ〜１１ｄまでの距離が短いことがある。各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄが図５のように配置されているとき、受信アンテナ１１ａから最も遠くにある受信アンテナが受信アンテナ１１ｄであるとすると、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｄの最大到達時間差ｔｍは、下記の数式［数４］で表わすことができる。
【数４】
【００５３】
受信アンテナ１１ａに対して最も遠くにある受信アンテナが他のアンテナである場合でも、同様の計算式にて受信アンテナ１１ａと最も遠くにあるアンテナとの最大到達時間差ｔｍを求めることができる。
【００５４】
これらを考慮すると、受信信号のレベルが“Ｌ”から“Ｈ”に変化すると予想される時点から最大到達時間差ｔｍより前の時間に、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄへのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にすればよい。言い換えると、時間測定を開始するタイミングは、受信アンテナ間の最大距離を電波が伝達する時間より後に各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの受信信号レベルが変化するように設定すればよい。
【００５５】
また、測定時間が長すぎると、次の受信信号レベルの変化点が現れてしまうので、次の変化点が現れる前に測定を終了することが好ましい。伝送速度と符号化方式により、信号レベルの変化点が現れる時間間隔が決まるので、これから測定終了時間を決めればよい。
【００５６】
以上のように時間測定の開始と終了のタイミングを決定することによって、送信位置検出装置１は、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄと無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３及びＲＦＩＤタグ４）との配置に関係なく、全ての受信アンテナ１１ａ〜１１ｄに到達する信号のレベル変化タイミングを捉えることができる。そして送信位置検出装置１は、測定した時間差から無線送信源の位置を特定することができる。
【００５７】
しかも、送信位置検出装置１は、識別情報を含むデータのプリアンブル（Ｐ）を利用してＲＦＩＤタグ４の位置を検出するので、ＲＦＩＤタグ４の識別情報と位置を一度に検出することができる。したがって、複数のＲＦＩＤタグ４の識別情報を検出した場合、送信位置検出装置１は、それぞれの識別情報に対応する位置も検出することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、プリアンブル（Ｐ）の“Ｖ”の位置で各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にするが、ビット同期が取れた後であれば、任意の受信信号レベルの変化点付近で同様に時間を測定することができる。
【００５９】
［システムの動作］
次に、送信位置検出システムの動作を図９〜図１１を用いて説明する。図９は、送信位置検出装置１の動作手順を示す流れ図であり、図１０は、サーバ２の動作手順を示す流れ図である。また、図１１は、ＲＦＩＤ読取装置３の動作手順を示す流れ図である。
【００６０】
本システムでは、先ず、ＲＦＩＤ読取装置３が、ＲＦＩＤタグ４の読取を開始する前に、送信設定情報をサーバ２に送信する（図１１のＳＴ３１）。送信設定情報は、ＲＦＩＤタグ４の読取を行うための周波数、伝送速度、および符号化方式を含む。
【００６１】
サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３の送信設定情報を待機する（図１０のＳＴ２１）、そして、ＲＦＩＤ読取装置３から送信設定情報を受信すると（ＳＴ２１のＹＥＳ）、サーバ２は、その受信した送信設定情報を送信位置検出装置１に転送する（図１０のＳＴ２２）。
【００６２】
送信位置検出装置１は、ＲＦＩＤ読取装置３の送信設定情報を待機する（図９のＳＴ１）。そして、サーバ２から同送信設定情報を受信すると（ＳＴ１のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、その情報を基に各部の受信状態を設定する（図９のＳＴ２）。例えば送信位置検出装置１は、ＲＦＩＤタグ４の読取に使用される周波数を受信できるように、発振部１６を設定する。また、制御部１５に対しては、受信に用いる伝送速度と符号化方式を設定する。
【００６３】
続いて、ＲＦＩＤ読取装置３は、ＲＦＩＤタグ４を起動させるために、無変調波の送信を開始する（図１１のＳＴ３２）。そしてＲＦＩＤ読取装置３は、無変調波を所定時間送信した後でＱｕｅｒｙ（Ｑ）を送信する（図１１のＳＴ３３）。ＲＦＩＤ読取装置３から送信される信号は、ＲＦＩＤタグ４で受信されるだけでなく、送信位置検出装置１でも受信される。
【００６４】
Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）の受信を開始した送信位置検出装置１は、前述したタイミングで、制御部１５が各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にする（図９のＳＴ３）。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを計測し、計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを演算部２２へ出力する（図９のＳＴ４）。演算部２２は、入力された計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄに基づいて受信アンテナ１１ａ〜１１ｄ毎の到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを算出する（図９のＳＴ５）。さらに演算部２２は、算出した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａからＲＦＩＤ読取装置３の座標を算出する（図９のＳＴ６）。送信位置検出装置１は、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）の受信を完了するまでに（図９のＳＴ７）、上述したステップＳＴ３，４，５，６の処理を実行する。
【００６５】
ＲＦＩＤタグ４は、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を受信すると、１６ビットの擬似乱数（ＲＮ１６）を送信する。ＲＦＩＤタグ４から送信される擬似乱数（ＲＮ１６）の信号は、ＲＦＩＤ読取装置３で受信されるだけでなく、送信位置検出装置１でも受信される。
【００６６】
Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）を送信したＲＦＩＤ読取装置３は、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信を待機する（図１１のＳＴ３４）。ＲＦＩＤタグ４から擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると（ＳＴ３４のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、応答信号（ＡＣＫ）を送信する（図１１のＳＴ３５）。ＲＦＩＤタグ４は、応答信号（ＡＣＫ）を受信すると、固有の識別情報を送信する。識別情報は、プリアンブル（Ｐ）に続くデータ（Ｄａｔａ）に含まれる。
【００６７】
そこで、Ｑｕｅｒｙ（Ｑ）の受信を完了した送信位置検出装置１は、先ず、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信を待機する（図１１のＳＴ８）。そして、ＲＦＩＤタグ４から擬似乱数（ＲＮ１６）を受信すると（ＳＴ８のＹＥＳ）、続いて送信位置検出装置１は、応答信号（ＡＣＫ）を待機する（図１１のＳＴ９）。そして、ＲＦＩＤ読取装置３から応答信号（ＡＣＫ）を受信すると（ＳＴ９のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、識別情報の受信を開始する。送信位置検出装置１は、プリアンブル（Ｐ）に含まれる“１０１０Ｖ”を受信中の前述したタイミングで、制御部１５が各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄのＳｔａｒｔ入力を“Ｈ”にする（図９のＳＴ１０）。これにより、各ＴＤＣ２１ａ〜２１ｄは、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを計測し、計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄを演算部２２へ出力する（図９のＳＴ１１）。演算部２２は、入力された計測時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄに基づいて受信アンテナ１１ａ〜１１ｄ毎の到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを算出する（図９のＳＴ１２）。さらに演算部２２は、算出した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａから識別情報を送信したＲＦＩＤタグ４の座標を算出する（図９のＳＴ１３）。
【００６８】
一方、応答信号（ＡＣＫ）を送信したＲＦＩＤ読取装置３は、ＲＦＩＤタグ４の識別情報を待機する（図１１のＳＴ３６）、ＲＦＩＤタグ４から識別情報を受信すると（ＳＴ３６のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を送信する（図１１のＳＴ３７）。識別情報を送信したＲＦＩＤタグ４は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を受信すると、処理を終了する。
【００６９】
ＲＦＩＤ読取装置３は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を送信した後、他のＲＦＩＤタグとの通信が有るか否かを判断する（図１１のＳＴ３８）、通信が有る場合（ＳＴ３８のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信処理（図１１のＳＴ３４）に戻る。通信が無い場合（ＳＴ３８のＮＯ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、送信を停止する（図１１のＳＴ３９）。
【００７０】
送信位置検出装置１は、識別情報を含むデータ（Ｄａｔａ）の受信を完了するのを待機する（図９のＳＴ１４）。識別情報の受信を完了したならば（ＳＴ１４のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）の受信を待機する（図９のＳＴ１５）。ＱｕｅｒｙＲｅｐ（ＱＲ）を受信したならば（ＳＴ１５のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、ＲＦＩＤ読取装置３が通信を停止したか否かを判断する（図９のＳＴ１６）。
【００７１】
ＲＦＩＤ読取装置３から次の擬似乱数（ＲＮ１６）を受信した場合、ＲＦＩＤ読取装置３は通信を停止していない。この場合（ＳＴ１６のＮＯ）、送信位置検出装置１は、擬似乱数（ＲＮ１６）の受信処理（図９のＳＴ８）に戻る。
【００７２】
これに対し、ＲＦＩＤ読取装置３からの受信がなく、通信が終了したと判断した場合には（ＳＴ１６のＹＥＳ）、送信位置検出装置１は、無線送信源の送信位置情報をサーバ２へ送信する（図９のＳＴ１７）。以上で、送信位置検出装置１は、今回の処理を終了する。ここで、サーバ２に送信される無線送信源の送信位置情報には、今回の処理で送信位置検出装置１が取得したＲＦＩＤ読取装置３の座標と、ＲＦＩＤタグ４の識別情報及び座標とが含まれる。
【００７３】
一方、通信を停止したＲＦＩＤ読取装置３は、今回の処理でＲＦＩＤタグ４から読取った識別情報をサーバ２に送信する（図１１のＳＴ４０）。このとき、ＲＦＩＤ読取装置３は、自己のアドレスをＲＦＩＤタグの識別情報とともに送信する。
【００７４】
送信設定情報を送信位置検出装置１に送信したサーバ２は、無線送信源の送信位置情報を待機する（図１０のＳＴ２３）。そして、送信位置検出装置１から無線送信源の送信位置情報を受信すると（ＳＴ２３のＹＥＳ）、サーバ２は、その送信位置情報をメモリで一時的に記憶する（図１０のＳＴ２４）。また、サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３で読み取ったＲＦＩＤタグ４の識別情報を、当該ＲＦＩＤ読取装置３のアドレスとともに取得する（図１０のＳＴ２５）。そして、サーバ２は、送信位置情報に含まれるＲＦＩＤタグの識別情報と、ＲＦＩＤ読取装置３で読み取ったＲＦＩＤタグ４の識別情報とを照合して一致するか否かを判断する（図１０のＳＴ２６）。一致しない場合（ＳＴ２６のＮＯ）、サーバ２は、今回の処理を終了する。
【００７５】
これに対し、送信位置情報に含まれるＲＦＩＤタグ４の識別情報と、ＲＦＩＤ読取装置３で読み取ったＲＦＩＤタグ４の識別情報とが一致する場合には（ＳＴ２６のＹＥＳ）、サーバ２は、当該ＲＦＩＤ読取装置３のアドレスと関連付けて、無線送信源の送信位置情報をデータベースに保存する（図１０のＳＴ２７）。また、サーバ２は、データベースに保存した無線送信源の送信位置情報を、この送信位置情報に関連付けられたアドレスで特定されるＲＦＩＤ読取装置３に送信する（図１０のＳＴ２８）。以上で、サーバ２は、今回の処理を終了する。
【００７６】
ここで、サーバ２に備えられているデータベースの模式図を図１２に示す。データベースは、ＲＦＩＤ読取装置３のアドレス（ＡＡＡＡＡ）に関連付けて、このＲＦＩＤ読取装置３の座標（ａ１，ｂ１，ｃ１）と、このＲＦＩＤ読取装置３で読取った各ＲＦＩＤタグ４の識別情報及びその座標とを保存する。例えば、識別情報（ＢＢＢＢＢ）のＲＦＩＤタグ４の座標は（ａ２，ｂ２，ｃ２）、識別情報（ＣＣＣＣＣ）のＲＦＩＤタグ４の座標は（ａ３，ｂ３，ｄ３）、識別情報（ＤＤＤＤＤ）のＲＦＩＤタグ４の座標は（ａ４，ｂ４，ｄ４）となる。
【００７７】
なお、図示しないが、データベースでは、識別情報に関連付けられた物品情報も記憶しており、識別情報の座標からその識別情報のＲＦＩＤタグ４を付けている物品の座標を知ることができる。
【００７８】
このように、サーバ２は、ＲＦＩＤ読取装置３から受信したＲＦＩＤタグ４の識別情報と、送信位置検出装置１から受信したＲＦＩＤタグ４の識別情報とを照合して、同じであることを条件に、無線送信源（ＲＦＩＤ読取装置３及びＲＦＩＤタグ４）の送信位置情報を、ＲＦＩＤ読取装置３のアドレスと関連付けて記憶する。したがって、Ｃ１Ｇ２規格のようにＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４の通信においてＲＦＩＤ読取装置３を識別する情報が無く、複数のＲＦＩＤ読取装置３が存在する場合でも、ＲＦＩＤ読取装置３とその座標を特定することができる。
【００７９】
送信を停止したＲＦＩＤ読取装置３は、無線送信源の送信位置情報を待機する（図１１のＳＴ４１）。そして、サーバ２から無線送信源の送信位置情報を受信すると（ＳＴ４１のＹＥＳ）、ＲＦＩＤ読取装置３は、表示部に無線送信源の送信位置検出結果を表示する（図１１のＳＴ４２）。以上で、今回の処理を終了する。
【００８０】
図１３及び図１４は、無線送信源の送信位置検出結果を示す表示例である。図１３及び図１４において、星型３３がＲＦＩＤ読取装置３の検出位置を表わし、黒丸３４ａ，３４ｂ，３４ｃがＲＦＩＤタグ４の検出位置を表わしている。図１３は、ｘ−ｚ面の表示であり、図１４は、ｘ−ｙ面の表示である。このように表示することにより、ＲＦＩＤ読取装置３のオペレータに、無線送信源であるＲＦＩＤ読取装置３とＲＦＩＤタグ４の位置を知らせることができる。
【００８１】
なお、黒丸３４ａ，３４ｂ，３４ｃに、識別情報を表示してもよいし、識別情報に関連付けされた物品情報を表示してもよい。また、この表示に棚や通路等を追加することによって、無線送信源の位置がさらに分かりやすくなる。また、ＲＦＩＤ読取装置３が読取ったＲＦＩＤタグ４の方向に、ＲＦＩＤ読取装置３が向いていると推定することも可能である。
【００８２】
［座標演算の補正］
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄから計測部１４までの間の回路で、回路遅延のばらつきや配線長のばらつき等が生じることがある。例えば、受信信号が受信アンテナ１１ａから入力されてＴＤＣ２１ａに入力される時間と、受信アンテナ１１ｂから入力されてＴＤＣ２１ｂに入力される時間には、若干の差が生じ得る。この若干の差を補正すると、演算した座標と実際の座標のずれを小さくすることができる。
【００８３】
そこで、上記ずれを最小限にするため、到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａの補正値を取得する機能を演算部２２に設け、取得した補正値にて補正した後の到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを用いて送信点の座標を演算する。
【００８４】
各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄの間で生じる到達時間差のずれを補正する一例について説明する。
【００８５】
補正値の取得は、例えば補正モードなるモードで送信位置検出装置１を起動した際に実行される。その際、予め受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂから等距離となる場所にＲＦＩＤ読取装置３を配置しておく。この状態で、前述した方法で座標の取得を行う。
【００８６】
このとき、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂへの電波の到達時間は同じであるため、回路における伝達遅延差がＴＤＣ２１ａとＴＤＣ２１ｂの入力時間差Δｔｂａとして現れる。この時間差Δｔｂａは、補正値として例えば演算部２２の記憶部に記憶される。回路における伝達遅延差が無い場合は、Δｔｂａ＝０である。さらに、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｃ、受信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｄとの間でも同様に補正値である時間差Δｔｃａ，Δｔｄａを取得する。
【００８７】
補正値を取得した後、通常の動作モードにおいて送信点の座標を算出する際には、演算部２２で取得した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａからそれぞれ上記時間差Δｔｂａ，Δｔｃａ，Δｔｄａが差し引かれて補正され、補正後の値を用いて送信点の座標が演算される。
【００８８】
次に、到達時間差のずれを補正する他の例について説明する。
【００８９】
この例では、先ずＲＦＩＤ読取装置３を予めその座標が判明している位置に配置しておく。そうすると、このＲＦＩＤ読取装置３と各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄとの距離が決まる。このとき、このＲＦＩＤ読取装置３と各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄまでの距離と電波の伝送速度から、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄ間の理論的な受信到達時間差を算出することができる。この時間差は、送信位置検出装置１に外部から入力してもよいし、制御部１５で算出してもよい。
【００９０】
次に、補正モードにおいて上記ＲＦＩＤ読取装置の座標の取得を行い、そのときの受信到達時間差と理論的な受信到達時間差とを比較して、それぞれの差分を算出する。算出した差分は、例えば演算部２２の記憶部に補正値として記憶する。
【００９１】
以後、通常の動作モードにおいて送信点の座標を演算する際には、上記記憶部に記憶したそれぞれの補正値を用いて、到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを補正する。
【００９２】
以上説明したように、算出した到達時間差ｔｂａ，ｔｃａ，ｔｄａを補正する機能を設け、補正後の到達時間差を用いて送信点の座標を検出するようにした。このようにしたことにより、回路遅延のばらつきや配線長のばらつきによる誤差が吸収され、送信点の位置検出の精度が大幅に向上する。
【００９３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００９４】
第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。本実施形態は、前記実施形態における計測部の構成が異なるだけで、それ以外の構成は同じである。そのため、計測部についてのみ詳述する。
【００９５】
図１５に本実施形態における計測部の概略ブロック図を示している。このブロック図は、図３で示した計測部１４を計測部１１４に置き換えたものであり、ＴＤＣのＳｔａｒｔ入力に制御部１５からの信号を使用しない構成を実現するものである。
【００９６】
計測部１１４は、ＴＤＣ１２３〜１２８と演算部１２２とで構成されている。ＴＤＣ１２３は、増幅部１３ａの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ｂの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｂａ＋を演算部１２２に出力する。ＴＤＣ１２４は、増幅部１３ｂの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ａの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｂａ−を演算部１２２に出力する。
【００９７】
ＴＤＣ１２５は、増幅部１３ａの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ｃの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｃａ＋を演算部１２２に出力する。ＴＤＣ１２６は、増幅部１３ｃの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ａの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間Ｔｃａ−を演算部１２２に出力する。
【００９８】
ＴＤＣ１２７は、増幅部１３ａの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ｄの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｄａ＋を演算部１２２に出力する。ＴＤＣ１２８は、増幅部１３ｄの出力をＳｔａｒｔ入力とし、増幅部１３ａの出力をＳｔｏｐ入力とし、Ｓｔａｒｔ入力が“Ｈ”になってからＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になるまでの時間ｔｄａ−を演算部１２２に出力する。
【００９９】
送信位置検出装置１と無線送信源との配置によって、増幅部１３ａと増幅部１３ｂの出力が“Ｈ”になる順番が異なる。増幅部１３ａの出力が先に“Ｈ”になった場合、ＴＤＣ１２３で受信アンテナ１１ａ，１１ｂの到達時間差が計測されることになる。ＴＤＣ１２４では増幅部１３ｂの出力が“Ｈ”になった後、次に増幅部１３ａの出力が“Ｈ”になるまでの時間が計測されるので、時間ｔｂａ−は時間ｔｂａ＋より長くなる。逆に、増幅部１３ｂの出力が先に“Ｈ”になった場合、ＴＤＣ１２４で受信アンテナ１１ａ，１１ｂの到達時間差が計測されることになる。ＴＤＣ１２３では増幅部１３ａの出力が“Ｈ”になった後、次に増幅部１３ｂの出力が“Ｈ”になるまでの時間が計測される。演算部１２２は、時間ｔｂａ＋，ｔｂａ−のうち、短い一方を演算に使用する時間として採用する。
【０１００】
同様に、演算部１２２は、時間ｔｃａ＋，ｔｃａ−の短い一方を演算に使用する時間として採用し、時間ｔｄａ＋，ｔｄａ−の短い一方を演算に使用する時間として採用する。
【０１０１】
計測部１１４の動作を説明すべく、各ＴＤＣ１２３〜１２８の入出力波形の一例を図１６，図１７に示す。図１６は、それぞれ増幅部１３ａ〜１３ｄの出力信号ａ〜ｄ、すなわち各ＴＤＣ１２３〜１２８への入力信号波形を示す。図１７は、各ＴＤＣ１２３〜１２８からの出力信号波形を示す。
【０１０２】
増幅部１３ａの出力ａが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２３とＴＤＣ１２５とＴＤＣ１２７のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になり、時間の計測を開始する。
その後、増幅部１３ｃの出力ｃが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２５のＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になり、ＴＤＣ１２６のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になる。ＴＤＣ１２５は、Ｓｔｏｐ入力が“Ｈ”になったので、時間ｔｃａ＋を出力する。
【０１０３】
次に、増幅部１３ｄの出力ｄが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２７のＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になり、ＴＤＣ１２８のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になる。ＴＤＣ１２７は、Ｓｔｏｐ入力が“Ｈ”になったので、時間ｔｄａ＋を出力する。
【０１０４】
次に、増幅部１３ｂの出力ｂが“Ｈ”になると、ＴＤＣ１２３のＳｔｏｐ入力が“Ｈ”になり、ＴＤＣ１２４のＳｔａｒｔ入力が“Ｈ”になる。ＴＤＣ１２３は、Ｓｔｏｐ入力が“Ｈ”になったので、時間ｔｂａ＋を出力する。
【０１０５】
図１７の例では、ＴＤＣ１２４とＴＤＣ１２６とＴＤＣ１２８は、時間測定が終了していない。時間測定可能な最長時間内に終了しない場合は、ＴＤＣ１２４，１２６，１２８による測定終了時までの時間（上記最長時間）をそれぞれｔｂａ−，ｔｃａ−，ｔｄａ−とする。
【０１０６】
演算部１２２は、上述したように、ｔｂａ＋とｔｂａ−、ｔｃａ＋とｔｃａ−、ｔｄａ＋とｔｄａ−を比較し、短い一方を座標演算用に採用する。採用した３つの時間は、各受信アンテナ１１ａ〜１１ｄへの無線送信源からの到達時間差である。演算部１２２は、これら到達時間差を用いて、無線送信源の座標を演算する。
【０１０７】
（変形例）
上記各実施形態にて開示した構成は、種々変形実施可能である。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。
【０１０８】
（１）上記各実施形態においては、受信アンテナ、復調部、および増幅部を４つずつ使用する場合を例示した。しかしながら、受信アンテナ、復調部、および増幅部の数は、５つ以上であってもよい。
【０１０９】
受信アンテナ等が５つ以上ある場合は、ニュートン法に最小二乗法を組み合わせた演算方法を使用することにより、送信点の座標を求めることができる。受信到達時間差を計測する数が多くなると、算出した座標が実際の座標に近づく傾向があるので、受信アンテナ、復調部、および増幅部を５つ以上使用することで、送信位置検出装置の位置検出精度を高めることができる。
【０１１０】
（２） 上記各実施形態においては、送信位置検出装置１のＱｕｅｒｙ受信完了前と識別情報受信完了前に座標を求めるものとして説明を行ったが、座標を求める演算を各受信完了後に行ってもよい。
【０１１１】
（３）上記各実施形態では、制御部１５や演算部２２，１２２の記憶部に各処理用のプログラムが予め記憶されているものとして説明した。しかしながら、これに限らず各プログラムをサーバからダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを送信位置検出装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等を利用でき、かつ送信位置検出装置が読取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であってもよい。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は送信位置検出装置内部のＯＳ（Operating System）等と協働してその機能を実現させるものであってもよい。
【０１１２】
なお、本発明はいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…送信位置検出装置、２…サーバ、３…ＲＦＩＤ読取装置、４…ＲＦＩＤタグ、１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）…受信アンテナ、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）…復調部、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）…増幅部、１４，１１４…計測部、１５…制御部、１６…発振部、２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ），１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８…ＴＤＣ、２２，１２２…演算部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送信源から無線送信された信号を受信する４つ以上の受信アンテナと、
前記各受信アンテナが前記無線送信源から無線送信された信号を受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて前記無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する計測部と、
を備えたことを特徴とする送信位置検出装置。
【請求項２】
前記無線送信源から無線送信された信号を受信した前記受信アンテナから出力される信号を入力し、この入力された信号に応じて前記計測部の時間計測開始を制御する制御部、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の送信位置検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記受信アンテナから入力される信号が、ＲＦＩＤタグのデータを読み取るＲＦＩＤ読取装置の送信データに含まれるＱｕｅｒｙ信号のとき、前記計測部の時間計測開始を制御することを特徴とする請求項２に記載の送信位置検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記受信アンテナから入力される信号が、ＲＦＩＤタグからＲＦＩＤ読取装置に対して送信される前記ＲＦＩＤタグ固有の識別情報を含むデータのプリアンブル信号のとき、前記計測部の時間計測開始を制御することを特徴とする請求項２に記載の送信位置検出装置。
【請求項５】
前記計測部は、ＲＦＩＤタグのデータを読み取るＲＦＩＤ読取装置が変調した信号の受信時に前記各受信アンテナ間の時間差を計測することを特徴とする請求項１記載の送信位置検出装置。
【請求項６】
前記計測部は、ＲＦＩＤタグからＲＦＩＤ読取装置に送信される前記ＲＦＩＤタグ固有の識別情報を含む信号の受信時に前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、各時間差から演算された三次元座標とこの三次元座標の演算に用いられた各時間差の計測時に受信した識別情報またはこの識別情報に基づいて特定される情報とを関連付けて出力することを特徴とする請求項１に記載の送信位置検出装置。
【請求項７】
４つの前記受信アンテナを同一平面上に配置するとき、各アンテナを頂点とする四角形の形状が、向かい合った各の和が１８０度にならないで、かつ、２つの対角線の中心が同じ点とならないように配置することを特徴とする請求項１に記載の送信位置検出装置。
【請求項８】
無線送信源から無線送信された信号を、４つ以上の受信アンテナで受信し、
計測部が、前記無線送信源から無線送信された信号を前記各受信アンテナが受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて前記無線送信源の位置を示す三次元座標を演算することを特徴とする送信位置検出方法。
【請求項９】
固有の識別情報を記憶するＲＦＩＤタグと無線通信を行って前記ＲＦＩＤタグから前記識別情報を読取るＲＦＩＤ読取装置と前記無線通信以外の通信方式で通信を行うサーバと、
前記ＲＦＩＤ読取装置と前記ＲＦＩＤタグとの無線通信を４つ以上の受信アンテナで受信し、前記各受信アンテナが前記ＲＦＩＤ読取装置または前記ＲＦＩＤタグから無線送信された信号を受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて前記ＲＦＩＤ読取装置と前記ＲＦＩＤタグのそれぞれの位置を示す三次元座標を演算し、演算した結果を前記サーバに送信する送信位置検出装置と、
を備えたことを特徴とする送信位置検出システム。
【請求項１０】
前記サーバは、前記ＲＦＩＤ読取装置から前記ＲＦＩＤタグの読取を行うための送信設定情報を受信すると、この送信設定情報を前記送信位置検出装置に転送し、
前記送信位置検出装置は、前記サーバから前記送信設定情報を受信すると、この送信設定情報に基づいて前記ＲＦＩＤタグからの電波を受信できるように受信状態を設定することを特徴とする請求項９に記載の送信位置検出システム。
【請求項１１】
前記送信位置検出装置は、演算した結果として前記ＲＦＩＤ読取装置及び前記ＲＦＩＤタグの三次元座標とともに前記ＲＦＩＤタグの識別情報を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記ＲＦＩＤ読取装置が読み取った前記ＲＦＩＤタグの識別情報を前記ＲＦＩＤ読取装置から取り込んで、前記ＲＦＩＤ読取装置から取り込んだ前記ＲＦＩＤタグの識別情報と前記送信位置検出装置から受信した前記ＲＦＩＤタグの識別情報とが一致するとき、前記ＲＦＩＤ読取装置のアドレスに関連付けて当該ＲＦＩＤ読取装置の座標と、当該ＲＦＩＤ読取装置が読み取った前記ＲＦＩＤタグの座標とを記憶することを特徴とする請求項９に記載の送信位置検出システム。
【請求項１２】
前記サーバは、前記ＲＦＩＤ読取装置のアドレスに関連付けて記憶した当該ＲＦＩＤ読取装置の座標と、当該ＲＦＩＤ読取装置が読み取った前記ＲＦＩＤタグの座標とを、前記アドレスで特定されるＲＦＩＤ読取装置に送信することを特徴とする請求項１１に記載の送信位置検出システム。
【請求項１３】
無線送信源から無線送信された信号を受信するための４つ以上の受信アンテナを配置した筐体を有したコンピュータに、
前記各受信アンテナが前記無線送信源から無線送信された信号を受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測する計測機能と、
この計測機能によって計測された各時間差に基づいて前記無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する演算機能と、
を実現させるための送信位置検出プログラム。
【請求項１】
無線送信源から無線送信された信号を受信する４つ以上の受信アンテナと、
前記各受信アンテナが前記無線送信源から無線送信された信号を受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて前記無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する計測部と、
を備えたことを特徴とする送信位置検出装置。
【請求項２】
前記無線送信源から無線送信された信号を受信した前記受信アンテナから出力される信号を入力し、この入力された信号に応じて前記計測部の時間計測開始を制御する制御部、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の送信位置検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記受信アンテナから入力される信号が、ＲＦＩＤタグのデータを読み取るＲＦＩＤ読取装置の送信データに含まれるＱｕｅｒｙ信号のとき、前記計測部の時間計測開始を制御することを特徴とする請求項２に記載の送信位置検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記受信アンテナから入力される信号が、ＲＦＩＤタグからＲＦＩＤ読取装置に対して送信される前記ＲＦＩＤタグ固有の識別情報を含むデータのプリアンブル信号のとき、前記計測部の時間計測開始を制御することを特徴とする請求項２に記載の送信位置検出装置。
【請求項５】
前記計測部は、ＲＦＩＤタグのデータを読み取るＲＦＩＤ読取装置が変調した信号の受信時に前記各受信アンテナ間の時間差を計測することを特徴とする請求項１記載の送信位置検出装置。
【請求項６】
前記計測部は、ＲＦＩＤタグからＲＦＩＤ読取装置に送信される前記ＲＦＩＤタグ固有の識別情報を含む信号の受信時に前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、各時間差から演算された三次元座標とこの三次元座標の演算に用いられた各時間差の計測時に受信した識別情報またはこの識別情報に基づいて特定される情報とを関連付けて出力することを特徴とする請求項１に記載の送信位置検出装置。
【請求項７】
４つの前記受信アンテナを同一平面上に配置するとき、各アンテナを頂点とする四角形の形状が、向かい合った各の和が１８０度にならないで、かつ、２つの対角線の中心が同じ点とならないように配置することを特徴とする請求項１に記載の送信位置検出装置。
【請求項８】
無線送信源から無線送信された信号を、４つ以上の受信アンテナで受信し、
計測部が、前記無線送信源から無線送信された信号を前記各受信アンテナが受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて前記無線送信源の位置を示す三次元座標を演算することを特徴とする送信位置検出方法。
【請求項９】
固有の識別情報を記憶するＲＦＩＤタグと無線通信を行って前記ＲＦＩＤタグから前記識別情報を読取るＲＦＩＤ読取装置と前記無線通信以外の通信方式で通信を行うサーバと、
前記ＲＦＩＤ読取装置と前記ＲＦＩＤタグとの無線通信を４つ以上の受信アンテナで受信し、前記各受信アンテナが前記ＲＦＩＤ読取装置または前記ＲＦＩＤタグから無線送信された信号を受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測し、計測した各時間差に基づいて前記ＲＦＩＤ読取装置と前記ＲＦＩＤタグのそれぞれの位置を示す三次元座標を演算し、演算した結果を前記サーバに送信する送信位置検出装置と、
を備えたことを特徴とする送信位置検出システム。
【請求項１０】
前記サーバは、前記ＲＦＩＤ読取装置から前記ＲＦＩＤタグの読取を行うための送信設定情報を受信すると、この送信設定情報を前記送信位置検出装置に転送し、
前記送信位置検出装置は、前記サーバから前記送信設定情報を受信すると、この送信設定情報に基づいて前記ＲＦＩＤタグからの電波を受信できるように受信状態を設定することを特徴とする請求項９に記載の送信位置検出システム。
【請求項１１】
前記送信位置検出装置は、演算した結果として前記ＲＦＩＤ読取装置及び前記ＲＦＩＤタグの三次元座標とともに前記ＲＦＩＤタグの識別情報を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記ＲＦＩＤ読取装置が読み取った前記ＲＦＩＤタグの識別情報を前記ＲＦＩＤ読取装置から取り込んで、前記ＲＦＩＤ読取装置から取り込んだ前記ＲＦＩＤタグの識別情報と前記送信位置検出装置から受信した前記ＲＦＩＤタグの識別情報とが一致するとき、前記ＲＦＩＤ読取装置のアドレスに関連付けて当該ＲＦＩＤ読取装置の座標と、当該ＲＦＩＤ読取装置が読み取った前記ＲＦＩＤタグの座標とを記憶することを特徴とする請求項９に記載の送信位置検出システム。
【請求項１２】
前記サーバは、前記ＲＦＩＤ読取装置のアドレスに関連付けて記憶した当該ＲＦＩＤ読取装置の座標と、当該ＲＦＩＤ読取装置が読み取った前記ＲＦＩＤタグの座標とを、前記アドレスで特定されるＲＦＩＤ読取装置に送信することを特徴とする請求項１１に記載の送信位置検出システム。
【請求項１３】
無線送信源から無線送信された信号を受信するための４つ以上の受信アンテナを配置した筐体を有したコンピュータに、
前記各受信アンテナが前記無線送信源から無線送信された信号を受信したときの前記各受信アンテナ間の時間差を計測する計測機能と、
この計測機能によって計測された各時間差に基づいて前記無線送信源の位置を示す三次元座標を演算する演算機能と、
を実現させるための送信位置検出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１９８１１（Ｐ２０１３−１９８１１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４２３９（Ｐ２０１１−１５４２３９）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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