JP7443098B2

JP7443098B2 - 無線タグ読取装置及びプログラム

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Publication number: JP7443098B2
Application number: JP2020040236A
Authority: JP
Inventors: 渉櫻井
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2024-03-05
Anticipated expiration: 2040-03-09
Also published as: JP2021140682A

Description

本発明の実施形態は、無線タグ読取装置及びプログラムに関する。

従来、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ等の無線タグが記憶するデータ（以下、タグデータともいう）を無線タグ読取装置で読み取ることで、当該無線タグが付された物品の在庫等を管理することが行われている。

上述の在庫管理では、多数の無線タグを一括で読み取るようなことが行われる。そのため、無線タグ読取装置には、例えばタイムスロット方式（スロットアロハ方式）等のアンチコリジョン機能が搭載される一般的である。

また、無線タグ読取装置は、無線タグ（ＲＦＩＤタグ）に搭載されたインベントリフラグと呼ばれる機能と、セッションと呼ばれる機能とを用いて無線タグの読み取りを行っている。例えば、読み取りの対象とするインベントリフラグの状態（未応答、応答済）を指定することで、無線タグを選択的に読み取ることができる。また、セッションを切り替えることで、応答済のインベントリフラグが未応答に戻るタイミング（パーシステンスタイム）を選択的に切り替えることができる。

ところで、無線タグ読取装置では、法的な制約又は温度上昇等の要因により、電波を連続して送信する期間は数秒程度に制限される。例えば、４秒間電波を放射した後、所定時間放射を停止する等、間欠的に電波を放射させることが行われている。この場合、１枚の無線タグの読み取りに要する時間が５ｍｓであるとすると、１秒あたり２００枚となるため、理論値としては４秒間の読取期間で８００枚の無線タグを読み取ることができる。

但し、実際には様々な要因により理論値どおりとはならない。タイムスロット方式を用いる場合、無線タグの応答のないスロットや、複数の無線タグが応答してしまうスロットも存在するため、全てのスロットで無線タグを読み取ることはできない。仮に、８００枚の無線タグがアンテナの交信領域内に存在し、全スロットに対してタグデータを取得できる確率が５０％であるとすると、最初の４秒間では４００枚程度ということになる。そして、次の４秒間で残り４００枚の５０％である２００枚、次の４秒間で残り２００枚の５０％である１００枚等となる。そのため、読み取り対象となる無線タグの個数が多いほど、全ての無線タグを読み取るまでに多くの時間を要することになる。

本発明が解決しようとする課題は、無線タグの読み取りを効率的に行うことが可能な無線タグ読取装置及びプログラムを提供することである。

実施形態の無線タグ読取装置は、読取手段と、第１調整手段と、第２調整手段とを備える。読取手段は、アンテナの交信領域内に存在する無線タグから、当該無線タグが保持するタグデータをタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて読み取る。第１調整手段は、前記無線タグの応答状況に応じて、当該無線タグの読み取りに係るＱ値又はタイムスロット数を調整する。第２調整手段は、前記第１調整手段が調整したＱ値又はタイムスロット数に応じて、前記アンテナから送信される電波の送信出力を調整する。また、第２調整手段は、前記第１調整手段が調整したＱ値又はタイムスロット数が閾値を上回った場合、前記送信出力を低下させる。

図１は、実施形態に係るＲＦＩＤタグ読取装置の構成の一例を示す図である。図２は、実施形態に係るＲＦＩＤタグ読取装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図３は、実施形態のＲＦＩＤタグ読取装置がＲＦＩＤタグの読み取りを行う際のＲＦＩＤタグの状態遷移図である。図４は、実施形態に係るＲＦＩＤタグの各セッションにおけるパーシステンスタイムの一例を示す図である。図５は、実施形態に係るＲＦＩＤタグ読取装置の機能構成の一例を示す図である。図６は、実施形態のＲＦＩＤタグ読取装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、実施形態に係る無線タグ読取装置及びプログラムについて説明する。以下では、無線タグの一例であるＲＦＩＤタグの読み取りを行う無線タグ読取装置について説明する。なお、以下に説明する実施形態により、この発明が限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ読取装置の構成の一例を示す図である。ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、ＲＦＩＤタグＴＧが記憶するタグデータを非接触で読み取ることが可能な無線タグ読取装置の一例である。

ＲＦＩＤタグＴＧは、例えば商品等の物品Ｇに付され、図示しない記憶媒体にタグデータを記憶する。タグデータには、ＲＦＩＤタグＴＧ自身を識別可能なタグ識別子、ＲＦＩＤタグＴＧが付された物品Ｇの種別を識別可能な物品識別子、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）等が含まれる。

また、本実施形態のＲＦＩＤタグ読取装置１０は、ハンディタイプの無線タグ読取装置であり、操作者が携帯することが可能となっている。例えば、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、操作者により物品Ｇが載置された棚等に向けられることで、物品Ｇの各々に付されたＲＦＩＤタグＴＧからタグデータの読み取りを行う。

次に、ＲＦＩＤタグ読取装置１０のハードウェア構成について説明する。図２は、ＲＦＩＤタグ読取装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。

図２に示すように、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、記憶部１４等を備えている。ＣＰＵ１１は、プロセッサの一例であり、ＲＦＩＤタグ読取装置１０の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ１２は、各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ１３は、各種データを展開するためのワーキングメモリとして使用される。また、ＲＡＭ１３は、ＲＦＩＤタグＴＧから読み取られたタグデータを記憶するための読取バッファＢＦを保持する。

ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３及び記憶部１４は、バス等を介して接続される。ここで、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は、制御部１００を構成する。制御部１００は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２や記憶部１４に記憶されたプログラムに従って動作することによって、後述する制御処理を実行する。

記憶部１４は、電源を切っても記憶情報を保持するフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成される。記憶部１４は、各種のプログラムや設定情報を記憶する。

また、制御部１００には、バス等を介して、読取部１５と、通信部１６とが接続される。読取部１５は、アンテナ１５１と、送信部１５２と、受信部１５３とを有する。送信部１５２は、アンテナ１５１から電波を放射させるための電力をアンテナ１５１に供給する。受信部１５３は、アンテナ１５１を介してＲＦＩＤタグＴＧから送信される電波を受信する。読取部１５は、制御部１００の制御の下、ＲＦＩＤタグＴＧを読み取るための電波を放射し、当該電波を受けた無線タグが発する電波を受信することで、ＲＦＩＤタグＴＧに記憶されたタグデータを読み取る。

通信部１６は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の無線通信規格に準拠した通信インタフェースである。通信部１６は、制御部１００の制御の下、携帯端末やサーバ装置等の外部装置と無線通信を行う。

また、制御部１００には、バス等を介して、表示部１７と、操作部１８とが接続される。表示部１７は、例えば液晶パネル等で形成されており、操作者に対して各種の情報を表示する。操作部１８は、例えば各種操作ボタンやタッチパネル等の入力デバイスを有し、操作者による操作を受け付ける。

次に、図３を用いて、本実施形態のＲＦＩＤタグ読取装置１０が備えるＲＦＩＤタグ読取機能について説明する。なお、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、ＩＳＯ１８０００－６３（ＥＰＣｇｌｏｂａｌＧｅｎ２）のエアインタフェースに準拠したＲＦＩＤタグ読取機能を備えているものとする。

図３は、ＲＦＩＤタグ読取装置１０がＲＦＩＤタグＴＧの読み取りを行う際のＲＦＩＤタグＴＧの状態遷移図である。なお、図３では、ＲＦＩＤタグＴＧの状態遷移のうち、主要な部分を示している。

まず、ＲＦＩＤタグ読取装置１０の移動等に伴い、電源ＯＦＦ状態３１であるＲＦＩＤタグＴＧがアンテナ１５１の交信領域に入ると、ＲＦＩＤタグＴＧはスタンバイ状態３２に遷移する。ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、所定の送信周期でＱ値を含むＱｕｅｒｙコマンドを送信する。

ＲＦＩＤタグＴＧがスタンバイ状態３２にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＱｕｅｒｙコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧは調停状態３３に遷移する。Ｑｕｅｒｙコマンドは、ＲＦＩＤタグ読取装置１０がＲＦＩＤタグＴＧに対して、複数のタグの中の個別のタグを識別するインベントリへの参加を問い合わせるコマンドである。なお、調停状態３３にあるとき、ＲＦＩＤタグＴＧは、ＲＦＩＤタグ読取装置１０に対して同時に応答しないように調停を行う。

ＲＦＩＤタグＴＧが調停状態３３にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＱｕｅｒｙＡｄｊｕｓｔコマンド又はＱｕｅｒｙＲｅｐコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧは応答状態３４に遷移する。応答状態３４にあるとき、対象となるＲＦＩＤタグＴＧは、１６ビットの乱数であるＲＮ１６を生成してＲＦＩＤタグ読取装置１０に送信する。

ＲＦＩＤタグＴＧが応答状態３４にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０から送信された、ＲＮ１６を含む応答信号であるＡｃｋコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧは、Ａｃｋコマンドの中に、自身が送信したＲＮ１６が含まれているかを検出する。そして、ＲＮ１６が含まれていることが検出されると、ＲＦＩＤタグＴＧは承認状態３５に遷移する。承認状態３５にあるとき、ＲＦＩＤタグＴＧは、自身が記憶するタグ識別子の一例であるＥＰＣ（Electronic Product Code）等を含んだタグデータを送信する。

なお、調停状態３３、応答状態３４及び承認状態３５は、複数のＲＦＩＤタグＴＧを読み取る際に、各ＲＦＩＤタグＴＧからのデータの衝突を回避してそれぞれのタグデータを読み取る、いわゆるアンチコリジョンを実現するためのインベントリ処理３６を構成する。

インベントリ処理３６をおこなう際に、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、予め設定されたＱ値に基づいて、ＲＦＩＤタグＴＧをＱ値に応じた数のタイムスロット（以下、スロットともいう）に分割する。具体的には、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、アンテナ１５１の交信領域内に存在するＲＦＩＤタグＴＧに対し、特定のビット（１～２^Q：Ｑは１以上の整数）をスロットとして指定する。

スロットの指定を受けたＲＦＩＤタグＴＧは、そのビットの範囲内で乱数を生成する。例えば、スロットが２ビット（Ｑ＝１）であった場合、ＲＦＩＤタグＴＧは、２ビットの乱数“００”、“０１”、“１０”、“１１”の何れかを生成する。そして、ＲＦＩＤタグＴＧは、生成した乱数に一致したタイミングのスロットを利用してＲＦＩＤタグ読取装置１０に応答を返す。

このとき、１つのスロットに対して１つのＲＦＩＤタグＴＧしか応答を返さなかった場合には、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、そのＲＦＩＤタグＴＧのタグデータを読み取り結果として受信する。一方、１つのスロットに対して複数のＲＦＩＤタグＴＧが同時に応答を返した場合には、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、コリジョンが発生したものと判断するため、タグデータは受信されない。

コリジョンが発生したＲＦＩＤタグＴＧでは、再度乱数を生成し、生成した乱数に一致したタイミングのスロットを利用してＲＦＩＤタグ読取装置１０に応答を返す。以降、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、スロット毎に唯１つのタグデータが読み取られるまで読取処理を繰り返すことによって、アンチコリジョンを実現する。例えば、ＲＦＩＤタグＴＧの枚数が８００枚程度であれば、Ｑ値を１０～１１（１０２４（＝２¹⁰）～２０４８（＝２¹¹））程度に設定することで、理論的には全てのＲＦＩＤタグＴＧを読み取りの対象とすることができる。なお、このようなアンチコリジョン方式は、タイムスロット方式（スロットアロハ方式）のアンチコリジョン機能として一般に用いられている。

また、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、ＲＦＩＤタグＴＧからの応答に応じて、Ｑ値を自動的に調整する機能を備えている。具体的には、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、スロット数に対してＲＦＩＤタグＴＧからの応答が適切か、スロット数に対してＲＦＩＤタグＴＧからの応答が多いか、又はスロット数に対してＲＦＩＤタグＴＧからの応答が少ないか等に応じて、Ｑ値を自動的に調整する。なお、Ｑ値の自動調整は、公知の技術を用いることができる。

ＲＦＩＤタグＴＧが承認状態３５にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＲｅｑ＿ＲＮコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧはオープン状態３７に遷移する。

ＲＦＩＤタグＴＧがオープン状態３７にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＳｅｌｅｃｔコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧはスタンバイ状態３２に遷移する。また、ＲＦＩＤタグＴＧがオープン状態３７にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＫｉｌｌコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧは機能停止状態３９に遷移する。

さらに、ＲＦＩＤタグＴＧがオープン状態３７にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＡｃｃｅｓｓコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧはセキュア状態３８に遷移する。

ＲＦＩＤタグＴＧがセキュア状態３８にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＳｅｌｅｃｔコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧはスタンバイ状態３２に遷移する。また、ＲＦＩＤタグＴＧがセキュア状態３８にあるとき、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からＫｉｌｌコマンドを受信すると、ＲＦＩＤタグＴＧは機能停止状態３９に遷移する。

ＲＦＩＤタグＴＧが機能停止状態３９にあるとき、ＲＦＩＤタグＴＧがアンテナ１５１の交信領域から外れると、ＲＦＩＤタグＴＧは電源ＯＦＦ状態３１に遷移する。

また、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、独立した４種類のセッションＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の何れかを実行することによって、ＲＦＩＤタグＴＧの情報を読み取ることができる。具体的には、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、４種類のセッションＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の中から１つを選択して、選択したセッションを上述したＱｕｅｒｙコマンド，ＱｕｅｒｙＡｄｊｕｓｔコマンド，ＱｕｅｒｙＲｅｐコマンドによって指定する。さらに、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、Ｑｕｅｒｙコマンドによって、読取対象となるＲＦＩＤタグＴＧのインベントリフラグの状態を指定する。

ここで、インベントリフラグがオンである（インベントリフラグがＡ状態）とは、ＲＦＩＤタグＴＧが未応答（未読取）であることを表す。また、インベントリフラグがオフである（インベントリフラグがＢ状態）とは、ＲＦＩＤタグＴＧが応答済（読取済）であることを表す。ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、Ｑｕｅｒｙコマンドによって、例えば、セッションＳ２でインベントリフラグがＡ状態のＲＦＩＤタグＴＧのみを読み取ることを指定する。この場合、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、インベントリフラグがＡ状態のＲＦＩＤタグＴＧからタグ情報の読み取りを行い、インベントリフラグがＢ状態のＲＦＩＤタグＴＧについては読み取りの対象から除外する。以下、セッションＳｎでインベントリフラグがＡ状態のＲＦＩＤタグＴＧを読み取ることを、Ｓｎ＿Ａ（ｎ＝０、１、２、３）と表記する。また、同様に、セッションＳｎでインベントリフラグがＢ状態のＲＦＩＤタグＴＧを読み取ることを、Ｓｎ＿Ｂ（ｎ＝０、１、２、３）と表記する。

ＲＦＩＤタグＴＧが備えるインベントリフラグは、各セッションに応じたパーシステンスタイム（Persistence Time）を有する。パーシステンスタイムとは、応答済になったインベントリフラグが、再び未応答の状態に変更するまでの時間である。

ここで、図４を用いて、ＲＦＩＤタグＴＧが備えるパーシステンスタイム（Persistence Time）を説明する。図４は、ＲＦＩＤタグＴＧの各セッションにおけるインベントリフラグの一例を示す図である。

セッションＳ０では、インベントリフラグがＢ状態に変化した後、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からの電波を受信している間はＢ状態を維持し、電波を受信しなくなったタイミング（０ｓ）でＡ状態に変化する。この場合の０ｓがパーシステンスタイムである。

セッションＳ１では、インベントリフラグがＢ状態に変化した後、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からの電波の受信に関わらず、５００ｍｓ～５ｓに亘ってインベントリフラグを維持し続ける。そして、５００ｍｓ～５ｓ経過すると、インベントリフラグがＡ状態に変化する。この場合の５００ｍｓ～５ｓがパーシステンスタイムである。

セッションＳ２では、インベントリフラグがＢ状態に変化した後、ＲＦＩＤタグ読取装置１０からの電波を受信している間はＢ状態を維持する。そして、ＲＦＩＤタグ読取装置１０から電波を受信しなくなった後、少なくとも２ｓ以上Ｂ状態を維持する。そして、２ｓ以上の時間が経過すると、インベントリフラグがＡ状態に変化する。この場合の２ｓ以上の時間がパーシステンスタイムである。

また、セッションＳ３は、セッションＳ２と同様にインベントリフラグの状態が変化する。但し、セッションＳ２とセッションＳ３とは独立しており、セッションＳ２とセッションＳ３とを切り替えることで、例えばセッションＳ２でＢ状態となった無線タグを、セッションＳ３でＡ状態として読み取ることが可能となる。

ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、インベントリフラグによる読み分けとセッションとを組み合わせた読取方法により、多数のＲＦＩＤタグＴＧの一括読み取りを実現する。

ところで、上述したＲＦＩＤタグ読取装置１０では、法的な制約又は温度上昇等の要因により、電波を連続して送信する期間は数秒程度に制限される。そのため、４秒間電波を放射した後、所定時間放射を停止する等、間欠的に電波を放射させることが行われている。以下、電波を連続して送信する期間を「読取期間」ともいう。

例えば、セッションＳ０を用いて４秒間電波を送信し続けた場合、応答済の状態に変化したＲＦＩＤタグＴＧは、読取期間の間その状態を維持する。この場合、１枚のＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに要する時間が５ｍｓであるとすると、１秒あたり２００枚となるため、理論値としては４秒間で８００枚のＲＦＩＤタグＴＧを読み取ることができる。

但し、実際には様々な要因により理論値どおりとはならず、理論値を下回る読み取り結果となる。例えば、スロットアロハ方式を用いる場合、ＲＦＩＤタグＴＧの応答のないスロットや、複数のＲＦＩＤタグＴＧが応答してしまうスロットも存在するため、全てのスロットでＲＦＩＤタグＴＧを読み取ることはできない。仮に、８００枚のＲＦＩＤタグＴＧがアンテナ１５１の交信領域内に存在し、全スロットに対してタグデータを取得できる確率が５０％であるとすると、最初の４秒間で８００枚の５０％の４００枚、次の４秒間で残り４００枚の５０％である２００枚、次の４秒間で残り２００枚の５０％である１００枚等となる。そのため、読み取り対象となるＲＦＩＤタグＴＧの個数が多いほど、全てのＲＦＩＤタグＴＧを読み取るまでに多くの時間を要することになる。

そこで、本実施形態のＲＦＩＤタグ読取装置１０は、上述した問題に関してＲＦＩＤタグＴＧの読み取りを効率的に行うための機能部を備えている。以下、図５を参照して、ＲＦＩＤタグ読取装置１０が備える機能構成について説明する。

図５は、ＲＦＩＤタグ読取装置１０の機能構成の一例を示す図である。図５に示すように、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、読取処理部１０１と、送信出力調整部１０２と、読取結果処理部１０３とを機能部として備える。

ＲＦＩＤタグ読取装置１０が備える機能部の一部又は全ては、ＲＦＩＤタグ読取装置１０のプロセッサ（例えばＣＰＵ１１）とメモリ（例えばＲＯＭ１２、記憶部１４）に記憶されたプログラムとの協働により実現されるソフトウェア構成であってもよい。また、ＲＦＩＤタグ読取装置１０が備える機能部の一部又は全ては、ＲＦＩＤタグ読取装置１０に搭載された専用回路等で実現されるハードウェア構成であってもよい。

読取処理部１０１は、読取手段及び第１調整手段の一例である。読取処理部１０１は、読取部１５と協働することで、ＲＦＩＤタグＴＧからタグデータを読み取る。具体的には、読取処理部１０１は、図３で説明した一連の読取動作を行うことで、アンテナ１５１の交信領域内にあるＲＦＩＤタグＴＧからタグデータを読み取る。

例えば、読取処理部１０１は、インベントリ処理３６を行う際に、ＲＦＩＤタグＴＧからの応答状況に応じて、ＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに係るＱ値、つまりスロット数を調整する。具体的には、読取処理部１０１は、Ｑ値に応じたスロット数で読み取りを行った際に、スロット数に対してＲＦＩＤタグＴＧからの応答が多い場合には、コリジョンが発生していると判断し、Ｑ値を増加、つまりスロット数を増加させる制御を行う。また、読取処理部１０１は、Ｑ値に応じたスロット数で読み取りを行った際に、スロット数に対してＲＦＩＤタグＴＧからの応答が少ない場合には、Ｑ値を減少、つまりスロット数を減少させる制御を行う。

なお、読取処理部１０１は、予め設定された最小値（Ｑｍｉｎ）から最大値（Ｑｍａｘ）までの範囲内でＱ値を調整することが可能であるとする。例えば、読取処理部１０１は、読み取りの開始時に設定する初期値としてＱ値の中間値等を設定し、インベントリ処理３６を行う際に、初期値に対するＲＦＩＤタグＴＧの応答状況からＱ値の調整を行う。また、読取処理部１０１は、インベントリ処理３６において、ＱｕｅｒｙＡｄｊｕｓｔコマンドを送信する毎に、先のコマンドに対するＲＦＩＤタグＴＧの応答状況からＱ値の調整を行う。

送信出力調整部１０２は、第２調整手段の一例である。送信出力調整部１０２は、読取部１５の送信部１５２を制御することで、アンテナ１５１から放射される電波の送信出力を調整する。具体的には、送信出力調整部１０２は、読取処理部１０１が調整したＱ値（又はスロット数）に応じて、アンテナ１５１から放射される電波の送信出力を調整する。

より詳細には、送信出力調整部１０２は、読取処理部１０１が調整したＱ値（又はスロット数）が所定の閾値を上回ったことを条件に、送信出力を小さくする方向に調整する。例えば、送信出力調整部１０２は、Ｑ値が９以下（スロット数が５１２（＝２⁹）以下）の場合に送信出力を１Ｗとし、Ｑ値が１０（スロット数が１０２４（＝２¹⁰））に達すると送信出力を５００ｍＷに低下させる。

また、変更後の送信出力は固定値に限らず、Ｑ値（又はスロット数）に応じて動的に変化させてもよい。この場合、Ｑ値（又はスロット数）に対応する送信出力の導出方法は特に問わず、種々の方法を採用することが可能である。

例えば、送信出力調整部１０２は、Ｑ値（又はスロット数）と、送信出力との関係を対応付けた設定情報に基づいて、Ｑ値（又はスロット数）に応じた送信出力を導出してもよい。また、例えば、送信出力調整部１０２は、Ｑ値（又はスロット数）を入力することで、対応する送信出力を導出可能な関係式（アルゴリズム又は関数）を用いることで、Ｑ値（又はスロット数）に応じた送信出力を導出してもよい。

なお、Ｑ値（又はスロット数）と送信出力との関係は任意に調整可能とするが、物品Ｇの配置状態や配置密度等に応じて調整することが好ましい。例えば、目標とする時間（例えば、１度の読取期間）で現実的に読み取ることが可能なＲＦＩＤタグＴＧの個数と、これらのＲＦＩＤタグＴＧを包含する交信領域との関係に基づいて、Ｑ値（又はスロット数）と送信出力との関係を決定してもよい。この場合、Ｑ値（又はスロット数）はＲＦＩＤタグＴＧの個数と、交信領域は送信出力の値と有意な関係があるため、例えば１度の読取期間で交信領域内の全てのＲＦＩＤタグＴＧを読み切ることが可能な送信出力の値を導出することができる。

このように、送信出力調整部１０２は、Ｑ値（又はスロット数）が閾値を上回った場合に、送信出力を調整することでアンテナ１５１の交信領域を小さくする。これにより、送信出力調整部１０２は、読み取りの対象とするＲＦＩＤタグＴＧの個数を少なくすることができるため、交信領域にあるＲＦＩＤタグＴＧの全てを読み取るまでの時間の短縮化を図ることができる。また、送信出力調整部１０２は、Ｑ値（又はスロット数）に応じて送信出力を調整することもできるため、例えば交信領域内に存在するＲＦＩＤタグＴＧの全てを、一度の読取期間で読み切ることができる。

また、送信出力を一度低下させた後、Ｑ値（又はスロット数）を増加させる調整が読取処理部１０１で行われた場合には、読取処理部１０１は、先に調整した送信出力の値よりも、より小さな値で送信出力を再調整する形態としてもよい。

例えば、送信出力調整部１０２は、Ｑ値が１０（スロット数が１０２４（＝２¹⁰））に到達した際に、送信出力を５００ｍＷに低下させた後、再度Ｑ値を増加させる調整が行われた場合には、送信出力を５００ｍＷより小さな値（例えば２５０ｍＷ等）に再調整を行う。また、送信出力調整部１０２は、Ｑ値（又はスロット数）が減少傾向に変化するまで、送信出力を段階的に低下させる形態としてもよい。

これにより、送信出力調整部１０２は、送信出力を調整した後も、Ｑ値（又はスロット数）が増加する傾向にある場合、つまり交信領域内にあるＲＦＩＤタグＴＧが多くあることが見込まれる場合、読み取りの対象とするＲＦＩＤタグＴＧの個数を更に制限することができる。

なお、ＲＦＩＤタグ読取装置１０が１枚のＲＦＩＤタグＴＧを読み取るまでの時間は、ＲＦＩＤタグ読取装置１０とＲＦＩＤタグＴＧとの間の伝送速度に応じて変化することが分かっている。伝送速度は、使用する電波の周波数帯やＲＦＩＤタグＴＧの仕様等に応じて変化する。

例えば、第１の条件として、一枚のＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに要する時間が１０ｍｓであり、タグデータを取得できる確率が５０％であるとすると、４秒間で２００枚程度の読み取りが可能となる。また、第２の条件として、一枚のＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに要する時間が２．５ｍｓであり、タグデータを取得できる確率が５０％であるとすると、４秒間で８００枚程度の読み取りが可能となる。

そこで、送信出力調整部１０２は、ＲＦＩＤタグＴＧとの間の伝送速度、つまり一枚のＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに要する時間に応じて、送信出力の調整を開始する閾値や、調整後の送信出力の値を変更することが好ましい。

例えば、上述した第１の条件の場合、送信出力調整部１０２は、Ｑ値が８以下（スロット数が２５６（＝２⁸）以下）の場合は送信出力を１Ｗとし、Ｑ値が９（スロット数が５１２（＝２⁹））に達した場合に送信出力を５００ｍＷに低下させるよう制御してもよい。また、上述した第２の条件の場合、送信出力調整部１０２は、Ｑ値が１０以下（スロット数が１０２４（＝２¹⁰）以下）の場合に送信出力を１Ｗとし、Ｑ値が１１（スロット数が２０４８（＝２¹¹））に達すると送信出力を５００ｍＷに低下させるよう制御してもよい。

これにより、送信出力調整部１０２は、ＲＦＩＤタグＴＧとの伝送速度に適した条件で送信出力を調整することができるため、読み取り効率の更なる向上を図ることができる。また、この場合、上述した設定情報や関係式を伝送速度の種別毎に用意することで、伝送速度に応じた送信出力の調整を効率的に行うことができる。

読取結果処理部１０３は、読取処理部１０１で読み取られたタグデータに基づき所定の処理を実行する。

具体的には、読取結果処理部１０３は、読取処理部１０１で読み取られたタグデータを読取バッファＢＦに登録する。ここで、読取結果処理部１０３は、新たなタグデータが読取処理部１０１で読み取られる毎に、当該タグデータに含まれるタグ識別子と、読取バッファＢＦに登録されたタグデータのタグ識別子とを比較する。そして、読取結果処理部１０３は、タグ識別子が重複した場合に、読み取られたタグデータを破棄する重複チェックを実行する。これにより、同一のタグ識別子を含むタグデータが読取バッファＢＦに重複して登録されてしまうことを抑制することができる。

また、読取結果処理部１０３は、読み取られたタグデータを読取バッファＢＦに登録する毎に報知を行う。例えば、読取結果処理部１０３は、タグデータを読み取ったことを表す画像やメッセージ、タグデータに含まれた物品識別子等を表示部１７に表示させることで報知を行う。また、例えば、読取結果処理部１０３は、ＲＦＩＤタグ読取装置１０が備えるスピーカー等の音声出力装置（図示せず）からビープ音等の音声を出力させることで報知を行う。これにより、ＲＦＩＤタグ読取装置１０の操作者は、報知の頻度や回数等に基づき、現在の位置でのＲＦＩＤタグＴＧの読み取り状況を把握することができる。したがって、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、他の位置に交信領域を移動するタイミング等を操作者に認識させることができるため、ＲＦＩＤタグＴＧの読取作業に係る利便性を向上させることができる。

また、読取結果処理部１０３は、外部装置からの送信指示や所定の時間間隔で、読取バッファＢＦに登録されたタグデータを、通信部１６を介して外部装置に送信する。なお、読取結果処理部１０３は、同一のタグデータを重複して送信しないよう、送信済のタグデータと未送信のタグデータとを分別して送信処理を行うものとする。

以下、図６を参照して、ＲＦＩＤタグ読取装置１０の動作例について説明する。図６は、ＲＦＩＤタグ読取装置１０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。なお、処理の前提として、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、デフォルトの送信出力（例えば１Ｗ）で電波を送信しているものとする。また、本処理は上述したインベントリ処理３６において実行される処理の手順を示している。

まず、読取処理部１０１は、先のＱｕｅｒｙコマンド又はＱｕｅｒｙＡｄｊｕｓｔコマンドに応答したＲＦＩＤタグＴＧの応答状況に基づき、Ｑ値（スロット数）を自動調整する（ステップＳ１１）。なお、読取処理部１０１は、ステップＳ１１の後、調整後のＱ値を含んだＱｕｅｒｙＡｄｊｕｓｔコマンドの送信を行う。

続いて、送信出力調整部１０２は、ステップＳ１１で調整されたＱ値（スロット数）が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、Ｑ値（スロット数）が閾値未満の場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、送信出力調整部１０２は、デフォルトの送信出力のままステップＳ１４に移行させる。

また、Ｑ値（スロット数）が閾値以上と判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、送信出力調整部１０２は、送信部１５２と協働することで、アンテナ１５１から送信する電波の送信出力を低下させた後（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に移行させる。

続くステップＳ１４では、読取処理部１０１が、ＲＦＩＤタグＴＧからタグデータの読み取りを行う（ステップＳ１４）。次いで、読取結果処理部１０３は、ステップＳ１４で読み取られたタグデータに基づいて報知等の読取結果処理を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１１に処理を戻す。

以上のように、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、アンテナ１５１の交信領域内に存在するＲＦＩＤタグＴＧから、当該ＲＦＩＤタグＴＧが保持するタグデータをタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて読み取る際に、ＲＦＩＤタグＴＧの応答状況に応じて、当該ＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに係るＱ値又はタイムスロット数を調整する。また、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、調整後のＱ値又はタイムスロット数に応じて、アンテナ１５１から放射される電波の送信出力を調整する。

これにより、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、調整後のＱ値又はタイムスロット数が、所定の閾値以上となった場合に、交信領域を小さくすることで、読み取り対象のＲＦＩＤタグＴＧの個数を制限することができる。したがって、ＲＦＩＤタグ読取装置１０では、交信領域内に存在するＲＦＩＤタグＴＧの読み取りに要する時間の短縮化を図ることができるため、ＲＦＩＤタグＴＧの読み取りを効率的に行うことができる。

以上説明した実施形態は、上述の各装置が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。

（変形例１）
上述の実施形態では、Ｑ値（又はスロット数）が閾値以上となった場合に、送信出力を低下させる形態を説明した。但し、送信出力の調整は低下方向に限らず、上昇方向に調整させてもよい。

例えば、Ｑｕｅｒｙコマンド送信後に行われる最初の調整後のＱ値（又はタイムスロット数）が、所定の下限値未満となった場合、つまり交信範囲内に存在するＲＦＩＤタグ読取装置１０の個数が少数であるような場合、送信出力調整部１０２は、送信出力を上昇方向に調整してもよい。一例として、Ｑ値が２（スロット数が４（＝２²））未満に調整されると、送信出力調整部１０２は、デフォルトの送信出力（例えば１Ｗ）を２Ｗに上昇させる。

送信出力の上昇によりアンテナ１５１の交信範囲が拡大するため、読み取りの対象となるＲＦＩＤタグＴＧの個数を増やすことができる。なお、送信出力を上昇する調整を行った場合には、送信出力調整部１０２は、送信出力の調整後、ＱｕｅｒｙＡｄｊｕｓｔコマンドの代わりに、Ｑｕｅｒｙコマンドを送信するよう読取処理部１０１を制御するものとする。

これにより、ＲＦＩＤタグ読取装置１０では、交信範囲内に存在するＲＦＩＤタグ読取装置１０の個数が少数であるような場合に、交信範囲を拡大することで、新たなＲＦＩＤタグＴＧを読み取りの対象に含めることができる。したがって、ＲＦＩＤタグ読取装置１０は、１度の読取期間で読み取り可能なＲＦＩＤタグＴＧの個数を上昇させることができるため、ＲＦＩＤタグＴＧの読み取りを効率的に行うことができる。

（変形例２）
上述の実施形態では、送信出力調整部１０２の機能により、読取処理部１０１が調整するＱ値（又はスロット数）に応じて、送信出力を調整する形態を説明した。しかしながら、送信出力調整部１０２の機能は、操作部１８を介した操作等により、有効又は無効に切り替え可能な構成としてもよい。

例えば、ＲＦＩＤタグＴＧが付される物品Ｇの材質や配置構成によっては、送信出力を不用意に低下させるとＲＦＩＤタグＴＧを正常に読み取ることができない場合がある。一例として、物品Ｇがラメ等の金属を含むような場合、金属が電波の妨げとなるため、送信出力を低下させるとＲＦＩＤタグＴＧからタグデータを読み取ることができない可能性がある。また、物品Ｇが積層されているような場合、送信出力を低下させると、一番上に積まれた物品Ｇ以外の積層部分の物品Ｇに付されたＲＦＩＤタグＴＧからタグデータを読み取ることができない可能性がある。

このような場合、ＲＦＩＤタグ読取装置１０の操作者は、操作部１８等を介し送信出力調整部１０２の機能を無効化（オフ）することで、Ｑ値（又はスロット数）が閾値を上回った場合でも送信出力を維持させることができる。これにより、ＲＦＩＤタグ読取装置１０では、使用環境に応じて、送信出力調整部１０２の機能を有効又は無効に設定することができるため、利便性の向上を図ることができる。

上述した実施形態の各装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。上述の実施形態の各装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、上述した実施形態の各装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態の各装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。

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、組み合わせ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。

１０ＲＦＩＤタグ読取装置
１０１読取処理部
１０２送信出力調整部
１０３読取結果処理部

特開２０１６－２４７２３号公報

Claims

アンテナの交信領域内に存在する無線タグから、当該無線タグが保持するタグデータをタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて読み取る読取手段と、
前記無線タグの応答状況に応じて、当該無線タグの読み取りに係るＱ値又はタイムスロット数を調整する第１調整手段と、
前記第１調整手段が調整したＱ値又はタイムスロット数に応じて、前記アンテナから送信される電波の送信出力を調整する第２調整手段と、
を備える、
前記第２調整手段は、前記第１調整手段が調整したＱ値又はタイムスロット数が閾値を上回った場合、前記送信出力を低下させる、無線タグ読取装置。
前記第２調整手段は、前記送信出力を低下させた後、前記第１調整手段により前記Ｑ値又はタイムスロット数が増加された場合には、前記送信出力を更に低下させる請求項１に記載の無線タグ読取装置。
前記第２調整手段は、前記無線タグの読み取りに係る伝送速度に応じて、前記送信出力の調整を開始する閾値又は調整後の前記送信出力の値を変更する請求項１又は２に記載の無線タグ読取装置。
前記第２調整手段を有効又は無効とする指示を受け付ける受付手段を更に備え、
前記第２調整手段は、前記受付手段が有効の指示を受け付けた場合に、前記送信出力の調整を実行する請求項１～３の何れか一項に記載の無線タグ読取装置。
無線タグ読取装置のコンピュータを、
アンテナの交信領域内に存在する無線タグから、当該無線タグが保持するタグデータをタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて読み取る読取手段と、
前記無線タグの応答状況に応じて、当該無線タグの読み取りに係るＱ値又はタイムスロット数を調整する第１調整手段と、
前記第１調整手段が調整したＱ値又はタイムスロット数に応じて、前記アンテナから送信される電波の送信出力を調整する第２調整手段と、
して機能させ、
前記第２調整手段は、前記第１調整手段が調整したＱ値又はタイムスロット数が閾値を上回った場合、前記送信出力を低下させる、プログラム。