JP2005157869A - 物体認識システム、物体認識方法、及び物体認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 物体認識を迅速で高精度に行い、作業効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】 ＩＣタグが取付けられた物体に対して、読取り書込み装置により前記ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を受信し、物体認識装置により前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識システムにおいて、前記物体は、ＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報が蓄積された複数のＩＣタグが取付けられ、前記読取り書込み装置は、前記複数のＩＣタグを読取る読取り手段と、前記複数のＩＣタグに情報を書込む書込み手段とを有し、前記物体認識装置は、前記読取り手段により得られた前記複数のＩＣタグからのタグ情報に基づいて前記物体を照合する照合手段を有することにより上記課題を解決する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、物体認識システム、物体認識方法、及び物体認識装置に係り、特に、物体認識を迅速で高精度に行い、物体認識の作業効率を向上させるための物体認識システム、物体認識方法、及び物体認識装置に関する。

従来、配送システムや課金管理システム等において、ある物体を認識する１つの方法として、物体にバーコードを付与し、バーコードリーダにより物体に取付けられたバーコード情報を取得することにより物体を認識する手法が用いられている。

また、最近では認識したい物体に非接触で自動認識できるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグを取付け、ＩＣタグの情報の授受が可能な読取り書込み装置によりＩＣタグを取付けた物体に付随する情報を授受する物体認識設備が存在している。

ここで、上述する従来の物体認識システムの一例について図を用いて説明する。図１は、従来における物体認識システムの一構成例を示す図である。図１の物体認識システム１０は、物体１１と、読取り書込み装置（リーダライタ）１２と、物体認識装置１３とを有するよう構成されている。また、夫々の物体１１には、物体を識別するために夫々固有の識別情報等が格納されているＩＣタグ１４が取付けられている。

また、図１における物体認識システム１０は、複数の物体１１−１〜１１−ｎ（ｎ：２以上の自然数）に取付けられているタグを認識する複数の読取り書込み装置１２−１〜１２−ｎを有し、複数の読取り書込み装置１２−１〜１２−ｎから得られる読み取りデータに基づいて物体を一元管理する物体認識装置１３を有する。

読取り書込み装置１２は、ＩＣタグ１４に格納されている識別情報等の読取りを行う。また、必要に応じてＩＣタグ１４に対して情報の書込みを行う。このとき、ＩＣタグ１４と読取り書込み装置１２との間は、無線を利用するため、基本的に非接触で情報授受を行うことができる。このため、バーコードのように、読取り書込み装置１２にＩＣタグ１４を接触させたり、かざしたりする必要がなくＩＣタグの情報を取得することができ、またデータを書込むことができる。これにより、例えば、食料品について製造元の所在や原材料の履歴情報等を遡って追跡するようなトレーサビリティ管理を実現することができる。

また、物体認識装置１３は、読取り書込み装置１２から得られるＩＣタグ１４に格納されている情報を取得し、夫々のＩＣタグ１４−１〜１４−ｎの情報を蓄積・管理すると共に、必要に応じて蓄積されたデータの集計や照合を行う。更に、ＩＣタグ１４にデータを記録させるため読取り書込み装置１２とのデータの授受を行う。

図１に示すように、認識したい物体にＩＣタグを取付け、取付けたＩＣタグとの間で非接触に情報の授受可能な読取り書込み装置を有することによってＩＣタグを取付けた物体に付随する情報を授受する物体認識システム１０において、従来は物体に１つのＩＣタグを取付けることで物体に付随する情報を取得し管理することができる。また、上述のように、非接触で自動認識できるＩＣタグを用いて物体認識を行うことによって、買い物かごや箱等に入れられた不特定多数の物品の夫々に取付けられた全てのタグの情報を短時間で読取り可能である。

なお、上述したようなタグを用いた従来技術として、商品保管棚に電子タグを取付け商品（物品）の管理する手法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、他の技術として、例えば、何れかの物体のタグが損傷や故障、異常等の状態にあるとき、そのタグが応答不能であってもその物体を見過ごさないように、タグ（ＩＣカード）からの応答が無い場合に警告メッセージを発する手法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−３４３０１２号公報 特開平１１−２５９６０６号公報

しかしながら、従来では、１つの物体に取付けられているタグの数は１つであり、そのタグが損傷や故障、異常等により読取り書込み装置とのタグ情報の授受が不可能になった場合、その状況が検知できなければ、物体を見過ごしてしまうことになる。また、特許文献２に示すように、その状況が検知して警告メッセージを発することができたとしても、物体の認識作業を一旦停止するか、その物体を取り除く作業、タグを付け替える作業等が必要になる。このため、タグ不良が発生した場合には、物体を認識する作業効率が低下してしまう。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、物体認識を迅速で高精度に行い、物体認識の作業効率を向上させるための物体認識システム、物体認識方法、及び物体認識装置を提供することを目的とする。具体的には、１つの物体に複数のタグを取付け、それらのタグからの情報を読取り、またタグに対して書込みをすることで物体の管理を行う。これにより、タグの損傷や、故障、異常等によるデータの授受不可能状態を回避することができ、迅速で高精度な物体認識を実現することができる。

上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。

請求項１に記載された発明は、ＩＣタグが取付けられた物体に対して、読取り書込み装置により前記ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を受信し、物体認識装置により前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識システムにおいて、前記物体は、ＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報が蓄積された複数のＩＣタグが取付けられ、前記読取り書込み装置は、前記複数のＩＣタグを読取る読取り手段と、前記複数のＩＣタグに情報を書込む書込み手段とを有し、前記物体認識装置は、前記読取り手段により得られた前記複数のＩＣタグからのタグ情報に基づいて前記物体を照合する照合手段を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、物体認識を迅速で高精度に行い、物体認識の作業効率を向上させることができる。具体的には、１つの物体に同一の物体情報を持たせた複数のＩＣタグを取付けることにより、全てのＩＣタグに損傷や故障、異常等が発生しない限り情報の授受が可能となる。したがって、タグ不良により発生する物体認識作業の遅滞やシステム全体への悪影響を回遊することが可能となる。

請求項２に記載された発明は、前記物体認識装置は、前記タグ識別情報からＩＣタグの不良の有無を識別する識別手段を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、複数のＩＣタグからＩＣタグの不良を識別することにより、高精度な物体認識システムを実現することができる。

請求項３に記載された発明は、前記読取り手段は、前記複数のＩＣタグのうち、特定のＩＣタグを用いてタグ情報の授受を行うことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、取得するＩＣタグを特定することで、物体と読取り書込み装置との伝送量を削減することができる。更に、物体認識装置での処理対象データを削減することができるため、物体認識の作業効率を向上させることができる。

請求項４に記載された発明は、前記物体認識装置は、前記識別手段により得られた識別結果情報をタグ識別情報毎に蓄積する蓄積手段を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、蓄積手段を有することにより、物体の管理を容易に行うことができる。更に、不良となっているＩＣタグの情報も管理することで、作業を中断せずに継続させ、作業後に蓄積手段に蓄積された情報を参照し、修理等を行うことができる。

請求項５に記載された発明は、物体情報が同一である物体に対して、取付けられるＩＣタグの数を同一にすることを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、容易にＩＣタグの不良数の確認や管理を行うことができ、高精度な物体認証を実現することができる。

請求項６に記載された発明は、前記複数のＩＣタグは、前記物体が形成する面に対して異なる面に取付けるか、物体表面上で均等に分布するように取付けるか、同一面上において等間隔に取付けることを特徴とする。

請求項６記載の発明によれば、複数のＩＣタグが同時に損傷や故障、異常等が発生することを回避することができる。更に読取り書込み装置と物体との位置関係から、読取り書込み装置からの要求信号を受信できないといった問題も回避することができる。

請求項７に記載された発明は、ＩＣタグが取付けられた物体に対して、該ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を受信し、前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識方法において、前記物体に取付けられたＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報が蓄積された複数のＩＣタグを読取る読取り段階と、前記読取り段階により得られた前記複数のＩＣタグからのタグ情報に基づいて、前記物体を照合する照合段階とを有することを特徴とする。

請求項７記載の発明によれば、物体認識を迅速で高精度に行い、物体認識の作業効率を向上させることができる。具体的には、１つの物体に同一の物体情報を持たせた複数のＩＣタグを取付けることにより、全てのＩＣタグに損傷や故障、異常等が発生しない限り情報の授受が可能となる。したがって、タグ不良により発生する物体認識作業の遅滞やシステム全体への悪影響を回遊することが可能となる。
請求項８に記載された発明は、前記タグ識別情報からＩＣタグの不良の有無を識別する識別段階を有することを特徴とする。
請求項８記載の発明によれば、複数のＩＣタグからＩＣタグの不良を識別することにより、高精度な物体認識を実現することができる。

請求項９に記載された発明は、前記読取り段階は、前記複数のＩＣタグのうち、特定のＩＣタグを用いてタグ情報の授受を行うことを特徴とする。

請求項９記載の発明によれば、取得するＩＣタグを特定することで、タグ情報の伝送量を削減することができる。更に、物体認識における対象データを削減することができるため、物体認識の作業効率を向上させることができる。

請求項１０に記載された発明は、前記識別段階により得られた識別結果情報をタグ識別情報毎に蓄積する蓄積段階を有することを特徴とする。

請求項１０記載の発明によれば、蓄積段階により、物体の管理を容易に行うことができる。更に、不良となっているＩＣタグの情報も管理することで、作業を中断せずに継続させ、作業後に蓄積段階にて蓄積された情報を参照し、修理等を行うことができる。

請求項１１に記載された発明は、前記複数のＩＣタグのうち予め設定されるＩＣタグについて読取り完了情報を書込むための書込み段階を有することを特徴とする。

請求項１１記載の発明によれば、読取り完了情報を書込むことにより、そのＩＣタグが既に読込まれたタグであるかを容易に把握することができる。ここで、読取り完了情報の書込みについては、読取り完了を示す所定のデータを書込んでもよく、また、読取り完了フラグをセットしてもよい。

請求項１２に記載された発明は、ＩＣタグが取付けられた物体に対して、該ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を取得し、前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識装置において、前記物体に取付けられた複数のＩＣタグから得られるＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報に基づいて、前記物体を照合する照合手段を有することを特徴とする。

請求項１２記載の発明によれば、物体認識を迅速で高精度に行い、物体認識の作業効率を向上させることができる。具体的には、１つの物体に同一の物体情報を持たせた複数のＩＣタグを取付けることにより、全てのＩＣタグに損傷や故障、異常等が発生しない限り情報の授受が可能となる。したがって、タグ不良により発生する物体認識作業の遅滞やシステム全体への悪影響を回遊することが可能となる。

請求項１３に記載された発明は、前記タグ識別情報からＩＣタグの不良の有無を識別する識別手段とを有することを特徴とする。

請求項１３記載の発明によれば、複数のＩＣタグからＩＣタグの不良を識別することにより、高精度な物体認識を実現することができる。

請求項１４に記載された発明は、前記識別手段により得られた識別結果情報をタグ識別情報毎に蓄積する蓄積手段を有することを特徴とする。

請求項１４記載の発明によれば、蓄積手段により、物体の管理を容易に行うことができる。更に、不良となっているＩＣタグの情報も管理することで、作業を中断せずに継続させ、作業後に蓄積手段により蓄積された情報を参照し、修理等を行うことができる。

本発明によれば、物体認識を迅速で高精度に行い、物体認識の作業効率を向上させることができる。

次に、本発明における実施の形態について図を用いて説明する。図２は、本発明における物体認識システムの一構成例を示す図である。

図２の物体認識システム２０は、物体２１と、読取り書込み装置２２と、物体認識装置２３とを有するよう構成されており、物体２１には、１つの物体２１について複数のＩＣタグ２４が取付けられている。例えば、物体２１−１には、物体２１に関する同一の物体情報がタグ情報として複数のＩＣタグ１１〜１ｍ（ｍ：２以上の自然数）に蓄積されている。なお、物体毎にタグ数が異なる場合は、ｍの値は物体毎に異なる。タグ情報の蓄積内容については後述する。

読取り書込み装置２２−１〜２２−ｎは、夫々がＩＣタグに対して応答要求を行い、ＩＣタグからの応答によりタグ情報を読取る。読取ったタグ情報は、物体認識装置２３に出力する。更に必要に応じてＩＣタグ２４に対してデータの書込みを行う。なお、図２において、読取り書込み装置２２は複数ある必要はなく、１つであってもよい。また、物体認識装置２３は、読取り書込み装置２２からのタグ情報から物体の認識を行う。

ここで、読取り書込み装置２２及び物体認識装置２３における物体認識において、複数のＩＣタグとの通信を確立するためのアンチコリジョン方式に対応しているものとする。アンチコリジョンとは、１つの読取り書込み装置により複数のＩＣタグからのデータが混在することなく同時に読取ることができる機能であり、マルチリード機能ともいわれている。

ここで、アンチコリジョン方式について説明する。例えば、読取り書込み装置２２は、ビット単位でＩＣタグ毎に異なるタグ識別情報（ＩＤ）を指定して確認応答要求を送信し、受信したＩＣタグは、自身のＩＤと一致すれば応答を行う。読取り書込み装置２２では、確認応答要求信号が届く範囲における全てのＩＣタグのＩＤが認識できるまで、ＩＤのビットを１ビットずつ増加させ上述の処理を繰り返し行う。このように、複数回に及ぶ通信によって全てのタグのＩＤを認識し、最終的には全てのＩＣタグに対して取得したＩＤを用いて個別に通信する方式をビットコリジョン方式という。

また、他の方式としては、読取り書込み装置２２が送信する１つの応答要求に対して、複数のタグが時間をずらして応答できるように、予め設定された時間枠（タイムスロット）において読取り書込み装置２２が応答要求を送信し、受信したＩＣタグが、例えば自身の中に持つ乱数発生機能等により応答タイミングを任意のタイムスロットまでずらして応答するタイムスロット方式等がある。なお、タイムスロット方式では、読取り書込み装置２２はコリジョンが発生しなくなるまで応答要求を繰り返し送信する。このような複数回に及ぶ通信によって全てのタグのＩＤを認識し、最終的には全てのタグに対して個別に通信できるようにしたものである。本発明では、上述のようなアンチコリジョン方式が適用されるものとする。

また、本発明においては、物体２１に取付けられるＩＣタグ２４の取付け位置は、物体が形成する面において、異なる面に取付けるか、物体表面上で均等に分布するように取付けるか、又は１つの面上に等間隔で取付ける。これにより、複数のタグが同時に損傷や故障、異常等が発生することを回避することができる。更に、読取り書込み装置２２と物体２１との位置関係からＩＣタグ２４が読取り書込み装置２２からの要求信号を受信できないといった問題も回避することができる。

また、本発明におけるＩＣタグ２４は、電源のないパッシブ型のＩＣタグであり、読取り書込み装置２２から要求信号（電波）を受信した時にこれを電気エネルギーとして使用し、メモリ等に記憶されているタグ情報を応答電波として送信する。なお、本発明におけるＩＣタグについては、この限りではなく、電源があるアクティブ型のＩＣタグを使用することもできる。

更に、ＩＣタグ２４と読取り書込み装置２２の間での伝送媒体方式としては、例えば、交流磁界によるコイルの綜合誘導を利用する電磁結合型や、誘起電圧を利用して更新する電磁誘導型、２．４５ＧＨｚのマイクロ波によりデータの送受信を行うマイクロ波型、近赤外線により、光による空間伝送を利用してタグとの交信を行う光交信型等がある。本発明では、上述の何れかが適用される。

次に、本発明における物体認識システムの機能構成について、図を用いて説明する。図３は、本発明における物体認識システムの機能構成の一例を示す図である。なお、図３では、説明を容易にするため１つの物体２１−１と１つの読取り書込み装置２２−１と物体認識装置２３とを用いて説明する。

図３において、読取り書込み装置２２−１は、タグ情報要求手段３１と、読取り手段３２と、書込み手段３３とを有するよう構成されている。また、物体認識装置２３は、入力手段３４と、出力手段３５と、照合手段３６と、識別手段３７と、蓄積手段３８と、表示手段３９とを有するよう構成されている。ここで、ＩＣタグ２４−１と、読取り書込み装置２２−１が有するタグ情報要求手段３１と、読取り手段３２と、書込み手段３３とにおける信号（信号）の授受は無線通信（電波）により実現される。具体的には、読取り書込み装置２２−１が、電波が届く領域に対して定期的に質問要求の電波を発信し、ＩＣタグ２４−１が取付けられている物体２１−１がその電波の領域内にあるとき、質問要求の電波を受信してタグ情報を送信する。これにより、読取り書込み装置２２−１はＩＣタグ２４−１から送信されたタグ情報を取得することができる。

読取り書込み装置２２−１において、タグ情報要求手段３１は、物体２１−１に取付けられているＩＣタグ２４−１について、タグ情報を取得するために要求信号を出力する。読取り手段３２は、ＩＣタグ２４−１から送信されるタグ情報要求手段３１の要求信号に対応したタグ情報を受信する。また、読取り手段３２は、受信したタグ情報を物体認識装置２３に出力する。書込み手段３３は、ＩＣタグ１１〜１ｍのうち物体認識装置２３により書込み指示のあったタグについて書込みを行う。

物体認識装置２３では、入力手段３４が、読取り書込み装置２２からのタグ情報を入力する。また、入力手段３４は、キーボードやポインティングデバイス、タッチパネル等を備え、使用者からの指示や情報の入力等を行うこともできる。

出力手段３５は、タグ情報要求手段３１に対して、どのようなタグ情報を要求させるかを設定したタグ情報要求条件を出力する。また、ＩＣタグ２４−１に対して書込みが必要である場合に、その書込み条件を書込み手段３３に出力する。照合手段３６は、ＩＣ２４−１から取得したタグ情報と蓄積手段３８に予め蓄積されている後述する管理テーブルの情報とを照合することで物体２１−１の認識を行う。識別手段３７は、１つの物体にある複数のタグ情報を識別したり、アンチコリジョン方式におけるデータの識別を行う。また、物体２４−１が有する複数のＩＣタグ１１〜１ｍからタグの数をカウントする処理も行う。更に、識別手段３７は、カウントしたタグ数と実際にその物体に取付けてあるはずのタグ数とを比較し、その結果（識別結果情報）を蓄積手段３８に蓄積する処理を行う。

また、蓄積手段３８は、上述したように物体２１−１を認識するために必要な管理テーブルを備えている。更に表示装置３９は、物体認識システムを使用するうえで必要となる情報を表示する。具体的には、使用者が入力手段３４により入力された情報を表示したり、システムの稼動状態を表示したり、エラー表示を行うことで使用性を向上させている。

なお、本発明における物体認識システムにおいては、図３に示す手段以外にも、例えば、物体の料金を課金するための課金手段等を設けることもできる。

次に、本発明にて使用されるＩＣタグが持つ情報の具体的な例について図を用いて説明する。図４は、ＩＣタグが持つタグ情報の一例を示す図である。ここで、図４（ａ）〜図４（ｊ）において、「タグＩＤ」は、１つの物体に取付けられた複数のＩＣタグを識別するため、又は、夫々の物体を識別するためのＩＤを示し、「タグ追番」は、１つの物体について取付けられているＩＣタグを識別するためにユニークでシーケンシャルに割当てられる情報を示している。また、「物体ＩＤ」は、１つの物体を識別するためのＩＤを示し、「物品ＩＤ」は、品名等を表すＩＤを示し、「タグ数」は、１つの物体に取付けられるＩＣタグの総数を示し、「固有情報」は、物体に固有の属性等の情報を示している。このとき、本発明において、上述の「タグＩＤ」及び「タグ追番」がタグ識別情報であり、それ以外の情報が物体情報である。

ただし、タグ識別情報として「タグＩＤ」及び「タグ追番」等、複数項目を持っている場合でも、認識処理において「タグＩＤ」のみ使用したり、「タグＩＤ」＋「タグ追番」を使用したりする等の設定は任意である。

また、図４（ａ）〜（ｅ）に存在する「フラグ」は、物体認識装置２３が、読取り書込み装置２２−１から取得したタグ情報に対して、フラグを参照しフラグがセットされている場合（例えば、フラグ＝１等）、そのタグ情報を使用しないよう制御を行うことができる。また、ＩＣタグ２４において、タグ情報の送信時にフラグを参照し、フラグがセットされているＩＣタグについては、送信しない等の処理を行うことができる。

なお、フラグは、そのＩＣタグの読取り完了情報を示すものであり、フラグがセットされている場合はデータの授受を完了したことも意味するため、フラグを参照することでタグ情報の授受が行われているかを容易に把握することができる。また、フラグの書込みは書込み手段３３あるいはＩＣタグ自身にて行い、例えば、読取り完了時には１を、読取り未完了時には０をセットする。また、適当なタイミングで全てに０をセットする。このようにフラグを有することで、物体認識処理が終了したＩＣタグを再度読取ったり、書き取ったりしてしまう、誤認識処理を回避することができる。

なお、ＩＣタグの持つ情報について、図４（ａ）〜図４（ｊ）の例を示しているが、図４（ｇ）又は図４（ｈ）に示したように最低限のタグを識別するための情報あるいは物体を識別するための情報は必要となるが、図４に示すタグ情報の例以外にも必要に応じて設定することができる。例えば、複数のＩＣタグとの通信確立のためのアンチコリジョン方式によっては、アンチコリジョン専用の情報（例えば、乱数コード等）をタグ毎に持つ必要が生じるため、使用するアンチコリジョン方式に対応したデータを設定する。この場合のデータは、必要に応じてタグ自身の内部情報とする。また、図４に示す項目の蓄積位置もこの限りではなく、他の位置や順序で蓄積することができる。

更に、同一の製品（物品）について取付けられるタグ数については、固定数（同一）であっても、異なる数であってもよいが、同一である方が望ましい。それは、物品によりタグ数を管理することができ、また、後述するＩＣタグの不良数の確認を容易に行うことができるからである。

また、物体認識装置２３の蓄積手段３８にて蓄積されるデータ（テーブル）については、図４（ａ）〜（ｊ）に示したデータ項目が少なくとも蓄積され、具体的には読取り書込み装置２２−１により読取られたタグ情報を蓄積する。なお、蓄積手段３８に蓄積されるデータについてはこの限りではなく、例えば、物品に関する情報を有する物品マスタ情報や、物品ＩＤから物品名等を対応づけたデータを有する物体情報等がある。

ここで、物体認識装置２３の蓄積手段３８に蓄積されるテーブル例について図を用いて説明する。図５は、物体認識装置に蓄積されるテーブルの一例を示す図である。ここで、図５（ａ）は、物品マスタテーブルの一例を示し、図５（ｂ）は、物体情報テーブルの一例を示している。

ここで、図５（ａ）の物品マスタテーブルのデータ項目としては、「物品ＩＤ」、「品名」、「製造元（メーカ）」、「価格」、及び「属性情報」等が蓄積されている。例えば、図５（ａ）では、“Ａ００１”の物品ＩＤを持つ製造元が“Ａ電気”で１４型（属性情報）の“テレビ”（品名）の価格が“５０，０００円”という情報が蓄積されている。物体認識装置２３の照合手段３６は、ＩＣタグから取得される物品ＩＤに基づいて図５（ａ）のテーブルと比較することにより、Ａ００１という物品ＩＤの詳細情報を容易に取得することができる。

また、図５（ｂ）の物体情報テーブルとしては、「タグＩＤ」、「タグ追番」、「物体ＩＤ」、「物品ＩＤ」、「タグ数」、「不良タグ数」、「不良有無」、「属性情報」等が蓄積される。ここで、「タグ数」は、全ての物品毎に取付けられる予め設定されたＩＣタグの総数を示し、「不良タグ数」は、タグ情報要求手段３１からの要求信号に対して応答することができない不良のＩＣタグ数を示す。また、「不良有無」は、当該タグの良・不良の有無を蓄積するための項目である。なお、ここに蓄積されるデータは、「“有”，“無”」、「“良”，“不”」、又は「“１”，“０”」等が設定される。

また、本発明では、１つの物品ＩＤに関して複数のＩＣタグが取付けられるため、図５（ｂ）に示すようにタグＩＤ及びタグ追番をタグ識別情報として管理することも考えられる。なお、タグＩＤにＩＣタグ固有の識別情報を含ませてもよい。

識別手段３７は、１つの物体について複数あるＩＣタグのうち、予めタグ数にセットされている数と応答のあったタグ数とを比較して、一致しなかった場合に「タグＩＤ」及び「タグ追番」毎に「不良タグ数」、「不良有無」をセットする。これにより、「不良有無」、「タグＩＤ」、「タグ追番」により、どのＩＣタグが不良であったかを容易に把握することができる。

更に、ＩＣタグからの応答がない場合や、ＩＣタグの損傷等により正しく受信できないＩＣタグがあった場合にも、同一の物体が有する他のＩＣタグによりタグ情報を受信できるため、作業を停止させることなく効率的に作業を継続させることでき、物体認識の作業効率を向上させることができる。

例えば、図５（ｂ）において、タグＩＤが“ＴＧ００１”である物体ＩＤが“ＴＶ５５５”である物体がある。この物体には、１つの物体あたりに５つのＩＣタグが取付けられている。また、ＩＣタグの損傷や故障等で応答のなかったＩＣタグが２つあることを示している。このとき、タグ追番が“００１”のＩＣタグは応答がなかったために不良有無が“有”となる。しかしながら、タグ追番が“００２”のＩＣタグは応答が正常であったため、不良有無が“無”となる。これにより、応答がない不良タグを容易に把握することができる。このように、物体認識装置２３は、図５（ｂ）の物体情報テーブルにより、物体の応答状況を管理することにより、高精度な物体認識と管理を行うことができる。

上述したようなテーブルを用いて、タグから取得されるデータを蓄積したり、蓄積したデータを集計等の処理を行うことができる。更に、タグから取得された情報と、テーブルの情報とを照合する等の処理を行うことができる。

例えば、ＩＣタグが図４（ｂ）に示すタグ情報を持つ場合には、タグＩＤに基づいて、図５（ｂ）に示す物体情報テーブルから物品ＩＤを特定し、物品マスタ情報から物体の価格や属性情報等を取得することができる。また、ＩＣタグが図４（ａ）に示すタグ情報を持つ場合には、物品ＩＤにより図５（ａ）に示す物品マスタテーブルを直接参照して物体の価格や属性情報等を取得することができる。

次に、本発明における具体的な実施例について、以下に説明する。なお、後述する実施例は、１つの物体に２つ以上の固定数、又は１つの物体に２以上の任意個数のタグを取付け、それらのＩＣタグの持つ物体情報は全て同一とする。

実施例１は、１つの物体に取付けられ、情報授受が可能な全てのタグに対して同一の物体情報の授受要求を行う。つまり、タグ情報要求手段３１において、物体２１に取付けられている全てのＩＣタグ２４から蓄積されているタグ情報を全て取得する要求信号を出力する。

ここで、実施例１における物体認識処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図６は、実施例１における物体認識処理手順の一例を示すフローチャートである。実施例１における物体認識手順において、まず、読取り書込み装置２２は、タグ情報要求手段３１により物体２１に対してタグ情報の要求を行う（Ｓ０１）。読取り書込み装置２２は、要求信号を受信したＩＣタグから送信される全てのタグ情報を読取り手段３２により取得する（Ｓ０２）。

次に、識別手段３７は、受信したタグ情報が、既に受信しているタグ情報であるかを判断する（Ｓ０３）。ここで、Ｓ０３における判断については、上述したタグ情報に含まれるタグＩＤ、タグ追番や物体ＩＤ等の一部を参照して、あるいは全てを参照して判断を行う。既に受信したタグ情報でない場合（Ｓ０３において、ＮＯ）、照合手段３７は、タグ情報と蓄積手段３８に蓄積されているテーブルとを照合し、物体の認識を行う（Ｓ０４）。なお、物体の認識では、例えば、取得したタグ情報に含まれるタグＩＤと、蓄積手段３８に蓄積されているテーブルのタグＩＤとを比較することにより物体が何の製品であるか等を容易に取得することができる。また、取得した製品の情報を表示手段３９に表示させることもできる。

更に、複数のタグから取得したタグ情報を照合することにより、タグ情報の正確性を向上させ、誤認識を回避して高精度な物体認識を実現することができる。この場合は、物体ＩＤのみを照合してもよく、図４に示すようなタグ情報に含まれる項目のうち、複数の項目を用いて照合させてもよい。このときの照合条件は、照合手段３６に予め設定しておき、その設定条件に基づいてＩＣタグの照合を行う。

また、既受信のタグ情報である場合（Ｓ０３において、ＹＥＳ）、あるいはＳ０４の処理が終了後、物体認識装置２３は、ＩＣタグへの書込みが必要であるかを判断する（Ｓ０５）。タグへの書込みの有無は、固有情報等の書込み要、不要の設定が予めされており、その設定された書込み情報に基づいて、出力手段３５は書込み手段３３にＩＣタグへの書込み要求を行う。

Ｓ０５において、書込みが必要な場合（Ｓ０５において、ＹＥＳ）、書込み手段３３により、物体に有する全てのタグに対して書込みを行い（Ｓ０６）、処理を終了する。また、タグへの書込みが必要ない場合（Ｓ０５において、ＮＯ）、そのまま処理を終了する。

このように、複数のＩＣタグを用いることで物体認識を迅速で高精度に行うことができる。

ここで、同一の物体に取付けられた２以上のＩＣタグから取得した情報は、物体に関連する物体情報については全て同一である。このため、一度取得したＩＣタグに対して、蓄積されている情報を追加で取得したい場合は、複数あるＩＣタグのうち、特定のＩＣタグから情報を取得するようにする。この例を実施例２とする。

実施例２では、１つの物体に２以上の固定数のＩＣタグを取付け、それらのＩＣタグの持つタグ情報は、当該物体を認識するための必要な物体情報は全て同一ものが蓄積されている。また、タグ識別情報としては、タグＩＤ又はタグ追番にユニークな情報が蓄積されている。

ここで、物体情報の読取りのみの場合は、読取り書込み装置２２が物体２１に取付けられた複数のＩＣタグに対して情報の取得を行い、取得に成功したＩＣタグの中からＩＣタグを特定し、そのＩＣタグのみからのタグ情報を取得する。

この方法を実現させるため、特定のＩＣタグ以外のＩＣタグのフラグに読取り完了情報をセットしておく方法と、例えば最初に受信したタグに特定し、タグＩＤもしくはタグＩＤ＋タグ追番等を指定して追加情報要求を行う方法と、一旦全てのタグ情報を取得して、特定のタグ以外のタグについてはタグ追番等の識別キーに基づいて、識別手段３７が特定したタグＩＤ以外のタグＩＤのタグ情報を無視するようにする方法がある。

例えば、再読込みを行わないＩＣタグについては、書込み手段３３によりフラグをセットしておく。これにより、例えば、ＩＣタグがタグ情報要求を受信した際に、複数のＩＣタグの夫々に蓄積されているフラグを参照し、読取り完了フラグがセットされていない場合にタグ情報の送信を行う。あるいは、要求手段が特定したタグＩＤもしくはタグＩＤ＋タグ追番等を指定して情報要求を行い、タグＩＤもしくはタグＩＤ＋タグ追番の一致したタグのみが送信を行う。これにより、送信するＩＣタグを制限することができる。また、照合等による物体認識処理のデータ量を削減することができ、作業効率を向上させることができる。

また、物体情報の書込みが必要な場合には、１つの物体に取付けられて情報授受可能な全てのＩＣタグに対して同一の物体情報授受を行う。

ここで、実施例２における物体認識処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図７は、実施例２における物体認識処理手順の一例を示すフローチャートである。実施例２における物体認識手順では、まず、読取り書込み装置２２は、タグ情報要求手段３１により物体２１に対してタグ情報の要求を行う（Ｓ１１）。読取り書込み装置２２は、要求信号を受信したＩＣタグから送信される全てのタグ情報を読取り手段３２により取得する（Ｓ１２）。このとき、ＩＣタグ側では、タグ情報要求に対して複数のＩＣタグの夫々に蓄積されているフラグが存在する場合はフラグを参照し、フラグがセットされていない場合にタグ情報の送信を行う。

次に、受信した物体の情報が、既に受信しているタグ情報であるかを判断する（Ｓ１３）。ここで、既に受信したタグ情報でない場合（Ｓ１３において、ＮＯ）、照合手段３７は、タグ情報と蓄積手段３８に蓄積されているテーブルとを照合し、物体の認識を行う（Ｓ１４）。物体の認識では、取得したタグ情報に含まれるタグＩＤと、蓄積手段３８に蓄積されているテーブルのタグＩＤとを比較することにより物体が何の製品であるか等を容易に取得することができる。また、取得した製品の情報を表示手段３９に表示させることもできる。

次に、タグからの追加情報が必要であるか否かを判断する（Ｓ１５）。ここで、追加情報とは、最初のタグ情報の送信においては、物体ＩＤ等の最低条件のタグ情報が送信され、更に、タグに固有情報等の詳細な情報が蓄積されている場合は、この情報を取得するために、タグ情報要求手段３１により、再度、追加のタグ情報要求を出力する。

タグからの追加情報の取得が必要である場合（Ｓ１５において、ＹＥＳ）、複数のタグの全てから更に同一の情報を取得してもよいが、実施例２では、タグを１つに特定し、その特定したタグから情報を取得する。そのため、特定タグを選定し（Ｓ１６）、特定タグ以外のタグへのフラグに書込みを行う（Ｓ１７）。

次に、タグの追加情報の要求を行う（Ｓ１８）。この場合、タグ情報要求手段３１は、タグに含まれる所定の情報について取得するための要求信号を送信する。ここで、ＩＣタグは要求信号を受信するが、特定タグ以外のＩＣタグには、フラグがセットされている。したがって、フラグがセットされているＩＣタグは、タグ情報の送信を行わず、フラグがセットされていない特定のＩＣタグのみが追加情報を送信する。あるいは、Ｓ１７の処理によらず、例えば最初に受信したタグに特定して、そのタグの持つタグ識別情報であるタグＩＤもしくはタグＩＤ＋タグ追番等を指定して要求手段が要求信号を送信し、タグＩＤもしくはタグＩＤ＋タグ追番等の一致したタグのみが追加情報を送信する。
このため、読取り手段３２は、特定のＩＣタグのみから追加情報を取得する（Ｓ１９）。

また、Ｓ１３において、既受信のタグ情報である場合（Ｓ１３において、ＹＥＳ）、Ｓ１５において、タグからの追加情報の取得が必要でない場合（Ｓ１５において、ＮＯ）、あるいはＳ１９の処理が終了後、ＩＣタグへの書込みが必要であるかを判断する（Ｓ２０）。タグへの書込みの有無は、固有情報等の書込み要、不要の設定が予めされており、その設定された書込み情報に基づいて、出力手段３５は書込み手段３３にＩＣタグへの書込み要求を行う。Ｓ２０において、書込みが必要な場合（Ｓ２０において、ＹＥＳ）、書込み手段３３により物体に有する全てのＩＣタグ、又は特定のＩＣタグに対して書込みを行い（Ｓ２１）、処理を終了する。また、ＩＣタグへの書込みが必要ない場合（Ｓ２０において、ＮＯ）、そのまま処理を終了する。

このように、実施例１と同様に複数のＩＣタグを用いることで物体認識を迅速で高精度に行うことができる。更に、特定のＩＣタグからのみ追加情報を取得することで、伝送されるデータ量や処理されるデータ量を削減することができ、作業効率を向上させることができる。

実施例３は、識別手段３７において、物体毎に取付けられたＩＣタグから応答のあったタグを把握することで、物体においてＩＣタグの不良数を判断するものである。また、タグ追番等により不良なＩＣタグを特定する。特定した情報は、蓄積手段３８が有するテーブルに蓄積して管理する。

ここで、実施例３における物体認識処理手順についてフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例３において、物体には同一のタグ情報又は物体情報が蓄積されたＩＣタグが複数取付けられているものとする。図８は、実施例３における物体認識処理手順の一例を示すフローチャートである。実施例３における物体認識処理２３では、まず、読取り書込み装置２２は、タグ情報要求手段３１により物体２１に対してタグ情報の要求を行う（Ｓ３１）。読取り書込み装置２２は、要求信号を受信したＩＣタグから送信される全てのタグ情報を読取り手段３２により取得する（Ｓ３２）。

次に、受信した物体の情報が、既に受信しているタグの情報であるかを判断する（Ｓ３３）。ここで、既に受信したタグ情報でない場合（Ｓ３３において、ＮＯ）、ＩＣタグからの追加情報の取得が必要であるかを判断する（Ｓ３４）。なお、この場合は、全てのＩＣタグから追加情報を取得して、追加情報も含めて照合手段３６にて照合を行うことができる。これにより、照合する項目数が増えるため、タグ情報の誤認識を回避し高精度な物体認識を実現することができる。

ＩＣタグから追加情報の取得が必要な場合（Ｓ３４において、ＹＥＳ）、ＩＣタグの追加情報の要求を行う（Ｓ３５）。この場合、タグ情報要求手段３１は、ＩＣタグに含まれる所定の情報について取得するための要求信号を送信する。読取り書込み装置２２は、要求信号を受信したＩＣタグから送信される追加情報を取得し、照合手段３６において取得したタグ情報の照合を行い、蓄積手段３８が有するテーブルを参照して物体の認識を行う（Ｓ３６）。また、ＩＣタグから追加情報の取得が必要でない場合（Ｓ３４において、ＮＯ）、現時点で取得したタグ情報から物体の認識を行う。

次に、既受信のタグ情報である場合（Ｓ３３において、ＹＥＳ）、あるいはＳ３６の処理が終了後、ＩＣタグへの書込みが必要であるかを判断する（Ｓ３７）。Ｓ３７において、書込みが必要な場合（Ｓ３７において、ＹＥＳ）、書込み手段３３により、物体に有する全てのタグに対して書込みを行う（Ｓ３８）。

また、書込みが必要でない場合（Ｓ３７において、ＮＯ）、あるいはＳ３８の処理が終了後、識別手段３７は、要求信号に対応する応答のあったＩＣタグの数をカウントし（Ｓ３９）、Ｓ３９にてカウントして取得したタグ数と、予めテーブルに蓄積されているタグ数とを比較して一致しているかを判断する（Ｓ４０）。なお、Ｓ３９にて応答のあったタグ数をカウントする際に、そのタグＩＤやタグ追番も把握しておく。

ここで、予めテーブルに蓄積されているタグ数とカウントしたタグ数とが一致していた場合（Ｓ４０において、ＹＥＳ）、図５（ｂ）に示すテーブルのタグＩＤ及びタグ追番タグに対応した不良有無に“無”を設定して（Ｓ４１）、処理を終了する。また、蓄積されたタグ数とカウントしたタグ数とが不一致であった場合（Ｓ４０において、ＮＯ）、図５（ｂ）に示すテーブルのタグＩＤ及びタグ追番タグに対応した不良タグ数に不良なＩＣタグの数を蓄積する（Ｓ４３）。なお、不良タグ数は、蓄積されているタグ数からカウントしたタグ数を減算することで算出される。なお、図５（ｂ）のテーブルにおける不良タグ数は、同一のタグＩＤに対して設定される。

次に、タグ不良有無を“有”に設定する（Ｓ４３）。このとき、“有”が設定されるのは、タグＩＤの中でもタグ追番にて特定されたＩＣタグである。最後に、エラーがあった旨を示すエラー情報を表示手段３９から出力し（Ｓ４４）、処理を終了する。これにより、使用者はエラーを迅速に把握することができる。

エラーがあった場合は、そのまま継続して処理を行い、処理の合間のタイミングでそのタグを取り換える等の処理を行う。また、取り換えた際には、図５（ｂ）に示すテーブルのＩＣタグにおいて、エラー情報を初期状態（エラーのない状態）に書き換える。この書き換えは、例えば、入力手段３４により使用者が蓄積手段３８に設けられたテーブルの参照し、該当部分を修正することで行うことができる。

このように、物体認識装置２３で、タグの数を認識して判断することにより、ＩＣタグの損傷や故障、異常等による授受不可能状態を回避できると共に、タグの故障がある旨を迅速に把握することができる。これにより、物体認識を迅速で高精度に行うことができる。

また、１つの物体との複数のタグが同一のタグ識別情報を持つ場合でも、不良タグ数を認識することで、必要に応じて新規タグを追加する等の手段を講じることができる。更に、１つの物体において取付けられるＩＣタグに対して個々のＩＣタグを識別するためのタグ追番を設けることにより、どのＩＣタグが不良なのかを容易に把握することができ、更に物体認識装置２３に蓄積することにより、更に高精度に把握することができる。

また、上述の実施例においては、読取り書込み装置と物体認識装置とは別装置構成としているが、物体認識装置に読取り書込み装置の機能を有するよう構成させてもよい。更に本発明を適用した実施例についてはこの限りでＨなく、上述の実施例１〜３を組み合わせて実施することもできる。

上述したように本発明によれば、物体認識を迅速で高精度に行い、作業効率を向上させることができる。具体的には、１つの物体に同一の物体情報を持たせた複数のＩＣタグを取付けることにより、全てのＩＣタグに損傷や故障、異常等が発生しない限り情報の授受が可能となる。したがって、本発明における物体認識設備を利用する物体認識作業システム等においては、タグ不良により発生する作業の遅滞やシステム全体への悪影響を回遊することが可能となる。

また、ＩＣタグからの情報を複数回取得するような場合には、１つの物体に取付けられる複数のＩＣタグのうち、タグ情報を取得するＩＣタグを特定することで、伝送量を削減することができる。更に、処理対象データ量も削減することができるため、作業効率を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

従来における物体認識システムの一構成例を示す図である。 本発明における物体認識システムの一構成例を示す図である。 本発明における物体認識システムの機能構成の一例を示す図である。 ＩＣタグが持つタグ情報の一例を示す図である。 物体認識装置に蓄積されるテーブルの一例を示す図である。 実施例１における物体認識処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施例２における物体認識処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施例３における物体認識処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，２０ 物体認識システム
１１，２１ 物体
１２，２２ 読取り書込み装置
１３，２３ 物体認識装置
１４，２４ ＩＣタグ
３１ タグ情報要求手段
３２ 読取り手段
３３ 書込み手段
３４ 入力手段
３５ 出力手段
３６ 照合手段
３７ 識別手段
３８ 蓄積手段
３９ 表示手段

Claims (14)

1. ＩＣタグが取付けられた物体に対して、読取り書込み装置により前記ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を受信し、物体認識装置により前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識システムにおいて、
   前記物体は、ＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報が蓄積された複数のＩＣタグが取付けられ、
   前記読取り書込み装置は、前記複数のＩＣタグを読取る読取り手段と、前記複数のＩＣタグに情報を書込む書込み手段とを有し、
   前記物体認識装置は、前記読取り手段により得られた前記複数のＩＣタグからのタグ情報に基づいて前記物体を照合する照合手段を有することを特徴とする物体認識システム。
2. 前記物体認識装置は、
   前記タグ識別情報からＩＣタグの不良の有無を識別する識別手段を有することを特徴とする請求項１に記載の物体認識システム。
3. 前記読取り手段は、
   前記複数のＩＣタグのうち、特定のＩＣタグを用いてタグ情報の授受を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の物体認識システム。
4. 前記物体認識装置は、
   前記識別手段により得られた識別結果情報をタグ識別情報毎に蓄積する蓄積手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の物体認識システム。
5. 物体情報が同一である物体に対して、取付けられるＩＣタグの数を同一にすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の物体認識システム。
6. 前記複数のＩＣタグは、
   前記物体が形成する面に対して異なる面に取付けるか、物体表面上で均等に分布するように取付けるか、同一面上において等間隔に取付けることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の物体認識システム。
7. ＩＣタグが取付けられた物体に対して、該ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を受信し、前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識方法において、
   前記物体に取付けられたＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報が蓄積された複数のＩＣタグを読取る読取り段階と、
   前記読取り段階により得られた前記複数のＩＣタグからのタグ情報に基づいて、前記物体を照合する照合段階とを有することを特徴とする物体認識方法。
8. 前記タグ識別情報からＩＣタグの不良の有無を識別する識別段階を有することを特徴とする請求項７に記載の物体認識方法。
9. 前記読取り段階は、
   前記複数のＩＣタグのうち、特定のＩＣタグを用いてタグ情報の授受を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の物体認識方法。
10. 前記識別段階により得られた識別結果情報をタグ識別情報毎に蓄積する蓄積段階を有することを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の物体認識方法。
11. 前記複数のＩＣタグのうち予め設定されるＩＣタグについて読取り完了情報を書込むための書込み段階を有することを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の物体認識方法。
12. ＩＣタグが取付けられた物体に対して、該ＩＣタグに蓄積されたタグ情報を取得し、前記タグ情報と予め設定された物体情報とを照合して物体の認識を行うための物体認識装置において、
    前記物体に取付けられた複数のＩＣタグから得られるＩＣタグ毎に同一の物体情報及び同一もしくは異なるタグ識別情報を有するタグ情報に基づいて、前記物体を照合する照合手段を有することを特徴とする物体認識装置。
13. 前記タグ識別情報からＩＣタグの不良の有無を識別する識別手段とを有することを特徴とする請求項１２に記載の物体認識装置。
14. 前記識別手段により得られた識別結果情報をタグ識別情報毎に蓄積する蓄積手段を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の物体認識装置。

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