JP2007266936A - Rfid読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力消費を有効に低減しながらRFIDを効率良く読み取ることができるRFID読取装置を提供する。
【解決手段】位置情報を取得する位置情報取得手段3と、RFID32A〜32Cに対する情報取得動作を実行するRFID情報取得手段5と、RFID情報取得手段5が情報取得動作を実行した際の位置情報およびRFID情報取得結果を対応して記憶する記憶手段(6,8)と、記憶手段(6,8)に記憶されている位置情報およびRFID情報取得結果と位置情報取得手段3で取得される現在の位置情報とに基づいて、記憶手段(6,8)に記憶されているRFID情報未取得の位置情報以外の位置で情報取得動作を実行するようにRFID情報取得手段5の起動を制御する取得動作制御手段12と、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、RFID(Radio Frequency Identification)データキャリア(単に、RFIDとも言う)を読み取るRFID読取装置に関するものである。
近年、物体にRFIDを取り付け、そのRFIDを読み取って所要の情報を取得することにより、物体の識別、その他のサービスを提供するRFIDシステムが実用化されており、その一つのサービスとして、RFIDの位置情報をRFID自身やサーバ等に記憶し、RFIDを読み取って位置情報を取得することにより、その位置情報に対応するサービスを提供するナビゲーションサービスが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このようなRFIDを利用するナビゲーションサービスの具体例として、例えば、RFIDを読み取るRFIDリーダをネットワークに接続して特定の場所に設置し、このRFIDリーダで読み取ったRFIDに関連付けられた携帯通信端末に対して、当該RFIDリーダの設置場所に関連付けられた情報をメールで送信することにより、その場所における情報を、RFIDを所有するユーザに提供するサービスが考えられている。
また、逆に、点字ブロック等にRFIDを埋め込んでおき、当該RFIDを例えば盲人用の杖に搭載したRFIDリーダで読み取って、特定サーバに読み取ったRFIDに応じた情報提供先を問い合わせ、その情報提供先から当該RFIDが埋め込まれている場所に応じた情報を取得して、当該RFIDリーダに関連付けられた携帯通信端末に送信することにより、その杖を使用する盲人に、取得した情報を音声として提供するサービスも考えられている。
一方、近年のノートPCやPDAにおいては、PHS用、携帯電話用、無線LAN用等の無線通信カードを挿入することにより、インターネットにアクセスすることが可能となっている。また、携帯電話においても、高機能化が進み、携帯電話単体でメールはもとより、様々な情報を取得可能となっているとともに、GPSが搭載された携帯電話に対しては、目的地を設定することで、目的地までの移動経路を提供するサービスもある。
これらの携帯情報端末は、インターネットと接続可能となることにより、様々な場所で、様々な情報を取得することが可能となっている。
特開2004−206590号公報
しかしながら、RFIDを利用したナビゲーションサービスにおいて、ネットワークに接続されたRFIDリーダでRFIDを読み取り、その読み取ったRFIDに関連付けられた携帯通信端末にRFIDリーダの設置場所に関連する情報をメールで送信する場合には、ユーザの端末操作に依存せずに情報を提供できるという利点を有しているが、その一方では、RFIDリーダがユーザ付随のRFIDを読み取ってから、それに関連するメールの内容をユーザが観ることが可能となるまでには、RFIDリーダおよび携帯通信端末のメールサーバ間の通信や携帯通信端末における間欠受信間隔等によって非常に時間がかかるため、その間にユーザが別の場所に移動してしまった場合には、情報のタイムリー性が失われてしまうことになる。
また、RFIDリーダでRFIDを読み取り、対応する情報提供先から当該RFIDの設置場所に応じた情報を取得する場合には、携帯通信端末の無線通信帯域がそれ程大きくないために、情報量が大きい場合にはダウンロードするのに時間を要することになる。このため、その間にユーザが別の場所に移動してしまった場合には、同様に情報のタイムリー性が失われてしまうことになる。
一方、携帯情報端末であるノートPCやPDA、あるいは携帯電話で何らかの情報を取得しようとする場合、ユーザは端末を取り出してネットワークに接続し、目的とする情報を有するサイトを検索することになるが、目的とするサイトを見つけ出すことは非常に難しく、実際には、欲しいと思った時に、すぐに情報を得られるわけではない。むしろ、目的とする情報を有するサイトを検索するのに時間を要しても、必要とする情報を得ることができないこともしばしばある。
以上のような不具合を一挙に解決する方法として、携帯情報端末にRFIDリーダ機能を搭載して周囲に存在するRFIDを自動的に読み取り、そのRFIDの読み取り順序等に基づいて携帯情報端末の所持者の行動を予測し、これにより必要と推測される情報を先読みして所持者が携帯情報端末を操作した時点で、即座に情報を提供するナビゲーションサービスが考えられる。
ところで、この場合、所持者の行動を的確に推測するには、より多くのRFIDを読み取って情報を取得しておく必要があり、そのためにはRFIDの情報取得動作を行わない、すなわちRFIDリーダ機能を起動しないスリープ時間を短くして、RFID情報の自動取得動作を短い周期で頻繁に行う必要がある(所謂、間欠動作)。
しかし、RFIDを読み取るには、例えばRFIDが電池を内蔵しないパッシブ型の場合、図12にタイミング図を示すように、RFID読取手段から順次の期間T1,T2,T3において、期間T1でRFIDを駆動するための電力供給信号を放射し、期間T2でRFIDから識別情報等を送出させるためのコマンド信号を放射し、期間T3で再び電力供給信号を放射して、その期間T3においてRFID側から放射される識別信号を含む送信信号を受信してRFIDからの情報を取得することになる。
このため、RFIDの情報取得動作を頻繁に行うと、図12に示す期間T1〜T3における一連の動作が短いスリープ時間を挟んで繰り返し実行されることになって、RFIDを読み取るための電力供給信号およびコマンド信号の放射回数が多くなり、その結果、消費電力が増加して携帯情報端末のバッテリの使用期間が短くなることが懸念される。
なお、このような消費電力の問題は、パッシブ型のRFIDに限らず、セミパッシブ型のRFIDを読み取る場合にも、RFIDリーダからコマンド信号を放射する必要があるため、同様に生じるものである。また、アクティブ型のRFIDを読み取る場合にも、RFIDからの送信信号を受信するために、スリープ時間を短くして頻繁に受信状態にする必要があるため、やはり消費電力が増加することになる。
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、電力消費を有効に低減しながらRFIDを効率良く読み取ることができるRFID読取装置を提供することにある。
上記目的を達成する請求項1に係るRFID読取装置の発明は、
位置情報を取得する位置情報取得手段と、
RFIDに対する情報取得動作を実行するRFID情報取得手段と、
該RFID情報取得手段が情報取得動作を実行した際の位置情報およびRFID情報取得結果を対応して記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている位置情報およびRFID情報取得結果と前記位置情報取得手段で取得される現在の位置情報とに基づいて、前記記憶手段に記憶されているRFID情報未取得の位置情報以外の位置で情報取得動作を実行するように前記RFID情報取得手段の起動を制御する取得動作制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のRFID読取装置において、
さらに、時間情報を発生する時間情報発生手段を有し、
前記記憶手段は、前記RFID情報取得手段が情報取得動作を実行した際の時間情報を位置情報およびRFID情報取得結果とともに対応して記憶し、
前記取得動作制御手段は、前記記憶手段に記憶されているRFID情報既取得の位置情報と前記位置情報取得手段で取得される現在の位置情報とが一致している場合は、当該位置情報に対応して前記記憶手段に記憶されている時間情報と前記時間情報発生手段からの現在の時間情報とにより算出される経過時間が所定時間以上のときに、前記RFID情報取得手段を起動することを特徴とするものである。
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載のRFID読取装置において、
さらに、前記RFID情報取得手段がRFID情報を取得した際の位置情報と前記記憶手段に記憶されている位置情報とに基づいて前記RFID情報を取得した位置情報を基点とする移動方向を予測する予測手段を有し、
前記取得動作制御手段は、前記予測手段が移動方向を予測した場合は、前記基点から前記予測された移動方向に沿って、前記記憶手段に記憶されている位置情報以外の位置で情報取得動作を実行するように前記RFID情報取得手段を間欠的に起動することを特徴とする。
本発明によれば、RFID情報取得手段が情報取得動作を実行した際の位置情報およびRFID情報取得結果を対応させて記憶手段に記憶し、RFID情報が取得できなかった位置では、RFIDが存在しない位置として、その後にRFID情報取得手段を起動しないようにしたので、電力消費を有効に低減しながらRFIDを効率良く読み取ることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係るRFID読取装置としての携帯情報端末の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態は、ノートPC、PDAあるいは携帯電話等にRFIDリーダ機能を搭載して、周囲に存在するRFIDを読み取り、そのRFIDの読み取り順序等に基づいて当該携帯情報端末1の所持者の行動を予測して必要と推測される情報を先読みし、所持者が当該携帯情報端末1を操作した時点で、最も優良と推測される情報を即座に提供し得るようにしたものである。
このため、この携帯情報端末1は、RFIDのリーダ機能であるRFID読取手段2、現在の位置情報を取得するGPS受信機を有する位置情報取得手段3、時間情報を発生する計時手段4、RFID読取手段2を制御してRFIDに対する情報取得動作を実行するRFID情報取得手段5、RFID情報記憶手段6、予測手段である行動推定手段7、個人行動記憶手段8、情報選定手段9、検索情報記憶手段10、ディスプレイやスピーカ等からなる出力手段11、RFIDの情報取得動作を間欠的に実行するようにRFID情報取得手段5の起動すなわちステップ時間を制御する取得動作制御手段であるRFID間欠取得動作制御手段12、RFIDを探索する必要性の度合いを示す有効度を算出する有効度算出手段13、無線通信を行うアンテナを含む無線通信手段14、各部に所要の電源を供給するバッテリを含む電源回路15を有しており、無線通信手段14と基地局21との間の無線通信を介してネットワーク22に接続されるようになっている。
ここで、RFID情報記憶手段6および個人行動記憶手段8は、RFID情報取得手段5が情報取得動作を実行した際の位置情報、時間情報およびRFID情報取得結果を対応して記憶する記憶手段を構成している。また、無線通信手段14は、RFID情報取得手段5で取得された識別情報を含む所要の情報を基地局21に送信するとともに、行動推定手段7および情報選定手段9からの所要の情報を基地局21に送信し、また、基地局21から送信される情報を受信して、その受信情報を内容に応じてRFID情報取得手段5、行動推定手段7、情報選定手段9に出力する機能を有している。
なお、図1では、RFIDとして、バス停留所Aに設置された時刻表示板31Aに取り付けられたRFID32Aと、バス停留所Bに設置された時刻表示板31Bに取り付けられたRFID32Bと、カバン33に取り付けられたRFID32Cとを示している。ここでは、RFID32Aの識別情報をID=A、RFID32Bの識別情報をID=B、RFID32Cの識別情報をID=Cとしている。
また、ネットワーク22には、RFID蓄積先解決サーバ23が接続されているとともに、RFID32A〜32Cに対応するWebサイト24A〜24Cが接続されている。
図1において、携帯情報端末1の移動経路の周囲に存在するRFID32A〜32Cは、それぞれ携帯情報端末1の接近に伴ってRFID読取手段2によって読み取られて、その識別情報がRFID情報取得手段5に取得される。
RFID情報取得手段5は、取得した識別情報を無線通信手段14および基地局21を介してネットワーク22上のRFID蓄積先解決サーバ23に送信して、読み取ったRFIDに関する情報の蓄積先(例えば、URL)を取得し、その取得した蓄積先と読み取ったRFIDの識別情報(ID)とを関連付けてRFID情報記憶手段6に記憶する。
また、RFID情報取得手段5は、RFIDの情報取得動作を行った時点の位置情報および時間情報をそれぞれ位置情報取得手段3および計時手段4から取得する。これらの位置情報および時間情報は、RFIDから識別情報が取得された場合には、その識別情報に関連付けてRFID情報記憶手段6に記憶するとともに、取得した識別情報とともに行動推定手段7に出力する。これに対し、RFIDの情報取得動作によってRFIDから識別情報が取得されなかった場合には、その時点の位置情報および時間情報を読取結果とともにRFID情報記憶手段6に記憶する。
行動推定手段7は、RFID情報取得手段5からのRFIDの識別情報、位置情報および時間情報を個人行動記憶手段8に順次記憶する。また、行動推定手段7は、現在取得した識別情報と既に個人行動記憶手段8に記憶されている識別情報とに基づいて、当該携帯情報端末1の所持者が初めて通る場所か否かを判断して、その判断結果をRFID情報取得手段5を介してRFID間欠取得動作制御手段12に出力するとともに、既に通った場所と判断した場合には、移動方向も予測して次に読み取られるであろうRFIDの識別情報および位置情報を情報選定手段9に出力するとともに、RFID情報取得手段5を介してRFID間欠取得動作制御手段12に出力する。
情報選定手段9は、行動推定手段7からの推定結果であるRFIDの識別情報に基づいて、RFID情報記憶手段6に記憶されている当該RFIDの識別情報に関連するネットワーク22上の蓄積先から無線通信手段14を介して新規の情報を先読み取得して検索情報記憶手段10に記憶し、所持者が何らかの端末操作(例えば、図示しない所定キーの押下)を行った時点で、現在の位置情報と既に推定取得したRFIDの位置情報とに基づいて、推定取得したRFIDの中から最も優良と推測されるRFIDを特定し、その特定したRFIDに関連する先読みした情報を検索情報記憶手段10から読み出して、出力手段11に出力する。
一方、RFID間欠取得動作制御手段12は、行動推定手段7が初めて通る場所と判定した場合には、RFID情報記憶手段6に記憶されているRFIDの識別情報の取得度合いに応じてRFIDの情報取得動作を実行する距離を算出して、その算出した距離に応じてRFIDの情報取得動作を休止させるスリープ時間を設定してRFID情報取得手段5の間欠取得動作を制御する。
これに対し、行動推定手段7が既に通った場所と判定した場合には、現在の位置情報と行動推定手段7から得られる次に読み取られるであろうRFIDの位置情報とに基づいて、当該経路における今回の読取回数を算出し、さらに、有効度算出手段13に対しては有効度算出の指令を与え、これにより有効度算出手段13においてRFID情報記憶手段6に記憶されている位置情報および時間情報に基づいて、情報取得動作を行ったにも拘わらずRFIDからの情報を取得できなかった区間の各場所に対して、RFIDを探索する必要性の度合いを示す有効度を算出させて、有効度の高い読取回数分の場所に対して優先的に情報取得動作を実行するように、RFID情報取得手段5のスリープ時間を設定して間欠取得動作を制御する。
なお、RFID間欠取得動作制御手段12は、位置情報取得手段3から取得される現在の位置情報が、RFID情報記憶手段6に記憶されているRFID情報既取得の位置情報と一致している場合において、RFID情報の取得時点から現在までの経過時間が所定時間未満のときは、RFID情報が変わっていないものとしてRFID情報取得手段5を起動せず、所定時間以上経過した場合は、RFID情報が変わっている可能性があるものとして、RFID情報取得手段5を起動するようになっている。
以下、本実施の形態に係る携帯情報端末1によるRFIDの情報取得動作について、図2および図3に示すフローチャートを参照して更に詳細に説明する。なお、図2は、主として初回通過経路における動作を示しており、図3は、主として既通過経路における動作を示している。
先ず、RFID探索モードの起動に同期して、RFID情報取得手段5の間欠取得動作設定処理を実行してスリープ時間(Ts)のディフォルト値を設定する(ステップS1)。その後、スリープ時間を設定して(ステップS2)、スリープを実行し(ステップS3)、スリープ時間の満了により(ステップS4)、スリープを解除して(ステップS5)、RFID情報取得手段5によりRFID読取手段2を駆動してRFIDの情報取得動作を実行する(ステップS6)。なお、探索モードの起動時は、ステップS2においてスリープ時間(Ts)がディフォルト値に設定される。
情報取得動作を実行したら、その際の位置情報および時間情報を位置情報取得手段3および計時手段4からそれぞれ取得し(ステップS7,S8)、2回目以降の情報取得動作においては、さらに順次の情報取得動作における位置情報および時間情報から得られる移動距離および移動時間に基づいて移動速度(Vw)を推定して(ステップS9)、RFID情報取得手段5においてRFIDの識別情報(ID)を取得できたか否か、すなわちRFID読取手段2においてRFIDからの送信信号を誤りなく受信できたか否かを判定する(ステップS10)。
ここで、RFIDのIDが取得できた場合には、そのIDがRFID情報記憶手段6および個人行動記憶手段8に記憶されているか否か、すなわち取得したIDが既に受信済みか否かを判定し(ステップS11)、初めて取得したものである場合には、初めて通る場所であるとして、取得したID、位置情報および時間情報を関連付けてRFID情報記憶手段6および個人行動記憶手段8に記憶して(ステップS12)、ステップS6に移行する。
これに対し、ステップS10において、RFIDのIDが取得できなかった場合には、その結果をステップS7およびS8で取得した位置情報および時間情報とともにRFID情報記憶手段6に記憶して(ステップS13)、未取得経過距離(Lw)を算出し(ステップS14)、そのLwに基づいてスリープ距離(Ls)を算出して(ステップS15)、そのLsとLwの移動速度Vwとに基づいてスリープ時間Tsを算出し(ステップS16)、探索モードが終了していなければ(ステップS17)、ステップS2に移行してスリープ時間TsをステップS16で算出したTsに設定して上記の動作を繰り返す。
なお、ステップS15でのスリープ距離Lsは、例えば図4に示すように、未取得経過距離Lwに対する第1閾値(Lw1)および第2閾値(Lw2、ただし、Lw2>Lw1)を設定し、Lw<Lw1ではLs=Ls1とし、Lw>Lw2ではLs=Ls2(ただし、Ls1<Ls2)とし、Lw1≦Lw≦Lw2ではLs=αLw(αは定数)により算出する。
また、ステップS16でのスリープ時間Tsは、例えば図5に示すように、移動速度Vwに対する閾値(Vth)を設定し、Vw<VthではTs=Tc(一定値)とし、Vw≧VthではTs=Ls/Vwにより算出する。
一方、ステップS10で取得したIDが、ステップS11において既に受信済みであると判定された場合には、既に通った場所であるとして、図3に示す経路推定処理を実行して(ステップS18)、個人行動記憶手段8に記憶されている情報に基づいて、現在取得したIDから次に読み出されると推測されるRFIDを目標IDとして設定して(ステップS19)、現在読み取ったRFIDから目標のRFIDまでの距離(L)を算出し(ステップS20)、その距離L等に基づいてその間における今回の読取回数(N)を算出する(ステップS21)。なお、読取回数Nの算出処理の詳細については、後述する。
その後、読取回数N個分の探索目標点(Lnxt)を設定して(ステップS22)、現在位置に最も近い次探索目標点Lnxtまでの距離と最新の移動速度Vwの推定結果とに基づいて、ステップS16と同様にして、スリープ時間Tsを算出する(ステップS23)。
なお、ステップS22での探索目標点Lnxtは、有効度算出手段13において、例えば場所(P)における過去の探索度(Ap)(例えば、過去探索した時間からの経過時間)に基づいて、探索する必要性の度合いを示す有効度(Lp)を算出し、距離Lの中で、過去の探索度Apの低い箇所から、もっとも有効度Lpの高い場所Pを次に探索する候補として、ステップS21で算出される読取回数分だけ順次設定する。この探索目標評点(Lnxt)の設定処理の詳細については、後述する。
ステップS23で次の探索目標点Lnxtまでのスリープ時間Tsを算出したら、探索モードが終了していなければ(ステップS24)、ステップS2〜S10と同様に、算出したスリープ時間Tsを設定して(ステップS25)、スリープを実行し(ステップS26)、スリープ時間の満了により(ステップS27)、スリープを解除して(ステップS28)、RFIDの情報取得動作を実行し(ステップS29)、その際の位置情報および時間情報を取得して(ステップS30,S31)、順次の情報取得動作における位置情報および時間情報に基づいて移動速度(Vw)を推定し(ステップS32)、RFIDからの送信信号を誤りなく受信できたか否かを判定する(ステップS33)。
ここで、RFIDが受信できた場合には、図2のステップS11に移行し、RFIDが受信できなかった場合には、ステップS13と同様に、その結果をステップS30およびS31で取得した位置情報および時間情報とともにRFID情報記憶手段6に記憶する(ステップS34)。
その後、ステップS22で設定した探索目標点Lnxtの位置情報と、ステップ30で取得した現在の情報取得動作実行時の位置情報とに基づいて経路誤差を算出して(ステップS35)、その経路誤差が予め設定した閾値を超えるか否かを判定し(ステップS36)、閾値を超える場合には別経路すなわち新規経路を移動中と判定して(ステップS37)、通常の間欠取得動作モードとして(ステップS38)ステップS1に移行し、上記の動作を繰り返す。
これに対し、経路誤差が閾値以下の場合には、現在の情報取得動作実行時の位置が目標IDの位置を通り過ぎたか否かを判定し(ステップS39)、通り過ぎていればステップS18に移行して経路推定処理を実行し、通り過ぎていなければ、現在の情報取得動作実行時の位置から次探索目標点Lnxtまでの距離を再度算出して、ステップS32で推定した最新の移動速度Vwに基づいて、ステップS23で同様にしてスリープ時間Tsを算出する。
図6および図7は、本実施の形態における間欠取得動作を説明する模式図である。
図6において、初めての経路を通った際に、場所P10と場所P17とでRFIDを検知したものとする。場所P10と場所P17との距離Lの区間では、この場合、場所P11〜P16において合計6回の探索(情報取得動作)が行われているが、これらの場所P11〜P16においては、いずれもRFIDは検出されていない。
なお、図6および図7において、場所P11では、RFIDが取得されなかったために、直前の場所P10からの未取得経過距離に応じて、今までよりも長いスリープ時間が設定されて(図2のステップS14〜S16)、場所P12で探索が実行されている。同様に、場所P12でもRFIDが取得されなかったために、直前の場所P11からの未取得経過距離に応じて、場所P11での探索実行時よりも長いスリープ時間が設定されて、場所P13で探索が実行され、以後は同じスリープ時間で探索が実行されている。
場所P10において、RFIDが2回目として検出されると、経路推定処理および目標ID設定処理(図3のステップS18,S19)によって、当該場所P10とその次にRFIDが検出されている場所P17とを通る経路が推定され、さらに距離算出処理および読取回数算出処理(図3のステップS20,S21)によって、その経路での今回の読取回数およびその読取回数に対応する場所で、前回までに探索されず、今回探索した方が良さそうな場所、この場合は2つの場所P21,P22が有効度の高い場所として算出されて、それらの場所P21,P22で情報取得動作が実行される。
さらに、3回目の探索においても、同様に、前回までに探索されず、今回探索した方が良さそうな場所P31,P32が有効度の高い場所として算出されて、それらの場所P31,P32で情報取得動作が実行される。
なお、図7に示すように、場所P10と場所P17とを通る経路が推定され、2回目の探索として設定された探索目標点Lnxtの場所P21と、その設定場所P21に対応して算出されたスリープ時間の満了によって実際に情報取得動作が実行された場所P51との経路誤差が閾値を超えた場合には、新規経路を移動中と判定して、以後はスリープ時間を例えばディフォルト値とする初期探索である通常の間欠取得動作が実行される。
次に、図8(a)および(b)を参照して、図3のステップS21で実行する読取回数(起動回数)の算出処理について説明する。
図8(a)に示すように、RFIDの1回の情報取得動作時間をTread[s]、スリープ時間をTsleep[s]とすると、情報取得動作の1サイクルの時間(Tcycle[s])は下記の(1)式で算出される。また、推定移動速度をVest[m/s]とすると、1サイクルの移動距離(Lcycle[m])は、下記の(2)式によって算出される。
Tcycle=Tsleep+Tread ・・・(1)
Lcycle=Tcycle×Vest ・・・(2)
したがって、図8(b)に示すように、対象区間[Pstt,Pend]の距離をLarea[m]とすると、1回の通過での読取可能回数(Nest[回])は、下記の(3)式で算出され、この値がスリープ時間(Tsleep[s])でのRFID情報取得手段5の最大起動回数となる。なお、図8(b)のPstt、PendおよびLareaは、図6の場所P10、場所P17および距離Lにそれぞれ対応している。
Nest=Larea/Lcycle ・・・(3)
しかし、RFID読取手段2は、RFIDの読取可能距離を有しているので、そのRFIDの読取可能距離をLread[m]とすると、理想の読取回数(Nideal[回])は、下記の(4)式で与えられる。
Nideal=Larea/(Lread/n) ・・・(4)
ただし、n≧1
また、この理想の読取回数(Nideal[回])を一定の更新周期(例えば、Dperiod[日])で実行しようとすると、1日で読み出すのに必要な読取回数(Nday[回/日])は、下記の(5)式で与えられる。
Nday=Nideal/Dperiod ・・・(5)
しかしながら、同区間[Pstt,Pend]を必ず毎日通過するとは限らないので、更新周期(Dperiod[日])に対して、実際に通過する周期(平均の通過間隔)を(Dpass[日])とすると、1回の通過での読取回数(Npass[回])は、下記の(6)式で与えられる。
Npass=Nday×Dpass ・・・(6)
本実施の形態では、図3のステップS21において上記の演算を実行して、最終的に読取回数(N)として(6)式のNpassを算出する。なお、推定移動速度(Vest[m/s])が、RFIDの読取可能距離(Lread[m])とRFIDの1回の情報取得動作時間(Tread[s])とにより算出される読取時間(Vread[m/s])よりも大きい場合には、読取不可と判断して情報取得動作は行わない。
図9は、本実施の形態における通過間隔に対する起動回数(読取回数)の具体例を説明するグラフである。
ここでは、スリープ時間(Tsleep)を5[s]、RFIDの1回の情報取得動作時間(Tread)を0.2[s]、推定移動速度(Vest)を3[Km/h]、区間距離(Larea)を30[m]、RFIDの読取可能距離(Lread)を4[m]、更新周期(Dperiod)を30[日]としている。また、RFIDの読取確度を高めるため、上記(4)式におけるnを、n=2として、RFIDの実質的な読取距離(Lread/n)を2[m]としている。
図9において、太実線は、1回の通過での読取可能回数(Nest)を示しており、この場合は、Tcycle=Tsleep+Tread=5+0.2=5.2[s]、であるので、Nest=Larea/Lcycle=Larea/(Tcycle×Vest)=30/(5.2×3000/3600)≒6.9となる。また、太破線は、通過間隔(Dpass)に対する起動回数(Npass)を示している。
図9から明らかなように、本実施の形態によれば、通過間隔が短い程(<14日)、1回の通過時に起動する起動回数を減らすことが可能となり、RFID探索に伴う消費電力を低減することが可能となる。
図10は、図9と同じ条件での起動回数(読取回数)の具体的な決定方法を説明するグラフである。
ここでは、同一区間を通過する際に、その区間における過去1週間の通過回数(今回を含む)を算出し、その通過回数に対する起動回数を対応する図9に基づいて取得する。例えば、過去1週間における通過回数が2回の場合、1週間(7日間)の内、2回通過するということは、通過間隔が3.5日(=7[日]/2[回])となるので、この場合の起動回数は、図9から1.75回となるので、切り上げて2回とすればよいことになる。
また、過去1週間における通過回数が4[回]の場合、1週間(7日間)の内、4回通過するということは、通過間隔が2日(=7[日]/4[回](切り上げ))となるので、この場合の起動回数は、図9から1回となる。
このように、最長となる取得のサイクル期間よりも短い期間にて通過間隔を推定し、推定された通過間隔に基づいて、起動回数を設定することで、短期間であっても、通過時の起動回数を減らすことが可能となり、RFID探索に伴う消費電力の低減が可能となる。
図11は、同一経路での本実施の形態による累積起動回数と従来装置による累積起動回数とを比較して示すグラフである。
図11において、実線は本実施の形態による累積起動回数を示しており、破線は1回の通過での読取可能回数(Nest)を累積した従来装置による累積起動回数を示している。なお、条件は図9と同じであり、双方とも1日に1回通過するものとする。
図11から明らかなように、従来のように1回の通過での読取可能回数(Nest)をその都度実行すると、30日間での累積起動回数は207(6.9[回]×30[日])[回]となる。これに対して、本実施の形態によると、30日間での累積起動回数は15(0.5[回]×30[日])[回]となり、従来に比べて累積起動回数を遥かに低減でき、省エネルギーを図ることができる。
次に、図3のステップS22による探索目標評点(Lnxt)の設定処理の一例について、図6を参照して説明する。
この探索目標点の設定処理では、先ず、場所P10〜場所P17の区間を、例えば1回の通過での読取可能回数(Nest)あるいは理想の読取回数(Nideal)で分割し、その各場所(P)について、下記の(7)式により、既探索場所からの離間度Wpを演算する。
Figure 2007266936
上記(7)式において、kは各場所Pを中心とする前後の場所における重み付け係数で、例えば場所Pで最小となり、場所Pから離れるに従って大きくなる二次関数として設定する。また、Apは場所Pにおける探索度で、既探索時点からの経過時間を示している。この経過時間は、今回の各場所(P)での時間を一律に場所P20での読取時間として、既探索場所と一致する場所では既探索時点からの経過時間とし、既探索場所と一致しない場所では経過時間をゼロとする。また、探索度の加算範囲(±I)は、好ましくは既探索場所を少なくとも1つ含むように設定する。
したがって、上記(7)式で演算される離間度Wpは、既探索場所から離れる程、大きくなり、また、場所S10寄りの方が、今回との経過時間が長くなるので、大きくなる。
そこで、探索する必要性の度合いを示す有効度(Lp)を、例えば、Lp=Wpとして、距離Lの中で、過去の探索度Apの低い場所すなわち未探索場所から、もっとも有効度Lpが大きい場所Pを次に探索する目標点の候補として設定する。さらに、ステップS21で算出される読取回数(N)が複数の場合には、既に設定した次探索目標点を含めて、同様に、過去の探索度Apの低い場所から、もっとも有効度Lpが大きい場所Pを次に探索する目標点の候補として設定する処理を繰り返して、N個分の探索目標点を設定する。
これにより、図6の場合には、2回目の探索において、先ず、初回の探索で順次の探索場所が離れている場所P10寄りの場所P12,P13の中間の場所P21が一つ目の探索目標点として設定され、次に、場所P21が設定されたことで、場所P21寄りの場所P14,P15の中間の場所P22が二つ目の探索目標評点として設定され、3回目の探索では、初回および2回目の探索で順次の探索場所が離れている場所P13,P14の中間の場所P31と、場所P15,P16の中間の場所P32との2つの場所が探索目標評点として設定されることになる。
以上のように、本実施の形態では、既に通った場所であると判定された場合には、通常の間欠取得動作とは異なり、既に探索(読み取り)が実行された場所での探索は行わず、時間経過が大きい未探索場所で探索を行うとともに、一度に全ての場所を探索するのではなく、当該経路におけるユーザの利用具合に応じて探索の回数を制御するようにしたので、不用意に電力を消費することなく、したがって電源回路15のバッテリの使用期間を長くでき、重要な情報を効率的に蓄積することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能である。例えば、同一経路を探索する際、上記実施の形態では、(7)式により既探索場所から離れるに従って大きくなる離間度Wpを演算し、有効度(Lp)をLp=Wpとして、未探索場所のうち、有効度Lpが大きい場所Pを次に探索する候補として設定するようにしたが、経過時間等の探索度Apや重み付け関数等を適切に設定して、既探索場所から離れるに従って小さくなる既探索点近接度を演算し、その逆数を有効度Lpとして、同様に、未探索場所のうち、有効度Lpが大きい場所Pを次に探索する目標点の候補として設定することもできる。
また、探索目標点を算出するにあたって、探索度Apを既探索時点からの経過時間として算出する場合、距離Lを分割した各場所での時間を一律に設定するのではなく、最新の推定移動速度および各場所までの距離に基づいて場所毎に予定探索時間を算出して、既探索時間との経過時間を算出することもできる。
さらに、本発明は、パッシブ型のRFIDを読み取る場合に限らず、セミパッシブ型やアクティブ型のRFIDを読み取る場合にも有効に適用することができ、これらの場合にも、不用意に電力を消費することなく、重要な情報を効率的に蓄積することが可能となる。
本発明の一実施の形態に係るRFID読取装置としての携帯情報端末の概略構成を示すブロック図である。 図1に示す携帯情報端末による主として初回通過経路におけるRFIDの情報取得動作を示すフローチャートである。 同じく、主として既通過経路におけるRFIDの情報取得動作を示すフローチャートである。 同じく、未取得経過距離に対するスリープ距離の算出例を示す図である。 同じく、移動速度に対するスリープ時間の算出例を示す図である。 同じく、間欠取得動作を説明する模式図である。 同じく、間欠取得動作を説明する模式図である。 図3のステップS21で実行する読取回数(起動回数)の算出処理を説明するための図である。 図1に示す携帯情報端末による経路の通過間隔に対する起動回数(読取回数)の具体例を説明するグラフである。 図9と同じ条件での起動回数(読取回数)の具体的な決定方法を説明するグラフである。 同一経路での図1に示す携帯情報端末によるRFID情報取得の累積起動回数と従来装置による累積起動回数とを比較して示すグラフである。 パッシブ型のRFIDの読取動作を示すタイミング図である。
符号の説明
1 携帯情報端末
2 RFID読取手段
3 位置情報取得手段
4 計時手段
5 RFID情報取得手段
6 RFID情報記憶手段
7 行動推定手段
8 個人行動記憶手段
9 情報選定手段
10 検索情報記憶手段
11 出力手段
12 RFID間欠取得動作制御手段
13 有効度算出手段
14 無線通信手段
15 電源回路
21 基地局
22 ネットワーク
23 RFID蓄積先解決サーバ
24A〜24C Webサイト
31A,31B 時刻表示板
32A〜32C RFID
33 カバン

Claims (3)

  1. 位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    RFIDに対する情報取得動作を実行するRFID情報取得手段と、
    該RFID情報取得手段が情報取得動作を実行した際の位置情報およびRFID情報取得結果を対応して記憶する記憶手段と、
    該記憶手段に記憶されている位置情報およびRFID情報取得結果と前記位置情報取得手段で取得される現在の位置情報とに基づいて、前記記憶手段に記憶されているRFID情報未取得の位置情報以外の位置で情報取得動作を実行するように前記RFID情報取得手段の起動を制御する取得動作制御手段と、
    を有することを特徴とするRFID読取装置。
  2. さらに、時間情報を発生する時間情報発生手段を有し、
    前記記憶手段は、前記RFID情報取得手段が情報取得動作を実行した際の時間情報を位置情報およびRFID情報取得結果とともに対応して記憶し、
    前記取得動作制御手段は、前記記憶手段に記憶されているRFID情報既取得の位置情報と前記位置情報取得手段で取得される現在の位置情報とが一致している場合は、当該位置情報に対応して前記記憶手段に記憶されている時間情報と前記時間情報発生手段からの現在の時間情報とにより算出される経過時間が所定時間以上のときに、前記RFID情報取得手段を起動することを特徴とする請求項1に記載のRFID読取装置。
  3. さらに、前記RFID情報取得手段がRFID情報を取得した際の位置情報と前記記憶手段に記憶されている位置情報とに基づいて前記RFID情報を取得した位置情報を基点とする移動方向を予測する予測手段を有し、
    前記取得動作制御手段は、前記予測手段が移動方向を予測した場合は、前記基点から前記予測された移動方向に沿って、前記記憶手段に記憶されている位置情報以外の位置で情報取得動作を実行するように前記RFID情報取得手段を間欠的に起動することを特徴とする請求項1または2に記載のRFID読取装置。
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