無線タグ読取装置および無線タグ読取方法
【課題】適切なＱ値を自動的に設定し、迅速で確実なタイムスロット方式の読取処理を行う無線タグ読取装置および無線タグ読取方法を提供する。
【解決手段】複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置であって、乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成する生成部と、この複数の乱数に基づいてタイムスロット方式の通信を複数の無線タグに対して行う送受信部と、送受信部が行うタイムスロット方式の通信において無線タグの読取枚数がゼロである場合、数値を増やして生成部で新たな乱数を生成して再びタイムスロット方式の通信を行い、再び無線タグの読取枚数がゼロである場合、再び前記数値を増やして生成部で新たな乱数を生成してタイムスロット方式の通信を行うという処理を反復する制御部をもつ無線タグ読取装置。
【解決手段】複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置であって、乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成する生成部と、この複数の乱数に基づいてタイムスロット方式の通信を複数の無線タグに対して行う送受信部と、送受信部が行うタイムスロット方式の通信において無線タグの読取枚数がゼロである場合、数値を増やして生成部で新たな乱数を生成して再びタイムスロット方式の通信を行い、再び無線タグの読取枚数がゼロである場合、再び前記数値を増やして生成部で新たな乱数を生成してタイムスロット方式の通信を行うという処理を反復する制御部をもつ無線タグ読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ等の無線タグからＥＰＣ（Electronic Product Code）を読み取る無線タグ読取装置に関し、特に、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた無線タグ読取装置および無線タグ読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＰＯＳシステム（Point Of Sales system）等が利用される物流の分野では、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムの導入が進められている。このＲＦＩＤシステムにおいては、取り扱うデータ量が膨大となる上、無数の国をまたぐことがあるため、ＳＧＴＩＮ（Serialized Global Trade Item Number）やＳＳＣＣ（Serial Shipping Container Code）といったグローバルで完全にユニークな物品管理のコード、いわゆるＥＰＣ（Electronic Product Code）が活用されている。
【０００３】
この種のＲＦＩＤシステムを活用する場合、製造業者は、製品に対して１品毎に異なるＳＧＴＩＮコードが書き込まれた無線タグを取り付ける。また、各製品を梱包する梱包体に対しても、個々に異なるＳＳＣＣコードが書き込まれた無線タグを取り付ける。そして、梱包体に取り付けられた無線タグのＳＳＣＣコードと、その梱包体によって梱包された各製品にそれぞれ取り付けられた無線タグのＳＧＴＩＮコードとが紐付けされたデータベースを作成する。
【０００４】
ところで、このＲＦＩＤシステムのような無線通信システムの特徴的な仕組みの１つに、無線タグ読取装置が複数の通信媒体（無線タグ）から略同時にデータを受信することを可能とする仕組みがある。この仕組みは、アンチコリジョン（衝突防止）と称される機能を利用することで実現できる。アンチコリジョンは、通信媒体の応答手順を制御する機能であり、国際標準規格に採用されている代表的なアルゴリズムとしてバイナリツリー方式とタイムスロット方式とがある。タイムスロット方式は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等のパケット通信において広く使われているアクセス制御方式で、アロハ（ＡＬＯＨＡ）方式とも呼ばれている。
【０００５】
一般的なタイムスロット方式のアンチコリジョン機能について説明する。先ず、無線通信装置は、そのアンテナの交信領域内に存在する通信媒体に対し、読取り開始コマンド（ＱＵＥＲＹ）を発行する。このコマンドには、通信媒体が選択可能なタイムスロットの数を指定するための数値が含まれる。この数値は、ビット数（２Ｑ：Ｑは≧０の固定値）を指定するもので、Ｑ値と称される。
【０００６】
読取り開始コマンドを受信した通信媒体は、そのコマンド中のＱ値により指定されるタイムスロット数（２Ｑ）の範囲内で乱数を生成する。例えばＱ値が“１”であった場合、２１は２なので、通信媒体は２ビットの乱数［００］，［０１］，［１０］，［１１］のいずれかを生成する。そして、生成された乱数に一致したタイミングのタイムスロットを選択して通信装置に応答を返す。
【０００７】
この際、１つのタイムスロットに対して１つの通信媒体しか応答を返さなかった場合には、その通信媒体のデータは通信装置によって受信される。しかし、１つのタイムスロットに対して複数の通信媒体が同時に応答を返した場合には衝突となるので、それらの通信媒体のデータは受信されない。
【０００８】
衝突となった通信媒体では、再度乱数を生成する。そして、生成された乱数に一致したタイミングのタイムスロットを選択して無線通信装置に応答を返す。このような一連の処理を繰り返すことにより、無線通信装置は複数の通信媒体から略同時にデータを受信できるようになる。このとき、Ｑ値をいくつに設定するかによって通信できる通信媒体の数が決まってくるため、Ｑ値を適切な値に設定する必要があり、Ｑ値を適切な値に決定する技術が知られている。
【０００９】
特許文献１は、検出しようとする通信媒体の数を取得し、この通信媒体の数に基づいてＱ値を設定し、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能を実現する無線通信装置を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１は、例えば、ダンボール等の梱包数を事前に入手しなければ、アンチコリジョンを実現することができない。従って、検出しようとする無線タグがどれくらいの数になるかわからない場合は、Ｑ値を設定することができない。すなわち、無線タグを読み取る場合は、オペレータは、通信媒体数に関する情報を確認して必ずこれを入力しなければならないという負担を強いられることになる。
【００１１】
また、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いる無線タグ読取装置においては、ＱＵＥＲＹ送信を行って無線タグに乱数を割り当てる。そして、ＱＵＥＲＹ Ｒｅｐで乱数を減算し、減算後０になった無線タグは無線タグ読取装置に返信を行う。ここで、０になったタグが１枚だけの場合、無線タグ読取装置は無線タグからの返信を正常に受信することができるが、複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられた場合、同時に複数のタグが無線タグ読取装置に返信を行うので、コリジョンが発生し無線タグ読取装置は正常に受信できない。
【００１２】
無線タグに割り当てる乱数の範囲はＱ値によって決定され、Ｑ値を小さく設定すると、割り当てる乱数の範囲が狭いため、同じ乱数が割り当てられる確率が高くコリジョンが発生しやすい。しかし、Ｑ値を大きく設定すると、乱数の範囲が広いため、コリジョンが発生する確率は低くなる反面、ＱＵＥＲＹ Ｒｅｐで乱数を減算する範囲が増えるため、インベントリ終了までの時間が長くなる。このため、オペレータは、適切なＱ値の設定を必要とされる。
【００１３】
本発明は、適切なＱ値を自動的に設定し、迅速で確実なタイムスロット方式の読取処理を行う無線タグ読取装置および無線タグ読取方法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】
【００１４】
課題を解決する一実施形態は、
アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置において、
乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成する生成部と、
前記生成部が生成した複数の乱数に基づいて、タイムスロット方式の通信を複数の無線タグに対して行う送受信部と、
前記送受信部が行うタイムスロット方式の通信において、無線タグの読取枚数がゼロである場合、前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成して再びタイムスロット方式の通信を行い、再び無線タグの読取枚数がゼロである場合、再び前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成してタイムスロット方式の通信を行うという処理を反復する制御部と、を具備することを特徴とする無線タグ読取装置である。
【発明の効果】
【００１５】
無線タグの読取枚数に応じてＱ値を自動的に増加することにより、オペレータは、特にＱ値の設定を行うことなく、迅速に多くの無線タグを安定して読み取ることが可能な無線タグ読取装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線タグ読取システムの構成を示す説明図。
【図２】同じく無線タグ読取装置の外観の一例を示す外観図。
【図３】同じく無線タグ読取装置がＲＦＩＤタグを読み出す際の説明図。
【図４】同じく無線タグ読取装置が複数のＲＦＩＤタグを読み出す際の説明図。
【図５】同じく無線タグ読取装置のＲＦＩＤタグの読取処理の一例を示すフローチャート。
【図６】同じく無線タグ読取装置のＲＦＩＤタグの読取処理の他の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係るタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いる無線タグ読取装置は、Ｑ値の設定に応じて無線タグの読み取りに要する時間が変化する。読取りエリアに存在する無線タグの枚数に対し、Ｑ値の設定が悪いとインベントリにかかる時間が長くなる。
【００１８】
すなわち、無線タグに割り当てた乱数の範囲に比べ、読取エリアに存在する無線タグの枚数が少ない場合は、インベントリ終了までの時間が長くなる。無線タグ読取装置は、Ｑ値の設定に応じた乱数の範囲で無線タグに乱数を割り当てる。そして、無線タグに割り当てたタグを減算していき、０になった無線タグから応答がくる。従って、無線タグの枚数が少ないのに広い範囲で乱数を割り当てると、無駄に減算する回数が多くなり、それによりインベントリ終了までの時間が長くなる。
【００１９】
例えば、Ｑ値を５に設定すると、無線タグに０〜３１のいずれかの乱数を割り当てる。無線タグ読取装置は、無線タグが乱数０で応答している無線タグがないか確認する。確認後、乱数を１減らし、応答がないかを確認する。確認後、乱数を１減らす。この操作を３１回繰り返す。ここで、無線タグが１枚しか存在しないとすると、無線タグ読取装置は無駄に３０回、無線タグからの応答がないか確認することになる。しかし、ここで、仮にＱ値を２に設定しておけば、乱数の範囲は０〜７までとなり、繰り返し回数が少なくてすみインベントリが早く終了する。
【００２０】
一方、無線タグに割り当てた乱数の範囲に比べ、読取エリアに存在する無線タグの枚数が多い場合は、複数の無線タグに同じ乱数を割り当てられることになり、無線タグ読取装置が正常に読めない可能性が高くなる。そのため、全ての無線タグを読むためにインベントリラウンドを繰り返し行うことになり、インベントリ終了時間が長くなり、最悪の場合、まったく無線タグが読めなくなる。
【００２１】
すなわち、Ｑ値を大きな値に設定しておけば、無線タグが多数あった場合に１枚も読めないという問題がなくなる反面、少数しか無線タグがないのに大きなＱ値を設定すると、インベントリ開始から終了まで無駄な時間ができ、次のインベントリ開始時間が遅くなる。インベントリ中に新たに無線タグ読取装置の読取エリアに無線タグが入ってきても、そのインベントリ中では、新たな無線タグを読むことはできない。そのため、インベントリを開始から終了までの時間はできるだけ短くする必要がある。
【００２２】
無線タグ読取装置は、据え置きで使用する場合は、ある程度、読み取りエリアにある無線タグ枚数が予測できるため、オペレータも、無線タグ枚数に応じたＱ値を適当な値に決めておくことができる。しかし、ハンディリーダのように移動しながらタグを読み取るタイプの無線タグ読取装置は、場所によって無線タグが多い場合と少ない場合があり、その度に、オペレータが手動でＱ値の設定変更をするのは実用的ではない。本発明の一実施形態である無線タグ読取装置は、以下に詳細に説明するように、Ｑ値を自動的に変化させることによって、オペレータは設定を自分で行うことなく、迅速かつ安定して無線タグを読むことができる。
【００２３】
次に、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る無線タグ読取装置１の具体的な構成の一例を説明する。無線タグ読取装置１は、図１に示すように、ネットワーク等を介して外部装置の一例であるホストコンピュータ２に接続されており、全体の動作を制御する制御部であるＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１に接続されておりアプリケーションプログラム等を記憶しているＦＲＯＭ１２と、過去に使用したＥＰＣ情報等や先のインベントリで読み取れた無線タグ枚数等を記憶している記憶領域であるＲＡＭ１３を有している。ここで、ＣＰＵ１１は、特に、以下に詳細にするように、アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能をもつ無線通信を制御する働きをもっている。
【００２４】
さらに、無線タグ読取装置１は、上述したＣＰＵ１１にそれぞれ接続される、表示制御回路１４と、表示制御回路１４により表示が制御され操作情報やラベル情報を表示する表示部１５と、上述したホストコンピュータ２と通信を行なってＥＰＣ情報に応じて文字情報等を取得する通信部１６と、ＲＦＩＤタグＴと無線通信を行なってＩＤ情報等を読み取るアンテナ１７と、ＲＦＩＤタグＴとアンテナ１７を介して無線通信を行なってＩＤ情報等を読み取るＲＦＩＤ送受信部１８と、オペレータにより操作情報等が入力される操作部１９と、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能に用いるための乱数を生成する乱数生成部２０と、各部への電源を供給する電源回路２２と、電源回路２２に電源を供給するバッテリ２３と、スキャナ制御回路２４と、スキャナ制御回路２４に制御されバーコード等を読み取るための読取部であるスキャナ２５を有している。なお、図２に無線タグ読取装置１の外観を示している。また、無線タグ読取装置１は、図３に示すように、単一の無線タグであるＲＦＩＤタグＴを読み取りの対象とすることができるが、この実施形態では、図４に示すように、数が未知数であるような複数の無線タグを対象とする場合について説明する。
【００２５】
・要旨
本発明の一実施形態である無線タグ読取装置は、以下に述べるような要旨に基づくタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた読取処理を行う。すなわち、無線タグ読取装置がインベントリを開始し、タグが１枚も読むことができなかった場合、読めない原因として、『読み取りエリア内にタグが存在しない場合』、『タグが複数枚存在し、コリジョンが発生した場合』が考えられる。他に、金属等の影響などの環境的な要因やハード的な要因も考えられるが、この場合は、Ｑ値の設定とは関係ないので考慮しない。無線タグ読取装置は、無線タグが読めない際に、どの理由で読めないかを判断することはできないが、ここでは、『タグが複数枚存在し、コリジョンが発生した場合』であると仮定する。本発明の一実施形態である無線タグ読取装置は、アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて以下のように読取処理を行う。
【００２６】
すなわち、初めは、Ｑ値を小さく設定しておく。そしてタグが１枚も読めずインベントリに失敗すれば、次のインベントリでは、前回のＱ値の設定値から１段階大きなＱ値を設定する。それでも読み取りに失敗すれば、もう一段階大きなＱ値を設定してインベントリを行うというように、段階的にＱ値を増やして、無線タグを読める確率を高くしていく。また、あらかじめ読取エリアに存在するタグの上限数を決めておき、その上限枚数の無線タグを安定して読めるＱ値の設定でインベントリ実行し、無線タグが読めなければ、ここで無線タグは存在しないものと判断し、Ｑ値の設定値を小さな値に戻す。
【００２７】
例えば、Ｑ値が３の場合最大１６枚程度、Ｑ値が４なら最大４０枚程度、Ｑ値が５なら１００枚以上まで無線タグを読むことができる。無線タグ読取装置の読取エリアにある無線タグが最大７０枚だったとわかっていれば、Ｑ値が５で１枚も読むことができなければそれは、無線タグが存在しないから読めなかったと判断する。そして、次のインベントリ開始時はインベントリ時間の短縮のためにＱ値を小さく設定する。
【００２８】
ここで、インベントリラウンドにおいて、読めた無線タグの枚数に従って、Ｑ値を変化させることがよい。すなわち、前のインベントリラウンドにおいて、読めた無線タグ枚数が０枚であれば、次のインベントリラウンドはＱ値を１つ（または１段階）増加した後に、タイムスロット方式の無線通信を実行する。ここで、Ｑ値に上限値を設け、Ｑ値が上限値に達すれば小さいＱ値にすることも望ましい。
【００２９】
また、インベントリを終了する条件を設け、インベントリラウンドで読めた無線タグの枚数が、ある枚数以下であり、この状態が所定回数連続して起きた場合をインベントリ終了条件とすることがよい。一例として、１回のインベントリラウンドで、１枚も読めなかった場合、次のインベントリラウンドも１枚も読めなかったら、インベントリ終了とする。
【００３０】
さらに、インベントリ開始時のＱ値、または、過去に行ったインベントリの無線タグの読取枚数の平均値を求めて、Ｑ値の設定値を決めることが望ましい。すなわち、一例として、２回前のインベントリで読み取れた無線タグ枚数が１０枚、１回前が６枚あったとすると、次のインベントリは前２回のインベントリの無線タグの平均８枚に基づいて、Ｑ値の設定値を決定することが望ましい。
【００３１】
・タイムスロット方式の読取処理（図５）
次に、上述した各条件を用いたタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いる読取処理を図５のフローチャートを用いて具体的かつ詳細に説明する。本発明の一実施形態である無線タグ読取装置１において、制御部であるＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、初めに、操作部１９等からの指示信号により無線タグの読み取りを命じられると、このインベントリが１回目のものか２回目以上のものかを判断する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０がこのインベントリを１回目のものと判断すれば、Ｑ値をデフォルトの値、例えば、“２”や“３”等に設定される（ステップＳ１２）。その後、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドを実行する（ステップＳ１３）。すなわち、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、複数の無線タグに乱数を割り当てるのであり、先ず、無線タグ読取装置１のアンテナ１７およびＲＦＩＤ送受信部１８は、そのアンテナの交信領域内に存在する無線タグに対し、読取り開始コマンド（ＱＵＥＲＹ）を送信する（ステップＳ１４）。
【００３２】
このコマンドには、無線タグが選択可能なタイムスロットの数を指定するためのＱ値と称される数値が含まれており、ビット数（例えば、２Ｑ：Ｑは≧０の固定値）を指定する。そして、全ての無線タグにおいて、割り当てた乱数を−１だけ減算する（ステップＳ１５）。ここで、無線タグ読取装置のアンテナ１７およびＲＦＩＤ送受信部１８は、乱数の値が“０”となっている無線タグからの信号を読み取ることができる。ただし、乱数の値が“０”となっている無線タグが複数あると、コリジョンが発生しているため、その無線タグからの信号は読み取れない。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、このような処理を２の（Ｑ値−１）乗回、くり返したかどうかを判断し、まだ、終了していなければ、ステップＳ１５に戻って読取処理を反復する（ステップＳ１７）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、このような処理を２の（Ｑ値−１）乗回、くり返したと判断すれば、インベントリラウンドが終了したと認識する（ステップＳ１８）。
【００３３】
その後、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリ開始から現在までの無線タグの読み取り枚数が“０”であるかどうかを判断し、“０”であると判断すれば（ステップＳ１９）、Ｑ値を１（または１段階）増やす等のＱ値の調整を行う（ステップＳ２０）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリ開始から現在までの無線タグの読み取り枚数が“０”でないと判断すれば、Ｑ値を増加することなくステップＳ２１に進み、インベントリラウンドで読めた無線タグの枚数が２回連続で０枚かを判断する（ステップＳ２１）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、無線タグの枚数が２回連続で０枚であると判断すれば、読み取るべき無線タグがなくなったとして読取処理を終了する。まだ、無線タグの枚数が２回連続で０枚であると判断されていなければ（ステップＳ２１）、ステップＳ１３に戻り、再び、インベントリラウンドを実行するものである。
【００３４】
また、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリが２回目か２回目以降であると判断すると、過去のインベントリの際の情報に基づいてＱ値を設定するものである。すなわち、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、前回のインベントリラウンドで読めた無線タグが０枚かどうかを判断して（ステップＳ２２）、前回のインベントリラウンドで読めた無線タグが０枚であると判断すれば、前回のインベントリラウンドでのＱ値を設定する（ステップＳ２３）。
【００３５】
しかし、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、ステップＳ２２で前回のインベントリラウンドで読めた無線タグが０枚ではないと判断すれば、ここで、前回のインベントリで読めた無線タグの枚数、または、過去のインベントリが複数回であれば、所定回数のインベントリにおける読めた無線タグの枚数の平均値からインベントリ開始時のＱ値を設定する（ステップＳ２４）。すなわち、過去５回のインベントリの読み取れた無線タグの枚数の平均値が４枚であれば、この４枚に基づいてＱ値を決定する。Ｑ値が決定すれば、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、ステップＳ１３に進んで上述した手順でインベントリラウンドを実行する。
【００３６】
このように、本発明の一実施形態にかかる無線タグ読取装置においては、無線タグの読取枚数に応じてＱ値を自動的に増加することによって、オペレータの判断によりＱ値の設定を行う必要がなく、また、迅速に多くの無線タグを安定して読み取ることが可能となる。
【００３７】
・５０枚の無線タグの読み取り例
また、次に、読取可能範囲に５０枚の無線タグがある場合、Ｑ値の初期値を“１”として、図５に示したタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた読取処理で読み取られる場合の具体例について、以下に説明する。
【００３８】
インベントリ１回目において（ステップＳ１１）、
インベントリラウンド１回目にて、Ｑ値“１”となり（ステップＳ１２，Ｓ１３）、
タグ５０枚に対して、０〜１の乱数を割り当てるため、高確率で複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられるため、無線タグの読み取り枚数が“０”枚となり、
Ｑ値を＋１して、次のインベントリラウンドが実行されることとなる（ステップＳ２０）。
【００３９】
インベントリラウンド２回目において、Ｑ値“２”となり（ステップＳ１３）、
タグ５０枚に対して、０〜３の乱数を割り当てるため、高確率で複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられるため、無線タグの読み取り枚数が“０”枚となり、
Ｑ値を＋１する。
【００４０】
インベントリラウンドで読めた無線タグが２回連続０枚なので、インベントリは終了する（ステップＳ２１）。
【００４１】
無線タグ読取装置の、読み取った無線タグ枚数は、０枚となるため、次のインベントリが実行されることとなる。
【００４２】
インベントリ２回目において（ステップＳ１１）、
インベントリラウンド１回目にて、Ｑ値“３”となり（ステップＳ２２、Ｓ２３）、
タグ５０枚に対して、０〜７の乱数を割り当てるため、高確率で複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられるため、無線タグの読み取り枚数が“０”枚となり、
Ｑ値を＋１して、次のインベントリラウンドが実行されることとなる（ステップＳ２０）。
【００４３】
インベントリラウンド２回目において、Ｑ値“４”となり（ステップＳ１３）、
タグ５０枚に対して、０〜１５の乱数を割り当てる。この場合、無線タグを読める可能性は高くなる。同じ乱数が割り当てられない無線タグが数枚ある。現在のＱ値で終了条件を満たすまで、インベントリラウンドをくり返す（ステップＳ１３〜Ｓ１７）。
【００４４】
インベントリラウンドをくり返すごとに乱数を割り当てる無線タグ枚数が減るために、同じ乱数が同じになる確率は低くなるため、無線タグ読取装置１が読み取った無線タグ枚数は、５０枚となる。
【００４５】
インベントリラウンド３回目において、前回のインベントリラウンドで無線タグ５０枚を読めたので、その枚数に適したＱ値を設定する（ステップＳ２４）。目安として、乱数の最大値が無線タグ枚数の半分程度とする。ここでは、Ｑ値“５”となる。
【００４６】
以上のように、読取可能範囲に５０枚の無線タグがある場合、Ｑ値の初期値を“１”として、図５に示したタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた読取処理で読まれた場合の具体例について説明した。このように、オペレータは、読み取るべき無線タグの枚数が未知数であっても、無線タグ読取装置の制御部であるＣＰＵ１１および乱数生成部２０が自動的に最適なＱ値を設定するため、オペレータは、特にＱ値の設定を行うことなく、迅速に多くの無線タグを安定して読み取ることが可能となる。
【００４７】
・タイムスロット方式の読取処理（図６）
次に、複数のフラグをＲＡＭ１３等に用意してＱ値を設定した実施形態を図６のフローチャートを示して説明する。なお、図６のフローチャートでは、図５のフローチャートのステップＳ１３〜Ｓ１８に示したような、インベントリラウンドの詳細は省略する。
【００４８】
すなわち、本発明の一実施形態にかかる無線タグ読取装置においては、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、過去のインベントリで読めたタグ枚数の平均値からＱ値の設定値を決定する（ステップＳ３１）。次に、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリの対象がＲＡＭ１３等の記憶領域であるフラグＡおよびフラグＢであるか、フラグＢのみであるかを判断し、フラグＡ及びフラグＢが対象であると判断するとステップＳ３３に進む。
【００４９】
ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリの対象がフラグＡおよびフラグＢであるとすると、まず初めに、フラグＡでインベントリラウンドを実行する（ステップＳ３３）。そして、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚となれば（ステップＳ３４）、Ｑ値を＋１（または１段階）だけ増加してステップＳ３６に進む（ステップＳ３５）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚でなければ、Ｑ値を変えることなくステップＳ３６に進む。そして、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０でなければ、ステップＳ３３に戻り、再びインベントリラウンドが実行される。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）して読み取れた無線タグが０であれば、フラグＡのインベントリで読めた無線タグの枚数に基づいて、Ｑ値の設定値を決定する（ステップＳ３７）。すなわち、フラグＡの無線タグをインベントリし、その後フラグＢの無線タグをインベントリするという場合、フラグＡで読めた無線タグはフラグＢに移る。そのため、フラグＢの無線タグ枚数は、少なくとも、フラグＡで読めた無線タグ枚数以上であると考えられる。そこで、フラグＢのインベントリは開始時、Ｑ値の設定をフラグＡで読めた無線タグ枚数から決定する。
【００５０】
ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、ステップＳ３７で設定したＱ値に応じて、次に、フラグＢでインベントリラウンドを実行する（ステップＳ３８）。そして、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０であると判断すれば（ステップＳ３９）、Ｑ値を＋１（または１段階）だけ増加してステップＳ３６に進む（ステップＳ４０）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚でないと判断すれば、Ｑ値を変えることなくステップＳ４１に進む。そして、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０でなければ、ステップＳ３８に戻り、再びインベントリラウンドが実行される。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）して読み取れた無線タグが０であると判断すれば、フラグＢでのインベントリラウンドを終了し、インベントリを終了する。
【００５１】
このように、フラグＡおよびフラグＢの両方を用いてインベントリを実行することで、少なくとも、フラグＢにおいては、フラグＡで読めたタグ枚数を参照できるので、実際の無線タグの読取状況に反映して適切なＱ値の設定が可能となる。
【００５２】
また、ステップＳ３２において、対象フラグがフラグＢのみである場合は、ステップＳ４２以降の処理が行われる。すなわち、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリの対象がフラグＢのみであるとすると、フラグＢでインベントリラウンドを実行する（ステップＳ４２）。そして、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚であると判断すれば（ステップＳ４３）、Ｑ値を＋１（または１段階）だけ増加してステップＳ４５に進む（ステップＳ４４）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚でないと判断すれば、Ｑ値を変えることなくステップＳ４５に進む。そして、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０であるかどうかを判断し、２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０である場合は、インベントリをここで終了する。
【００５３】
以上のように、複数のフラグＡ，Ｂを用いた場合でも、制御部であるＣＰＵ１１および乱数生成部２０で、Ｑ値を変化させることにより、オペレータがＱ値の設定値を気にすることなく、安定して無線タグを読めるようにする。
【００５４】
以上記載した様々な実施形態は複数同時に実施することが可能であり、これらの記載により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５５】
１…ＲＦＩＤ読取装置、２…ホストコンピュータ、１１…ＣＰＵ（Ｑ値設定部）、１２…ＦＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…表示制御回路、１５…表示部、１６…通信部、１７…アンテナ、１８…ＲＦＩＤ送受信部、１９…操作部、２０…乱数生成部、２２…電源回路、２３…バッテリ、２４…スキャナ制御回路、２５…スキャナ、Ｄ…ダンボール、Ｔ…無線タグ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００９−１０５６６１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ等の無線タグからＥＰＣ（Electronic Product Code）を読み取る無線タグ読取装置に関し、特に、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた無線タグ読取装置および無線タグ読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＰＯＳシステム（Point Of Sales system）等が利用される物流の分野では、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムの導入が進められている。このＲＦＩＤシステムにおいては、取り扱うデータ量が膨大となる上、無数の国をまたぐことがあるため、ＳＧＴＩＮ（Serialized Global Trade Item Number）やＳＳＣＣ（Serial Shipping Container Code）といったグローバルで完全にユニークな物品管理のコード、いわゆるＥＰＣ（Electronic Product Code）が活用されている。
【０００３】
この種のＲＦＩＤシステムを活用する場合、製造業者は、製品に対して１品毎に異なるＳＧＴＩＮコードが書き込まれた無線タグを取り付ける。また、各製品を梱包する梱包体に対しても、個々に異なるＳＳＣＣコードが書き込まれた無線タグを取り付ける。そして、梱包体に取り付けられた無線タグのＳＳＣＣコードと、その梱包体によって梱包された各製品にそれぞれ取り付けられた無線タグのＳＧＴＩＮコードとが紐付けされたデータベースを作成する。
【０００４】
ところで、このＲＦＩＤシステムのような無線通信システムの特徴的な仕組みの１つに、無線タグ読取装置が複数の通信媒体（無線タグ）から略同時にデータを受信することを可能とする仕組みがある。この仕組みは、アンチコリジョン（衝突防止）と称される機能を利用することで実現できる。アンチコリジョンは、通信媒体の応答手順を制御する機能であり、国際標準規格に採用されている代表的なアルゴリズムとしてバイナリツリー方式とタイムスロット方式とがある。タイムスロット方式は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等のパケット通信において広く使われているアクセス制御方式で、アロハ（ＡＬＯＨＡ）方式とも呼ばれている。
【０００５】
一般的なタイムスロット方式のアンチコリジョン機能について説明する。先ず、無線通信装置は、そのアンテナの交信領域内に存在する通信媒体に対し、読取り開始コマンド（ＱＵＥＲＹ）を発行する。このコマンドには、通信媒体が選択可能なタイムスロットの数を指定するための数値が含まれる。この数値は、ビット数（２Ｑ：Ｑは≧０の固定値）を指定するもので、Ｑ値と称される。
【０００６】
読取り開始コマンドを受信した通信媒体は、そのコマンド中のＱ値により指定されるタイムスロット数（２Ｑ）の範囲内で乱数を生成する。例えばＱ値が“１”であった場合、２１は２なので、通信媒体は２ビットの乱数［００］，［０１］，［１０］，［１１］のいずれかを生成する。そして、生成された乱数に一致したタイミングのタイムスロットを選択して通信装置に応答を返す。
【０００７】
この際、１つのタイムスロットに対して１つの通信媒体しか応答を返さなかった場合には、その通信媒体のデータは通信装置によって受信される。しかし、１つのタイムスロットに対して複数の通信媒体が同時に応答を返した場合には衝突となるので、それらの通信媒体のデータは受信されない。
【０００８】
衝突となった通信媒体では、再度乱数を生成する。そして、生成された乱数に一致したタイミングのタイムスロットを選択して無線通信装置に応答を返す。このような一連の処理を繰り返すことにより、無線通信装置は複数の通信媒体から略同時にデータを受信できるようになる。このとき、Ｑ値をいくつに設定するかによって通信できる通信媒体の数が決まってくるため、Ｑ値を適切な値に設定する必要があり、Ｑ値を適切な値に決定する技術が知られている。
【０００９】
特許文献１は、検出しようとする通信媒体の数を取得し、この通信媒体の数に基づいてＱ値を設定し、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能を実現する無線通信装置を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１は、例えば、ダンボール等の梱包数を事前に入手しなければ、アンチコリジョンを実現することができない。従って、検出しようとする無線タグがどれくらいの数になるかわからない場合は、Ｑ値を設定することができない。すなわち、無線タグを読み取る場合は、オペレータは、通信媒体数に関する情報を確認して必ずこれを入力しなければならないという負担を強いられることになる。
【００１１】
また、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いる無線タグ読取装置においては、ＱＵＥＲＹ送信を行って無線タグに乱数を割り当てる。そして、ＱＵＥＲＹ Ｒｅｐで乱数を減算し、減算後０になった無線タグは無線タグ読取装置に返信を行う。ここで、０になったタグが１枚だけの場合、無線タグ読取装置は無線タグからの返信を正常に受信することができるが、複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられた場合、同時に複数のタグが無線タグ読取装置に返信を行うので、コリジョンが発生し無線タグ読取装置は正常に受信できない。
【００１２】
無線タグに割り当てる乱数の範囲はＱ値によって決定され、Ｑ値を小さく設定すると、割り当てる乱数の範囲が狭いため、同じ乱数が割り当てられる確率が高くコリジョンが発生しやすい。しかし、Ｑ値を大きく設定すると、乱数の範囲が広いため、コリジョンが発生する確率は低くなる反面、ＱＵＥＲＹ Ｒｅｐで乱数を減算する範囲が増えるため、インベントリ終了までの時間が長くなる。このため、オペレータは、適切なＱ値の設定を必要とされる。
【００１３】
本発明は、適切なＱ値を自動的に設定し、迅速で確実なタイムスロット方式の読取処理を行う無線タグ読取装置および無線タグ読取方法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】
【００１４】
課題を解決する一実施形態は、
アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置において、
乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成する生成部と、
前記生成部が生成した複数の乱数に基づいて、タイムスロット方式の通信を複数の無線タグに対して行う送受信部と、
前記送受信部が行うタイムスロット方式の通信において、無線タグの読取枚数がゼロである場合、前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成して再びタイムスロット方式の通信を行い、再び無線タグの読取枚数がゼロである場合、再び前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成してタイムスロット方式の通信を行うという処理を反復する制御部と、を具備することを特徴とする無線タグ読取装置である。
【発明の効果】
【００１５】
無線タグの読取枚数に応じてＱ値を自動的に増加することにより、オペレータは、特にＱ値の設定を行うことなく、迅速に多くの無線タグを安定して読み取ることが可能な無線タグ読取装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線タグ読取システムの構成を示す説明図。
【図２】同じく無線タグ読取装置の外観の一例を示す外観図。
【図３】同じく無線タグ読取装置がＲＦＩＤタグを読み出す際の説明図。
【図４】同じく無線タグ読取装置が複数のＲＦＩＤタグを読み出す際の説明図。
【図５】同じく無線タグ読取装置のＲＦＩＤタグの読取処理の一例を示すフローチャート。
【図６】同じく無線タグ読取装置のＲＦＩＤタグの読取処理の他の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係るタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いる無線タグ読取装置は、Ｑ値の設定に応じて無線タグの読み取りに要する時間が変化する。読取りエリアに存在する無線タグの枚数に対し、Ｑ値の設定が悪いとインベントリにかかる時間が長くなる。
【００１８】
すなわち、無線タグに割り当てた乱数の範囲に比べ、読取エリアに存在する無線タグの枚数が少ない場合は、インベントリ終了までの時間が長くなる。無線タグ読取装置は、Ｑ値の設定に応じた乱数の範囲で無線タグに乱数を割り当てる。そして、無線タグに割り当てたタグを減算していき、０になった無線タグから応答がくる。従って、無線タグの枚数が少ないのに広い範囲で乱数を割り当てると、無駄に減算する回数が多くなり、それによりインベントリ終了までの時間が長くなる。
【００１９】
例えば、Ｑ値を５に設定すると、無線タグに０〜３１のいずれかの乱数を割り当てる。無線タグ読取装置は、無線タグが乱数０で応答している無線タグがないか確認する。確認後、乱数を１減らし、応答がないかを確認する。確認後、乱数を１減らす。この操作を３１回繰り返す。ここで、無線タグが１枚しか存在しないとすると、無線タグ読取装置は無駄に３０回、無線タグからの応答がないか確認することになる。しかし、ここで、仮にＱ値を２に設定しておけば、乱数の範囲は０〜７までとなり、繰り返し回数が少なくてすみインベントリが早く終了する。
【００２０】
一方、無線タグに割り当てた乱数の範囲に比べ、読取エリアに存在する無線タグの枚数が多い場合は、複数の無線タグに同じ乱数を割り当てられることになり、無線タグ読取装置が正常に読めない可能性が高くなる。そのため、全ての無線タグを読むためにインベントリラウンドを繰り返し行うことになり、インベントリ終了時間が長くなり、最悪の場合、まったく無線タグが読めなくなる。
【００２１】
すなわち、Ｑ値を大きな値に設定しておけば、無線タグが多数あった場合に１枚も読めないという問題がなくなる反面、少数しか無線タグがないのに大きなＱ値を設定すると、インベントリ開始から終了まで無駄な時間ができ、次のインベントリ開始時間が遅くなる。インベントリ中に新たに無線タグ読取装置の読取エリアに無線タグが入ってきても、そのインベントリ中では、新たな無線タグを読むことはできない。そのため、インベントリを開始から終了までの時間はできるだけ短くする必要がある。
【００２２】
無線タグ読取装置は、据え置きで使用する場合は、ある程度、読み取りエリアにある無線タグ枚数が予測できるため、オペレータも、無線タグ枚数に応じたＱ値を適当な値に決めておくことができる。しかし、ハンディリーダのように移動しながらタグを読み取るタイプの無線タグ読取装置は、場所によって無線タグが多い場合と少ない場合があり、その度に、オペレータが手動でＱ値の設定変更をするのは実用的ではない。本発明の一実施形態である無線タグ読取装置は、以下に詳細に説明するように、Ｑ値を自動的に変化させることによって、オペレータは設定を自分で行うことなく、迅速かつ安定して無線タグを読むことができる。
【００２３】
次に、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る無線タグ読取装置１の具体的な構成の一例を説明する。無線タグ読取装置１は、図１に示すように、ネットワーク等を介して外部装置の一例であるホストコンピュータ２に接続されており、全体の動作を制御する制御部であるＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１に接続されておりアプリケーションプログラム等を記憶しているＦＲＯＭ１２と、過去に使用したＥＰＣ情報等や先のインベントリで読み取れた無線タグ枚数等を記憶している記憶領域であるＲＡＭ１３を有している。ここで、ＣＰＵ１１は、特に、以下に詳細にするように、アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能をもつ無線通信を制御する働きをもっている。
【００２４】
さらに、無線タグ読取装置１は、上述したＣＰＵ１１にそれぞれ接続される、表示制御回路１４と、表示制御回路１４により表示が制御され操作情報やラベル情報を表示する表示部１５と、上述したホストコンピュータ２と通信を行なってＥＰＣ情報に応じて文字情報等を取得する通信部１６と、ＲＦＩＤタグＴと無線通信を行なってＩＤ情報等を読み取るアンテナ１７と、ＲＦＩＤタグＴとアンテナ１７を介して無線通信を行なってＩＤ情報等を読み取るＲＦＩＤ送受信部１８と、オペレータにより操作情報等が入力される操作部１９と、タイムスロット方式のアンチコリジョン機能に用いるための乱数を生成する乱数生成部２０と、各部への電源を供給する電源回路２２と、電源回路２２に電源を供給するバッテリ２３と、スキャナ制御回路２４と、スキャナ制御回路２４に制御されバーコード等を読み取るための読取部であるスキャナ２５を有している。なお、図２に無線タグ読取装置１の外観を示している。また、無線タグ読取装置１は、図３に示すように、単一の無線タグであるＲＦＩＤタグＴを読み取りの対象とすることができるが、この実施形態では、図４に示すように、数が未知数であるような複数の無線タグを対象とする場合について説明する。
【００２５】
・要旨
本発明の一実施形態である無線タグ読取装置は、以下に述べるような要旨に基づくタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた読取処理を行う。すなわち、無線タグ読取装置がインベントリを開始し、タグが１枚も読むことができなかった場合、読めない原因として、『読み取りエリア内にタグが存在しない場合』、『タグが複数枚存在し、コリジョンが発生した場合』が考えられる。他に、金属等の影響などの環境的な要因やハード的な要因も考えられるが、この場合は、Ｑ値の設定とは関係ないので考慮しない。無線タグ読取装置は、無線タグが読めない際に、どの理由で読めないかを判断することはできないが、ここでは、『タグが複数枚存在し、コリジョンが発生した場合』であると仮定する。本発明の一実施形態である無線タグ読取装置は、アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて以下のように読取処理を行う。
【００２６】
すなわち、初めは、Ｑ値を小さく設定しておく。そしてタグが１枚も読めずインベントリに失敗すれば、次のインベントリでは、前回のＱ値の設定値から１段階大きなＱ値を設定する。それでも読み取りに失敗すれば、もう一段階大きなＱ値を設定してインベントリを行うというように、段階的にＱ値を増やして、無線タグを読める確率を高くしていく。また、あらかじめ読取エリアに存在するタグの上限数を決めておき、その上限枚数の無線タグを安定して読めるＱ値の設定でインベントリ実行し、無線タグが読めなければ、ここで無線タグは存在しないものと判断し、Ｑ値の設定値を小さな値に戻す。
【００２７】
例えば、Ｑ値が３の場合最大１６枚程度、Ｑ値が４なら最大４０枚程度、Ｑ値が５なら１００枚以上まで無線タグを読むことができる。無線タグ読取装置の読取エリアにある無線タグが最大７０枚だったとわかっていれば、Ｑ値が５で１枚も読むことができなければそれは、無線タグが存在しないから読めなかったと判断する。そして、次のインベントリ開始時はインベントリ時間の短縮のためにＱ値を小さく設定する。
【００２８】
ここで、インベントリラウンドにおいて、読めた無線タグの枚数に従って、Ｑ値を変化させることがよい。すなわち、前のインベントリラウンドにおいて、読めた無線タグ枚数が０枚であれば、次のインベントリラウンドはＱ値を１つ（または１段階）増加した後に、タイムスロット方式の無線通信を実行する。ここで、Ｑ値に上限値を設け、Ｑ値が上限値に達すれば小さいＱ値にすることも望ましい。
【００２９】
また、インベントリを終了する条件を設け、インベントリラウンドで読めた無線タグの枚数が、ある枚数以下であり、この状態が所定回数連続して起きた場合をインベントリ終了条件とすることがよい。一例として、１回のインベントリラウンドで、１枚も読めなかった場合、次のインベントリラウンドも１枚も読めなかったら、インベントリ終了とする。
【００３０】
さらに、インベントリ開始時のＱ値、または、過去に行ったインベントリの無線タグの読取枚数の平均値を求めて、Ｑ値の設定値を決めることが望ましい。すなわち、一例として、２回前のインベントリで読み取れた無線タグ枚数が１０枚、１回前が６枚あったとすると、次のインベントリは前２回のインベントリの無線タグの平均８枚に基づいて、Ｑ値の設定値を決定することが望ましい。
【００３１】
・タイムスロット方式の読取処理（図５）
次に、上述した各条件を用いたタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いる読取処理を図５のフローチャートを用いて具体的かつ詳細に説明する。本発明の一実施形態である無線タグ読取装置１において、制御部であるＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、初めに、操作部１９等からの指示信号により無線タグの読み取りを命じられると、このインベントリが１回目のものか２回目以上のものかを判断する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０がこのインベントリを１回目のものと判断すれば、Ｑ値をデフォルトの値、例えば、“２”や“３”等に設定される（ステップＳ１２）。その後、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドを実行する（ステップＳ１３）。すなわち、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、複数の無線タグに乱数を割り当てるのであり、先ず、無線タグ読取装置１のアンテナ１７およびＲＦＩＤ送受信部１８は、そのアンテナの交信領域内に存在する無線タグに対し、読取り開始コマンド（ＱＵＥＲＹ）を送信する（ステップＳ１４）。
【００３２】
このコマンドには、無線タグが選択可能なタイムスロットの数を指定するためのＱ値と称される数値が含まれており、ビット数（例えば、２Ｑ：Ｑは≧０の固定値）を指定する。そして、全ての無線タグにおいて、割り当てた乱数を−１だけ減算する（ステップＳ１５）。ここで、無線タグ読取装置のアンテナ１７およびＲＦＩＤ送受信部１８は、乱数の値が“０”となっている無線タグからの信号を読み取ることができる。ただし、乱数の値が“０”となっている無線タグが複数あると、コリジョンが発生しているため、その無線タグからの信号は読み取れない。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、このような処理を２の（Ｑ値−１）乗回、くり返したかどうかを判断し、まだ、終了していなければ、ステップＳ１５に戻って読取処理を反復する（ステップＳ１７）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、このような処理を２の（Ｑ値−１）乗回、くり返したと判断すれば、インベントリラウンドが終了したと認識する（ステップＳ１８）。
【００３３】
その後、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリ開始から現在までの無線タグの読み取り枚数が“０”であるかどうかを判断し、“０”であると判断すれば（ステップＳ１９）、Ｑ値を１（または１段階）増やす等のＱ値の調整を行う（ステップＳ２０）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリ開始から現在までの無線タグの読み取り枚数が“０”でないと判断すれば、Ｑ値を増加することなくステップＳ２１に進み、インベントリラウンドで読めた無線タグの枚数が２回連続で０枚かを判断する（ステップＳ２１）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、無線タグの枚数が２回連続で０枚であると判断すれば、読み取るべき無線タグがなくなったとして読取処理を終了する。まだ、無線タグの枚数が２回連続で０枚であると判断されていなければ（ステップＳ２１）、ステップＳ１３に戻り、再び、インベントリラウンドを実行するものである。
【００３４】
また、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリが２回目か２回目以降であると判断すると、過去のインベントリの際の情報に基づいてＱ値を設定するものである。すなわち、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、前回のインベントリラウンドで読めた無線タグが０枚かどうかを判断して（ステップＳ２２）、前回のインベントリラウンドで読めた無線タグが０枚であると判断すれば、前回のインベントリラウンドでのＱ値を設定する（ステップＳ２３）。
【００３５】
しかし、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、ステップＳ２２で前回のインベントリラウンドで読めた無線タグが０枚ではないと判断すれば、ここで、前回のインベントリで読めた無線タグの枚数、または、過去のインベントリが複数回であれば、所定回数のインベントリにおける読めた無線タグの枚数の平均値からインベントリ開始時のＱ値を設定する（ステップＳ２４）。すなわち、過去５回のインベントリの読み取れた無線タグの枚数の平均値が４枚であれば、この４枚に基づいてＱ値を決定する。Ｑ値が決定すれば、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、ステップＳ１３に進んで上述した手順でインベントリラウンドを実行する。
【００３６】
このように、本発明の一実施形態にかかる無線タグ読取装置においては、無線タグの読取枚数に応じてＱ値を自動的に増加することによって、オペレータの判断によりＱ値の設定を行う必要がなく、また、迅速に多くの無線タグを安定して読み取ることが可能となる。
【００３７】
・５０枚の無線タグの読み取り例
また、次に、読取可能範囲に５０枚の無線タグがある場合、Ｑ値の初期値を“１”として、図５に示したタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた読取処理で読み取られる場合の具体例について、以下に説明する。
【００３８】
インベントリ１回目において（ステップＳ１１）、
インベントリラウンド１回目にて、Ｑ値“１”となり（ステップＳ１２，Ｓ１３）、
タグ５０枚に対して、０〜１の乱数を割り当てるため、高確率で複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられるため、無線タグの読み取り枚数が“０”枚となり、
Ｑ値を＋１して、次のインベントリラウンドが実行されることとなる（ステップＳ２０）。
【００３９】
インベントリラウンド２回目において、Ｑ値“２”となり（ステップＳ１３）、
タグ５０枚に対して、０〜３の乱数を割り当てるため、高確率で複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられるため、無線タグの読み取り枚数が“０”枚となり、
Ｑ値を＋１する。
【００４０】
インベントリラウンドで読めた無線タグが２回連続０枚なので、インベントリは終了する（ステップＳ２１）。
【００４１】
無線タグ読取装置の、読み取った無線タグ枚数は、０枚となるため、次のインベントリが実行されることとなる。
【００４２】
インベントリ２回目において（ステップＳ１１）、
インベントリラウンド１回目にて、Ｑ値“３”となり（ステップＳ２２、Ｓ２３）、
タグ５０枚に対して、０〜７の乱数を割り当てるため、高確率で複数の無線タグが同じ乱数を割り当てられるため、無線タグの読み取り枚数が“０”枚となり、
Ｑ値を＋１して、次のインベントリラウンドが実行されることとなる（ステップＳ２０）。
【００４３】
インベントリラウンド２回目において、Ｑ値“４”となり（ステップＳ１３）、
タグ５０枚に対して、０〜１５の乱数を割り当てる。この場合、無線タグを読める可能性は高くなる。同じ乱数が割り当てられない無線タグが数枚ある。現在のＱ値で終了条件を満たすまで、インベントリラウンドをくり返す（ステップＳ１３〜Ｓ１７）。
【００４４】
インベントリラウンドをくり返すごとに乱数を割り当てる無線タグ枚数が減るために、同じ乱数が同じになる確率は低くなるため、無線タグ読取装置１が読み取った無線タグ枚数は、５０枚となる。
【００４５】
インベントリラウンド３回目において、前回のインベントリラウンドで無線タグ５０枚を読めたので、その枚数に適したＱ値を設定する（ステップＳ２４）。目安として、乱数の最大値が無線タグ枚数の半分程度とする。ここでは、Ｑ値“５”となる。
【００４６】
以上のように、読取可能範囲に５０枚の無線タグがある場合、Ｑ値の初期値を“１”として、図５に示したタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いた読取処理で読まれた場合の具体例について説明した。このように、オペレータは、読み取るべき無線タグの枚数が未知数であっても、無線タグ読取装置の制御部であるＣＰＵ１１および乱数生成部２０が自動的に最適なＱ値を設定するため、オペレータは、特にＱ値の設定を行うことなく、迅速に多くの無線タグを安定して読み取ることが可能となる。
【００４７】
・タイムスロット方式の読取処理（図６）
次に、複数のフラグをＲＡＭ１３等に用意してＱ値を設定した実施形態を図６のフローチャートを示して説明する。なお、図６のフローチャートでは、図５のフローチャートのステップＳ１３〜Ｓ１８に示したような、インベントリラウンドの詳細は省略する。
【００４８】
すなわち、本発明の一実施形態にかかる無線タグ読取装置においては、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、過去のインベントリで読めたタグ枚数の平均値からＱ値の設定値を決定する（ステップＳ３１）。次に、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリの対象がＲＡＭ１３等の記憶領域であるフラグＡおよびフラグＢであるか、フラグＢのみであるかを判断し、フラグＡ及びフラグＢが対象であると判断するとステップＳ３３に進む。
【００４９】
ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリの対象がフラグＡおよびフラグＢであるとすると、まず初めに、フラグＡでインベントリラウンドを実行する（ステップＳ３３）。そして、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚となれば（ステップＳ３４）、Ｑ値を＋１（または１段階）だけ増加してステップＳ３６に進む（ステップＳ３５）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚でなければ、Ｑ値を変えることなくステップＳ３６に進む。そして、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０でなければ、ステップＳ３３に戻り、再びインベントリラウンドが実行される。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）して読み取れた無線タグが０であれば、フラグＡのインベントリで読めた無線タグの枚数に基づいて、Ｑ値の設定値を決定する（ステップＳ３７）。すなわち、フラグＡの無線タグをインベントリし、その後フラグＢの無線タグをインベントリするという場合、フラグＡで読めた無線タグはフラグＢに移る。そのため、フラグＢの無線タグ枚数は、少なくとも、フラグＡで読めた無線タグ枚数以上であると考えられる。そこで、フラグＢのインベントリは開始時、Ｑ値の設定をフラグＡで読めた無線タグ枚数から決定する。
【００５０】
ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、ステップＳ３７で設定したＱ値に応じて、次に、フラグＢでインベントリラウンドを実行する（ステップＳ３８）。そして、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０であると判断すれば（ステップＳ３９）、Ｑ値を＋１（または１段階）だけ増加してステップＳ３６に進む（ステップＳ４０）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚でないと判断すれば、Ｑ値を変えることなくステップＳ４１に進む。そして、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０でなければ、ステップＳ３８に戻り、再びインベントリラウンドが実行される。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）して読み取れた無線タグが０であると判断すれば、フラグＢでのインベントリラウンドを終了し、インベントリを終了する。
【００５１】
このように、フラグＡおよびフラグＢの両方を用いてインベントリを実行することで、少なくとも、フラグＢにおいては、フラグＡで読めたタグ枚数を参照できるので、実際の無線タグの読取状況に反映して適切なＱ値の設定が可能となる。
【００５２】
また、ステップＳ３２において、対象フラグがフラグＢのみである場合は、ステップＳ４２以降の処理が行われる。すなわち、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリの対象がフラグＢのみであるとすると、フラグＢでインベントリラウンドを実行する（ステップＳ４２）。そして、ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚であると判断すれば（ステップＳ４３）、Ｑ値を＋１（または１段階）だけ増加してステップＳ４５に進む（ステップＳ４４）。ＣＰＵ１１および乱数生成部２０は、インベントリラウンドで読めたタグ枚数が０枚でないと判断すれば、Ｑ値を変えることなくステップＳ４５に進む。そして、インベントリラウンドで２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０であるかどうかを判断し、２回連続（ここは３回または３回以上連続であってもよい）で読み取れた無線タグが０である場合は、インベントリをここで終了する。
【００５３】
以上のように、複数のフラグＡ，Ｂを用いた場合でも、制御部であるＣＰＵ１１および乱数生成部２０で、Ｑ値を変化させることにより、オペレータがＱ値の設定値を気にすることなく、安定して無線タグを読めるようにする。
【００５４】
以上記載した様々な実施形態は複数同時に実施することが可能であり、これらの記載により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５５】
１…ＲＦＩＤ読取装置、２…ホストコンピュータ、１１…ＣＰＵ（Ｑ値設定部）、１２…ＦＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…表示制御回路、１５…表示部、１６…通信部、１７…アンテナ、１８…ＲＦＩＤ送受信部、１９…操作部、２０…乱数生成部、２２…電源回路、２３…バッテリ、２４…スキャナ制御回路、２５…スキャナ、Ｄ…ダンボール、Ｔ…無線タグ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００９−１０５６６１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置であって、
乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成する生成部と、
前記生成部が生成した複数の乱数に基づいて、タイムスロット方式の通信を複数の無線タグに対して行う送受信部と、
前記送受信部が行うタイムスロット方式の通信において、無線タグの読取枚数がゼロである場合、前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成して再びタイムスロット方式の通信を行い、再び無線タグの読取枚数がゼロである場合、再び前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成してタイムスロット方式の通信を行うという処理を反復する制御部と、を具備することを特徴とする無線タグ読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記送受信部によるタイムスロット方式の通信において、所定回数、読取り枚数０個が繰り返されれば、前記生成部および送受信部による通信処理を終了することを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記送受信部によるタイムスロット方式の通信において、読取枚数０個が繰り返されても、所定値以上には前記数値を増加しないことを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
【請求項４】
前記生成部は、既に前記タイムスロット方式の通信を行った後は、過去に読めた無線タグの枚数に基づいて、前記数値を設定することを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
【請求項５】
アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置の無線タグ読取方法であって、
乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成し、
前記生成した複数の乱数に基づいて、タイムスロット方式の通信を前記複数の無線タグに対して行い、
前記タイムスロット方式の通信において、前記無線タグの読取枚数がゼロである場合、前記数値を増やして新たな乱数を生成して前記新たな乱数に基づいてタイムスロット方式の通信を行うことを特徴とする無線タグ読取方法。
【請求項６】
前記タイムスロット方式の通信において、所定回数、読取り枚数０個が繰り返されれば、前記タイムスロット方式の通信を終了することを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取方法。
【請求項７】
前記タイムスロット方式の通信において、読取枚数０個が繰り返されても、所定値以上には前記数値を増加しないことを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取方法。
【請求項８】
既に前記タイムスロット方式の通信を行った後は、過去に読めた無線タグの枚数に基づいて、前記数値を設定することを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取方法。
【請求項１】
アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置であって、
乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成する生成部と、
前記生成部が生成した複数の乱数に基づいて、タイムスロット方式の通信を複数の無線タグに対して行う送受信部と、
前記送受信部が行うタイムスロット方式の通信において、無線タグの読取枚数がゼロである場合、前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成して再びタイムスロット方式の通信を行い、再び無線タグの読取枚数がゼロである場合、再び前記数値を増やして前記生成部で新たな乱数を生成してタイムスロット方式の通信を行うという処理を反復する制御部と、を具備することを特徴とする無線タグ読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記送受信部によるタイムスロット方式の通信において、所定回数、読取り枚数０個が繰り返されれば、前記生成部および送受信部による通信処理を終了することを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記送受信部によるタイムスロット方式の通信において、読取枚数０個が繰り返されても、所定値以上には前記数値を増加しないことを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
【請求項４】
前記生成部は、既に前記タイムスロット方式の通信を行った後は、過去に読めた無線タグの枚数に基づいて、前記数値を設定することを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
【請求項５】
アンテナの交信領域内に存在する複数の無線タグからの情報をタイムスロット方式のアンチコリジョン機能を用いて受信する無線タグ読取装置の無線タグ読取方法であって、
乱数を生成するための数値をデフォルト値に設定して複数の乱数を生成し、
前記生成した複数の乱数に基づいて、タイムスロット方式の通信を前記複数の無線タグに対して行い、
前記タイムスロット方式の通信において、前記無線タグの読取枚数がゼロである場合、前記数値を増やして新たな乱数を生成して前記新たな乱数に基づいてタイムスロット方式の通信を行うことを特徴とする無線タグ読取方法。
【請求項６】
前記タイムスロット方式の通信において、所定回数、読取り枚数０個が繰り返されれば、前記タイムスロット方式の通信を終了することを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取方法。
【請求項７】
前記タイムスロット方式の通信において、読取枚数０個が繰り返されても、所定値以上には前記数値を増加しないことを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取方法。
【請求項８】
既に前記タイムスロット方式の通信を行った後は、過去に読めた無線タグの枚数に基づいて、前記数値を設定することを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取方法。
【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２０１１−１８８１５１（Ｐ２０１１−１８８１５１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４９９１９（Ｐ２０１０−４９９１９）
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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