JP2023069737A - 無線タグ通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 オペレータが直感的に分かり易い案内を表示できる無線タグ通信装置を提供する。【解決手段】 実施形態によれば、無線タグ通信装置は、アンテナと、通信制御回路と、カメラと、プロセッサと、を有する。アンテナは、指向性を有する。通信制御回路は、アンテナを介して無線タグと通信を行う。カメラは、アンテナの指向性が極大となる方向と撮影方向とが一致する画像を撮像する。プロセッサは、対象とする特定の無線タグが存在するタグ方向を推定し、当該無線タグ通信装置の位置を推定し、タグ方向と当該無線タグ通信装置の位置とに基づいて対象の無線タグが存在する位置を推定し、カメラが撮像した第１の画像と第１の画像における推定した当該無線タグ通信装置の位置を基点とした明示領域を示す第２の画像とを表示器に表示させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、無線タグ通信装置に関する。
従来、不特定の位置にあるＲＦＩＤタグ（以下、無線タグとも称する）を読み取ることを目的とした無線タグ通信装置がある。無線タグ通信装置は、オペレータの操作によってアンテナの向きを変化させながら特定のＲＦＩＤタグと通信する。無線タグ通信装置は、特定のＲＦＩＤタグとの通信状態に基づいて特定のＲＦＩＤタグが存在する方向を推定する。従来の無線タグ通信装置は、ＲＦＩＤタグが存在する方向の推定結果を含む案内画面を表示器に表示することによりオペレータにＲＦＩＤタグが存在する方向を報知する。
オペレータは、表示器に表示された方向に移動しながらＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤタグが添付された物品を探す。しかし、従来の無線タグ通信装置が表示する案内画面に表示されたＲＦＩＤタグが存在する方向を頼りにオペレータが実際にＲＦＩＤタグを見つける作業には慣れが必要である。無線タグ通信装置は、オペレータがＲＦＩＤタグを見つけやすいように、ＲＦＩＤタグが存在する位置などをオペレータが直感的に認識し易く表示することが望まれている。
特開２０１３－７０３４１号公報
上記した課題を解決するために、オペレータが直感的に分かり易い案内を表示できる無線タグ通信装置を提供することを目的とする。
実施形態によれば、無線タグ通信装置は、アンテナと、通信制御回路と、カメラと、プロセッサと、を有する。アンテナは、指向性を有する。通信制御回路は、アンテナを介して無線タグと通信を行う。カメラは、アンテナの指向性が極大となる方向と撮影方向とが一致する画像を撮像する。プロセッサは、対象とする特定の無線タグが存在するタグ方向を推定し、当該無線タグ通信装置の位置を推定し、タグ方向と当該無線タグ通信装置の位置とに基づいて対象の無線タグが存在する位置を推定し、カメラが撮像した第１の画像と第１の画像における推定した当該無線タグ通信装置の位置を基点とした明示領域を示す第２の画像とを表示器に表示させる。
図１は、実施形態に係る無線タグ通信装置における制御系の構成例を概略的に示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る無線タグ通信装置における外観の構成例を示す外観図である。 図３は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第１の表示例を示す図である。 図４は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第２の表示例を示す図である。 図５は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第２の表示例を示す図である。 図６は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第２の表示例を示す図である。 図７は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第３の表示例を示す図である。 図８は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第３の表示例を示す図である。 図９は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第３の表示例を示す図である。 図１０は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第４の表示例を示す図である。 図１１は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第４の表示例を示す図である。 図１２は、実施形態に係る無線タグ通信装置が表示する案内画面の第４の表示例を示す図である。 図１３は、実施形態に係る無線タグ通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、実施形態に係る無線タグ通信装置（無線タグ読取装置）１０の構成について説明する。
図１は、実施形態に係る無線タグ通信装置１０の構成例を概略的に示すブロック図である。
実施形態に係る無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグ（無線タグ）と通信する装置である。無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグと通信することによりＲＦＩＤタグに記録されたタグ情報などを読み取る無線タグ読取装置である。無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグの読取結果からＲＦＩＤタグが存在する方向などの位置に関する情報を推定する。無線タグ通信装置１０は、推定したＲＦＩＤタグが存在する位置を示す画像を表示器１１４に表示する。
ＲＦＩＤタグは、無線タグ通信装置１０からの電波（出力信号）によって動作する無線通信機器である。ＲＦＩＤタグは、プロセッサ、メモリ、通信回路およびアンテナなどを有する。ＲＦＩＤタグは、無線タグ通信装置１０からのリードコマンドに応じて自身のメモリに記録されているタグ情報を含む応答信号を出力する。例えば、ＲＦＩＤタグは、商品又は部品などの物品に添付する。物品に添付するＲＦＩＤタグは、当該物品を特定する情報を含むタグ情報が内部のメモリに記録される。
実施形態に係る無線タグ通信装置１０は、オペレータが操作する。無線タグ通信装置１０は、オペレータの操作によってＲＦＩＤタグと通信に用いるアンテナ２５の向きを変化させる装置である。例えば、無線タグ通信装置１０は、オペレータが手にもって操作するようなハンディタイプの装置である。また、無線タグ通信装置１０は、オペレータがアンテナの向きを操作する移動体に搭載されるものであっても良い。
実施形態に係る無線タグ通信装置１０は、オペレータの操作によって位置および向きを変化させながら物品に付されたＲＦＩＤタグを読み取るものとする。無線タグ通信装置１０は、読取範囲内に存在するＲＦＩＤタグから応答信号を受信することによりＲＦＩＤタグに記録されているタグ情報を読み取る。無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグからの応答信号から検出するＲＳＳＩ値および位相値などの情報も取得する。無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグの読取結果として、タグ情報と共にＲＳＳＩ値および位相値などの情報を記憶する。
例えば、無線タグ通信装置１０は、倉庫や店舗などの所定領域内にあるＲＦＩＤタグが付された物品を探索するための探索装置として運用する。探索装置としての無線タグ通信装置１０は、オペレータの操作によって位置および向きを変化させながら探索対象とするＲＦＩＤタグを連続的に読み取る。
無線タグ通信装置１０は、探索対象とするＲＦＩＤタグとの無線通信に基づいてＲＦＩＤタグが存在する方向（タグ方向）を推定する。また、無線タグ通信装置１０は、カメラ２９が撮影する映像およびセンサ２３が検出する情報などに基づいて当該無線タグ通信装置１０の位置（自装置の位置）を推定する。さらに、無線タグ通信装置１０は、時系列におけるタグ方向の推定結果と自装置の位置との推定結果とに基づいてＲＦＩＤタグが存在する位置を推定する。無線タグ通信装置１０は、推定したＲＦＩＤタグの位置をオペレータが直感的に認識可能な画像として表示器１１４に表示する。
図１に示す構成例において、無線タグ通信装置１０は、プロセッサ２１、メモリ２２、カメラ２９、通信制御回路２４、アンテナ２５、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２６、インターフェース２７、情報端末２８、センサ２３、および、電源３０を有する。
プロセッサ２１は、各部を制御する。プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵなどの演算回路を含む。プロセッサ２１は、プログラムを実行することにより各部の制御および各種のデータ処理を実現する。また、プロセッサ２１は、内部メモリを具備するものであっても良い。プロセッサ２１は、メモリ２２などに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行する。
メモリ２２は、種々のメモリを含む。例えば、メモリ２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＭなどのメモリを含む。ＲＯＭは、書き換え不可とする不揮発性メモリである。ＲＯＭは、プロセッサ２１が実行するプログラムなどを記憶する。ＲＡＭは、データを一時的に格納する揮発性のメモリである。ＲＡＭは、ワーキングメモリあるいはバッファメモリとして動作する。ＮＶＭは、書き換え可能な不揮発性のメモリである。ＮＶＭは、制御情報、設定情報、および、処理結果などの情報を保存する。
また、メモリ２２のＮＶＭは、プロセッサ２１が後述する各処理を実行するための各種のプログラムを記憶する。例えば、メモリ２２は、タグ位置を推定する処理を実行するプログラムを記憶する。また、メモリ２２は、タグ位置の推定処理に関連して、タグ方向を推定する処理を実行するプログラムおよび自装置の位置を推定する処理を実行するプログラムを記憶する。メモリ２２は、タグ位置に応じた案内画面を表示器１１４に表示するための表示処理を実行するためのプログラムなどを記憶する。また、メモリ２２は、案内画面の表示処理に関連して、タグ位置に応じた明示領域を示す画像処理（第２の画像を生成する処理）を実行するためのプログラムを記憶する。
センサ２３は、当該無線タグ通信装置１０の動きを検知する。例えば、センサ２３は、加速度センサ、ジャイロセンサ、又は、地磁気（方位）センサなどである。センサ２３は、複数種類のセンサを含む構成であっても良い。なお、センサ２３は、情報端末２８が備える構成としても良いし、情報端末２８が備えるセンサを含むものとしても良い。
通信制御回路２４とアンテナ２５とは、ＲＦＩＤタグと通信するＲＦＩＤインターフェースを構成する。
通信制御回路２４は、アンテナ２５を介してＲＦＩＤタグと通信するための制御回路を含む。通信制御回路２４は、プロセッサ２１から供給される送信信号（電波）を設定された出力値でアンテナ２５から発信させる。アンテナ２５は、通信制御回路２４から供給される送信信号をＲＦＩＤタグが受信可能な電波として出力する。
通信制御回路２４は、アンテナ２５への送信信号を出力するだけでなく、アンテナ２５が受信する信号を受信データとしてプロセッサ２１へ供給する。通信制御回路２４は、アンテナ２５がＲＦＩＤタグからの応答信号を受信し、アンテナ２５が受信した応答信号（受信信号）を処理してプロセッサ２１へ供給する。例えば、通信制御回路２４は、ＲＦＩＤタグからの受信信号に含まれるタグ情報と当該受信信号の強度を示すＲＳＳＩ値と位相値とをプロセッサ２１へ供給する。
通信Ｉ／Ｆ２６は、外部装置と通信するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ２６は、サーバなどの上位装置１１と通信するための通信インターフェースである。通信Ｉ／Ｆ２６は、有線通信用のインターフェースであっても良いし、無線通信用のインターフェースであっても良い。
インターフェース２７は、情報端末２８と接続するためのインターフェースである。インターフェース２７は、情報端末２８が備えるインターフェースに対応するものであれば良い。例えば、インターフェース２７は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェース、又は、ＬＡＮインターフェースなどの情報端末２８が備えるインターフェースに物理的に接触して接続するものであっても良い。また、インターフェース２７は、ブルートゥース（登録商標）インターフェースあるいはＷｉｆｉインターフェースなどの無線により通信接続するものであっても良い。
情報端末２８は、表示器１１４および入力器１１５などを備える機器である。情報端末２８は、オペレータに提示する情報を出力したりオペレータが指示する情報を入力したりするユーザインターフェースである。情報端末２８は、例えば、スマートフォン又はタブレットＰＣなどの携帯型の情報処理装置であっても良い。
図１に示す構成例において、情報端末２８は、プロセッサ１１１、メモリ１１２、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１３、表示器１１４および入力器１１５などを有する。
プロセッサ１１１は、各部の制御およびデータ処理などを行う。プロセッサ１２は、例えばＣＰＵである。プロセッサ１１１は、メモリ１１２が記憶するプログラムを実行することにより種々の動作を実現する。
インターフェース１１３は、プロセッサ２１と通信するためのインターフェース（第２の通信インターフェース）である。インターフェース１１３は、インターフェース２７に対応するものであれば良い。例えば、インターフェース１１３は、ＬＡＮ、ＵＳＢ、ブルートゥース（登録商標）、あるいは、Ｗｉｆｉなどのインターフェースである。
表示器１１４は、情報を表示するデバイスである。例えば、表示器１１４は、ＲＦＩＤタグの検出結果（例えば、ＲＦＩＤタグの位置）などを表示する。入力器１１５は、オペレータが操作指示などを入力するためのデバイスである。表示器１１４および入力器１１５は、例えば、タッチパネル付きの表示装置によって構成する。
カメラ２９は、画像を撮影する。カメラ２９は、アンテナ２５によるＲＦＩＤタグとの通信範囲（読取範囲）の映像を撮影する。カメラ２９は、アンテナ２５の指向性が極大となる方向を撮影方向とする画像を撮影する。カメラ２９は、撮影方向の光軸がアンテナ２５の指向性が極大となる方向の軸と一致するように無線タグ通信装置１０に設ける。例えば、アンテナ２５の指向性が極大となる方向をアンテナ２５の向きとすると、カメラ２９は、撮影方向がアンテナの向きと一致するように構成する。
電源３０は、無線タグ通信装置１０を動作させるための電源電力を供給する。電源３０は、無線タグ通信装置１０の各部に動作用の電力を供給する。ハンディタイプの無線タグ通信装置１０において、電源３０は、例えば、充電可能なバッテリーで構成する。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０における通信制御回路２４およびアンテナ２５の構成例について詳細に説明する。
通信制御回路２４は、変調回路、送信側の増幅回路、結合器、受信側の増幅回路、復調回路、出力設定回路およびレベル検出回路などを有する。アンテナ２５は、通信制御回路２４における結合器に接続される。アンテナ２５は、ＲＦＩＤタグとの間で通信するための電波を送受信する。通信制御回路２４は、アンテナ２５を介してＲＦＩＤタグへ送信する信号およびＲＦＩＤタグから受信する信号を処理する。
変調回路は、波形信号（搬送波）を入力された送信データで変調する。送信側の増幅回路は、変調回路の出力信号を増幅する。結合器は、送信側の増幅回路の出力信号をアンテナ２５に供給する。これらの構成により、通信制御回路２４は、アンテナ２５から送信データで変調された搬送波を出力する。
ＲＦＩＤタグは、アンテナ２５から送信される送信信号としての電波を受信する。ＲＦＩＤタグは、例えば、アンテナ２５から送信された送信信号に含まれるリードコマンドを認識する。ＲＦＩＤタグは、リードコマンドを認識すると、例えばバックスキャッタ変調により自身のメモリに記憶しているデータ（タグ情報）を電波で出力する。
アンテナ２５は、ＲＦＩＤタグが出力する受信信号としての電波を受信する。通信制御回路２４は、アンテナ２５が受信した受信信号を結合器により取得し、取得した受信信号を受信側の増幅回路へ供給する。受信側の増幅回路は、アンテナ２５が受信した受信信号を増幅する。復調回路は、受信側の増幅回路で増幅された受信信号に含まれるデータ（タグ情報）を復調する。
アンテナ２５は、指向性を有する。アンテナ２５は、例えば、平面アンテナである。ただし、アンテナ２５は、特定の構成に限定されるものではない。アンテナ２５は、指向性が極大となる方向（例えば、図２に示すａ方向）を中心とする通信（読取）領域に向けて電磁波を送信するように配置される。無線タグ通信装置１０は、アンテナ２５の指向性が極大となる方向が正面となるように構成する。
また、通信制御回路２４は、出力設定回路により出力する信号の強度（出力値）を設定する。送信側の増幅回路は、変調回路から供給される信号を出力設定回路が設定する出力値となるように増幅する。アンテナ２５は、送信側の増幅回路から結合器を介して供給される出力設定回路が設定する出力値の出力信号（電波）を発信する。
通信制御回路２４は、レベル検出回路により受信側の増幅回路に入力する信号の強度を検出する。受信側の増幅回路は、アンテナ２５が受信した受信信号が結合器を介して入力される。通信制御回路２４は、レベル検出回路によりアンテナ２５が受信する受信信号（ＲＦＩＤタグからの応答信号）の強度を示すＲＳＳＩ値を特定するための情報を検出する。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０における外観の構成について説明する。
図２は、実施形態に係る無線タグ通信装置１０にける外観の構成例を示す図である。
図２に示す無線タグ通信装置１０は、オペレータが把持した状態で操作するハンディタイプの装置である。図２に示す無線タグ通信装置１０は、例えば、ＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤタグが付された物品を探索する探索装置として運用する。
図２に示す構成例において、無線タグ通信装置１０は、リーダ装置（ベース装置）１２０に情報端末２８をセットした状態で運用する構成とする。リーダ装置１２０は、図１に示す情報端末２８以外の各構成を備える装置である。リーダ装置１２０は、アンテナ２５が設置された筐体を備える。例えば、リーダ装置１２０において、アンテナ２５は、図２に示す矢印ａの方向において指向性が最も強くなるように設ける。ここでは、矢印ａの方向が無線タグ通信装置１０の正面（前方）方向であるものとする。また、無線タグ通信装置１０の正面方向がアンテナ２５の向きであるものとする。
リーダ装置１２０は、図１に示す制御系の構成に加えて、把持部１２１と保持部１２２とを有する。把持部１２１は、オペレータが把持する部位である。保持部１２２は、情報端末２８を保持する治具により構成する。保持部１２２は、表示器１１４の表示画面が把持部１２１を把持するオペレータに向くように情報端末２８を保持する。無線タグ通信装置１０は、情報端末２８を保持部１２２にセットした状態で把持部１２１をオペレータが把持して操作する。
無線タグ通信装置１０は、オペレータによって操作されながらＲＦＩＤタグを連続的に読み取る。例えば、把持部１２１を把持するオペレータは、アンテナ２５を設けた当該無線タグ通信装置１０の位置（自装置の位置）およびアンテナの向きを変化させる。無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグが存在する方向（タグ方向）の推定および自装置の位置の推定を実行しながらＲＦＩＤタグの読取を繰り返し実行する。
無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグの読取結果からＲＦＩＤタグが存在する方向（タグ方向）を推定する。例えば、無線タグ通信装置１０は、特定のＲＦＩＤタグを読み取った読取結果においてＲＳＳＩ値が最大となった方向（アンテナの向き）を当該ＲＦＩＤタグが存在するタグ方向として推定する。また、無線タグ通信装置１０は、特定のＲＦＩＤタグが読み取れた方向（アンテナの向き）の範囲の中央値を当該ＲＦＩＤタグが存在するタグ方向として推定するようにしても良い。
無線タグ通信装置１０は、自己推定技術を用いて自装置の位置を推定する。本実施形態において無線タグ通信装置１０は、空間認識技術を用いてカメラ２９が撮影する画像とセンサ２３が検知する情報とにより自装置の位置を推定する。例えば、無線タグ通信装置１０は、ＡＲ（拡張現実）技術に用いられる自己位置推定の手法によって自己位置（自装置の位置）を推定する。ただし、無線タグ通信装置１０に用いる自装置の位置を推定する手法および構成などは、室内などであっても自己位置が推定可能であれば良く、特定のものに限定されない。
無線タグ通信装置１０は、探索対象に設定したＲＦＩＤタグを読み取った読取結果をメモリ２２に保存する。無線タグ通信装置１０は、特定のＲＦＩＤタグから応答信号を受信した場合、タグ情報、タグ方向、自装置の位置、ＲＳＳＩ値、位相値などの情報を読取結果として保存する。
無線タグ通信装置１０は、探索対象とするＲＦＩＤタグについてタグ方向を推定すると共に自装置の位置を推定する。無線タグ通信装置１０は、推定したタグ方向と自装置の位置とに基づいて探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する位置を推定する。例えば、無線タグ通信装置１０は、自装置の位置の変化と各位置で推定したタグ方向とに基づいてＲＦＩＤタグの位置（タグ位置）を推定する。具体例として、無線タグ通信装置１０は、第１の位置で推定したタグ方向と第２の位置で推定したタグ方向とから三角測量の技術を用いてＲＦＩＤタグの位置を推定する。
無線タグ通信装置１０は、推定したＲＦＩＤタグの位置を示す画像を表示器１１４に表示する。例えば、無線タグ通信装置１０は、ＲＦＩＤタグの位置の推定結果からカメラ２９が撮影する画像（第１の画像）におけるＲＦＩＤタグの位置を特定する。無線タグ通信装置１０は、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグの位置を明示するように加工した画像（第２の画像）を案内画面として表示器１１４に表示する。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面について説明する。
図３は、無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第１の表示例を示す図である。
無線タグ通信装置１０は、特定のＲＦＩＤタグを探索する探索モードにおいて、図３に示すようなＲＦＤＩタグの位置を示す案内画面を表示器１１４に表示する。無線タグ通信装置１０のプロセッサ２１は、探索対象とするＲＦＩＤタグの読取結果から推定するタグ方向と自装置の位置とから探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する位置（タグ位置）を推定する。無線タグ通信装置１０のプロセッサ２１は、案内画面として、推定したタグ位置を示す画像（第２の画像）をカメラ２９が撮影する画像（第１の画像）に重ねて表示器１１４に表示する。
図３に示す第１の表示例の案内画面には、背景画像２０１、位置マーク２２１、誘導マーク２２２、表示欄２１１および探索停止ボタン２３１などが表示される。
背景画像２０１は、カメラ２９が撮影する画像（第１の画像）である。例えば、背景画像２０１は、所定周期でカメラ２９が撮影する画像を更新されるようにしても良い。また、背景画像２０１は、ＲＦＩＤタグを読み取ったときにカメラ２９が撮影した画像を表示するようにしても良い。
位置マーク２２１は、探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する位置（以下、タグ位置とも称する）を示すマークである。位置マーク２２１は、後述するタグ位置の推定によって推定したタグ位置を含む領域を示す第２の画像の例である。図３に示す第１の表示例において、位置マーク２２１は、推定したタグ位置を中心した円形のマークである。
誘導マーク２２２は、探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する位置（推定位置）を示すマークである。誘導マーク２２２は、ＲＦＩＤタグが存在する位置にオペレータの意識を誘導するためのマークである。誘導マーク２２２は、後述するタグ位置の推定によって推定したタグ位置を含む領域を示す第２の画像の例である。図３に示す第１の表示例において、誘導マーク２２２は、ＲＦＩＤタグを示す矢印のマークである。
表示欄２１１は、探索対象とするＲＦＩＤタグに関する情報を表示する。例えば、表示欄２１１は、探索対象とするＲＦＩＤタグの品番を表示する。また、表示欄２１１は、探索対象とするＲＦＩＤタグのシリアル番号を表示するようにしても良い。
探索停止ボタン２３１は、入力器１１５としてのタッチパネルでオペレータが指示できるボタンである。探索停止ボタン２３１は、ＲＦＩＤタグの探索の停止をオペレータが指示するためのボタンである。図３に示す第１の表示例において、探索停止ボタン２３１には、ＲＦＩＤタグが存在する方向（以下、タグ方向とも称する）を示すガイドも表示される。ガイドには、無線タグ通信装置１０の位置を中心する同心円にＲＦＩＤタグの読取範囲と探索対象のＲＦＩＤタグの位置を示すマークとを表示する。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第２の表示例について説明する。
図４、図５および図６は、無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第２の表示例を示す図である。
第２の表示例では、カメラ２９が撮影する画像においてＲＦＩＤタグが存在する方向を含む領域がクリアに表示され、それ以外の領域が画像加工された状態で表示される。画像加工としての画像処理は、例えば、マスク処理である。画像加工される領域の画像（第２の画像）は、第１の画像における当該領域の画像に所定の画像処理を施すことにより生成される。
第２の表示例において、ＲＦＩＤタグが存在する方向を含む領域を明示領域と称し、それ以外の領域（画像加工される領域）をマスク領域と称するものとする。マスク領域の画像は第２の画像の例である。また、マスク処理としては、明示領域が直感的に認識し易くなるものであれば良い。例えば、マスク処理は、マスク領域を半透明な画像に加工する画像処理であっても良いし、ぼやけさせる加工を行う画像処理であっても良い。また、マスク処理としては、タグ方向又はタグ位置を含む明示領域を中心に明るいグラデーションとするような画像加工であっても良い。
図４は、探索対象のＲＦＩＤタグＴを検出した（読み取った）場合に表示器１１４が表示する案内画面の第２の表示例である。図４に示す第２の表示例では、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグＴの読取範囲を明示領域とし、読取範囲外の領域をマスク領域として加工した画像（第２の画像）を表示する。
図５は、探索対象のＲＦＩＤタグＴが存在する方向（タグ方向）が絞り込まれた場合に表示する案内画面の第２の表示例である。図５に示す第２の表示例では、カメラ２９が撮影した画像において推定したタグ方向を含む明示領域を設定し、それ以外の領域をマスク領域として加工した画像（第２の画像）を表示する。すなわち、表示器１１４は、無線タグ通信装置１０がタグ方向を絞り込むと、明示領域を狭くし、マスク領域を拡大した案内画面を表示（更新）する。これにより、オペレータは、タグ方向が絞り込まれた領域を直感的に認識し易い。
図６は、カメラ２９が撮影する方向が変化した場合に表示する案内画面の第２の表示例である。図６は、カメラ２９の撮影方向が変化した場合に図５に示すような案内画面から遷移した案内画面の例を示すものとする。プロセッサ２１は、案内画面において、カメラ２９が所定のフレームレートで撮影する画像を第１の画像として表示する。このため、オペレータの操作によってカメラ２９が撮影する撮影方向が左右方向に変化すると、案内画面に表示する第１の画像（カメラ２９が撮影する画像）が変化する。
案内画面に撮影方向が変化した第１の画像を表示（更新）する場合、案内画面上におけるタグ位置も変化する。このため、プロセッサ２１は、表示器１１４に表示するカメラ２９の撮影方向の変化に追従して第２の画像として表示するマスク領域を更新する。
例えば、カメラ２９の撮影方向が左右方向に変化した場合、アンテナの向きに対するタグ方向も左右方向に変化する。プロセッサ２１は、カメラ２９の撮影方向の変化に追従して変化するタグの相対的な位置に基づいて案内画面における明示領域とマスク領域とを変化させる。このような第２の表示例によれば、カメラ２９の撮影方向の変化に追従してマスク領域を変化させることにより、タグ方向を含む明示領域を視覚的に認識し易く表示することがきる画像である。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第３の表示例について説明する。
図７、図８および図９は、無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第３の表示例を示す図である。
第３の表示例は、カメラ２９が撮影する画像においてＲＦＩＤタグＴが存在する位置を基点とした明示領域が変化する案内画面の例である。第３の表示例は、ＲＦＩＤタグＴとの距離が近づけば近づくほど明示領域が大きくなるように第２の画像を表示する例である。第３の表示例において、第２の画像は、上述したようなマスク領域に対する画像処理（マスク処理）によって生成されるものとする。
図７は、探索対象とするＲＦＩＤタグＴの位置との距離が第１の距離である場合に表示器１１４が表示する案内画面の第３の表示例である。図８は、探索対象とするＲＦＩＤタグＴの位置との距離が第１の距離よりも近い第２の距離である場合に表示器１１４が表示する案内画面の第３の表示例である。図９は、探索対象とするＲＦＩＤタグＴの位置との距離が第２の距離よりも近い第３の距離である場合に表示器１１４が表示する案内画面の第３の表示例である。
図７に示す案内画面において、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグの位置（推定位置）を基点とした明示領域を第１の距離に応じた第１の大きさで設定する。
図８に示す案内画面では、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグの位置を基点とした明示領域を第２の距離に応じた第２の大きさに設定する。第３の表示例において、第２の距離に応じた第２の大きさは、第１の距離に応じた第１の大きさよりも大きい。
また、図８に示す案内画面に表示する第１の画像は、図７に示す案内画面に表示する第１の画像よりも拡大された画像となる。これは、カメラ２９とＲＦＩＤタグとの距離が図７に示す案内画面を表示したときよりも図８に示す案内画面を表示するときの方が近くなるためである。従って、図８に示す案内画面では、ＲＦＩＤタグを基点とした明示領域においてＲＦＩＤタグＴの周辺の画像（第１の画像）が図７に示す案内画面よりも拡大された状態で表示される。
図９に示す案内画面では、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグＴの位置を基点とした明示領域を第３の距離に応じた第３の大きさに設定する。第３の表示例において、第３の距離に応じた第３の大きさは、第２の距離に応じた第２の大きさよりも大きい。また、図９に示す案内画面に表示する明示領域における画像（第１の画像）は、図８に示す案内画面に表示する明示領域の画像よりも拡大された画像として表示される。
図７－９に例示する第３の表示例は、無線タグ通信装置を把持するオペレータが対象のＲＦＩＤタグＴに近付くにつれ、ＲＦＩＤタグＴ周辺の明示領域が大きく表示される。これにより、オペレータは、対象のＲＦＩＤタグＴに近づくほどに対象のＲＦＩＤタグＴの周囲を確実に確認しながら移動できる。この結果、オペレータは、装置の操作に慣れていなくても対象のＲＦＩＤタグＴを見つけやすくなる。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第４の表示例について説明する。
図１０、図１１および図１２は、無線タグ通信装置１０が表示器１１４に表示する案内画面の第４の表示例を示す図である。
第４の表示例は、カメラ２９が撮影する画像においてＲＦＩＤタグＴが存在する位置を基点とした明示領域が変化する案内画面の他の例である。第４の表示例は、ＲＦＩＤタグＴとの距離が近づけば近づくほど明示領域が小さくなるように第２の画像を表示する例である。第４の表示例において、第２の画像は、上述したようなマスク領域に対する画像処理（マスク処理）によって生成されるものとする。
図１０は、探索対象とするＲＦＩＤタグＴの位置との距離が第１の距離である場合に表示器１１４が表示する案内画面の第４の表示例である。図１１は、探索対象とするＲＦＩＤタグＴの位置との距離が第１の距離よりも近い第２の距離である場合に表示器１１４が表示する案内画面の第４の表示例である。図１２は、探索対象とするＲＦＩＤタグＴの位置との距離が第２の距離よりも近い第３の距離である場合に表示器１１４が表示する案内画面の第４の表示例である。
図１０に示す案内画面において、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグＴの位置（推定位置）を基点とした明示領域を第１の距離に応じた第１の大きさで設定する。
図１１に示す案内画面では、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグＴの位置を基点とした明示領域を第２の距離に応じた第２の大きさに設定する。第４の表示例において、第２の距離に応じた第２の大きさは、第１の距離に応じた第１の大きさよりも小さくする。
図１１に示す案内画面に表示する第１の画像は、図１０に示す案内画面に表示する第１の画像よりも拡大された画像となる。これは、カメラ２９とＲＦＩＤタグＴとの距離が図１０に示す案内画面を表示したときよりも図１１に示す案内画面を表示するときの方が近くなるためである。従って、図１１に示す案内画面では、第１の大きさよりも小さい第２の大きさの明示領域においてＲＦＩＤタグＴの周辺の画像（第１の画像）が図１０に示す案内画面よりも拡大された状態で表示される。
図１２に示す案内画面では、カメラ２９が撮影した画像においてＲＦＩＤタグＴの位置を基点とした明示領域を第３の距離に応じた第３の大きさに設定する。第４の表示例では、第３の距離に応じた第３の大きさは、第２の距離に応じた第２の大きさよりも小さい。また、図１２に示す案内画面では、図１１に示す案内画面に表示する明示領域よりも小さく設定された明示領域に図１１に示す案内画面よりも拡大された画像が表示される。
図１０－１２に例示する第４の表示例は、無線タグ通信装置を把持するオペレータが対象のＲＦＩＤタグＴに近付くにつれ、ＲＦＩＤタグＴ周辺の明示領域が小さく表示される。これにより、オペレータは、対象のＲＦＩＤタグＴに近づくほど、対象のＲＦＩＤタグＴをピンポイントで視認し易くなる。この結果、オペレータは、案内画像で直感的にＲＦＩＤタグＴの位置を絞り込みながら移動でき、装置の操作に慣れていなくても対象のＲＦＩＤタグＴを見つけやすくなる。
なお、図７、図８および図９に示す第３の表示例の案内画面では、明示領域を円形の領域として設定したが、明示領域の形状は特定の形状に限定されない。例えば、図７、図８および図９に示す第３の表示例の案内画面における明示領域は、矩形又は多角形などの形状で設定しても良い。
また、図１０、図１１および図１２に示す案内画面には、明示領域を矩形の領域として設定したが、明示領域の形状は特定の形状に限定されない。例えば、図１０、図１１および図１２に示す第４の表示例の案内画面における明示領域は円形などの形状で設定しても良い。
また、図４乃至１２に示す案内画面には、図３に示すような表示欄２１１および探索停止ボタン２３１などを重ねて表示するようにしても良い。
次に、実施形態に係る無線タグ通信装置１０の動作について説明する。
図１３は、実施形態に係る無線タグ通信装置１０の動作例を説明するためのフローチャートである。
無線タグ通信装置１０のプロセッサ２１は、オペレータの操作によって探索モードで動作する。探索モードにおいて、プロセッサ２１は、オペレータによる探索対象とするＲＦＩＤタグの設定を受け付ける（ＡＣＴ１１）。オペレータは、入力器１１５などを用いて探索対象とするＲＦＩＤタグを示す情報を指定する。プロセッサ２１は、オペレータの指定に応じて探索対象とするＲＦＩＤタグを設定する。また、プロセッサ２１は、探索対象とするＲＦＩＤタグを読み取るための各種の設定指示を受け付ける。オペレータは、入力器１１５などを用いてＲＦＩＤタグを読み取るための動作設定などを指定する、プロセッサ２１は、オペレータの指定に応じてＲＦＩＤタグを読み取るための動作設定を行う（ＡＣＴ１２）。
無線タグ通信装置１０のプロセッサ２１は、探索対象とするＲＦＩＤタグおよび動作設定を実行した後、オペレータによる探索開始の指示を受け付ける。無線タグ通信装置１０のプロセッサ２１は、オペレータによる探索開始の指示に応じて探索モードとしての動作（探索処理）を開始する。
プロセッサ２１は、探索モードで動作中において、カメラ２９が撮影する画像（第１画像）を表示器１１４に表示する（ＡＣＴ１３）。例えば、プロセッサ２１は、カメラ２９が所定のフレームレートで撮影する表示する画像を表示器１１４に表示する。プロセッサ２１は、カメラ２９が撮影する画像（第１の画像）を案内画面における背景画像として表示器１１４に表示させる。
また、無線タグ通信装置１０のプロセッサ２１は、オペレータによる探索開始の指示に応じてＲＦＩＤタグの読取処理を実行する（ＡＣＴ１４）。例えば、プロセッサ２１は、通信制御回路２４およびアンテナ２５による読取範囲（通信範囲）にある各ＲＦＩＤタグからの応答を取得する。プロセッサ２１は、各ＲＦＩＤタグの受信した応答が探索対象とするＲＦＩＤタグからの応答であるか否を判断する（ＡＣＴ１５）。プロセッサ２１は、各ＲＦＩＤタグの受信した応答から探索対象とするＲＦＩＤタグからの応答を受信したか否かを判断する（ＡＣＴ１５）。探索対象とするＲＦＩＤタグが読み取れていない場合（ＡＣＴ１５、ＮＯ）、プロセッサ２１は、ＡＣＴ１４へ戻り、ＲＦＩＤタグの読取を繰り返し実行する。
探索対象とするＲＦＩＤタグが読み取れた場合（ＡＣＴ１５、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、タグ位置の推定処理およびタグ位置に応じた第２の画像の表示処理を開始する。本実施形態に係る無線タグ通信装置１０は、タグ方向と自装置の位置とに基づいて探索対象とするＲＦＩＤタグの位置を推定する。
プロセッサ２１は、探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する方向としてのタグ方向を推定する（ＡＣＴ１６）。例えば、プロセッサ２１は、ＲＦＩＤタグの読取結果に含まれるＲＳＳＩ値および位相値などの情報に基づいて探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する方向（タグ方向）を推定する。また、プロセッサ２１は、タグ方向の推定結果をメモリ２２に保存する。
また、プロセッサ２１は、当該無線タグ通信装置の現在位置を自装置の位置として推定する（ＡＣＴ１７）。例えば、プロセッサ２１は、空間認識技術を用いてカメラ２９が撮影する画像およびセンサ２３の検知結果などから自装置の位置を推定する。また、プロセッサ２１は、自装置の位置の推定結果をタグ方向の推定結果と対応づけてメモリ２２に保存する。
プロセッサ２１は、タグ方向と自装置の位置とを推定した後、探索対象とするＲＦＩＤタグが存在する位置としてのタグ位置を推定する（ＡＣＴ１８）。プロセッサ２１は、推定したタグ方向と自装置の位置とに基づいてタグ位置を推定する。例えば、プロセッサ２１は、時系列で得られる複数の自装置の位置（推定位置）と各推定位置でのタグ方向とに基づいてＲＦＩＤタグが存在する位置を推定する。
プロセッサ２１は、タグ位置の推定結果に基づいてタグ位置を含む明示領域を設定する（ＡＣＴ１９）。プロセッサ２１は、タグ位置の推定結果に基づいてカメラ２９が撮影した画像（第１の画像）におけるタグ位置を特定する。ここで、プロセッサ２１は、タグ位置を基点とする明示領域の大きさおよび形状などを決定する。例えば、プロセッサ２１は、自装置の位置とタグ位置との距離に応じて明示領域の大きさおよび形状などを決定しても良い。これにより、プロセッサ２１は、第１の画像において特定したタグ位置を基点とする明示領域を設定する。
プロセッサ２１は、第１の画像における明示領域を設定すると、表示器１１４に表示する第１の画像において明示領域を示す第２の画像を表示させる（ＡＣＴ２０）。例えば、プロセッサ２１は、明示領域を設定（更新）するごとに設定した明示領域を示す第２の画像を生成する。明示領域を示す第２画像は、図３に示すようなマーク２２１、２２２であっても良いし、図４乃至１３に示すマスク領域の画像であっても良い。
プロセッサ２１は、カメラ２９が撮影する画像（第１の画像）に生成する第２の画像を重ねて表示することにより表示器１１４に表示する案内画面を更新する。例えば、プロセッサ２１は、カメラ２９が撮影する画像（第１の画像）をリアルタイムで表示し、タグ位置の推定結果に基づいて生成する第２の画像を重ねて表示する。
表示器１１４に表示する案内画面を更新すると、プロセッサ２１は、探索対象とするＲＦＩＤタグを読み取る読取処理を再度実行する（ＡＣＴ２１）。ここで、プロセッサ２１は、探索処理の終了又は中止の指示があった場合（ＡＣＴ２２、ＮＯ）、一連の探索処理を終了する。
ＲＦＩＤタグ読取を実行すると、プロセッサ２１は、探索終了の指示がなければ（ＡＣＴ２２、ＮＯ）、ＡＣＴ１６へ進み、上述した処理を繰り返す。これにより、プロセッサ２１は、タグ位置の推定を繰り返し実行し、タグ位置の推定結果に基づくタグ位置を明示領域で示す案内画面を表示する処理を繰り返す。この結果、表示器１１４には、カメラが撮影する第１の画像と自装置の移動に伴って更新されるタグ位置を明示領域で示す第２の画像とが表示される。
以上のように、実施形態に係る無線タグ通信装置は、通信器と、カメラと、センサと、プロセッサとを有する。通信器は、指向性アンテナを用いて対象の無線タグと通信を行う。カメラは、指向性アンテナの指向性極大方向を撮影方向として画像を撮像する。プロセッサは、対象の無線タグの方向を検出する。プロセッサは、カメラが撮像する画像を用いて自装置の位置を検出する。プロセッサは、対象の無線タグの方向の検出結果と自装置の位置の検出結果とを用いて対象の無線タグの推定位置を算出する。プロセッサは、対象の無線タグの推定位置を示す案内画面を表示器に表示する。これにより、実施形態に係る無線タグ通信装置によれば、探索対象とするＲＦＩＤタグの位置が直感的に分かり易い案内画面を提供できる。
また、実施形態に係る無線タグ通信装置において、プロセッサは、自装置の位置と対象の無線タグの推定位置との距離に応じて推定位置の周辺の画像を明示する明示領域の設定を変更する。これにより、実施形態に係る無線タグ通信装置によれば、探索対象とするＲＦＩＤタグ周辺の画像を明示でき、直感的に探索対象とするＲＦＩＤタグの位置が分かる案内を提供できる。
なお、上述した実施形態では、装置内のメモリにプロセッサが実行するプログラムが予め記憶されている場合で説明をした。しかし、プロセッサが実行するプログラムは、ネットワークから装置にダウンロードしても良いし、記憶媒体から装置にインストールしてもよい。記憶媒体としては、ＣＤ－ＲＯＭ等のプログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記憶媒体であれば良い。また、予めインストールやダウンロードにより得る機能は、装置内部のＯＳ（オペレーティングシステム）等と協働して実現させるものであってもよい。
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。
１０…無線タグ通信装置、２１…プロセッサ、２２…メモリ、２３…センサ、２４…通信制御回路、２５…アンテナ、２８…情報端末、２９…カメラ、１１４…表示器、１１５…入力器。

Claims (5)

  1. 無線タグ通信装置において、
    指向性を有するアンテナと、
    前記アンテナを介して無線タグと通信を行う通信制御回路と、
    前記アンテナの指向性が極大となる方向と撮影方向とが一致する画像を撮像するカメラと、
    対象とする特定の無線タグが存在するタグ方向を推定し、当該無線タグ通信装置の位置を推定し、前記タグ方向と当該無線タグ通信装置の位置とに基づいて前記対象の無線タグが存在する位置を推定し、前記カメラが撮像した第１の画像と前記第１の画像における前記推定した当該無線タグ通信装置の位置を基点とした明示領域を示す第２の画像とを表示器に表示させる、プロセッサと、
    を有する無線タグ通信装置。
  2. 前記プロセッサは、前記カメラが撮影する画像と当該無線タグ通信装置の動きを検知するセンサが検知する検知信号とに基づいて当該無線タグ通信装置の位置を推定する、
    請求項１に記載の無線タグ通信装置。
  3. 前記プロセッサは、前記タグ方向と当該無線タグ通信装置の位置とを連続的に推定し、当該無線タグ通信装置の位置が第１の位置であると推定したときのタグ方向と当該無線タグ通信装置の位置が第２の位置であると推定したときのタグ方向とに基づいて前記対象の無線タグの位置を推定する、
    請求項２に記載の無線タグ通信装置。
  4. 前記第２の画像は、前記第１の画像における前記明示領域以外の領域をマスク処理した画像である、
    請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線タグ通信装置。
  5. 前記プロセッサは、推定した前記対象の無線タグが存在する位置と当該無線タグ通信装置の位置との距離に応じて前記明示領域の大きさを変化させる、
    請求項１乃至４の何れか１項に記載の無線タグ通信装置。

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