WO2011114474A1 - 判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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菅野　博靖
塩津　真一
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    • G06K7/10435—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM the interrogation device being arranged for interrogation of record carriers passing by the interrogation device the interrogation device being positioned close to a conveyor belt or the like on which moving record carriers are passing

Definitions

  • the present application relates to a determination device, a determination system, a determination method, and a computer program for determining a passing area of an IC tag.
  • RFID Radio Frequency IDentification
  • RFID has an active type in which a tag has a built-in battery and power for operation is supplied internally, and a passive type that does not have a built-in battery and operates by power supplied by a high frequency transmitted from a reader device. And exist.
  • the passive type without a built-in battery can be provided at a relatively low price compared to the active type, and is expected to be used in various fields including the logistics field. Further, when the UHF band (860 to 960 MHz) is used as the RFID frequency band, a passive type has a wider reading range than other frequency bands, and a plurality of tags can be read at a time. For this reason, for example, in the physical distribution field, a plurality of tags attached to a large number of articles can be collectively read and inspected.
  • tag information that is not intended by the administrator may be read.
  • the tag of the article that is usually placed at a position that is not readable from the inspection gate is reflected by the radio wave reflected on the forklift when the forklift passes near the article, The tag information may be read.
  • a plurality of gates are juxtaposed, there is a possibility that the tag of an article that has entered the adjacent gate may be read, and an erroneous determination may occur.
  • unnecessary tags may be eliminated by performing filtering based on the ID stored in the tag.
  • the pallet tag is obtained by knowing the type data representing the type of article in advance. Can be excluded.
  • the inventors of the present application previously collected data in a reader (reading device) and a control system that repeatedly read data from a tag in a communicable area in a contactless manner in a previous application.
  • the result of clustering based on the similarity given to the time-series data from the time-series data of the read results is used as reference data, and the read data is classified into necessary data or unnecessary data by calculating the similarity with the reference data.
  • a method is disclosed (see Patent Documents 2 and 3).
  • JP 2005-275960 A Japanese Patent Application No. 2008-298770 Japanese Patent Application No. 2009-999924
  • the previous application is premised on a processing mode by a single reader or a processing mode in which a plurality of readers are controlled by a single host computer.
  • the conventional method assumes that all readers operate in the same manner as when the reference data is collected.
  • the determination accuracy deteriorates on the assumption that the reading results are integrated.
  • the present application prepares not only a cluster of desirable reading patterns (assumed pattern) as in the past but also a cluster of undesirable reading patterns as reference data used for the determination for each determination point. It is an object of the present invention to provide a determination device, a determination system, a determination method, and a computer program that perform determination based on the similarity between both reading patterns.
  • the determination apparatus disclosed in the present application acquires data from a detector that outputs data corresponding to a detection state of a detection object that has passed through a first region or a second region different from the first region in time series.
  • a storage unit for storing second reference data indicating data to be output by the detector in the first region, data acquired by the data acquisition unit, and first and second references stored in the storage unit A similarity determination unit that determines the degree of similarity with data, and a passage region determination unit that determines whether or not the detected object has passed through the first region based on a determination result by the similarity determination unit.
  • the present application not only the similarity to the reference data set for the area to be originally detected (first area) but also the reference data set for the area not to be detected (second area). It is possible to determine whether or not the detected object has passed through the first region as the determination material, and the erroneous determination can be eliminated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an IC tag reading system according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram explaining the specific example of a determination area. It is a block diagram explaining the hardware constitutions of a high-order server and a reader
  • FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the IC tag reading system according to the first embodiment.
  • the IC tag reading system according to the first embodiment includes a host server 100, readers 200A and 200B, antennas ANT1 to ANT8, and an IC tag 10.
  • readers 200A and 200B do not need to be distinguished from each other, they are referred to as the reader 200.
  • the antennas ANT1 to ANT8 do not need to be distinguished from each other, the antennas are described. It shall be described as ANT.
  • the host server 100 aggregates the information of the IC tag 10 read by the reader 200 and passes it to the business application.
  • the host server 100 and the reader 200 are connected by a wired or wireless LAN, WAN, or other network.
  • a plurality of antennas ANT are connected to the reader 200, and data is transmitted to and received from the IC tag 10 by transmitting and receiving commands and responses through wireless communication via the antenna ANT.
  • Command / response transmission / reception is performed according to a predetermined protocol.
  • a standard such as ISO 18000-6 type C is used as a standard protocol for UHF band IC tags using a communication frequency band of 860 to 960 MHz.
  • the reader 200 operates autonomously and repeatedly reads the IC tag 10 according to a predetermined condition.
  • the reader 200 communicates with one or a plurality of IC tags 10 in a range where radio waves reach with a constant radio wave intensity from the connected antenna ANT.
  • the reader 200 returns the data received from the IC tag 10 to the upper server 100 at a predetermined timing.
  • the host server 100 processes the data transmitted from the reader 200 according to a program given in advance.
  • the IC tag 10 includes a memory that stores unique identification data (hereinafter referred to as ID), an IC chip that executes predetermined processing, an antenna that enables wireless communication, and the like.
  • ID unique identification data
  • the IC tag 10 is affixed to an article to be identified by an ID or is carried by a person. Further, the IC tag 10 may store data related to the attachment target (for example, the type of article, the date of manufacture, etc.).
  • the IC tag 10 described in the present embodiment is of a radio wave system using a UHF band communication frequency band, and generates a current by receiving a high frequency transmitted from the antenna ANT of the reader 200. .
  • the generated current is supplied to each part of the IC tag 10 as a supply voltage adjusted after rectification, and the IC tag 10 becomes operable. Note that the above operation relates to a passive IC tag that does not incorporate a battery, but an active IC tag that incorporates a battery can also be used.
  • a plurality of antennas ANT connected to the reader 200 handle the logical sum area of the reading range of the antenna ANT as the determination areas A1 to A4.
  • the determination area A1 is formed by the two antennas ANT1 and ANT2 as the reading area of the IC tag 10 passing through the gate G1 is shown.
  • one antenna area ANT is in charge of one determination area, but one antenna ANT may be in charge of one determination area.
  • the antenna may be configured to handle one determination area.
  • the eight antennas ANT1 to ANT8 are managed by the two readers 200A and 200B. However, the number of antennas and the number of readers can be set as appropriate.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a specific example of the determination areas A1 and A2.
  • the determination area A1 is, for example, a gate G1 through which a forklift or a carriage that carries an article with the IC tag 10 attached passes.
  • a plurality of gates G1 and G2 are installed to load articles on trucks with different delivery destinations, and antennas ANT1 to ANT4 are installed to read the IC tag 10 at each gate G1 and G2. Is done.
  • the identification information of the gates G1 and G2 is managed by the reader 200A and the upper server 100 as determination areas A1 and A2. The same applies to determination areas A3 and A4 not shown in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the host server 100 and the reader 200.
  • the upper server 100 includes a control unit 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a communication unit 104, a storage unit 105, a display unit 106, and an operation unit 107, which are connected to each other via a bus. It is connected.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the control unit 101 includes a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). When the MPU is provided, the ROM 102 and the RAM 103 may be incorporated in the control unit 101. The control unit 101 appropriately reads out and executes the computer program stored in the ROM 102 or the storage unit 105 on the RAM 103 according to a predetermined timing, and controls the operation of each hardware unit described above.
  • a CPU Central Processing Unit
  • MPU Micro Processing Unit
  • the ROM 102 stores in advance a computer program necessary for realizing the determination method of the present application and a computer program necessary for operating each hardware unit described above.
  • the RAM 103 is, for example, a DRAM (Dynamic RAM), an SRAM (Static RAM), a flash memory, or the like, and various data (for example, calculation results, read data, various parameters) generated when the control unit 101 executes the computer program. Is temporarily stored.
  • DRAM Dynamic RAM
  • SRAM Static RAM
  • flash memory or the like
  • various data for example, calculation results, read data, various parameters
  • the communication unit 104 performs data communication with the reader 200 via a wired or wireless network, and receives data of the IC tag 10 read by the reader 200.
  • the operation unit 107 includes an input interface necessary for the operator to operate the upper server 100.
  • the display unit 106 is, for example, a liquid crystal display, and displays the operation status of the upper server 100, information input via the operation unit 107, information to be notified to the operator, and the like according to instructions from the control unit 101. .
  • the display unit 106 and the operation unit 107 provide an interface with the operator.
  • the host server 100 may be configured to perform operation input from other devices and output to other devices via a network, and the display unit 106 and the operation unit 107 are not necessarily provided.
  • the storage unit 105 is a non-volatile storage device such as a hard disk or a flash memory.
  • the storage unit 105 stores reference data collected from the reader 200 and the like.
  • the computer program necessary for realizing the determination method of the present application and the computer program necessary for operating each part of the hardware are stored in the ROM 102.
  • these computer programs are stored in the storage unit 105. It is good also as a structure stored in.
  • the reader 200 includes a control unit 201, a communication unit 202, an RF unit 203, a storage unit 204, and an external input / output unit 206, which are connected to each other via a bus.
  • An antenna ANT that acquires data from the IC tag 10 is connected to the RF unit 203.
  • antennas ANT1 to ANT4 are connected to RF section 203 of reader 200A
  • antennas ANT5 to ANT8 are connected to RF section 203 of reader 200B.
  • the control unit 201 of the reader 200 performs wireless communication with the IC tag 10 via the RF unit 203 and the antenna ANT according to the operation procedure stored in advance in the storage unit 204.
  • the storage unit 204 is a non-volatile storage device such as a hard disk or a flash memory.
  • the external input / output unit 206 receives an input from the sensor 250 such as an optical sensor or a tactile sensor, and provides an interface for outputting a signal to a control device of an external device such as a PLC (Programmable Logic Controller).
  • the sensor 250 detects the passage of an article or a person
  • the reader 200 can recognize the passage of the article or a person via the external input / output unit 206, and controls the start / end of the tag reading process. Can do.
  • the reader 200 transmits / receives data to / from the IC tag 10 according to the following procedure.
  • the reader 200 first searches for an IC tag 10 existing in the readable range of the antenna ANT (event). That is, the reader 200 outputs a radio signal indicating a search command from the antenna ANT.
  • the IC tag 10 that has received the search command transmitted by the reader 200 is supplied with a voltage to each unit and becomes operable, and then transmits its identification data (tag ID) to the reader 200 as a response to the search command.
  • the reader 200 can identify the tag ID of the IC tag 10, and data can be transmitted and received between the reader 200 and the IC tag 10.
  • the reader 200 transmits a search command and there are a plurality of IC tags 10, 10,..., 10 in the communicable range of the antenna ANT, the plurality of IC tags 10, 10,. Since the responses are transmitted at the same time, the responses may interfere with each other, and the reader 200 may not receive the response (collision).
  • a collision avoidance function is implemented in the reader 200 and the IC tag 10.
  • temporary response suppression from the IC tag 10 is performed according to a collision avoidance protocol defined between the reader 200 and the IC tag 10, and finally from one remaining IC tag 10.
  • the reader 200 receives a response including the tag ID, the IC tag 10 is identified.
  • the same collision avoidance procedure is performed in accordance with commands continuously transmitted from the reader 200, and tag IDs are identified one by one. As a result, the reader 200 can obtain all the tag IDs of the IC tags 10 that can respond.
  • data reading and writing are further performed by transmitting and receiving data reading commands and data writing commands between the reader 200 and the IC tag 10. Can be done.
  • the reader 200 repeatedly transmits a search command autonomously according to a condition specified in advance.
  • the IC tag 10 transmits stored data every time a search command is received. Therefore, each time the search command is sent, the reader 200 responds to the IC tag 10 existing within the readable range of the connected antenna ANT every time. If there is no problem in the radio wave environment, the reader 200 responds to the number of times each IC tag 10 responds. Will be received.
  • the reader 200 and the host server 100 perform unnecessary tag reading filtering processing using the time-series pattern received repeatedly for each tag ID.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating the functional configuration of the upper server 100 and the reader 200.
  • the application 111 stored in the host server 100 performs processing corresponding to various operations such as production, distribution, and inventory management using the tag information read by the reader 200.
  • the reference data generation unit 112 generates reference data for filtering from information such as an assumed pattern that is an ideal reading pattern collected by the reader 200 in advance. The generated reference data is recorded in the storage unit 105. Details of the reference data will be described later.
  • the storage unit 105 stores information on the reader 200 (reader information) that allows the host server 100 to receive tag data, and information on determination areas (determination area information) that each reader 200 is responsible for.
  • the tag data processing unit 113 determines a final reading area from the determination area based on information such as the similarity calculation result between the data such as the tag ID reported from the reader 200 and the reference data.
  • the unit 114 is provided.
  • the final reading area means gate identification information indicating a gate having a high possibility (accuracy) that the detected IC tag 10 has passed among the gates G1 to G4.
  • the determination area means gate identification information of a gate where the antenna ANT included in the reader 200 that is communicably connected to the upper server 100 via a network. Information regarding the reader 200 that is communicably connected to the upper server 100 via a network can be obtained by referring to the reader information stored in the storage unit 105 of the upper server 100.
  • the reader 200 operates autonomously according to the reading control setting set prior to operation, and reads the IC tag 10.
  • the reading control setting is stored in the storage unit 204 of the reader 200, and one or a plurality of antennas ANT to be used and their order, the number and time of repeatedly transmitting a search command from each antenna ANT, and other than the ID for the read tag ID In the case of reading and writing the data, the designation of the read / write command is described.
  • the reading control unit 211 loads the contents of the reading control setting from the storage unit 204, and transmits a search (inventory) command for the IC tag 10 to the RF unit 203 corresponding to each antenna ANT according to the described control procedure. The response from the IC tag 10 is read.
  • the read tag ID time-series data is compared with the reference data stored in the storage unit 204 as time-series data collected in advance for each tag ID by the similarity determination unit 212, and the optimum cluster data is obtained. Similarity is calculated. The similarity determination process will be described in detail later.
  • time series data acquired by the reader 200 by repeatedly reading the tag ID will be described.
  • the reader 200 repeatedly issues a search (inventory) command while repeatedly using one or more antennas ANT according to the reading control setting stored in the storage unit 204.
  • the response result of the search command is held in the storage unit 204 in time series in order for each read tag ID and for each determination area.
  • the time-series data held in the storage unit 204 is called a read pattern.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a reading pattern.
  • FIG. 5A shows an example of a reading pattern in the determination area A1 (gate G1)
  • FIG. 5B shows an example of a reading pattern in the determination area A2 (gate G2).
  • the two antennas ANT1 and ANT2 are in charge of the determination area A1
  • the two antennas ANT3 and ANT4 are in charge of the determination area A2.
  • T1, T1 + a1,..., T1 + a11 in the row direction represent a time series, and indicate the time when the reader 200A issues a search command.
  • the reader 200A repeatedly issues a search command while switching the antenna that issues the search command at each time in the order of the antennas ANT1, ANT2, ANT3, and ANT4.
  • the search command is not necessarily issued at a constant time interval, but is issued at an appropriate timing controlled by the control unit 201 of the reader 200.
  • a1, a2,..., A11 are times of about several tens of msec.
  • the tag ID of the read IC tag 10 is described at the left end in the column direction (vertical axis) of the read pattern.
  • the example shown in FIG. 5 indicates that the IC tag 10 having the tag IDs id1 to id4 has been read.
  • Symbols A to C shown in each column of the read pattern are symbols indicating the antennas ANT1, ANT2, and ANT3, respectively. Although the symbol indicating the antenna ANT4 is D, the example shown in FIG. 5 indicates that the antenna ANT4 has not performed reading. A blank column indicates that the IC tag 10 has not been read.
  • the reading pattern shown in FIG. 5A is obtained when the antenna ANT1 issues a search command at times T1, T1 + a4, T1 + a8, and as a result, the IC tag 10 having the tag ID id1 and the IC tag 10 having the tag ID id2. , And at time T1 + a1, T1 + a5, T1 + a9, as a result of the antenna ANT2 issuing a search command, the IC tag 10 having the id3 tag ID and the IC tag 10 having the id4 tag ID are read. On the other hand, the reading pattern shown in FIG.
  • a blank In order to display each line of the read pattern as a symbol string, a blank can be represented by an underscore “_”, and for example, a line of id1 in the determination area A1 can be represented as “A___A___A___”. Further, when the antenna output is changed in two stages, it may be expressed as an uppercase “A” when the output is large, and may be expressed as a lowercase “a” when the output is small.
  • the time series is taken in the row direction (horizontal axis), but it is also possible to have the number of search command issuances on the horizontal axis.
  • the horizontal axis has the number of search commands issued.
  • the most probable determination area is determined by comparing the read pattern for each tag read during operation with reference data collected and stored in advance, and obtaining the similarity.
  • each reader 200 is operated in the same manner as in operation, and data is collected while placing or moving the article attached with the IC tag 10 in the same loading form as in operation. I do. Reading is performed a plurality of times (for example, 5 to 10 times) for each determination area, and the upper server 100 generates reference data based on the collected data.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for generating reference data.
  • a reference data generation tag group is prepared in advance.
  • a reference data generation tag group is configured by stacking a plurality of articles with tags attached in the same manner as in operation, and is moved or arranged by the same moving means as in operation.
  • the moving means a forklift, a carriage, a conveyor or the like can be used.
  • the reference data generation unit 112 of the upper server 100 first selects one determination area from the determination area information stored in the storage unit 105 (step S11). For example, if there are determination areas A1 to Am corresponding to m gates G1 to Gm, the determination area A1 corresponding to the gate G1 is selected as one of them.
  • the host server 100 operates all the readers 200 used during normal operation, and then reads the reference data generation tag group under the same conditions (such as movement speed) as during normal operation (Ste S12).
  • the gate through which the reference data generation tag group passes is a gate corresponding to the determination area selected in step S11.
  • the reading pattern of the tag ID read by the reader 200 is reported to the host server 100.
  • the host server 100 temporarily stores the reading pattern reported from the reader 200 in the storage unit 105 for each determination area (step S13). That is, when a reference data generation tag group is passed through a gate, a tag ID reading pattern indicating whether or not each IC tag 10 has been detected by a plurality of antennas ANT installed in the gate is displayed in the gate. Sort and save each.
  • step S14 The process of passing the gate corresponding to the selected determination area and reading the reference data generation tag group is repeated a predetermined number of times. Each time it repeats, the reading pattern to be reported from the reader 200 is stored for each tag ID and each determination point.
  • the host server 100 determines whether or not the predetermined number of reading processes have been completed after the process of step S13 (step S14). If the predetermined number of reading processes have not been completed (S14: NO), The process returns to step S12.
  • step S15 clustering of reading patterns is performed for each determination area.
  • various known clustering methods can be used. For example, the following method can be used as a reference similarity calculation method. First, the respective symbol strings of the two reading patterns are compared. If both are “_” or one of them is “_”, 0 is set to the same symbol other than “_” (for example, both “A”, 1 for both “B” and the like, and ⁇ 1 (minus 1) for different symbols, and the obtained integer value is divided by the total number of readings to obtain a temporary similarity. . Then, the similarity is calculated while shifting the reading pattern, and the maximum similarity is obtained as the similarity between the two reading patterns.
  • the current determination area means a determination area indicating a gate that has passed the reference data generation tag group.
  • the above processing is executed for all determination areas to generate reference data. That is, after the process of step S16, the upper server 100 determines whether or not the reference data has been generated for all the determination areas (step S17), and if there is a determination area in which the reference data is not generated. (S17: NO), the process is returned to step S11, and the process of steps S12 to S16 is executed after changing the target determination area.
  • the reference data is generated for all the determination areas (S17: YES)
  • the process according to this flowchart is terminated.
  • the generated reference data is stored in the storage unit 105 of the upper server 100, transmitted to the reader 200 in charge of each determination area, and stored in the storage unit 204 of the reader 200.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the reference data.
  • the example shown in FIG. 7 shows an example of reference data stored in the storage unit 204 of the reader 200 in charge of the determination area A1 and the determination area A2.
  • ⁇ C1_1,1> and ⁇ C1_2,1> are stored as reference data for the determination area A1
  • ⁇ C2_1,1> and ⁇ C2_2,1> are stored as reference data for the determination area A2.
  • C1_1 and C1_2 are clusters read in the determination area A1 when the IC tag 10 is passed in the determination area A1, and attribute 1 is given.
  • C2_1 and C2_2 are clusters read in the determination area A2, since C2_2 is a cluster read when the IC tag 10 is passed in the determination area A1, the attribute 0 is given. Since C2_1 is a cluster read when the IC tag 10 is passed through the determination area A2, the attribute 1 is given.
  • a typical example of each cluster is also shown for reference.
  • the blank column indicates that the IC tag 10 has not been read
  • A, B, and C are symbols that identify the antenna ANT.
  • C1_1 (typical example) and C1_2 (typical example) indicate reading patterns read by the same reader in the same determination area.
  • C1_1 (typical example) represents a reading pattern read by the antenna (antenna ANT1) identified by the symbol A at the first, third, and fifth reading timings.
  • C1_2 represents a reading pattern read by the antenna (antenna ANT2) identified by symbol B at the second, fourth, and sixth reading timings.
  • the reference data is not limited to the four cases shown in FIG.
  • each reader 200 is in charge of similarity determination during operation.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of similarity determination processing during operation.
  • the reading control unit 211 of the reader 200 receives, for example, a reading start instruction from the upper server 100 and sequentially uses the antennas ANT connected to the reader 200 according to the reading control setting stored in the storage unit 204. Repeat the search (event) process in the judgment area.
  • the sensor 250 may be used to detect the passage of a person or an article and provide a search processing start trigger. In this case, the reading disclosure instruction input process from the host server 100 may be omitted.
  • the reader 200 executes a search process in the same procedure as when generating the reference data, and receives a response from the IC tag 10 by the antenna ANT installed in the determination area (step S21).
  • the similarity determination unit 212 of the reader 200 determines whether or not the tag reading report reported from the reading control unit 211 has been received (step S22), and when the tag reading report has not been received (S22: NO) ), The process returns to step S21.
  • the similarity determination unit 212 receives a tag reading report from the reading control unit 211 (S22: YES), the following processing is executed.
  • the reading control unit 211 of the reader 200 continuously executes the search process using each antenna ANT even during the execution of the following process in the similarity determination unit 212. To do.
  • the similarity determination unit 212 increments the value of the number of reports N by 1, and then updates the reading pattern table for that determination area for each tag ID (step S1). S23).
  • the reading report from the reading control unit 211 includes the tag ID of the read IC tag 10, identification information for identifying the antenna ANT, and the reading time.
  • the similarity determination unit 212 adds a new row to the reading pattern table, the antenna symbol (symbols such as “A” to “D”) and the reading time in the Nth column. And record. If the IC tag 10 has already been read, the corresponding tag ID row already exists, so the antenna symbol and the reading time are recorded in the Nth column of the row.
  • “_” representing a blank in the Nth column is recorded in the row of tag IDs that have already been read but the tag ID is not included in the report content.
  • “_” representing a blank in the Nth column is recorded in all rows of the reading pattern table.
  • a list of tag IDs (Tid1,..., Tidm) described in the reading pattern table is prepared, the value of the counter j is set to 1 (step S24), and the following processing is started. To do.
  • the difference (Ne ⁇ N1 + 1) between Ne and the number of reports N1 when the tag is read first is set to Size (Tidj) when the tag is read at the last time. Is compared with the minimum window width W set in step S25. That is, determination processing based on the minimum window width W is performed for Tidj indicating the jth tag ID in the list of tag IDs recorded in the reading pattern table.
  • the tag reading pattern of Tidj is extracted by the size (Tidj) and the determination is made. Similarity calculation is performed with the cluster which is the reference data of the area (step S27).
  • the target determination area in step S27 is a determination area stored in the storage unit 204 of the reader 200 that executes similarity calculation. For example, in the similarity calculation performed by the reader 200A, the determination area stored in the storage unit 204 of the reader 200A, that is, the determination area A1 configured by the antennas ANT1 and ANT2, and the determination area configured by the antennas ANT3 and ANT4 A2.
  • step S27 the similarity between each cluster and the reading pattern is calculated while shifting in the time axis direction, the maximum similarity is calculated for each cluster, and the calculated maximum similarity is associated with the cluster in the similarity table.
  • Recording is performed (step S28).
  • the similarity table is a tag.
  • the matrix has clusters C1 to Cp in the rows of ID (Tid1 to Tidm).
  • step S28 the similarity calculated at the intersection designated by the tag ID and the cluster in the similarity table is recorded.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a similarity table. Further, when the reference data is a weighted pattern, the similarity can be calculated by adding a weight w of 0 ⁇ w ⁇ 1.
  • step S30 After calculating the similarity, the value of the counter j is incremented by 1 (step S29), and it is determined whether j> m is satisfied (step S30). That is, it is determined whether similarity calculation has been performed for all IC tags 10 included in the tag ID list of the reading pattern table. If j ⁇ m, that is, if the tag ID list includes the tag ID of the IC tag 10 for which the similarity is not calculated (S30: NO), the process returns to step S25 to calculate the similarity. Continue. When j> m, that is, when similarity calculation is performed for all IC tags 10 included in the tag ID list (S30: YES), the process returns to step S21 to wait for the next reading report.
  • step S25 If Size (Tidj) ⁇ W in step S25 (S25: NO), it is determined that the data necessary for the similarity determination has not yet been collected. Then, in order to determine whether or not the reading of Tidj should be completed, the difference Unread (Tidj) between the latest reading time and the reading time when the tag ID of Tidj was last read is calculated as the reading end elapsed time U. It is determined whether it has not exceeded (step S31).
  • the latest reading time means the time when the reader 200 has performed the latest tag reading in the determination area. Since Tidj cannot always be read in the latest reading, a difference in time at which Tidj was last read is acquired.
  • step S26 If it is determined in step S26 that the IC tag 10 having the tag ID of Tidj has not been read (S26: NO), it is determined whether Unread (Tidj)> U as in the process of step S31 ( Step S33).
  • Unread (Tidj)> U that is, if the tag reading of Tidj does not exceed the reading completion elapsed time U (S33: YES), it is determined that the tag reading of Tidj has been completed.
  • the reader 200 performs the similarity report process for the upper server 100 (step S34), deletes the data of Tidj from the read pattern table and the similarity table (S32), and performs the processes after step S29. Execute.
  • Unread (Tidj) ⁇ U S33: NO
  • the processing after step S29 is executed.
  • the similarity report process in step S34 is executed as follows.
  • the determination area by the reader 200 is the determination area Ak
  • the similarity ⁇ 1 of the cluster C1 having the highest similarity among the clusters having the attribute 1 among the similarities of Tidj from the similarity table of the determination area Ak, the attribute If there is a cluster having 0, the similarity ⁇ 0 of the cluster C0 having the maximum similarity is selected, and report data including Tidj, Ak, ⁇ 1, and ⁇ 0 is generated.
  • the reader 200 performs similarity report by transmitting the generated report data to the upper server 100.
  • Ak is identification information for identifying the determination area Ak.
  • date information indicating the time when the IC tag 10 is detected may be added to the report data.
  • the report data may be sent as one message for each tag ID, or records having items of Tidj, Ak, ⁇ 1, and ⁇ 0 are sent as one message in list format for a plurality of tag IDs. May be.
  • the upper server 100 When receiving the similarity report from the reader 200, the upper server 100 performs a process of determining a determination area through which the IC tag 10 has passed based on the reference data generated in advance.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for determination area determination processing.
  • the upper server 100 prepares a determination table in the RAM 103 or the storage unit 105 as a table for recording the determination result.
  • report data of a similarity report sent from the reader 200 is recorded.
  • the initial value is empty.
  • the host server 100 first sets the values of the counters j and k to 1 (step S41). Then, the upper server 100 reads report data R1,..., Rnk of the similarity report for the determination area Ak (step S42).
  • nk is the number of IC tags 10 read in the determination area Ak.
  • the number of IC tags 10 read in the determination area Ak is nk, there are nk report data for the determination area Ak.
  • the upper server 100 extracts the report data Rj in which the tag ID (Tidj) of one IC tag 10 to be determined is recorded from the read report data R1,..., Rnk (step S43). .
  • the host server 100 determines whether or not the report data Rj of the IC tag 10 having Tidj as a tag ID already exists in the determination table (step S44). When the report data Rj does not exist in the determination table (S44: NO), the report data is recorded in the determination table (step S45).
  • the upper server 100 increments the value of the counter j by 1 (step S46), and determines whether j> nk is satisfied (step S47). If j> nk is not satisfied (S47: NO), the upper server 100 returns the process to step S43. That is, the upper server 100 records each report data in the determination table while changing the value of the counter j from 1 to nk.
  • step S47: YES the upper server 100 increments the value of the counter k by 1 (step S48), and determines whether k> m is satisfied (step S49). . If k> m is not satisfied (S49: NO), that is, if there is another determination area that is not compared, the process returns to step S42. When k> m is satisfied (S49: YES), since all the determination areas have been compared, the processing according to this flowchart ends.
  • This evaluation function E relates to the similarity ⁇ 1 (or ⁇ 1 ′) as the value of the similarity ⁇ 1 (or ⁇ 1 ′) with the cluster of the read pattern detected by the own gate when passing through the own gate is larger. This indicates that there is a high possibility that the IC tag 10 has passed through the determination area.
  • the determination area related to the similarity ⁇ 0 (or ⁇ 0 ′) is set to IC The possibility that the tag 10 has passed is low. That is, in the evaluation function E, the likelihood of similarity report is evaluated based on the magnitude relationship between the similarity ⁇ 1 (or ⁇ 1 ′) and the similarity ⁇ 0 (or ⁇ 0 ′).
  • the weighting counts a and b used in the evaluation function E can be changed as necessary and can be omitted.
  • the similarity ⁇ 0 can be more strongly evaluated by using a value that satisfies the relationship of a ⁇ b.
  • the values of a and b and the format of the evaluation function itself are not limited to this, and appropriate coefficients and evaluation functions can be selected depending on the operation mode.
  • the content of the determination table finally obtained indicates a desirable determination result (determination area with high accuracy that each IC tag 10 has passed).
  • the higher-level server 100 performs the above-described determination area determination process when a similarity report is received from the reader 200. However, the determination area determination process is performed at predetermined time intervals counted by the higher-level server 100. May be repeated.
  • Embodiment 2 the system configuration in which the similarity determination processing is performed on the reader 200 side is also possible, but the configuration may be performed on the host server 100 side including the similarity determination processing.
  • the second embodiment a configuration in which the upper server 100 performs a similarity determination process and a determination area determination process based on the detection result of the IC tag 10 acquired via each reader 200 will be described.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating functional configurations of the upper server 100 and the reader 200 according to the second embodiment.
  • the reader 200 operates autonomously according to the reading control setting, and reads the IC tag 10.
  • the reading control unit 211 loads the content of the reading control setting from the storage unit 204, and issues a search (inventory) command for the IC tag 10 to the RF unit 203 corresponding to each antenna ANT according to the described control procedure. It controls to transmit and reads the response from the IC tag 10.
  • the read tag ID information is transmitted to the upper server 100 via the communication unit 202.
  • the tag data processing unit 113 of the host server 100 compares the tag ID data received from the reader 200 through the communication unit 104 with the reference data stored in advance for each tag ID as in the first embodiment.
  • a degree determination unit 115 is provided. Note that the processing content executed by the similarity determination unit 115 is exactly the same as the processing content of the similarity determination unit 212 provided in the reader 200 of the first embodiment.
  • the reading area determination unit 114 determines a final reading area from the determination area based on the similarity calculation result between the data such as the tag ID transmitted from the reader 200 and the reference data. As the determination method of the determination area, the method shown in the flowchart of FIG. 10 can be used.
  • the configuration of the reader installed at the site can be simplified, and the flexibility of installation at the site is improved.
  • the wireless reading of the IC 10 tag may temporarily worsen due to environmental changes or the like, but it is also possible to improve the determination accuracy by ignoring the temporary inability to read the IC tag 10.
  • Such a system is effective when there is only one antenna in each determination area.
  • the strength of the antenna output affects the reading of the tag, it is possible to search the tag by intentionally switching the antenna output repeatedly in two stages by providing the reader with an antenna output control unit. . By repeatedly reading the tag with an output level having an appropriate height difference, it is possible to more accurately distinguish two moving objects moving in the determination areas having different distances from the antenna.

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Abstract

　リーダ２００は、アンテナＡＮＴを通じてＩＣタグ１０の読み取りを行い、得られた読取パターンと各判定エリアに対する基準データとの類似度を判定する。基準データとしては、自ゲートを通過させたときに自ゲートの検出器が出力すべきパターンと、他ゲートを通過させたときに自ゲートの検出器が出力すべきパターンとを用意しておく。判定結果は上位サーバ１００へ報告される。上位サーバ１００は、リーダ２００からの類似度報告を基に、自ゲートを通過させたときに自ゲートで検出した確度が高いか、他ゲートを通過させたときに自ゲートで検出した確度が高いかを判定する。

Description

判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラム
　本願は、ＩＣタグの通過領域を判定する判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラムに関する。
　近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）が様々な分野で使用されている。ＲＦＩＤは、無線通信によって、ＩＣ（Integrated Circuit）タグに記憶されている固有の識別情報を含むデータを読み出したり、ＩＣタグにデータを書き込んだりする技術である。
　ＲＦＩＤには、タグが電池を内蔵し、動作のための電力が内部的に供給されるアクティブ型と、電池を内蔵せず、リーダ装置から送信される高周波によって供給される電力によって動作するパッシブ型とが存在する。
　電池を内蔵しないパッシブ型は、アクティブ型に比べ、比較的低価格で提供できるため、物流分野を含めた多様な領域において利用が期待されている。
　また、ＲＦＩＤの周波数帯としてＵＨＦ帯（８６０～９６０ＭＨｚ）を用いた場合、パッシブ型でも読取範囲が他の周波数帯に比較して広く、一度に複数のタグを読み取ることができる。
　このため、例えば物流分野において、多数の物品に貼られた複数のタグを一括で読み取り、検品を行うことなどが可能となる。
　しかしながら、ＵＨＦ帯を用いて読み取り範囲を広くした場合、管理者が意図しないタグの情報を読み取る場合がある。例えば、倉庫などでの入出荷検品時、通常は検品ゲートから離れていて読めない位置に置かれている物品のタグが、フォークリフトなどが物品の近くを通過することでフォークリフトに反射した電波により、タグの情報を読み取ることがある。また、複数のゲートが併置されている場合、隣接するゲートに侵入してきた物品のタグを読み取る可能性もあり、誤判定が生じる可能性がある。
　このような場合、タグに記憶されたＩＤに基づくフィルタリングを行うことで、不要なタグを排除できる場合がある。一例として、ＩＤが物品の種別（たとえば、パレットなのか、個品なのかの種別）によって階層化されている場合などは、事前に物品の種別を表す種別データを知っていることにより、パレットタグを示すタグＩＤを排除することができる。
　また、意図しないタグ読取が電波の反射に起因する場合などは、物品に付されたタグに対して定期的に複数回の検知を実行し、タグのＩＤを所定回数以上連続検知できなかった場合、反射によって偶然読取れたものとして排除する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
　しかしながら、対象タグと不要タグとが同種類の物品である場合、階層化されたＩＤに含まれる種別データによる分別はできない。
　他に、意図しないタグ読取を排除するために、電波吸収板などで読み取り範囲を物理的に隔離する方法があるが、設置現場での作業工数が大きく増大するという問題がある。
　更に、フェーズドアレイ型などの指向性を変化させることのできるアンテナを使用することで本来の読取範囲外にあるタグを見つけて不要タグとみなす方法もあるが、読取装置が高価になるという問題が新たに発生する。
　これらの問題点を解決するために、本願発明者らは、先の出願において、通信可能な領域内にあるタグから非接触でデータを繰り返し読み取るリーダ（読取装置）および制御システムにおいて、事前に収集した読取結果の時系列データから時系列データ上に与えた類似度によってクラスタリングした結果を基準データとして持ち、読み取ったデータを基準データとの類似度計算を行うことによって必要データ又は不要データに分類する方式を開示している（特許文献２及び３を参照）。
特開２００５－２７５９６０号公報 特願２００８－２９８７７０号 特願２００９－９９９９２４号
　しかしながら、先の出願は、単一のリーダによる処理形態、または単一のホストコンピュータによって複数のリーダを制御する処理形態を前提としている。
　これは、今後広く利用されるようになると期待される自律動作型リーダが複数同時に動作するような処理形態では、精度良く読取データを判定することができない場合が生じる。
　例えば、自律動作する各々のリーダにおいて読取データの要不要判定を行なう場合、同一のタグＩＤに対して各リーダが矛盾する判定を行ったときに対処できなくなる。
　荷物を搬送するための搬送用レーンが隣接して複数設置されている配送センタなどの現場において、搬送用レーン毎に読取ゲートが設置されている場合、ある読取ゲートにおいて通過したことを検出されたタグについて、隣接する読取ゲートにおいても自ゲートを通過したものとして検出する場合があるためである。
　より具体的には、異なる搬送用レーンにそれぞれ設置されているゲート１とゲート２とが隣接している場合に、ゲート１に設置されているリーダ１において特定のタグＩＤがゲート１を通ったものと判定すると同時に、ゲート２に設置されているリーダ２においても同一のタグＩＤが同じタイミングでゲート２を通ったものと判定する場合である。すなわち、同一のタグＩＤが異なる複数のゲートで同時的に読み取られるという矛盾した判定結果が得られる。
　また、各リーダが読み取った読取データを上位サーバで統合した上で判定するとしたとしても、従来方式では、すべてのリーダが基準データを収集した時と同じように動作することを前提としているため、一部のゲートが異なる動作をしたり停止していたりした場合に、読取結果を統合することを前提としては判定精度が落ちてしまう。
　本願は、上記の課題を解決するため、判定に用いる基準データとして、各判定ポイント毎に従来のような望ましい読取パターン（想定パターン）のクラスタだけでなく、望ましくない読取パターンのクラスタも含めて準備しておき、双方の読取パターンとの類似度に基づいて判定を行う判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
　本願に開示する判定装置は、第１領域又は該第１領域と異なる第２領域を通過した被検出体の検出状況に応じたデータを時系列的に出力する検出器からデータを取得するデータ取得部、被検出体が前記第１領域を通過した際に前記第１領域で前記検出器が出力すべきデータを示す第１基準データと、前記被検出体が前記第２領域を通過した際に前記第１領域で前記検出器が出力すべきデータを示す第２基準データとを記憶する記憶部、前記データ取得部にて取得したデータと前記記憶部に記憶してある第１及び第２基準データとの類似度を判定する類似度判定部、及び該類似度判定部による判定結果に基づき、被検出体が前記第１領域を通過したか否かを判定する通過領域判定部を備えることを特徴とする。
　本願によれば、本来検出すべき領域（第１領域）について設定されている基準データとの類似度だけでなく、検出されるべきでない領域（第２領域）について設定されている基準データとの類似度も判定材料として、被検出体が第１領域を通過したか否かを判定することが可能となり、誤った判定を排除することができる。
実施の形態１に係るＩＣタグ読取システムの全体構成を示す模式図である。 判定エリアの具体例を説明する模式図である。 上位サーバ及びリーダのハードウェア構成を説明するブロック図である。 上位サーバ及びリーダの機能構成を説明するブロック図である。 読取パターンの一例を示す模式図である。 基準データの生成手順を示すフローチャートである。 基準データの一例を示す模式図である。 運用時の類似度判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 類似度テーブルの一例を示す模式図である。 判定エリア決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る上位サーバ及びリーダの機能構成を説明するブロック図である。
　以下、本願の判定システムをＩＣタグ読取システムに適用した実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
　実施の形態１．
　図１は実施の形態１に係るＩＣタグ読取システムの全体構成を示す模式図である。実施の形態１に係るＩＣタグ読取システムは、上位サーバ１００、リーダ２００Ａ，２００Ｂ、アンテナＡＮＴ１～ＡＮＴ８、ＩＣタグ１０を含む。
　なお、以下の説明において、リーダ２００Ａ，２００Ｂを互いに区別して説明する必要がない場合には、リーダ２００と記載することとし、アンテナＡＮＴ１～ＡＮＴ８を互いに区別して説明する必要がない場合には、アンテナＡＮＴと記載することとする。
　上位サーバ１００は、リーダ２００により読み取られたＩＣタグ１０の情報を集約し、業務アプリケーションに渡す。
　上位サーバ１００とリーダ２００とは、有線又は無線のＬＡＮ、ＷＡＮ、又はその他のネットワークによって接続されている。リーダ２００には、複数のアンテナＡＮＴが接続されており、アンテナＡＮＴを介した無線通信によりコマンド、応答の送受信を行うことによって、ＩＣタグ１０との間でデータの送受信を行う。
　コマンド、応答の送受信は、予め定められたプロトコルに従って行われる。例えば、８６０～９６０ＭＨｚの通信周波数帯域を用いるＵＨＦ帯ＩＣタグ用の標準プロトコルとして、ＩＳＯ１８０００－６タイプＣなどの規格が用いられる。
　リーダ２００は、自律的に動作し、予め与えられた条件に従って、ＩＣタグ１０の読み取りを繰り返し行う。ＩＣタグ１０の読取時に、リーダ２００は、接続されたアンテナＡＮＴから一定の電波強度で電波の届く範囲にある１又は複数のＩＣタグ１０と交信する。リーダ２００は、ＩＣタグ１０から受け取ったデータを予め与えられたタイミングで上位サーバ１００へ返す。
　上位サーバ１００は、リーダ２００から送信されるデータを、予め与えられたプログラムに従って処理する。
　ＩＣタグ１０は、固有の識別データ（Identifier、以下ＩＤと呼ぶ）を記憶するメモリ、所定の処理を実行するＩＣチップ、及び無線通信を可能にするアンテナ等を備える。ＩＣタグ１０は、ＩＤによって識別すべき物品に貼付されたり、人によって所持されたりする。また、ＩＣタグ１０には、添付対象に関するデータ（例えば、物品の種類や製造日等）が格納されていてもよい。
　本実施の形態で説明するＩＣタグ１０は、ＵＨＦ帯の通信周波数帯域を用いた電波方式のものであり、リーダ２００のアンテナＡＮＴから送信される高周波を受信することで電流を発生するものである。発生した電流は、整流後に調整された供給電圧としてＩＣタグ１０の各部に供給され、ＩＣタグ１０は、動作可能となる。
　なお、上記の動作は、電池を内蔵しないパッシブ型のＩＣタグに関するものであるが、電池を内蔵するアクティブ型のＩＣタグを利用することも可能である。
　本実施の形態では、図１に示すように、リーダ２００に接続された複数のアンテナＡＮＴが、アンテナＡＮＴの読取範囲の論理和領域を判定エリアＡ１～Ａ４として受け持つことになる。図１に示した例では、ゲートＧ１を通過するＩＣタグ１０の読み取り領域として、２枚のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２により判定エリアＡ１を形成している様子を示している。他のゲートＧ２～Ｇ４を通過するＩＣタグ１０を読み取るための判定エリアＡ２～Ａ４についても同様である。
　このように、本実施の形態では、それぞれ２枚のアンテナＡＮＴにより１つの判定エリアを担当する構成としたが、１枚のアンテナＡＮＴが１つの判定エリアを担当することとしてもよく、３枚以上のアンテナが１つの判定エリアを担当する構成としてもよい。
　また、本実施の形態では、８枚のアンテナＡＮＴ１～ＡＮＴ８を２台のリーダ２００Ａ，２００Ｂで管理する構成としたが、アンテナの枚数、リーダの台数は、適宜設定し得るものである。
　図２は判定エリアＡ１，Ａ２の具体例を説明する模式図である。判定エリアＡ１は、例えば、ＩＣタグ１０を添付した物品を運ぶフォークリフトや台車が通過するゲートＧ１である。判定エリアＡ２についても同様である。
　例えば、配送センタなどにおいて、配送先の異なるトラックに物品を積み込むために、複数のゲートＧ１，Ｇ２が設置され、各ゲートＧ１，Ｇ２にてＩＣタグ１０を読み取るために、アンテナＡＮＴ１～ＡＮＴ４が設置される。ゲートＧ１，Ｇ２の識別情報は、判定エリアＡ１，Ａ２としてリーダ２００Ａ及び上位サーバ１００により管理される。
　なお、図２に示していない判定エリアＡ３，Ａ４についても同様である。
　図３は上位サーバ１００及びリーダ２００のハードウェア構成を説明するブロック図である。上位サーバ１００は、制御部１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、通信部１０４、記憶部１０５、表示部１０６、操作部１０７を備え、それらがバスを介して互いに接続されている。
　制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）等を備える。ＭＰＵを備える場合には、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３が制御部１０１に組み込まれる場合もある。
　制御部１０１は、所定のタイミングに従って、ＲＯＭ１０２又は記憶部１０５に格納されているコンピュータプログラムを適宜ＲＡＭ１０３上に読み出して実行するとともに、上述したハードウェア各部の動作を制御する。
　ＲＯＭ１０２には、本願の判定方法を実現するために必要なコンピュータプログラム、上述したハードウェア各部を動作させるために必要なコンピュータプログラムが予め格納されている。
　ＲＡＭ１０３は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）、フラッシュメモリなどであり、制御部１０１によるコンピュータプログラムの実行時に発生する、種々のデータ（例えば、演算結果、読み取りデータ、各種パラメータ）が一時的に記憶される。
　通信部１０４は、有線又は無線のネットワークを介してリーダ２００とのデータ通信を行い、リーダ２００が読み取ったＩＣタグ１０のデータを受信する。
　操作部１０７は、操作者が上位サーバ１００を操作するために必要な入力インタフェースを備えている。表示部１０６は、例えば液晶ディスプレイであり、制御部１０１からの指示に従って、上位サーバ１００の動作状況、操作部１０７を介して入力された情報、操作者に対して通知すべき情報などを表示する。
　表示部１０６及び操作部１０７は、操作者とのインタフェースを提供するものである。上位サーバ１００が、ネットワークを介して他の機器からの操作入力、他の機器への出力を行う構成としてもよく、必ずしも表示部１０６及び操作部１０７を備えている必要はない。
　記憶部１０５は、ハードディスク又はフラッシュメモリのような不揮発性の記憶装置である。記憶部１０５には、リーダ２００から収集した基準データ等が記憶される。本実施の形態では、本願の判定方法を実現するために必要なコンピュータプログラム、ハードウェア各部を動作させるために必要なコンピュータプログラムをＲＯＭ１０２に格納する構成としたが、これらのコンピュータプログラムを記憶部１０５に格納する構成としてもよい。
　次に、リーダ２００のハードウェア構成を説明する。リーダ２００は、制御部２０１、通信部２０２、ＲＦ部２０３、記憶部２０４、外部入出力部２０６を備え、それらがバスを介して相互に接続されている。
　ＲＦ部２０３には、ＩＣタグ１０からデータを取得するアンテナＡＮＴが接続される。本実施の形態では、リーダ２００ＡのＲＦ部２０３にアンテナＡＮＴ１～ＡＮＴ４が接続され、リーダ２００ＢのＲＦ部２０３にアンテナＡＮＴ５～ＡＮＴ８が接続される。
　リーダ２００の制御部２０１は、記憶部２０４に予め記憶されている動作手順に従って、ＲＦ部２０３及びアンテナＡＮＴを介してＩＣタグ１０との無線通信を行なう。記憶部２０４は、ハードディスク又はフラッシュメモリのような不揮発性の記憶装置である。
　外部入出力部２０６は、光学センサ、触感センサ等のセンサ２５０からの入力を受け取り、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の外部デバイスの制御装置に対して信号を出力するためのインタフェースを提供する。センサ２５０が、物品や人の通過を検知することによって、外部入出力部２０６を介してリーダ２００が物品や人の通過を認識することができ、タグ読取処理の開始・終了などを制御することができる。
　リーダ２００は、以下の手順に従って、ＩＣタグ１０との間でデータの送受信を行う。リーダ２００は、まず、アンテナＡＮＴの読取可能範囲に存在するＩＣタグ１０の探索（イベントリ）を行う。すなわち、リーダ２００は、探索コマンドを示す無線信号をアンテナＡＮＴから出力する。リーダ２００が送信した探索コマンドを受信したＩＣタグ１０は、各部に電圧が供給され、動作可能となった後、探索コマンドへの応答として自己の識別データ（タグＩＤ）をリーダ２００へ送信する。
　これにより、リーダ２００は、ＩＣタグ１０のタグＩＤを識別することができ、リーダ２００とＩＣタグ１０との間でデータの送受信が可能になる。
　リーダ２００が探索コマンドを送信する際、アンテナＡＮＴの通信可能範囲に複数のＩＣタグ１０，１０，…，１０が存在する場合には、複数のＩＣタグ１０，１０，…，１０が探索コマンドへの応答を同時に送信するため、互いの応答が干渉し、リーダ２００が応答を受信できない状況（衝突）が発生しうる。
　これを回避するために、リーダ２００及びＩＣタグ１０に衝突回避機能が実装されている。衝突が発生した場合、リーダ２００とＩＣタグ１０との間で定められた衝突回避プロトコルに従って、ＩＣタグ１０からの一時的な応答抑制などが行われ、最終的に残った一つのＩＣタグ１０からタグＩＤを含む応答をリーダ２００が受信することにより、ＩＣタグ１０の識別が行われる。未応答のＩＣタグ１０が残っている場合には、リーダ２００から連続して送信されるコマンドに従って同様の衝突回避の手順が踏まれ、１つずつタグＩＤの識別が行われる。結果として応答可能なＩＣタグ１０のすべてのタグＩＤをリーダ２００は取得することができる。
　ＩＣタグ１０がタグＩＤの他に物品等のデータを持つ場合には、リーダ２００とＩＣタグ１０との間でさらにデータ読取コマンドやデータ書込コマンドを送受信することにより、データの読み出しや書き込みを行なうことができる。
　リーダ２００は、事前に指定された条件に従って自律的に探索コマンドを繰返し発信する。ＩＣタグ１０は、探索コマンドを受信する都度、記憶しているデータを発信する。したがって、リーダ２００は、探索コマンドを発信する都度、接続されたアンテナＡＮＴの読取可能範囲に存在するＩＣタグ１０が毎回応答し、電波環境に問題がなければ、各ＩＣタグ１０が応答した回数分のデータを受信することとなる。
　リーダ２００及び上位サーバ１００は、このタグＩＤ毎の繰り返し受信した時系列のパターンを用いて、不要タグ読取フィルタリング処理を行う。
　図４は上位サーバ１００及びリーダ２００の機能構成を説明するブロック図である。上位サーバ１００に格納されているアプリケーション１１１は、例えば、リーダ２００が読み取ったタグの情報を用いて、生産、物流、在庫管理などの各種業務に応じた処理を行なう。基準データ生成部１１２は、事前にリーダ２００が収集した理想的な読取パターンである想定パターンなどの情報からフィルタリングにおける基準データを生成する。生成された基準データは記憶部１０５に記録される。なお、基準データの詳細については後述することとする。
　また、記憶部１０５には、上位サーバ１００がタグデータを受け取ることができるリーダ２００の情報（リーダ情報）、各リーダ２００が担当する判定エリアの情報（判定エリア情報）が記憶される。
　タグデータ処理部１１３は、リーダ２００から報告されたタグＩＤ等のデータと基準データとの類似度計算結果などの情報を基に、最終的な読取エリアを判定エリアの中から決定する読取エリア判定部１１４を備える。ここで、最終的な読取エリアとは、ゲートＧ１～Ｇ４のうち、検出されたＩＣタグ１０が通過した可能性（確度）が高いゲートを示すゲート識別情報を意味する。また、判定エリアとは、上位サーバ１００とネットワークを介して通信可能に接続されているリーダ２００が有するアンテナＡＮＴが設置されているゲートのゲート識別情報を意味する。上位サーバ１００とネットワークを介して通信可能に接続されているリーダ２００に関する情報は、上位サーバ１００の記憶部１０５に格納されているリーダ情報を参照することにより知得できる。
　リーダ２００は、運用に先立って設定された読取制御設定に従って自律的に動作し、ＩＣタグ１０の読取りを行う。
　読取制御設定はリーダ２００の記憶部２０４に保存され、使用する１又は複数のアンテナＡＮＴおよびその順序、個々のアンテナＡＮＴから繰り返し探索コマンドを送信する回数や時間、読み取ったタグＩＤに対してＩＤ以外のデータの読み書きを行う場合には、読み書き用コマンドの指定などが記述されている。
　読取制御部２１１は、記憶部２０４から読取制御設定の内容をロードし、記述された制御手順に従って、各々のアンテナＡＮＴに対応するＲＦ部２０３に対してＩＣタグ１０の探索（インベントリ）コマンドを送信するよう制御し、ＩＣタグ１０からの応答を読み取る。
　読取ったタグＩＤの時系列データは、類似度判定部２１２によって、タグＩＤ毎に予め収集された時系列のデータとして記憶部２０４に記憶されている基準データと比較され、最適なクラスタデータとの類似度が計算される。なお、類似度判定の処理手順については後に詳述することとする。
　次に、タグＩＤを繰り返し読み取ることにより、リーダ２００が取得する時系列データについて説明する。
　リーダ２００は、記憶部２０４に記憶されている読取制御設定に従って、一つまたは複数のアンテナＡＮＴを繰り返し使用しながら、探索（インベントリ）コマンドを繰り返し発行する。この時、探索コマンドの応答結果は、読み取ったタグＩＤ毎、判定エリア毎にまとめて時系列順に記憶部２０４に保持される。この記憶部２０４に保持される時系列のデータを読取パターンと呼ぶ。
　図５は読取パターンの一例を示す模式図である。図５（ａ）は、判定エリアＡ１（ゲートＧ１）での読取パターン、図５（ｂ）は、判定エリアＡ２（ゲートＧ２）での読取パターンの一例を示したものである。上述したように、ゲートＧ１では２枚のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２が判定エリアＡ１を担当し、ゲートＧ２では２枚のアンテナＡＮＴ３，ＡＮＴ４が判定エリアＡ２を担当する。
　それぞれの読取パターンにおいて、行方向（横軸）のＴ１，Ｔ１＋ａ１，…，Ｔ１＋ａ１１は時刻の系列を表しており、リーダ２００Ａが、探索コマンドを発行した時刻を示している。本実施の形態では、リーダ２００Ａは、各時刻において探索コマンドを発行するアンテナをアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３，ＡＮＴ４の順序で切り換えながら、繰り返し探索コマンドを発行するものとしている。探索コマンドは、必ずしも一定の時間間隔で発行されるものではなく、リーダ２００の制御部２０１が制御する適宜のタイミングで発行されるものである。なお、ａ１，ａ２，…，ａ１１は、数十ｍｓｅｃ程度の時間である。
　また、読取パターンの列方向（縦軸）の左端は、読み取ったＩＣタグ１０のタグＩＤが記述されている。図５に示した例では、ｉｄ１～ｉｄ４のタグＩＤを持つＩＣタグ１０を読み取ったことを示している。
　読取パターンの各欄に示す記号Ａ～Ｃは、それぞれアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３を示す記号である。なお、アンテナＡＮＴ４を示す記号はＤであるが、図５に示す例では、アンテナＡＮＴ４による読み取りがなかったことを表している。また、空欄はＩＣタグ１０の読み取りがなかったことを表している。
　図５（ａ）に示した読取パターンは、時刻Ｔ１，Ｔ１＋ａ４，Ｔ１＋ａ８において、アンテナＡＮＴ１が探索コマンドを発行した結果、ｉｄ１のタグＩＤを有するＩＣタグ１０とｉｄ２のタグＩＤを有するＩＣタグ１０とを読み取り、時刻Ｔ１＋ａ１，Ｔ１＋ａ５，Ｔ１＋ａ９において、アンテナＡＮＴ２が探索コマンドを発行した結果、ｉｄ３のタグＩＤを有するＩＣタグ１０とｉｄ４のタグＩＤを有するＩＣタグ１０とを読み取ったパターンを示している。一方、図５（ｂ）に示した読取パターンは、時刻Ｔ１＋ａ２，Ｔ１＋ａ６において、アンテナＡＮＴ３が探索コマンドを発行した結果、ｉｄ１のタグＩＤを有するＩＣタグ１０とｉｄ２のタグＩＤを有するＩＣタグ１０とを読み取ったパターンを示している。
　読取パターンの各行を記号列として表示するために、空欄をアンダースコア「＿」で表記し、例えば、判定エリアＡ１におけるｉｄ１の行を、「Ａ＿＿＿Ａ＿＿＿Ａ＿＿＿」のように表記することもできる。
　また、アンテナ出力を２段階に変化させる場合、出力が大きいときには大文字で「Ａ」のように表記し、出力が小さいときには小文字で「ａ」のように表記してもよい。
　図５の例では、行方向（横軸）に時刻の系列をとっているが、探索コマンドの発行回数を横軸に持つことも可能である。以下の説明では、複雑さを避けるために、横軸に探索コマンドの発行回数を持つものとする。
　本実施形態では、運用時に読み取ったタグ毎の読取パターンを、事前に収集して記憶してある基準データと比較し、類似度を求めることで、もっとも確からしい判定エリアを決定する。
　次に、基準データについて説明する。基準データを生成する際、運用時と同じように各リーダ２００を動作させておき、運用時と同様の積載形態にて、ＩＣタグ１０が添付された物品を配置または移動させながら、データの収集を行う。各々の判定エリア毎に複数回（例えば、５回～１０回）の読み取りを行い、収集したデータに基づいて上位サーバ１００が基準データを生成する。
　図６は基準データの生成手順を示すフローチャートである。まず、事前に基準データ生成用タグ群を用意しておく。具体的には、運用時と同様にタグを添付した複数の物品を積載することにより、基準データ生成用タグ群を構成し、運用時と同様の移動手段によって移動又は配置する。移動手段としては、フォークリフト、台車、コンベアなどを用いることができる。
　上位サーバ１００の基準データ生成部１１２は、まず、記憶部１０５に格納されている判定エリア情報から一つの判定エリアを選択する（ステップＳ１１）。例えば、Ｇ１～Ｇｍまでのｍ個のゲートに対応した判定エリアＡ１～Ａｍがあるとした場合、その一つとしてゲートＧ１に対応した判定エリアＡ１を選択する。
　次のステップで、上位サーバ１００は、通常の運用時に使用するリーダ２００をすべて稼働させた上で、通常の運用時と同様の条件（移動速度など）で基準データ生成用タグ群を読み取らせる（ステップＳ１２）。なお、基準データ生成用タグ群を通過させるゲートは、ステップＳ１１で選択した判定エリアに対応したゲートである。
　このとき、リーダ２００によって読み取られたタグＩＤの読取パターンは上位サーバ１００へ報告される。上位サーバ１００は、リーダ２００から報告される読取パターンを、判定エリア毎に記憶部１０５に一時的に保存する（ステップＳ１３）。すなわち、基準データ生成用タグ群をゲートに通過させた際に、そのゲートに設置されている複数のアンテナＡＮＴにて各ＩＣタグ１０を検出したか否かを示すタグＩＤの読取パターンを、ゲート毎に分類して保存する。
　選択した判定エリアに対応するゲートを通過させ、基準データ生成用タグ群を読み取らせる処理を、所定回数だけ繰り返す。そして、繰り返す都度、リーダ２００から報告させる読取パターンをタグＩＤ毎、判定ポイント毎に保存する。上位サーバ１００は、ステップＳ１３の処理の後、所定回数の読取処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ１４）、所定回数の読取処理が終了していない場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、処理をステップＳ１２へ戻す。
　所定回数の読取処理が終了した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、各判定エリア毎に読取パターンのクラスタリングを行う（ステップＳ１５）。クラスタリングには、すでに知られている各種のクラスタリング手法を用いることができる。例えば、基準となる類似度の計算方法として、以下の方法を用いることができる。まず、２つの読取パターンのそれぞれの記号列を比較し、どちらも「＿」であるか又は一方が「＿」であれば０を、「＿」以外の同じ記号（例えば、共に「Ａ」、共に「Ｂ」など）であれば１を、異なる記号であれば－１（マイナス１）を加算してゆき、得られた整数値を全体の読取回数で除算することによって仮の類似度を求める。そして、読取パターンをずらしながら類似度計算を行い、最大の類似度を２つの読取パターンの類似度として求める。
　このように各読取パターン間の類似度を算出してクラスタリングを行い、いくつかの典型的な読取パターンのクラスタを生成する。その上で、今回の判定エリアに対応した読取パターンのクラスタに属性１を付与し、それ以外の判定エリアに対応した読取パターンのクラスタに属性０を付与する（ステップＳ１６）。ここで、今回の判定エリアとは、基準データ生成用タグ群を通過させたゲートを示す判定エリアを意味する。
　以上の処理を全ての判定エリアについて実行し、基準データの生成を行う。すなわち、ステップＳ１６の処理の後、上位サーバ１００は、全ての判定エリアについて基準データを生成したか否かを判断し（ステップＳ１７）、基準データが生成されていない判定エリアが存在する場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻し、対象の判定エリアを変更した上でステップＳ１２～ステップＳ１６の処理を実行する。
　全ての判定エリアについて基準データを生成した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、本フローチャートによる処理を終了する。生成された基準データは、上位サーバ１００の記憶部１０５に記憶されると共に、各判定エリアを担当するリーダ２００に送信され、リーダ２００の記憶部２０４に記憶される。
　図７は基準データの一例を示す模式図である。図７に示した例は、判定エリアＡ１及び判定エリアＡ２を担当するリーダ２００の記憶部２０４に記憶される基準データの一例を示したものである。判定エリアＡ１に対する基準データとして、＜Ｃ１＿１，１＞及び＜Ｃ１＿２，１＞が記憶され、判定エリアＡ２に対する基準データとして、＜Ｃ２＿１，１＞及び＜Ｃ２＿２，１＞が記憶されているものとする。
　ここで、Ｃ１＿１，Ｃ１＿２は、判定エリアＡ１でＩＣタグ１０を通過させたときに、判定エリアＡ１で読み取られたクラスタであり、属性１が付与されている。Ｃ２＿１，Ｃ２＿２は、判定エリアＡ２で読み取られたクラスタであるが、Ｃ２＿２は、判定エリアＡ１でＩＣタグ１０を通過させたときに読み取られたクラスタであるため、属性０が付与されている。Ｃ２＿１は、判定エリアＡ２にＩＣタグ１０を通過させたときに読み取られたクラスタであるため属性１が付与されている。
　それぞれのクラスタの典型例も参考のために示す。上述したように、空白欄は、ＩＣタグ１０の読み取りがなかったことを示し、Ａ、Ｂ、Ｃは、アンテナＡＮＴを識別する記号である。Ｃ１＿１（典型例）及びＣ１＿２（典型例）は、同一の判定エリアで同一のリーダによって、読み取った読取パターンを示すものである。
　Ｃ１＿１（典型例）は、１回目、３回目、５回目の読取タイミングにて、記号Ａで識別されるアンテナ（アンテナＡＮＴ１）により読み取った読取パターンを表している。また、Ｃ１＿２（典型例）は、２回目、４回目、６回目の読取タイミングにて、記号Ｂで識別されるアンテナ（アンテナＡＮＴ２）により読み取った読取パターンを表している。Ｃ２＿１（典型例）及びＣ２＿２（典型例）についても同様である。
　なお、基準データは、図７に示した４件に限定されるものではない。
　次に、運用時に読み取った読取パターンと基準データとの類似度判定の処理の手順について説明する。実施の形態１において、運用時の類似度判定は各リーダ２００が担当する。
　図８は運用時の類似度判定処理の処理手順を示すフローチャートである。リーダ２００の読取制御部２１１は、例えば、上位サーバ１００からの読取開始指示を受け、記憶部２０４に記憶されている読取制御設定に従い、リーダ２００に接続されているアンテナＡＮＴを順次使用して各判定エリアでの探索（イベントリ）処理を繰り返し行う。
　なお、センサ２５０を用いて人や物品の通過を検知し、探索処理の開始トリガを与える構成としてもよい。この場合、上位サーバ１００からの読取開示指示の入力処理を省略してもよい。
　リーダ２００は、基準データの生成時と同様の手順にて探索処理を実行し、判定エリアに設置したアンテナＡＮＴによるＩＣタグ１０からの応答の受信を持つ（ステップＳ２１）。
　リーダ２００の類似度判定部２１２は、読取制御部２１１から報告されるタグ読取報告を受信したか否かを判断し（ステップＳ２２）、タグ読取報告を受信していない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻す。
　類似度判定部２１２が、読取制御部２１１からタグ読取報告を受信した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、以下の処理を実行する。ただし、本実施の形態では、リーダ２００の読取制御部２１１は、類似度判定部２１２における以下の処理の実行中も、各アンテナＡＮＴを使用して探索処理を継続的に実行しているものとする。
　リーダ２００の類似度判定部２１２は、判定エリア毎にＩＣタグ１０の読取パターンを記録しておく読取パターンテーブル、及びＩＣタグ１０の類似度計算結果を一時的に記録しておく類似度テーブルを有する。初期状態では、読取パターンテーブル、類似度テーブルは共に空である。
　また、類似度判定部２１２は、タグ読取報告の回数を表すＮというパラメータを使用し、初期状態ではＮ＝０とし、報告を受信する都度、Ｎの値を１ずつインクリメントする。
　更に、類似度判定部２１２が使用する固定のパラメータとして、判定用最小窓幅Ｗ、読取終了経過時間Ｕが予め記憶されているものとする。
　類似度判定部２１２は、ある判定エリアについてのタグ読取報告を受信した場合、報告回数Ｎの値を１だけインクリメントした上で、その判定エリアについての読取パターンテーブルをタグＩＤ毎に更新する（ステップＳ２３）。
　読取制御部２１１からの読取報告には、読み取ったＩＣタグ１０のタグＩＤ、アンテナＡＮＴを識別する識別情報、読取時刻が含まれる。新規に読み取ったＩＣタグ１０である場合、類似度判定部２１２は、読取パターンテーブルに新規の行を追加し、Ｎ列目にアンテナ記号（「Ａ」～「Ｄ」等の記号）と読取時刻とを記録する。既に読まれているＩＣタグ１０である場合には、対応するタグＩＤの行が既に存在するので、その行のＮ列目にアンテナ記号と読取時刻とを記録する。
　また、既に読まれているが、報告内容にタグＩＤが含まれていないタグＩＤの行にはＮ列目に空欄を表す「＿」を記録する。読取報告の内容が空の場合、すなわち、全くタグＩＤが読めなかった場合は、読取パターンテーブルの全ての行において、Ｎ列目に空欄を表す「＿」を記録する。
　読取パターンテーブルの更新後、読取パターンテーブルに記載されているタグＩＤのリスト（Ｔｉｄ１，…，Ｔｉｄｍ）を用意し、カウンタｊの値を１にセットして（ステップＳ２４）、以下の処理を開始する。
　まず、ＴｉｄｊのタグＩＤについて、最後にタグ読み取りがあったときの報告回数をＮｅと最初にタグ読み取りがあったときの報告回数Ｎ１との差分（Ｎｅ－Ｎ１＋１）をＳｉｚｅ（Ｔｉｄｊ）とし、事前に設定されている最小窓幅Ｗと比較する（ステップＳ２５）。すなわち、読取パターンテーブルに記録されているタグＩＤのリストのｊ番目のタグＩＤを示すＴｉｄｊについて、最小窓幅Ｗに基づく判定処理を行う。
　Ｓｉｚｅ（Ｔｉｄｊ）≧Ｗである場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、今回（Ｎ回目）の読取報告の中に、ＴｉｄｊのタグＩＤを有するＩＣタグ１０の読み取りがあったか否かを判断する（ステップＳ２６）。
　今回（Ｎ回目）の読取報告の中に、ＴｉｄｊのタグＩＤを有するＩＣタグ１０の読み取りがあったと判断した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、Ｔｉｄｊのタグ読取パターンをＳｉｚｅ（Ｔｉｄｊ）分だけ抜き出し、判定エリアの基準データであるクラスタと類似度計算を行う（ステップＳ２７）。ステップＳ２７の対象の判定エリアは、類似度計算を実行するリーダ２００の記憶部２０４に記憶されている判定エリアである。例えば、リーダ２００Ａが実行する類似度計算では、リーダ２００Ａの記憶部２０４に記憶されている判定エリア、すなわち、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２により構成される判定エリアＡ１、アンテナＡＮＴ３，ＡＮＴ４により構成される判定エリアＡ２である。
　このように、１台のリーダ２００に複数の判定エリアが設定されている場合には、設定されている複数の判定エリアの基準データとの類似度計算を実行する。なお、１台のリーダ２００において複数の判定エリアが設定されていることは、１台のリーダ２００に接続されたアンテナＡＮＴが複数のゲートに設置されていることを意味する。
　ステップＳ２７において、時間軸方向にずらしながら各クラスタと読取パターンとの類似度計算を行い、クラスタ毎に最大の類似度を算出し、算出した最大の類似度をクラスタに対応付けて類似度テーブルに記録する（ステップＳ２８）。ある１台のリーダ２００において登録された判定エリアに対応する属性付クラスタＣ１～Ｃｐを持つ場合に、そのリーダ２００が複数のタグＩＤ（Ｔｉｄ１～Ｔｉｄｍ）を読み取ったとき、類似度テーブルは、タグＩＤ（Ｔｉｄ１～Ｔｉｄｍ）の行に、クラスタＣ１～Ｃｐを列に持つ行列となる。ステップＳ２８では、その類似度テーブルのタグＩＤとクラスタとにより指定される交点に計算された類似度を記録する。
　類似度計算の手法は幾つか存在する。例えば、基準データ生成の際に使用したアルゴリズムと同様の手法を用いることができる。例えば、読取パターンの記号列（「Ａ」、「Ｂ」、「＿」等の記号列）を基準データのクラスタの記号列と比較し、双方が「＿」であるか、又は一方が「＿」であれば０を、「＿」以外の同じ記号（共に「Ａ」、共に「Ｂ」など）であれば１を、「＿」以外の異なる記号であれば－１（マイナス１）を加算してゆき、得られた整数値を、Ｓｉｚｅ（Ｔｉｄｊ）で割った数を類似度とすることができる。図９は類似度テーブルの一例を示す模式図である。
　また、基準データが重み付きパターンである場合には、０≦ｗ≦１の重みｗを付加して類似度を計算することもできる。
　類似度計算の後、カウンタｊの値を１だけインクリメントし（ステップＳ２９）、ｊ＞ｍとなったか否かを判断する（ステップＳ３０）。すなわち、読取パターンテーブルのタグＩＤリストに含まれる全てのＩＣタグ１０について類似度計算を行ったか否かを判断する。ｊ≦ｍである場合、すなわち、タグＩＤリストに類似度計算が行われていないＩＣタグ１０のタグＩＤが含まれている場合（Ｓ３０：ＮＯ）、処理をステップＳ２５へ戻して類似度計算を継続して行う。
　ｊ＞ｍである場合、すなわち、タグＩＤリストに含まれる全てのＩＣタグ１０について類似度計算を行った場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２１へ戻して、次の読取報告を待つ。
　ステップＳ２５において、Ｓｉｚｅ（Ｔｉｄｊ）＜Ｗである場合（Ｓ２５：ＮＯ）、類似判定するために必要なデータが未だ集まっていないと判定する。
　そして、Ｔｉｄｊの読み取りが終了と判断すべきか否かを判定するために、最新の読取時刻とＴｉｄｊのタグＩＤを最後に読み取った読取時刻との差分Ｕｎｒｅａｄ（Ｔｉｄｊ）が、読取終了経過時間Ｕを越えていないか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、最新の読取時刻とは、リーダ２００がその判定エリアにおいて最新のタグ読み取りを実施した時刻を意味する。最新の読み取りにおいて、Ｔｉｄｊが読み取れるとは限らないため、最後にＴｉｄｊが読み取れた時刻の差分を取得する。
　Ｕｎｒｅａｄ（Ｔｉｄｊ）＞Ｕである場合、すなわち、Ｔｉｄｊのタグ読み取りが読取終了経過時間Ｕ以上に亘ってない場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＴｉｄｊのタグＩＤを有するＩＣタグ１０がもはや当該ゲートの読取エリア外にあると判断して読取を終了したものと判定し、Ｔｉｄｊのデータを、読取パターンテーブル、類似度テーブルから削除する（ステップＳ３２）。
　Ｔｉｄｊのデータを削除した場合、又はＵｎｒｅａｄ（Ｔｉｄｊ）≦Ｕである場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ステップＳ２９以降の処理を実行する。
　ステップＳ２６でＴｉｄｊのタグＩＤを有するＩＣタグ１０の読み取りがなかったと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、ステップＳ３１の処理と同様にして、Ｕｎｒｅａｄ（Ｔｉｄｊ）＞Ｕであるか否かを判断する（ステップＳ３３）。
　Ｕｎｒｅａｄ（Ｔｉｄｊ）＞Ｕである場合、すなわち、Ｔｉｄｊのタグ読み取りが読取終了経過時間Ｕ以上に亘ってない場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、Ｔｉｄｊのタグ読み取りを終了したものと判定する。この場合、リーダ２００は、上位サーバ１００に対する類似度報告処理を行った上で（ステップＳ３４）、Ｔｉｄｊのデータを、読取パターンテーブル、類似度テーブルから削除し（Ｓ３２）、ステップＳ２９以降の処理を実行する。
　Ｕｎｒｅａｄ（Ｔｉｄｊ）≦Ｕである場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、ステップＳ２９以降の処理を実行する。
　ステップＳ３４での類似度報告処理は次のように実行される。リーダ２００による判定エリアを判定エリアＡｋとしたとき、判定エリアＡｋの類似度テーブルからＴｉｄｊの類似度のうち、属性１を持つクラスタの中で最大の類似度を持つクラスタＣ１の類似度σ１、属性０を持つクラスタがあればその中で最大の類似度を持つクラスタＣ０の類似度σ０を選び出し、Ｔｉｄｊ，Ａｋ，σ１，σ０を含んだ報告データを生成する。リーダ２００は、生成した報告データを上位サーバ１００へ送信することによって類似度報告を行う。ここで、Ａｋは、判定エリアＡｋを識別する識別情報である。
　なお、報告データに、ＩＣタグ１０を検出した時刻などを示す日時情報を付加してもよい。報告データは、１つのタグＩＤ毎に１件の電文で送信しても良いし、複数のタグＩＤについて、Ｔｉｄｊ，Ａｋ，σ１，σ０の項目を有するレコードをリスト形式で１件の電文として送信してもよい。
　次に、上位サーバ１００側の処理について説明する。上位サーバ１００は、リーダ２００から類似度報告を受けた場合、事前に生成してある基準データに基づき、ＩＣタグ１０が通過した判定エリアを決定する処理を行う。
　図１０は判定エリア決定処理の処理手順を示すフローチャートである。各ＩＣタグ１０が通過した判定エリアを決定するに際し、上位サーバ１００は、判定結果を記録するためのテーブルとして、ＲＡＭ１０３又は記憶部１０５に判定テーブルを用意する。この判定テーブルには、リーダ２００から送出される類似度報告の報告データが記録される。初期値は空である。なお、以下の説明において、判定エリアＡｋ、タグＩＤがＴｉｄｊを有するＩＣタグ１０に対する報告データを、Ｒｊ＝（Ｔｉｄｊ，Ａｋ，σ１，σ０）のように表記する。
　上位サーバ１００は、まず、カウンタｊ，ｋの値を共に１にセットする（ステップＳ４１）。そして、上位サーバ１００は、判定エリアＡｋに対する類似度報告の報告データＲ１，…，Ｒｎｋを読み込む（ステップＳ４２）。ここで、ｎｋは、判定エリアＡｋで読まれたＩＣタグ１０の数である。判定エリアＡｋで読まれたＩＣタグ１０の数がｎｋ個である場合、その判定エリアＡｋに対する報告データもｎｋ個存在する。
　次に、上位サーバ１００は、読み込んだ報告データＲ１，…，Ｒｎｋの中から、判定対象とする１つのＩＣタグ１０のタグＩＤ（Ｔｉｄｊ）が記録された報告データＲｊを抽出する（ステップＳ４３）。
　上位サーバ１００は、ＴｉｄｊをタグＩＤとして有するＩＣタグ１０の報告データＲｊが判定テーブルに既に存在するか否かを判断する（ステップＳ４４）。報告データＲｊが判定テーブルに存在しない場合（Ｓ４４：ＮＯ）、その報告データを判定テーブルに記録する（ステップＳ４５）。
　次いで、上位サーバ１００は、カウンタｊの値を１だけインクリメントした上で（ステップＳ４６）、ｊ＞ｎｋであるか否かを判断する（ステップＳ４７）。ｊ＞ｎｋを満たさない場合には（Ｓ４７：ＮＯ）、上位サーバ１００は、処理をステップＳ４３へ戻す。すなわち、上位サーバ１００は、カウンタｊの値を１からｎｋまで変更しながら、それぞれの報告データを判定テーブルに記録することになる。
　一方、ｊ＞ｎｋを満たす場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、上位サーバ１００は、カウンタｋの値を１だけインクリメントした上で（ステップＳ４８）、ｋ＞ｍを満たすか否かを判断する（ステップＳ４９）。ｋ＞ｍを満たさない場合（Ｓ４９：ＮＯ）、すなわち、比較を行っていない他の判定エリアが存在する場合、処理をステップＳ４２へ戻す。
　ｋ＞ｍを満たす場合には（Ｓ４９：ＹＥＳ）、全ての判定エリアについて比較を行ったため、本フローチャートによる処理を終了する。
　ステップＳ４４において、ＴｉｄｊをタグＩＤとして有するＩＣタグ１０の報告データＲｊが判定テーブルに既に存在すると判断した場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、判定テーブルに記録されている既存の報告データＲｊ＝（Ｔｉｄｊ，Ａｋ，σ１，σ０）を、Ｒｊ’＝（Ｔｉｄｊ，Ａｋ，σ１’，σ０’）に書き換えた上で（ステップＳ５０）、Ｅ（σ１’，σ０’）＜Ｅ（σ１，σ０）を満たすか否かを判断する（ステップＳ５１）。ここで、Ｅは評価関数であり、例えば、Ｅ（σ１，σ０）＝ａ×σ１－ｂ×σ０のように表すことができる。ａ，ｂは正の実数による重み付け係数である。
　この評価関数Ｅは、自ゲートを通過させたときに自ゲートで検出した読取パターンのクラスタとの類似度σ１（又はσ１’）の値が大きい程、その類似度σ１（又はσ１’）に係る判定エリアをＩＣタグ１０が通過した可能性が高いことを示している。一方、他ゲートを通過させたときに自ゲートで検出した読取パターンのクラスタとの類似度σ０（又はσ０’）の値が大きい程、その類似度σ０（又はσ０’）に係る判定エリアをＩＣタグ１０が通過した可能性が低いことを示している。
　すなわち、評価関数Ｅでは、類似度σ１（又はσ１’）と類似度σ０（又はσ０’）との大小関係により、類似度報告の確からしさが評価される。
　評価関数Ｅで用いる重み付け計数ａ，ｂは、必要に応じて変更することができ、省略することも可能である。たとえば、ａ＜ｂの関係となる値を用いることで類似度σ０をより強く評価することができる。なお、ａおよびｂの値、さらに評価関数の形式自体もこれに限るものではなく、運用形態によって適切な係数及び評価関数を選択することができる。
　ステップＳ５１において、Ｅ（σ１’，σ０’）＜Ｅ（σ１，σ０）を満たさないと判断した場合（Ｓ５１：ＮＯ）、上位サーバ１００は、ステップＳ４６以降の処理を実行する。
　一方、ステップＳ５１において、Ｅ（σ１’，σ０’）＜Ｅ（σ１，σ０）を満たすと判断した場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、判定テーブルのデータをＲｊ＝（Ｔｉｄｊ，Ａｋ，σ１，σ０）に更新する（ステップＳ５２）。すなわち、ステップＳ４３で抽出したＲｊ及び判定テーブルに記録されているＲｊのそれぞれについて、評価関数Ｅの値を計算した後、それらの評価関数Ｅの値を比較し、評価関数Ｅの値が大きな類似度報告を採用する。
　ステップＳ５２の処理の後、上位サーバ１００は、ステップＳ４７以降の処理を実行する。
　以上の処理を繰り返すことによって、最終的に得られる判定テーブルの内容は、望ましい判定結果（各ＩＣタグ１０が通過した確度が高い判定エリア）を示すことになる。
　なお、本実施の形態では、リーダ２００から類似度報告を受けた場合に上位サーバ１００が上述した判定エリア決定処理を行う構成としたが、上位サーバ１００でカウントした所定時間間隔で判定エリア決定処理を繰り返してもよい。
　本実施の形態によれば、特定のＩＣタグ１０において、複数の判定エリアで属性１のクラスタが優位である場合、すなわち、各リーダ２００毎の類似度判定結果が矛盾する場合であっても、上位サーバ１００において確度が高い最終判定を行うことができる。
　このとき、判定エリア間での単純な最大類似度の比較ではなく、属性０のクラスタとの類似度計算結果を用いることで、本来比較可能でない判定エリア間での類似度比較による誤った最終判定を行うことを排除することができる。
　また、最終判定のベースとなる類似度計算を各リーダ２００及び判定エリア毎に行っているため、一部のリーダ２００に不具合が生じたり、停止していたりする場合であっても、通過した判定エリアが正常に動作していれば問題なく最終判定を行うことができる。
　実施の形態２．
　実施の形態１では、類似度判定処理までをリーダ２００側で行うシステム構成としたが、類似度判定処理も含めて上位サーバ１００側で行う構成としてもよい。
　実施の形態２では、各リーダ２００を介して取得するＩＣタグ１０の検出結果を基に、上位サーバ１００が類似度判定処理、判定エリアの決定処理を行う構成について説明する。
　図１１は実施の形態２に係る上位サーバ１００及びリーダ２００の機能構成を説明するブロック図である。リーダ２００は、読取制御設定に従って自律的に動作し、ＩＣタグ１０の読み取りを行う。読取制御部２１１は、記憶部２０４から読取制御設定の内容をロードし、記述されている制御手順に従って、各々のアンテナＡＮＴに対応するＲＦ部２０３に対してＩＣタグ１０の探索（インベントリ）コマンドを送信するよう制御し、ＩＣタグ１０からの応答を読み取る。
　本実施の形態では、読み取ったタグＩＤの情報を、通信部２０２を介して上位サーバ１００へ送信する。
　上位サーバ１００のタグデータ処理部１１３は、通信部１０４を通じて受信したリーダ２００からのタグＩＤのデータと、実施の形態１と同様にしてタグＩＤ毎に予め蓄積された基準データとを比較する類似度判定部１１５を備える。なお、類似度判定部１１５が実行する処理内容は、実施の形態１のリーダ２００が備える類似度判定部２１２の処理内容と全く同様である。
　読取エリア判定部１１４は、リーダ２００から送信されたタグＩＤ等のデータと基準データとの類似度計算結果を基に、最終的な読取エリアを判定エリアの中から決定する。判定エリアの決定手法は、図１０のフローチャートに示した手法を用いることができる。
　実施の形態２では、現場に設置するリーダの構成を簡略化することができ、現場での設置の柔軟性が向上する。
　なお、無線によるＩＣ１０タグの読み取りは、環境変化などで一時的に読み取りが悪くなることが、ＩＣタグ１０の一時的な読取不能を無視することで、判定精度を高めることも可能である。この場合、平準化パラメータＳを用意し、平準化パラメータＳで与えた回数以下の一時的な読取不能を読み取れたものとして処理するシステムとすることが可能である。
　このようなシステムは、各判定エリアにアンテナが一枚しかないような場合に有効である。
　また、アンテナ出力の強弱がタグの読取に影響を与えることから、リーダにアンテナ出力制御部を持たせることによって、意図的に２段階のアンテナ出力繰り返し切り替えてタグの探索を行うことも可能である。
　適切な高低差を持つ出力レベルを繰返してタグ読取を行なうことにより、アンテナからの距離が異なる判定エリアを移動する２つの移動物体をより精度良く区別することができる。
　１０　ＩＣタグ（被検出体）
　１００　上位サーバ（判定装置、第２判定装置）
　１０１　制御部
　１０２　ＲＯＭ
　１０３　ＲＡＭ
　１０４　通信部
　１０５　記憶部
　１０６　表示部
　１０７　操作部
　２００　リーダ（第１判定装置）
　２０１　制御部
　２０２　通信部
　２０３　ＲＦ部
　２０４　記憶部
　２０６　外部入出力部
　２５０　センサ
　ＡＮＴ　アンテナ

Claims (8)

  1. 　第１領域又は該第１領域と異なる第２領域を通過した被検出体の検出状況に応じたデータを時系列的に出力する検出器からデータを取得するデータ取得部、
    　被検出体が前記第１領域を通過した際に前記第１領域で前記検出器が出力すべきデータを示す第１基準データと、前記被検出体が前記第２領域を通過した際に前記第１領域で前記検出器が出力すべきデータを示す第２基準データとを記憶する記憶部、
    　前記データ取得部にて取得したデータと前記記憶部に記憶してある第１及び第２基準データとの類似度を判定する類似度判定部、及び
    　該類似度判定部による判定結果に基づき、被検出体が前記第１領域を通過したか否かを判定する通過領域判定部
    　を備えることを特徴とする判定装置。
  2. 　前記判定結果に基づき、被検出体が前記第１領域を通過した確度を算出する算出部を備え、
    　該算出部は、前記データと前記第１基準データとの類似度が高い程、前記確度を高く、前記データと前記第２基準データとの類似度が高い程、前記確度を低く算出するようにしてあり、
    　前記通過領域判定部は、前記算出部が算出した確度に従って判定を行うようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の判定装置。
  3. 　前記通過領域判定部は、前記データと前記第１基準データとの類似度及び前記データと前記第２基準データとの類似度から算出された確度が、前記データと前記第２領域において同様に記憶された前記第１及び第２基準データとの類似度から算出された確度より高い場合、被検出体は前記第１領域を通過したと判定するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の判定装置。
  4. 　第１領域又は該第１領域と異なる第２領域を通過する被検出体の検出状況に応じたデータを時系列的に出力する検出器、及び
    　該検出器が出力するデータを取得するデータ取得部と、
    　被検出体が前記第１領域を通過した際に前記第１領域で前記検出器が出力すべきデータを示す第１基準データと、前記被検出体が前記第２領域を通過した際に前記第１領域で前記検出器が出力すべきデータを示す第２基準データとを記憶する記憶部と、
    　前記データ取得部にて取得したデータと前記記憶部に記憶してある第１及び第２基準データとの類似度を判定する類似度判定部と、
    　該類似度判定部による判定結果に基づき、被検出体が前記第１領域を通過したか否かを判定する通過領域判定部とを備える判定装置
    　を含むことを特徴とする判定システム。
  5. 　前記判定結果に基づき、被検出体が前記第１領域を通過した確度を算出する算出部を備え、
    　該算出部は、前記データと前記第１基準データとの類似度が高い程、前記確度を高く、前記データと前記第２基準データとの類似度が高い程、前記確度を低く算出するようにしてあり、
    　前記通過領域判定部は、前記算出部が算出した確度に従って判定を行うようにしてあることを特徴とする請求項４に記載の判定システム。
  6. 　前記通過領域判定部は、前記データと前記第１基準データとの類似度及び前記データと前記第２基準データとの類似度から算出された確度が、前記データと前記第２領域において同様に記憶された前記第１及び第２基準データとの類似度から算出された確度より高い場合、被検出体は前記第１領域を通過したと判定するようにしてあることを特徴とする請求項４に記載の判定システム。
  7. 　第１領域又は該第１領域と異なる第２領域を通過する被検出体の検出状況に応じたデータを時系列的に出力する検出器から前記データを取得し、
    　取得したデータと被検出体が前記第１領域を通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す第１基準データとの類似度、及び前記データと前記被検出体が前記第２領域を通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す第２基準データとの類似度を算出し、
    　前記データと前記第１基準データとの類似度が、前記データと前記第２基準データとの類似度よりも高い場合、前記被検出体が前記第１領域を通過したと判定する
    　ことを特徴とする判定方法。
  8. 　コンピュータに、被検出体の検出状況に応じたデータを時系列的に出力する検出器から取得したデータと被検出体が第１領域を通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す第１基準データとの類似度、及び前記データと前記被検出体が前記第１領域と異なる第２領域を通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す第２基準データとの類似度を判定させるステップと、
    　コンピュータに、判定させた結果に基づき、被検出体が前記第１領域を通過したか否かを判定させるステップと
    　を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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