自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システム
【課題】既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を、そのまま利用できる自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムを提供する。
【解決手段】倉庫４０に格納された物品のＲＦタグ４１，４２の情報を読み取って情報収集を行なう自動読取装置２０であって、フォークリフト１０のフォーク１５を挿入可能な空間を備えた基台と、基台上に配設された枠体のフォーク１５を挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に所定間隔で少なくとも高さ方向に所定数配設されたＲＦタグ読取用のアンテナ２３と、アンテナ２３で取得した情報を送信する手段を有する制御装置２４と、を備え、アンテナ２３の配置間隔は、倉庫４０の棚の間隔に合わせて配置されている。
【解決手段】倉庫４０に格納された物品のＲＦタグ４１，４２の情報を読み取って情報収集を行なう自動読取装置２０であって、フォークリフト１０のフォーク１５を挿入可能な空間を備えた基台と、基台上に配設された枠体のフォーク１５を挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に所定間隔で少なくとも高さ方向に所定数配設されたＲＦタグ読取用のアンテナ２３と、アンテナ２３で取得した情報を送信する手段を有する制御装置２４と、を備え、アンテナ２３の配置間隔は、倉庫４０の棚の間隔に合わせて配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムに係り、特に、従来の立体倉庫や多段倉庫においても、何らの改変を要せず、そのまま適用できる自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫での物品の保管位置の特定・確認、数量の把握のため自動認識技術として、バーコードシステムが知られている。このバーコードシステムは、個別に一個一個についてバーコード情報を読取っていた。このため、物品識別の多くの場面では、多くの人手と時間がかかっていた。
【０００３】
一方、バーコードシステムに代えて、ＩＣタグを利用して、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能な技術が提案されている（特許文献１）。
また、フォークリフト車によって、物品の入庫処理、移動処理、出庫処理を行うとき、フォークリフトに装備されて、搬送元、搬送先に指定された載置エリアの位置タグ、物品タグに記憶されている位置情報、物品情報を読み取らせるとともに、これら位置情報、物品情報に基づき、コンピュータ装置に記憶されているロケーション情報を更新させる技術が提案されている（特許文献２）。
さらに、フォークリフトに装備されて荷物等に取り付けられたＩＣタグの情報を非接触で読み取る技術が提案されている（特許文献３、４）。
【０００４】
特許文献１の技術は、装置本体を走行移動させながら無線電波の送受信可能範囲を可変すると共に、この可変した検索範囲内に存在するＩＣタグを探索した際に、このＩＣタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定する。そして物品の所在位置と当該ＩＣタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶する技術で、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内を一通り通過するだけで、このエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を自動的に特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能となり、この収集情報に基づいてエリア内に存在している物品の存在状況、在庫状況などの資料を作成することができることを期待するものである。
【０００５】
特許文献２の技術は、各載置エリア部は、倉庫内に一列に形成される複数の載置エリアと、各載置エリアの縁に埋め込まれ、各載置エリアに置かれているパレットの番号、物品の番号などの物品情報を記憶する処理、無線信号によって搭載装置と物品情報の授受を行う処理などを行う複数の物品タグと、各載置エリアの縁に埋め込まれ、各載置エリアの番号などの位置情報を記憶し、無線信号によって搭載装置に位置情報を供給する複数の位置タグとを備えたものである。そしてフォークリフト車の搭載装置から位置情報要求を含む無線信号が送信されたとき、各位置タグのうち、搭載装置と対向している位置タグから位置情報を含む無線信号を送信させ、また搭載装置から物品情報要求を含む無線信号が送信されたとき、各物品タグのうち、搭載装置と対向している物品タグから物品情報を含む無線信号を送信させ、また搭載装置から新たな物品情報を含む無線信号が送信されたとき、搭載装置と対向している物品タグによって、これを取り込み、それまで記憶していた物品情報を更新する技術である。
【０００６】
特許文献３の技術は、パレット或いは荷物に取り付けられているＩＣタグと上方に位置するアンテナとの間の信号の送受信が反射板を介して可能とし、ＩＣタグが発した信号が反射板で反射されることによりアンテナで受信され、このアンテナで受信された信号からリーダライタはＩＣタグに書き込まれている情報を読み取る技術である。
【０００７】
特許文献４の技術は、荷物を運搬するフォークリフトの非可動部分である本体部に設置されたリーダライタが、ＲＦＩＤタグからラックの識別情報を読み取り、情報処理部が、リーダライタが読み取ったラックの識別情報、および、リーダライタがラックの識別情報を読み取る場合に放射される電波を遮断する電波遮断板の位置情報を取得し、電波遮断板の位置情報およびラックの識別情報に基づいて荷物を格納する対象となるラックの位置または荷物を取り出す対象となるラックの位置を判別する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２００７４号公報（段落０００５、００１４、図２参照）
【特許文献２】特開２０００−２５５７１４号公報（段落００２５、図１，図２参照）
【特許文献３】特開２００７−３２０７０４号公報（段落００１５、００２５、図１〜３，図８参照）
【特許文献４】国際公開第０６／０７０４６０号（要約、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術は、直ちにフォークリフトに搭載することができず、フォークリフト以外の移動手段が必要となり、また装置本体は、筒状の回転部材を回転可能に複数段積層配置した構成となっており、これらの回転部材は、３６０°の範囲を正逆転可能に軸支され、かつ、その側面部には、ＲＦＩＤリーダーが１つずつ取り付けられており、構造が複雑である。
また特許文献２の技術は、載置エリアの縁（床）に埋め込まれたＩＣタグを前提とした技術であり、既存の倉庫等に適用することができないものである。
さらに特許文献３及び特許文献４の技術は、フォークリフトの前面にあるタグの読み取りが前提となっており、フォークリフトを用いて立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納された荷物等に対応することができないものである。つまり、フォークリフトの前面に読み取りのためのアンテナをつけた場合、入出荷管理に適すものである。すなわち、フォークリフトに積んだものを読み取ることで、個々の物品（商品）の入出荷管理に適するが、在庫管理を行なうには、フークリフトを倉庫の棚の前面（ｔａｇの着いた面）に向ける必要がある。このように、一般的には、倉庫の棚のＴａｇ／バーコードをバーコードリーダーやハンディリーダで個々（ＵＨＦではある程度一括読み取り）に読むことで把握するが、時間と手間が大幅にかかり、迅速さに欠けるという不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を、そのまま利用できる自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、フォークリフトを用いて立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を一気に読み取り可能な自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題は、本発明の自動読取装置によれば、倉庫に格納された物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なう自動読取装置であって、フォークリフトのフォークを挿入可能な空間を備えた基台と、該基台の上に配設された枠体と、該枠体の前記フォークを挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に所定間隔で少なくとも高さ方向に所定数配設されたＲＦタグ読取用のアンテナと、該アンテナで取得した情報を送信する手段を有する制御装置と、を備え、前記アンテナの配置間隔は、倉庫の棚の間隔に合わせて配置されていること、により解決される。
【００１２】
このように構成することにより、自動読取装置がフォークリフトに、通常のパレットを保持するのと同様にして搭載することができ、自動読取装置にはフォークリフトのフォークを挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に配設されたアンテナが、倉庫の棚の間隔に合わせて配置されているので、フォークリフトを走行するだけで、フォークリフトの側面側の物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なうことが可能となる。
このため、物品（荷物）の出し入れを行なうフォークリフトを利用して、既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫について、何らの改変を行なうことなく、ＲＦタグを読み取って、物流管理することが可能となる。
【００１３】
このとき、前記制御装置は、送信出力、もしくは前記アンテナの放射利得、放射特性、取り付け方向によってＲＦタグの読み取り範囲の制御を行なうように構成すると好適である。
また、前記制御装置は、前記アンテナによるＲＳＳＩを比較し、読み取るべきＲＦタグと、他の非対象読み取りＲＦタグを識別するように構成すると好適である。
さらに、前記制御装置は、前記フォークリフトが、前記ＲＦタグの前を通過することによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように構成すると好適である。
そして、前記制御装置は、アンテナの電波放射特性において、時系列で電波受信信号強度が山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象ＲＦタグ同士の相対距離を認識するように構成すると好適である。
さらに、アンテナを有する移動手段またはタグが移動した場合に、電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを検知して、前記フォークリフト又は前記ＲＦタグの移動、静止を認識するように構成する。
また、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、読取用の前記アンテナを有した移動手段が棚番号タグ（棚の特定の読みやすい位置に貼付されている）の前を横切ることにより、その棚番号タグの返信信号強度（ＲＳＳＩ）を基準値として、その他の非対象読み取りタグと希望読み取りタグの識別を容易にして、その他の非対象読み取りタグである周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように構成すると好適である。
また、倉庫の棚の特定の読みやすい位置に貼付されている前記棚番号タグを読み取る事により、前記フォークリフトの平面上の位置、前記フォークリフトの垂直面の位置を特定する機能を有すると好適である。
【００１４】
前記課題は、本発明のフォークリフトを用いた自動読取システムによれば、請求項１乃至８に記載の自動読取装置をフォークリフトのフォークに装着して前記フォークリフトを駆動させることによってＲＦタグを読み取る自動読取システムであって、前記フォークリフトを駆動させることで、前記自動読取装置の電源が投入され、前記フォークリフトで物品を格納した倉庫の棚間で走行させ、前記アンテナによって物品及び棚に設けられたＲＦタグを読み取り、読み取った情報を、記憶すると共に、外部へ送信するもので、前記フォークリフトを走行することにより平面移動を行い、前記フォークリフトのリフトアップにより、垂直方向の移動を行うことにより、倉庫の棚の左右、上下におけるＲＦタグを読み取ることを可能としたこと、により解決される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フォークリフトを走行するだけで、フォークリフトの側面側の物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なうことが可能であり、物品（荷物）の出し入れを行なうフォークリフトを利用して、既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫について、何らの改変を行なうことなく、ＲＦタグを読み取って、物流管理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムの説明図である。
【図２】本発明に係る自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムの説明図である。
【図３】枠体を外した状態の自動読取装置の説明図である。
【図４】フォークリフト側からの自動読取装置の説明図である。
【図５】自動読取装置の斜視図である。
【図６】自動読取装置の斜視図である。
【図７】自動読取装置の斜視図である。
【図８】フォークリフトの反対側からの自動読取装置の説明図である。
【図９】フォークリフトを用いた自動読取システムの概略構成図である。
【図１０】自動読取装置の読み取りのフローチャートである。
【図１１】タグのアンテナからの位置と電波受信強度との関係の説明図である。
【図１２】補正前のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図である。
【図１３】補正後のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図である。
【図１４】電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個の山型のグラフを描くことの説明図である。
【図１５】受信信号強度と時刻との関係の説明図である。
【図１６】電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型のグラフを描くことの説明図である。
【図１７】受信信号強度と時刻との関係の説明図である。
【図１８】電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型のグラフを描くことの説明図である。
【図１９】受信信号強度と時刻との関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１乃至図１９は本発明に係り、図１及び図２は自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムの説明図、図３は枠体を外した状態の自動読取装置の説明図、図４はフォークリフト側からの自動読取装置の説明図、図５乃至図７は自動読取装置の斜視図、図８はフォークリフトの反対側からの自動読取装置の説明図、図９はフォークリフトを用いた自動読取システムの概略構成図、図１０は自動読取装置の読み取りのフローチャート、図１１はタグのアンテナからの位置と電波受信強度との関係の説明図、図１２は補正前のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図、図１３は補正後のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図、図１４は電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個の山型のグラフを描くことの説明図、図１５、図１７，図１９は受信信号強度と時刻との関係の説明図、図１６及び図１８は電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型のグラフを描くことの説明図である。
【００１８】
本実施形態の自動読取装置２０は、フォークリフト１０のフォーク１５によって着脱可能に搭載されるものである。一般に、フォークリフト１０は、図１及び図２で示されるように、機台１１の上部に運転席１２が設けられ、機台１１の前部には、互いに間隔をへだてた一対のマスト１３が立設されている。これら一対のマスト１３には、このマスト１３沿って昇降自在にリフトブラケット１４が配設されている。リフトブラケット１４の前面には、フォークリフト１０の前方に向かって延出する一対のフォーク１５が互いに間隔をへだてて取り付けられている。これらのフォーク１５は、リフトブラケット１４と共にマスト１３に沿って昇降されるものである。
【００１９】
フォークリフト１０を駆動させることにより、後述する自動読取装置２０の電源が投入される。すなわち、フォークリフト１０に備えられた不図示のイグニッションキーを投入し、フォークリフトを駆動させると、この情報に基づき、自動読取装置２０の電源が投入されるように構成されている。
【００２０】
図１及び図２で示すように、倉庫４０は既存のものであり、物品（商品）の高さ等に応じた棚が設けられている。この棚にはＲＦタグからなるロケーションタグ４１が付されており、ロケーションタグ４１が示す位置情報が得られることになる。また、同時にその位置に属する商品情報を紐付けている。
一方、棚に格納される物品（商品）にも、その性質や数量等を含めて商品情報が記憶されたＲＦタグからなる商品タグ４２が付されている。
【００２１】
本実施形態の自動読取装置２０は、基台２１と、枠体２２と、アンテナ２３と、制御装置２４とを主要構成要素とする。
本実施形態の基台２１は、自動読取装置２０の底部を支持するもので、フォークリフト１０のフォーク１５を挿入可能な空間２１ａを備えている。具体的には図３で示されるように、断面中空矩形の箱体を、フォークリフト１０の二本のフォーク１５が入ることが可能な間隔で、空間２１ａ部分が形成されるように構成している。本実施形態では、断面中空矩形の箱体としているが、フォークリフト１０の二本のフォーク１５が入ることが可能な間隔を有する空間が形成されたパレット状のものでもよい。
【００２２】
そして、基台２１の上部に枠体２２が一体に配置されている。本実施形態の枠体２２は、図３乃至図８で示すように、基台２１上に連結される底部２２ａと、この底部２２ａから上方に延出してアンテナ２３を取り付けるアンテナ支持部２２ｂと、アンテナ支持部２２ｂを補強し、制御装置を取付ける支持枠２２ｃと、フォークリフト１０に対して前方側の側方枠部２２ｄと、前方の外側枠部２２ｅと、フォークリフト１０の運転席側を覆う枠体部２２ｆと、から構成されている。側方枠部２２ｄは、アンテナ２３を遮らないように、アンテナ２３の配置面に重ならないように、下部側でアンテナ２３の外側を囲むように距離をおいて形成されており、外側枠部２２ｅは、同じくアンテナ２３の受信を考慮して、複数の棒状を縦格子状にしている。
【００２３】
本実施形態のアンテナ２３は、ＲＦタグを読み取るためのものであり、上述した基台２１の上に配設されたアンテナ支持部２２ｂに取付けられている。この取付けは、フォークリフト１０のフォーク１５を挿入可能な空間２１ａの方向に対して交差する方向に所定間隔で取付けられている。本実施形態では、基台２１の空間２１ａの形成方向に対して直角方向に取付けられ、高さ方向に左右４ずつ、所定間隔で配設されている。ここで、所定間隔とは、使用される既存の倉庫４０の棚の高さに応じて、所定間隔に配設するものである。つまりアンテナ２３の配置間隔は、倉庫４０の棚の間隔に合わせて配置されている。これは、既存の倉庫４０に格納される物品（商品）によって、棚の高さや幅が異なるため、アンテナ２３の高さ方向の位置は、調整可能になっている。本実施形態では、アンテナ２３は、アンテナ支持部２２ｂに対して、上下方向に移動可能で且つ所定位置で固定できるように取り付けられる。
【００２４】
本実施形態の制御装置２４は、上記アンテナ２３で取得した情報を送信する手段を有するもので、ＣＰＵ２４ａ及びメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＨＤＤ等）２４ｂを備えており、メモリ２４ｂに格納されたプログラムに基づき、ＣＰＵ２４ａによって、送信出力、もしくはアンテナ２３の放射利得、放射特性、取り付け方向によってＲＦタグの読み取り範囲の制御を行なうものである。
【００２５】
制御装置２４は、より具体的には、ＲＦタグのリーダー２４ｃと、このリーダー２４ｃと接続された記憶装置（メモリ）２４ｂ及びＷｉ−Ｆｉ（登録商標）２４ｄと、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）２４ｄと接続された出入力アンテナ２４ｅと、ＡＣアダプター２４ｆと、Ｉ／Ｏ（出入力）手段としてのＩ／Ｏボックス２４ｇと、インバーター２４ｈを介してバッテリー２６と接続されている。なお符号２８は、バッテリーチャージャーである。
【００２６】
また、Ｉ／Ｏボックス２４ｇは光学センサ２７と接続されており、また、光学センサ２７は、ロケーションタグ４１が示す位置情報と紐付けるべき物品（商品）の有無を検出し、紐付けるべき物品（商品）が無い（空架）状態を検知可能となっている。なお、光センサ２７は、本実施形態ではアンテナ２３の近傍に設けられているが、これに限らず、光センサ２７によって、位置情報に紐付ける物品（商品）を検出（非検出）することが可能であれば、自動読取装置２０の所定位置に取り付けることが可能である。そして、ＬＡＮで接続されたＷｉ−Ｆｉ（登録商標）３０・・・を介して外部のコンピュータ装置２９との間で管理を行うものである。
【００２７】
本実施形態の制御装置２４は、アンテナ２３によるＲＳＳＩを比較し、読み取るべきＲＦタグと、他の非対象読み取りＲＦタグを識別するように制御する。
また、本実施形態の制御装置２４は、フォークリフト１０が、ＲＦタグの前を通過することによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように制御する。
さらに本実施形態の制御装置２４は、アンテナ２３の電波放射特性において、時系列で電波受信信号強度が山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象ＲＦタグ同士の相対距離を認識するように制御する。
【００２８】
本実施形態の制御装置２４は、アンテナ２３を有する移動手段であるフォークリフト１０または物品（商品）に付されたＲＦタグが移動した場合に、電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを検知して、フォークリフト１０又は物品（商品）に付されたＲＦタグの移動、静止を認識するように制御する。
【００２９】
電波受信信号強度がアンテナ２３の電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、読取用アンテナ２３を有した移動手段であるフォークリフト１０が棚番号タグ（棚の特定の読みやすい位置に貼付されている）の前を横切ることにより、その棚番号タグの返信信号強度（ＲＳＳＩ）を基準値として、その他の非対象読み取りタグと希望読み取りタグの識別を容易にして、その他の非対象読み取りタグである周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように制御する。
【００３０】
さらに制御装置２４は、既存の倉庫４０の棚の特定の読みやすい位置に貼付されている棚番号タグを読み取る事により、フォークリフト１０の平面上の位置、フォークリフト１０の垂直面の位置を特定する制御を行なう。
つまり、自動認識技術であるＲＦＩＤ技術を使用し、この自動読取装置２０は、立体的に配置された一個もしくは複数のアンテナ２３を有し、複数のアンテナ２３の場合は、これらのアンテナ２３は、高速で時分割駆動される。また、読取場所にあって、フォークリフト１０（場合によっては手動移動もしくはコンベアシステム等の何らかの駆動手段）により移動可能な機能を有し、移動しながら読取対象のＲＦタグを自動的に読み取るものである。
【００３１】
自動読取装置２０によって、読み取られたデータは、自動読取装置２０内にあるメモリ２４ｂへ格納される。無線回線・光回線を通して、データサーバ等の上位システムへ転送される。読み取った商品情報、位置情報、紐付けた商品情報（有無含む）と位置情報をリアルタイム転送する。
【００３２】
ここで、リーダー２４ｃは、その周囲に存在するＲＦタグとの間において無線電波を送受信することによってＲＦタグを探索してタグ情報を読み取るものである。このためアンテナ２３が、その送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に変化可能な可変機能を有している。
【００３３】
各物品（商品）には、その個々を識別可能とするための商品コードなどが記憶されているＲＦタグが取り付けられている。また、棚の各段には、その棚位置およびその位置範囲を特定するために、棚の所定位置（角部など）にはＲＦタグが取り付けられている。ここで、１つの棚（３次元直方体領域）を構成する所定の部分（例えば角部）には、それぞれＲＦタグが配置されており、このＲＦタグによって当該棚の位置範囲を特定するようにしている。なお、棚の３次元直方体領域において、棚の奥行き方向（縦方向）はＸ軸方向に対応付けられ、棚の横方向はＹ軸方向、棚の高さ方向はＺ軸方向に対応付けられている。
【００３４】
一般に、棚卸データとしては、「棚卸日時」、「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」、「タグ方向」、「タグ距離」、「タグＩＤ」などの項目があることが知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。「棚卸日時」は、リーダー２４ｃが棚卸データを収集した日時を示し、「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」は、棚卸データを収集した時のリーダー２４ｃの現在の３次元座標の位置データを示している。
【００３５】
「タグ方向」は、狭指向性アンテナを持つリーダー２４ｃが商品あるいは棚に取り付けられているＲＦタグを探索した際の探索方向を示すものである。「タグ距離」は、リーダー２４ｃから発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に変化させた際の電波到達距離をＲＦタグまでの相対距離としたものである。この場合、後述する電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、送信電波強度／受信電波感度と距離データとの対応テーブルを設けておけば、この対応テーブルを参照することによってタグ距離を求めることができる。「タグＩＤ」は、ＲＦタグから読み取ったタグ識別情報で、その全体は１０桁構成となっており、コード識別子（２桁）＋商品コードあるいは棚コード（４桁）＋個別ＩＤ（４桁）の構成となっている。すなわち、「タグＩＤ」の上位２桁は、商品／棚識別部で、その値が「０１」の場合には、商品に付されているＲＦタグから読み取った情報であることを示し、「０２」の場合には、棚に付されているＲＦタグから読み取った情報であることを示している。「タグＩＤ」の３桁目〜６桁目は、商品コードあるいは棚コード識別部を示し、更に、下４桁は、個別ＩＤ識別部、つまり、個々の商品あるいは棚を識別する個体識別情報である。
【００３６】
この場合、リーダー２４ｃによってタグＩＤが読み取られる毎に、同一のタグＩＤが棚卸データに記憶済みでないことを条件とし、今回読み取ったタグＩＤを棚卸データに追加記憶するようにしている。
また一般に、商品位置データは、「商品コード」、「個別ＩＤ」、「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。
【００３７】
「商品コード」は、ＲＦタグから読み取った「タグＩＤ」の上位２桁が「０１」の場合に、この「タグＩＤ」から抽出した商品コードであり、「個別ＩＤ」は、商品の個々を識別するための個体識別情報である。「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」は、当該商品に対応する「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて算出された商品の所在位置（実際の位置）を示している。
棚位置データは、「棚コード」、「個別ＩＤ」、「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。
【００３８】
「棚コード」は、ＲＦタグから読み取った「タグＩＤ」の上位２桁が「０２」の場合に、この「タグＩＤ」から抽出した棚コードであり、「個別ＩＤ」は、棚の個々を識別するための個体識別情報である。「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」は、当該棚に対応する「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて算出された棚の所在位置（実際の位置）を示している。
【００３９】
棚の位置範囲データは、棚毎にその各棚位置範囲を特定するための３次元座標データで、「棚コード」、「棚座標範囲Ｘ下限」、「棚座標範囲Ｘ上限」、「棚座標範囲Ｙ下限」、「棚座標範囲Ｙ上限」、「棚座標範囲Ｚ下限」、「棚座標範囲Ｚ上限」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。商品在庫データは、商品位置データ、棚位置データに基づいて算出された棚別、商品別の在庫状況を示すデータで、「棚コード」、「商品コード」、「在庫数」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。
【００４０】
そして、自動読取装置２０は、立体となっており、この自動読取装置２０の制御をする人が乗務することも可能となっている。また、商用電源からの電源が期待できない場合には、バッテリによって、電源に接続しない状態でも時間動作である。
また、前述したように、ロケーションタグ４１が示す位置情報とその位置に属する商品情報を紐付けるようになっている。
【００４１】
以上のように、本発明は、在庫管理に適するもので、枠体２２のアンテナ支持部２２ｂを有する自動読取装置２０をフォークリフト１０で上下前後に移動させることによって、倉庫４０の棚にあるパレットや物品（商品）に付けたＴＡＧ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ とＣａｓｅ Ｔａｇ）すなわち、ロケーションタグ４１及び商品タグ４２を一括して読み取ることができ、在庫把握が容易に且つ短時間で可能となる。特に、自動読取装置２０の左右にアンテナ２３を配置しているため、従来のようにアンテナ２３が前面にある場合はその方向にフォークリフト１０が向いている必要があるが、両側である側面にアンテナ２３を配置することにより、フォークリフト１０が通過する両側のパレットや物品（商品）のＲＦタグを一気に読み取り可能となり、搬送するために、個別に取り出してパレットや物品（商品）を読み取るものとは、その用途は全く異なるものである。従来のように、アンテナが前面にあると、短時間にたくさんのＲＦタグの読み取りは不可能であるが、本発明のように側面にあると非常に速いスピードで且つアンテナがたくさん繋がっている分、広い範囲のタグの読み取りが可能となる。
【００４２】
高層・立体倉庫や自動倉庫の棚通路等に沿って、移動体であるフォークリフト１０を移動することで、倉庫４０内のフォークリフトが通る通路両側の棚などに配架されている対象物に貼付されたＲＦタグを、自動読取装置２０を用いて読み取る。同時に棚番号など位置情報を示すロケーションタグ４１を、ＵＨＦ帯やＲＦＩＤを用いて読み取り、管理することが可能となる。
【００４３】
また、自動読取装置２０を、フォークリフト１０のフォーク１５に装着してフォークリフト１０を駆動させることにより、ＲＦタグからなるロケーションタグ４１及び商品タグ４２を読み取る自動読み取りシステムを構築することができる。
まず、フォークリフト１０の不図示のイグニッションキーを投入することにより、フォークリフト１０を駆動させる。これにより、フォークリフト１０から、イグニッションキーが投入されたことを示す情報（フォークリフト駆動情報）が、自動読取装置２０に接続された不図示の制御手段（ＣＰＵ）に送信される。この制御手段がフォークリフト１０からのフォークリフト駆動情報を受信することにより、自動読取装置２０に接続された不図示の電源装置をＯＮとする電源投入信号を送信し、自動読取装置２０の電源が投入される。
【００４４】
その後、自動読取装置２０に備えられた制御装置２４内のメモリ２４ｂに格納されたデータに基づき、ＣＰＵ２４ａは、倉庫４０内を走行する信号（走行信号）をフォークリフト１０に備えられた制御手段（不図示）に送信する。
この走行信号に基づき、フォークリフト１０は物品が格納された倉庫４０の棚間を走行する。そしてこの時、上記構成によって、アンテナ２３によって物品に貼付された商品タグ４２及び棚に貼付されたロケーションタグ４１が読み取られ、商品情報及び位置情報が制御装置２４内のメモリ２４ｂに格納される。
【００４５】
また、この時、フォークリフト１０が時速約６〜８ｋｍで走行することにより自動読取装置２０の平面移動が行われ、フォークリフト１０がリフトアップすることにより、自動読取装置２０の垂直方向の移動が行われる。
【００４６】
そして、アンテナ２３に接続されたリーダー２４ｃによって読み取られた商品情報及び位置情報は、リーダー２４ｃ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）２４ｄを介して出力アンテナ２４ｅから外部へ送信される。
【００４７】
このように、本発明のフォークリフト１０を用いた自動読み取りシステムは、倉庫４０の棚の左右、上下におけるロケーションタグ４１、商品タグ４２を、読み取り可能である。したがって、フォークリフト１０を自動走行させることにより、立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を一気に読み取り可能であり、商品の管理を容易に行うことができる。
【００４８】
次に、図１０で示すフローチャートを用いて制御について説明する。
ステップＳ１は、全アンテナ時分割読取ループであり、このステップＳ１では、読取装置２４に接続された全アンテナから時分割で順々に電波を送出しタグ情報を取得するものである。このステップＳ１の処理が終了すると、ステップＳ２の処理を行なう。このステップＳ２の処理は、読取アンテナ／タグコード／受信信号強度／センサ反応の情報を時系列にメモリ保持するもので、タグ情報に取得時刻情報を追加しメモリ内に保持する処理を行なう。
【００４９】
上記ステップＳ２の処理を行なった後で、ステップＳ３の処理を行なう。このステップＳ３の処理は、移動手段停止判定実施／停止時データ排除の処理であり、メモリ内データを走査し移動装置停止判定を実施する。そして、移動装置停止と判定された場合はその期間のデータを排除した後、次にステップＳ４の判定に遷移する。
【００５０】
ステップＳ４は、受信信号強度時系列グラフが山を描いたか否かを判定するもので、より具体的には、移動装置停止期間のデータが排除されたメモリ内データを走査し受信信号強度の時系列グラフをタグ及びアンテナ毎に描くものである。その結果、山型になったタグが存在した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に遷移し、存在しなかった場合（Ｓ４：Ｎｏ）はステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ４の処理を行なう。
【００５１】
ステップＳ５では、ロケーション／商品タグの山頂点発生時刻にずれがあるか否かを判別するものであり、より具体的には、ロケーションタグ４１及び商品タグ４２の山頂点発生時刻のずれが小さい場合（Ｓ５：Ｎｏ）には、そのロケーション上に商品が存在すると判定し、ステップＳ７の処理を行なう。つまり、ステップＳ７では、上位サーバへロケーション及び商品タグの情報送信（紐付け有）するものであり、タグ情報を紐付けて上位サーバに送信する。その後、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ５の処理を行なう。
【００５２】
一方、山頂点発生時刻のずれが大きい場合や山型を描いたタグがロケーションタグ４１のみだった場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）は、そのロケーション上に商品が存在しないと判定し、ステップＳ６の処理を行なう。つまり、ステップＳ６は、上位サーバへロケーションタグ情報のみ送信（紐付け無）するものであり、ロケーションタグ情報のみを上位サーバに送信する。その後、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ５の処理を行なう。
【００５３】
本発明では、タグのアンテナからの位置と電波受信強度（ＲＳＳＩ）を用いて、移動装置であるフォークリフトまたはタグの移動により受信信号強度の時系列グラフが山を描くことを利用しており、また放射の主極及び副極両方を利用できる。さらに、副極が左右非対称の場合にはその大きさや個数により移動方向を検知できる。
【００５４】
より詳しくは、ＲＦタグのアンテナからの位置と電波受信強度（ＲＳＳＩ）は、図１１で示すように、距離によって異なるものである。例えばアンテナから６０°の範囲ではＲＳＳＩが高いが、この範囲以外ではＲＳＳＩは低い状態である。また距離によって異なるもので、例えば、遠いところでの移動或いは静止期間は、電波受信強度（ＲＳＳＩ）は山を描かない。
【００５５】
このため、山を描かない部分、例えば、図１２で示すＸ期間についてのデータ（静止期間のデータ）を削除して、図１３で示すような状態のものを、判定アルゴリズムで判断する。
【００５６】
例えば、図１４は、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個の山型のグラフを描くことの説明図であり、移動手段であるフォークリフトの移動方向と、ＲＦタグと電波放射特性を説明するもので、このような電波放射特性は、受信信号強度と時刻とが図１５で示すような関係にある。
また図１６は、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型（主極と副極）のグラフを描くことの説明図であり、移動手段であるフォークリフトの移動方向と、ＲＦタグと電波放射特性を説明するもので、このような電波放射特性は、受信信号強度と時刻とが図１７で示すような関係にある。
さらに図１８は、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型（主極と副極で、且つ副曲に大小が存在した場合）のグラフを描くことの説明図であり、移動手段であるフォークリフトの移動方向と、ＲＦタグと電波放射特性を説明するもので、このような電波放射特性は、受信信号強度と時刻とが図１９で示すような関係にある。
【００５７】
以上のような電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、（１）読取用アンテナを有した移動装置がタグの前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別をすること、（２）タグが読取用アンテナ前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せずに希望タグのみを識別すること、（３）移動装置やタグの速度を認識すること、（４）山頂点発生時刻差の大小によって対象タグ同士の相対距離を認識すること、（５）移動装置やタグの移動及びその方向や速度を識別すること、（６）移動装置またはタグが移動したことや静止したことを認識することが可能となる。
【００５８】
本発明は次に述べるような態様を含むものである。すなわち、
（１）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個あるいは複数の山型のグラフを描くことを利用し、読取用アンテナを有した移動装置がタグの前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別する機能を有する読取装置（システム）。
（２）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個あるいは複数の山型のグラフを描くことを利用し、タグが読取用アンテナ前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せずに希望タグのみを識別する機能を有する読取装置（システム）。
（３）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個あるいは複数の山型のグラフを描くことを利用し、移動装置やタグの速度を認識する機能を有する読取装置（システム）。
（４）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象タグ同士の相対距離を認識する機能を有する読取装置（システム）。
（５）主極及び左右非対称の複数の副極からなる電波放射特性を持つアンテナを利用することにより、時系列受信信号強度のグラフが複数個の異なる大きさの山型を描くことを利用し移動装置やタグの移動及びその方向や速度を識別する機能を有する読取装置（システム）。
（６）アンテナを有する移動装置またはタグが移動した場合に電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを利用し、移動装置またはタグが移動したことや静止したことを認識する機能を有する読取装置（システム）。
【符号の説明】
【００５９】
１０ フォークリフト
１１ 機台
１２ 運転席
１３ マスト
１４ リフトブラケット
１５ フォーク
２０ 自動読取装置
２１ 基台
２２ 枠体
２１ａ 空間
２２ａ 底部
２２ｂ アンテナ支持部
２２ｃ 支持枠
２２ｄ 側方枠部
２２ｅ 外側枠部
２２ｆ 枠体部
２３ アンテナ
２４ 制御装置
２４ａ ＣＰＵ
２４ｂ メモリ
２４ｃ リーダー
２４ｄ，３０ Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）
２４ｅ 出入力アンテナ
２４ｆ ＡＣアダプター
２４ｇ Ｉ／Ｏボックス
２４ｈ インバーター
２６ バッテリー
２７ 光学センサ
２８ バッテリーチャージャー
２９ コンピューター装置
４０ 倉庫
４１ ロケーションタグ（ＲＦタグ）
４２ 商品タグ（ＲＦタグ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムに係り、特に、従来の立体倉庫や多段倉庫においても、何らの改変を要せず、そのまま適用できる自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫での物品の保管位置の特定・確認、数量の把握のため自動認識技術として、バーコードシステムが知られている。このバーコードシステムは、個別に一個一個についてバーコード情報を読取っていた。このため、物品識別の多くの場面では、多くの人手と時間がかかっていた。
【０００３】
一方、バーコードシステムに代えて、ＩＣタグを利用して、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能な技術が提案されている（特許文献１）。
また、フォークリフト車によって、物品の入庫処理、移動処理、出庫処理を行うとき、フォークリフトに装備されて、搬送元、搬送先に指定された載置エリアの位置タグ、物品タグに記憶されている位置情報、物品情報を読み取らせるとともに、これら位置情報、物品情報に基づき、コンピュータ装置に記憶されているロケーション情報を更新させる技術が提案されている（特許文献２）。
さらに、フォークリフトに装備されて荷物等に取り付けられたＩＣタグの情報を非接触で読み取る技術が提案されている（特許文献３、４）。
【０００４】
特許文献１の技術は、装置本体を走行移動させながら無線電波の送受信可能範囲を可変すると共に、この可変した検索範囲内に存在するＩＣタグを探索した際に、このＩＣタグが付与されている物品と装置本体との相対的な関係を検出して当該物品の所在位置を特定する。そして物品の所在位置と当該ＩＣタグから読み取った物品識別情報とを対応付けて収集記憶する技術で、広大なエリアであっても、装置本体を走行移動させながらそのエリア内を一通り通過するだけで、このエリア内に存在する全ての物品とその所在位置を自動的に特定することができ、エリア内の何処に何があるかの情報を確実に収集可能となり、この収集情報に基づいてエリア内に存在している物品の存在状況、在庫状況などの資料を作成することができることを期待するものである。
【０００５】
特許文献２の技術は、各載置エリア部は、倉庫内に一列に形成される複数の載置エリアと、各載置エリアの縁に埋め込まれ、各載置エリアに置かれているパレットの番号、物品の番号などの物品情報を記憶する処理、無線信号によって搭載装置と物品情報の授受を行う処理などを行う複数の物品タグと、各載置エリアの縁に埋め込まれ、各載置エリアの番号などの位置情報を記憶し、無線信号によって搭載装置に位置情報を供給する複数の位置タグとを備えたものである。そしてフォークリフト車の搭載装置から位置情報要求を含む無線信号が送信されたとき、各位置タグのうち、搭載装置と対向している位置タグから位置情報を含む無線信号を送信させ、また搭載装置から物品情報要求を含む無線信号が送信されたとき、各物品タグのうち、搭載装置と対向している物品タグから物品情報を含む無線信号を送信させ、また搭載装置から新たな物品情報を含む無線信号が送信されたとき、搭載装置と対向している物品タグによって、これを取り込み、それまで記憶していた物品情報を更新する技術である。
【０００６】
特許文献３の技術は、パレット或いは荷物に取り付けられているＩＣタグと上方に位置するアンテナとの間の信号の送受信が反射板を介して可能とし、ＩＣタグが発した信号が反射板で反射されることによりアンテナで受信され、このアンテナで受信された信号からリーダライタはＩＣタグに書き込まれている情報を読み取る技術である。
【０００７】
特許文献４の技術は、荷物を運搬するフォークリフトの非可動部分である本体部に設置されたリーダライタが、ＲＦＩＤタグからラックの識別情報を読み取り、情報処理部が、リーダライタが読み取ったラックの識別情報、および、リーダライタがラックの識別情報を読み取る場合に放射される電波を遮断する電波遮断板の位置情報を取得し、電波遮断板の位置情報およびラックの識別情報に基づいて荷物を格納する対象となるラックの位置または荷物を取り出す対象となるラックの位置を判別する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２００７４号公報（段落０００５、００１４、図２参照）
【特許文献２】特開２０００−２５５７１４号公報（段落００２５、図１，図２参照）
【特許文献３】特開２００７−３２０７０４号公報（段落００１５、００２５、図１〜３，図８参照）
【特許文献４】国際公開第０６／０７０４６０号（要約、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術は、直ちにフォークリフトに搭載することができず、フォークリフト以外の移動手段が必要となり、また装置本体は、筒状の回転部材を回転可能に複数段積層配置した構成となっており、これらの回転部材は、３６０°の範囲を正逆転可能に軸支され、かつ、その側面部には、ＲＦＩＤリーダーが１つずつ取り付けられており、構造が複雑である。
また特許文献２の技術は、載置エリアの縁（床）に埋め込まれたＩＣタグを前提とした技術であり、既存の倉庫等に適用することができないものである。
さらに特許文献３及び特許文献４の技術は、フォークリフトの前面にあるタグの読み取りが前提となっており、フォークリフトを用いて立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納された荷物等に対応することができないものである。つまり、フォークリフトの前面に読み取りのためのアンテナをつけた場合、入出荷管理に適すものである。すなわち、フォークリフトに積んだものを読み取ることで、個々の物品（商品）の入出荷管理に適するが、在庫管理を行なうには、フークリフトを倉庫の棚の前面（ｔａｇの着いた面）に向ける必要がある。このように、一般的には、倉庫の棚のＴａｇ／バーコードをバーコードリーダーやハンディリーダで個々（ＵＨＦではある程度一括読み取り）に読むことで把握するが、時間と手間が大幅にかかり、迅速さに欠けるという不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を、そのまま利用できる自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、フォークリフトを用いて立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を一気に読み取り可能な自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題は、本発明の自動読取装置によれば、倉庫に格納された物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なう自動読取装置であって、フォークリフトのフォークを挿入可能な空間を備えた基台と、該基台の上に配設された枠体と、該枠体の前記フォークを挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に所定間隔で少なくとも高さ方向に所定数配設されたＲＦタグ読取用のアンテナと、該アンテナで取得した情報を送信する手段を有する制御装置と、を備え、前記アンテナの配置間隔は、倉庫の棚の間隔に合わせて配置されていること、により解決される。
【００１２】
このように構成することにより、自動読取装置がフォークリフトに、通常のパレットを保持するのと同様にして搭載することができ、自動読取装置にはフォークリフトのフォークを挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に配設されたアンテナが、倉庫の棚の間隔に合わせて配置されているので、フォークリフトを走行するだけで、フォークリフトの側面側の物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なうことが可能となる。
このため、物品（荷物）の出し入れを行なうフォークリフトを利用して、既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫について、何らの改変を行なうことなく、ＲＦタグを読み取って、物流管理することが可能となる。
【００１３】
このとき、前記制御装置は、送信出力、もしくは前記アンテナの放射利得、放射特性、取り付け方向によってＲＦタグの読み取り範囲の制御を行なうように構成すると好適である。
また、前記制御装置は、前記アンテナによるＲＳＳＩを比較し、読み取るべきＲＦタグと、他の非対象読み取りＲＦタグを識別するように構成すると好適である。
さらに、前記制御装置は、前記フォークリフトが、前記ＲＦタグの前を通過することによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように構成すると好適である。
そして、前記制御装置は、アンテナの電波放射特性において、時系列で電波受信信号強度が山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象ＲＦタグ同士の相対距離を認識するように構成すると好適である。
さらに、アンテナを有する移動手段またはタグが移動した場合に、電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを検知して、前記フォークリフト又は前記ＲＦタグの移動、静止を認識するように構成する。
また、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、読取用の前記アンテナを有した移動手段が棚番号タグ（棚の特定の読みやすい位置に貼付されている）の前を横切ることにより、その棚番号タグの返信信号強度（ＲＳＳＩ）を基準値として、その他の非対象読み取りタグと希望読み取りタグの識別を容易にして、その他の非対象読み取りタグである周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように構成すると好適である。
また、倉庫の棚の特定の読みやすい位置に貼付されている前記棚番号タグを読み取る事により、前記フォークリフトの平面上の位置、前記フォークリフトの垂直面の位置を特定する機能を有すると好適である。
【００１４】
前記課題は、本発明のフォークリフトを用いた自動読取システムによれば、請求項１乃至８に記載の自動読取装置をフォークリフトのフォークに装着して前記フォークリフトを駆動させることによってＲＦタグを読み取る自動読取システムであって、前記フォークリフトを駆動させることで、前記自動読取装置の電源が投入され、前記フォークリフトで物品を格納した倉庫の棚間で走行させ、前記アンテナによって物品及び棚に設けられたＲＦタグを読み取り、読み取った情報を、記憶すると共に、外部へ送信するもので、前記フォークリフトを走行することにより平面移動を行い、前記フォークリフトのリフトアップにより、垂直方向の移動を行うことにより、倉庫の棚の左右、上下におけるＲＦタグを読み取ることを可能としたこと、により解決される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フォークリフトを走行するだけで、フォークリフトの側面側の物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なうことが可能であり、物品（荷物）の出し入れを行なうフォークリフトを利用して、既存の立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫について、何らの改変を行なうことなく、ＲＦタグを読み取って、物流管理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムの説明図である。
【図２】本発明に係る自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムの説明図である。
【図３】枠体を外した状態の自動読取装置の説明図である。
【図４】フォークリフト側からの自動読取装置の説明図である。
【図５】自動読取装置の斜視図である。
【図６】自動読取装置の斜視図である。
【図７】自動読取装置の斜視図である。
【図８】フォークリフトの反対側からの自動読取装置の説明図である。
【図９】フォークリフトを用いた自動読取システムの概略構成図である。
【図１０】自動読取装置の読み取りのフローチャートである。
【図１１】タグのアンテナからの位置と電波受信強度との関係の説明図である。
【図１２】補正前のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図である。
【図１３】補正後のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図である。
【図１４】電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個の山型のグラフを描くことの説明図である。
【図１５】受信信号強度と時刻との関係の説明図である。
【図１６】電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型のグラフを描くことの説明図である。
【図１７】受信信号強度と時刻との関係の説明図である。
【図１８】電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型のグラフを描くことの説明図である。
【図１９】受信信号強度と時刻との関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１乃至図１９は本発明に係り、図１及び図２は自動読取装置及びフォークリフトを用いた自動読取システムの説明図、図３は枠体を外した状態の自動読取装置の説明図、図４はフォークリフト側からの自動読取装置の説明図、図５乃至図７は自動読取装置の斜視図、図８はフォークリフトの反対側からの自動読取装置の説明図、図９はフォークリフトを用いた自動読取システムの概略構成図、図１０は自動読取装置の読み取りのフローチャート、図１１はタグのアンテナからの位置と電波受信強度との関係の説明図、図１２は補正前のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図、図１３は補正後のＲＳＳＩの状態を説明するグラフ図、図１４は電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個の山型のグラフを描くことの説明図、図１５、図１７，図１９は受信信号強度と時刻との関係の説明図、図１６及び図１８は電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型のグラフを描くことの説明図である。
【００１８】
本実施形態の自動読取装置２０は、フォークリフト１０のフォーク１５によって着脱可能に搭載されるものである。一般に、フォークリフト１０は、図１及び図２で示されるように、機台１１の上部に運転席１２が設けられ、機台１１の前部には、互いに間隔をへだてた一対のマスト１３が立設されている。これら一対のマスト１３には、このマスト１３沿って昇降自在にリフトブラケット１４が配設されている。リフトブラケット１４の前面には、フォークリフト１０の前方に向かって延出する一対のフォーク１５が互いに間隔をへだてて取り付けられている。これらのフォーク１５は、リフトブラケット１４と共にマスト１３に沿って昇降されるものである。
【００１９】
フォークリフト１０を駆動させることにより、後述する自動読取装置２０の電源が投入される。すなわち、フォークリフト１０に備えられた不図示のイグニッションキーを投入し、フォークリフトを駆動させると、この情報に基づき、自動読取装置２０の電源が投入されるように構成されている。
【００２０】
図１及び図２で示すように、倉庫４０は既存のものであり、物品（商品）の高さ等に応じた棚が設けられている。この棚にはＲＦタグからなるロケーションタグ４１が付されており、ロケーションタグ４１が示す位置情報が得られることになる。また、同時にその位置に属する商品情報を紐付けている。
一方、棚に格納される物品（商品）にも、その性質や数量等を含めて商品情報が記憶されたＲＦタグからなる商品タグ４２が付されている。
【００２１】
本実施形態の自動読取装置２０は、基台２１と、枠体２２と、アンテナ２３と、制御装置２４とを主要構成要素とする。
本実施形態の基台２１は、自動読取装置２０の底部を支持するもので、フォークリフト１０のフォーク１５を挿入可能な空間２１ａを備えている。具体的には図３で示されるように、断面中空矩形の箱体を、フォークリフト１０の二本のフォーク１５が入ることが可能な間隔で、空間２１ａ部分が形成されるように構成している。本実施形態では、断面中空矩形の箱体としているが、フォークリフト１０の二本のフォーク１５が入ることが可能な間隔を有する空間が形成されたパレット状のものでもよい。
【００２２】
そして、基台２１の上部に枠体２２が一体に配置されている。本実施形態の枠体２２は、図３乃至図８で示すように、基台２１上に連結される底部２２ａと、この底部２２ａから上方に延出してアンテナ２３を取り付けるアンテナ支持部２２ｂと、アンテナ支持部２２ｂを補強し、制御装置を取付ける支持枠２２ｃと、フォークリフト１０に対して前方側の側方枠部２２ｄと、前方の外側枠部２２ｅと、フォークリフト１０の運転席側を覆う枠体部２２ｆと、から構成されている。側方枠部２２ｄは、アンテナ２３を遮らないように、アンテナ２３の配置面に重ならないように、下部側でアンテナ２３の外側を囲むように距離をおいて形成されており、外側枠部２２ｅは、同じくアンテナ２３の受信を考慮して、複数の棒状を縦格子状にしている。
【００２３】
本実施形態のアンテナ２３は、ＲＦタグを読み取るためのものであり、上述した基台２１の上に配設されたアンテナ支持部２２ｂに取付けられている。この取付けは、フォークリフト１０のフォーク１５を挿入可能な空間２１ａの方向に対して交差する方向に所定間隔で取付けられている。本実施形態では、基台２１の空間２１ａの形成方向に対して直角方向に取付けられ、高さ方向に左右４ずつ、所定間隔で配設されている。ここで、所定間隔とは、使用される既存の倉庫４０の棚の高さに応じて、所定間隔に配設するものである。つまりアンテナ２３の配置間隔は、倉庫４０の棚の間隔に合わせて配置されている。これは、既存の倉庫４０に格納される物品（商品）によって、棚の高さや幅が異なるため、アンテナ２３の高さ方向の位置は、調整可能になっている。本実施形態では、アンテナ２３は、アンテナ支持部２２ｂに対して、上下方向に移動可能で且つ所定位置で固定できるように取り付けられる。
【００２４】
本実施形態の制御装置２４は、上記アンテナ２３で取得した情報を送信する手段を有するもので、ＣＰＵ２４ａ及びメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＨＤＤ等）２４ｂを備えており、メモリ２４ｂに格納されたプログラムに基づき、ＣＰＵ２４ａによって、送信出力、もしくはアンテナ２３の放射利得、放射特性、取り付け方向によってＲＦタグの読み取り範囲の制御を行なうものである。
【００２５】
制御装置２４は、より具体的には、ＲＦタグのリーダー２４ｃと、このリーダー２４ｃと接続された記憶装置（メモリ）２４ｂ及びＷｉ−Ｆｉ（登録商標）２４ｄと、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）２４ｄと接続された出入力アンテナ２４ｅと、ＡＣアダプター２４ｆと、Ｉ／Ｏ（出入力）手段としてのＩ／Ｏボックス２４ｇと、インバーター２４ｈを介してバッテリー２６と接続されている。なお符号２８は、バッテリーチャージャーである。
【００２６】
また、Ｉ／Ｏボックス２４ｇは光学センサ２７と接続されており、また、光学センサ２７は、ロケーションタグ４１が示す位置情報と紐付けるべき物品（商品）の有無を検出し、紐付けるべき物品（商品）が無い（空架）状態を検知可能となっている。なお、光センサ２７は、本実施形態ではアンテナ２３の近傍に設けられているが、これに限らず、光センサ２７によって、位置情報に紐付ける物品（商品）を検出（非検出）することが可能であれば、自動読取装置２０の所定位置に取り付けることが可能である。そして、ＬＡＮで接続されたＷｉ−Ｆｉ（登録商標）３０・・・を介して外部のコンピュータ装置２９との間で管理を行うものである。
【００２７】
本実施形態の制御装置２４は、アンテナ２３によるＲＳＳＩを比較し、読み取るべきＲＦタグと、他の非対象読み取りＲＦタグを識別するように制御する。
また、本実施形態の制御装置２４は、フォークリフト１０が、ＲＦタグの前を通過することによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように制御する。
さらに本実施形態の制御装置２４は、アンテナ２３の電波放射特性において、時系列で電波受信信号強度が山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象ＲＦタグ同士の相対距離を認識するように制御する。
【００２８】
本実施形態の制御装置２４は、アンテナ２３を有する移動手段であるフォークリフト１０または物品（商品）に付されたＲＦタグが移動した場合に、電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを検知して、フォークリフト１０又は物品（商品）に付されたＲＦタグの移動、静止を認識するように制御する。
【００２９】
電波受信信号強度がアンテナ２３の電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、読取用アンテナ２３を有した移動手段であるフォークリフト１０が棚番号タグ（棚の特定の読みやすい位置に貼付されている）の前を横切ることにより、その棚番号タグの返信信号強度（ＲＳＳＩ）を基準値として、その他の非対象読み取りタグと希望読み取りタグの識別を容易にして、その他の非対象読み取りタグである周囲タグは認識せず希望タグのみを識別するように制御する。
【００３０】
さらに制御装置２４は、既存の倉庫４０の棚の特定の読みやすい位置に貼付されている棚番号タグを読み取る事により、フォークリフト１０の平面上の位置、フォークリフト１０の垂直面の位置を特定する制御を行なう。
つまり、自動認識技術であるＲＦＩＤ技術を使用し、この自動読取装置２０は、立体的に配置された一個もしくは複数のアンテナ２３を有し、複数のアンテナ２３の場合は、これらのアンテナ２３は、高速で時分割駆動される。また、読取場所にあって、フォークリフト１０（場合によっては手動移動もしくはコンベアシステム等の何らかの駆動手段）により移動可能な機能を有し、移動しながら読取対象のＲＦタグを自動的に読み取るものである。
【００３１】
自動読取装置２０によって、読み取られたデータは、自動読取装置２０内にあるメモリ２４ｂへ格納される。無線回線・光回線を通して、データサーバ等の上位システムへ転送される。読み取った商品情報、位置情報、紐付けた商品情報（有無含む）と位置情報をリアルタイム転送する。
【００３２】
ここで、リーダー２４ｃは、その周囲に存在するＲＦタグとの間において無線電波を送受信することによってＲＦタグを探索してタグ情報を読み取るものである。このためアンテナ２３が、その送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に変化可能な可変機能を有している。
【００３３】
各物品（商品）には、その個々を識別可能とするための商品コードなどが記憶されているＲＦタグが取り付けられている。また、棚の各段には、その棚位置およびその位置範囲を特定するために、棚の所定位置（角部など）にはＲＦタグが取り付けられている。ここで、１つの棚（３次元直方体領域）を構成する所定の部分（例えば角部）には、それぞれＲＦタグが配置されており、このＲＦタグによって当該棚の位置範囲を特定するようにしている。なお、棚の３次元直方体領域において、棚の奥行き方向（縦方向）はＸ軸方向に対応付けられ、棚の横方向はＹ軸方向、棚の高さ方向はＺ軸方向に対応付けられている。
【００３４】
一般に、棚卸データとしては、「棚卸日時」、「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」、「タグ方向」、「タグ距離」、「タグＩＤ」などの項目があることが知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。「棚卸日時」は、リーダー２４ｃが棚卸データを収集した日時を示し、「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」は、棚卸データを収集した時のリーダー２４ｃの現在の３次元座標の位置データを示している。
【００３５】
「タグ方向」は、狭指向性アンテナを持つリーダー２４ｃが商品あるいは棚に取り付けられているＲＦタグを探索した際の探索方向を示すものである。「タグ距離」は、リーダー２４ｃから発信される送信電波強度あるいは受信電波感度を段階的に変化させた際の電波到達距離をＲＦタグまでの相対距離としたものである。この場合、後述する電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、送信電波強度／受信電波感度と距離データとの対応テーブルを設けておけば、この対応テーブルを参照することによってタグ距離を求めることができる。「タグＩＤ」は、ＲＦタグから読み取ったタグ識別情報で、その全体は１０桁構成となっており、コード識別子（２桁）＋商品コードあるいは棚コード（４桁）＋個別ＩＤ（４桁）の構成となっている。すなわち、「タグＩＤ」の上位２桁は、商品／棚識別部で、その値が「０１」の場合には、商品に付されているＲＦタグから読み取った情報であることを示し、「０２」の場合には、棚に付されているＲＦタグから読み取った情報であることを示している。「タグＩＤ」の３桁目〜６桁目は、商品コードあるいは棚コード識別部を示し、更に、下４桁は、個別ＩＤ識別部、つまり、個々の商品あるいは棚を識別する個体識別情報である。
【００３６】
この場合、リーダー２４ｃによってタグＩＤが読み取られる毎に、同一のタグＩＤが棚卸データに記憶済みでないことを条件とし、今回読み取ったタグＩＤを棚卸データに追加記憶するようにしている。
また一般に、商品位置データは、「商品コード」、「個別ＩＤ」、「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。
【００３７】
「商品コード」は、ＲＦタグから読み取った「タグＩＤ」の上位２桁が「０１」の場合に、この「タグＩＤ」から抽出した商品コードであり、「個別ＩＤ」は、商品の個々を識別するための個体識別情報である。「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」は、当該商品に対応する「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて算出された商品の所在位置（実際の位置）を示している。
棚位置データは、「棚コード」、「個別ＩＤ」、「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。
【００３８】
「棚コード」は、ＲＦタグから読み取った「タグＩＤ」の上位２桁が「０２」の場合に、この「タグＩＤ」から抽出した棚コードであり、「個別ＩＤ」は、棚の個々を識別するための個体識別情報である。「商品座標Ｘ」、「商品座標Ｙ」、「商品座標Ｚ」は、当該棚に対応する「リーダ座標Ｘ」、「リーダ座標Ｙ」、「リーダ座標Ｚ」、「タグ方向」、「タグ距離」に基づいて算出された棚の所在位置（実際の位置）を示している。
【００３９】
棚の位置範囲データは、棚毎にその各棚位置範囲を特定するための３次元座標データで、「棚コード」、「棚座標範囲Ｘ下限」、「棚座標範囲Ｘ上限」、「棚座標範囲Ｙ下限」、「棚座標範囲Ｙ上限」、「棚座標範囲Ｚ下限」、「棚座標範囲Ｚ上限」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。商品在庫データは、商品位置データ、棚位置データに基づいて算出された棚別、商品別の在庫状況を示すデータで、「棚コード」、「商品コード」、「在庫数」の各項目が知られており、本発明の制御装置２４も、これらを利用している。
【００４０】
そして、自動読取装置２０は、立体となっており、この自動読取装置２０の制御をする人が乗務することも可能となっている。また、商用電源からの電源が期待できない場合には、バッテリによって、電源に接続しない状態でも時間動作である。
また、前述したように、ロケーションタグ４１が示す位置情報とその位置に属する商品情報を紐付けるようになっている。
【００４１】
以上のように、本発明は、在庫管理に適するもので、枠体２２のアンテナ支持部２２ｂを有する自動読取装置２０をフォークリフト１０で上下前後に移動させることによって、倉庫４０の棚にあるパレットや物品（商品）に付けたＴＡＧ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ とＣａｓｅ Ｔａｇ）すなわち、ロケーションタグ４１及び商品タグ４２を一括して読み取ることができ、在庫把握が容易に且つ短時間で可能となる。特に、自動読取装置２０の左右にアンテナ２３を配置しているため、従来のようにアンテナ２３が前面にある場合はその方向にフォークリフト１０が向いている必要があるが、両側である側面にアンテナ２３を配置することにより、フォークリフト１０が通過する両側のパレットや物品（商品）のＲＦタグを一気に読み取り可能となり、搬送するために、個別に取り出してパレットや物品（商品）を読み取るものとは、その用途は全く異なるものである。従来のように、アンテナが前面にあると、短時間にたくさんのＲＦタグの読み取りは不可能であるが、本発明のように側面にあると非常に速いスピードで且つアンテナがたくさん繋がっている分、広い範囲のタグの読み取りが可能となる。
【００４２】
高層・立体倉庫や自動倉庫の棚通路等に沿って、移動体であるフォークリフト１０を移動することで、倉庫４０内のフォークリフトが通る通路両側の棚などに配架されている対象物に貼付されたＲＦタグを、自動読取装置２０を用いて読み取る。同時に棚番号など位置情報を示すロケーションタグ４１を、ＵＨＦ帯やＲＦＩＤを用いて読み取り、管理することが可能となる。
【００４３】
また、自動読取装置２０を、フォークリフト１０のフォーク１５に装着してフォークリフト１０を駆動させることにより、ＲＦタグからなるロケーションタグ４１及び商品タグ４２を読み取る自動読み取りシステムを構築することができる。
まず、フォークリフト１０の不図示のイグニッションキーを投入することにより、フォークリフト１０を駆動させる。これにより、フォークリフト１０から、イグニッションキーが投入されたことを示す情報（フォークリフト駆動情報）が、自動読取装置２０に接続された不図示の制御手段（ＣＰＵ）に送信される。この制御手段がフォークリフト１０からのフォークリフト駆動情報を受信することにより、自動読取装置２０に接続された不図示の電源装置をＯＮとする電源投入信号を送信し、自動読取装置２０の電源が投入される。
【００４４】
その後、自動読取装置２０に備えられた制御装置２４内のメモリ２４ｂに格納されたデータに基づき、ＣＰＵ２４ａは、倉庫４０内を走行する信号（走行信号）をフォークリフト１０に備えられた制御手段（不図示）に送信する。
この走行信号に基づき、フォークリフト１０は物品が格納された倉庫４０の棚間を走行する。そしてこの時、上記構成によって、アンテナ２３によって物品に貼付された商品タグ４２及び棚に貼付されたロケーションタグ４１が読み取られ、商品情報及び位置情報が制御装置２４内のメモリ２４ｂに格納される。
【００４５】
また、この時、フォークリフト１０が時速約６〜８ｋｍで走行することにより自動読取装置２０の平面移動が行われ、フォークリフト１０がリフトアップすることにより、自動読取装置２０の垂直方向の移動が行われる。
【００４６】
そして、アンテナ２３に接続されたリーダー２４ｃによって読み取られた商品情報及び位置情報は、リーダー２４ｃ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）２４ｄを介して出力アンテナ２４ｅから外部へ送信される。
【００４７】
このように、本発明のフォークリフト１０を用いた自動読み取りシステムは、倉庫４０の棚の左右、上下におけるロケーションタグ４１、商品タグ４２を、読み取り可能である。したがって、フォークリフト１０を自動走行させることにより、立体倉庫や自動倉庫といった高層、多段の倉庫に格納されたＩＣタグが付された荷物を一気に読み取り可能であり、商品の管理を容易に行うことができる。
【００４８】
次に、図１０で示すフローチャートを用いて制御について説明する。
ステップＳ１は、全アンテナ時分割読取ループであり、このステップＳ１では、読取装置２４に接続された全アンテナから時分割で順々に電波を送出しタグ情報を取得するものである。このステップＳ１の処理が終了すると、ステップＳ２の処理を行なう。このステップＳ２の処理は、読取アンテナ／タグコード／受信信号強度／センサ反応の情報を時系列にメモリ保持するもので、タグ情報に取得時刻情報を追加しメモリ内に保持する処理を行なう。
【００４９】
上記ステップＳ２の処理を行なった後で、ステップＳ３の処理を行なう。このステップＳ３の処理は、移動手段停止判定実施／停止時データ排除の処理であり、メモリ内データを走査し移動装置停止判定を実施する。そして、移動装置停止と判定された場合はその期間のデータを排除した後、次にステップＳ４の判定に遷移する。
【００５０】
ステップＳ４は、受信信号強度時系列グラフが山を描いたか否かを判定するもので、より具体的には、移動装置停止期間のデータが排除されたメモリ内データを走査し受信信号強度の時系列グラフをタグ及びアンテナ毎に描くものである。その結果、山型になったタグが存在した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に遷移し、存在しなかった場合（Ｓ４：Ｎｏ）はステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ４の処理を行なう。
【００５１】
ステップＳ５では、ロケーション／商品タグの山頂点発生時刻にずれがあるか否かを判別するものであり、より具体的には、ロケーションタグ４１及び商品タグ４２の山頂点発生時刻のずれが小さい場合（Ｓ５：Ｎｏ）には、そのロケーション上に商品が存在すると判定し、ステップＳ７の処理を行なう。つまり、ステップＳ７では、上位サーバへロケーション及び商品タグの情報送信（紐付け有）するものであり、タグ情報を紐付けて上位サーバに送信する。その後、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ５の処理を行なう。
【００５２】
一方、山頂点発生時刻のずれが大きい場合や山型を描いたタグがロケーションタグ４１のみだった場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）は、そのロケーション上に商品が存在しないと判定し、ステップＳ６の処理を行なう。つまり、ステップＳ６は、上位サーバへロケーションタグ情報のみ送信（紐付け無）するものであり、ロケーションタグ情報のみを上位サーバに送信する。その後、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ５の処理を行なう。
【００５３】
本発明では、タグのアンテナからの位置と電波受信強度（ＲＳＳＩ）を用いて、移動装置であるフォークリフトまたはタグの移動により受信信号強度の時系列グラフが山を描くことを利用しており、また放射の主極及び副極両方を利用できる。さらに、副極が左右非対称の場合にはその大きさや個数により移動方向を検知できる。
【００５４】
より詳しくは、ＲＦタグのアンテナからの位置と電波受信強度（ＲＳＳＩ）は、図１１で示すように、距離によって異なるものである。例えばアンテナから６０°の範囲ではＲＳＳＩが高いが、この範囲以外ではＲＳＳＩは低い状態である。また距離によって異なるもので、例えば、遠いところでの移動或いは静止期間は、電波受信強度（ＲＳＳＩ）は山を描かない。
【００５５】
このため、山を描かない部分、例えば、図１２で示すＸ期間についてのデータ（静止期間のデータ）を削除して、図１３で示すような状態のものを、判定アルゴリズムで判断する。
【００５６】
例えば、図１４は、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個の山型のグラフを描くことの説明図であり、移動手段であるフォークリフトの移動方向と、ＲＦタグと電波放射特性を説明するもので、このような電波放射特性は、受信信号強度と時刻とが図１５で示すような関係にある。
また図１６は、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型（主極と副極）のグラフを描くことの説明図であり、移動手段であるフォークリフトの移動方向と、ＲＦタグと電波放射特性を説明するもので、このような電波放射特性は、受信信号強度と時刻とが図１７で示すような関係にある。
さらに図１８は、電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で複数の山型（主極と副極で、且つ副曲に大小が存在した場合）のグラフを描くことの説明図であり、移動手段であるフォークリフトの移動方向と、ＲＦタグと電波放射特性を説明するもので、このような電波放射特性は、受信信号強度と時刻とが図１９で示すような関係にある。
【００５７】
以上のような電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、（１）読取用アンテナを有した移動装置がタグの前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別をすること、（２）タグが読取用アンテナ前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せずに希望タグのみを識別すること、（３）移動装置やタグの速度を認識すること、（４）山頂点発生時刻差の大小によって対象タグ同士の相対距離を認識すること、（５）移動装置やタグの移動及びその方向や速度を識別すること、（６）移動装置またはタグが移動したことや静止したことを認識することが可能となる。
【００５８】
本発明は次に述べるような態様を含むものである。すなわち、
（１）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個あるいは複数の山型のグラフを描くことを利用し、読取用アンテナを有した移動装置がタグの前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別する機能を有する読取装置（システム）。
（２）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個あるいは複数の山型のグラフを描くことを利用し、タグが読取用アンテナ前を横切ることによりその他の過読周囲タグは認識せずに希望タグのみを識別する機能を有する読取装置（システム）。
（３）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で１個あるいは複数の山型のグラフを描くことを利用し、移動装置やタグの速度を認識する機能を有する読取装置（システム）。
（４）電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象タグ同士の相対距離を認識する機能を有する読取装置（システム）。
（５）主極及び左右非対称の複数の副極からなる電波放射特性を持つアンテナを利用することにより、時系列受信信号強度のグラフが複数個の異なる大きさの山型を描くことを利用し移動装置やタグの移動及びその方向や速度を識別する機能を有する読取装置（システム）。
（６）アンテナを有する移動装置またはタグが移動した場合に電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを利用し、移動装置またはタグが移動したことや静止したことを認識する機能を有する読取装置（システム）。
【符号の説明】
【００５９】
１０ フォークリフト
１１ 機台
１２ 運転席
１３ マスト
１４ リフトブラケット
１５ フォーク
２０ 自動読取装置
２１ 基台
２２ 枠体
２１ａ 空間
２２ａ 底部
２２ｂ アンテナ支持部
２２ｃ 支持枠
２２ｄ 側方枠部
２２ｅ 外側枠部
２２ｆ 枠体部
２３ アンテナ
２４ 制御装置
２４ａ ＣＰＵ
２４ｂ メモリ
２４ｃ リーダー
２４ｄ，３０ Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）
２４ｅ 出入力アンテナ
２４ｆ ＡＣアダプター
２４ｇ Ｉ／Ｏボックス
２４ｈ インバーター
２６ バッテリー
２７ 光学センサ
２８ バッテリーチャージャー
２９ コンピューター装置
４０ 倉庫
４１ ロケーションタグ（ＲＦタグ）
４２ 商品タグ（ＲＦタグ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
倉庫に格納された物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なう自動読取装置であって、フォークリフトのフォークを挿入可能な空間を備えた基台と、該基台の上に配設された枠体と、該枠体の前記フォークを挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に所定間隔で少なくとも高さ方向に所定数配設されたＲＦタグ読取用のアンテナと、該アンテナで取得した情報を送信する手段を有する制御装置と、を備え、
前記アンテナの配置間隔は、倉庫の棚の間隔に合わせて配置されていることを特徴とする自動読取装置。
【請求項２】
前記制御装置は、送信出力、もしくは前記アンテナの放射利得、放射特性、取り付け方向によってＲＦタグの読み取り範囲の制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の自動読取装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記アンテナによるＲＳＳＩを比較し、読み取るべきＲＦタグと、他の非対象読み取りＲＦタグを識別することを特徴とする請求項１又は２記載自動読取装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記フォークリフトが、前記ＲＦタグの前を通過することによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項５】
前記制御装置は、アンテナの電波放射特性において、時系列で電波受信信号強度が山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象ＲＦタグ同士の相対距離を認識することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項６】
アンテナを有する移動手段またはタグが移動した場合に、電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを検知して、前記フォークリフト又は前記ＲＦタグの移動、静止を認識することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項７】
電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、読取用の前記アンテナを有した移動手段が棚番号タグ（棚の特定の読みやすい位置に貼付されている）の前を横切ることにより、その棚番号タグの返信信号強度（ＲＳＳＩ）を基準値として、その他の非対象読み取りタグと希望読み取りタグの識別を容易にして、その他の非対象読み取りタグである周囲タグは認識せず希望タグのみを識別することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項８】
倉庫の棚の特定の読みやすい位置に貼付されている前記棚番号タグを読み取る事により、前記フォークリフトの平面上の位置、前記フォークリフトの垂直面の位置を特定する機能を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載の自動読取装置をフォークリフトのフォークに装着して前記フォークリフトを駆動させることによってＲＦタグを読み取る自動読取システムであって、
前記フォークリフトを駆動させることで、前記自動読取装置の電源が投入され、前記フォークリフトで物品を格納した倉庫の棚間で走行させ、前記アンテナによって物品及び棚に設けられたＲＦタグを読み取り、読み取った情報を、記憶すると共に、外部へ送信するもので、
前記フォークリフトを走行することにより平面移動を行い、前記フォークリフトのリフトアップにより、垂直方向の移動を行うことにより、倉庫の棚の左右、上下におけるＲＦタグを読み取ることを可能としたフォークリフトを用いた自動読取システム。
【請求項１】
倉庫に格納された物品のＲＦタグの情報を読み取って情報収集を行なう自動読取装置であって、フォークリフトのフォークを挿入可能な空間を備えた基台と、該基台の上に配設された枠体と、該枠体の前記フォークを挿入可能な空間の方向に対して交差する方向に所定間隔で少なくとも高さ方向に所定数配設されたＲＦタグ読取用のアンテナと、該アンテナで取得した情報を送信する手段を有する制御装置と、を備え、
前記アンテナの配置間隔は、倉庫の棚の間隔に合わせて配置されていることを特徴とする自動読取装置。
【請求項２】
前記制御装置は、送信出力、もしくは前記アンテナの放射利得、放射特性、取り付け方向によってＲＦタグの読み取り範囲の制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の自動読取装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記アンテナによるＲＳＳＩを比較し、読み取るべきＲＦタグと、他の非対象読み取りＲＦタグを識別することを特徴とする請求項１又は２記載自動読取装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記フォークリフトが、前記ＲＦタグの前を通過することによりその他の過読周囲タグは認識せず希望タグのみを識別することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項５】
前記制御装置は、アンテナの電波放射特性において、時系列で電波受信信号強度が山型のグラフを描くことを利用し、山頂点発生時刻差の大小によって対象ＲＦタグ同士の相対距離を認識することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項６】
アンテナを有する移動手段またはタグが移動した場合に、電波の反射等によって電波受信強度が時系列で刻々と変化することを検知して、前記フォークリフト又は前記ＲＦタグの移動、静止を認識することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項７】
電波受信信号強度がアンテナの電波放射特性によって時系列で山型のグラフを描くことを利用し、読取用の前記アンテナを有した移動手段が棚番号タグ（棚の特定の読みやすい位置に貼付されている）の前を横切ることにより、その棚番号タグの返信信号強度（ＲＳＳＩ）を基準値として、その他の非対象読み取りタグと希望読み取りタグの識別を容易にして、その他の非対象読み取りタグである周囲タグは認識せず希望タグのみを識別することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項８】
倉庫の棚の特定の読みやすい位置に貼付されている前記棚番号タグを読み取る事により、前記フォークリフトの平面上の位置、前記フォークリフトの垂直面の位置を特定する機能を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動読取装置。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載の自動読取装置をフォークリフトのフォークに装着して前記フォークリフトを駆動させることによってＲＦタグを読み取る自動読取システムであって、
前記フォークリフトを駆動させることで、前記自動読取装置の電源が投入され、前記フォークリフトで物品を格納した倉庫の棚間で走行させ、前記アンテナによって物品及び棚に設けられたＲＦタグを読み取り、読み取った情報を、記憶すると共に、外部へ送信するもので、
前記フォークリフトを走行することにより平面移動を行い、前記フォークリフトのリフトアップにより、垂直方向の移動を行うことにより、倉庫の棚の左右、上下におけるＲＦタグを読み取ることを可能としたフォークリフトを用いた自動読取システム。
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１２】
【図１３】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−６２１４３（Ｐ２０１２−６２１４３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５９８０（Ｐ２０１０−２０５９８０）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（５０４３８５７０８）マイティカード株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（５０４３８５７０８）マイティカード株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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