通信装置呼出方法
【課題】多数の受信装置を適宜設置せずに広い範囲で通信装置を呼び出すこと。
【解決手段】電力線５からの電波によってＲＦタグ（通信装置）１（ｎ）を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続したセンタコンピュータ（送受信呼出装置）３から設定周波数の信号を送信して電力線５に伝送させることによって、ＲＦタグ１（ｎ）が受信可能な設定周波数成分を含む電波として信号を電力線５から発信させる手順と、信号を受信したＲＦタグ１（ｎ）が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、センタコンピュータ３が応答信号を受信する手順と、を含むようにした。
【解決手段】電力線５からの電波によってＲＦタグ（通信装置）１（ｎ）を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続したセンタコンピュータ（送受信呼出装置）３から設定周波数の信号を送信して電力線５に伝送させることによって、ＲＦタグ１（ｎ）が受信可能な設定周波数成分を含む電波として信号を電力線５から発信させる手順と、信号を受信したＲＦタグ１（ｎ）が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、センタコンピュータ３が応答信号を受信する手順と、を含むようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線網を利用して通信を行う電力線通信システムを用いて、監視対象によって付帯されるＲＦ（Radio Frequency）タグ等の通信装置を呼び出す通信装置呼出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＲＦタグの受信装置を公道や各種設備に設置して、監視対象が付帯するＲＦタグを呼び出し、追跡するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１９９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記特許文献１に記載の技術では、受信装置を適宜設置しなければならないため、たとえ商店街やビルディング内に限ったとしても受信装置の設置に多大な労力と経済的負担が掛かってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、多数の受信装置を設置せずとも広い範囲で通信装置を呼び出すことができる通信装置呼出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記信号を前記電力線から発信させる手順と、前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順とを含むことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、設定周波数の信号を電力線に伝送して、その電力線からの電波として信号を発信して、その信号で通信装置を呼び出し、その信号を受信した通信装置が応答信号を送受信呼出装置に応答するようにしたため、送受信呼出装置が通信装置の存在確認を行うことができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記送受信呼出装置が前記信号を送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、求めた伝送時間と前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、伝送時間と伝送速度とから送受信呼出装置から通信装置までの距離を求めることができる。特に、１本の電力線による伝送路の場合、求められた距離によって、その伝送路上の位置を推定することができる。また、複数の電力線によって複数の伝送路がある場合、求めた距離によって、送受信呼出装置からの通信装置の存在半径を示すことができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の位相の異なる第１信号及び第２信号を、タイミングをずらして送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記第１信号及び前記第２信号を前記電力線から発信させる手順と、前記第１信号及び前記第２信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、通信装置が第１信号及び第２信号の両方を受信した場合に応答信号を発信するようにしたため、通信装置は、例えば、最初に第１信号（又は第２信号）を受信した後に複数の第１信号（又は第２信号）を受信しても、最初に第２信号（又は第１信号）を受信するまでは応答信号を発信しない。したがって、通信装置が複数の伝送経路を伝送された複数の第１信号及び第２信号に対して１度だけ応答信号を発信し、送受信呼出装置が複数の伝送経路を伝送された複数の応答信号を受信することになる。そのため、送受信呼出装置は、応答信号を最初に受信したときに通信装置の存在を確認することができ、応答信号を受信し続けている間は次回の呼出を行わないようにすることができる。また、通信装置が１度だけ応答信号を発信するため、送受信呼出装置が受信する応答信号の数を少なくすることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記位相の異なる前記第１信号及び前記第２信号は、互いに逆位相の信号であることを特徴とする。この構成によれば、通信装置が第１信号と第２信号とを区別しやすい。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４において、前記送受信呼出装置が前記第１信号及び前記第２信号のいずれも送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、求めた伝送時間と、前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、を含むようにした。
【００１３】
この構成によれば、第１信号及び第２信号で後に受信した信号が伝送開始位置（基準位置）から通信装置まで伝送される時間と電力線に固有の伝送速度とから、伝送開始位置から通信装置までの電力線に沿った距離を求めることができるため、求めた距離に基づいて監視区域内の通信装置の位置を推定することができる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項において、前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、前記電力線が、前記通信装置から送信された電波を受信し、前記送受信呼出装置まで前記応答信号を前記信号として伝送するようにした。
【００１５】
この構成によれば、通信装置からの応答信号も電力線によって、前記伝送開始位置まで伝送するため、通信設備を特別に備える必要がなく、経済的である。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、前記通信装置の電波を受信可能な監視区域内に適宜設置された検出器側が、前記通信装置からの設定周波数の電波を受信し、前記送受信呼出装置に接続する伝送路に乗せて、前記応答信号を前記送受信呼出装置に送信するようにした。
【００１７】
この構成によれば、通信装置からの応答信号を監視区域に設置された検出器を介して、前記伝送開始位置まで伝送するため、確実に応答信号を伝送することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記送受信呼出装置では、移動中の前記通信装置から所定周波数の電波が発信されたときに、ドップラー効果の影響に応じた周波数のずれを検知する手順と、そのずれに応じて前記通信装置の移動状態を推定する手順とを含むようにした。
【００１９】
この構成によれば、送受信呼出装置が設定周波数からのずれに応じて通信装置の移動状態を推定することができる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項において、前記通信装置では、自らの移動中に、前記電力線から発信された設定周波数成分を含む電波を受信する際に、ドップラー効果の影響に応じた設定周波数からのずれを検知する手順と、そのずれに基づいて自らの移動状態を推定する手順と、前記送受信呼出装置に向けて送信する手順とを含むようにした。
【００２１】
この構成によれば、通信装置が受信電波の設定周波数のずれを検出して、自らの移動状態を検出することができる。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させる手順と、前記電力線から漏洩する漏洩電波に含まれる前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順とを含むようにした。
【００２３】
この構成によれば、既に配備されている公的なインフラである高圧配電線等の電力線から漏洩される不要な電波（漏洩電波）を積極的に有効利用することができるため、初期導入費用を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２４】
したがって、本発明によれば、多数の受信装置を適宜設置せずに広い範囲で通信装置を呼び出すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施形態では、電力線からの電波を受信可能な通信装置として、電源を備えるアクティブタグであるＲＦタグを例に説明するが、本発明の通信装置としてＲＦタグに限定することを意図する趣旨ではない。つまり、通信装置としては、電力線からの電波を受信可能な構成を備えていれば、アクティブタグであるＲＦタグに限らず、電源を内蔵しないパッシブタグのＲＦタグ、各種規格の携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の可搬な通信機器に限らず、設置型通信機器であってもよい。
【００２６】
［電力線通信ネットワーク］
まず、図１に示す概念図に従って、電力線通信ネットワーク１００の構成を説明する。
この電力線通信ネットワーク１００では、監視対象Ｘに付帯されるＲＦタグ１（ｎ）（通信装置）が、電力線５からの電波に含まれる設定周波数成分を受信し、設定周波数の電波を送信して、送信した設定周波数の電波を電力線５に受信させるようになっている。電力線５は、電柱４（１）、４（２）、…、４（１１）にそれぞれ掛け渡されている。なお、実施形態では、任意の電柱４（ｎ）と表すこととする。
【００２７】
また、ここでは、監視対象Ｘを人とするが、犬等の動物や自動車等の移動体であってもよい。また、ＲＦタグ１（ｎ）は、図示しない、全体の処理を司る処理部と、通信を制御する通信部と、自身を識別する固有のタグＩＤを記憶した記憶部と、コイン型電池等の電源と、設定周波数の信号としての電波を送受信するアンテナとを備えている。
【００２８】
ところで、図１中の電力線５には、高圧配電線と低圧配電線とが含まれている。高圧配電線は変圧器６（１）や変圧器６（２）を介して低圧配電線に接続されている。なお、この実施形態では、送受信呼出装置であるセンタコンピュータ３とＲＦタグ１（ｎ）との間でやりとりする信号を高圧配電線としての電力線５に乗せて伝送することとするが、低圧配電線に信号を伝送するようにしてもよい。また、高圧配電線と低圧配電線との間に、信号を連絡する機器を取り付け、高圧配電線と低圧配電線との間に信号を伝送するようにしてもよい。特に、センタコンピュータ３は、高圧配電線としての電力線５に、低圧配電線からそのような連絡する機器を介して接続するものとする。
【００２９】
センタコンピュータ３は、一般的なコンピュータにより構成され、ＲＦタグ１（ｎ）の呼出処理や位置推定処理のアプリケーションプログラムを実行する。以下、呼出処理及び位置推定処理について、さらに詳細に説明する。
【００３０】
呼出処理では、センタコンピュータ３が、そのアプリケーションプログラムの実行によって、第１信号及び逆位相の第２信号を電力線５に伝送させて、電力線５からの電波に乗せた設定周波数の第１信号及び第２信号によってＲＦタグ１（ｎ）を呼び出す。また、位置推定処理では、センタコンピュータ３が、そのアプリケーションプログラムの実行によって、第１信号及び第２信号のいずれも送信した時刻と呼出対象のＲＦタグ１（ｎ）のタグＩＤを含む応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求め、求めた伝送時間と電力線５に固有の伝送速度とに応じて、ＲＦタグ１（ｎ）の位置までの距離を求め、監視対象Ｘ（図１参照）の位置を推定する。
【００３１】
そのため、このセンタコンピュータ３は、図示しない、全体の処理を司る処理部、通信を制御する通信部、アプリケーションプログラムの実行の際に参照する各種データや実行の際に生成された各種データ等を記憶する記憶部、キーボードやポインティングデバイス等の入力部、ディスプレイやプリンタ等の出力部、及び、電力線５に接続する伝送線路を備えている。なお、記憶部には、タグ情報、緯度・経度等の電柱４の位置情報、電柱４同士の間の距離情報、監視対象履歴情報等が記憶されているものとする。
【００３２】
また、このセンタコンピュータ３は、ＲＦタグ１（ｎ）から送信されたタグＩＤ（識別情報）（及び時刻情報（受信時刻））を含む応答信号を受信し、図示しないディスプレイに提示する。また、このセンタコンピュータ３は、呼出情報の送信時刻とＲＦタグ１（ｎ）の呼出情報の受信時刻とに基づく伝送時間と、電力線５に固有の信号の伝送速度とから伝送距離、すなわち、センタコンピュータ３からＲＦタグ１（ｎ）までの距離を求めて、ＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定する。
【００３３】
そのため、センタコンピュータ３は、ＲＦタグ１（ｎ）の受信結果を提示して、ＲＦタグ１（ｎ）を呼び出し、オペレータにＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定させるようにするだけでなく、ＲＦタグ１（ｎ）の位置の推定処理を実行する。以下、この実施形態では、センタコンピュータ３が、第１信号及び第２信号を送信してＲＦタグ１（ｎ）を呼び出し、その位置の推定処理を実行し、その推定処理結果をオペレータに提示する場合を説明する。
【００３４】
なお、系統Ａ、系統Ｂは、高圧配電線が２系統ある場合に、これらを区別する標識であり、図１を参照すると、センタコンピュータ３から変圧器６（１）に接続する側を系統Ａ、センタコンピュータ３から変圧器６（２）に接続する側を系統Ｂとしている。また、送信時刻は、センタコンピュータ３が第２信号を電力線（高圧配電線）５に伝送した時刻を示している。また、受信時刻は、ＲＦタグ１（ｎ）が応答信号を電力線（高圧配電線）５から受信した時刻を示している。なお、受信時刻は、ＲＦタグ１（ｎ）が同一の呼出情報を最初に受信した時刻とする。このとき、伝送距離が最短経路となる。
【００３５】
図１の場合、系統Ａを利用すると、電柱４（１）、４（２）、４（３）を通る電力線５が最短経路であり、系統Ｂを利用すると、電柱４（５）、４（６）、４（７）、４（４）を通る電力線５が最短経路である。以下、１系統の場合を説明する場合には、系統Ａ又は系統Ｂに第１信号と第２信号とを伝送するものとする。
【００３６】
次に、図２に示すフローチャートに従って、ＲＦタグ１（ｎ）の呼出処理及びＲＦタグ１（ｎ）の位置推定処理について説明する。なお、この実施形態では、ＲＦタグ１（ｎ）は、いずれの監視対象Ｘが付帯するものも同一の設定周波数（例えば９５０ＭＨｚ帯）の電波を送受信することとする。
【００３７】
まず、ＲＦタグ１（ｎ）は、監視対象Ｘが付帯する際に電源をオンされ（ステップＲ１）、設定周波数の電波の待ち受けを開始する（ステップＲ２）。そして、センタコンピュータ３は、電話や電子メールなどの通信手段によって監視対象Ｘの監視要求を監視依頼者から受け付けると（ステップＳ１）、図示しない記憶部を参照して、監視対象Ｘが付帯するものとしてあらかじめ登録されているタグＩＤを特定する（ステップＳ２）。続いて、センタコンピュータ３は、既に他のＲＦタグ１（ｎ）を監視中か否かを判定する（ステップＳ３）。
【００３８】
センタコンピュータ３は、他のＲＦタグ１（ｎ）を監視中の場合（ステップＳ３のＹｅｓ）には、設定時間を経過しているか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、設定時間は、後記ステップＳ７で計時を開始する時間であって、電力線５を伝送される第１信号及び第２信号が減衰し、これらの第１信号及び第２信号による電力線５からの電波がＲＦタグ１（ｎ）によって受信できない程の低レベルになるまでの時間とする。
【００３９】
つまり、先に送信した第１信号及び第２信号が減衰する前に、新たに第１信号及び第２信号を送信した場合、ＲＦタグ１（ｎ）が、先に伝送された第１信号及び第２信号か、後に伝送された第１信号及び第２信号かを判断することができないことを防止している。
【００４０】
次に、センタコンピュータ３は、第１信号を電力線５に送信し（ステップＳ５）、設定周波数成分の電波を含む電波を電力線５から随時発信させる。すると、電力線５の近くに存在する待ち受け状態のＲＦタグ１（ｎ）が、設定周波数の電波（第１信号）を受信する（ステップＲ３）。そして、その第１信号を受信したＲＦタグ１（ｎ）は、図示しない記憶部に第１信号を一時記憶する（ステップＲ４）。このときもＲＦタグ１（ｎ）は、待ち受け状態のままである。
【００４１】
続いて、センタコンピュータ３は、第１信号と逆位相の波形を持つ第２信号を電力線５に送信し（ステップＳ６）、設定周波数成分の電波を含む電波を電力線５から随時発信させる。そして、センタコンピュータ３は、第２信号の送信時刻を図示しない記憶部に記憶し、経過時間の計測を開始する（ステップＳ７）。この経過時間は、前記したように、ステップＳ４において、設定時間に至ったか否かを判別するために用いる。なお、第１信号と第２信号との間隔は、互いが重ならず、連続しない時間であればよい。
【００４２】
すると、電力線５の近くに存在する待ち受け状態のＲＦタグ１（ｎ）が、設定周波数の電波（第２信号）を受信する（ステップＲ５）。そして、その第２信号を受信したＲＦタグ１（ｎ）は、図示しない記憶部に記憶してある自身を識別するタグＩＤを読み出し（ステップＲ６）、第１信号又は第２信号をタグＩＤで変調して、応答信号を生成し（ステップＲ７）、応答信号を設定周波数の電波で送信する（ステップＲ８）。
【００４３】
ここで、図３の波形図を参照して、第１信号及び第２信号の概念について説明する。図３（ａ）に第１信号の波形を示し、図３（ｂ）に第２信号の波形を示し、図３（ｃ）に第１信号及び第２信号の干渉波形を示している。なお、横軸に時間、縦軸に各波形の振幅を示し、ここでは、各波形を１波長分のみ示している。図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１信号と第２信号とは、互いに逆位相の関係になっている。
【００４４】
そのため、ＲＦタグ１（ｎ）は、最初に受信した第１信号を記憶しておき、以降受信する信号と記憶してある第１信号とを干渉させれば、その信号が第１信号か第２信号かを判別することができる。つまり、干渉波形が互いに強め合った振幅になった場合には第１信号であり、図３（ｃ）に示すように、干渉波形がほぼ０の振幅になった場合には第２信号であると判別することができる。
【００４５】
次に、図２のフローチャートに戻って説明を続ける。ＲＦタグ１（ｎ）から送信された電波は、近くの電力線５が受信して、その電力線５上を信号（応答信号）として伝送される。このように電力線５上を伝送された応答信号は、センタコンピュータ３に受信される（ステップＳ８）。このとき、センタコンピュータ３は、受信した信号（応答信号）を監視対象ＸのタグＩＤで復調することで、第２信号（又は第１信号）が得られれば、監視対象ＸのＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号であると判別することができる。ここで、センタコンピュータ３は、監視対象ＸのＲＦタグ１（ｎ）が複数ある場合には、対象のタグＩＤごとに受信した信号を復調して、監視対象のＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号であることを判別する。
【００４６】
そして、センタコンピュータ３は、監視対象ＸのＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号であると判別した場合、その応答信号の受信時刻を図示しない記憶部に記録し（ステップＳ９）、ＲＦタグ１（ｎ）までの距離を算出し、ＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定する（ステップＳ１０）。
【００４７】
ところで、センタコンピュータ３からＲＦタグ１（ｎ）までの距離は、電力線５に固有の信号の伝送速度と信号の伝送時間との乗算によって、その積として算出することができる。なお、伝送時間は、ステップＳ７で取得した第２信号の送信時刻と応答信号の受信時刻との差の２分の１として算出される。ただし、その伝送時間には、電力線５からＲＦタグ１（ｎ）までの間での電波の伝送時間、及び、ＲＦタグ１内部のステップＲ５〜Ｒ８の処理時間が含まれているため、これらの時間を考慮して算出する必要がある。その電波の伝送時間は、電力線５上の伝送時間と近似して算出してもよい。また、処理時間は、ＲＦタグ１（ｎ）に搭載される図示しない処理部のクロック等を考慮してあらかじめ求めておけばよい。
【００４８】
また、ＲＦタグ１（ｎ）の位置は、分岐しない１本の電力線５の場合には、伝送距離に応じた位置として推定される。また、電力線５が複数に分岐している場合には、センタコンピュータ３を中心とした伝送距離を半径とした円内の存在の可能性を推定することができる。特に、ＲＦタグ１（ｎ）の監視開始位置が特定されている場合には、その監視開始位置からの監視対象Ｘの移動をリアルタイムに追っていくことで、監視開始位置からの位置を推定することができる。
【００４９】
そして、センタコンピュータ３は、対象のＲＦタグ１（ｎ）ごとに、監視の終了か否かを確認し（ステップＳ１１）、監視の終了していないタグＩＤが存在していれば（ステップＳ１１のＮｏ）ステップＳ４に処理を戻し、すべてが監視の終了の場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）にはステップＳ１に処理を戻す。
【００５０】
一方、ＲＦタグ１（ｎ）は、ステップＲ８での応答信号の送信後、設定時間が経過するか否かを判定する（ステップＲ９）。このとき、ＲＦタグ１（ｎ）は、設定時間が経過するまで繰り返して判定し（ステップＲ９のＮｏ）、設定時間が経過すれば（ステップＲ９のＹｅｓ）、ステップＲ４で記憶した第１信号をリセットし（ステップＲ１０）、ステップＲ２に処理を戻す。
【００５１】
なお、ＲＦタグ１（ｎ）が、時計機能を備えている場合、最初の第１信号の受信時刻、又は、最初の第１信号の受信後に最初に受信した第２信号の受信時刻を記録し、応答信号に含めてセンタコンピュータ３に応答するようにしてもよい。この場合、センタコンピュータ３では、第１信号の送信時刻、又は、第２信号の送信時刻とを記録しておき、ＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号に含まれる第１信号の受信時刻又は第２信号の受信時刻とから片道の伝送時間を算出し、算出した伝送時間と電力線５の伝送速度とから片道の伝送距離を算出するようにしてもよい。なお、時計機能は、いわゆる電波時計機能、つまり、時刻提供施設が発信する日本標準時間の時刻情報を受信する機能を備えていることが望ましい。
【００５２】
また、この実施形態では、ＲＦタグ１（ｎ）からセンタコンピュータ３への応答も、電力線５を伝送するものとして説明したが、電力線５に沿って設置されたＲＦタグ１（ｎ）から電波を受信する図示しない検出器を介して転送されるようにしてもよい。この場合、検出器は、センタコンピュータ３に有線で接続していても、無線で接続してもよい。
【００５３】
また、ＲＦタグ１（ｎ）を通信可能な携帯端末（検出器）を介して、センタコンピュータ３に接続するようにしてもよい。この場合、例えば、携帯電話が、ＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号を乗せた電波を受信し、その応答信号を携帯電話回線網、アドホックセンサネットワークを介して、センタコンピュータ３に転送するようにしてもよい。
【００５４】
ところで、ＲＦタグ１（ｎ）が、６０Ｋｍ／ｈ程度の高速移動中の場合、ＲＦタグ１（ｎ）と電力線５の任意の箇所との間にはドップラー効果の影響が顕著に表れてくる。例えば、ＲＦタグ１（ｎ）と電力線５とが互いに近づいている場合、周波数が高くなる。そのため、センタコンピュータ３は、電力線５を伝送される信号をフーリエ変換し、設定周波数からのずれによって、ＲＦタグ１（ｎ）の移動の有無を判定することができる。
【００５５】
なお、ＲＦタグ１（ｎ）が移動中であれば、ＲＦタグ１（ｎ）自体も、電力線５からの電波に含まれる設定周波数のずれを検出することができるため、自らの移動状態を検出することができる。そのため、ＲＦタグ１（ｎ）は、その移動状態の検出結果を応答信号に含めてセンタコンピュータ３に送信するようにしてもよい。
【００５６】
以上説明したように、この実施形態によれば、センタコンピュータ３から電力線５の近くにいるＲＦタグ１（ｎ）を呼び出すことができるようになり、センタコンピュータ３の設置場所である電力制御所（基準位置）からのＲＦタグ１（ｎ）までの距離を推定して、推定した距離に基づいてＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定することができるようになる。また、既に配備されている公的なインフラである高圧配電線等の電力線５から漏洩される不要な電波（漏洩電波）を積極的に有効利用することができるため、初期導入費用を抑えることができる。したがって、従来のようにＲＦタグ１（ｎ）からの電波を受信する多数の検出器を適宜設置せずに広い範囲でＲＦタグ１（ｎ）を呼び出すことができるようになる。
【００５７】
なお、この実施形態では、センタコンピュータ３が第１信号と第２信号とを送信して、ＲＦタグ１（ｎ）が両信号を受信したときに、応答信号を発信するようにした場合を説明したが、センタコンピュータ３が一種類の信号のみを送信して、ＲＦタグ１（ｎ）がその一種類の信号を受信したときに応答信号を発信するようにしてもよい。
【００５８】
この場合、ＲＦタグ１（ｎ）は、複数の伝送経路を伝送された信号を時間差で受信するたびに、応答信号を発信してしまう。そのため、ＲＦタグ１（ｎ）は、最初に信号を受信して応答信号を発信した後は、設定時間経過するまでは信号を受信しても応答信号を発信しないようにすることが好ましい。
【００５９】
また、この場合、センタコンピュータ３は、対象のＲＦタグ１（ｎ）を呼び出す信号を送信後に、最初に応答信号を受信したことによって、ＲＦタグ１（ｎ）の存在を確認する。そのため、センタコンピュータ３は、最初に応答信号を受信した後に、対象のＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号を受信した場合にはその応答信号を破棄するようにすればよい。なお、再度、ＲＦタグ１（ｎ）を呼び出す際には、設定時間経過後に、信号を送信するようにする必要がある。
【００６０】
また、この実施形態では、第１信号と第２信号とは、逆位相の場合として説明したが、両者を区別できる位相差であれば、その位相差はどの程度であってもよい。例えば、位相差が９０°であってもよい。
【００６１】
また、この実施形態では、第１信号と第２信号とが、位相が異なるものとして説明したが、それぞれを区別することができるのであれば、周波数や振幅や波数が異なっていてもよい。例えば、波数が異なる場合、第１信号の波数を１０個とし、第２信号の波数を２０個として、ＲＦタグ１（ｎ）が、連続信号の波数を計数して判別することができる。
【００６２】
また、この実施形態では、１系統を利用してＲＦタグ１（ｎ）を呼び出し、距離を推定する場合を説明したが、２系統を利用するようにしてもよい。この場合には、センタコンピュータ３は、各系統Ａ，Ｂのそれぞれに第１信号と第２信号とを送信し、各系統Ａ，Ｂごとに応答信号を受信することにより、２系統の距離が推定されるため、あらかじめ伝送距離を計測やシミュレーションしておけば、対応する系統を特定することが可能になる。
【００６３】
また、この実施形態において、センタコンピュータ３が設置されている電力制御所は、一般に配電変電所と呼ばれているところに相当する。しかし、低圧配電線５（２）の電力線５を伝送路として用いる場合には、センタコンピュータ３が設置される場所は、オフィスビルや一般的な民家であってもよい。
【００６４】
また、この実施形態では、室外に架設されている高圧配電線を電力線５として説明したが、室内に配線されている配電線を電力線５とし、室内のコンセントなどからの電波に乗せて第１信号や第２信号を送信させ、室内のＲＦタグ１（ｎ）の距離を算出し、室内でのＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定するようにしてもよい。この場合も、前記実施形態と同様に、距離の算出や位置の推定を行うことができるため、詳細な説明を省略する。
【００６５】
また、ＲＦタグ１（ｎ）が電力線５からの電波を受信可能であれば、電力線５が地中に埋設されていてもよい。この場合、ＲＦタグ１（ｎ）からの電波を受信するための図示しない検出器を地上等に設置したり、監視対象Ｘが付帯する図示しない携帯電話機を介して携帯電話網に接続して、ＲＦタグ１（ｎ）からの応答をセンタコンピュータ３に送信したりすることが望ましい。
【００６６】
また、地中に埋設された電力線５は家、店舗、信号、街灯等の施設に引き込まれて各施設に電力を供給するようになっているため、このような地上の施設に引き込まれた電力線からの電波でＲＦタグ１（ｎ）を呼び出すようにしてもよい。この場合、地中に埋設された電力線５は、センタコンピュータ３からＲＦタグ１（ｎ）に向けた呼出信号を伝送する伝送路として機能する。
【００６７】
また、この実施形態では、住宅などへ配電する高圧配電線を電力線５として説明したが、特定用途に用いられる電線を電力線５として用いてもよい。例えば、電気電車のパンタグラフに電力を供給するトロリ線を電力線５として用いてもよい。この場合も、前記実施形態と同様に、距離の算出や位置の推定を行うことができるため、詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態の電力線通信ネットワークを説明する概念図である。
【図２】本発明の実施形態のＲＦタグ及びセンタコンピュータの処理を説明するフローチャートである。
【図３】実施形態のＲＦタグ呼出原理を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１００，２００ 電力線通信ネットワーク
１（ｎ） ＲＦタグ（通信装置）
２（ｎ） 検出器
３ センタコンピュータ（送受信呼出装置）
４（ｎ） 電柱
５ 電力線
Ｘ 監視対象
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線網を利用して通信を行う電力線通信システムを用いて、監視対象によって付帯されるＲＦ（Radio Frequency）タグ等の通信装置を呼び出す通信装置呼出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＲＦタグの受信装置を公道や各種設備に設置して、監視対象が付帯するＲＦタグを呼び出し、追跡するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１９９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記特許文献１に記載の技術では、受信装置を適宜設置しなければならないため、たとえ商店街やビルディング内に限ったとしても受信装置の設置に多大な労力と経済的負担が掛かってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、多数の受信装置を設置せずとも広い範囲で通信装置を呼び出すことができる通信装置呼出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記信号を前記電力線から発信させる手順と、前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順とを含むことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、設定周波数の信号を電力線に伝送して、その電力線からの電波として信号を発信して、その信号で通信装置を呼び出し、その信号を受信した通信装置が応答信号を送受信呼出装置に応答するようにしたため、送受信呼出装置が通信装置の存在確認を行うことができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記送受信呼出装置が前記信号を送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、求めた伝送時間と前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、伝送時間と伝送速度とから送受信呼出装置から通信装置までの距離を求めることができる。特に、１本の電力線による伝送路の場合、求められた距離によって、その伝送路上の位置を推定することができる。また、複数の電力線によって複数の伝送路がある場合、求めた距離によって、送受信呼出装置からの通信装置の存在半径を示すことができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の位相の異なる第１信号及び第２信号を、タイミングをずらして送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記第１信号及び前記第２信号を前記電力線から発信させる手順と、前記第１信号及び前記第２信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、通信装置が第１信号及び第２信号の両方を受信した場合に応答信号を発信するようにしたため、通信装置は、例えば、最初に第１信号（又は第２信号）を受信した後に複数の第１信号（又は第２信号）を受信しても、最初に第２信号（又は第１信号）を受信するまでは応答信号を発信しない。したがって、通信装置が複数の伝送経路を伝送された複数の第１信号及び第２信号に対して１度だけ応答信号を発信し、送受信呼出装置が複数の伝送経路を伝送された複数の応答信号を受信することになる。そのため、送受信呼出装置は、応答信号を最初に受信したときに通信装置の存在を確認することができ、応答信号を受信し続けている間は次回の呼出を行わないようにすることができる。また、通信装置が１度だけ応答信号を発信するため、送受信呼出装置が受信する応答信号の数を少なくすることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記位相の異なる前記第１信号及び前記第２信号は、互いに逆位相の信号であることを特徴とする。この構成によれば、通信装置が第１信号と第２信号とを区別しやすい。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４において、前記送受信呼出装置が前記第１信号及び前記第２信号のいずれも送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、求めた伝送時間と、前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、を含むようにした。
【００１３】
この構成によれば、第１信号及び第２信号で後に受信した信号が伝送開始位置（基準位置）から通信装置まで伝送される時間と電力線に固有の伝送速度とから、伝送開始位置から通信装置までの電力線に沿った距離を求めることができるため、求めた距離に基づいて監視区域内の通信装置の位置を推定することができる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項において、前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、前記電力線が、前記通信装置から送信された電波を受信し、前記送受信呼出装置まで前記応答信号を前記信号として伝送するようにした。
【００１５】
この構成によれば、通信装置からの応答信号も電力線によって、前記伝送開始位置まで伝送するため、通信設備を特別に備える必要がなく、経済的である。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、前記通信装置の電波を受信可能な監視区域内に適宜設置された検出器側が、前記通信装置からの設定周波数の電波を受信し、前記送受信呼出装置に接続する伝送路に乗せて、前記応答信号を前記送受信呼出装置に送信するようにした。
【００１７】
この構成によれば、通信装置からの応答信号を監視区域に設置された検出器を介して、前記伝送開始位置まで伝送するため、確実に応答信号を伝送することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、前記送受信呼出装置では、移動中の前記通信装置から所定周波数の電波が発信されたときに、ドップラー効果の影響に応じた周波数のずれを検知する手順と、そのずれに応じて前記通信装置の移動状態を推定する手順とを含むようにした。
【００１９】
この構成によれば、送受信呼出装置が設定周波数からのずれに応じて通信装置の移動状態を推定することができる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項において、前記通信装置では、自らの移動中に、前記電力線から発信された設定周波数成分を含む電波を受信する際に、ドップラー効果の影響に応じた設定周波数からのずれを検知する手順と、そのずれに基づいて自らの移動状態を推定する手順と、前記送受信呼出装置に向けて送信する手順とを含むようにした。
【００２１】
この構成によれば、通信装置が受信電波の設定周波数のずれを検出して、自らの移動状態を検出することができる。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させる手順と、前記電力線から漏洩する漏洩電波に含まれる前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順とを含むようにした。
【００２３】
この構成によれば、既に配備されている公的なインフラである高圧配電線等の電力線から漏洩される不要な電波（漏洩電波）を積極的に有効利用することができるため、初期導入費用を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２４】
したがって、本発明によれば、多数の受信装置を適宜設置せずに広い範囲で通信装置を呼び出すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施形態では、電力線からの電波を受信可能な通信装置として、電源を備えるアクティブタグであるＲＦタグを例に説明するが、本発明の通信装置としてＲＦタグに限定することを意図する趣旨ではない。つまり、通信装置としては、電力線からの電波を受信可能な構成を備えていれば、アクティブタグであるＲＦタグに限らず、電源を内蔵しないパッシブタグのＲＦタグ、各種規格の携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の可搬な通信機器に限らず、設置型通信機器であってもよい。
【００２６】
［電力線通信ネットワーク］
まず、図１に示す概念図に従って、電力線通信ネットワーク１００の構成を説明する。
この電力線通信ネットワーク１００では、監視対象Ｘに付帯されるＲＦタグ１（ｎ）（通信装置）が、電力線５からの電波に含まれる設定周波数成分を受信し、設定周波数の電波を送信して、送信した設定周波数の電波を電力線５に受信させるようになっている。電力線５は、電柱４（１）、４（２）、…、４（１１）にそれぞれ掛け渡されている。なお、実施形態では、任意の電柱４（ｎ）と表すこととする。
【００２７】
また、ここでは、監視対象Ｘを人とするが、犬等の動物や自動車等の移動体であってもよい。また、ＲＦタグ１（ｎ）は、図示しない、全体の処理を司る処理部と、通信を制御する通信部と、自身を識別する固有のタグＩＤを記憶した記憶部と、コイン型電池等の電源と、設定周波数の信号としての電波を送受信するアンテナとを備えている。
【００２８】
ところで、図１中の電力線５には、高圧配電線と低圧配電線とが含まれている。高圧配電線は変圧器６（１）や変圧器６（２）を介して低圧配電線に接続されている。なお、この実施形態では、送受信呼出装置であるセンタコンピュータ３とＲＦタグ１（ｎ）との間でやりとりする信号を高圧配電線としての電力線５に乗せて伝送することとするが、低圧配電線に信号を伝送するようにしてもよい。また、高圧配電線と低圧配電線との間に、信号を連絡する機器を取り付け、高圧配電線と低圧配電線との間に信号を伝送するようにしてもよい。特に、センタコンピュータ３は、高圧配電線としての電力線５に、低圧配電線からそのような連絡する機器を介して接続するものとする。
【００２９】
センタコンピュータ３は、一般的なコンピュータにより構成され、ＲＦタグ１（ｎ）の呼出処理や位置推定処理のアプリケーションプログラムを実行する。以下、呼出処理及び位置推定処理について、さらに詳細に説明する。
【００３０】
呼出処理では、センタコンピュータ３が、そのアプリケーションプログラムの実行によって、第１信号及び逆位相の第２信号を電力線５に伝送させて、電力線５からの電波に乗せた設定周波数の第１信号及び第２信号によってＲＦタグ１（ｎ）を呼び出す。また、位置推定処理では、センタコンピュータ３が、そのアプリケーションプログラムの実行によって、第１信号及び第２信号のいずれも送信した時刻と呼出対象のＲＦタグ１（ｎ）のタグＩＤを含む応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求め、求めた伝送時間と電力線５に固有の伝送速度とに応じて、ＲＦタグ１（ｎ）の位置までの距離を求め、監視対象Ｘ（図１参照）の位置を推定する。
【００３１】
そのため、このセンタコンピュータ３は、図示しない、全体の処理を司る処理部、通信を制御する通信部、アプリケーションプログラムの実行の際に参照する各種データや実行の際に生成された各種データ等を記憶する記憶部、キーボードやポインティングデバイス等の入力部、ディスプレイやプリンタ等の出力部、及び、電力線５に接続する伝送線路を備えている。なお、記憶部には、タグ情報、緯度・経度等の電柱４の位置情報、電柱４同士の間の距離情報、監視対象履歴情報等が記憶されているものとする。
【００３２】
また、このセンタコンピュータ３は、ＲＦタグ１（ｎ）から送信されたタグＩＤ（識別情報）（及び時刻情報（受信時刻））を含む応答信号を受信し、図示しないディスプレイに提示する。また、このセンタコンピュータ３は、呼出情報の送信時刻とＲＦタグ１（ｎ）の呼出情報の受信時刻とに基づく伝送時間と、電力線５に固有の信号の伝送速度とから伝送距離、すなわち、センタコンピュータ３からＲＦタグ１（ｎ）までの距離を求めて、ＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定する。
【００３３】
そのため、センタコンピュータ３は、ＲＦタグ１（ｎ）の受信結果を提示して、ＲＦタグ１（ｎ）を呼び出し、オペレータにＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定させるようにするだけでなく、ＲＦタグ１（ｎ）の位置の推定処理を実行する。以下、この実施形態では、センタコンピュータ３が、第１信号及び第２信号を送信してＲＦタグ１（ｎ）を呼び出し、その位置の推定処理を実行し、その推定処理結果をオペレータに提示する場合を説明する。
【００３４】
なお、系統Ａ、系統Ｂは、高圧配電線が２系統ある場合に、これらを区別する標識であり、図１を参照すると、センタコンピュータ３から変圧器６（１）に接続する側を系統Ａ、センタコンピュータ３から変圧器６（２）に接続する側を系統Ｂとしている。また、送信時刻は、センタコンピュータ３が第２信号を電力線（高圧配電線）５に伝送した時刻を示している。また、受信時刻は、ＲＦタグ１（ｎ）が応答信号を電力線（高圧配電線）５から受信した時刻を示している。なお、受信時刻は、ＲＦタグ１（ｎ）が同一の呼出情報を最初に受信した時刻とする。このとき、伝送距離が最短経路となる。
【００３５】
図１の場合、系統Ａを利用すると、電柱４（１）、４（２）、４（３）を通る電力線５が最短経路であり、系統Ｂを利用すると、電柱４（５）、４（６）、４（７）、４（４）を通る電力線５が最短経路である。以下、１系統の場合を説明する場合には、系統Ａ又は系統Ｂに第１信号と第２信号とを伝送するものとする。
【００３６】
次に、図２に示すフローチャートに従って、ＲＦタグ１（ｎ）の呼出処理及びＲＦタグ１（ｎ）の位置推定処理について説明する。なお、この実施形態では、ＲＦタグ１（ｎ）は、いずれの監視対象Ｘが付帯するものも同一の設定周波数（例えば９５０ＭＨｚ帯）の電波を送受信することとする。
【００３７】
まず、ＲＦタグ１（ｎ）は、監視対象Ｘが付帯する際に電源をオンされ（ステップＲ１）、設定周波数の電波の待ち受けを開始する（ステップＲ２）。そして、センタコンピュータ３は、電話や電子メールなどの通信手段によって監視対象Ｘの監視要求を監視依頼者から受け付けると（ステップＳ１）、図示しない記憶部を参照して、監視対象Ｘが付帯するものとしてあらかじめ登録されているタグＩＤを特定する（ステップＳ２）。続いて、センタコンピュータ３は、既に他のＲＦタグ１（ｎ）を監視中か否かを判定する（ステップＳ３）。
【００３８】
センタコンピュータ３は、他のＲＦタグ１（ｎ）を監視中の場合（ステップＳ３のＹｅｓ）には、設定時間を経過しているか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、設定時間は、後記ステップＳ７で計時を開始する時間であって、電力線５を伝送される第１信号及び第２信号が減衰し、これらの第１信号及び第２信号による電力線５からの電波がＲＦタグ１（ｎ）によって受信できない程の低レベルになるまでの時間とする。
【００３９】
つまり、先に送信した第１信号及び第２信号が減衰する前に、新たに第１信号及び第２信号を送信した場合、ＲＦタグ１（ｎ）が、先に伝送された第１信号及び第２信号か、後に伝送された第１信号及び第２信号かを判断することができないことを防止している。
【００４０】
次に、センタコンピュータ３は、第１信号を電力線５に送信し（ステップＳ５）、設定周波数成分の電波を含む電波を電力線５から随時発信させる。すると、電力線５の近くに存在する待ち受け状態のＲＦタグ１（ｎ）が、設定周波数の電波（第１信号）を受信する（ステップＲ３）。そして、その第１信号を受信したＲＦタグ１（ｎ）は、図示しない記憶部に第１信号を一時記憶する（ステップＲ４）。このときもＲＦタグ１（ｎ）は、待ち受け状態のままである。
【００４１】
続いて、センタコンピュータ３は、第１信号と逆位相の波形を持つ第２信号を電力線５に送信し（ステップＳ６）、設定周波数成分の電波を含む電波を電力線５から随時発信させる。そして、センタコンピュータ３は、第２信号の送信時刻を図示しない記憶部に記憶し、経過時間の計測を開始する（ステップＳ７）。この経過時間は、前記したように、ステップＳ４において、設定時間に至ったか否かを判別するために用いる。なお、第１信号と第２信号との間隔は、互いが重ならず、連続しない時間であればよい。
【００４２】
すると、電力線５の近くに存在する待ち受け状態のＲＦタグ１（ｎ）が、設定周波数の電波（第２信号）を受信する（ステップＲ５）。そして、その第２信号を受信したＲＦタグ１（ｎ）は、図示しない記憶部に記憶してある自身を識別するタグＩＤを読み出し（ステップＲ６）、第１信号又は第２信号をタグＩＤで変調して、応答信号を生成し（ステップＲ７）、応答信号を設定周波数の電波で送信する（ステップＲ８）。
【００４３】
ここで、図３の波形図を参照して、第１信号及び第２信号の概念について説明する。図３（ａ）に第１信号の波形を示し、図３（ｂ）に第２信号の波形を示し、図３（ｃ）に第１信号及び第２信号の干渉波形を示している。なお、横軸に時間、縦軸に各波形の振幅を示し、ここでは、各波形を１波長分のみ示している。図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１信号と第２信号とは、互いに逆位相の関係になっている。
【００４４】
そのため、ＲＦタグ１（ｎ）は、最初に受信した第１信号を記憶しておき、以降受信する信号と記憶してある第１信号とを干渉させれば、その信号が第１信号か第２信号かを判別することができる。つまり、干渉波形が互いに強め合った振幅になった場合には第１信号であり、図３（ｃ）に示すように、干渉波形がほぼ０の振幅になった場合には第２信号であると判別することができる。
【００４５】
次に、図２のフローチャートに戻って説明を続ける。ＲＦタグ１（ｎ）から送信された電波は、近くの電力線５が受信して、その電力線５上を信号（応答信号）として伝送される。このように電力線５上を伝送された応答信号は、センタコンピュータ３に受信される（ステップＳ８）。このとき、センタコンピュータ３は、受信した信号（応答信号）を監視対象ＸのタグＩＤで復調することで、第２信号（又は第１信号）が得られれば、監視対象ＸのＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号であると判別することができる。ここで、センタコンピュータ３は、監視対象ＸのＲＦタグ１（ｎ）が複数ある場合には、対象のタグＩＤごとに受信した信号を復調して、監視対象のＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号であることを判別する。
【００４６】
そして、センタコンピュータ３は、監視対象ＸのＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号であると判別した場合、その応答信号の受信時刻を図示しない記憶部に記録し（ステップＳ９）、ＲＦタグ１（ｎ）までの距離を算出し、ＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定する（ステップＳ１０）。
【００４７】
ところで、センタコンピュータ３からＲＦタグ１（ｎ）までの距離は、電力線５に固有の信号の伝送速度と信号の伝送時間との乗算によって、その積として算出することができる。なお、伝送時間は、ステップＳ７で取得した第２信号の送信時刻と応答信号の受信時刻との差の２分の１として算出される。ただし、その伝送時間には、電力線５からＲＦタグ１（ｎ）までの間での電波の伝送時間、及び、ＲＦタグ１内部のステップＲ５〜Ｒ８の処理時間が含まれているため、これらの時間を考慮して算出する必要がある。その電波の伝送時間は、電力線５上の伝送時間と近似して算出してもよい。また、処理時間は、ＲＦタグ１（ｎ）に搭載される図示しない処理部のクロック等を考慮してあらかじめ求めておけばよい。
【００４８】
また、ＲＦタグ１（ｎ）の位置は、分岐しない１本の電力線５の場合には、伝送距離に応じた位置として推定される。また、電力線５が複数に分岐している場合には、センタコンピュータ３を中心とした伝送距離を半径とした円内の存在の可能性を推定することができる。特に、ＲＦタグ１（ｎ）の監視開始位置が特定されている場合には、その監視開始位置からの監視対象Ｘの移動をリアルタイムに追っていくことで、監視開始位置からの位置を推定することができる。
【００４９】
そして、センタコンピュータ３は、対象のＲＦタグ１（ｎ）ごとに、監視の終了か否かを確認し（ステップＳ１１）、監視の終了していないタグＩＤが存在していれば（ステップＳ１１のＮｏ）ステップＳ４に処理を戻し、すべてが監視の終了の場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）にはステップＳ１に処理を戻す。
【００５０】
一方、ＲＦタグ１（ｎ）は、ステップＲ８での応答信号の送信後、設定時間が経過するか否かを判定する（ステップＲ９）。このとき、ＲＦタグ１（ｎ）は、設定時間が経過するまで繰り返して判定し（ステップＲ９のＮｏ）、設定時間が経過すれば（ステップＲ９のＹｅｓ）、ステップＲ４で記憶した第１信号をリセットし（ステップＲ１０）、ステップＲ２に処理を戻す。
【００５１】
なお、ＲＦタグ１（ｎ）が、時計機能を備えている場合、最初の第１信号の受信時刻、又は、最初の第１信号の受信後に最初に受信した第２信号の受信時刻を記録し、応答信号に含めてセンタコンピュータ３に応答するようにしてもよい。この場合、センタコンピュータ３では、第１信号の送信時刻、又は、第２信号の送信時刻とを記録しておき、ＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号に含まれる第１信号の受信時刻又は第２信号の受信時刻とから片道の伝送時間を算出し、算出した伝送時間と電力線５の伝送速度とから片道の伝送距離を算出するようにしてもよい。なお、時計機能は、いわゆる電波時計機能、つまり、時刻提供施設が発信する日本標準時間の時刻情報を受信する機能を備えていることが望ましい。
【００５２】
また、この実施形態では、ＲＦタグ１（ｎ）からセンタコンピュータ３への応答も、電力線５を伝送するものとして説明したが、電力線５に沿って設置されたＲＦタグ１（ｎ）から電波を受信する図示しない検出器を介して転送されるようにしてもよい。この場合、検出器は、センタコンピュータ３に有線で接続していても、無線で接続してもよい。
【００５３】
また、ＲＦタグ１（ｎ）を通信可能な携帯端末（検出器）を介して、センタコンピュータ３に接続するようにしてもよい。この場合、例えば、携帯電話が、ＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号を乗せた電波を受信し、その応答信号を携帯電話回線網、アドホックセンサネットワークを介して、センタコンピュータ３に転送するようにしてもよい。
【００５４】
ところで、ＲＦタグ１（ｎ）が、６０Ｋｍ／ｈ程度の高速移動中の場合、ＲＦタグ１（ｎ）と電力線５の任意の箇所との間にはドップラー効果の影響が顕著に表れてくる。例えば、ＲＦタグ１（ｎ）と電力線５とが互いに近づいている場合、周波数が高くなる。そのため、センタコンピュータ３は、電力線５を伝送される信号をフーリエ変換し、設定周波数からのずれによって、ＲＦタグ１（ｎ）の移動の有無を判定することができる。
【００５５】
なお、ＲＦタグ１（ｎ）が移動中であれば、ＲＦタグ１（ｎ）自体も、電力線５からの電波に含まれる設定周波数のずれを検出することができるため、自らの移動状態を検出することができる。そのため、ＲＦタグ１（ｎ）は、その移動状態の検出結果を応答信号に含めてセンタコンピュータ３に送信するようにしてもよい。
【００５６】
以上説明したように、この実施形態によれば、センタコンピュータ３から電力線５の近くにいるＲＦタグ１（ｎ）を呼び出すことができるようになり、センタコンピュータ３の設置場所である電力制御所（基準位置）からのＲＦタグ１（ｎ）までの距離を推定して、推定した距離に基づいてＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定することができるようになる。また、既に配備されている公的なインフラである高圧配電線等の電力線５から漏洩される不要な電波（漏洩電波）を積極的に有効利用することができるため、初期導入費用を抑えることができる。したがって、従来のようにＲＦタグ１（ｎ）からの電波を受信する多数の検出器を適宜設置せずに広い範囲でＲＦタグ１（ｎ）を呼び出すことができるようになる。
【００５７】
なお、この実施形態では、センタコンピュータ３が第１信号と第２信号とを送信して、ＲＦタグ１（ｎ）が両信号を受信したときに、応答信号を発信するようにした場合を説明したが、センタコンピュータ３が一種類の信号のみを送信して、ＲＦタグ１（ｎ）がその一種類の信号を受信したときに応答信号を発信するようにしてもよい。
【００５８】
この場合、ＲＦタグ１（ｎ）は、複数の伝送経路を伝送された信号を時間差で受信するたびに、応答信号を発信してしまう。そのため、ＲＦタグ１（ｎ）は、最初に信号を受信して応答信号を発信した後は、設定時間経過するまでは信号を受信しても応答信号を発信しないようにすることが好ましい。
【００５９】
また、この場合、センタコンピュータ３は、対象のＲＦタグ１（ｎ）を呼び出す信号を送信後に、最初に応答信号を受信したことによって、ＲＦタグ１（ｎ）の存在を確認する。そのため、センタコンピュータ３は、最初に応答信号を受信した後に、対象のＲＦタグ１（ｎ）からの応答信号を受信した場合にはその応答信号を破棄するようにすればよい。なお、再度、ＲＦタグ１（ｎ）を呼び出す際には、設定時間経過後に、信号を送信するようにする必要がある。
【００６０】
また、この実施形態では、第１信号と第２信号とは、逆位相の場合として説明したが、両者を区別できる位相差であれば、その位相差はどの程度であってもよい。例えば、位相差が９０°であってもよい。
【００６１】
また、この実施形態では、第１信号と第２信号とが、位相が異なるものとして説明したが、それぞれを区別することができるのであれば、周波数や振幅や波数が異なっていてもよい。例えば、波数が異なる場合、第１信号の波数を１０個とし、第２信号の波数を２０個として、ＲＦタグ１（ｎ）が、連続信号の波数を計数して判別することができる。
【００６２】
また、この実施形態では、１系統を利用してＲＦタグ１（ｎ）を呼び出し、距離を推定する場合を説明したが、２系統を利用するようにしてもよい。この場合には、センタコンピュータ３は、各系統Ａ，Ｂのそれぞれに第１信号と第２信号とを送信し、各系統Ａ，Ｂごとに応答信号を受信することにより、２系統の距離が推定されるため、あらかじめ伝送距離を計測やシミュレーションしておけば、対応する系統を特定することが可能になる。
【００６３】
また、この実施形態において、センタコンピュータ３が設置されている電力制御所は、一般に配電変電所と呼ばれているところに相当する。しかし、低圧配電線５（２）の電力線５を伝送路として用いる場合には、センタコンピュータ３が設置される場所は、オフィスビルや一般的な民家であってもよい。
【００６４】
また、この実施形態では、室外に架設されている高圧配電線を電力線５として説明したが、室内に配線されている配電線を電力線５とし、室内のコンセントなどからの電波に乗せて第１信号や第２信号を送信させ、室内のＲＦタグ１（ｎ）の距離を算出し、室内でのＲＦタグ１（ｎ）の位置を推定するようにしてもよい。この場合も、前記実施形態と同様に、距離の算出や位置の推定を行うことができるため、詳細な説明を省略する。
【００６５】
また、ＲＦタグ１（ｎ）が電力線５からの電波を受信可能であれば、電力線５が地中に埋設されていてもよい。この場合、ＲＦタグ１（ｎ）からの電波を受信するための図示しない検出器を地上等に設置したり、監視対象Ｘが付帯する図示しない携帯電話機を介して携帯電話網に接続して、ＲＦタグ１（ｎ）からの応答をセンタコンピュータ３に送信したりすることが望ましい。
【００６６】
また、地中に埋設された電力線５は家、店舗、信号、街灯等の施設に引き込まれて各施設に電力を供給するようになっているため、このような地上の施設に引き込まれた電力線からの電波でＲＦタグ１（ｎ）を呼び出すようにしてもよい。この場合、地中に埋設された電力線５は、センタコンピュータ３からＲＦタグ１（ｎ）に向けた呼出信号を伝送する伝送路として機能する。
【００６７】
また、この実施形態では、住宅などへ配電する高圧配電線を電力線５として説明したが、特定用途に用いられる電線を電力線５として用いてもよい。例えば、電気電車のパンタグラフに電力を供給するトロリ線を電力線５として用いてもよい。この場合も、前記実施形態と同様に、距離の算出や位置の推定を行うことができるため、詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態の電力線通信ネットワークを説明する概念図である。
【図２】本発明の実施形態のＲＦタグ及びセンタコンピュータの処理を説明するフローチャートである。
【図３】実施形態のＲＦタグ呼出原理を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１００，２００ 電力線通信ネットワーク
１（ｎ） ＲＦタグ（通信装置）
２（ｎ） 検出器
３ センタコンピュータ（送受信呼出装置）
４（ｎ） 電柱
５ 電力線
Ｘ 監視対象
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、
電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記信号を前記電力線から発信させる手順と、
前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、
前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、
を含むことを特徴とする通信装置呼出方法。
【請求項２】
前記送受信呼出装置が前記信号を送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、求めた伝送時間と前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置呼出方法。
【請求項３】
電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、
電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の位相の異なる第１信号及び第２信号を、タイミングをずらして送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記第１信号及び前記第２信号を前記電力線から発信させる手順と、
前記第１信号及び前記第２信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、
前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、
を含むことを特徴とする通信装置呼出方法。
【請求項４】
前記位相の異なる前記第１信号及び前記第２信号は、互いに逆位相の信号であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置呼出方法。
【請求項５】
前記送受信呼出装置が前記第１信号及び前記第２信号のいずれも送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、
求めた伝送時間と前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、
を含むことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の通信装置呼出方法。
【請求項６】
前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、
前記電力線が、前記通信装置から送信された電波を受信し、前記送受信呼出装置まで前記応答信号を前記信号として伝送すること、
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項７】
前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、
前記通信装置の電波を受信可能な監視区域内に適宜設置された検出器側が、前記通信装置からの設定周波数の電波を受信し、前記送受信呼出装置に接続する伝送路に乗せて、前記応答信号を前記送受信呼出装置に送信すること、
を特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項８】
前記送受信呼出装置では、移動中の前記通信装置から所定周波数の電波が発信されたときに、ドップラー効果の影響に応じた周波数のずれを検知する手順と、そのずれに応じて前記通信装置の移動状態を推定する手順とを含むこと、
を特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項９】
前記通信装置では、自らの移動中に、前記電力線から発信された設定周波数成分を含む電波を受信する際に、ドップラー効果の影響に応じた設定周波数からのずれを検知する手順と、そのずれに基づいて自らの移動状態を推定する手順と、前記送受信呼出装置に向けて送信する手順とを含むこと、
を特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項１０】
電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、
電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させる手順と、
前記電力線から漏洩する漏洩電波に含まれる前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、
前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、
を含むことを特徴とする通信装置呼出方法。
【請求項１】
電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、
電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記信号を前記電力線から発信させる手順と、
前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、
前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、
を含むことを特徴とする通信装置呼出方法。
【請求項２】
前記送受信呼出装置が前記信号を送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、求めた伝送時間と前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置呼出方法。
【請求項３】
電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、
電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の位相の異なる第１信号及び第２信号を、タイミングをずらして送信して前記電力線に伝送させることによって、前記通信装置が受信可能な設定周波数成分を含む電波として前記第１信号及び前記第２信号を前記電力線から発信させる手順と、
前記第１信号及び前記第２信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、
前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、
を含むことを特徴とする通信装置呼出方法。
【請求項４】
前記位相の異なる前記第１信号及び前記第２信号は、互いに逆位相の信号であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置呼出方法。
【請求項５】
前記送受信呼出装置が前記第１信号及び前記第２信号のいずれも送信した時刻と前記送受信呼出装置が呼出対象の前記通信装置の識別情報を含む前記応答信号を受信した最短の時刻とから伝送時間を求める手順と、
求めた伝送時間と前記電力線に固有の伝送速度とに応じて、前記送受信呼出装置から前記通信装置までの距離を求めて、前記通信装置の位置を推定する手順と、
を含むことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の通信装置呼出方法。
【請求項６】
前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、
前記電力線が、前記通信装置から送信された電波を受信し、前記送受信呼出装置まで前記応答信号を前記信号として伝送すること、
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項７】
前記通信装置が発信した前記応答信号を設定周波数の電波で送信する手順を含み、
前記通信装置の電波を受信可能な監視区域内に適宜設置された検出器側が、前記通信装置からの設定周波数の電波を受信し、前記送受信呼出装置に接続する伝送路に乗せて、前記応答信号を前記送受信呼出装置に送信すること、
を特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項８】
前記送受信呼出装置では、移動中の前記通信装置から所定周波数の電波が発信されたときに、ドップラー効果の影響に応じた周波数のずれを検知する手順と、そのずれに応じて前記通信装置の移動状態を推定する手順とを含むこと、
を特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項９】
前記通信装置では、自らの移動中に、前記電力線から発信された設定周波数成分を含む電波を受信する際に、ドップラー効果の影響に応じた設定周波数からのずれを検知する手順と、そのずれに基づいて自らの移動状態を推定する手順と、前記送受信呼出装置に向けて送信する手順とを含むこと、
を特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の通信装置呼出方法。
【請求項１０】
電力線からの電波によって通信装置を呼び出す通信装置呼出方法であって、
電力線通信可能に接続した送受信呼出装置から設定周波数の信号を送信して前記電力線に伝送させる手順と、
前記電力線から漏洩する漏洩電波に含まれる前記信号を受信した前記通信装置が、設定周波数成分の電波に自らの識別情報を乗せた応答信号を発信する手順と、
前記送受信呼出装置が前記応答信号を受信する手順と、
を含むことを特徴とする通信装置呼出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２８３４１９（Ｐ２００８−２８３４１９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２５２０７（Ｐ２００７−１２５２０７）
【出願日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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