JP7321855B2 - 無線タグ読取装置及び無線タグ読取方法 - Google Patents

無線タグ読取装置及び無線タグ読取方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、無線タグ読取装置及び無線タグ読取方法に関する。
商品などの物品に添付された無線タグは、無線タグ読取装置によって読み取られる。近年、小売店では、取り扱う個々の商品に電子タグを貼り付け、商品の管理を行う運用が多くなってきている。この場合、無線タグ読取装置は、かごに収納された商品などの購入対象とする商品に添付された無線タグだけを読み取る必要がある。
従来、無線タグ読取装置がかごの中などの所定領域内にある無線タグだけを読取るため、アンテナからの電波を外部に流出させないシールドを設けたシステムが考えられている。また、無線タグ読取装置が無線タグとの間で送受信する電波の位相を解析することで、無線タグ読取装置のアンテナと無線タグとの相対的な位置関係を検出する方法もある。例えば、無線タグ読取装置は、相対的な位置関係から無線タグが所定領域内にあるかを判定することができる。しかしながら、アンテナの向きなどによっては、アンテナと無線タグとの相対的な位置関係を判定するための所望の位相情報を得られないことがある。
特開２００６－１０６８９７号公報
上記の課題を解決するために、所定領域にある無線タグを確実に読み取ることができる無線タグ読取装置及び無線タグ読取方法を提供する。
実施形態によれば、無線タグ読取装置は、第１のアンテナと第２のアンテナとリーダとプロセッサとメモリとを備える。第２のアンテナは、第１のアンテナと異なる。リーダは、第１のアンテナおよび第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波に含まれる識別情報を取得する。プロセッサは、第１のアンテナおよび第２のアンテナが所定領域に対して相対的に移動しながら、前記第１のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動または前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動のうち何れかが所定領域内に無線タグがあることを示す場合に前記所定領域内に無線タグがあると判定する。メモリは、プロセッサが所定領域にあると判定した無線タグからの応答波に含まれる識別情報を格納する。
図１は、実施形態に係る無線タグ読取装置の構成例を概略的に示す図である。 図２は、実施形態に係る無線タグ読取装置における複数のアンテナと搬送機構との構成例を示す図である。 図３は、実施形態に係る無線タグ読取装置における制御系の構成例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る無線タグ読取装置のアンテナの向きに応じた無線タグとの位相差の例を示すグラフである。 図５は、実施形態に係る無線タグ読取装置の動作例を示すフローチャートである。 図６は、実施形態に係る無線タグ読取装置におけるアンテナの他の構成例を示す図である。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
実施形態に係る無線タグ読取装置は、物品などに添付されたＲＦＩＤタグなどの無線タグを無線で読み取る。無線タグ読取装置は、所定の領域にある無線タグを読み取るように設定される。例えば、無線タグ読取装置は、買い物かごなどの物品の収納部（以下、容器と称する）内にある物品に添付された無線タグを読み取る。また、無線タグ読取装置は、容器に入っている商品の代金を決済するために容器内の商品に添付されている無線タグを読み取るものであっても良い。
図１は、実施形態に係る無線タグ読取装置１の構成例を概略的に示す図である。
図１に示すように、無線タグ読取装置１は、筐体２、制御装置３、入出力装置４、置台５、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂ、および、搬送機構７などを有する。
筐体２は、無線タグ読取装置１の外形を形成するフレームである。
制御装置３は、無線タグ読取装置１全体を制御する。制御装置３は、入出力装置４、置台５、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂ、および、搬送機構７などに接続される。制御装置３は、各部の動作を制御することにより所定領域Ｒにある物品Ｍに添付された無線タグｔを読み取る。制御装置３の構成については、後で詳細に説明する。
入出力装置４は、筐体２に設置される。図１が示す構成例において、入出力装置４は、筐体２から延びる支持部に設置される。入出力装置４は、オペレータからの指示の入力を受け付け、オペレータに種々の情報を表示するインターフェースである。入出力装置４は、指示の入力を受け付ける操作部と情報を表示する表示部とを含むユーザインターフェースを含む。
入出力装置４は、操作部の動作として、オペレータから受け付けた操作内容を示す信号を制御装置３へ送信する。例えば、入出力装置４としての操作部は、タッチパネルである。また、操作部としては、キーボード又はテンキーなどのハードキーを含む構成としてもよい。
入出力装置４は、表示部の動作として、制御装置３からの画像データに基づいて画像を表示する。例えば、入出力装置４としての表示部は、ディスプレイで構成される。入出力装置４は、表示部としてのディスプレイと操作部としてのタッチパネルとが一体的に形成されるものであっても良い。
置台５は、読取対象とする無線タグｔが添付される物品Ｍが置かれる。置台５の上方は、読取対象とする物品Ｍに添付される無線タグｔが配置される所定領域Ｒである。置台５には、読取対象とする無線タグｔが添付された物品Ｍが直接置かれても良いし、無線タグｔが添付された物品Ｍを格納する容器９が置かれるようにしても良い。ただし、１つの物品Ｍには、１つの無線タグｔが添付されるものとする。
図１に示す例では、置台５には、無線タグｔが添付された物品Ｍを収納した容器９が置かれている。容器９は、例えば、買い物かごあるいは買い物袋などである。容器９は、複数の物品Ｍを収納してもよい。この場合も、各物品Ｍには、それぞれに１つの無線タグｔが添付されるものとする。従って、置台５には、複数の無線タグｔが収納された容器９が置かれることがある。この場合、置台５上の所定領域Ｒには、複数の無線タグｔが存在することになる。
無線タグｔは、アンテナ６（６Ａおよび６Ｂ）と無線でデータを送受信する。無線タグｔは、制御装置３からのリクエストに対して、自身を特定する識別情報（たとえば、ＥＰＣ（Electronic Product Code））を含む応答波を返信する。無線タグｔは、制御部とアンテナとを有する。無線タグｔは、例えば、ＲＦＩＤタグである。無線タグｔは、アンテナ６（６Ａまたは６Ｂ）からの搬送波を受信して電力に変換する。無線タグｔは、搬送波を変換して得られた電力により活性化する。活性化した無線タグｔは、受信した搬送波を変調した自身の識別情報を含む応答波をアンテナ６へ送信する。
図１に示す構成例において、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂおよび搬送機構７は、物品Ｍ又は容器９が置かれる置台５における物品の載置面の下方に設置される。
アンテナ６（６Ａ、６Ｂ）は、制御装置３が無線タグｔと無線通信するための複数のアンテナである。アンテナ６Ａおよび６Ｂは、制御装置３からの制御に従って無線タグｔが応答可能な搬送波を置台５上の所定領域Ｒへ送信する。また、アンテナ６Ａおよび６Ｂは、送信した搬送波に対する無線タグｔからの応答波を受信して電気信号に変換する。アンテナ６Ａおよび６Ｂは、変換した電気信号を制御装置３に供給する。
アンテナ６Ａとアンテナ６Ｂとは、配置される向き、ハードウエア構成、検波方式などの少なくともいずれかが異なる。例えば、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂは、円偏波のものとし、置台５上の所定領域Ｒに対して異なる向きとなるように配置する。これにより、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂは、置台５上の所定領域Ｒにある物品Ｍに添付される無線タグｔに対して異なる向きで設けられるものとなる。また、アンテナ６Ａおよび６Ｂの一方を円偏波とし、他方を直線偏波としても良い。ここでは、アンテナ６Ａおよび６Ｂは、異なる向きとなるように配置された状態で、搬送機構７によって置台５に積載される容器９に対して相対的に移動されるものとする。
搬送機構７は、制御装置３からの制御に従って、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂを移動させる。搬送機構７は、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂに対して置台５上の物品Ｍまたは容器９に収納された物品Ｍの無線タグｔを相対的に移動させるものであれば良い。例えば、搬送機構７は、無線タグｔが添付された物品Ｍまたは物品Ｍを収納した容器９を移動させるものであっても良い。
図２は、無線タグ読取装置１における置台５、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂおよび搬送機構７の構成例を示す模式図である。
図２に示すように、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂおよび搬送機構７は、置台５上の所定領域（読取対象とする無線タグｔが配置される領域）Ｒよりも下側に配置される。
アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂは、置台５上の所定領域Ｒに対して異なる向きで配置される。アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂは、置台５上の所定領域Ｒに対して異なる向きで配置された状態で搬送機構７により所定の方向（ａ又はｂ方向）へ移動する。
搬送機構７は、置台５上の所定領域Ｒの下側において、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂを移動させる機構を有する。例えば、搬送機構７は、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂを搬送する搬送ベルトと当該搬送ベルトを駆動するモータなどから構成される。ただし、搬送機構７の構成は、特定の構成に限定されるものではない。
また、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂおよび搬送機構７は、制御装置３に接続される。アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂが送信する搬送波は、制御装置３により制御される。アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂは、送信した搬送波に対して無線タグｔが応答する応答波を受信し、応答波を電気信号に変換した信号を制御装置３へ供給する。また、搬送機構７は、制御装置３の制御に応じてアンテナ６Ａおよび６Ｂを移動させる。
図２に示す例において、搬送機構７は、アンテナ６Ａおよび６Ｂを矢印ａ方向または矢印ｂ方向に移動させる。例えば、搬送機構７は、制御装置３からの制御信号に応じてモータを駆動させることでアンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂを搭載した搬送ベルトを駆動する。例えば、制御装置３は、搬送機構７により搬送ベルト上のアンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂを矢印ａ方向（往路方向）へ移動させた後、矢印ｂ方向（復路方向）に移動させる。これにより、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂは、所定領域Ｒに対して２方向に移動（往復）しながら所定領域Ｒに存在する無線タグｔを読み取ることができる。
次に、実施形態に係る無線タグ読取装置１における制御系の構成例について説明する。
図３は、無線タグ読取装置１における制御系の構成例を示すブロック図である。
無線タグ読取装置１は、図３に示すように、制御装置３、入出力装置４、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂ、および、搬送機構７を有する。無線タグ読取装置１は、制御装置３に入出力装置４、アンテナ６Ａおよび６Ｂ、および、搬送機構７が接続された構成となっている。制御装置３は、各部の動作を制御する。なお、制御装置３は、周辺機器としての入出力装置４、アンテナ６Ａおよび６Ｂおよび搬送機構７が接続される無線タグ読取装置として製品化されても良い。
制御装置３は、図３に示すように、プロセッサ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、記憶装置１４、入出力インターフェース１５、リーダ１６および搬送機構インターフェース１７などを備える。なお、無線タグ読取装置１は、図３に示す構成の他に必要に応じた構成を具備したり、無線タグ読取装置１から特定の構成が除外されたりしてもよい。
プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、記憶装置１４、入出力インターフェース１５、リーダ１６及び搬送機構インターフェース１７と接続する。入出力インターフェース１５は、入出力装置４と接続する。
搬送機構インターフェース１７は、搬送機構７と接続する。搬送機構７は、搬送機構インターフェース１７を介してプロセッサ１１に接続される。搬送機構７は、プロセッサ１１からの制御指示に応じて、上述したようにアンテナ６Ａおよび６Ｂを移動させる。
リーダ１６は、アンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂと接続する。リーダ１６は、電波の送受信を行うアンテナ（無線通信可能有効なアンテナ）としてアンテナ６Ａとアンテナ６Ｂとを切り替える回路などの切替部１６ａを有する。リーダ１６の切替部１６ａは、プロセッサ１１からの制御指示に応じてアンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂの何れかが電波の送受信を行うように切り替える。例えば、リーダ１６は、搬送機構７によるアンテナ６Ａおよびアンテナ６Ｂの移動方向に応じて有効とするアンテナを切り替える。また、リーダ１６は、所定周期で電波の送受信を行うアンテナが切り替わるように、所定の周期でアンテナ６Ａとアンテナ６Ｂとを切り替えても良い。
プロセッサ１１は、無線タグ読取装置１全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサ１１は、内部キャッシュ及び各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ１１は、内部メモリ、ＲＯＭ１２又はＮＶＭ１４が予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。
なお、プロセッサ１１がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであってもよい。この場合、プロセッサ１１は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。
ＲＯＭ１２は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。ＲＯＭ１２に記憶される制御プログラム及び制御データは、無線タグ読取装置１の仕様に応じて予め組み込まれる。ＲＯＭ１２は、たとえば、無線タグ読取装置１の回路基板を制御するプログラムなどを格納する。
ＲＡＭ１３は、揮発性のメモリである。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１の処理中のデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１からの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムを格納する。また、ＲＡＭ１３は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。
記憶装置１４（記憶部）は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。記憶装置１４は、たとえば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）又はフラッシュメモリなどから構成される。記憶装置１４は、無線タグ読取装置１の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション及び種々のデータなどを格納する。
入出力インターフェース１５は、入出力装置４とデータを送受信するためのインターフェースである。例えば、入出力インターフェース１５は、ユーザから受け付けた操作を示す信号を入出力装置４から受信する。入出力インターフェース１５は、受信した信号をプロセッサ１１に送信する。また、入出力インターフェース１５は、プロセッサ１１の制御に基づいて、ユーザに表示する画面を示す情報を入出力装置４に送信する。例えば、入出力インターフェース１５は、ＵＳＢ接続をサポートするものであってもよいし、パラレルインターフェースによる接続をサポートするものでもよい。
リーダ１６は、プロセッサ１１の制御に基づいて、アンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂを通じて無線タグｔとの無線通信を行うデバイスである。例えば、リーダ１６は、アンテナ６Ａまたは６Ｂを通じて、搬送波として無変調波を放射する。リーダ１６は、アンテナ６Ａまたは６Ｂを通じて無線タグｔから搬送波に対する応答波を受信して復調する。リーダ１６は、応答波を復調することで無線タグｔから識別情報などのデータを取得する。リーダ１６は、取得したデータをプロセッサ１１に送信する。例えば、リーダ１６は、無線タグｔから応答波に含まれる識別情報を取得し、プロセッサ１１に送信する。
また、リーダ１６は、切替部１６ａで有効にしたアンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂが無線タグとの間で送受信する電波の位相を解析する。リーダ１６は、アンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂが無線タグへ送信する搬送波と当該無線タグから受信する応答波との位相差を取得する。リーダ１６は、測定した位相差を示す情報をプロセッサ１１へ送信する。
ここでは、リーダ１６は、置台５上の所定領域Ｒに存在する無線タグｔとデータを送受信する。即ち、リーダ１６は、切替部１６ａでアンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂの何れかを有効にする。リーダ１６は、切替部１６ａで有効としたアンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂから所定領域Ｒに存在する無線タグｔに送信可能な出力で搬送波を放射する。また、リーダ１６は、有効としたアンテナ６Ａまたはアンテナ６Ｂを通じて、放射した搬送波に対して応答する無線タグｔからの応答波を受信する。
搬送機構インターフェース１７は、搬送機構７とデータを送受信するためのインターフェースである。搬送機構インターフェース１７は、プロセッサ１１の制御に基づいて、搬送機構７を駆動させる信号を搬送機構７に送信する。例えば、搬送機構インターフェース１７は、搬送又は停止を指示する信号を搬送機構７に送信する。また、搬送機構インターフェース１７は、搬送機構７へ電力を供給してもよい。たとえば、搬送機構インターフェース１７は、ＵＳＢ接続をサポートするものであってもよいし、パラレルインターフェースによる接続をサポートするものでもよい。
次に、搬送波と応答波との位相差に基づいて無線タグが所定領域Ｒにあることを検出する方法について説明する。
一般に、アンテナと無線タグとの相対的な距離が伸びると位相差は減少する。逆に、アンテナと無線タグとの相対的な距離が縮めば位相差は上昇する。つまり、アンテナから放射される搬送波とその搬送波に対する無線タグからの応答波との位相差に基づいてアンテナと無線タグとの相対的な距離が推定できる。アンテナの位置が特定できれば、位相差に基づいて無線タグの位置が推定できる。これにより、無線タグ読取装置は、アンテナと無線タグとの相対的な距離の変動に応じた位相差の変化が確実に取得できれば、無線タグが所定領域Ｒにあるか否かを特定できる。
しかしながら、実際には、アンテナと無線タグとの相対的な距離の変動に応じた位相差の変化が取得できないことがある。このような場合、無線タグに対するアンテナの向きを変えることで、アンテナと無線タグとの相対的な距離の変動に応じた位相差の変化が取得できることがある。
図４は、無線タグの向きを変えた場合におけるアンテナ位置と位相との関係の例を示すグラフである。
図４に示す例では、無線タグを第１の向きとして検出した測定結果ｙと無線タグを第１の向きとは異なる第２の向きとして検出した測定結果ｘとを示す。ただし、アンテナは、円偏波のアンテナを使用したものである。
図４に示すように、同じアンテナであっても、無線タグの向きによって位相値の変動幅が小さくなることがある。位相値の変動幅がアンテナと無線タグとの相対的な位置の変動として検出できないレベルであると、位相差によって無線タグの位置を特定することが困難となる。例えば、図４に示す測定結果ｘからは、無線タグの位置を特定することが困難である。ただし、図４に示す測定結果ｙのように、無線タグの向きを変えると、無線タグの位置を特定することができるような位相値の変更幅が得られる。図４に示す測定結果ｙによれば、アンテナに対する無線タグの相対的な距離を推定でき、無線タグの位置を特定することが可能である。
このような現象に対応するため、本実施形態に係る無線タグ読取装置１は、第１アンテナ（アンテナ６Ａ）と第１アンテナと異なる第２アンテナ（アンテナ６Ｂ）とを備える。例えば、第１アンテナと第２アンテナとは所定領域Ｒに対して向きが異なるように配置する。無線タグ読取装置１は、アンテナごとに位置情報、アンテナの移動方向、位相情報を紐づけて取得する。無線タグ読取装置１は、第１方向に移動する第１アンテナと第２方向に移動する第２アンテナとでそれぞれ無線タグの読取を実行する。無線タグ読取装置１は、第１アンテナを用いた無線タグの読取結果と第２アンテナを用いた無線タグの読取結果とから無線タグが所定領域Ｒ内にあるか否かを判定する。
次に、実施形態に係る無線タグ読取装置１の動作例について説明する。
図５は、実施形態に係る無線タグ読取装置１の動作例を説明するためのフローチャートである。
無線タグ読取装置１において、制御装置３のプロセッサ１１は、所定領域Ｒに存在する無線タグｔの読み取りを開始するか判定する（ＡＣＴ１１）。
例えば、オペレータは、無線タグｔが添付された物品Ｍを格納する容器９を置台５上に置き、入出力装置４により読取開始を指示する。制御装置３のプロセッサ１１は、入出力装置４に入力された読取開始の指示に応じて、物品Ｍに添付されている無線タグｔの読取を開始する。また、制御装置３のプロセッサ１１は、置台５上に物品Ｍまたは容器９が置かれたことを検知することで、物品Ｍに添付されている無線タグｔの読取を開始するようにしても良い。
無線タグｔの読み取りを開始しないと判定すると（ＡＣＴ１１、ＮＯ）、プロセッサ１１は、ＡＣＴ１１に戻り、読取開始待ちの状態となる。
無線タグｔの読み取りを開始すると判定すると（ＡＣＴ１１、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、無線通信（電波の送受信）を実行するアンテナとして複数のアンテナのうち何れか一方を選択する。ここでは、プロセッサ１１は、第１アンテナとしてアンテナ６Ａを選択するものとする。この場合、プロセッサ１１は、リーダ１６に対して無線通信を実行するアンテナをアンテナ６Ａとする旨を指示する。リーダ１６は、プロセッサ１１からの指示に応じて切替部１６ａにより電波の送受信を行うアンテナをアンテナ６Ａに設定する（ＡＣＴ１２）。
第１アンテナとしてアンテナ６Ａを設定すると、プロセッサ１１は、搬送機構７による第１方向へのアンテナ６Ａの移動を開始する（ＡＣＴ１３）。例えば、プロセッサ１１は、第１方向として図２に示すａ方向（往路方向）へアンテナ６Ａを移動させる。
プロセッサ１１は、第１アンテナとしてのアンテナ６Ａを第１方向に移動させながらアンテナ６Ａを用いて無線タグとの無線通信を実行する（ＡＣＴ１４）。リーダ１６は、プロセッサ１１からの指示に応じて、アンテナ６Ａを用いて搬送波を出力し、搬送波に対する無線タグからの応答波を受信する。
リーダ１６は、第１方向に移動するアンテナ６Ａを用いた無線タグの読取結果を取得する。例えば、リーダ１６は、アンテナ６Ａが受信する無線タグｔからの応答波に含まれる無線タグの識別情報を取得する。また、リーダ１６は、第１方向に移動しながらアンテナ６Ａが送信する搬送波とアンテナ６Ａが受信する応答波との位相差を取得する。さらに、リーダ１６は、位相差の経時変化から推定する無線タグの位置を示す位置情報（無線タグが所定領域Ｒ内にあるか否かを示す情報）を取得する。リーダ１６が第１アンテナを用いて取得する情報は、第１の読取結果として、ＲＡＭ１３または記憶装置１４などのメモリに記憶する。
プロセッサ１１は、第１方向への移動が完了するまで（ＡＣＴ１５、ＮＯ）、ＡＣＴ２３－１４の処理を繰り返し実行する。これにより、ＲＡＭ１３または記憶装置１４などのメモリには、アンテナ６Ａが第１方向に移動しながら無線タグを読み取った読取結果（第１の読取結果）を示す情報が蓄積される。
第１アンテナの第１方向への移動が完了すると（ＡＣＴ１５、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、無線通信（電波の送受信）を実行するアンテナを第１アンテナから第２アンテナに切り替える。ここでは、プロセッサ１１は、第２アンテナとしてアンテナ６Ｂを選択するものとする。この場合、プロセッサ１１は、リーダ１６に対して無線通信を実行する第２アンテナをアンテナ６Ｂとする旨を指示する。リーダ１６は、プロセッサ１１からの指示に応じて切替部１６ａにより電波の送受信を行うアンテナをアンテナ６Ｂに設定する（ＡＣＴ１６）。
第２アンテナとしてアンテナ６Ｂを設定すると、プロセッサ１１は、搬送機構７によるアンテナ６Ｂの第２方向への移動を開始する（ＡＣＴ１７）。例えば、プロセッサ１１は、第２方向として図２に示すｂ方向（復路方向）へアンテナ６Ｂを移動させる。
プロセッサ１１は、第２アンテナとしてのアンテナ６Ｂを第２方向に移動させながらアンテナ６Ｂを用いた無線タグとの無線通信を実行する（ＡＣＴ１８）。リーダ１６は、プロセッサ１１からの指示に応じて、アンテナ６Ｂを用いて搬送波を出力し、搬送波に対する無線タグからの応答波を受信する。
リーダ１６は、第２方向に移動するアンテナ６Ｂを用いた無線タグの読取結果を取得する。例えば、リーダ１６は、アンテナ６Ｂが受信する無線タグｔからの応答波に含まれる無線タグの識別情報を取得する。また、リーダ１６は、第２方向に移動しながらアンテナ６Ｂが送信する搬送波とアンテナ６Ｂが受信する応答波との位相差を取得する。さらに、リーダ１６は、位相差の経時変化から推定する無線タグの位置を示す位置情報（無線タグが所定領域Ｒ内にあるか否かを示す情報）を取得する。これらのリーダ１６が第２アンテナを用いて取得する情報は、第２の読取結果として、ＲＡＭ１３または記憶装置１４などのメモリに記憶する。
プロセッサ１１は、第２方向への移動が完了するまで（ＡＣＴ１９、ＮＯ）、ＡＣＴ１７－１８の処理を繰り返し実行する。これにより、ＲＡＭ１３または記憶装置１４などのメモリには、アンテナ６Ｂが第２方向に移動しながら無線タグを読み取った読取結果（第２の読取結果）を示す情報が蓄積される。
第２アンテナの第２方向への移動が完了すると（ＡＣＴ１９、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、所定領域Ｒ内にある無線タグを検出する処理を行う（ＡＣＴ２０－２４）。プロセッサ１１は、第１の読取結果と第２の読取結果とを解析し、所定領域Ｒ内にあると判定する無線タグの識別情報を最終的な読取結果とする処理を実行する。
すなわち、プロセッサ１１は、第１方向に移動する第１アンテナを用いて無線タグを読み取った結果としての第１の読取結果を解析する（ＡＣＴ２０）。プロセッサ１１は、第１の読取結果に含まれる各無線タグと送受信した電波の位相差に基づいて各無線タグが所定領域Ｒにあるか否かを判定する。例えば、プロセッサ１１は、第１方向に移動するアンテナ６Ａを用いた第１の読取結果から位相差の経時変化が所定領域Ｒにあることを示す無線タグを検出する。
また、プロセッサ１１は、第２方向に移動する第２アンテナを用いて無線タグを読み取った結果としての第２の読取結果を解析する（ＡＣＴ２０）。プロセッサ１１は、第２の読取結果に含まれる各無線タグと送受信した電波の位相差に基づいて各無線タグが所定領域Ｒにある否かを判定する。例えば、プロセッサ１１は、第２方向に移動するアンテナ６Ｂを用いた第２の読取結果から位相差の経時変化が所定領域Ｒにあることを示す無線タグを検出する。
プロセッサ１１は、第１の読取結果に対する解析結果（第１の解析結果）と第２の読取結果に対する解析結果（第２の解析結果）とにより所定領域Ｒ内にある無線タグを特定する（ＡＣＴ２２）。例えば、プロセッサ１１は、第１の解析結果と第２の解析結果との論理和によって所定領域Ｒ内にある無線タグを特定する。プロセッサ１１は、第１の解析結果または第２の解析結果の何れか又は両方で所定領域Ｒ内にあると判定された無線タグを所定領域Ｒにある無線タグと特定する。つまり、第１の読取結果では所定領域Ｒ内にあると判定されなかった無線タグであっても、第２の読取結果で所定領域Ｒ内にあると判定されると、所定領域Ｒにあると特定される。言い換えると、第１アンテナを用いた無線通信では読取対象として検出できなかった無線タグであっても、第２アンテナを用いた無線通知で読取対象として検出できる。
所定領域Ｒ内にある無線タグが特定できなった場合（ＡＣＴ２３、ＮＯ）、プロセッサ１１は、所定領域Ｒには無線タグが無いものとして読取処理を終了する。この場合、プロセッサ１１は、所定領域Ｒ内には読取可能な無線タグが無かった旨を入出力装置４に表示するようにしても良い。
また、所定領域Ｒ内にある無線タグが特定できた場合（ＡＣＴ２３、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、所定領域Ｒ内にあると特定された無線タグの識別情報を所定領域Ｒにある無線タグの読取結果としてメモリ（ＲＡＭ１３または記憶装置１４）に格納する（ＡＣＴ２４）。この場合、プロセッサ１１は、所定領域Ｒ内にあると特定された無線タグの識別情報または当該識別情報から特定される物品（商品）情報を入出力装置４に表示するようにしても良い。
なお、上述した動作例では、第１方向に移動させた第１アンテナでの第１の読取結果と、第２方向に移動させた第２アンテナでの第２の読取結果とを取得するものとした。これに限らず、第１アンテナおよび第２アンテナの移動方向は、一方向であっても良い。例えば、一方向に移動させる第１アンテナと第２アンテナとを所定のタイミングで切り替えて第１の読取結果と第２の読取結果とを取得するようにしても良い。
ただし、読取結果として取得する搬送波とその搬送波に対応する応答波との位相差を含むデータは、所定のサンプリングで収集される。このため、一方向に移動させる２つのアンテナを切り替えてデータを取得する場合、移動可能な距離が一定であれば、アンテナごとのサンプリング量が減る。第１及び第２の読取結果としてのデータ量が減ると、データ解析の処理速度が向上する一方で、無線タグの検出精度が低下する可能性がある。逆に言えば、第１方向に移動させた第１アンテナと第２方向に移動させた第２アンテナとの読取結果によれば、解析するデータとして十分なサンプリング量を取集しやすい。この結果として、所定領域Ｒにある無線タグを精度良く特定することできる可能性がある。
また、上述した実施形態では、無線タグ読取装置１は、物理的に独立したアンテナ６Ａとアンテナ６Ｂとの２つのアンテナを具備するものとした。ただし、第１アンテナと第２アンテナとは、所定領域Ｒにある無線タグに対して異なる特性となるアンテナであれば良い。例えば、１つのアンテナを２つの異なる特性に切り替えることで、第１アンテナと第２アンテナとして用いても良い。
図６は、無線タグ読取装置１におけるアンテナ６（６Ａ、６Ｂ）の変形例として、給電点の切り替えが可能なアンテナ６´を示す図である。
図６に示すように、アンテナ６´は、２つの給電点Ｑｐ１、Ｑｐ２を有する。アンテナ６´は、給電点が切り替わることで、メカニカルにアンテナの向きが変わる。アンテナ６´は、図１及び図２に示すアンテナ６と同様に、制御装置３の制御に応じて、搬送機構７により第１方向および第２方向に移動するものとする。
また、アンテナ６´は、リーダ１６の切替部１６ａにより給電点が給電点Ｑｐ１または給電点Ｑｐ２の何れかに切り替えられるものとする。これにより、アンテナ６´は、制御装置３の制御に応じて、給電点Ｑｐ１のアンテナと給電点Ｑｐ２のアンテナとの何れかに切り替えられる。例えば、アンテナ６´は、第１方向（例えば、矢印ａで示す往路方向）に移動する場合、給電点を給電点Ｑｐ１に設定することで第１アンテナとして機能するようにできる。また、アンテナ６´は、第２方向（例えば、矢印ｂで示す復路方向）に移動する場合、給電点を給電点Ｑｐ２に切り替えることで第２アンテナとして機能するようにできる。
以上のように、実施形態に係る無線タグ読取装置は、第１アンテナ、第１アンテナとは配置向きが異なる第２アンテナ、および、プロセッサを有する。プロセッサは、第１方向に移動する第１アンテナを介して送受信する電波の位相差から所定領域内にある無線タグを検出した第１の解析結果を取得する。プロセッサは、第２方向に移動する第２アンテナを介して送受信する電波の位相差から所定領域内にある無線タグを検出した第２の解析結果を取得する。プロセッサは、第１の解析結果と第２の解析結果との論理和によって所定領域内にある無線タグを特定する。プロセッサは、所定領域内にあると特定された無線タグの識別情報を読取結果とする。これにより、上述した実施形態に係る無線タグ読取装置は、所定領域にある物品に添付された無線タグを確実に読み取ることができる。
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のアンテナと、
第１のアンテナと異なる第２のアンテナと、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波に含まれる識別情報を取得するリーダと、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが所定領域に対して相対的に移動しながら受信する前記無線タグからの応答波の位相変動に基づいて前記無線タグが前記所定領域内にあるか否かを判定するプロセッサと、
前記プロセッサが前記所定領域にあると判定した前記無線タグからの応答波に含まれる識別情報を格納するメモリと、
を備える無線タグ読取装置。
［２］
さらに、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとは、前記所定領域に対して相対的に移動する場合に前記所定領域に対する向きが異なる、
［１］に記載の無線タグ読取装置。
［３］
さらに、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを前記所定領域に対して相対的に移動させる搬送機構を有する、
［１］又は［２］の何れか１つに記載の無線タグ読取装置。
［４］
前記プロセッサは、前記第１のアンテナが受信する前記無線タグからの応答波の位相変動または前記第２のアンテナが受信する前記無線タグからの応答波の位相変動のうち何れかが前記無線タグが所定領域内にあることを示す場合に前記無線タグが前記所定領域内にあると判定する、
［１］に記載の無線タグ読取装置。
［５］
プロセッサによって実行される無線タグ読取方法であって、
第１のアンテナおよび前記第１のアンテナと異なる第２のアンテナを所定領域に対して相対的に移動させ、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動に基づいて前記無線タグが前記所定領域内にあるか否かを判定し、
前記所定領域にあると判定した前記無線タグからの応答波に含まれる識別情報をメモリに格納する、
無線タグ読取方法。
１…無線タグ読取装置、３…制御装置、６Ａ…アンテナ（第１アンテナ）、６Ｂ…アンテナ（第２アンテナ）、７…搬送機構、１１…プロセッサ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…記憶装置、１６…リーダ。

Claims (4)

  1. 第１のアンテナと、
    第１のアンテナと異なる第２のアンテナと、
    前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波に含まれる識別情報を取得するリーダと、
    前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが所定領域に対して相対的に移動しながら、前記第１のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動または前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動のうち何れかが所定領域内に無線タグがあることを示す場合に前記所定領域内に無線タグがあると判定するプロセッサと、
    前記プロセッサが前記所定領域にあると判定した前記無線タグからの応答波に含まれる識別情報を格納するメモリと、
    を備える無線タグ読取装置。
  2. 第１のアンテナと、
    第１のアンテナと異なる第２のアンテナと、
    前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波に含まれる識別情報を取得するリーダと、
    前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが所定領域に対して異なる向きで相対的に移動しながら、前記第１のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動または前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動のうち何れかが無線タグが所定領域内にあることを示す場合に前記所定領域内に無線タグがあると判定するプロセッサと、
    前記プロセッサが前記所定領域にあると判定した前記無線タグからの応答波に含まれる識別情報を格納するメモリと、
    を備える無線タグ読取装置。
  3. さらに、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを前記所定領域に対して相対的に移動させる搬送機構を有する、
    請求項１又は２の何れか１項に記載の無線タグ読取装置。
  4. プロセッサによって実行される無線タグ読取方法であって、
    第１のアンテナおよび前記第１のアンテナと異なる第２のアンテナを所定領域に対して相対的に移動させ、
    前記第１のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動または前記第２のアンテナが受信する無線タグからの応答波の位相変動のうち何れかが所定領域内に無線タグがあることを示す場合に前記所定領域内に無線タグがあると判定し、
    前記所定領域にあると判定した前記無線タグからの応答波に含まれる識別情報をメモリに格納する、
    無線タグ読取方法。
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