携帯型リーダライタ
【課題】見えない場所にあるＲＦタグであっても、その位置を十分な確かさで検出する。
【解決手段】携帯型リーダライタ３は、本体４内に多軸（６軸）の加速度センサを備え、制御部は、原点位置を基準として常に本体４の三次元方向の位置及び指向方向を検出できる。既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグ１４を原点位置から読取り、その際の本体４の位置及び指向方向からなる原点位置情報をメモリに記憶させる。その後は、ユーザが、複数のＲＦタグ２が存在すると思われる範囲を掃引するように本体４を手動で移動させデータを読取る掃引読取動作を行い、その際の本体４の位置及び指向方向から、各ＲＦタグ２の配置位置を判断し、各ＲＦタグ２のデータと共にメモリに記憶する。
【解決手段】携帯型リーダライタ３は、本体４内に多軸（６軸）の加速度センサを備え、制御部は、原点位置を基準として常に本体４の三次元方向の位置及び指向方向を検出できる。既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグ１４を原点位置から読取り、その際の本体４の位置及び指向方向からなる原点位置情報をメモリに記憶させる。その後は、ユーザが、複数のＲＦタグ２が存在すると思われる範囲を掃引するように本体４を手動で移動させデータを読取る掃引読取動作を行い、その際の本体４の位置及び指向方向から、各ＲＦタグ２の配置位置を判断し、各ＲＦタグ２のデータと共にメモリに記憶する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手持ち操作可能な本体内に、無線通信用のリーダライタ側アンテナから所定の指向性をもった電波を送信すると共に、タグ側アンテナが組込まれたＲＦタグからの応答信号を受信する通信手段を備え、前記ＲＦタグのデータを読取る携帯型リーダライタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば商品管理、物流等の分野においては、商品、荷物、通い箱等の物品に荷札状のＲＦタグを添付し、ハンディターミナルと称される携帯型（ハンディタイプ）のリーダライタを用いてそのＲＦタグとの間で電磁波（例えばＵＨＦ帯の電波）による通信を行ない、該ＲＦタグに記録された商品等に関するデータ等の読取り（及び書込み）を行なうＲＦＩＤシステムが実用化されている。このＲＦＩＤシステムでは、リーダライタを、読取るべきＲＦタグに近接させた状態で、ＲＦタグに対して電磁波により動作電力の供給が行われると共に、データの通信（書込み及び読取り）が行われるようになっている。
【０００３】
ところで、上記したＲＦＩＤシステムにおいては、携帯型のリーダライタを使って、例えば、ユーザがリーダライタのキー操作部においてＩＤ番号を指定することに基づき、夫々ＲＦタグが添付された多数個の物品が収納された棚のなかから、目的とする特定のＲＦタグ（ＲＦタグが付された物品）を探索する位置検出の作業の実行が可能である。しかし、従来のリーダライタでは、ＲＦタグの位置検出の精度が十分に得られず、特に、複数の物品（ＲＦタグ）が接近して存在するような場合には、誤検出してしまう虞があった。
【０００４】
そこで、そのような課題を解決するために、例えば特許文献１には、ＲＦタグが付された物品（移動体）を検出する検出システムとして、ＲＦタグからの信号を受信する受信器に加えて、物品の動画像を撮影するカメラを設け、そのカメラにより撮影した画像情報に基づいて物品の位置を正確に検出し、ＲＦタグから得られる情報と併せて、何がどこに存在するかを把握するようにした技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−９８１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のような、カメラの撮影画像を用いて物品の位置検出を行うものでは、見えている物品（ＲＦタグ）の位置検出しかできず、見えない（隠れた）位置に存在する物品（ＲＦタグ）については、その位置を十分な確かさで検出することは不可能である。つまり、特許文献１の技術では、電波を利用することによって見えない範囲に配置されているＲＦタグをも読取りできるという、ＲＦＩＤのシステムの本来の特長を生かすことができないものとなる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、無線通信によりＲＦタグのデータを読取るものにあって、見えない場所にあるＲＦタグであっても、その位置を十分な確かさで検出することを可能とした携帯型リーダライタを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の携帯型リーダライタは、無線通信によりＲＦタグのデータを読取るものにあって、ユーザがＲＦタグが存在すると思われる範囲を掃引するように本体を手動で移動させ、その際に通信手段により掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグとの間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作の実行が可能とされていると共に、掃引読取動作の前に、ユーザにより既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグを読取る動作が実行された際の、前記本体の位置及び指向方向の情報を含んだ原点位置情報を記憶する原点位置情報記憶手段と、掃引読取動作の実行時において、前記本体に配設されたセンサの検出信号に基づいて、前記原点位置情報を基準とした本体の三次元方向の移動量及び指向方向の変動量を検出する本体位置検出手段と、掃引読取動作の実行時において、前記ＲＦタグを読取った際に、前記本体位置検出手段の検出に基づいて、当該読取ったＲＦタグの、本体の原点位置或いは前記基準位置に対する相対位置を判断するタグ位置判断手段と、前記掃引読取動作の実行時において読取ったＲＦタグのデータを、前記タグ位置判断手段により判断された当該ＲＦタグの相対位置と関連付けて記憶するデータ記憶手段とを具備するところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００８】
これによれば、ユーザは、携帯型リーダライタの本体を手動で移動させながら、掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグとの間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作を実行させることができるのであるが、その際に、予めユーザにより既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグを読取る動作が実行されると、本体の位置及び指向方向の情報を含んだ原点位置情報が原点位置情報記憶手段に記憶されるようになる。そして、掃引読取動作の実行時においては、本体位置検出手段により、前記原点位置情報を基準とした本体の三次元方向の移動量及び指向方向の変動量、つまり本体が原点位置からどの方向にどれだけ動いたかが検出される。ＲＦタグを読取った際には、タグ位置判断手段により、その時の本体の位置及び指向方向から、読取ったＲＦタグの、本体の原点位置或いは基準位置に対する相対位置を判断することができ、データ記憶手段により、ＲＦタグのデータが、当該ＲＦタグの相対位置と関連付けて記憶される。
【０００９】
この場合、本体の原点位置情報を基準とすることにより、読取ったＲＦタグの位置を十分な確かさで検出することができ、ＲＦタグのデータ及び位置を記憶しておくことができる。また、カメラ等によって視覚的に検出するものではないので、見えない場所に配置されているＲＦタグの位置検出も可能となる。しかも、動画の撮影が可能なカメラなどの大掛かりな装置が不要となることは勿論である。尚、上記本体位置検出手段を構成するセンサとしては、例えば多軸（６軸）の加速度センサを採用することができ、他にもジャイロセンサ等を用いることもできる。
【００１０】
ところで、携帯型リーダライタ及びＲＦタグにあっては、本体（ＲＦタグ）の小型化や、アンテナの簡素化を図るため、リーダライタ側のアンテナ及びＲＦタグのアンテナに、ダイポールアンテナのような直線（線型）偏波方式のアンテナを採用することが一般的となっている。ダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用した場合、リーダライタ側及びＲＦタグ側のアンテナ相互間の角度（偏波面の方向）によって、通信状態が変動する事情があるため、これを利用してＲＦタグが設置された向きを認識することが可能となる。
【００１１】
即ち、本発明においては、タグ側アンテナが、偏波面方向が該ＲＦタグの向きに対して一定な直線偏波方式のアンテナである場合に、前記掃引読取動作の実行時において、通信手段により受信したＲＦタグからの応答信号の振幅の値と、本体内のリーダライタ側アンテナの向きとに基づいて、ＲＦタグが設置された向きを認識する認識手段を設けることができる（請求項２の発明）。これによれば、ＲＦタグの位置検出に加えて設置された向きをも検出することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明では、前記掃引読取動作の実行時において、通信手段による送信電波の出力を時間経過に伴って変動させることに基づいて、ＲＦタグと本体との間の距離を判定する距離判定手段を設けることもできる（請求項３の発明）。これによれば、送信電波の出力を変動させ、ＲＦタグからの応答信号の受信レベルを測定することに基づいて、ＲＦタグと本体との間の距離（奥行き方向位置）をも十分な確かさで判定することができるので、位置検出の精度をより高めることができる。
【００１３】
本発明においては、ユーザが特定のデータを有するＲＦタグを指定するための指定手段と、この指定手段により指定された特定のデータを有するＲＦタグの存在位置をユーザに報知するための報知手段とを設ける構成とすることができる（請求項４の発明）。これによれば、多数のＲＦタグ（物品）のなかから、目的とする特定のＲＦタグ（当該ＲＦタグが付された物品）をユーザが指定することにより、その位置を十分な確かさで探索し、ユーザに知らせることができる。
【００１４】
このとき、上記報知手段としては、レーザポインタを設け、該当するＲＦタグの存在位置に向けてレーザポインタ光を出射するように構成することができ（請求項５の発明）、ＲＦタグの存在位置を直接的にレーザポインタ光で直接的に指し示すことによって、ユーザに判りやすく知らせることができる。
【００１５】
あるいは、前記報知手段を、音、光、振動のいずれかを用い、本体と該当するＲＦタグの存在位置との位置関係に応じてそれらの強度を変動させることによって当該ＲＦタグの存在位置をユーザに報知するように構成しても良く（請求項６の発明）、簡単で安価な構成で、ＲＦタグの存在位置をユーザに判りやすく知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、例えば商品管理に用いられるＲＦＩＤシステムのリーダライタに適用した一実施例について、図面を参照して説明する。この場合、ＲＦＩＤシステムは、図３に示すように、物品例えば箱入りの商品１に添付されるＲＦタグ２と、そのＲＦタグ２との間で、ある程度大きい指向性をもった電磁波（例えばＵＨＦ帯やマイクロ波帯の周波数の電波）による通信を行って電力の供給及びデータの読取り，書込みを行う本実施例に係る携帯型リーダライタ３とを備えて構成される。
【００１７】
ここで、詳しく図示はしないが、まず、前記ＲＦタグ２について簡単に述べておく。このＲＦタグ２は、例えばプラスチック製の荷札状（矩形板状）をなしている。そして、その内部には、携帯型リーダライタ３との間での通信を行うためのタグ側アンテナを備えると共に、データの保持及び応答信号を発生するＩＣチップを備えて構成される。ＩＣチップは、前記リーダライタ３から送信された電波（給電用信号）から動作電源を得るための整流・平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調，復調を行う変復調回路、動作プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを記憶する読書き可能なＥＥＰＲＯＭ等をワンチップＩＣ化して構成されている。このＲＦタグ２に記憶されるデータ（情報）には、固有のＩＤ番号や、貼付される商品１のデータ等が含まれる。
【００１８】
前記タグ側アンテナは、直線偏波方式のダイポールアンテナからなり、ＲＦタグ２を構成するシート材（プラスチック製の基材）に対する、導電塗料の印刷により形成されている。この場合、タグ側アンテナの延びる方向（ダイポール軸の延びる方向）は、例えばＲＦタグ２の長手方向（長辺方向）に一致している。つまり、タグ側アンテナの偏波面方向は、ＲＦタグ２の向きに対して一定とされている。尚、ＲＦタグ２には、荷札状以外にも、コイン状、キー（キーホルダ）状など様々な形状のものがあり、更に、カード状のもの（非接触ＩＣカード）もＲＦタグに含まれる。また、光学情報が記載されたラベルに、更にＲＦタグを固着して構成された情報ラベル（スマートラベル等と称される）を物品に貼付して使用するようなシステムも存在する。
【００１９】
一方、本実施例に係る携帯型リーダライタ３は、ユーザが手に持って操作することが可能なハンディターミナル（ＩＨＴ）と称されるものである。図１は、本実施例に係る携帯型リーダライタ３の電気的構成を概略的に示しており、また、図２、図３には、携帯型リーダライタ３の外観が概略的に示されている。図２、図３に示すように、この携帯型リーダライタ３の本体（本体ケース）４は、前後方向にやや長い薄型矩形箱状をなし、その基端側部分は、ユーザが片手で把持して操作可能な大きさ（形状）とされている。
【００２０】
この本体４の上面部には、先端側に位置して、図４にも示すように、小型の液晶表示器からなる表示部５が設けられていると共に、基端側に位置して数字キーや機能キー等の複数個の操作キーを有し指定手段として機能するキー操作部６（図１にのみ図示）が設けられている。また、詳しく図示はしないが、本体４には、読取指示用のトリガキーや、報知用のＬＥＤやブザー等も設けられている。さらに、本実施例では、後述のように、本体４の先端部に位置して、報知手段を構成するレーザポインタ８及びそのレーザポインタ８を駆動する駆動機構９（図１参照）が設けられている。
【００２１】
図１に示すように、本体４内には、マイコンを主体として構成され全体を制御する制御部７が設けられている。この制御部７には、前記トリガスイッチやキー操作部６等からの操作信号が入力されるようになっている。また、制御部７が、表示部５、レーザポインタ８及びその駆動機構９等を制御するようになっている。この制御部７には、後述するように、データ記憶手段等として機能するメモリ１０が接続されている。更に、図示はしないが、本体４内には、後述する加速度センサ１１、電源となるバッテリ、外部（ホスト装置）との間でのデータ通信を行うための外部インターフェース等も設けられている。
【００２２】
そして、本体４内には、前記制御部７に接続され該制御部７により制御されるＲＦ部１２、及び、そのＲＦ部１２に接続されたリーダライタ側アンテナ１３が設けられている。前記ＲＦ部１２は、送信回路、受信回路、信号処理回路等を備えて構成され、リーダライタ側アンテナ１３を介して、前記ＲＦタグ２に対して電磁波により電力供給を行うと共に、データの通信（読取り及び書込み）を行うようになっており、もって、これらＲＦ部１２及びリーダライタ側アンテナ１３から通信手段が構成される。
【００２３】
詳しく図示はしないが、前記リーダライタ側アンテナ１３は、直線偏波方式のダイポールアンテナが採用されており、本体４内の先端側部分に、横方向（水平方向）に延びるように配設され、水平な偏波面を持つ（水平に偏波する電波を出力する）ようになっている。このとき、図３に示すように、前記リーダライタ側アンテナ１３からは、本体４の前方に向けて指向性を有した電波が送信され、通信エリア（図３に破線で示す楕円形の範囲）内に存在する全てのＲＦタグ２に対して通信が可能とされる。尚、本実施例では、ＲＦタグ２との通信には、マイクロ波帯（例えば２．４５ＧＨｚ）、或いはＵＨＦ帯（例えば９５３ＭＨｚ）の通信周波数が用いられるようになっている。
【００２４】
さて、上記構成の携帯型リーダライタ３にあっては、ユーザが本体４を手で持って、その先端側をＲＦタグ２（商品１）の存在する方向に向け、例えばトリガキーをオン操作することにより、ＲＦタグ２との間で無線通信を行ってデータの読取り及び書込みを行うことが可能となっている。ここで、本実施例の携帯型リーダライタ３においては、ＲＦタグ２が付された多数個の商品１が収納された棚などに対し、ユーザが、例えばトリガキーをオン操作したままで、ＲＦタグ２が存在すると思われる範囲を掃引するように本体４を手動で移動させ、その際に、その掃引範囲の中に存在する複数個のＲＦタグ２と通信を行ってデータを読取る掃引読取動作の機能の実行が可能とされている。
【００２５】
この機能を実現するために、図１に示すように、本体４内には、例えば多軸（６軸）の加速度センサ１１が設けられており、その信号が制御部７に入力されるようになっている。この掃引読取動作は、ユーザが例えばキー操作部６を操作して掃引読取動作のモードを指示することに基づいて開始され、後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、この掃引読取動作の機能は、本体４内に設けられた加速度センサ１１等のハードウエア構成と共に、前記制御部７のソフトウエア構成により実現される。
【００２６】
このとき、本実施例では、掃引読取動作を行うにあたって、まず、ユーザは、図２に示すように、既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグ１４を、所定方向（図で手前側）に適切な距離（ｘ０）だけ離れた位置（これが原点位置となる）から読取る動作を実行し、その際の本体４の位置及び指向方向を含んだ原点位置情報をメモリ１０に記憶させるための予備動作を実行する。尚、ここでは、図２に示すように、例えば基準位置を原点Ｏ（０，０，０）とした、三次元座標系、つまり、例えば図で前後方向をＸ軸、左右方向をＹ軸、上下方向をＺ軸とした座標系が仮想され、ＲＦタグ２の位置（更には本体４の位置及び向き）をその三次元座標系によって表すことができる。
【００２７】
これにより、本体４の原点位置が確定されるので、その後は、ユーザが本体４を動かすと、加速度センサ１１の検出信号が本体４の位置や角度の変動に換算され、制御部７は、上記原点位置を基準として、常に本体４の三次元方向の位置及び指向方向を把握（検出）できるようになっている。つまり、制御部７は、ＲＦタグ２との通信（データの読取り）が行われた時点における、本体４の位置及び指向方向を常に検出できるようになっているのである。
【００２８】
従って、この予備動作に引続き、掃引読取動作を実行することによって、掃引範囲内の全てのＲＦタグ２に関し、通信（データの読取り）が行われた際の本体４の位置及び指向方向から、そのＲＦタグ２の配置位置（本体４の原点位置或いは基準ＲＦタグ１４の配置された基準位置に対する相対位置）が検出（判断）され、各ＲＦタグ２のデータ（ＩＤ番号等のデータ）と共にメモリ１０に記憶されるようになっている。この場合、加速度センサ１１や制御部７から本体位置検出手段が構成され、制御部７がタグ位置判断手段として機能し、メモリ１０がデータ記憶手段として機能するのである。
【００２９】
さらに、掃引読取動作の機能においては、読取ったデータから、ユーザが目的とする特定の情報（例えばＩＤ番号）を有するＲＦタグ２（ひいてはそのＲＦタグ２が付された商品１）を探索（棚調べ）することができるようになっている。この探索の機能は、ユーザが指定手段としてのキー操作部６を操作して、既にメモリ１０に記憶されているＩＤ番号の一覧を表示部５に表示し（図４参照）そのなかからユーザがＩＤ番号を選択する、或いは、目的とするＲＦタグ２のＩＤ番号を入力指定することに基づき、指定されたＩＤ番号を有するＲＦタグ２の位置をメモリ１０から読出してユーザに報知するものである。
【００３０】
このとき、本実施例では、ユーザにより指定された特定のＲＦタグ２の存在位置を知らせるために、レーザポインタ８から出射されるレーザポインタ光Ｌ（図３参照）が用いられ、報知手段として機能するようになっている。尚、上記した報知において、ブザー音の鳴動や、表示部５における方向等の表示、報知用ＬＥＤの点灯（点滅）などを併せて行うようにしても良い。
【００３１】
次に、上記構成の作用について、図５、図６も参照しながら述べる。尚、ここでは、説明の簡単化のため、図３に示すように、例えば棚に、ＲＦタグ２が付された複数個（３個）の商品１が図で左右方向（Ｙ軸に平行な直線に沿って）に並んで収納され、ユーザが、棚全体に関して掃引読取動作を行った後、そのなかから目的の商品１（ＲＦタグ２）を探索する（いわゆる棚調べを行う）場合を具体例としてあげながら説明する。
【００３２】
またこの場合、基準ＲＦタグ１４の基準位置も、その直線に沿う（図３で左方の）位置にあるものとし、掃引読取動作を、本体４を基準ＲＦタグ１４からＸ軸方向手前側に距離ｘ０だけ離れた原点位置から、指向方向をそのまま（Ｘ軸方向前方としたまま）で、Ｙ軸方向（図３で右方）に平行移動させながら行うものとする。尚、３個の商品１（ＲＦタグ２）を区別する場合には、図３で左のものから順に、符号１（符号２）の後に、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を付すこととする。
【００３３】
図５のフローチャートは、上記した掃引読取動作を実行する際に、制御部７が実行する処理手順を示している。上記したように、ユーザが、携帯型リーダライタ３のキー操作部６を操作して、掃引読取動作のモードを指示することに基づいて、掃引読取動作の処理が開始される。
【００３４】
即ち、図５に示すように、まず、ステップＳ１では、基準ＲＦタグ１４が基準位置に配置された状態で、ユーザが、携帯型リーダライタ３の本体４を原点位置（基準ＲＦタグ１４から手前側に距離ｘ０だけ離れて、Ｘ軸方向前方を向いた状態）に位置させ、前記基準ＲＦタグ１４を読取る動作（予備動作）を実行させる。すると、ステップＳ２では、その時点の加速度センサ１１から得られた位置情報が、原点位置情報として、読取った基準ＲＦタグ１４のＩＤデータと共にメモリ１０に記憶される。
【００３５】
引続き、ユーザは、掃引読取動作を行うのであるが、この掃引読取動作中は、ステップＳ３にて、加速度センサ１１の検出に基づいて、本体４の三次元位置及び指向方向（原点位置からの変動量）が常に検出される。そして、ステップＳ４にて、新たなＲＦタグ２の読取り（応答）があったかどうか（ＲＦタグ２が通信範囲に入ったか）が常に監視されると共に、ステップＳ７にて、今まで読取っていたＲＦタグ２で応答がなくなったものがあるかどうか（ＲＦタグ２が通信範囲を外れたか）が常に監視される。
【００３６】
新たなＲＦタグ２の読取り（応答）があった場合には（ステップＳ４にてＹｅｓ）、ステップＳ５にて、読取ったＲＦタグ２のＩＤ番号等のデータと、その時の本体４の位置（及び向き）のデータが、メモリ１０の一時記憶領域に記憶される。ステップＳ６では、読取ったＲＦタグ２のＩＤのデータが、表示部５に表示され、その後、ステップＳ７に進む。新たなＲＦタグ２の読取り（応答）がない場合にも（ステップＳ４にてＮｏ）、ステップＳ７に進む。
【００３７】
今まで読取っていたＲＦタグ２で応答がなくなったものがあった場合には（ステップＳ７にてＹｅｓ）、ステップＳ８にて、応答がなくなった時点の本体４の位置（及び向き）と、メモリ１０に一時記憶されている、当該ＲＦタグ２を新たに読取った時点の本体４の位置（及び向き）とから、当該ＲＦタグ２の位置を判断（推定）する処理が行われる。次のステップＳ９では、判断されたＲＦタグ２の位置が、当該ＲＦタグ２から読取ったデータと共に、メモリ１０に記憶される。その後、停止指令があるまで（ステップＳ１０にてＮｏ）、ステップＳ３からの処理が繰返され、停止指令があると（ステップＳ１０にてＹｅｓ）、処理が終了する。
【００３８】
図３の例で説明すると、本体４を原点位置からＹ軸方向（図３で右方向）に移動させていくと、まず、本体４の位置ａにおいて、ＲＦタグ２（Ａ）が本体４の通信範囲に入るようになり、本体４の位置ａのデータとＲＦタグ２（Ａ）のＩＤデータとがメモリ１０に一時記憶される。本体４が位置ｂまで移動すると、ＲＦタグ２（Ａ）に加えてＲＦタグ２（Ｂ）の読取りが可能となり、本体４の位置ｂのデータとＲＦタグ２（Ｂ）のＩＤデータとがメモリ１０に一時記憶される。本体４が位置ｂを少し過ぎたところで、ＲＦタグ２（Ａ）の応答がなくなるようになり、このときの位置のデータと上記一時記憶されている位置ａのデータとからＲＦタグ２（Ａ）の位置が判断され、メモリ１０にそのＩＤデータと共に記憶されるのである。
【００３９】
本体４が位置ｃに至った状態では、ＲＦタグ２（Ｂ）のみと通信が可能である。本体４が位置ｄまで移動すると、ＲＦタグ２（Ｂ）に加えてＲＦタグ２（Ｃ）の読取りが可能となり、本体４の位置ｄのデータとＲＦタグ２（Ｃ）のＩＤデータとがメモリ１０に一時記憶される。本体４が位置ｄを少し過ぎたところで、ＲＦタグ２（Ｂ）の応答がなくなり、ＲＦタグ２（Ｂ）の位置が判断されてメモリ１０にそのＩＤデータと共に記憶される。同様に、本体４が位置ｅから更に位置ｆに至ったところで、ＲＦタグ２（Ｃ）の応答がなくなり、ＲＦタグ２（Ｃ）の位置が判断されてメモリ１０にそのＩＤデータと共に記憶されるのである。
【００４０】
次に、図６のフローチャートは、上記の掃引読取動作の処理の後に、ユーザの目的とする特定の情報（ＩＤ番号）を有するＲＦタグ２（ひいてはそのＲＦタグ２が付された商品１）を探索（棚調べ）する場合の処理手順を示している。即ち、ステップＳ１１では、掃引読取動作において読取った（メモリ１０に記憶されている）各ＲＦタグ２のデータのうち、ＩＤ番号の一覧を示すリストが表示部５に表示される。表示部５におけるリストの表示例を、図４に示す。
【００４１】
ステップＳ１２では、ユーザが、キー操作部６を操作して、目的とする商品１（ＲＦタグ２）のＩＤ番号を画面上で指定（選択）することが行われる。すると、ステップＳ１３では、まず、加速度センサ１１の信号から本体４の現在位置を検出する処理が行われ、ステップＳ１４にて、その現在位置と、メモリ１０に記憶されている該当するＲＦタグ２の位置から、そのＲＦタグ２の方向が計算により求められる。そして、ステップＳ１５では、レーザポインタ８及び駆動機構９を制御して、計算された方向にレーザポインタ光Ｌを出射することが行われる。
【００４２】
図３の例では、ユーザが、商品１（Ｂ）の位置を知るべく、ＲＦタグ２（Ｂ）のＩＤデータを選択した場合には、例えば位置ｅにある本体４から、レーザポインタ光Ｌが商品１（Ｂ）を指し示すように斜め左方向に出射される。従って、ユーザは、多数のＲＦタグ２（商品１）のなかから、目的とする特定のＲＦタグ２（商品１）がどこにあるかを知ることができるのである。
【００４３】
このように本実施例によれば、ユーザは、携帯型リーダライタ３の本体４を手動で移動させながら、掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグ２との間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作を実行させることができるのであるが、その際に、予め既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグ１４を読取る予備動作を実行することにより、本体４の原点位置情報が記憶され、その後の掃引読取動作の実行時においては、加速度センサ１１の検出に基づいて本体４の位置（及び指向方向）を常に検出することができる。
【００４４】
そして、掃引読取動作の実行時においては、ＲＦタグ２を読取った際の、本体４の位置などから、読取ったＲＦタグ２の、本体４の原点位置或いは基準位置に対する相対位置を十分な確かさで判断することができ、メモリ１０にＲＦタグ２のデータと共に記憶させることができる。また、カメラ等によって視覚的に検出するものではないので、見えない場所に配置されているＲＦタグ２の位置検出も可能となる。さらには、動画の撮影が可能なカメラなどの大掛かりな装置が不要となり、比較的簡単な構成で済ませることができるものである。
【００４５】
この結果、本実施例によれば、無線通信によりＲＦタグ２のデータを読取るものにあって、見えない場所にあるＲＦタグ２であっても、その位置を十分な確かさで検出することができるという優れた効果を奏する。また、本実施例では、多数のＲＦタグ２（商品１）のなかから、目的とする特定のＲＦタグ２のＩＤ番号をユーザが指定することにより、その位置を十分な確かさで探索し、ユーザに知らせることができる。このとき、レーザポインタ８により、ＲＦタグ２の存在位置を直接的にレーザポインタ光Ｌで直接的に指し示すことによって、ユーザに判りやすく知らせることができるものである。
【００４６】
尚、上記実施例では説明しなかったが、本発明においては、タグ側アンテナ及びリーダライタ側アンテナ１３をダイポールアンテナから構成したので、前記掃引読取動作の実行時において、受信したＲＦタグ２からの応答信号の振幅の値と、本体４内のリーダライタ側アンテナ１３の向きとに基づいて、ＲＦタグ２が設置された向き、ひいては商品１の配置の向きを認識するように構成することも可能である。
【００４７】
さらに、本発明においては、掃引読取動作の実行時において、ＲＦ部１２による送信電波の出力を時間経過に伴って変動させ、ＲＦタグ２からの応答信号の受信レベルを測定することに基づいて、ＲＦタグ２と本体４との間の距離を判定するように構成しても良く、ＲＦタグ２と本体４との間の距離（奥行き方向位置）をも十分な確かさで判定することができるので、位置検出の精度をより高めることができる。
【００４８】
また、上記実施例では、レーザポインタ８から報知手段を構成したが、報知手段を、音、光、振動のいずれかを用い、本体４と該当するＲＦタグ２の存在位置との位置関係に応じてそれらの強度を変動させる、例えば目的とするＲＦタグ２に近付いたときに、ランプを点滅させたり、ブザー音や本体の振動を大きくしたりするなどの方法によって、当該ＲＦタグ２の存在位置をユーザに報知するように構成しても良く、簡単で安価な構成で、ＲＦタグ２の存在位置をユーザに判りやすく知らせることができる。表示部５に、複数個のＲＦタグ２（商品１）がどのように並んでいるかを、模式図により表示するようにしても良い。
【００４９】
上記実施例では、荷札状のＲＦタグ２を具体例としてあげたが、ＲＦタグには、コイン状、キー（キーホルダ）状、カード状（非接触ＩＣカード）など様々な形状のものがあり、更にＲＦタグを固着して構成された情報ラベル（スマートラベル等と称される）を物品に貼付して使用するようなシステムも存在し、これらのものもＲＦタグに含まれることは勿論である。また、上記実施例では、棚内におけるＲＦタグ２付きの商品１の探索を行う場合を例としてあげたが、それ以外にも、例えばトラックの荷台や、台車，パレット等に積まれた多数の荷物から、特定の荷物を探索する場合等、様々な対象物や形態、用途が考えられる。基準ＲＦタグ１４が配置される基準位置（本体４の原点位置）についても、様々に設定することができる。
【００５０】
その他、携帯型リーダライタ３の構成としても、様々な変更が可能であることは勿論であり、例えば光学コードの読取機能を併せて備えたハンディターミナルであっても良い。さらには、通信に利用される電波の波長（周波数）としても、ある程度の指向性をもった通信エリアを形成するものであれば良く、ＵＨＦ帯以外にも、短波帯やマイクロ波帯を採用することもできる等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、携帯型リーダライタの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図２】基準位置の基準ＲＦタグを読取る予備動作を説明するための平面図
【図３】掃引読取動作の具体例を説明するための平面図
【図４】読取ったＲＦタグのリストを表示部に表示した様子を示す図
【図５】制御部が実行する掃引読取動作の処理手順を示すフローチャート
【図６】特定のＲＦタグを探索する場合の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は商品、２はＲＦタグ、３は携帯型リーダライタ、４は本体、５は表示部、６はキー操作部（指定手段）、７は制御部（本体位置検出手段、タグ位置判断手段）、８はレーザポインタ（報知手段）、１０はメモリ（原点位置情報記憶手段、データ記憶手段）、１１は加速度センサ（本体位置検出手段），１２はＲＦ部（通信手段）、１３はリーダライタ側アンテナ、１４は基準ＲＦタグを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手持ち操作可能な本体内に、無線通信用のリーダライタ側アンテナから所定の指向性をもった電波を送信すると共に、タグ側アンテナが組込まれたＲＦタグからの応答信号を受信する通信手段を備え、前記ＲＦタグのデータを読取る携帯型リーダライタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば商品管理、物流等の分野においては、商品、荷物、通い箱等の物品に荷札状のＲＦタグを添付し、ハンディターミナルと称される携帯型（ハンディタイプ）のリーダライタを用いてそのＲＦタグとの間で電磁波（例えばＵＨＦ帯の電波）による通信を行ない、該ＲＦタグに記録された商品等に関するデータ等の読取り（及び書込み）を行なうＲＦＩＤシステムが実用化されている。このＲＦＩＤシステムでは、リーダライタを、読取るべきＲＦタグに近接させた状態で、ＲＦタグに対して電磁波により動作電力の供給が行われると共に、データの通信（書込み及び読取り）が行われるようになっている。
【０００３】
ところで、上記したＲＦＩＤシステムにおいては、携帯型のリーダライタを使って、例えば、ユーザがリーダライタのキー操作部においてＩＤ番号を指定することに基づき、夫々ＲＦタグが添付された多数個の物品が収納された棚のなかから、目的とする特定のＲＦタグ（ＲＦタグが付された物品）を探索する位置検出の作業の実行が可能である。しかし、従来のリーダライタでは、ＲＦタグの位置検出の精度が十分に得られず、特に、複数の物品（ＲＦタグ）が接近して存在するような場合には、誤検出してしまう虞があった。
【０００４】
そこで、そのような課題を解決するために、例えば特許文献１には、ＲＦタグが付された物品（移動体）を検出する検出システムとして、ＲＦタグからの信号を受信する受信器に加えて、物品の動画像を撮影するカメラを設け、そのカメラにより撮影した画像情報に基づいて物品の位置を正確に検出し、ＲＦタグから得られる情報と併せて、何がどこに存在するかを把握するようにした技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−９８１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のような、カメラの撮影画像を用いて物品の位置検出を行うものでは、見えている物品（ＲＦタグ）の位置検出しかできず、見えない（隠れた）位置に存在する物品（ＲＦタグ）については、その位置を十分な確かさで検出することは不可能である。つまり、特許文献１の技術では、電波を利用することによって見えない範囲に配置されているＲＦタグをも読取りできるという、ＲＦＩＤのシステムの本来の特長を生かすことができないものとなる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、無線通信によりＲＦタグのデータを読取るものにあって、見えない場所にあるＲＦタグであっても、その位置を十分な確かさで検出することを可能とした携帯型リーダライタを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の携帯型リーダライタは、無線通信によりＲＦタグのデータを読取るものにあって、ユーザがＲＦタグが存在すると思われる範囲を掃引するように本体を手動で移動させ、その際に通信手段により掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグとの間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作の実行が可能とされていると共に、掃引読取動作の前に、ユーザにより既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグを読取る動作が実行された際の、前記本体の位置及び指向方向の情報を含んだ原点位置情報を記憶する原点位置情報記憶手段と、掃引読取動作の実行時において、前記本体に配設されたセンサの検出信号に基づいて、前記原点位置情報を基準とした本体の三次元方向の移動量及び指向方向の変動量を検出する本体位置検出手段と、掃引読取動作の実行時において、前記ＲＦタグを読取った際に、前記本体位置検出手段の検出に基づいて、当該読取ったＲＦタグの、本体の原点位置或いは前記基準位置に対する相対位置を判断するタグ位置判断手段と、前記掃引読取動作の実行時において読取ったＲＦタグのデータを、前記タグ位置判断手段により判断された当該ＲＦタグの相対位置と関連付けて記憶するデータ記憶手段とを具備するところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００８】
これによれば、ユーザは、携帯型リーダライタの本体を手動で移動させながら、掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグとの間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作を実行させることができるのであるが、その際に、予めユーザにより既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグを読取る動作が実行されると、本体の位置及び指向方向の情報を含んだ原点位置情報が原点位置情報記憶手段に記憶されるようになる。そして、掃引読取動作の実行時においては、本体位置検出手段により、前記原点位置情報を基準とした本体の三次元方向の移動量及び指向方向の変動量、つまり本体が原点位置からどの方向にどれだけ動いたかが検出される。ＲＦタグを読取った際には、タグ位置判断手段により、その時の本体の位置及び指向方向から、読取ったＲＦタグの、本体の原点位置或いは基準位置に対する相対位置を判断することができ、データ記憶手段により、ＲＦタグのデータが、当該ＲＦタグの相対位置と関連付けて記憶される。
【０００９】
この場合、本体の原点位置情報を基準とすることにより、読取ったＲＦタグの位置を十分な確かさで検出することができ、ＲＦタグのデータ及び位置を記憶しておくことができる。また、カメラ等によって視覚的に検出するものではないので、見えない場所に配置されているＲＦタグの位置検出も可能となる。しかも、動画の撮影が可能なカメラなどの大掛かりな装置が不要となることは勿論である。尚、上記本体位置検出手段を構成するセンサとしては、例えば多軸（６軸）の加速度センサを採用することができ、他にもジャイロセンサ等を用いることもできる。
【００１０】
ところで、携帯型リーダライタ及びＲＦタグにあっては、本体（ＲＦタグ）の小型化や、アンテナの簡素化を図るため、リーダライタ側のアンテナ及びＲＦタグのアンテナに、ダイポールアンテナのような直線（線型）偏波方式のアンテナを採用することが一般的となっている。ダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用した場合、リーダライタ側及びＲＦタグ側のアンテナ相互間の角度（偏波面の方向）によって、通信状態が変動する事情があるため、これを利用してＲＦタグが設置された向きを認識することが可能となる。
【００１１】
即ち、本発明においては、タグ側アンテナが、偏波面方向が該ＲＦタグの向きに対して一定な直線偏波方式のアンテナである場合に、前記掃引読取動作の実行時において、通信手段により受信したＲＦタグからの応答信号の振幅の値と、本体内のリーダライタ側アンテナの向きとに基づいて、ＲＦタグが設置された向きを認識する認識手段を設けることができる（請求項２の発明）。これによれば、ＲＦタグの位置検出に加えて設置された向きをも検出することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明では、前記掃引読取動作の実行時において、通信手段による送信電波の出力を時間経過に伴って変動させることに基づいて、ＲＦタグと本体との間の距離を判定する距離判定手段を設けることもできる（請求項３の発明）。これによれば、送信電波の出力を変動させ、ＲＦタグからの応答信号の受信レベルを測定することに基づいて、ＲＦタグと本体との間の距離（奥行き方向位置）をも十分な確かさで判定することができるので、位置検出の精度をより高めることができる。
【００１３】
本発明においては、ユーザが特定のデータを有するＲＦタグを指定するための指定手段と、この指定手段により指定された特定のデータを有するＲＦタグの存在位置をユーザに報知するための報知手段とを設ける構成とすることができる（請求項４の発明）。これによれば、多数のＲＦタグ（物品）のなかから、目的とする特定のＲＦタグ（当該ＲＦタグが付された物品）をユーザが指定することにより、その位置を十分な確かさで探索し、ユーザに知らせることができる。
【００１４】
このとき、上記報知手段としては、レーザポインタを設け、該当するＲＦタグの存在位置に向けてレーザポインタ光を出射するように構成することができ（請求項５の発明）、ＲＦタグの存在位置を直接的にレーザポインタ光で直接的に指し示すことによって、ユーザに判りやすく知らせることができる。
【００１５】
あるいは、前記報知手段を、音、光、振動のいずれかを用い、本体と該当するＲＦタグの存在位置との位置関係に応じてそれらの強度を変動させることによって当該ＲＦタグの存在位置をユーザに報知するように構成しても良く（請求項６の発明）、簡単で安価な構成で、ＲＦタグの存在位置をユーザに判りやすく知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、例えば商品管理に用いられるＲＦＩＤシステムのリーダライタに適用した一実施例について、図面を参照して説明する。この場合、ＲＦＩＤシステムは、図３に示すように、物品例えば箱入りの商品１に添付されるＲＦタグ２と、そのＲＦタグ２との間で、ある程度大きい指向性をもった電磁波（例えばＵＨＦ帯やマイクロ波帯の周波数の電波）による通信を行って電力の供給及びデータの読取り，書込みを行う本実施例に係る携帯型リーダライタ３とを備えて構成される。
【００１７】
ここで、詳しく図示はしないが、まず、前記ＲＦタグ２について簡単に述べておく。このＲＦタグ２は、例えばプラスチック製の荷札状（矩形板状）をなしている。そして、その内部には、携帯型リーダライタ３との間での通信を行うためのタグ側アンテナを備えると共に、データの保持及び応答信号を発生するＩＣチップを備えて構成される。ＩＣチップは、前記リーダライタ３から送信された電波（給電用信号）から動作電源を得るための整流・平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調，復調を行う変復調回路、動作プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを記憶する読書き可能なＥＥＰＲＯＭ等をワンチップＩＣ化して構成されている。このＲＦタグ２に記憶されるデータ（情報）には、固有のＩＤ番号や、貼付される商品１のデータ等が含まれる。
【００１８】
前記タグ側アンテナは、直線偏波方式のダイポールアンテナからなり、ＲＦタグ２を構成するシート材（プラスチック製の基材）に対する、導電塗料の印刷により形成されている。この場合、タグ側アンテナの延びる方向（ダイポール軸の延びる方向）は、例えばＲＦタグ２の長手方向（長辺方向）に一致している。つまり、タグ側アンテナの偏波面方向は、ＲＦタグ２の向きに対して一定とされている。尚、ＲＦタグ２には、荷札状以外にも、コイン状、キー（キーホルダ）状など様々な形状のものがあり、更に、カード状のもの（非接触ＩＣカード）もＲＦタグに含まれる。また、光学情報が記載されたラベルに、更にＲＦタグを固着して構成された情報ラベル（スマートラベル等と称される）を物品に貼付して使用するようなシステムも存在する。
【００１９】
一方、本実施例に係る携帯型リーダライタ３は、ユーザが手に持って操作することが可能なハンディターミナル（ＩＨＴ）と称されるものである。図１は、本実施例に係る携帯型リーダライタ３の電気的構成を概略的に示しており、また、図２、図３には、携帯型リーダライタ３の外観が概略的に示されている。図２、図３に示すように、この携帯型リーダライタ３の本体（本体ケース）４は、前後方向にやや長い薄型矩形箱状をなし、その基端側部分は、ユーザが片手で把持して操作可能な大きさ（形状）とされている。
【００２０】
この本体４の上面部には、先端側に位置して、図４にも示すように、小型の液晶表示器からなる表示部５が設けられていると共に、基端側に位置して数字キーや機能キー等の複数個の操作キーを有し指定手段として機能するキー操作部６（図１にのみ図示）が設けられている。また、詳しく図示はしないが、本体４には、読取指示用のトリガキーや、報知用のＬＥＤやブザー等も設けられている。さらに、本実施例では、後述のように、本体４の先端部に位置して、報知手段を構成するレーザポインタ８及びそのレーザポインタ８を駆動する駆動機構９（図１参照）が設けられている。
【００２１】
図１に示すように、本体４内には、マイコンを主体として構成され全体を制御する制御部７が設けられている。この制御部７には、前記トリガスイッチやキー操作部６等からの操作信号が入力されるようになっている。また、制御部７が、表示部５、レーザポインタ８及びその駆動機構９等を制御するようになっている。この制御部７には、後述するように、データ記憶手段等として機能するメモリ１０が接続されている。更に、図示はしないが、本体４内には、後述する加速度センサ１１、電源となるバッテリ、外部（ホスト装置）との間でのデータ通信を行うための外部インターフェース等も設けられている。
【００２２】
そして、本体４内には、前記制御部７に接続され該制御部７により制御されるＲＦ部１２、及び、そのＲＦ部１２に接続されたリーダライタ側アンテナ１３が設けられている。前記ＲＦ部１２は、送信回路、受信回路、信号処理回路等を備えて構成され、リーダライタ側アンテナ１３を介して、前記ＲＦタグ２に対して電磁波により電力供給を行うと共に、データの通信（読取り及び書込み）を行うようになっており、もって、これらＲＦ部１２及びリーダライタ側アンテナ１３から通信手段が構成される。
【００２３】
詳しく図示はしないが、前記リーダライタ側アンテナ１３は、直線偏波方式のダイポールアンテナが採用されており、本体４内の先端側部分に、横方向（水平方向）に延びるように配設され、水平な偏波面を持つ（水平に偏波する電波を出力する）ようになっている。このとき、図３に示すように、前記リーダライタ側アンテナ１３からは、本体４の前方に向けて指向性を有した電波が送信され、通信エリア（図３に破線で示す楕円形の範囲）内に存在する全てのＲＦタグ２に対して通信が可能とされる。尚、本実施例では、ＲＦタグ２との通信には、マイクロ波帯（例えば２．４５ＧＨｚ）、或いはＵＨＦ帯（例えば９５３ＭＨｚ）の通信周波数が用いられるようになっている。
【００２４】
さて、上記構成の携帯型リーダライタ３にあっては、ユーザが本体４を手で持って、その先端側をＲＦタグ２（商品１）の存在する方向に向け、例えばトリガキーをオン操作することにより、ＲＦタグ２との間で無線通信を行ってデータの読取り及び書込みを行うことが可能となっている。ここで、本実施例の携帯型リーダライタ３においては、ＲＦタグ２が付された多数個の商品１が収納された棚などに対し、ユーザが、例えばトリガキーをオン操作したままで、ＲＦタグ２が存在すると思われる範囲を掃引するように本体４を手動で移動させ、その際に、その掃引範囲の中に存在する複数個のＲＦタグ２と通信を行ってデータを読取る掃引読取動作の機能の実行が可能とされている。
【００２５】
この機能を実現するために、図１に示すように、本体４内には、例えば多軸（６軸）の加速度センサ１１が設けられており、その信号が制御部７に入力されるようになっている。この掃引読取動作は、ユーザが例えばキー操作部６を操作して掃引読取動作のモードを指示することに基づいて開始され、後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、この掃引読取動作の機能は、本体４内に設けられた加速度センサ１１等のハードウエア構成と共に、前記制御部７のソフトウエア構成により実現される。
【００２６】
このとき、本実施例では、掃引読取動作を行うにあたって、まず、ユーザは、図２に示すように、既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグ１４を、所定方向（図で手前側）に適切な距離（ｘ０）だけ離れた位置（これが原点位置となる）から読取る動作を実行し、その際の本体４の位置及び指向方向を含んだ原点位置情報をメモリ１０に記憶させるための予備動作を実行する。尚、ここでは、図２に示すように、例えば基準位置を原点Ｏ（０，０，０）とした、三次元座標系、つまり、例えば図で前後方向をＸ軸、左右方向をＹ軸、上下方向をＺ軸とした座標系が仮想され、ＲＦタグ２の位置（更には本体４の位置及び向き）をその三次元座標系によって表すことができる。
【００２７】
これにより、本体４の原点位置が確定されるので、その後は、ユーザが本体４を動かすと、加速度センサ１１の検出信号が本体４の位置や角度の変動に換算され、制御部７は、上記原点位置を基準として、常に本体４の三次元方向の位置及び指向方向を把握（検出）できるようになっている。つまり、制御部７は、ＲＦタグ２との通信（データの読取り）が行われた時点における、本体４の位置及び指向方向を常に検出できるようになっているのである。
【００２８】
従って、この予備動作に引続き、掃引読取動作を実行することによって、掃引範囲内の全てのＲＦタグ２に関し、通信（データの読取り）が行われた際の本体４の位置及び指向方向から、そのＲＦタグ２の配置位置（本体４の原点位置或いは基準ＲＦタグ１４の配置された基準位置に対する相対位置）が検出（判断）され、各ＲＦタグ２のデータ（ＩＤ番号等のデータ）と共にメモリ１０に記憶されるようになっている。この場合、加速度センサ１１や制御部７から本体位置検出手段が構成され、制御部７がタグ位置判断手段として機能し、メモリ１０がデータ記憶手段として機能するのである。
【００２９】
さらに、掃引読取動作の機能においては、読取ったデータから、ユーザが目的とする特定の情報（例えばＩＤ番号）を有するＲＦタグ２（ひいてはそのＲＦタグ２が付された商品１）を探索（棚調べ）することができるようになっている。この探索の機能は、ユーザが指定手段としてのキー操作部６を操作して、既にメモリ１０に記憶されているＩＤ番号の一覧を表示部５に表示し（図４参照）そのなかからユーザがＩＤ番号を選択する、或いは、目的とするＲＦタグ２のＩＤ番号を入力指定することに基づき、指定されたＩＤ番号を有するＲＦタグ２の位置をメモリ１０から読出してユーザに報知するものである。
【００３０】
このとき、本実施例では、ユーザにより指定された特定のＲＦタグ２の存在位置を知らせるために、レーザポインタ８から出射されるレーザポインタ光Ｌ（図３参照）が用いられ、報知手段として機能するようになっている。尚、上記した報知において、ブザー音の鳴動や、表示部５における方向等の表示、報知用ＬＥＤの点灯（点滅）などを併せて行うようにしても良い。
【００３１】
次に、上記構成の作用について、図５、図６も参照しながら述べる。尚、ここでは、説明の簡単化のため、図３に示すように、例えば棚に、ＲＦタグ２が付された複数個（３個）の商品１が図で左右方向（Ｙ軸に平行な直線に沿って）に並んで収納され、ユーザが、棚全体に関して掃引読取動作を行った後、そのなかから目的の商品１（ＲＦタグ２）を探索する（いわゆる棚調べを行う）場合を具体例としてあげながら説明する。
【００３２】
またこの場合、基準ＲＦタグ１４の基準位置も、その直線に沿う（図３で左方の）位置にあるものとし、掃引読取動作を、本体４を基準ＲＦタグ１４からＸ軸方向手前側に距離ｘ０だけ離れた原点位置から、指向方向をそのまま（Ｘ軸方向前方としたまま）で、Ｙ軸方向（図３で右方）に平行移動させながら行うものとする。尚、３個の商品１（ＲＦタグ２）を区別する場合には、図３で左のものから順に、符号１（符号２）の後に、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を付すこととする。
【００３３】
図５のフローチャートは、上記した掃引読取動作を実行する際に、制御部７が実行する処理手順を示している。上記したように、ユーザが、携帯型リーダライタ３のキー操作部６を操作して、掃引読取動作のモードを指示することに基づいて、掃引読取動作の処理が開始される。
【００３４】
即ち、図５に示すように、まず、ステップＳ１では、基準ＲＦタグ１４が基準位置に配置された状態で、ユーザが、携帯型リーダライタ３の本体４を原点位置（基準ＲＦタグ１４から手前側に距離ｘ０だけ離れて、Ｘ軸方向前方を向いた状態）に位置させ、前記基準ＲＦタグ１４を読取る動作（予備動作）を実行させる。すると、ステップＳ２では、その時点の加速度センサ１１から得られた位置情報が、原点位置情報として、読取った基準ＲＦタグ１４のＩＤデータと共にメモリ１０に記憶される。
【００３５】
引続き、ユーザは、掃引読取動作を行うのであるが、この掃引読取動作中は、ステップＳ３にて、加速度センサ１１の検出に基づいて、本体４の三次元位置及び指向方向（原点位置からの変動量）が常に検出される。そして、ステップＳ４にて、新たなＲＦタグ２の読取り（応答）があったかどうか（ＲＦタグ２が通信範囲に入ったか）が常に監視されると共に、ステップＳ７にて、今まで読取っていたＲＦタグ２で応答がなくなったものがあるかどうか（ＲＦタグ２が通信範囲を外れたか）が常に監視される。
【００３６】
新たなＲＦタグ２の読取り（応答）があった場合には（ステップＳ４にてＹｅｓ）、ステップＳ５にて、読取ったＲＦタグ２のＩＤ番号等のデータと、その時の本体４の位置（及び向き）のデータが、メモリ１０の一時記憶領域に記憶される。ステップＳ６では、読取ったＲＦタグ２のＩＤのデータが、表示部５に表示され、その後、ステップＳ７に進む。新たなＲＦタグ２の読取り（応答）がない場合にも（ステップＳ４にてＮｏ）、ステップＳ７に進む。
【００３７】
今まで読取っていたＲＦタグ２で応答がなくなったものがあった場合には（ステップＳ７にてＹｅｓ）、ステップＳ８にて、応答がなくなった時点の本体４の位置（及び向き）と、メモリ１０に一時記憶されている、当該ＲＦタグ２を新たに読取った時点の本体４の位置（及び向き）とから、当該ＲＦタグ２の位置を判断（推定）する処理が行われる。次のステップＳ９では、判断されたＲＦタグ２の位置が、当該ＲＦタグ２から読取ったデータと共に、メモリ１０に記憶される。その後、停止指令があるまで（ステップＳ１０にてＮｏ）、ステップＳ３からの処理が繰返され、停止指令があると（ステップＳ１０にてＹｅｓ）、処理が終了する。
【００３８】
図３の例で説明すると、本体４を原点位置からＹ軸方向（図３で右方向）に移動させていくと、まず、本体４の位置ａにおいて、ＲＦタグ２（Ａ）が本体４の通信範囲に入るようになり、本体４の位置ａのデータとＲＦタグ２（Ａ）のＩＤデータとがメモリ１０に一時記憶される。本体４が位置ｂまで移動すると、ＲＦタグ２（Ａ）に加えてＲＦタグ２（Ｂ）の読取りが可能となり、本体４の位置ｂのデータとＲＦタグ２（Ｂ）のＩＤデータとがメモリ１０に一時記憶される。本体４が位置ｂを少し過ぎたところで、ＲＦタグ２（Ａ）の応答がなくなるようになり、このときの位置のデータと上記一時記憶されている位置ａのデータとからＲＦタグ２（Ａ）の位置が判断され、メモリ１０にそのＩＤデータと共に記憶されるのである。
【００３９】
本体４が位置ｃに至った状態では、ＲＦタグ２（Ｂ）のみと通信が可能である。本体４が位置ｄまで移動すると、ＲＦタグ２（Ｂ）に加えてＲＦタグ２（Ｃ）の読取りが可能となり、本体４の位置ｄのデータとＲＦタグ２（Ｃ）のＩＤデータとがメモリ１０に一時記憶される。本体４が位置ｄを少し過ぎたところで、ＲＦタグ２（Ｂ）の応答がなくなり、ＲＦタグ２（Ｂ）の位置が判断されてメモリ１０にそのＩＤデータと共に記憶される。同様に、本体４が位置ｅから更に位置ｆに至ったところで、ＲＦタグ２（Ｃ）の応答がなくなり、ＲＦタグ２（Ｃ）の位置が判断されてメモリ１０にそのＩＤデータと共に記憶されるのである。
【００４０】
次に、図６のフローチャートは、上記の掃引読取動作の処理の後に、ユーザの目的とする特定の情報（ＩＤ番号）を有するＲＦタグ２（ひいてはそのＲＦタグ２が付された商品１）を探索（棚調べ）する場合の処理手順を示している。即ち、ステップＳ１１では、掃引読取動作において読取った（メモリ１０に記憶されている）各ＲＦタグ２のデータのうち、ＩＤ番号の一覧を示すリストが表示部５に表示される。表示部５におけるリストの表示例を、図４に示す。
【００４１】
ステップＳ１２では、ユーザが、キー操作部６を操作して、目的とする商品１（ＲＦタグ２）のＩＤ番号を画面上で指定（選択）することが行われる。すると、ステップＳ１３では、まず、加速度センサ１１の信号から本体４の現在位置を検出する処理が行われ、ステップＳ１４にて、その現在位置と、メモリ１０に記憶されている該当するＲＦタグ２の位置から、そのＲＦタグ２の方向が計算により求められる。そして、ステップＳ１５では、レーザポインタ８及び駆動機構９を制御して、計算された方向にレーザポインタ光Ｌを出射することが行われる。
【００４２】
図３の例では、ユーザが、商品１（Ｂ）の位置を知るべく、ＲＦタグ２（Ｂ）のＩＤデータを選択した場合には、例えば位置ｅにある本体４から、レーザポインタ光Ｌが商品１（Ｂ）を指し示すように斜め左方向に出射される。従って、ユーザは、多数のＲＦタグ２（商品１）のなかから、目的とする特定のＲＦタグ２（商品１）がどこにあるかを知ることができるのである。
【００４３】
このように本実施例によれば、ユーザは、携帯型リーダライタ３の本体４を手動で移動させながら、掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグ２との間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作を実行させることができるのであるが、その際に、予め既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグ１４を読取る予備動作を実行することにより、本体４の原点位置情報が記憶され、その後の掃引読取動作の実行時においては、加速度センサ１１の検出に基づいて本体４の位置（及び指向方向）を常に検出することができる。
【００４４】
そして、掃引読取動作の実行時においては、ＲＦタグ２を読取った際の、本体４の位置などから、読取ったＲＦタグ２の、本体４の原点位置或いは基準位置に対する相対位置を十分な確かさで判断することができ、メモリ１０にＲＦタグ２のデータと共に記憶させることができる。また、カメラ等によって視覚的に検出するものではないので、見えない場所に配置されているＲＦタグ２の位置検出も可能となる。さらには、動画の撮影が可能なカメラなどの大掛かりな装置が不要となり、比較的簡単な構成で済ませることができるものである。
【００４５】
この結果、本実施例によれば、無線通信によりＲＦタグ２のデータを読取るものにあって、見えない場所にあるＲＦタグ２であっても、その位置を十分な確かさで検出することができるという優れた効果を奏する。また、本実施例では、多数のＲＦタグ２（商品１）のなかから、目的とする特定のＲＦタグ２のＩＤ番号をユーザが指定することにより、その位置を十分な確かさで探索し、ユーザに知らせることができる。このとき、レーザポインタ８により、ＲＦタグ２の存在位置を直接的にレーザポインタ光Ｌで直接的に指し示すことによって、ユーザに判りやすく知らせることができるものである。
【００４６】
尚、上記実施例では説明しなかったが、本発明においては、タグ側アンテナ及びリーダライタ側アンテナ１３をダイポールアンテナから構成したので、前記掃引読取動作の実行時において、受信したＲＦタグ２からの応答信号の振幅の値と、本体４内のリーダライタ側アンテナ１３の向きとに基づいて、ＲＦタグ２が設置された向き、ひいては商品１の配置の向きを認識するように構成することも可能である。
【００４７】
さらに、本発明においては、掃引読取動作の実行時において、ＲＦ部１２による送信電波の出力を時間経過に伴って変動させ、ＲＦタグ２からの応答信号の受信レベルを測定することに基づいて、ＲＦタグ２と本体４との間の距離を判定するように構成しても良く、ＲＦタグ２と本体４との間の距離（奥行き方向位置）をも十分な確かさで判定することができるので、位置検出の精度をより高めることができる。
【００４８】
また、上記実施例では、レーザポインタ８から報知手段を構成したが、報知手段を、音、光、振動のいずれかを用い、本体４と該当するＲＦタグ２の存在位置との位置関係に応じてそれらの強度を変動させる、例えば目的とするＲＦタグ２に近付いたときに、ランプを点滅させたり、ブザー音や本体の振動を大きくしたりするなどの方法によって、当該ＲＦタグ２の存在位置をユーザに報知するように構成しても良く、簡単で安価な構成で、ＲＦタグ２の存在位置をユーザに判りやすく知らせることができる。表示部５に、複数個のＲＦタグ２（商品１）がどのように並んでいるかを、模式図により表示するようにしても良い。
【００４９】
上記実施例では、荷札状のＲＦタグ２を具体例としてあげたが、ＲＦタグには、コイン状、キー（キーホルダ）状、カード状（非接触ＩＣカード）など様々な形状のものがあり、更にＲＦタグを固着して構成された情報ラベル（スマートラベル等と称される）を物品に貼付して使用するようなシステムも存在し、これらのものもＲＦタグに含まれることは勿論である。また、上記実施例では、棚内におけるＲＦタグ２付きの商品１の探索を行う場合を例としてあげたが、それ以外にも、例えばトラックの荷台や、台車，パレット等に積まれた多数の荷物から、特定の荷物を探索する場合等、様々な対象物や形態、用途が考えられる。基準ＲＦタグ１４が配置される基準位置（本体４の原点位置）についても、様々に設定することができる。
【００５０】
その他、携帯型リーダライタ３の構成としても、様々な変更が可能であることは勿論であり、例えば光学コードの読取機能を併せて備えたハンディターミナルであっても良い。さらには、通信に利用される電波の波長（周波数）としても、ある程度の指向性をもった通信エリアを形成するものであれば良く、ＵＨＦ帯以外にも、短波帯やマイクロ波帯を採用することもできる等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、携帯型リーダライタの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図２】基準位置の基準ＲＦタグを読取る予備動作を説明するための平面図
【図３】掃引読取動作の具体例を説明するための平面図
【図４】読取ったＲＦタグのリストを表示部に表示した様子を示す図
【図５】制御部が実行する掃引読取動作の処理手順を示すフローチャート
【図６】特定のＲＦタグを探索する場合の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は商品、２はＲＦタグ、３は携帯型リーダライタ、４は本体、５は表示部、６はキー操作部（指定手段）、７は制御部（本体位置検出手段、タグ位置判断手段）、８はレーザポインタ（報知手段）、１０はメモリ（原点位置情報記憶手段、データ記憶手段）、１１は加速度センサ（本体位置検出手段），１２はＲＦ部（通信手段）、１３はリーダライタ側アンテナ、１４は基準ＲＦタグを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手持ち操作可能な本体内に、無線通信用のリーダライタ側アンテナから所定の指向性をもった電波を送信すると共に、タグ側アンテナが組込まれたＲＦタグからの応答信号を受信する通信手段を備え、前記ＲＦタグのデータを読取る携帯型リーダライタであって、
ユーザがＲＦタグが存在すると思われる範囲を掃引するように前記本体を手動で移動させ、その際に前記通信手段により掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグとの間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作の実行が可能とされていると共に、
前記掃引読取動作の前に、ユーザにより既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグを読取る動作が実行された際の、前記本体の位置及び指向方向の情報を含んだ原点位置情報を記憶する原点位置情報記憶手段と、
前記掃引読取動作の実行時において、前記本体に配設されたセンサの検出信号に基づいて、前記原点位置情報を基準とした前記本体の三次元方向の移動量及び指向方向の変動量を検出する本体位置検出手段と、
前記掃引読取動作の実行時において、前記ＲＦタグを読取った際に、前記本体位置検出手段の検出に基づいて、当該読取ったＲＦタグの、前記本体の原点位置或いは前記基準位置に対する相対位置を判断するタグ位置判断手段と、
前記掃引読取動作の実行時において読取ったＲＦタグのデータを、前記タグ位置判断手段により判断された当該ＲＦタグの相対位置と関連付けて記憶するデータ記憶手段とを具備することを特徴とする携帯型リーダライタ。
【請求項２】
前記タグ側アンテナは、偏波面方向が該ＲＦタグの向きに対して一定な直線偏波方式のアンテナであり、
前記掃引読取動作の実行時において、前記通信手段により受信したＲＦタグからの応答信号の振幅の値と、前記本体内のリーダライタ側アンテナの向きとに基づいて、前記ＲＦタグが設置された向きを認識する認識手段を備えることを特徴とする請求項１記載の携帯型リーダライタ。
【請求項３】
前記掃引読取動作の実行時において、前記通信手段による送信電波の出力を時間経過に伴って変動させることに基づいて、前記ＲＦタグと前記本体との間の距離を判定する距離判定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯型リーダライタ。
【請求項４】
ユーザが特定のデータを有するＲＦタグを指定するための指定手段と、
この指定手段により指定された特定のデータを有するＲＦタグの存在位置をユーザに報知するための報知手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の携帯型リーダライタ。
【請求項５】
前記報知手段は、レーザポインタを備え、該当するＲＦタグの存在位置に向けてレーザポインタ光を出射するように構成されていることを特徴とする請求項４記載の携帯型リーダライタ。
【請求項６】
前記報知手段は、音、光、振動のいずれかを用い、前記本体と該当するＲＦタグの存在位置との位置関係に応じてそれらの強度を変動させることによって当該ＲＦタグの存在位置をユーザに報知することを特徴とする請求項４記載の携帯型リーダライタ。
【請求項１】
手持ち操作可能な本体内に、無線通信用のリーダライタ側アンテナから所定の指向性をもった電波を送信すると共に、タグ側アンテナが組込まれたＲＦタグからの応答信号を受信する通信手段を備え、前記ＲＦタグのデータを読取る携帯型リーダライタであって、
ユーザがＲＦタグが存在すると思われる範囲を掃引するように前記本体を手動で移動させ、その際に前記通信手段により掃引範囲内に存在する複数個のＲＦタグとの間で通信を行ってデータを読取る掃引読取動作の実行が可能とされていると共に、
前記掃引読取動作の前に、ユーザにより既知の基準位置に配置された基準ＲＦタグを読取る動作が実行された際の、前記本体の位置及び指向方向の情報を含んだ原点位置情報を記憶する原点位置情報記憶手段と、
前記掃引読取動作の実行時において、前記本体に配設されたセンサの検出信号に基づいて、前記原点位置情報を基準とした前記本体の三次元方向の移動量及び指向方向の変動量を検出する本体位置検出手段と、
前記掃引読取動作の実行時において、前記ＲＦタグを読取った際に、前記本体位置検出手段の検出に基づいて、当該読取ったＲＦタグの、前記本体の原点位置或いは前記基準位置に対する相対位置を判断するタグ位置判断手段と、
前記掃引読取動作の実行時において読取ったＲＦタグのデータを、前記タグ位置判断手段により判断された当該ＲＦタグの相対位置と関連付けて記憶するデータ記憶手段とを具備することを特徴とする携帯型リーダライタ。
【請求項２】
前記タグ側アンテナは、偏波面方向が該ＲＦタグの向きに対して一定な直線偏波方式のアンテナであり、
前記掃引読取動作の実行時において、前記通信手段により受信したＲＦタグからの応答信号の振幅の値と、前記本体内のリーダライタ側アンテナの向きとに基づいて、前記ＲＦタグが設置された向きを認識する認識手段を備えることを特徴とする請求項１記載の携帯型リーダライタ。
【請求項３】
前記掃引読取動作の実行時において、前記通信手段による送信電波の出力を時間経過に伴って変動させることに基づいて、前記ＲＦタグと前記本体との間の距離を判定する距離判定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯型リーダライタ。
【請求項４】
ユーザが特定のデータを有するＲＦタグを指定するための指定手段と、
この指定手段により指定された特定のデータを有するＲＦタグの存在位置をユーザに報知するための報知手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の携帯型リーダライタ。
【請求項５】
前記報知手段は、レーザポインタを備え、該当するＲＦタグの存在位置に向けてレーザポインタ光を出射するように構成されていることを特徴とする請求項４記載の携帯型リーダライタ。
【請求項６】
前記報知手段は、音、光、振動のいずれかを用い、前記本体と該当するＲＦタグの存在位置との位置関係に応じてそれらの強度を変動させることによって当該ＲＦタグの存在位置をユーザに報知することを特徴とする請求項４記載の携帯型リーダライタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−６６１４９（Ｐ２０１０−６６１４９Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３３２７８（Ｐ２００８−２３３２７８）
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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