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
【課題】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の提供。
【解決手段】リーダは、アンテナＡＮＴを通じてＩＣタグの探索処理を実施し（Ｓ２１）、得られた読取パターンと基準データとの類似度を判定する。このとき、アンテナ毎の平均読取枚数を計算し（Ｓ２５）、読取パターンの正規化を行う（Ｓ２７）。読取パターンの正規化は、基準データとの比較によって正規化後のパターンの長さを算出し、算出した長さとなるように読取パターンの伸張処理または短縮処理を実行する。
【解決手段】リーダは、アンテナＡＮＴを通じてＩＣタグの探索処理を実施し（Ｓ２１）、得られた読取パターンと基準データとの類似度を判定する。このとき、アンテナ毎の平均読取枚数を計算し（Ｓ２５）、読取パターンの正規化を行う（Ｓ２７）。読取パターンの正規化は、基準データとの比較によって正規化後のパターンの長さを算出し、算出した長さとなるように読取パターンの伸張処理または短縮処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
しかしながら、ＵＨＦ帯を用いて読取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とる場合がある。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。
【０００６】
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。
【０００７】
また、意図しないタグ読み取り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み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）。
【０００８】
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。
【０００９】
他に、意図しないタグ読み取りを排除するために、電波吸収板などで読取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。
【００１０】
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。
【００１１】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２７５９６０号公報
【特許文献２】特願２００８−２９８７７０号公報
【特許文献３】特願２００９−９９９９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、読み取ったデータを基準データと比較することによって必要データと不要データとに分類する、先の出願の方式では、基準データ収集時と運用時とにおいて読取条件（タグ枚数、移動速度など）が一致していることが前提となる。基準データ収集時及び運用時の読取条件が異なる場合、比較すべき読取結果の時系列データが変動し、判定精度が劣化するからである。
【００１４】
例えば、運用時において、タグの枚数が基準データ収集時よりも倍程度に多い物品を基準データ収集時と同じ移動速度で移動させた場合、同一タグの読取回数が半分程度に減ることが考えられる。換言すると、この条件下では、アンテナの交信範囲内にタグが留まる時間は基準データ収集時とほぼ同じであるのに対し、１回の探索で読み取られるタグの枚数が２倍になるため、１回の探索処理が完了するまでの応答時間も約２倍の長さが必要となる。その結果、アンテナの交信範囲内に留まる時間における探索処理の実行回数が基準データ収集時の約半分となる。
このような場合、読取結果の時系列データの長さが半分程度になり、基準データとの類似度が低下するため、本来必要と判定されるべきタグが不要と判定されてしまったり、逆に本来不要と判定されるべきタグが必要と判定されてしまうことがある。
【００１５】
さらに、タグ付きの物品を運ぶ際の移動速度が異なる場合も問題となる。基準データ収集時と運用時との間で移動速度が異なる場合、アンテナの交信範囲内にタグが留まる時間が変化するため、読取回数が変動する。
このような場合も、基準データとの類似度に影響を及ぼし、判定精度の劣化が起こりうる。
【００１６】
実際の運用では、事前に行った基準データ収集時の条件と異なる読取条件で運用することはしばしばあると考えられ、そのような場合の判定精度の劣化は重要な課題である。
【００１７】
本願は、上記の課題を解決するため、基準データ収集時の条件と異なる条件でタグの読み取りを行ったとしても、判定制度の劣化を低減することができる判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願に開示する判定装置は、被検出体の検出結果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と、特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部と、該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本願によれば、基準データ収集時の被検出体の検出状況と運用時の被検出体の検出状況が異なっていた場合に、基準データとの類似度が本来の値よりも低下してしまうことに起因する判定精度の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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。
【図２】判定エリアの具体例を説明する模式図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】読取パターンの一例を示す模式図である。
【図６】アンテナ毎の平均読取回数の一例を示す模式図である。
【図７】基準データの生成手順を示すフローチャートである。
【図８】運用時のタグ読取処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】正規化処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】読取パターンの伸張処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３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。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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２００、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４、ＩＣタグ１０を含む。
なお、以下の説明において、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、Ａ２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。ゲートＧ２を通過するＩＣタグ１０を読み取るための判定エリアＡ２についても同様である。
【００２９】
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、４枚のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４を１台のリーダ２００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。
【００３０】
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２００及び上位サーバ１００により管理される。
【００３１】
なお、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ゲートＧ１を通過する際、このＩＣタグ１０は、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２により読み取られるだけでなく、アンテナＡＮＴ４により読み取られる可能性がある。また、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ゲートＧ２を通過する際、このＩＣタグ１０は、アンテナＡＮＴ３，ＡＮＴ４により読み取られるだけでなく、アンテナＡＮＴ１により読み取られる可能性もある。
このため、本願では、後述するように、読取パターンの基準データを用いた類似度判定を行うことにより、ゲートＧ１，Ｇ２の何れを通過したのかを判定するようにしている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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２００のＲＦ部２０３にアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４が接続される。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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（インベントリ）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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
タグデータ処理部１１３は、リーダ２００から報告されたタグＩＤ等のデータをアプリケーション１１１が要求する形式に変形して、受け渡す役割を有する。
【００５０】
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）、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。
【００５１】
通信部１０４は、有線または無線の各種プロトコルに従った手順により、リーダ２００と通信を行う。
【００５２】
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の読み取りを行う。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
基準データ生成部２１２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。
【００５６】
正規化処理部２１３は、運用時に取得するタグ応答を、タグＩＤ毎の時系列データとして処理し、後述する正規化処理により時系列データを補正した後、類似度判定部２１４に渡す。
【００５７】
類似度判定部２１４は、正規化処理部２１３から渡される時系列データと、記憶部２０４に記憶されている基準データとの比較を行い、最適なクラスタデータとの類似度を計算する。類似度判定部２１４が行う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。
【００５８】
次に、正規化処理部２１３が扱う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。各探索コマンドの応答結果は、使用したアンテナ、読み取れたタグＩＤのリスト、リストの個数、読み取りにかかった時間（通常は数十〜数百ミリ秒）などの情報と共に、正規化処理部２１３に渡される。このとき、探索コマンドの応答結果は、判定エリア毎、タグＩＤ毎にまとめて時系列順のデータとして正規化処理部２１３内のメモリに一時的に記憶される。この正規化処理部２１３内のメモリに記憶される時系列のデータを読取パターンと呼ぶ。
また、正規化処理部２１３は、各アンテナＡＮＴ毎に各回で読み取られたＩＣタグ１０の枚数の和を取り、最低１枚のＩＣタグ１０を読んだ読取回数で除算することにより、アンテナＡＮＴ毎の平均読取回数を算出し、内部のメモリに保持する。
【００５９】
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。
【００６０】
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２００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２００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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
読取パターンの各行を記号列として表記するために、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
図６はアンテナＡＮＴ毎の平均読取回数の一例を示す模式図である。図６に示した例では、ゲートＧ１を構成するアンテナＡＮＴ１での平均読取回数が１．９回、アンテナＡＮＴ２での平均読取回数が２．０回であることを示す。また、ゲートＧ２を構成するアンテナＡＮＴ３での平均読取回数が１．９回、アンテナＡＮＴ４については読み取りがなかったことを示している。
【００６８】
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。
【００６９】
図７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。
【００７０】
リーダ２００は、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の読み取りを行う（ステップＳ１１）。このとき、基準データ生成部２１２は、読取制御部２１１に指示を与えてＩＣタグ１０の探索（インベントリ）を連続的に行う。
【００７１】
ＩＣタグ１０の探索結果は基準データ生成部２１２に返される。基準データ生成部２１２は、探索結果を基にタグＩＤ毎の読取パターンとアンテナ毎の平均読取枚数を計算し、一時的に保存する（ステップＳ１２）。
基準データ生成用タグ群を各ゲートに通過させ、ＩＣタグ１０を読み取らせる処理を、所定回数だけ繰り返す。基準データ生成部２１２は、読取処理を実行する都度、読取パターン及び平均読取回数を計算し、計算結果をタグＩＤ毎、判定エリア毎に保存する。
【００７２】
リーダ２００の読取制御部２１１は、ステップＳ１２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Ｓ１３）、所定回数の読取処理が終了していない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻す。
【００７３】
所定回数の読取処理が終了した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、リーダ２００は、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Ｓ１４）。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。
【００７４】
リーダ２００の基準データ生成部２１２は、クラスタリングを行った後、各クラスタにおける平均読取枚数を計算する（ステップＳ１５）。すなわち、基準データ生成部２１２は、各クラスタにおいて、クラスタに含まれる各読取パターンに付随するアンテナ毎の平均読取枚数についてアンテナ毎に平均を取る。通常は、全ての読取試行の読取パターンがクラスタには含まれるので、各アンテナＡＮＴ毎に平均読取回数の平均を取ればよい。
【００７５】
基準データ生成部２１２は、以上の処理を行った後に、クラスタ及びクラスタに付随するアンテナ毎の平均読取枚数を基準データとしてメモリに保存する（ステップＳ１６）。
【００７６】
次に、運用時におけるタグ読取処理の手順について説明する。図８は運用時のタグ読取処理の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（インベントリ）処理を繰り返し行う（ステップＳ２１）。
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。
【００７７】
読取制御部２１１は、ＩＣタグ１０の探索処理と正規化処理部２１３への探索結果の報告とを繰り返し実行する。正規化処理部２１３は、読取制御部２１１から報告される探索結果（ＩＣタグ１０の読取結果）を待ちながら、与えられた終了条件を満たすまで、読取制御部２１１から報告される探索結果を一時的に記憶する（ステップＳ２２）。ここで、リーダ２００によるタグ読み取りが一定時間ないことを終了条件として用いることができる。
また、センサ２５０を用いて、判定エリアを通過する人や物品が検知されないことを終了条件としてもよい。
【００７８】
正規化処理部２１３は、終了条件を満たすか否かを判断し（ステップＳ２３）、終了条件を満たさない場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻す。
【００７９】
終了条件を満たすと判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、正規化処理部２１３は、読み取ったタグＩＤのうち、未処理のタグＩＤを１つ選択した上で（ステップＳ２４）、そのタグＩＤを有するＩＣタグ１０の読取パターンＰｘを生成すると共に、アンテナＡＮＴ毎の平均読取枚数を計算する（ステップＳ２５）。
【００８０】
例えば、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２の２枚で交互にＩＣタグ１０の読み取りを行うこととした場合、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２での平均読取枚数ｎ＿ａ、ｎ＿ｂは、次式により計算される。
【００８１】
【数１】
【００８２】
ここで、ｎｉは、ｉ回目の読取結果における読取枚数であり、ｃ＿ａは、アンテナＡＮＴ１でタグ読み取りがあった回数、ｃ＿ｂは、アンテナＡＮＴ２でタグ読み取りがあった回数を示す。また、ｕは、当該正規化処理にて処理するタグ読み取りの全回数を２で割った値の整数部である。
なお、数式１は、アンテナ枚数が２枚の場合の各アンテナでの平均読取枚数を表す式であるが、アンテナ枚数が３枚以上の場合についても、同様の計算方法を用いて、平均読取枚数を計算することができる。
【００８３】
正規化処理部２１３は、ステップＳ２５の処理の後、基準データからクラスタＣｋを一つ選択する。ただし、初期値はｋ＝１、基準データの全クラスタ数をｎとする（ステップＳ２６）。
【００８４】
次いで、正規化処理部２１３は、基準データのクラスタＣｋを用いて読取パターンＰｘを正規化する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７で実行する正規化処理の詳細については後述することとする。正規化処理部２１３にて正規化された読取パターンＮ（Ｐｋ）は、リーダ２００の類似度判定部２１４へ通知される。
【００８５】
類似度判定部２１４は、正規化処理部２１３で正規化された読取パターンＮ（Ｐｋ）とクラスタＣｋとの類似度Ｓｋｘを算出する（ステップＳ２８）。類似度Ｓｋｘの算出手順は、基準データの生成時と同様の手順を用いることができる。すなわち、正規化された読取パターンＮ（Ｐｋ）の記号列とクラスタＣｋが持つ記号列とを比較し、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、比較対象を時間軸方向にずらしながら類似度計算を行い、最大の類似度を両者の類似度Ｓｋｘとして求める。
【００８６】
類似度判定部２１４による類似度Ｓｋｘの算出が終了した場合、正規化処理部２１３は、カウンタｋの値を１だけインクリメントし（ステップＳ２９）、ｋ≦ｎの条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ３０）。ｋ≦ｎの条件を満たさない場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、処理をステップＳ２７へ戻す。
【００８７】
ｋ≦ｎの条件を満たす場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、類似度Ｓｋｘのうち最大のｋを選択する（ステップＳ３１）。
次いで、未処理のタグＩＤがあるか否かを判断し（ステップＳ３２）、未処理のタグＩＤがある場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２４へ戻す。未処理のタグＩＤがない場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、本フローチャートによる処理を終了する。
【００８８】
正規化処理部２１３は、以下の手順に従って選択された読取パターンの正規化を行う。図９は正規化処理の処理手順を示すフローチャートである。正規化処理においては、ある一定範囲内の変動であれば、同一時間内における読取回数は平均読取枚数に反比例すると仮定している。
読取パターンＰｘ、クラスタＣｋに対するアンテナ毎の平均読取枚数をそれぞれ（ｎ＿ａ，ｎ＿ｂ）及び（ｎｋ＿ａ，ｎｋ＿ｂ）としたとき、Ｐｘに対するＣｋの平均読取枚数の比の逆数として正規化係数γｋを以下のように算出する（ステップＳ２７１）。
【００８９】
【数２】
【００９０】
なお、本実施の形態における正規化係数γｋが、Ｐｋに対するＣｋの平均読取枚数の比の逆数をとるのは、正規化処理の対象である平均読取回数と平均読取枚数とは反比例の関係にあるためである。
【００９１】
この正規化係数γｋを用いて、読取パターンＰｘを正規化した正規化読取パターンＮ（Ｐｘ）を以下の手順で生成する。
【００９２】
まず、全読取回数がｗの読取パターンＰｘ（以下、長さｗの読取パターンＰｘ）を、Ｐｘ＝ｃ（１）ｃ（２）ｃ（３）…ｃ（ｗ）のように記号列で表記する（ステップＳ２７２）。
ここで、ｃ（１），ｃ（２），ｃ（３）…，ｃ（ｗ）のそれぞれには、読み取ったアンテナＡＮＴを識別する「Ａ」，「Ｂ」等の記号、又は読み取りがなかったことを示す「＿」の記号が入る。ただし、ｃ（１）には「＿」以外の記号が入るものとする。
【００９３】
次に、読取パターンＰｘから部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）を生成する（ステップＳ２７３）。アンテナ枚数がｓ枚（通常は、ｓ≦４で運用される）としたとき、ｙ番目（１≦ｙ≦ｓ）のアンテナＡＮＴの部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）を、以下のように与える。
【００９４】
【数３】
【００９５】
ここで、ｈ＝ｉｎｔ（ｗ／ｓ）、ｒ＝ｍｏｄ（ｗ，ｓ）である。ｉｎｔ（ｗ／ｓ）は、ｗ／ｓという実数値の整数部分（すなわち、小数点１桁以下を切り捨てた値）を表す。ｍｏｄ（ｗ，ｓ）は、ｓを法としたｗの剰余を表す。
【００９６】
例えば、読取パターンＰｘが「Ａ＿ＡＢＡ＿Ａ＿Ａ＿Ａ」である場合、部分パターンｐｐ（Ｐｘ，１）は「ＡＡＡＡＡＡ」、部分パターンｐｐ（Ｐｙ，２）は「＿Ｂ＿＿＿」のように表記される。ここで、一般的には、ｙ＝１のときにアンテナＡＮＴ１（記号列「Ａ」）が対応し、ｙ＝２のときにアンテナＡＮＴ２（記号列「Ｂ」）に対応するものではない。
【００９７】
読取パターンＰｘの長さ（文字数）をｗとしたとき、正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）の長さｗ’を次のように算出する（ステップＳ２７４）。すなわち、本実施の形態では、平均読取枚数が増えれば、読取回数（長さ）が減るという関係を仮定しているため、平均読取枚数の比の逆数を表すγｋを、読取パターンＰｘの長さｗに乗算することで、正規化後の長さｗ’を以下のように定めている。
【００９８】
【数４】
【００９９】
読取パターンＰｘの長さｗと正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）の長さｗ’の差分ｄ（ｗ）＝ｗ’−ｗを、各部分パターンに振り分けて、以下のように、読取パターンＰｘを伸張または短縮する（ステップＳ２７５）。
【０１００】
次に、正規化処理部２１３における読取パターンＰｘの伸張処理について説明する。図１０は読取パターンＰｘの伸張処理の手順を示すフローチャートである。ｄ（ｗ）＞０の場合、正規化処理部２１３は、以下の各ステップの処理を実行し、読取パターンＰｘの伸張を行う。まず、ｈ’＝ｉｎｔ（（ｄ（ｗ）＋ｒ）／ｓ）、ｒ’＝ｍｏｄ（ｄ（ｗ）＋ｒ，ｓ）とし、ｙ番目（１≦ｙ≦ｓ）のアンテナＡＮＴの部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）の長さをｈ＿ｙとした場合、部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）を伸張した後の、新たな部分パターンｐｐ’（Ｐｘ，ｙ）の長さｈ’＿ｙを、以下のように算出する（ステップＳ２８１）。
【０１０１】
【数５】
【０１０２】
ここで、γ’＝ｈ’（ｙ）／ｈ（ｙ）とし、ｐｐ（Ｐｘ，ｙ）＝ｃ（１）ｃ（２）ｃ（３）…ｃ（ｈ（ｙ））とおくと、ｐｐ’（Ｐｘ，ｙ）は、以下のように構成される。
【０１０３】
まず、初期値として、ｉ＝ｉ’＝１、ｊ＝ｊ’＝１、ｍ＝２、ｘ＝（）（ヌル文字列）を設定する（ステップＳ２８２）。
次いで、ｉｎｔ（ｉ×γ’）≧ｍの条件を満たすか否かを判断し（ステップＳ２８３）、満たす場合には（Ｓ２８３：ＹＥＳ）、ｉ’＝ｉｎｔ（ｉ×γ’）とした上で（ステップＳ２８４）、ｃ（ｊ），…，ｃ（ｉ）を、次の手順により、ｃ’（ｊ’），…，ｃ（ｉ’）に変換する。
ｉｎｔ（ｉ×γ’）≧ｍの条件を満たさない場合には（Ｓ２８３：ＮＯ）、後述するステップＳ２９３の処理へ以降させる。
【０１０４】
ここで、ｃ’（ｊ’）＝ｃ（ｊ），…，ｃ’（ｊ’＋ｐ）＝ｃ（ｉ）とし、ｐ＝ｉ−ｊ、ｐ’＝ｉ’−ｊ’−ｐとする（ステップＳ２８５）。
【０１０５】
ｃ（ｉ）が「＿」であるか否かを判断し（ステップＳ２８６）、ｃ（ｉ）が「＿」でない場合（Ｓ２８６：ＮＯ）、ｃ（ｉ）をｐ’回だけ繰り返して、ｃ’（ｊ’＋ｐ）に連結する（ステップＳ２８７）。
【０１０６】
ｃ（ｉ）が「＿」であり（Ｓ２８６：ＹＥＳ）、ｃ（ｉ＋１）が存在する場合には（Ｓ２８８：ＹＥＳ）、ｃ（ｉ）を（ｐ’−１）回だけ繰り返して、ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｊ’＋ｐ）に連結した上で、最後にｃ（ｉ＋１）の値を連結する（ステップＳ２８９）。
【０１０７】
ｃ（ｉ）が「＿」であり（Ｓ２８６：ＹＥＳ）、ｃ（ｉ＋１）が存在しない場合には（Ｓ２８８：ＮＯ）、ｃ（ｉ）をｐ’回だけ繰り返して、ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｊ’＋ｐ）に連結する（ステップＳ２９０）。
【０１０８】
ステップＳ２８７、ステップＳ２８９、ステップＳ２９０の各処理の後、ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｉ’）をｘに連結する（ステップＳ２９１）。すなわち、ｘ＝ｘ・ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｉ’）を作成する。
【０１０９】
次いで、ｊ＝ｉ＋１、ｊ’＝ｉ’＋１とした上で（ステップＳ２９２）、ｉ及びｍの値を１だけインクリメントし（ステップＳ２９３）、ｉ＞ｈ＿ｙであるか否かを判断する（ステップＳ２９４）。
ｉ＞ｈ＿ｙでない場合には（Ｓ２９４：ＮＯ）、処理をステップＳ２８３へ戻し、ｉ＞ｈ＿ｙである場合には（Ｓ２９４：ＹＥＳ）、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１１０】
以上では、読取パターンＰｘの伸張処理について説明したが、読取パターンＰｘを短縮する場合についても、伸張処理と同様の手順にて短縮後の読取パターンＮ（Ｐｘ）を得ることができる。読取パターンＰｘの短縮処理は、ｄ（ｗ）＜０の場合に実行する。
なお、ｄ（ｗ）＝０の場合には、Ｎ（Ｐｘ）＝Ｐｘである。すなわち、正規化前後で読取パターンの長さに変換が生じない場合には、正規化前の読取パターンＰｘをそのまま正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）とする。
【０１１１】
以上のように、ｄ（ｗ）＞０における読取パターンＰｘの伸張処理、ｄ（ｗ）＜０における読取パターンＰｘの短縮処理、ｄ（ｗ）＝０における正規化前の読取パターンを正規化後の読取パターンとする処理を実行することにより、正規化処理部２１３は、正規化した読取パターンＮ（Ｐｘ）を生成する。上述したような手順により、元の読取パターンＰｘの文字列のバランスを保持したまま、読取パターンＰｘを伸張又は短縮した読取パターンＮ（Ｐｘ）を得ることができる。
【０１１２】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＩＣタグ１０が貼り付けられた物品の移動速度は、運用時と基準データ収集時とで略同一として、運用時に取得した読取パターンを正規化した。しかしながら、リーダ２００が取得するデータを基に物品の移動速度は推定可能であるため、移動速度も考慮して読取パターンを正規化することも可能である。
実施の形態２では、ＩＣタグ１０が貼り付けられた物品の移動速度を考慮して、読取パターンを正規化する構成について説明する。
【０１１３】
物品の移動速度は、読取制御部２１１から報告される読取結果のリストからアンテナ交信範囲内の読取開始と読取終了との時間間隔を測定することによって推定することができる。ただし、移動は等速度で動いていることを前提としている。
【０１１４】
基準データ取得時の読取開始と読取終了との時間間隔Ｔ＿ｋ、運用時の読取開始と読取終了との時間間隔をＴとした場合、時間間隔の比αｋは、αｋ＝Ｔ＿ｋ／Ｔにより算出することができる。
【０１１５】
タグ読み取りによって得られる読取パターンＰｘの長さ（全読取回数）をｗとしたとき、正規化後の長さがｗ’＝ｉｎｔ（ｗ×γｋ×αｋ）となるように、読取パターンＰｘの伸張又は短縮を行う。ここで、γｋは、実施の形態１で説明した、基準データ生成時と運用時における平均読取枚数の比の逆数を表す係数である。
正規化後の長さがｗ’となるように読取パターンＰｘを伸張又は短縮する手法は、実施の形態１と全く同様である。すなわち、読取パターンＰｘの長さｗと正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）の長さｗ’の差分を、読取パターンＰｘから生成した部分パターンのそれぞれに振り分けて、読取パターンＰｘを伸張または短縮する。
【０１１６】
実施の形態２では、ＩＣタグ１０が貼り付けられた物品の移動速度が、基準データ収集時と運用時との間で略同一であるという前提が不要となるため、運用形態に左右されずに判定精度の劣化を防止することができる。
【０１１７】
実施の形態３．
実施の形態１では、基準データの生成、読取パターンの正規化、類似度判定の各処理をリーダ２００側で行うシステム構成としたが、上位サーバ１００側で行う構成としてもよい。
実施の形態３では、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が基準データの生成、読取パターンの正規化、類似度判定の各処理を行う構成について説明する。
【０１１８】
図１１は実施の形態３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。
【０１１９】
上位サーバ１００は、通信部１０４を通じて受信したリーダ２００からのタグＩＤのデータを基に基準データを生成する基準データ生成部１１２を備える。基準データの生成手法は、実施の形態１と全く同様である。
また、上位サーバ１００のタグデータ処理部１１３は、通信部１０４を通じて新たに受信したリーダ２００からのタグＩＤのデータを正規化する正規化処理部１１３ａと、正規化したデータを基に基準データとの類似度判定を行う類似度判定部１１３ｂとを備える。正規化処理部１１３ａが実行する正規化処理、及び類似度判定部１１３ｂが実行する類似度判定処理は、実施の形態１のリーダ２００が実施する正規化処理及び類似度判定処理と全く同様である。
【０１２０】
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。
【０１２１】
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１２２】
（付記１）
被検出体の検出結果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と、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部と、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする判定装置。
【０１２３】
（付記２）
前記データ補正部は、前記基準データを生成した際の被検出体の検出状況を示す値と前記データ取得部が新たにデータを取得した際の被検出体の検出状況を示す値との比を算出し、算出した比を用いて、前記データ取得部が新たに取得したデータを正規化するようにしてあることを特徴とする付記１に記載の判定装置。
【０１２４】
（付記３）
前記データ補正部による比較対象の検出状況を示す値は、前記検出器が検出した被検出体の個数であることを特徴とする付記２に記載の判定装置。
【０１２５】
（付記４）
前記データ補正部による比較対象の検出状況を示す値は、被検出体が前記特定の領域を通過するのに要した時間であることを特徴とする付記２に記載の判定装置。
【０１２６】
（付記５）
前記データ補正部は、算出した比に応じて、前記データを伸張又は短縮するようにしてあることを特徴とする付記４に記載の判定装置。
【０１２７】
（付記６）
前記データ補正部は、前記データを時間方向に複数に分割した部分データを生成し、算出した比に応じて、生成した部分データの夫々を伸張又は短縮するようにしてあることを特徴とする付記５に記載の判定装置。
【０１２８】
（付記７）
被検出体の検出結果に応じたデータを時系列的に出力する検出器と、
該検出器が出力するデータを取得するデータ取得部、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部を備える判定装置と
を含むことを特徴とする判定システム。
【０１２９】
（付記８）
被検出体の検出結果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し、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較し、
比較した結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正し、
補正して得られるデータと前記基準データとの類似度を判定し、
判定した結果に基づき、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定することを特徴とする判定方法。
【０１３０】
（付記９）
コンピュータに、被検出体の検出結果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させるステップと、
コンピュータに、特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較させるステップと、
コンピュータに、比較させた結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正させるステップと、
コンピュータに、補正して得られるデータと前記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、被検出体が前記特定の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。
【符号の説明】
【０１３１】
１０ ＩＣタグ（被検出体）
１００ 上位サーバ
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（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（検出器）
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
しかしながら、ＵＨＦ帯を用いて読取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とる場合がある。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。
【０００６】
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。
【０００７】
また、意図しないタグ読み取り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み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）。
【０００８】
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。
【０００９】
他に、意図しないタグ読み取りを排除するために、電波吸収板などで読取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。
【００１０】
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。
【００１１】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２７５９６０号公報
【特許文献２】特願２００８−２９８７７０号公報
【特許文献３】特願２００９−９９９９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、読み取ったデータを基準データと比較することによって必要データと不要データとに分類する、先の出願の方式では、基準データ収集時と運用時とにおいて読取条件（タグ枚数、移動速度など）が一致していることが前提となる。基準データ収集時及び運用時の読取条件が異なる場合、比較すべき読取結果の時系列データが変動し、判定精度が劣化するからである。
【００１４】
例えば、運用時において、タグの枚数が基準データ収集時よりも倍程度に多い物品を基準データ収集時と同じ移動速度で移動させた場合、同一タグの読取回数が半分程度に減ることが考えられる。換言すると、この条件下では、アンテナの交信範囲内にタグが留まる時間は基準データ収集時とほぼ同じであるのに対し、１回の探索で読み取られるタグの枚数が２倍になるため、１回の探索処理が完了するまでの応答時間も約２倍の長さが必要となる。その結果、アンテナの交信範囲内に留まる時間における探索処理の実行回数が基準データ収集時の約半分となる。
このような場合、読取結果の時系列データの長さが半分程度になり、基準データとの類似度が低下するため、本来必要と判定されるべきタグが不要と判定されてしまったり、逆に本来不要と判定されるべきタグが必要と判定されてしまうことがある。
【００１５】
さらに、タグ付きの物品を運ぶ際の移動速度が異なる場合も問題となる。基準データ収集時と運用時との間で移動速度が異なる場合、アンテナの交信範囲内にタグが留まる時間が変化するため、読取回数が変動する。
このような場合も、基準データとの類似度に影響を及ぼし、判定精度の劣化が起こりうる。
【００１６】
実際の運用では、事前に行った基準データ収集時の条件と異なる読取条件で運用することはしばしばあると考えられ、そのような場合の判定精度の劣化は重要な課題である。
【００１７】
本願は、上記の課題を解決するため、基準データ収集時の条件と異なる条件でタグの読み取りを行ったとしても、判定制度の劣化を低減することができる判定装置、判定システム、判定方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願に開示する判定装置は、被検出体の検出結果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と、特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部と、該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本願によれば、基準データ収集時の被検出体の検出状況と運用時の被検出体の検出状況が異なっていた場合に、基準データとの類似度が本来の値よりも低下してしまうことに起因する判定精度の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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。
【図２】判定エリアの具体例を説明する模式図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】読取パターンの一例を示す模式図である。
【図６】アンテナ毎の平均読取回数の一例を示す模式図である。
【図７】基準データの生成手順を示すフローチャートである。
【図８】運用時のタグ読取処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】正規化処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】読取パターンの伸張処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３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。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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２００、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４、ＩＣタグ１０を含む。
なお、以下の説明において、アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、Ａ２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。ゲートＧ２を通過するＩＣタグ１０を読み取るための判定エリアＡ２についても同様である。
【００２９】
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、４枚のアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４を１台のリーダ２００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。
【００３０】
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２００及び上位サーバ１００により管理される。
【００３１】
なお、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ゲートＧ１を通過する際、このＩＣタグ１０は、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２により読み取られるだけでなく、アンテナＡＮＴ４により読み取られる可能性がある。また、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ゲートＧ２を通過する際、このＩＣタグ１０は、アンテナＡＮＴ３，ＡＮＴ４により読み取られるだけでなく、アンテナＡＮＴ１により読み取られる可能性もある。
このため、本願では、後述するように、読取パターンの基準データを用いた類似度判定を行うことにより、ゲートＧ１，Ｇ２の何れを通過したのかを判定するようにしている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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２００のＲＦ部２０３にアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４が接続される。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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（インベントリ）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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
タグデータ処理部１１３は、リーダ２００から報告されたタグＩＤ等のデータをアプリケーション１１１が要求する形式に変形して、受け渡す役割を有する。
【００５０】
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）、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。
【００５１】
通信部１０４は、有線または無線の各種プロトコルに従った手順により、リーダ２００と通信を行う。
【００５２】
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の読み取りを行う。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
基準データ生成部２１２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。
【００５６】
正規化処理部２１３は、運用時に取得するタグ応答を、タグＩＤ毎の時系列データとして処理し、後述する正規化処理により時系列データを補正した後、類似度判定部２１４に渡す。
【００５７】
類似度判定部２１４は、正規化処理部２１３から渡される時系列データと、記憶部２０４に記憶されている基準データとの比較を行い、最適なクラスタデータとの類似度を計算する。類似度判定部２１４が行う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。
【００５８】
次に、正規化処理部２１３が扱う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。各探索コマンドの応答結果は、使用したアンテナ、読み取れたタグＩＤのリスト、リストの個数、読み取りにかかった時間（通常は数十〜数百ミリ秒）などの情報と共に、正規化処理部２１３に渡される。このとき、探索コマンドの応答結果は、判定エリア毎、タグＩＤ毎にまとめて時系列順のデータとして正規化処理部２１３内のメモリに一時的に記憶される。この正規化処理部２１３内のメモリに記憶される時系列のデータを読取パターンと呼ぶ。
また、正規化処理部２１３は、各アンテナＡＮＴ毎に各回で読み取られたＩＣタグ１０の枚数の和を取り、最低１枚のＩＣタグ１０を読んだ読取回数で除算することにより、アンテナＡＮＴ毎の平均読取回数を算出し、内部のメモリに保持する。
【００５９】
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。
【００６０】
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２００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２００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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
読取パターンの各行を記号列として表記するために、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
図６はアンテナＡＮＴ毎の平均読取回数の一例を示す模式図である。図６に示した例では、ゲートＧ１を構成するアンテナＡＮＴ１での平均読取回数が１．９回、アンテナＡＮＴ２での平均読取回数が２．０回であることを示す。また、ゲートＧ２を構成するアンテナＡＮＴ３での平均読取回数が１．９回、アンテナＡＮＴ４については読み取りがなかったことを示している。
【００６８】
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。
【００６９】
図７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。
【００７０】
リーダ２００は、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の読み取りを行う（ステップＳ１１）。このとき、基準データ生成部２１２は、読取制御部２１１に指示を与えてＩＣタグ１０の探索（インベントリ）を連続的に行う。
【００７１】
ＩＣタグ１０の探索結果は基準データ生成部２１２に返される。基準データ生成部２１２は、探索結果を基にタグＩＤ毎の読取パターンとアンテナ毎の平均読取枚数を計算し、一時的に保存する（ステップＳ１２）。
基準データ生成用タグ群を各ゲートに通過させ、ＩＣタグ１０を読み取らせる処理を、所定回数だけ繰り返す。基準データ生成部２１２は、読取処理を実行する都度、読取パターン及び平均読取回数を計算し、計算結果をタグＩＤ毎、判定エリア毎に保存する。
【００７２】
リーダ２００の読取制御部２１１は、ステップＳ１２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Ｓ１３）、所定回数の読取処理が終了していない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻す。
【００７３】
所定回数の読取処理が終了した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、リーダ２００は、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Ｓ１４）。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。
【００７４】
リーダ２００の基準データ生成部２１２は、クラスタリングを行った後、各クラスタにおける平均読取枚数を計算する（ステップＳ１５）。すなわち、基準データ生成部２１２は、各クラスタにおいて、クラスタに含まれる各読取パターンに付随するアンテナ毎の平均読取枚数についてアンテナ毎に平均を取る。通常は、全ての読取試行の読取パターンがクラスタには含まれるので、各アンテナＡＮＴ毎に平均読取回数の平均を取ればよい。
【００７５】
基準データ生成部２１２は、以上の処理を行った後に、クラスタ及びクラスタに付随するアンテナ毎の平均読取枚数を基準データとしてメモリに保存する（ステップＳ１６）。
【００７６】
次に、運用時におけるタグ読取処理の手順について説明する。図８は運用時のタグ読取処理の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（インベントリ）処理を繰り返し行う（ステップＳ２１）。
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。
【００７７】
読取制御部２１１は、ＩＣタグ１０の探索処理と正規化処理部２１３への探索結果の報告とを繰り返し実行する。正規化処理部２１３は、読取制御部２１１から報告される探索結果（ＩＣタグ１０の読取結果）を待ちながら、与えられた終了条件を満たすまで、読取制御部２１１から報告される探索結果を一時的に記憶する（ステップＳ２２）。ここで、リーダ２００によるタグ読み取りが一定時間ないことを終了条件として用いることができる。
また、センサ２５０を用いて、判定エリアを通過する人や物品が検知されないことを終了条件としてもよい。
【００７８】
正規化処理部２１３は、終了条件を満たすか否かを判断し（ステップＳ２３）、終了条件を満たさない場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻す。
【００７９】
終了条件を満たすと判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、正規化処理部２１３は、読み取ったタグＩＤのうち、未処理のタグＩＤを１つ選択した上で（ステップＳ２４）、そのタグＩＤを有するＩＣタグ１０の読取パターンＰｘを生成すると共に、アンテナＡＮＴ毎の平均読取枚数を計算する（ステップＳ２５）。
【００８０】
例えば、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２の２枚で交互にＩＣタグ１０の読み取りを行うこととした場合、アンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２での平均読取枚数ｎ＿ａ、ｎ＿ｂは、次式により計算される。
【００８１】
【数１】
【００８２】
ここで、ｎｉは、ｉ回目の読取結果における読取枚数であり、ｃ＿ａは、アンテナＡＮＴ１でタグ読み取りがあった回数、ｃ＿ｂは、アンテナＡＮＴ２でタグ読み取りがあった回数を示す。また、ｕは、当該正規化処理にて処理するタグ読み取りの全回数を２で割った値の整数部である。
なお、数式１は、アンテナ枚数が２枚の場合の各アンテナでの平均読取枚数を表す式であるが、アンテナ枚数が３枚以上の場合についても、同様の計算方法を用いて、平均読取枚数を計算することができる。
【００８３】
正規化処理部２１３は、ステップＳ２５の処理の後、基準データからクラスタＣｋを一つ選択する。ただし、初期値はｋ＝１、基準データの全クラスタ数をｎとする（ステップＳ２６）。
【００８４】
次いで、正規化処理部２１３は、基準データのクラスタＣｋを用いて読取パターンＰｘを正規化する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７で実行する正規化処理の詳細については後述することとする。正規化処理部２１３にて正規化された読取パターンＮ（Ｐｋ）は、リーダ２００の類似度判定部２１４へ通知される。
【００８５】
類似度判定部２１４は、正規化処理部２１３で正規化された読取パターンＮ（Ｐｋ）とクラスタＣｋとの類似度Ｓｋｘを算出する（ステップＳ２８）。類似度Ｓｋｘの算出手順は、基準データの生成時と同様の手順を用いることができる。すなわち、正規化された読取パターンＮ（Ｐｋ）の記号列とクラスタＣｋが持つ記号列とを比較し、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、比較対象を時間軸方向にずらしながら類似度計算を行い、最大の類似度を両者の類似度Ｓｋｘとして求める。
【００８６】
類似度判定部２１４による類似度Ｓｋｘの算出が終了した場合、正規化処理部２１３は、カウンタｋの値を１だけインクリメントし（ステップＳ２９）、ｋ≦ｎの条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ３０）。ｋ≦ｎの条件を満たさない場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、処理をステップＳ２７へ戻す。
【００８７】
ｋ≦ｎの条件を満たす場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、類似度Ｓｋｘのうち最大のｋを選択する（ステップＳ３１）。
次いで、未処理のタグＩＤがあるか否かを判断し（ステップＳ３２）、未処理のタグＩＤがある場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２４へ戻す。未処理のタグＩＤがない場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、本フローチャートによる処理を終了する。
【００８８】
正規化処理部２１３は、以下の手順に従って選択された読取パターンの正規化を行う。図９は正規化処理の処理手順を示すフローチャートである。正規化処理においては、ある一定範囲内の変動であれば、同一時間内における読取回数は平均読取枚数に反比例すると仮定している。
読取パターンＰｘ、クラスタＣｋに対するアンテナ毎の平均読取枚数をそれぞれ（ｎ＿ａ，ｎ＿ｂ）及び（ｎｋ＿ａ，ｎｋ＿ｂ）としたとき、Ｐｘに対するＣｋの平均読取枚数の比の逆数として正規化係数γｋを以下のように算出する（ステップＳ２７１）。
【００８９】
【数２】
【００９０】
なお、本実施の形態における正規化係数γｋが、Ｐｋに対するＣｋの平均読取枚数の比の逆数をとるのは、正規化処理の対象である平均読取回数と平均読取枚数とは反比例の関係にあるためである。
【００９１】
この正規化係数γｋを用いて、読取パターンＰｘを正規化した正規化読取パターンＮ（Ｐｘ）を以下の手順で生成する。
【００９２】
まず、全読取回数がｗの読取パターンＰｘ（以下、長さｗの読取パターンＰｘ）を、Ｐｘ＝ｃ（１）ｃ（２）ｃ（３）…ｃ（ｗ）のように記号列で表記する（ステップＳ２７２）。
ここで、ｃ（１），ｃ（２），ｃ（３）…，ｃ（ｗ）のそれぞれには、読み取ったアンテナＡＮＴを識別する「Ａ」，「Ｂ」等の記号、又は読み取りがなかったことを示す「＿」の記号が入る。ただし、ｃ（１）には「＿」以外の記号が入るものとする。
【００９３】
次に、読取パターンＰｘから部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）を生成する（ステップＳ２７３）。アンテナ枚数がｓ枚（通常は、ｓ≦４で運用される）としたとき、ｙ番目（１≦ｙ≦ｓ）のアンテナＡＮＴの部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）を、以下のように与える。
【００９４】
【数３】
【００９５】
ここで、ｈ＝ｉｎｔ（ｗ／ｓ）、ｒ＝ｍｏｄ（ｗ，ｓ）である。ｉｎｔ（ｗ／ｓ）は、ｗ／ｓという実数値の整数部分（すなわち、小数点１桁以下を切り捨てた値）を表す。ｍｏｄ（ｗ，ｓ）は、ｓを法としたｗの剰余を表す。
【００９６】
例えば、読取パターンＰｘが「Ａ＿ＡＢＡ＿Ａ＿Ａ＿Ａ」である場合、部分パターンｐｐ（Ｐｘ，１）は「ＡＡＡＡＡＡ」、部分パターンｐｐ（Ｐｙ，２）は「＿Ｂ＿＿＿」のように表記される。ここで、一般的には、ｙ＝１のときにアンテナＡＮＴ１（記号列「Ａ」）が対応し、ｙ＝２のときにアンテナＡＮＴ２（記号列「Ｂ」）に対応するものではない。
【００９７】
読取パターンＰｘの長さ（文字数）をｗとしたとき、正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）の長さｗ’を次のように算出する（ステップＳ２７４）。すなわち、本実施の形態では、平均読取枚数が増えれば、読取回数（長さ）が減るという関係を仮定しているため、平均読取枚数の比の逆数を表すγｋを、読取パターンＰｘの長さｗに乗算することで、正規化後の長さｗ’を以下のように定めている。
【００９８】
【数４】
【００９９】
読取パターンＰｘの長さｗと正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）の長さｗ’の差分ｄ（ｗ）＝ｗ’−ｗを、各部分パターンに振り分けて、以下のように、読取パターンＰｘを伸張または短縮する（ステップＳ２７５）。
【０１００】
次に、正規化処理部２１３における読取パターンＰｘの伸張処理について説明する。図１０は読取パターンＰｘの伸張処理の手順を示すフローチャートである。ｄ（ｗ）＞０の場合、正規化処理部２１３は、以下の各ステップの処理を実行し、読取パターンＰｘの伸張を行う。まず、ｈ’＝ｉｎｔ（（ｄ（ｗ）＋ｒ）／ｓ）、ｒ’＝ｍｏｄ（ｄ（ｗ）＋ｒ，ｓ）とし、ｙ番目（１≦ｙ≦ｓ）のアンテナＡＮＴの部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）の長さをｈ＿ｙとした場合、部分パターンｐｐ（Ｐｘ，ｙ）を伸張した後の、新たな部分パターンｐｐ’（Ｐｘ，ｙ）の長さｈ’＿ｙを、以下のように算出する（ステップＳ２８１）。
【０１０１】
【数５】
【０１０２】
ここで、γ’＝ｈ’（ｙ）／ｈ（ｙ）とし、ｐｐ（Ｐｘ，ｙ）＝ｃ（１）ｃ（２）ｃ（３）…ｃ（ｈ（ｙ））とおくと、ｐｐ’（Ｐｘ，ｙ）は、以下のように構成される。
【０１０３】
まず、初期値として、ｉ＝ｉ’＝１、ｊ＝ｊ’＝１、ｍ＝２、ｘ＝（）（ヌル文字列）を設定する（ステップＳ２８２）。
次いで、ｉｎｔ（ｉ×γ’）≧ｍの条件を満たすか否かを判断し（ステップＳ２８３）、満たす場合には（Ｓ２８３：ＹＥＳ）、ｉ’＝ｉｎｔ（ｉ×γ’）とした上で（ステップＳ２８４）、ｃ（ｊ），…，ｃ（ｉ）を、次の手順により、ｃ’（ｊ’），…，ｃ（ｉ’）に変換する。
ｉｎｔ（ｉ×γ’）≧ｍの条件を満たさない場合には（Ｓ２８３：ＮＯ）、後述するステップＳ２９３の処理へ以降させる。
【０１０４】
ここで、ｃ’（ｊ’）＝ｃ（ｊ），…，ｃ’（ｊ’＋ｐ）＝ｃ（ｉ）とし、ｐ＝ｉ−ｊ、ｐ’＝ｉ’−ｊ’−ｐとする（ステップＳ２８５）。
【０１０５】
ｃ（ｉ）が「＿」であるか否かを判断し（ステップＳ２８６）、ｃ（ｉ）が「＿」でない場合（Ｓ２８６：ＮＯ）、ｃ（ｉ）をｐ’回だけ繰り返して、ｃ’（ｊ’＋ｐ）に連結する（ステップＳ２８７）。
【０１０６】
ｃ（ｉ）が「＿」であり（Ｓ２８６：ＹＥＳ）、ｃ（ｉ＋１）が存在する場合には（Ｓ２８８：ＹＥＳ）、ｃ（ｉ）を（ｐ’−１）回だけ繰り返して、ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｊ’＋ｐ）に連結した上で、最後にｃ（ｉ＋１）の値を連結する（ステップＳ２８９）。
【０１０７】
ｃ（ｉ）が「＿」であり（Ｓ２８６：ＹＥＳ）、ｃ（ｉ＋１）が存在しない場合には（Ｓ２８８：ＮＯ）、ｃ（ｉ）をｐ’回だけ繰り返して、ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｊ’＋ｐ）に連結する（ステップＳ２９０）。
【０１０８】
ステップＳ２８７、ステップＳ２８９、ステップＳ２９０の各処理の後、ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｉ’）をｘに連結する（ステップＳ２９１）。すなわち、ｘ＝ｘ・ｃ’（ｊ’）…ｃ’（ｉ’）を作成する。
【０１０９】
次いで、ｊ＝ｉ＋１、ｊ’＝ｉ’＋１とした上で（ステップＳ２９２）、ｉ及びｍの値を１だけインクリメントし（ステップＳ２９３）、ｉ＞ｈ＿ｙであるか否かを判断する（ステップＳ２９４）。
ｉ＞ｈ＿ｙでない場合には（Ｓ２９４：ＮＯ）、処理をステップＳ２８３へ戻し、ｉ＞ｈ＿ｙである場合には（Ｓ２９４：ＹＥＳ）、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１１０】
以上では、読取パターンＰｘの伸張処理について説明したが、読取パターンＰｘを短縮する場合についても、伸張処理と同様の手順にて短縮後の読取パターンＮ（Ｐｘ）を得ることができる。読取パターンＰｘの短縮処理は、ｄ（ｗ）＜０の場合に実行する。
なお、ｄ（ｗ）＝０の場合には、Ｎ（Ｐｘ）＝Ｐｘである。すなわち、正規化前後で読取パターンの長さに変換が生じない場合には、正規化前の読取パターンＰｘをそのまま正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）とする。
【０１１１】
以上のように、ｄ（ｗ）＞０における読取パターンＰｘの伸張処理、ｄ（ｗ）＜０における読取パターンＰｘの短縮処理、ｄ（ｗ）＝０における正規化前の読取パターンを正規化後の読取パターンとする処理を実行することにより、正規化処理部２１３は、正規化した読取パターンＮ（Ｐｘ）を生成する。上述したような手順により、元の読取パターンＰｘの文字列のバランスを保持したまま、読取パターンＰｘを伸張又は短縮した読取パターンＮ（Ｐｘ）を得ることができる。
【０１１２】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＩＣタグ１０が貼り付けられた物品の移動速度は、運用時と基準データ収集時とで略同一として、運用時に取得した読取パターンを正規化した。しかしながら、リーダ２００が取得するデータを基に物品の移動速度は推定可能であるため、移動速度も考慮して読取パターンを正規化することも可能である。
実施の形態２では、ＩＣタグ１０が貼り付けられた物品の移動速度を考慮して、読取パターンを正規化する構成について説明する。
【０１１３】
物品の移動速度は、読取制御部２１１から報告される読取結果のリストからアンテナ交信範囲内の読取開始と読取終了との時間間隔を測定することによって推定することができる。ただし、移動は等速度で動いていることを前提としている。
【０１１４】
基準データ取得時の読取開始と読取終了との時間間隔Ｔ＿ｋ、運用時の読取開始と読取終了との時間間隔をＴとした場合、時間間隔の比αｋは、αｋ＝Ｔ＿ｋ／Ｔにより算出することができる。
【０１１５】
タグ読み取りによって得られる読取パターンＰｘの長さ（全読取回数）をｗとしたとき、正規化後の長さがｗ’＝ｉｎｔ（ｗ×γｋ×αｋ）となるように、読取パターンＰｘの伸張又は短縮を行う。ここで、γｋは、実施の形態１で説明した、基準データ生成時と運用時における平均読取枚数の比の逆数を表す係数である。
正規化後の長さがｗ’となるように読取パターンＰｘを伸張又は短縮する手法は、実施の形態１と全く同様である。すなわち、読取パターンＰｘの長さｗと正規化後の読取パターンＮ（Ｐｘ）の長さｗ’の差分を、読取パターンＰｘから生成した部分パターンのそれぞれに振り分けて、読取パターンＰｘを伸張または短縮する。
【０１１６】
実施の形態２では、ＩＣタグ１０が貼り付けられた物品の移動速度が、基準データ収集時と運用時との間で略同一であるという前提が不要となるため、運用形態に左右されずに判定精度の劣化を防止することができる。
【０１１７】
実施の形態３．
実施の形態１では、基準データの生成、読取パターンの正規化、類似度判定の各処理をリーダ２００側で行うシステム構成としたが、上位サーバ１００側で行う構成としてもよい。
実施の形態３では、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が基準データの生成、読取パターンの正規化、類似度判定の各処理を行う構成について説明する。
【０１１８】
図１１は実施の形態３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。
【０１１９】
上位サーバ１００は、通信部１０４を通じて受信したリーダ２００からのタグＩＤのデータを基に基準データを生成する基準データ生成部１１２を備える。基準データの生成手法は、実施の形態１と全く同様である。
また、上位サーバ１００のタグデータ処理部１１３は、通信部１０４を通じて新たに受信したリーダ２００からのタグＩＤのデータを正規化する正規化処理部１１３ａと、正規化したデータを基に基準データとの類似度判定を行う類似度判定部１１３ｂとを備える。正規化処理部１１３ａが実行する正規化処理、及び類似度判定部１１３ｂが実行する類似度判定処理は、実施の形態１のリーダ２００が実施する正規化処理及び類似度判定処理と全く同様である。
【０１２０】
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。
【０１２１】
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１２２】
（付記１）
被検出体の検出結果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と、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部と、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする判定装置。
【０１２３】
（付記２）
前記データ補正部は、前記基準データを生成した際の被検出体の検出状況を示す値と前記データ取得部が新たにデータを取得した際の被検出体の検出状況を示す値との比を算出し、算出した比を用いて、前記データ取得部が新たに取得したデータを正規化するようにしてあることを特徴とする付記１に記載の判定装置。
【０１２４】
（付記３）
前記データ補正部による比較対象の検出状況を示す値は、前記検出器が検出した被検出体の個数であることを特徴とする付記２に記載の判定装置。
【０１２５】
（付記４）
前記データ補正部による比較対象の検出状況を示す値は、被検出体が前記特定の領域を通過するのに要した時間であることを特徴とする付記２に記載の判定装置。
【０１２６】
（付記５）
前記データ補正部は、算出した比に応じて、前記データを伸張又は短縮するようにしてあることを特徴とする付記４に記載の判定装置。
【０１２７】
（付記６）
前記データ補正部は、前記データを時間方向に複数に分割した部分データを生成し、算出した比に応じて、生成した部分データの夫々を伸張又は短縮するようにしてあることを特徴とする付記５に記載の判定装置。
【０１２８】
（付記７）
被検出体の検出結果に応じたデータを時系列的に出力する検出器と、
該検出器が出力するデータを取得するデータ取得部、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部を備える判定装置と
を含むことを特徴とする判定システム。
【０１２９】
（付記８）
被検出体の検出結果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し、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較し、
比較した結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正し、
補正して得られるデータと前記基準データとの類似度を判定し、
判定した結果に基づき、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定することを特徴とする判定方法。
【０１３０】
（付記９）
コンピュータに、被検出体の検出結果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させるステップと、
コンピュータに、特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較させるステップと、
コンピュータに、比較させた結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正させるステップと、
コンピュータに、補正して得られるデータと前記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、被検出体が前記特定の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。
【符号の説明】
【０１３１】
１０ ＩＣタグ（被検出体）
１００ 上位サーバ
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（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（検出器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体の検出結果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と、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部と、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする判定装置。
【請求項２】
前記データ補正部は、前記基準データを生成した際の被検出体の検出状況を示す値と前記データ取得部が新たにデータを取得した際の被検出体の検出状況を示す値との比を算出し、算出した比を用いて、前記データ取得部が新たに取得したデータを正規化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。
【請求項３】
被検出体の検出結果に応じたデータを時系列的に出力する検出器と、
該検出器が出力するデータを取得するデータ取得部、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部を備える判定装置と
を含むことを特徴とする判定システム。
【請求項４】
被検出体の検出結果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し、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較し、
比較した結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正し、
補正して得られるデータと前記基準データとの類似度を判定し、
判定した結果に基づき、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定することを特徴とする判定方法。
【請求項５】
コンピュータに、被検出体の検出結果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させるステップと、
コンピュータに、特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較させるステップと、
コンピュータに、比較させた結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正させるステップと、
コンピュータに、補正して得られるデータと前記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、被検出体が前記特定の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。
【請求項１】
被検出体の検出結果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と、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部と、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする判定装置。
【請求項２】
前記データ補正部は、前記基準データを生成した際の被検出体の検出状況を示す値と前記データ取得部が新たにデータを取得した際の被検出体の検出状況を示す値との比を算出し、算出した比を用いて、前記データ取得部が新たに取得したデータを正規化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。
【請求項３】
被検出体の検出結果に応じたデータを時系列的に出力する検出器と、
該検出器が出力するデータを取得するデータ取得部、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記データ取得部が取得したデータとを比較して、前記データ取得部が取得したデータを、そのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正するデータ補正部、
該データ補正部が補正したデータと前記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、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定する判定部を備える判定装置と
を含むことを特徴とする判定システム。
【請求項４】
被検出体の検出結果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し、
特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較し、
比較した結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正し、
補正して得られるデータと前記基準データとの類似度を判定し、
判定した結果に基づき、被検出体が前記特定の領域を通過したか否かを判定することを特徴とする判定方法。
【請求項５】
コンピュータに、被検出体の検出結果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させるステップと、
コンピュータに、特定の領域を被検出体が通過した際に前記検出器が出力すべきデータを示す基準データと前記検出器から取得したデータとを比較させるステップと、
コンピュータに、比較させた結果に基づいて、前記取得したデータをそのデータ長が前記基準データのデータ長と等しくなるように補正させるステップと、
コンピュータに、補正して得られるデータと前記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、被検出体が前記特定の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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２０５５５５（Ｐ２０１１−２０５５５５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２９０２（Ｐ２０１０−７２９０２）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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