JP2022139400A - 制御装置、リーダライタ、および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のリーダライタ（アンテナ）の交信領域間をまたいで移動するＲＦＩＤタグの位置を安定して特定できるシステムを実現する。【解決手段】ＲＦＩＤタグ（３０）と交信を行う複数のリーダライタ（２０）を制御する上位制御装置（１０）であって、前記ＲＦＩＤタグと各リーダライタとの交信強度を計測する交信強度決定部（１２）と、データの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグと交信する前記リーダライタを切り換える切換部（１３）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、移動するＲＦＩＤタグと交信を行うリーダライタに関する。

生産現場では、生産品の所在を特定する必要がある。例えば、自動車の生産現場では、生産完了後の手直しが必要な車両と、出荷を待機する車両とを区別し、どこにあるかを特定する必要がある。手直しが必要な車両と、出荷を待機する車両との配置位置がわからないことには、出荷の計画が正確に立てられない。また、自動車の配置位置を特定する作業者の工数が膨大になっている。

そこで、特許文献１には、ＵＨＦ（Ultra-High Frequency）帯のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）を用いたシステムによって、生産現場（作業現場）の生産品（物品）の位置を特定する技術が開示されている。

特開２０１４－０７８２１１号公報

しかしながら、ＲＦＩＤタグが自動車に付される場合では、対象とする生産品が自走できる移動体であるため、各アンテナの検出領域をまたいで生産品が移動し、ＲＦＩＤタグとの交信が不安定になり、また、位置の特定も困難である。ＲＦＩＤタグが移動しているため、別のＲＦＩＤタグと交信している間に、当該ＲＦＩＤタグが移動していた場合、一時的にＲＦＩＤタグを見失う事態も発生することがある。

また、複数のアンテナの交信領域にオーバラップしているエリアが存在するために、当該エリアで生産品が検出されることがある。また、電波反射・フェージングなどによって、意図しないエリアにあるＲＦＩＤタグが意図しないアンテナから検出されることもある。そのため、複数のアンテナで同一のＲＦＩＤタグが検出された場合、どのアンテナで通信を行うべきか、すなわち、どの交信領域にＲＦＩＤタグがあるかを特定し、ＲＦＩＤタグの位置を特定することが困難である。

本発明の一態様は、複数のリーダライタ（アンテナ）の交信領域間をまたいで移動するＲＦＩＤタグと安定して交信できるシステムを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、ＲＦＩＤタグと交信を行う複数のリーダライタを制御する制御装置であって、前記ＲＦＩＤタグと各リーダライタとの交信強度を決定する交信強度決定部と、前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグと前記データの交信をする前記リーダライタを切り換える切換部と、を備える。

上記の構成によれば、交信強度を決定（特定）した上で、その都度、適したリーダライタに動的に切り換えていくことができる。そのため、ＲＦＩＤタグが移動体に付されていても、安定して交信することができ、リーダライタの物理配置から、当該移動体の位置を特定することができる。

前記制御装置は、前記交信強度を計測する期間であるスキャン期間と、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をする期間である交信期間とを、時分割で制御してもよい。

上記の構成によれば、交信を行うために、前もって交信強度を計測するスキャン期間を設け、その結果を踏まえた上で、その都度交信するＲＦＩＤを切り換えつつ、交信期間において、ＲＦＩＤと交信を行うことができる。

前記交信強度決定部は、前記ＲＦＩＤタグが前記リーダライタから受信したときの第１受信強度と、前記リーダライタが前記ＲＦＩＤタグから受信したときの第２受信強度とから、前記交信強度を算出してもよい。

上記の構成によれば、交信強度は、ＲＦＩＤタグの受信強度と、リーダライタの受信強度とを総合的に考慮して判断することができる。

前記交信強度から、前記ＲＦＩＤタグと前記リーダライタとの距離を特定する距離特定部を備え、前記切換部は、前記距離に応じて、前記ＲＦＩＤタグと前記データの交信をする前記リーダライタを切り換えてもよい。

上記の構成によれば、交信強度から、リーダライタとＲＦＩＤタグとの間の距離を特定してもよく、当該距離によって、交信に用いるリーダライタを決定してもよい。

前記交信強度決定部は、前記交信強度を計測する期間において、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をしている当該リーダライタを含む所定の範囲に含まれる複数のリーダライタのみに関する前記交信強度を計測してもよい。

上記の構成によれば、交信強度を計測するリーダライタは、ＲＦＩＤタグと交信しているリーダライタを含む所定の範囲にあるリーダライタのみとすることができる。そのため、多数のリーダライタを用いたシステムであっても、当該ＲＦＩＤタグを安定して検出できるはずの限られたリーダライタのみが稼働することになり、スキャン期間におけるロス時間を少なくすることができる。

前記切換部は、前記交信強度が最大となる前記リーダライタに切り換えてもよい。

上記の構成によれば、ＲＦＩＤタグに適したリーダライタは、交信強度が最大となるリーダライタとすることができる。そのため、リーダライタを容易に一意に定めることができる。

前記切換部は、前記交信期間において前記ＲＦＩＤタグと交信している当該リーダライタの前記交信強度よりも他の前記リーダライタの前記交信強度が大きく、その差が所定の範囲ならば、前記リーダライタの切り換えを行わなくてもよい。

上記の構成によれば、ＲＦＩＤタグに適したリーダライタは、既に交信しているリーダライタよりも交信強度が大きいリーダライタがあった場合であっても、その差が所定の値よりも小さい場合は、リーダライタを切り換えなくてもよい。そのため、リーダライタの切換えに伴う、無効通信期間を最小化することができる。

前記切換部は、前記ＲＦＩＤタグに対する前記交信強度が所定の値以上であるリーダライタが複数ある場合、前記複数のリーダライタが交信しているＲＦＩＤタグの数の差を小さくするように前記リーダライタを切り換えてもよい。

ＲＦＩＤタグが特定のリーダライタに集中してしまうことがある。その場合、当該リーダライタのみの処理が多くなり、ＲＦＩＤタグの未検出が発生してしまうことがある。これらリスクを減らすために、ＲＦＩＤタグに適したリーダライタは、所定の範囲の交信強度がある場合は、各リーダライタが交信しているＲＦＩＤタグの数の差を小さくするように、リーダライタの負荷バランス化を図ってもよい。

前記スキャン期間において、直近の前記交信期間において前記ＲＦＩＤタグと交信を行った前記リーダライタの前記交信強度の計測を行わせなくてもよい。

上記の構成によれば、交信期間における交信強度を用いることで、スキャン期間におけるスキャンを行うリーダライタを削減することができる。

前記交信期間において、前記複数のリーダライタが、前記ＲＦＩＤタグからの交信を受信することで得られた受信強度に基づいて、前記交信強度決定部は前記交信強度を特定してもよい。

上記の構成によれば、交信期間において、ＲＦＩＤタグからの交信を他のリーダライタが受信し、交信強度を測定することで、スキャン期間を削減することができる。

本発明の他の一態様に係るリーダライタは、ＲＦＩＤタグと交信を行う複数のアンテナが接続されたリーダライタであって、前記ＲＦＩＤタグと各アンテナとの交信強度を決定する交信強度決定部と、前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をする前記アンテナを切り換える切換部と、を備える。

上記の構成によれば、複数のアンテナが接続された単一のリーダライタでもって、ＲＦＩＤタグを検出するシステムであってもよい。

本発明の他の一態様に係る制御装置の制御方法は、ＲＦＩＤタグと交信を行う複数のリーダライタを制御する制御方法であって、前記ＲＦＩＤタグと各リーダライタとの交信強度を決定する交信強度決定ステップと、前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をする前記リーダライタを切り換える切換ステップと、を含む。

本発明の各態様に係る制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記制御装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記制御装置をコンピュータにて実現させる制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の一態様によれば、複数のリーダライタ（アンテナ）の交信領域間をまたいで移動するＲＦＩＤタグと安定して交信することができる。

実施形態１に係るＲＦＩＤシステムの要部の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係るＲＦＩＤシステムの動作例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る切換部でのリーダライタの選択方法を示すフローチャートである。 実施形態１に係る第１リーダライタと第２リーダライタの切換えを表す具体例である。 第１リーダライタと第２リーダライタの交信強度の変化を表すグラフである。 実施形態２に係るＲＦＩＤシステムの要部の構成を示すブロック図である。 実施形態３に係るＲＦＩＤシステムの要部の構成を示すブロック図である。 実施形態４に係るあるリーダライタの切換え方法を表す具体例である。 実施形態４に係る別のリーダライタの切換え方法を表す具体例である。 ＲＦＩＤタグと複数のリーダライタの位置関係を示す概念図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

§１．適用例
図１は、実施形態１に係るＲＦＩＤシステム１００の要部の構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤシステム１００は、複数のリーダライタ２０を統括して制御する上位制御装置１０によって、ＲＦＩＤタグ３０を適切なリーダライタ２０で検出し、交信するシステムである。

ＲＦＩＤタグ３０は自動車などの移動体に付されており、時間経過とともに移動していく。そのため、１つのリーダライタ２０を用いるだけでは、ＲＦＩＤタグが当該リーダライタ２０の検出範囲から出てしまうことがある。そこで、複数のリーダライタのＲＦＩＤタグ３０に対する交信強度を計測し、その都度適したリーダライタ２０に動的に切り換えて交信を行う。そのため、移動体に付されたＲＦＩＤタグ３０に関しても安定した交信を行うことができる。

§２．構成例
（ＲＦＩＤシステム１００の構成）
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１００は、単一の上位制御装置１０（制御装置）の制御下に、複数のリーダライタ２０を備えている。リーダライタ２０は、アンテナを内包しており、当該アンテナの検出範囲にあるＲＦＩＤタグを検出することができる。ＲＦＩＤタグ３０は、当該検出範囲に対し、複数存在してもよい。

（上位制御装置１０の構成）
上位制御装置１０は、交信部１１と、交信強度決定部１２と、切換部１３と、を備える。

交信部１１は、上位制御装置１０がリーダライタ２０と通信することで、各リーダライタ２０が交信しているＲＦＩＤタグ３０に関する情報を取得する。また、交信部１１は上位制御装置１０が決定した交信内容を、リーダライタ２０を介して、ＲＦＩＤタグ３０に送信する。交信部１１は、交信強度決定部１２に交信内容を出力する。

交信強度決定部１２は、リーダライタ２０およびＲＦＩＤタグ３０がそれぞれ計測した受信強度を取得する。交信強度決定部１２は、リーダライタ２０およびＲＦＩＤタグ３０がそれぞれ計測した受信強度を用いて、各ＲＦＩＤタグ３０の交信強度を決定する機能ブロックである。交信強度決定部１２は、切換部１３に決定した交信強度を出力する。

切換部１３は、決定された交信強度を用いて、ＲＦＩＤタグ３０ごとに適したリーダライタ２０を決定し、前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、交信に用いるリーダライタ２０を切り換える。切換部１３は、切り換えたリーダライタ２０を交信部１１に出力する。

§３．動作例
図２は、実施形態１に係るＲＦＩＤシステム１００の動作例を示すフローチャートである。

Ｓ１１において、交信部１１は、現在データの交信をしているリーダライタ２０（第１リーダライタ）でもって、ＲＦＩＤタグ３０と交信し、スキャンを行う。ここで、スキャンとは、リーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との交信強度を計測する交信である。

まず、交信部１１の指示に従いリーダライタ２０がＲＦＩＤタグ３０に受信強度を計測する指示を出す。当該指示に対し、ＲＦＩＤタグ３０は、受信したＵＨＦの電波強度を計測し、計測した電波強度を第１受信強度として、リーダライタ２０に返信する。リーダライタ２０は、受信したＵＨＦの電波強度を計測し、計測した電波強度を第２受信強度とする。このあるＲＦＩＤタグに対するリーダライタ２０と当該ＲＦＩＤタグ３０との一連の動作をスキャンと称する。リーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０のある組に対し、スキャンは複数回（例えば、Ｎ回）連続して行ってもよい。

Ｓ１２において、交信部１１は、第１リーダライタを除いた未スキャンのリーダライタ２０（第２リーダライタ）が存在するかを確認する。第２リーダライタが存在する場合（Ｓ１２においてＹｅｓ）Ｓ１３に進み、第２リーダライタが存在しない場合（Ｓ１２においてＮｏ）Ｓ１４に進む。

Ｓ１３において、交信部１１は、第２リーダライタにて当該ＲＦＩＤタグ３０に対するスキャンを実施する。その後、Ｓ１２に戻る。すなわち、第２リーダライタ全てのスキャンを行うまで、Ｓ１２およびＳ１３の処理を繰り返す。

Ｓ１４において、交信強度決定部１２は、各リーダライタ２０に対し、それぞれの交信強度を決定する。交信強度の決定方法は詳細を後述する。その後、交信強度決定部１２は、リーダライタ２０およびＲＦＩＤタグ３０の組み合わせごとの交信強度を切換部１３に出力する。

Ｓ１５において、切換部１３は、交信強度を基にして、ＲＦＩＤタグ３０ごとに適したリーダライタを選択する。選択したＲＦＩＤタグ３０を交信部１１に指示する。適したリーダライタ２０の選択方法は後述する。

Ｓ１６において、交信部１１は、指示されたリーダライタ２０によって、当該ＲＦＩＤタグ３０に対し交信を行う。

ここで、Ｓ１１からＳ１３までの期間をスキャン期間と総称し、リーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との各組合せでの交信強度を計測し、適したリーダライタ２０を決定する期間である。対して、Ｓ１６にあたる期間を交信期間と総称し、切換部１３によって、交信強度によって選択されたリーダライタ２０でもって、実際にリーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０とがデータのやり取りを行う期間である。

（交信強度の決定方法：受信強度による方法）
交信強度の決定方法の１例を説明する。リーダライタ２０は自身が受信した交信における受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を計測する。すなわち、上述した第２受信強度を計測する。

ここで、交信強度は次式のＤｌｖｌで表せる。

Ｄｌｖｌ＝ΣＲＳＳＩ（ｎ）／Ｎ
ここで、ＲＳＳＩ（ｎ）はｎスキャン目における第２受信強度の値であり、リーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との組み合わせごとのスキャン回数はＮ回とする。ΣはＮ回の総和を表す。すなわち、本計算式による交信強度Ｄｌｖｌは、第２受信強度の平均値である。また、交信強度はリーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との距離を表す指標としても用いることができる。

（適したリーダライタ２０の選択方法）
切換部１３における適したリーダライタ２０の選択方法に関して説明する。

図３は、実施形態１に係る切換部１３でのリーダライタ２０の選択方法を示すフローチャートである。

Ｓ２１において、切換部１３は、第１リーダライタ（現在交信しているリーダライタ２０）と第２リーダライタ（第１リーダライタを除いた未スキャンのリーダライタ２０）との交信強度を比較する。第１リーダライタの交信強度が第２リーダライタの交信強度よりも大きい場合、Ｓ２４に進み、第２リーダライタの交信強度が第１リーダライタの交信強度以上な場合、Ｓ２２に進む。

Ｓ２２において、切換部１３は、第２リーダライタの交信強度と第１リーダライタの交信強度の差が所定の値より小さいかを判断する。差が所定の値よりも小さい場合、Ｓ２４に進み、差が所定の値以上の場合Ｓ２３に進む。

Ｓ２３において、切換部１３は、第２リーダライタで交信を行うように切り換えを行う指示を交信部１１に出力する。

Ｓ２４において、切換部１３は、第１リーダライタで交信を続ける指示を交信部１１に出力する。

したがって、第１リーダライタの交信強度と第２リーダライタの交信強度との差が小さいか、第１リーダライタの交信強度の方が大きい場合、第１リーダライタで交信を続ける。対して、第２リーダライタの交信強度の方が、第１リーダライタの交信強度よりも十分に大きい場合、第２リーダライタに交信を切り換える。これは、十分な交信強度を維持しつつも、ＲＦＩＤタグと交信を行うリーダライタを切換える回数を少なくするための方策である。

（第１リーダライタと第２リーダライタの切換え例）
図４は、実施形態１に係る第１リーダライタと第２リーダライタの切換えを表す具体例である。図５は、第１リーダライタと第２リーダライタの交信強度の変化を表すグラフである。図５の横軸は、ＲＦＩＤタグ３０の時間であり、縦軸は交信強度である。ＲＦＩＤタグ３０は移動しており、時間と共に位置がタグ位置Ａからタグ位置Ｂに変化する。

図４に示すように、符号５１から符号５６にかけて、第１リーダライタから第２リーダライタへと、ＲＦＩＤタグ３０との交信に用いるリーダライタ２０が切り換わる。

符号５１において、交信部１１は、スキャン期間において、第１リーダライタと第２リーダライタがそれぞれ同一のＲＦＩＤタグ３０に対しスキャンを行う。この時のスキャンの結果が、図５における符号６１である。符号５２において、交信強度決定部１２が交信強度を決定し、切換部１３が第１リーダライタを継続して使用することを選択する。その後、符号５３において、第１リーダライタは、所定の期間ＲＦＩＤタグ３０とデータの交信を行う。第１リーダライタによるデータの交信は、ＲＦＩＤタグ３０へ書き込むデータの送信またはＲＦＩＤタグ３０から読み出したデータの受信を意味する。

符号５４において、交信部１１は、スキャン期間において、再度、第１リーダライタと第２リーダライタがそれぞれ同一のＲＦＩＤタグ３０に対しスキャンを行う。この時のスキャンの結果が、図５における符号６２である。符号５５において、交信強度決定部１２が交信強度を決定し、切換部１３が第２リーダライタに切り換えることを選択する。その後、符号５６において、第２リーダライタは、所定の期間ＲＦＩＤタグ３０と交信を行う。

送受信データのサイズは大きい場合があり、交信期間は、スキャン期間より長い期間が必要である。また、交信期間において、ＲＦＩＤタグ３０が移動してしまうことが考えられる。図５に示すように、ＲＦＩＤタグ３０は移動体に付されているため、リーダライタ２０に対する距離が変動する。そのため、交信強度も変化する。切換部１３は、データを交信している期間（例えば符号５３～５６の期間）の途中（符号５５）において、ＲＦＩＤタグ３０と交信を行うのに適したリーダライタ２０に切り換える。

§４．作用・効果
交信強度を計測した上で、その都度ＲＦＩＤタグ３０との交信に適したリーダライタ２０に動的に切り換えていくことができる。そのため、ＲＦＩＤタグ３０が移動体に付されていても、安定した交信を続けることができる。また、安定した交信を行えるリーダライタ２０の切り換わりおよび、リーダライタの物理配置から当該移動体の位置を特定することができる。

ＲＦＩＤタグ３０とリーダライタ２０との交信をスキャン期間と交信期間と明確に役割を異ならせることで、十分な交信強度を維持しつつ、ＲＦＩＤタグ３０と交信を行うことができる。

スキャン期間における交信強度の計測は、ＲＦＩＤタグ受信強度と、リーダライタの受信強度と、リーダライタの送信強度と、のいずれかを用いることができ、総合的に判断することができる。

スキャン期間における交信強度の計測結果を受けて、切換部１３は、交信強度によって適したリーダライタを選択することができる。適したリーダライタとしては、現在交信しているリーダライタよりも交信強度が大きいリーダライタがあった場合であっても、その差が所定の値よりも小さい場合は、リーダライタを切り換えなくてもよい。そのため、リーダライタの切換えに伴う、無効通信期間を最小化することができる。

また、適したリーダライタを選択する方法はこの方法に限定されず、例えば、複数あるリーダライタの中から、交信強度が最大となるリーダライタに切り換えてもよい。

（変形例）
なお、上位制御装置１０の機能は、複数のリーダライタ２０のいずれか１つに含まれていてもよい。この場合、上位制御装置１０の機能を有する特定のリーダライタ２０は、他のリーダライタ２０と通信する。特定のリーダライタ２０は、自身を含めていずれのリーダライタ２０を用いてＲＦＩＤタグ３０と交信するかを決定する。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図６は、実施形態２に係るＲＦＩＤシステム１０１の要部の構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤシステム１０１は、複数のアンテナ２１を接続したリーダライタを２０ａによって、ＲＦＩＤタグ３０を適したアンテナ２１で検出し、適したアンテナ２１で交信するシステムである。

実施形態２では、実施形態１のリーダライタ２０に代わりアンテナ２１となり、上位制御装置１０に代わりリーダライタ２０ａとなっている。リーダライタ２０ａは、交信部１１、交信強度決定部１２、および切換部１３を備える。リーダライタ２０ａは、複数のアンテナ２１に接続されている。すなわち、リーダライタ２０ａの切換部１３は、交信強度決定部１２による交信強度に基づいて、複数のアンテナの中からいずれか１つのアンテナを選択する。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図７は、実施形態３に係るＲＦＩＤシステム１０２の要部の構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤシステム１０２は、複数のリーダライタ２０が接続された上位制御装置１０ｂによって、ＲＦＩＤタグ３０を読み取る適切なリーダライタ２０を選択し、交信を行う。

実施形態３の上位制御装置１０ｂは、実施形態１の上位制御装置１０に対し、距離特定部１４を備える点が異なる。距離特定部１４は、交信強度決定部１２から、交信強度を入力し、リーダライタ２０に対するＲＦＩＤタグ３０の距離を特定する。切換部１３は、交信強度ではなく、特定された距離によって、交信に用いるリーダライタ２０を選択する。また、距離特定部１４は、複数のリーダライタ２０に対する同一のＲＦＩＤタグ３０の距離を用いて、ＲＦＩＤタグの位置を特定してもよい。

（交信強度の決定方法：フリスの伝達公式による方法）
具体的には、ＲＦＩＤタグ３０は自身が受信した交信における受信信号強度を計測する。すなわち、上述した第１受信強度を計測する。また、リーダライタ２０は、自身のスキャンにおける送信電力を計測する。

ここで、交信強度は次式のＤｌｖｌでも表せる。

Ｄｌｖｌ＝Σ１０＾｛（Ｔｘ＿ｒｗ（ｎ）－ＲＳＳＩ＿ｔａｇ（ｎ））／２０｝／Ｎ
ここで、Ｔｘ＿ｒｗ（ｎ）は、ｎスキャン目におけるリーダライタ２０における送信電力の値であり、ＲＳＳＩ＿ｔａｇ（ｎ）は、ｎスキャン目におけるＲＦＩＤタグ３０での第１受信強度の値である。「１０＾ｘ」は１０のｘ乗を表す。ただし、リーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との組み合わせごとのスキャン回数はＮ回とする。ΣはＮ回の総和を表す。本計算式は、フリスの伝達公式を基礎とした、距離換算の簡略式であり、交信強度はリーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との距離の指標でもある。

フリスの伝達公式を基礎とした本計算式によって、交信強度を算出することにより、実施形態１で上述した第２受信強度のみを用いた交信強度の算出手法よりも、距離の指標としての精度が高まる。そのため、リーダライタ２０とＲＦＩＤタグ３０との距離が精度よくわかり、ＲＦＩＤタグ３０が付された生産品の位置の特定が容易になる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（スキャン期間の短縮方法：直近の交信を利用）
リーダライタ２０の数が多い場合、スキャン期間が長くなる。そこで、既存の直近の交信結果を用いて、スキャン期間を短くする方法を説明する。

図８は、実施形態４に係るあるリーダライタ２０の切換え方法を表す具体例である。図８は図４と異なり、直近の交信期間の結果を踏まえ、スキャン期間における複数あるリーダライタ２０のうちのスキャン対象を限定する方法である。

具体的には、直近の交信期間（図８における符号７１）で交信に使用していた第１リーダライタは、既に交信強度の計測が終わっているものとみなし、スキャン期間（図８における符号７２）でスキャンを行わない。他のリーダライタ（図８の例では、第２リーダライタおよび第３リーダライタ）２０に対し、交信部１１は、スキャンを実施し、交信強度決定部１２は、交信強度を計測する。その結果を踏まえ、切換部１３は、使用するリーダライタ２０を選択する（図８における符号７３）。図８に示す例では、第３リーダライタが選択される（図８における符号７４）。

したがって、スキャン期間におけるスキャンするリーダライタの台数を削減することができ、スキャン期間を短縮することができる。

（スキャン期間の短縮方法：他のリーダライタの交信を利用）
他のスキャン期間を短くする方法を説明する。

図９は、実施形態４に係る別のリーダライタ２０の切換え方法を表す具体例である。図９は図４と異なり、直近の交信期間におけるあるリーダライタ２０に対するＲＦＩＤタグ３０の交信を、他のリーダライタ２０が受信し、受信した受信強度でもって、スキャンとみなす処理を行う方法である。

具体的には、直近の交信期間（図９における符号８１）で交信に使用していた第１リーダライタは、既に交信強度の計測が終わっているものとみなす。制御装置１０は、スキャン期間において第１リーダライタには交信強度の計測を行わせない。また、他のリーダライタ（図９の例では、第２リーダライタおよび第３リーダライタ）２０は、第１リーダライタに対する、ＲＦＩＤタグ３０の返信（交信）をもって、交信強度決定部１２は、交信強度を計測する。その後、切換部１３は、使用するリーダライタ２０を選択する（図９における符号８２）。図９に示す例では、第３リーダライタが選択される（図９における符号８３）。

したがって、交信期間を用いてスキャン期間とみなすことで、スキャン期間に関し、初回のスキャンを除き不要とすることができる。

（スキャン期間の短縮方法：リーダライタの台数を制限する）
上記２つのスキャン期間を短縮する方法では、スキャン期間での処理を変更することで、スキャン期間を短縮した。これらに対し、別のスキャン期間を短くする方法を説明する。

図１０は、ＲＦＩＤタグ３０と複数のリーダライタ２０の位置関係を示す概念図である。図１０に示すように、複数のリーダライタ２０（図１０においてはリーダライタＡ～Ｌ）があり、それぞれのリーダライタ２０は、交信範囲９１にあるＲＦＩＤタグと交信することができる。

現在リーダライタＥによって、ＲＦＩＤタグ３０と交信しているものとする。この時、スキャン期間において、ＲＦＩＤタグ３０が移動している場合であっても、現在交信できているリーダライタの交信範囲９１に隣接する交信範囲９１を有するリーダライタ２０のみをスキャンすれば、ＲＦＩＤタグ３０を検出できるものと考えられる。そこで、リーダライタＥを含む所定の範囲９２に含まれるリーダライタＡ～Ｉでもってスキャンを行えばよい。すなわち、所定の範囲９２に含まれない、リーダライタＪ～Ｌはスキャンを行わない。

したがって、スキャン期間におけるスキャンを行うリーダライタを、ＲＦＩＤタグと交信しているリーダライタを含む所定の範囲９２にあるリーダライタのみに限定することができる。そのため、多数のリーダライタを用いたシステムであっても、スキャン期間が短くなるため、対象とするＲＦＩＤタグを安定して検出することができる。

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

実施形態１では、交信強度のみを用いてＲＦＩＤタグ３０と交信するリーダライタ２０を決定したが、これに限定されず、例えば、交信しているＲＦＩＤタグ３０の数などをも考慮して交信するリーダライタ２０を決定してもよい。

例えば、第１リーダライタと第２リーダライタが上位制御装置１０に接続されており、第１リーダライタと第２リーダライタの交信範囲には重畳範囲があるものとする。この時、第１リーダライタのみの交信範囲に３台のＲＦＩＤタグが存在し、第２リーダライタのみの交信範囲にはＲＦＩＤタグが存在せず、重畳範囲には１台のＲＦＩＤタグが存在したとする。重畳範囲のＲＦＩＤタグとの交信強度は、第１リーダライタも第２リーダライタも十分な交信強度があるものの、第１リーダライタの方の交信強度が強かったとする。

交信強度の大小のみでリーダライタを決定した場合、第１リーダライタで当該重畳範囲にあるＲＦＩＤタグとも交信することになる。しかしながら、リーダライタ毎の交信しているＲＦＩＤタグの台数を平準化してもよい。すなわち、第２リーダライタも十分な交信強度が得られており、既に第１リーダライタは複数のＲＦＩＤタグ３０と交信していることから、実施形態５では、第１リーダライタではなく、第２リーダライタで交信する。

したがって、実施形態５では、切換部１３は、リーダライタ２０の交信強度が所定の値以上ならば、リーダライタ２０が交信しているＲＦＩＤタグ３０の数の差を小さくするように、リーダライタ２０を選択してもよい。そのため、複数のリーダライタ２０における負荷バランスをとることができ、ＲＦＩＤタグ３０の未検出を防ぐことができる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
上位制御装置１０、リーダライタ２０ａ（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に上位制御装置１０、リーダライタ２０ａに含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０、１０ｂ 上位制御装置（制御装置）
１１ 交信部
１２ 交信強度決定部
１３ 切換部
１４ 距離特定部
２０、２０ａ リーダライタ
２１ アンテナ
３０ ＲＦＩＤタグ
１００、１０１、１０２ ＲＦＩＤシステム

Claims (12)

1. ＲＦＩＤタグと交信を行う複数のリーダライタを制御する制御装置であって、
   前記ＲＦＩＤタグと各リーダライタとの交信強度を決定する交信強度決定部と、
   前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグと前記データの交信をする前記リーダライタを切り換える切換部と、を備える制御装置。
2. 前記制御装置は、前記交信強度を計測する期間であるスキャン期間と、前記ＲＦＩＤタグと前記データの交信をする期間である交信期間とを、時分割で制御する請求項１に記載の制御装置。
3. 前記交信強度決定部は、前記ＲＦＩＤタグが前記リーダライタから受信したときの第１受信強度と、前記リーダライタが前記ＲＦＩＤタグから受信したときの第２受信強度とから、前記交信強度を算出する請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記交信強度から、前記ＲＦＩＤタグと前記リーダライタとの距離を特定する距離特定部を備え、
   前記切換部は、前記距離に応じて、前記ＲＦＩＤタグと前記データの交信をする前記リーダライタを切り換える請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記交信強度決定部は、前記交信強度を計測する期間において、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をしている当該リーダライタを含む所定の範囲に含まれる複数のリーダライタのみに関する前記交信強度を計測する請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記切換部は、前記交信強度が最大となる前記リーダライタに切り換える請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記切換部は、前記交信期間において前記ＲＦＩＤタグと交信している当該リーダライタの前記交信強度よりも他の前記リーダライタの前記交信強度が大きく、その差が所定の範囲ならば、前記リーダライタの切り換えを行わない請求項２に記載の制御装置。
8. 前記切換部は、前記ＲＦＩＤタグに対する前記交信強度が所定の値以上であるリーダライタが複数ある場合、前記複数のリーダライタが交信しているＲＦＩＤタグの数の差を小さくするように前記リーダライタを切り換える請求項２から５のいずれか１項に記載の制御装置。
9. 前記スキャン期間において、直近の前記交信期間において前記ＲＦＩＤタグと交信を行った前記リーダライタの前記交信強度の計測を行わせない請求項２または７に記載の制御装置。
10. 前記交信期間において、前記複数のリーダライタが、前記ＲＦＩＤタグからの交信を受信することで得られた受信強度に基づいて、前記交信強度決定部は前記交信強度を特定する請求項２、７または９に記載の制御装置。
11. ＲＦＩＤタグと交信を行う複数のアンテナが接続されたリーダライタであって、
    前記ＲＦＩＤタグと各アンテナとの交信強度を決定する交信強度決定部と、
    前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をする前記アンテナを切り換える切換部と、を備えるリーダライタ。
12. ＲＦＩＤタグと交信を行う複数のリーダライタを制御する制御方法であって、
    前記ＲＦＩＤタグと各リーダライタとの交信強度を決定する交信強度決定ステップと、
    前記ＲＦＩＤタグとのデータの交信の途中において、前記交信強度に応じて、前記ＲＦＩＤタグとデータの交信をする前記リーダライタを切り換える切換ステップと、を含む制御方法。

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