JP4378474B2 - 物品管理システムと物品管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品にＲＦ（radio
frequency）ＩＤタグを付着し、所定の領域への搬入と搬出の管理を行う物品管理システムに関し、とくにＲＦＩＤタグを検出したとき検出漏れがあるような場合でも正しく認識できる物品管理システム、及びそのとき行う物品管理方法に関するものである。

現在、ほとんどの商品にバーコードが付与され、市場を流通している。バーコードはバーコードリーダで読み取られ、多くの場合商品管理に利用される。例えばコンビニ等で採用されたＰＯＳシステムにおいては、読み取ったバーコードからリアルタイムに販売動向の分析とそれに基づく商品の追加供給を行い、商品管理に寄与している。しかし、商品管理に力を発揮するバーコードであるが、その機能には限界がある。不正に商品を持ち出す場合のように、読み取りを拒むような場合には利用できない。

そこで、バーコードに代わってＲＦＩＤタグを用いたインベントリー（在庫管理）及び貸し出し管理システムが提案された（例えば、特許文献1を参照）。このような例としては図書館の管理システムが挙げられる。

特許文献１に記載された管理システムは、各書籍等の物品に付着したＲＦＩＤタグを使用するものである。各ＲＦＩＤタグは、物品を識別するための独自の識別または連続番号を有している。インベントリー・データベースは、ＲＦＩＤタグの付された物品の全てを追跡し、そして各物品についての貸し出し状態情報を保有する。

そして、利用者セルフ・チェックアウト・システムを用いることによって、物品は図書館からチェックアウトされる。チェックアウトされた物品は、ＲＦＩＤタグを読み取って自動的に物品をチェックインする図書返却箱に投入されることによって図書館に返却される。図書返却箱からの物品データは、物品を棚に並べ直すための並べ直しレポートを生成するのに用いられるものである。

この管理システムは、図書館等の閉じた狭い環境から不正の持ち出しを防止し、在庫管理や貸し出し管理を行うものであった。しかし、通常ＲＦＩＤタグの出力は小さく、ＲＦＩＤタグを利用して物品の動きを誤りなく把握するのは、実際にはかなり難しい。例えば、ＲＦＩＤタグを付着した物品とその電波を受信して信号を読み出すリーダの距離が大きかったり、あるいは送受信する間に人間が位置するなど障害物が入ったり、電波ノイズが大きかったりすると、タグの情報を読み出せない場合が生じる。また、複数のＲＦＩＤタグを同時に読み取る場合に全部確実に読み出せたのか確認できないことも発生する。

そこで、ＲＦＩＤタグの枚数情報が与えられていない場合に、すべてのタグ情報を読み取ることができたかどうかを正確に判断するための物品管理システムが提案された（特許文献２参照）。

これは、各ＲＦＩＤタグに他のＲＦＩＤタグとの関連情報を予め書き込んでおき、この関連情報を読み取り手段で読み取るものである。関連情報の代表例は複数のＲＦＩＤタグを循環的に順序づける情報が挙げられている。この循環的に順序づける情報を読み取ることで、ＲＦＩＤタグの関連情報をすべて読み取ったことを把握できる。例えば、循環的に順序づける情報としては、各タグのＩＤ情報の関連情報として、次のＲＦＩＤタグのＩＤ情報を与えるポインタとしてのＩＤ情報と、循環の最初と最後に開始と終わりを示す値を付与することなどである。グループ別にこの関連情報を付与することもできる。

しかし、特許文献２の物品管理システムは、ＲＦＩＤタグのＩＤ情報の関連情報を使ってＲＦＩＤタグの数を確認できるが、予め関連情報として循環的に順序づける情報を書き込む必要があった。例えば、６個の物品を送るときに物品に付着するＲＦＩＤタグに対してこの関連情報を書き込み、この６個の物品が配送されてきたとき、送ってきた物品の数が通知されていなくても、６個の物品のＲＦＩＤタグを読み取ることにより、６個がすべて存在するか否かを判断する場合に有効である。無作為に選んだ個数の分からない関連情報をもたない物品が送られてきた場合、特許文献２の物品管理システムでは、すべてのタグ情報を読み取ったか否かを判断することは難しい。

また、デパートやスーパーマーケット等の売り場の商品管理を行う場合に、ＲＦＩＤタグを使って管理することはきわめて有力な手段と考えられる。無線を使っての管理は容易であるし、不正も発見できる可能性がある。しかし、レジを通過するときなど、複数の商品が通過することが多く、このとき通過する商品のＲＦＩＤタグが１つでもリーダに反応しなければ結果の信頼性は低下し、事実上不正持ち出しと同じ結果を示すことなる。そして、このような場合に特許文献２のような関連情報を記憶させておく方法は使えない。

そして売り場での商品管理だけでなく、特許文献１のような図書館等の物品管理システム等においても、同時に複数の物品に付着されたＲＦＩＤタグが通過するとき、１つでも検出し損ねると、在庫の状態が分からなくなるし、不正持ち出しされたのと同じ結果になってしまう。

特表２００１−５１１４２７号公報 特開２００２−９２２２４号公報

本発明の解決しようとする問題点は、ＲＦＩＤタグを物品に付して物品管理を行うとき、検出漏れがあるような場合でも正しく認識できる物品管理システムと、物品管理方法を提供することである。

本発明は、物品管理を行う領域の入り口から出口を繋ぐ経路の複数箇所に設置され物品に付着されたＲＦＩＤタグを検出する複数のリーダと、各リーダ間でそれぞれ定義されかつ経路と対応づけられている枝を要素とする経路集合と各リーダの検出履歴及び検出されたＲＦＩＤタグのタグ集合を格納するタグ・ノード管理テーブルが設けられタグ集合と検出履歴によってＲＦＩＤタグの検出漏れを正して物品管理を行う管理サーバと、を備えた物品管理システムであって、管理サーバには、各リーダが検出履歴の順で入り口から出口まで枝によって繋がっているときに、各リーダにおいてＲＦＩＤタグの検出漏れがある場合は検出されなかったＲＦＩＤタグのタグ情報を補ってこのリーダに対するタグ集合とし、検出漏れがない場合は検出したタグ集合をこのリーダのタグ集合として決定するタグ集合推定手段が設けられ、タグ集合推定手段が、検出履歴を構成する第１のリーダ、第２のリーダ、第３のリーダにおいてこの順でＲＦＩＤタグの検出が行われたときに、第１及び第３のリーダのタグ集合が共通のＲＦＩＤタグのタグ情報を含みかつ第２のリーダのタグ集合に該タグ情報が含まれない場合に検出漏れと判断してこのＲＦＩＤタグのタグ情報を補うと共に、第１及び第３のリーダが同一のリーダであって第１及び第２のリーダにおいてＲＦＩＤタグの検出がなくかつ第３のリーダでＲＦＩＤタグが検出された場合にも検出漏れと判断してこのＲＦＩＤタグのタグ情報を補うことを主要な特徴とする。

本発明の物品管理システムは、ＲＦＩＤタグを物品に付して物品管理を行うとき、検出漏れがあっても正しく推論し、信頼性の高いシステムとして、物品の移動を正しく把握できるという利点がある。

Ｒ／Ｗノードで検出されるＲＦＩＤタグの情報に基づいて、検出漏れがあっても、これを、物品を返却した場合や交換等と区別することができ、さらにどうしても異常と判断される場合は、報知手段によって報知することにより、人間の判断を利用することができる。

また、外部へ出入り可能な位置のすべてのＲ／Ｗノードで複数の検出タグ情報集合を検出することにより、不正持ち出しを防ぐことができる。

まず本発明を実施するための第１の形態は、物品管理を行う領域の入り口から出口を繋ぐ経路の複数箇所に設置され物品に付着されたＲＦＩＤタグを検出する複数のリーダと、各リーダ間でそれぞれ定義されかつ経路と対応づけられている枝を要素とする経路集合と各リーダの検出履歴及び検出されたＲＦＩＤタグのタグ集合を格納するタグ・ノード管理テーブルが設けられタグ集合と検出履歴によってＲＦＩＤタグの検出漏れを正して物品管理を行う管理サーバと、を備えた物品管理システムであって、管理サーバには、各リーダが検出履歴の順で入り口から出口まで枝によって繋がっているときに、各リーダにおいてＲＦＩＤタグの検出漏れがある場合は検出されなかったＲＦＩＤタグのタグ情報を補ってこのリーダに対するタグ集合とし、検出漏れがない場合は検出したタグ集合をこのリーダのタグ集合として決定するタグ集合推定手段が設けられ、タグ集合推定手段が、検出履歴を構成する第１のリーダ、第２のリーダ、第３のリーダにおいてこの順でＲＦＩＤタグの検出が行われたときに、第１及び第３のリーダのタグ集合が共通のＲＦＩＤタグのタグ情報を含みかつ第２のリーダのタグ集合に該タグ情報が含まれない場合に検出漏れと判断してこのＲＦＩＤタグのタグ情報を補うと共に、第１及び第３のリーダが同一のリーダであって第１及び第２のリーダにおいてＲＦＩＤタグの検出がなくかつ第３のリーダでＲＦＩＤタグが検出された場合にも検出漏れと判断してこのＲＦＩＤタグのタグ情報を補う物品管理システムであり、ＲＦＩＤタグを物品に付着し、複数設置したＲ／ＷノードによってＲＦＩＤタグを検出し、検出漏れがあるような場合にもタグ情報を補って推定するため、物品の動きを正しくモニタでき、不正持ち出し等を防止できる。

本発明の第２の形態は、第１の形態において、タグ集合推定手段が、タグ集合推定手段が、検出履歴に基づいてリーダの２つを起点及び終点とする枝によって領域の入り口から出口までのパスが形成されるか否かを判断し、該パスが形成された場合にだけＲＦＩＤタグの検出漏れを判断する物品管理システムであり、パスの形成のチェックは容易であり、ＲＦＩＤタグの検出漏れの判断が容易に行える。

本発明の第３の形態は、第２の形態において、タグ集合推定手段が、パスの判断を行うとき検出履歴から得られる各リーダ間の枝がすべて経路集合に含まれかつ入り口から出口まで順に繋がってパスを形成するか否かで判断する物品管理システムであり、有向グラフによってパスの判断を行うからチェックが容易に行える。

本発明の第４の形態は、第２または第３の形態において、タグ集合推定手段が、パスが形成されないと判断したとき、報知手段によって報知する物品管理システムであり、パスが形成されない異常な状態に対応するため、人間の判断を借りることができる。

本発明の第５の形態は、第１〜４のいずれかの形態において、領域の出口以外の外部へ通じる通路のリーダが、ＲＦＩＤタグを検出したとき、報知手段によって報知する物品管理システムであり、報知することにより不正持ち出し等を防止できる。

本発明の第６の形態は、物品管理を行う領域の入り口から出口を繋ぐ経路の複数箇所にＲＦＩＤタグを検出する複数のリーダを設置し、各リーダ間でそれぞれ定義されかつ経路と対応づけられている枝を要素とする経路集合と各リーダの検出履歴及び検出されたＲＦＩＤタグのタグ集合をタグ・ノード管理テーブルに格納し、各リーダが検出履歴の順で入り口から出口まで枝によって繋がりかつこのリーダの中の第１のリーダ、第２のリーダ、第３のリーダにおいてこの順でＲＦＩＤタグの検出を行ったときに、第１及び第３のリーダで共通のＲＦＩＤタグを検出しかつ第２のリーダでこのＲＦＩＤタグを検出しない場合に第２のリーダで検出されたタグ集合に検出漏れがあったと判断すると共に、第１及び第３のリーダが同一になる検出履歴での検出により第１及び第２のリーダにおいてＲＦＩＤタグが検出できなかったときに、第３のリーダでＲＦＩＤタグを検出した場合にも第２のリーダで検出されたタグ集合に検出漏れがあったと判断し、検出漏れがある場合は検出されなかったＲＦＩＤタグのタグ情報を検出したタグ集合に補ってタグ集合とし、検出漏れがない場合は検出したタグ集合をタグ集合として、検出されたタグ集合と検出履歴によってＲＦＩＤタグの検出漏れを正して領域から外部へ移動する物品を把握する物品管理方法であり、複数設置したＲ／Ｗノードによって物品のＲＦＩＤタグを検出し、検出漏れがあるような場合にもタグ情報を補って推定するため、物品の動きを正しくモニタでき、不正持ち出し等を防止できる。

本発明の第７の形態は、第６の形態において、検出履歴に基づいてリーダの２つを起点及び終点とする枝によって領域の入り口から出口までのパスが形成された場合にだけＲＦＩＤタグの検出漏れの判断を行う物品管理方法であり、パスの形成のチェックは容易であり、ＲＦＩＤタグの検出漏れの判断が容易に行える。

本発明の第８の形態は、第７の形態において、パスの判断を行うとき、検出履歴から得られる各リーダ間の枝が経路集合に含まれかつ入り口から出口まで順に繋がってパスを形成するか否かで判断する物品管理方法であり、有向グラフによってパスの判断を行うからチェックが容易に行える。

以下、本発明の実施例１における物品管理システムについて説明する。図１は本発明の実施例１における物品管理システムの構成図、図２は本発明の実施例１におけるＲＦＩＤタグの構成図、図３（ａ）は本発明の実施例１における構成図、図３（ｂ）は本発明の実施例１におけるＲ／Ｗノードからの入力画面の説明図である。

図１において、１はデパートやスーパーマーケット等の店舗、１ａは売り場への入り口、１ｂは売り場からの出口である。２_１はこの店舗１の会員カード、２_２は買い物籠、２_３は商品Ａ、２_４は商品Ｂ、２_５は商品Ｃである。以下、実施例１において、この店舗１の会員カード２_１、買い物籠２_２、商品Ａ２_３、商品Ｂ２_４、商品Ｃ２_５を総称して物品という。３_１は会員カード２_１に付着されたＲＦＩＤタグ、３_２は買い物籠２_２に付着されたＲＦＩＤタグ、３_３は商品Ａ２_３に付着されたＲＦＩＤタグ、３_４は商品Ｂ２_４に付着されたＲＦＩＤタグ、３_５は商品Ｃ２_５に付着されたＲＦＩＤタグである。ＲＦＩＤタグ３_１〜５はアンテナのコイルを介して電力を供給され無線通信する。

４_１〜６は交信可能なゾーン内のＲＦＩＤタグ３と無線通信して、ＲＦＩＤタグ３_１〜５（以下、ＲＦＩＤタグ３_１〜５全体をＲＦＩＤタグ３という）に格納されたＩＤや関連情報を読み出したり、書き換えたりするリーダ／ライタノード（本発明のリーダ、以下、Ｒ／Ｗノードという）である。また、５はＲＦＩＤタグ３_１〜５と交信したＲ／Ｗノード４_１〜６（以下、Ｒ／Ｗノード４_１〜６全体をＲ／Ｗノード４という）が検出したＲＦＩＤタグ３を通知する管理サーバ、５ａは管理サーバ５に設けられたタグ・ノード管理テーブル、６はプライベートネットワークである。

実施例１においては、図1に示すように店舗１内にＲ／Ｗノード４を６箇所設置し、第１から第３売り場の商品Ａ２_３、商品Ｂ２_４、商品Ｃ２_５にそれぞれＲＦＩＤタグ３_３〜５を付着し、さらに、会員カード２_１にＲＦＩＤタグ３_１、買い物籠２_２にＲＦＩＤタグ３_２を付着している。従って、会員カード２_１をもった買物客が、店舗１の入り口１ａから入った時点で、Ｒ／Ｗノード４_１がＲＦＩＤタグ３_１を検出し、籠置き場で買い物籠２_２を持つと、Ｒ／Ｗノード４_２がＲＦＩＤタグ３_１，３_２を検出する。次いで、第１売り場を通過し、第２売り場で商品Ａ２_３を購入すると、Ｒ／Ｗノード４_４がＲＦＩＤタグ３_１，３_２，３_３を検出し、そのまま第３売り場を通ってレジにいくと、Ｒ／Ｗノード４_６がＲＦＩＤタグ３_１，３_２，３_３を検出し、買い物籠２_２はそのまま置かれ、会員カード２_１と商品Ａ２_３が出口１ｂから出て行けば、商品Ａ２_３が売れたということになる。

続いて、物品に付着するＲＦＩＤタグ３の構成について説明する。図２において、１１はマイクロ波帯等の電波を受信するアンテナ、１２は受信した電波を中間周波にし、送信する中間周波数の信号を高周波に変換する無線部、１３は受信した中間周波から信号を取り出す復調回路、１４は送信する信号を中間周波にして無線部１２に出力する変調回路である。

１５はアンテナ１１のコイルに誘起される誘導電流を整流後にコンデンサに充電する電源部である。この充電された電源がＲＦＩＤタグ３の駆動電源となる。１６は物品に関係付けるＩＤ（後述する図４（ａ）参照）を記憶するためのＩＤ記憶手段である。１７はフラッシュメモリ等の書換可能型ＲＯＭ、１８は中央制御部であって、制御プログラム、ＩＤ記憶手段１６の、データを書換可能型ＲＯＭ１７にロードして機能実現手段として機能する。

次にＲ／Ｗノード４の構成の説明を行う。図３において、２１はＲ／Ｗノード４との無線通信のためのアンテナ、２２はＲＦＩＤタグ３から受信した電波を中間周波にし、送信する中間周波数の信号を高周波に変換する無線部、２３は受信した中間周波から信号を取り出す復調回路、２４は送信する信号を中間周波にして無線部２２に出力する変調回路である。

２５は通信制御部、２６は書換不可能型ＲＯＭ、２７は書換可能型ＲＯＭである。２８はＲＡＭ、２９は中央制御部であって、書換不可能型ＲＯＭ２６の中に格納された制御プログラムと、書換可能型ＲＯＭ２７に格納されたプログラムやデータを作業領域となるＲＡＭ２８にロードして機能実現手段として機能する。３１は中央制御部２９に所定のプロトコルでプライベートネットワーク６に接続し、管理サーバ５と通信できる通信管理手段、３２はキーボード等からの入力を行う入力制御部、３３はディスプレーを動作させるための表示手段である。

続いて、実施例１の管理サーバとタグ・ノード管理テーブルに関して説明する。図４（ａ）は本発明の実施例１における管理サーバの構成図、図４（ｂ）は本発明の実施例１におけるタグ・ノード管理テーブルの要素の対応関係図、図４（ｃ）は（ｂ）のタグ・ノード管理テーブルの検出タグ集合の説明図、図４（ｄ）は（ｂ）のタグ・ノード管理テーブルの有向グラフの説明図である。

図４（ａ）において、４０は管理サーバ５の中央制御部、４１は中央制御部４０のための記憶を行う記憶部、４２はプライベートネットワーク６に接続するための通信管理手段、４３は通信制御部である。タグ・ノード管理テーブル５ａは記憶部４１に格納されている。４４はＲ／Ｗノード４で検出したＲＦＩＤタグに検出漏れが存在しないかチェックするタグ集合推定手段、４５はリトライをするためのカウンタである。４６は異常があったとき報知するための警報音やランプ等の報知手段である。

ＲＦＩＤタグ３の出力は小さいうえに、リーダの距離、電波の障害物、電波ノイズなどに影響されて、正しくタグの情報を読み出せたのか確認できないことがある。実施例１においては、タグ集合推定手段４４が、買い物客の歩いた経路（物品の移動経路）、すなわちＲ／Ｗノード４による検出の履歴情報と検出したＲＦＩＤタグ３の履歴をチェックすることにより、ＲＦＩＤタグ３の検出漏れがあっても、正しく判断するものである。

このタグ集合推定手段４４が判断を行うために、図４（ｃ）に示すようにタグ・ノード管理テーブル５ａには、検出タグ集合Ｇを定義して、これを検出したＲ／Ｗノード４と関係付けて記憶している。すなわち、ＲＦＩＤタグ３が単数で反応したときは単数、複数のＲＦＩＤタグ３が同時に反応したときはグループで、検出タグ集合Ｇとして記憶し、検出したＲ／Ｗノード４と関係付けて履歴情報として記憶している。実施例１ではパスもこれらと関係付けられ、また図４（ｄ）に示すように、お客が辿る可能性のあるＲ／Ｗノード４のノード集合Ｎとその間の経路集合Ｒとで、有向グラフを定義して記憶している。図５（ａ）は本発明の実施例１におけるＲ／Ｗノードと正しく検出した検出タグの関係を示す説明図、図５（ｂ）は（ａ）のＲ／Ｗノードと検出漏れがあったとき検出した検出タグの関係を示す説明図である。

例えば、検出タグ集合Ｇと有向グラフは次のように記憶される。まず検出タグ集合Ｇの記憶について説明する。図４（ｃ）（ｄ）、図５（ａ）に示すように、Ｒ／Ｗノード４_１でＲＦＩＤタグ３_１のＩＤ（以下、これを検出したＲＦＩＤタグ３_１、簡単に３_１という、３_２〜５も同様）を検出したときの検出タグ集合Ｇは、Ｇ＝｛３_１｝である。買い物籠２_２を持つと、Ｒ／Ｗノード４_２により、Ｇ＝｛３_１，３_２｝となる。第１売り場は通過するだけであり、Ｒ／Ｗノード４_３によりＧ＝｛３_１，３_２｝が記録される。

第２売り場で商品Ａ２_３を購入すると、Ｒ／Ｗノード４_４がＲＦＩＤタグ３_１，３_２，３_３を検出し、Ｇ＝｛３_１，３_２，３_３｝となる。この後、第３売り場で商品Ｂ２_４を購入すると、Ｒ／Ｗノード４_５によりＧ＝｛３_１，３_２，３_３，３_４｝となる。一旦第１売り場に戻るが何も購入せず、第３売り場を経由してレジに至る。この間、Ｒ／Ｗノード４_４〜６がＧ＝｛３_１，３_２，３_３，３_４｝を検出して記憶することになる。

次に、有向グラフについて説明する。有向グラフ＜Ｎ，Ｒ＞は、各ノードからなるノード集合Ｎと、各ノード間の枝によって構成される経路集合Ｒとから構成されるものである。この有向グラフ＜Ｎ，Ｒ＞を定義づけるＲ／Ｗノード４_１〜６（以下の集合では、４_１〜６という）のノード集合Ｎは、図４（ｄ）のようにＮ＝｛４_１，・・，４_６｝である。また、このとき経路集合Ｒは次のように表される。「ａ」から「ｂ」への枝ｒをｒ＝<ａ，ｂ>と定義すると、ノード集合Ｎの中の起点と終点のノードを使って定義される枝ｒを使うことにより、実施例１の有向グラフ＜Ｎ，Ｒ＞は、ノード集合Ｎ＝｛４_１，・・，４_６｝と、経路集合Ｒ＝｛<４_１，４_２>，<４_２，４_３>，<４_３，４_４>，<４_４，４_５>，<４_３，４_５>，<４_２，４_１>，<４_３，４_２>，<４_４，４_３>，<４_５，４_４>，<４_５，４_３>｝で構成される。これらは図示しない入力手段から入力するのがよい。このとき、<４_２，４_６>，<４_２，４_５>，<４_３，４_６>，<４_３，４_１>，<４_３，４_２>，<４_６，４_３>，<４_１，４_３>，<４_６，４_２>，<４_５，４_２>，<４_１，４_５，><４_５，４_１>に該当する枝はなく、経路集合Ｒから除かれる。

タグ集合推定手段４４は、検出した枝ｒがすべて経路集合Ｒに含まれることをチェックし、しかも、入り口１ａから出口１ｂまで繋がってパスが形成されているときに、タグの検出漏れのデータを補い、タグＩＤ集合Ｇを推定するものである。これにより、本発明においては、検出漏れがあっても、物品管理の可能性を広げることができる。なお、１つの枝ｒに対して経路を２以上形成できるような場合、すなわちループが形成されるような場合、どの経路を通ったか確定することが難しくなる。従って、物品管理システムではこのような経路を形成しないようにルート作りするのがよい。

そこで、以下実施例１において、タグ集合推定手段４４はタグの検出漏れを具体的にどのように補うのか説明する。

タグ集合推定手段４４は、最初にタグ・ノード管理テーブル５ａに記憶された検出タグ集合ＧとＲ／Ｗノード４の検出履歴、ノード集合Ｎと経路集合Ｒに基づいて、ＲＦＩＤタグ３の検出した枝に異常はないかチェックする。すなわち、Ｒ／Ｗノード４が検出した枝ｒが、<４_１，４_２><４_２，４_３><４_３，４_４><４_４，４_５><４_５，４_４><４_４，４_５><４_５，４_６>であることを演算し、経路集合Ｒに含まれ、且つ、入り口１ａ付近のＲ／Ｗノード４_１から出口１ｂ付近のＲ／Ｗノード４_６にかけてパスが形成されていることを確認する。図４（ｃ）のように、実施例１では上述の演算結果の順でパスが形成されている。このとき、パスが入り口１ａから出口１ｂにかけて形成されなければ、どこかのＲ／Ｗノード４が故障もしくは障害発生等で全タグの検出漏れがあったか、途中で異常な行動があったのかのいずれか、と考えられる。このような場合、報知手段４６による警報音やランプの点滅を行い、店員や警備員等の人間の判断を求める。

続いてタグ集合推定手段４４は、検出タグ集合Ｇの変化が各Ｒ／Ｗノード４で正しく発生しているかチェックする。各Ｒ／Ｗノード４で新しいタグが正しく検出されたときは、図５（ａ）に示すようにＲ／Ｗノード４_１で｛３_１｝、Ｒ／Ｗノード４_２で｛３_１，３_２｝、Ｒ／Ｗノード４_３で｛３_１，３_２｝、Ｒ／Ｗノード４_４で｛３_１，３_２，３_３｝、Ｒ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３，３_４｝、Ｒ／Ｗノード４_６で｛３_１，３_２，３_３，３_４｝となる。

しかし、例えば図５（ｂ）に示すように、Ｒ／Ｗノード４_２で｛３_１｝の検出漏れ、Ｒ／Ｗノード４_５で｛３_４｝の検出漏れがあったとすると、検出タグ集合Ｇの変化は上記のような経過を示さない。この場合、実施例１のタグ集合推定手段４４は、次のように検出漏れを補って検出タグ集合Ｇを推定する。すなわち、検出漏れがあった場合には検出漏れが起きなかった場合と同様の検出タグ集合Ｇとして決定する。

まずＲ／Ｗノード４_２での検出漏れについては、前後のＲ／Ｗノード４_１で｛３_１｝、Ｒ／Ｗノード４_３では｛３_１，３_２｝が検出されていることから、２つのＲ／Ｗノード４_１，４_３間で｛３_１｝が共通であり、中間のＲ／Ｗノード４_２でも｛３_１｝が欠落して検出漏れを起こしていると推定できる。

同様に、Ｒ／Ｗノード４_４で最初に｛３_１，３_２，３_３｝、次いでＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３｝を検出し、Ｒ／Ｗノード４_４では２度目に｛３_１，３_２，３_３，３_４｝を検出している。更に、図５（ｂ）に示すようにＲ／Ｗノード４ _５ 、４ _６ でも｛３ _１ ，３ _２ ，３ _３ ，３ _４ ｝を検出している。｛３_４｝の商品Ｂ２_４は第３売り場にしかなく、２度目のＲ／Ｗノード４_４で｛３_４｝を検出したことは、Ｒ／Ｗノード４_５ において｛３_４｝の検出漏れを起こしていることが分かる。

このように各ノードでの推定を繰り返し、実施例１のタグ集合推定手段４４は、レジのあるＲ／Ｗノード４_６での検出タグ集合Ｇを｛３_１，３_２，３_３，３_４｝と推定する。

ところで、実際の店舗内での物品の動きには、ＲＦＩＤタグ３の検出漏れのほかに、いったん選んだ商品の返却や、別の商品との交換、元の売り場への舞い戻りなどの動きもある。そこでタグ集合推定手段４４が、これらの動きを検出漏れの場合と区別して正しく判断できることを、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。図６（ａ）は本発明の実施例１における舞い戻りでの検出漏れの説明図、図６（ｂ）は本発明の実施例１における返却の説明図、図６（ｃ）は本発明の実施例１における交換の説明図である。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、会員カード２_１を持った客が、第２売り場で買い物籠２_２に商品Ａ２_３を購入した後、Ｒ／Ｗノード４_４のある第３売り場へ進み、再度Ｒ／Ｗノード４_５に舞い戻った場合を想定している。図６（ａ）によれば、第３売り場のＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３｝が検出されてから、Ｒ／Ｗノード４_４で｛３_１，３_２｝を検出され、再びＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３，３_４｝が検出されている。これはＲ／Ｗノード４_４，４_５の検出結果から｛３_３｝の検出漏れと判断される。

次いで図６（ｂ）に示す場合、第３売り場のＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３｝を検出されてから、Ｒ／Ｗノード４_４で｛３_１，３_２｝が検出され、再びＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_４｝が検出されている。この場合Ｒ／Ｗノード４_４，４_５で２度続けて｛３_３｝が検出されておらず、これは検出漏れではなく、返却した場合と推定される。なお、この２度で行った推定は、タグ集合推定手段４４の判断基準の１つであって、判断基準として次のＲ／Ｗノード４からレジまでの間のどこかのＲ／Ｗノード４でこの｛３_３｝が検出されれば、検出漏れと判断し、それ以外は返却とするのが合理的である。

図６（ｃ）によると、第３売り場のＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３｝を検出されてから、Ｒ／Ｗノード４_４で｛３_１，３_２，３_３ ^＊｝が検出され、再びＲ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３ ^＊，３_４｝が検出されている。第２売り場のＲ／Ｗノード４_４において、商品Ａ２_３のタグ｛３_３｝から別の商品Ａ２_３ ^＊のタグ｛３_３ ^＊｝に変わっており、これは、商品Ａ２_３から別の商品Ａ２_３ ^＊に交換されたことを示している。その後、Ｒ／Ｗノード４_５で｛３_１，３_２，３_３ ^＊，３_４｝が検出され、別の商品Ａ２_３ ^＊が引き続き選択され、交換があったことが矛盾なく説明される。このように実施例１によれば、検出漏れがあった場合と、再度舞い戻って商品Ａ｛３_３｝を返却した場合と、他の商品Ａ２_３ ^＊｛３_３ ^＊｝に交換する場合とで、区別が可能なことが分かる。

なお、以上説明した検出タグ集合Ｇの推定は、店舗の出口１ｂで最後のＲＦＩＤタグの検出を行った後で行われる。このとき、推定が正しく行われた場合はその推定結果に基づいて物品管理が行われる。どうしても検出タグ集合Ｇの推定ができず、異常と判断されるときは、警報等で報知するから、店員等の判断を加えて管理を補うのが好適である。さらに、店舗の入り口１ａ（出口１ｂ以外の外部へ通じる通路）においても、検出タグ集合Ｇの検出を行い、警報等で報知すれば不正持ち出しを防ぐことができる。

以下、実施例１のＲ／Ｗノード４におけるＲＦＩＤタグ３の検出漏れや、お客による売り場への商品返却、あるいは商品交換等がある場合に、管理サーバ５で行う検出タグ集合Ｇを推定する手順の説明を行う。図７は本発明の実施例１におけるＲ／Ｗノードを使っての検出タグ集合の推定フローチャートである。図７に示すように、各Ｒ／Ｗノード４でＲＦＩＤタグ３を検出したかチェックし（ｓｔｅｐ１）、検出しなければｓｔｅｐ１に戻り、ＲＦＩＤタグ３を検出した場合、このタグ情報をタグ・ノード管理テーブル５ａに記憶する（ｓｔｅｐ２）。次に、このＲＦＩＤタグ３を検出したＲ／Ｗノード４がレジのＲ／Ｗノードか否かをチェックする（ｓｔｅｐ３）。検出したＲ／Ｗノード４がレジのノードの場合、通常は買い物客が買い物を済ませ、支払いのためレジに至った場合である。なお、このレジでのタグ情報の検出は、正確を期すのがよく、リトライして複数回繰り返して行ってもよい。繰り返し回数は予め設定しておき、カウンタ４５で計数すればよい。

レジで検出した検出タグ集合が正しいか否かをチェックするために、入り口１ａから出口１ｂまでのパスを計算し（ｓｔｅｐ４）、パスが経路集合Ｒに従っているかチェックする（ｓｔｅｐ５）。これは検出した枝ｒに異常な枝ｒが混じっていないか確認するものである。パスが経路集合Ｒに従っていない場合は、一旦売り場から外部へ出たり、あるいはＲ／Ｗノード４に故障箇所があるなどの異常事態が発生していると推定され、報知手段４６によって警報音やランプを点滅して報知する（ｓｔｅｐ６）。これにより、店員や警備員等の人間の判断を加えてより適切な判断と処理が行える。

ｓｔｅｐ５でパスが経路集合Ｒに従っている場合、パスを構成する経路のＲ／Ｗノード４でそれぞれ検出された検出タグ集合を最初のＲ／Ｗノード４_１から順次点検する。そして、調べているＲ／Ｗノード４において、前のノードでは存在したが、そのノードでの検出タグ集合Ｇの中からなくなったＲＦＩＤタグ３が存在するか否かを判定する（ｓｔｅｐ７）。調べているＲ／Ｗノード４において、検出タグ集合Ｇの中でなくなったＲＦＩＤタグ３が存在しない場合はｓｔｅｐ１１に進む。また、ｓｔｅｐ７において、なくなったＲＦＩＤタグ３が存在する場合、なくなったＲＦＩＤタグ３が次のＲ／Ｗノード４からレジまでのどこかのＲ／Ｗノード４で検出されたか否かをチェックする（ｓｔｅｐ８）。

次のＲ／Ｗノード４からレジまでのどこかのＲ／Ｗノード４でなくなったＲＦＩＤタグ３が検出された場合は、このＲ／Ｗノード４で検出漏れがあったとして、このタグ情報を検出タグ集合Ｇに加え(ｓｔｅｐ９)、なくなったＲＦＩＤタグ３が次のＲ／Ｗノード４からレジまでのどこかのＲ／Ｗノード４で検出されなかった場合は、このＲ／Ｗノード４で商品の返却があった場合と推定して、検出タグ集合Ｇはそのままとする（ｓｔｅｐ１０）。同様に別の客の買い物籠２_２が１つのＲ／Ｗノード４で交錯したような場合も、ｓｔｅｐ１０で検出タグ集合はそのままにされる。ｓｔｅｐ９，１０の後、次に調べるＲ／Ｗノード４が残っているか否かがチェックされ（ｓｔｅｐ１１）、調べるＲ／Ｗノード４が残っている場合はｓｔｅｐ７に戻り、すべてのＲ／Ｗノード４のチェックが終了した場合、レジにおける推定されたタグ集合あるいは検出したタグ集合をレジのタグ集合として終了する。

なお、図７に示すフローチャートでは、ＲＦＩＤタグ３が正しく検出されているか否かを、レジでＲＦＩＤタグ３を検出した時点でまとめてチェックしたが、各Ｒ／Ｗノード４でこのようなチェックを行うことにより、迅速に異常事態を報知することが可能になる。

このように実施例１の物品管理システムは、Ｒ／Ｗノード４で検出されるＲＦＩＤタグ３の情報に基づいて、例えば店舗から搬出される商品等の物品を自動的に且つ正しく推定することができる。Ｒ／Ｗノード４における検出漏れがあっても、売り場を転々として舞い戻って商品を返却する場合や商品交換と区別でき、さらにどうしても異常と判断される場合は、報知手段４６によって報知することにより、店員や警備員等の人間の判断を借り適切な処理を行うことができる。

また、レジに設けたＲ／Ｗノード４_６ではなく、外部へ出入り可能な例えば入り口１ａのＲ／Ｗノード４_１において、検出タグ集合Ｇを検出した場合は、商品等の不正持ち出しがあったとして報知手段４６により警報等を鳴らすことができる。

本発明の物品管理システムは、店舗内の商品管理や、図書館等における図書管理、その他の、物品の不正持ち出しを防止し、物品の移動状況をモニタする用途にも適用できる。

本発明の実施例１における物品管理システムの構成図 本発明の実施例１におけるＲＦＩＤタグの構成図 （ａ）は本発明の実施例１における構成図、（ｂ）は本発明の実施例１におけるＲ／Ｗノードからの入力画面の説明図 （ａ）は本発明の実施例１における管理サーバの構成図、（ｂ）は本発明の実施例１におけるタグ・ノード管理テーブルの要素の対応関係図、（ｃ）は（ｂ）のタグ・ノード管理テーブルの検出タグ集合の説明図、（ｄ）は（ｂ）のタグ・ノード管理テーブルの有向グラフの説明図 （ａ）は本発明の実施例１におけるＲ／Ｗノードと正しく検出した検出タグの関係を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＲ／Ｗノードと検出漏れがあったとき検出した検出タグの関係を示す説明図 （ａ）は本発明の実施例１における舞い戻りでの検出漏れの説明図、（ｂ）は本発明の実施例１における返却の説明図、（ｃ）は本発明の実施例１における交換の説明図 本発明の実施例１におけるＲ／Ｗノードを使っての検出タグ集合の推定フローチャート

符号の説明

１ 店舗
１ａ 入り口
１ｂ 出口
２_１ 会員カード
２_２ 買い物籠
２_３，２_３ ^＊ 商品Ａ
２_４ 商品Ｂ
２_５ 商品Ｃ
３_１〜５，３_３ ^＊ ＲＦＩＤタグ
４_１〜６ リーダ／ライタノード
５ 管理サーバ
５ａ タグ・ノード管理テーブル
６ プライベートネットワーク
１１ アンテナ
１２ 無線部
１３ 復調回路
１４ 変調回路
１５ 電源部
１６ ＩＤ記憶手段
１７ 書換可能型ＲＯＭ
１８ 中央制御部
２１ アンテナ
２２ 無線部
２３ 復調回路
２４ 変調回路
２５ 通信制御部
２６ 書換不可能型ＲＯＭ
２７ 書換可能型ＲＯＭ
２８ ＲＡＭ
２９ 中央制御部
３１ 通信管理手段
３２ 入力制御部
３３ 表示手段
４０ 中央制御部
４１ 記憶部
４２ 通信管理手段
４３ 通信制御部
４４ タグ集合推定手段
４５ カウンタ
４６ 報知手段

Claims (8)

1. 物品管理を行う領域の入り口から出口を繋ぐ経路の複数箇所に設置され物品に付着されたＲＦＩＤタグを検出する複数のリーダと、各リーダ間でそれぞれ定義されかつ前記経路と対応づけられている枝を要素とする経路集合と各リーダの検出履歴及び検出されたＲＦＩＤタグのタグ集合を格納するタグ・ノード管理テーブルが設けられ前記タグ集合と前記検出履歴によってＲＦＩＤタグの検出漏れを正して物品管理を行う管理サーバと、を備えた物品管理システムであって、
   前記管理サーバには、各リーダが前記検出履歴の順で前記入り口から出口まで前記枝によって繋がっているときに、各リーダにおいてＲＦＩＤタグの検出漏れがある場合は検出されなかったＲＦＩＤタグのタグ情報を補ってこのリーダに対するタグ集合とし、検出漏れがない場合は検出したタグ集合をこのリーダのタグ集合として決定するタグ集合推定手段が設けられ、
   前記タグ集合推定手段が、前記検出履歴を構成する第１のリーダ、第２のリーダ、第３のリーダにおいてこの順でＲＦＩＤタグの検出が行われたときに、前記第１及び第３のリーダのタグ集合が共通のＲＦＩＤタグのタグ情報を含みかつ前記第２のリーダのタグ集合に該タグ情報が含まれない場合に検出漏れと判断してこのＲＦＩＤタグのタグ情報を補うと共に、前記第１及び第３のリーダが同一のリーダであって前記第１及び第２のリーダにおいてＲＦＩＤタグの検出がなくかつ前記第３のリーダでＲＦＩＤタグが検出された場合にも検出漏れと判断してこのＲＦＩＤタグのタグ情報を補うことを特徴とする物品管理システム。
2. 前記タグ集合推定手段が、前記検出履歴に基づいて前記リーダの２つを起点及び終点とする枝によって前記領域の入り口から出口までのパスが形成されるか否かを判断し、該パスが形成された場合にだけＲＦＩＤタグの検出漏れを判断することを特徴とする請求項１記載の物品管理システム。
3. 前記タグ集合推定手段が、前記パスの判断を行うとき前記検出履歴から得られる各リーダ間の枝がすべて前記経路集合に含まれかつ前記入り口から出口まで順に繋がってパスを形成するか否かで判断することを特徴とする請求項２記載の物品管理システム。
4. 前記タグ集合推定手段が、前記パスが形成されないと判断したとき、報知手段によって報知することを特徴とする請求項２または３記載の物品管理システム。
5. 前記領域の出口以外の外部へ通じる通路のリーダが、前記ＲＦＩＤタグを検出したとき、報知手段によって報知することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の物品管理システム。
6. 物品管理を行う領域の入り口から出口を繋ぐ経路の複数箇所にＲＦＩＤタグを検出する複数のリーダを設置し、各リーダ間でそれぞれ定義されかつ前記経路と対応づけられている枝を要素とする経路集合と各リーダの検出履歴及び検出されたＲＦＩＤタグのタグ集合をタグ・ノード管理テーブルに格納し、各リーダが前記検出履歴の順で前記入り口から出口まで前記枝によって繋がりかつこのリーダの中の第１のリーダ、第２のリーダ、第３のリーダにおいてこの順でＲＦＩＤタグの検出を行ったときに、前記第１及び第３のリーダで共通のＲＦＩＤタグを検出しかつ前記第２のリーダでこのＲＦＩＤタグを検出しない場合に前記第２のリーダで検出されたタグ集合に検出漏れがあったと判断すると共に、前記第１及び第３のリーダが同一になる検出履歴での検出により前記第１及び第２のリーダにおいてＲＦＩＤタグが検出できなかったときに、前記第３のリーダでＲＦＩＤタグを検出した場合にも前記第２のリーダで検出されたタグ集合に検出漏れがあったと判断し、検出漏れがある場合は検出されなかったＲＦＩＤタグのタグ情報を検出したタグ集合に補ってタグ集合とし、検出漏れがない場合は検出したタグ集合をタグ集合として、検出されたタグ集合と前記検出履歴によってＲＦＩＤタグの検出漏れを正して前記領域から外部へ移動する物品を把握することを特徴とする物品管理方法。
7. 前記検出履歴に基づいて前記リーダの２つを起点及び終点とする枝によって前記領域の入り口から出口までのパスが形成された場合にだけＲＦＩＤタグの検出漏れの判断を行うことを特徴とする請求項６記載の物品管理方法。
8. 前記パスの判断を行うとき、前記検出履歴から得られる各リーダ間の枝が前記経路集合に含まれかつ前記入り口から出口まで順に繋がってパスを形成するか否かで判断することを特徴とする請求項７記載の物品管理方法。

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