説明

携帯型物品認識装置

【課題】携帯型の物品認識装置において、それぞれRFIDタグが付与された複数の物品を認識する際の認識漏れの有無を自動的に判定できるようにする。
【解決手段】指示部により電波の発信開始が指示されてから発信終了が指示されるまでの期間中にアンテナを介して送受信された電波によりRFIDタグから読取ったタグデータの件数を計数するとともに、その期間中にアンテナの電波到達領域内に存在する物品の画像を入力し、この画像から物品に付与されたRFIDタグの画像を抽出し、この抽出されたRFIDタグ画像の件数を計数する。そして、タグデータの件数とRFIDタグ画像の件数とを比較し、一致しない場合には異常を報知する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信を利用してRFID(Radio Frequency Identification)タグに記憶されたタグデータを非接触で読取ることにより、当該RFIDタグが付与された物品を認識する携帯型の物品認識装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、RFIDタグが注目されている。RFIDタグは、電磁界または電波を利用して、リーダ・ライタとの間で非接触によりメモリ内のデータを送受信するタイプのデータキャリアである。そして、そのメモリ内には、例えばタグ製造時に設定されるシリアルナンバー等のタグ固有のIDコードが記憶されている。したがって、リーダ・ライタでRFIDタグのIDコードを読取ることによって、当該RFIDタグが付された物品の個別認識が可能となる。そこで、リーダ・ライタを備えた装置は物品認識装置と呼ばれている。
【0003】
この種の物品認識装置は、RFIDタグとの間で電波の送受信を行うアンテナと、このアンテナを介してRFIDタグとの間で行う交信を制御するリーダ・ライタ本体とから構成されている。このような物品認識装置において、アンテナを固定し、このアンテナから放射される電波の到達領域内に入ったRFIDタグと交信して、当該RFIDタグが付与された物品を認識する定置型の物品認識装置と、アンテナとリーダ・ライタ本体とをハンディターミナルに組込み、物品に付与されたRFIDタグにハンディターミナルを近づけることにより前記物品を認識する携帯型の物品認識装置とがあることは、従来から既に知られている。
【0004】
特に、携帯型の物品認識装置は、それぞれRFIDタグが付与されている多数の物品が収納された棚等に沿ってハンディターミナルを移動させることで各物品を認識できるので、物品の探索を行う場合に有効である。例えば、特許文献1には、物品の探索に必要な情報を提供する携帯型の物品認識装置が開示されている。
【特許文献1】特開2005−107933号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら現状では、物品認識装置側のアンテナの指向性に対してRFIDタグの向きがずれていた場合や、物品認識装置側のアンテナに対して複数のRFIDタグが重なった位置関係にあった場合等は、タグデータの読み抜けが発生する可能性がある。それにも拘らず従来は、タグデータの読み抜けによる物品認識漏れの有無を自動的に判定することができなかった。
【0006】
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、それぞれRFIDタグが付与された複数の物品を認識する際の認識漏れの有無を自動的に判定することを可能とし、物品認識技術の実用性を高めることができる携帯型の物品認識装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、RFIDタグに記憶されたタグデータを非接触で読取ることにより当該RFIDタグが付与された物品を認識する携帯型の物品認識装置であって、RFIDタグとの間で電波の送受信を行うアンテナと、アンテナからRFIDタグに対して放射される電波の発信開始及び終了を指示する指示部と、指示部により電波の発信開始が指示されてから発信終了が指示されるまでの期間中にアンテナを介して送受信された電波によりRFIDタグから読取ったタグデータを記憶するタグデータ記憶部とを設ける。そして、タグデータ記憶部に記憶されたタグデータの件数をデータ件数計数手段によって計数する。また、指示部により電波の発信開始が指示されてから発信終了が指示されるまでの期間中にアンテナの電波到達領域内に存在する物品の画像を入力する画像入力手段を設ける。そして、画像入力手段により撮影された画像から、タグ画像抽出手段によって物品に付与されたRFIDタグの画像を抽出し、この抽出されたRFIDタグ画像の件数をタグ画像件数計数手段によって計数する。しかして、データ件数計数手段により計数されたタグデータの件数とタグ画像件数計数手段により計数されたRFIDタグ画像の件数とを比較手段によって比較し、その結果を報知手段によって報知するようにしたものである。
【発明の効果】
【0008】
かかる手段を講じた本発明によれば、それぞれRFIDタグが付与された複数の物品を認識する際の認識漏れの有無を自動的に判定することが可能となり、物品認識技術の実用性が高められる携帯型の物品認識装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。
なお、この実施の形態は、図1及び図2に示すように、ハンディターミナルと称される携帯型の物品認識装置1を用いて、図3に示すように、書棚2に並べられた各書籍3にそれぞれ付与されたRFIDタグ4のデータを非接触で読取ることにより、各書籍3を個別に認識する技術に適用した場合である。
【0010】
はじめに、各書籍3にそれぞれ付与されるRFIDタグ4について説明する。
【0011】
図4(a)はRFIDタグ4を模式的に示す平面図であり、同図(b)はそのP−P矢視断面図である。RFIDタグ4は、ラベルシート41の裏面側(書籍3との接着面側)に、ICチップ42とタグアンテナ43とを薄いフィルムに内蔵してなるRFIDインレット44を貼り付けた構造となっている。また、ラベルシート41の表面である印刷面45の周縁に、蛍光塗料46が塗布されている。蛍光塗料46としては、例えば赤色や緑色のように、外乱光の影響が小さい塗料を用いることが好ましい。
【0012】
RFIDインレット44のICチップ42には、電源生成部,復調部,変調部,メモリ部及びこれらを制御する制御部等が設けられている。電源生成部は、アンテナ43で受信した変調電波の整流と安定化を行なうことによりICチップ42の各部に電源を供給する。復調部は、アンテナ43で受信した変調電波を復調して制御部へ送出する。変調部は、制御部から送出されたデータを変調してアンテナ43から発信させる。制御部は、復調部で復調されたデータのメモリ部への書込みや、メモリ部からデータを読み出して変調部へ送出する。
【0013】
メモリ部は、データを書換え不能に記憶保持する設定エリアと、任意のデータを書き込み可能なユーザエリアとから構成されている。そして、設定エリアには、各RFIDインレット44を個々に識別するために予め設定されたIDコードが記憶されている。
【0014】
次に、各書籍3にそれぞれ付与されたRFIDタグ4のデータ(IDコード等)を非接触で読取ることにより、各書籍3を個別に認識する携帯型物品認識装置1について説明する。
【0015】
図5は携帯型物品認識装置1の要部構成を示すブロック図である。携帯型物品認識装置1は、CPUを主体として構成された主制御部11を備えている。そしてこの主制御部11に、ROM及びRAMの記憶領域を有する記憶部12、図示しないホスト装置との間でデータ通信を行う通信インターフェイス部13、ブザー等の報知部14、液晶ディスプレイ等の表示部15、各種キーが配設されたキーボード16、操作ボタン17の信号が入力されるI/Oポート18及びRFIDタグ4のリーダ・ライタ19を接続している。
【0016】
主制御部11、記憶部12、インターフェイス部13、報知部14、I/Oポート18及びリーダ・ライタ19は、図1,2に示すように、ハンディターミナル等と称される携帯可能な筐体10に内蔵されている。図1に示すように、表示部15は、筐体10の正面上部に設けられており、その下側にキーボード16が設けられている。また、操作ボタン17が筐体10の右側中央部に設けられている。
【0017】
リーダ・ライタ19は、RFIDタグ4との間で電波の送受信を行うためのアンテナ20を備えている。アンテナ20は、筐体10内の上方に取り付けられている。リーダ・ライタ19は、アンテナ20を介してRFIDタグ4との間で行う交信を制御することにより、RFIDタグ4のメモリからIDコード等のタグデータを非接触で読取ったり、RFIDタグ4のメモリにデータを非接触で書き込んだりする。
【0018】
リーダ・ライタ19の読取動作について説明する。リーダ・ライタ19は、主制御部11から起動コマンドが与えられると、アンテナ20からRFIDタグ4に対する問合せ電波の発信を制御する。この問合せ電波の発信は、主制御部11から停止コマンドが与えられるまで継続して行われる。
【0019】
アンテナ20から放射される問合せ電波がRFIDタグ4に到達すると、このRFIDタグ4が活性化される。そして、この活性化されたRFIDタグ4から応答電波が発信される。RFIDタグ4から発信された応答電波は、アンテナ20で受信される。これにより、リーダ・ライタ19は活性化されたRFIDタグ4と交信可能状態となる。そして、所定の交信制御により当該RFIDタグ4に設けられたRFIDインレット44のICチップメモリに記憶されているIDコード等のタグデータがリーダ・ライタ19によって読取られる。リーダ・ライタ19によって読取られたタグデータは、主制御部11に送出される。以後、RFIDタグ4が活性化される毎に、同様なタグデータ読取動作が繰り返される。
【0020】
また、この携帯型物品認識装置1は、画像入力手段としてのラインセンサ21と、該ラインセンサ21の加速度を測定する加速度センサ22と、ラインセンサ21を介して入力されたラインイメージデータから加速度センサ22で測定された加速度データを利用して二次元画像を再構成する画像再構成部23と、画像再構成部23で再構成される二次元画像を記憶する二次元バッファ24と、二次元バッファ24に記憶された二次元画像を処理する画像処理部25とを備えている。ラインセンサ21、加速度センサ22、画像再構成部23、二次元バッファ24及び画像処理部25は、筐体10に内蔵されている。
【0021】
筐体10の裏面側上方には、図2に示すように、長方形の窓51が形成されている。そして、窓51から入る光を図示しないレンズ光学系により窓51の長手方向である1ライン光に絞ってラインセンサ21上に導くようになっている。
【0022】
画像再構成部23の処理動作手順を図6の流れ図で示す。図示するように、画像再構成部23は、ST(ステップ)21として主制御部11からの起動コマンドを待機している。そして、起動コマンドを受理したならば(ST21のYES)、画像再構成部23は、ST22として加速度センサ22を一旦リセットする。
【0023】
次に、画像再構成部23は、ST23として上記加速度センサ22による加速度測定の開始を指令する。これにより、加速度センサ22は、ラインセンサ21のライン方向(窓51の長手方向)とは直交する方向への移動に対する加速度の測定を開始する。
【0024】
その後、画像再構成部23は、ST28として主制御部11からの停止コマンドを受理するまで、ST24〜ST27の各処理を繰返し実行する。すなわちST24では、ラインセンサ21によって取り込まれた1ライン分のイメージデータを入力する。ST25では、加速度センサ22によって測定された加速度データを二重積分することにより、ラインセンサ21のライン方向とは直交する方向への移動距離を測定する。ST26では、ST25の処理で測定された移動距離に応じて、ST24の処理で入力されたラインイメージデータの二次元空間における現在位置を算出する。ST27では、ST26の処理で算出された二次元空間の現在位置に対応する二次元バッファ24のアドレス上に、ST24の処理で入力されたラインイメージデータを展開する(画像再構成手段)。
【0025】
上記ST24〜ST27の各処理を繰返し実行することにより、ラインセンサ21の移動とともに定期的に入力される複数のラインイメージデータによって、二次元バッファ24上に二次元画像が再構成される。
【0026】
画像再構成部23は、主制御部11からの停止コマンドを受理すると(ST28のYES)、ST29として加速度センサ22による加速度測定の停止を指令する。かくして、次の起動コマンドを受理するまで処理動作を停止する。
【0027】
画像処理部25は、二次元バッファ24上に再構成された二次元画像を解析してRFIDタグ4を抽出し、抽出されたRFIDタグ4の数を計数するもので、色識別部26、タグ検出部27及びタグ計数部28で構成されている。
【0028】
色識別部26は、二次元バッファ24上に再構成された二次元画像からRFIDタグ4に塗布されている蛍光塗料46の色画素データを識別する。タグ検出部27は、色識別部26で識別された色画素データに基づいて蛍光塗料46が塗布されたRFIDタグ4を抽出する。本実施の形態では、RFIDタグ4の表面(印刷面)の周縁に蛍光塗料46を塗布しているので、口字状につながった色画素データの塊を認識する毎に、RFIDタグ4を1個抽出したものとみなす。タグ計数部28は、タグ検出部27で抽出されたRFIDタグ4の個数を計数する。
【0029】
記憶部12には、特にそのRAM領域に、タグデータメモリ31と、カウンタ32と、加算器33とを形成している。タグデータメモリ31には、リーダ・ライタ19を介して読取られたRFIDタグ4のタグデータが格納される。カウンタ32では、上記リーダ・ライタ19に格納されたタグデータの件数Aが計数される。加算器33では、前記タグ計数部28で計数されたRFIDタグ4の個数が加算される。この加算値をBとする。
【0030】
ここに、タグデータメモリ31はタグデータ記憶部を構成する。カウンタ32は、データ件数計数手段を構成する。色識別部26及びタグ検出部27は、タグ画像抽出手段を構成する。タグ計数部28及び加算器33は、タグ画像件数計数手段を構成する。
【0031】
操作ボタン17は、初期状態において1回目の操作入力があるとオン信号を出力し、2回目の操作入力があるとオフ信号を出力して初期状態に戻るタイプである。操作ボタン17からのオン信号及びオフ信号は、I/Oポート18を介して主制御部11に入力される。
【0032】
主制御部11は、図7の流れ図に示す手順で各部を制御するようにプログラム構成されている。すなわち主制御部11は、ST1として操作ボタン17からのオン信号を待機している。そして、オン信号が入力されたならば(ST1のYES)、ST2としてタグデータメモリ31をクリアする。また、カウンタ32と加算器33の各値A,Bをそれぞれ“0”にリセットする。
【0033】
次に、主制御部11は、ST3として起動コマンドをリーダ・ライタ19及び画像再構成部23に出力する。そして主制御部11は、ST4としてRFIDタグ4からの応答データ有無を監視する。そして、RFIDタグ4からの応答データがリーダ・ライタ19を介して入力されたならば(ST4のYES)、主制御部11は、ST5としてその応答データからRFIDタグ4のIDコードを含むタグデータを取得する。そして、ST6としてそのタグデータがタグデータメモリ31に記憶されていない新規のデータか否かを、IDコードを利用して判断する。ここで、同一IDコードのタグデータが既に記憶されており新規のデータでないと判断された場合には、データの重複を防止するために、ST7としてそのタグデータを破棄する。これに対し、同一IDコードのタグデータが記憶されておらず新規のデータであると判断された場合には、主制御部11は、ST8としてそのタグデータをタグデータメモリ31に格納する。また、ST9としてカウンタ32のカウント値Aを“1”だけカウントアップする。
【0034】
主制御部11は、RFIDタグ4からの応答データがリーダ・ライタ19を介して入力される毎に、上記ST5〜ST9処理を繰り返す。そして、ST10として操作ボタン17からオフ信号が入力されたことを検知したならば(ST10のYES)、主制御部11は、ST11として停止コマンドをリーダ・ライタ19及び画像再構成部23に出力する。
【0035】
しかる後、主制御部11は、ST12としてタグ計数部28で計数されているタグ数を読込み、加算器33に加算する。次に、主制御部11は、ST13としてカウンタ32の値Aと加算器33の値Bとを比較する。すなわち、リーダ・ライタ19によって読取られ、重複することなくタグデータメモリ31に記憶されたタグデータの件数Aと、ラインセンサ21を介して入力されたラインイメージデータで再構成された二次元画像の解析により抽出されたRFIDタグ4の個数Bとを比較する(比較手段)。
【0036】
ここで、タグデータの件数AとRFIDタグ4の個数Bとが一致しない場合には、主制御部11は、ST14として報知部14を動作させて、エラー終了を報知する(報知手段)。
【0037】
これに対し、タグデータの件数AとRFIDタグ4の個数Bとが一致する場合には、主制御部11は、ST15として報知部14を動作させて、正常終了を報知する(報知手段)。また、ST16としてタグデータメモリ31内のタグデータを確定データとして、通信インターフェイス部13を介してホスト装置に送信処理する(タグデータ処理手段)。以上で、今回の操作ボタン17のオン操作に対する制御を終了する。
【0038】
次に、本実施の形態の携帯型物品認識装置1を用いて書棚2に並べられた各書籍3を個別に認識する場合の作業手順について説明する。先ず、作業者5は、図3に示すように、携帯型物品認識装置1の筐体10を手にしたならば、その裏面側の窓51が認識対象物品である書籍3と対向するように筐体10を書棚2にかざす。次に、作業者は、操作ボタン17をオン操作する。しかる後、窓51の長手方向に対してほぼ直交する方向に筐体10をゆっくりと移動させる。そして、一方向に所望の距離を移動させたならば、操作ボタン17をオフ操作する。
【0039】
そうすると、操作ボタン17をオン操作してからオフ操作するまでの間に、リーダ・ライタ19を介して読取られたタグデータの数Aが計数される。また、操作ボタン17をオン操作してからオフ操作するまでの間に、ラインセンサ21を介して入力されたイメージデータを元に再構成された二次元画像から、各書籍3にそれぞれ付与され、その表面に蛍光塗料16が塗られたRFIDタグ4が抽出され、その数Bが計数される。そして、タグデータの数AとRFIDタグ4の数Bとが比較される。その結果、タグデータの数AとRFIDタグ4の数Bとが一致した場合には正常終了が報知され、一致しない場合には異常終了が報知される。
【0040】
したがって、リーダ・ライタ19のアンテナ20の指向性に対してRFIDタグ4の向きがずれていた場合や、複数のRFIDタグ4が重なった位置関係にあった場合等に起因してRFIDタグ4の読みぬけが発生した場合には、RFIDタグ4の数Bに対してタグデータの数Aが少なくなり、異常終了が報知されるので、RFIDタグ4が付与された複数の物品を認識する際の認識漏れの有無を自動的に判定することができる。かくして、物品認識技術の実用性を高めることができる。
【0041】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【0042】
例えば前記実施の形態では、書棚2に並べられた各書籍3を個別に認識する技術に本発明を適用したが、本発明の適用技術はこれに限定されるものではない。例えば、店頭の商品陳列棚に陳列されている商品を個別に認識する技術や、倉庫に並べられた物品を個別に認識する技術等にも本発明を適用することで、その認識精度の向上を図れるようになる。
【0043】
また、前記実施の形態では、アンテナ20からRFIDタグ4に対して放射される電波の発信開始及び終了を指示する指示部として、筐体10の右側面部に設けられた操作ボタン17を示したが、指示部は操作ボタン17に限定されるものではない。例えば、通信インターフェイス13を介して接続されたホスト装置からのコマンドが入力されると、主制御部11がアンテナ20からRFIDタグ4に対して放射される電波の発信開始及び終了を指示するようにしてもよい。
【0044】
また、前記実施の形態では、RFIDタグ4の表面周縁を蛍光塗料で塗布したが、表面全体を蛍光塗料で塗布してもよい。あるいは、表面の一部に蛍光塗料によるマーク,例えば丸型を塗布し、画像処理部25では、このマークの数を計数することによってRFIDタグ4の個数を計数してもよい。
【0045】
この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の一実施の形態である携帯型物品認識装置を正面側から見た外観斜視図。
【図2】同携帯型物品認識装置を裏面側から見た外観斜視図。
【図3】同携帯型物品認識装置を用いて書棚に並べられた各書籍を個別に認識する際の作業状態を示す模式図。
【図4】同実施の形態で使用されるRFIDタグの構成を説明するための図。
【図5】同実施の形態における携帯型物品認識装置の要部構成を示すブロック図。
【図6】図実施の形態の携帯型物品認識装置が有する画像再構成部の処理手順を示す流れ図。
【図7】図実施の形態の携帯型物品認識装置が有する主制御部の主要な処理手順を示す流れ図。
【符号の説明】
【0047】
1…携帯型物品認識装置、4…RFIDタグ、10…筐体、11…主制御部、12…記憶部、14…報知部、19…リーダ・ライタ、20…アンテナ、21…ラインセンサ、22…加速度センサ、23…画像再構成部、24…二次元バッファ、25…画像処理部、31…タグデータメモリ、32…カウンタ、33…加算器。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
RFID(Radio Frequency Identification)タグに記憶されたタグデータを非接触で読取ることにより当該RFIDタグが付与された物品を認識する携帯型の物品認識装置において、
前記RFIDタグとの間で電波の送受信を行うアンテナと、
前記アンテナから前記RFIDタグに対して放射される電波の発信開始及び終了を指示する指示部と、
前記指示部により電波の発信開始が指示されてから発信終了が指示されるまでの期間中に前記アンテナを介して送受信された電波により前記RFIDタグから読取ったタグデータを記憶するタグデータ記憶部と、
前記タグデータ記憶部に記憶されたタグデータの件数を計数するデータ件数計数手段と、
前記指示部により電波の発信開始が指示されてから発信終了が指示されるまでの期間中に前記アンテナの電波到達領域内に存在する物品の画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像から前記物品に付与されたRFIDタグの画像を抽出するタグ画像抽出手段と、
このタグ画像抽出手段により抽出された前記RFIDタグ画像の件数を計数するタグ画像件数計数手段と、
前記データ件数計数手段により計数されたタグデータの件数と前記タグ画像件数計数手段により計数された前記RFIDタグ画像の件数とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果を報知する報知手段と、
を具備したことを特徴とする携帯型物品認識装置。
【請求項2】
前記比較手段により前記データ件数計数手段により計数されたタグデータの件数と前記タグ画像件数計数手段により計数された前記RFIDタグ画像の件数とが一致したとき、前記タグデータ記憶部に記憶されたタグデータを確定データとして処理するタグデータ処理手段、をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載の携帯型物品認識装置。
【請求項3】
前記アンテナの移動に伴う電波到達領域の変化に追従して前記画像入力手段により入力される画像から二次元画像を再構成する画像再構成手段を、さらに具備し、
前記タグ画像抽出手段は、前記画像再構成手段により再構成された画像から前記物品に付与されたRFIDタグの画像を抽出することを特徴とする請求項1または2記載の携帯型物品認識装置。
【請求項4】
前記RFIDタグの表面に蛍光塗料が塗布されていることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれかに記載の携帯型物品認識装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−65386(P2008−65386A)
【公開日】平成20年3月21日(2008.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−239401(P2006−239401)
【出願日】平成18年9月4日(2006.9.4)
【出願人】(000003562)東芝テック株式会社 (5,631)
【Fターム(参考)】