JP3829285B2

JP3829285B2 - Position tracking wireless communication system

Info

Publication number: JP3829285B2
Application number: JP2002248557A
Authority: JP
Inventors: 康則篠原; 源樹井上; 昌宏鹿山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004088568A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置追跡型無線通信システムに係り、特に、移動体すなわち人・物の建物内での位置範囲を特定するためだけの通信を削減して、本来の無線通信のパイルアップを避ける手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、屋内にネットワークを構築し携帯無線端末を用いて通信するシステムは、各部屋ごとに配置された親局と上位システムとを有線ネットワークで接続し、携帯無線端末に搭載された子局と親局とが無線で通信する構成となっている。有線ネットワークの例としては、屋内通信では一般的な汎用ＬＡＮがあり、無線ネットワークの例としては、ＧＨｚ帯の周波数を利用したＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，赤外線通信，ＰＨＳなどが広く普及している。
【０００３】
また、セキュリティシステムの分野では、一般的なカメラシステムによる監視やセンサによる侵入者チェックの情報の他に、監視対象となるビル，工場，学校などの建物におけるＩＣカードリーダによる人の出入りチェックの情報(例えば、特許文献１，特許文献２参照。)、携帯無線端末による情報送受信および位置の把握などの結果の情報(例えば、特許文献３参照。)を情報制御コンピュータに集約する構成が一般的になってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３２５１１号公報 (第２−３頁，図１)
【特許文献２】
特開２００１−３３９７５４号公報 (第２−４頁，図１，図３)
【特許文献３】
特開平１１−２８５０５４号公報 (第４−５頁，図１−図３)
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線通信システム、特にＧＨｚ帯電波を使用する所在確認およびデータ通信システムには、システム構成およびその使用電波の周波数特性から、以下に示す課題がある。
【０００５】
(１)携帯無線端末の建物内での位置範囲を特定するには、所在確認のために親局と携帯無線端末間で常時通信し、どの親局に対して応答があるかにより携帯無線端末の位置範囲を特定する必要がある。一親局当たりの携帯無線端末数が増えた場合、所在を確認するための無線通信量が膨大となり、携帯無線端末を持つ人がする情報交換のための無線通信を圧迫する。携帯無線端末を持つ人が一箇所に集中した場合、その範囲の親局数に対する携帯無線端末数が増大し、通信速度を上回る通信が必要になった場合には、一部または全ての通信ができなくなる。
【０００６】
(２)親局が配置されていない場所または配置できない場所では、所在確認のための通信ができないので、上位システムで携帯無線端末を持つ人の位置を確認できない。例えば、大型プラント内で作業者の位置を把握し、データ通信をする場合、近年、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)を使用したシステムが用いられてきている。各部屋にＰＨＳの基地局(親局)を配置し、部屋の中で無線通信端末を保持する移動体の有無を無線通信で確認し、全体を統括するコンピュータで各端末がどの部屋に存在するかを監視し、データ通信を実行する。
【０００７】
この場合も、一つの親局に対する携帯無線端末数が多数となった場合には、常時なされる所在確認のための通信量および作業情報交換のための通信量が膨大となり、通信速度を大幅に上回った場合、処理能力を超え、所在確認の無線通信もできない場合が生じる。
【０００８】
また、親局と子局の距離には無線の方式ごとに制限が存在するので、見通し距離を確保する必要があり、常時端末の位置を把握するためには常に任意の親局の範囲内に携帯無線端末が存在している必要があるが、種々の機械が入り組むプラント内では親局の適正な配置計画を組むことが難しい。さらに、設備・機器が改修された場合には、親局の配置を見直す必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、多数の携帯無線端末利用者がいる建物または複雑な構造を持つ建物において携帯無線端末の所在を確認するための無線通信を削減する手段を備えた位置追跡型無線通信システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、携帯無線端末を所持する移動体が複数の親局を配置した建物内を移動する位置を追跡し移動体の位置に対応する親局と携帯無線端末とが通信する位置追跡型無線通信システムにおいて、各々の移動体の認証情報を記録する認証媒体と、建物内に配置され認証媒体から認証情報を抽出する認証機器と、認証機器からの認証情報と認証情報を抽出した時間とを登録する認証情報データベースと、親局および認証機器の建物内の配置情報を持つ機器配置データベースと、認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから移動体の建物内の位置範囲を特定する位置追跡処理部と、特定された位置範囲にある親局と移動体の携帯無線端末とを無線送受信させる無線通信処理部とを備えた位置追跡型無線通信システムを提案する。
【００１１】
本発明によれば、屋内での無線通信システムの情報に個人認証システムなどの情報を組み合わせるので、個人認証システムを併用した分だけ、無線通信における所在確認のための通信を削減できる。
【００１２】
本発明は、また、携帯無線端末を所持する移動体が複数の親局を配置した建物内を移動する位置を追跡し移動体の位置に対応する親局と携帯無線端末とが通信する位置追跡型無線通信システムにおいて、各々の移動体の認証情報を記録する認証媒体と、建物内に配置され認証媒体から認証情報を抽出する認証機器と、認証機器からの認証情報と認証情報を抽出した時間とを登録する認証情報データベースと、親局および認証機器の建物内の配置情報を持つ機器配置データベースと、認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから移動体の建物内の位置範囲を特定する位置追跡処理部と、特定された位置範囲にある親局と移動体の携帯無線端末とを所在確認のために通信させ最適と決定された一つの親局と携帯無線端末とを無線送受信させる無線通信処理部とを備えた位置追跡型無線通信システムを提案する。
【００１３】
本発明によれば、屋内での無線通信システムの情報に個人認証システムなどの情報を組み合わせるので、親局を一つに絞りきれない場合でも、無線通信における所在確認のための通信を削減できる。
【００１４】
本発明は、さらに、携帯無線端末を所持する移動体が複数の親局を不均一に配置した建物内を移動する位置を追跡し移動体の位置に対応する親局と携帯無線端末とが通信する位置追跡型無線通信システムにおいて、各々の移動体の認証情報を記録する認証媒体と、建物内に不均一に配置され認証媒体から認証情報を抽出する認証機器と、認証機器からの認証情報と認証情報を抽出した時間とを登録する認証情報データベースと、親局および認証機器の建物内の配置情報を持つ機器配置データベースと、認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから移動体の建物内の位置範囲を特定するとともに親局の配置情報と携帯無線端末の位置情報とから移動体の建物内の位置範囲を特定する位置追跡処理部と、特定された位置範囲にある親局と移動体の携帯無線端末とを無線送受信させる無線通信処理部とを備えた位置追跡型無線通信システムを提案する。
【００１５】
本発明によれば、屋内での無線通信システムの情報に個人認証システムなどの情報を組み合わせるので、建物内における人・物の位置範囲を広範囲に特定し、位置範囲を高い信頼性で狭くも特定可能であり、結果的に無線通信における所在確認のための通信を削減できる。
【００１６】
いずれの位置追跡型無線通信システムにおいても、位置追跡処理部は、認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した移動体の建物内の位置範囲と、親局の配置情報と携帯無線端末の位置情報とから特定した移動体の建物内の位置範囲との論理和を移動体の建物内の位置範囲と推定する手段と、認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した移動体の建物内の位置範囲と、親局の配置情報と携帯無線端末の位置情報とから特定した移動体の建物内の位置範囲との論理積を移動体の建物内の位置範囲と推定する手段とを含むことができる。
【００１７】
本発明によれば、建物内における人・物の位置範囲を広範囲に特定することも、位置範囲を高い信頼性で狭く特定することもできる。
【００１８】
携帯無線端末と認証媒体とは、一体化していてもよい。
【００１９】
本発明においては、一般に無線通信よりも有線通信の伝送速度が大幅に速いことに着目し、セキュリティシステムなどで無線通信端末と機能的に独立していた個人認証システムを無線通信システムと上位で統合し、認証機器２の位置情報を持つ機器配置データベースを付加し、無線通信に干渉しない認証媒体のみで移動体すなわち人・物の位置範囲を特定できるようにした。その情報を元に認証媒体と一体または分離している携帯無線端末を持つ人・物の付近にある親局を選定し、無線通信における所在確認のための通信を削減した。
【００２０】
ここで、認証媒体とは、ＩＣカード，μチップ，バーコードなどの認証情報を登録可能な手段であり、携帯無線端末自身が認証媒体の機能も持つこともあり得る。ただし、携帯無線端末自身が認証媒体の機能も持つその場合は、異なる通信周波数の使用などにより認証する機能は、本来の無線通信機能とは独立して動作するものとする。
【００２１】
また、無線通信による位置範囲を特定する手段を残したまま、認証システムによる認証媒体を持つ人の位置範囲を特定する手段を適用し、両者の結果の論理和を取ると位置を広範囲に特定する一方で、論理積を取ると２通りの確認により位置範囲を高精度に特定できる。
【００２２】
これら構成によれば、個人認証システムと携帯無線端末による通信システムとを既に導入し、上位監視装置が同一であるセキュリティシステムについては、ハードウェア機器構成を変更しなくとも、ソフトウェアの変更とデータベース付加のみで無線通信量を削減し、認証媒体と携帯無線端末を持つ人の建物内での位置範囲を特定する機能を高めることができる。
【００２３】
新規に個人認証システムと携帯無線端末通信システムとを導入する場合には、本処理を付加すると、従来の方法と比べて、無線通信量を削減し所在確認が可能な範囲を拡大できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図３を参照して、本発明による位置追跡型無線通信システムの実施形態を説明する。
【００２５】
【実施形態１】
図１は、本発明による位置追跡型無線通信システムの実施形態１の系統構成を示すブロック図である。建物内を移動する移動体すなわち人間・物は、ＩＣカード，μチップ，バーコードなどの認証媒体４と携帯無線端末５を所持する。また、建物内の各出入り口には認証媒体４から認証作業９により認証情報を読み取る認証機器２を配置し、各部屋には携帯無線端末５と無線通信８をするための親局３を配置してある。認証機器２と親局３は、有線ネットワーク７を介して上位処理装置６に接続されている。
【００２６】
上位処理装置６内は、任意の認証媒体４が任意の認証機器２を使用して認証作業９をした記録を格納する認証機器通過データベース１０と、各々の認証媒体４が持つ認証情報に対応する個人情報を登録しておく認証情報データベース１１と、建物内での認証機器２と親局３の位置の相関情報を登録しておく機器配置データベース１２と、認証媒体４を持つ人間の位置範囲を割り出す位置追跡処理部１３と、割り出した結果を格納する位置データベース１４と、携帯無線端末５と無線通信８をするために親局３を選択する無線通信処理部１５とを備えている。
【００２７】
認証機器通過データベース１０は、認証媒体４の認証情報と、認証作業９をした認証機器２の機器登録情報と、認証作業９をした時刻を格納する。認証情報データベース１１は、認証媒体４の持つ認証情報に対応する認証媒体４を持つ人間の情報を格納する。機器配置データベース１２は、認証機器２が配置されている場所の情報と、任意の場所で携帯無線端末５と無線通信８をするための親局３の機器登録情報を格納する。
【００２８】
位置追跡処理部１３は、認証機器通過データベース１０と認証情報データベース１１と機器配置データベース１２とから、認証媒体４を持つ人間の任意の時刻における建物内での位置範囲を割り出し、その時刻に無線通信８をするための親局３の機器登録情報を位置データベース１４に格納する。
【００２９】
無線通信処理部１５は、位置データベース１４に格納されている携帯無線端末５と認証媒体４を持つ人間の任意の時刻における無線通信８をするための親局３の機器登録情報を読み出し、読み出した機器登録情報を持つ親局３を使用して携帯無線端末５を持つ人間と無線通信８をする。
【００３０】
なお、図１において、上位処理装置６内には、認証情報を登録・照合する手段，無線通信８のみで携帯無線端末５を持つ人の位置範囲を特定する手段，携帯無線端末５に対してデータを送受信する手段，携帯無線端末５を持つ人の位置範囲を画面に表示する手段，セキュリティシステムにおける監視カメラなどの機器を管理する手段などが含まれるが、煩雑さを避けるために図示していない。
【００３１】
認証媒体４と携帯無線端末５が互いに独立した機能を保てる場合は、図１のように分離構造を採らずに、一体構造であってもよい。
【００３２】
本実施形態１によれば、携帯無線端末５を持つ人間と無線通信８をするために、上位処理装置６から各親局３への所在確認の無線通信８をする処理と、親局３と携帯無線端末５との間での所在確認の無線通信をしなくとも、携帯無線端末５と無線通信８をするための親局３を選択できるので、携帯無線端末を持つ人間がする作業用の通信のみとなり、転送速度の遅い無線通信の通信量を減らすことができる。
【００３３】
携帯無線端末５と無線通信８をするための親局３を一つに絞りこめない場合でも、該当する複数の親局３と対象の携帯無線端末５のみで所在確認の無線通信８をすればよいため、やはり全体の無線通信量を削減できる。
【００３４】
無線通信８による所在確認処理を削除せずに、その結果と認証媒体４による認証媒体４を持つ人間の位置範囲を特定した結果との論理和を取れば、認証媒体４または親局３のいずれかが建物に配置されていなくとも、人の位置範囲を特定できる。
【００３５】
また、論理積を取ると、認証機器４または携帯無線端末５のみで位置範囲を特定する場合よりも、高い信頼性で位置範囲を狭く特定できる。
【００３６】
【実施形態２】
図２は、本発明による位置追跡型無線通信システムの認証媒体４と認証機器２を用いて建物内での人間の位置範囲を特定する手順を説明する図である。
【００３７】
図２において、部屋Ａ，部屋Ｂ，通路Ｃを有する建物１の中の各入り口に認証機器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが配置され、それぞれ認証媒体４ａ，４ｂ，４ｃを有する人間が建物１の中を移動することを考える。人間は最初に通路Ｃにいると仮定する。
【００３８】
認証媒体４ａ，４ｂ，４ｃを持つ人間が認証機器２ａ〜２ｄを通過した時系列の結果が認証機器通過データベース１０に(ａ)，(ｂ)のように格納された場合について考える。
【００３９】
(ａ)では、認証媒体４ａを持つ人間が認証機器２ａを２回通過し、認証媒体４ｂを持つ人間が認証機器２ａを２回通過した記録がなされている。なお、２回記録される内訳は部屋に入る過程で１回，出る過程で１回である。
【００４０】
(ｂ)では、認証媒体４ｃを持つ人間が認証機器２ｂを２回通過し、認証媒体４ａを持つ人間が認証機器２ｂを２回通過した記録がなされている。
【００４１】
この結果に対して、認証媒体４ａについて情報を統合し、認証機器通過データベース１０では、認証媒体４ａが識別機器２ａを２回通過した結果と認証媒体４ａが識別機器２ｂを２回通過した時系列の記録を(ｃ)として格納する。
【００４２】
(ｃ)の認証機器通過データベース１０の情報と、機器配置データベース１２が持つ「通路Ｃの隣には部屋Ａがあり、その間には認証機器２ａがある。通路Ｃの隣には部屋Ｂがあり、その間には認証機器２ｂがある。」という情報と、各部屋の親局３の配置情報と、認証情報データベース１１が持つ認証媒体４ａの個人情報とから、位置追跡処理部１３は、(ｄ)に示す認証媒体４ａを持つ人間の位置範囲情報を割り出し、携帯無線端末５と無線通信８をするための親局３を決定し、その情報を位置データベース１４に格納する。
【００４３】
なお、図２において、認証媒体４ａ〜４ｃを持つ人間は、２つ以上の異なる認証機器２を通過すると、現時点での部屋つまり位置範囲を特定できる。具体例を挙げると、認証媒体４ａを持つ人間が認証機器２ａ，２ｂを連続して通過したときは、「通路Ｃの隣には部屋Ａがあり、その間には認証機器２ａがある。通路Ｃの隣には部屋Ｂがあり、その間には認証機器２ｂがある。」という情報と照合すれば、認証媒体４ａを持つ人は現在部屋Ｂにいると特定できる。
【００４４】
本実施形態２によれば、携帯無線端末５とその親局３とを用いなくとも、任意の携帯無線端末５に対して無線通信８をするための親局３を特定できる。
【００４５】
この手法では、情報の経路は認証機器２から上位処理装置６への一方向のみとなり、認証機器２を通過したときつまり部屋を出入りしたときにのみ情報を処理するので、携帯無線端末５を使用して定期的に上位から位置範囲を確認する従来の場合に比べて無駄がなく、有線通信の通信量も減少する。
【００４６】
【実施形態３】
図３は、建物１に対する認証機器２および親局３の配置の一例を示す図である。建物１内には部屋Ｄ，Ｅ，Ｆと通路Ｇとがあり、各出入り口には認証機器２が配置され、各部屋・通路には親局３が配置されている。このうち、部屋Ｅには親局３が配置されておらず、部屋Ｆの出入り口には認証機器２が配置されていない。このような配置の方式を本明細書では、不均一に配置するという。
【００４７】
図３において、部屋Ｄ内に認証媒体４と携帯無線端末５を持つ人間がいる場合を考える。部屋Ｄには認証機器２と親局３が両方配置されているので、２通りの手法により位置範囲を確認できる。その論理積をとると、２通りの手法で確認したことになり、より狭い位置範囲について信頼性の高い情報を得ることができる。
【００４８】
部屋Ｅ内に認証媒体４と携帯無線端末５を持つ人間がいる場合を考える。部屋Ｅには認証機器２は配置されているが、親局３は配置されていない。親局３が配置されていないために携帯無線端末５を使用した無線通信８はできないが、認証媒体４を使用して位置範囲を特定できる。
【００４９】
部屋Ｆ内に認証媒体４と携帯無線端末５を持つ人間がいる場合を考える。部屋Ｆには認証機器２が配置されていないが、親局３は配置されている。この場合、認証媒体４を使用した位置範囲の特定はできないが、携帯無線端末５を使用し、位置範囲を特定し、無線通信８できる。
【００５０】
部屋ＥとＦのいずれかに認証媒体４と携帯無線端末５を持つ人間がいる場合を考える。部屋Ｅには認証機器２があり、部屋Ｆには親局３があるので、認証媒体４と携帯無線端末５を使用した位置範囲の特定結果の論理和をとると、ＥとＦのどちらの部屋にいても位置範囲を特定できる。
【００５１】
このように、認証機器２と親局３を組み合わせると、機器を配置するための予算や環境に応じて、狭い位置範囲を高い信頼性で特定する必要がある場所，位置範囲の特定のみすればよい場所，部屋の全ての入り口に認証機器を取り付けるとコスト高になるため配置しない場所などを使い分けることができる。
【００５２】
また、監視カメラ・動体センサなどと組み合わせると、位置監視の範囲を広げることも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、屋内での無線通信システムの情報に個人認証システムなどの情報を組み合わせるので、建物内における人・物の位置範囲を広範囲に特定し、または、狭い位置範囲を高い信頼性で特定可能であり、結果的に無線通信における所在確認のための通信を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による位置追跡型無線通信システムの実施形態１の系統構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による位置追跡型無線通信システムの認証媒体４と認証機器２を用いて建物内での人間の位置範囲を特定する手順を説明する図である。
【図３】建物１に対する認証機器２および親局３の配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１建物
２，２ａ，２ｂ認証機器
３親局
４，４ａ，４ｂ認証媒体
５携帯無線端末(子局)
６上位処理装置
７有線ネットワーク
８無線通信
９認証作業(接触または非接触)
１０認証機器通過データベース
１１認証情報データベース
１２機器配置データベース
１３位置追跡処理部
１４位置データベース
１５無線通信処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a position-tracking wireless communication system, and more particularly, means for reducing the communication only for specifying the position range of a mobile object, that is, a person / thing, in the building and avoiding the pile-up of the original wireless communication. About.
[0002]
[Prior art]
In general, a system that establishes a network indoors and communicates using a portable wireless terminal connects a master station arranged in each room and a host system via a wired network, and connects a slave station installed in the portable wireless terminal to the parent station. The station communicates wirelessly. As an example of a wired network, there is a general-purpose LAN generally used for indoor communication. As an example of a wireless network, a wireless LAN compliant with IEEE802.11 using a frequency in the GHz band, Bluetooth, infrared communication, PHS, and the like are widely spread. is doing.
[0003]
In the field of security systems, in addition to information on monitoring by general camera systems and intruder checks by sensors, information on checking in and out of people by IC card readers in buildings such as buildings, factories and schools to be monitored (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2), and a configuration in which information (eg, refer to Patent Document 3) as a result of information transmission / reception and position grasping by a portable wireless terminal is generally collected in an information control computer. It has become to.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-232511 (page 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2001-339754 A (page 2-4, FIGS. 1 and 3)
[Patent Document 3]
JP 11-285054 A (page 4-5, FIGS. 1 to 3)
[Problems to be solved by the invention]
Conventional wireless communication systems, particularly location confirmation and data communication systems using GHz charged waves, have the following problems due to the system configuration and the frequency characteristics of the radio waves used.
[0005]
(1) In order to specify the location range of a portable wireless terminal in a building, the base station and the portable wireless terminal always communicate with each other to confirm the location, and the portable wireless terminal depends on which parent station has a response. It is necessary to specify the position range. When the number of portable wireless terminals per parent station increases, the amount of wireless communication for confirming the location becomes enormous, and pressure is imposed on wireless communication for information exchange performed by a person having the portable wireless terminal. When people with portable wireless terminals are concentrated in one place, the number of portable wireless terminals increases with respect to the number of master stations in that range, and if communication exceeding the communication speed is required, part or all of the communication become unable.
[0006]
(2) Since communication for confirming the location cannot be performed in a place where the master station is not located or cannot be located, the position of the person who has the portable wireless terminal cannot be confirmed in the host system. For example, a system using a PHS (Personal Handyphone System) has been used in recent years to grasp the position of an operator in a large plant and perform data communication. A PHS base station (parent station) is placed in each room, the presence or absence of a mobile object holding a wireless communication terminal in the room is confirmed by wireless communication, and each terminal is present in which room with a computer that controls the whole. Monitor data and execute data communication.
[0007]
In this case as well, when the number of mobile wireless terminals for a single master station becomes large, the amount of communication for location confirmation and the amount of communication for exchanging work information become enormous, greatly increasing the communication speed. If exceeded, the processing capacity may be exceeded and wireless communication for location confirmation may not be possible.
[0008]
In addition, since there is a limit on the distance between the master station and the slave station for each radio system, it is necessary to secure a line-of-sight distance, and it is always within the range of any master station to grasp the position of the terminal. Although a portable wireless terminal needs to exist, it is difficult to make an appropriate arrangement plan for the master station in a plant where various machines are involved. In addition, when facilities / equipment is refurbished, it is necessary to review the location of the master station.
[0009]
An object of the present invention is to provide a position tracking wireless communication system including means for reducing wireless communication for confirming the location of a portable wireless terminal in a building having a large number of portable wireless terminal users or a complex structure. Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention tracks a position where a mobile object possessing a mobile radio terminal moves within a building where a plurality of master stations are arranged, and the base station and the mobile radio terminal corresponding to the position of the mobile object In a position tracking wireless communication system in which communication is performed, an authentication medium that records authentication information of each mobile object, an authentication device that is arranged in a building and extracts authentication information from the authentication medium, and authentication information from the authentication device; The authentication information database for registering the time at which the authentication information is extracted, the device placement database having the placement information in the building of the master station and the authentication device, the location information of the authentication device and the time at which the authentication information is extracted A position-tracking wireless communication system comprising a position tracking processing unit for specifying a position range in a building and a wireless communication processing unit for wirelessly transmitting and receiving a master station and a mobile wireless terminal of a mobile body in the specified position range. Suggest Temu.
[0011]
According to the present invention, since information such as a personal authentication system is combined with information of an indoor wireless communication system, communication for location confirmation in wireless communication can be reduced by the amount used in combination with the personal authentication system.
[0012]
The present invention also provides a position tracking in which a mobile object possessing a mobile wireless terminal tracks a position where the mobile object moves within a building in which a plurality of master stations are arranged, and the master station corresponding to the position of the mobile object communicates with the mobile wireless terminal. Type wireless communication system, an authentication medium for recording authentication information of each mobile unit, an authentication device arranged in a building for extracting authentication information from the authentication medium, and a time for extracting authentication information and authentication information from the authentication device The location range in the building of the moving object from the authentication information database for registering the device, the device placement database having the placement information in the building of the master station and the authentication device, and the time at which the authentication device placement information and the authentication information are extracted. Wireless communication between one master station and mobile radio terminal determined to be optimal by communicating the location tracking processing unit to be identified with the master station in the specified location range and the mobile radio terminal of the mobile unit for location confirmation The We suggest positioning wireless communication system including a wireless communication processing unit that.
[0013]
According to the present invention, since information such as a personal authentication system is combined with information of an indoor wireless communication system, communication for location confirmation in wireless communication can be reduced even when the master station cannot be narrowed down to one.
[0014]
The present invention further tracks the position at which a mobile object having a portable wireless terminal moves in a building in which a plurality of parent stations are unevenly arranged, and communicates between the master station corresponding to the position of the mobile object and the portable wireless terminal. In the position tracking wireless communication system, an authentication medium for recording authentication information of each mobile object, an authentication device that is unevenly arranged in the building and extracts the authentication information from the authentication medium, and authentication information from the authentication device, The authentication information database for registering the time at which the authentication information is extracted, the device placement database having the placement information in the building of the master station and the authentication device, the location information of the authentication device and the time at which the authentication information is extracted A location tracking processing unit that identifies a location range in the building and identifies a location range in the building of the mobile object from the location information of the master station and the location information of the mobile wireless terminal; and the master station in the identified location range; We suggest positioning wireless communication system including a wireless communication processing unit for wirelessly transmitting and receiving the portable radio terminal of the moving object.
[0015]
According to the present invention, information such as a personal authentication system is combined with information of an indoor wireless communication system, so that the position range of people / things in a building is specified in a wide range, and the position range is specified with high reliability and narrowness. As a result, communication for location confirmation in wireless communication can be reduced.
[0016]
In any position tracking wireless communication system, the position tracking processing unit includes the position range in the building of the mobile body identified from the arrangement information of the authentication device and the time at which the authentication information is extracted, the arrangement information of the master station, and the mobile phone. From the means for estimating the logical sum of the position range in the building of the moving object identified from the position information of the wireless terminal as the position range in the building of the moving object, the arrangement information of the authentication device and the time at which the authentication information is extracted The logical product of the location range of the mobile unit in the building and the location range of the mobile unit in the building determined from the location information of the master station and the location information of the mobile wireless terminal is the location range in the building of the mobile unit. Means for estimating.
[0017]
According to the present invention, it is possible to specify the position range of people / things in a building in a wide range, or to specify the position range narrowly with high reliability.
[0018]
The portable wireless terminal and the authentication medium may be integrated.
[0019]
In the present invention, focusing on the fact that the transmission speed of wired communication is generally much faster than that of wireless communication, a personal authentication system that is functionally independent of a wireless communication terminal in a security system or the like is integrated with a wireless communication system at a higher level. Then, a device arrangement database having position information of the authentication device 2 is added so that the position range of a mobile object, that is, a person / thing can be specified only by an authentication medium that does not interfere with wireless communication. Based on this information, we selected a master station in the vicinity of a person / thing with a portable wireless terminal that is integrated with or separated from the authentication medium, and reduced communication for location confirmation in wireless communication.
[0020]
Here, the authentication medium is a means capable of registering authentication information such as an IC card, a μ chip, and a barcode, and the portable wireless terminal itself may also have the function of an authentication medium. However, in the case where the portable wireless terminal itself also has an authentication medium function, the function of authenticating by using a different communication frequency or the like is assumed to operate independently of the original wireless communication function.
[0021]
In addition, while the means for specifying the position range by wireless communication is left, the means for specifying the position range of the person having the authentication medium by the authentication system is applied, and the position is specified over a wide range by taking the logical sum of the results of both. On the other hand, when the logical product is taken, the position range can be specified with high accuracy by two kinds of confirmation.
[0022]
According to these configurations, for a security system in which a personal authentication system and a communication system using portable wireless terminals have already been introduced and the host monitoring device is the same, software changes and database additions can be made without changing the hardware device configuration. Only by reducing the amount of wireless communication, the function of specifying the position range of a person having an authentication medium and a portable wireless terminal in a building can be enhanced.
[0023]
When this process is added when a personal authentication system and a portable wireless terminal communication system are newly introduced, compared with the conventional method, the amount of wireless communication can be reduced and the range in which location confirmation can be performed can be expanded.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a position tracking wireless communication system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
Embodiment 1
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of Embodiment 1 of a position tracking wireless communication system according to the present invention. A moving body that moves in a building, that is, a person / thing, possesses an authentication medium 4 such as an IC card, a μ chip, and a barcode, and a portable wireless terminal 5. In addition, an authentication device 2 that reads authentication information from the authentication medium 4 by an authentication operation 9 is arranged at each doorway in the building, and a master station 3 for wireless communication 8 with the portable wireless terminal 5 is arranged in each room. It is. The authentication device 2 and the master station 3 are connected to the host processing device 6 via the wired network 7.
[0026]
In the host processing device 6, the authentication device passing database 10 that stores a record of the authentication work 9 performed by the arbitrary authentication medium 4 using the arbitrary authentication device 2, and the authentication information that each authentication medium 4 has. An authentication information database 11 for registering personal information, a device arrangement database 12 for registering correlation information between positions of the authentication device 2 and the master station 3 in the building, and a position range of a person having the authentication medium 4 A position tracking processing unit 13 for determining, a position database 14 for storing the determined result, and a wireless communication processing unit 15 for selecting the master station 3 for wireless communication 8 with the portable wireless terminal 5 are provided.
[0027]
The authentication device passage database 10 stores authentication information of the authentication medium 4, device registration information of the authentication device 2 that has performed the authentication operation 9, and a time at which the authentication operation 9 has been performed. The authentication information database 11 stores human information having the authentication medium 4 corresponding to the authentication information possessed by the authentication medium 4. The device placement database 12 stores information on the location where the authentication device 2 is placed and device registration information of the master station 3 for wireless communication 8 with the portable wireless terminal 5 at an arbitrary location.
[0028]
The position tracking processing unit 13 determines the position range of the person having the authentication medium 4 in the building at an arbitrary time from the authentication device passage database 10, the authentication information database 11, and the device arrangement database 12, and performs wireless communication at that time. The device registration information of the master station 3 for 8 is stored in the position database 14.
[0029]
The wireless communication processing unit 15 reads out and reads out the device registration information of the master station 3 for performing wireless communication 8 at an arbitrary time of a human having the portable wireless terminal 5 and the authentication medium 4 stored in the position database 14. Wireless communication 8 is performed with a person having the portable wireless terminal 5 by using the master station 3 having the device registration information.
[0030]
In FIG. 1, the upper processing unit 6 includes means for registering / verifying authentication information, means for specifying a position range of a person having the portable wireless terminal 5 only by the wireless communication 8, and the portable wireless terminal 5. It includes means for transmitting and receiving data, means for displaying the position range of the person having the portable wireless terminal 5 on the screen, means for managing devices such as surveillance cameras in the security system, etc., but are shown for the sake of avoiding complexity. Absent.
[0031]
When the authentication medium 4 and the portable wireless terminal 5 can maintain functions independent of each other, an integrated structure may be used without adopting a separation structure as shown in FIG.
[0032]
According to the first embodiment, in order to perform wireless communication 8 with a person having the portable wireless terminal 5, the process of performing wireless communication 8 for confirming the location from the host processing device 6 to each parent station 3, The master station 3 for performing wireless communication 8 with the portable wireless terminal 5 can be selected without performing wireless communication for confirming the location with the portable wireless terminal 5, so that a person having a portable wireless terminal can work. Only communication is possible, and the amount of wireless communication with a low transfer rate can be reduced.
[0033]
Even when the number of master stations 3 for performing wireless communication 8 with the portable wireless terminal 5 cannot be narrowed down to one, if the wireless communication 8 for confirming the location is performed only with the corresponding plurality of master stations 3 and the target portable wireless terminal 5 As a result, the overall wireless communication amount can be reduced.
[0034]
If the logical sum of the result and the result of specifying the position range of the person having the authentication medium 4 by the authentication medium 4 is taken without deleting the location confirmation processing by the wireless communication 8, either the authentication medium 4 or the master station 3 is obtained. Even if Kaga is not placed in a building, it is possible to specify the position range of people.
[0035]
Further, when the logical product is taken, the position range can be narrowly specified with higher reliability than the case where the position range is specified only by the authentication device 4 or the portable wireless terminal 5.
[0036]
Embodiment 2
FIG. 2 is a diagram for explaining a procedure for specifying the position range of a person in a building using the authentication medium 4 and the authentication device 2 of the position tracking wireless communication system according to the present invention.
[0037]
In FIG. 2, authentication devices 2a, 2b, 2c, and 2d are arranged at the entrances of the building 1 having a room A, a room B, and a passage C, and a person having authentication media 4a, 4b, and 4c is the building 1 respectively. Consider moving inside. Assume that a human is first in passage C.
[0038]
Consider a case in which the time-series results when a person having authentication media 4a, 4b, and 4c passes authentication devices 2a to 2d are stored in authentication device passage database 10 as shown in (a) and (b).
[0039]
In (a), it is recorded that a person having the authentication medium 4a has passed the authentication device 2a twice and a person having the authentication medium 4b has passed the authentication device 2a twice. The breakdown recorded twice is once in the process of entering the room and once in the process of exiting.
[0040]
In (b), it is recorded that a person having the authentication medium 4c has passed the authentication device 2b twice and a person having the authentication medium 4a has passed the authentication device 2b twice.
[0041]
In response to this result, information on the authentication medium 4a is integrated. In the authentication device passage database 10, the result of the authentication medium 4a passing the identification device 2a twice and the time series of the authentication medium 4a passing the identification device 2b twice. Is stored as (c).
[0042]
The information of the authentication device passage database 10 in (c) and the device arrangement database 12 have “a room A next to the passage C and an authentication device 2a between them. There is a room B next to the passage C. In the meantime, there is an authentication device 2b ”, the location information of the master station 3 in each room, and the personal information of the authentication medium 4a in the authentication information database 11, the position tracking processing unit 13 ) To determine the master station 3 for wireless communication 8 with the portable wireless terminal 5 and store the information in the position database 14.
[0043]
In FIG. 2, a person having authentication media 4 a to 4 c can specify the current room, that is, the position range, when passing through two or more different authentication devices 2. As a specific example, when a person having the authentication medium 4a passes through the authentication devices 2a and 2b in succession, “there is a room A next to the passage C and the authentication device 2a between them. The person who has the authentication medium 4a can be identified as being currently in the room B by collating with the information that “there is a room B next to and an authentication device 2b in between.
[0044]
According to the second embodiment, the master station 3 for performing wireless communication 8 with respect to any portable wireless terminal 5 can be specified without using the portable wireless terminal 5 and its parent station 3.
[0045]
In this method, the information path is only one direction from the authentication device 2 to the host processing device 6, and the information is processed only when it passes through the authentication device 2, that is, when the user enters or leaves the room. Thus, there is no waste compared to the conventional case where the position range is periodically confirmed from the upper level, and the communication amount of wired communication is also reduced.
[0046]
Embodiment 3
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the authentication device 2 and the master station 3 with respect to the building 1. In the building 1, there are rooms D, E, F and a passage G. An authentication device 2 is arranged at each doorway, and a master station 3 is arranged in each room / passage. Among these, the master station 3 is not arranged in the room E, and the authentication device 2 is not arranged at the entrance of the room F. In this specification, such an arrangement method is referred to as non-uniform arrangement.
[0047]
In FIG. 3, consider a case where there is a person having authentication medium 4 and portable wireless terminal 5 in room D. Since both the authentication device 2 and the master station 3 are arranged in the room D, the position range can be confirmed by two methods. When the logical product is taken, it is confirmed by two methods, and highly reliable information can be obtained for a narrower position range.
[0048]
Consider a case where there is a person having the authentication medium 4 and the portable wireless terminal 5 in the room E. The authentication device 2 is arranged in the room E, but the master station 3 is not arranged. Since the master station 3 is not arranged, the wireless communication 8 using the portable wireless terminal 5 cannot be performed, but the location range can be specified using the authentication medium 4.
[0049]
Consider a case where there is a person having the authentication medium 4 and the portable wireless terminal 5 in the room F. The authentication device 2 is not arranged in the room F, but the master station 3 is arranged. In this case, the position range using the authentication medium 4 cannot be specified, but the portable radio terminal 5 can be used to specify the position range and perform wireless communication 8.
[0050]
Consider a case where there is a person having the authentication medium 4 and the portable wireless terminal 5 in either of the rooms E and F. Since the room E has the authentication device 2 and the room F has the master station 3, if the logical sum of the result of specifying the position range using the authentication medium 4 and the portable wireless terminal 5 is taken, either E or F The location range can be specified even in the room.
[0051]
As described above, when the authentication device 2 and the master station 3 are combined, according to the budget and environment for locating the device, it is only necessary to specify a location and a position range that need to specify a narrow position range with high reliability. It is possible to select a good place and a place that is not placed because the cost increases if authentication devices are installed at all entrances of the room.
[0052]
In addition, when combined with a surveillance camera / motion sensor, the range of position monitoring can be expanded.
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, information such as a personal authentication system is combined with information of an indoor wireless communication system, so that a position range of people / things in a building is specified over a wide range, or a narrow position range is highly reliable. As a result, communication for location confirmation in wireless communication can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a first embodiment of a position tracking wireless communication system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a procedure for specifying a human position range in a building using the authentication medium 4 and the authentication device 2 of the position tracking wireless communication system according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement of an authentication device 2 and a master station 3 with respect to a building 1;
[Explanation of symbols]
1 Building 2, 2a, 2b Authentication device 3 Master station 4, 4a, 4b Authentication medium 5 Portable wireless terminal (slave station)
6 Host processing device 7 Wired network 8 Wireless communication 9 Authentication work (contact or non-contact)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Authentication apparatus passage database 11 Authentication information database 12 Equipment arrangement | positioning database 13 Position tracking process part 14 Position database 15 Wireless communication process part

Claims

携帯無線端末を所持する移動体が複数の親局を配置した建物内を移動する位置を追跡し前記移動体の位置に対応する親局と前記携帯無線端末とが通信する位置追跡型無線通信システムであって、各々の移動体の認証情報を記録する認証媒体と、前記建物内に配置され前記認証媒体から認証情報を抽出する認証機器と、前記認証機器からの認証情報と認証情報を抽出した時間とを登録する認証情報データベースと、前記親局および前記認証機器の建物内の配置情報を持つ機器配置データベースと、前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから前記移動体の建物内の位置範囲を特定する位置追跡処理部と、特定された位置範囲にある親局と前記移動体の携帯無線端末とを無線送受信させる無線通信処理部とを備えた位置追跡型無線通信システムにおいて、
前記位置追跡処理部が、
前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲と、前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲との論理和を前記移動体の建物内の位置範囲と推定する手段と、
前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲と、前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲との論理積を前記移動体の建物内の位置範囲と推定する手段とを含むことを特徴とする位置追跡型無線通信システム。A position-tracking wireless communication system in which a mobile object possessing a mobile wireless terminal tracks a position where the mobile object moves within a building where a plurality of master stations are arranged, and the master station corresponding to the position of the mobile object communicates with the mobile wireless terminal. a is an authentication medium for recording the authentication information for each mobile, and the authentication device disposed in said building for extracting authentication information from the authentication medium, to extract the authentication information and the authentication information from the authentication device The mobile building from the authentication information database for registering the time, the device placement database having the placement information in the building of the master station and the authentication device, and the time at which the placement information of the authentication device and the authentication information are extracted a position tracking unit for specifying a position range of the inner, position tracking wireless communication with a wireless communication processing unit for wirelessly transmitting and receiving the portable wireless terminal of the mobile master station in a specific position range In the system,
The position tracking processing unit
The location of the mobile unit identified from the location information of the authentication device and the time at which the authentication information was extracted, the location range of the mobile unit identified from the location information of the master station and the location information of the portable wireless terminal Means for estimating a logical sum with a position range in a building as a position range in the building of the moving body;
The location of the mobile unit identified from the location information of the authentication device and the time at which the authentication information was extracted, the location range of the mobile unit identified from the location information of the master station and the location information of the portable wireless terminal A position-tracking wireless communication system comprising: means for estimating a logical product with a position range in a building as a position range in the building of the mobile body .

携帯無線端末を所持する移動体が複数の親局を配置した建物内を移動する位置を追跡し前記移動体の位置に対応する親局と前記携帯無線端末とが通信する位置追跡型無線通信システムであって、各々の移動体の認証情報を記録する認証媒体と、前記建物内に配置され前記認証媒体から認証情報を抽出する認証機器と、前記認証機器からの認証情報と認証情報を抽出した時間とを登録する認証情報データベースと、前記親局および前記認証機器の建物内の配置情報を持つ機器配置データベースと、前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから前記移動体の建物内の位置範囲を特定する位置追跡処理部と、特定された位置範囲にある親局と前記移動体の携帯無線端末とを所在確認のために通信させ最適と決定された一つの親局と前記携帯無線端末とを無線送受信させる無線通信処理部とを備えた位置追跡型無線通信システムにおいて、
前記位置追跡処理部が、
前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲と、前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲との論理和を前記移動体の建物内の位置範囲と推定する手段と、
前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲と、前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲との論理積を前記移動体の建物内の位置範囲と推定する手段とを含むことを特徴とする位置追跡型無線通信システム。A position-tracking wireless communication system in which a mobile object possessing a mobile wireless terminal tracks a position where the mobile object moves within a building where a plurality of master stations are arranged, and the master station corresponding to the position of the mobile object communicates with the mobile wireless terminal. a is an authentication medium for recording the authentication information for each mobile, and the authentication device disposed in said building for extracting authentication information from the authentication medium, to extract the authentication information and the authentication information from the authentication device The mobile building from the authentication information database for registering the time, the device placement database having the placement information in the building of the master station and the authentication device, and the time at which the placement information of the authentication device and the authentication information are extracted A position tracking processing unit for identifying a position range within the master station and the mobile radio terminal of the mobile unit that are in communication with the mobile station of the specified position range, In position tracking wireless communication system including a wireless communication processing unit for the band wireless terminal wirelessly transmitting and receiving,
The position tracking processing unit
The location of the mobile unit identified from the location information of the authentication device and the time at which the authentication information was extracted, the location range of the mobile unit identified from the location information of the master station and the location information of the portable wireless terminal Means for estimating a logical sum with a position range in a building as a position range in the building of the moving body;
The location of the mobile unit identified from the location information of the authentication device and the time at which the authentication information was extracted, the location range of the mobile unit identified from the location information of the master station and the location information of the portable wireless terminal A position-tracking wireless communication system comprising: means for estimating a logical product with a position range in a building as a position range in the building of the mobile body .

携帯無線端末を所持する移動体が複数の親局を不均一に配置した建物内を移動する位置を追跡し前記移動体の位置に対応する親局と前記携帯無線端末とが通信する位置追跡型無線通信システムであって、各々の移動体の認証情報を記録する認証媒体と、前記建物内に不均一に配置され前記認証媒体から認証情報を抽出する認証機器と、前記認証機器からの認証情報と認証情報を抽出した時間とを登録する認証情報データベースと、前記親局および前記認証機器の建物内の配置情報を持つ機器配置データベースと、前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから前記移動体の建物内の位置範囲を特定するとともに前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから前記移動体の建物内の位置範囲を特定する位置追跡処理部と、特定された位置範囲にある親局と前記移動体の携帯無線端末とを無線送受信させる無線通信処理部とを備えた位置追跡型無線通信システムにおいて、
前記位置追跡処理部が、
前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲と、前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲との論理和を前記移動体の建物内の位置範囲と推定する手段と、
前記認証機器の配置情報と認証情報を抽出した時刻とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲と、前記親局の配置情報と前記携帯無線端末の位置情報とから特定した前記移動体の建物内の位置範囲との論理積を前記移動体の建物内の位置範囲と推定する手段とを含むことを特徴とする位置追跡型無線通信システム。A position tracking type in which a mobile object possessing a mobile wireless terminal tracks a position where the mobile object moves in a building in which a plurality of master stations are non-uniformly arranged, and the mobile station corresponding to the position of the mobile object communicates with the mobile wireless terminal A wireless communication system , an authentication medium for recording authentication information of each mobile object, an authentication device that is non-uniformly arranged in the building and extracts authentication information from the authentication medium, and authentication information from the authentication device And an authentication information database for registering the time at which authentication information is extracted, a device placement database having placement information in the building of the master station and the authentication device, a time at which the placement information and authentication information of the authentication device are extracted, and A position tracking processing unit that specifies a position range in the building of the mobile body from the location information of the master station and the position information of the mobile radio terminal, In position tracking wireless communication system including a wireless communication processing unit for wirelessly transmitting and receiving the portable radio terminal with the master station the mobile at the constant position range,
The position tracking processing unit
The location of the mobile unit identified from the location information of the authentication device and the time at which the authentication information was extracted, the location range of the mobile unit identified from the location information of the master station and the location information of the portable wireless terminal Means for estimating a logical sum with a position range in a building as a position range in the building of the moving body;
The location of the mobile unit identified from the location information of the authentication device and the time at which the authentication information was extracted, the location range of the mobile unit identified from the location information of the master station and the location information of the portable wireless terminal A position-tracking wireless communication system comprising: means for estimating a logical product with a position range in a building as a position range in the building of the mobile body .

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の位置追跡型無線通信システムにおいて、
前記携帯無線端末と前記認証媒体とが一体化していることを特徴とする位置追跡型無線通信システム。The position tracking wireless communication system according to any one of claims 1 to 3 ,
A location tracking wireless communication system, wherein the portable wireless terminal and the authentication medium are integrated.