JP6874735B2 - タグ通信装置およびその制御方法、ならびに制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、発光部を備えているＲＦＩＤタグと無線通信を行うタグ通信装置およびその制御方法、ならびに制御プログラムに関する。

ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術とは、ＲＦＩＤタグと無線で通信し、当該ＲＦＩＤタグの情報を読み出したり、当該ＲＦＩＤタグに情報を書き込んだりする技術であり、様々な産業分野で利用されている。その一例として、生産ライン上の物品に対する応用が挙げられる。すなわち、生産ライン上の各物品にＲＦＩＤタグを装着し、当該ＲＦＩＤタグに格納されている情報に基づいて、各種生産工程の進捗を監視・管理することが行われている。

このような応用例においては、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグに操作を行うために、移動するＲＦＩＤタグを正確に識別する技術が重要となってくる。この点に関して、特許文献１は、簡易な構成と簡単な処理とにより、移動体を認識するために必要なＲＦＩＤタグのみとの交信を可能にするＲＦＩＤシステムを開示している。

特開２０１２−０９８８６３号公報（２０１２年５月２４日公開）

しかしながら、前記のような従来技術は、電磁波信号にのみ基づいて距離を測定するため、以下のような問題があることを本発明者らは見出した。周囲の物体による電磁波信号の反射が存在するため、ＲＦＩＤタグが発する電磁波信号の強度に基づいて測定された距離は正確ではない。それゆえ、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグへの操作が行えなくなる可能性がある。

本発明の一態様は、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグに対する操作を行うことができるタグ通信装置を提供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タグ通信装置は、発光部を備えているＲＦＩＤタグと無線通信を行うタグ通信装置であって；前記タグ通信装置は、通信部と、前記ＲＦＩＤタグと無線通信する撮像部と、前記通信部の通信可能範囲の少なくとも一部を撮像する制御部と、を備えており；前記制御部は、（i）前記通信部の通信可能範囲に存在する、１つ以上のＲＦＩＤタグのタグＩＤを、前記通信部を介して取得する取得処理と、（ii）取得したタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグのうち少なくとも一部に、前記通信部を介して発光指示を送信する送信処理と、（iii）前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と、前記撮像部との距離を測定する測定処理と、（iv）前記距離が所定の範囲内にあると判定された場合に、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記通信部を介して所定の操作を行う操作処理と、を行う。

同じく前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタグ通信装置の制御方法は、通信部および撮像部を備えており、発光部を備えているＲＦＩＤタグと無線通信を行うタグ通信装置の制御方法であって；前記通信部は、前記ＲＦＩＤタグと無線通信するものであり、前記撮像部は、前記通信部の通信可能範囲の少なくとも一部を撮像するものであり；（i）前記通信部の通信可能範囲に存在する、１つ以上のＲＦＩＤタグのタグＩＤを取得する、前記通信部を介して取得ステップと、（ii）取得したタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグのうち少なくとも一部に、前記通信部を介して発光指示を送信する送信ステップと、（iii）前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と、前記撮像部との距離を測定する測定ステップと、（iv）前記距離が所定の範囲内にあると判定された場合に、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記通信部を介して所定の操作を行う操作ステップと、を含む。

前記の構成によれば、前記タグ通信装置はＲＦＩＤタグに対して発光指示を送信し、当該発光指示に基づいて発光したＲＦＩＤタグが撮像部から所定の距離の範囲にあると判定された場合に、ＲＦＩＤタグに対して所定の操作を行うことになる。つまり、前記タグ通信装置は、ＲＦＩＤタグを識別するにあたって、ＲＦＩＤタグが発する電磁波信号以外に、撮像部により取得された距離に関する情報も利用している。その結果、前記タグ通信装置は、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグに対する操作を行うことができる。

なお、本明細書でいう「ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグ」とは、内蔵メモリに格納されている情報を、電磁波を用いて非接触で読み書きする情報媒体を一般に指す。ＲＦＩＤタグの情報を読み書きする際に用いられるのが、タグ通信装置（リーダ／ライタ）である。ＲＦＩＤタグは、「ＲＦタグ」「電子タグ」「ＩＣタグ」「無線タグ」などの呼称が用いられる場合がある。また、本明細書におけるＲＦＩＤタグには、パッシブタグおよびアクティブタグの両方が含まれ、また主に人間が携行する非接触ＩＣカードも含まれる。

一実施形態において、前記制御部は、前記操作処理における前記所定の範囲内に、２つ以上の副範囲を設定し；前記操作処理において、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と前記撮像部との距離がいずれの副範囲に含まれるかに応じて異なる操作を行う。

前記の構成によれば、前記タグ通信装置は、撮像部からの距離が異なる２つ以上の領域（例えば、生産ラインＡ上および生産ラインＢ上）を対象に、ＲＦＩＤタグの発光の有無を判定することができる。そして、前記タグ通信装置は、ＲＦＩＤタグの位置に応じて異なる操作を行うことができる。具体例を挙げると、前記タグ通信装置は、生産ラインＡを流れるＲＦＩＤタグと、生産ラインＢを流れるＲＦＩＤタグとに、異なる情報を書き込むことができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記測定処理において、前記撮像部が取得した画像中における前記発光部の大きさに基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と前記撮像部との距離を測定する。

前記の構成によれば、前記タグ通信装置は、撮像部とＲＦＩＤタグとの距離をより正確に測定することができる。そのため、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグに対する操作を行うことができる。

一実施形態において、前記撮像部は、ステレオカメラであり；前記制御部は、前記測定処理において、前記撮像部が取得した複数の視差画像に基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と前記撮像部との距離を測定する。

前記の構成によれば、前記タグ通信装置は、撮像部とＲＦＩＤタグとの距離をより正確に測定することができる。そのため、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグに対する操作を行うことができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記送信処理において、前記取得したタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグのうち、電磁波信号の強度が所定の範囲内にあるＲＦＩＤタグに対して優先的に発光指示を送信する。

前記構成によれば、前記タグ装置は、複数のタグＩＤを取得した際に、目的の距離に近い位置関係にあると推定されるＲＦＩＤタグ（例えば、特定のライン上にあるＲＦＩＤタグ）に優先的に発光指示を送信することができる。そのため、前記タグ装置の処理速度を上げることができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記送信処理において２つ以上のＲＦＩＤタグに対して前記発光指示を送信する場合に、当該２つ以上のＲＦＩＤタグを異なるタイミングで発光させるように発光指示を送信する。

前記の構成によれば、ＲＦＩＤタグが異なるタイミングで発光する。そのため、前記タグ通信装置は、どのＲＦＩＤタグが発光指示に基づいて発光したのかを、より正確に識別することができる。

一実施形態において、前記制御部は、（i）前記取得処理において、２つ以上のＲＦＩＤタグのタグＩＤを取得し、かつ、（ii）前記操作処理において、前記２つ以上のＲＦＩＤタグのうち１つのＲＦＩＤタグについて、前記距離が所定の範囲内にあると判定された場合に；前記２つ以上のＲＦＩＤタグのうち残りのＲＦＩＤタグについても、引き続いて、前記送信処理において発光指示を送信する。

前記の構成によれば、前記タグ通信装置は、複数のＲＦＩＤタグからの発光を検知することができる。そのため、前記タグ通信装置は、複数のＲＦＩＤタグに対して所定の操作を行うことができる。

一実施形態において、前記操作処理における前記所定の操作とは、下記（i）および（ii）のうち少なくとも１つである：（i）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグから情報を読み出すこと；（ii）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグに情報を書き込むこと。

前記の構成によれば、前記タグ通信装置は、ＲＦＩＤタグに対して情報を読み書きすることができる。

なお、前記タグ通信装置は、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各手段として動作させることにより前記タグ通信装置をコンピュータにて実現させるタグ通信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、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグに対する操作を行うことができるタグ通信装置が提供される。

本発明の一側面に係る実施形態における、タグ通信システムの例示的な概要図である。 本発明の一側面に係る実施形態におけるタグ通信装置の、通信部の通信可能範囲と、撮像部の撮像領域との関係を図示する模式図である。 本発明の一側面に係る実施形態における、タグ通信装置の要部の構成例を表すブロック図である。 本発明の一側面に係る実施形態における、タグ通信装置の処理例を表すフロー図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一側面に係る実施形態における、ＲＦＩＤタグの発光部の配置の一例である。 本発明の変形例（４−２）における、タグ通信装置の処理例を表すフロー図である。 本発明の変形例（４−３−１）における、タグ通信装置の処理例を表すフロー図である。 本発明の変形例（４−３−２）における、タグ通信装置の処理例を表すフロー図である。 本発明の変形例（４−４）において、タグ通信装置が参照するデータ構成の一例である。

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、本実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメータ、マシン語等で指定される。

なお本明細書では、本発明を生産ラインに応用した例に基づいて説明を進める。しかし、特許請求の範囲に記載の本発明の構成は、生産ラインの他にも、種々の産業分野に応用可能であることを理解されたい。

§１ 適用例
図１に基づいて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、本実施形態に係るタグ通信装置１００を含むタグ通信システムの一例を、模式的に表すものである。タグ通信装置１００は、生産ライン上にあるＲＦＩＤタグ２００に対して、無線通信により操作を行う（この無線通信は、通信部１１０、２１０を介する）。タグ通信装置１００がＲＦＩＤタグ２００に対して行う操作の例としては、ＲＦＩＤタグ２００の記憶部２４０に格納されている情報の読み書きが挙げられる。

本実施の形態では、タグ通信装置１００の制御部１３０は、ＲＦＩＤタグ２００に備えられている発光部２２０を発光させる。そして制御部１３０は、発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離（すなわち、ＲＦＩＤタグ２００と撮像部１２０との距離）を測定する。この結果、タグ通信装置１００は、ＲＦＩＤタグ２００と撮像部１２０との距離を、電磁波信号および光学信号に基づいて特定することになるので、より正確な距離の特定が可能となる。そのため、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグ２００に対する操作を行うことが可能となる。

図２に基づいて、通信部１１０の通信可能範囲と、撮像部１２０の撮像領域との関係を説明する。図２において、通信部１１０は、ＲＦＩＤタグ２００ａ〜２００ｃのうち、通信可能範囲１内にある、ＲＦＩＤタグ２００ａおよび２００ｂと通信が可能である。同様に、ＲＦＩＤタグ２００ａおよび２００ｂは、撮像部１２０の撮像領域２内にあるので、タグ通信装置１００は、ＲＦＩＤタグ２００ａおよび２００ｂについて、撮像部１２０と発光部２２０との距離を測定することができる。図２の位置関係では、ＲＦＩＤタグ２００ａはタグ通信装置１００から所定の距離範囲３内にあるが、ＲＦＩＤタグ２００ｂはタグ通信装置１００から所定の距離範囲３内にない。

この関係を利用して、タグ通信装置１００は、通信部１１０の通信可能範囲１の中でも、タグ通信装置１００から所定の距離範囲３内にあるＲＦＩＤタグ２００ａのみを対象にして、操作を行うことができる。このようにして、タグ通信装置１００は、より正確に、特定の位置に存在するＲＦＩＤタグ２００に対する操作を行うことができる。

なお、撮像部１２０の撮像領域２は、通信部１１０の通信可能範囲１の少なくとも一部を含めば充分である。つまり、図２のように、撮像領域２が通信可能範囲１の一部のみを含んでいてもよいし、撮像領域２が通信可能範囲１の全部を含んでいてもよい。

§２ 構成例
［タグ通信装置のハードウェア構成例］
図３は、タグ通信装置１００の要部の構成例を表すブロック図である。タグ通信装置１００は、通信部１１０、撮像部１２０、制御部１３０を備えている。加えて、タグ通信装置１００は、装置自体を機能させるために、記憶部１４０を備えていてもよい。

通信部１１０は、ＲＦＩＤタグ２００との間において、電磁波による通信を行う。通信部１１０は、通信制御部１３１から受け取った情報を電磁波として外部に送信し、また、外部から受信した電磁波を情報に変換して通信制御部１３１に送る。通信部１１０は、具体的には、アンテナ、共振回路、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換回路、変復調回路、ＲＦ回路などにより構成されている。

撮像部１２０は、撮像情報を取得する。撮像部１２０により取得された撮像情報は、距離判定部１３４に送られ、解析される。撮像部１２０は、具体的には、各種のカメラなどにより構成されている。

制御部１３０は、タグ通信装置１００内で実行される処理を、統括的に制御する。制御部１３０は、例えばＰＣ（Personal Computer）ベースのコンピュータによって構成されている。タグ通信装置１００が行う処理の制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行われる。このプログラムは、（i）リムーバブルメディア（ＣＤ−ＲＯＭなど）に記録されているものを読み込んで使用する形態であってもよいし、（ii）ハードディスクなどにインストールされたものを読み込んで使用する形態であってもよいし、あるいは、（iii）外部Ｉ／Ｆを介して前記プログラムをダウンロードし、ハードディスクなどにインストールして実行する形態であってもよい。

制御部１３０に含まれる機能ブロックに関しては、ソフトウェア構成例の項目で後述する。

記憶部１４０は、不揮発性の記憶装置（ハードディスクなど）によって構成されている。記憶部１４０に記憶される内容としては、前述の制御プログラム、ＯＳ（operating system）プログラム、およびその他各種プログラム、ならびに各種データが挙げられる。

［タグ通信装置のソフトウェア構成例］
制御部１３０は、通信制御部１３１、タグ制御部１３２、発光指示部１３３および距離判定部１３４を含んでいる。

通信制御部１３１は、通信部１１０の機能を制御し、通信部１１０との間で情報をやり取りする機能ブロックである。通信制御部１３１は、通信部１１０に受信させた電磁波から得られる情報を他の機能ブロックに送る。それとともに、通信制御部１３１は、他の機能ブロックから受け取った情報を通信部１１０に送り、電磁波に変換して送信させる。

タグ制御部１３２は、ＲＦＩＤタグ２００に送信する情報を生成したり、ＲＦＩＤタグ２００から受信した情報を処理したりする機能ブロックである。一例としては、タグ制御部１３２は、通信部１１０が通信を行ったＲＦＩＤタグ２００の、タグＩＤ（identification）を取得する。他の例としては、タグ制御部１３２は、距離判定部１３４から送られた判定結果に基づいて、特定のＲＦＩＤタグ２００に対して所定の操作を行う内容の指示を生成する。

発光指示部１３３は、特定のタグＩＤを有するＲＦＩＤタグ２００に対して、当該ＲＦＩＤタグ２００が備えていている発光部２２０を発光させる内容の指示（以下、「発光指示」と表記する）を生成する機能ブロックである。

距離判定部１３４は、発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離（すなわち、ＲＦＩＤタグ２００と撮像部１２０との距離）を測定し、当該距離が所定の範囲内にあるか否かを判定する機能ブロックである。

［ＲＦＩＤタグの構成例］
図１の右側には、ＲＦＩＤタグ２００の要部の構成例を表すブロック図が描かれている。同図に示されている通り、ＲＦＩＤタグ２００は、通信部２１０、発光部２２０、制御部２３０および記憶部２４０を備えている。

通信部２１０は、タグ通信装置１００との間において、電磁波による通信を行う。通信部２１０は、制御部２３０から受け取った情報を電磁波として外部に送信し、また、外部から受信した電磁波を情報に変換して制御部２３０に送る。また、ＲＦＩＤタグ２００が独自の電源を有さないパッシブ型ＲＦＩＤタグである場合には、通信部２１０は、制御部２３０を動作させる電力源を受け取る役割をも担う。通信部２１０は、具体的には、アンテナ、共振回路、変復調回路、ＲＦ回路などにより構成される。

発光部２２０は、タグ通信装置１００から送信された発光指示を受けて発光する。より詳細には、タグ通信装置１００から送信された発光指示を、通信部２１０を介して受信した後、制御部２３０からの命令を受けて発光部２２０は発光する。発光部２２０は、具体的には、各種の発光素子などから構成される。

制御部２３０は、ＲＦＩＤタグ２００内で実行される処理を、統括的に制御する。制御部２３０は、論理演算回路、レジスタなどを備え、コンピュータとして機能する。ＲＦＩＤタグ２００が行う処理の制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行われる。このプログラムは、例えば、（i）記憶部２４０のＲＯＭ（Read Only Memory）などにインストールされたものを読み込んで使用する形態であってもよいし、（ii）通信部２１０を介して、タグ通信装置１００から前記プログラムをダウンロードし、記憶部２４０にインストールしたものを実行する形態であってもよい。

また、制御部２３０は、タグ通信装置１００から通信部２１０を介して受信した情報に基づいて、タグ通信装置１００から受信した情報を記憶部２４０に格納する。さらに、制御部２３０は、記憶部２４０に格納されている情報を読み出して、通信部２１０を介してタグ通信装置１００に送信したり、発光部２２０を発光させたりする。

記憶部２４０は、前述したＲＯＭや、ＳＲＡＭ（Static RAM）、ＦｅＲＡＭ（強誘電体メモリ）などの半導体メモリによって構成される。記憶部２４０に格納されている情報としては、前述の制御プログラム、およびその他各種のプログラム、ならびに各種データが挙げられる。

§３ 処理例
図４のフロー図に基づいて、タグ通信装置１００の処理例を説明する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップを省略、置換および追加することができる。

図４のフロー図は、概略すると、撮像部１２０からの距離が所定範囲にあるＲＦＩＤタグ２００を１つ検知すると、当該ＲＦＩＤタグ２００に対して所定の操作を行い、処理が完了するものである。したがって図４に示す処理例は、撮像部１２０から所定の距離範囲内に含まれうるＲＦＩＤタグ２００の数が、最大１個であるようなタグ通信システムに対して用いることが好ましい。このようなタグ通信システムは、例えば、ＲＦＩＤタグ２００の配置間隔を適宜調整することによって実現できる。より具体的に説明すると、生産ライン上においてＲＦＩＤタグ２００の間隔を空け、前記所定の距離範囲には１つのＲＦＩＤタグ２００のみしか含まれない程度の疎らさでＲＦＩＤタグ２００が流れている場合に、この処理例は好適に適用される。

（Ｓ１０１）
Ｓ１０１では、タグ通信装置１００は、通信可能な範囲内にあるタグＩＤを読み取る。より詳細には、このステップは、以下のサブステップにより実行される。
（i）通信制御部１３１は、通信部１１０と通信可能なＲＦＩＤタグ２００に対する通信を、通信部１１０に行わせる。
（ii）通信制御部１３１は、通信部１１０から、（i）で通信を行ったＲＦＩＤタグ２００と関連する情報を受け取り、タグ制御部１３２へ送る。
（iii）タグ制御部１３２は、（ii）で受け取った情報に基づいて、（i）で通信を行ったＲＦＩＤタグ２００のタグＩＤを取得する。

Ｓ１０１は、本発明の「取得処理／取得ステップ」に該当する。

（Ｓ１０２）
Ｓ１０２では、ｎをｎ＝１に変更する。ｎは、制御部１３０に、ｎ番目のタグＩＤに対する処理を行わせるためのパラメータである。したがってＳ１０２は、１番目のタグＩＤから処理を始めるように、パラメータをリセットするステップである。

（Ｓ１０３）
Ｓ１０３では、通信範囲内にあるタグＩＤの数が求められる。このステップは、タグ制御部１３２が、Ｓ１０１で取得したタグＩＤの数を求めることによって実行される。以下の説明のため、Ｓ１０３で求められたタグＩＤの数をｍ個とする。

（Ｓ１０４）
Ｓ１０４では、ｎ番目のタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグ２００に対して、発光指示が送信される。ここで、Ｓ１０３からＳ１０４に移行した場合には、ｎ＝１である。一方、Ｓ１１０からＳ１０４に移行した場合には、ｎはＳ１１０において定められる（後述）。より詳細には、このステップは、以下のサブステップにより実行される。
（i）タグ制御部１３２は、ｎ番目のタグＩＤを発光指示部１３３に送る。
（ii）発光指示部１３３は、ｎ番目のタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグ２００に対して、当該ＲＦＩＤタグ２００が備えていている発光部２２０を発光させる内容の指示（発光指示）を生成する。
（iii）生成された発光指示は、通信制御部１３１、通信部１１０を介して送信される。

Ｓ１０４は、本発明の「送信処理／送信ステップ」に該当する。

Ｓ１０４の後、送信された発光指示を受信したＲＦＩＤタグ２００は、発光部２２０を発光させる。このとき発光するのは、前述した「ｎ番目のタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグ２００」の発光部２２０である。

（Ｓ１０５）
Ｓ１０５において、距離判定部１３４は、撮像部１２０からの撮像情報に基づいて、発光指示に基づく発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離を測定する。具体的な距離の測定方法の例については、後述する。

Ｓ１０５は、本発明の「測定処理／測定ステップ」に該当する。

（Ｓ１０６）
Ｓ１０６において、距離判定部１３４は、Ｓ１０５で測定された距離が所定の範囲内であるか否かを判定する。判定結果はタグ制御部１３２に送られる。そして、所定の範囲内と判定された場合にはＳ１０７へ、所定の範囲外と判定された場合にはＳ１０８へ、それぞれステップが移行する。

（Ｓ１０７）
Ｓ１０７では、Ｓ１０４で発光指示を送信したＲＦＩＤタグ２００に対して、所定の操作が行われる。より詳細には、このステップは、以下のサブステップにより実行される。
（i）タグ制御部１３２は、Ｓ１０４で発光指示を送信したＲＦＩＤタグ２００（すなわち、ｎ番目のタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグ２００）に、所定の操作を行う内容の指示を生成する。
（ii）（i）で生成された指示は、通信制御部１３１、通信部１１０を介して、ＲＦＩＤタグ２００に送信される。一例において、ＲＦＩＤタグ２００は、前記指示に基づいて記憶部２４０に情報を書き込む。他の例において、ＲＦＩＤタグ２００は、前記指示に基づいて記憶部２４０から情報を読み出し、通信部２１０を介して送信する。

Ｓ１０６およびＳ１０７は、本発明の「操作処理／操作ステップ」に該当する。

（Ｓ１０８）
Ｓ１０８では、ｎ＝ｍであるか否かが判定される。より詳細には、タグ制御部１３２は、Ｓ１０４で与えられたｎの値が、Ｓ１０３において求めたｍの値と等しいか否かを判定する。ｎ＝ｍである場合は、（i）ｍ個のタグＩＤに対応するｍ個のＲＦＩＤタグ２００の全てに対して発光指示を送信し、かつ、（ii）撮像部１２０から所定の距離範囲内において、当該発光指示に基づく発光部２２０の発光が検知されなかった場合である。このとき、ステップはＳ１０９に移行する。一方、ｎ≠ｍである場合は、ｍ個のタグＩＤに対応するｍ個のＲＦＩＤタグ２００の中に、未だ発光指示を送信していないものが存在する場合である。このとき、ステップはＳ１１０に移行する。

（Ｓ１０９）
Ｓ１０９では、タグ制御部１３２は、撮像部１２０から所定の距離範囲内にＲＦＩＤタグ２００がないと判断し、処理を終了する。このステップは、通信部１１０と通信可能な範囲にＲＦＩＤタグ２００が存在したが、撮像部１２０から所定の距離範囲内にはＲＦＩＤタグ２００が存在しない場合に該当する。一例において、この状況は、通信部１１０と、撮像部１２０から所定の距離範囲外にあるＲＦＩＤタグ２００とが通信を行った状況に当たる。このような場合でも、タグ通信装置１００は、特定の位置に存在しないＲＦＩＤタグ２００に対して何らかの操作を加えることはない。

（Ｓ１１０）
Ｓ１１０では、タグ制御部１３２は、ｎ＝ｎ＋１としてＳ１０４に移行する。つまり、これまでのルーティンではｎ番目のタグＩＤに対する処理が行われていたところを、ｎ＋１番目のタグＩＤに対する処理が行われるよう、タグ制御部１３２はパラメータを変更する。

［距離の測定方法］
前述した通り、Ｓ１０５において、距離判定部１３４は、撮像部からの撮像情報に基づいて、発光指示に基づく発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離を測定する。距離の測定方法は、特に限定されない。一例として、（i）撮像部１２０に特徴のある距離の測定方法と、（ii）発光部２２０に特徴のある距離の測定方法を以下に説明する。

撮像部１２０に特徴のある距離の測定方法の一例としては、撮像部１２０にステレオカメラを採用する方法がある。この場合、距離判定部１３４は、撮像部１２０が取得した複数の視差画像に基づいて、発光指示に基づく発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離を測定する。撮像部１２０に特徴のある距離の測定方法の他の例としては、撮像部１２０にオートフォーカス機能を有するカメラを採用する方法がある。撮像部１２０は、発光部２２０の発光が生じた位置にフォーカスを合わせて撮像を行う。撮像部１２０は、撮像部１２０からフォーカスを合わせた位置までの距離の情報を、撮像情報として距離判定部１３４に出力する。距離判定部１３４は、前記撮像情報を参照して、発光指示に基づく発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離を測定する。いずれの例にしても、光学機器分野における公知の技術を適宜利用することができる。

発光部２２０に特徴のある距離の測定方法の一例としては、撮像部１２０が取得した画像中における発光部２２０の大きさに基づいて、発光指示に基づく発光部２２０の発光が生じた位置と撮像部１２０との距離を測定する方法がある。この方法は、発光部２２０と撮像部１２０との距離が遠いほど、撮像部１２０が取得した画像中における発光部２２０が小さくなる現象を利用して、距離を測定する方法である。

図５の（ａ）〜（ｅ）は、前記の距離測定方法に関して、画像中における大きさの測定に適した発光部２２０の配置の例を示している。（ａ）および（ｂ）では、特定の形状（図５では正方形）の角に発光部２２０を配置している。（ｃ）では、特定の形状（図５では正方形）の輪郭に発光部２２０を配置している。（ａ）〜（ｃ）のように発光部２２０を配置すると、例えば、発光部２２０によって規定される特定の形状の面積を「発光部２２０の大きさ」と見做すことができる。また、（ｄ）では、所定の間隔ｄ１を空けて２つの発光部２２０が配置されている。（ｅ）では、長さがｄ２である線分状の発光部２２０が設けられている。（ｄ）、（ｅ）のように発光部２２０を配置すると、例えば、画像中における２点間の距離または線分の長さを、ｄ１またはｄ２とそれぞれ比較することによって、「発光部２２０の大きさ」を決定することができる。

§４ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、前記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、前記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。

［４−１］
§３で説明した処理例では、Ｓ１０４→Ｓ１０５→Ｓ１０６→Ｓ１０８→Ｓ１１０→Ｓ１０４のルーティンを経る間、Ｓ１０１で通信を行ったＲＦＩＤタグ２００に対して、１つずつ順番に発光指示を送信している。しかし、この発光指示は、２つ以上のＲＦＩＤタグ２００に対して同時に送信してもよい。このとき、２つ以上のＲＦＩＤタグ２００を異なるタイミングで発光させるように発光指示を送信すると、当該２つ以上のＲＦＩＤタグ２００のそれぞれを区別できるようになるので、好ましい。

２つ以上のＲＦＩＤタグ２００に対して同時に発光指示を送信し、かつ、当該２つ以上のＲＦＩＤタグ２００を異なるタイミングで発光させるためには、例えば、発光指示で発光のタイミングを指定すればよい。具体例を挙げると、発光指示の送信時刻を基準として、タグＩＤ「０００１」のＲＦＩＤタグを１〜２秒後に発光させ、タグＩＤ「０００２」のＲＦＩＤタグを２〜３秒後に発光させる内容の発光指示を、タグ通信装置１００が送信するならば、２つのＲＦＩＤタグを異なるタイミングで発光させることができる。

［４−２］
図６に基づいて、図４で説明したタグ通信装置１００の処理例の変形例について説明する。図６のフロー図は、Ｓ１０７の後にも、ｎ＝ｍであるか否かを判定するＳ１０８ａに移行する点において、図４のフロー図とは異なっている。なお、Ｓ１０１〜Ｓ１０７の処理については、§３に記載の通りである。

Ｓ１０８ａにおいて、ｎ＝ｍである場合（ｍ個のＲＦＩＤタグ２００の全てに対して発光指示を送信し終えた場合）、タグ制御部１３２は処理を終了する。一方、ｎ≠ｍである場合（未だ発光指示を送信していないＲＦＩＤタグ２００が存在する場合）は、Ｓ１１０ａに移行する。Ｓ１１０ａでは、ｎ＝ｎ＋１としてＳ１０４に移行する（Ｓ１１０ａの処理は、前述したＳ１１０と同じである）。

図６のフロー図は、概略すると、通信部１１０が２つ以上のＲＦＩＤタグ２００と通信可能であり、かつ、撮像部１２０から所定の範囲内にある１つのＲＦＩＤタグ２００からの発光を検知した場合でも、引き続き発光指示の送信を続行するものである。このとき、撮像部１２０から所定の距離範囲内において、発光指示に基づく発光部２２０の発光が複数回検知された場合は、それぞれの発光部２２０が備わっているＲＦＩＤタグ２００に対して所定の操作が行われる。したがって図６に示すような処理例は、撮像部１２０から所定の距離範囲内に含まれうるＲＦＩＤタグ２００の数が、最大で２個以上であるようなタグ通信システムに対して用いることが好ましい。このようなタグ通信システムは、例えば、ＲＦＩＤタグ２００の配置間隔を適宜調整することによって実現できる。より具体的に説明すると、前記所定の距離範囲よりも各ＲＦＩＤタグ２００間の間隔が充分に短くなるように、生産ライン上においてＲＦＩＤタグ２００の間隔を詰め、当該所定の距離範囲に２つ以上のＲＦＩＤタグ２００が含まれうるようにした場合に、この処理例は好適に適用される。

なお、Ｓ１０８ａにおいてｎ＝ｍであるか否かを判定する代わりに、ｎ＝ｍ’であるか否かを判定してもよい（ただし、ｍ’は２≦ｍ’≦ｍを満たす整数）。つまり、本変形例においては、Ｓ１０１で取得したタグＩＤの全てに対して発光指示を送信する必要は、必ずしもない。

［４−３−１］
図７に基づいて、２つ以上の副範囲を設定する変形例について説明する。本変形例においては、所定の範囲内に２つ以上の副範囲を設定し、撮像部１２０と発光部２２０との距離がいずれの副範囲に含まれるかが判定される。タグ通信装置１００は、撮像部１２０と発光部２２０との距離がいずれの副範囲に含まれるかに応じて異なる操作を、ＲＦＩＤタグ２００に対して行う。

図７のフロー図は、図４のフロー図と同様に、発光部２２０の発光を１回検知すると、当該発光部２２０を備えているＲＦＩＤタグ２００に対して所定の操作を行い、処理が完了するものである。したがって図７に示す処理例は、（i）撮像部１２０とＲＦＩＤタグ２００との距離が２つ以上のグループに分類され、かつ、（ii）撮像部１２０から所定の距離範囲内に含まれうるＲＦＩＤタグ２００の数が最大１個であるようなタグ通信システムに対して用いることが好ましい。具体例を挙げると、（i）撮像部１２０からの距離が異なる２つの生産ライン上を、（ii）最大で１つのＲＦＩＤタグ２００しか、撮像部１２０から所定の範囲内に含まれない程度の疎らさで、ＲＦＩＤタグ２００が流れている場合に好適に適用される。

（Ｓ２０６）
Ｓ２０６では、撮像部１２０と発光部２２０との距離がいずれの副範囲に含まれるかが判定される。より詳細には、このステップは、以下のサブステップにより実行される。
（i）距離判定部１３４は、Ｓ２０５で測定された距離が所定の範囲内であるか否かを判定する。このサブステップは、§３で説明したＳ１０６と同様である。
（ii）（i）で「距離が所定の範囲内である」と判定された場合、距離判定部１３４は、前記距離がいずれの副範囲に含まれるかを判定する。例えば、所定の距離が「撮像部１２０から５〜２０ｍ」であり、副範囲Ａが「撮像部１２０から５〜１０ｍ」であり、副範囲Ｂが「撮像部１２０から１０〜２０ｍ」であるとする。このとき、撮像部１２０からの距離が８ｍである発光部２２０は、副範囲Ａに含まれる。一方、撮像部１２０からの距離が１４ｍである発光部２２０は、副範囲Ｂに含まれる。
（iii）（i）および（ii）における判定結果はタグ制御部１３２に送られる。そして、（i）において所定の範囲内と判定された場合にはＳ２０７へ、所定の範囲外と判定された場合にはＳ２０８へ、それぞれステップが移行する。

（Ｓ２０７）
Ｓ２０７では、Ｓ２０６の判定結果に基づいて、ＲＦＩＤタグ２００に対して所定の操作が行われる。このとき、タグ制御部１３２は、Ｓ２０６の（ii）における判定結果に対応して、異なる操作を行う。このようにして、タグ通信装置１００は、撮像部１２０からの距離が異なるＲＦＩＤタグ２００に対して、異なる操作を行うことができる。具体例を挙げて説明すると、生産ラインＡを流れるＲＦＩＤタグ２００には「情報Ａを書き込む」という操作を行い、生産ラインＢを流れるＲＦＩＤタグ２００には「情報Ｂを書き込む」という操作を行うことができる。

なお、Ｓ２０１〜Ｓ２０５およびＳ２０８〜Ｓ２１０の処理については、それぞれ、§３で説明したＳ１０１〜Ｓ１０５およびＳ１０８〜Ｓ１１０の処理と同じであるため、説明を省略した。

［４−３−２］
図８に基づいて、図７で説明したタグ通信装置１００の処理例の変形例について説明する。図８のフロー図は、Ｓ２０７の後にも、ｎ＝ｍであるか否かを判定するＳ２０８ａに移行する点において、図７のフロー図とは異なっている。図８のフロー図は、［４−２］で説明した「通信部１１０が２つ以上のＲＦＩＤタグ２００と通信可能であり、かつ、撮像部１２０から所定の範囲内にある１つのＲＦＩＤタグ２００からの発光を検知した場合でも、引き続き発光指示の送信を続行する」という処理を、図７のフロー図に適用したものである。したがって図８に示すような処理例は、（i）撮像部１２０とＲＦＩＤタグ２００との距離が２つ以上のグループに分類され、かつ、（ii）撮像部１２０から所定の距離範囲内に含まれうるＲＦＩＤタグ２００の数が最大で２個以上であるようなタグ通信システムに対して用いることが好ましい。具体例を挙げると、（i）撮像部１２０からの距離が異なる２つの生産ライン上を、（ii）２つ以上のＲＦＩＤタグ２００が撮像部１２０から所定の範囲内に含まれる程度の密度で、ＲＦＩＤタグ２００が流れている場合に好適に適用される。

なお、Ｓ２０８ａにおいてｎ＝ｍであるか否かを判定する代わりに、ｎ＝ｍ’であるか否かを判定してもよい（ただし、ｍ’は２≦ｍ’≦ｍを満たす整数）。つまり、本変形例においては、Ｓ２０１で取得したタグＩＤの全てに対して発光指示を送信する必要は、必ずしもない。

［４−４］
図９に基づいて、所定の電磁波信号の強度を有するＲＦＩＤタグ２００に対して優先的に発光指示を送信する変形例について説明する。本変形例において、タグ制御部１３２は、図９に例示される構成のデータを生成する。このデータは、通信部１１０と通信できる各ＲＦＩＤタグ２００について、タグＩＤと電磁波信号の受信強度（図９ではＲＳＳＩとして表示）とを対応付けたデータである。

一般的に、電磁波信号の強度は、当該電磁波信号の発生源から遠くなるほど小さくなる。この現象を利用して、所定の電磁波信号の強度を、特定の位置と対応させることができる。図９では、ＲＳＳＩが−１５〜−２５の範囲にある、タグＩＤ「０００５」および「０００２」のＲＦＩＤタグ２００は、生産ラインＡ上にあると推定される。同様に、タグＩＤ「０００８」および「０００１」のＲＦＩＤタグ２００は、生産ラインＢ上にあると推定される。また、タグＩＤ「０００７」および「０００３」のＲＦＩＤタグ２００は、生産ラインＣ上にあると推定される。

もちろん、電磁波信号の強度は種々の要因により変動しうるため、これのみに基づいて距離を測定することには困難を伴う点は、発明の概要にて述べた通りである。しかし、電磁波信号の強度に基づいて、「特定の生産ライン上にあると推定されるＲＦＩＤタグ２００の候補」を絞り込み、これらのＲＦＩＤタグに優先的に発光指示を送信することにより、タグ通信装置１００の処理速度を高まる可能性が大きくなる。

例えば、図９のデータが得られており、生産ラインＡ上にあるＲＦＩＤタグ２００に対して操作を行いたい場合は、１番目および２番目に発光指示を送信するＲＦＩＤタグ２００を、タグＩＤが「０００５」または「０００２」のＲＦＩＤタグ２００から選択することにより、より効率的に処理が進行する可能性が高まる。同様の論拠で、３番目に発光指示を送信するＲＦＩＤタグを、生産ラインＡに該当するＲＳＳＩ（−１５〜−２５）に最も近い、タグＩＤ「００００」のＲＦＩＤタグ２００とすると、より効率的に処理が進行する可能性が高まる。

つまり本変形例では、電磁波信号の強度に基づいてＲＦＩＤタグ２００の距離に「見当をつけ」ている。そして、その結果に基づいて、特定の距離範囲にあると推定されるＲＦＩＤタグ２００に対して、より早い順番で発光指示を送信している。

〔ソフトウェアによる実現例〕
タグ通信装置１００の制御ブロック（特に制御部１３０、通信制御部１３１、タグ制御部１３２、発光指示部１３３、および距離判定部１３４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、タグ通信装置１００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えているとともに、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、当該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波など）を介して、前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現されうる。

本発明は前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。

１００ タグ通信装置
１１０ 通信部
１２０ 撮像部
１３０ 制御部
２００ ＲＦＩＤタグ
２２０ 発光部

Claims (9)

1. 発光部を備えているＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグと無線通信を行うタグ通信装置であって、
   前記タグ通信装置は、前記ＲＦＩＤタグと無線通信する通信部と、前記通信部の通信可能範囲の少なくとも一部を撮像する撮像部と、制御部と、を備えており、
   前記制御部は、
   前記通信部の通信可能範囲に存在する、１つ以上のＲＦＩＤタグのタグＩＤ（identification）を、前記通信部を介して取得する取得処理と、
   取得したタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグのうち少なくとも一部に、前記通信部を介して発光指示を送信する送信処理と、
   前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と、前記撮像部との距離を測定する測定処理と、
   前記距離が所定の範囲内にあると判定された場合に、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記通信部を介して所定の操作を行い、かつ、前記距離が所定の範囲内にないと判定された場合に、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記所定の操作を行わない、操作処理と、
   を行い、
   前記操作処理における前記所定の操作とは、下記（i）および（ii）のうち少なくとも１つである、タグ通信装置：
   （i）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグから情報を読み出すこと；
   （ii）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグに情報を書き込むこと。
2. 前記制御部は、
   前記操作処理における前記所定の範囲内に、２つ以上の副範囲を設定し、
   前記操作処理において、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と前記撮像部との距離がいずれの副範囲に含まれるかに応じて下記（i）および（ii）のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする、請求項１に記載のタグ通信装置：
   （i）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグから読み出す情報を異ならせること；
   （ii）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグに書き込む情報を異ならせること。
3. 前記制御部は、前記測定処理において、前記撮像部が取得した画像中における前記発光部の大きさに基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と前記撮像部との距離を測定することを特徴とする、請求項１または２に記載のタグ通信装置。
4. 前記撮像部は、ステレオカメラであり、
   前記制御部は、前記測定処理において、前記撮像部が取得した複数の視差画像に基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と前記撮像部との距離を測定することを特徴とする、請求項１または２に記載のタグ通信装置。
5. 前記制御部は、前記送信処理において、前記取得したタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグのうち、電磁波信号の強度が所定の範囲内にあるＲＦＩＤタグに対して優先的に発光指示を送信することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタグ通信装置。
6. 前記制御部は、前記送信処理において２つ以上のＲＦＩＤタグに対して前記発光指示を送信する場合に、当該２つ以上のＲＦＩＤタグを異なるタイミングで発光させるように発光指示を送信することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタグ通信装置。
7. 前記制御部は、
   （i）前記取得処理において、２つ以上のＲＦＩＤタグのタグＩＤを取得し、かつ、（ii）前記操作処理において、前記２つ以上のＲＦＩＤタグのうち１つのＲＦＩＤタグについて、前記距離が所定の範囲内にあると判定された場合に、
   前記２つ以上のＲＦＩＤタグのうち残りのＲＦＩＤタグについても、引き続いて、前記送信処理において発光指示を送信することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のタグ通信装置。
8. 制御部、通信部、および撮像部を備えており、発光部を備えているＲＦＩＤタグと無線通信を行うタグ通信装置の制御方法であって、
   前記通信部は、前記ＲＦＩＤタグと無線通信するものであり、前記撮像部は、前記通信部の通信可能範囲の少なくとも一部を撮像するものであり、前記制御部は、前記タグ通信装置内で実行される処理を制御するコンピュータであり、
   前記制御部は、
   前記通信部の通信可能範囲に存在する、１つ以上のＲＦＩＤタグのタグＩＤを、前記通信部を介して取得する取得ステップと、
   取得したタグＩＤに対応するＲＦＩＤタグのうち少なくとも一部に、前記通信部を介して発光指示を送信する送信ステップと、
   前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記発光指示に基づく前記発光部の発光が生じた位置と、前記撮像部との距離を測定する測定ステップと、
   前記距離が所定の範囲内にあると判定された場合に、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記通信部を介して所定の操作を行い、かつ、前記距離が所定の範囲内にないと判定された場合に、前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、前記所定の操作を行わない、操作ステップと、
   を実行し、
   前記操作ステップにおける前記所定の操作とは、下記（i）および（ii）のうち少なくとも１つである、タグ通信装置の制御方法：
   （i）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグから情報を読み出すこと；
   （ii）前記発光指示を送信したＲＦＩＤタグに対して、当該ＲＦＩＤタグに情報を書き込むこと。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のタグ通信装置としてコンピュータを機能させるためのタグ通信制御プログラムであって、前記制御部としてコンピュータを機能させるためのタグ通信制御プログラム。

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