(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
書架に収納される複数のコンテナを使用し、前記コンテナに収容されている複数の図書の収納状態を把握する図書収容装置であって、
前記コンテナに収容されている図書のそれぞれに取り付けられているＩＣタグを個別に識別可能な電波を受信するアンテナと、
前記ＩＣタグと前記アンテナとの相対位置を経時的に変化させる相対位置可変部と、
前記アンテナとの前記相対位置を変化させながら、前記コンテナ内の前記ＩＣタグのそれぞれから前記アンテナが連続的に受信する電波の受信強度とドップラー周波数の変化に基づいて、前記電波のそれぞれの経時的変化情報を取得する変化情報取得部と、
前記経時的変化情報に基づいて、前記コンテナ内の前記ＩＣタグの配列順を推定するＩＣタグ配列推定部と、
前記コンテナにおける図書の収容範囲を分割して分割範囲情報を生成する位置ブロック分割部と、
前記ＩＣタグの識別情報と前記図書のそれぞれの厚さを反映して作成された個別情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部から呼び出される前記図書の前記個別情報と前記分割範囲情報とに基づいて前記コンテナにおける図書の収容画像を作成する図書収容画像作成部と、を備え、
前記位置ブロック分割部は、コンテナにおける図書収容範囲に収容することができる全ての各図書の背表紙画像を表示するのに必要なピクセル数を、分割しようとするブロック数で均等に割って、上記図書の収容範囲をそれぞれ所定のピクセル数からなる複数のブロックに分割することを特徴とする図書収容装置。
【請求項２】
前記ＩＣタグ配列推定部は、前記ＩＣタグ相互のそれぞれの前記受信強度の最大時に基づいて前記配列順を推定する、請求項１記載の図書収容装置。
【請求項３】
前記経時的変化情報は、前記電波の位相値の経時的変化量を示す情報であり、
前記ＩＣタグ配列推定部は、前記ＩＣタグ相互のそれぞれの位相値の経時的変化量の符号反転時に基づいて前記配列順を推定する、請求項１記載の図書収容装置。
【請求項４】
前記ＩＣタグ配列推定部は、前記ＩＣタグ相互のそれぞれのドップラー周波数の経時的変化量がゼロになる時点に基づいて前記配列順を推定する、請求項１記載の図書収容装置。
【請求項５】
前記相対位置可変部は、前記コンテナを移動させる移動装置を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の図書収容装置。
【請求項６】
前記ＩＣタグ配列推定部は、前記コンテナの前記収容範囲内における前記配列順を推定する、請求項１乃至５のいずれかに記載の図書収容装置。
【請求項７】
前記図書の個別情報は、前記図書のそれぞれの背表紙の画像データを含み、前記図書収容画像作成部は前記背表紙の画像データを前記配列順に基づいて配列することで前記収容画像を作成する、請求項１乃至６のいずれかに記載の図書収容装置。
【請求項８】
前記図書の個別情報は、前記図書の書誌情報を有していて、前記図書収容画像作成部は、前記書誌情報から前記収容画像を作成する、請求項１乃至７のいずれかに記載の図書収容装置。
【請求項９】
前記位置ブロック分割部は、前記移動装置によって前記コンテナを移動させ、前記コンテナにおける図書の収容範囲のデータ測定に要する時間から上記図書の収容範囲を複数のブロックに分割する請求項５記載の図書収容装置。
【請求項１０】
前記コンテナは、複数の図書を手前側と奥側に列をなして収容することができ、
前記変化情報取得部は、前記コンテナの移動通路に面して配置されている前記アンテナの前記ＩＣタグからの受信強度情報を取得し、上記受信強度情報から、前記コンテナの手前側にある図書かまたは奥側にある図書かを判断する請求項５乃至９のいずれかに記載の図書収容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、図書の収納状態を正確に把握することができる図書収容装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグを活用して図書など収納物品の収納状態を把握することができる物品分類収納システムが知られている。ＩＣタグは、個別の識別情報を記憶する半導体メモリーと、電波の送受信に用いられるアンテナと、を備えている。ＩＣタグから識別情報を読み出すには、誘導電磁界または電波を用いる。電波等によって、ＩＣタグから非接触で識別情報を読み取る装置を「リーダ」という。リーダは、ＩＣタグへの電波送信とＩＣタグからの電波受信に対応するアンテナを備えている。
【０００３】
近年では、リーダとＩＣタグとの交信にＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いるものもある。ＵＨＦ帯の電波を用いると、リーダ側のアンテナとＩＣダグとの距離が数メートル以上離れていても、ＩＣタグの識別情報すなわちＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）を非接触で読み取ることができる。このＵＨＦ帯のＩＣタグを物品に取り付ければ、ＩＣタグと交信することで、物品の収納状況・収納状態を遠隔から取得できる。このように、ＩＣタグを活用して物品の管理を行うことで、収納対象物品の所在位置の管理も容易になる。
【０００４】
特に、図書館など多くの図書を所蔵するところでは、それぞれの図書に個別のＩＣタグを取り付けて書架に収納することで、図書の収納位置をまとめて把握することができる。各図書の収納位置を正確に把握するには、リーダがＩＣタグの識別情報を正確に読み取る必要がある。すなわち、複数のＩＣタグの識別情報を含む電波が飛び交う中で、リーダは個々のＩＣタグの識別情報を区別して正確に認識できなければならない。
【０００５】
ＩＣタグを活用した従来の図書管理システムには、ＩＣタグが取り付けられた図書が収納されたコンテナとアンテナとを相対移動させ、図書のＩＣタグからの受信信号を受けた順番で図書の収容位置を決めるものがあった。しかし、このシステムは、ＩＣタグの固体特性や環境によって応答速度にばらつきが生じて受信信号の受け取り時間が変わってしまう。したがって、このシステムは、実際の図書の収容位置を正確に推定することができなかった。
【０００６】
また、アンテナを移動させながらＩＣタグからの電波を受信して、識別情報の読み出し順序を正確に把握するには、各ＩＣタグから受信した電波をそれぞれ正確に区別できなければならない。受信電波の区別が不正確になると、ＩＣタグの識別順序が不正確になり、ＩＣタグが取り付けられている図書の収納状態すなわち配列順序や収納位置を正確に把握できなくなる。
【０００７】
これまでにも、複数の図書の背表紙には、各図書を識別可能な識別情報が記憶されている無線タグが取り付けられ、管理装置の指令に基づき、書庫に収容されている複数の前記コンテナの中から、目的の図書が含まれているコンテナを取り出してステーションに搬送する図書保管管理システムが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
しかしながら、特許文献１で提案されている図書保管管理システムでは、ＩＣタグの固体特性や環境による応答速度のばらつきについては考慮されていなかった。また、ＩＣタグの取り付け位置が背表紙に限定されるため、制約があった。
【０００９】
また、コンテナ内における各図書の配置位置を特定可能な配置情報と前記図書識別情報とを対応付けて記憶する記憶部を備える図書保管管理システムが知られている（例えば、特許文献２）。
【００１０】
しかしながら、特許文献２で提案されている図書保管管理システムでは、図書識別情報とコンテナ内における各図書の配置位置をあらかじめ対応付けて記憶しているため、コンテナ内の図書の収容順序が記憶と異なる場合については考慮されていなかった。
【００１１】
そこで、図書の収納状態やＩＣタグの設置状況に影響されることなく、図書の収納状態を正確に把握することができる図書収容装置が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許５４５７７４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−３５９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、図書の収納状態やＩＣタグの設置状況に影響されることなく、図書の収納状態を正確に把握することができる図書収容装置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】
本発明は、
書架に収納される複数のコンテナを使用し、前記コンテナに収容されている複数の図書の収納状態を把握する図書収容装置であって、
前記コンテナに収容されている図書のそれぞれに取り付けられているＩＣタグを個別に識別可能な電波を受信するアンテナと、
前記ＩＣタグと前記アンテナとの相対位置を経時的に変化させる相対位置可変部と、
前記アンテナとの前記相対位置を変化させながら、前記コンテナ内の前記ＩＣタグのそれぞれから前記アンテナが連続的に受信する電波の受信強度とドップラー周波数の変化に基づいて、前記電波のそれぞれの経時的変化情報を取得する変化情報取得部と、
前記経時的変化情報に基づいて、前記コンテナ内の前記ＩＣタグの配列順を推定するＩＣタグ配列推定部と、
前記コンテナにおける図書の収容範囲を分割して分割範囲情報を生成する位置ブロック分割部と、
前記ＩＣタグの識別情報と前記図書のそれぞれの厚さを反映して作成された個別情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部から呼び出される前記図書の前記個別情報と前記分割範囲情報とに基づいて前記コンテナにおける図書の収容画像を作成する図書収容画像作成部と、を備え、
前記位置ブロック分割部は、コンテナにおける図書収容範囲に収容することができる全ての各図書の背表紙画像を表示するのに必要なピクセル数を、分割しようとするブロック数で均等に割って、上記図書の収容範囲をそれぞれ所定のピクセル数からなる複数のブロックに分割することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、図書の収納状態やＩＣタグの設置状況に影響されることなく、図書の収納状態を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る図書収容装置の実施の形態を概略的に示す平面図である。
【図２】上記図書収容装置が備える作業待機位置におけるコンテナと図書の例を概略的に示す斜視図である。
【図３】上記図書収容装置が備える出納ステーションの正面断面図である。
【図４】上記図書収容装置に用いられるＩＣタグと内部アンテナの関係を模式的に示す斜視図である。
【図５】上記図書収容装置に用いられるＩＣタグと内部アンテナの交信状態の変化の例を示すグラフであって、（ａ）受信レベルの変化の例、（ｂ）位相値の変化の例、（ｃ）ドップラー周波数の変化の例、である。
【図６】複数の上記ＩＣタグと内部アンテナの交信状態の変化の例を示すグラフであって、（ａ）受信レベルの変化の例、（ｂ）位相値の変化の例、（ｃ）ドップラー周波数の変化の例、である。
【図７】上記図書収容装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。
【図８】上記図書収容装置が備えるモニタに表示される図書収容画像の例を示す図である。
【図９】上記モニタに表示される図書収容画像の別の例を示す図である。
【図１０】上記図書収容装置の別の実施の形態を概略的に示す平面図である。
【図１１】上記図書収容装置において実行される図書配列表示プログラムの構成の例を示す機能ブロック図である。
【図１２】上記図書収容装置の情報の流れを示す説明図である。
【図１３】上記図書収容装置が実行する処理フローのうちコンテナが作業位置に到達するまでの処理フローを示すフローチャートである。
【図１４】上記図書収容装置が実行する処理フローのうち経時的変化情報を取得してから操作者が出庫指示をした図書を取り出すまでの処理フローを示すフローチャートである。
【図１５】複数の上記ＩＣタグと内部アンテナの交信状態の変化の例を示す図である。
【図１６】上記図書配列表示プログラムが備える変化情報取得部の別の実施の形態を示す機能ブロック図である。
【図１７】上記図書配列表示プログラムが備える変化情報取得部のさらに別の実施の形態を示す機能ブロック図である。
【図１８】コンテナ内での該当図書の配列推定の一例における受信レベルの変化の例を示すグラフである。
【図１９】上記コンテナ内での該当図書の配列推定の一例における図書収容画像の例を示す図である。
【図２０】上記コンテナ内での該当図書の配列推定の別の例における図書収容画像の例を示す図である。
【図２１】コンテナに収容されている図書が手前側であるか奥側であるかを識別できることを説明するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（１）図書収容装置
以下、本発明に係る図書収容装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。図書収容装置は、書架に複数の図書を収納するとともに、収納されている複数の図書の収納状態を把握する装置である。
【００１８】
図１に示すように、図書収容装置１００は、コンテナ２、出納ステーション１１、作業位置１２、作業待機位置２１２を備える。
【００１９】
図書収容装置１００はまた、書架、複数のコンテナ、搬送機器、および図２に示す移動装置１６０を備える。複数のコンテナは、出納ステーション１１の後方に設けられている書架に格納されている。
【００２０】
各コンテナは、操作者５０から図書収容装置１００に与えられた命令に基づいて、搬送機器により書架から出納ステーション１１まで搬送される。また、各コンテナは、操作者５０から図書収容装置１００に与えられた命令に基づいて、搬送機器により出納ステーション１１から書架まで搬送される。
【００２１】
搬送機器は、例えば搬送コンベヤ、スタッカクレーン、水平搬送機又は垂直搬送機である。移動装置１６０については、後述する。
【００２２】
モニタ１０２は、図８に示す図書収容画像３０を表示する端末である。図書収容画像３０とは、コンテナ２に図書が収容された状況を示した画像である。図書収容画像３０は、例えば図書の書誌データを元に作成されたイラストや、個々の図書の背表紙画像を使用し収容位置に合わせて配列された画像であってもよい。モニタ１０２は、タッチパネルであってもよいし、表示用の画面であってもよい。
【００２３】
図１に示すコンテナ２は、複数の図書１０を収容可能なケースであって、図書収容装置１００内に格納される。コンテナ２は、図書１０の背表紙がそれぞれ外側を向くようにして、図書１０を２列に収納可能である。コンテナ２は、上面が解放していて、操作者５０はコンテナ２の上面から図書を収容し、収容されている目的の図書１０を上面から取り出すことができる。
【００２４】
コンテナ２には、それぞれのコンテナに個別のコンテナ情報を記憶したバーコード２１が付加されている。バーコード２１は、後述する作業位置１２に設けられているバーコードリーダ１６により読み取られる。
【００２５】
バーコード２１は、図１において、コンテナ２の左手前および右奥に付加されている。バーコード２１は、バーコードリーダ１６の設置位置に合わせてコンテナ２に複数個付加されていてもよい。
【００２６】
図書１０には、それぞれの図書に個別の図書情報を記憶したＩＣタグ１が付加されている。個々のＩＣタグ１には、例えば図書の書誌名、作者名、出版社名などの個別情報がデジタルデータ化されて記憶されている。ＩＣタグ１に記憶された情報は、後述する内部アンテナ１２１、内部アンテナ１２２、内部アンテナ１２３、内部アンテナ１２４又は内部アンテナ１２５により読取可能である。
【００２７】
ＩＣタグは、例えばＲＦＩＤ技術により読取可能なＲＦ（Radio Frequency）タグである。
【００２８】
●出納ステーション１１の構成
出納ステーション１１は、搬送機器によって搬送された特定のコンテナ２を一時的に収容し、操作者５０がコンテナ２内の図書を出納可能とする設備である。
【００２９】
出納ステーション１１は、作業位置１２、作業待機位置２１２、ゲート部１３、第１検知器１４および第２検知器１５を備える。
【００３０】
●作業位置１２および作業待機位置２１２の構成
【００３１】
作業位置１２は、搬送機器によって搬送されてきたコンテナ２を停止させ、コンテナ２に対して図書の出し入れ作業を行うための出納ステーション１１内の領域である。作業位置１２は、後方に出納ステーション１１の外部と連通するコンテナ入庫口１１２を備える。出納ステーション１１の後方には、図示しない書架が構築されている。
【００３２】
作業位置１２は、バーコードリーダ１６を備える。バーコードリーダ１６は、作業位置１２に搬送されてきたコンテナ２のバーコード２１を読み取る。バーコードリーダ１６は、コンテナ２の左方の面の手前側に付加されているバーコード２１に対向できるように配置されている。バーコードリーダ１６は、バーコード２１を読み取ることにより、作業位置１２内に収容されているコンテナ２を特定する。
【００３３】
作業待機位置２１２は、作業位置１２に隣接して形成されていて、作業位置１２に搬送する前のコンテナ２を一時的に待機させておく出納ステーション１１内の領域である。作業待機位置２１２は、その後方に構築されている書架と連通するコンテナ出庫口１１１を備える。
【００３４】
作業待機位置２１２は、バーコードリーダ２１６を備える。バーコードリーダ２１６は、作業待機位置２１２に搬送されてきたコンテナ２の後ろ側右側面に付加されているバーコード２２１に対向し、このバーコード２２１を読み取ることができるように配置されている。
【００３５】
作業位置１２と作業待機位置２１２は、出納ステーション１１内部で連通している。コンテナ２は、図２および図３に示す移動装置１６０により作業位置１２と作業待機位置２１２との間を移動可能である。作業待機位置２１２と作業位置１２を結ぶコンテナ２の移動空間に対向して、手前と奥に内部アンテナ１２４、１２５が配置されている。
【００３６】
図２に示すように、コンテナ２には、複数の図書１０が背表紙を外側に向けて２列に収納されている。２列の図書のうち、手前の内部アンテナ１２４側に配置されている図書１０の背表紙が形成する面をＡ面３１、奥の内部アンテナ１２５側に配置されている図書１０の背表紙が形成する面をＢ面３２とする。各図書の背表紙には、図書に対応する図書情報が記憶されたＩＣタグ１が貼付されている。
【００３７】
なお、ＩＣタグ１は、各図書の背表紙に限られず任意の位置に貼付可能である。
【００３８】
●内部アンテナ１２１〜１２５の構成
図１から図３に示すように、作業位置１２は、内部アンテナ１２１、内部アンテナ１２２および内部アンテナ１２３を備える。また、作業位置１２と作業待機位置２１２との間には、コンテナ２の搬送路を挟んで内部アンテナ１２４と内部アンテナ１２５が、受信部をコンテナ２側に向けて配置されている。
【００３９】
内部アンテナ１２１〜１２３は、作業位置１２においてコンテナ２に収容されている図書１０のＩＣタグを読取可能なアンテナである。内部アンテナ１２１〜１２３は、ＩＣリーダ／ライタに接続されている。
【００４０】
内部アンテナ１２１〜１２３は、コンテナ２の３つの面に対向できるように配置されている。すなわち、内部アンテナ１２１は、操作者５０から見てコンテナ２の左方に、内部アンテナ１２２は、操作者５０から見てコンテナ２の上方に、内部アンテナ１２３は、操作者５０から見てコンテナ２の右上方に配置されている。
【００４１】
内部アンテナ１２４〜１２５は、作業待機位置２１２から作業位置に移動するコンテナ２に収容されている図書１０のＩＣタグ１を読取可能なアンテナである。内部アンテナ１２４〜１２５は、ＩＣリーダに接続されている。
【００４２】
内部アンテナ１２４は、コンテナ２の手前側、すなわち操作者５０側に配置されている。内部アンテナ１２５は、コンテナ２の奥側、すなわちコンテナ出庫口１１１側に配置されている。
【００４３】
内部アンテナ１２１〜１２５は、本実施の形態においては５個である。しかし、内部アンテナの個数は、３個以下であっても６個以上であってもよい。内部アンテナ１２１〜１２５を複数配置することにより、コンテナ２内に収容されている図書をより正確に読み取ることができる。
【００４４】
また、内部アンテナ１２１〜１２５は、必要に応じて図書１０のＩＣタグに書き込みをする機能を有していてもよい。内部アンテナ１２１〜１２５は、図書１０の経時的変化情報を時系列で検出する機能を備えている。経時的変化情報とは、ＩＣタグからの受信信号強度（以下、「ＲＳＳＩ」ともいう。）の変化量、信号位相の変化量、又はドップラー周波数の変化量等である。
【００４５】
経時的変化情報は、ＩＣタグからのＲＳＳＩの変化量および信号位相の変化量に基づいて算出されてもよい。また、経時的変化情報は、ＩＣタグからのＲＳＳＩの変化量およびＩＣタグの信号のドップラー周波数の変化量に基づいて算出されてもよい。さらに、経時的変化情報は、ＩＣタグからのＲＳＳＩの変化量、信号位相の変化量、およびドップラー周波数の変化量に基づいて算出されてもよい。
【００４６】
●移動装置の構成
図３に示すように、移動装置１６０は、後述する制御盤１３０からの命令に基づいてコンテナ２を作業待機位置２１２から作業位置１２に移動させる装置である。移動装置１６０は、ＩＣタグ１と内部アンテナ１２４〜１２５との相対位置を経時的に変化させる相対位置可変部としての機能を備えている。図示の実施例では、移動装置１６０が一つのコンテナ２を単位として図書を内部アンテナ１２４〜１２５に対し相対移動させる。したがって、上記相対位置可変部は、コンテナ２と移動装置１６０を有してなる。移動装置１６０は、例えばトラバーサである。図示の実施例における移動装置１６０は、コンテナ２を回転させるターンテーブル等の回転機構を備えている。
【００４７】
●ゲート部１３の構成
ゲート部１３は、出納ステーション１１の外部とコンテナ２との間で図書１０を出納可能なゲートである。操作者５０は、ゲート部１３を通じて図書収容装置１００内の図書１０を出納することができる。
【００４８】
ゲート部１３には、出納ステーション１１の外部と作業位置１２とを連通する連通路２００が形成されている。操作者５０は、コンテナ２に収容されている図書１０を、連通路２００を通じて出し入れすることができる。
【００４９】
ゲート部１３は、ゲートアンテナ１３１およびゲートアンテナ１３２を備えている。
【００５０】
ゲートアンテナ１３１〜１３２は、連通路２００に存在する図書のＩＣタグを読取可能なアンテナである。ゲートアンテナ１３１〜１３２は、ゲートＩＣリーダ／ライタに接続されている。
【００５１】
ゲートアンテナ１３１〜１３２は、連通路２００を挟んで左右に配置されている。すなわち、ゲートアンテナ１３１は、連通路２００を構成する壁のうち操作者５０の左方に、ゲートアンテナ１３２は、連通路２００を構成する壁のうち操作者５０の右方に配置されている。
【００５２】
ゲートアンテナ１３１〜１３２は、本実施の形態においては２個である。しかし、ゲートアンテナの個数は、１個であっても３個以上であってもよい。ゲートアンテナ１３１〜１３２を複数配置することにより、連通路２００に存在する図書をより正確に読み取ることができる。
【００５３】
●第１検知器１４および第２検知器１５の構成
第１検知器１４は、連通路２００の作業位置１２側の間口において物が存在するか否かを検出するセンサである。第１検知器１４は、第１検知器送信部１４１および第１検知器受信部１４２で構成されている。第１検知器送信部１４１および第１検知器受信部１４２は、連通路２００の作業位置１２側の間口を挟むように間口の両側に設けられている。
【００５４】
第１検知器１４の検知範囲は、第１検知器送信部１４１と第１検知器受信部１４２の間である。すなわち、連通路２００の作業位置１２側の間口である。
【００５５】
第１検知器１４は、オン状態又はオフ状態の存在情報を後述する制御盤１３０に出力する。ここで、オン状態とは、第１検知器１４の検知範囲に物が存在している状態である。また、オフ状態とは、第１検知器１４の検知範囲に物が存在していない状態である。
【００５６】
第２検知器１５は、連通路２００の出納ステーション１１の外部側の間口において物が存在するか否かを検出するセンサである。第２検知器１５は、第２検知器送信部１５１および第２検知器受信部１５２で構成されている。第２検知器送信部１５１および第２検知器受信部１５２は、連通路２００のうち出納ステーション１１の外部側の間口を挟むように間口の両側に設けられている。
【００５７】
第２検知器１５の検知範囲は、第２検知器送信部１５１と第２検知器受信部１５２の間、すなわち、連通路２００の出納ステーション１１の外部側の間口である。
【００５８】
第２検知器１５は、オン状態又はオフ状態の第２存在情報を後述する制御盤１３０に出力する。ここで、オン状態とは、第２検知器１５の検知範囲に物が存在している状態である。また、オフ状態とは、第２検知器１５の検知範囲に物が存在していない状態である。
【００５９】
第１検知器１４と第２検知器１５とで、連通路２００を操作者５０の手がコンテナ２に出入りしたかどうかを検知することができる。操作者５０の手がコンテナ２に入るとき、第２検知器１５がオンになり、次いで第１検知器１４がオンになる。また、操作者５０の手がコンテナ２から出るとき、第１検知器１４がオフになり、次いで第２検知器１５がオフになる。
【００６０】
第１検知器１４および第２検知器１５は、例えば発光素子およびこの発光素子から出射される光束を受ける受光素子によって構成されている。
【００６１】
●図書の配列順推定の原理
次に、図書収容装置１００に用いられる図書の配列順推定について説明する。
【００６２】
図４は、１つのＩＣタグ１と内部アンテナ１２４を例示している。内部アンテナ１２４とＩＣタグ１との相対的な位置関係は、移動装置１６０によって経時的に変化する。内部アンテナ１２４とＩＣタグ１との交信状況、すなわちＩＣタグ１からの電波の受信状況は、両者の相対的な位置関係の変化の影響を受ける。したがって、ＩＣタグ１からの電波の受信状況は、経時的に変化する。
【００６３】
図４に示すように、ＩＣタグ１は、内部アンテナ１２４との相対位置を一定方向に向けて経時的に変化させながら、内部アンテナ１２４との間で連続的に交信する。したがって、図書収容装置１００は、内部アンテナ１２４によりＩＣタグ１からの電波の受信状況の経時的な変化情報を取得することができる。
【００６４】
図５は、図書収容装置１００が取得可能なＩＣタグ１の経時的変化情報の例を示すグラフである。ここで挙げる経時的変化情報は、電波の受信レベル、電波の位相値、電波のドップラー周波数である。
【００６５】
図５（ａ）は、経時的変化情報の一例である、ＩＣタグ１からの電波の受信レベルの変化の例を示す。
【００６６】
図５（ａ）の横軸はＩＣタグ１の移動時間、縦軸はＩＣタグ１からの電波の受信レベルを示す。ここで、ＩＣタグ１の移動時間とは、内部アンテナ１２４の前方をＩＣタグ１が移動し、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に接近し遠ざかることによって内部アンテナ１２４が信号を受信することができる経過時間をいう。図５（ａ）に示されるように、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に近づくと、それに応じて、電波の受信レベルは高くなる。ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に最も接近したとき、電波の受信レベルは最大になる。ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４から遠のくと、それに応じて、受信レベルは最大値から徐々に低くなる。
【００６７】
ＩＣタグ１の移動開始時を規定しておけば、電波の受信レベルが最大となる時点（受信レベルの最大時）に基づいて、個別のＩＣタグ１の位置を推定することができる。
【００６８】
図５（ｂ）は、経時的変化情報の他の一例である、ＩＣタグ１からの電波の位相値の変化の例を示す。
【００６９】
図５（ｂ）の横軸はＩＣタグ１の移動時間、縦軸は受信した電波の位相値を示す。ＩＣタグ１の移動時間とは、上記と同様である。図５（ｂ）に示されるように、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に近づいていくときは、位相値が増加する。一方、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４から遠ざかっていくときは、位相値が減少する。この位相値の変化量の傾向（増減の傾向）は、内部アンテナ１２４がＩＣタグ１に最も接近する時刻を境界にして反転する。言い換えると、ＩＣタグ１から受信した電波の位相値は、内部アンテナ１２４がＩＣタグ１に接近するときと遠ざかるときでは、その変化量の符号が反転する。
【００７０】
ＩＣタグ１の移動開始時を規定しておけば、受信した電波の位相値の変化量の符号が反転する時刻ないしは時点（位相値変化量の符号反転時）に基づいて、個別のＩＣタグ１の位置を推定することができる。
【００７１】
図５（ｃ）は、経時的変化情報のさらに他の一例である、ＩＣタグ１からの電波のドップラー周波数の変化の例を示す。
【００７２】
図５（ｃ）は、横軸がＩＣタグ１の移動時間、縦軸が受信した電波のドップラー周波数の変化量である。ＩＣタグ１の移動時間は、上記と同様である。
【００７３】
図５（ｃ）に示すように、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に近づくときは、ドップラー周波数の変化はプラスである。ドップラー周波数の変化は、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に近づくに応じてゼロに向かって小さくなり、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に最も接近した時点でゼロになる。その後、ドップラー周波数の変化はマイナスになる。
【００７４】
ＩＣタグ１の移動開始時を規定しておけば、図書収容装置１００は、受信した電波のドップラー周波数の変化がゼロになる時点（以下、「ゼロクロス時」という）に基づいて、個別のＩＣタグ１の位置を推定することができる。
【００７５】
次に、複数のＩＣタグを収容するコンテナ２が内部アンテナ１２４の近傍を通過する場合における経時的変化情報について説明する。
【００７６】
図６（ａ）は、コンテナ２を内部アンテナ１２４に対して移動させながら、複数のＩＣタグ１から受信した各電波の受信レベルの経時的変化の例を示す。また、図６（ｂ）は、各ピークにおける位相変化、図６（ｃ）は、各ピークにおけるドップラー周波数の変化を示す。
【００７７】
移動装置１６０が動作を開始したときの内部アンテナ１２４に対するコンテナ２の位置を「コンテナ先端位置」として示す。また、移動装置１６０の動作が終了したときの内部アンテナ１２４に対するコンテナ２の位置を「コンテナ後端位置」として示す。また、各ＩＣタグ１からの電波の受信レベルの変化をそれぞれ「１」「２」「３」・・・・「Ｎ」で示している。
【００７８】
図６（ａ）に示すように、「コンテナ先端位置」から「コンテナ後端位置」までの間に取得される信号「１」「２」・・・「Ｎ」が、収納範囲内の図書１０に取り付けられているＩＣタグ１からの電波の受信レベル信号である。内部アンテナ１２４は、移動装置１６０が動作している間のＩＣタグ１からの電波を連続的に受信し続ける。
【００７９】
ＩＣタグ１の受信レベルは、ＩＣタグ１が内部アンテナ１２４に近づくにつれて大きくなり、内部アンテナ１２４とＩＣタグ１との相対的な位置が最も接近した時点でピークになる。なお、ＩＣタグ１の受信レベルは、それぞれの取り付け状況や個体差によって、同じレベルにはならない。また、図書１０の厚さは様々なので、受信レベルのピーク時が等間隔に発生することは稀である。
【００８０】
以上のとおり、「コンテナ先端位置」から「コンテナ後端位置」までの間にピークがあるＩＣタグ１は、コンテナ２内に存在すると推定できる。また、ＩＣタグ１のピーク時刻の発生順序を比較することで、コンテナ２内の各図書１０の配列順を推定することができる。
【００８１】
「コンテナ先端位置」から「コンテナ後端位置」までの間を等時間間隔で分割し、ＩＣタグ１のピークが、上記分割されたどの位置に発生しているかを判定することで、図書１０の収納位置を詳細に推定することができる。
【００８２】
「コンテナ先端位置」から「コンテナ後端位置」までの間を、収納されている図書の冊数と同数で分割し、あるいは、適宜数に分割する。ＩＣタグ１のピークが、上記分割されたどの位置に発生しているかを判定することで、図書１０の収納位置を詳細に推定することができる。
【００８３】
なお、以上の説明は内部アンテナ１２４がＡ面３１の図書１０の配列順を推定する方法について説明したが、内部アンテナ１２５がＢ面３２の図書１０の配列順を推定する場合も同様である。
【００８４】
●図書収容装置１００の機能ブロック図
図７は、本実施例に係る図書収容装置１００の機能ブロック図である。図７に示すように、図書収容装置１００は、検出部１２０、処理部１１０、制御盤１３０、インタフェース１４０、システム管理機１７０およびモニタ１０２を備える。
【００８５】
●検出部１２０
検出部１２０は、コンテナ２に収納されているＩＣタグ１の経時的変化情報を受信する装置である。検出部１２０は、ＲＦＩＤリーダ１１８、ＲＦＩＤリーダ１１９、内部アンテナ１２４および内部アンテナ１２５を備える。
【００８６】
ＲＦＩＤリーダ１１８と内部アンテナ１２４は互いに接続され、ＲＦＩＤリーダ１１９と内部アンテナ１２５は互いに接続されている。内部アンテナ１２４〜１２５で受信したＩＣタグ１からの信号は、ＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９により識別される。
【００８７】
ＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９は、経時的変化情報を処理部１１０に送信する。
【００８８】
●処理部１１０
処理部１１０は、検出部１２０で取得した経時的変化情報に基づいて図書収容画像３０を作成する装置である。処理部１１０は、図書配列表示プログラム１５０を備えている。処理部１１０は、例えばコンピュータである。図書配列表示プログラム１５０については後述する。
【００８９】
●制御盤１３０
制御盤１３０は、図書収容装置１００の機械的動作を制御する装置である。制御盤１３０は、例えば移動装置１６０に動作命令を送信してコンテナ２を作業待機位置２１２から作業位置１２に移動させる。
【００９０】
●インタフェース１４０
インタフェース１４０は、制御盤１３０とシステム管理機１７０とを接続する接続装置である。インタフェース１４０は、例えば信号の形式を変換する。
【００９１】
●システム管理機１７０
システム管理機１７０は、書架に収納されている図書の情報を入出力し格納する装置である。システム管理機１７０は、記憶部１５５を備える。記憶部１５５は仮記憶部１５６を備えている。システム管理機１７０は、上位システム１８０と接続されている。システム管理機１７０は、書架に保管している図書の図書情報などを必要に応じて上位システム１８０から取得する。
【００９２】
記憶部１５５には、書架に収納されている図書の個別情報とＩＣタグの個別情報とが対応づけられて記憶されている。図書の個別情報は、例えば図書の書誌情報や、図書の背表紙画像データである。
【００９３】
さらに、記憶部１５５は、コンテナ２の継時的変化情報を一時的に記憶する仮記憶部１５６を備える。
【００９４】
モニタ１０２は、目的の図書１０がコンテナ２のうちＡ面３１およびＢ面３２のいずれに収容されているか表示する。また、モニタ１０２は、位置ブロック分割部１５４０で設定された分割範囲を図書収容画像３０に対応付けて表示する。上記「分割範囲」は、物理的に分割された範囲ではなく、仮想的に分割された範囲である。モニタ１０２は、目的の図書１０が複数の分割範囲のうちどの分割範囲に収容されているかを表示する。
【００９５】
図８は、目的の図書１０がコンテナ２のうちＡ面３１の分割範囲「５」に収容されているときのモニタ１０２による表示の例を示す。モニタ１０２は、目的の図書１０に対応するイラストに着色して表示する。
【００９６】
図９に示すように、モニタ１０２は、図書収容画像作成部１５７０で作成した図書１０の背表紙の画像を図書収容画像３０として表示するようにしてもよい。図書収容画像３０は、例えば図書の背表紙を写真撮影した上で背景画像をトリミングして作成する。モニタ１０２は、背表紙の画像のうち目的の図書１０の画像を下向きの矢印で指示している。モニタ１０２が図書１０の背表紙の画像を表示することにより、操作者５０は目的の図書１０をコンテナ２の中から素早く見つけることができる。
【００９７】
モニタ１０２は、操作者５０が図書１０の図書収容画像３０にタッチすることにより図書１０の図書情報を表示してもよい。図書情報は、例えば図書収容画像３０の情報に「◆」で示した位置に表示してもよい。また、操作者５０が図書１０の図書収容画像３０にタッチしたときに、図書１０の図書収容画像３０が拡大表示されるようにしてもよい。
【００９８】
図１０に示すように、出納ステーション１１は表示器１０３を備えていてもよい。表示器１０３は、作業位置１２に連通する連通路２００の操作者５０側の間口に設置されている。表示器１０３は、例えば複数のＬＥＤが上記分割範囲に対応して設置されている。表示器１０３は、間口を構成する木製の台に組み込まれていてもよい。表示器１０３に表示された分割範囲とコンテナ２の図書とが対応づけられるため、操作者５０は、目的の図書１０をコンテナ２の中から素早く見つけることができる。
【００９９】
●図書配列表示プログラム１５０の構成
図１１は、図書収容装置１００において実行される図書配列表示プログラム１５０の構成の例を示す。図１１に示すように、図書配列表示プログラム１５０は、変化情報取得部１５２０、配列推定部１５３０、位置ブロック分割部１５４０および図書収容画像作成部１５７０を備える。
【０１００】
変化情報取得部１５２０は、内部アンテナ１２４および１２５とＩＣタグ１との相対位置の変化に応じて経時的に変化する電波受信状況を取得する処理を実行するプログラムである。すなわち、変化情報取得部１５２０は、移動装置１６０が動作をしている間、ＩＣタグ１と連続的に行われる交信によって受信した電波の経時的変化情報を取得する。
【０１０１】
変化情報取得部１５２０は、受信レベル最大時取得部１５２１を備える。受信レベル最大時取得部１５２１は、ＲＦＩＤリーダ１１８および１１９から通知された各ＩＣタグ１からの電波の受信レベルに基づいて、各ＩＣタグ１の受信レベルの経時的変化情報を算出するプログラムで構成される。
【０１０２】
また、受信レベル最大時取得部１５２１は、算出された受信レベルの経時的変化情報から、各ＩＣタグ１に係る受信レベルの最大時を判定するプログラムで構成される。
【０１０３】
配列推定部１５３０は、各ＩＣタグ１の経時的変化情報に基づいて、各ＩＣタグ１の配列順を推定するプログラムで構成される。配列推定部１５３０は、図書ＩＣタグ相互のそれぞれの受信レベルの最大時に基づいて、各ＩＣタグ１の配列順を推定し、配列順と各ＩＣタグ１の識別情報とを関連付ける情報（以下、「配列順情報」という）を生成する。配列順情報は、各ＩＣタグ１が各ＩＣタグ１との関係で何番目に当たるかを示す情報である。
【０１０４】
位置ブロック分割部１５４０は、配列順情報を所定の基準で分割する「分割範囲」を設定するプログラムで構成される。分割範囲は、コンテナ２の「収納範囲」を所定の領域で分割したものである。収納範囲は、コンテナ２の内部のうち例えばコンテナ先端位置とコンテナ後端位置との間の範囲を指す。
【０１０５】
位置ブロック分割部１５４０は、設定された分割範囲に、配列順情報に含まれる各ＩＣタグ１に係る配列順を関連付ける。
【０１０６】
図書収容画像作成部１５７０は、配列推定された図書のＩＤに対応付けられた図書情報を記憶部１５５から取得し、配列順情報に基づいて図書収容画像３０を作成する。
【０１０７】
また、図書収容画像作成部１５７０は、各図書１０の厚さを反映して図書収容画像３０を作成してもよい。図書収容画像作成部１５７０が各図書１０の厚さを反映した図書収容画像３０を作成することにより、操作者５０は、図書収容画像３０から目的の図書１０を素早く見つけることができる。
【０１０８】
さらに、図書収容画像作成部１５７０は、記憶部１５５に記憶された図書情報に基づいて各図書１０のイラスト画像を作成してもよい。イラスト画像は、例えば各図書１０のタイトルや著者名を含む画像である。
【０１０９】
●図書収容装置１００における情報の流れ
図１２に示すように、図書収容装置１００は、ＩＣタグ１に対する内部アンテナ１２４の相対的な位置を変化させながらＩＣタグ１に向けて電波を送信して、各ＩＣタグ１からの電波を受信する交信処理を実行する。
【０１１０】
操作者５０からの目的の図書の出庫を指示する出庫指示は、処理部１１０または上位システム１８０に与えられる。システム管理機１７０は、目的の図書１０を収容しているコンテナ２を特定する。そして、システム管理機１７０は、インタフェース１４０を介して制御機器へ搬送機器を動作させる命令を送信する。上記制御機器は、各搬送機器を管轄している地上制御盤や搬送制御盤などの各制御盤からなり、制御盤１３０も含む。コンテナ２が搬送機器により出納ステーション１１まで搬送されると、制御盤１３０は、コンテナ２を作業待機位置２１２（図１０参照）に移動させる。
【０１１１】
各ＩＣタグ１からの電波には、各ＩＣタグ１を個別に識別する識別情報が含まれている。内部アンテナ１２４は、Ａ面３１に収容されている図書のそれぞれに取り付けられているＩＣタグ１を個別に識別可能である。内部アンテナ１２４で受信された電波は、ＲＦＩＤリーダ１１８に入力される。電波に含まれる各ＩＣタグ１の識別処理は、ＲＦＩＤリーダ１１８において実行される。
【０１１２】
図７に示す内部アンテナ１２５は、コンテナ２のＢ面３２に収容されている図書に取り付けられているＩＣタグ１を個別に認識可能である。内部アンテナ１２５で受信された電波は、ＲＦＩＤリーダ１１９に入力される。電波に含まれる各ＩＣタグ１の識別処理は、ＲＦＩＤリーダ１１９において実行される。
【０１１３】
ＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９では、内部アンテナ１２４〜１２５から入力された電波をＩＣタグ１ごとに区別して、入力された電波からその受信レベル（受信信号強度）、位相値、ドップラー周波数及び各ＩＣタグの識別情報などの各種情報が読み出される。ＲＦＩＤリーダ１１８から処理部１１０へは、読みだされた各種情報を識別情報ごとに区別できる形式で通知される。処理部１１０は、ＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９から通知された各種情報に基づいて、識別情報ごとの経時的変化情報を取得する。
【０１１４】
なお、本実施例に係る図書収容装置１００において、ＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９から処理部１１０に通知される情報は、電波の受信レベルとＩＣタグ１の識別情報の組み合わせである。
【０１１５】
前記仮記憶部１５６は、変化情報取得部１５２０から経時的変化情報を受信して記憶する。仮記憶部１５６は、経時的変化情報を配列推定部１５３０に送信する。
【０１１６】
配列推定部１５３０は、仮記憶部１５６から経時的変化情報を呼び出し、図書１０の配列順を推定する。
【０１１７】
位置ブロック分割部１５４０は、配列推定部１５３０で推定した配列順に基づいて収納範囲を分割する。
【０１１８】
図書収容画像作成部１５７０は、図書ＩＤに対応した図書情報を記憶部１５５から抽出する。図書収容画像作成部１５７０は、位置ブロック分割部１５４０で定めた分割範囲と配列順に基づいて図書収容画像３０を作成する。
【０１１９】
図書収容画像３０は、モニタ１０２によって表示される。操作者５０は図書収容画像３０を視認することができる。
【０１２０】
操作者５０は、モニタ１０２に表示された図書収容画像３０を参照して目的の図書１０をコンテナ２から取り出すことができる。
【０１２１】
●図書収容装置の処理フロー
図１３は、操作者５０が目的の図書１０の出庫指示を送信してから、コンテナ２が作業位置１２に到達するまでの処理フローを示す。
【０１２２】
まず、操作者５０が目的の図書１０の出庫指示を送信する（ステップＳ１）と、図書収容装置１００のシステム管理機１７０が出庫指示を受信する（ステップＳ２）。
【０１２３】
システム管理機１７０は、インタフェース１４０を介して前述の制御機器へ搬送機器を動作させる命令を送信する。コンテナ２が搬送機器により出納ステーション１１まで搬送されると、制御盤１３０は、コンテナ２を出納ステーション１１の作業待機位置２１２に移動させる（ステップＳ３）。
【０１２４】
コンテナ２が作業待機位置２１２に到着する（ステップＳ４）と、移動装置１６０は、コンテナ２を作業待機位置２１２から作業位置１２へ移動させる（ステップＳ５）。
【０１２５】
処理部１１０は、移動装置１６０の動作開始時の制御信号をトリガーにしてＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９に読取開始の指示を送信する。ＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９は、内部アンテナ１２４〜１２５を介して、コンテナ２が作業待機位置２１２から作業位置１２へ移動する間に、コンテナ２内の図書のＩＣタグ１から経時的変化情報およびアンテナ情報を読み取る（ステップＳ６）。
【０１２６】
処理部１１０が備える変化情報取得部１５２０は、各ＩＣタグ１から読み取られた経時的変化情報およびアンテナ情報を受信する（ステップＳ７）。
【０１２７】
記憶部１５５は、経時的変化情報およびアンテナ情報を仮記憶する（ステップＳ８）。
【０１２８】
システム管理機１７０は、仮記憶したアンテナ情報を記憶部１５５に記憶されているコンテナ２の格納図書の個別情報である図書ＩＤと照合して、経時的変化情報がコンテナ２のＡ面３１およびＢ面３２のいずれの情報であるかを区別する（ステップＳ９）。
【０１２９】
コンテナ２は、移動装置１６０により作業位置１２に到達する（ステップＳ１０）。処理部１１０は、移動装置１６０が作業位置１２に移動し動作完了したときの制御信号をトリガーとしてＲＦＩＤリーダ１１８〜１１９に読取終了の指示信号を送信する。
【０１３０】
このように、図書収容装置１００は、コンテナ２が作業待機位置２１２から作業位置１２に移動するまでの間に、コンテナ２内のＩＣタグ１に記憶されている図書情報を読み取る。
【０１３１】
図１４は、取得した経時的変化情報に基づいてモニタ１０２に図書の収容位置を表示する処理フローを示す。
【０１３２】
まず、処理部１１０の配列推定部１５３０は、Ａ面３１から取得した経時的変化情報を記憶部１５５から呼び出す（ステップＳ１１）。
【０１３３】
配列推定部１５３０は、経時的変化情報から格納されている図書の配列を推定して、出庫指示された目的の図書１０のコンテナ２内の配置を特定する（ステップＳ１２）。
【０１３４】
位置ブロック分割部１５４０は、配列推定した図書を任意の基準でブロック分割する（ステップＳ１３）。
【０１３５】
図書収容画像作成部１５７０は、配列推定した図書１０の図書ＩＤを記憶部１５５へ問い合わせる（ステップＳ１４）。
【０１３６】
記憶部１５５は、図書ＩＤに対応した図書情報を抽出して、図書収容画像作成部１５７０へ送信する（ステップＳ１５）。
【０１３７】
図書収容画像作成部１５７０は、背表紙画像のデータ、配列推定部１５３０で推定した配列順および位置ブロック分割部１５４０で生成した分割範囲に基づいて図書収容画像３０を作成する（ステップＳ１６）。
【０１３８】
モニタ１０２は、図書収容画像作成部１５７０が作成した図書収容画像３０を表示する。また、モニタ１０２は、出庫指示された目的の図書１０の収容位置を図書収容画像３０と共に表示する（ステップＳ１７）。
【０１３９】
操作者５０は、コンテナ２から目的の図書１０を取り出す（ステップＳ１８）。
【０１４０】
このように、図書収容装置１００は、コンテナ２内の図書の図書収容画像３０とともに出庫指示された目的の図書１０の位置をモニタ１０２に表示することができる。操作者５０は、モニタ１０２に表示された図書収容画像３０を参照して目的の図書１０を素早く見つけることができる。
【０１４１】
図書収容装置１００は、受信レベルの最大時点に基づいて、基準となるＩＣタグ１からの各ＩＣタグ１の配列順を推定することができる。これによって、収納位置内におけるＩＣタグ１相互の配列順を、より精度よく推定することができる。
【０１４２】
また、図書収容装置１００は、設定された分割範囲とＩＣタグ１の配列順情報を組み合わせることで、各ＩＣタグ１がどの分割範囲に属するかを表示することができる。さらに、各分割範囲内における配列順から、各ＩＣタグ１の位置をより精度よく推定することができる。これによって、ＩＣタグ１を取り付けた物品の収納位置の推定を容易にし、物品の収納状況の管理を容易にする。
【０１４３】
図１５に示すように、ＩＣタグ１の読取を開始してからの経過時間と内部アンテナ１２４〜１２５によりＩＣタグ１の信号を検出した時点とに基づいてコンテナ２内に収容されている図書の配列および位置を推定してもよい。図１５では、説明のために内部アンテナ１２４が省略されている。
【０１４４】
図１５の例では、ＩＣタグ１の読取を開始してから読取を終了するまでの時間、すなわち移動装置１６０が動作を開始してから停止するまでの時間は、８秒である。移動装置１６０が動作を開始した時間を０秒とする。
【０１４５】
移動装置１６０が動作を開始してから２秒後に、コンテナ２は、その先端部分が内部アンテナ１２４〜１２５に近接した位置まで移動している。すなわち、コンテナ２の進行方向において先端部に収容されている図書のＩＣタグ１からの電波が、移動装置１６０が動作を開始してから２秒後に受信される。
【０１４６】
また、移動装置１６０が動作を開始してから４秒後におけるコンテナ２は、コンテナ２の中央部分と内部アンテナ１２４が近接した位置まで移動している。すなわち、コンテナ２の進行方向において中央部に収容されている図書のＩＣタグ１からの電波が、移動装置１６０が動作を開始してから４秒後に受信される。
【０１４７】
さらに、移動装置１６０が動作を開始してから６秒後におけるコンテナ２は、コンテナ２の後端部分と内部アンテナ１２４が近接した位置まで移動している。すなわち、コンテナ２の進行方向において後端部に収容されている図書のＩＣタグ１からの電波が、移動装置１６０が動作を開始してから６秒後に受信される。
【０１４８】
このように、移動装置１６０が動作を開始してからＩＣタグ１の電波を受信するまでの時間を計測することにより、コンテナ２内に収容されている図書の配列および位置を推定することができる。
【０１４９】
また、図書収容装置１００は、ＩＣタグ１からの電波を受信した時点と、そのときの移動装置１６０の動作距離に基づいてコンテナ２に収容されている図書の配列および位置を推定してもよい。このとき、移動装置１６０の動作距離は、例えば、移動装置１６０が備えるモータに連動するエンコーダの値から算出することができる。
【０１５０】
●図書収容装置（２）
次に、本発明にかかる図書収容装置の他の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。本実施の形態は、変化情報取得部１５２０が、受信レベル最大時取得部１５２１と、符号反転時取得部１５２２と、を有してなる点において、先に説明した実施の形態と異なる。
【０１５１】
図書収容装置１００は、ＩＣタグ１に対する内部アンテナ１２２の相対的な位置を変化させながら、各ＩＣタグ１に係る電波の受信レベル、位相値、及び識別情報を関連付けて処理部１１０に通知する。処理部１１０は、識別情報ごとの受信レベルと位相値を用いて、ＩＣタグ１ごとの受信レベルの経時的変化量、位相値の経時的変化量を取得する。
【０１５２】
図１６に示すように、変化情報取得部１５２０は、受信レベル最大時取得部１５２１と、符号反転時取得部１５２２と、を有してなる。
【０１５３】
受信レベル最大時取得部１５２１は、すでに第１の実施の形態において説明したものと同様のプログラムで構成される。
【０１５４】
符号反転時取得部１５２２は、ＲＦＩＤリーダ１１８から処理部１１０に通知されたＩＣタグ１ごとの各種情報に基づいて、各ＩＣタグ１の受信電波の位相値の変化量の経時的情報を算出するプログラムで構成される。また、算出された位相値の変化量の経時的情報から、位相値の変化量の符号が反転する符号反転時を判定するプログラムで構成される。
【０１５５】
図書配列表示プログラム１５０が備える配列推定部１５３０は、各ＩＣタグ１の受信レベルの最大時と、位相値の変化量の符号反転時に基づいて、各ＩＣタグ１の配列順を推定する。
【０１５６】
以上のとおり、図書収容装置１００は、ＩＣタグ１の配列順を推定するために、各ＩＣタグ１からの電波の受信レベルの最大時と、位相値の変化量の符号反転時の２つの情報群を用いる。これによって、ＩＣタグ１の配列順の推定精度を向上させることができる。
【０１５７】
●図書収容装置（３）
次に、図１７に示す本発明にかかる図書収容装置の他の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。本実施の形態は、変化情報取得部１５２０は、受信レベル最大時取得部１５２１と、符号反転時取得部１５２２と、ドップラー周波数変化量ゼロ時取得部１５２３と、を有してなる点において、先に説明した実施の形態と異なる。
【０１５８】
図１７に示すように、図書収容装置１００は、ＩＣタグ１に対する内部アンテナ１２２の相対的な位置を変化させながら、各ＩＣタグ１からの電波の受信レベル、位相値、ドップラー周波数、及び識別情報を関連付けて前記処理部１１０に通知する。処理部１１０は、識別情報ごとの受信レベルと位相値とドップラー周波数を用いて、ＩＣタグ１ごとの受信レベルの経時的変化量、位相値の経時的変化量、及びドップラー周波数の経時的変化量を取得する。
【０１５９】
受信レベル最大時取得部１５２１と符号反転時取得部１５２２とは、すでに第２実施の形態において説明したものと同様のプログラムで構成される。
【０１６０】
ドップラー周波数変化量ゼロ時取得部１５２３は、ＲＦＩＤリーダ１１８から通知された各ＩＣタグ１のドップラー周波数に基づいて、ＩＣタグ１ごとのドップラー周波数の変化量の経時的情報を算出するプログラムで構成される。また、算出されたドップラー周波数の変化量の経時的情報から、ドップラー周波数の変化量のゼロクロス時を判定するプログラムで構成される。
【０１６１】
配列推定部１５３０は、各ＩＣタグ１の受信レベルの最大時と、位相値の変化量の符号反転時と、ドップラー周波数のゼロクロス時に基づいて、各ＩＣタグ１の配列順を推定する。
【０１６２】
図書収容装置１００は、ＩＣタグ１の配列順を推定するために、各ＩＣタグ１からの電波の受信レベルの最大時と、位相値の変化量の符号反転時と、ドップラー周波数の変化量のゼロクロス時の３つの情報群を用いる。これによって、ＩＣタグ１の配列順の推定精度をさらに向上させることができる。
【０１６３】
なお、図書収容装置１００の配列推定部１５３０における処理は、各ＩＣタグ１の受信レベルの最大時と、ドップラー周波数の変化量のゼロクロス時に基づいて、各ＩＣタグ１の配列順を推定してもよい。
【０１６４】
●コンテナ内での該当図書の配列推定の具体例（１）
次に、コンテナ内での該当図書の配列推定の具体例について説明する。図１８、図１９に示すように、コンテナ２は図書を収納可能な範囲が決まっている。アンテナに対してコンテナ２を一定速度で相対移動させながらコンテナ２のＩＣタグあるいは図書のＩＣタグを上記アンテナで読み取る。したがって、コンテナ２における図書の上記収納範囲のデータ測定に要する時間は一定である。このコンテナ２における図書収納範囲のデータ測定時間をＴ（秒）とする。
【０１６５】
図１９に示すように、コンテナ２の前面側すなわち前記Ａ面３１側に複数の図書が収容されている。コンテナ２の図書収納範囲は複数のブロックに均等に分割されている。この分割ブロックの総数をＢｔとする。
【０１６６】
いま、目的の図書がコンテナ２のＡ面に、かつ、コンテナ２の移動方向前端部から数えてｎ冊目に収容されているとする。上記目的の図書が収容されているコンテナ２の分割ブロックは、コンテナ２の移動方向前端部から数えてＮ番目とする。また、前記移動装置１６０によるコンテナ２の動作開始から上記ｎ冊目の図書のＩＣタグの検出信号が最大になるまでの時間をｔｎ（秒）とする。
【０１６７】
以上の各データから、目的の図書が存在するコンテナ２の分割ブロックＮは、以下のようにして導くことができる。
Ｔ：ｔｎ＝Ｂｔ：Ｎ
Ｎ＝Ｂｔ×（ｔｎ／Ｔ）
【０１６８】
目的の図書が存在するコンテナ２の分割ブロックＮがわかると、例えば図８、図９に示すように、そのブロックの順番を示す番号を枠で囲むなど、該当するブロックを明示する。こうすることにより、目的の図書を迅速に取り出すことができる。
以上のようなブロックの分割および目的の図書ｎが存在する分割ブロックＮの算出ないし推定は、図１２に示す位置ブロック分割部１５４０で行われる。
【０１６９】
●コンテナ内での該当図書の配列推定の具体例（２）
目的の図書がどのブロックに収容されているかの推定に、画像のピクセル数を反映させてもよい。図２０に示すように、コンテナ２における図書収納範囲のデータ測定時間をＴ（秒）、前記移動装置１６０によるコンテナ２の動作開始から上記ｎ冊目の図書のＩＣタグの検出信号が最大になるまでの時間をｔｎ（秒）とする。コンテナ２における図書収納範囲を表す画像のピクセル数をＰｔ、コンテナ２の移動方向前端部から目的の図書までに累積された画像ピクセル数をＱとする。コンテナ２の図書収納範囲の分割ブロックの総数をＢｔ、目的の図書が存在するコンテナ２の分割ブロックをＮとする。上記分割ブロックの総数Ｂｔは、上記画像ピクセル数Ｑを均等に分割することによって設定することができる。
【０１７０】
上記各データから、目的の図書が存在するコンテナ２の分割ブロックＮは、前述のように、
Ｔ：ｔｎ＝Ｂｔ：Ｎ
Ｎ＝Ｂｔ×（ｔｎ／Ｔ）
によって導くことができる。
また、Ｐｔ：Ｑ＝Ｂｔ：Ｎ
Ｎ＝Ｂｔ×（Ｑ／Ｐｔ）
によって導くこともできる。
【０１７１】
●コンテナのＡ面側とＢ面側の識別
図１からわかるように、出納ステーション１１の作業待機位置２１２から作業位置１２へのコンテナ２の移動通路を挟んで、手前側すなわちＡ側に内部アンテナ１２４が、奥側すなわちＢ側に内部アンテナ１２５が配置されている。上記移動通路をコンテナ２が作業待機位置２１２から作業位置１２に向かって移動するとき、内部アンテナ１２４を通じて読み取られる各図書のＩＣタグからの受信信号強度の例を図２１に示す。
【０１７２】
コンテナ２のＡ側に収容されている図書のＩＣタグは内部アンテナ１２４の近くを通るため、上記ＩＣタグからの受信信号強度は、図２１の上側に示すように全体として高いレベルにある。コンテナ２のＢ側に収容されている図書のＩＣタグは内部アンテナ１２４から遠い位置を通るため、上記ＩＣタグからの受信信号強度は、図２１の下側に示すように全体として低いレベルにある。
【０１７３】
このように、Ａ側にある図書のＩＣタグからの受信信号強度とＢ側にある図書のＩＣタグからの受信信号強度は、高い帯域幅と低い帯域幅に分かれる。そこで、前記変化情報取得部１５２０（図１１参照）で、受信信号強度の幅を高い帯域幅と低い帯域幅に予め設定しておく。こうすることにより、高い帯域に属する信号はコンテナ２の手前側にある図書からの信号、低い帯域に属する信号はコンテナ２の奥側にある図書のからの信号と判別することができる。
【０１７４】
このような経時的な変化情報は、変化情報取得部１５２０で取得され、上記変化情報から、コンテナ２の手前側にある図書かまたは奥側にある図書かを判断する。取り出そうとする目的の図書が奥側にあることが分かった場合は、前記移動装置１６０の回転機構を作動させてコンテナ２の向きを反転させる。
【０１７５】
奥側すなわちＢ側の内部アンテナ１２５においては、奥側すなわちＢ側に収容されている図書のＩＣタグからの受信信号強度が高く、手前側すなわちＡ側に収容されている図書のＩＣタグからの受信信号強度が低くなる。すなわち、図２１に示す全体として高いレベルにある受信信号強度と、全体として低いレベルにある受信信号強度とが互いに入れ替わった関係になる。
【０１７６】
内部アンテナ１２４，１２５には、コンテナ内に収容されることが想定される図書のＩＣタグ以外からのノイズ信号が入る可能性がある。上記の例のように、図書のＩＣタグからの受信信号強度は所定の帯域幅内にあることを変化情報取得部１５２０で予め設定しておけば、上記帯域幅外にある信号はノイズ信号として削除することができる。これにより、図書がＡ側にあるのかＢ側にあるのかの判断および図書の配列の判断を的確に行うことができる。
【０１７７】
図示の実施例では、出納ステーション１１において作業待機位置２１２と作業位置１２を備え、作業待機位置２１２から作業位置１２へコンテナ２が移動させられる。そこで、作業待機位置２１２から作業位置１２へのコンテナ２の移動通路に面して内部アンテナ１２４，１２５が固定されている。しかし、内部アンテナを、停止しているコンテナ２に対して相対移動させて、コンテナ２に収容されている図書のＩＣタグからの信号を受信するようにしてもよい。この例では、内部アンテナを移動させる装置が相対位置可変部を構成する。
【符号の説明】
【０１７８】
１  ＩＣタグ
１０  図書
１００  図書収容装置
１１０  処理部
１２１  内部アンテナ
１２２  内部アンテナ
１５５  記憶部
１５２０  変化情報取得部
１５３０  配列推定部
１５４０  位置ブロック分割部
１５７０  図書収容画像作成部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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