JP5932524B2 - 物品検索システム - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤ型のＲＦタグを利用したアンテナ装置を備える物品検索システムに関する。

検索対象にＬＥＤ等の報知機能付きのＲＦタグを取り付けて上位システムからのコマンド等で検索対象に取り付けたＬＥＤ等の報知回路を機能させ、或いは接触式ＲＦタグにＬＥＤを並列させることで、検索対象の所在を報知するシステムが公知となっている（特許文献１〜５）。

特許文献１〜４のシステムは、検索対象に取り付ける報知機能付きＲＦタグが高価になるため、検索対象全てにこのＲＦタグを取り付けるとシステム導入費用が莫大な金額となり、図書館等の検索対象が多い用途では、導入が進んでいないのが現実である。

一方、特許文献５のシステムは、接触式ＲＦタグを使い、ＬＥＤ等への配線も必要なため、内部配線の複雑な保管庫となっており、高価なシステムになると考えられる。

特開２００６−２９０５９０号公報 特開２００６−２４０１８号公報 特開２００９−３０１３７４号公報 特開２００６−４４８２７号公報 特開２０１０−１６３２４４号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、ＲＦタグによるコスト増加を抑えつつ検索対象の所在の報知を可能にするアンテナ装置を備える物品検索システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る物品検索システムは、複数の検索対象にそれぞれ取り付けられた複数の基本ＲＦタグのデータを読み取るため、ＲＦＩＤ型のリーダーライターに接続可能な複数のアンテナと、複数のアンテナの近傍にそれぞれ取り付けられた報知機能付きの複数の報知ＲＦタグとを備え、複数の報知ＲＦタグは、本体制御回路及び報知回路を内蔵し、複数のアンテナのいずれかから放射される電磁波により給電される電力で本体制御回路及び報知回路を動作させることができるとともに、給電を行っているいずれかのアンテナからの電磁波に重畳された制御信号を受信して報知回路の動作状態を切り替えることが可能な駆動回路をさらに有する、アンテナ装置と、複数のアンテナを動作させるためのリーダーライターと、リーダーライターの動作を制御する上位システム部とを備え、リーダーライターは、基本ＲＦタグ及び報知ＲＦタグのデータを読み取った場合のそれぞれのレスポンスデータに、読み取ったアンテナのアンテナ番号を含めることができ、上位システム部は、リーダーライターで得たレスポンスデータから、読み取りが行われた基本ＲＦタグが複数のアンテナのうちどのアンテナで検出されたものであるかを識別することで、検索対象がどのアンテナの近傍に配置されているかを把握し、上位システム部は、リーダーライターで得たレスポンスデータから、読み取りが行われた報知ＲＦタグが複数のアンテナのうちどのアンテナで検出されたものであるかを識別することによって、読み取りが行われた報知ＲＦタグがどのアンテナの近傍に配置されているかを把握することで、読み取りが行われた報知ＲＦタグを対応するアンテナに関連づけて動的に管理し、上位システム部は、リーダーライターと、指定された検索対象の基本ＲＦタグと共通するアンテナとを経由して、当該共通するアンテナに対応する報知ＲＦタグに制御信号を送信することで、対応する報知ＲＦタグに内蔵された報知回路の動作状態の切り替えを行ない、指定された検索対象が対応する報知ＲＦタグの近傍のアンテナによってカバーされた領域内に配置されていることを報知する。

上記物品検索システムでは、アンテナ装置の複数の報知ＲＦタグが、アンテナから給電される電力で動作する本体制御回路及び報知回路を有し、給電を行っているいずれかのアンテナからの電磁波に重畳された制御信号を受信して報知回路の動作状態を切り替えることが可能な駆動回路を有し、上位システム部が、指定された検索対象の基本ＲＦタグと共通するアンテナに対応する報知ＲＦタグに制御信号を送信することで、当該指定された検索対象が対応する報知ＲＦタグの近傍のアンテナによってカバーされた領域内に配置されていることを報知するので、検索対象の配置又は存在をその近傍のアンテナによってカバーされた領域としてユーザーに知らせることができる。つまり、アンテナ数に対応する少ない報知ＲＦタグを用いるだけで指定された検索対象の大まかな配置を確認でき、報知機能を実現するための専用配線を不要とした、安価な物品検索システムを構築することができる。

本発明の具体的な側面によれば、上記に係る物品検索システムにおいて、アンテナ装置は、複数のアンテナのうちリーダーライターに接続して動作させる１つ以上のアンテナを選択するアンテナ切替装置をさらに備える。この場合、単一のリーダーライターで利用できるアンテナの数を簡易に増やすことができ、物品検索システムを簡易で低コストなものとできる。

本発明の別の側面によれば、報知回路は、ＬＥＤを点灯させることによって検索対象の存在を報知する。この場合、指定された検索対象の配置をユーザーに視覚的に認識させることができる。

本発明の別の側面によれば、報知回路は、ブザーを鳴動させることによって検索対象の存在を報知する。この場合、指定された検索対象の配置をユーザーに聴覚的に認識させることができる。

実施形態の物品検索システムを説明する概念図である。 物品検索システムの回路を説明する図である。 （Ａ）は、報知ＲＦタグの構造を説明するブロック図であり、（Ｂ）は、基本ＲＦタグの構造を説明するブロック図である。 物品検索システムの動作を説明する図である。 変形例の物品検索システムを説明する回路図である。 別の変形例の物品検索システムを説明する回路図である。 変形例の物品検索システムを説明する概念図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る一実施形態の物品検索システム等について説明する。

図１は、物品検索システムの外観を説明する斜視図であり、図２は、物品検索システムを概念的に説明するブロック図である。

図１及び図２に示すように、物品検索システム１００は、ＲＦタグを動作させて検出を行なうためのアンテナ装置１０と、アンテナ装置１０を動作させてＲＦタグから情報の読み取り等を行なうリーダーライター２０と、リーダーライター２０の動作を制御する上位システム部３０とを備える。

アンテナ装置１０は、ＲＦＩＤ型のリーダーライター２０に接続可能な複数のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）と、複数のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）のうちリーダーライター２０に接続して動作させる１つのアンテナ１１を選択するアンテナ切替装置１２と、複数のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）の近傍にそれぞれ取り付けられた報知機能付きの複数の報知ＲＦタグ１３（ＬＴ１〜ＬＴｎ）とを備える。

なお、複数のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）は、例えばループアンテナで構成され、それぞれが検出動作でカバーする固有の領域Ｒ１〜Ｒｎを有する。これらの領域Ｒ１〜Ｒｎ内には、書籍等の多数の検索対象５２（Ｐ１〜Ｐｋ）が小グループに分割されて配置されている。図１の例では、アンテナＡ１がカバーする領域Ｒ１に検索対象Ｐ１〜Ｐ３が存在し、アンテナＡ２がカバーする領域Ｒ２に検索対象Ｐ４〜Ｐ６，…が存在し、アンテナＡｎがカバーする領域Ｒｎに検索対象Ｐｋ−２〜Ｐｋが存在する。これらの検索対象５２（Ｐ１〜Ｐｋ）には、比較的安価な一般的な基本ＲＦタグ５１（Ｔ１〜Ｔｋ）がそれぞれ取り付けられている。これらの基本ＲＦタグＴ１〜Ｔｋは、アンテナＡ１〜Ａｎのいずれかから放射される電磁波により給電される電力で自身の持つ機能を確実に動作させることができる場所に配置されている。

アンテナ切替装置１２は、リーダーライター２０の管理下で動作しており、複数のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）のうちいずれか１つのアンテナ１１を選択して動作させるとともに、アンテナ１１を切り替えることで、全てのアンテナ１１が順次動作するようにしている。なお、各アンテナ１１には、開放状態及び短絡状態を切り換えるスイッチ回路を設けることができ、この場合、アンテナ１１間の干渉を確実に防止できる。

複数の報知ＲＦタグ１３（ＬＴ１〜ＬＴｎ）は、報知機能付きのＲＦＩＤタグであり、複数のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）にそれぞれ付随して、これらのアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）の近傍に配置されている。各報知ＲＦタグ１３は、アンテナ１１から放射される電磁波の電力によって動作する。各報知ＲＦタグＬＴ１〜ＬＴｎは、その近傍に存在するアンテナＡ１〜Ａｎによって、ＩＤ情報が個別に検出される状態となっている。つまり、共通のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）によって、２種類のＲＦタグ（すなわち報知ＲＦタグ１３及び基本ＲＦタグ５１）の読み取りが可能になっている。

図３（Ａ）は、報知ＲＦタグ１３の構造を説明するブロック図である。報知ＲＦタグ１３は、タグアンテナ１３ａと、制御部１３ｂと、報知回路１３ｃとを備える。タグアンテナ１３ａは、制御部１３ｂがアンテナ１１を介してリーダーライター２０との間で通信できるようにする。制御部１３ｂや報知回路１３ｃは、近隣のアンテナ１１から放射される電磁波により給電される電力で動作する。制御部１３ｂは、ＲＦタグとしての一般的な動作を可能にするＩＣ部分である本体制御回路６１と、報知回路１３ｃを適当なタイミングで動作させるための駆動回路６２とを有する。駆動回路６２は、制御部１３ｂの動作によって外部から受信した制御信号に基づいて、報知回路１３ｃの動作状態をＯＮ／ＯＦＦいずれかに切り替えることができる。つまり、駆動回路６２は、いずれかのアンテナ１１からの電磁波に重畳された制御信号を受信して報知回路１３ｃの動作状態を切り替える。報知回路１３ｃは、例えばＬＥＤを点灯させること或いはブザーを鳴動させることによって、検索対象５２の存在を報知することができ、指定された検索対象５２の配置をユーザーに視覚的又は聴覚的に認識させることができる。

図３（Ｂ）は、基本ＲＦタグ５１の構造を説明するブロック図である。基本ＲＦタグ５１は、タグアンテナ５１ａと、制御部５１ｂとを備える。タグアンテナ５１ａは、制御部５１ｂがアンテナ１１を介してリーダーライター２０との間で通信できるようにする。制御部５１ｂは、ＲＦタグとしての一般的な動作を可能にするＩＣ部分である本体制御回路を有する。なお、基本ＲＦタグ５１は、図３（Ａ）に示す報知ＲＦタグ１３と異なり、報知回路１３ｃを有しないので、比較的安価であるものの、それ自体で検索対象５２の存在をユーザーに報知することができない。

図２等に戻って、リーダーライター２０は、複数の検索対象５２にそれぞれ取り付けられた複数の基本ＲＦタグ５１のデータを読み取るためのＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）型のリーダーライターである。リーダーライター２０は、詳細な説明を省略するが、送信信号を作成する送信回路と、受信信号を受け取って解読する受信回路と、リーダーライター２０の動作を制御する制御回路とを備える。これらのうち制御回路は、アンテナ切替装置１２に制御信号を出力することで、アンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）のうちいずれか１つのアンテナ１１を選択して検出動作を行なわせる。リーダーライター２０は、選択されたアンテナ１１によって検出された受信信号かから基本ＲＦタグ５１及び報知ＲＦタグ１３のＩＤ情報等を解析するとともに、ＩＤ情報に関連付けて動作中のアンテナ１１（Ａ１〜Ａｎ）を特定する情報（アンテナ番号）を取得する。

上位システム部３０は、リーダーライター２０の動作を制御しており、記憶部３１と、入出力部３２と、主制御部３３とを有する。上位システム部３０は、リーダーライター２０によって読み取った報知ＲＦタグ１３及び基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報等と、その際選択されて読み取りに利用されたアンテナ１１の情報（具体的にはアンテナ番号）とを関連付けて保管する。つまり、主制御部３３は、読み取りが行われた報知ＲＦタグ１３が複数のアンテナ１１のうちどのアンテナ１１で検出されたものであるかを識別することによって、読み取りが行われたグループ単位の報知ＲＦタグ１３がどのアンテナ１１の近傍に配置されているかを把握することで、読み取りが行われた報知ＲＦタグ１３を対応するアンテナ１１に関連づけて動的に管理する。また、主制御部３３は、読み取りが行われた個別の基本ＲＦタグ５１が複数のアンテナ１１のうちどのアンテナ１１で検出されたものであるかを識別することで、指定された検索対象５２がどのアンテナ１１の近傍に配置されているかを把握している。さらに、上位システム部３０は、リーダーライター２０等を利用して検出した基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報が指定された検索対象５２に対応するものであるか否かを判断する。上位システム部３０は、検出した基本ＲＦタグ５１が指定された検索対象５２に対応するものと判断した場合、その検出に利用されたアンテナ１１のアンテナ番号を特定して、そのアンテナ番号に対応するアンテナ１１に付随してその近傍に配置された報知ＲＦタグ１３に制御信号を送る。これにより、特定の報知ＲＦタグ１３のみを選択的に起動することができ、これに設けた駆動回路６２により、報知回路１３ｃの動作状態を例えば一定期間ＯＮ状態とすることができる。つまり、検出した基本ＲＦタグ５１の付近に存在する報知ＲＦタグ１３を選択的に動作させて、指定された検索対象５２の大まかな配置をユーザーに視覚的又は聴覚的に報知することができる。

図４を参照して、図２等に示す実施形態の物品検索システム１００の動作の概要について説明する。

まず、上位システム部３０は、リーダーライター２０を適宜動作させ、アンテナ装置１０を介して報知ＲＦタグ１３を検出して情報の読み取りを行うとともに、読み取りが行われた報知ＲＦタグ１３を検出したアンテナ１１を特定する（ステップＳ１１）。つまり、リーダーライター２０は、報知ＲＦタグ１３のデータを読み取った場合のレスポンスデータに、読み取ったアンテナ１１のアンテナ番号を含める。

上位システム部３０は、報知ＲＦタグ１３のＩＤ情報をアンテナ番号とセットにして記憶部３１に一時的に保管し、報知ＲＦタグ１３の配置に関する情報を最新のものに更新する（ステップＳ１２）。これにより、上位システム部３０は、読み取りが行われた報知ＲＦタグ１３のＩＤ情報をその近傍に存在するアンテナ１１のアンテナ番号に関連づけて動的に管理することができる。

次に、上位システム部３０は、ユーザーによる特定の検索対象５２の指定を受け付ける（ステップＳ１３）。具体的には、上位システム部３０は、入出力部３２のディスプレイ等を介して検索対象５２の指定の受付状態であることを表示するとともに、ユーザーのキー操作等による指定情報の入力を受け付ける。つまり、多数の検索対象５２（Ｐ１〜Ｐｋ）のうち特定の検索対象５２が選択され、その選択された検索対象５２に対応する基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報が指定ＩＤ情報として記憶部３１に保管される。

次に、上位システム部３０は、リーダーライター２０を適宜動作させ、アンテナ装置１０を介して基本ＲＦタグ５１等の検出動作を行ってＩＤ情報等の読み取りを行う（ステップＳ１４）。

次に、上位システム部３０は、検出可能であり読み取りが行われた基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報のうちいずれかがステップＳ１３で指定された特定の検索対象５２又は基本ＲＦタグ５１に対応する指定ＩＤ情報と一致するか否かを判定する（ステップＳ１５）。読み取りが行われた基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報が指定された検索対象５２に対応する指定ＩＤ情報と一致する場合、上位システム部３０は、読み取りが行われた基本ＲＦタグ５１を検出する際に利用されたアンテナ１１を特定する（ステップＳ１５）。つまり、リーダーライター２０が基本ＲＦタグ５１のデータを読み取った場合のレスポンスデータに読み取ったアンテナ１１のアンテナ番号を含ませているので、上位システム部３０は、指定された特定の検索対象５２に対応する基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報を、その付近に存在するアンテナ１１のアンテナ番号に関連づけて記憶部３１に保管することができる。つまり、被検出対象である領域Ｒ１〜Ｒｎうち、指定に対応する基本ＲＦタグ５１の位置をカバーするいずれか１つの領域がアンテナ番号として特定される。

次に、上位システム部３０は、リーダーライター２０を適宜動作させ、ステップＳ１５で特定したアンテナ１１の近傍に配置された報知ＲＦタグ１３をステップＳ１２で得た配置に関する情報に基づいて決定し、この報知ＲＦタグ１３に対して、報知を行わせるための制御信号を送信する（ステップＳ１６）。これにより、指定に対応する基本ＲＦタグ５１をカバーするアンテナ１１の近傍に配置された報知ＲＦタグ１３のみを選択的に動作させて報知動作を行わせることができる。ユーザーは、自分が指定した特定の検索対象５２の付近に存在する報知ＲＦタグ１３の報知状態（点灯、鳴動等）を知覚して、その近くに指定した検索対象５２が存在することが分かる。この場合、特定の報知ＲＦタグ１３に対応するアンテナ１１がカバーする領域は、複数の検索対象５２の存在を許容するものとなっているが、ある程度絞られた範囲となっているので、指定した検索対象５２の発見は迅速なものとなる。

以上の説明では、アンテナ装置１０がアンテナ切替装置１２を有し、アンテナ切替装置１２によって複数のアンテナ１１を順次切り替えるとしたが、アンテナ切替装置１２は必須のものではなく、リーダーライター２０も複数設けることができる。

図５は、アンテナ装置１０からアンテナ切替装置１２を省略し、複数のアンテナ１１をそれぞれ動作させる複数のリーダーライター２０を備える物品検索システム１００の一構成例を示している。

また、図２のシステムと図５のシステムとを融合又は混在させた物品検索システムも可能である。つまり、図６に示すように、上位システム部３０によって複数のリーダーライター２０を管理し、一部のリーダーライター２０は、アンテナ切替装置１２を用いて多数のアンテナ１１を動作させるとともに、残りのリーダーライター２０は、アンテナ１１を個別に動作させる物品検索システムとすることもできる。

以上の説明では、アンテナ１１が衝立状に配置される場合について説明したが、アンテナ１１は、載置台上に配置され得る。

図７は、アンテナ１１が載置台７１上にシート状に配置されている場合を説明している。この場合も、各載置台７１にアンテナ１１に付随して報知ＲＦタグ１３が設けられており、指定した検索対象５２がどの載置台７１上に配置されているかを特定することができる。

以上説明したように、実施形態の物品検索システム１００では、上位システム部３０がその制御下で動作するリーダーライター２０と、指定された検索対象５２の基本ＲＦタグ５１と共通するアンテナ１１とを経由して、当該共通するアンテナ１１に対応する報知ＲＦタグ１３に制御信号を送信することで、上記対応する報知ＲＦタグ１３に内蔵された報知回路１３ｃの動作状態の切り替えを行ない、指定された検索対象５２が上記対応する報知ＲＦタグ１３の近傍のアンテナ１１によってカバーされたいずれかの領域Ｒ１〜Ｒｎ内に配置されていることを報知するので、アンテナ１１の個数に対応する少ない個数の報知ＲＦタグ１３を用いるだけで指定された検索対象５２の大まかな配置を簡易かつ迅速に確認することができる。この物品検索システム１００は、報知機能を実現するための専用配線を不要とした安価なものとなっている。なお、図書の検索など、検索対象５２に物品の種別を示す印字がなされているものの検索の場合、上記のように大まかな配置を報知するだけで、目視によりすぐに検索対象５２を見つけることができ、本技術を活用することで必要十分な物品検索システム１００を構築できる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、物品検索システム１００を利用する検索対象５２は、書籍に限らず様々なものとできる。ただし、検索対象自体に物品の種別を示す何らかの指標が設けられていることが望ましい。

以上では、アンテナ１１ごとに報知ＲＦタグ１３を設けているが、複数のアンテナ１１に共通の報知ＲＦタグ１３を設けてもよい。この場合、さらに大まかな配置を報知することになる。

また、図４に示す物品検索システム１００の動作は一例であり、例えばステップＳ１１の報知ＲＦタグ１３を検出は、動作の初期化の場合にのみ行うこともできる。
また、ステップＳ１４の基本ＲＦタグの検出も、ステップＳ１３の検索対象の指定受付より前に行っておき、基本ＲＦタグ５１のＩＤ情報をあらかじめ上記記憶部３１に保管しておくこともできる。

１０…アンテナ装置、 １１…アンテナ、 １１ｂ…制御部、 １２…アンテナ切替装置、 １３…報知ＲＦタグ、 １３ａ…タグアンテナ、 １３ｂ…制御部、 １３ｃ…報知回路、 ２０…リーダーライター、 ３０…上位システム部、 ５１…基本ＲＦタグ、 ５１ａ…タグアンテナ、 ５１ｂ…制御部、 ５２…検索対象、 ６１…本体制御回路、 ６２…駆動回路、 １００…物品検索システム、 Ａ１-Ａｎ…アンテナ、 ＬＴ１-ＬＴｎ…報知ＲＦタグ、 Ｒ１〜Ｐｋ…検索対象、 Ｒ１-Ｒｎ…カバーされる領域、 Ｔ１-Ｔｋ…基本ＲＦタグ

Claims (4)

1. 複数の検索対象にそれぞれ取り付けられた複数の基本ＲＦタグのデータを読み取るため、ＲＦＩＤ型のリーダーライターに接続可能な複数のアンテナと、前記複数のアンテナの近傍にそれぞれ取り付けられた報知機能付きの複数の報知ＲＦタグとを備え、前記複数の報知ＲＦタグは、本体制御回路及び報知回路を内蔵し、前記複数のアンテナのいずれかから放射される電磁波により給電される電力で前記本体制御回路及び前記報知回路を動作させることができるとともに、給電を行っているいずれかのアンテナからの電磁波に重畳された制御信号を受信して前記報知回路の動作状態を切り替えることが可能な駆動回路をさらに有する、アンテナ装置と、
   前記複数のアンテナを動作させるための前記リーダーライターと、
   前記リーダーライターの動作を制御する上位システム部とを備え、
   前記リーダーライターは、前記基本ＲＦタグ及び前記報知ＲＦタグのデータを読み取った場合のそれぞれのレスポンスデータに、読み取ったアンテナのアンテナ番号を含めることができ、
   前記上位システム部は、前記リーダーライターで得たレスポンスデータから、読み取りが行われた基本ＲＦタグが前記複数のアンテナのうちどのアンテナで検出されたものであるかを識別することで、検索対象がどのアンテナの近傍に配置されているかを把握し、
   前記上位システム部は、前記リーダーライターで得たレスポンスデータから、読み取りが行われた報知ＲＦタグが前記複数のアンテナのうちどのアンテナで検出されたものであるかを識別することによって、前記読み取りが行われた報知ＲＦタグがどのアンテナの近傍に配置されているかを把握することで、前記読み取りが行われた報知ＲＦタグを対応するアンテナに関連づけて動的に管理し、
   前記上位システム部は、前記リーダーライターと、指定された検索対象の基本ＲＦタグと共通するアンテナとを経由して、前記共通するアンテナに対応する報知ＲＦタグに制御信号を送信することで、前記対応する報知ＲＦタグに内蔵された報知回路の動作状態の切り替えを行ない、前記指定された検索対象が前記対応する報知ＲＦタグの近傍の前記アンテナによってカバーされた領域内に配置されていることを報知する、物品検索システム。
2. 前記アンテナ装置は、前記複数のアンテナのうち前記リーダーライターに接続して動作させる１つ以上のアンテナを選択するアンテナ切替装置をさらに備える、請求項１に記載の物品検索システム。
3. 前記報知回路は、ＬＥＤを点灯させることによって検索対象の存在を報知する、請求項１及び２のいずれか一項に記載の物品検索システム。
4. 前記報知回路は、ブザーを鳴動させることによって検索対象の存在を報知する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の物品検索システム。

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