JP2014217049A - 無線タグ捜索方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線捜索エリア内に在圏する無線タグの個数の増加に応じて信号送信間隔が長くなるよう無線タグを制御して衝突確率増加を抑制すると共に、タグ捜索装置から離れた距離にある無線タグ、又はタグ捜索装置から遠ざかる速度が速い無線タグを無線捜索エリア内から見失う前に、当該無線タグからの信号送信間隔が短くなるよう無線タグを制御してユーザに当該無線タグの位置変化を迅速かつ高頻度に通知する。
【選択図】図1
Description
無線タグは、例えば商品や人などの識別対象に装着され、物流管理や駅や会社等の入退場管理などに利用されている。無線タグは、パッシブ型とアクティブ型とに大別される。
(1)無線タグが捜索対象とされていない待機状態。
(2)無線タグ捜索装置が捜索可能エリア内に在圏する全ての無線タグを一覧表示中であり、無線タグがエリア内に在圏する他のタグと同時に一覧表示されている状態。
(3)無線タグがユーザによって捜索対象としてタグID情報により指定され、無線タグ捜索装置によって当該無線タグの現在位置が捜索されている状態。
<2>本実施の形態に係る無線通信システムの構成
(2−1)無線通信システムの全体構成
以下、図1を使用して、無線通信システムの全体構成の一実施例について説明する。
(2−2)無線タグ200n
図2Aは、タグ200nの一実施例を示す。
(2−3)タグ捜索装置100
図2Bは、タグ捜索装置100の一実施例を示す。
(2−4)タグ捜索装置100がユーザに提供する機能とタグ捜索装置100の利用態様
以下、図3Aおよび図3Bを使用して、無線タグ捜索アプリケーションを実行中のタグ捜索装置100がユーザに対して提供する機能について説明する。タグ捜索装置100上で実行される無線タグ捜索アプリケーションは、Android OS(登録商標)のAPIを呼び出すことにより実行されるAndroidアプリケーションとして実装することも可能である。この場合、無線タグ捜索アプリケーションは、Android OS(登録商標)のデスクトップを表示するタッチパネル画面上で対応するアイコンをユーザが指でタップすることにより起動される。ユーザにより起動された無線タグ捜索アプリケーションは、以下において具体的に説明するエリア内タグ一覧表示モードと特定タグ探索モードのいずれかを実行する。エリア内タグ一覧表示モードと特定タグ探索モードとの間の切り替えは、ユーザが無線タグ捜索アプリケーションに対してユーザ入出力部106を介して切替指示を与えることにより、または当該アプリケーション自身の判断により実行される。
(2−4−A)エリア内タグ一覧表示モード
エリア内タグ一覧表示モードとは、タグ捜索装置100が、捜索可能エリア内に在圏している全ての無線タグまでの距離を推定して、表示画面上に一覧表示するモードである。なお、上述した捜索可能エリアとは、タグ捜索装置100が離れた場所の無線タグから発信された信号を所定の品質以上の受信品質で受信することが出来る最大の範囲であり、タグ捜索装置100が無線通信可能なカバレージ・エリアに対応する。この場合の所定の品質とは、無線タグからの受信信号を一定以上の確率で正しく復号化して、タグID情報を取り出すことが出来る受信品質であっても良い。
(2−4−B)特定タグ捜索モード
特定タグ探索モードとは、ユーザによって捜索対象として指定された結果、そのタグID情報がタグ捜索装置100の記憶部105内に捜索対象として記憶された無線タグの位置を探し出すために使用されるモードである。以下の説明においては、捜索対象としてユーザから指定されたタグを捜索対象タグと呼ぶ。
タグ捜索装置100が、捜索可能エリア内に在圏している全ての無線タグの位置を表示画面上にレーダーチャートとして一覧表示している様子を図3Bに示す。図3Bにおいて、レーダーチャートの中心に位置するアイコン画像500は、タグ捜索装置100を手に持っているユーザの現在位置を表す。レーダーチャート内に表示されている複数の同心円の各々は、アイコン画像500で表されるユーザ位置を中心として段階的に大きくなる円形の距離範囲を表し、各同心円に付記されている数字は対応する距離範囲の半径を表す。図3Aにおいて、レーダーチャート内のアイコン画像4001、4002、4003および4004は、それぞれ捜索可能エリア内に在圏している4つの無線タグの現在位置を表す。アイコン画像4001は、鍵に貼付されたタグ2001の現在位置を表示し、アイコン画像4002は、リモコンに貼付されたタグ2002の現在位置を表示し、アイコン画像4003は、傘に貼付されたタグ2003の現在位置を表示し、アイコン画像4004は、財布に貼付されたタグ2004の現在位置を表示する。
(2−5)タグ捜索装置100内部の機能ブロック構成
タグ捜索装置100の機能ブロック構造300の一実施例について説明する。
<3>本実施の形態に係る第1実施例
以下、図6および図7を使用して、本実施の形態に係る第1実施例について説明する。まず最初に、第1実施例の概要について説明する。
(3−1)第1実施例に係る信号送信間隔制御方法の処理の流れ
本実施の形態の第1実施例は、タグ捜索装置100内の制御部101が、図6のシーケンス図に示す以下の手順に従ってAdvertising信号の送信間隔を状況に応じて制御することによって実現される。
(i)まず、初期状態においては、各無線タグは、上記(1)の待機状態に対応する送信間隔でAdvertising信号を送信しており、タグ捜索装置100は電源が投入され、記憶部105内に格納されたOSが起動されている(図6のS0)。続いて、ユーザが無線タグ捜索アプリケーションの起動をユーザ入出力部106が備えるGUIを介して指示することにより、制御部101が、無線タグ捜索アプリケーションを起動する(図6のS1)。制御部101は、タグ捜索装置100全体を制御してエリア内タグ一覧表示モードにおける捜索可能エリア内に在圏する全無線タグの検知(存在検出)を実行する。具体的には、制御部101は、以下のようにして捜索可能エリア内に在圏する全無線タグの検知(存在検出)を実行する。まず、制御部101は、捜索可能エリア内に在圏する一つ以上の無線タグから一定時間周期内に受信したAdvertising信号にそれぞれ含まれるタグID情報の全てを記憶部105内に一時記憶する。その上で、制御部101は、当該一時記憶した全てのタグID情報の中で互いに重複しないタグID情報を記憶部105内に在圏タグ一覧表として格納する。
(ii)続いて、制御部101は、上記(i)において表示画面上に一覧表示されている無線タグの個数として計算されたタグ個数に対応するAdvertising信号の送信間隔の設定値を決定する(図6のS3)。具体的には、制御部101は、例えば、タグ個数とAdvertising信号送信間隔設定値との対応関係を定義する送信間隔設定値テーブルを参照し、表示画面上に一覧表示されている無線タグの個数に対応するAdvertising信号の送信間隔設定値を決定する。この時、送信間隔設定値テーブル内の信号送信間隔設定値は、捜索可能エリア内に在圏している無線タグの個数に応じて、信号送信間隔が短くなるほど無線タグ間での信号同時送信が衝突する確率が増大することと、信号送信間隔が長くなるほど無線タグ捜索性能(探索精度や探索成功率)が低下することとの間のトレードオフの解消を図るような態様で決定される。
(iii)続いて、制御部101が報知情報受信部102および無線通信部103を介して捜索可能エリア内に在圏している全無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する。具体的には、制御部101は、上記(ii)において決定したAdvertising信号の送信間隔設定値を指示信号に含めて捜索可能エリア内に在圏している全無線タグに向けて送信し、それに応じて、捜索可能エリア内の全無線タグは、当該指示信号内の送信間隔設定値により指示された送信間隔でAdvertising信号を送信する(図6のS4)。上記の指示信号を受信した無線タグが指示された送信間隔での信号送信を開始したことを制御部101が確認した後に、制御部101は、捜索可能エリア内に在圏している全無線タグがそれぞれ位置する概略的な距離を推定し、表示部104に指示してこれらの推定された距離を元に表示画面上に一覧表示する。
(iv)続いて、ユーザが表示画面上に一覧表示された複数個の無線タグの中から、捜索対象とする無線タグを選択する(表示画面上に一覧表示された複数個の無線タグにそれぞれ対応するアイコン画像の中の一つ以上を指でタップする)と、無線タグ捜索アプリケーションは、特定タグ捜索モードに切り替わる(図6のS5)。
(v)上記(iv)において、無線タグ捜索アプリケーションが特定タグ捜索モードに切り替わる際に、制御部101は、ユーザが捜索対象として同時に指定した無線タグの個数を計算する(図6のS6)。
(vi)続いて、ユーザにより捜索対象として同時に指定された無線タグの個数として上記(v)において計算されたタグ個数に対応するAdvertising信号の送信間隔の設定値を決定する(図6のS7)。具体的には、制御部101は、例えば、タグ個数とAdvertising信号送信間隔設定値との対応関係を定義する送信間隔設定値テーブルを参照し、ユーザにより捜索対象として同時に指定された無線タグの個数に対応するAdvertising信号の送信間隔設定値を決定する。この時、Advertising信号の送信間隔設定値を決定するために使用される送信間隔設定値テーブルの構成は、図7に示したテーブルと同様の構成とすることが可能である。
(vii)続いて、制御部101が報知情報受信部102および無線通信部103を介してユーザにより捜索対象として同時に指定された一つ以上の無線タグに対してAdvertising信号の送信間隔を設定変更するよう指示する。具体的には、制御部101は、上記(vi)において決定したAdvertising信号の送信間隔設定値を指示信号に含めた上で、当該指示信号をユーザにより捜索対象として同時に指定された一つ以上の無線タグに向けて送信する。それに応じて、ユーザにより捜索対象として同時に指定された一つ以上の無線タグは、当該指示信号内の送信間隔設定値により指示された送信間隔でAdvertising信号を送信する(図6のS8)。
(viii)上記の指示信号を受信した無線タグが指示された送信間隔での信号送信を開始したことを制御部101が確認した後に、制御部101によって実行される無線タグ捜索アプリケーションは、特定タグ捜索モードに従って、ユーザにより捜索対象として指定した無線タグの方向と距離を推定するための処理を実行する。
(ix)ユーザにより捜索対象として指定した無線タグの位置をユーザが特定した後、無線タグ捜索アプリケーションは、特定タグ捜索モードの実行を終了し、エリア内タグ一覧表示モードを実行中の状態に復帰する(図6のS9)。続いて、上記(i)および(ii)と同様の手順により、タグ捜索装置100の通信可能エリア内に在圏している無線タグは、エリア内タグ一覧表示モード時に対応する信号送信間隔でAdvertising信号を送信するように設定される(図6のS10)。
(x)続いて、ユーザが無線タグの新たな捜索は不要であると判断し、ユーザ入出力部106のGUIを介して無線タグ捜索アプリケーションを終了させる(図6のS11)と、無線タグ捜索アプリケーションはアプリケーション終了時の処理として、タグ捜索装置100の通信可能エリア内に在圏している無線タグを待機状態に対応する信号送信間隔でAdvertising信号を送信するように設定する(図6のS12)。本実施の形態の別の変形実施例においては、無線タグの信号送信間隔を待機状態に対応した設定に戻す動作は、アプリケーション自身によって実行終了時処理として実行するのではなく、以下のとおりに実行する構成としても良い。例えば、無線タグ捜索アプリケーションの実行終了後一定時間経過後に、制御部101がアプリケーションとは無関係に自動的に実行する構成とすることも可能である。あるいは、無線タグ捜索アプリケーションの実行終了をタグ捜索装置100から通知された無線タグが、当該通知後一定時間経過後に自動的に無線タグ側で自発的に実行する構成とすることも可能である。
(3−2)第1実施例の作用効果
第1実施例に係る信号送信間隔制御方法は、タグ捜索装置100の捜索画面上での一覧表示又は捜索の対象となる無線タグの個数などを考慮して、無線タグからの信号送信間隔を自動的に最適な値に設定する。これにより、第1実施例に係る方法は、多数の無線タグからの同時送信による衝突確率を低減すると共に、信号送信間隔が短いことによる無線タグのバッテリ消耗と信号送信間隔が長いことによるタグ探索性能の低下との間のトレードオフを解消する。その結果、第1実施例に係る方法は、移動端末と同等レベルの無線チャネル同期機構や電力制御機構を無線タグ内に実装することなく、捜索範囲内に在圏する多数の無線タグからの頻繁な同時送信による衝突確率増大を防ぐことができる。
<4>本実施の形態に係る第2実施例
以下、図8〜図10を使用して、本実施の形態に係る第2実施例について説明する。まず最初に、第2実施例の概要について説明する。
(4−1)第2実施例の概要
本実施の形態に係る第2実施例は、タグ捜索装置100から離れた距離にある無線タグが、タグ捜索装置100の通信可能エリアの圏外に出る前に、当該無線タグの位置変化を迅速かつ高頻度でユーザに通知するために、当該無線タグまでの距離や当該無線タグが遠ざかる速度に基づいて、Advertising信号の送信間隔を最適な値に自動的に設定する。具体的には、本実施の形態の第2実施例に係る方法は、無線タグがタグ捜索装置100から離れるほど、無線タグからのAdvertising信号の送信間隔を短く設定するようにタグ捜索装置100が当該無線タグに指示し、その際、無線タグがタグ捜索装置100から遠ざかる速度が速いほど、信号送信間隔をさらに短く設定するよう当該無線タグに指示する。これにより、第2実施例に係る方法は、タグ捜索装置100から離れた距離にある無線タグの探索性能(探索精度や探索成功率)の低下を信号発信頻度の増加によって補償することができる。同時に、第2実施例に係る方法は、捜索範囲の圏外に移動する可能性が高い無線タグを見失う前に、当該無線タグとの間の距離やその変化をユーザに迅速かつ高頻度に通知する。
捜索用端末と無線タグとの距離や、距離の変化(速度)に応じて各タグに個別の送信間隔を設定する。
(A)タグ捜索装置100と無線タグとの間の距離のみに応じて送信間隔を制御する場合、無線タグからの信号の受信強度が小さいほど(距離が遠いほど)、タグ捜索装置100は無線タグに対して送信間隔を短く設定するよう指示する。
(B)タグ捜索装置100から無線タグが遠ざかる速度(無線タグとの間の距離の増加率)に応じて送信間隔を制御する場合、一定時間内にわたって計測された無線タグからの信号の受信強度の低下量が大きいほど(遠ざかる移動速度が大きいほど)タグ捜索装置100は無線タグに対して送信間隔を短く設定するよう指示する。
(4−2)第2実施例に係る信号送信間隔制御方法の処理の流れ
本実施の形態の第2実施例は、タグ捜索装置100内の制御部101が、図8のフローチャートに示す以下の手順を一定時間周期で反復実行することによって実現され、その結果、各無線タグに関するAdvertising信号の送信間隔が状況に応じて制御される。
(4−3)第2実施例の作用効果
以上から、第2実施例は、タグ捜索装置100による捜索の対象となる各無線タグとの間の距離やタグ捜索装置100から無線タグが遠ざかる速度を考慮して、無線タグからの信号送信間隔を自動的に最適な値に設定する。すなわち、第2実施例は、無線タグがタグ捜索装置100から遠く離れるほど、信号送信間隔を短く設定し、その際、無線タグがタグ捜索装置100から遠ざかる速度が速いほど、信号送信間隔をさらに短く設定する。その結果、第2実施例に係る信号送信間隔制御方法は、離れた距離にある無線タグの探索性能(探索精度や探索成功率)の低下を信号発信頻度の増加によって補償することができる。同時に、第2実施例に係る信号送信間隔制御方法は、捜索範囲の圏外に移動する可能性が高い無線タグを見失う前に、当該無線タグとの間の距離やその変化をユーザに迅速かつ高頻度に通知することが出来る。
101 制御部
102 報知情報受信部
103 無線通信部
104 表示部
105 記憶部
106 ユーザ入出力部
107 センサー
108 送受信アンテナ
200 無線タグ
201 制御部
202 報知情報送信部
203 無線通信部
204 計時部
205 記憶部
206 バッテリ
207 送受信アンテナ
300 タグ捜索装置の機能ブロック構造
302 動態判定部
304 位置推定部
400 無線タグの位置を表示するアイコン画像
Claims (7)
- ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末により実行される方法であって:
少なくとも前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度を検出するステップ;
前記検出した電波強度が小さくなるほど前記報知情報信号の送信周期をより短く設定するステップ;および、
前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示するステップ;
を備える方法。 - 前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を特定するステップ;および、
前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示するステップ;をさらに備える、
ことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 前記送信周期を決定するステップは、前記受信した信号の電波強度が所定の閾値以下である場合には、前記電波強度とは無関係に、前記送信周期を既定値に設定するステップを備える、
ことを特徴とする、請求項1記載の方法。 - ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために前記ユーザ端末内の制御回路が実行するプログラムであって:
少なくとも前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度を前記制御回路に検出させるステップ;
前記検出した電波強度が小さくなるほど前記報知情報信号の送信周期をより短く前記制御回路に設定させるステップ;および、
前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示する動作を前記制御回路に実行させるステップ;
を備えるプログラム。 - 前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を前記制御回路に特定させるステップ;および、
前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示する動作を前記制御回路に実行させるステップ;
をさらに備える、請求項4記載のプログラム。 - ユーザ端末と無線通信可能なエリア内に在圏し、各々が報知情報信号を周期的に送信する一つ以上の無線機の位置を捜索するために使用される前記ユーザ端末であって:
前記エリア内の各無線機から受信した信号の電波強度を検出する手段;
前記検出した電波強度が小さくなるほど前記報知情報信号の送信周期をより短く設定する手段;および、
前記エリア内の各無線機に対して、前記決定した送信周期に従って前記報知情報信号を送信するよう指示する手段;
を備えるユーザ端末。 - 前記報知情報信号に基づいて、前記エリア内の各無線機の位置を特定する手段;および、
前記エリア内の各無線機に関して前記特定された位置をユーザに表示する手段;
をさらに備える、請求項6記載のユーザ端末。
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