JP2024044076A - 無線タグ読取装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線タグの読み取りに影響を与える外的要因がある場合に、報知を行うことができる無線タグ読取装置およびプログラムを提供する。【解決手段】無線タグ読取装置は、電波の送信と、当該電波に対する無線タグからの応答波の受信とを行う電波送受信部と、時刻とともに移動する電波送受信部が受信した応答波を時系列信号として取得する信号取得部と、信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であると判定されたことを条件として、応答波に含まれる、無線タグに登録された情報を取得する情報取得部と、少なくとも収容部または物品の移動を検出する環境認識部と、電波送受信部が電波の送信を行っている間に、環境認識部が、少なくとも収容部または物品の移動を検出したことを条件として、報知を行う報知部と、を備える。【選択図】図９

Description

本発明の実施形態は、無線タグ読取装置およびプログラムに関する。

従来、カゴに収容された商品に付された無線タグの情報を読み取る無線タグ読取装置が知られている（例えば、特許文献１）。

このような無線タグ読取装置にあっては、商品に付された無線タグの読取中に、商品や商品が収容されたカゴを動かしてしまうと、正しい情報を読み取ることができないという問題があった。また、無線タグ読取装置の周囲で人が移動すると、電波環境が変化するため、無線タグの読取結果に影響が出る可能性があった。

本発明が解決しようとする課題は、無線タグの読み取りに影響を与える外的要因がある場合に、報知を行うことができる無線タグ読取装置およびプログラムを提供することである。

実施形態の無線タグ読取装置は、電波送受信部と、移動制御部と、信号取得部と、判定部と、情報取得部と、環境認識部と、報知部とを備える。電波送受信部は、電波の送信と、当該電波に対する無線タグからの応答波の受信とを行う。移動制御部は、電波送受信部の位置を時刻とともに移動させる。信号取得部は、移動制御部によって移動する電波送受信部が受信した応答波を時系列信号として取得する。判定部は、信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であるかを判定する。情報取得部は、判定部が、信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であると判定したことを条件として、応答波に含まれる、無線タグに登録された情報を取得する。環境認識部は、少なくとも、収容部の移動または物品の移動を検出する。報知部は、電波送受信部が電波の送信を行っている間に、環境認識部が、少なくとも収容部の移動または物品の移動を検出したことを条件として、報知を行う。

図１は、実施形態の無線タグ読取装置の一例を示す外観斜視図である。 図２は、実施形態の無線タグ読取装置のアンテナ周辺の要部構成の一例を示す上面図である。 図３は、実施形態の無線タグ読取装置のハードウエア構成の一例を示すハードウエアブロック図である。 図４は、無線タグ読取装置がＲＦＩＤタグから取得する情報の一例を示す図である。 図５Ａは、無線タグ読取装置が、カゴの中の商品に付されたＲＦＩＤタグの情報を読み取っている様子の一例を示す上面図および側面図である。 図５Ｂは、ＲＳＳＩ値と位相値について説明する図である。 図６は、ＲＦＩＤタグがカゴの内部にあるか外部にあるかを判定する方法を説明する図である。 図７は、監視カメラが撮影した映像から、カゴや商品や人の移動がないかを認識する方法を説明する図である。 図８は、実施形態の無線タグ読取装置が行う報知の方法の一例を示す図である。 図９は、実施形態の無線タグ読取装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 図１０は、実施形態の無線タグ読取装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

本発明を、無線タグ読取装置１０に適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。

（無線タグ読取装置の概略構成）
図１と図２を用いて、無線タグ読取装置１０の概略構成を説明する。図１は、実施形態の無線タグ読取装置の一例を示す外観斜視図である。図２は、実施形態の無線タグ読取装置のアンテナ周辺の要部構成の一例を示す上面図である。

無線タグ読取装置１０は、例えばセルフレジに設置される。無線タグ読取装置１０は、図１に示すように、載置台１２に載置された、客が購入した商品２２が収容されたカゴ１３の下方で、移動ステージ１８に設置された一対のアンテナ１４、アンテナ１５をＹ軸に沿って移動させる。一対のアンテナ１４、１５は、載置台１２の下方に、Ｘ軸に沿って設置される。一対のアンテナ１４、１５は、互いに、カゴ１３が載置される位置に向けてＹ軸の周りに傾けられた状態で設置される。カゴ１３は、載置台１２の所定の位置、例えば、載置台１２に付された載置位置マーカ１６の内側に載置される。カゴ１３の中には、商品２２が複数収容されている。カゴ１３は、本開示における収容部の一例である。また、商品２２は、本開示における物品の一例である。なお、商品２２は、載置台１２の載置位置マーカ１６の内側に直接載置されてもよい。即ち、カゴ１３はなくてもよい。

移動ステージ１８は、図２に示すように、駆動モータ２０の回転駆動力によって、レール２１に沿ってＹ軸方向、即ち矢印Ａの方向に移動する。

アンテナ１４とアンテナ１５とは、Ｙ軸方向に移動しながら、時分割で、商品２２に付されたＲＦＩＤタグ２４に登録された情報（タグ情報）を読み取るための電波（送信波）を送信する。また、アンテナ１４とアンテナ１５は、ＲＦＩＤタグ２４からの電波（応答波）を受信する。無線タグ読取装置１０は、このような電波の送受信を、所定の時間間隔で繰り返し実行する。

ＲＦＩＤタグ２４は指向性を有しているため、無線タグ読取装置１０は、２台のアンテナ１４，１５を備えて、異なる方向から送信波を送ることによって、カゴ１３の内部におけるＲＦＩＤタグ２４の配置状態によらずに、ＲＦＩＤタグ２４からの応答波を確実に検出できる。なお、アンテナの台数は２台に限定されるものではない。

ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ２４は、本開示における無線タグの一例である。ＲＦＩＤタグ２４は、アンテナを備えて、近距離無線通信により、アンテナ１４，１５から送信された送信波を受信する。また、ＲＦＩＤタグ２４は、送信波に対する応答波として、ＲＦＩＤタグ２４の記憶媒体に記憶されている情報を送信する。ＲＦＩＤタグ２４は、記憶媒体にタグ情報を記憶している。タグ情報は、例えば、ＲＦＩＤタグ２４が付されている商品２２を識別可能な商品コード（例えばＥＰＣ（Electronic Product Code）である。ＲＦＩＤタグ２４は、アンテナ１４，１５から、記憶媒体に記憶されている情報を読み出す電波を受信した場合に、記憶媒体に記憶されている商品コード等を送信する。

載置台１２の上方には、図１に示すように、載置台１２に向けて監視カメラ２６が設置されている。監視カメラ２６は、載置台１２とその周辺の範囲、例えば、図１における画角ωの範囲を監視する。無線タグ読取装置１０は、アンテナ１４とアンテナ１５とが移動している最中に監視カメラ２６が撮影した映像を解析して、カゴ１３や商品２２や人の移動がないかを認識する。詳しくは後述する。なお、監視カメラ２６は、本開示における撮像部の一例である。

なお、無線タグ読取装置１０は、外部の異物によって電波環境が乱されるのを防止するために、載置台１２の上に、カゴ１３を取り囲むように、電波を遮蔽するシールドを備えてもよい。

（無線タグ読取装置のハードウエア構成）
図３を用いて、無線タグ読取装置１０のハードウエア構成を説明する。図３は、実施形態の無線タグ読取装置のハードウエア構成の一例を示すハードウエアブロック図である。

無線タグ読取装置１０は、当該無線タグ読取装置１０の各部を制御するための制御部３１を備える。制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４とを備える。ＣＰＵ３２は、アドレスバス、データバス等の内部バス３５を介して、ＲＯＭ３３と、ＲＡＭ３４と接続する。ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３や記憶部３６に記憶された各種プログラムを、ＲＡＭ３４に展開する。ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ３４に展開された各種プログラムに従って動作することで無線タグ読取装置１０の動作を制御する。即ち、制御部３１は、一般的なコンピュータの構成を有する。

制御部３１は、内部バス３５を介して、記憶部３６と、送受信コントローラ３７と、モータドライバ３８と、カメラドライバ３９と、表示デバイス４０と、操作デバイス４１と、通信インタフェース４２と接続する。

制御部３１は、送受信コントローラ３７と、アンテナ１４と、アンテナ１５と協働することで、ＲＦＩＤタグ２４に登録された情報を読み取るリーダとして機能する。また、制御部３１を、ＲＦＩＤタグ２４に情報を書き込むライタとして機能させてもよい。

制御部３１は、アンテナ１４，１５を特定する情報と、応答波を受信した時刻と、ＲＦＩＤタグ２４から読み取ったＥＰＣと、ＲＳＳＩ値と、位相値とを関連付けて取得する。ＲＳＳＩ値（Received Signal Strength Indicator）は、ＲＦＩＤタグ２４から帰ってくる応答波の強さを表す値である。位相値は、送信波と、ＲＦＩＤタグ２４から帰ってくる応答波との位相差を表す値である。位相値に基づいて、アンテナ１４とＲＦＩＤタグ２４との距離、またはアンテナ１５とＲＦＩＤタグ２４との距離を推定することができる。なお、ＲＳＳＩ値と位相値について、詳しくは後述する（図５Ｂ参照）。

記憶部３６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性の記憶媒体を備えた記憶装置である。記憶部３６は、無線タグ読取装置１０の動作に係る各種プログラムや各種データを記憶する。

記憶部３６は、制御プログラムＰと、読取データＤと、タグ位置推定モデルＭａと、物体認識モデルＭｂと、骨格モデルＭｃとを記憶する。

制御プログラムＰは、無線タグ読取装置１０を動作させるためのプログラムである。

読取データＤは、アンテナ１４，１５が移動しながら読み取った、ＲＦＩＤタグ２４から取得した時系列データである。読取データＤの内容について、詳しくは後述する（図４参照）。

タグ位置推定モデルＭａは、応答波を受信したＲＦＩＤタグ２４の存在位置を推定する学習モデルである。タグ位置推定モデルＭａは、既知のデータを登録したＲＦＩＤタグ２４を、予め決められた複数の位置に載置して、無線タグ読取装置１０で応答波を読み取った結果を蓄積記憶することによって、ＲＦＩＤタグ２４の応答波の入力に対して、当該ＲＦＩＤタグ２４の存在位置を出力するように学習されたモデルである。より具体的には、タグ位置推定モデルＭａは、ＲＦＩＤタグ２４からの応答波のＲＳＳＩ値と位相値とに基づいて生成される。なお、タグ位置推定モデルＭａについて、詳しくは後述する（図６参照）。

物体認識モデルＭｂは、監視カメラ２６が撮像した画像の中から商品２２やカゴ１３を認識するためのモデルである。

骨格モデルＭｃは、監視カメラ２６が撮像した画像の中から人間を検出するための、人間の骨格を表すモデルである。

送受信コントローラ３７は、制御部３１とアンテナ１４、アンテナ１５との間で、電波の送受信を行う。

モータドライバ３８は、移動ステージ１８を駆動する駆動モータ２０のコントローラである。モータドライバ３８は、制御部３１が出力したアンテナ１４，１５の移動指示に従って、駆動モータ２０を制御する。

カメラドライバ３９は、制御部３１の指示を受けて、監視カメラ２６の撮像動作を制御する。

表示デバイス４０は、制御部３１の指示によって生成された画面を表示する。表示デバイス４０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等のデバイスで構成される。なお、表示デバイス４０は、本開示における表示部の一例である。

操作デバイス４１は、操作者の入力操作を取得して制御部３１に送信する。操作デバイス４１は、例えばタッチパネルやキーボード等のデバイスで構成される。

通信インタフェース４２は、ネットワーク等を介して、非図示のＰＯＳ端末やストアサーバ等の外部機器と通信を行うためのインタフェースである。無線タグ読取装置１０は、ＲＦＩＤ２４の読取結果を、これらの外部機器に出力する。

（無線タグ読取装置が取得する情報の説明）
図４を用いて、無線タグ読取装置１０がＲＦＩＤタグ２４から取得する読取データＤの内容を説明する。図４は、無線タグ読取装置がＲＦＩＤタグから取得する情報の一例を示す図である。

読取データＤは、アンテナ識別情報Ｄａと、時刻情報Ｄｂと、ＥＰＣ（Ｄｃ）と、ＲＳＳＩ値Ｄｄと、位相値Ｄｅとを関連付けて格納する。

アンテナ識別情報Ｄａは、アンテナ１４が受信した情報か、アンテナ１５が受信した情報かを識別する情報である。

時刻情報Ｄｂは、ＲＦＩＤタグ２４の応答波を受信した時刻を示す情報である。時刻情報Ｄｂは、制御部３１によって計時される。なお、時刻情報Ｄｂの代わりに、ＲＦＩＤタグ２４の応答波を受信した際のアンテナ１４の位置、またはアンテナ１５の位置を示す位置情報を記憶してもよい。アンテナ１４，１５の位置は、例えば、予め決められたホームポジションに位置する移動ステージ１８が、駆動モータ２０の回転方向で規定される方向に、駆動モータ２０の回転数分だけ移動したことを検出することによって特定される。

ＥＰＣ（Ｄｃ）は、商品２２を識別可能な商品コードである。ＥＰＣ（Ｄｃ）は、例えばＪＡＮコード等である。

ＲＳＳＩ値Ｄｄは、ＲＦＩＤタグ２４から帰ってくる応答波の強さを表す値である。

位相値Ｄｅは、送信波とＲＦＩＤタグ２４から帰ってくる応答波との位相差を表す値である。なお、位相値Ｄｅは、０°から３５９°の間で変化する。そして、送信波と応答波の位相差が３５９°から３６０°へと変化した場合、位相値は再び０°を示す。従って、無線タグ読取装置１０が取得する位相値は、３５９°と０°の間で不連続になる。そのため、無線タグ読取装置１０は、取得した位相値を補正する処理を行う。具体的には、位相値が３５９°から０°に変化した場合、変化後の位相値は３６０°に補正される。また、位相値が０°から３５９°に変化した場合、変化後の位相値は－１°に補正される。これによって、無線タグ読取装置１０が取得する位相値Ｄｆは、時刻とともに連続的に変化する特性を示す。

なお、無線タグ読取装置１０は、ＲＦＩＤタグ２４の読取処理を、セッション１（Ｓ１）、セッション２（Ｓ２）、またはセッション３（Ｓ３）で動作させる。したがって、１度応答したＲＦＩＤタグ２４は、所定時間に亘って、再度の応答を行わないものとする。

（ＲＳＳＩ値と位相値の説明）
図５Ａと図５Ｂを用いて、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値Ｄｄと位相値Ｄｆについて説明する。図５Ａは、無線タグ読取装置が、カゴの中の商品に付されたＲＦＩＤタグの情報を読み取っている様子の一例を示す上面図および側面図である。図５Ｂは、ＲＳＳＩ値と位相値について説明する図である。

図５Ａに示すように、無線タグ読取装置１０は、アンテナ１４とアンテナ１５とを、定位置に載置されたカゴ１３の下方をＹ軸に沿って移動させながら、各アンテナから時分割で、カゴ１３に向けて電波を送信する。そして、アンテナ１４とアンテナ１５は、自身が送信した送信波に対する、商品２２に付されたＲＦＩＤタグ２４からの応答波を受信する。

電波の送信と応答波の受信とは、アンテナ１４，１５が移動しながら、所定の時間間隔で実行されるため、無線タグ読取装置１０は、図５Ｂに示すＲＳＳＩ値と位相値との時系列データを取得する。

図５Ｂの横軸は、無線タグ読取装置１０が応答波を取得した時刻ｔを示す。また、図５Ｂの横軸は、アンテナ１４，１５のＹ軸方向位置を示すと考えてもよい。

ＲＳＳＩ値の時系列データは、アンテナ１４またはアンテナ１５が、応答波を返したＲＦＩＤタグ２４と近い位置にあるときほど、大きい値を示す。また、ＲＳＳＩ値の時系列データは、アンテナ１４またはアンテナ１５が、応答波を返したＲＦＩＤタグ２４と遠い位置にあるときほど、小さい値を示す。従って、図５Ｂに示すように、アンテナ１４，１５が、カゴ１３に近い位置にあるときほど、ＲＳＳＩ値は大きい値を示す。

位相値の時系列データは、アンテナ１４またはアンテナ１５と、応答波を返したＲＦＩＤタグ２４との距離に応じた値を示す。図５Ｂは、アンテナ１４またはアンテナ１５と、応答波を返したＲＦＩＤタグ２４との距離が近いほど、位相値が大きい値を示す例である。なお、図５Ｂに示す位相値は、不連続に変化する位相値を、連続的に変化するように補正した結果を示している。

（ＲＦＩＤタグの位置を推定する方法の説明）
図６を用いて、無線タグ読取装置１０が、ＲＦＩＤタグ２４の位置を推定する方法を説明する。図６は、ＲＦＩＤタグがカゴの内部にあるか外部にあるかを判定する方法を説明する図である。

無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターン（図５Ｂ参照）は、ＲＦＩＤタグ２４の存在位置と略１対１に対応する。図６は、同じＲＦＩＤタグ２４を、カゴ１３の内外の複数の位置に載置した場合に、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンの概要を示す。

ＲＦＩＤタグ２４を付した商品２２が、カゴ１３の内部にある場合、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンは、図５Ｂに示すように、ＲＳＳＩ値、位相値ともに、急峻なピークを有する特性を呈する。

ＲＦＩＤタグ２４を付した商品２２１が、商品２２とＸ軸方向の位置が等しく、Ｙ軸方向の位置が負側にオフセットした状態でカゴ１３の外部にある場合を想定する。この場合、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンは、ＲＳＳＩ値、位相値ともに、アンテナ１４，１５がＹ軸正側に移動するにつれて単調減少する特定を呈する。そして、この場合、ＲＳＳＩ値と位相値にピークは発生しない。

ＲＦＩＤタグ２４を付した商品２２２が、商品２２とＸ軸方向の位置が等しく、Ｙ軸方向の位置が正側にオフセットした状態でカゴ１３の外部にある場合を想定する。この場合、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンは、ＲＳＳＩ値、位相値ともに、アンテナ１４，１５がＹ軸正側に移動するにつれて単調増加する特定を呈する。そして、この場合、ＲＳＳＩ値と位相値にピークは発生しない。

ＲＦＩＤタグ２４を付した商品２２３が、商品２２とＹ軸方向の位置が等しく、Ｘ軸方向の位置が負側にオフセットした状態でカゴ１３の外部にある場合を想定する。この場合、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンは、ＲＳＳＩ値、位相値ともにピークを有するが、発生するピークが、ＲＦＩＤタグ２４がカゴ１３の内部にある場合に比べて緩やかになる特性を呈する。

このように、無線タグ読取装置１０が取得するＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンは、ＲＦＩＤタグ２４の存在位置と略１対１に対応する。無線タグ読取装置１０が記憶しているタグ位置推定モデルＭａは、複数の既知の位置に載置されたＲＦＩＤタグ２４の各々から取得した、複数のＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンを、ＲＦＩＤタグ２４の載置位置と関連付けて記憶したモデルである。タグ位置推定モデルＭａは、ＲＳＳＩ値と位相値の時系列変化パターンを入力した際に、ＲＦＩＤタグ２４の推定位置を出力するように学習されている。

（カゴや商品や人の動きの検出方法の説明）
図７を用いて、無線タグ読取装置１０が、カゴ１３と商品２２と人６０の動きを検出する方法を説明する。図７は、監視カメラが撮影した映像から、カゴや商品や人の移動がないかを認識する方法を説明する図である。

監視カメラ２６は、少なくとも、無線タグ読取装置１０が電波を送信している間に亘って、所定の時間間隔で、図７に示す監視画像Ｉ（ｔ）を撮像する。監視画像Ｉ（ｔ）には、買い物を行って、カゴ１３の近傍にいる人６０と、載置台１２と、カゴ１３と、商品２２とが映っている。

無線タグ読取装置１０は、監視画像Ｉ（ｔ）に対して、予め決められた画像処理を行うことによって、監視画像Ｉ（ｔ）の中から、人６０と、カゴ１３と商品２２を抽出する。

無線タグ読取装置１０は、例えば、公知の深層学習を用いた骨格検知手法を用いることによって、監視画像Ｉ（ｔ）の中から人６０を検出する。続いて、姿勢推定と呼ばれる、人物の骨格データを検出する技術を活用することによって、人物検出処理で検出した人物の姿勢を推定する。推定された人６０の姿勢は、図７に示す骨格６２として認識される。無線タグ読取装置１０は、所定の時間間隔で撮像される監視画像Ｉ（ｔ）に対して、検出された人６０の追跡を行う。これによって、無線タグ読取装置１０は、検出された人６０が動いているか否かを判定する。特に、載置台１２の上に翳した手を動かすような動作が検出された場合、ＲＦＩＤタグ２４の読取結果に影響が出る可能性があるため、無線タグ読取装置１０は報知を行う。

なお、人６０の追跡処理は、例えば、深層学習を用いた画像分類を行うことによって実現することができる。具体的には、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）の畳み込み層などを特徴抽出器として利用することによって、人６０の少なくとも１つの特徴量を抽出する。そして、異なる監視画像Ｉ（ｔ）から抽出された特徴量同士を、最近傍法等を用いて互いに比較することによって、同一人物であるか否かを判定して、同一人物を追跡することができる。

また、無線タグ読取装置１０は、監視画像Ｉ（ｔ）の中からカゴ１３を検出する。カゴ１３を真上から見た形状と大きさは決まっているため、無線タグ読取装置１０は、監視画像Ｉ（ｔ）の中から、既知の形状、大きさの領域を検出する処理を行う。或いは、カゴ１３を真上から見た画像をテンプレートとしてテンプレートマッチングを行うことによって、カゴ１３を検出してもよい。検出されたカゴ１３の位置には、例えば、図７に示すように、カゴ位置６１を描画してもよい。

無線タグ読取装置１０は、所定の時間間隔で撮像される監視画像Ｉ（ｔ）に対して、検出されたカゴ１３の追跡を行う。追跡処理は、前記した人６０の追跡と同様に行うことができる。これによって、無線タグ読取装置１０は、検出されたカゴ１３が動いているか否かを判定する。カゴ１３が動いていることが検出された場合、ＲＦＩＤタグ２４の読取結果に影響が出る可能性があるため、無線タグ読取装置１０は報知を行う。

また、無線タグ読取装置１０は、監視画像Ｉ（ｔ）に対して、例えばオブジェクト認識を行うことによって商品２２を検出する。更に、無線タグ読取装置１０は、所定の時間間隔で撮像される監視画像Ｉ（ｔ）に対して、検出された商品２２の追跡を行う。追跡処理は、前記した人６０の追跡と同様に行うことができる。これによって、無線タグ読取装置１０は、検出された商品２２が動いているか否かを判定する。例えば、前記した姿勢推定と協働することによって、人６０が、右手６３と左手６４で商品６５を掴んで動かしているような状態を検出することもできる。

なお、無線タグ読取装置１０は、監視カメラ２６に加えて、非図示の測距センサを備えてもよい。測距センサは、例えばＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサ等である。そして、無線タグ読取装置１０は、監視画像Ｉ（ｔ）の他に、測距センサが取得した距離情報も併用して、カゴ１３や商品２２や人６０の動きを認識してもよい。なお、測距センサは本開示における測距部の一例である。

また、カゴ１３が移動したことは、例えば、載置台１２に重量センサを内蔵して、当該重量センサの出力の変動を監視することによって検出してもよい。即ち、無線タグ読取装置１０が電波を送信している際に、重量センサの出力が変動した場合には、カゴ１３が移動したと判定してもよい。

無線タグ読取装置１０がＲＦＩＤタグ２４の読み取りを行っているときに、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが発生すると、無線タグ読取装置１０がＲＦＩＤタグ２４から取得するＲＳＳＩ値Ｄｄと位相値Ｄｅが変動するため、ＲＦＩＤタグ２４の存在位置が正確に推定できない可能性がある。そのため、無線タグ読取装置１０は、ＲＦＩＤタグ２４の読み取りを行っているときに、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが発生した場合に、報知を行う。

（カゴや商品や人の動きがあったことを報知する方法）
図８を用いて、無線タグ読取装置１０がＲＦＩＤタグ２４の読み取りを行っているときに、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが検出された場合に行われる報知の方法を説明する。図８は、実施形態の無線タグ読取装置が行う報知の方法の一例を示す図である。

無線タグ読取装置１０は、ＲＦＩＤタグ２４の読取中に、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが検出された場合に、表示デバイス４０（図３参照）に警告画面７０を表示する。

警告画面７０は、メッセージ７１と再読取ボタン７２とを含む。メッセージ７１は、ＲＦＩＤタグ２４の読取中に、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが検出されたことを伝えるメッセージである。再読取ボタン７２は、無線タグ読取装置１０に対して、ＲＦＩＤタグ２４の再読取を指示するボタンである。

なお、報知の方法は、図８の例に限定されるものではない。例えば、図３に非図示のスピーカから音声メッセージを出力してもよい。

また、図８には図示しないが、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが検出された場合に、無線タグ読取装置１０は、警告画面７０に、バーコードリーダ等の別の読取装置による、商品２２の再度の読み取りを促すメッセージを表示してもよい。

また、カゴ１３や商品２２や人６０の動きが検出された場合に、無線タグ読取装置１０は、警告画面７０に、タグ情報取得部５５が取得した識別情報を表示デバイス４０に表示して、読み取った情報に間違いがないかを客に確認させてもよい。

（無線タグ読取装置の機能構成）
図９を用いて、無線タグ読取装置１０の機能構成を説明する。図９は、実施形態の無線タグ読取装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

無線タグ読取装置１０の制御部３１は、制御プログラムＰをＲＡＭ３４に展開して動作させることによって、図９に示すタグ情報読取部５０と、環境認識部５６と、報知部５７とを機能部として実現する。

タグ情報読取部５０は、ＲＦＩＤタグ２４に電波を照射して、応答波を検出する。また、タグ情報読取部５０は、検出した応答波から、ＲＦＩＤタグ２４が所定の領域（カゴ１３の内部）にあるかを判定する。更に、タグ情報読取部５０は、所定の領域にあるＲＦＩＤタグ２４から応答波に含まれる、ＲＦＩＤタグ２４に登録された情報を取得する。タグ情報読取部５０は、電波送受信部５１と、アンテナ移動制御部５２と、応答波取得部５３と、タグ位置判定部５４と、タグ情報取得部５５とを備える。

電波送受信部５１は、電波の送信と、当該電波に対するＲＦＩＤタグ２４からの応答波の受信とを行う。

アンテナ移動制御部５２は、電波送受信部５１の位置を時刻とともに移動させる。なお、アンテナ移動制御部５２は、本開示における移動制御部の一例である。

応答波取得部５３は、アンテナ移動制御部５２によって移動する電波送受信部５１が受信した応答波を時系列信号として取得する。なお、応答波取得部５３は、本開示における信号取得部の一例である。

タグ位置判定部５４は、応答波取得部５３が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれたカゴ１３に収容された商品２２に付されたＲＦＩＤタグ２４からの応答波であるかを判定する。なお、タグ位置判定部５４は、本開示における判定部の一例である。

タグ情報取得部５５は、タグ位置判定部５４が、応答波取得部５３が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれたカゴ１３に収容された商品２２に付されたＲＦＩＤタグ２４からの応答波であると判定したことを条件として、応答波に含まれる、ＲＦＩＤタグ２４に登録された情報を取得する。なお、タグ情報取得部５５は、本開示における情報取得部の一例である。

環境認識部５６は、電波送受信部５１が電波を送信している間に、少なくともカゴ１３の移動または商品２２の移動を検出する。また、環境認識部５６は、カゴ１３の近傍にいる人６０の移動を検出する。

報知部５７は、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、環境認識部５６が、少なくともカゴ１３の移動または商品２２の移動を検出したことを条件として、報知を行う。

また、報知部５７は、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、環境認識部５６が、少なくともカゴ１３の移動または商品２２の移動を検出したことを条件として、客に対して、別の読取装置による、商品２２の再度の読み取りを促してもよい。別の読取装置とは、例えば、商品２２に付されたバーコードを読み取るバーコードリーダ等である。また、無線タグ読取装置１０において、アンテナ１４、１５を固定状態にして、商品２２に付されたＲＦＩＤタグ２４の再読取を行ってもよい。

また、報知部５７は、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、環境認識部５６が、少なくともカゴ１３の移動または商品２２の移動を検出したことを条件として、タグ情報取得部５５が取得した識別情報を表示デバイス４０に表示して、客の確認を促してもよい。

（無線タグ読取装置が行う処理の流れ）
図１０を用いて、無線タグ読取装置１０が行う処理の流れを説明する。図１０は、実施形態の無線タグ読取装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、タグ情報読取部５０が行う処理の流れを説明する。まず、アンテナ移動制御部５２は、アンテナ１４，１５をスタート位置に移動する（ステップＳ１１）。

電波送受信部５１は、一方のアンテナ（例えばアンテナ１４）から電波を送信する（ステップＳ１２）。

電波送受信部５１は、応答波を受信する（ステップＳ１３）。

電波送受信部５１は、他方のアンテナ（例えばアンテナ１５）から電波を送信する（ステップＳ１４）。

電波送受信部５１は、応答波を受信する（ステップＳ１５）。

応答波取得部５３は、応答波を受信した時刻と、応答波に含まれるＥＰＣ、ＲＳＳＩ値、位相値を取得する（ステップＳ１６）。

アンテナ移動制御部５２は、アンテナ１４，１５の移動を完了したかを判定する（ステップＳ１７）。アンテナ１４，１５の移動を完了したと判定される（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）とステップＳ１８に進む。一方、アンテナ１４，１５の移動を完了したと判定されない（ステップＳ１７：Ｎｏ）とステップＳ１９に進む。

ステップＳ１７において、アンテナ１４，１５の移動を完了したと判定されないと、アンテナ移動制御部５２は、アンテナ１４，１５を所定量だけ移動させる（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ１２に戻って、前記した処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１７において、アンテナ１４，１５の移動を完了したと判定されると、アンテナ移動制御部５２は、環境認識部５６に対して、アンテナ１４，１５の移動を完了したことを示すアンテナ移動完了情報を出力する（ステップＳ１８）。

タグ位置判定部５４は、ステップＳ１６で取得したＲＳＳＩ値と位相値とに基づいて、応答波を返したＲＦＩＤタグ２４がカゴ１３の内部にあるかを判定する（ステップＳ２０）。

続いて、タグ情報取得部５５は、ステップＳ２０において、カゴ１３の内部にあると判定されたＲＦＩＤタグ２４について、当該ＲＦＩＤタグ２４から取得したＥＰＣを読み取る（ステップＳ２１）。

次に、タグ情報読取部５０は、読み取りを行っている間に、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたかを判定する（ステップＳ２２）。カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定される（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）とステップＳ２３に進む。一方、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定されない（ステップＳ２２：Ｎｏ）とステップＳ２４に進む。

ステップＳ２２において、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定されると、タグ情報読取部５０は、報知部５７に対して、報知の実行を指示する（ステップＳ２３）。その後、タグ情報読取部５０は、図１０の処理を終了する。

一方、ステップＳ２２において、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定されないと、タグ情報取得部５５は、ステップＳ２１で読み取った情報を確定する（ステップＳ２４）。その後、タグ情報読取部５０は、図１０の処理を終了する。なお、確定した読取結果は、ＰＯＳ端末や上位サーバ等に送信されて、商品の会計処理や決済処理が行われる。

次に、環境認識部５６が行う処理の流れを説明する。まず、環境認識部５６は、電波送受信部５１が電波を送信しているかを判定する（ステップＳ３１）。電波送受信部５１が電波を送信していると判定される（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）とステップＳ３２に進む。一方、電波送受信部５１が電波を送信していると判定されない（ステップＳ３１：Ｎｏ）とステップＳ３１の判定を繰り返す。

ステップＳ３１において、電波送受信部５１が電波を送信していると判定されると、環境認識部５６は、監視カメラ２６が撮像した監視画像Ｉ（ｔ）の中から、カゴ１３を検出する（ステップＳ３２）。

また、環境認識部５６は、監視画像Ｉ（ｔ）の中から、商品２２を検出する（ステップＳ３３）。

更に、環境認識部５６は、監視画像Ｉ（ｔ）の中から、人６０を検出する（ステップＳ３４）。

環境認識部５６は、時刻の経過とともに撮像される複数の監視画像Ｉ（ｔ）の中から、ステップＳ３２で検出したカゴ１３の追跡を行う（ステップＳ３５）。

また、環境認識部５６は、時刻の経過とともに撮像される複数の監視画像Ｉ（ｔ）の中から、ステップＳ３３で検出した商品２２の追跡を行う（ステップＳ３６）。

更に、環境認識部５６は、時刻の経過とともに撮像される複数の監視画像Ｉ（ｔ）の中から、ステップＳ３４で検出した人６０の追跡を行う（ステップＳ３７）。

環境認識部５６は、カゴ１３、商品２２、人６０の追跡結果に基づいて、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたかを判定する（ステップＳ３８）。カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定される（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）とステップＳ３９に進む。一方、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定されない（ステップＳ３８：Ｎｏ）とステップＳ４０に進む。

ステップＳ３８において、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定されると、環境認識部５６は、カゴ１３、商品２２または人６０の移動を検出した旨をタグ情報読取部５０に伝達する（ステップＳ３９）。その後、環境認識部５６は、図１０の処理を終了する。

ステップＳ３８において、カゴ１３、商品２２または人６０の移動が検出されたと判定されないと、環境認識部５６は、アンテナ移動制御部５２から、アンテナ１４，１５の移動を完了したことを示すアンテナ移動完了情報を取得したかを判定する（ステップＳ４０）。アンテナ移動完了情報を取得したと判定される（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）と、環境認識部５６は、図１０の処理を終了する。一方、アンテナ移動完了情報を取得したと判定されない（ステップＳ４０：Ｎｏ）と、ステップＳ３５に戻って、前記した処理を繰り返す。

次に、報知部５７が行う処理の流れを説明する。まず、報知部５７は、タグ情報読取部５０から報知の指示を受けたかを判定する（ステップＳ５１）。タグ情報読取部５０から報知の指示を受けたと判定される（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）とステップＳ５２に進む。一方、タグ情報読取部５０から報知の指示を受けたと判定されない（ステップＳ５１：Ｎｏ）と、ステップＳ５３に進む。

ステップＳ５１において、タグ情報読取部５０から報知の指示を受けたと判定されると、報知部５７は、例えば図８に示す警告画面７０を表示する等の報知を行う（ステップＳ５２）。その後、報知部５７は、図１０の処理を終了する。

一方、ステップＳ５１において、タグ情報読取部５０から報知の指示を受けたと判定されないと、報知部５７は、アンテナ移動制御部５２から、アンテナ１４，１５の移動を完了したことを示すアンテナ移動完了情報を取得したかを判定する（ステップＳ５３）。アンテナ移動完了情報を取得したと判定される（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）と、報知部５７は、図１０の処理を終了する。一方、アンテナ移動完了情報を取得したと判定されない（ステップＳ５３：Ｎｏ）と、ステップＳ５１に戻って、前記した処理を繰り返す。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、本実施形態の無線タグ読取装置１０は、電波の送信と、当該電波に対するＲＦＩＤタグ２４（無線タグ）からの応答波の受信とを行う電波送受信部５１と、時刻とともに移動する電波送受信部５１が受信した応答波を時系列信号として取得する応答波取得部５３（信号取得部）と、応答波取得部５３が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれたカゴ１３（収容部）に収容された商品２２（物品）に付されたＲＦＩＤタグ２４からの応答波であるかを判定するタグ位置判定部５４（判定部）と、タグ位置判定部５４が、応答波取得部５３が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれたカゴ１３に収容された商品２２に付されたＲＦＩＤタグ２４からの応答波であると判定したことを条件として、応答波に含まれる、ＲＦＩＤタグ２４に登録された情報を取得するタグ情報取得部５５（情報取得部）と、少なくとも、カゴ１３の移動または商品２２の移動を検出する環境認識部５６と、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、環境認識部５６が、カゴ１３または商品２２の移動を検出したことを条件として、報知を行う報知部５７と、を備える。したがって、ＲＦＩＤタグ２４の読み取りに影響を与える外的要因がある場合に、報知を行うことができる。なお、環境認識部５６は、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、更に、人６０の移動を検出してもよい。

また、本実施形態の無線タグ読取装置１０において、時系列信号は、ＲＦＩＤタグ２４（無線タグ）に登録されている商品２２（物品）を識別する識別情報と、応答波のＲＳＳＩ値Ｄｄと、応答波の位相値Ｄｅとを含む。したがって、商品２２の存在位置に係る情報を取得することができる。

また、本実施形態の無線タグ読取装置１０において、報知部５７は、更に、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、環境認識部５６が、カゴ１３または商品２２の移動を検出したことを条件として、別の読取装置による、商品２２（物品）の再度の読み取りを促す。したがって、読取結果の信頼性が低い場合には、別の読取装置による再度の読み取りを促すことができる。

また、本実施形態の無線タグ読取装置１０において、報知部５７は、更に、電波送受信部５１が電波の送信を行っている間に、環境認識部５６が、カゴ１３または商品２２の移動を検出したことを条件として、タグ情報取得部５５（情報取得部）が取得した識別情報を表示デバイス４０（表示部）に表示して、確認を促す。したがって、読取結果の信頼性が低い場合には、客に確認を促すことができる。

また、本実施形態の無線タグ読取装置１０において、環境認識部５６は、監視カメラ２６（撮像部）が撮影した映像、または測距センサ（測距部）が計測した距離情報に基づいて、カゴ１３（収容部）または商品２２（物品）の移動を検出する。したがって、カゴ１３や商品２２の移動を容易に検出することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例示であり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 無線タグ読取装置
１２ 載置台
１３ カゴ（収容部）
１４，１５ アンテナ
１６ 載置位置マーカ
１８ 移動ステージ
２０ 駆動モータ
２１ レール
２２，２２１，２２２，２２３，６５ 商品（物品）
２４ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
２６ 監視カメラ（撮像部）
４０ 表示デバイス（表示部）
５０ タグ情報読取部
５１ 電波送受信部
５２ アンテナ移動制御部（移動制御部）
５３ 応答波取得部（信号取得部）
５４ タグ位置判定部（判定部）
５５ タグ情報取得部（情報取得部）
５６ 環境認識部
５７ 報知部
６０ 人
６１ カゴ位置
７０ 警告画面
７１ メッセージ
７２ 再読取ボタン
Ｄ 読取データ
Ｄａ アンテナ識別情報
Ｄｂ 時刻情報
Ｄｃ ＥＰＣ
Ｄｄ ＲＳＳＩ値
Ｄｅ 位相値
Ｍａ タグ位置推定モデル
Ｍｂ 物体認識モデル
Ｍｃ 骨格モデル
Ｉ（ｔ） 監視画像

特許第７００７１７０号公報

Claims (6)

1. 電波の送信と、当該電波に対する無線タグからの応答波の受信とを行う電波送受信部と、
   前記電波送受信部の位置を時刻とともに移動させる移動制御部と、
   前記移動制御部によって移動する前記電波送受信部が受信した応答波を時系列信号として取得する信号取得部と、
   前記信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であるかを判定する判定部と、
   前記判定部が、前記信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であると判定したことを条件として、前記応答波に含まれる、前記無線タグに登録された情報を取得する情報取得部と、
   少なくとも、前記収容部の移動または前記物品の移動を検出する環境認識部と、
   前記電波送受信部が電波の送信を行っている間に、前記環境認識部が、少なくとも前記収容部または前記物品の移動を検出したことを条件として、報知を行う報知部と、を備える
   無線タグ読取装置。
2. 前記時系列信号は、前記無線タグに登録されている前記物品を識別する識別情報と、前記応答波のＲＳＳＩ値と、前記応答波の位相とを含む、
   請求項１に記載の無線タグ読取装置。
3. 前記報知部は、更に、前記電波送受信部が電波の送信を行っている間に、前記環境認識部が、少なくとも前記収容部または前記物品の移動を検出したことを条件として、別の読取装置による、前記物品の再度の読み取りを促す、
   請求項１に記載の無線タグ読取装置。
4. 前記報知部は、更に、前記電波送受信部が電波の送信を行っている間に、前記環境認識部が、少なくとも前記収容部または前記物品の移動を検出したことを条件として、前記情報取得部が取得した前記識別情報を表示部に表示して、確認を促す、
   請求項２に記載の無線タグ読取装置。
5. 前記環境認識部は、
   撮像部が撮影した映像、または測距部が計測した距離情報に基づいて、前記収容部の移動または前記物品の移動を検出する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線タグ読取装置。
6. コンピュータを、
   電波の送信と、当該電波に対する無線タグからの応答波の受信とを行う電波送受信部と、
   前記電波送受信部の位置を時刻とともに移動させる移動制御部と、
   前記移動制御部によって移動する前記電波送受信部が受信した応答波を時系列信号として取得する信号取得部と、
   前記信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であるかを判定する判定部と、
   前記判定部が、前記信号取得部が取得した時系列信号が、所定の位置に置かれた収容部に収容された物品に付された無線タグからの応答波であると判定したことを条件として、前記応答波に含まれる、前記無線タグに登録された情報を取得する情報取得部と、
   少なくとも、前記収容部の移動または前記物品の移動を検出する環境認識部と、
   前記電波送受信部が電波の送信を行っている間に、前記環境認識部が、前記収容部の移動または前記物品の移動を検出したことを条件として、報知を行う報知部と、
   して機能させるプログラム。

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