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

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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