JP2007249488A - Ｒｆｉｄシステム、ｒｆｉｄ読取方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＲＦＩＤタグの読み取り率の向上を図る。
【解決手段】本発明のＲＦＩＤシステムは、距離センサ１１と、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆと、ＲＦＩＤリーダ１３とからなる。距離センサ１１は、ＲＦＩＤタグ２２の位置までの距離を検出する。ＲＦＩＤリーダ１３は、距離センサ１１で検出されたＲＦＩＤタグ２２までの距離の情報と、予め記憶しているアンテナ１２Ａ〜１２Ｆの各々の位置の情報とに基づいて、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中からＲＦＩＤタグ２２の読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグからデータの読み取りを行うＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システム、ＲＦＩＤ読取方法に関する。
近年、物品のデータを書き込んだＲＦＩＤタグをその物品に貼り付け、そのＲＦＩＤタグからデータを読み取ることで物品管理を行うことが多くなっている。物品管理を正確に行うためには、ＲＦＩＤタグからデータを確実に読み取る必要がある。
そこで、最近は、物品管理を行うためのＲＦＩＤシステムとして、ＲＦＩＤタグからデータを読み取るアンテナを複数設けたマルチアンテナシステムが適用され始めている（特許文献１，２参照）。その他、複数のアンテナの各々にＲＦＩＤリーダを接続したマルチリーダシステムも適用され始めている。
特開２００２−０７４２７９号公報 特開２００２−３５６２２７号公報
ところで、複数のアンテナを設けたＲＦＩＤシステムにおいては、一定のタイミングでアンテナを切り替えてＲＦＩＤタグからのデータの読み取りを行っていた。
しかしながら、物品に貼り付けられているＲＦＩＤタグの位置等によっては、ＲＦＩＤタグの読み取り率が悪化してしまうという課題があった。
そこで、本発明の目的は、ＲＦＩＤタグの読み取り率の向上を図ることができるＲＦＩＤシステム、ＲＦＩＤ読取方法を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は、
ＲＦＩＤタグからデータの読み取りを行う複数のアンテナを有してなるＲＦＩＤシステムであって、
前記複数のアンテナの各々の位置を予め記憶するアンテナ構成記憶手段と、
前記ＲＦＩＤタグの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段で検出された前記ＲＦＩＤタグの位置と前記アンテナ構成記憶手段に記憶された前記複数のアンテナの各々の位置とに基づいて、前記複数のアンテナの中から前記ＲＦＩＤタグの読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化するアンテナ制御手段とを有することを特徴とする。
この構成によれば、ＲＦＩＤタグの位置を検出し、検出された位置に応じて、例えば、ＲＦＩＤタグから距離が近いなど、ＲＦＩＤタグの読み取りに最適なアンテナを選択し、そのアンテナを優先的に活性化してＲＦＩＤタグの読み取りを行うことができるため、ＲＦＩＤシステム全体としてＲＦＩＤタグの読み取り率の向上を図ることができる。
また、前記アンテナ構成記憶手段は、前記複数のアンテナの各々の傾斜角度も予め記憶し、
前記位置検出手段は、前記ＲＦＩＤタグの傾斜角度も検出し、
前記アンテナ制御手段は、前記位置検出手段で検出された前記ＲＦＩＤタグの位置および傾斜角度と前記アンテナ構成記憶手段に記憶された前記複数のアンテナの各々の位置および傾斜角度とに基づいて、前記複数のアンテナの中から前記ＲＦＩＤタグの読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化することとしても良い。
この構成によれば、ＲＦＩＤタグの位置と傾斜角度を検出し、検出された位置と傾斜角度に応じて、例えば、ＲＦＩＤタグから距離が近くかつＲＦＩＤタグと正対しているなど、ＲＦＩＤタグの読み取りにさらに最適なアンテナを選択し、そのアンテナを優先的に活性化してＲＦＩＤタグの読み取りを行うことができるため、ＲＦＩＤシステム全体としてＲＦＩＤタグの読み取り率のさらなる向上を図ることができる。
また、前記位置検出手段は、前記ＲＦＩＤタグの位置までの距離を検出する距離センサであっても良い。
また、前記位置検出手段は、
前記ＲＦＩＤタグの画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された前記ＲＦＩＤタグの画像認識を行うことで前記ＲＦＩＤタグの位置までの距離および前記ＲＦＩＤタグの傾斜角度を測定する画像認識手段とからなるものでも良い。
以上説明したように本発明によれば、ＲＦＩＤタグの位置を検出し、検出された位置に応じてＲＦＩＤタグの読み取りに最適なアンテナを選択し、そのアンテナを優先して読み取りを行うため、ＲＦＩＤシステム全体としてＲＦＩＤタグの読み取り率の向上を図ることができるという効果が得られる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する全ての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。
図１を参照すると、本実施形態のＲＦＩＤシステムは、距離センサ１１と、複数のアンテナ１２Ａ〜１２Ｆと、ＲＦＩＤリーダ１３とからなる。
距離センサ１１は、物品２１に貼り付けられたＲＦＩＤタグ２２の位置までの距離を検出し、その検出値を位置検出結果としてＲＦＩＤリーダ１３に出力する位置検出手段である。なお、本実施形態では、ＲＦＩＤタグ２２の貼り付け位置が物品２１の上面であることを前提として、物品２１の上方に距離センサ１１を設けており、距離センサ１１により物品２１の上面までの距離を検出し、その検出値をもってＲＦＩＤタグ２２までの距離とする。
アンテナ１２Ａ〜１２Ｆは、物品２１の周囲にループ状に設置されており、ＲＦＩＤリーダ１３の制御の元で、ＲＦＩＤタグ２２からデータを読み取り、その読み取り結果をＲＦＩＤリーダ１３に出力する。具体的には、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆは、ＲＦＩＤリーダ１３により活性化されると、ＲＦＩＤタグ２２からデータを読み取るための質問波をＲＦＩＤタグ２２に対して発信し、ＲＦＩＤタグ２２から応答波としてデータを受信する。なお、図１においては、６つのアンテナ１２Ａ〜１２Ｆを図示しているが、アンテナの数は複数であれば特に制限はない。
ＲＦＩＤリーダ１３は、距離センサ１１から位置検出結果として入力されたＲＦＩＤタグ２２までの距離の情報と、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの各々のアンテナ構成（位置、読み取り幅）の情報とに基づいて、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中からＲＦＩＤタグ２２を読み取ることができる１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する。具体的には、ＲＦＩＤリーダ１３は、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中から、ＲＦＩＤタグ２２から距離が近く、読み取り幅の範囲内にＲＦＩＤタグ２２が位置するアンテナ等を選択する。
図２は、図１に示したＲＦＩＤリーダ１３の構成を示す図である。
図２を参照すると、本実施形態のＲＦＩＤリーダ１３は、位置検出結果入力部１３１と、アンテナ構成記憶部１３２と、アンテナ制御部１３３と、読み取り結果入力部１３４とからなる。
位置検出結果入力部１３１は、距離センサ１１から位置検出結果としてＲＦＩＤタグ２２までの距離の情報が入力される。
アンテナ構成記憶部１３２は、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの位置、傾斜角度、読み取り幅などのアンテナ構成の情報が予め記憶されている。
アンテナ制御部１３３は、位置検出結果入力部１３１に入力されたＲＦＩＤタグ２２までの距離の情報と、アンテナ構成記憶部１３２に記憶されたアンテナ１２Ａ〜１２Ｆの各々のアンテナ構成（位置、読み取り幅）の情報とに基づいて、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中からＲＦＩＤタグ２２を読み取ることができる１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する。
読み取り結果入力部１３４は、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの各々からＲＦＩＤタグ２２の読み取り結果が入力される。
以下、本実施形態のＲＦＩＤシステムの動作について説明する。
まず、距離センサ１１でＲＦＩＤタグ２２が貼り付けられた物品２１の上面までの距離を検出し、その検出値をＲＦＩＤタグ２２までの距離を示す位置検出結果としてＲＦＩＤリーダ１３に出力する。
ＲＦＩＤリーダ１３では、距離センサ１１から位置検出結果として出力されたＲＦＩＤタグ２２までの距離の情報が位置検出結果入力部１３１に入力され、アンテナ制御部１３３に出力される。アンテナ制御部１３３は、アンテナ構成記憶部１３２に記憶されたアンテナ１２Ａ〜１２Ｆのアンテナ構成（位置、読み取り幅）の情報と、位置検出結果入力部１３１に入力されたＲＦＩＤタグ２２までの距離の情報とに基づいて、ＲＦＩＤタグ２２を読み取ることができる１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化するための制御方法を計算する。
例えば、ＲＦＩＤタグ２２から距離が近く、読み取り幅の範囲内にＲＦＩＤタグ２２が位置するアンテナ１２Ｄを１つだけ選択したとする。この場合に、一定のタイミングでアンテナを切り替える制御方法としては、アンテナ１２Ｄを順番の最初に割り当てる制御方法（１２Ｄ→１２Ｅ→１２Ｆ→１２Ａ→１２Ｂ→１２Ｃ→１２Ｄ→・・・）や、アンテナ１２Ｄと他のアンテナを交互に割り当てる制御方法（１２Ｄ→１２Ｅ→１２Ｄ→１２Ｆ→１２Ｄ→１２Ａ→１２Ｄ→１２Ｂ→１２Ｄ→１２Ｃ→１２Ｄ→・・・）などの制御方法がある。これにより、アンテナ１２Ｄによる読み取り試行回数が増えることになる
アンテナ制御部１３３は、上記の制御方法に基づいて、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆを活性化し、ＲＦＩＤタグ２２からデータを読み取らせる。アンテナ１２Ａ〜１２Ｆによる読み取り結果は読み取り結果入力部１３４に入力される。
なお、本実施形態においては、ＲＦＩＤタグ２２の貼り付け位置が物品２１の上面であることを前提としている。しかし、ＲＦＩＤタグ２２の貼り付け位置は、物品２１の上面までの距離をＲＦＩＤタグ２２までの距離とすることができる位置であればどのような位置でも良く、例えば、物品２１の側面の上部などでも良い。
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。
図３を参照すると、本実施形態のＲＦＩＤシステムは、位置検出手段として、距離センサ１１の代わりに、カメラ１４および画像認識部１５を設けた点が、図１に示した第１の実施形態の構成とは異なる。
カメラ１４は、ＲＦＩＤタグ２２の画像を撮影し、撮影した画像を画像認識部１５に出力する撮影手段である。なお、ＲＦＩＤタグ２２の画像を確実に撮影するためには、カメラ１４を２台以上設け、互いに異なる角度からＲＦＩＤタグ２２の画像を撮影することが好ましい。ただし、ＲＦＩＤタグ２２の貼り付け位置が一定であることを前提としている場合は、一定の貼り付け位置にあるＲＦＩＤタグ２２の画像を撮影可能なようにカメラ１４を設置すれば、カメラ１４は１台でも構わない。
画像認識部１５は、カメラ１４から出力されたＲＦＩＤタグ２２の画像認識を行うことで、ＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度を測定し、その測定値を位置検出結果としてＲＦＩＤリーダ１３に出力する。具体的には、ＲＦＩＤタグ２２の表面に特定サイズのマークを貼り付けることを前提とすれば、そのマークがＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度を示すことになる。よって、画像認識部１５は、ＲＦＩＤタグ２２の表面に貼り付けられたマークを利用してＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度を測定することができる。または、画像認識部１５は、特開平７−２３４９１４号公報の段落［００２２］に開示された技術を用いて、ＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度を測定することができる。すなわち、画像認識部１５は、ＲＦＩＤタグ２２の画像データを２値化し、２値化された画像データからフィルタリング処理によって微小ノイズを除去した後、白領域の画素をラベリングし、ラベリングされた白領域の面積が所定範囲内であれば、白領域の重心位置を算出する。この重心位置がＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の角度を示すことになる。よって、画像認識部１５は、白領域の重心位置を利用してＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度を測定することができる。
ＲＦＩＤリーダ１３は、画像認識部１５から位置検出結果として出力されたＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度の情報と、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの各々のアンテナ構成（位置、傾斜角度、読み取り幅）の情報とに基づいて、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中からＲＦＩＤタグ２２を読み取ることができる１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する。具体的には、ＲＦＩＤリーダ１３は、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中から、ＲＦＩＤタグ２２から距離が近く、ＲＦＩＤタグ２２と正対しており、読み取り幅の範囲内にＲＦＩＤタグ２２が位置するアンテナ等を選択する。例えば、ＲＦＩＤタグ２２が図３に示すように角度を持って傾斜している場合、ＲＦＩＤリーダ１３は、ＲＦＩＤタグ２２から距離が近く、ＲＦＩＤタグ２２と正対するアンテナ１２Ｆを選択する。
図４は、図３に示したＲＦＩＤリーダ１３の構成を示す図である。
図４を参照すると、本実施形態のＲＦＩＤリーダ１３は、位置検出結果入力部１３１が、画像認識部１５から位置検出結果としてＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度の情報を入力する点と、アンテナ制御部１３３が、ＲＦＩＤタグ２２までの距離およびＲＦＩＤタグ２２の傾斜角度の情報とアンテナ１２Ａ〜１２Ｆの各々のアンテナ構成（位置、傾斜角度、読み取り幅）の情報とに基づいて、優先的に活性化する１以上のアンテナを選択する点とが、図２の構成とは異なる。
なお、本実施形態は、上記以外の構成および動作は第１の実施形態と同様である。
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。
図５を参照すると、本実施形態のＲＦＩＤシステムは、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆにそれぞれ接続されるＲＦＩＤリーダ１３Ａ〜１３Ｆを設けた点と、ＲＦＩＤリーダ１３Ａ〜１３Ｆに接続されてＲＦＩＤリーダ１３Ａ〜１３Ｆを制御するマルチリーダ制御部１６を設けた点とが、図１に示した第１の実施形態の構成とは異なる。
ＲＦＩＤリーダ１３Ａ〜１３Ｆは、それぞれアンテナ１２Ａ〜１２ＦによるＲＦＩＤタグ２２の読み取り結果が入力される。
マルチリーダ制御部１６の構成は、図２に示したＲＦＩＤリーダ１３の構成のうち、アンテナをＲＦＩＤリーダと読み替えた構成と同様である。
なお、本実施形態は、上記以外の構成および動作は第１の実施形態と同様である。
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。
図６を参照すると、本実施形態のＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグ２２が貼り付けられた物品２１がベルトコンベアなどで矢印の方向に移動する点と、距離センサ１１がアンテナ１２Ａ〜１２Ｆの設置位置よりも物品２１の移動方向上流側に配置されている点とが、図１に示した第１の実施形態の構成とは異なる。
本実施形態では、物品２１がアンテナ１２Ａ〜１２Ｆの設置位置に達する前の段階で、距離センサ１１により物品２１の上面までの距離を検出し、アンテナ１２Ａ〜１２Ｆの中のどのアンテナを優先的に活性化させるかを選択する。
なお、本実施形態は、上記以外の構成および動作は第１の実施形態と同様である。
本発明の第１の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。 図１に示したＲＦＩＤリーダの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。 図３に示したＲＦＩＤリーダの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す図である。
符号の説明
１１ 距離センサ
１２Ａ〜１２Ｆ アンテナ
１３，１３Ａ〜１３Ｅ ＲＦＩＤリーダ
１４ カメラ
１５ 画像認識部
１６ マルチリーダ制御部
２１ 物品
２２ ＲＦＩＤタグ

Claims (6)

  1. ＲＦＩＤタグからデータの読み取りを行う複数のアンテナを有してなるＲＦＩＤシステムであって、
    前記複数のアンテナの各々の位置を予め記憶するアンテナ構成記憶手段と、
    前記ＲＦＩＤタグの位置を検出する位置検出手段と、
    前記位置検出手段で検出された前記ＲＦＩＤタグの位置と前記アンテナ構成記憶手段に記憶された前記複数のアンテナの各々の位置とに基づいて、前記複数のアンテナの中から前記ＲＦＩＤタグの読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化するアンテナ制御手段とを有するＲＦＩＤシステム。
  2. 前記アンテナ構成記憶手段は、前記複数のアンテナの各々の傾斜角度も予め記憶し、
    前記位置検出手段は、前記ＲＦＩＤタグの傾斜角度も検出し、
    前記アンテナ制御手段は、前記位置検出手段で検出された前記ＲＦＩＤタグの位置および傾斜角度と前記アンテナ構成記憶手段に記憶された前記複数のアンテナの各々の位置および傾斜角度とに基づいて、前記複数のアンテナの中から前記ＲＦＩＤタグの読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
  3. 前記位置検出手段は、前記ＲＦＩＤタグの位置までの距離を検出する距離センサである、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
  4. 前記位置検出手段は、
    前記ＲＦＩＤタグの画像を撮影する撮影手段と、
    前記撮影手段で撮影された前記ＲＦＩＤタグの画像認識を行うことで前記ＲＦＩＤタグの位置までの距離および前記ＲＦＩＤタグの傾斜角度を測定する画像認識手段とからなる、請求項１または２に記載のＲＦＩＤシステム。
  5. 複数のアンテナによってＲＦＩＤタグからデータの読み取りを行うＲＦＩＤシステムによるＲＦＩＤ読取方法であって、
    前記複数のアンテナの各々の位置を予め記憶する記憶ステップと、
    前記ＲＦＩＤタグの位置を検出する位置検出ステップと、
    前記位置検出ステップで検出された前記ＲＦＩＤタグの位置と前記記憶ステップで記憶された前記複数のアンテナの各々の位置とに基づいて、前記複数のアンテナの中から前記ＲＦＩＤタグの読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する制御ステップを有するＲＦＩＤ読取方法。
  6. 前記記憶ステップでは、前記複数のアンテナの各々の傾斜角度も予め記憶し、
    前記位置検出ステップでは、前記ＲＦＩＤタグの傾斜角度も検出し、
    前記制御ステップでは、前記位置検出ステップで検出された前記ＲＦＩＤタグの位置および傾斜角度と前記記憶ステップで記憶された前記複数のアンテナの各々の位置および傾斜角度とに基づいて、前記複数のアンテナの中から前記ＲＦＩＤタグの読み取りを行う１以上のアンテナを選択し、選択されたアンテナを優先的に活性化する、請求項５に記載のＲＦＩＤ読取方法。
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