JP2020155057A - 読取装置及び読取システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線タグからの情報の読み落としを低減する読取装置及び読取システムを提供する。【解決手段】読取装置１は、移動装置１００、アンテナ１０４及び制御部１０を備える。移動装置は、移動体を移動させる。アンテナは、移動体に設けられ、無線タグ３０１から送信される電波を受信する。制御部は、第１の読取動作及び第２の読取動作を行う。第１の読取動作は、移動体を移動させながら前記アンテナを用いて所定の範囲の無線タグに記憶された情報を読み取る。第２の読取動作は、第１の読取動作による前記範囲の無線タグから情報を読み取る読取率が閾値以下である場合、次のようにする。第２の読取動作は、アンテナと無線タグとの距離を第１の読取動作におけるアンテナと無線タグとの距離よりも短くなるようにして、移動体を移動させながらアンテナを用いて範囲の無線タグに記憶された情報を読み取る。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、読取装置及び読取システムに関する。

自走しながら、物品に取り付けられたＲＦ（radio frequency）タグなどの無線タグから情報を読み取る読取装置が知られている。このような読取装置は、無線タグ同士の間隔が狭い場合に情報を読み落とす場合がある。

米国特許出願公開第２０１６／０２３９０２１号明細書

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、無線タグからの情報の読み落としを低減する読取装置及び読取システムを提供することである。

実施形態の読取装置は、移動装置、アンテナ及び制御部を備える。移動装置は、移動体を移動させる。アンテナは、前記移動体に設けられ、無線タグから送信される電波を受信する。制御部は、第１の読取動作及び第２の読取動作を行う。第１の読取動作は、前記移動体を移動させながら前記アンテナを用いて所定の範囲の前記無線タグに記憶された情報を読み取る。第２の読取動作は、前記第１の読取動作による前記範囲の前記無線タグから情報を読み取る読取率が閾値以下である場合、次のようにする。第２の読取動作は、前記アンテナと前記無線タグとの距離を前記第１の読取動作における前記アンテナと前記無線タグとの距離よりも短くなるようにして、前記移動体を移動させながら前記アンテナを用いて前記範囲の前記無線タグに記憶された情報を読み取る。

実施形態に係る読取システムの構成の一例を示す図。 実施形態に係る読取システムの構成の一例を示すブロック図。 実施形態に係る作業指示情報の構成の一例を示す図。 実施形態に係る棚情報の構成の一例を示す図。 実施形態に係る棚情報の一例を示す図。 実施形態に係る物品情報の構成の一例を示す図。 実施形態に係る読取距離指示情報の構成の一例を示す図。 実施形態に係る読取結果情報の構成の一例を示す図。 図２中のプロセッサ１１による処理の一例を示すフローチャート。 図２中のプロセッサ１１による処理の一例を示すフローチャート。 図２中のプロセッサ１１による処理の一例を示すフローチャート。

以下、実施形態に係る読取システムについて図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、各部の縮尺を適宜変更している場合がある。また、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、構成を省略して示している場合がある。また、各図面及び以下の説明において、同一の符号は同様の要素を示す。

図１は、実施形態に係る読取システム１の構成の一例を示す図である。読取システム１は、読取装置の一例である。読取システム１は、無線タグが複数個存在する領域において、複数個の無線タグを読み取るシステムである。例えば、読取システム１は、複数の棚を有する店舗での物品の棚卸などに用いられる。ここでは、複数の棚のうちの１つの棚Ａを例にして説明する。棚Ａ以外の棚は棚Ａと同様に構成されているので説明を省略する。

各棚は、一方向に延在する所定長の幅で構成されている。各棚の延在する方向を第１の方向というものとする。棚Ａは、複数の物品を格納する。複数の物品は、第１の方向に沿って棚Ａに陳列されている。物品３００は、棚Ａの所定の領域に格納されている複数の物品のうちの一つである。物品３００には、無線タグ３０１が付されている。例えば、無線タグ３０１は、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）である。棚Ａに格納されている物品３００以外の物品にも無線タグ３０１と同様の無線タグが付されている。

無線タグ３０１は、後述するアンテナ１０４ａ〜１０４ｄのうちの少なくとも１つと無線でデータを送受信する。無線タグ３０１は、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄのうちの少なくとも１つから無線で電力の供給を受け、活性化する。無線タグ３０１は、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄのうちの少なくとも１つを通じたリクエストに対して、自身を一意に特定する識別子を含むタグ情報を返信する。タグ情報は、読取結果ともいう。無線タグ３０１の識別子については、後述する。

読取システム１は、システムコントローラ１０及び自走ロボット１００などから構成される。システムコントローラ１０と自走ロボット１００とは、互いに通信可能に接続する。

システムコントローラ１０は、読取システム１全体を制御する。システムコントローラ１０は、自走ロボット１００の移動及び無線タグ３０１の読取を制御する。システムコントローラ１０については、後述する。

自走ロボット１００は、システムコントローラ１０の制御に従って自走する。自走ロボットは、棚Ａの前を第１の方向に沿って棚Ａと並行又は略並行に走行する。自走ロボット１００は、移動体の一例である。

図１が示すように、自走ロボット１００は、筐体１０１、車輪１０２、センサ１０３及びアンテナ１０４ａ〜１０４ｄなどを有する。

筐体１０１は、自走ロボット１００の外殻を形成する。筐体１０１は、車輪１０２、センサ１０３及びアンテナ１０４ａ〜１０４ｄが取り付けられる。

車輪１０２は、筐体１０１の下部に取り付けられる。車輪１０２は、後述するモータ２０２によって駆動し筐体１０１を移動させる。また、車輪１０２は、筐体１０１の方向を変更する。

センサ１０３は、自走ロボット１００の前面に形成される。センサ１０３は、周囲の障害物を検知するためのセンサである。センサ１０３は、自走ロボット１００の進行方向にある障害物を検知する。例えば、センサ１０３は、レーダなどから構成される。

アンテナ１０４ａ〜１０４ｄは、筐体１０１の上部から下方に掛けて順に形成される。
アンテナ１０４ａ〜１０４ｄは、棚Ａに正対するように筐体１０１の側面に形成される。ここでは、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄは、自走ロボット１００の進行方向に対して左側に形成される。

アンテナ１０４ａについて説明する。アンテナ１０４ａは、物品３００に付された無線タグ３０１と無線でデータを送受信するデバイスである。アンテナ１０４ａは、無線タグ３０１からの電波を受信する。また、アンテナ１０４ａは、無線タグ３０１へ電波を送信する。例えば、アンテナ１０４ａは、指向性を有するものであってもよい。アンテナ１０４ａの特性（指向性など）及び設置向き等により電波の送受信が行える検知範囲が設定される。アンテナ１０４ａの検知範囲は、棚Ａの物品３００の無線タグ３０１を読み取ることができるように設定される。
なお、アンテナ１０４ｂ、アンテナ１０４ｃ及びアンテナ１０４ｄの構成は、アンテナ１０４ａと同様であるため説明を省略する。アンテナ１０４ａ〜１０４ｄの検知範囲の合算は、棚Ａの上端から下端までを包含するように設定される。以下、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄのうちの少なくとも１つを指すために、単にアンテナ１０４という場合がある。あるいは、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄを総称して、単にアンテナ１０４という場合がある。

なお、自走ロボット１００が備えるアンテナ１０４の個数及び位置は、特定の構成に限定されるものではない。例えば、自走ロボット１００は、棚Ａの上端から下端までを包含する検知範囲を設定された１つのアンテナ１０４を有していてもよい。

図２は、実施形態に係る読取システム１の構成の一例を示すブロック図である。図２が示すように、システムコントローラ１０は、プロセッサ１１、ＲＯＭ（read-only memory）１２、ＲＡＭ（random-access memory）１３、ＮＶＭ（non-volatile memory）１４及び通信部１５などを備える。プロセッサ１１と、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＮＶＭ１４及び通信部１５とは、データバスなどを介して互いに接続される。システムコントローラ１０は、制御装置の一例である。

プロセッサ１１は、システムコントローラ１０全体の動作を制御する機能を有する。例えば、プロセッサ１１は、ＣＰＵ（central processing unit）である。プロセッサ１１は、制御部の一例である。プロセッサ１１は、内部メモリ及び各種のインターフェースなどを備えても良い。プロセッサ１１は、内部メモリ、ＲＯＭ１２又はＮＶＭ１４などに予め記憶したプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。

なお、プロセッサ１１がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウェア回路により実現されるものであっても良い。この場合、プロセッサ１１は、ハードウェア回路により実行される機能を制御する。

ＲＯＭ１２は、予め制御用のプログラム及び制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。ＲＯＭ１２は、製造段階で制御プログラム及び制御データなどを記憶した状態でシステムコントローラ１０に組み込まれる。すなわち、ＲＯＭ１２に記憶される制御プログラム及び制御データは、予めシステムコントローラ１０の仕様に応じて組み込まれる。

ＲＡＭ１３は、揮発性のメモリである。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１の処理中のデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１からの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムを格納する。また、ＲＡＭ１３は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。

ＮＶＭ１４は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。例えば、ＮＶＭ１４は、ＨＤＤ（hard disk drive）、ＳＳＤ（solid state drive）、ＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）又はフラッシュメモリなどから構成される。ＮＶＭ１４は、システムコントローラ１０の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション及び種々のデータなどを格納する。ＮＶＭ１４は、記憶部の一例である。

ＮＶＭ１４は、作業指示情報、棚情報、物品情報、読取距離指示情報及び読取結果情報などを格納する。作業指示情報、棚情報、物品情報、読取距離指示情報及び読取結果情報については、後述する。

通信部１５は、自走ロボット１００とデータを送受信するためのインターフェースである。通信部１５は、有線又は無線で自走ロボット１００とデータを送受信する。例えば、通信部１５は、ＬＡＮ（local area network）又はインターネットなどの接続をサポートするインターフェースである。

図２が示すように、自走ロボット１００は、センサ１０３、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄ、移動機構２００及びリーダ２１０などを備える。センサ１０３及びアンテナ１０４ａ〜１０４ｄについては、前述のとおりである。

移動機構２００は、自走ロボット１００を移動させる機構である。移動機構２００は、自走ロボット１００を移動させる移動装置の一例である。移動機構２００は、車輪１０２、走行コントローラ２０１、モータ２０２及びロータリエンコーダ２０３などを備える。走行コントローラ２０１と、モータ２０２及びロータリエンコーダ２０３とは、電気的に接続する。車輪１０２とモータ２０２とは、物理的に接続する。車輪１０２は、前述のとおりである。

走行コントローラ２０１は、システムコントローラ１０の制御に従って自走ロボット１００を移動させる。走行コントローラ２０１は、モータ２０２などを制御して自走ロボット１００を移動させる。例えば、走行コントローラ２０１は、モータ２０２に電力又はパルスなどを供給する。

モータ２０２は、走行コントローラ２０１の制御に従って駆動する。モータ２０２は、ギア又はベルトなどを介して車輪１０２に接続する。モータ２０２は、自身の駆動力によって車輪１０２を回転させる。

ロータリエンコーダ２０３は、モータ２０２の回転軸に接続する。ロータリエンコーダ２０３は、モータ２０２の回転角度を測定する。ロータリエンコーダ２０３は、測定した回転角度をシステムコントローラ１０へ送信する。なお、ロータリエンコーダ２０３は、モータ２０２に内蔵されるものであってもよい。

リーダ２１０は、アンテナ１０４ａ〜１０４ｄを通じて無線タグと無線でデータを送受信するためのインターフェースである。リーダ２１０は、無線タグとデータ通信することで無線タグのタグ情報を読み取る。例えば、リーダ２１０は、システムコントローラ１０の制御に基づいて所定のリードコマンドを無線タグに送信する。リーダ２１０は、リードコマンドに対するレスポンスとしてタグ情報を受信する。リーダ２１０は、受信したタグ情報をシステムコントローラ１０へ送信する。

なお、読取システム１は、図１及び図２が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、読取システム１から特定の構成が除外されたりしてもよい。

次に、作業指示情報について説明する。作業指示情報は、棚卸作業を指示する情報である。すなわち、作業指示情報は、システムコントローラ１０が自走ロボット１００を用いて複数の無線タグを読み取る動作を指示する。ここでは、作業指示情報は、読取システム１が複数の無線タグを読み取る１つ以上の棚を示す。

図３は、作業指示情報の構成の一例を示す図である。図３が示すように、作業指示情報は、一例として、「作業番号」、「作業内容」、「棚数」及び「棚番号」などから構成される。
「作業番号」は、作業指示情報が示す作業を一意に特定する番号を示す。
「作業内容」は、読取システム１が行う作業を示す。ここでは、「作業内容」は、棚卸である。
「棚数」は、作業が指示される棚の数である。すなわち、「棚数」は、読取対象となる無線タグの付された物品が陳列されている棚の数である。
「棚番号」は、読取対象となる無線タグの付された物品が陳列されている棚を示す。ここでは、「棚番号」は、アルファベットで棚を示す。また、作業指示情報は、「棚番号」と「通し番号」とを関連付ける。「通し番号」は、作業の順番を示す番号である。通し番号が大きいものから順に作業が行われることを示す。一例として、図３は、通し番号４で棚番号Ｂの棚から順にＢＦＥＡの順で作業が行われることを示す。

作業指示情報は、オペレータなどによってＮＶＭ１４に格納される。また、プロセッサ１１は、外部装置から作業指示情報を受信してＮＶＭ１４に格納してもよい。また、作業指示情報は、適宜更新されてもよい。
なお、作業指示情報の構成は、特定の構成に限定されるものではない。

次に、棚情報について説明する。棚情報は、各棚に関する情報である。例えば、棚情報は、各棚の作業開始位置、方向及び幅を示す情報である。
図４は、棚情報の構成の一例を示す図である。図４が示すように、棚情報は、一例として、「棚番号」、「作業開始位置」、「方向」及び「幅」を関連付けて格納するテーブルである。

「棚番号」は、前述のとおりである。
「作業開始位置」は、棚の位置として、自走ロボット１００が無線タグの読取を開始する位置を示す座標である。例えば、「作業開始位置」は、棚の一端に正対し、棚から一定距離離れた位置を示す。「作業開始位置」は、所定の座標系における座標である。
「方向」は、棚の正面が向いている方向を示す。棚の物品が露出する面を棚の正面というものとする。すなわち、「方向」は、棚の物品が露出する方向である。「方向」は、所定の軸を基準とする角度である。
「幅」は、棚の幅及び「作業開始位置」から「作業終了位置」までの変位を示す。例えば、「幅」は、棚の他端のｘ座標から棚の一端のｘ座標を引いた値である。あるいは、「幅」は、物品が露出する領域の他端のｘ座標から一端のｘ座標を引いた値である。なお、ここで、一端は、「作業開始位置」に近い側の端、他端は、「作業終了位置」に近い側の端を示す。すなわち、「幅」は、所定の座標系における変位を示す。また、「幅」の絶対値は、所定の座標系における距離を示す。すなわち、「幅」の絶対値は、棚の幅を示す。また、「作業開始位置」のｘ座標に「幅」の値を足した（ｘ、ｙ）座標は、「作業終了位置」を示す。「作業終了位置」は、棚の一端に正対し、棚から一定距離離れた位置を示す。

図５は、棚情報の一例を示す図である。すなわち、図５は、棚の配置例を示す平面図である。例えば、図５が示す例では、棚Ａの「作業開始位置」は、座標Ｐ（４００，６００）である。また、棚Ａの「方向」は、「９０」である。すなわち、棚Ａは、図５において上方を向いている。図５が示す例では、棚Ａの正面は、座標（４００、６００）から矢印ａで示される方向に見た面である。これに対して、棚Ｂの正面は、座標（１５０、３００）から矢印ｂで示される方向に見た面である。このように、棚Ａの正面が向いている方向と棚Ｂの正面が向いている方向は異なる。

読取システム１が棚Ａの物品の無線タグを読み取る場合、自走ロボット１００は、棚Ａの正面に正対する座標（４００，６００）まで移動する。自走ロボット１００は、座標（４００，６００）から左方向（ｘ軸の負方向）に移動して棚Ａの物品の無線タグを読み取る。

棚に物品が密に陳列されている場合、無線タグ同士は近接して無線タグの密度が高くなる。無線タグの密度が高くなると、無線タグのアンテナ特性は変化する。無線タグのアンテナ特性が変化すると、読取システム１のアンテナ１０４とＲＦタグとの交信可能な距離は短くなる傾向にある。したがって、読取システム１が密に物品の陳列された棚においてＲＦタグのタグ情報を読み取る場合、アンテナ１０４は、棚の正面側から可能な限り物品に近づくことが好ましい。そのため、棚情報に含まれる「方向」に関する情報は、読取システム１がＲＦタグの読み落としを低減するために有効な情報である。

棚情報は、オペレータなどによってＮＶＭ１４に格納される。また、プロセッサ１１は、外部装置から棚情報を受信してＮＶＭ１４に格納してもよい。また、棚情報は、適宜更新されてもよい。
なお、棚情報の構成は、特定の構成に限定されるものではない。

次に、物品情報について説明する。物品情報は、棚に格納される物品に関する情報である。すなわち、物品情報は、棚に格納される無線タグの個数を示す。また、物品情報は、理論在庫を示す。

図６は、物品情報の構成の一例を示す図である。図６が示すように、物品情報は、一例として、「物品番号」、「ユニークＩＤ」、「名称」、「色」、「サイズ」及び「棚番号」を関連付けて格納するテーブルである。

「物品番号」は、物品を管理するための識別番号である。例えば、「物品番号」は、物品のＳＫＵ（stock keeping unit）（最小管理単位）毎に付与される。
「ユニークＩＤ」は、物品を一意に特定するための識別情報である。「ユニークＩＤ」は、各物品にユニークに付与される。
「名称」、「色」及び「サイズ」は、物品の属性を示す。
「棚番号」は、物品が格納される棚を示す。

物品情報は、オペレータなどによってＮＶＭ１４に格納される。また、プロセッサ１１は、外部装置から物品情報を受信してＮＶＭ１４に格納してもよい。また、物品情報は、適宜更新されてもよい。
なお、物品情報の構成は、特定の構成に限定されるものではない。

次に、読取距離指示情報について説明する。読取距離指示情報は、アンテナ１０４から物品までの読取距離に関する情報である。読取距離指示情報は、読取システム１による無線タグの読み落としを低減するためにアンテナ１０４を近づける必要がある物品を予め指定するために使用される。

図７は、読取距離指示情報の構成の一例を示す図である。図７が示すように、読取距離指示情報は、一例として、「回数」及び「読取距離」を関連付けて格納するテーブルである。

「回数」は、何回目の読取処理であるかを示す。読取処理については後述する。なお、図７では、３回目までを示すが、「回数」は、２回目又は４回目以上までであっても良い。
「読取距離」は、アンテナ１０４から棚までの距離を示す。「読取距離」は、第１の方向と直交する第２の方向における距離である。なお、アンテナ１０４から棚までの距離は、アンテナ１０４から物品に付された無線タグまでの距離と対応する。すなわち、アンテナ１０４から棚までの距離が長いほど、アンテナ１０４から物品に付された無線タグまでの距離は長くなる。

読取距離情報は、オペレータなどによってＮＶＭ１４に格納される。また、プロセッサ１１は、外部装置から読取距離情報を受信してＮＶＭ１４に格納してもよい。また、読取距離情報は、適宜更新されてもよい。
なお、読取距離情報の構成は、特定の構成に限定されるものではない。

次に、読取結果情報について説明する。読取結果情報は、プロセッサ１１が無線タグの読取に応じて無線タグのタグ情報に基づいて生成する情報である。
図８は、読取結果情報の構成の一例を示す図である。図８が示すように、読取結果情報は、一例として、「タイムスタンプ」及び「識別子」を関連付けて格納するテーブルである。

「タイムスタンプ」は、プロセッサ１１が無線タグからタグ情報を取得した取得時刻を示す。
「識別子」は、タグ情報に含まれる情報であって、無線タグを一意に特定する情報である。「識別子」は、前述の「物品番号」と「ユニークＩＤ」との足し合わせで構成される。

読取結果情報は、プロセッサ１１によって生成され、ＮＶＭ１４に格納される。例えば、プロセッサ１１は、無線タグの読取に応じてタグ情報を取得するごとに、タグ情報に含まれる識別子を「識別子」に格納する。プロセッサ１１は、タグ情報を取得するごとに、タグ情報の取得時刻を検出し、取得時刻を「タイムスタンプ」に格納する。
なお、読取結果情報の構成は、特定の構成に限定されるものではない。

次に、プロセッサ１１が実現する機能について説明する。プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２又はＮＶＭ１４などに格納されるソフトウェアを実行することで下記の機能を実現する。

まず、プロセッサ１１は、自走ロボット１００を所定の棚の「作業開始位置」まで移動させる機能を有する。

例えば、プロセッサ１１は、作業を開始する操作の入力を受け付ける。プロセッサ１１は、当該入力を受け付けると、ＮＶＭ１４から作業指示情報及び棚情報を取得する。プロセッサ１１は、作業指示情報及び棚情報を取得すると、作業指示情報及び棚情報に基づいて棚の「作業開始位置」を特定する。

プロセッサ１１は、「作業開始位置」を特定すると、自走ロボット１００が現在ある位置から「作業開始位置」までの経路を特定する。例えば、プロセッサ１１は、各棚が設置されている店舗の地図情報を取得する。例えば、地図情報は、棚の位置、走行可能な領域、走行不可能な領域及び障害物の位置などの情報を含む。プロセッサ１１は、地図情報に基づいて経路を特定する。

プロセッサ１１は、経路を特定すると、当該経路に沿って自走ロボット１００を移動させる。例えば、プロセッサ１１は、移動機構２００を制御して自走ロボット１００を当該経路に沿って移動させる。なお、プロセッサ１１は、センサ１０３が検知した障害物を避けるために経路を修正してもよい。

プロセッサ１１は、当該経路に沿って自走ロボット１００を移動させることで、所定の棚の「作業開始位置」に自走ロボット１００を移動させる。プロセッサ１１は、「作業開始位置」に自走ロボット１００を移動させると、自走ロボット１００を停止させる。

また、プロセッサ１１は、アンテナ１０４及びリーダ２１０を用いて無線タグを読み取る機能を有する。

例えば、プロセッサ１１は、自走ロボット１００が「作業開始位置」に到達すると、アンテナ１０４及びリーダ２１０を用いて無線タグにリクエストを送信して、無線タグからタグ情報を取得する。

また、プロセッサ１１は、アンテナ１０４を通じた無線タグのタグ情報に基づいて、アンテナ１０４から物品までの読取距離を変更するように移動機構２００を制御する機能を有する。ここでは、プロセッサ１１は、移動機構２００を制御するために、アンテナ１０４から物品までの読取距離の変更の要否を判定する。

また、プロセッサ１１は、自走ロボット１００が棚の他端まで移動したか判定する機能を有する。

例えば、プロセッサ１１は、ロータリエンコーダ２０３からモータ２０２の回転角度を取得する。プロセッサ１１は、回転角度などから自走ロボット１００が「作業開始位置」から移動した移動距離を算出する。なお、プロセッサ１１は、センサ１０３が検知した障害物にさらに基づいて移動距離を特定してもよい。プロセッサ１１は、移動距離が棚情報の「幅」に達したか判定する。

プロセッサ１１は、自走ロボット１００が棚の他端まで移動したと判定すると、無線タグの読取を終了する。

作業指示情報が複数の棚を示す場合、プロセッサ１１は、各棚について同様の動作を行う。また、作業指示情報が複数ある場合、プロセッサ１１は、各作業指示情報について同様の動作を行う。

また、プロセッサ１１は、読取結果情報に基づいて棚卸業務に関する情報処理を行う機能を有する。棚卸業務に関する情報処理を棚卸処理ともいう。

例えば、プロセッサ１１は、読取結果情報を参照し、識別子からユニークＩＤを取得する。すなわち、プロセッサ１１は、識別子を読み取った無線タグの付されている物品を特定する。プロセッサ１１は、ユニークＩＤを取得すると、物品情報に基づいて各棚に適切に物品が陳列されているかチェックする。

例えば、プロセッサ１１は、実際にカウントした個数（読取個数）と理論在庫との差を算出する。プロセッサ１１は、各物品についての読取個数、理論在庫及び読取個数と理論在庫との差などから構成される棚卸結果を示す情報を作成する。

なお、プロセッサ１１は、読取結果情報を上位装置へ送信し、上位装置が読取結果情報に基づいて棚卸業務に関する情報処理を行ってもよい。

以下、実施形態に係る読取システム１の動作を図９〜図１１などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図９〜図１１は、システムコントローラ１０のプロセッサ１１による処理の一例を示すフローチャートである。プロセッサ１１は、例えば、ＲＯＭ１２又はＮＶＭ１４などに記憶されたプログラムに基づいてこの処理を実行する。なお、プロセッサ１１がＡＣＴｎ（ｎは、自然数。）の処理の後にＡＣＴ（ｎ＋１）へと進む場合、このことを説明する記載を省略する場合がある。

ＡＣＴ１１においてプロセッサ１１は、ＮＶＭ１４から作業指示情報を取得する。
ＡＣＴ１２においてプロセッサ１１は、変数Ｓに、作業指示情報に含まれる棚数を代入する。作業指示情報の棚数は、変数Ｓの初期値である。変数Ｓは、残りの棚数を示す。また、変数Ｓは、通し番号を示し、どの棚に対して作業を行うかを示す。

ＡＣＴ１３においてプロセッサ１１は、変数ｉに０を代入する。変数ｉは、プロセッサ１１が変数Ｓで特定される棚に対して何回目の読取処理を行うかを示す。読取処理については後述する。
ＡＣＴ１４においてプロセッサ１１は、変数Ｔに現在時刻を示す値を代入する。

ＡＣＴ１５においてプロセッサ１１は、作業指示情報を参照して、変数Ｓに代入されている通し番号が示す棚番号を取得する。そして、プロセッサ１１は、当該棚番号の棚情報を取得する。
ＡＣＴ１６においてプロセッサ１１は、ＡＣＴ１５で取得した棚情報に含まれる作業開始位置を取得する。

ＡＣＴ１７においてプロセッサ１１は、現在位置からＡＣＴ１６で取得した作業開始位置までの経路の設定に必要な地図情報を取得する。プロセッサ１１は、Ａｃｔ１７の処理の後、図１０のＡＣＴ１８へと進む。

ＡＣＴ１８においてプロセッサ１１は、ＡＣＴ１７で取得した地図情報を用いて、現在位置からＡＣＴ１６で取得した作業開始位置までの経路を設定する。経路の設定には公知の方法を用いることができる。

ＡＣＴ１９においてプロセッサ１１は、移動機構２００を制御して、ＡＣＴ１８で設定した経路で、ＡＣＴ１６で取得した作業開始位置まで自走ロボット１００を移動させる。

ＡＣＴ２０においてプロセッサ１１は、図１１に示す読取処理を実行する。
ＡＣＴ３１においてプロセッサ１１は、読取距離指示情報を参照して、読取距離を取得する。プロセッサ１１は、読取距離指示情報から、読取距離指示情報に含まれる回数が変数ｉの値であるレコードを特定する。そして、プロセッサ１１は、当該レコードから、当該回数に関連付けられた読取距離を取得する。

ＡＣＴ３２においてプロセッサ１１は、移動機構２００などを制御して、自走ロボット１００の位置を調整する。すなわち、プロセッサ１１は、アンテナ１０４と棚の距離がＡｃｔ３１で取得した読取距離になるように自走ロボット１００を移動させる。同時に、プロセッサは、アンテナ１０４が棚の正面に正対するように自走ロボット１００の向きを調整する。なお、ＡＣＴ３２の処理の後の自走ロボット１００の位置を、以下「読取開始位置」というものとする。

ＡＣＴ３３においてプロセッサ１１は、アンテナ１０４及びリーダ２１０などを制御して無線タグの読取を開始する。プロセッサ１１は、無線タグの読取を停止するまで、アンテナ１０４及びリーダ２１０によって読み取られた無線タグのタグ情報を取得する。そして、プロセッサ１１は、取得したタグ情報に含まれる識別子（物品番号＋ユニークＩＤ）を現在時刻（タイムスタンプ）と関連付けて読取結果情報に格納する。ただし、プロセッサ１１は、読み取られた識別子と同一の識別子が既に読取結果情報に格納されている場合、新たに格納はしない。

ＡＣＴ３４においてプロセッサ１１は、変数Ｌの値を０にする。ここで、変数Ｌは、読取開始位置から自走ロボット１００が棚と並行に第１の方向に沿って移動した距離を示す。

ＡＣＴ３５においてプロセッサ１１は、アンテナ１０４と棚との距離を保ちつつ、所定の速度で自走ロボット１００を第１の方向に移動させる。ただし、プロセッサ１１は、自走ロボット１００を、「幅」の値が正である場合にはｘ軸正の方向、「幅」の値が負である場合にはｘ軸負の方向に移動させる。

ＡＣＴ３６においてプロセッサ１１は、変数Ｌに自走ロボット１００の読取開始位置からの移動距離を代入する。

ＡＣＴ３７においてプロセッサ１１は、変数Ｌの値が棚の幅未満であるか否かを判定する。ここで、棚の幅は、ＡＣＴ１５で取得した棚情報に含まれる幅の絶対値である。プロセッサ１１は、変数Ｌの値が棚の幅未満であるならば、ＡＣＴ３７においてＹｅｓと判定してＡＣＴ３６へと戻る。そして、プロセッサ１１は、変数Ｌの値が棚の幅以上であるならば、ＡＣＴ３７においてＮｏと判定してＡＣＴ３８へと進む。

ＡＣＴ３８においてプロセッサ１１は、アンテナ１０４及びリーダ２１０などを制御して無線タグの読取を停止する。

ＡＣＴ３９においてプロセッサ１１は、読取率を求める。なお、読取率は、（読取率）＝（タグ読取枚数）÷（理論在庫数）で求めることができる。なお、ここで、タグ読取枚数は、読取結果情報に含まれる識別子のうち、関連付けられたタイムスタンプが変数Ｔの示す時刻から現在の時刻までであるものの数である。また、理論在庫数は、物品情報に含まれる物品のうち、関連付けられた棚番号が、変数Ｓに代入されている通し番号が示す棚番号であるものの数である。したがって、理論在庫数は、棚内にあると想定される無線タグの数を示す。プロセッサ１１は、ＡＣＴ３９の処理の後、読取処理を終了して図１０のＡＣＴ２０の処理を終了する。

ＡＣＴ２１においてプロセッサ１１は、読取処理の回数上限であるか否かを判定する。すなわち、プロセッサ１１は、変数ｉが回数上限以上であるか否かを判定する。当該回数上限は、例えば、オペレータなどによって予め定められ、ＮＶＭ１４などに記憶される。プロセッサ１１は、変数ｉが回数上限未満であるならば、ＡＣＴ２１においてＮｏと判定してＡＣＴ２２へと進む。

ＡＣＴ２２においてプロセッサ１１は、読取率が閾値以下か否かを判定する。当該閾値は、例えば、オペレータなどによって予め定められ、ＮＶＭ１４などに記憶される。プロセッサ１１は、読取率が閾値以下ならば、ＡＣＴ２２においてＹｅｓと判定してＡＣＴ２３へと進む。
ＡＣＴ２３においてプロセッサ１１は、変数ｉの値を１増加させる。プロセッサ１１は、ＡＣＴ２３の処理の後、Ａｃｔ１８へと戻る。

以上のように、プロセッサ１１は、読取率が閾値以下である場合、変数Ｓに代入されている通し番号が示す棚番号の棚に対して再度読取処理を行う。ただし、同一の棚に対して読取処理を行う回数は、上記の回数上限までである。なお、ｍ（ｍは、自然数）回目の読取処理（ｉ＝ｍのときの読取処理）は、第１の読取動作の一例である。そして、（ｍ＋１）回目の読取処理（ｉ＝（ｍ＋１）のときの読取処理）は、第２の読取動作の一例である。

プロセッサ１１は、読取率が閾値以下ならば、ＡＣＴ２２においてＮｏと判定してＡＣＴ２４へと進む。また、プロセッサ１１は、変数ｉが回数上限以上であるならば、ＡＣＴ２１においてＹｅｓと判定してＡＣＴ２４へと進む。
ＡＣＴ２４においてプロセッサ１１は、変数Ｓの値を１減らす。

ＡＣＴ２５においてプロセッサ１１は、変数Ｓの値が０より大きいか否かを判定する。プロセッサ１１は、変数Ｓの値が０より大きいならば、ＡＣＴ２５においてＹｅｓと判定して図９のＡＣＴ１３へと戻る。対して、プロセッサ１１は、変数Ｓの値が０以下であるならば、図１０のＡＣＴ２５においてＮｏと判定してＡＣＴ２６へと進む。

ＡＣＴ２６においてプロセッサ１１は、他に作業指示情報があるか否かを判定する。プロセッサ１１は、他に作業指示情報があるならば、ＡＣＴ２６においてＹｅｓと判定して図９のＡＣＴ１１へと進む。対して、プロセッサ１１は、他に作業指示情報がないならば、図１０のＡＣＴ２６においてＮｏと判定してＡＣＴ２７へと進む。
ＡＣＴ２７においてプロセッサ１１は、前述の棚卸処理などを行う。

実施形態の読取システム１は、棚内の無線タグから情報を読み取る読取率が低い場合、アンテナ１０４と無線タグとの距離を短くして当該棚に対して再度読取処理を行う。これにより、読取システム１は、読取率を向上させることができる。なお、単に複数回読取処理を行うだけでなく、アンテナ１０４と無線タグとの距離を短くして再度読取処理を行う理由は、例えば、以下の通りである。
アンテナ１０４から物品までの読取距離が短くなるほど、棚における１つのアンテナ１０４の検知範囲は、狭くなる。そのため、棚における１つのアンテナ１０４の検知範囲を広くするためには、アンテナ１０４から物品までの読取距離が遠い方が好ましい。また、無線タグの密度が低い場合、アンテナ１０４から物品までの読取距離が短くなくても、物品に付されている無線タグは、アンテナ１０４から放出される電力を十分に受信することができる。そのため、無線タグの密度が低い場合、無線タグの密度が高い場合と比べて、読取距離は遠い方が好ましい。一方、無線タグの密度が高い場合、無線タグ同士の近接によって無線タグのアンテナ特性が変化する場合がある。これにより、無線タグは、アンテナ１０４から放出される電力を十分に受信することができなくなる場合がある。この結果として、無線タグの密度が高い場合は、無線タグの密度が低い場合と比較して読み取り率が低くなる場合がある。このような場合、読取システム１は、アンテナ１０４と無線タグとの距離を短くすることで無線タグが受信する電力を増やすことができる。したがって、読取システム１は、読取距離を変えて再度読取処理を行うことで、読取率をより向上させることができる。

実施形態の読取システム１は、自走ロボット１００と棚との距離を変化させることによって、アンテナ１０４と棚との距離を変化させる。自走ロボット１００は、自走のために移動機構を備えているため、アンテナ１０４と棚との距離に当該移動機構を用いればよく、アンテナ１０４と棚との距離を変化させるための特別な機構が必要無い。

上記の実施形態は以下のような変形も可能である。
読取システム１は、２回目以降（ｉが２以上のとき）の読取処理におけるＡＣＴ３５〜ＡＣＴ３７の移動において、１回目（ｉが１のとき）の読取処理とは逆方向に自走ロボット１００を移動させても良い。すなわち、自走ロボット１００は、作業終了位置側から作業開始位置側へ向けて第１の方向に移動しながら無線タグの読取を行っても良い。この場合、自走ロボット１００は、ｍ回目の読取処理とｍ＋１回目の読取処理で逆方向に動くことで、ｍ回目の読取処理の後、ｍ＋１回目の読取処理を行う前に棚の逆側の端に戻る必要が無い。このため、この場合の読取システム１は、複数回の読取処理を早く行うことができる。

上記の実施形態では、読取システム１は、ＡＣＴ３２などにおいて自走ロボット１００と棚との距離を変化させることによって、アンテナ１０４と棚との距離を調整した。しかしながら、実施形態の自走ロボットが備えるアンテナは、棚との距離を変化させられるように可動するものであっても良い。この場合の読取システムは、自走ロボット１００と棚との距離を変化させることに代えてアンテナを動かしてアンテナと棚との距離を調整しても良い。あるいは、この場合の読取システムは、自走ロボット１００と棚との距離を変化させることに加えて、アンテナを動かすことによって、アンテナと棚との距離を調整しても良い。

上記の実施形態では、読取システム１は、棚ごとに読取処理を行った。すなわち、上記の実施形態では、１回の読取処理で読取を行う所定の範囲は、１つの棚である。しかしながら、当該範囲は、１つの棚でなくても良い。例えば、当該範囲は、２以上の棚である。あるいは、当該範囲は、棚の半分などの棚の一部であっても良い。あるいは、当該範囲は、その他の分け方による範囲であっても良い。
また、読取システム１は、棚に代えて他の場所に無線タグ３０１が付された物品３００があるものであって良い。

上記の実施形態では、読取システム１は、どの棚に対しても同じ読取距離を用いた。しかしながら、読取システム１は、棚ごとに異なる読取距離を用いて読取処理を行っても良い。この場合、読取距離指示情報は、棚ごとに、回数ごとの読取距離を記憶する。
また、読取システム１は、棚にある商品の種類によって読取距離を異ならせても良い。この場合、読取距離指示情報は、商品の種類ごとに、回数ごとの読取距離を記憶する。
例えば、Ｔシャツは、セーター及びスウェットと比べて嵩張らないため、棚に密に陳列される可能性がセーター及びスウェットと比べて高い。このため、Ｔシャツに付されている無線タグ同士は、セーター及びスウェットに付されている無線タグと比べて無線タグの密度が高くなる可能性が高い。このため、読取システム１は、Ｔシャツが置かれた棚の読取距離をセーター及びスウェットが置かれた棚の読取距離より短くすることで読取率を上げることができる。

なお、自走ロボット１００は、システムコントローラ１０を搭載してもよい。また、自走ロボット１００は、システムコントローラ１０のプロセッサ１１が実現する機能の一部又は全部を実現するものであってもよい。

上記の実施形態では、自走ロボット１００は、センサ１０３及びロータリエンコーダ２０３を用いて自己位置推定を行う。しかしながら、自走ロボット１００は、その他の方法を用いて自己位置推定を行っても良い。例えば、自走ロボット１００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳ（global navigation satellite system）、又はＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）などのＩＰＳ（indoor positioning system）などを用いて自己位置を推定する。

実施形態の読取装置は、車輪以外によって移動するものであっても良い。例えば、実施形態の読取装置は、無限軌道又は脚などによって移動する。

実施形態の読取装置は、ＵＡＶ（unmanned aerial vehicle）などの航空機であっても良い。ＵＡＶである読取装置は、例えば、複数のローターによって飛行するマルチコプターなどのいわゆるドローンなどであっても良い。この場合、読取装置は、車輪１０２に代えてローターなどの飛行用の機構を備える。航空機である読取装置は、走行するスペースが無い場所及び高所など、地上での移動が難しい場合などにおいても使用可能である。

実施形態の読取装置は、ＵＳＶ（unmanned surface vehicle）などの船舶であっても良い。この場合、読取装置は、車輪１０２に代えて水上を進むための推進機などを備える。船である読取装置は、水上又は水中などに設置された無線タグの読取に有用である。

実施形態の読取装置は、ＵＵＶ（unmanned underwater vehicle）などの潜水艇であっても良い。この場合、読取装置は、移動機構２００に代えて、水上及び水中を進むための推進装置、及び沈降及び浮上するための潜水機構を備える。潜水艇である読取装置は、水中又は水底などに設置された無線タグの読取に有用である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。これら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。

１…読取システム、１０…システムコントローラ、１１…プロセッサ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…ＮＶＭ、１５…通信部、１００…自走ロボット、１０２…車輪、１０３…センサ、１０４…アンテナ、１０４ａ…アンテナ、１０４ｂ…アンテナ、１０４ｃ…アンテナ、１０４ｄ…アンテナ、２００…移動機構、２０１…走行コントローラ、２０２…モータ、２０３…ロータリエンコーダ、２１０…リーダ、３００…物品、３０１…無線タグ

Claims (5)

1. 移動体を移動させる移動装置と、
   前記移動体に設けられ、無線タグから送信される電波を受信するアンテナと、
   前記移動体を移動させながら前記アンテナを用いて所定の範囲の前記無線タグに記憶された情報を読み取る第１の読取動作、
   及び、前記第１の読取動作による前記範囲の前記無線タグから情報を読み取る読取率が閾値以下である場合、前記アンテナと前記無線タグとの距離を前記第１の読取動作における前記アンテナと前記無線タグとの距離よりも短くなるようにして、前記移動体を移動させながら前記アンテナを用いて前記範囲の前記無線タグに記憶された情報を読み取る、第２の読取動作を行う、
   制御部と、を備える読取装置。
2. 前記制御部は、前記第２の読取動作における前記移動体と前記無線タグとの距離を前記第１の読取動作における前記移動体と前記無線タグとの距離よりも短くなるようにすることで、前記第２の読取動作における前記アンテナと前記無線タグとの距離を前記第１の読取動作における前記移動体と前記無線タグとの距離よりも短くなるようにする、請求項１に記載の読取装置。
3. 前記読取率は、前記範囲にあると想定される前記無線タグの数に対する前記第１の読取動作によって情報を読み取られた前記範囲の前記無線タグの数の比の値である、請求項１又は請求項２に記載の読取装置。
4. 前記制御部は、前記第１の読取動作と前記第２の読取動作とで前記移動体が進む方向を逆にする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の読取装置。
5. 移動体及び制御装置を含み、
   前記移動体は、
   前記移動体を移動させる移動装置と、
   無線タグから送信される電波を受信するアンテナと、を備え、
   前記制御装置は、
   前記移動体を移動させながら前記アンテナを用いて所定の範囲の前記無線タグに記憶された情報を読み取る第１の読取動作、
   及び、前記第１の読取動作による前記範囲の前記無線タグから情報を読み取る読取率が閾値以下である場合、前記アンテナと前記無線タグとの距離を前記第１の読取動作における前記アンテナと前記無線タグとの距離よりも短くなるようにして、前記移動体を移動させながら前記アンテナを用いて前記範囲の前記無線タグに記憶された情報を読み取る第２の読取動作、
   を行うように前記移動体を制御する制御部を備える、読取システム。