JP2005320074A - 物品探索収集装置およびプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】個々の物品に非接触無線ICタグが取り付けられている状況下において、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能な物品探索収集装置を提供できるようにする。
【解決手段】物品探索収集装置1において、CPU101は、装置本体を走行移動させながらRFIDリーダ14の送受信可能範囲を可変すると共に、この可変した検索範囲内に存在するRFIDタグを探索した際に、このIDタグが付与されている商品と装置本体との相対的な関係を検出して当該商品の所在位置を特定すると共に、この商品の所在位置と当該RFIDタグから読み取ったタグIDとを対応付けて収集記憶する。
【選択図】 図7

Description

この発明は、個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う物品探索収集装置およびプログラムに関する。
近年、無線電波で情報を読み取り可能なRFID(Radio Frequency Identification)の技術が進歩し、様々な物品にRFIDを取り付けて物品管理を行うようにしている。例えば、GPSなどの位置測定機能とRFIDリーダとを備え、RFID検索装置によってRFIDが埋設されている位置を検索するようにした物体の埋設位置検出方法/装置が知られている(特許文献1参照)。また、指向性アンテナにおける無線電波の発信方向を制御することによって検索対象である物品を検索するようにしたRFID検索装置/方法が知られている(特許文献2参照)。
特開2001−099946号公報 特開2002−271229号公報
しかしながら、特許文献1の埋設位置検出方法/装置にあっては、予め物体の埋設位置が記憶管理されていることを前提とした技術であり、また、特許文献2のRFID検索装置/方法においても同様に、予め物品の位置データが記憶管理されていることを前提とした技術であった。つまり、上述した何れにおいても検索対象が分かっていることを前提とする技術であるため、例えば、商品倉庫内に様々な商品が頻繁に出入りするような場合の商品管理システムには不向きであった。
ところで、商品管理システムにおいて、設置型あるいはハンディ型のRFIDリーダを利用して商品に添付されているRFIDタグから商品情報を読み取るようにしているが、倉庫のように広大なエリア内に存在する全ての商品から商品情報を読み取る作業は、多大な人的労力が必要となり、要員の確保、作業ルールの周知徹底など、作業全体が煩雑化するという問題があった。
第1の発明の課題は、個々の物品に非接触無線ICタグが取り付けられている状況下において、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能な物品探索収集装置を提供できるようにすることである。
第2の発明の課題は、個々の物品に非接触無線ICタグが取り付けられている状況下において、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内に存在する全ての物品を特定することができ、エリア内に何があるかの情報を確実に収集可能であると共に、同じ物品の重複収集を避けることが可能な物品探索収集装置を提供できるようにすることである。
請求項1記載の発明(第1の発明)は、個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う物品探索収集装置であって、ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する可変手段と、前記読取部の検索範囲を可変しながら当該検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、このICタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定する特定手段と、この特定手段によって特定された物品の所在位置と当該ICタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶する物品情報記憶手段とを具備したことを特徴とする。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項1記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する(請求項11記載の発明)。
なお、請求項1記載の発明は次のようなものであってもよい。
前記可変手段は、指向性を有する無線電波を送受信する読取部を装置本体に対して回転駆動させることによって読取部の検索範囲を可変し、前記特定手段は、読取部を装置本体に対して回転駆動させた際の検索方向を装置本体と物品との相対関係として検出して当該物品の所在位置を特定する(請求項2記載の発明)。
前記特定手段は、指向性を有する無線電波を送受信する読取部から発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に可変することによって電波到達距離を変化させながら物品までの相対距離を検出して当該物品の所在位置を特定する(請求項3記載の発明)。
前記可変手段は、読取部の高さレベル毎にその検索範囲を可変し、前記特定手段は、読取部の高さレベル毎に各物品の所在位置を特定する(請求項4記載の発明)。
この場合、複数の読取部を装置本体上に積層配置し、前記可変手段は、各読取部が設置されている高さレベル毎にその検索範囲を可変し、前記特定手段は、各読取部の高さレベル毎に各物品の所在位置を特定するようにしてもよい(請求項5記載の発明)。
装置本体の現在位置を特定する位置特定手段と、この位置特定手段によって得られた装置本体の現在位置と前記相対的な関係を示す情報に基づいて物品が存在している実際の位置を算出する算出手段とを設ける(請求項6記載の発明)。
複数の物品が仕分けされている各区画毎に取り付けられた非接触無線ICタグから区画識別情報を読み取った際に、同一の区画内に存在する各物品毎に読み取った物品識別情報を当該区画に対応付けて記憶管理する(請求項8記載の発明)。
前記物品情報記憶手段に記憶した収集情報に基づいて物品の在庫情報を作成する処理を実行する(請求項9記載の発明)。
装置本体を自律的に巡回走行させながらその周囲に存在するICタグを探索する(請求項10記載の発明)。
請求項7記載の発明(第2の発明)は、個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う物品探索収集装置であって、ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する可変手段と、前記読取部の検索範囲を可変しながら検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、当該ICタグから読み取った物品識別情報を収集記憶する物品情報記憶手段と、前記読取部によってICタグから物品識別情報を読み取る毎に、同一の物品識別情報が前記物品情報記憶手段内に記憶済みないことを条件に、今回読み取った物品識別情報を前記物品情報記憶手段に追加記憶する収集制御手段とを具備したことを特徴とする。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項7記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する(請求項12記載の発明)。
なお、請求項7記載の発明は、上述した請求項8〜10記載の発明であってもよい。
請求項1記載の発明(第1の発明)によれば、装置本体を走行移動させながら無線電波の送受信可能範囲を可変すると共に、この可変した検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、このICタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定すると共に、この物品の所在位置と当該ICタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶するようにしたから、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内を一通り通過するだけで、このエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を自動的に特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能となり、この収集情報に基づいてエリア内に存在している物品の存在状況、在庫状況などの資料を作成することができるなど、実用効果の高い物品探索収集装置を提供することが可能となる。
請求項2記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、指向性を有する無線電波を送受信する読取部を装置本体に対して回転駆動させることによって読取部の検索範囲を可変すると共に、読取部を装置本体に対して回転駆動させた際の検索方向を装置本体と物品との相対関係として検出して当該物品の所在位置を特定するようにしたから、物品に付与されているICタグから物品識別情報を読み取った際における読取部の回転量をそのまま検索方向として容易に検出することができる。
請求項3記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、指向性を有する無線電波を送受信する読取部から発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に可変することによって電波到達距離を変化させながら物品までの相対距離を検出して当該物品の所在位置を特定するようにしたから、物品に付与されているICタグから物品識別情報を読み取った際における読取部の電波強度あるいは受信感度に基づいて物品までの相対距離を容易に検出することができる。
請求項4記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、読取部の高さレベル毎にその検索範囲を可変すると共に、読取部の高さレベル毎に各物品の所在位置を特定するようにしたから、例えば、物品が積み上げられている状態、上下段の各棚に物品が収納されている状態でも、各物品の所在位置を確実に特定することが可能となる。この場合、物品の所在位置を3次元座標のデータによって特定するようにすれば、各物品の所在位置を3次元空間で特定することができる。この場合、物品の所在位置を3次元座標のデータによって特定するようにすれば、各物品の所在位置を3次元空間で特定することができる。
なお、複数の読取部を装置本体上に積層配置し、各読取部が設置されている高さレベル毎にその検索範囲を可変すると共に、各読取部の高さレベル毎に各物品の所在位置を特定するようにしてもよい(請求項5記載の発明)。
請求項6記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、装置本体の現在位置と物品までの相対的な関係を示す情報に基づいて物品が存在している実際の位置を算出するようにしたから、各物品の存在状況(例えば、在庫状況)をその実際の所在位置によって表すことができる。
請求8項記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、複数の物品が仕分けされている各区画毎に取り付けられた非接触無線ICタグから区画識別情報を読み取った際に、同一の区画内に存在する各物品毎に読み取った物品識別情報を当該区画に対応付けて記憶管理するようにしたから、例えば、複数の棚に分類収納されている各物品を棚毎に収集管理することができる。
請求項9記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、収集情報に基づいて物品の在庫情報を作成する処理を実行するようにしたから、収集情報を解析し、物品毎の在庫数を計数すれば、収集情報を在庫管理の資料として有効活用することが可能となる。
請求項10記載の発明によれば、上述した請求項1記載の発明と同様の効果を有する他、装置本体を自律的に巡回走行させながらその周囲に存在するICタグを探索するようにしたから、人手を要しない完全自動化を実現することが可能となる。この場合、各種の感覚機能によって周囲環境を感知しながら自律走行するようにしてもよく、また、予め任意に設定されている経路に従って自律走行するようにしてもよい。
請求項7記載の発明(第2の発明)によれば、装置本体を走行移動させながら無線電波の送受信可能範囲を可変すると共に、この可変した検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、このICタグから読み取った物品識別情報を収集記憶するが、この際、同一の物品識別情報が収集情報として記憶済みないことを条件に、今回読み取った物品識別情報を追加記憶するようにしたから、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内を一通り通過するだけで、このエリア内に存在する全ての物品を自動的に特定することができ、エリア内に何があるかの情報を確実に収集可能であると共に、同一物品の重複収集を避けることが可能となり、この収集情報に基づいてエリア内在庫状況などの資料を作成することができるなど、実用効果の高い物品探索収集装置を提供することが可能となる。
なお、第2の発明においても、上述した請求項8〜10記載の発明と同様の効果を有する。
以下、図1〜図12を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、この実施例における物品探索収集装置が倉庫施設内を自律的に走行移動し、倉庫内の個々の商品に取り付けられた非接触無線ICタグ(RFIDタグ)を探索しながらそのタグIDを読み取って情報収集を行う場合の走行経路を示した図である。図2(A)は、物品探索収集装置1の概略側面図、図2(B)は、概略上面図である。
この物品探索収集装置1は、各種の感覚機能によって周囲環境を感知しながら台車11の車輪を回転駆動させて任意の場所に走行可能な自律式駆動の他、手押しによって台車11を移動可能な手押し駆動の何れも可能となっている。この物品探索収集装置1は、倉庫2内の通路3を走行移動しながらその周囲に存在しているRFIDタグを探索するもので、倉庫2内の商品棚4上に収納されている各商品とその所在位置などを棚卸データとして収集管理するようにしたものである。なお、物品探索収集装置1は、予め任意に設定された倉庫内の経路に従って自律巡回走行する方式を採用してもよい。
この物品探索収集装置1において、その台車11上には、全体形状が円柱の装置本体12が取り付けられている。この装置本体12は、筒状の回転部材13を回転可能に複数段積層配置した構成となっており、これらの回転部材13は、360°の範囲を正逆転可能に軸支され、かつ、その側面部には、RFIDリーダ14が1つずつ取り付けられている。なお、図示省略したが、装置本体12の内部には、各種の電子部品および駆動機構などが収納されている。RFIDリーダ14は、その周囲に存在するRFIDタグとの間において無線電波を送受信することによってRFIDタグを探索してIDタグを読み取るもので、狭指向性アンテナを持ち、かつ、その送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に変化可能な可変機能を有している。なお、図2(B)において、破線で示したエリアSAは、RFIDリーダ14の電波送受信可能範囲を示している。つまり、RFIDリーダ14の指向性アンテナの向きに応じた検索方向(スキャン方向)を示すと共に、電波到達可能な距離範囲を示している。また、図1において、破線で示したエリアSBは、回転部材13(RFIDリーダ14)を1回転させた場合の電波送受信可能範囲を示している。
図3は、RFIDタグ5の取り付け状態を示した図で、(A)は、商品棚4上の商品にRFIDタグ5が取り付けられていることを示し、(B)は、商品棚4にRFIDタグ5が取り付けられていることを示している。
各商品には、その個々を識別可能とするための商品コードなどが記憶されているRFIDタグ5が取り付けられている。また、商品棚4の各段には、その棚位置およびその位置範囲を特定するために、棚の各角部にはRFIDタグ5が取り付けられている。なお、以下、複数段の棚を含む棚全体を商品棚4と呼称し、それを構成する各段を単に棚41と呼称するものとする。ここで、1つの棚41(3次元直方体領域)を構成する8個所の角部には、それぞれRFIDタグ5が配置されており、この8個所のRFIDタグ5によって当該棚の位置範囲を特定するようにしている。なお、棚41の3次元直方体領域において、棚の奥行き方向(縦方向)はX軸方向に対応付けられ、棚の横方向はY軸方向、棚の高さ方向はZ軸方向に対応付けられている。
ここで、物品探索収集装置1の装置本体12に積層配置されている各回転部材13は、商品棚4を構成する各棚41に対応付けられている。つまり、倉庫の床面から各回転部材13までの高さレベルは、対応する棚41の高さに略相当しており、各回転部材13に取り付けられたRFIDリーダ14は、対応する棚41内の商品を探索対象としている。すなわち、1段目のRFIDリーダ14は、1段目の棚41内の商品群を探索対象とし、2段目のRFIDリーダ14は、2段目の棚41内の商品群を探索対象とし、‥‥、最上段のRFIDリーダ14は、最上段の棚41内の商品群を探索対象としている。このようにRFIDリーダ14が設置されている高さを当該リーダの探索レベルとしている。
図4は、倉庫内を走行移動しながらRFIDリーダ14が読み取り収集した棚卸データ15を示した図である。
この棚卸データ15は、「棚卸日時」、「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」、「リーダ座標Z」、「タグ方向」、「タグ距離」、「タグID」の各項目を有している。「棚卸日時」は、RFIDリーダ14が棚卸データ15を収集した日時を示し、「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」、「リーダ座標Z」は、棚卸データ15を収集した時のRFIDリーダ14の現在の3次元座標の位置データを示している。この場合、「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」は、後述するGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)受信測位部によって得られた経緯度情報であり、「リーダ座標Z」は、倉庫の床面からRFIDリーダ14までの高さレベルを示す情報である。
「タグ方向」は、狭指向性アンテナを持つRFIDリーダ14が商品あるいは棚41に取り付けられているRFIDタグ5を探索した際の探索方向を示し、例えば、装置本体を中心に回転部材13(RFIDリーダ14)を半時計方向に回した場合を正(プラス)の角度とした回転角度を示している。「タグ距離」は、RFIDリーダ14から発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に変化させた際の電波到達距離をRFIDタグ5までの相対距離としたものである。この場合、送信電波強度/受信電波感度と距離データとの対応テーブルを設けておけば、この対応テーブルを参照することによってタグ距離を求めることができる。
「タグID」は、RFIDタグ5から読み取ったタグ識別情報で、その全体は10桁構成となっていおり、コード識別子(2桁)+商品コードあるいは棚コード(4桁)+個別ID(4桁)の構成となっている。すなわち、「タグID」の上位2桁は、商品/棚識別部で、その値が「01」の場合には、商品に付されているRFIDタグ5から読み取った情報であることを示し、「02」の場合には、棚41に付されているRFIDタグ5から読み取った情報であることを示している。「タグID」の3桁目〜6桁目は、商品コードあるいは棚コード識別部を示し、更に、下4桁は、個別ID識別部、つまり、個々の商品あるいは棚を識別する個体識別情報である。この場合、RFIDリーダ14によってタグIDが読み取られる毎に、同一のタグIDが棚卸データ15に記憶済みでないことを条件、今回読み取ったタグIDを棚卸データ15に追加記憶するようにしている。
図5(A)は、棚卸データ15に基づいて特定された各商品毎の所在位置を示す商品位置データ16を示し、(B)は、各棚毎の所在位置を示す棚位置データ17を示した図である。
この商品位置データ16は、「商品コード」、「個別ID」、「商品座標X」、「商品座標Y」、「商品座標Z」の各項目を有している。「商品コード」は、RFIDタグ5から読み取った「タグID」の上位2桁が「01」の場合に、この「タグID」から抽出した商品コードであり、「個別ID」は、商品の個々を識別するための個体識別情報である。「商品座標X」、「商品座標Y」、「商品座標Z」は、当該商品に対応する「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」、「リーダ座標Z」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて算出された商品の所在位置(実際の位置)を示している。
棚位置データ17は、「棚コード」、「個別ID」、「商品座標X」、「商品座標Y」、「商品座標Z」の各項目を有している。「棚コード」は、RFIDタグ5から読み取った「タグID」の上位2桁が「02」の場合に、この「タグID」から抽出した棚コードであり、「個別ID」は、棚の個々を識別するための個体識別情報である。「商品座標X」、「商品座標Y」、「商品座標Z」は、当該棚に対応する「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」、「リーダ座標Z」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて算出された棚の所在位置(実際の位置)を示している。
図6(A)は、棚41の3次元直方体領域を特定する棚位置範囲データ18を示した図、(B)は、商品在庫データ19を示した図である。
棚位置範囲データ18は、棚毎にその各棚位置範囲を特定するための3次元座標データで、「棚コード」、「棚座標範囲X下限」、「棚座標範囲X上限」、「棚座標範囲Y下限」、「棚座標範囲Y上限」、「棚座標範囲Z下限」、「棚座標範囲Z上限」の各項目を有している。
商品在庫データ19は、商品位置データ16、棚位置データ17に基づいて算出された棚別、商品別の在庫状況を示すデータで、「棚コード」、「商品コード」、「在庫数」の各項目を有している。
図7は、物品探索収集装置1の基本的構成要素を示したブロック図である。
CPU101は、記憶部102内のオペレーティングシステム、各種アプリケーションソフトに従ってこの物品探索収集装置1の全体動作を制御する中央演算処理装置である。記憶部102は、プログラム領域とデータ領域とを有し、磁気的メモリ、光学的メモリ、半導体メモリ等の他、その駆動系を有する構成となっている。この記憶部102内のプログラム領域には、後述する図8〜図12に示す動作手順に応じて本実施例を実現する為のアプリケーションプログラムが格納され、また、そのデータ領域には、上述した棚卸データ15、商品位置データ16、棚位置データ17、棚位置範囲データ18、商品在庫データ19など格納されている。なお、記憶部102は、ハードディスク等の固定メモリの他、CD−ROM、DVD等の着脱自在な記憶媒体であってもよい。この記憶部102内のプログラム、データは、必要に応じてRAM(例えば、スタティックRAM)103にロードされたり、このRAM103内のデータが記憶部102にセーブされる。なお、RAM103は、プログラム実行領域と作業領域とを有している。
更に、CPU101は、通信装置104を介して他の電子機器(サーバ装置)側のプログラム/データを直接アクセスしたり、通信装置104を介してダウンロード受信することもできる。一方、CPU101には、その入出力周辺デバイスであるRFIDリーダ14の他、通信装置104、入力装置105、表示装置106、回転駆動装置107、角度センサ108、自律走行駆動装置109、GPS受信測位部110がバスラインを介して接続されており、入出力プログラムに従ってCPU101は、これらの入出力デバイスの動作制御を行う。回転駆動装置107は、装置本体12に対して回転部材13を駆動制御するもので、角度センサ108は、装置本体12に対する回転部材13の現在の回転量を光学的/機構的/磁気的に検出する。自律走行駆動装置109は、周囲環境に応じて台車11の車輪を回転駆動させて自律駆動の制御を行う。GPS受信測位部110は、地上系/衛星系を介して現在位置を受信取得する。
次に、この実施例における物品探索収集装置1の動作概念を図8〜図12に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。すなわち、記録媒体の他に、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム/データを利用してこの実施例特有の動作を実行することもできる。
図8は、RFIDタグ5を探索しながらそのタグIDを読み取って情報収集を行う場合の全体動作の流れを概略的に示したフローチャートである。以下、この図8に従って全体動作の流れを簡単に説明した後に、図9〜図12のフローチャートに従って各動作内容を詳述するものとする。
先ず、CPU101は、情報収集動作の開始がユーザ指示されると、周囲環境の感知に応じて台車11の車輪を回転駆動させて走行移動しながら棚卸データの収集処理を実行する(ステップA1)。この場合、装置本体12に対して各回転部材13を回転駆動させながら各RFIDリーダ14の送受信可能範囲を可変し、この送受信可能範囲内に存在するRFIDタグ5を探索し、そのタグIDなどを受信取得して棚卸データとして収集し、この収集データ(棚卸日時、リーダ座標、タグ方向、タグ距離、タグID)を棚卸データ15として記憶保持する(ステップA2)。
そして、この棚卸データ15に基づいてそのタグ座標(商品位置座標あるいは棚位置座標)の算出を行う(ステップA3)。つまり、商品毎、棚毎に3次元座標データに変換する処理を行う。次に、この商品毎の3次元座標データを商品位置データ16に書き込んだり(ステップA4)、棚毎の3次元座標データを棚位置データ17に書き込む処理が行われる(ステップA5)。すなわち、「タグID」の上位2桁が「01」の場合には、算出したタグ座標を商品の位置座標として商品位置データ16に書き込み(ステップA4)、「タグID」の上位2桁が「02」の場合には、算出したタグ座標を棚の位置座標として棚位置データ17に書き込む(ステップA5)。この場合、棚位置範囲を算出して各棚41毎にその収納範囲を特定する処理を行うと共に(ステップA6)、この算出結果を棚位置範囲データ18に書き込む(ステップA7)。このようにしてタグ座標の算出に応じた処理が終わると、商品在庫の集計処理を実行し(ステップA8)、この集計結果を商品在庫データ19に書き込む(ステップA9)。
図9は、上述した棚卸データの収集処理(図8のステップA1)を詳述するためのフローチャートである。
先ず、CPU101は、回転駆動装置107を制御して各回転部材13(RFIDリーダ14)を回転駆動させながらそのスキャン範囲(指向性アンテナの向き)を変化させると共に、RFIDリーダ14の送信電波強度あるいは受信電波感度を制御して通信距離(電波到達可能距離)を変化させる(ステップB1)。これによって探索された範囲内のRFIDタグ5からタグIDを受信取得することができたか否かをチェックし(ステップB2)、タグIDを検出した際には、各種のデータ取得を行う(ステップB3)。
すなわち、現在日時を棚卸日時として取得すると共に、角度センサ108によって検出された現在のタグ角度を取得し、更には、現在の発信強度をタグ距離として取得する。そして、このタグIDに基づいて棚卸データ15を検索し、既に同一のタグIDが記憶済みか否かをチェックする(ステップB4)。ここで、記憶済みであれば、同一のタグDの重複登録を避けるために今回のタグIDを無視するが、同一のタグDが記憶済みでなければ(ステップB4でNO)、今回のタグID、棚卸日時、タグ角度、タグ距離の各項目を組み合わせた棚卸データを生成して追加登録する(ステップB5)。以下、倉庫2内の全域を探索し終わるまで(ステップB6)、未移動位置に自律移動しながら(ステップB7)、上述の棚卸データ収集処理を繰り返す。
図10は、上述したタグ位置算出処理(図8のステップA3)を詳述するためのフローチャートである。
先ず、CPU101は、今回取得した棚卸データ15を参照し(ステップC1)、その「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」、「リーダ座標Z」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて「タグ座標X」、「タグ座標Y」、「タグ座標Z」をタグ位置(実際の位置)として算出する(ステップC2)。この場合、次の式に応じて3次元座標データ(タグ座標X、Y、Zデータ)の算出が行われる。
タグ座標X=リーダ座標X×タグ距離×cos(タグ方向)
タグ座標=リーダ座標Y×タグ距離×sin(タグ方向)
Yタグ座標Z=リーダ座標Z
そして、この「タグID」の上位2桁が「01」の場合には(ステップC3でYES)、この「タグID」から「商品コード」を抽出し(ステップC4)、この「商品コード」と共に、算出したタグ座標を商品の位置座標として商品位置データ16に書き込む(ステップC5)。また、「タグID」の上位2桁が「02」の場合には(ステップC3でNO)、この「タグID」から「棚コード」を抽出し(ステップC6)、この「棚コード」と共に、算出したタグ座標を棚の位置座標として棚位置データ17に書き込む(ステップC7)。以下、全棚卸データに対する処理が終了するまで(ステップC8)、上述の動作が繰り返される結果、商品毎、棚毎の3次元座標データが対応する商品位置データ16、棚位置データ17に書き込が書き込まれる。
図11は、上述した棚位置範囲算出処理(図8のステップA6)を詳述するためのフローチャートである。
先ず、CPU101は、「タグID」に基づいて「棚コード」を特定すると共に(ステップD1)、この棚41の各角部に設けられている8箇所のRFIDタグ5から読み取ったタグIDに基づいて各「リーダ座標X」、「リーダ座標Y」、「リーダ座標Z」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて棚位置範囲の算出を行い、「棚座標範囲X下限」〜「棚座標範囲Z上限」を特定する(ステップD2)。これによって特定した「棚コード」、「棚座標範囲X下限」〜「棚座標範囲Z上限」を棚位置範囲データ18に書き込む(ステップD3)。以下、全棚コードに対する処理が終了するまで(ステップD4)、上述の動作が繰り返される結果、各棚毎にその収納範囲(棚位置範囲)が特定される。
図12は、上述した商品在庫集計処理(図8のステップA8)を詳述するためのフローチャートである。
先ず、CPU101は、商品位置データ16を参照し、その1件分のデータから「商品コード」を特定した後に(ステップE1)、この商品コードに基づいて商品位置データ16を検索し、同一商品コードを持つデータ数を計数して在庫数を算出し(ステップE2)、この「商品コード」と「在庫数」を商品在庫データ19に書き込む(ステップE3)。以下、全商品コードに対する処理が終了するまで(ステップE4)、上述の動作が繰り返される結果、商品在庫データ19には、棚毎、商品毎の在庫数が集計される。
以上のように、この実施例の物品探索収集装置1において、CPU101は、装置本体12を走行移動させながらRFIDリーダ14の送受信可能範囲を可変すると共に、この可変した検索範囲内に存在するRFIDタグ5を探索した際に、このIDタグ5が付与されている商品と装置本体12との相対的な関係を検出して当該商品の所在位置を特定すると共に、この商品の所在位置と当該RFIDタグ5から読み取ったタグIDとを対応付けて収集記憶するようにしたから、広大な倉庫内であっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内に存在する全ての商品とその所在位置を特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能となり、この収集情報に基づいてエリア内に存在している商品の存在状況、在庫状況などの資料を作成することができる。このように棚卸作業を自動化することによって棚卸作業の頻度を高めることができ、数多くの棚卸作業によって適切な経営判断が可能となる。
この場合、指向性を有するRFIDリーダ14を装置本体12に対して回転駆動させた際の検索方向を装置本体12と商品との相対関係として検出して当該商品の所在位置を特定するようにしたから、この商品に付与されているRFIDタグ5からタグIDを読み取った際におけるRFIDリーダ14の回転量をそのまま検索方向として容易に検出することができる。また、RFIDリーダ14から発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に可変することによって電波到達距離を変化させながら商品までの相対距離を検出して当該商品の所在位置を特定するようにしたから、この商品に付与されているRFIDタグ5からタグIDを読み取った際におけるRFIDリーダ14の送信電波強度あるいは受信電波感度に基づいて商品までの相対位置を容易に検出することができる。
複数のRFIDリーダ14を積層配置し、各RFIDリーダ14が設置されている高さを探索レベルとして、探索レベル毎にその検索範囲を可変すると共に、探索レベル毎に各商品の所在位置を特定するようにしたから、例えば、商品が積み上げられている状態、上下段の各棚41に商品が収納されている状態でも、各商品の所在位置を確実に特定することが可能となる。この場合、物品の所在位置を3次元座標のデータに変換するようにしたから、各商品の所在位置を3次元空間で特定することができる。
GPS受信測位部110によって得られた装置本体12の現在位置と商品までの相対的な位置関係に基づいて商品が存在している実際の位置を算出するようにしたから、各商品の存在状況(在庫状況)をその実際の所在位置によって表すことができる。
また、複数の商品が仕分けされている各棚41毎に取り付けられたRFIDタグ5から棚コードを読み取った際に、同一の棚内に存在する各商品毎に読み取った商品コードを当該棚に対応付けて記憶管理するようにしたから、複数の棚に分類収納されている各商品を棚毎に収集管理することができる。
RFIDタグ5から読み取った商品コード、タグ方向、タグ距離などのデータを収集記憶する際に、今回読み取った同一の商品コードが棚卸データ15として記憶済みないことを条件に、今回読み取った商品コードを含む棚卸データ15を追加記憶するようにしたから、広大なエリアであっても、同じ商品の重複収集を避けることが可能となる。
棚卸データ15、商品位置データ16、棚位置データ17、棚位置範囲データ18に基づいて商品在庫データ19を作成する処理を実行するようにしたから、各種の収集情報を解析し、商品毎の在庫数を計数すれば、在庫管理の資料として有効活用することが可能となる。
装置本体12を自律的に巡回走行させながらその周囲に存在するRFIDタグ5を探索するようにしたから、人手を要しない完全自動化を実現することが可能となる。
なお、上述した実施例において、商品に付与されているRFIDタグ5から読み取ったタグIDは、商品コードに個体識別用の個別IDを付加した構成としたが、個別IDを付加せず、同一商品に同じ商品コードを割り当てたコード体系としてもよい。この場合、同一商品間での個体識別は、装置本体と商品(RFIDタグ)との相対的な位置関係に基づいて識別するようにしてもよい。言い換えれば、装置本体と商品(RFIDタグ)との相対的な位置関係を商品の所在位置として特定し、この位置関係に基づいて同一個体の重複収集を避けるようしてもよい。
また、上述した実施例においては、複数のRFIDリーダ14を積層配置し、各RFIDリーダ14が設置されている高さレベル毎にその検索範囲を可変するようにしたが、単一あるいは数台のRFIDリーダ14を上下方向にスライド移動可能とした構成であっても同様の効果を有する他、RFIDリーダ14の設置台数を大幅に削減することが可能となる。
上述した実施例においては、GPS受信測位部110を設けたが、無線LAN内の複数のアドレスポイントとの間での送受信によって現在位置を監視するようにしてもよい。また、現在位置を常時監視せず、例えば、予め固定的に決められているスタート位置(ホームポジション)を基準点とし、移動軌跡に応じて装置本体の現在位置を算出更新すると共に、この更新位置に基づいて各商品の所在位置を算出するようにしてもよい。
上述した実施例の物品探索収集装置は、台車上に装置本体を取り付けて走行移動可能とした構成としたが、物品探索収集装置の全体形状は人間型ロボットであってもよい。
また、上述した実施例は、スタンドアロン型の物品探索収集装置を例示したが、ネットワークを介してサーバ装置に接続したネットワークシステムに適用してもよい。この場合、物品探索収集装置は、棚卸データ15、商品位置データ16、棚位置データ17、棚位置範囲データ18をサーバ装置に送信し、サーバ側で商品在庫管理を行うようにしてもよい。
上述した実施例においては、倉庫内を巡回走行して情報収集を行うようにしたが、大型店舗の閉店後から開店までの準備期間中に、店内を巡回走行して情報収集するようにしてもよく、情報収集場所は、倉庫、店舗など任意である。また、収集情報も任意であり、商品以外にも宅配業務の荷物、郵便物などであってもよい。
走行移動方式は、台車の車輪を回転駆動させる方式に限らず、例えば、空中に敷かれたレールに沿って走行移動する吊り下げ式の移動方式であってもよい。この場合においても自動走行、手動走行を問わない。
また、上述した実施例においては、商品在庫データ19を作成して商品在庫レポートの資料としたが、商品マップを作成するための資料としてもよい。
一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体(例えば、CD−ROM、フレキシブルディスク、RAMカード等)を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う場合に、ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する機能と、前記読取部の検索範囲を可変しながら当該検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、このICタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定する機能と、特定された物品の所在位置と当該ICタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。
また、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う場合に、ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する機能と、前記読取部の検索範囲を可変しながら検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、当該ICタグから読み取った物品識別情報を収集記憶する機能と、前記読取部によってICタグから物品識別情報を読み取る毎に、同一の物品識別情報が前記物品情報記憶手段内に記憶済みないことを条件に、今回読み取った物品識別情報を前記物品情報記憶手段に追加記憶する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。
物品探索収集装置が倉庫施設内を自律的に走行移動し、倉庫内の個々の商品に取り付けられたICタグを探索しながらそのタグIDを読み取って情報収集を行う場合の走行経路を示した図。 (A)は、物品探索収集装置1の概略側面図、(B)は、概略上面図。 倉庫内を走行移動しながらRFIDリーダ14が読み取り収集した棚卸データ15を示した図。 倉庫内を走行移動しながらRFIDリーダ14が読み取り収集した棚卸データ15を示した図。 (A)は、棚卸データ15に基づいて特定された各商品毎の所在位置を示す商品位置データ16を示し、(B)は、各棚毎の所在位置を示す棚位置データ17を示した図。 (A)は、棚41の3次元直方体領域を特定する棚位置範囲データ18を示した図、(B)は、商品在庫データ19を示した図。 物品探索収集装置1の基本的構成要素を示したブロック図。 RFIDタグ5を探索しながらそのタグIDを読み取って情報収集を行う場合の全体動作の流れを概略的に示したフローチャート。 棚卸データの収集処理(図8のステップA1)を詳述するためのフローチャート。 タグ位置算出処理(図8のステップA3)を詳述するためのフローチャート。 棚位置範囲算出処理(図8のステップA6)を詳述するためのフローチャート。 商品在庫集計処理(図8のステップA8)を詳述するためのフローチャート。
符号の説明
1 物品探索収集装置
2 倉庫
4 商品棚
5 RFIDタグ
12 装置本体
13 回転部材
14 RFIDリーダ
15 棚卸データ
16 商品位置データ
17 棚位置データ
18 棚位置範囲データ
19 商品在庫データ
101 CPU
107 回転駆動装置
108 角度センサ
019 自律走行駆動装置
110 GPS受信測位部

Claims (12)

  1. 個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う物品探索収集装置であって、
    ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する可変手段と、
    前記読取部の検索範囲を可変しながら当該検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、このICタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定する特定手段と、
    この特定手段によって特定された物品の所在位置と当該ICタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶する物品情報記憶手段と、
    を具備したことを特徴とする物品探索収集装置。
  2. 前記可変手段は、指向性を有する無線電波を送受信する読取部を装置本体に対して回転駆動させることによって読取部の検索範囲を可変し、
    前記特定手段は、読取部を装置本体に対して回転駆動させた際の検索方向を装置本体と物品との相対関係として検出して当該物品の所在位置を特定する、
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の物品探索収集装置。
  3. 前記特定手段は、指向性を有する無線電波を送受信する読取部から発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に可変することによって電波到達距離を変化させながら物品までの相対距離を検出して当該物品の所在位置を特定する、
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の物品探索収集装置。
  4. 前記可変手段は、読取部の高さレベル毎にその検索範囲を可変し、
    前記特定手段は、読取部の高さレベル毎に各物品の所在位置を特定する、
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の物品探索収集装置。
  5. 複数の読取部を装置本体上に積層配置し、前記可変手段は、各読取部が設置されている高さレベル毎にその検索範囲を可変し、
    前記特定手段は、各読取部の高さレベル毎に各物品の所在位置を特定する、
    ようにしたことを特徴とする請求項4記載の物品探索収集装置。
  6. 装置本体の現在位置を特定する位置特定手段と、
    この位置特定手段によって得られた装置本体の現在位置と前記相対的な関係を示す情報に基づいて物品が存在している実際の位置を算出する算出手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項1記載の物品探索収集装置。
  7. 個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う物品探索収集装置であって、
    ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する可変手段と、
    前記読取部の検索範囲を可変しながら検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、当該ICタグから読み取った物品識別情報を収集記憶する物品情報記憶手段と、
    前記読取部によってICタグから物品識別情報を読み取る毎に、同一の物品識別情報が前記物品情報記憶手段内に記憶済みないことを条件に、今回読み取った物品識別情報を前記物品情報記憶手段に追加記憶する収集制御手段と、
    を具備したことを特徴とする物品探索収集装置。
  8. 複数の物品が仕分けされている各区画毎に取り付けられた非接触無線ICタグから区画識別情報を読み取った際に、同一の区画内に存在する各物品毎に読み取った物品識別情報を当該区画に対応付けて記憶管理する、
    ようにしたことを特徴とする請求項1あるいは請求項7記載の物品探索収集装置。
  9. 前記物品情報記憶手段に記憶した収集情報に基づいて物品の在庫情報を作成する処理を実行する、
    ようにしたことを特徴とする請求項1あるいは請求項7記載の物品探索収集装置。
  10. 装置本体を自律的に巡回走行させながらその周囲に存在するICタグを探索する、
    ようにしたことを特徴とする請求項1あるいは請求項7記載の物品探索収集装置。
  11. コンピュータに対して、
    個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う場合に、ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する機能と、
    前記読取部の検索範囲を可変しながら当該検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、このICタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定する機能と、
    特定された物品の所在位置と当該ICタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶する機能と、
    を実現させるためのプログラム。
  12. コンピュータに対して、
    個々の物品に取り付けられた非接触無線ICタグを探索しながらその物品識別情報を読み取って情報収集を行う場合に、ICタグから物品識別情報を読み取る読取部が搭載されている装置本体を走行移動させながらその周囲に存在するICタグを探索するために、無線電波の送受信可能範囲を可変することによって前記読取部の検索範囲を可変する機能と、
    前記読取部の検索範囲を可変しながら検索範囲内に存在するICタグを探索した際に、当該ICタグから読み取った物品識別情報を収集記憶する機能と、
    前記読取部によってICタグから物品識別情報を読み取る毎に、同一の物品識別情報が前記物品情報記憶手段内に記憶済みないことを条件に、今回読み取った物品識別情報を前記物品情報記憶手段に追加記憶する機能と、
    を実現させるためのプログラム。
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