以下、図面を参照して、実施形態に係る読取装置及びプログラムについて説明する。以下の実施形態では、スーパーマーケット等の小売店において、商品に付されたパッシブ型のRFIDタグを読み取る例について説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る読取装置10を備えた、商品販売データ処理装置1の外観構成の一例を示す図である。図1に示すように、商品販売データ処理装置1は、読取装置10と、POS端末20とを備える。なお、図1において、X方向は、後述する載置部12の載置面12aに平行な、商品販売データ処理装置1の長手方向(幅方向)の向きを意味する。Y方向は、載置部12の載置面12aに平行な、商品販売データ処理装置1の短手方向(奥行方向)の向きを意味する。Z方向は、載置部12の載置面12aに垂直な、商品販売データ処理装置1の上下方向(高さ方向)の向きを意味する。
読取装置10は、物品である商品M1(図2参照)に付されたRFIDタグT1から、当該RFIDタグT1が保持するタグ情報を読み取る装置である。タグ情報は、RFIDタグT1を識別可能な識別子の他、そのRFIDタグT1が付された商品M1に関する情報(商品コード等)を含む。
読取装置10は、台座部11と、載置部12と、載置台移動部15とを有する。台座部11は、載置部12及び載置台移動部15を支持するための支持台である。載置部12は、載置台の一例である。載置部12は、平板状(薄箱状)の形状を有し、載置台移動部15(後述する搬送ベルト151)に取り付けられる。
図2は、読取装置10の概略構成を示す図(図1のAX方向の矢視図)である。図2に示すように、載置部12の上面(載置面12a)には、商品登録の対象となる商品M1や、当該商品M1を収納した買い物カゴBK等が載置される。つまり、載置面12aには、読み取りの対象となる商品M1が載置される。係る載置面12aは、プラスチックやガラス、木材等といった電波(電磁波)を通す材料(電波透過材)で形成される。
また、載置部12は、その内部にアンテナ13と、アンテナ移動部14とを備える。アンテナ13は、例えば平面状のアンテナであり、屈曲自在な同軸ケーブル等を介してリーダライタ部104(図3参照)に接続される。アンテナ13は、リーダライタ部104の制御の下、RFIDタグT1と交信可能な電波(電磁波)を放射する。アンテナ13は、載置面12aに向けて電波を放射することで、RFIDタグT1と交信可能な交信領域(図示せず)を載置面12a上に形成する。なお、アンテナ13から放射する電波強度は特に問わないものとするが、形成される交信領域が載置部12に載置される買い物カゴBKをカバーできる程度とすることが好ましい。
アンテナ移動部14は、第1移動手段の一例である。アンテナ移動部14は、載置部12(載置面12a)に対するアンテナ13の位置を移動させる。アンテナ移動部14は、例えば、ねじ軸141、ねじ軸141の軸受142、ステッピングモータ143、カップリング144、移動ステージ145等の直線運動機構によって構成される。
ステッピングモータ143は、回転動力源である。カップリング144は、ステッピングモータ143の回転動力をねじ軸141に伝達する。
ねじ軸141は、一端が軸受142により他端がカップリング144により軸回転自在に水平に支持されている。また、ステッピングモータ143の出力軸143aが、カップリング144においてねじ軸141の他端と接続されている。この構成により、ステッピングモータ143の回転動力が、出力軸143aからカップリング144を介してねじ軸141に伝達される。
移動ステージ145は、ねじ軸141に螺合したボールねじナットと一体的に構成されている。具体的には、移動ステージ145には貫通孔が設けられており、当該貫通孔にねじ軸141のボールねじナットが埋め込まれている。また、移動ステージ145の上面には、アンテナ13が固定される。
移動ステージ145は、上記ボールねじナットをねじ軸141に螺合することにより、ねじ軸141の回転とともにねじ軸141に沿って進退移動する。また、ねじ軸141や移動ステージ145等には、ねじ軸141上における移動ステージ145の位置を検出するための第1センサ部107(図3参照)が設けられる。
移動ステージ145は、移動時にねじ軸141とボールねじナットとのねじ部に金属製のボール(鋼球)が介在するので、滑らかな移動が可能になる。また、移動ステージ145は、ねじ軸141の回転に伴って回動しないように、台座部11の内部に設けられた支持板146に移動ステージ145の一部を接触させながら摺動する。このように、アンテナ移動部14は、上述したボールねじの機構によりステッピングモータ143の回転運動を直線運動に変えることで、移動ステージ145の一軸方向の移動を可能にしている。
上記の構成により、アンテナ移動部14は、移動ステージ145を移動させることで、載置部12に対しアンテナ13の位置をX方向に移動させることができる。また、アンテナ移動部14は、アンテナ13の移動により、載置部12(載置面12a)上に形成される交信領域を移動させることができるため、RFIDタグT1の読み取り効率の向上を図ることができる。具体的には、交信領域の移動により、RFIDタグT1が受信する電波環境(電波強度、入射角度等)が変化するため、載置面12aの縁部等に載置された商品M1や、重畳して載置された商品M1のRFIDタグT1を効率的に読み取ることができる。
一方、載置台移動部15は、第2移動手段の一例である。載置台移動部15は、載置部12とアンテナ13とを一体的に移動させる。載置台移動部15は、例えば、図2に示すように、ベルトコンベア等の直線運動機構によって構成される。
載置台移動部15は、搬送ベルト151と搬送ローラ152とを備える。搬送ローラ152は、図示しない搬送モータにより回転駆動されることで、搬送ベルト151をX方向に搬送する。載置部12は、搬送ベルト151上に取り付けられる。なお、載置部12は、搬送ベルト151に対して着脱可能に取り付けられてもよい。
搬送ベルト151は、搬送ローラ152の回転駆動に伴ってX方向に移動される。つまり、載置台移動部15は、搬送ベルト151に取り付けられた載置部12自体をX方向に進退移動させる。これにより、載置台移動部15は、載置部12とアンテナ13とをX方向に一体的に移動させることができる。なお、搬送ベルト151や搬送ローラ152等には、搬送路上における載置部12の位置を検出するための第2センサ部108(図3参照)が設けられる。
上述したアンテナ移動部14及び載置台移動部15の構成により、アンテナ13の単独移動と、載置部12及びアンテナ13の一体移動とが実現される。なお、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の構成は、図2に限定されないものとする。例えば、アンテナ移動部14を、ベルトコンベアを用いた直線運動機構としてもよいし、載置台移動部15を、ボールねじを用いた直線運動機構としてもよい。
また、図2では、アンテナ移動部14及び載置台移動部15は、ともにX方向に移動を行う構成としたが、これに限らず、異なる方向に移動する構成としてもよい。例えば、アンテナ移動部14は、アンテナ13をX方向に移動させる構成とし、載置台移動部15は、載置部12をY方向(図1参照)に移動させる構成としてもよい。
図1に戻り、POS端末20は、読取装置10で読み取られたタグ情報に基づいて、顧客が購入する商品の登録処理や決済処理等を実行する情報処理装置である。POS端末20は、例えば、チェックアウトカウンタC1の天板上に設置され、有線又は無線により読取装置10と通信可能に接続される。
POS端末20は、第1表示器21と、第2表示器22と、キーボード23と、プリンタ24と、ドロワ25とを備える。
第1表示器21は、POS端末20を操作する操作者(店員)用の表示デバイスであり、キーボード23の上方に取り付けられている。第2表示器22は、客用の表示デバイスであり、第1表示器21に背面対向して取り付けられている。第1表示器21及び第2表示器22は、図示しないコンピュータ構成の制御部の制御の下、読取装置10で読み取られた商品に関する情報等を表示する。なお、第1表示器21及び第2表示器22は、タッチパネルディスプレイとしてもよい。
キーボード23は、POS端末20の操作者によって操作されるユーザインタフェースであり、各種の操作キーを備える。例えば、キーボード23は、置数キーや、商品M1(RFIDタグT1)の読み取り開始を指示するための読取開始キー、決済処理の開始を指示するための決済キー等を備える。
プリンタ24は、サーマルプリンタ等のプリンタ装置である。プリンタ24は、POS端末20の制御部の制御の下、一取引の内容を所定の用紙に印字したレシートを発行する。ドロワ25は、開閉可能な引き出しを備えて、引き出しの中に現金等を収容する。
図1の商品販売データ処理装置1において、商品M1を購入する客は、商品M1や当該商品M1を入れた買い物カゴBKを、載置部12上に載置する。読取装置10は、載置部12に載置された商品M1のRFIDタグT1からタグ情報を読み取り、読み取ったタグ情報をPOS端末20に出力する。
一方、POS端末20は、読取装置10から入力されるタグ情報に基づき、当該タグ情報に含まれた商品コードに対応する商品の商品情報(商品名や価格等)を商品マスタから特定し、客が購入する商品として登録する。係る商品マスタは、各商品の商品コードと、当該商品の商品情報とを対応付けて登録したデータテーブルであり、POS端末20やサーバ装置等に予め記憶されているものとする。そして、POS端末20は、登録した商品の金額を顧客が支払った金額で決済する決済処理を実行し、その取引の内訳をレシートとして発行する。
次に、図3を参照して、読取装置10のハードウェア構成について説明する。図3は、読取装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。
読取装置10は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を有したコンピュータ構成の制御部101を備える。CPUは、読取装置10のプロセッサである。ROMは、CPUが実行する各種プログラムや各種データを記憶する。RAMは、CPUが各種プログラムを実行する際に一時的にデータやプログラムを記憶するものである。
制御部101には、各種の入出力回路(図示せず)を介して、記憶部102、通信I/F103、リーダライタ部104、第2モータドライバ106、第1モータドライバ105、第2センサ部108及び第1センサ部107等が接続される。
記憶部102は、HDDやSSD、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を備えた記憶装置である。記憶部102は、読取装置10の動作に係る各種プログラムや各種データを記憶する。例えば、記憶部102は、後述する移動パターンや閾値等の設定情報を記憶する。
通信I/F103は、POS端末20との間で通信を行うための通信インタフェースである。
リーダライタ部104は、RFIDタグT1のリーダライタ装置であり、例えば、DA変換器、AD変換器、変調/復調器、位相同期回路、増幅回路等の電子回路(何れも図示せず)を有する。リーダライタ部104は、制御部101の制御の下、アンテナ13を介してRFIDタグT1と交信することで、RFIDタグT1が保持するタグ情報の読み取りや、RFIDタグT1に対するデータの書き込みを行う。
具体的には、リーダライタ部104は、所定のデータ(コマンド)を変調し重畳した電波(以下、質問波)を、アンテナ13を介して送信する。リーダライタ部104は、質問波に応答したRFIDタグT1から送信される電波(以下、応答波)を、アンテナ13を介して受信し、その応答波に重畳されたデータ(タグ情報)を復調して取得する。なお、リーダライタ部104は、RFIDタグT1の読み取り動作を行う間、質問波の送信を繰り返し行う(例えば、1秒間に100回等)ものとする。
また、リーダライタ部104は、後述する読取制御部113と協働することで、受信した応答波の位相情報を取得する。位相情報は、応答波の位相を示す情報である。例えば、リーダライタ部104は、質問波と応答波との位相差を位相情報として取得する。なお、位相情報の取得方法は特に問わず、公知の技術を用いて取得してもよい。また、変調方式も特に問わないものとするが、例えばASK(Amplitude-Shift Keying)方式等、位相情報を取得可能な変調方式を用いるものとする。
第1モータドライバ105は、アンテナ移動部14を動作させるドライバ回路である。第1モータドライバ105は、制御部101の制御の下、ステッピングモータ143を回転させるための制御信号を出力する。
第2モータドライバ106は、載置台移動部15を動作させるドライバ回路である。第2モータドライバ106は、制御部101の制御の下、搬送ローラ152を駆動する搬送モータ(図示せず)を回転させるための制御信号を出力する。
第1センサ部107は、例えば測距センサやエンコーダ等であり、アンテナ移動部14の移動経路(ねじ軸141)上における移動ステージ145の位置をセンシング(計測)する。また、第1センサ部107は、センシング結果を制御部101に出力する。
第2センサ部108は、例えば測距センサやエンコーダ等であり、載置台移動部15の移動経路(搬送ベルト151)上における載置部12の位置をセンシング(計測)する。また、第2センサ部108は、センシング結果を制御部101に出力する。
次に、図4を参照して、読取装置10の機能構成について説明する。図4は、読取装置10の機能構成の一例を示す図である。
読取装置10は、移動制御部111と、位置検出部112と、読取制御部113と、抽出処理部114と、出力処理部115とを機能部として備える。これら機能部の一部又は全部は、制御部101(CPU)が、記憶部102に記憶されたプログラムを実行することで実現されるソフトウェア構成であってもよい。また、これら機能部の一部又は全部は、専用回路等によって実現されるハードウェア構成であってもよい。
移動制御部111は、第1モータドライバ105及び第2モータドライバ106と協働することで、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の動作を制御する。具体的には、移動制御部111は、POS端末20等から読取開始が指示されると、所定の移動パターンに基づき、アンテナ移動部14及び載置台移動部15を動作させる。以下、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の動作に係る制御を移動制御ともいう。
移動パターンは特に問わず、任意に設定することが可能である。移動パターンは、移動を開始する移動開始位置(ホームポジション)から、移動を終了する移動終了位置までの移動経路を指示するものであってもよい。
例えば、アンテナ移動部14の移動パターンは、図2に示した位置A1を移動開始位置とし、この位置A1から位置A2に向けて移動させるものであってもよい。また、アンテナ移動部14の移動パターンは、位置A1と位置A2との間を所定の回数往復移動させるものであってもよい。また、アンテナ移動部14の移動パターンは、図2に示した位置A3を移動開始位置とし、位置A3から位置A1、位置A1から位置A2、位置A2から位置A3に移動させるものであってもよい。
また、例えば、載置台移動部15の移動パターンは、図2に示した位置B1を移動開始位置とし、この位置B1から位置B2に向けて移動させるものであってもよい。また、載置台移動部15の移動パターンは、位置B1と位置B2との間を所定の回数往復移動させるものであってもよい。また、載置台移動部15の移動パターンは、図2に示した位置B3を移動開始位置とし、位置B3から位置B1、位置B1から位置B2、位置B2から位置B3に移動させるものであってもよい。
また、移動パターンは、アンテナ移動部14及び載置台移動部15を動作させる順序を指示するものであってもよい。例えば、移動パターンは、アンテナ移動部14及び載置台移動部15を所定時間の間停止(静止)させた後、載置台移動部15を動作させ、その後、アンテナ移動部14を動作させることを指示するものであってもよい。また、移動パターンは、移動ステージ145の移動速度や搬送ベルト151の搬送速度を指示するものであってもよい。
位置検出部112は、第1センサ部107のセンシング結果に基づいて、アンテナ移動部14の移動経路(ねじ軸141)上での移動ステージ145の存在位置(以下、第1アンテナ位置)を検出する。また、位置検出部112は、第2センサ部108のセンシング結果に基づいて、載置台移動部15の移動経路(搬送ベルト151)上での載置部12の存在位置(以下、第2アンテナ位置)を検出する。第1アンテナ位置及び第2アンテナ位置は、例えば、移動経路上での座標位置やホームポジションとの相対距離として検出される。
読取制御部113は、第1読取手段及び第2読取手段の一例である。読取制御部113は、リーダライタ部104と協働することで、RFIDタグT1からタグ情報の読み取りを行う。また、読取制御部113は、載置台移動部15及びアンテナ移動部14での移動動作に連動して、RFIDタグT1からタグ情報の読み取りを行う。
読取制御部113は、RFIDタグT1からタグ情報を読み取ると、そのRAM等に保持する。また、読取制御部113は、読み取ったタグ情報に含まれるタグ識別子と、そのタグ情報を読み取った際のアンテナ位置と、読み取り時に得られた応答波の位相情報とを対応付けてRAM等に保持する。
具体的には、読取制御部113は、アンテナ移動部14の動作時に読み取ったタグ情報に含まれるタグ識別子と、そのタグ情報を読み取った際の第1アンテナ位置と、読み取り時に得られた応答波の位相情報とを対応付けてRAM等に保持する。以下、タグ識別子と、第1アンテナ位置と、位相情報とを対応付けたデータを「第1読取結果データ」という。
また、読取制御部113は、載置部12の動作時に読み取ったタグ情報に含まれるタグ識別子と、そのタグ情報を読み取った際の第2アンテナ位置と、読み取り時に得られた応答波の位相情報とを対応付けてRAM等に保持する。以下、タグ識別子と、第2アンテナ位置と、位相情報とを対応付けたデータを「第2読取結果データ」という。なお、第1読取結果データ及び第2読取結果データは、識別可能な状態でRAM等に保持される。
抽出処理部114は、抽出手段の一例である。抽出処理部114は、読取制御部113が読み取ったRFIDタグT1のタグ識別子の中から、読み取り対象の商品M1に付されているRFIDタグT1のタグ識別子を抽出する。
具体的には、抽出処理部114は、RFIDタグT1の読み取り時に得られた第1読取結果データ及び第2読取結果データの各々から、位相情報の変化量をタグ識別子毎に算出する。以下、第1読取結果データから算出された位相情報の変化量を第1変化量という。また、第2読取結果データから算出された位相情報の変化量を第2変化量という。
変化量の算出方法は特に問わず、種々の方法を用いることが可能である。例えば、抽出処理部114は、位相情報の最大値と最小値との差分を、位相情報の変化量として算出してもよい。また、抽出処理部114は、各アンテナ位置で得られた位相情報の標準偏差や平均偏差を、位相情報の変化量として算出してもよい。また、抽出処理部114は、各アンテナ位置の位相情報の値に基づき、基準とする所定距離あたりの位相情報の変化量を算出してもよい。
抽出処理部114は、タグ識別子毎に変化量(第1変化量、第2変化量)を算出すると、当該変化量と所定の閾値とを比較する。そして、抽出処理部114は、位相情報の変化量が閾値以下となったタグ識別子を抽出する。
以下、図5〜図8を参照して、抽出処理部114の動作について説明する。図5は、アンテナ13とRFIDタグT1との関係を説明するための図であり、アンテナ移動部14による移動前後の状態を示している。
ここで、RFIDタグT1(EPC1)は、載置部12に載置された商品M1、つまり読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1である。また、RFIDタグT1(EPC2)は、読取装置10の上方に存在する商品M1等、非読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1である。
上述したように、読取装置10では、アンテナ移動部14によってアンテナ13が単独移動される。このとき、アンテナ13は、載置部12(載置面12a)に対し相対的に位相するため、アンテナ13の移動に伴い、載置部12に載置された商品M1のRFIDタグT1(EPC1)と、アンテナ13との間の離間距離L1a、L1bが変化する。
また、アンテナ13の電波が、載置部12の上方に位置する商品M1のRFIDタグT1(EPC2)に到達する場合には、アンテナ13はRFIDタグT1(EPC2)の応答波を受信することになる。このとき、アンテナ13は、載置部12の上方に存在する商品M1に対して相対的に移動することになるため、アンテナ13の移動に伴い、RFIDタグT1(EPC2)と、アンテナ13との間の離間距離L2a、L2bが変化する。
上記した離間距離の変化量をタグ識別子毎に算出すると、アンテナ13により近いRFIDタグT1(EPC1)の変化量(L1a−L1b)は、RFIDタグT1(EPC2)の変化量(L2a−L2b)よりも大きくなる。
読取制御部113は、上記したアンテナ13の移動時において、RFIDタグT1からタグ情報を読み取る度に、そのRFIDタグT1のタグ識別子と、第1アンテナ位置と、位相情報とを対応付け、第1読取結果データとして記録する。
図6は、第1読取結果データの一例を示す図であり、図5に示したRFIDタグT1の読み取り結果を示している。例えば、図6では、RFIDタグT1(EPC1)は、x12、x14、x16、x17の第1アンテナ位置で読み取られており、各位置で得られた位相情報が対応付けて記録されている。また、RFIDタグT1(EPC2)は、x11、x13、x15の第1アンテナ位置で読み取られており、各位置で得られた位相情報が対応付けて記録されている。
ところで、読取制御部113(リーダライタ部104)によって取得される応答波の位相情報は、アンテナ13とRFIDタグT1との間の離間距離に応じて変化する。そのため、RFIDタグT1(EPC1)の位相情報の変化量は、RFIDタグT1(EPC2)の位相情報の変化量よりも大きくなるという傾向を有する。
抽出処理部114は、上記した位相情報の特性(傾向)に基づき、アンテナ13の移動時に読み取られたタグ識別子の中から、読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1のタグ識別子を抽出する。
具体的には、抽出処理部114は、第1読取結果データに基づき、位相情報の第1変化量をタグ識別子毎に算出する。例えば、位相情報の最大値と最小値との差分を変化量とするような場合、抽出処理部114は、タグ識別子EPC1に係る第1変化量“30”を算出する。また、抽出処理部114は、タグ識別子EPC2に係る第1変化量“5”を算出する。
そして、抽出処理部114は、タグ識別子毎に算出した位相情報の第1変化量と、予め設定された閾値(以下、第1閾値)とを比較し、第1変化量の値が第1閾値以上のタグ識別子を読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1のタグ識別子として抽出する。例えば、第1閾値が“15”の場合、抽出処理部114は、第1変化量が15以上となったタグ識別子“EPC1”を抽出する。
第1閾値の値は任意に設定可能であるとするが、読み取り対象のRFIDタグT1と非読み取り対象のRFIDタグT1とを判別可能な値が設定されるものとする。係る第1閾値は、アンテナ13の電波特性(波長、電波強度等)や、RFIDタグT1の電波特性(受信感度等)、アンテナ13の移動速度や移動量等の条件に応じて設定することが好ましい。
これにより、抽出処理部114は、アンテナ13の移動時に読み取られたタグ情報(タグ識別子)の中から、読み取り対象の商品M1、つまり載置部12に載置された商品M1に付されているRFIDタグT1のタグ識別子を抽出することができる。
また、図7は、アンテナ13とRFIDタグT1との関係を説明するための図であり、載置台移動部15による移動前後の状態を示している。
上述したように、読取装置10では、載置台移動部15によって載置部12とアンテナ13とが一体的に移動される。そのため、移動の前後において、RFIDタグT1(EPC1)とアンテナ13との間の離間距離L3a、L3bはほぼ変わらず、略一定の距離のままRFIDタグT1(EPC1)の読み取りが行われる。
また、アンテナ13の電波が、載置部12の上方に位置する商品M1のRFIDタグT1(EPC2)に到達する場合には、アンテナ13はRFIDタグT1(EPC2)の応答波を受信することになる。この場合、アンテナ13は、RFIDタグT1(EPC2)に対して相対的に移動することになるため、アンテナ13の移動に伴い、RFIDタグT1(EPC2)と、アンテナ13との間の離間距離L4a、L4bが変化する。
読取制御部113は、上記した載置部12の移動時において、RFIDタグT1の各々からタグ情報を読み取る度に、そのRFIDタグT1のタグ識別子と、アンテナ位置と、位相情報とを対応付け、第2読取結果データとして記録する。図8は、第2読取結果データの一例を示す図であり、図7に示したRFIDタグT1の読み取り結果を示している。
例えば、図8では、RFIDタグT1(EPC1)は、x21、x23、x24、x26、x27のアンテナ位置で読み取られており、各アンテナ位置で得られた位相情報が対応付けて記録されている。また、RFIDタグT1(EPC2)は、x22、x25のアンテナ位置で読み取られており、各アンテナ位置で得られた位相情報が対応付けて記録されている。
上記したように、応答波の位相情報は、アンテナ13とRFIDタグT1との間の離間距離に応じて変化する。そのため、例えば、RFIDタグT1(EPC1)では、各アンテナ位置での位相情報は略同一の値を示す。一方、RFIDタグT1(EPC2)では、アンテナ13の移動に伴い当該アンテナ13との離間距離が変化するため位相情報は異なる値を示す。
抽出処理部114は、上記した位相情報の特性(傾向)に基づき、載置部12の移動時に読み取られたタグ識別子の中から、読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1のタグ識別子を抽出する。
具体的には、抽出処理部114は、第2読取結果データに基づき、位相情報の第2変化量をタグ識別子毎に算出する。例えば、位相情報の最大値と最小値との差分を変化量とするような場合、タグ識別子“EPC1”の位相情報は全て同値となるため、抽出処理部114は、第2変化量“ゼロ”を算出する。一方、タグ識別子“EPC2”の位相情報は、最大値が155、最小値が150であるため、抽出処理部114は、その差分から第2変化量“5”を算出する。
そして、抽出処理部114は、タグ識別子毎に算出した第2変化量と所定の閾値(以下、第2閾値)とを比較し、第2変化量が第2閾値以下のタグ識別子を、読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1のタグ識別子として抽出する。例えば、第2閾値が“3”の場合、抽出処理部114は、第2変化量が3以下となったタグ識別子“EPC1”を抽出する。
第2閾値の値は任意に設定可能であるとするが、読み取り対象のRFIDタグT1と非読み取り対象のRFIDタグT1とを判別可能な値が設定されるものとする。係る閾値は、アンテナ13の電波特性(波長、電波強度等)や、RFIDタグT1の電波特性(受信感度等)、アンテナ13の移動速度や移動量等の条件に応じて設定することが好ましい。
これにより、抽出処理部114は、読取制御部113によって読み取られたタグ情報(タグ識別子)の中から、読み取り対象の商品M1、つまり載置部12に載置された商品M1に付されているRFIDタグT1のタグ識別子を抽出することができる。
なお、抽出処理部114は、同一のタグ識別子について得られた読取結果データの個数が所定の個数(最小取得数)以上となるまで、当該タグ識別子についての変化量を算出しない構成としてもよい。例えば、最小取得数が“3”の場合、抽出処理部114は、第2読取結果データの個数が3未満(図8参照)のタグ識別子“EPC2”については第2変化量の算出を行わず、3以上得られた第1読取結果データ(図6参照)から第1変化量のみを算出する構成としてもよい。
図4に戻り、出力処理部115は、出力手段の一例である。出力処理部115は、抽出処理部114が抽出したタグ識別子を含むタグ情報を、通信I/F103を介してPOS端末20に出力する。また、出力処理部115は、同一のタグ識別子を含むタグ情報を重複して出力しないよう、タグ識別子の重複チェックを行うものとする。
ここで、タグ情報の出力方法は、特に問わず種々の方法を採用することが可能である。例えば、出力処理部115は、抽出処理部114がタグ識別子を抽出する毎に、そのタグ識別子を含んだタグ情報をPOS端末20に出力してもよい。
また、出力処理部115は、第1読取結果データから抽出されたタグ識別子(第1タグ識別子)と、第2読取結果データから抽出されたタグ識別子(第2タグ識別子)との論理演算結果に基づき、出力するタグ情報を選別する構成としてもよい。例えば、出力処理部115は、第1タグ識別子と第2タグ識別子との論理和(OR)を取ることで、第1タグ識別子又は第2タグ識別子を含んだタグ情報を出力してもよい。例えば、出力処理部115は、第1タグ識別子と第2タグ識別子との論理積(AND)を取ることで、第1タグ識別子と第2タグ識別子とに共通するタグ識別子を含んだタグ情報を出力してもよい。なお、タグ情報の選別に用いる論理演算は、設定変更等により切り替え可能としてもよい。
また、出力処理部115がタグ情報を出力するタイミングは特に問わず、任意に設定することが可能である。例えば、出力処理部115は、移動制御部111の移動制御が終了したことを条件にタグ情報を出力してもよい。また、出力処理部115は、POS端末20からの出力指示(例えば、読取終了指示等)に応じて、タグ情報を出力してもよい。
次に、図9を参照して、読取装置10が行う読取処理について説明する。図9は、読取装置10が行う読取処理の一例を示すフローチャートである。
まず、読取装置10の移動制御部111は、読み取り開始の指示に応じて、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の移動制御を開始させる(ステップS11)。これにより、アンテナ移動部14及び載置台移動部15は、移動パターンに基づいた動作を開始する。
なお、読み取り開始の指示は、POS端末20から入力される構成としてもよいし、読取装置10側で独自に指示を受け付ける構成としてもよい。後者の場合、例えば、読取装置10は、読み取り開始を指示するための操作子を有し、当該操作子に対する操作を受け付ける構成としてもよい。また、載置部12に商品M1や買い物カゴBKが載置されたことを検知するセンサ(例えば重量センサ等)を設け、当該センサによる載置の検知を、読み取りの開始の指示として受け付ける構成としてもよい。
読取制御部113は、アンテナ移動部14によりアンテナ13が移動されているか否かを判定する(ステップS12)。アンテナ13が移動中と判定した場合(ステップS12;Yes)、読取制御部113は、RFIDタグT1の読み取りを開始する(ステップS13)。読取制御部113は、RFIDタグT1からタグ情報を読み取ると、タグ識別子、アンテナ位置及び位相情報を第1読取結果データとして取得する(ステップS14)。
続いて、抽出処理部114は、ステップS14で取得された第1読取結果データに基づいて、位相情報の変化量(第1変化量)をタグ識別子毎に算出する(ステップS15)。次いで、抽出処理部114は、算出した第1変化量と第1閾値とを比較し、第1変化量が第1閾値以上のタグ識別子を抽出する(ステップS16)。出力処理部115は、ステップS16で抽出されたタグ識別子を含むタグ情報をPOS端末20に出力し(ステップS17)、ステップS24に移行する。
また、読取制御部113は、載置台移動部15により載置部12が移動されていると判定した場合も(ステップS12;No→ステップS18;Yes)、RFIDタグT1の読み取りを開始する(ステップS19)。次いで、読取制御部113は、RFIDタグT1からタグ情報を読み取ると、タグ識別子、アンテナ位置及び位相情報を第2読取結果データとして取得する(ステップS20)。なお、載置部12及びアンテナ13が静止中の場合には(ステップS18;No)、読取制御部113は、RFIDタグT1の読み取りを行わず、ステップS24に移行する。
続いて、抽出処理部114は、ステップS20で取得された第2読取結果データに基づいて、位相情報の変化量(第2変化量)をタグ識別子毎に算出する(ステップS21)。次いで、抽出処理部114は、算出した第2変化量と第2閾値とを比較し、第2変化量が第2閾値以下のタグ識別子を抽出する(ステップS22)。出力処理部115は、ステップS22で抽出されたタグ識別子を含むタグ情報をPOS端末20に出力し(ステップS23)、ステップS24に移行する。
続いて、移動制御部111は、移動パターンの移動終了位置まで載置部12(搬送ベルト151)及びアンテナ13(移動ステージ145)を移動させたか否かを判定する(ステップS24)。移動終了位置に到達していない場合(ステップS24;No)、移動制御部111は、ステップS12に処理を戻し、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の移動制御を継続する。
一方、載置部12及びアンテナ13が移動終了位置に到達すると(ステップS24;Yes)、移動制御部111は、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の移動制御を終了する(ステップS25)。そして、読取制御部113は、移動制御の終了に伴い、RFIDタグT1の読み取りを終了し(ステップS26)、本処理を終了する。
以上のように、読取装置10は、RFIDタグT1の各々から得られる位相情報の変化量を算出し、当該変化量が所定の条件に該当したタグ識別子を抽出する。そして、読取装置10は、抽出したタグ識別子を含むタグ情報を、読み取り結果としてPOS端末20に出力する。
これにより、読取装置10は、載置部12に載置された商品M1のタグ情報をPOS端末20に出力することができるため、読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1の読み取りを効率的に行うことができる。
なお、図9の読取処理では、載置部12及びアンテナ13が移動される度にタグ情報を出力する構成としたが、これに限らないものとする。例えば、出力処理部115は、載置部12及びアンテナ13の移動が行われた後にタグ情報を一括で出力する構成としてもよい。また、出力処理部115は、タグ情報の一括出力時に、第1タグ識別子と第2タグ識別子の論理和又は論理積を取る構成としてもよい。
また、本実施形態では、載置部12内に設けたアンテナ(アンテナ13)を用いて、RFIDタグT1の読み取りを行う構成としたが、アンテナの個数やRFIDタグT1の読み取りに係る構成は、これに限定されない。以下、読取装置10の変形例として、アンテナを複数備えた構成について説明する。
[変形例]
図10は、変形例に係る読取装置10の概略構成を示す図(図1のAX方向の矢視図)である。図10に示すように、読取装置10は、上記実施形態と同様、台座部11と、載置部12と、載置台移動部15とを備える。アンテナ13は、載置部12内に設けられており、載置部12の載置面12aに向けて電波を放射する。なお、本変形例では、アンテナ13は載置部12内に固定されるため、載置部12からアンテナ移動部14を除去している。
また、読取装置10は、載置部12の下部にアンテナ13aを備える。アンテナ13aは、例えば、搬送ベルト151の下部や搬送ベルト151間の間隙部に固定され、載置部12に向けて電波を放射する。
なお、本構成の場合、搬送ベルト151や載置部12は、電波透過材で形成することが好ましい。また、リーダライタ部104(図3参照)は、アンテナ13及びアンテナ13a毎に用意してもよいし、一のリーダライタ部104が、アンテナ13及びアンテナ13aの動作を制御してもよい。
図10の構成を採用する場合、移動制御部111は、所定の移動パターンに基づき載置台移動部15を移動制御する。載置台移動部15により載置部12がX方向に移動されると、アンテナ13は載置部12と一体的に移動し、アンテナ13aは載置部12に対し相対的に移動することになる。
また、読取制御部113は、アンテナ13とアンテナ13aとを介して、RFIDタグT1からタグ情報の読み取りを行う。具体的には、読取制御部113は、アンテナ13aを介して読み取ったタグ情報に基づき、第1読取結果データを取得する。また、読取制御部113は、アンテナ13を介して読み取ったタグ情報に基づき、第2読取結果データを取得する。そして、抽出処理部114及び出力処理部115は、上記実施形態と同様の処理を実行する。
これにより、読取装置10は、載置部12に載置された商品M1のタグ情報をPOS端末20に出力することができるため、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。上述した第1の実施形態では、載置部12及びアンテナ13の一体移動を載置台移動部15が行う構成を説明した。第2の実施形態では、外力を受けて載置部12及びアンテナ13が一体的に移動される構成について説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付与し、説明を省略する。
図11は、第2の実施形態に係る読取装置40を備えた、ショッピングカート30の外観構成の一例を示す図である。図11に示すように、ショッピングカート30は、収納部31、収納部31の下方に配置された移動用のキャスタ部32、収納部31と連結されてショッピングカート30を移動させる際に客が把持するハンドル部33等を備える。
収納部31は、上面が開口した籠状の形状を有する。ショッピングカート30を利用する客は、購入する商品M1や当該商品M1を収納するための買い物カゴBKを収納部31内に収納する。
また、収納部31の底面には、読取装置40が設けられる。読取装置40は、平板状(薄箱状)の形状を有し、収納部31の底面に沿って設けられる。なお、読取装置40は、ショッピングカート30の収納部31に対して着脱可能に取り付けられてもよい。
図12は、読取装置40の概略構成を示す図(図11のBX方向の矢視図)である。図12に示すように、読取装置40の上面(載置面40a)には、収納部31に収納された商品M1や、当該商品M1を収納した買い物カゴBK(図示せず)等が載置される。つまり、読取装置40は、載置台として機能し、載置面40aには、読み取りの対象となる商品M1が載置される。係る載置面40aは、電波透過材で形成される。
また、読取装置40は、その内部にアンテナ13とアンテナ移動部14とを有する。アンテナ13は、載置面40aの下部に設けられ、RFIDタグT1と交信可能な交信領域(図示せず)を載置面40a上に形成する。なお、アンテナ13から放射する電波強度は特に問わないものとするが、形成される交信領域が収納部31をカバーできる程度とすることが好ましい。
図11に戻り、ショッピングカート30には、収納部31を構成するフレームのハンドル部33側の一部に、タブレット端末34が取り付けられている。
タブレット端末34は、CPU、ROM及びRAM等のコンピュータ構成を有する端末装置である。タブレット端末34は、表示器34a及びタッチパネル34b等を備える。表示器34aは、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示デバイスで構成され、各種の情報を表示する。タッチパネル34bは、表示器34aの表示画面上に取り付けられ、表示画面に対する入力操作を受け付ける。
タブレット端末34は、各種の情報を表示器34aに表示したり、タッチパネル34bを介して受け付けた操作内容に応じた処理を実行したりする。例えば、タブレット端末34は、読取装置40から入力されるタグ情報に基づいて、当該タグ情報に含まれた商品コードに対応する商品の商品情報を商品マスタから特定し、特定した商品情報を表示器34aに表示する。
図13は、読取装置40のハードウェア構成の一例を示す図である。図13に示すように、読取装置40は、CPU、ROM及びRAM等を有したコンピュータ構成の制御部401を備える。CPUは、読取装置40のプロセッサである。ROMは、CPUが実行する各種プログラムや各種データを記憶する。RAMは、CPUが各種プログラムを実行する際に一時的にデータやプログラムを記憶するものである。
制御部401には、各種の入出力回路(図示せず)を介して、記憶部402、通信I/F403、センサ部404及びリーダライタ部104、第1モータドライバ105等が接続される。
記憶部402は、HDDやSSD、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を備えた記憶装置である。記憶部402は、読取装置40の動作に係る各種プログラムや各種データを記憶する。通信I/F403は、タブレット端末34との間で各種データの送受信を行うためのインタフェースである。
センサ部404は、例えば加速度センサや速度センサであって、ショッピングカート30(読取装置40)が移動中であることを検出する。
なお、読取装置40の構成は、図13の例に限らないものとする。例えば、読取装置40は、自装置を駆動するための二次電池(図示せず)を備えてもよい。また、読取装置40は、収納部31に対して着脱可能な構成であってもよい。また、制御部401、記憶部402、通信I/F403、センサ部404、リーダライタ部104及び第1モータドライバ105のハードウェア構成は、読取装置40が内蔵してもよいし、読取装置40と協働する他の装置(例えば、タブレット端末34)が備えてもよい。
次に、図14を参照して、読取装置40の機能構成について説明する。図14は、読取装置40の機能構成の一例を示す図である。
読取装置40は、移動検出部411と、移動制御部412と、読取制御部413と、抽出処理部114と、出力処理部115とを機能部として備える。これら機能部の一部又は全部は、制御部401(CPU)が、記憶部402に記憶されたプログラムを実行することで実現されるソフトウェア構成としてもよい。また、これら機能部の一部又は全部は、専用回路等によって実現されるハードウェア構成としてもよい。
移動検出部411は、センサ部404のセンシング結果に基づき、ショッピングカート30(読取装置40)が移動中又は静止中であることを検出する。
移動制御部412は、第1モータドライバ105と協働することで、アンテナ移動部14の動作を制御する。具体的に、移動制御部412は、移動検出部411によりショッピングカート30の静止が検出されている間、所定の移動パターンに基づき、アンテナ移動部14を動作させる。
読取制御部413は、第1読取手段及び第2読取手段の一例である。読取制御部413は、リーダライタ部104と協働することで、RFIDタグT1からタグ情報の読み取りを行う。
具体的には、読取制御部413は、移動制御部412によりショッピングカート30が移動中であることが検出されている間、RFIDタグT1の読み取りを行う。また、読取制御部413は、移動制御部412によりショッピングカート30が静止中であることが検出されている間、つまりアンテナ移動部14によってアンテナ13が移動されている間、RFIDタグT1の読み取りを行う。
ここで、ショッピングカート30の静止時にRFIDタグT1を読み取る動作は、第1の実施形態で説明した、アンテナ移動部14によるアンテナ13の移動時にRFIDタグT1を読み取る動作に対応する。また、ショッピングカート30の移動時にRFIDタグT1を読み取る動作は、第1の実施形態で説明した載置台移動部15による載置部12の移動時にRFIDタグT1を読み取る動作に対応する。
読取制御部413は、ショッピングカート30が静止している際に読み取ったタグ情報に含まれるタグ識別子と、読み取った際の第1アンテナ位置と、読み取り時に得られた応答波の位相情報とを対応付け、第1読取結果データとして保持する。また、ショッピングカート30が移動している際に読み取ったタグ情報に含まれるタグ識別子と、その読み取り時に得られた応答波の位相情報とを対応付け、第2読取結果データとして保持する。
また、抽出処理部114は、取得された第1読取結果データ及び第2読取結果データに基づき、第1の実施形態と同様の処理を実行することで、所定の条件に該当したタグ識別子を抽出する。また、出力処理部115は、通信I/F403を介して、抽出処理部114で抽出されたタグ識別子を含むタグ情報をタブレット端末34に出力する。
次に、図15を参照して、読取装置40が行う読取処理について説明する。図15は、読取装置40が行う読取処理の一例を示すフローチャートである。
まず、移動制御部412は、移動検出部411の検出結果に基づき、ショッピングカート30が静止中か否かを判定する(ステップS31)。ショッピングカート30が静止中の場合(ステップS31;Yes)、移動制御部412は、アンテナ13の移動を開始する(ステップS32)。
続いて、読取制御部413は、RFIDタグT1の読み取りを開始する(ステップS33)。読取制御部413は、RFIDタグT1からタグ情報を読み取ると、タグ識別子及び位相情報を第1読取結果データとして取得する(ステップS34)。
続いて、抽出処理部114は、ステップS34で取得された第1読取結果データに基づいて、位相情報の変化量(第1変化量)をタグ識別子毎に算出する(ステップS35)。次いで、抽出処理部114は、算出した第1変化量と第1閾値とを比較し、第1変化量が第1閾値以上のタグ識別子を抽出する(ステップS36)。出力処理部115は、ステップS36で抽出されたタグ識別子を含むタグ情報をタブレット端末34に出力し(ステップS37)、ステップS31に処理を戻す。
一方、ショッピングカート30が移動中の場合(ステップS31;No)、移動制御部412は、アンテナ13の移動を停止する(ステップS38)。
続いて、読取制御部413は、RFIDタグT1の読み取りを開始する(ステップS39)。読取制御部413は、RFIDタグT1からタグ情報を読み取ると、タグ識別子、アンテナ位置及び位相情報を第2読取結果データとして取得する(ステップS40)。
続いて、抽出処理部114は、ステップS40で取得された第2読取結果データに基づいて、位相情報の変化量(第2変化量)をタグ識別子毎に算出する(ステップS41)。次いで、抽出処理部114は、算出した第2変化量と第2閾値とを比較し、第2変化量が第2閾値以下のタグ識別子を抽出する(ステップS42)。出力処理部115は、ステップS42で抽出されたタグ識別子を含むタグ情報をタブレット端末34に出力し(ステップS43)、ステップS31に処理を戻す。
以上のように、読取装置40は、RFIDタグT1の各々から得られる位相情報の変化量を算出し、当該変化量が所定の条件に該当したタグ識別子を抽出する。そして、読取装置40は、抽出したタグ識別子を含むタグ情報を、読み取り結果としてタブレット端末34に出力する。
これにより、読取装置40は、収納部31に収納された商品M1のタグ情報をタブレット端末34に出力することができるため、読み取り対象の商品M1に付されたRFIDタグT1の読み取りを効率的に行うことができる。
なお、図15の読取処理では、ショッピングカート30が移動及び静止される度にタグ情報を出力する構成としたが、これに限らないものとする。例えば、出力処理部115は、タブレット端末34等の外部装置から出力が指示されたことを条件に、タグ情報を一括で出力する構成としてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、上記第1の実施形態において、アンテナ移動部14による移動時と、載置台移動部15による移動時とで、アンテナ13から放射する電波の電波特性(波長、周波数等)を切り替える構成としてもよい。
また、上記第1の実施形態では、読取装置10の機能部が読取処理を実行したが、POS端末20の機能部が読取処理を実行する構成としてもよい。この場合、POS端末20は、図4に示した各機能部を備え、読取装置10とともに読取装置として機能する。
また、上記第1の実施形態では、載置面12aの下部にアンテナ13を設置し、当該載置面12aに向けて電波を放射する構成としたが、アンテナ13の設置位置はこれに限らないものとする。例えば、載置面12aの縁部や近傍に、載置面12aに対して垂直方向に立設した壁部を設け、当該壁部に取り付けたアンテナ13から載置面12aに向けて電波を放射する構成としてもよい。なお、この構成を採用する場合、載置台移動部15は、載置部12と壁部(アンテナ13)とを一体的に移動させるものとする。また、アンテナ移動部14は、載置台移動部15と同じ移動方向(例えば、図1のX方向)に、アンテナ13を移動可能な構成を備えるものとする。
また、上記第1の実施形態では、アンテナ移動部14及び載置台移動部15による移動が行われていない間、RFIDタグT1の読み取りを停止する構成としたが、これに限らないものとする。読取制御部113は、アンテナ移動部14及び載置台移動部15による移動が行われていない間も、RFIDタグT1の読み取りを行う構成としてもよい。なお、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の非動作時に読み取られたタグ情報は、抽出処理部114の処理対象とせずに、出力処理部115において、抽出されたタグ識別子の確認用に用いることが好ましい。例えば、出力処理部115は、アンテナ移動部14及び載置台移動部15の非動作時に読み取られたタグ情報の中から、抽出処理部114で抽出されたタグ識別子を含むタグ情報をPOS端末20等に出力する。
また、上記第2の実施形態では、読取装置40を移動する移動体をショッピングカート30としたが、移動体の種別はこれに限らないものとする。例えば、移動体は、台車やカゴ台車等のカートであってもよい。また、移動体は、買い物カゴBKであってもよい。この場合、読取装置40は、買い物カゴBKの底面に設けられ、買い物カゴBKとともに移動される。
また、上記第2の実施形態では、読取装置40はセンサ部404を備える構成としたが、他の方法によりショッピングカート30が移動中か否かを検出(判定)してもよい。例えば、タブレット端末34がセンサ部404と同等の機能を備える場合、読取装置40は、タブレット端末34と協働することで、ショッピングカート30が移動中か否かを検出(判定)してもよい。
また、上記第2の実施形態では、読取装置40はタグ情報をタブレット端末34に出力したが、他の装置に出力してもよい。例えば、読取装置40は、図1に示したPOS端末20からの出力指示に応じて、当該POS端末20にタグ情報を出力してもよい。この場合、読取装置40は、通信I/F403等を介して外部装置からの指示を受信する。
また、上記第2の実施形態では、読取装置40の機能部が読取処理を実行したが、タブレット端末34の機能部が読取処理を実行する構成としてもよい。この場合、タブレット端末34は、図14に示した各機能部を備え、読取装置40とともに読取装置として機能する。
また、上記第2の実施形態では、載置面40aの下部にアンテナ13を設置し、当該載置面40aに向けて電波を放射する構成としたが、アンテナ13の設置位置はこれに限らないものとする。例えば、載置面40aの縁部や近傍に、当該載置面40aに対して垂直方向に立設した壁部を設け、その壁部に取り付けたアンテナ13から載置面40aに向けて電波を放射する構成としてもよい。なお、この構成を採用する場合、アンテナ移動部14は、アンテナ13を、壁部の壁面方向に移動可能な構成を備えるものとする。
また、上記実施形態の各装置で実行されるプログラムは、当該装置が備える記憶媒体(ROM等)に予め組み込んで提供するが、プログラムの提供方法はこれに限らない。例えば、プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。更に、記憶媒体は、コンピュータ或いは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
また、上記実施形態の各装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることで提供してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。