JP2009007168A

JP2009007168A - 物品管理システム

Info

Publication number: JP2009007168A
Application number: JP2008138998A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Otani; 久大谷; Jun Koyama; 潤小山; Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2009-01-15
Also published as: US20080297319A1; TW200905591A; JP5778726B2; CN101315425A; JP2013234075A

Abstract

【課題】物品の所在を効率的に探しだすことができる物品管理システムを提供することを課題とする。
【解決手段】複数の区画のいずれかに存在する物品の所在を管理する物品管理システムにおいて、複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、無線通信装置と無線で通信可能なＲＦＩＤタグ及び携帯機器とを具備し、ＲＦＩＤタグは物品に取り付けられ、複数の区画毎に設けられた無線通信装置のいずれかが、ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより物品を検出し、携帯機器を用いて複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、物品が存在する区画を特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は物品管理システムに関し、特に無線通信を用いて物品の管理を行う物品管理システムに関する。

一般的に、取引が行われる複数の物品を管理する場合には、当該物品のデータをデータベースに登録し、所定の場所に置く等の方法により管理されている。一方で、生活品等の物品は、通常個別に管理されておらず、当該物品の場所を移動させた場合にはその所在が分からなくなり、時間をかけて探さなければならないおそれがあった。その結果、人が物品の所在を随時記憶しておく必要があった。

しかし、人間にとって物品の所在を随時記憶しておくことは困難である。特に、時間の経過と共に、又は高齢になるにつれ記憶がうすれ、物品の所在の把握が益々困難となる。また、物品の所在を記憶している場合であっても、第三者により当該物品が移動された場合には、あらためて探す必要がある。

このような問題を解決するため、所定の情報を記録したＲＦＩＤタグを物品に添付し、ＲＦＩＤ読み取り通信装置をもって探し回ることによって、紛失した物品を探す物品管理装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００５−７１１９３号公報

しかしながら、物品に添付されたＲＦＩＤタグを読み取るためのＲＦＩＤ読み取り通信装置を持って物品を探し回る方法では、探す場所の範囲が広い場合には効率的に物品を探すことが困難である。また、ＲＦＩＤ読み取り通信装置を小型化する場合には、物品に添付されたＲＦＩＤタグとＲＦＩＤ読み取り通信装置の通信可能範囲が減少し、物品の捜索が困難となるおそれがある。

本発明は、上記問題を鑑み、物品の所在を効率的に探しだすことを目的の一とする。又は、携帯機器を小型化する場合であっても、通信距離の低下に伴う物品管理の不備を抑制することを目的の一とする。

本発明の一は、複数の区画のいずれかに存在する物品の所在を管理する物品管理システムであって、複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、無線通信装置と無線で通信可能なＲＦＩＤタグ及び携帯機器とを具備し、ＲＦＩＤタグは物品に取り付けられ、複数の区画毎に設けられた無線通信装置のいずれかが、ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより物品を検出し、携帯機器を用いて複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、物品が存在する区画を特定することを特徴とする。

また、本発明の一は、複数の区画のいずれかに存在する複数の物品の所在を管理する物品管理システムであって、複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、無線通信装置と無線で通信可能なＲＦＩＤタグ及び携帯機器とを具備し、ＲＦＩＤタグは複数の物品にそれぞれ取り付けられ、複数の区画毎に設けられた無線通信装置が、ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより対応する区画に存在する物品を検出し、携帯機器を用いて複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、複数の物品がそれぞれ複数の区画のうちどの区画にあるかを把握することを特徴とする。

また、本発明の一は、上記構成において、無線通信装置は、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、第１のアンテナを介してＲＦＩＤタグと通信を行い、第２のアンテナを介して携帯機器と通信を行う。

また、本発明の一は、複数の区画のいずれかに存在する物品の所在を管理する物品管理システムであって、複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、複数の区画毎に複数設けられたリーダ／ライタと、リーダ／ライタと無線で通信可能なＲＦＩＤタグと、無線通信装置と無線で通信可能な携帯機器とを具備し、複数のリーダ／ライタは同一の区画に設けられた無線通信装置と接続され、ＲＦＩＤタグは物品に取り付けられ、複数のリーダ／ライタが、ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより物品を検出すると共に物品の位置を検出し、携帯機器を用いて複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、物品が存在する区画及び物品の位置を特定することを特徴とする。

また、本発明の物品管理システムの一は、上記構成において、無線通信装置と携帯機器との通信手段として、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を利用する。

所定の区画毎に無線通信装置を設け、当該無線通信装置に携帯機器からアクセスすることによって、探索する物品がどの区画にあるかを効率よく探し出すことができる。また、携帯機器を小型化する場合であっても、無線通信装置と物品に取り付けられたＲＦＩＤタグとの通信距離の低下を抑制し、物品の管理を正確に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本明細書中の図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する場合がある。

（実施の形態１）
本実施の形態では、物品管理システムの一例に関して図面を参照して説明する。

本実施の形態で示す物品管理システムは、無線でデータの送受信が可能である半導体装置（ＲＦＩＤタグ、ＩＣタグ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。以下「ＲＦＩＤタグ」と記す）と、無線通信装置と、携帯機器とを有し、携帯機器を用いて無線通信装置と通信を行うことによって、ＲＦＩＤタグが取り付けられた物品の所在を把握する。以下に、図１を参照して物品管理システムの一例について具体的に説明する。

図１に示す物品管理システムは、物品１０１に取り付けられたＲＦＩＤタグ１０２、無線通信装置１０３、携帯機器１０４等から構成されている。

無線通信装置１０３は、ＲＦＩＤタグ１０２、携帯機器１０４と無線で通信が可能である。利用者は携帯機器１０４を用いて無線通信装置１０３にアクセスすることによって、無線通信装置１０３と通信可能な範囲に存在するＲＦＩＤタグ１０２が取り付けられた物品１０１を把握することができる。

ＲＦＩＤタグ１０２は、無線通信装置１０３と無線で通信可能であればよく、無線通信装置１０３との間に適用する電磁波の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が適宜使用用途を考慮して選択すればよく、伝送方式に伴って最適な長さや形状のアンテナを設ければよい。

例えば、伝送方式として、電磁結合方式又は電磁誘導方式（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）、らせん状（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。また、伝送方式としてマイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電磁波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電膜の長さや形状を適宜設定すればよく、アンテナとして機能する導電膜を例えば、線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状またはこれらを組み合わせた形状で設けてもよい。

なお、本実施の形態では、伝送方式としてＵＨＦ帯を適用する。ＵＨＦ帯を適用することによって、無線通信装置１０３とＲＦＩＤタグ１０２との通信距離を確保し、良好な通信をおこなうことができるためである。

携帯機器１０４は、無線通信装置１０３と無線で通信可能であればよく、例えば、携帯電話やコンピューター等を利用することができる。また、携帯機器１０４は、必ずしも携帯できる機器である必要はなく、ある場所に固定して設けられたコンピューター等であってもよい。携帯機器１０４と無線通信装置１０３との通信手段は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ワイブリー（Ｗｉｂｒｅｅ）等を利用することができるが、これらに限定されるものではない。なお、ブルートゥースとは、携帯情報機器などで２．４ＧＨｚの周波数帯を用いて、数ｍ〜数十ｍの機器間接続に使われる短距離無線通信技術の一つである。ワイブリーとは、２．４ＧＨｚの周波数帯を用いて、数ｍ〜数十ｍの機器間接続に使われる短距離無線通信技術の一つであり、消費電力をブルートゥースより小さくすることができる。

無線通信装置１０３は、ＲＦＩＤタグ１０２、携帯機器１０４と無線で通信できるものであればよい。以下に、図２を参照して無線通信装置１０３の具体的な構成に関して説明する。

図２に示す無線通信装置１０３は、ＲＦＩＤタグ１０２との通信を制御するＲ／Ｗブロック１２０、携帯機器１０４との通信を制御するブルートゥース交信ブロック１３０、通信で得られた情報の処理を行う制御ブロック１４０とを有している。

Ｒ／Ｗブロック１２０は、第１のアンテナ１２１、第１の復調回路１２２、第１の信号処理回路１２３、第１の変調回路１２４等を有している。第１のアンテナ１２１を介してＲＦＩＤタグ１０２と無線で情報の送受信を行う。ＲＦＩＤタグ１０２との間に適用する電磁波の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。

ブルートゥース交信ブロック１３０は、第２のアンテナ１３１、第２の復調回路１３２、第２の信号処理回路１３３、第２の変調回路１３４等を有している。第２のアンテナ１３１を介して携帯機器１０４と無線で情報の送受信を行う。無線通信装置１０３と携帯機器１０４の通信手段として、２．４ＧＨｚの周波数帯（ここでは、ブルートゥース）を利用することによって、簡易に良好な通信ができるという利点がある。

なお、図２では、無線通信装置１０３と携帯機器１０４の通信手段として、ブルートゥースを利用する場合に関して示しているが、これに限られない。例えば、無線通信装置１０３と携帯機器１０４の通信手段として、ブルートゥース以外のものたとえばワイブリーを使うことも可能である。

制御ブロック１４０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ：中央処理装置）１４１、ＨＤ（ハードディスク）１４２、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１４３、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１４４等を有している。ＣＰＵ１４１は、無線通信により得られた情報の処理等を行い、ＨＤ１４２、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４に情報が保持される。なお、ＨＤ１４２、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４は必ずしも全て設ける必要はなく、いずれかを設けた構成とすればよい。

次に、複数の区画（部屋）から物品の所在を把握する場合について図３を参照して説明する。図３の説明では、第１の区画１５１〜第３の区画１５３の区画から物品の所在を把握する物品管理システムに関して示す。なお、区画とは、仕切られた範囲であり、物品の管理する場所等に応じて適宜設定することができる。例えば、家庭において物品の所在を管理する場合には、部屋毎（例えば、寝室、リビング、子供部屋等毎）に仕切り、複数の区画を設定すればよい。

図３に示す物品管理システムは、複数の区画にそれぞれ無線通信装置が設けられている。具体的には、第１の区画１５１に第１の無線通信装置１０３ａ、第２の区画１５２に第２の無線通信装置１０３ｂ、第３の区画１５３に第３の無線通信装置１０３ｃが設けられている。また、第１の区画１５１に設けられた物品Ａ１０１ａには第１のＲＦＩＤタグ１０２ａが取り付けられ、第２の区画１５２に設けられた物品Ｂ１０１ｂには第２のＲＦＩＤタグ１０２ｂが取り付けられ、第３の区画１５３に設けられた物品Ｃ１０１ｃ、物品Ｄ１０１ｄには、それぞれ第３のＲＦＩＤタグ１０２ｃ、第４のＲＦＩＤタグ１０２ｄが取り付けられている。

物品に取り付けられたＲＦＩＤタグには、当該物品の固有の情報が記憶されており、第１のＲＦＩＤタグ１０２ａには物品Ａ１０１ａの固有の情報が記憶されている。同様に、第２のＲＦＩＤタグ１０２ｂ〜第４のＲＦＩＤタグ１０２ｄには、それぞれ物品Ｂ１０１ｂ〜物品Ｄ１０１ｄの固有の情報が記憶されている。

特定の物品の所在を知りたい場合には、探したい物品について携帯機器１０４を用いて無線通信装置１０３と通信を行うことによって、探したい物品が第１の区画１５１〜第３の区画１５３のうちどの区画にあるか特定することができる。

以下に、特定の物品を探す場合の動作に関して図９を参照して説明する。なお、以下の説明では、物品Ｃ１０１ｃを探し出す場合に関して説明する。

まず、探したい物品（ここでは、物品Ｃ１０１ｃ）についての所在を得るために、携帯機器１０４を用いて無線通信装置１０３にアクセス（情報を送信）する（ステップＳＴ０１）。なお、第１の区画１５１〜第３の区画１５３に存在する物品に関する情報（物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報）は、あらかじめ携帯機器１０４に登録しておけばよい。

次に、無線通信装置１０３は、携帯機器１０４から情報を受信し（ステップＳＴ０２）、通信可能な範囲に存在するＲＦＩＤタグを検出する（ステップＳＴ０３）。ここでは、第１の無線通信装置１０３ａは第１の区画１５１に存在する第１のＲＦＩＤタグ１０２ａ（物品Ａ１０１ａ）を検出する。同様に、第２の無線通信装置１０３ｂは第２の区画１５２に存在する第２のＲＦＩＤタグ１０２ｂ（物品Ｂ１０１ｂ）を検出し、第３の無線通信装置１０３ｃは第３の区画１５３に存在する第３のＲＦＩＤタグ１０２ｃ（物品Ｃ１０１ｃ）と第４のＲＦＩＤタグ１０２ｄ（物品Ｄ１０１ｄ）を検出する。

第１のＲＦＩＤタグ１０２ａとの交信によって得られた物品Ａ１０１ａの情報は、第１の無線通信装置１０３ａのＲ／Ｗブロック１２０の第１の信号処理回路１２３から制御ブロック１４０へ送られ、ＣＰＵ１４１で処理された後、ＨＤ１４２、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４等に記憶される（ステップＳＴ０４）。

同様に、物品Ｂ１０１ｂの情報は第２の無線通信装置１０３ｂのＨＤ１４２、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４等に記憶され、物品Ｃ１０１ｃ及び物品Ｄ１０１ｄの情報は第３の無線通信装置１０３ｃのＨＤ１４２、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４等に記憶される。

そして、携帯機器１０４から送られてきた情報と第１の無線通信装置１０３ａ〜第３の無線通信装置１０３ｃの制御ブロック１４０に記憶された情報との比較を行い、必要な情報（探したい物品Ｃ１０１ｃ）があるか否かが確認される（ステップＳＴ０５）。なお、携帯機器１０４から送られてきた情報は、ブルートゥース交信ブロック１３０を経て制御ブロック１４０に入力される。

次に、その結果について、第１の無線通信装置１０３ａ〜第３の無線通信装置１０３ｃのブルートゥース交信ブロック１３０を介してそれぞれ携帯機器１０４に返答される（ステップＳＴ０６）。なお、無線通信装置から携帯機器１０４への返信は、各区画に設けられた無線通信装置のうち探したい物品（物品Ｃ１０１ｃ）を検出した無線通信装置のみが行ってもよいし、それに加えて探したい物品を検出できなかった無線通信装置から行う構成としてもよい。この場合、探したい物品を検出できなかった無線通信装置からは、当該区画に探し物がないという情報が携帯機器１０４に返信される。

携帯機器１０４は探し物が発見された場合には、その区画を携帯機器１０４の画面１１４に表示してユーザーに教える。ここでは、物品Ｃ１０１ｃが第３の区画１５３に存在するという情報が携帯機器１０４に表示される。

このように携帯機器１０４から無線通信装置にアクセスして物品の所在を特定することによって、利用者は動き回ることなく所望の物品の所在を効率的に知ることが可能となる。また、ＲＦＩＤタグとの通信は複数の区画毎に設けられた無線通信装置を用いて行い、携帯機器と無線通信装置との通信手段としてブルートゥースを用いることによって、ＲＦＩＤタグと無線通信装置との通信距離を低下させずに携帯機器の小型化を図ることが可能となる。

なお、ここでは、特定の物品を検索するために携帯機器１０４から無線通信装置１０３ａ〜１０３ｃにアクセスする場合を示したが、もちろん本実施の形態で示す物品管理システムは、特定の物品を探す場合だけでなく、物品の所在（物品がどの区画に存在するか）をリスト化して携帯機器１０４の画面１１４に表示させることも可能である。この場合、利用者は動き回ることなく自分が管理する物品がどこに置いてあるかを簡単に知ることができる。さらに、自分の管理していない物品を含め、区画毎にどのような物品が存在するかを効率的に把握することができる。

また、上記の説明では、探したい物品について携帯機器１０４からアクセスがあった後に、第１の無線通信装置１０３ａ〜第３の無線通信装置１０３ｃがそれぞれ第１の区画１５１〜第３の区画１５３に存在する物品の検出を行う方法を示したが、これに限られない。例えば、一定の期間毎に第１の無線通信装置１０３ａ〜第３の無線通信装置１０３ｃがそれぞれ第１の区画１５１〜第３の区画１５３に存在する物品を検出して制御ブロック１４０に記憶しておき、携帯機器１０４からアクセスがあった場合には無線通信装置に記憶されている最新の情報を携帯機器１０４に返答する構成としてもよい。この場合、アクセスと同時に探したい物品の所在を知ることができるため、時間の短縮となる。特に、区画が多くなる場合に有効である。

また、上記の説明では、携帯機器１０４は、全ての無線通信装置（第１の無線通信装置１０３ａ〜第３の無線通信装置１０３ｃ）と通信を行う場合を示したが、これに限られない。例えば、探したい物品が見つかるまで第１の無線通信装置１０３ａ〜第３の無線通信装置１０３ｃと順番に通信を行い、物品が見つかった時点で通信を終了してもよい。この場合、全ての区画を調べる必要がなくなるため、消費電力の低減することができる。特に、区画が多くなる場合に有効である。

また、複数の無線通信装置同士が通信を行う構成としてもよい。この場合、複数の無線通信装置のうちいずれかと携帯機器１０４が通信可能であれば、携帯機器１０４と直接通信できない無線通信装置が設けられた区画の物品の所在を知ることが可能となる。さらに、利用者は、携帯機器１０４を持って動き回る必要なく、特定の物品を探すことができる。

なお、本実施の形態で示す物品管理システムは上述した構成に限られない。例えば、物品に取り付けられるＲＦＩＤタグに上記図２で示した制御ブロック及びブルートゥース交信ブロックを有する構成とすることができる場合には、携帯機器と物品に取り付けられたＲＦＩＤタグとを直接無線で通信することによって、無線通信装置を介さず物品の管理を行う構成とすることができる。この場合、携帯機器とＲＦＩＤタグとの通信手段としては、ブルートゥース、ワイブリー等を利用することができ、もちろんこれらに限定されるものではない。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の物品管理システムにおける構成に関して図面を参照して説明する。具体的には、ＲＦＩＤタグが取り付けられた物品の所在（物品がどの区画に存在するか）だけでなく、当該区画における物品の位置を検出する場合について説明する。

なお本実施の形態で説明する位置検出方法は、信号が空間を伝搬するうちに、その伝搬距離に応じて電界強度が低下することを利用して、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの距離、およびＲＦＩＤタグの位置を検出するものを例に挙げて説明する。

まず、図４を用いて、本実施の形態で示す位置検出方法を説明する。なお、図４では、区画２００にある物品２０１に取り付けられたＲＦＩＤタグ２０２の位置を検出する場合について示す。

図４に示すように、区画２００には、リーダ／ライタが複数（ここでは、リーダ／ライタ２０５ａ、リーダ／ライタ２０５ｂ、リーダ／ライタ２０５ｃ、リーダ／ライタ２０５ｄ）設けられており、ＲＦＩＤタグ２０２はリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄに囲まれて配置されている。もちろん、リーダ／ライタの数は４つに限定されない。ＲＦＩＤタグ２０２が取り付けられた物品２０１の位置を３次元の空間で検出するには、リーダ／ライタが少なくとも４つあればよい。また、ＲＦＩＤタグ２０２の位置を２次元の座標で検出するには、リーダ／ライタを少なくとも３つ有していればよい。また、物品２０１に取り付けられたＲＦＩＤタグ２０２とリーダ／ライタの距離のみを計測する場合はリーダ／ライタが少なくとも１つあればよい。

リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄは、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等で無線通信装置２０３に接続されている。無線通信装置２０３は、携帯機器２０４と無線通信を行い、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄを制御する。また、無線通信装置２０３は、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄからの信号に基づいてＲＦＩＤタグ２０２の位置を検出する。この場合、無線通信装置２０３は、上記図２で示した構成において、Ｒ／Ｗブロック１２０を設けずに、ブルートゥース交信ブロック１３０、制御ブロック１４０を有する構成とすることができる（図５参照）。つまり、Ｒ／Ｗブロック１２０をリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄに置き換えることができる。

また、無線通信装置２０３をＲＦＩＤタグ２０２の位置検出を行うリーダ／ライタの１つとして機能させてもよい。この場合、上記図２で示した構成において、Ｒ／Ｗブロック１２０と同様に、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｃを無線通信装置２０３の制御ブロック１４０と接続するように設ける（図６参照）。

なお、無線通信装置２０３とリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄとの接続、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄ同士の接続は、有線のネットワーク又は無線のネットワークで構築すればよい。

ＲＦＩＤタグ２０２とリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄとの間に適用する電磁波の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。

リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄは、それぞれ等しい電界強度の距離検出信号を出力する。以下、リーダ／ライタ２０５ａが出力する信号を信号Ｆａ、リーダ／ライタ２０５ｂが出力する信号を信号Ｆｂ、リーダ／ライタ２０５ｃが出力する信号を信号Ｆｃ、リーダ／ライタ２０５ｄが出力する信号を信号Ｆｄと表記する（図４参照）。

ＲＦＩＤタグ２０２とリーダ／ライタ間の距離、又はＲＦＩＤタグ２０２の位置を測定するときには、信号Ｆａ〜信号Ｆｄが重なり合わないようにする。従って、ＲＦＩＤタグ２０２が同時に複数のリーダ／ライタからの信号を受信しないように、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄは信号Ｆａ〜Ｆｄを順次送信する。リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄが信号Ｆａ〜Ｆｄを送信するタイミングは、無線通信装置２０３で制御される。

ＲＦＩＤタグ２０２は、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄから送信される信号Ｆａ〜Ｆｄを受信し、信号Ｆａ〜Ｆｄを受信したことにより生成される信号Ｓａ〜Ｓｄを送信する機能を有する。図７は、本実施の形態のＲＦＩＤタグ２０２の構成を示すブロック図である。図７のＲＦＩＤタグ２０２はアンテナ２５１、信号発振部２５２、信号処理部２５３によって構成されている。

図７に示すように、アンテナ２５１と信号発振部２５２との間で信号が入出力され、信号発振部２５２と信号処理部２５３との間で信号が入出力される。アンテナ２５１は外部からの信号の受信や、外部へ信号を送信するための回路である。すなわち、図４に示したリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄからの信号Ｆａ〜Ｆｄはアンテナ２５１で受信され、信号Ｓａ〜Ｓｄはアンテナ２５１から送信される。

信号発振部２５２は、アンテナ２５１で受信した信号を基に、パルス信号を発振し出力する機能を有する。そのため、信号発振部２５２は、パルス発振回路を有する。パルス発振回路は、入力された信号の電圧に応じて周波数が異なるパルス信号を発振できる機能を有している。このようなパルス発振回路は、例えば、整流回路と、整流回路からの信号が入力されるリング発振回路で構成することができる。

なお、ここでいうパルス信号とは、周期的に電圧が変動する信号をいい、例えば、矩形波、三角波、のこぎり波、正弦波のように電圧が周期的に振動する波のことである。

また、信号処理部２５３は、信号発振部２５２より出力されるパルス信号のパルスをカウントする機能を有する。そのため、信号処理部２５３には、信号発振部２５２より出力されるパルス信号のパルスをカウントするカウンタを備えている。

アンテナ２５１の形状は、特に限定されない。つまり、ＲＦＩＤタグ２０２におけるアンテナ２５１に適用する信号の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が適宜、使用用途を考慮して選択すればよく、伝送方式に伴って最適な長さや形状のアンテナを設ければよい。

本実施の形態で説明する位置検出方法は、信号が空間を伝搬するうちに、その伝搬距離に応じて電界強度が低下することを利用して、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタ間の距離、およびＲＦＩＤタグの位置を検出するものである。

図８に示すフローチャートを用いて、図４に示した位置検出方法について説明する。なお、ここでは、探したい物品（物品２０１）について携帯機器２０４からアクセスがあり、物品２０１が複数の区画のうち区画２００にあることが検出された後に、さらに区画２００における物品２０１の位置を特定する場合について説明する。また、以下の説明では、リーダ／ライタの数を４つ設けた場合に関して説明するが、これに限られない。

まず、ＲＦＩＤタグ２０２が取り付けられた物品２０１が区画２００にあることを検出した後に、ＲＦＩＤタグ２０２と一番目のリーダ／ライタ２０５ａとの距離を検出するため、１番目のリーダ／ライタ２０５ａから信号Ｆａが出力される（ステップＳＴ０１）。なお、複数の区画のうち物品２０１がどの区画にあるか検出する場合、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄを用いて検出することができる。

ＲＦＩＤタグ２０２は、リーダ／ライタ２０５ａからの信号Ｆａをアンテナ２５１で受信する（ステップＳＴ０２）。

アンテナ２５１で受信された信号Ｆａは、信号発振部２５２に出力される。信号発振部２５２では、入力された信号Ｆａの電界強度に対応する周波数で発振するパルス信号を生成する（ステップＳＴ０３）。アンテナ２５１で受信した信号Ｆａを整流化、平滑化して直流電圧を生成し、この直流電圧を電源とする発振回路でパルス信号を発振させることで、このようなパルス信号を生成することができる。

信号発振部２５２で発振するパルス信号は、信号処理部２５３に入力される。信号処理部２５３では、パルス信号のパルス数を一定値になるまでカウントする（ステップＳＴ０４）。

カウント数が一定値に達すると、信号処理部２５３ではパルスのカウントが終了したことを示す信号Ｓａ（応答信号）が生成される（ステップＳＴ０５）。応答信号Ｓａは、信号処理部２５３からアンテナ２５１に出力される。アンテナ２５１から応答信号Ｓａが送信される（ステップＳＴ０６）。リーダ／ライタ２０５ａはＲＦＩＤタグ２０２からの応答信号Ｓａを受信する（ステップＳＴ０７）。応答信号Ｓａを受信すると、リーダ／ライタ２０５ａは信号Ｆａを送信してから応答信号Ｓａを受信するまでの時間Ｔ１を検出する（ステップＳＴ０８）。ここでは、この時間Ｔ１を応答時間Ｔ１ということとする。

なお、応答時間Ｔ１は、ＲＦＩＤタグ２０２内の信号発振部２５２で発振されたパルス信号の発振周波数によって決まる。また、パルス信号の発振周波数は、ＲＦＩＤタグ２０２で受信したときの信号Ｆａの電界強度によって決まり、ＲＦＩＤタグ２０２で受信したときの信号Ｆａの電界強度は、ＲＦＩＤタグ２０２と１番目のリーダ／ライタ２０５ａ間の距離で決まる。

ＲＦＩＤタグ２０２とリーダ／ライタ２０５ａとの距離が広がるほど、ＲＦＩＤタグ２０２で受信したときの信号Ｆａの電界強度が弱まるため、パルス信号の発振周波数が低下する。その結果、信号処理部２５３でパルスをカウントするのに要する時間が長くなり、リーダ／ライタ２０５ａで計測される応答時間Ｔ１は長くなる。つまり、リーダ／ライタ２０５ａで計測した応答時間Ｔ１は、信号発振部２５２で発振しているパルス信号の周波数に対応するため、応答時間Ｔ１から、ＲＦＩＤタグ２０２とリーダ／ライタ２０５ａ間の距離を検出することができる。

ステップＳＴ０１からステップＳＴ０８までの動作を、２番目のリーダ／ライタ２０５ｂ、３番目のリーダ／ライタ２０５ｃ、４番目のリーダ／ライタ２０５ｄで順次に行い、リーダ／ライタ２０５ｂ〜リーダ／ライタ２０５ｄにおいて応答時間Ｔ２、応答時間Ｔ３、応答時間Ｔ４を検出する。ＲＦＩＤタグ２０２と通信を行うリーダ／ライタの選択は、無線通信装置２０３からの命令により制御されている。なお、ＲＦＩＤタグ２０２の位置を３次元の座標で特定するには、少なくとも４つのリーダ／ライタで応答時間を計測すればよいので、区画２００にリーダ／ライタが５つ以上ある場合、全てのリーダ／ライタで応答時間を計測する必要はない。

区画２００に配置されたリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄはＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などを経由し、計測した応答時間Ｔ１〜Ｔ４を無線通信装置２０３に伝える。無線通信装置２０３は、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄから送信された応答時間Ｔ１〜Ｔ４をもとに、リーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄとＲＦＩＤタグ２０２間の距離Ｄ１、距離Ｄ２、距離Ｄ３、距離Ｄ４を計算する。これらの距離Ｄ１〜Ｄ４とリーダ／ライタ２０５ａ〜リーダ／ライタ２０５ｄの位置情報（空間座標、より具体的には相対座標）から、ＲＦＩＤタグ２０２が取り付けられた物品２０１の位置（空間座標）を特定することができる。

その後、物品２０１の位置情報を無線通信装置２０３のブルートゥース交信ブロック１３０を介して携帯機器２０４に送信する。

このように、区画に複数のリーダ／ライタを設け、当該複数のリーダ／ライタと物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの距離を測定することにより、区画におけるＲＦＩＤタグの正確な位置を検出することができる。従って、利用者は携帯機器を用いて無線通信装置にアクセスすることによって、複数の区画におけるＲＦＩＤタグの所在だけでなく、当該物品が存在する区画における物品の位置を知ることができるため、時間をかけることなく探索する物品を効率よく探し出すことができる。

また、本実施の形態で示すように、１つの区画に複数のリーダ／ライタを設けることによって、物品の周りに存在する遮蔽物の影響を低減することができる。

本実施の形態は、上記実施の形態で示した物品管理システムの構成と適宜組み合わせて実施することができる。

本発明の物品管理システムの一例を示す図。本発明の物品管理システムの無線通信装置の構成を示す図。本発明の物品管理システムの一例を示す図。本発明の物品管理システムの一例を示す図。本発明の物品管理システムの無線通信装置の構成を示す図。本発明の物品管理システムの無線通信装置の構成を示す図。本発明の物品管理システムのＲＦＩＤタグの一例を示す図。本発明の物品管理システムの一例を示す図。本発明の物品管理システムの一例を示す図。

符号の説明

１０１物品
１０２ＲＦＩＤタグ
１０３無線通信装置
１０４携帯機器
１１４画面
１２０Ｒ／Ｗブロック
１２１アンテナ
１２２復調回路
１２３信号処理回路
１２４変調回路
１３０ブルートゥース交信ブロック
１３１アンテナ
１３２復調回路
１３３信号処理回路
１３４変調回路
１４０制御ブロック
１４１ＣＰＵ
１４２ＨＤ
１４３ＲＯＭ
１４４ＲＡＭ
１５１区画
１５２区画
１５３区画
２００区画
２０１物品
２０２ＲＦＩＤタグ
２０３無線通信装置
２０４携帯機器
２５１アンテナ
２５２信号発振部
２５３信号処理部
１０１ａ物品Ａ
１０１ｂ物品Ｂ
１０１ｃ物品Ｃ
１０１ｄ物品Ｄ
１０２ａＲＦＩＤタグ
１０２ｂＲＦＩＤタグ
１０２ｃＲＦＩＤタグ
１０２ｄＲＦＩＤタグ
１０３ａ無線通信装置
１０３ｂ無線通信装置
１０３ｃ無線通信装置
２０５ａリーダ／ライタ
２０５ｂリーダ／ライタ
２０５ｃリーダ／ライタ
２０５ｄリーダ／ライタ

Claims

複数の区画のいずれかに存在する物品の所在を管理する物品管理システムであって、
前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、
前記無線通信装置と無線で通信可能なＲＦＩＤタグ及び携帯機器とを具備し、
前記ＲＦＩＤタグは前記物品に取り付けられ、
前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置のいずれかが、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより前記物品を検出し、
前記携帯機器を用いて前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、前記物品が存在する区画を特定することを特徴とする物品管理システム。
複数の区画のいずれかに存在する複数の物品の所在を管理する物品管理システムであって、
前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、
前記無線通信装置と無線で通信可能なＲＦＩＤタグ及び携帯機器とを具備し、
前記ＲＦＩＤタグは前記複数の物品にそれぞれ取り付けられ、
前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置が、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより対応する区画に存在する物品を検出し、
前記携帯機器を用いて前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、前記複数の物品がそれぞれ前記複数の区画のうちどの区画にあるかを把握することを特徴とする物品管理システム。
請求項１又は請求項２において、
前記無線通信装置は、第１のアンテナと第２のアンテナとを有し、
前記第１のアンテナを介して前記ＲＦＩＤタグと通信を行い、
前記第２のアンテナを介して前記携帯機器と通信を行うことを特徴とする物品管理システム。
複数の区画のいずれかに存在する物品の所在を管理する物品管理システムであって、
前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置と、
前記複数の区画毎に複数設けられたリーダ／ライタと、
前記リーダ／ライタと無線で通信可能なＲＦＩＤタグと、
前記無線通信装置と無線で通信可能な携帯機器とを具備し、
前記複数のリーダ／ライタは同一の区画に設けられた前記無線通信装置と接続され、
前記ＲＦＩＤタグは前記物品に取り付けられ、
前記複数のリーダ／ライタが、前記ＲＦＩＤタグと通信を行うことにより前記物品を検出すると共に前記物品の位置を検出し、
前記携帯機器を用いて前記複数の区画毎に設けられた無線通信装置と通信を行うことによって、前記物品が存在する区画及び前記物品の位置を特定することを特徴とする物品管理システム。
請求項４において、
前記リーダ／ライタは、一つの区画に少なくとも３つ以上設けられていることを特徴とする物品管理システム。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記無線通信装置と前記携帯機器との通信手段として、ブルートゥース（登録商標）を利用することを特徴とする物品管理システム。