JP7163092B2 - 無線タグ読取システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線タグ読取システムに関する。

従来、商品、書籍、部品あるいは資料などの物品にＲＦＩＤタグ（無線タグ）を付けて個々の物品を管理するシステムがある。物品に取り付けたＲＦＩＤタグは、識別番号（ＩＤ）などの情報がＲＦＩＤタグリーダによって読み取られる。図書館などでは、広いエリアに配置した棚にＲＦＩＤタグを付けた多数の書籍が密集することとなる。従来、複数のタグリーダを搭載した移動体を移動させてＲＦＩＤタグを読取る無線タグ読取システムがある。しかしながら、従来の無線タグ読取システムは、図書館のように多数のＲＦＩＤタグが密集する状況では、各ＲＦＩＤタグを確実かつ高速に読み取ることが難しい。

特開２００１－１６３４１７号公報

本発明は、上記した課題を解決するために、密集する多数の無線タグを確実かつ高速に読み取ることができる無線タグ読取システムを提供することを目的とする。

実施形態によれば、無線タグ読取システムは、第１の無線タグ読取装置と第２の無線タグ読取装置と移動体と情報処理装置とを有する。第１の無線タグ読取装置は、第１の周波数を使用して第１の読取範囲において物品に付けられた無線タグから識別情報を読取る。第２の無線タグ読取装置は、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用して第２の読取範囲において物品に付けられた無線タグから識別情報を読取る。移動体は、前記第１の読取範囲と前記第２の読取範囲との一部が重複するように前記第１の無線タグ読取装置と前記第２の無線タグ読取装置とを隣接させて搭載し、設定された経路に沿って移動する。情報処理装置は、前記経路を移動する前記移動体に搭載した前記第１の無線タグ読取装置および前記第２の無線タグ読取装置による無線タグの読取結果を収集する。

図１は、実施形態に係る無線タグ読取システムの構成例を示す外観図である。 図２は、実施形態に係る無線タグ読取システムの制御系の構成例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る無線タグ読取システムが読取処理の対象とする書籍におけるＲＦＩＤタグの取付け例を示す図である。 図４は、実施形態に係る無線タグ読取システムが読取処理の対象とするＲＦＩＤタグを付けた書籍を収納する棚を配置した図書館の例を示す図である。 図５は、実施形態に係る無線タグ読取システムの各タグリーダが無線タグと通信する読取範囲の設定例を示す図である。 図６は、実施形態に係る無線タグ読取システムの各タグリーダが無線タグとの通信に用いる電波の周波数の設定例を示す図である。 図７は、実施形態に係る無線タグ読取システムにおいて隣接する２つのタグリーダの読取範囲に存在する無線タグの例を示す図である。 図８は、図７に示す２つのタグリーダと各無線タグとにおける通信の動作例を説明するための図である。 図９は、実施形態に係る無線タグ読取システムと通信可能な図書データベースの構成例を示す図である。 図１０は、実施形態に係る無線タグ読取システムにおける読取結果テーブルの構成例を示す図である。 図１１は、実施形態に係る無線タグ読取システムを用いた読取処理（棚卸処理）の動作例を説明するためのフローチャートである。 図１２は、実施形態の変形例に係る無線タグ読取システムの構成例を示す外観図である。 図１３は、実施形態の変形例に係る無線タグ読取システムの各タグリーダのうち移動体の移動方向に並べられた各タグリーダの読取範囲の設定例を示す図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る無線タグ読取システムについて概略的に説明する。
実施形態に係る無線タグ読取システムは、多数のＲＦＩＤタグ（無線タグ）が密集する探索エリア内を移動しながら複数の無線タグ読取装置がＲＦＩＤタグを読取るシステムである。以下に説明する実施形態では、探索エリアが図書館であり、ＲＦＩＤタグが棚に配置される書籍（物品）に付けられることを想定する。すなわち、本実施形態に係る無線タグ読取システムは、図書館の棚卸（蔵書管理）などに用いられる運用形態が想定されるものである。

次に、無線タグ読取システム１の構成について説明する。
図１は、実施形態に係る無線タグ読取システム（無線タグ読取装置、棚卸ロボット）１の構成例を示す外観図である。
無線タグ読取システム１は、複数の無線タグ読取装置（以下、タグリーダとも称する）１１（１１Ｒ１、１１Ｒ２、…、１１Ｌ１、１１Ｌ２、…）と移動体１２と情報処理装置１３とを有する。

複数の無線タグ読取装置（タグリーダ）１１は、それぞれが独立してＲＦＩＤタグを読取る装置である。タグリーダ群１１Ｒｎまたは１１Ｌｎの各タグリーダは、鉛直方向に並べられて移動体１２に設置される。図１に示す構成例では、図１に向かって右側のタグリーダ群１１Ｒｎ（１１Ｒ１、…、１１Ｒ６）と左側のタグリーダ群１１Ｌｎ（１１Ｌ１、…、１１Ｌ６）とがそれぞれ鉛直方向に並べて設置される。各タグリーダ１１は、鉛直方向において、後述するような予め設定した間隔で配置される。

各タグリーダ１１は、アンテナ、通信制御部およびインターフェースなどを有する。各タグリーダ１１は、インターフェースを介して情報処理装置１３と通信し、ＲＦＩＤタグの読取結果を情報処理装置１３へ供給する。また、各タグリーダ１１は、ＲＦＩＤタグとの通信に用いる電波の周波数を複数の周波数から選択的に設定できる。各タグリーダ１１は、情報処理装置１３が指定される周波数を設定できるものとする。また、各タグリーダ１１は、読取ったＲＦＩＤタグの位置が特定しやすいように、指向性を有するアンテナを用いて読取範囲が特定の方向になるように設定しても良い。

移動体１２は、探索エリアとしての図書館内を走行可能な装置である。本実施形態において、移動体１２は、自律走行が可能なものであるものとする。移動体１２は、本体部１２ａおよび支持体１２ｂを有する。本体部１２ａは、車輪やモータなどを含む移動機構、各種のセンサおよび移動制御部（移動制御装置）などを搭載する。また、図１に示す構成例では、本体部１２ａ内には、情報処理装置１３が設置されるものとする。支持体１２ｂは、各タグリーダ１１を鉛直方向に並べた状態で保持する。支持体１２ｂは、本体部１２ａに固定され、本体部１２ａとともに移動する。本実施形態において、移動体１２は、各タグリーダ１１によるＲＦＩＤタグの読取中において移動方向ｄに移動するものとする。

情報処理装置１３は、各装置の動作制御、データ通信およびデータ処理などを行う。情報処理装置１３は、たとえば、ＰＣなどの電子計算機で構成される。情報処理装置１３は、例えば、各タグリーダ１１によるＲＦＩＤタグとの通信、ＲＦＩＤタグから受信するデータの処理、移動体１２との通信、および、外部装置とのデータ通信などを行う。図１に示す構成例において、情報処理装置１３は、移動体１２の本体内１２ａに設置されるものとする。ただし、情報処理装置１３は、各タグリーダおよび移動体１２の移動制御部と通信可能であれば、タグリーダ１１および移動体１２と離れた場所に設置しても良い。

次に、無線タグ読取システム１の制御系の構成について説明する。
図２は、実施形態に係る無線タグ読取システム１の制御系の構成例を示す図である。
図１及び図２に示すように、無線タグ読取システム１は、複数のタグリーダ１１、移動体１２、および、情報処理装置１３を有する。また、無線タグ読取システム１の情報処理装置１３は、外部装置としての図書（物品）管理システム６０内の管理サーバ６１と通信可能に構成される。図書管理システム６０は、図書館における図書に関する情報を管理するシステムである。図書管理システム６０は、管理サーバ６１と図書に関する情報を記憶する図書データベース６２を有する。無線タグ読取システム１と図書管理システム６０とは、図書館における棚卸を行う棚卸システムを構成する。

次に、移動体１２における制御系の構成例について説明する。
図２に示す構成例において、移動体１２は、プロセッサ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２４、記憶装置２５、移動機構２６、位置センサ２７、接触センサ２８、ＩＭＵ２９、ＬＲＦ３０、および、エンコーダ３１などを有する。

プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ２１は、ＲＯＭ２２あるいは記憶装置２５が記憶するプログラムを実行することにより各種の処理機能を実現する。ＲＯＭ２２は、プロセッサ２１が実行するプログラムあるいは制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。ＲＡＭ２３は、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。

Ｉ／Ｆ２４は、情報処理装置１３と通信するためのインターフェースである。例えば、プロセッサ２１は、Ｉ／Ｆ２４を介して情報処理装置１３へ移動状況を示すデータおよび各種のセンサが検知する情報などを供給する。また、プロセッサ２１は、Ｉ／Ｆ２４を介して、情報処理装置１３からの移動指示などの情報を取得するようにしても良い。なお、Ｉ／Ｆ２４は、情報処理装置１３と通信接続できるインターフェースであれば良く、無線通信用のインターフェースであっても良い。

記憶装置２５は、書換え可能な不揮発性のメモリである。記憶装置２５は、例えば、ＳＳＤ、または、ＨＤＤなどで構成する。記憶装置２５は、移動状況を示すデータおよび各種のセンサが検知する情報などを格納する。また、記憶装置２５は、プロセッサ２１が実行するプログラムおよび制御データなどを記憶しても良い。例えば、記憶装置２５は、後述する移動制御を実現するためのプログラム及びデータを格納するようにしても良い。

移動機構２６は、移動体１２を移動させるための機構である。移動機構２６は、車輪を回転させる駆動力を発生させるモータ等を有する。移動機構２６は、車輪およびモータ等により移動体１２の移動方向ｄに移動させる機構を構成する。また、移動機構２６は、移動体１２の移動方向を変更する機構も有する。移動機構２６は、プロセッサ２１からの指示に応じた移動、および、移動方向の変更などを行う。

位置センサ２７は、移動体１２の位置（移動体１２における計測点の位置）を検知するセンサである。たとえば、位置センサ２７は、レーザを用いて対象物の空間位置情報を取得するレーザレンジスキャナ（Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ ｓｃａｎｎｅｒ）である。また、位置センサ２７は、ＧＰＳなどを用いたものであっても良い。接触センサ２８は、物体に接触したことを検知するセンサである。ＩＭＵ２９は、慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）である。ＩＭＵ２９は、例えば、３軸の角度または角速度と加速度とを検出する。ＬＲＦ３０は、レーザを用いて距離を測定するレーザ距離計（Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ）である。ＬＲＦ３０は、距離を測定する距離計である。また、エンコーダ３１は、移動体１２に設けた車輪の回転量を測定する。

これらのセンサ２７～３１は、移動体１２の移動に関連する各種の情報（移動体の状況を示す情報）を取得するためのセンサである。各センサ２７～３１は、測定（検知）した情報をプロセッサ２１へ供給する。プロセッサ２１は、各センサ２７～３１から取得する情報に基づいて移動体１２の移動制御等を行う。例えば、プロセッサ２１は、各センサ２７～３１が取得する情報に基づいて、設定される経路に沿って移動体１２を自律走行させる。また、プロセッサ２１は、位置センサ２７が検知する位置情報などを情報処理装置１３へ供給する。

次に、情報処理装置１３における制御系の構成例について説明する。
図２に示す構成例において、情報処理装置１３は、プロセッサ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、リーダインターフェース（Ｉ／Ｆ）４４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）４５、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）４６、記憶装置４７、表示装置４８、および、入力装置４９などを有する。

プロセッサ４１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ４１は、ＲＯＭ４２あるいは記憶装置４７が記憶するプログラムを実行することにより各種の処理機能を実現する。ＲＯＭ４２は、プロセッサ４１が実行するプログラムあるいは制御データなどを記憶する。ＲＡＭ４３は、ワーキングメモリとして機能する。プロセッサ４１、ＲＯＭ４２およびＲＡＭ４３は、データ処理あるいは各種の制御を行う制御部として機能する。

Ｉ／Ｆ４４は、移動体１２と通信接続するためのインターフェースである。プロセッサ４１は、Ｉ／Ｆ４４を介して移動体１２と通信する。たとえば、プロセッサ４１は、Ｉ／Ｆ４４を介して移動体１２の各センサが検知する移動（走行）状況に関連する情報を取得する。また、プロセッサ４１は、Ｉ／Ｆ４４を介して移動要求などの動作指示を移動体１２へ送るようにしても良い。ただし、Ｉ／Ｆ４４は、移動体１２と通信接続できるインターフェースであれば良く、無線通信により移動体１２と無線通信するインターフェースであっても良い。

リーダＩ／Ｆ４５は、各ＲＦＩＤタグリーダ１１を通信接続するためのインターフェースである。リーダＩ／Ｆ４５は、近距離無線通信などの無線通信により各ＲＦＩＤタグリーダ１１に通信接続する。また、リーダＩ／Ｆ４５は、ケーブルによって各ＲＦＩＤタグリーダ１１に接続するものであっても良い。

外部Ｉ／Ｆ４６は、外部装置としての図書管理システム６０の管理サーバ６１と通信するための通信ユニットである。例えば、プロセッサ４１は、外部Ｉ／Ｆ４６を介してサーバ６１と通信し、図書データベース６２が記憶する情報にアクセスする。また、プロセッサ４１は、外部Ｉ／Ｆ４６を介して、後述する処理によって収集した情報を管理サーバ６１へ送信するようにしても良い。

記憶装置４７は、書換え可能な不揮発性のメモリである。記憶装置４７は、データ格納部として機能する。記憶装置４７は、例えば、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）、または、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などで構成する。記憶装置４７は、プロセッサ４１が実行するプログラムおよび制御データなどを記憶する。例えば、記憶装置４７は、後述する各処理を実行するためのプログラム及びデータを格納するようにしても良い。また、記憶装置４７は、後述する処理によって取得するデータを格納する。たとえば、記憶装置４７は、後述する読取結果テーブルが作成される。なお、後述する図書データベース６２が記憶する情報は、記憶装置４７が記憶するようにしても良い。

表示装置４８は、情報を表示するためのディスプレイである。入力装置４９は、操作指示などを入力するための操作装置である。例えば、表示装置４８と入力装置４９とは、タッチパネル付きの表示装置により構成しても良い。なお、無線タグ読取システム１としての棚卸ロボットに対する直接的な操作指示が不要であれば、入力装置４９は省略しても良い。また、表示装置４８は、情報処理装置１３と無線通信などで通信可能な装置として、移動体１２とは別の場所に設置しても良い。

なお、図２に示す構成例では、移動体１２と情報処理装置１３とを別々の装置として説明したが、移動体１２と情報処理装置１３とは一体的に形成されても良い。たとえば、情報処理装置１３のプロセッサ４１を移動体１２の各部に接続して、後述するプロセッサ２１の処理をプロセッサ４１が実行するようにしても良い。また、移動体１２に図２に示す情報処理装置１３の各部を設け、後述するプロセッサ４１が行う各処理をプロセッサ２１が実行するようにしても良い。

次に、図書管理システム６０について説明する。
図書管理システム６０は、無線タグ読取システム１と通信可能な外部装置を含むシステムである。無線タグ読取システム１と図書管理システム６０とが連携することにより棚卸システムとして機能とする。図２に示す構成例において、図書管理システム６０は、管理サーバ６１と図書データベース６２とを有する。

管理サーバ６１は、図書管理システムを管理するサーバである。管理サーバ６１は、外部装置と通信する機能を有する。図書データベース６２は、図書館で取り扱う書籍に関する情報を記憶する。図書データベース６２は、書籍を示す情報、書籍に付与されるＲＦＩＤタグに関する情報、および、書籍が保管される場所などを示す情報を記憶する。管理サーバ６１は、図書管理システム６０外の装置からの問合せに応じて図書データベース６２へのアクセスを制御する。

次に、無線タグ読取システム１が読取りの対象とするＲＦＩＤタグが取り付けられる書籍の例について説明する。
図３は、ＲＦＩＤタグＴを取り付けた書籍の例を示す図である。
本実施形態において、図書館に置かれる管理対象となる全ての書籍にはそれぞれＲＦＩＤタグＴが付けられる。ただし、ＲＦＩＤタグＴは、各書籍に取り付けられるものであれば良く、書籍のどこに付けても良い。図３に示す例は、ＲＦＩＤタグＴは、書籍の裏表紙または表紙を開いた箇所（裏表紙または表紙の裏面）に貼り付けられている。図３に示す例に限らず、ＲＦＩＤタグＴは、書籍の背表紙、裏表紙あるいは表紙における所定の領域にはるようにしても良い。

また、図４は、ＲＦＩＤタグＴが付けられた書籍が収納される棚が配置される図書館の例を示す図である。

本実施形態においては、図４に示すように、多数の棚が配置される図書館が探索エリアとなる。このため、無線タグ読取システム１は、棚のレイアウトに応じて設定される経路を移動しながら、各棚に収納された各書籍のＲＦＩＤタグＴを読み取ることとなる。

図書館における各棚には所定の条件で分類された多数の書籍が並べて配置されるため、無線タグ読取システム１が読取るべきＲＦＩＤタグＴは密集して存在する状態となる。また、棚に収納される書籍に貼り付けられたＲＦＩＤタグＴは、必ずしも一定の方向に向けて配置された状態となるとは限らない。このため、無線タグ読取システム１は、移動しながら、高密度で任意の方向を向いた多数のＲＦＩＤタグＴを読み取る必要がある。

たとえば、多数のＲＦＩＤタグを読取る場合に各ＲＦＩＤタグからの応答が衝突するのを回避するため、ＥＰＣｇｌｏｂａｌ Ｇｅｎ２に規定された仕様が適応される。ＥＰＣｇｌｏｂａｌ Ｇｅｎ２には、アンチコリジョンとしてＲＦＩＤタグ毎に選び出した乱数（Ｑ値）をカウンタの初期値とし、カウンタが０になると応答する方法が規定される。Ｑ値とする乱数の最大値は、小さく設定すれば応答が早くなるが衝突が起きる回数が多くなり、大きくすれば衝突の確率が小さくなるが処理時間が長くなる。

一般には、１回の読取処理における送受信量を抑える方法としては、Ｑ値の設定やタグリーダの出力を小さくすることが考えられる。Ｑ値を設定する方法は、ＲＦＩＤタグが密集する場合はデータの取りこぼしが発生する可能が高くなるため、タグリーダが移動しながらＲＦＩＤタグを読取る処理には不向きである。また、タグリーダの出力を小さくする方法は、読取範囲を狭くして読取対象のＲＦＩＤタグを少なくできるが、ＲＦＩＤタグの配置や向きによっては読取りが困難となる。たとえば、薄い本が棚に並べられている場合、タグリーダの出力を小さくすると、タグリーダからの電波がＲＦＩＤタグに十分に供給されずに読み落としが発生する可能性がある。

実施形態に係る無線タグ読取システム１は、上述した状況を考慮して、タグリーダが移動しながら、密集する多数のＲＦＩＤタグを読み落すことなく読取れる構成を有する。すなわち、無線タグ読取システム１は、移動体１２を高速で移動させても、密集する多数のＲＦＩＤタグを読み落すことないように設定した複数のタグリーダ１１を有する。
以下、無線タグ読取システム１における複数の無線タグ読取装置（タグリーダ）１１の構成について詳細に説明する。

図５は、無線タグ読取システム１における複数のタグリーダ１１の構成例を示す図である。
図５に示すように、各タグリーダ１１は、鉛直方向（上下方向）に設けた支持体１２ｂに並べて配置される。各タグリーダ１１は、独立して稼働する。複数のタグリーダ１１は、鉛直方向において隣接するタグリーダ１１に対してタグの読取範囲の一部が重複するように配置される。複数のタグリーダ１１は、互いに電波干渉が無いように電波の周波数として異なる周波数が選択される。

図５では、タグリーダ１１Ｒ１、タグリーダ１１Ｒ２、タグリーダ１１Ｒ３、タグリーダ１１Ｒ４、タグリーダ１１Ｒ５およびタグリーダ１１Ｒ６が、上から順番に支持体１２ｂに取り付けられている。たとえば、支持体１２ｂは、探索エリアとしての図書館内における書籍が配置される棚の高さに応じて設定される。

各タグリーダ１１は、鉛直方向において上下に隣接する他のタグリーダと読取範囲Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６）の一部が重なるように並べられる。たとえば、タグリーダ１１Ｒ１の読取範囲Ｅ１は、タグリーダ１１Ｒ２の読取範囲Ｅ２と一部が重なるように設定される。また、タグリーダ１１Ｒ２の読取範囲Ｅ２は、上方の領域が読取範囲Ｅ１と重なり、下方の領域がタグリーダ１１Ｒ２の読取範囲Ｅ３と重なるように設定される。同様に、読取範囲Ｅ３（Ｅ４，Ｅ５）は、上方の領域が読取範囲Ｅ２（Ｅ３，Ｅ４）と重なり、下方の領域の一部が読取範囲Ｅ４（Ｅ５，Ｅ６）と重なるように設定される。

また、無線タグ読取システム１の各タグリーダ１１は、鉛直方向における上下に隣接するタグリーダが出力する電波が互いに干渉しないような周波数が設定される。
図６は、各タグリーダ１１に設定する周波数の例を示す図である。
図６では、各タグリーダ１１に設定可能な周波数の例として、４つのチャンネルで４種類の周波数が設定可能な例を示す。図６に示す例では、タグリーダ１１Ｒ２、Ｒ６には周波数９１６．８（チャネル「５」）を設定し、タグリーダ１１Ｒ１、Ｒ５には周波数９１８．０（チャネル「１１」）を設定する。また、図６に示す例では、タグリーダ１１Ｒ４には周波数９１９．２（チャネル「１７」）を設定し、タグリーダ１１Ｒ３には周波数９２０．４（チャネル「２３」）を設定する。

図６に示す設定例によれば、少なくとも隣接するタグリーダ１１は、異なる周波数が設定される。これにより、隣接するタグリーダ間で電波が干渉しないようにできる。なお、図６は設定の具体的な一例を示すものであり、これに限定されるものではない。すなわち、各タグリーダにはＲＦＩＤタグが応答可能な周波数のうちから他のタグリーダが出力する電波と干渉しないような周波数を割り当てれば良い。

図７は、隣接する２つのタグリーダ１１が読み取るＲＦＩＤタグ（無線タグＴ１～Ｔ１１）の例を示す図である。
図７に示す例において、第１のタグリーダの読取範囲には無線タグＴ１～Ｔ７が存在し、第２のタグリーダの読取範囲には無線タグＴ５～Ｔ１１が存在する。第１のタグリーダと第２のタグリーダとは、読取範囲の一部が重なっており、その重なった領域に無線タグＴ５～Ｔ７が存在する。従って、無線タグＴ１～Ｔ４は第１のタグリーダが読み取り、無線タグＴ８～Ｔ１１は第２のタグリーダが読み取る。無線タグＴ５～Ｔ７は、第１のタグリーダまたは第２のタグリーダの何れかにが読み取る。

図８は、図７に示す第１のタグリーダまたは第２のタグリーダに対する各無線タグＴ１～Ｔ１１の応答例を示す図である。
各タグリーダ１１は、Ｑｕｅｒｙコマンドを送信することでＲＦＩＤタグの読み取りを開始する。ＱｕｅｒｙコマンドはＲＦＩＤタグに対して応答を要求するコマンドである。各ＲＦＩＤタグは、タグリーダ１１からのＱｕｅｒｙコマンドを受信すると、読取状態となり、別のタグリーダからのコマンドに対して応答しない状態となる。

図８に示す例では、第１のタグリーダからのＱｕｅｒｙコマンドに対して無線タグＴ１～Ｔ５が読取状態となる。また、第２のタグリーダからのＱｕｅｒｙコマンドに対しては無線タグＴ６～Ｔ１１が読取状態となる。図８に示す例によれば、１回のタグ読取命令で各タグリーダが応答処理するＲＦＩＤタグの数を少なくでき、各タグリーダにおける処理時間を少なくできる。また、図８に示す例によれば、複数のタグリーダが特定の無線タグ（ＲＦＩＤタグ）に対して重複してデータ処理する回数を少なくできる。言換えると、無線タグ読取システム１では、複数のタグリーダが多数の無線タグを分散して処理でき、同一の無線タグが複数回読取られることを軽減できる。この結果、無線タグ読取システムは、無線タグに対する応答処理時間を短縮できるため、複数のタグリーダを高速で移動させることができる。

次に、図書管理システム６０の図書データベース６２が記憶する情報について説明する。
図９は、図書データベース（ＤＢ）６２の構成例を示す図である。
図９に示すように、図書ＤＢ６２は、図書館が管理する各書籍に関する情報を記憶する。無線タグ読取システム１は、管理サーバ６１を介して図書ＤＢ６２にアクセスする。無線タグ読取システム１は、図書ＤＢ６２の情報を参照して、タグリーダ１１が読取ったＲＦＩＤタグＴが付けられた書籍が妥当な位置にあるかを判定する棚卸処理を行う。図書ＤＢ６２は、書籍に貼り付けたＲＦＩＤタグＴから読み取られる情報と書籍に関する情報とに対応づけて記憶する。また、図書データベース６２は、書籍に関する情報として当該書籍が収納されるべき場所を示す情報を記憶する。

図９に示す例では、各書籍に貼り付けたＲＦＩＤタグＴから読み取られる情報としてＲＦＩＤ管理番号（タグＩＤ）を記憶する。また、図９に示す例では、書籍に関する情報として、ＲＦＩＤ管理番号に対応づけて、書籍名および保管位置（収納されるべき場所）などの情報を記憶する。さらに、図９に示す例では、無線タグ読取システム１による棚卸処理に関する情報も記憶する。棚卸処理に関する情報としては、棚卸結果および書籍（書籍に付けられたＲＦＩＤタグ）が読み取られた位置（書籍読取位置）が記憶される。

図１０は、タグリーダ１１による読取結果を示す情報を格納する読取結果テーブルの構成例を示す図である。
図１０に示す例では、読取結果テーブルは、ＲＦＩＤ管理番号、移動体の位置（位置情報）、各タグリーダによる読取の有無、および、書籍読取位置などの情報を格納する。読取結果テーブルは、たとえば、情報処理装置１３の記憶装置４７に設けられる。移動体位置は、タグリーダ１１が当該ＲＦＩＤ管理番号のＲＦＩＤタグＴを読取った時の移動体１２の位置を示す情報である。読取の有無としては、当該ＲＦＩＤ管理番号のＲＦＩＤタグを読み取ったタグリーダ１１を示す情報を格納する。書籍読取位置としては、最初にタグリーダ１１がＲＦＩＤ管理番号を読取った時の位置から推定される書籍の保管場所を示す情報（棚を示す情報）が格納される。無線タグ読取システム１は、新たなＲＦＩＤ管理番号を読取るごとに、当該ＲＦＩＤ管理番号を読取結果テーブルに登録する。

次に、無線タグ読取システム１の動作例について説明する。
図１１は、無線タグ読取システム１における無線タグの読取処理および棚卸処理の動作例を説明するためのフローチャートである。
なお、後述する動作例は、プロセッサ４１が動作主体となって実行されるものとして説明する。ただし、後述の動作例は、プロセッサ２１が主体となって実行するようにしても良い。また、後述の動作例は、図書管理システム６０の管理サーバ６１が動作の主体となってプロセッサ４１又は２１に動作指示を送ることにより実行するようにしても良い。

まず、無線タグ読取システム１の情報処理装置１３のプロセッサ４１は、探索エリアとしての図書館内を移動するための移動経路（以下、単に経路とも称する）を設定する（ＡＣＴ１１）。プロセッサ４１は、経路を示す情報を取得し、経路を示す情報を移動体１２に対して設定する。移動体１２のプロセッサ２１は、プロセッサ４１からの経路を示す情報を記憶装置２５またはＲＡＭ２３に記憶することにより移動体１２を移動させる経路を設定する。

たとえば、プロセッサ４１は、オペレータが入力装置４９を用いて入力する経路を示す情報を取得しても良い。また、プロセッサ４１は、外部Ｉ／Ｆ４６を介して通信可能な外部装置（たとえば図書管理システムの管理サーバ）から経路を示す情報を取得しても良い。また、プロセッサ４１は、移動体１２が探索エリア内を走行してマップを作成し、作成したマップに従って経路を決定するようにしても良い。

経路が設定されると、移動体１２のプロセッサ２１は、移動機構２６を動作させて経路における探索開始位置へ本体部１２ａを移動させる。本体部１２ａが探索開始位置へ到達すると、プロセッサ２１は、設定された経路に沿った本体部１２ａの移動を開始する（ＡＣＴ１２）。また、プロセッサ２１は、本体部１２ａを経路に沿って移動させている間、位置センサ２７などの各センサが検知する情報を情報処理装置１３へ供給する。たとえば、プロセッサ２１は、所定周期または所定の移動量ごとに位置センサ２７が検知する位置を示す情報を情報処理装置１３へ供給する。

移動体１２が移動経路上の移動を開始すると、プロセッサ４１は、リーダＩ／Ｆ４５を介して各タグリーダ１１を起動させてＲＦＩＤタグＴの読取処理を開始する（ＡＣＴ１３）。移動体１２が経路を移動中、プロセッサ４１は、各タグリーダ１１によるＲＦＩＤタグＴの読取結果と移動体１２の位置（位置情報）とを読取結果テーブルに保存する（ＡＣＴ１４）。

プロセッサ４１は、タグリーダ１１が未登録のＲＦＩＤタグＴを読取ると、読取ったＲＦＩＤ管理番号とタグリーダを示す情報とを読取結果テーブルに登録する。また、プロセッサ４１は、タグリーダ１１がＲＦＩＤタグを読取ったときの移動体１２の位置を当該ＲＦＩＤ管理番号に対応づけて読取結果テーブルに記録する。たとえば、プロセッサ４１は、位置センサ２７が検知する情報などに基づいて移動体１２の位置を特定し、位置情報を読取結果テーブルに記録する。

また、プロセッサ４１は、タグリーダ１１がＲＦＩＤタグを読取ったときの移動体１２の位置から書籍読取位置を特定し、読取結果テーブルに記録する。たとえば、プロセッサ４１は、何れかのタグリーダ１１が最初にＲＦＩＤ管理番号を読取ったときの移動体１２の位置から、最も近い棚を書籍読取位置として特定する。また、プロセッサ４１は、１つのＲＦＩＤタグの書籍読取位置を移動する複数のタグリーダ１１による読取結果から総合的に特定しても良い。なお、プロセッサ４１は、登録済みのＲＦＩＤ管理番号を読取った場合、当該ＲＦＩＤ管理番号を読取ったタグリーダ１１を示す情報も読取結果テーブルに追記して良い。

プロセッサ４１は、移動体１２が経路を移動する間（ＡＣＴ１５、ＮＯ）、ＲＦＩＤタグＴの読取結果および位置情報を読取結果テーブルに保存する処理を繰り返す。移動体１２が経路の終点に達した場合（ＡＣＴ１５、ＹＥＳ）、プロセッサ４１は、各タグリーダ１１によるＲＦＩＤタグＴの読取処理を終了する（ＡＣＴ１６）。また、プロセッサ４１は、ＲＦＩＤタグＴの読取処理を終了すると、移動体１２の移動も終了する（ＡＣＴ１７）。ただし、プロセッサ４１は、読取処理を終了した場合、移動体１２を所定の待機位置に移動させて移動を終了するようにしても良い。

ＲＦＩＤタグＴの読取処理が終了すると、プロセッサ４１は、棚卸処理として、図書ＤＢ６２の情報と読取結果テーブルの情報とを比較する（ＡＣＴ１８）。プロセッサ４１は、図書ＤＢ６２の情報と読取結果テーブルの情報とを比較して各ＲＦＩＤ管理番号についての棚卸結果を判定する。また、プロセッサ４１は、各ＲＦＩＤ管理番号についての棚卸結果を管理サーバ６１へ通知して図書ＤＢ６２に記録する（ＡＣＴ１９）。

たとえば、プロセッサ４１は、移動体１２に搭載したタグリーダ１１が読取ったＲＦＩＤタグが妥当な位置にあるか（妥当な位置で読み取られたか）を判定する。たとえば、プロセッサ４１は、ＲＦＩＤ管理番号を突き合わせる。プロセッサ４１は、読取結果の書籍読取位置が図書ＤＢ６２に記憶する保管位置と一致または許容範囲の位置関係であるか否かにより妥当な位置にあるかを判定する。書籍読取位置が保管位置に対して妥当な位置であると判定した場合、プロセッサ４１は、当該ＲＦＩＤタグが付けられた書籍が正しい位置にある（棚卸結果が正）と判断する。なお、プロセッサ４１は、各ＲＦＩＤ管理番号の棚卸結果を表示装置４８に表示したり、記憶装置４７に記憶したりしても良い。

また、プロセッサ４１は、読取結果に基づく棚卸結果について警告を報知するか否かを判断する（ＡＣＴ２０）。たとえば、プロセッサ４１は、正しい位置でないと判定した当該ＲＦＩＤタグが存在する場合、警告を報知するものと判断する。また、プロセッサ４１は、図書ＤＢ６２が記憶するＲＦＩＤ管理番号のうちタグリーダ１１で読み取れなかったＲＦＩＤ管理番号がある場合に警告を報知するようにしても良い。

警告を報知すると判断した場合（ＡＣＴ２０、ＹＥＳ）、プロセッサ４１は、警告すべき棚卸結果を表示装置４８に表示する（ＡＣＴ２１）。たとえば、プロセッサ４１は、警告として、妥当な位置でないと判定した当該ＲＦＩＤタグが付された書籍に関する情報（書籍名、書籍読取位置など）を表示装置４８に表示する。また、プロセッサ４１は、警告として、図書ＤＢ６２が記憶するＲＦＩＤ管理番号のうち、タグリーダ１１が読み取れなかったＲＦＩＤ管理番号の書籍に関する情報を報知しても良い。

上述した実施形態に係る無線タグ読取システムは、複数のタグリーダを鉛直方向に並べて設置した移動体を移動させて各複数のタグリーダによる無線タグの読取結果を収集する。各タグリーダは、それぞれの読取範囲が上下に隣接するタグリーダの読取範囲と一部が重複するように設置される。また、各タグリーダは、無線通信に用いる電波の周波数が上下に隣接するタグリーダとは異なる周波数に設定される。

これらの構成により、実施形態に係る無線タグ読取システムは、複数のタグリーダが多数の無線タグを分散して処理でき、同一の無線タグを複数回読取ることを軽減できる。また、実施形態に係る無線タグ読取システムは、移動体に搭載した各タグリーダによる無線タグに対する応答処理時間を短縮できるため、移動体を高速で移動させることができる。

また、実施形態に係る無線タグ読取システムは、タグリーダを鉛直方向に並べて配置した移動体の位置に基づいて、タグリーダが読取った無線タグの位置を推定する。また、無線タグ読取システムは、無線タグを付けた物品の保管位置を示すデータベースと読取結果から推定する無線タグの位置とにより物品が正しい位置にあるかを判定する。さらに、無線タグ読取システムは、物品が正しい位置にないと判定した場合は警告を出力する。

これにより、実施形態に係る無線タグ読取システムは、高速で移動する移動体に搭載した複数のタグリーダによる無線タグの読取結果に基づく棚卸処理を高速で実現できる。さらに、実施形態によれば、棚卸処理で物品が正しい位置でないと判定した場合には警告を出力することによりオペレータに素早く報知できる。

（変形例）
次に、上述した無線タグ読取システムの変形例について説明する。
上述の説明では、無線タグ読取システムの移動体１は、図１に示すように、複数のタグリーダ１１を鉛直方向に並べて配置した構成例について説明した。ただし、無線タグ読取システムの移動体は、複数のタグリーダを鉛直方向だけに並べたものに限定されるものではない。変形例に係る無線タグ読取システムは、複数のタグリーダを鉛直方向だけでなく横方向にも並べて配置する構成例について説明する。

図１２は、実施形態の変形例に係る無線タグ読取システム１´の移動体１２´の構成例を示す外観図である。
無線タグ読取システム１´は、複数のタグリーダ１１´（１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、…、１１Ｌ１１、…）と移動体１２´と情報処理装置１３とを有する。なお、無線タグ読取システム１´における個々のタグリーダ１１´は、上述した図１に示すタグリーダ１１と同様な構成を有するもので良い。また、無線タグ読取システム１´における情報処理装置１３は、上述した図１に示す情報処理装置１３と同様な構成を有するもので良い。このため、各タグリーダ１１´の構成および情報処理装置１３の構成については、詳細な説明を省略するものとする。

移動体１２´は、図１に示す移動体１２と同様に、探索エリアとしての図書館内を走行可能な装置である。移動体１２´は、本体部１２ａ、支持体１２ｂ´および支持体１２ｃ（１２ｃＲ１、１２ｃＲ２、…１２ｃＬ１、１２ｃＬ２、…）を有する。本体部１２ａは、図１に示す移動体１２の本体部１２ａと同様な構成を有する。
支持体１２ｂ´は、本体部１２ａに固定され、本体部１２ａとともに移動する。支持体１２ｂ´は、複数の支持体１２ｃを予め設定した間隔で鉛直方向に並べた状態で保持する。

各支持体１２ｃは、複数のタグリーダ１１´を並べた状態で保持する。各支持体１２ｃは、複数のタグリーダ１１´を保持した状態で、支持体１２ｂ´に並べて取り付けられる。図１２に示す例において、各支持体１２ｃは、それぞれ３つのタグリーダ１１´を等間隔で並べた状態で保持する。各支持体１２ｃは、３つのタグリーダ１１´の並び方向が移動体１２´の移動方向ｄ（鉛直方向に対して直交する方向）に平行となるように支持体１２ｂ´に取り付けられる。各支持体１２ｃは、支持体１２ｂ´において鉛直方向に所定の間隔で取り付けられる。これにより、複数のタグリーダ１１´は、鉛直方向および鉛直方向に直交する方向において所定の間隔となるように移動体１２´に搭載される。

図１３は、変形例に係る移動体１２´における複数のタグリーダ１１´の構成例を示す図である。
図１３に示すように、各支持体１２ｃは、複数のタグリーダ１１´を並べた状態で保持する。すなわち、各支持体１２ｃに配置される複数のタグリーダ１１´は、並び方向が鉛直方向（上下方向）に設けた支持体１２ｂ´に直交する方向となるように配置される。図１３では、支持体１２ｃＲ４に３つのタグリーダ１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３が等間隔ａで並べた状態で保持する例を示す。また、図１３に示す例では、支持体１２ｃＲ４は、３つのタグリーダ１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３の並び方向が移動方向ｄと平行になるように支持体１２ｂ´に設置される。

支持体１２ｃＲ４に配置される各タグリーダ１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３は、移動方向ｄにおいて隣接するタグリーダに対してタグの読取範囲の一部が重複するように配置される。また、各タグリーダ１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３は、図５と同様に、鉛直方向において隣接するタグリーダ１１Ｒ５１、１１Ｒ５２、１１Ｒ５３（支持体１２ｃＲ５に配置される各タグリーダ）、および、タグリーダ１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３（支持体１２ｃＲ３に配置される各タグリーダ）に対してもタグの読取範囲の一部が重複するように配置される。さらに、各タグリーダ１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３は、鉛直方向および移動方向ｄに隣接する各タグリーダとは異なる周波数の電波を使用するものとする。これにより、移動体１２´に搭載される各タグリーダ１１´は、鉛直方向および移動方向ｄに隣接するタグリーダとは読取範囲の一部が重複しながらも、電波干渉が無いようにできる。

なお、図１２に示す変形例の移動体１２´は、上述した移動体１２と同様な制御系の構成を有するものとする。従って、移動体１２´は、位置センサ２７により当該移動体１２´の位置（移動体１２´における計測点の位置）を検知する。ここで、各タグリーダ１１´の位置と位置センサ２７による位置の計測点の位置との相対的な位置関係は予め確定しているものとする。このような位置関係に基づいて、プロセッサ２１は、位置センサ２７が検知する位置から各タグリーダ１１´の位置を特定するものとする。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載した内容を付記する。
［１］
第１の周波数を使用して第１の読取範囲において物品に付けられた無線タグから識別情報を読取る第１の無線タグ読取装置と、
前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用して第２の読取範囲において物品に付けられた無線タグから識別情報を読取る第２の無線タグ読取装置と、
前記第１の読取範囲と前記第２の読取範囲との一部が重複するように前記第１の無線タグ読取装置と前記第２の無線タグ読取装置とを搭載し、設定された経路を移動する移動体と、
前記経路を移動する前記移動体に搭載した前記第１の無線タグ読取装置および前記第２の無線タグ読取装置による無線タグの読取結果を示す情報を収集する情報処理装置と、
を有する無線タグ読取システム。
［２］
前記移動体は、前記第１の無線タグ読取装置と前記第２の無線タグ読取装置とを鉛直方向に並べて搭載する、
前記［１］に記載の無線タグ読取システム。
［３］
前記移動体の位置を示す情報を検知するセンサをさらに有し、
前記情報処理装置は、前記第１の無線タグ読取装置および前記第２の無線タグ読取装置が無線タグから読み取った情報を前記センサが検知する情報から特定する位置情報と対応づけてメモリに記憶する、
前記［１］又は［２］の何れか１つに記載の無線タグ読取システム。
［４］
前記情報処理装置は、前記位置情報に基づいて前記第１の無線タグ読取装置または前記第２の無線タグ読取装置が読み取った無線タグを付けた物品の位置を推定する、
前記［３］に記載の無線タグ読取システム。
［５］
前記情報処理装置は、管理対象とする各物品の配置場所と各物品に付けた無線タグの識別情報とを対応づけて記憶するデータベースを参照し、前記推定した物品の位置が当該物品の配置場所として妥当な位置であるかを判定する棚卸処理を行う、
前記［４］に記載の無線タグ読取システム。
［６］
前記情報処理装置は、前記棚卸処理によって妥当な位置にないと判定した物品に関する情報を報知する、
前記［５］に記載の無線タグ読取システム。
［７］
複数種類の周波数から選択された周波数を使用して無線タグからの識別情報を読取る複数の無線タグ読取装置と、
無線タグの読取範囲の一部が重複するように異なる周波数を使用する複数の無線タグ読取装置を隣接させて配置した支持体を搭載し、設定された経路を移動する移動体と、
隣接する複数の無線タグ読取装置が異なる周波数を使用し、かつ、読取範囲の一部が重複するように配置した支持体を搭載し、設定された経路を移動する移動体と、
前記経路を移動する前記移動体に搭載した各無線タグ読取装置による無線タグの読取結果を示す情報を収集する情報処理装置と、
を有する無線タグ読取システム。
［８］
前記支持体は、複数の無線タグ読取装置を鉛直方向に並べて搭載する、
前記［７］に記載の無線タグ読取システム。
［９］
前記支持体は、さらに、複数の無線タグ読取装置を鉛直方向とは異なる方向に並べて搭載する、
前記［８］に記載の無線タグ読取システム。

１、１´…無線タグ読取システム、１１（１１Ｒ１、１１Ｒ２、…、１１Ｌ１、１１Ｌ２、…））、１１´（１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、…、１１Ｌ１１、１１Ｌ１２、…）…無線タグ読取装置（タグリーダ）、１２、１２´…移動体、１２ａ…本体部、１２ｂ、１２ｂ´…支持体、１２ｃ…支持体、１３…情報処理装置、２１…プロセッサ、２６…移動機構、２７…位置センサ、４１…プロセッサ、４５…リーダＩ／Ｆ、４６…外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）、４７…記憶装置、４８…表示装置、４９…入力装置、６０…図書管理システム、６１…管理サーバ、６２…図書ＤＢ、Ｅ（Ｅ１、Ｅ２、…）…読取範囲、Ｔ…ＲＦＩＤタグ（無線タグ）。

Claims (9)

1. 第１の周波数を使用して第１の読取範囲において物品に付けられた無線タグから識別情報を読取る第１の無線タグ読取装置と、
   前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用して第２の読取範囲において物品に付けられた無線タグから識別情報を読取る第２の無線タグ読取装置と、
   前記第１の読取範囲と前記第２の読取範囲との一部が重複するように前記第１の無線タグ読取装置と前記第２の無線タグ読取装置とを隣接させて搭載し、設定された経路を移動する移動体と、
   前記経路を移動する前記移動体に搭載した前記第１の無線タグ読取装置および前記第２の無線タグ読取装置による無線タグの読取結果を示す情報を収集する情報処理装置と、
   を有する無線タグ読取システム。
2. 前記移動体は、前記第１の無線タグ読取装置と前記第２の無線タグ読取装置とを鉛直方向に並べて搭載する、
   前記請求項１に記載の無線タグ読取システム。
3. 前記移動体の位置を示す情報を検知するセンサをさらに有し、
   前記情報処理装置は、前記第１の無線タグ読取装置および前記第２の無線タグ読取装置が無線タグから読み取った情報を前記センサが検知する情報から特定する位置情報と対応づけてメモリに記憶する、
   前記請求項１又は２の何れか１項に記載の無線タグ読取システム。
4. 前記情報処理装置は、前記位置情報に基づいて前記第１の無線タグ読取装置または前記第２の無線タグ読取装置が読み取った無線タグを付けた物品の位置を推定する、
   前記請求項３に記載の無線タグ読取システム。
5. 前記情報処理装置は、管理対象とする各物品の配置場所と各物品に付けた無線タグの識別情報とを対応づけて記憶するデータベースを参照し、前記推定した物品の位置が当該物品の配置場所として妥当な位置であるかを判定する棚卸処理を行う、
   前記請求項４に記載の無線タグ読取システム。
6. 前記情報処理装置は、前記棚卸処理によって妥当な位置にないと判定した物品に関する情報を報知する、
   前記請求項５に記載の無線タグ読取システム。
7. 複数種類の周波数から選択された周波数を使用して無線タグからの識別情報を読取る複数の無線タグ読取装置と、
   隣接する無線タグ読取装置とは異なる周波数が設定され、かつ、隣接する無線タグ読取装置とは無線タグの読取範囲の一部が重複するように前記複数の無線タグ読取装置を配置した支持体を搭載し、設定された経路を移動する移動体と、
   前記経路を移動する前記移動体に搭載した各無線タグ読取装置による無線タグの読取結果を示す情報を収集する情報処理装置と、
   を有する無線タグ読取システム。
8. 前記支持体は、複数の無線タグ読取装置を鉛直方向に並べて搭載する、
   前記請求項７に記載の無線タグ読取システム。
9. 前記支持体は、さらに、複数の無線タグ読取装置を鉛直方向とは異なる方向に並べて搭載する、
   前記請求項８に記載の無線タグ読取システム。

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