JP6924490B2 - 物品管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品管理装置に関し、更には、タグリーダ、タグ情報読取処理方法及びタグ情報読取処理プログラムに関する。

近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）という個体識別技術が注目され、貴重品や薬品など種々の物品の管理に適用されている。

ＲＦＩＤは、識別情報を埋め込んだＲＦタグと非接触に電波や電磁界などを用いた近距離無線通信によって情報を送受信する技術である。ＲＦタグは、小さなワンチップの集積回路（ＩＣ）で実現できるようになった最近では、ＩＣタグ（ゴマ粒チップ）とも称される。

このようなＲＦタグを利用し、食品などの物品の収納管理を行う収納庫に関する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。この収納庫（具体的には、冷蔵庫）においては、扉開閉検知部で開閉扉が閉じられたことを検知した時に、リーダライタ部から給電アンテナ部に給電し、取得した情報を在庫情報として管理する構成を採っている。

特許文献２には、ドア開閉検出手段からの信号に従ってタグデータ読取手段に読み取り指令を出し、冷蔵庫ドアが閉じられているときにアンテナから電波を出力する構成を採る、収納物品の保管装置に関する技術が開示されている。

また、特許文献３には、反射板を用いることなどにより、通信電波の強度を変化させるタグ通信に関する技術が開示されている。

さらに、特許文献４には、最初は低電力でＩＤの読み取りを行い、読み取れたＩＤタグの応答を停止させ、段階的に電力を上げていくことにより、アンテナ近傍のＩＤタグが大電力によって通信不能となる問題を解決するＩＤタグ読取装置に関する技術が開示されている。

特許文献５には、通信パラメータとして、装置側アンテナを介し読み取りコマンドを送信するときの、偏波面方向、指向性、送信出力、伝送速度、送信周波数、送信プロトコル、コマンド種類のうち、少なくとも１つを制御する無線タグ情報読み取り装置に関する技術が開示されている。ここで、送信出力を変える場合には、まず出力を比較的小さくして比較的近い位置にある無線タグ回路素子に対し情報取得を行った後、その後出力を比較的大きくして情報取得できなかった比較的遠い位置にある無線タグ回路素子に対し情報取得を行うようにすることで、能率のよい情報取得が可能である。また、送信周波数を変える場合には、これによってマルチパス環境を変更することができる。この結果、ヌルポイントの位置に配置されていた無線タグ回路素子と通信を行うことが可能となり、情報取得率を向上できる、ことが開示されている。

特許第５，２９２，９９１号公報 特開２００７−１３７５５３号公報 再公表２００６−１１４８１１号公報 特開２００８−１０９３１７号公報 特開２００９−５３９１７号公報

現状では、上述したようなＲＦＩＤ技術を利用した物品の収納保管装置を性能低下を招くことなく、廉価に提供可能にすることが更に要求されている。

出願人は、物品の収納保管装置として既存のキャビネットを活用し、ＲＦＩＤ技術と連携させることにより、上述した更なる要求に対処することに着目した。

課題は、既存のキャビネットを活用して、収納物品の存在状態を管理する、キャビネットに後付配置可能な物品管理装置を実現可能にする技術を提供することにある。

他の課題は、このような物品管理装置に適用されるタグリーダのタグ情報読取処理機能を拡張可能にする技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、一態様のタグリーダは、高周波に対して封止状態である金属製のキャビネットに後付配置される物品管理装置に適用可能であり、扉の閉状態を検出しているときに限り、タグ情報を読み取るタグリーダであって；
検出対象空間内に存在する複数のＲＦタグ付き物品に給電し、送受信アンテナにより受信される応答波に基づいて、応答ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を時間分割で選択的に読み取る第１のタグ情報読取処理と；
前記第１のタグ情報読取処理において読取不可能であった特定のＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を読み取るための読取電波として、出力電力及び出力周波数の双方を段階的に変更した電波を生成し、前記送受信アンテナから送信させる第２のタグ情報読取処理と；を実施するプロセッサを備える。

一態様のタグリーダは、前記第２のタグ情報読取処理において、前記出力電力を段階的に変更するとき、前記出力電力の各段階において、前記出力周波数を段階的に変更した電波をそれぞれ生成し、前記読取電波として前記送受信アンテナから送信させる。

一態様のタグリーダは、前記第２のタグ情報読取処理において、前記出力電力を最小値から最大値の間で段階的に変更するとき、前記出力電力の各段階において、前記出力周波数を最小値から最大値の間で段階的に変更した電波をそれぞれ生成し、前記読取電波として前記送受信アンテナから送信させる。

一態様のタグリーダは、前記第１のタグ情報読取処理または前記第２のタグ情報読取処理において読取不可能であった前記特定のＲＦタグ付き物品のそれぞれに応答待合時間を算出させるための係数を含む指令を前記送受信アンテナから送信させる第３のタグ情報読取処理を更に実施する前記プロセッサを備える。

一態様のタグリーダは、前記第１のタグ情報読取処理または前記第２のタグ情報読取処理において前記タグ情報を既に読み取ったＲＦタグ付き物品からの応答を予め定められた時間、不要にするための指令を前記送受信アンテナから送信させる第４のタグ情報読取処理を更に実施する前記プロセッサを備える。

一態様において、前記タグ情報を読み取るための読取電波は、ＵＨＦ帯の特定電波である。

一態様において、前記検出対象空間が複数個存在する場合、前記送受信アンテナは前記検出対象空間毎にかつ前記検出対象空間の周辺に対応してそれぞれ単数配置される。

他の態様の物品管理装置は、上記いずれかのタグリーダを備え、前記検出対象空間内に存在する前記複数のＲＦタグ付き物品を管理する。

他の態様の物品管理装置は、前記複数のＲＦタグ付き物品をそれぞれ収容するための前記検出対象空間としての複数の収納空間と、前記複数の収納空間を形成するように区切る棚板と、前記複数の収納空間に共通の扉とを含むキャビネットに後付配置可能であり；
前記共通の扉の開閉状態を検出する扉開閉検出スイッチと；
前記複数のＲＦタグ付き物品から送信される前記タグ情報を前記複数の収納空間毎に受信する複数の送受信アンテナと；
前記複数の送受信アンテナを選択的に切り替えるためのアンテナ切替器と；
前記扉開閉検出スイッチが前記共通の扉の閉状態を検出しているときに限り、前記送受信アンテナにより受信される前記タグ情報を前記アンテナ切替器を介して読み取り、前記複数のＲＦタグ付き物品の存在状態を管理するための上位管理装置に前記タグ情報を送信可能な前記タグリーダと；
前記上位管理装置に接続するための上位装置接続部と；
前記アンテナ切替器及び前記タグリーダに給電するための電源接続部と；
前記キャビネットを載置する底面基部とを備え；
前記アンテナ切替器、前記タグリーダ、前記上位装置接続部及び前記電源接続部が前記底面基部に集中配置される。

別の態様のタグ情報読取処理方法は、高周波に対して封止状態である金属製のキャビネットに後付配置される物品管理装置に適用可能であり、扉の閉状態を検出しているときに限り、タグ情報を読み取るタグリーダにおけるタグ情報読取処理方法であって；
検出対象空間内に存在する複数のＲＦタグ付き物品に給電し、送受信アンテナにより受信される応答波に基づいて、応答ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を時間分割で選択的に読み取る第１のタグ情報読取処理と；
前記第１のタグ情報読取処理において読取不可能であった特定のＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を読み取るための読取電波として、出力電力及び出力周波数の双方を段階的に変更した電波を生成し、前記送受信アンテナから送信させる第２のタグ情報読取処理と；をプロセッサが実施する。

開示した技術によれば、既存のキャビネットを活用し、ＲＦＩＤ技術と連携させることにより、性能低下を招くことなく、廉価に物品管理装置を提供することができる。また、このような物品管理装置に適用されるタグリーダのタグ情報読取処理機能を拡張することができる。

他の課題、特徴及び利点は、図面及び特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される発明を実施するための形態を読むことにより明らかになるであろう。

一実施の形態の物品管理システムを説明するための図。 一実施の形態の物品管理システムにおけるキャビネット及び物品管理装置を説明するための図。 一実施の形態の物品管理システムにおけるキャビネット及び物品管理装置を説明するための図。 一実施の形態の物品管理システムにおける物品管理装置を説明するための図。 一実施の形態の物品管理システムにおけるキャビネット及び物品管理装置を説明するための図。 一実施の形態の物品管理システムにおける上位管理装置のタグ情報テーブルを説明するための図。 一実施の形態の物品管理システムにおけるタグリーダのタグ情報読取処理を説明するための図。

以下、添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。図面には好ましい実施形態が示されている。しかし、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されない。

［物品管理システム］
一実施の形態におけるシステム構成を示す図１を参照すると、物品管理システム１は、キャビネット２，２Ａ，２Ｂ、これらのキャビネット２，２Ａ，２Ｂにそれぞれ後付配置可能な物品管理装置３、中継装置４、及び上位管理装置５を備える。

この物品管理システム１においては、Ｎ個（ここでは、３個）のキャビネット２，２Ａ，２Ｂが中継装置４を介して上位管理装置５に接続された状態を示しているが、キャビネット２Ａ，２Ｂは必要に応じて増設されるキャビネットである。キャビネット２，２Ａ，２Ｂは市販されている既存のキャビネットで実現可能である。なお、特に限定を要しないときは、単にキャビネット２と記載する。

この物品管理システム１における中継装置４は、ハブまたはレイヤ２スイッチで実現可能であり、上位管理装置５に接続するための有線または無線のＬＡＮ（Local Area Network）を構成する。

この物品管理システム１における上位管理装置５は、物品管理装置３と連携し、キャビネット２，２Ａ，２Ｂに収納されているＲＦタグ（ＩＣタグ）付き物品（管理対象物品）の存在（有無）状態を集中管理し、パーソナルコンピュータなどで実現可能である。この上位管理装置５は、３個のキャビネット２，２Ａ，２Ｂが存在する場合、各キャビネットをＭＡＣ（Media Access Control）アドレスに基づいて識別可能である。また、上位管理装置５は、プロセッサが記憶部に展開されている制御プログラムを実行することにより、物品管理装置３と連携して、後に詳述するタグ情報読取処理を遂行する。

［キャビネット］
次に、図１に示す一実施の形態の物品管理システム１に適用されるキャビネット２の一例について、図２及び図３を併せ参照して説明する。

キャビネット２は、ＲＦタグ付き物品をそれぞれ収容するための複数の収納空間（検出対象空間と記載することもある）２１と、複数の収納空間２１を形成するように区切る複数の棚板２２と、複数の収納空間２１に共通の扉２３とを含む。ここでは、２個の棚板２２により３個の収納空間２１が形成される。

共通の扉２３は、観音開きで施錠可能であり、図２に例示するように、扉２３の一方には樹脂製の取手２４が設けられている。なお、取手２４は、図３に例示するように、共通の扉２３の両方に設けられていてもよい。このキャビネット２は、樹脂製の取手２４を除き、棚板２２及び共通の扉２３を含む筐体の全体が金属製である。

このように構成されるキャビネット２は市販品として存在するのでこれを活用し、キャビネット２に後付配置可能な物品管理装置３を構成する底面基部３０に、所定の追加加工を施したキャビネット２を載置して結合（締結）することになる。後に詳述するように、この底面基部３０には、物品管理装置３を構成するアンテナ切替器、タグリーダ、上位装置接続部、及び電源接続部などの構成要素が集中配置される。

既存のキャビネット２に対して施される追加加工とは、次の事項などを含む。

（追加加工１）金属製のキャビネット２は、共通の扉２３の閉状態であっても僅かな隙間があり、かつ樹脂製の取手２４を含むので、外部への電波漏れが発生することを免れない。この電波漏れはキャビネット２の外部に存在するＲＦタグ付き物品のタグ情報を誤読することになる。このような電波漏れを抑制／防止するために、隙間にはシールド（シールド用ガスケット）を施し、かつ樹脂製の取手２４には導電性塗料（例えば、ドータイト（Dotite））を塗布することにより、キャビネット２を高周波に対して封止状態にする。

（追加加工２）キャビネット２の底面に底面基部３０との結合用ネジ部を設ける。

（追加加工３）キャビネット２の内部の適当な位置に扉開閉検出スイッチを配置する。また、扉開閉検出スイッチとタグリーダとを接続するための配線のキャビネット２からの背面出しを施す。

（追加加工４）キャビネット２の３個の収納空間２１の適当な位置（例えば、キャビネット２の内部の側面または背面）に送受信アンテナをそれぞれ配置する。また、送受信アンテナとアンテナ切替器とを接続するための配線のキャビネット２からの背面出しを施す。

上述したキャビネット２における複数の収納空間２１には、ＲＦタグ付き物品、例えば、ファイル、キーボックス、携帯端末、備品などがそれぞれ収容される。

ここで、物品に埋め込まれる（付加される）ＲＦタグは、金属対応用のパッシブタグ（パッシブ型タグ）であり、後述するタグリーダからの電波をエネルギー源として恒久的に動作し、電池を内蔵する必要がない。ＲＦタグのアンテナはタグリーダからの電波の一部を反射し、タグ情報に対応する識別情報（タグＩＤ）は反射波に乗せてタグリーダに返される。通常、タグリーダは比較的強めの電波を供給し、ＲＦタグからの微弱な反射波（応答波）を受信して解読することになる。なお、ＲＦタグ（パッシブタグ）の詳細構成は、当業者が容易に理解でき、実施可能であるので、ここでは図示を省略する。

［物品管理装置］
続いて、図１に示す一実施の形態の物品管理システム１に適用される物品管理装置３の一例について、図２、図３及び図４を併せ参照して説明する。

物品管理装置３は、共通の扉２３の開閉状態を検出する扉開閉検出スイッチ３１と、ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報（管理対象物品を特定する識別情報（タグＩＤ））を複数の収納空間（検出対象空間）２１毎に受信する複数の送受信アンテナ（単に、アンテナと記載することもある）３２とを備える。ここでは、アンテナ３２は３個である。キャビネット２のサイズが大きいとき、及び／または棚板２２の数が多いときは、点線で示すアンテナ３２及びアンテナ切替器３３が増設される（図４参照）。なお、キャビネット２の形態によっては、収納空間２１は単数のときもある。このとき、アンテナ３２は単数であり、アンテナ切替器３３は設けなくてもよい。

この物品管理装置３は、複数のアンテナ３２により受信されたタグ情報ＴＧを選択的に出力するためのアンテナ切替器３３と、扉開閉検出スイッチ３１が共通の扉２３の閉状態を検出しているときに限り、アンテナ３２により受信されるタグ情報ＴＧをアンテナ切替器３３を介して読み取り、物品の存在状態を管理するための上位管理装置５（図１参照）にタグ情報ＴＧを送信するタグリーダ３４とを更に備える。

また、この物品管理装置３は、中継装置４を介して上位管理装置５に接続するための上位装置接続部（図４中のＣＮ１，ＣＮ２）３５と、商用ＡＣ電源のコンセントから得た交流電力を直流電力に変換出力するＡＣアダプタ（厳密には、ＡＣ−ＤＣアダプタ）を含む電源接続部（図４中のＮＦ１，ＳＷ１，Ｚ１−１，Ｚ１−２，Ｚ１３，Ｚ１４）３６と、キャビネット２を載置するベースとしての底面基部３０（図２、図３参照）とを更に備える。

上述した構成要素を含む物品管理装置３においては、構成要素間が配線接続される（図４参照）。また、アンテナ切替器３３、タグリーダ３４、上位装置接続部３５、及び電源接続部３６が底面基部３０に集中配置される。扉開閉検出スイッチ３１及び複数のアンテナ３２はキャビネット２に配置される。

更に詳述すると、物品管理装置３における扉開閉検出スイッチ３１は、例えば、マイクロスイッチで実現でき、共通の扉２３の閉状態を検出すると、電気的な扉閉状態検出信号（例えば、論理ハイレベル「１」信号）ＤＴを出力する。この扉開閉検出スイッチ３１は、共通の扉２３の開閉状態を検出できるように、キャビネット２の内部の適当な位置に配置される。また、扉開閉検出スイッチ３１からの扉閉状態検出信号ＤＴをタグリーダ３４に入力するための配線が施される。この配線はキャビネット２から背面出しとする。

３個のアンテナ３２は、キャビネット２の３個の収納空間２１の周辺位置（例えば、キャビネット２の内部の側面または背面）にそれぞれ配置される。また、３個のアンテナ３２とアンテナ切替器３３とを接続するための配線が施される。この配線はキャビネット２から背面出しとする。

物品管理装置３におけるアンテナ切替器３３は、最大４個のアンテナ３２を接続可能な１×４スイッチであり、底面基部３０の内部配線により、タグリーダ３４及び電源接続部３６に接続される。なお、５個以上の収納空間２１を有する大型のキャビネット２である場合は、アンテナ切替器３３を増設することになる。

タグリーダ３４は、扉開閉検出スイッチ３１に接続されると共に、底面基部３０の内部配線により、アンテナ切替器３３、上位装置接続部３５、及び電源接続部３６に接続される。

このタグリーダ３４は、扉開閉検出スイッチ３１からの扉閉状態検出信号ＤＴを検出しているときに限り、アンテナ切替器３３に選択指示した所定のアンテナ３２により受信されるタグ情報ＴＧをアンテナ切替器３３を介して読み取る。

上位装置接続部３５は、タグリーダ３４から出力されるタグ情報ＴＧを中継装置４を介して上位管理装置５に送信するためのコネクタ（パネル取付けＬＡＮコネクタ）ＣＮ１と、扉開閉検出スイッチ３１から出力される扉閉状態検出信号ＤＴを中継装置４を介して上位管理装置５に送信したり、上位管理装置５からの制御コマンドＣＭをタグリーダ３４に入力するためのコネクタ（パネル取付けＩＯコネクタ）ＣＮ２とを含む。上位装置接続部３５はインタフェースとしてＥｔｈｅｒｎｅｔ１０／１００Ｂａｓｅ−Ｔ（Ethernet：登録商標）などを採用する。

コネクタＣＮ２から送信される扉閉状態検出信号ＤＴは、上位管理装置５においては、配下のキャビネット２及び物品管理装置３の正常性を確認するためのヘルスチェックとしても利用される。

上位管理装置５からコネクタＣＮ２を介してタグリーダ３４に入力される制御コマンドＣＭは、上位管理装置５が扉閉状態検出信号ＤＴを受信し共通の扉２３の閉状態を検出しているときに限り、タグリーダ３４を上位から制御するために送信される。この制御コマンドＣＭは、後に詳述する一括読取指令ＣＭ１、変更指令ＣＭ２、応答待合指令ＣＭ３、及びインベントリ指令ＣＭ４などを含む。

上位装置接続部３５のコネクタＣＮ１，ＣＮ２は、キャビネット２の背面に対応する底面基部３０の背面に形成された凹部（図示省略）に配置される。

電源接続部３６は、商用ＡＣ電源のコンセントから得た交流電力を直流電力に変換出力するＡＣアダプタＺ１３，Ｚ１４と、ＡＣアダプタＺ１３，Ｚ１４のためのコンセントＺ１−１，Ｚ１−２と、表示灯付き電源スイッチＳＷ１と、ＮＦ（ノイズフィルタ）付きインレット（コンセント）ＮＦ１とを含む。

電源接続部３６のＮＦ付きインレットＮＦ１は、キャビネット２の背面に対応する底面基部３０の背面に形成された上記凹部に配置される。表示灯付き電源スイッチＳＷ１は、キャビネット２の前面に対応する底面基部３０の前面に配置される。また、コンセントＺ１−１，Ｚ１−２及びＡＣアダプタＺ１３，Ｚ１４は、底面基部３０の内面の取付板（図示省略）に配置される。

物品管理装置３における底面基部３０は、上述した上位装置接続部３５及び電源接続部３６と共に、アンテナ切替器３３及びタグリーダ３４を所定の位置に集中配置する。

また、この底面基部３０は、キャビネット２を載置するベースであり、既存のキャビネット２に設けた結合用ネジ部分に結合補強用板ナット及びキャビネット結合用ネジにより締結される。

上述した物品管理装置３の電波特性の仕様例は次に示すとおりである。
・準拠規格：ＩＳＯ−１８０００−６Ｃ／ＥＰＣｇｌｏｂａｌ Ｃｌａｓｓ１ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ２
・電波規格：ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ１０７、特定小電力無線局９２０ＭＨｚ帯移動体識別用無線設備
・周波数帯：ＵＨＦ帯（９２０．４ＭＨｚ〜９２３．４ＭＨｚ）。ただし、日本国内のパッシブタグについては、９１６．０ＭＨｚ〜９２３．４ＭＨｚである。
・出力（出力電力）：最大２５０ｍＷ（２４ｄＢｍ）
・複数同時読取：アンチコリジョン（複数一括読取衝突防止）方式

ここで、物品管理装置３に適用されるタグリーダ３４がタグ情報を読み取るために９２０ＭＨｚ帯の電波（電波方式）を選定した理由は次のとおりである。つまり、ＨＦ帯電波の利用では、電磁誘導結合方式による読み取りのため、金属により磁界が遮られ、金属製のキャビネット２での利用が困難である。また、２．４５ＧＨｚ電波の利用では、電波の直進性が高いため、物品（管理対象物品）の陰になるような物品配置ができない制約が発生し、利用が困難である。

［物品管理装置の特徴及び効果］
上述した一実施の形態の物品管理システム１における物品管理装置３は、複数のＲＦタグ付き物品をそれぞれ収容するための検出対象空間としての複数の収納空間２１と、複数の収納空間２１を形成するように区切る棚板２２と、複数の収納空間２１に共通の扉２３とを含むキャビネット２に後付配置可能である。

この物品管理装置３は、共通の扉２３の開閉状態を検出する扉開閉検出スイッチ３１と、ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を複数の収納空間２１毎に受信する複数の送受信アンテナ３２と、複数の送受信アンテナ３２を選択的に切り替えるためのアンテナ切替器３３とを備える。

また、物品管理装置３は、扉開閉検出スイッチ３１が共通の扉２３の閉状態を検出しているときに限り、送受信アンテナ３２により受信されるタグ情報をアンテナ切替器３３を介して読み取り、ＲＦタグ付き物品の存在状態を管理するための上位管理装置５にタグ情報を送信可能なタグリーダ３４を備える。

さらに、物品管理装置３は、上位管理装置５に接続するための上位装置接続部３５と、アンテナ切替器３３及びタグリーダ３４に給電するための電源接続部３６と、キャビネット２を載置する底面基部３０とを備える。

この物品管理装置３においては、アンテナ切替器３３、タグリーダ３４、上位装置接続部３５及び電源接続部３６が底面基部３０に集中配置される。

これにより、性能低下を招くことなく、廉価に物品管理装置３を提供することができる。また、キャビネット２の収納空間２１の収容容量に制約を与えない。

この物品管理装置３においては、棚板２２及び共通の扉２３を含むキャビネット２は、金属製であり、かつ高周波に対して封止状態であるので、タグリーダ３４がタグ情報を読み取るための電波として、性能低下を招くことのない、ＵＨＦ帯の特定電波（例えば、９１６．０ＭＨｚ〜９２３．４ＭＨｚ）を利用できる。

［タグ情報読取処理］
次に、上述した物品管理装置３におけるタグ情報読取処理について、図５、図６、図７及び関連図（図１〜図４）を併せ参照して説明する。なお、ここでは、キャビネット２の１個の収納空間（検出対象空間）２１に限定して説明するが、第１〜第４のタグ情報読取処理は収納空間２１の個数に応じて繰り返される。

物品管理装置３において、ＵＨＦ帯の特定電波を利用した電波方式を採るタグリーダ３４は、図５に例示するように、プロセッサ３４１及び記憶部３４２を含む制御器３４０、送信器３４３、受信器３４４、及びインタフェース部３４５を含む。このタグリーダ３４はアンテナ分離型である。

より具体的には、タグリーダ３４における制御器３４０は符号化（コーディング）機能及び復号化（デコーディング）機能を有する。送信器３４３は変調器、発振器、レベル調整器及び電力増幅器（送信増幅器）などを含む。また、受信器３４４は復調器及び受信増幅器などを含む。これらの具体的構成は、当業者が容易に理解でき、実施可能であるので、ここでは図示を省略している。

ここで説明する第１〜第４のタグ情報読取処理は、電源投入を契機に、タグリーダ３４におけるプロセッサ３４１が記憶部３４２に展開されるタグ情報読取処理プログラムを実行することにより、上述したハードウェア構成要素と協働して遂行される。

タグリーダ３４は、ＲＦタグ付き物品の存在（有無）状態を管理する上位管理装置５から制御コマンドＣＭとしての一括読取指令ＣＭ１を受信したとき、扉開閉検出スイッチ３１が共通の扉２３の閉状態を検出しているときに限り（つまり、扉閉状態検出信号ＤＴを受信しているときに限り）、キャビネット２の収納空間（検出対象空間）２１内に存在する複数のＲＦタグ付き物品に給電（一括給電）し、各収納空間２１に対応する単数の送受信アンテナ３２により受信される応答波（厳密には、応答波を含む無線周波数信号）に基づいて、応答ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を時間分割で選択的に読み取る第１のタグ情報読取処理を実施する（図７参照）。

ここでは、タグリーダ３４は、第１のタグ情報読取処理を実施するために、時間分割によるアンチコリジョン（衝突防止）手法を採用する。つまり、タグリーダ３４は、アンテナ通信（交信）領域内に存在する応答ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を時間分割で選択的に読み取ることになる。

そして、タグリーダ３４は、読み取ったタグ情報を上位管理装置５に対して順次に送信する。

上位管理装置５は、タグリーダ３４から送信されたタグ情報を受信したときは、記憶部のタグ情報テーブル５１における存在状態及び検出時刻の対応欄にデータ「有」及び「月／日、時：分」を制御プログラムの処理により格納する（図６参照）。なお、タグ情報テーブル５１におけるタグ情報及び物品の欄には、タグＩＤ「ＩＤ０１・・・」及び物品名「ファイル１・・・」が操作者（管理者）により予め対応付けて登録されている。

例えば、タグリーダ３４が、タグ情報を読み取るための読取電波を固定の出力電力及び固定の出力周波数で送信すると、収納空間２１内での電波反射の状況によりヌルポイント（ヌル点：Null Point）の発生を招くことがある。このヌルポイントは、電波が干渉しあって、タグ情報の読み出しが不可能な場所（位置）のことである。ヌルポイントは、単数のアンテナ利用の場合に、読取電波と反射波（応答波）とが干渉して発生することもある。

物品管理装置３に適用するタグリーダ３４は、このようなヌルポイントの発生問題を解消（回避）し、収納空間２１内に存在するＲＦタグ付き物品のタグ情報を全て読み取る精度を向上するために第２のタグ情報読取処理を上位管理装置５からの指示に応じて実施する。上位管理装置５は、上述した第１のタグ情報読取処理を実施した結果、読取不可能であった特定のＲＦタグ付き物品（例えば、ＩＤ４１、ＩＤ４２対応の物品）が存在することをタグ情報テーブル５１に基づいて検出したとき、第２のタグ情報読取処理の実施をタグリーダ３４に指示する。

つまり、タグリーダ３４は、上位管理装置５から制御コマンドＣＭとしての変更指令ＣＭ２を受信したとき、扉開閉検出スイッチ３１が共通の扉２３の閉状態を検出しているときに限り、第１のタグ情報読取処理において読取不可能であった少なくとも１つの特定のＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を読み取るための読取電波として、出力電力及び出力周波数の双方を段階的に変更した電波を生成し、単数の送受信アンテナ３２を介して送信させる第２のタグ情報読取処理を実施する（図７参照）。

この第２のタグ情報読取処理は、タグリーダ３４におけるプロセッサ３４１がタグ情報読取処理プログラムを実行することにより、上述したハードウェア構成要素、特に発振器、レベル調整器及び電力増幅器などと協働して遂行される。

更に詳述すると、タグリーダ３４は、第２のタグ情報読取処理において、出力電力を段階的に変更するとき、出力電力の各段階において、出力周波数を段階的に変更した電波をそれぞれ生成し、読取電波として送受信アンテナ３２を介して送信する。

より具体的には、タグリーダ３４は、第２のタグ情報読取処理において、出力電力を最小値から最大値の間で段階的に変更するとき、出力電力の各段階、例えば、最小値、中間値、及び最大値において、出力周波数を最小値から最大値の間で段階的、例えば、最大値、中間値、及び最小値の順に変更した電波をそれぞれ生成し、読取電波として送受信アンテナ３２を介して送信する。

ここで、出力電力の最小値及び最大値は電波法の規制範囲内であり、出力周波数の最小値及び最大値は利用周波数帯域内である。なお、出力電力及び出力周波数は、最小値から最大値の間であれば、最小値、中間値及び最大値に限らず、より多段階に変更してもよい。

上述した第２のタグ情報読取処理を適用するタグリーダ３４においては、金属製のキャビネット２の収納空間２１に収納する物品、及び物品の戻し位置・方向が変化しても、読取電波の出力電力及び出力周波数の双方を段階的に変更することにより、複雑な電波反射を生み出し、ヌルポイントの発生を解消することができる。この結果、収納空間２１内に存在する複数の物品のＲＦタグを全て読み取る精度を向上することができる。

上述したタグリーダ３４は、応答ＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を選択的に読み取る第１のタグ情報読取処理を実施するために、時間分割によるアンチコリジョン手法を採用している。

タグリーダ３４は、時間分割によるアンチコリジョン手法として、ＲＦタグ付き物品のそれぞれに応答待合時間を算出させるための係数を含む応答待合指令ＣＭ３を送受信アンテナ３２を介して送信する第３のタグ情報読取処理を第１のタグ情報読取処理において併用可能である（図７参照）。

つまり、第３のタグ情報読取処理においては、タグリーダ３４は、上位管理装置５から制御コマンドＣＭとしての応答待合指令ＣＭ３を予め受信しているときは、応答待合指令ＣＭ３により読取り総数の指定を行う係数を発行する。

発行された係数を受信したＲＦタグ付き物品では、読取り総数の係数に基づいて、乱数により応答待合時間を算出する。

各ＲＦタグ付き物品は、タグリーダ３４より指定された読取り総数の時間内で応答するための待合時間を乱数によりランダム生成することにより、ＲＦタグ付き物品同士での応答の衝突回避を行うことができる。

この第３のタグ情報読取処理は、第２のタグ情報読取処理においても併用可能である。つまり、読取不可能であった特定のＲＦタグ付き物品のそれぞれに応答待合時間を算出させるための係数を含む応答待合指令ＣＭ３を送受信アンテナ３２から送信することになる。

上述した第３のタグ情報読取処理を適用するタグリーダ３４においては、ＲＦタグ付き物品のタグ情報を読み取るときの読取効率を向上し、全体数の読取時間を短縮することができる。

更に、タグリーダ３４は、時間分割によるアンチコリジョン手法として、ＲＦタグに組み込まれているセッション（Session）機能を有効利用する第４のタグ情報読取処理を実施してもよい。

Ｃ１Ｇ２（EPCglobal Class1 Generation2）規格のＲＦタグは、タグリーダからの読取指令に対して応答したときは、自己のインベントリ済フラグを有効状態「ＯＮ」に設定し、タグリーダからの新たな読取指令に対しては、予め定められた時間、応答を行わないセッション機能を有する。

つまり、第４のタグ情報読取処理においては、タグリーダ３４は、上位管理装置５から制御コマンドＣＭとしてのインベントリ指令ＣＭ４を予め受信しているときは、インベントリ指令ＣＭ４を送受信アンテナ３２を介して送信する（図７参照）。

インベントリ指令ＣＭ４を受信したＲＦタグ付き物品では、タグリーダ３４からの読取指令に対して応答したときは、自己のインベントリ済フラグを有効状態に設定し、タグリーダ３４からの新たな読取指令に対しては、予め定められた時間、応答を行わない。これにより、インベントリが済んでいないＲＦタグ付き物品だけが返答するようになり、同一ＲＦタグ付き物品の複数回処理の回避が行え、読取効率の向上と応答の衝突率の低減とを図ることができる。

この第４のタグ情報読取処理は、上述した第１のタグ情報読取処理及び第２のタグ情報読取処理の少なくとも一方において併用可能である。

上述した第４のタグ情報読取処理を適用するタグリーダ３４においては、電波環境の差異により、応答が繰返しできるＲＦタグ付き物品の複数回応答に埋もれ消されている応答が稀にしかできないＲＦタグ付き物品を救済する。

なお、上述した第１のタグ情報読取処理及び第２のタグ情報読取処理の少なくとも一方において、第３のタグ情報読取処理及び第４のタグ情報読取処理のいずれを併用するかは、上位管理装置５における操作者が予め定義しておく。

［一実施の形態の効果］
上述した一実施の形態の物品管理システム１においては、既存のキャビネット２を活用し、ＲＦＩＤ技術と連携させることにより、性能低下を招くことなく、廉価に物品管理装置３を提供することができる。また、このような物品管理装置３に適用されるタグリーダ３４のタグ情報読取処理機能を拡張することができる。

［変形例］
上述した一実施の形態における処理はコンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどの非一時的コンピュータ可読記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。

また、上述した一実施の形態における各処理はその任意の複数または全てを選択し組合せて実施することもできる。

１ 物品管理システム
２ キャビネット
２Ａ キャビネット
２Ｂ キャビネット
２１ 収納空間
２２ 棚板
２３ 共通の扉
２４ 取手
３ 物品管理装置
３０ 底面基部
３１ 扉開閉検出スイッチ
３２ 送受信アンテナ
３３ アンテナ切替器
３４ タグリーダ
３５ 上位装置接続部
３６ 電源接続部

Claims (8)

1. 高周波に対して封止状態である金属製のキャビネットに後付配置可能であって、
   前記キャビネット内に配置される複数の送受信アンテナと、
   前記キャビネットを載置する底面基部と、
   前記底面基部に集中配置されるアンテナ切替器及びタグリーダとを備え、
   前記複数の送受信アンテナは、前記アンテナ切替器に接続されて、前記キャビネット内の複数のＲＦタグ付き物品に給電すると共に、前記物品から送信されるタグ情報を受信し、
   前記アンテナ切替器は、前記タグリーダに接続され、前記複数の送受信アンテナを選択的に切り替え、
   前記タグリーダは、前記キャビネットの扉の閉状態を検出しているときに限り、前記アンテナ切替器を介して、前記送受信アンテナから前記ＲＦタグ付き物品に対して給電し、前記送受信アンテナが受信した前記タグ情報を前記アンテナ切替器を介して時分割に選択的に読み取る第１のタグ情報読取処理と、
   前記第１のタグ情報読取処理において読取不可能であった特定のＲＦタグ付き物品から送信されるタグ情報を読み取るための読取電波として、出力電力及び出力周波数の双方を段階的に変更した電波を生成し、前記アンテナ切替器を介して前記送受信アンテナから送信させる第２のタグ情報読取処理と、を実施するプロセッサを備え、
   前記第２のタグ情報読取処理において、前記出力電力を段階的に変更するとき、前記読取電波として前記送受信アンテナから送信させる、
   物品管理装置。
2. 前記タグリーダは、前記第２のタグ情報読取処理において、前記出力電力を段階的に変更するとき、前記出力電力の各段階において、前記出力周波数を段階的に変更した電波をそれぞれ生成し、前記読取電波として前記送受信アンテナから送信させる、
   請求項１記載の物品管理装置。
3. 前記タグリーダは、前記第２のタグ情報読取処理において、前記出力電力を最小値から最大値の間で段階的に変更するとき、前記出力電力の各段階において、前記出力周波数を最小値から最大値の間で段階的に変更した電波をそれぞれ生成し、前記読取電波として前記送受信アンテナから送信させる、
   請求項１記載の物品管理装置。
4. 前記タグリーダは、前記第１のタグ情報読取処理または前記第２のタグ情報読取処理において読取不可能であった特定のＲＦタグ付き物品のそれぞれに応答待合時間を算出させるための係数を含む指令を前記送受信アンテナから送信させる第３のタグ情報読取処理を更に実施する前記プロセッサを備える、
   請求項１記載の物品管理装置。
5. 前記タグリーダは、前記第１のタグ情報読取処理または前記第２のタグ情報読取処理において前記タグ情報を既に読み取ったＲＦタグ付き物品からの応答を予め定められた時間、不要にするための指令を前記送受信アンテナから送信させる第４のタグ情報読取処理を更に実施する前記プロセッサを備える、
   請求項１記載の物品管理装置。
6. 前記タグ情報を読み取るための読取電波は、ＵＨＦ帯の特定電波である、
   請求項１記載の物品管理装置。
7. 前記送受信アンテナは、前記複数のＲＦタグ付き物品をそれぞれ収容するための検出対象空間毎にかつ前記検出対象空間の周辺に対応してそれぞれ単数配置される、
   請求項１記載の物品管理装置。
8. 前記扉の開閉状態を検出する扉開閉検出スイッチと、
   前記複数のＲＦタグ付き物品の存在状態を管理する上位管理装置に接続するための上位装置接続部と、
   前記アンテナ切替器及び前記タグリーダに給電するための電源接続部とを更に備え、
   前記上位装置接続部及び前記電源接続部が前記アンテナ切替器及び前記タグリーダと共に前記底面基部に集中配置される、
   請求項１記載の物品管理装置。

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