JP2021162560A - 情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2021162560A
JP2021162560A JP2020067704A JP2020067704A JP2021162560A JP 2021162560 A JP2021162560 A JP 2021162560A JP 2020067704 A JP2020067704 A JP 2020067704A JP 2020067704 A JP2020067704 A JP 2020067704A JP 2021162560 A JP2021162560 A JP 2021162560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
detection
movement amount
time
rfid tag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020067704A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7483469B2 (ja
Inventor
祐樹 仲島
Yuki Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2020067704A priority Critical patent/JP7483469B2/ja
Priority to US17/219,544 priority patent/US20210312147A1/en
Publication of JP2021162560A publication Critical patent/JP2021162560A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7483469B2 publication Critical patent/JP7483469B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10366Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284Relative positioning
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0295Proximity-based methods, e.g. position inferred from reception of particular signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/28Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

【課題】 無線デバイスを検知する検知装置との距離が離れている無線デバイスの位置情報を表示可能にする。
【解決手段】 情報処理装置は、無線デバイスを検知する検知装置によって検知された無線デバイスの識別情報と、当該検知がなされた時刻に関する検知時刻情報と、任意の第一の時刻と第二の時刻の間に前記検知装置が移動した移動量に関する移動量情報とを取得し、取得した移動量情報と、複数の無線デバイスそれぞれに関する検知時刻情報及び識別情報とを用いて複数の無線デバイスの相対位置を判定し、相対位置に関する情報を表示部に表示させる。
【選択図】 図3

Description

本発明は、無線デバイスの位置情報を表示する技術に関する。
物流、棚卸、動物の管理などにおいて、無線デバイスとしてUHF帯パッシブRFID(Radio Frequency IDentification)タグを利用して、管理対象の物や動物等を管理するシステムが用いられている。RFIDタグは、RFIDリーダのアンテナから放射された電波(電磁波)を受信し、それによって発生した電力により動作するため、バッテリーが不要で薄く安価に製造できるメリットがある。
物品の管理および探索の利便性を考慮すると、RFIDタグの有無を検知するだけでなく、管理者がRFIDタグの位置情報を閲覧できることが望ましい。特許文献1には、RFIDリーダによりRFIDタグを検知するとともに、検知したRFIDタグの位置情報を表示する装置が記載されている。
特開2004−294403号公報
特許文献1に記載されているRFIDタグの位置情報の表示方法は、RFIDリーダと通信可能な範囲に存在するRFIDタグの位置情報を表示するものである。従って、RFIDリーダの通信可能範囲外に存在するRFIDタグの位置情報を表示することはできなかった。そこで本発明は、無線デバイスを検知する検知装置との距離が離れている無線デバイスの位置情報を表示可能にすることを目的とする。
上記目的のために本発明の情報処理装置は、無線デバイスを検知する検知装置によって検知された無線デバイスの識別情報と、当該検知がなされた時刻に関する検知時刻情報と、任意の第一の時刻と第二の時刻の間に前記検知装置が移動した移動量に関する移動量情報と、を取得する取得手段と、前記移動量情報と、複数の無線デバイスそれぞれに関する検知時刻情報及び識別情報とを用いて、前記複数の無線デバイスの相対位置を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定された前記複数の無線デバイスの相対位置に関する情報を表示部に表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の情報処理装置は、無線デバイスを検知する検知装置によって検知された無線デバイスの識別情報と、当該検知がなされた時刻に関する検知時刻情報と、前記検知装置の移動量に関する移動量情報と、前記移動量情報を前記検知装置が取得した時刻に関する取得時刻情報と、を取得する取得手段と、前記無線デバイスの位置情報の表示が指示された際に、前記取得手段によって取得された情報に基づいて、前記検知装置に対する前記無線デバイスの相対位置を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定された前記無線デバイスの相対位置に関する情報を表示部に表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、無線デバイスを検知する検知装置との距離が離れている無線デバイスの位置情報を表示することが可能になる。
RFIDリーダ100の説明図 第一の実施形態の位置検知システム1 第一の実施形態のRFIDリーダ100の制御フローチャート 第一の実施形態の表示部14の表示例 第一の実施形態の確率分布表示方法の説明 第二の実施形態の位置検知システム2 第二の実施形態の座標軸を用いた表示部14の表示例 第二の実施形態の地図を用いた表示部14の表示例 第三の実施形態の位置検知システム3 第三の実施形態の地図生成部の動作説明図 第三の実施形態のデータベース38の物品画像の説明図 第四の実施形態の位置検知システム4 第四の実施形態の表示部14の表示方法の説明図 アンテナ115の構成図 アンテナ115の放射特性 第一の実施形態の情報端末10の制御フローチャート 情報端末10のハードウェアブロック図
以下、図面を用いて、本発明の実施形態の一例における管理対象の無線デバイスの位置情報の管理方法について詳細に説明する。本発明の実施形態の一例における管理方法では、無線デバイスを検知することができる検知装置を、人、機械等の移動体に運搬させることによって、広範囲に存在する無線デバイスを検知する。ここで、無線デバイスは例えばRFIDタグであり、検知装置は例えばRFIDリーダである。
RFIDリーダを移動させる方法として、例えば人(動物)が身に着けて運ぶ方法や、ドローンや無人搬送車等の機械に取り付ける方法などがある。これによって、RFIDリーダを広範囲に移動させることができ、広範囲に存在するRFIDタグを検知することができる。RFIDリーダは、RFIDタグに対してUHF帯の電磁波を供給することで、RFIDタグの内部にあるICチップを動作させ、RFIDタグの記憶部に保存されたID情報を読み出す機能を有している。また、RFIDリーダと、RFIDタグは無線により数m離れた距離で通信することができる。
本発明の実施形態において、物品や動物など管理対象に取り付けられたRFIDタグを、物品RFIDと呼ぶ。物品RFIDタグは、物品RFIDタグに記憶されているID情報によって、その物品RFIDタグが取り付けられた管理対象を識別するために用いる。また、物品RFIDタグの位置を特定するための基準となるRFIDタグを、位置RFIDタグと呼ぶ。
尚、本発明の実施形態の説明においては、検知対象となる無線デバイスとしてRFIDタグを用い、無線デバイスを検知する検知装置としてRFIDリーダを用いる例を説明するが、無線デバイスと検知装置はそれぞれこれらに限られない。例えばRFIDの代わりに、例えばNFCやBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信方式やその他の無線通信方式を用いてもよい。又は、UHF帯のRFIDではなく、その他の周波数帯を用いたRFIDを用いてもよい。
〔第一の実施形態〕
図1は第一の実施形態で用いるRFIDリーダ100の回路ブロック図を示す。
RFIDリーダ100はCPUなどの一つ以上のプロセッサを含む演算部101によって制御されており、演算部101の制御に基づき、RF制御部110は、TX端子からUHF帯のRF出力を行う。RF出力はパワーアンプ111で増幅されたのち、Lowパスフィルタ112で不要な周波数帯域をカットする。尚、RF出力の電力は演算部101によって可変に設定できる。カプラ113は、RF電力検知部116が電力を検知するために用いる。RF電力検知部116の電力検知結果はRF_Detect信号として演算部101が検知できる。カプラ114はアンテナ115へのRF出力と、アンテナ部115から受信するRF入力を分岐するために用いる。アンテナ部115は、RFIDタグに電力供給を行い、RFIDタグと通信するために用いる。アンテナ部115から受信した信号をカプラ114で分岐し、RF制御部110のRX端子でRF入力を受信することで、RFIDタグの識別情報であるID情報を検知できる。
電源供給部105は、バッテリーやDCDCコンバータなどからなる、RFIDリーダ100に電源電圧を供給するために用いる回路である。
移動量検知センサ104は、3軸の加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサを備えた、RFIDリーダ100の移動量を検知するセンサである。物品RFIDタグ同士の相対位置の情報を検知するために用いる。尚、移動量検知センサ104は、RFIDの移動距離と方向が検知できるものであれば、その検知方法はどのような技術が用いられてもよい。本実施形態においては、移動距離と移動方向(二次元又は三次元方向)を併せた情報を移動量として扱うものとする。
演算部101は、移動量検知センサ104を用いてRFIDリーダ100の動作開始からの移動量を算出し、時刻算出部106から取得した現在時刻とRFIDリーダ100の移動量とを紐づけて一定時間ごとに移動量記憶部107に保存する。
演算部101は、RF制御部110が検知したRFIDタグのID情報を取得するとともに、時刻算出部106から取得した現在時刻と、移動量記憶部107に保存しているRFIDリーダ100の移動量とを紐づけてRFIDタグ記憶部102に保存する。
演算部101は、図3で説明する情報端末10と、通信部103を介して接続状態を確立する。その後、RFIDタグ記憶部102に保存した情報と、移動量記憶部107に保存した情報を、適切なデータの加工整形を行った上で情報端末10へと送信する。
本実施形態では移動量を取得するために、RFIDリーダ100に内蔵された移動量検知センサ104を用いているが、これを用いずRFIDリーダ100とは独立したセンサデバイス等を用いて移動量を取得する構成を取ってもよい。その場合、利用者はRFIDリーダ100と一緒に前述したセンサデバイスを携帯する。センサデバイスが検出した移動量を、不図示の通信部を介して演算部101へ送信することによっても、同様の機能が実現できる。特に、移動量検知センサ104よりも高精度なセンサが別途用意できる場合や、RFIDリーダ100を安価に小型化する場合において有効である。
RFIDタグ記憶部102や移動量記憶部107は、ROMやRAM等の一つ以上のメモリによって構成され、これらが別々のメモリによって構成されていてもよいし、一つのメモリによって構成され、記憶領域を分けることによって管理されていてもよい。通信部103は、イーサネット(登録商標)やUSB等の有線通信、又は無線LANや公衆無線方式等の無線通信によって情報端末10と通信可能である。
図2は本実施形態における位置検知システム1の構成である。前述したように、RFIDリーダ100は、RFIDタグ40のID情報とその取得時刻、そしてRFIDリーダ100の移動量とその取得時刻、とを情報端末10へ送信している。RFIDリーダ100が実行する処理の詳細は図3のフローチャートを用いて後述する。
情報端末10はデータベース11、データベース12、データベース13、表示部14を備えた、スマートフォンやPCなどの情報処理装置である。
データベース11には、RFIDタグ40のID情報と物品名称とを紐づけたデータを保持している。RFIDタグ40のID情報のままではユーザが認識しにくいため、表示部14に情報を表示する際には、データベース11に基づきID情報から名称に変換を行い、表示を行っている。データベース11を利用せずに、そのままRFIDタグ40のID情報を表示部に表示することもできる。
データベース12には、RFIDリーダ100から受信した、RFIDタグ40のID情報と、RFIDタグ40の検知時刻とを紐づけたデータを保存している。データベース13には、RFIDリーダ100の移動量と移動量を算出した時刻とを紐づけ、時系列に並べたデータを保存している。
表示部14には、情報端末10の不図示のインターフェースによるユーザ指示に基づき、物品の位置情報を表示する。表示部14の表示方法に関しては図5で説明する。
本実施形態においては、データベース11、データベース12、データベース13は情報端末10内に構築する構成を取っているものの、情報端末10とは独立して存在するデータサーバにデータベースを構築してもよい。その場合、情報端末10がデータサーバに都度アクセスすることによって、必要な情報を取得する構成を取ってもよい。また、表示部14も、情報端末とは別の表示装置が備える構成としてもよい。その場合、情報端末10は、表示部14に表示させるべき情報を表示装置に送信することによって、表示装置に物品の位置情報を表示させるように表示制御する。
図17に、本実施形態の情報端末10のハードウェア構成を示す。
記憶部1701は、ROM、RAMの両方、または、いずれか一方といった一つ以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、前述した或いは後述する各データベースを記憶する。なお、記憶部1701として、ROM、RAM等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、DVDなどの記憶媒体が用いられてもよい。
制御部1702は、CPUやMPU等の一つ以上のプロセッサ、ASIC(特定用途向け集積回路)、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)等により構成される。ここで、CPUはCentral Processing Unitの、MPUは、Micro Processing Unitの頭字語である。制御部1702は、記憶部1701に記憶されたプログラムを実行することにより装置全体を制御する。
入力部1703は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部1704は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部1704による出力とは、画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力等の少なくとも1つを含む。従って出力部1704は図2の表示部14を含む。なお、タッチパネルのように入力部1703と出力部1704の両方を1つのモジュールで実現するようにしてもよい。通信部1705は、有線又は無線による通信を実行可能であり、情報端末10は通信部1705を用いてRFIDリーダと通信可能である。情報端末10は、PCやスマートフォン、サーバ等の情報処理装置である。
図3は本実施形態のRFIDリーダ100による、RFIDタグ検知動作を行う際のフローチャートを示している。図3の各ステップの処理はRFIDリーダの演算部101が、記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
RFIDリーダ100は電源がON状態になると、物品の位置情報検知の制御を開始する。S101においてRFIDリーダは、移動量検知センサ104の検知結果に基づき、RFIDリーダ100の制御開始時からの累積移動量を取得する。そして時刻算出部106で算出した現在時刻、即ち累積移動量を取得した時刻に関する取得時間情報と共に移動量記憶部107に保存する。ここで使用している移動量および累積移動量は、方向と距離の情報を持つベクトル情報である。
S102においてRFIDリーダは、RFIDタグ40と通信を行うため、定期的にRF制御部110を動作させ、RFIDタグ40との通信を行うための制御を開始する。S103においてRFIDリーダは、RFIDタグ40との通信が成功し、RFIDタグの識別情報であるID情報を取得できたか判断を行う。RFIDタグ40のID情報を取得できた場合は、S104に進む。RFIDタグ40のID情報を取得できなかった場合は、S105の処理に進む。
S104においてRFIDリーダは、取得したID情報と、時刻算出部106で算出した現在時刻、即ちRFIDタグの検知がなされた時刻である検知時刻とを紐づけてRFIDタグ記憶部102に保存する。
S105においてRFIDリーダは、通信部103を介して情報端末10と通信可能か判断する。通信可能であれば、S106に進み、通信ができない場合は、S108に進む。
S106においてRFIDリーダは、RFIDタグ記憶部102と移動量記憶部107に保存された情報を情報端末10に送信する。移動量記憶部107にはS101においてRFIDリーダの移動量を示す移動量情報と、その移動量を取得した時刻を示す取得時刻情報とが記憶されている。またRFIDタグ記憶部102にはS104においてRFIDタグの識別情報と、そのRFIDタグを検知した時刻を示す検知時刻情報とが記憶されている。S106では、これら4つの情報が情報端末10へ送信される。S107においてRFIDリーダは、RFIDタグ記憶部102と移動量記憶部107に保存された送信済みの情報を消去し、RFIDリーダのメモリ領域を解放した後、S108に進む。
S108においてRFIDリーダは、RFIDリーダ100に対して電源OFFの操作があったか否かを判断する。電源OFFの操作があった場合は、物品の位置情報検出の制御を終了する。電源OFFの指示がない場合は、S101に戻り、制御を継続する。尚、S108の処理は電源OFFの検出ではなく、図3のフローに示す処理の終了指示の有無を判断してもよい。
以上の制御を行うことによって、RFIDリーダ100の演算部101は、管理対象の物品に取り付けたRFIDタグ40の検知情報と、RFIDリーダ100の移動量情報を自動的に検知し、情報端末10に送信する制御を行っている。
図4は情報端末10の表示部14に、データベース11、12、13の情報に基づき、物品の位置情報を表示する方法について説明する。
図4(A)は、RFIDリーダ100の現在位置と、検知したRFIDタグ40の検知位置を合わせて表示部14に表示した例を示す。表示部14には、RFIDリーダ100の現在位置を二重円形で、RFIDタグ40の位置を単円形で表示し、単円の中央にはデータベース11においてIDから参照されるRFIDタグ40の名称を表示する。図4の例では、RFIDリーダ100の現在位置が表示部14の中央と一致するようにレイアウトする。
次に、情報端末10において表示部14にRFIDタグ40の位置情報を表示する処理を、図16のフローチャートを用いて説明する。フローチャートの各ステップは、情報端末10の制御部1702が、記憶部1801に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。なお、図16ではRFIDタグ40aを表示の対象として説明を行うが、他のRFIDタグ40でも同様の処理を行うことができる。
S1601において情報端末10は、RFIDリーダ100と通信可能か確認する。RFIDリーダ100と通信可能である場合は、S1602に進み、RFIDリーダ100と通信できない場合は、S1603に進む。S1602において情報端末10は、RFIDリーダ100から情報を取得し、取得した情報に基づいてデータベース12、およびデータベース13を更新する。RFIDリーダ100から取得する情報は図3のS106でRFIDリーダから送信された情報である。具体的には、RFIDリーダの移動量を示す移動量情報と、その移動量を取得した時刻を示す取得時刻情報、検知されたRFIDタグの識別情報と、そのRFIDタグを検知した時刻を示す検知時刻情報である。
S1603において情報端末100は、データベース12にRFIDタグ40aの検知情報が記録されている場合、RFIDタグ40aの検知時刻と同一時刻におけるRFIDリーダ100の移動量を、データベース13から取得する。同一時刻におけるRFIDリーダ100の移動量の情報がデータベース13に記録されていない場合には、記録されている時刻情報の中から、RFIDタグ40aの検知時刻に最も近い時刻におけるRFIDリーダ100の移動量を取得する。この移動量を検知時移動量と呼称する。
S1604において情報端末10は、データベース13から移動量算出時刻が最も新しいRFIDリーダ100の移動量を取得する。この移動量を現在移動量と呼称する。S1605において情報端末10は、RFIDタグ40aの座標を算出する。ここで、情報端末10は、S1603で取得されたRFIDタグ40aの検知時移動量と、S1604で取得された現在移動量との差分を算出する。これによりRFIDリーダ100の現在位置を中心とした平面空間における、RFIDタグ40aの座標を算出することができる。
S1606において情報端末10は、算出されたRFIDタグ40aの座標を、表示部14の表示座標系に合わせて適切な変換を行い、単円形画像をプロットする。これにより、検知されたRFIDタグ40aの位置情報、即ちRFIDリーダを基準としたRFIDタグ40aの相対位置情報が表示部14に表示されるように表示制御する。尚、表示部14に表示する際には、RFIDタグとして表示するのではなく、そのRFIDタグが取り付けられた物品、即ちデータベース11でRFIDタグのID情報と対応付けられている物品名称を表示することが好ましい。S1607において情報端末10は、情報端末10に対して電源OFFの操作があったか否かを判断する。電源OFFの操作があった場合は、物品の位置情報検出の制御を終了する。電源OFFの指示がない場合は、S1601に戻り、制御を継続する。尚、S1607の処理は電源OFFの検出ではなく、図16のフローに示す処理の終了指示の有無を判断してもよい。
以上の制御を行うことによって、図4(A)のように、RFIDリーダ100の現在位置と、検知したRFIDタグ40の検知位置を合わせて表示部14に表示することができる。データベース12にRFIDタグ40aの検知情報が複数保存されている場合には、最新の検知情報を用いるなどして、RFIDタグ40aの表示位置を確定すればよい。尚、相対位置や位置情報等の各種の必要な情報に関して、必ずしも計算によって算出するものに限らず、その他の方法を含む何らかの方法で判定されればよい。例えば、予め計算結果をテーブルとして保持しておき、得られた各種の値から、それに対応する結果をテーブルから取得することによって相対位置や位置情報等の必要な情報を得るものであってもよい。これは、以降の説明において算出とされている全ての箇所についても同様である。
図4(B)は、RFIDリーダ100の現在位置と、RFIDタグ40の検知位置と、RFIDリーダ100の移動した軌跡を合わせて表示部14に表示した例を示す。点線が本実施形態におけるRFIDリーダ100の軌跡61である。RFIDリーダ100の現在位置、RFIDタグ40の検知位置については図4(A)と同様である。以降、表示部14に軌跡61を表示する方法について述べる。データベース13を参照し、過去のRFIDリーダ100の移動量と現在移動量との差分を算出すれば、過去にRFIDリーダ100が存在した過去座標を取得することができる。このようにして得られた複数の過去座標を取得し、近接する過去座標同士を結んだ線分を表示部14にプロットすることで、軌跡61を表示することができる。
図4(C)は、図4(B)のRFIDタグ40の検知位置を補正して表示部14に表示した例を示す。RFIDリーダ100の通信可能距離が、移動量検知の分解能より十分大きい場合には、RFIDリーダ100に対するRFIDタグ40の距離と方向を推定し、検知位置を補正することでRFIDタグ40の位置をより正確に表示できる。例えば、RF制御部110が所持している電波送受信強度や電波位相等を用いて通信対象との距離と方向を推定する。このように推定した距離および方向を情報端末10内の不図示のデータベースに記録しておき、検知位置の補正に使用する構成を取るとよい。
図4(D)は、RFIDリーダの現在位置と、RFIDリーダ100の移動した軌跡と、RFIDタグ40の存在確率分布62、63、64を合わせて表示部14に表示した例を示す。図4(C)で述べた距離と方向の推定を行う代わりに、RFIDリーダ100が異なる位置において同一のRFIDタグ40を複数回検知し、そこから得られた情報を統合して、RFIDタグ40の位置を推定することもできる。以下に、RFIDタグ40の位置を推定した結果を確率分布として表示する方法について説明する。
図5は、本実施形態における確率分布の作成方法例について説明している。図5(A)は、RFIDリーダ100がRFIDタグ40aを検知した時刻T1における、RFIDリーダ100の検知範囲53を示している。51は、時刻T1におけるRFIDリーダ100の位置であり、矢印は同時刻におけるRFIDリーダ100の向きを示している。RFIDリーダ100の向きは、データベース13に保存されている時刻T1前後の移動量を微分することで求めることができるが、移動量検知センサ104を用いればRFIDリーダ100の方向を直接検出することもできる。検知範囲53は、時刻T1におけるRFIDリーダ100の位置と向き、電波強度から推定される。図5(B)は、RFIDリーダ100がRFIDタグ40aを検知した時刻T2における検知範囲54を示している。52は、時刻T2におけるRFIDリーダ100の位置であり、検知範囲54は、時刻T2におけるRFIDリーダ100の位置と向き、電波強度から推定される。
図5(C)では、時刻T1と時刻T2の検知範囲から推定した確率分布表示55、56を表している。検知範囲53と検知範囲54が重なる部分についてはRFIDタグ40aが存在している確率が高いと判断して表示55のように高濃度で表示を行い、そうでない部分は確率が低いと判断して表示56のように低濃度で表示を行う。図5の説明では2つの検知範囲から推定した確率分布表示例を示したものの、推定に使用する検知範囲の数は2つより多くてもよい。検知範囲の数が多いほどより精度の高い推定が可能となる。また本実施形態には記載しないが、検知範囲作成や確率分布推定に電波特性や動作条件等の別のパラメータを追加使用することで、さらに精度を高めることもできる。例えば、RFIDリーダ100の出力電波が円偏波であるか直線偏波であるかで指向性が異なることを考慮して検知範囲の形状を変化させてもよい。またはRFIDタグ40と通信した際の受信電波強度に応じて検知範囲の大きさを変化させることで、高い精度で確率推定を行うことができる。
以上のように生成したRFIDタグ40の確率分布と、図4(A)(B)で説明したRFIDリーダの現在位置とRFIDリーダ100の移動した軌跡を合わせて表示することによって、図4(D)の存在確率分布62、63、64を表示部14に表示できる。
また、図4(E)に示すように、存在確率分布62、63、64のそれぞれの領域の中で最も存在確率の高い座標点である点65、点66、点67を表示部14に表示することもできる。この表示方法によると、図4(A)(C)のようにRFIDタグ40の推定位置を1点でプロットすることが可能になる。
図4では、RFIDリーダ100の現在位置が中央になるよう表示部14に配置させているが、本実施形態はそれに限定されるものではない。また、情報端末10に不図示のユーザインターフェースを介して、表示記号や表示名の変更、表示座標系の縮尺の変更などを行うようにシステムを構成すると、よりユーザに便利な環境を提供できる。
本実施形態で説明したシステム構成では、RFIDリーダ100が移動しRFIDタグ40と通信するたびに検知結果を更新し、動的に表示部14に反映することができる。このため、ユーザは全てのRFIDタグ40を検知せずとも途中経過を表示部14から知ることができるし、後々に追加で検知した情報も合わせ常に最新の情報を知ることができる。
また、RFIDリーダ100の通信可能領域を超えて広範囲にRFIDタグ40が点在していたとしても、RFIDリーダ100が移動しながらRFIDタグ40を検知するという特徴によってRFIDタグ40同士の相対位置関係が取得できる。これにより、RFIDリーダとRFIDタグの距離が離れていたり、RFIDタグ同士の距離が離れていたとしても、RFIDタグの存在範囲に依らずそれらの位置情報を可視化することができる。
以上の特徴により、管理対象物品にRFIDタグ40を取り付け、物品識別や物品有無の調査という従来の運用方法に留まらず、物品探索経路の可視化、物品の所在の可視化が行える。さらには、時間経過による物品の所在変更に対処するリアルタイムな情報更新などの効果が得られる。その結果、従来よりも物品のトレーサビリティを高めることができるという点が本実施形態の特徴である。
〔第二の実施形態〕
図6は第二の実施形態における位置検知システム2の構成図である。本実施形態では、新たに基準位置を設け、RFIDリーダ100の移動量に基づいて基準位置からの相対位置を算出して使用する点が、第一の実施形態と異なる点である。尚、第一の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いることとし、説明を省略する。
本実施形態においてRFIDリーダ100は、物品RFIDタグ41のID情報とその取得時刻、位置RFIDタグ42のID情報とその取得時刻、RFIDリーダ100の移動量とその取得時刻、とを情報端末20へ送信している。位置RFIDタグ42は、基準位置を示すために所定の位置に固定設置されて運用されるRFIDタグであり、本実施形態のシステムにおいて物品RFIDタグ41とは区別される。ただし、RFIDリーダ100においては、物品RFIDタグ41と位置RFIDタグ42に対しては共に第一の実施形態で説明したRFIDタグ40に対するものと同一のデータ処理が行われる。
情報端末20はデータベース21、データベース12、データベース13、データベース25、地図記憶部26、表示部14を備えた、スマートフォンやPCなどの情報処理装置である。情報端末20のハードウェア構成は第一の実施形態の情報端末10と同様である。
データベース21には、物品RFID41および位置RFID42のID情報と名称とを紐づけたデータを保持している。データベース25は、位置検知システム2で使用する基準位置情報を保持している。基準位置情報は、基準IDと基準移動量とを紐づけた情報である。基準IDは、基準位置に設置されるRFIDタグのIDである。本実施形態では位置RFIDタグ42のID情報42(42a、42b、42c)を使用する。基準移動量は、基準位置に到達するまでにRFIDリーダ100が移動した移動量である。情報端末20がRFIDリーダ100から受信したID情報が、基準IDに記録されているID情報と一致したとき、情報端末20は同時に取得したRFIDリーダ100の移動量を基準移動量として保存する。本実施形態では、位置RFIDタグ42のいずれかを検知するまでのRFIDリーダ100の移動量が、基準移動量として保存される。すなわち、基準移動量は位置検知システム2を運用する間に決定され、変更される値である。
地図記憶部26は、位置検知システム20の運用範囲内の地図情報を保存する。地図情報は、ID情報と、画像情報、画像原点、縮尺情報とを紐づけた情報である。ID情報は、基準位置に設置されるRFIDタグのID、すなわち位置RFIDタグ42のID情報である。画像原点は、前述した基準位置が画像上のどこに存在するかを示す座標情報である。例えば画像原点が(0,0)を指す場合、基準位置が画像の左上にあることを意味する。これら地図情報は、位置検知システム2の運用前に決定し、地図記憶部26に保存して使用する。地図情報は外部のサーバなどから定期的にダウンロードされて最新の情報に更新されるようにしてもよい。
図7、図8は、表示部14に、データベース21、データベース12、データベース13、データベース25、地図記憶部26の情報に基づき、物品の位置情報を表示する方法について説明する。
図7は、RFIDリーダ100の現在位置と、検知した物品RFIDタグ41の検知位置と、本システムで使用する相対座標系に基づいたX軸71とY軸72を合わせて表示部14に表示する例を示す。表示部14には、RFIDリーダ100の現在位置を二重円形で、物品RFIDタグ41の位置を単円形で表示し、データベース21においてIDから参照される物品RFIDタグ41の名称を表示する。
X軸71とY軸72が交差する点は相対座標における原点73を意味し、データベース25に保存されている複数の基準位置情報のいずれかと対応するシステム上の基準位置である。ユーザは、不図示のユーザインターフェースを利用して、データベース25に保存された複数の基準位置情報の中から、表示部14の表示に使用する基準位置情報を選択することができる。すなわち、本実施形態においては位置RFIDタグ42のいずれかのIDを選択することになる。
本システムでは選択したIDに対応する位置RFIDタグ42を検知した後、検知位置を原点としたXY座標軸を形成し、表示部14にはデータベース21においてIDから参照される位置RFIDタグ42の名称を表示する。位置RFIDタグ42を検知する前であり、基準位置を確定できない場合は、表示部14にXY座標軸などの諸情報を表示しないように構成することもできる。ただし、基準位置を確定できていない場合であっても物品RFIDタグ41を検知できていれば、第一の実施形態で示した方法を用いてRFIDリーダ100を中心とした物品RFIDタグ41の位置のみを表示部14に表示しておくこともできる。そして位置RFIDタグ42を検知して、基準位置が確定できた後に、表示部14にXY座標軸などの諸情報を表示するように表示を変更すればよい。すなわち、基準位置が確定する前後で、第一の実施形態で示した表示方法と、第二の実施形態で示す表示方法とを切り替える。この場合、位置RFIDタグ42の検知有無にかかわらず表示部14に最新情報を表示することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。
本実施形態においては、基準位置として使用するタグを位置RFIDタグ42aと定め、本システムにおいて検知済みであるものとして、以降説明を行う。
次に表示部14に物品RFIDタグ41の検知位置を表示する方法を述べる。ここでは物品RFIDタグ41aを対象に説明を行う。第一の実施形態と同様の手段で物品RFIDタグ41aの検知時移動量を取得するとともに、データベース25から位置RFIDタグ42aに対応する基準移動量を取得する。検知時移動量と基準移動量との差分を算出することで、位置RFIDタグ42aの位置を原点73とした、物品RFIDタグ41aの座標を算出することができる。そして、算出された物品RFIDタグ41aの座標を表示部14の表示座標系に合わせて適切な変換を行い、表示部14に単円形画像をプロットする。
RFIDリーダ100の現在位置を表示する場合も、第一の実施形態で使用した現在移動量と、前述した基準移動量との差分を算出し得られた座標に基づいて、表示部に二重円をプロットすればよい。
図8は、RFIDリーダ100の現在位置と、物品RFIDタグ41の検知位置と、地図記憶部26に保存された地図画像80を合わせて表示部14に表示する例を示している。
図8(A)は、地図記憶部26に保存した位置RFID42aに対応する地図画像80と、地図画像80上に画像原点81を丸印で表示した図である。地図画像80における画像原点81の座標は(p、q)である。画像原点81は前述した原点73が地図画像80上のどこに存在するかを示す情報であり、すなわち地図画像80の(p、q)の場所に、位置RFID42aが存在することを意味している。図8(B)は、図7で示した原点73と、図8(A)で示した画像原点81の表示位置を表示部14において一致させるとともに、RFIDリーダ100の現在位置、物品RFIDタグ41の検知位置を地図画像80に合成し、表示部14に表示した図である。地図画像80の寸法と、表示部14の表示座標系における寸法が異なる場合には、地図記憶部26に保存されている縮尺情報に基づいて、地図画像80の拡大または縮小を行うことにより位置情報との整合性を保って画像の合成を行うことができる。
以上のように、システムにおいて基準位置が存在することによって、地図上で物品の検知位置を表示することができるようになり、第一の実施形態よりもユーザの利便性を高めることができる。
なお、本実施形態においては、基準位置を定めるために位置RFIDタグ42を用いているものの、それ以外の方法で基準位置を指定することもできる。例えば、自律走行を行うロボットにRFIDリーダ100を装着して位置検知システム2を運用する場合、前述のロボットが経路探索に使用するホームポジションの検知手段を、本システムの基準位置の決定手段として利用できる。また、ロボットではなく人間がRFIDリーダ100を持ち運ぶ場合であっても、ユーザが基準位置にいる際に特定の操作を行うことで基準位置の場所を指定するようなシステムを構築することもできる。
〔第三の実施形態〕
図9は第三の実施形態における位置検知システム3の構成図である。本実施形態では、地図記憶部26の代わりに地図生成部37を有している点が第二の実施形態と異なる点である。尚、第一の実施形態、第二の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いることとし、説明を省略する。
図9の地図生成部37は、物品画像情報を保存する物品画像記憶部38を有している。物品画像情報は、ID情報と、物品画像、画像原点、縮尺情報とを紐づけた情報である。画像原点については第二の実施形態における地図記憶部26で説明した内容と同様であるため説明を割愛する。
図10を用いて、地図生成部37の動作を説明する。図10(A)はRFIDリーダ100の軌跡を示した図である。位置91はRFIDリーダ100の移動開始位置、位置92はRFIDリーダ100の現在の位置、点線で表す軌跡93は位置91から位置92までにRFIDリーダ100が移動した軌跡を示す。軌跡93の作成方法については第一の実施形態の図4(B)で説明したので省略する。
図10(B)は、前述した軌跡93に基づいてフロア形状94を推測した図を示す。本実施形態においては、RFIDリーダ100の移動範囲は、閉じられたフロア内に限定される。よって地図生成部37は軌跡93を内包する最小のフロア形状94を、矩形形状の組み合わせにより作成する。フロア形状94の作成精度は、RFIDリーダ100の総移動距離が大きくなればなるほど高くなる。
図10(C)は、フロア形状94と物品RFIDタグ41の検知位置を同一平面上に表示した地図95を示す。軌跡93上の、物品RFIDタグ41を検知した場所を円形で表示している。本実施形態では、検知した物品RFIDタグの名称として物品a、物品b、物品cを図10(C)に記載している。物品RFIDタグ41の表示方法は第一の実施形態および第二の実施形態で説明しているため割愛する。
図10(D)は、地図95の物品a、物品b、物品cをそれぞれデータベース38の物品画像に置き換えた図を示す。物品画像に置き換えるには、データベース38の物品画像情報を使用する。図11は、データベース38に保存した物品RFIDタグ41a、41b、41cに対応する物品画像1001、1002、1003と、物品画像上に画像原点1011、1012、1013を記載した図である。画像原点1011、1012、1013が、地図95の物品a、物品b、物品cの検知位置と一致するように、物品画像1001、1002、1003を地図95に配置する。また、前述した物品画像情報の縮尺情報に基づいて、物品画像1001、1002、1003のサイズを調整する。
以上のように、RFIDリーダ100と物品RFIDタグ41の検知結果を用いて、フロアの形状を示す地図を自動で生成する手段を提供することができる。
〔第四の実施形態〕
図12は第四の実施形態における位置検知システム4の構成図である。本実施形態では、複数のRFIDリーダ100(RFIDリーダ100a、RFIDリーダ100b)と、複数の情報端末1310(情報端末1310a、情報端末1310b)を用いる。また、複数の情報端末1310が相互に通信を行う。尚、第二の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いることとし、説明を省略する。
情報端末1310を構成するデータベース21、データベース12、データベース13、データベース25の機能は第二の実施形態で説明した同一符号の機能と同一である。加えて情報端末1310は通信部1311を有し、無線通信により情報端末1310同士で情報の送受信を行うことができる。位置検知システム4では、情報端末1310bが情報端末1310aに対し、表示部14の表示情報と、データベース25の基準位置情報を送信する。
図13(A)は、RFIDリーダ100aの現在位置と、検知した物品RFIDタグ41の検知位置と、情報端末1310aで使用する相対座標系に基づいたX軸1301とY軸1302と原点1303を組み合わせて画面1304を表示する例を示す。
図13(B)は、RFIDリーダ100bの現在位置と、検知した物品RFIDタグ41の検知位置と、情報端末1310bで使用する相対座標系に基づいたX軸1305とY軸1306と原点1307を組み合わせて画面1308を表示する例を示す。
図13(A)は基準位置として位置RFIDタグ42aを使用し、図13(B)は基準位置として位置RFIDタグ42bを使用する。すなわち、位置RFIDタグ42aの位置が図13(A)における原点1303に相当し、位置RFIDタグ42bの位置が図13(B)における原点1307に相当する。それ以外の画面の作成方法は第二の実施形態と同様であるため説明を省略する。
位置検知システム4は、複数のユーザが個別のRFIDリーダ100および情報端末1310を用いて物品RFIDタグ41の検知を行っている場合に、各々の情報端末1310に表示した内容を統合してユーザに提供する。本実施形態では、情報端末1310bは図13(B)で示した画像1308を情報端末1310aに対して送信するとともに、基準位置として位置RFIDタグ42bを用いているという情報も同時に送信する。情報端末1310aは前述した情報を受け取り、位置RFIDタグ42aと位置RFIDタグ42bとの相対位置関係を算出する。相対位置関係の算出については、データベース21に保存された情報に基づき推定することができる。例えば、データベース21の位置名称として位置RFIDタグ42の緯度経度情報などを保存しておき、位置RFIDタグ42同士の距離と方角を算出する。
図13(C)は、図13(A)と前述した位置RFIDタグ42aと位置RFIDタグ42bとの相対位置関係と、原点1303と原点1307との相対位置関係が一致するように、画像1308を画像1304へ合成する。そしてX軸1305とY軸1306を削除した画像1309を生成し、情報端末1310aの表示部14に画像1309を表示する。
以上のように、複数の機器で個別に得られた情報であっても、基準位置を適切に用いることによって一つの情報へ統合することができるため、単体で運用する場合に比べてシステム運用領域をより広範囲に拡張することができる。
〔アンテナの放射指向性制御〕
上述の各実施形態で利用可能な、放射指向性制御機能を有するアンテナ部115を図14に示す。基板1101及び基板1102は、基板の厚み方向であるZ軸に沿って、基板1101、基板1102の順に−Z方向に重ねて配置する。
図14(a)は基板1101の表面である。4つのアンテナ素子1103は各々、開放端同士が重ならないよう延伸方向をX軸及びY軸に沿って90度ずつ変えて配置し、開放端とは反対側の端部である給電端はビア1104に接続する。なお、開放端の延伸方向は逆回りでも良く、素子形状をメアンダ状に折り畳んでも良い。
図14(b)は基板1101の裏面である。4つのビア1104は各々、基板1101を貫通した上で、4つのパッド1105に接続する。
図14(c)は基板1102の表面である。4つのパッド1106は各々、グランド1107及び4つのRFライン1108に接続する。ここで、パッド1105及びパッド1106は、導通部(非図示)である金属製のスペーサと面接触することで導通する。
4つのRFライン1108は各々、4つのRFスイッチ1109(1109a〜d)を経由して、共通のRFライン1110を通り、送受信部1111(カプラ114)に接続する。
RFスイッチ1109は、一端をRFライン1108と、他端をRFライン1110と接続し、短絡か開放かを制御する。よって、RFスイッチ1109が短絡状態にある場合は、送受信部1111とアンテナ素子1103との間をRF信号が通過でき、開放状態にある場合は、送受信部1111とアンテナ素子1103との間をRF信号が通過できない。
図14(d)は基板1102の裏面である。グランド1112はパッド1106と重なる領域を避けて全面に配置し、基板1102を貫通する複数のビア(非図示)でグランド1107と導通する。ここで、RFライン1108及びRFライン1110の線路幅及び線路厚みは、RF信号の周波数において概ね50ohmとなるように基板1102の層構造及び誘電率から決定する。
4つのパッド1106を図中右上から反時計回りにA、B、C、Dとして、A、B、C、Dと送受信部1111とを接続するRFラインの総電気長をa、b、c、dと定義する。
この時、4つのRFライン1108は、b=a+λ/4、c=b+λ/4、d=c+λ/4の関係性を満たし、且つ、グランド1107と重ならないようメアンダ状に配置する。なお、4つのRFライン1108の位相差はλ/4、即ち概ね90度ずつ付けば良く、位相差を与える回転方向や実装方法は問わず、線路長ではなく移相器を用いても良い。
アンテナ部115によって送受信するRF信号は、4つのアンテナ素子1103の合成波となる場合は円偏波となり、対向する2つのアンテナ素子1103の任意の組み合わせにおける合成波となる場合は直線偏波となる。
本実施形態において、920MHzで共振するアンテナの放射特性を図15に示す。この時、基板1101及び基板1102は基板厚1mm・比誘電率4.3、基板1101と基板1102の間隔は7mmであり、逆F型アンテナの素子長は約λ/4である。また、RFラインの線路幅は1.6mm、線路厚みは35umである。
図15(a)はRFスイッチ1109a〜dを全て短絡させた場合における放射特性であって、+Z方向にメインの指向性を備えた円偏波のRF信号を放射する。
図15(b)はRFスイッチ1109a、cを短絡させ、RFスイッチ1109b、dを開放した場合における放射特性であって、+X及び−X方向に直線偏波のRF信号を放射する。
図15(c)はRFスイッチ1109b、dを短絡させ、RFスイッチ1109a、cを開放した場合における放射特性であって、+Y及び‐Y方向に直線偏波のRF信号を放射する。
以上より、+Z方向に放射する円偏波のRF信号だけでは読み取ることができないX及びY軸方向に置かれたRFIDタグを、指向性を切り替えることで読み取ることが可能となる。そして、より広範囲にあるRFIDタグをとりつけた物品の位置情報を検知することができる。RFIDリーダ100は、アンテナ部115の放射特性を複数の方向に切り替えながら、RFIDタグを検知することに特徴を有しており、アンテナ115は第一から第四の実施形態に用いると好適である。すなわち、第一の実施形態の図4(D)に示したRFIDタグ40の存在確率分布62、63、64の推定算出に使用可能な検知範囲情報の数を増やすことができるため、存在確率分布62、63、64の算出精度をさらに高めることができる。
〔その他の実施形態〕
上述した第一から第四の実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。例えば、各実施形態で説明した物品の位置情報の表示形態をそれぞれ表示モードとして、これらをユーザ操作によって切り替えられるようにしてもよい。又は、RFIDリーダから取得できた情報の内容に応じて、情報端末が自動的に適切な表示形態を選択して実行するようにしてもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
100 RFIDリーダ
40 RFIDタグ
10 情報端末
14 表示部
11〜13 データベース

Claims (13)

  1. 無線デバイスを検知する検知装置によって検知された無線デバイスの識別情報と、当該検知がなされた時刻に関する検知時刻情報と、任意の第一の時刻と第二の時刻の間に前記検知装置が移動した移動量に関する移動量情報と、を取得する取得手段と、
    前記移動量情報と、複数の無線デバイスそれぞれに関する検知時刻情報及び識別情報とを用いて、前記複数の無線デバイスの相対位置を判定する判定手段と、
    前記判定手段によって判定された前記複数の無線デバイスの相対位置に関する情報を表示部に表示させる表示制御手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記無線デバイスおよび前記検知装置の基準位置を決定する決定手段を有し、
    前記判定手段は、前記複数の無線デバイスの相対位置と、前記決定手段によって決定された基準位置とを用いて、前記複数の無線デバイスの位置情報を判定し、前記表示制御手段は、前記位置情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記決定手段は、前記検知装置に特定の操作が行われた位置、又は、基準となる特定の無線デバイスと前記検知装置とが通信した位置を基準位置として決定することを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
  4. 前記検知装置と前記無線デバイスとの距離、及び/又は、前記検知装置に対する前記無線デバイスの方向を推定する推定手段を有し、
    前記判定手段は、前記推定手段によって推定された距離及び/又は方向に基づいて、前記相対位置を判定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の情報処理装置。
  5. 前記表示制御手段は、前記相対位置が変更されるたびに、表示部に表示させる情報を更新することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の情報処理装置。
  6. 前記表示制御手段は、前記情報処理装置が備える前記表示部に、前記情報を表示させることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の情報処理装置。
  7. 前記表示部は、前記情報処理装置とは異なる表示装置が備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の情報処理装置。
  8. 前記取得手段は、前記識別情報と前記検知時刻情報と前記移動量情報とを、前記検知装置から取得することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の情報処理装置。
  9. 前記検知装置はRFIDリーダであり、前記無線デバイスはRFIDタグであり、前記検知装置はRFIDを用いて前記無線デバイスを検知することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の情報処理装置。
  10. 前記検知装置は、電波の放射指向性を切り替えることが可能なアンテナを用いて、前記無線デバイスを検知することを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の情報処理装置。
  11. 無線デバイスを検知する検知装置によって検知された無線デバイスの識別情報と、
    当該検知がなされた時刻に関する検知時刻情報と、
    前記検知装置の移動量に関する移動量情報と、
    前記移動量情報を前記検知装置が取得した時刻に関する取得時刻情報と、を取得する取得手段と、
    前記無線デバイスの位置情報の表示が指示された際に、前記取得手段によって取得された情報に基づいて、前記検知装置に対する前記無線デバイスの相対位置を判定する判定手段と、
    前記判定手段によって判定された前記無線デバイスの相対位置に関する情報を表示部に表示させる表示制御手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  12. 無線デバイスを検知する検知装置によって検知された無線デバイスの識別情報と、
    当該検知がなされた時刻に関する検知時刻情報と、
    任意の第一の時刻と第二の時刻の間に前記検知装置が移動した移動量に関する移動量情報と、を取得する取得工程と、
    前記移動量情報と、複数の無線デバイスそれぞれに関する検知時刻情報及び識別情報とを用いて、前記複数の無線デバイスの相対位置を判定する判定工程と、
    前記判定された前記複数の無線デバイスの相対位置に関する情報を表示部に表示させる表示制御工程と、
    を有することを特徴とする表示制御方法。
  13. 請求項1乃至11の何れか一項に記載の情報処理装置としてコンピュータを動作させるためのプログラム。
JP2020067704A 2020-04-03 2020-04-03 情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム Active JP7483469B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020067704A JP7483469B2 (ja) 2020-04-03 2020-04-03 情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム
US17/219,544 US20210312147A1 (en) 2020-04-03 2021-03-31 Information processing apparatus, display control method, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020067704A JP7483469B2 (ja) 2020-04-03 2020-04-03 情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021162560A true JP2021162560A (ja) 2021-10-11
JP7483469B2 JP7483469B2 (ja) 2024-05-15

Family

ID=77922260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020067704A Active JP7483469B2 (ja) 2020-04-03 2020-04-03 情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20210312147A1 (ja)
JP (1) JP7483469B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023067881A1 (ja) * 2021-10-20 2023-04-27 キヤノン株式会社 滅菌管理システム、滅菌管理方法及び情報処理装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024025973A (ja) * 2022-08-15 2024-02-28 キヤノン株式会社 表示制御システム、方法及び情報処理装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4071158B2 (ja) 2003-05-30 2008-04-02 シャープ株式会社 電波発信器探索装置、携帯電話通信端末装置、及び電波発信器探索装置による電波発信器探索方法
JP2005314886A (ja) 2004-04-27 2005-11-10 Ohbayashi Corp 建設現場における物品位置管理システム及び方法
JP2005320074A (ja) 2004-05-06 2005-11-17 Casio Comput Co Ltd 物品探索収集装置およびプログラム
JP4361428B2 (ja) 2004-06-25 2009-11-11 エヌ・ティ・ティ・コムウェア株式会社 位置検出方法及び装置、プログラム
JP4699151B2 (ja) 2005-09-21 2011-06-08 パナソニック株式会社 物品探索システム、及び、物品探索プログラム
JP5560548B2 (ja) 2008-09-11 2014-07-30 株式会社デンソーウェーブ 携帯型リーダライタ
JP5455401B2 (ja) 2009-03-13 2014-03-26 三菱重工業株式会社 所在管理システム
JP5851791B2 (ja) 2011-10-17 2016-02-03 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング 物品管理システム、物品管理方法及び物品管理プログラム
JP5928036B2 (ja) 2012-03-16 2016-06-01 富士通株式会社 タグ位置推定システム、タグ位置推定方法、及びタグ位置推定プログラム
US9778343B2 (en) * 2015-06-16 2017-10-03 Tyco Fire & Security Gmbh Systems and methods for locating tags within a space
US20180293535A1 (en) 2017-04-06 2018-10-11 Strategic Data Systems Rfid system and method for tracking assets
JP6573936B2 (ja) * 2017-06-02 2019-09-11 チームラボ株式会社 位置測定用の端末装置,コンピュータプログラム,及びシステム
US10460585B2 (en) * 2017-06-05 2019-10-29 Symbol Technologies, Llc RFID directed video snapshots capturing targets of interest
US10568064B2 (en) * 2017-08-23 2020-02-18 Locix, Inc. Systems and methods for precise radio frequency localization using time difference of arrival
US10762312B2 (en) * 2017-11-29 2020-09-01 Symbol Technologies, Llc Operations of mobile RFID readers in a venue having fixed RFID readers
JP6947107B2 (ja) 2018-04-03 2021-10-13 住友電気工業株式会社 物品管理システム、物品管理装置、車載装置、無線タグ、物品管理方法およびコンピュータプログラム
JP7334398B2 (ja) 2018-04-23 2023-08-29 大日本印刷株式会社 在庫管理装置、在庫管理システム、及び、プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023067881A1 (ja) * 2021-10-20 2023-04-27 キヤノン株式会社 滅菌管理システム、滅菌管理方法及び情報処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210312147A1 (en) 2021-10-07
JP7483469B2 (ja) 2024-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10621844B2 (en) RFID reader and antenna system for locating items using a mobile device
KR102630582B1 (ko) 모션 감지 및 도래각 검출 회로부를 갖는 전자 디바이스들
CN107017707B (zh) 无线充电方法及系统
CN111868546B (zh) 使用测向特征进行资产定位
US20210325202A1 (en) Tracking Systems for Electronic Devices
US11893317B2 (en) Method and apparatus for associating digital content with wireless transmission nodes in a wireless communication area
TW200941356A (en) A radio frequency identification reader system
WO2021177327A1 (ja) 通信装置、情報処理装置、及び位置情報の管理方法
JP2006234683A (ja) 測位システム
JP2021162560A (ja) 情報処理装置、表示制御方法、及びプログラム
US9030323B2 (en) Method and apparatus for detecting position
US11106837B2 (en) Method and apparatus for enhanced position and orientation based information display
JP2009047583A (ja) 物体探索装置、物体探索システム及び無線通信端末
CN110678771B (zh) 位置测量用终端装置、存储有计算机程序的记录介质及系统
US11930267B2 (en) Location systems for electronic device interactions with environment
JPWO2015004897A1 (ja) 物体検出システム、物体検出方法及び物体検出プログラム
US20180191079A1 (en) Indoor positioning system utilizing beamforming with orientation- and polarization-independent antennas
EP4160247A1 (en) Positioning method, positioning device, and positioning system
Nadzir et al. Wireless Sensor Node with Passive RFID for Indoor Monitoring System
JP4568814B2 (ja) 位置検出システム
US9710746B2 (en) Radio frequency identification antenna apparatus
Oguntala Design, development and investigation of innovative indoor approaches for healthcare solutions. Design and simulation of RFID and reconfigurable antenna for wireless indoor applications; modelling and Implementation of ambient and wearable sensing, activity recognition, using machine learning, neural network for unobtrusive health monitoring
JP2006038746A (ja) 位置検索装置、位置検索システム、位置取得装置、位置検索方法、位置収集装置、位置収集方法、プログラムおよび記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20200616

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231114

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20231213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7483469

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150