JP4745853B2 - 在庫管理ロボットおよびそれによる在庫管理方法 - Google Patents

Description

本発明は，ＲＦＩＤを利用して物品の在庫管理を行う技術に関するものであり，特に，ＲＦＩＤリーダが取り付けられた在庫管理ロボットによって在庫管理を行う技術における在庫管理ロボットおよび在庫管理方法に関するものである。

ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）は，識別コードなどが記録されたＩＣチップ（ＲＦＩＤタグ）の情報を，電波や電磁波によって，専用の読取り器（ＲＦＩＤリーダ）で読み取る技術である。このようなＲＦＩＤを利用した物品の在庫管理は，例えば，商品などの物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報をＲＦＩＤリーダで読み取ることにより行われる。

無線タグの情報を無線タグリーダで読み取ることにより，在庫管理を行う技術がある（例えば，特許文献１参照）。特許文献１には，無線タグリーダを商品の陳列棚に沿って動かすことにより，商品に取り付けられた無線タグの情報を取得し，商品の在庫管理を行う技術が記載されている。しかし，特許文献１の技術では，無線タグリーダを動かすのに人手が必要であるため，人手をかけずに無線タグの情報を取得することはできない。

これに対し，自律的に走行する装置によって在庫管理を行う技術がある（例えば，特許文献２参照）。特許文献２には，自律的に走行する物品探索収集装置に取り付けられたＲＦＩＤリーダによって，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読み取り，物品の在庫管理を行う技術が記載されている。
特開２００４−２８０４１４号公報 特開２００５−３２００７４号公報

特許文献２の物品探索収集装置には，ＲＦＩＤタグの向きによる情報の読み落としを防ぐため，ＲＦＩＤリーダを回転駆動する機能を備えている。しかし，ＲＦＩＤリーダを回転駆動するだけでは，ＲＦＩＤタグの情報の読み落としを防ぐことはできない。例えば商品棚の奥のほうにＲＦＩＤリーダを挿入しなければ商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読み取ることができないような場合には，ＲＦＩＤリーダを回転駆動する機能で対応することができない。

また，特許文献２の物品探索収集装置は，例えば台車上に装置本体が載置され，自動走行または手動走行のいずれも採用することができるようになっているが，ロボットの視覚情報を用いてＲＦＩＤタグの情報の読取り位置にＲＦＩＤリーダを移動させることについては考えられていない。

本発明は，上記の問題点の解決を図り，物品の在庫管理において，特に物品が商品棚に多数収容されていて読取りＩＤが衝突したり，ＲＦＩＤタグの反応電波が微弱で不安定であったような場合にも，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読み落としや読取りミスを防ぐことを可能とし，ＲＦＩＤリーダを自在に動かしてＲＦＩＤタグの情報の読取りを正確に行うことができるようにすることを目的とする。

本発明は，上記の課題を解決するため，自律的に移動を行う在庫管理ロボットにおいて，自在に動かすことが可能なアーム状の可動部位にＲＦＩＤリーダを取り付け，ＲＦＩＤリーダが取り付けられた可動部位を動かすことによりＲＦＩＤリーダを物品が載置された棚に差し込み，読取り位置を自在に変更し，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読み取ることを特徴とする。

例えば，スーパーマーケットの店舗内を巡回し，商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読み取ることにより在庫管理をする在庫管理ロボットにおいて，アーム状の可動部位にＲＦＩＤリーダを取り付ける。ＲＦＩＤタグの情報を読み取るときには，可動部位を動かしてＲＦＩＤリーダを商品棚に差し込みながら読み取る。このとき，ある差し込みの深さでＲＦＩＤタグの情報が読み取れなくても，さらに深く商品棚にＲＦＩＤリーダを押し込めば，ＲＦＩＤタグの情報を読み取れる可能性がある。また，商品棚の違う位置にＲＦＩＤリーダを差し込みなおしてもよい。

このように，在庫管理ロボットの可動部位を自在に動かしてＲＦＩＤリーダの読取り位置を変えることにより，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を正確に読み取ることが可能となる。

具体的には，本発明は，自律的に移動を行うための移動手段と，本体とは別に動作する可動部位とを備え，さらに可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダを備え，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダで読み取ることにより，物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットであって，あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの指示情報であるタスク情報を保持し，在庫管理ロボットを制御する制御手段を備え，制御手段は，タスク情報の指示に従って，移動手段を制御して動かすことにより，ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させ，可動部位を制御して動かすことにより，可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダをＲＦＩＤ読取り位置に移動させ，移動手段または可動部位を制御して動かすことにより，可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダのＲＦＩＤ読取り位置または姿勢を変更しながら，ＲＦＩＤリーダによって物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を複数回読取ることにより，複数回の読取り結果を取得し，取得された複数回の読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得することを特徴とする。

ＲＦＩＤリーダが取り付けられた可動部位を動かすことにより，例えばＲＦＩＤリーダを商品棚に差し込むなど，ＲＦＩＤリーダを好適なＲＦＩＤ読取り位置まで移動させることが可能となるので，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を正確に読み取ることが可能となる。また，ＲＦＩＤリーダがＲＦＩＤタグと正対するときに，もっとも強い情報交換が可能となり，読み取り結果の正確性が高まる。さらに，移動手段や可動部位を動かすことによってＲＦＩＤリーダの読取り位置を移動させながら複数回のＲＦＩＤ読取りを行い，それら複数回の読取り結果を統計的に処理することにより，より正確なＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を得ることができるようになる。

また，本発明は，上記の在庫管理ロボットにおいて，ロボットの前面の画像を取得するカメラを備え，制御手段は，少なくとも可動部位の制御に前記カメラから取得された画像を用い，ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置への前記可動部位の移動を調整することを特徴とする。すなわち，挿入ポイントの位置の認識を，カメラで撮像した画像情報を用いて行う。

ロボットの移動精度に比較してＲＦＩＤリーダの挿入ポイントの位置精度が必要になるが，ロボットの視覚情報を利用することにより可動部位の動きで誤差を補償して精度を確保することが可能になる。

なお，上記の在庫管理ロボットにおいて，制御手段は，取得された読取り結果を評価して再度ＲＦＩＤ読取りを行う必要があるか否かを判断し，再度ＲＦＩＤ読取りを行う必要があると判断された場合に，移動手段または可動部位を制御して動かすことにより，可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダのＲＦＩＤ読取り位置または姿勢を変更し，ＲＦＩＤリーダによって再度読み取られた物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を取得するようにしてもよい。

読取りＩＤが衝突するなどによりその信頼度が低くなってしまった場合でも，移動手段や可動部位を動かすことによってＲＦＩＤリーダの読取り位置や姿勢を変更して再度ＲＦＩＤ読取りを行うことにより，より正確なＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を得ることができるようになる。

また，本発明は，自律的に移動を行うための移動手段と，本体とは別に動作する１または複数の可動部位とを備え，さらに少なくとも１つが可動部位に取り付けられた複数のＲＦＩＤリーダを備え，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を複数のＲＦＩＤリーダで読み取ることにより，物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットであって，あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの指示情報であるタスク情報を保持し，在庫管理ロボットを制御する制御手段を備え，制御手段は，タスク情報の指示に従って，移動手段を制御して動かすことにより，ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させ，可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダについては可動部位を制御して動かすことによりＲＦＩＤ読取り位置に移動させ，複数のＲＦＩＤリーダによって読み取られた物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を取得し，取得された複数のＲＦＩＤリーダによる読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得することを特徴とする。

少なくとも１つが可動部位に取り付けられた複数のＲＦＩＤリーダによる読取り結果を統計的に処理することにより，より正確なＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を得ることができるようになる。

本発明によって，在庫管理ロボットの可動部位を自在に動かしてＲＦＩＤリーダの読取り位置を変えて読取りを行うことにより，物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を正確に読み取ることができるようになる。

以下，本発明の実施の形態について，図を用いて説明する。ここでは，スーパーマーケットの商品の在庫管理を在庫管理ロボットで行う例を説明する。なお，在庫管理の対象となる各商品には，情報が記録されたＲＦＩＤタグが取り付けられているものとする。

図１は，本発明の実施の形態による在庫管理ロボットの機能構成例を示す図である。在庫管理ロボット１は，制御部１０，ＲＦＩＤリーダ２０，可動アーム３０，可動アームモータ３１，カメラ４０，画像前処理部４１，移動機構部５０，移動用モータ５１，ロボット位置センサ６０を備える。

制御部１０は，ＣＰＵおよびメモリからなるコンピュータであり，在庫管理ロボット１の制御を行う。制御部１０は，ロボット制御用のプログラム等によって実現されるＲＦＩＤ読取り部１１，可動アーム制御部１２，読取り目標位置確認部１３，移動制御部１４，タスク情報記憶部１５，フロア情報記憶部１６，読取り結果記憶部１７を備える。また，ＲＦＩＤ読取り部１１は，読取り結果評価部１１０，読取り結果統計処理部１１１を備える。

ＲＦＩＤリーダ２０は，商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読み取る装置である。ＲＦＩＤリーダ２０による読取り結果は，ＲＦＩＤ読取り部１１に送られる。可動アーム３０は，在庫管理ロボット１の可動部位であり，可動アームモータ３１によって稼動する。可動アーム３０には，先端部にＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられている。カメラ４０は，在庫管理ロボット１の周辺の画像を撮像する手段である。

カメラ４０によって撮像された画像は，画像前処理部４１によって必要な前処理が施され，読取り目標位置確認部１３に送られる。移動機構部５０は，在庫管理ロボット１が自律的に移動を行うための足となる移動装置である。移動機構部５０は，移動用モータ５１によって稼動する。ロボット位置センサ６０は，在庫管理ロボット１の現在位置の情報を取得するためのセンサ装置である。ロボット位置センサ６０によって取得された情報は，移動制御部１４に送られる。

制御部１０において，ＲＦＩＤ読取り部１１は，ＲＦＩＤリーダ２０からＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を取得する手段である。取得された読取り結果は，読取り結果記憶部１７に格納される。読取り結果評価部１１０は，ＲＦＩＤリーダ２０の読取り結果を評価し，再読取りの必要があるかを判断する手段である。読取り結果統計処理部１１１は，複数の読取り結果の統計処理を行う手段である。

可動アーム制御部１２は，可動アームモータ３１を制御することにより，可動アーム３０を動かす手段である。可動アーム制御部１２は，タスク情報記憶部１５のタスク情報に記録された商品棚の段数（上下位置）の情報や，読取り目標位置確認部１３で確認された読取り目標位置の情報などをもとに可動アーム３０を動かすことにより，ＲＦＩＤリーダ２０をＲＦＩＤ読取りのための正確な目標位置に移動することができる。

読取り目標位置確認部１３は，タスク情報記憶部１５のタスク情報や，カメラ４０によって撮像された画像のデータなどの情報をもとに，ＲＦＩＤリーダ２０によるＲＦＩＤ読取りの目標位置である読取り目標位置の確認を行う手段である。例えば，認識マークによる読取り目標位置の確認の場合には，タスク情報に記録された位置識別のための認識マークをカメラ４０によって撮像された画像から見つけ出すことにより，読取り目標位置の確認を行う。また，読取り目標位置確認部１３は，周知の画像認識処理技術を用いて，カメラ４０によって撮像された画像中に商品があるかどうかの確認，商品がある場合に，可動アーム３０を挿入するスペースがあるかどうかの確認も行う。

移動制御部１４は，移動用モータ５１を制御することにより，移動機構部５０を動かす手段である。移動制御部１４は，タスク情報記憶部１５のタスク情報に記録されたフロアにおける商品棚の位置の情報や，フロア情報記憶部１６のフロア情報（地図情報），ロボット位置センサ６０から取得された在庫管理ロボット１の現在位置などの情報をもとに，在庫管理ロボット１を移動目標位置に移動させる。

タスク情報記憶部１５は，タスク情報を記憶する手段である。タスク情報には，ＲＦＩＤリーダ２０によるＲＦＩＤ読取り位置を指示する情報が記録されている。タスク情報には，例えば，フロアにおける商品棚の位置の情報，商品棚の段数（上下位置）の情報，位置識別のための認識マーク，認識コードの情報などが記録されている。このタスク情報があらかじめ登録されていることにより，在庫管理ロボット１は，自律的にＲＦＩＤ読取りを行うことができる。フロア情報記憶部１６は，フロア情報を記憶する手段である。フロア情報には，在庫管理を行うフロアの地図情報が記録されている。読取り結果記憶部１７は，ＲＦＩＤリーダ２０による読取り結果を記憶する手段である。

図２は，読取り結果テーブルの例を示す図である。図２の読取り結果テーブル１７０は，読取り結果記憶部１７に記憶された読取り結果を，テーブル形式で表現したものである。図２の読取り結果テーブル１７０は，読取り位置，読取りＩＤ，読取り信頼度の項目からなる。読取り位置は，どの商品棚の読取り結果であるかを示す。読取りＩＤは，ＲＦＩＤリーダ２０によって読み取られたＲＦＩＤタグのＩＤである。読取り信頼度は，ＲＦＩＤタグからの反応電波の強さなどをもとに得られた値である。ここでは，読取り結果の信頼性が高いものほど数値が高くなっている。

図３は，本実施の形態による在庫管理ロボットの外観の例を示す図である。在庫管理ロボット１は，本体の下部に取り付けられた移動機構部５０でフロアを移動する。また，ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を動かすことにより，ＲＦＩＤリーダ２０の位置や姿勢を変えることができる。頭部にカメラ４０が取り付けられている。

〔実施の形態１〕
図４は，本発明の実施の形態１の例を示す図である。本実施の形態１では，在庫管理ロボット１の基本動作を説明する。在庫管理ロボット１は，タスク情報に従ってフロアに設置された商品棚９を巡回し，商品の在庫管理を行う。在庫管理ロボット１は，ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を商品棚９に差し込むことにより，商品棚９に存在する各商品に取り付けられたＲＦＩＤタグのＲＦＩＤを正確に読み取ることができる。

図５は，本実施の形態１のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。ここでは，スーパーマーケットの商品棚９に存在する商品の在庫管理のために，各商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を一括読取りする。なお，ＲＦＩＤ読取りを行う場所を指示する情報であるタスク情報は，あらかじめ準備されている。

まず，タスク情報からＲＦＩＤ読取りの目的とする商品棚９の位置情報を取得する（ステップＳ１０）。フロア情報と，ロボット位置センサ６０が検出した現在位置の情報とをもとに，移動制御部１４は，移動用モータ５１によって移動機構部５０を動かし，在庫管理ロボット１を目的の商品棚９の位置まで移動させる（ステップＳ１１）。ロボット位置センサ６０は，例えば天井や壁につけられた画像認識用マークや，床に設置された電波タグなどを利用して，在庫管理ロボット１の現在位置を検出する。

在庫管理ロボット１が目的位置に停止したら，タスク情報からＲＦＩＤ読取りを行う商品棚９の段の情報を取得し，カメラ４０でＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を確認する（ステップＳ１２）。ＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置は，在庫管理ロボット１の移動位置よりも，高い位置精度が必要となる。ここでは，カメラ４０によって確認を行うことにより，ＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置の精度を高めている。なお，ＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置の認識のためには，例えば，認識マークや２次元バーコードリーダなどを利用すればよい。

ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を，確認された商品棚９の挿入位置に，設定された深さで挿入し（ステップＳ１３），ＲＦＩＤリーダ２０によって，その商品棚９の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行う（ステップＳ１４）。読取り結果は，読取り結果格納部１７に格納される。

ＲＦＩＤ読取りが終了すれば，ＲＦＩＤリーダ２０を商品棚９から抜き出す（ステップＳ１５）。タスク情報を確認し，まだすべてのＲＦＩＤ読取りが終了していなければ（ステップＳ１６），ステップＳ１０に戻って次のＲＦＩＤ読取りの処理を行う。すべてのＲＦＩＤ読取りが終了していれば（ステップＳ１６），待機位置に在庫管理ロボット１を移動させて作業を終了する。

〔実施の形態２〕
図６は，本発明の実施の形態２の例を示す図である。本実施の形態２は，ＲＦＩＤ読取りに失敗した場合に，ＲＦＩＤリーダ２０の姿勢を変化させて再度ＲＦＩＤ読取りを行う形態である。在庫管理ロボット１は，ＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を評価し，読取りＩＤが衝突するなどによりその信頼度が低いと判断した場合に，可動アーム３０の移動速度，差込角度などを調整し，再びＲＦＩＤ読取りを行う。これにより，商品棚９に存在する各商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの正確な情報の読取りが可能となる。図６の例では，１回目のＲＦＩＤ読取りに失敗し，可動アーム３０を動かすことによりＲＦＩＤリーダ２０の差込角度を変更して２回目のＲＦＩＤ読取りを行っている。

図７は，本実施の形態２のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。本実施の形態２のＲＦＩＤ読取り処理は，前述の実施の形態１のＲＦＩＤ読取り処理に，ＲＦＩＤの読取りに失敗したときにＲＦＩＤリーダ２０の姿勢を変化させて再度ＲＦＩＤ読取りを行う処理を追加したものである。

まず，タスク情報からＲＦＩＤ読取りの目的とする商品棚９の位置情報を取得する（ステップＳ２０）。フロア情報と，ロボット位置センサ６０が検出した現在位置の情報とをもとに，移動制御部１４は，移動用モータ５１によって移動機構部５０を動かし，在庫管理ロボット１を目的の商品棚９の位置まで移動させる（ステップＳ２１）。

在庫管理ロボット１が目的位置に停止したら，タスク情報からＲＦＩＤ読取りを行う商品棚９の段の情報を取得し，カメラ４０でＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を確認する（ステップＳ２２）。

ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を，確認された商品棚９の挿入位置に，設定された深さで挿入し（ステップＳ２３），ＲＦＩＤリーダ２０によって，その商品棚９の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行う（ステップＳ２４）。

読取り結果評価部１１０は，読取り結果の評価を行い，読取りが成功したか否かの判定を行う（ステップＳ２５）。読取り結果の評価は，例えば，読取りに至らない微小な反応信号が存在するかの確認や，個数情報と読取り情報との比較などにより行う。

読取りが成功しなかった場合には，ＲＦＩＤリーダ２０の姿勢を変更し（ステップＳ２６），ステップＳ２４に戻って再びＲＦＩＤ読取りを行う。ＲＦＩＤリーダ２０の姿勢の変更とは，可動アーム３０を動かすことにより，ＲＦＩＤリーダ２０を前後左右に微小に水平移動や上下移動したり，ＲＦＩＤリーダ２０の前後の傾き，左右の傾き，垂直軸の傾きを変えたりすることをいう。

ＲＦＩＤリーダ２０の姿勢を変化させてＲＦＩＤ読取りを行う方法としては，様々な方法が考えられる。その一例として，ＲＦＩＤリーダ２０の姿勢変更の試行動作のリストを事前に準備しておき，その試行動作リストに従って試行動作を１つ１つ順に実行し，ＲＦＩＤ読取りを試みる方法が考えられる。この方法では，試行動作リストの試行動作をすべて試みても読取りが成功しなかった場合には，読取り失敗を記録し，その場所でのＲＦＩＤ読取り処理を終了する。

ＲＦＩＤ読取りが終了すれば，ＲＦＩＤリーダ２０を商品棚９から抜き出す（ステップＳ２７）。タスク情報を確認し，まだすべてのＲＦＩＤ読取りが終了していなければ（ステップＳ２８），ステップＳ２０に戻って次のＲＦＩＤ読取りの処理を行う。すべてのＲＦＩＤ読取りが終了していれば（ステップＳ２８），待機位置に在庫管理ロボット１を移動させて作業を終了する。

〔実施の形態３〕
図８は，本発明の実施の形態３の例を示す図である。本実施の形態３は，ＲＦＩＤの読取りに失敗した場合に，ＲＦＩＤリーダ２０の商品棚９への挿入位置を変えて再度ＲＦＩＤ読取りを行う形態である。在庫管理ロボット１は，ＲＦＩＤの読取り結果を評価し，ＲＦＩＤ読取りに失敗したと判断した場合には，近傍の異なる場所に可動アーム３０を差し込みなおし，再びＲＦＩＤ読取りを行う。これにより，商品棚９に存在する各商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの正確なＲＦＩＤ読取りが可能となる。図８の例では，１回目のＲＦＩＤ読取りに失敗し，可動アーム３０を動かすことによりＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を変更して２回目のＲＦＩＤ読取りを行っている。

図９は，本実施の形態３のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。本実施の形態３のＲＦＩＤ読取り処理は，前述の実施の形態１のＲＦＩＤ読取り処理に，ＲＦＩＤの読取りに失敗したときにＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を変更して再度ＲＦＩＤ読取りを行う処理を追加したものである。

まず，タスク情報からＲＦＩＤ読取りの目的とする商品棚９の位置情報を取得する（ステップＳ３０）。フロア情報と，ロボット位置センサ６０が検出した現在位置の情報とをもとに，移動制御部１４は，移動用モータ５１によって移動機構部５０を動かし，在庫管理ロボット１を目的の商品棚９の位置まで移動させる（ステップＳ３１）。

在庫管理ロボット１が目的位置に停止したら，タスク情報からＲＦＩＤ読取りを行う商品棚９の段の情報を取得し，カメラ４０でＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を確認する（ステップＳ３２）。

ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を，確認された商品棚９の挿入位置に，設定された深さで挿入し（ステップＳ３３），ＲＦＩＤリーダ２０によって，その商品棚９の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行う（ステップＳ３４）。

読取り結果評価部１１０は，読取り結果の評価を行い，読取りが成功したか否かの判定を行う（ステップＳ３５）。読取りが成功しなかった場合には，ＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を，カメラ４０から得た画像で商品の位置を確認しながら変更し（ステップＳ３６），ステップＳ３４に戻って再びＲＦＩＤ読取りを行う。

ＲＦＩＤ読取りが終了すれば，ＲＦＩＤリーダ２０を商品棚９から抜き出す（ステップＳ３７）。タスク情報を確認し，まだすべてのＲＦＩＤ読取りが終了していなければ（ステップＳ３８），ステップＳ３０に戻って次のＲＦＩＤ読取りの処理を行う。すべてのＲＦＩＤ読取りが終了していれば（ステップＳ３８），待機位置に在庫管理ロボット１を移動させて作業を終了する。

〔実施の形態４〕
図１０は，本発明の実施の形態４の例を示す図である。本実施の形態４は，ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を移動しながら商品棚９に差し込んで複数回のＲＦＩＤ読取りを行い，複数回の読取り結果に対して統計処理を施すことにより，統合された正確な読取り結果を取得する形態である。これにより，商品棚９に存在する各商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読取りの正確性が高くなる。

ＲＦＩＤでは，ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダ２０との位置関係により，その反応性が変わる。ＲＦＩＤタグの向きがＲＦＩＤリーダ２０に正対するときに反応性が最強となり，逆に垂直になると反応しないことがある。すなわち，ＲＦＩＤリーダ２０がＲＦＩＤタグに正対するときに最も強い情報交換ができ，その正確性が高まる。ＲＦＩＤリーダ２０の読取り位置を変えて複数回の読取りを行えば，そのうちの何度かは反応性が高い角度からの読取りとなる。

図１０の例では，在庫管理ロボット１は，１箇所の読取りポイントでＲＦＩＤリーダ２０の挿入の深さを３段階に変え，３回のＲＦＩＤ読取りを行っている。この３回の読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果が得られる。

統計処理の例としては，異なる場所からのＲＦＩＤ読取りによって，それぞれのＲＦＩＤタグについて少なくとも２回の情報の読取りが完了した場合に，正確な読取りができたものとする方法が考えられる。この例では，最初の読取り位置でＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行い，その読取り結果を保持してそれぞれＲＦＩＤタグの読取り回数を１回とする。続いて，読取り位置を変えてＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行い，すでに保持されているＲＦＩＤタグの読取り結果については読取り回数をインクリメントし，まだ保持されていないＲＦＩＤタグの読取り結果については新規に情報の読取り結果を保持して読取り回数を１回とする。このような処理を，読取り位置を変えながらすべてのＲＦＩＤタグの読取り結果の読取り回数が２以上となるまで繰り返す。

また，統計処理の別の例としては，ＲＦＩＤタグからの反応電波の強さを信頼性得点に変換し，読み取ったそれぞれのＲＦＩＤタグの情報ごとに，複数回の読取りにおける得点の合計があらかじめ定められた点数以上になることをもって，信頼性が確保されたと判断する方法などが考えられる。

図１１は，本実施の形態４のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。本実施の形態４のＲＦＩＤ読取り処理は，前述の実施の形態１のＲＦＩＤ読取り処理に，ＲＦＩＤリーダ２０の挿入の深さを変えて複数回のＲＦＩＤ読取りを行い，複数回のＲＦＩＤ読取り結果の統計を行う処理を追加したものである。

まず，タスク情報からＲＦＩＤ読取りの目的とする商品棚９の位置情報を取得する（ステップＳ４０）。フロア情報と，ロボット位置センサ６０が検出した現在位置の情報とをもとに，移動制御部１４は，移動用モータ５１によって移動機構部５０を動かし，在庫管理ロボット１を目的の商品棚９の位置まで移動させる（ステップＳ４１）。

在庫管理ロボット１が目的位置に停止したら，タスク情報からＲＦＩＤ読取りを行う商品棚９の段の情報を取得し，カメラ４０でＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置を確認する（ステップＳ４２）。ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を，確認された商品棚９の挿入位置に挿入する（ステップＳ４３）。

商品棚９へのＲＦＩＤリーダ２０の挿入の深さを変更しながら，ＲＦＩＤリーダ２０によって，その商品棚９の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを複数回行う（ステップＳ４４）。読取り結果統計処理部１１１は，複数回の読取り結果に対して統計処理を行い（ステップＳ４５），統合された読取り結果を取得する。

ＲＦＩＤ読取りが終了すれば，ＲＦＩＤリーダ２０を商品棚９から抜き出す（ステップＳ４６）。タスク情報を確認し，まだすべてのＲＦＩＤ読取りが終了していなければ（ステップＳ４７），ステップＳ４０に戻って次のＲＦＩＤ読取りの処理を行う。すべてのＲＦＩＤ読取りが終了していれば（ステップＳ４７），待機位置に在庫管理ロボット１を移動させて作業を終了する。

〔実施の形態５〕
図１２は，本発明の実施の形態５の例を示す図である。本実施の形態５は，ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を複数用意し，それらを商品棚９の別々の位置に差し込んでＲＦＩＤ読取りを行い，複数の位置で得られた読取り結果に対して統計処理を施すことにより，統合された正確な読取り結果を取得する形態である。これにより，商品棚９に存在する各商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読取りの正確性が高くなる。

図１２の例では，在庫管理ロボット１は，第２のＲＦＩＤリーダ２０’が取り付けられた第２の可動アーム３０’を持ち，２箇所の読取りポイントにＲＦＩＤリーダ２０，２０’を挿入してＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行っている。この２箇所からの読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果が得られる。なお，第２のＲＦＩＤリーダ２０’の取り付け場所を，第２の可動アーム３０’に限る必要はない。例えば在庫管理ロボット１の前面に第２のＲＦＩＤリーダ２０’を取り付け，商品棚９の前面からＲＦＩＤ読取りを行うようにしてもよい。当然，ＲＦＩＤリーダ２０の個数を３個以上にしてもよい。

図１３は，本実施の形態５のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。本実施の形態５のＲＦＩＤ読取り処理は，前述の実施の形態１のＲＦＩＤ読取り処理に，第２のＲＦＩＤリーダ２０’によるＲＦＩＤ読取りを行い，複数位置からの読取り結果の統計を行う処理を追加したものである。

まず，タスク情報からＲＦＩＤ読取りの目的とする商品棚９の位置情報を取得する（ステップＳ５０）。フロア情報と，ロボット位置センサ６０が検出した現在位置の情報とをもとに，移動制御部１４は，移動用モータ５１によって移動機構部５０を動かし，在庫管理ロボット１を目的の商品棚９の位置まで移動させる（ステップＳ５１）。

在庫管理ロボット１が目的位置に停止したら，タスク情報からＲＦＩＤ読取りを行う商品棚９の段の情報を取得し，カメラ４０でＲＦＩＤリーダ２０の挿入位置（第１の挿入位置）を確認する（ステップＳ５２）。ＲＦＩＤリーダ２０が取り付けられた可動アーム３０を，確認された商品棚９の第１の挿入位置に挿入する（ステップＳ５３）。

さらに，カメラ４０で第２のＲＦＩＤリーダ２０’の挿入位置（第２の挿入位置）を確認する（ステップＳ５４）。第２のＲＦＩＤリーダ２０’が取り付けられた第２の可動アーム３０’を，確認された商品棚９の第２の挿入位置に挿入する（ステップＳ５５）。

それぞれのＲＦＩＤリーダ２０，２０’によって，その商品棚９の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の一括読取りを行う（ステップＳ５６）。読取り結果統計処理部１１１は，２箇所の読取り結果に対して統計処理を行い（ステップＳ５７），統合された読取り結果を取得する。

ＲＦＩＤ読取りが終了すれば，ＲＦＩＤリーダ２０を商品棚９から抜き出す（ステップＳ５８）。タスク情報を確認し，まだすべてのＲＦＩＤ読取りが終了していなければ（ステップＳ５９），ステップＳ５０に戻って次のＲＦＩＤ読取りの処理を行う。すべてのＲＦＩＤ読取りが終了していれば（ステップＳ５９），待機位置に在庫管理ロボット１を移動させて作業を終了する。

以上，本発明の実施の形態について説明したが，本発明はこれに限られるものではない。例えば，前述の実施の形態４では，ＲＦＩＤリーダ２０の位置を変えて複数回のＲＦＩＤ読取りを行っているが，ＲＦＩＤリーダ２０の姿勢を変えて複数回のＲＦＩＤ読取りを行ってもよい。言うまでもなく，ＲＦＩＤリーダ２０の位置と姿勢とを同時に変えて複数回のＲＦＩＤ読取りを行っても構わない。

また，前述の実施の形態３，４では，可動アーム３０を動かすことによりＲＦＩＤリーダ２０の位置を変えているが，可動アーム３０と同時に移動機構部５０を動かすことにより，ＲＦＩＤリーダの位置を変えるようにしてもよい。

以上説明した実施の形態の特徴を列挙すると以下のとおりである。
（付記１）
自律的に移動を行うための移動手段と，本体の移動とは別に動作するアーム状の可動部位とを備え，あらかじめ物品に取り付けられたＲＦＩＤタグに基づいて物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットであって，
前記アーム状の可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダと，
あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの場所の情報を含む読取り指示情報であるタスク情報を保持し，前記在庫管理ロボットを制御する制御手段とを備え，
前記制御手段は，前記タスク情報の指示に従って，前記移動手段を制御して動かすことにより，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させ，前記可動部位を制御して物品が載置されている棚に差し込むことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダをＲＦＩＤ読取り位置に移動させ，前記ＲＦＩＤリーダによって前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読取ることにより読取り結果を取得する
ことを特徴とする在庫管理ロボット。
（付記２）
付記１に記載された在庫管理ロボットにおいて，
画像を取得するカメラを備え，
前記制御手段は，少なくとも前記可動部位の制御に前記カメラから取得された画像を用い，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置への前記可動部位の移動を調整する
ことを特徴とする在庫管理ロボット。
（付記３）
付記１または付記２に記載された在庫管理ロボットにおいて，
前記制御手段は，前記取得された読取り結果を評価して再度ＲＦＩＤ読取りを行う必要があるか否かを判断し，再度ＲＦＩＤ読取りを行う必要があると判断された場合に，前記移動手段または前記可動部位を制御して動かすことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダのＲＦＩＤ読取り位置または姿勢を変更し，前記ＲＦＩＤリーダによって再度読み取られた前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を取得する
ことを特徴とする在庫管理ロボット。
（付記４）
付記１，付記２または付記３に記載された在庫管理ロボットにおいて，
前記制御手段は，前記移動手段または前記可動部位を制御して動かすことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダのＲＦＩＤ読取り位置または姿勢を変更しながら複数回のＲＦＩＤ読取りの読取り結果を取得し，取得された複数回の読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得する
ことを特徴とする在庫管理ロボット。
（付記５）
自律的に移動を行うための移動手段と，本体の移動とは別に動作する１または複数のアーム状の可動部位とを備え，あらかじめ物品に取り付けられたＲＦＩＤタグに基づいて物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットであって，
少なくとも１つが前記アーム状の可動部位に取り付けられた複数のＲＦＩＤリーダと，
あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの指示情報であるタスク情報を保持し，前記在庫管理ロボットを制御する制御手段とを備え，
前記制御手段は，前記タスク情報の指示に従って，前記移動手段を制御して動かすことにより，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させ，前記可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダについては前記可動部位を制御して物品が載置されている棚に差し込むことによりＲＦＩＤ読取り位置に移動させ，前記複数のＲＦＩＤリーダによって前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読取ることにより読取り結果を取得し，取得された複数のＲＦＩＤリーダによる読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得する
ことを特徴とする在庫管理ロボット。
（付記６）
自律的に移動を行うための移動手段と，本体の移動とは別に動作するアーム状の可動部位とを備え，さらに可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダを備え，あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの場所の情報を含む読取り指示情報であるタスク情報に従って物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を前記ＲＦＩＤリーダで読み取ることにより，物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットによる在庫管理方法であって，
前記タスク情報の指示に従って前記移動手段を制御して動かすことにより，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させる過程と，
前記タスク情報の指示に従って前記可動部位を制御して物品が載置されている棚に差し込むことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダをＲＦＩＤ読取り位置に移動させる過程と，
前記ＲＦＩＤリーダによって読み取られた前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の読取り結果を取得する過程とを有する
ことを特徴とする在庫管理ロボットによる在庫管理方法。
（付記７）
付記６に記載された在庫管理ロボットによる在庫管理方法において，
前記在庫管理ロボットは，画像を取得するカメラを備え，
前記ＲＦＩＤリーダをＲＦＩＤ読取り位置に移動させる過程では，前記カメラから取得された画像を用い，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置への前記可動部位の移動を調整する
ことを特徴とする在庫管理ロボットによる在庫管理方法。

本発明の実施の形態による在庫管理ロボットの機能構成例を示す図である。 読取り結果テーブルの例を示す図である。 本実施の形態による在庫管理ロボットの外観の例を示す図である。 本発明の実施の形態１の例を示す図である。 本実施の形態１のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。 本発明の実施の形態２の例を示す図である。 本実施の形態２のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。 本発明の実施の形態３の例を示す図である。 本実施の形態３のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。 本発明の実施の形態４の例を示す図である。 本実施の形態４のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。 本発明の実施の形態５の例を示す図である。 本実施の形態５のＲＦＩＤ読取り処理フローチャートである。

符号の説明

１ 在庫管理ロボット
１０ 制御部
１１ ＲＦＩＤ読取り部
１１０ 読取り結果評価部
１１１ 読取り結果統計処理部
１２ 可動アーム制御部
１３ 読取り目標位置確認部
１４ 移動制御部
１５ タスク情報記憶部
１６ フロア情報記憶部
１７ 読取り結果記憶部
２０ ＲＦＩＤリーダ
３０ 可動アーム
３１ 可動アームモータ
４０ カメラ
４１ 画像前処理部
５０ 移動機構部
５１ 移動用モータ
６０ ロボット位置センサ

Claims (4)

1. 自律的に移動を行うための移動手段と，本体の移動とは別に動作するアーム状の可動部位とを備え，あらかじめ物品に取り付けられたＲＦＩＤタグに基づいて物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットであって，
   前記アーム状の可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダと，
   あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの場所の情報を含む読取り指示情報であるタスク情報を保持し，前記在庫管理ロボットを制御する制御手段とを備え，
   前記制御手段は，前記タスク情報の指示に従って，前記移動手段を制御して動かすことにより，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させ，前記可動部位を制御して物品が載置されている棚に差し込むことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダをＲＦＩＤ読取り位置に移動させ，前記移動手段または前記可動部位を制御して動かすことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダのＲＦＩＤ読取り位置または姿勢を変更しながら，前記ＲＦＩＤリーダによって前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を複数回読取ることにより，複数回の読取り結果を取得し，取得された複数回の読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得する
   ことを特徴とする在庫管理ロボット。
2. 請求項１に記載された在庫管理ロボットにおいて，
   画像を取得するカメラを備え，
   前記制御手段は，少なくとも前記可動部位の制御に前記カメラから取得された画像を用い，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置への前記可動部位の移動を調整する
   ことを特徴とする在庫管理ロボット。
3. 自律的に移動を行うための移動手段と，本体の移動とは別に動作する１または複数のアーム状の可動部位とを備え，あらかじめ物品に取り付けられたＲＦＩＤタグに基づいて物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットであって，
   少なくとも１つが前記アーム状の可動部位に取り付けられた複数のＲＦＩＤリーダと，
   あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの指示情報であるタスク情報を保持し，前記在庫管理ロボットを制御する制御手段とを備え，
   前記制御手段は，前記タスク情報の指示に従って，前記移動手段を制御して動かすことにより，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させ，前記可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダについては前記可動部位を制御して物品が載置されている棚に差し込むことによりＲＦＩＤ読取り位置に移動させ，前記複数のＲＦＩＤリーダによって前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を読取ることにより読取り結果を取得し，取得された複数のＲＦＩＤリーダによる読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得する
   ことを特徴とする在庫管理ロボット。
4. 自律的に移動を行うための移動手段と，本体の移動とは別に動作するアーム状の可動部位とを備え，さらに可動部位に取り付けられたＲＦＩＤリーダを備え，あらかじめ登録されたＲＦＩＤ読取りの場所の情報を含む読取り指示情報であるタスク情報に従って物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を前記ＲＦＩＤリーダで読み取ることにより，物品の在庫管理を行う自律動作型の在庫管理ロボットによる在庫管理方法であって，
   前記タスク情報の指示に従って前記移動手段を制御して動かすことにより，前記ＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤ読取り位置の近傍まで本体を移動させる過程と，
   前記タスク情報の指示に従って前記可動部位を制御して物品が載置されている棚に差し込むことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダをＲＦＩＤ読取り位置に移動させる過程と，
   前記移動手段または前記可動部位を制御して動かすことにより，前記可動部位に取り付けられた前記ＲＦＩＤリーダのＲＦＩＤ読取り位置または姿勢を変更しながら，前記ＲＦＩＤリーダによって読み取られた前記物品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報の複数回の読取り結果を取得する過程と，
   取得された複数回の読取り結果に対して統計処理を行うことにより，統合された読取り結果を取得する過程とを有する
   ことを特徴とする在庫管理ロボットによる在庫管理方法。

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