無線ＩＣタグリーダ、無線通信システムおよび無線通信方法
【課題】マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を、地上においてより大きい受信強度によって受信する。
【解決手段】マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダが、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とを対応付けて予め記憶し、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力され、入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出し、読み出したハイトパターン情報が示す高さにアンテナを移動させる。
【解決手段】マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダが、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とを対応付けて予め記憶し、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力され、入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出し、読み出したハイトパターン情報が示す高さにアンテナを移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグと無線ＩＣタグリーダとが無線通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水道などに作業員が出入りするために設けられたマンホール内に無線ＩＣ（Integrated Circuit）タグを設置し、無線ＩＣタグに記憶された情報を読み出すことによりマンホールを管理する技術が研究されている。特許文献１には、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグリーダに補助電力を供給して無線信号の受信強度を増幅させ、通信可能な範囲を拡大させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を、地上において無線ＩＣタグリーダが受信する際、通信経路にはマンホールを形成するコンクリートや蓋などの反射物、遮蔽物が存在する。このため、マンホール内に設置された無線ＩＣタグと通信可能な範囲は狭い範囲に限られることが多い。例えば、マンホール内の無線ＩＣタグから送信された無線信号には、マンホール内での反射の影響によりハイトパターンが生じ、地上における地面からの高さに応じて無線信号の受信強度が大きく変動する。上述のような技術により無線信号の受信強度を増幅させても、マンホール内から送信される無線信号にハイトパターンが生じることに変わりは無い。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を、地上においてより大きい受信強度によって受信する無線ＩＣタグリーダ、無線通信システムおよび無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダであって、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力されるタグ識別情報入力部と、タグ識別情報入力部に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、ハイトパターン読出部によって読み出されたハイトパターン情報が示す高さに、アンテナを移動させるアンテナ駆動部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、タグ情報記憶部には、複数のマンホールに設置されたそれぞれの無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報毎に、対応するマンホールの位置を示すマンホール位置情報が対応付けられて記憶され、自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報の入力を受け付け、入力されたＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部に記憶されたマンホール位置情報とに基づいて、自身と最も近距離に位置するマンホールに設置された無線ＩＣタグに対応する無線ＩＣタグ識別情報を、タグ情報記憶部から読み出してタグ識別情報入力部に入力する位置情報比較部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、ＧＰＳ機能によって自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得し、位置情報比較部に入力するＧＰＳ機能部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダと、無線ＩＣタグリーダに接続されたハイトパターン出力装置とを備えた無線通信システムであって、ハイトパターン出力装置は、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力される無線ＩＣタグ識別情報入力部と、無線ＩＣタグ識別情報入力部に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、を備え、無線ＩＣタグリーダは、ハイトパターン読出部によって読み出されたハイトパターン情報が示す高さに、アンテナを移動させるアンテナ駆動部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナとを備えた無線ＩＣタグリーダの無線通信方法であって、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力されるステップと、入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出ステップと、読み出したハイトパターン情報が示す高さに、アンテナを移動させるステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダが、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなる高さを示すハイトパターン情報とを対応付けて予め記憶し、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力され、入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出し、読み出したハイトパターン情報が示す高さにアンテナを移動させるようにしたので、マンホール内での反射等の影響を考慮したハイトパターンに応じた高さにおいて無線ＩＣタグから送信される無線信号を受信することができ、より大きい受信強度によって受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの端末構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの端末構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態による無線通信システム１の概要を示す図である。本実施形態では、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号を、地上に存在する無線ＩＣタグリーダ２００がアンテナ２０７を介して受信する。符号Ｅは、地面と垂直な軸Ｈにおいて無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号の受信強度を示している。無線信号の受信強度は、マンホール内での反射の影響により、反射波と直接波の位相関係に応じたハイトパターンが生じ、地面からのアンテナの高さ（以下、アンテナ高）により大きく変動する。すなわち、無線信号の電波が様々な経路を辿ることによって、反射波と直接波とに到達時間差（位相差）が生じて合成波は振幅方向および時間軸方向に歪み、フェージングが発生する。これにより、軸Ｈ上において、無線信号の受信強度が著しく減衰する点と増加する点とが発生する。
【００１４】
例えば、符号ａ、符号ｃ、符号ｅの各地点においては、受信強度が増加する。符号ｂ、符号ｄ、符号ｆの各地点においては、受信強度が減衰する。本実施形態における無線ＩＣタグリーダ２００は、このように高さによって受信強度が変化するハイトパターンを利用して、相対的に受信強度が大きくなる位置（例えば、符号ａ、符号ｃまたは符号ｅの位置）にアンテナ高を調整することにより、より大きい受信強度によって無線信号を受信する。
【００１５】
図２は、本実施形態における無線通信システム１の構成を示すブロック図である。無線通信システム１は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００と、無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号を地上において受信する無線ＩＣタグリーダ２００とを備えている。ここでは、１つのマンホールに設置された１個の無線ＩＣタグ１００を図示して説明するが、複数のマンホールのそれぞれに異なる無線ＩＣタグ１００が設置され、無線ＩＣタグリーダ２００と通信を行う構成として良い。また、１つのマンホールに複数の無線ＩＣタグ１００が設置されるようにしても良い。
【００１６】
無線ＩＣタグ１００は、情報の記憶や演算を行い、無線ＩＣタグリーダ２００と無線通信を行うＩＣチップである。無線ＩＣタグ１００は、無線ＩＣタグリーダ２００から送信される電波をエネルギー源として動作するパッシブタグを適用して良いし、自身が内蔵する電池をエネルギー源として動作するアクティブタグを適用しても良い。無線ＩＣタグ１００の記憶領域には、例えば、浸水検知センサ等のマンホール内の状況を検知する各種センサが接続され、センサによって検知された情報が記憶される。また、無線ＩＣタグ１００の記憶領域には、例えば、マンホールの固定資産を識別する識別情報や、作業員によってマンホール内のメンテナンスが行なわれた際などにメンテナンス状況などが記憶されるようにしても良い。無線ＩＣタグ１００は、無線ＩＣタグリーダ２００から送信される無線信号に応じて、自身の記憶領域に記憶された情報が含まれる無線信号を送信する。無線ＩＣタグ１００は、例えば、マンホール内のマンホール蓋から数センチ程度下の壁に設置される。
【００１７】
無線ＩＣタグリーダ２００は、タグ情報記憶部２０１と、ＧＰＳ機能部２０２と、位置情報比較部２０３と、タグ識別情報入力部２０４と、ハイトパターン読出部２０５と、アンテナ駆動部２０６と、アンテナ０７とを備えており、無線ＩＣタグ１００との間で無線通信を行う。無線ＩＣタグリーダ２００は、例えば無線ＩＣタグ１００からの情報収集を行なう作業員に持参されるようにしても良いし、自動車の前部または後部に搭載されるようにしても良い。作業員または無線ＩＣタグリーダ２００を搭載した自動車は、無線ＩＣタグリーダ２００とともに、無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホールに赴く。本実施形態では、自動車の後部に、モータが駆動することにより上下に移動する台を搭載し、台の上に無線ＩＣタグリーダ２００が設置されるものとして説明する。
【００１８】
タグ情報記憶部２０１には、複数のマンホールに設置されたそれぞれの無線ＩＣタグ１００を識別する無線ＩＣタグ識別情報毎に、対応するマンホールの位置を示すマンホール位置情報と、無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなる高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶される。
【００１９】
ここで、マンホール位置情報は、対応する無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホールの位置を示す情報である。マンホール位置情報は、例えば、無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホールの位置を緯度と経度とによって示す情報である。ハイトパターン情報は、対応する無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号の地上における受信強度に応じたハイトパターンを示す情報である。ここで、このようなハイトパターンは、マンホールの形状やマンホール内における無線ＩＣタグ１００の設置位置、アンテナ指向性などにより変化するが、無線ＩＣタグ１００の設置位置が固定であればハイトパターンは一定である。すなわち、ハイトパターンは測定や計算により予め求めることができる。タグ情報記憶部２０１には、このようなハイトパターンを示す情報が記憶される。ハイトパターン情報には、例えば、無線信号の受信強度が相対的に高くなる点の地上からの高さを示す情報が含まれる。例えば、図１に示す符号ａの点における地面からの高さを示す情報が含まれる。
【００２０】
ＧＰＳ機能部２０２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能によって自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得し、位置情報比較部２０３に入力する。ＩＣタグリーダ位置情報は、例えば、自身の無線ＩＣタグリーダ２００が存在する位置を緯度と経度とによって示す情報である。
【００２１】
位置情報比較部２０３は、ＧＰＳ機能部２０２によって取得されたＩＣタグリーダ位置情報の入力を受け付け、入力されたＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部２０１に記憶されたマンホール位置情報とに基づいて、自身と最も近距離に位置するマンホールに設置された無線ＩＣタグ１００に対応する無線ＩＣタグ識別情報を、タグ情報記憶部２０１から読み出す。ここで、位置情報比較部２０３は、ＩＣタグリーダ位置情報が示す緯度および経度と、マンホール位置情報が示す緯度および経度とを比較して、ＩＣタグリーダ位置情報が示す緯度および経度に最も近い緯度および経度を示すマンホール位置情報を検出する。位置情報比較部２０３は、検出したマンホール位置情報に対応する無線ＩＣタグ識別情報を読み出して、タグ識別情報入力部２０４に入力する。
【００２２】
タグ識別情報入力部２０４には、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力される。
ハイトパターン読出部２０５は、タグ識別情報入力部２０４に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を、タグ情報記憶部２０１から読み出す。
【００２３】
アンテナ駆動部２０６は、ハイトパターン読出部２０５によって読み出されたハイトパターン情報が示す高さに、アンテナ２０７を移動させる。例えば、自動車の後部に搭載され無線ＩＣタグリーダ２００が設置された台に接続されるモータを駆動させて、台を上下に移動させることにより、台上に設置された無線ＩＣタグリーダ２００のアンテナ高を移動させる。ここでは、ハイトパターン読出部２０５が、例えばエンコーダによって取得されるモータの回転数と、無線ＩＣタグリーダ２００が設置された台上のアンテナ高とを対応付けて記憶しておき、ハイトパターン情報が示す高さに応じたモータの回転数を算出する。アンテナ駆動部２０６は、ハイトパターン読出部２０５によって算出された回転数に基づいてモータを駆動させ、台を上下に移動させる。
アンテナ２０７は、無線ＩＣタグ１００との間で無線信号を送受信する。
【００２４】
図３は、無線通信システム１の動作例を示すフローチャートである。まず、無線ＩＣタグリーダ２００のＧＰＳ機能部２０２は、自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得する（ステップＳ１）。位置情報比較部２０３は、ＧＰＳ機能部２０２が取得したＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部２０１に記憶されたマンホール位置情報とを比較して、ＩＣタグリーダ位置情報が示す位置に最も近いマンホール位置情報に対応付けられた無線ＩＣタグ識別情報を検出し、検出した無線ＩＣタグ識別情報をタグ識別情報入力部２０４に入力する（ステップＳ２）。
【００２５】
ハイトパターン読出部２０５は、タグ識別情報入力部２０４に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応付けられたハイトパターン情報を、タグ情報記憶部２０１から読み出す（ステップＳ３）。ハイトパターン読出部２０５は、読み出したハイトパターン情報が示す高さに応じたモータの回転数を算出する（ステップＳ４）。
【００２６】
アンテナ駆動部２０６は、ハイトパターン読出部２０５によって算出された回転数に応じてモータを駆動させて、無線ＩＣタグリーダ２００が設置された台を移動させることにより、アンテナ２０７を、無線ＩＣタグ１００のハイトパターンに応じて定められた高さに移動させる（ステップＳ５）。無線ＩＣタグリーダ２００は、無線ＩＣタグ１００との通信を開始して（ステップＳ６）、無線ＩＣタグ１００から、無線ＩＣタグ１００に記憶された情報が含まれる無線信号を受信する。無線ＩＣタグ１００が、無線ＩＣタグリーダ２００から送信される無線信号を受信し、通信が終了すると（ステップＳ７）、無線ＩＣタグリーダ２００は、ユーザによって、通信対象となる他の無線ＩＣタグ１００が設置されている他のマンホールに移動される（ステップＳ８）。無線ＩＣタグリーダ２００は、ステップＳ１からステップＳ７までと同様の処理を繰り返し、他の無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号を受信する。
【００２７】
これにより、例えば車に無線ＩＣタグリーダ２００を搭載し走行しながらマンホール内の無線ＩＣタグ１００と通信を行う場合、車が無線ＩＣタグ１００に近づくと無線ＩＣタグリーダ２００は通信対象となる無線ＩＣタグ１００を選定し、これに対応したハイトパターン情報から最も通信状況が良くなるようにアンテナ２０７の高さを自動的に調整し、無線ＩＣタグ１００の設置されたマンホール付近を車で通過すると無線ＩＣタグ１００と無線ＩＣタグリーダ２００との通信が完了するといったことが可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態では、タグ識別情報入力部２０４には、位置情報比較部２０３によって検出された無線ＩＣタグ識別情報が入力されることとしたが、例えば、タグ識別情報入力部２０４はキーボードやボタンなどの入力装置を備えることとして、ユーザから入力される無線ＩＣタグ識別情報を受け付けるようにしても良い。このようにすれば、例えば、ユーザが通信対象である無線ＩＣタグ１００の無線ＩＣタグ識別情報を知っている場合には、無線ＩＣタグリーダ２００がＧＰＳ機能部２０２や位置情報比較部２０３を備えていなくてもアンテナ高の調整を行うことが可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、位置情報比較部２０３には、ＧＰＳ機能部２０２が取得したＩＣタグリーダ位置情報が入力されることとしたが、例えば、タグ識別情報入力部２０４はキーボードやボタンなどの入力装置を備えることとして、ユーザから入力されるＩＣタグリーダ位置情報を受け付けるようにしても良い。このようにすれば、例えば、ユーザが、通信対象である無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホール付近の緯度および経度を知っている場合には、無線ＩＣタグリーダ２００がＧＰＳ機能部２０２を備えていなくてもアンテナ高の調整を行うことが可能である。
また、本実施形態では、ハイトパターンに応じた高さにアンテナ２０７を調整する手段として、モータを駆動させてアンテナ高を移動させる例を説明したが、どのような方法によりアンテナ２０７を移動させても良い。また、アンテナの指向性に応じて、上下だけでなく、アンテナの傾きをも変化させるようにしても良い。また、アンテナは、無線ＩＣタグ１００から無線信号のアンテナ指向性に応じて、ポールの上部に地面と水平なアンテナを備えるようなものであっても良い。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態による無線通信システム２の端末構成の例を示す図である。本実施形態の無線通信システム２は、無線ＩＣタグ１００と、無線ＩＣタグリーダ３００と、ハイトパターン出力装置４００とを備えている。第１の実施形態では、無線ＩＣタグリーダ２００にＩＣタグ識別情報やハイトパターンなどの情報が含まれるタグ情報が記憶される例を示したが、本実施形態では、タグ情報を、無線ＩＣタグリーダ３００とは異なるハイトパターン出力装置４００が記憶している。図５は、本実施形態による無線通信システム２の構成例を示すブロック図である。無線ＩＣタグリーダ３００とハイトパターン出力装置４００とが備える各機能部は、第１の実施形態における無線ＩＣタグリーダ２００が備える同名の各部と同様の構成である。無線ＩＣタグリーダ３００とハイトパターン出力装置４００とは通信可能に接続されている。
【００３１】
図６は、無線通信システム２の動作例を示すフローチャートである。まず、無線ＩＣタグリーダ３００のＧＰＳ機能部３０２は、自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得する（ステップＳ１１）。ＧＰＳ機能部３０２０は、取得したＩＣタグリーダ位置情報をハイトパターン出力装置４００に送信する（ステップＳ１２）。ハイトパターン出力装置４００の位置情報比較部４０３は、無線ＩＣタグリーダ３００から送信されたＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部４０１に記憶されたマンホール位置情報とを比較して、ＩＣタグリーダ位置情報が示す位置に最も近いマンホール位置情報に対応付けられた無線ＩＣタグ識別情報を検出し、検出した無線ＩＣタグ識別情報をタグ識別情報入力部４０４に入力する（ステップＳ１３）。
【００３２】
ハイトパターン出力装置４００のハイトパターン読出部４０５は、タグ識別情報入力部４０４に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応付けられたハイトパターン情報を、タグ情報記憶部４０１から読み出す（ステップＳ１４）。ハイトパターン読出部４０５は、読み出したハイトパターン情報が示す高さに応じたモータの回転数を算出する（ステップＳ１５）。ハイトパターン読出部４０５は、算出したモータの回転数を、無線ＩＣタグリーダ３００に送信する（ステップＳ１６）。
【００３３】
無線ＩＣタグリーダ３００のアンテナ駆動部３０６は、ハイトパターン出力装置４００から送信されたモータ回転数に基づいて無線ＩＣタグリーダ３００が設置された台に接続されたモータを駆動させて、アンテナ３０７を、無線ＩＣタグ１００のハイトパターンに応じて定められた高さに移動させる（ステップＳ１７）。以降、ステップＳ１８からステップＳ２０までの処理は、第１の実施形態におけるステップＳ６からステップＳ７までの処理と同様である。
【００３４】
このようにすれば、無線ＩＣタグリーダ３００におけるタグ選定やアンテナ高算出といった処理負荷を抑えることができる。またハイトパターンやタグ情報を無線ＩＣタグリーダ３００内部に持つ必要がないため、無線ＩＣタグリーダ３００に必要となるデータ格納容量を削減することができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００から情報を読み出す無線通信システムにおいて、無線ＩＣタグ１００がある位置に固定して設置されている場合に、地上でのハイトパターンが生じることを利用することで、最も受信強度が高くなる位置にアンテナ高を調整することを可能とする。これにより、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００と無線ＩＣタグリーダ２００（無線ＩＣタグリーダ３００）との通信可能距離を向上することができる。
【００３６】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００３７】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１ 無線通信システム
２ 無線通信システム
１００ 無線ＩＣタグ
２００ 無線ＩＣタグリーダ
２０１ タグ情報記憶部
２０２ ＧＰＳ機能部
２０３ 位置情報比較部
２０４ タグ識別情報入力部
２０５ ハイトパターン読出部
２０６ アンテナ駆動部
２０７ アンテナ
３００ 無線ＩＣタグリーダ
３０２ ＧＰＳ機能部
３０６ アンテナ駆動部
３０７ アンテナ
４００ ハイトパターン出力装置
４０１ タグ情報記憶部
４０３ 位置情報比較部
４０４ タグ識別情報入力部
４０５ ハイトパターン読出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグと無線ＩＣタグリーダとが無線通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水道などに作業員が出入りするために設けられたマンホール内に無線ＩＣ（Integrated Circuit）タグを設置し、無線ＩＣタグに記憶された情報を読み出すことによりマンホールを管理する技術が研究されている。特許文献１には、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグリーダに補助電力を供給して無線信号の受信強度を増幅させ、通信可能な範囲を拡大させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を、地上において無線ＩＣタグリーダが受信する際、通信経路にはマンホールを形成するコンクリートや蓋などの反射物、遮蔽物が存在する。このため、マンホール内に設置された無線ＩＣタグと通信可能な範囲は狭い範囲に限られることが多い。例えば、マンホール内の無線ＩＣタグから送信された無線信号には、マンホール内での反射の影響によりハイトパターンが生じ、地上における地面からの高さに応じて無線信号の受信強度が大きく変動する。上述のような技術により無線信号の受信強度を増幅させても、マンホール内から送信される無線信号にハイトパターンが生じることに変わりは無い。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を、地上においてより大きい受信強度によって受信する無線ＩＣタグリーダ、無線通信システムおよび無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダであって、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力されるタグ識別情報入力部と、タグ識別情報入力部に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、ハイトパターン読出部によって読み出されたハイトパターン情報が示す高さに、アンテナを移動させるアンテナ駆動部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、タグ情報記憶部には、複数のマンホールに設置されたそれぞれの無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報毎に、対応するマンホールの位置を示すマンホール位置情報が対応付けられて記憶され、自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報の入力を受け付け、入力されたＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部に記憶されたマンホール位置情報とに基づいて、自身と最も近距離に位置するマンホールに設置された無線ＩＣタグに対応する無線ＩＣタグ識別情報を、タグ情報記憶部から読み出してタグ識別情報入力部に入力する位置情報比較部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、ＧＰＳ機能によって自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得し、位置情報比較部に入力するＧＰＳ機能部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダと、無線ＩＣタグリーダに接続されたハイトパターン出力装置とを備えた無線通信システムであって、ハイトパターン出力装置は、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力される無線ＩＣタグ識別情報入力部と、無線ＩＣタグ識別情報入力部に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、を備え、無線ＩＣタグリーダは、ハイトパターン読出部によって読み出されたハイトパターン情報が示す高さに、アンテナを移動させるアンテナ駆動部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなるアンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナとを備えた無線ＩＣタグリーダの無線通信方法であって、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力されるステップと、入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出ステップと、読み出したハイトパターン情報が示す高さに、アンテナを移動させるステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダが、無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなる高さを示すハイトパターン情報とを対応付けて予め記憶し、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力され、入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を読み出し、読み出したハイトパターン情報が示す高さにアンテナを移動させるようにしたので、マンホール内での反射等の影響を考慮したハイトパターンに応じた高さにおいて無線ＩＣタグから送信される無線信号を受信することができ、より大きい受信強度によって受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの端末構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの端末構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態による無線通信システム１の概要を示す図である。本実施形態では、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号を、地上に存在する無線ＩＣタグリーダ２００がアンテナ２０７を介して受信する。符号Ｅは、地面と垂直な軸Ｈにおいて無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号の受信強度を示している。無線信号の受信強度は、マンホール内での反射の影響により、反射波と直接波の位相関係に応じたハイトパターンが生じ、地面からのアンテナの高さ（以下、アンテナ高）により大きく変動する。すなわち、無線信号の電波が様々な経路を辿ることによって、反射波と直接波とに到達時間差（位相差）が生じて合成波は振幅方向および時間軸方向に歪み、フェージングが発生する。これにより、軸Ｈ上において、無線信号の受信強度が著しく減衰する点と増加する点とが発生する。
【００１４】
例えば、符号ａ、符号ｃ、符号ｅの各地点においては、受信強度が増加する。符号ｂ、符号ｄ、符号ｆの各地点においては、受信強度が減衰する。本実施形態における無線ＩＣタグリーダ２００は、このように高さによって受信強度が変化するハイトパターンを利用して、相対的に受信強度が大きくなる位置（例えば、符号ａ、符号ｃまたは符号ｅの位置）にアンテナ高を調整することにより、より大きい受信強度によって無線信号を受信する。
【００１５】
図２は、本実施形態における無線通信システム１の構成を示すブロック図である。無線通信システム１は、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００と、無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号を地上において受信する無線ＩＣタグリーダ２００とを備えている。ここでは、１つのマンホールに設置された１個の無線ＩＣタグ１００を図示して説明するが、複数のマンホールのそれぞれに異なる無線ＩＣタグ１００が設置され、無線ＩＣタグリーダ２００と通信を行う構成として良い。また、１つのマンホールに複数の無線ＩＣタグ１００が設置されるようにしても良い。
【００１６】
無線ＩＣタグ１００は、情報の記憶や演算を行い、無線ＩＣタグリーダ２００と無線通信を行うＩＣチップである。無線ＩＣタグ１００は、無線ＩＣタグリーダ２００から送信される電波をエネルギー源として動作するパッシブタグを適用して良いし、自身が内蔵する電池をエネルギー源として動作するアクティブタグを適用しても良い。無線ＩＣタグ１００の記憶領域には、例えば、浸水検知センサ等のマンホール内の状況を検知する各種センサが接続され、センサによって検知された情報が記憶される。また、無線ＩＣタグ１００の記憶領域には、例えば、マンホールの固定資産を識別する識別情報や、作業員によってマンホール内のメンテナンスが行なわれた際などにメンテナンス状況などが記憶されるようにしても良い。無線ＩＣタグ１００は、無線ＩＣタグリーダ２００から送信される無線信号に応じて、自身の記憶領域に記憶された情報が含まれる無線信号を送信する。無線ＩＣタグ１００は、例えば、マンホール内のマンホール蓋から数センチ程度下の壁に設置される。
【００１７】
無線ＩＣタグリーダ２００は、タグ情報記憶部２０１と、ＧＰＳ機能部２０２と、位置情報比較部２０３と、タグ識別情報入力部２０４と、ハイトパターン読出部２０５と、アンテナ駆動部２０６と、アンテナ０７とを備えており、無線ＩＣタグ１００との間で無線通信を行う。無線ＩＣタグリーダ２００は、例えば無線ＩＣタグ１００からの情報収集を行なう作業員に持参されるようにしても良いし、自動車の前部または後部に搭載されるようにしても良い。作業員または無線ＩＣタグリーダ２００を搭載した自動車は、無線ＩＣタグリーダ２００とともに、無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホールに赴く。本実施形態では、自動車の後部に、モータが駆動することにより上下に移動する台を搭載し、台の上に無線ＩＣタグリーダ２００が設置されるものとして説明する。
【００１８】
タグ情報記憶部２０１には、複数のマンホールに設置されたそれぞれの無線ＩＣタグ１００を識別する無線ＩＣタグ識別情報毎に、対応するマンホールの位置を示すマンホール位置情報と、無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、無線信号の受信強度が相対的に大きくなる高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶される。
【００１９】
ここで、マンホール位置情報は、対応する無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホールの位置を示す情報である。マンホール位置情報は、例えば、無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホールの位置を緯度と経度とによって示す情報である。ハイトパターン情報は、対応する無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号の地上における受信強度に応じたハイトパターンを示す情報である。ここで、このようなハイトパターンは、マンホールの形状やマンホール内における無線ＩＣタグ１００の設置位置、アンテナ指向性などにより変化するが、無線ＩＣタグ１００の設置位置が固定であればハイトパターンは一定である。すなわち、ハイトパターンは測定や計算により予め求めることができる。タグ情報記憶部２０１には、このようなハイトパターンを示す情報が記憶される。ハイトパターン情報には、例えば、無線信号の受信強度が相対的に高くなる点の地上からの高さを示す情報が含まれる。例えば、図１に示す符号ａの点における地面からの高さを示す情報が含まれる。
【００２０】
ＧＰＳ機能部２０２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能によって自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得し、位置情報比較部２０３に入力する。ＩＣタグリーダ位置情報は、例えば、自身の無線ＩＣタグリーダ２００が存在する位置を緯度と経度とによって示す情報である。
【００２１】
位置情報比較部２０３は、ＧＰＳ機能部２０２によって取得されたＩＣタグリーダ位置情報の入力を受け付け、入力されたＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部２０１に記憶されたマンホール位置情報とに基づいて、自身と最も近距離に位置するマンホールに設置された無線ＩＣタグ１００に対応する無線ＩＣタグ識別情報を、タグ情報記憶部２０１から読み出す。ここで、位置情報比較部２０３は、ＩＣタグリーダ位置情報が示す緯度および経度と、マンホール位置情報が示す緯度および経度とを比較して、ＩＣタグリーダ位置情報が示す緯度および経度に最も近い緯度および経度を示すマンホール位置情報を検出する。位置情報比較部２０３は、検出したマンホール位置情報に対応する無線ＩＣタグ識別情報を読み出して、タグ識別情報入力部２０４に入力する。
【００２２】
タグ識別情報入力部２０４には、無線信号の受信対象である無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報が入力される。
ハイトパターン読出部２０５は、タグ識別情報入力部２０４に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応するハイトパターン情報を、タグ情報記憶部２０１から読み出す。
【００２３】
アンテナ駆動部２０６は、ハイトパターン読出部２０５によって読み出されたハイトパターン情報が示す高さに、アンテナ２０７を移動させる。例えば、自動車の後部に搭載され無線ＩＣタグリーダ２００が設置された台に接続されるモータを駆動させて、台を上下に移動させることにより、台上に設置された無線ＩＣタグリーダ２００のアンテナ高を移動させる。ここでは、ハイトパターン読出部２０５が、例えばエンコーダによって取得されるモータの回転数と、無線ＩＣタグリーダ２００が設置された台上のアンテナ高とを対応付けて記憶しておき、ハイトパターン情報が示す高さに応じたモータの回転数を算出する。アンテナ駆動部２０６は、ハイトパターン読出部２０５によって算出された回転数に基づいてモータを駆動させ、台を上下に移動させる。
アンテナ２０７は、無線ＩＣタグ１００との間で無線信号を送受信する。
【００２４】
図３は、無線通信システム１の動作例を示すフローチャートである。まず、無線ＩＣタグリーダ２００のＧＰＳ機能部２０２は、自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得する（ステップＳ１）。位置情報比較部２０３は、ＧＰＳ機能部２０２が取得したＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部２０１に記憶されたマンホール位置情報とを比較して、ＩＣタグリーダ位置情報が示す位置に最も近いマンホール位置情報に対応付けられた無線ＩＣタグ識別情報を検出し、検出した無線ＩＣタグ識別情報をタグ識別情報入力部２０４に入力する（ステップＳ２）。
【００２５】
ハイトパターン読出部２０５は、タグ識別情報入力部２０４に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応付けられたハイトパターン情報を、タグ情報記憶部２０１から読み出す（ステップＳ３）。ハイトパターン読出部２０５は、読み出したハイトパターン情報が示す高さに応じたモータの回転数を算出する（ステップＳ４）。
【００２６】
アンテナ駆動部２０６は、ハイトパターン読出部２０５によって算出された回転数に応じてモータを駆動させて、無線ＩＣタグリーダ２００が設置された台を移動させることにより、アンテナ２０７を、無線ＩＣタグ１００のハイトパターンに応じて定められた高さに移動させる（ステップＳ５）。無線ＩＣタグリーダ２００は、無線ＩＣタグ１００との通信を開始して（ステップＳ６）、無線ＩＣタグ１００から、無線ＩＣタグ１００に記憶された情報が含まれる無線信号を受信する。無線ＩＣタグ１００が、無線ＩＣタグリーダ２００から送信される無線信号を受信し、通信が終了すると（ステップＳ７）、無線ＩＣタグリーダ２００は、ユーザによって、通信対象となる他の無線ＩＣタグ１００が設置されている他のマンホールに移動される（ステップＳ８）。無線ＩＣタグリーダ２００は、ステップＳ１からステップＳ７までと同様の処理を繰り返し、他の無線ＩＣタグ１００から送信される無線信号を受信する。
【００２７】
これにより、例えば車に無線ＩＣタグリーダ２００を搭載し走行しながらマンホール内の無線ＩＣタグ１００と通信を行う場合、車が無線ＩＣタグ１００に近づくと無線ＩＣタグリーダ２００は通信対象となる無線ＩＣタグ１００を選定し、これに対応したハイトパターン情報から最も通信状況が良くなるようにアンテナ２０７の高さを自動的に調整し、無線ＩＣタグ１００の設置されたマンホール付近を車で通過すると無線ＩＣタグ１００と無線ＩＣタグリーダ２００との通信が完了するといったことが可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態では、タグ識別情報入力部２０４には、位置情報比較部２０３によって検出された無線ＩＣタグ識別情報が入力されることとしたが、例えば、タグ識別情報入力部２０４はキーボードやボタンなどの入力装置を備えることとして、ユーザから入力される無線ＩＣタグ識別情報を受け付けるようにしても良い。このようにすれば、例えば、ユーザが通信対象である無線ＩＣタグ１００の無線ＩＣタグ識別情報を知っている場合には、無線ＩＣタグリーダ２００がＧＰＳ機能部２０２や位置情報比較部２０３を備えていなくてもアンテナ高の調整を行うことが可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、位置情報比較部２０３には、ＧＰＳ機能部２０２が取得したＩＣタグリーダ位置情報が入力されることとしたが、例えば、タグ識別情報入力部２０４はキーボードやボタンなどの入力装置を備えることとして、ユーザから入力されるＩＣタグリーダ位置情報を受け付けるようにしても良い。このようにすれば、例えば、ユーザが、通信対象である無線ＩＣタグ１００が設置されたマンホール付近の緯度および経度を知っている場合には、無線ＩＣタグリーダ２００がＧＰＳ機能部２０２を備えていなくてもアンテナ高の調整を行うことが可能である。
また、本実施形態では、ハイトパターンに応じた高さにアンテナ２０７を調整する手段として、モータを駆動させてアンテナ高を移動させる例を説明したが、どのような方法によりアンテナ２０７を移動させても良い。また、アンテナの指向性に応じて、上下だけでなく、アンテナの傾きをも変化させるようにしても良い。また、アンテナは、無線ＩＣタグ１００から無線信号のアンテナ指向性に応じて、ポールの上部に地面と水平なアンテナを備えるようなものであっても良い。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態による無線通信システム２の端末構成の例を示す図である。本実施形態の無線通信システム２は、無線ＩＣタグ１００と、無線ＩＣタグリーダ３００と、ハイトパターン出力装置４００とを備えている。第１の実施形態では、無線ＩＣタグリーダ２００にＩＣタグ識別情報やハイトパターンなどの情報が含まれるタグ情報が記憶される例を示したが、本実施形態では、タグ情報を、無線ＩＣタグリーダ３００とは異なるハイトパターン出力装置４００が記憶している。図５は、本実施形態による無線通信システム２の構成例を示すブロック図である。無線ＩＣタグリーダ３００とハイトパターン出力装置４００とが備える各機能部は、第１の実施形態における無線ＩＣタグリーダ２００が備える同名の各部と同様の構成である。無線ＩＣタグリーダ３００とハイトパターン出力装置４００とは通信可能に接続されている。
【００３１】
図６は、無線通信システム２の動作例を示すフローチャートである。まず、無線ＩＣタグリーダ３００のＧＰＳ機能部３０２は、自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報を取得する（ステップＳ１１）。ＧＰＳ機能部３０２０は、取得したＩＣタグリーダ位置情報をハイトパターン出力装置４００に送信する（ステップＳ１２）。ハイトパターン出力装置４００の位置情報比較部４０３は、無線ＩＣタグリーダ３００から送信されたＩＣタグリーダ位置情報と、タグ情報記憶部４０１に記憶されたマンホール位置情報とを比較して、ＩＣタグリーダ位置情報が示す位置に最も近いマンホール位置情報に対応付けられた無線ＩＣタグ識別情報を検出し、検出した無線ＩＣタグ識別情報をタグ識別情報入力部４０４に入力する（ステップＳ１３）。
【００３２】
ハイトパターン出力装置４００のハイトパターン読出部４０５は、タグ識別情報入力部４０４に入力された無線ＩＣタグ識別情報に対応付けられたハイトパターン情報を、タグ情報記憶部４０１から読み出す（ステップＳ１４）。ハイトパターン読出部４０５は、読み出したハイトパターン情報が示す高さに応じたモータの回転数を算出する（ステップＳ１５）。ハイトパターン読出部４０５は、算出したモータの回転数を、無線ＩＣタグリーダ３００に送信する（ステップＳ１６）。
【００３３】
無線ＩＣタグリーダ３００のアンテナ駆動部３０６は、ハイトパターン出力装置４００から送信されたモータ回転数に基づいて無線ＩＣタグリーダ３００が設置された台に接続されたモータを駆動させて、アンテナ３０７を、無線ＩＣタグ１００のハイトパターンに応じて定められた高さに移動させる（ステップＳ１７）。以降、ステップＳ１８からステップＳ２０までの処理は、第１の実施形態におけるステップＳ６からステップＳ７までの処理と同様である。
【００３４】
このようにすれば、無線ＩＣタグリーダ３００におけるタグ選定やアンテナ高算出といった処理負荷を抑えることができる。またハイトパターンやタグ情報を無線ＩＣタグリーダ３００内部に持つ必要がないため、無線ＩＣタグリーダ３００に必要となるデータ格納容量を削減することができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００から情報を読み出す無線通信システムにおいて、無線ＩＣタグ１００がある位置に固定して設置されている場合に、地上でのハイトパターンが生じることを利用することで、最も受信強度が高くなる位置にアンテナ高を調整することを可能とする。これにより、マンホール内に設置された無線ＩＣタグ１００と無線ＩＣタグリーダ２００（無線ＩＣタグリーダ３００）との通信可能距離を向上することができる。
【００３６】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００３７】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１ 無線通信システム
２ 無線通信システム
１００ 無線ＩＣタグ
２００ 無線ＩＣタグリーダ
２０１ タグ情報記憶部
２０２ ＧＰＳ機能部
２０３ 位置情報比較部
２０４ タグ識別情報入力部
２０５ ハイトパターン読出部
２０６ アンテナ駆動部
２０７ アンテナ
３００ 無線ＩＣタグリーダ
３０２ ＧＰＳ機能部
３０６ アンテナ駆動部
３０７ アンテナ
４００ ハイトパターン出力装置
４０１ タグ情報記憶部
４０３ 位置情報比較部
４０４ タグ識別情報入力部
４０５ ハイトパターン読出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダであって、
前記無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、当該無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、前記無線信号の受信強度が相対的に大きくなる前記アンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、
無線信号の受信対象である前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報が入力されるタグ識別情報入力部と、
前記タグ識別情報入力部に入力された前記無線ＩＣタグ識別情報に対応する前記ハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、
前記ハイトパターン読出部によって読み出された前記ハイトパターン情報が示す高さに、前記アンテナを移動させるアンテナ駆動部と、
を備えることを特徴とする無線ＩＣタグリーダ。
【請求項２】
前記タグ情報記憶部には、複数のマンホールに設置されたそれぞれの前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報毎に、対応するマンホールの位置を示すマンホール位置情報が対応付けられて記憶され、
自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報の入力を受け付け、入力された前記ＩＣタグリーダ位置情報と、前記タグ情報記憶部に記憶された前記マンホール位置情報とに基づいて、自身と最も近距離に位置する前記マンホールに設置された前記無線ＩＣタグに対応する前記無線ＩＣタグ識別情報を、前記タグ情報記憶部から読み出して前記タグ識別情報入力部に入力する位置情報比較部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣタグリーダ。
【請求項３】
ＧＰＳ機能によって自身の位置を示す前記ＩＣタグリーダ位置情報を取得し、前記位置情報比較部に入力するＧＰＳ機能部
を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線ＩＣタグリーダ。
【請求項４】
マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダと、当該無線ＩＣタグリーダに接続されたハイトパターン出力装置とを備えた無線通信システムであって、
前記ハイトパターン出力装置は、
前記無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、当該無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、前記無線信号の受信強度が相対的に大きくなる前記アンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、
無線信号の受信対象である前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報が入力される無線ＩＣタグ識別情報入力部と、
前記無線ＩＣタグ識別情報入力部に入力された前記無線ＩＣタグ識別情報に対応する前記ハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、を備え、
前記無線ＩＣタグリーダは、
前記ハイトパターン読出部によって読み出された前記ハイトパターン情報が示す高さに、前記アンテナを移動させるアンテナ駆動部を
備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
マンホール内に設置された無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、当該無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、前記無線信号の受信強度が相対的に大きくなる前記アンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、前記無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナとを備えた無線ＩＣタグリーダの無線通信方法であって、
無線信号の受信対象である前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報が入力されるステップと、
入力された前記無線ＩＣタグ識別情報に対応する前記ハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出ステップと、
読み出した前記ハイトパターン情報が示す高さに、前記アンテナを移動させるステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダであって、
前記無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、当該無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、前記無線信号の受信強度が相対的に大きくなる前記アンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、
無線信号の受信対象である前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報が入力されるタグ識別情報入力部と、
前記タグ識別情報入力部に入力された前記無線ＩＣタグ識別情報に対応する前記ハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、
前記ハイトパターン読出部によって読み出された前記ハイトパターン情報が示す高さに、前記アンテナを移動させるアンテナ駆動部と、
を備えることを特徴とする無線ＩＣタグリーダ。
【請求項２】
前記タグ情報記憶部には、複数のマンホールに設置されたそれぞれの前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報毎に、対応するマンホールの位置を示すマンホール位置情報が対応付けられて記憶され、
自身の位置を示すＩＣタグリーダ位置情報の入力を受け付け、入力された前記ＩＣタグリーダ位置情報と、前記タグ情報記憶部に記憶された前記マンホール位置情報とに基づいて、自身と最も近距離に位置する前記マンホールに設置された前記無線ＩＣタグに対応する前記無線ＩＣタグ識別情報を、前記タグ情報記憶部から読み出して前記タグ識別情報入力部に入力する位置情報比較部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣタグリーダ。
【請求項３】
ＧＰＳ機能によって自身の位置を示す前記ＩＣタグリーダ位置情報を取得し、前記位置情報比較部に入力するＧＰＳ機能部
を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線ＩＣタグリーダ。
【請求項４】
マンホール内に設置された無線ＩＣタグから送信される無線信号を受信するアンテナを備えた無線ＩＣタグリーダと、当該無線ＩＣタグリーダに接続されたハイトパターン出力装置とを備えた無線通信システムであって、
前記ハイトパターン出力装置は、
前記無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、当該無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、前記無線信号の受信強度が相対的に大きくなる前記アンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、
無線信号の受信対象である前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報が入力される無線ＩＣタグ識別情報入力部と、
前記無線ＩＣタグ識別情報入力部に入力された前記無線ＩＣタグ識別情報に対応する前記ハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出部と、を備え、
前記無線ＩＣタグリーダは、
前記ハイトパターン読出部によって読み出された前記ハイトパターン情報が示す高さに、前記アンテナを移動させるアンテナ駆動部を
備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
マンホール内に設置された無線ＩＣタグを識別する無線ＩＣタグ識別情報と、当該無線ＩＣタグから送信される無線信号のハイトパターンに基づいて定められた、前記無線信号の受信強度が相対的に大きくなる前記アンテナの高さを示すハイトパターン情報とが対応付けられて予め記憶されるタグ情報記憶部と、前記無線ＩＣタグから送信される無線信号を地上において受信するアンテナとを備えた無線ＩＣタグリーダの無線通信方法であって、
無線信号の受信対象である前記無線ＩＣタグを識別する前記無線ＩＣタグ識別情報が入力されるステップと、
入力された前記無線ＩＣタグ識別情報に対応する前記ハイトパターン情報を読み出すハイトパターン読出ステップと、
読み出した前記ハイトパターン情報が示す高さに、前記アンテナを移動させるステップと、
を備えることを特徴とする無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−４８４７９（Ｐ２０１１−４８４７９Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４６０９（Ｐ２００９−１９４６０９）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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