(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の直線偏波を受信する指向性を持ち、物体を識別するための物体特定タグが発する物体特定電波を受信する第１アンテナと、
前記第１方向に直交する第２方向の直線偏波を受信する指向性を持ち、前記物体特定電波を受信する第２アンテナと、
前記第１アンテナが受信した前記物体特定電波と前記第２アンテナが受信した前記物体特定電波とに基づいて、前記物体の配置状態を特定する配置状態特定部と、
前記第１アンテナが受信した物体特定電波の電界強度の低位閾値と高位閾値および第２アンテナが受信した物体特定電波の電界強度の低位閾値と高位閾値を決定する閾値決定部と、
を有し、
前記配置状態特定部は、前記物体に付されているＩＣタグから受信した、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナがそれぞれ受信した前記物体特定電波の電界強度と前記第１アンテナおよび前記第２アンテナに対応してそれぞれ決定した前記低位閾値および前記高位閾値を比較することで、前記物体の配置状態を特定する、物体管理装置。
【請求項２】
前記配置状態特定部は、前記物体特定電波の電界強度に基づいて前記物体の傾斜度合いを前記配置状態として特定する、
請求項１記載の物体管理装置。
【請求項３】
前記配置状態特定部は、前記第１アンテナが受信した前記物体特定電波の電界強度をＥ１、前記第２アンテナが受信した前記物体特定電波の電界強度をＥ２、前記第１アンテナが受信した前記物体特定電波の低位閾値をＴｈ１，高位閾値をＴｈ２、前記第２アンテナが受信した前記物体特定電波の低位閾値をＴｈ３，高位閾値をＴｈ４とするとき、
Ｅ１＞Ｔｈ２、かつ、Ｅ２＜Ｔｈ３
であるとき、前記物体の配置状態が適正であり、
Ｅ１＜Ｔｈ１、かつ、Ｅ２＞Ｔｈ４
であるとき、前記物体が倒れた状態であり、
Ｔｈ１＜Ｅ１＜Ｔｈ２、かつ、Ｔｈ３＜Ｅ２＜Ｔｈ４
であるとき、前記物体が傾斜した状態であると特定する、
請求項３記載の物体管理装置。
ただし、
Ｔｈ１＜Ｔｈ２、Ｔｈ３＜Ｔｈ４
【請求項４】
前記配置状態特定部は、前記第１アンテナが受信した前記物体特定電波の電界強度と前記第２アンテナが受信した前記物体特定電波の電界強度の差分ΔＥに基づいて、前記物体の傾斜角度を特定する、
請求項４記載の物体管理装置。
ただし、
ΔＥ＝｜Ｅ１−Ｅ２｜
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図書館などにおいて、情報信号を読み書き可能なＩＣ（Integrated Circuit）タグを用いて書籍や保管資料などの有無を管理する管理装置がある。ＩＣタグは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）とも称されていて、個別の識別情報を記憶するＩＣチップと、電波を送受信するアンテナを内蔵している。図書館などでは、個々の書籍などにＩＣタグを張り付け、書籍などの個別情報をＩＣチップに記憶させている。
【０００３】
ＩＣタグは、送受信部との間で、それぞれが有しているアンテナを介して電波によって情報信号を送受信することができる。送受信にＵＨＦ（Ultra-High Frequency）帯の電波を用いると、ＩＣタグと送受信部のアンテナが数メートル離れていてもＩＣタグの識別情報を非接触で読み取ることができる。したがって、ＩＣタグが張り付けられている書籍を棚に保管し、この棚の前方においてアンテナを移動させると、アンテナを介して送受信部がＩＣタグの識別情報を読み取り、個々の書籍に関する情報を得ることができる。
【０００４】
特許文献１に記載されている書籍管理システムは、送受信部を書架の前方において水平方向及び垂直方向に移動可能としたものである。
【０００５】
特許文献２に記載されている図書管理装置は、個々の図書に貼り付けた図書ＩＣタグと、図書の収容範囲を規定する第１基準ＩＣタグと、図書の配列方向に所定間隔で取り付けられた第２基準ＩＣタグを有する。この図書管理装置は、ＩＣタグと送受信部のアンテナを相対移動させながら各ＩＣタグからの電波を連続的に受信して電波の経時的変化情報を取得し、経時的変化情報から、図書ＩＣタグの配列順を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６３４１７号公報
【特許文献２】特許第５７３９５６８号公報
【０００７】
特許文献１、特許文献２に記載されているような従来の書籍管理装置によれば、送受信部側のアンテナを図書の収容位置の高さに合わせて移動させることにより図書の有無及び図書の個別情報を読み取ることができる。しかし、従来の書籍管理装置は、棚に配架した図書が整列されているか否か、倒れた状態であるか否かなど、配置状態を特定することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、物体の配置状態を特定することができる物体管理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】
【０００９】
本発明は、第１方向の直線偏波を受信する指向性を持ち物体に取り付けられていて物体を識別するための物体特定タグが発する物体特定電波を受信する第１アンテナと、第１方向に直交する第２方向の直線偏波を受信する指向性を持ち物体特定電波を受信する第２アンテナと、第１アンテナが受信した物体特定電波と第２アンテナが受信した物体特定電波とに基づいて、物体の配置状態を特定する配置状態特定部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、物体の配置状態を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る物体管理装置の実施の形態を示す模式図である。
【図２】上記物体管理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記物体管理装置の制御部の機能ブロック図である。
【図４】上記物体管理装置の管理ＰＣと記憶部の機能ブロック図である。
【図５】上記物体管理装置のアンテナ相対位置算出部の機能ブロック図である。
【図６】上記物体管理装置のタグ相対位置算出部の機能ブロック図である。
【図７】上記物体管理装置の図書傾斜特定部の機能ブロック図である。
【図８】間口ＩＣタグと書籍ＩＣタグと送受信部との関係を示す斜視図である。
【図９】アンテナの受信信号を示すもので、（ａ）は間口ＩＣタグと書籍ＩＣタグよりアンテナが高い位置にある場合、（ｂ）は間口ＩＣタグと書籍ＩＣタグとアンテナがほぼ同じ高さ位置にある場合、（ｃ）は間口ＩＣタグと書籍ＩＣタグよりアンテナが低い位置にある場合を示す波形図である。
【図１０】上記物体管理装置により配置状態が特定される書籍と書籍が配置されている書架の例を示す模式図である。
【図１１】上記物体管理装置の第１アンテナの読取データの例を示す模式図である。
【図１２】上記物体管理装置の第２アンテナの読取データの例を示す模式図である。
【図１３】上記物体管理装置により実行される物体管理処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る物体管理装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
［全体の構成］
本発明に係る実施の形態である物体管理装置１００は、物体の一例である書籍６を配置することができる棚板を有する書架１において、書籍６の有無と書籍６の位置を棚板ごとに特定する。また、物体管理装置１００は、書架１の棚板において、倒れて配置されているか否か、あるいは書籍６が斜めに配置されているときの傾き角などの配置状態を特定する。
【００１４】
図１に示すように、書架１は、開架型のものであって、前面側及び背面側に書籍６の収容空間がある。以下の説明において、書架１が設置されている床面に垂直な方向すなわち上下方向を第１方向とする。第１方向に直交する奥行き方向を第２方向とする。第１方向及び第２方向に直交する床面に平行な左右方向を第３方向とする。なお、以下の説明において、第３方向をＸ軸方向、第１方向をＹ軸方向、第２方向をＺ軸方向ともいう。
【００１５】
書架１は、前面側の第３方向に連続して並んだＡ棚、Ｂ棚、Ｃ棚の３つの棚と、背面側の第３方向に連続して並んだＡ´棚、Ｂ´棚、Ｃ´棚の３つの棚とを有する。各棚単位において、第３方向への区切りを間口という。書架１は、間口が３つあり、それぞれの間口に対応して棚板が複数設けられている。棚板は、それぞれの間口に対応して第１方向に５段設置されている。棚板は、個々の間口と棚板で区切られた各空間に書籍６が収容されている。なお、書架１は、間口面が３連で、前面側と背面側に背中合わせ状に一体に結合された一つの書架であってもよい。
【００１６】
書架１には、棚板のそれぞれに対応して各間口を規定する側板あるいは支柱の前面の棚板の高さとほぼ同じ高さの位置に、直線偏波である間口特定電波を発する間口特定タグとしての間口ＩＣタグ７が取り付けられている。間口ＩＣタグ７は、例えばＲＦＩＤとも称されているものである。図１において、書架１の間口間隔及び棚板の高さ間隔が等間隔になっている。これに応じて、間口ＩＣタグ７は、書架１の各間口を規定する部材ごとに、かつ、棚板の高さとほぼ同じ高さ位置ごとに、垂直面内においてマトリクス状に配置されている。間口ＩＣタグ７は、書架１の高さ方向にも配置されていることにより、高さＩＣタグも兼ねている。
【００１７】
書架１の棚板に配置されている書籍６には、複数の書籍６のそれぞれを識別可能な電波であり直線偏波である物体特定電波を発する物体特定タグとしての書籍ＩＣタグ８が取り付けられている。書籍ＩＣタグ８には、書架１に収容される個々の書籍６を区別することができるとともに、書籍６の個別情報が記録されている。
【００１８】
物体管理装置１００は、それぞれ間口特定電波及び物体特定電波を受信する第１アンテナ３と第２アンテナ４とを備える、移動体としての台車２を有する。台車２は、書架１の間口面前方において間口面から一定距離Ｓをおいて水平方向、つまり第３方向に移動可能である。台車２には第１方向に延びる支柱２１を有し、支柱２１の右側において例えば８個の第１アンテナ３が、第１方向に等間隔に並んで支柱２１に支持されている。台車２には、支柱２１の左側にも例えば８個の第２アンテナ４が第１方向に等間隔に並んで支持されている。
【００１９】
第１アンテナ３は、上下方向すなわち第１方向の直線偏波を受信する指向性を持ち間口特定電波及び物体特定電波を受信する。第２アンテナ４は、書架１の奥行き方向、つまり第１方向に直交する第２方向の直線偏波を受信する指向性を持ち間口特定電波及び物体特定電波を受信する。ここで、第１アンテナ３と第２アンテナ４は、ともに直線偏波アンテナ、具体的にはＲＦＩＤアンテナであって、間口ＩＣタグ７及び書籍ＩＣタグ８のそれぞれと電波を交信できる。
【００２０】
間口ＩＣタグ７は、複数段の棚板を有する書架１の間口を規定するものであるが、書架１の前記各棚板の高さ位置に対応して配置される高さＩＣタグも兼ねている。第１アンテナ３と第２アンテナ４は、台車２とともに移動することによって、すべての間口ＩＣタグ７及び書籍ＩＣタグ８を読み取り可能である。したがって、第１アンテナ３と第２アンテナ４は、書架１の高さ方向全体にわたって収容される書籍６の書籍ＩＣタグ８を読み取ることができる範囲で上下方向に並んでいる。第１アンテナ３と第２アンテナ４の高さ方向の配置ピッチは、棚板の高さ方向の配置ピッチよりも小さく、第１アンテナ３と第２アンテナ４の数は棚板の段数より多い。ただし、後で説明する動作原理からもわかるように、第１アンテナ３と第２アンテナ４の上下方向の数は複数であればよく、棚板の段数と同じでも、棚板の段数より少なくてもよい。
【００２１】
台車２には送受信部５が搭載され、送受信部５からの信号が第１アンテナ３と第２アンテナ４から間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８に向けて送信される。間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８はそれぞれの内蔵アンテナで信号を受信して動作し、それぞれの識別信号を内蔵アンテナから送信する。間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８からの識別信号は第１アンテナ３と第２アンテナ４を介して送受信部５で受信され、送受信部５は間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８からの信号を識別できるように復調して管理ＰＣ９に入力する。管理ＰＣ９は信号処理部であって、その具体的な機能は後述する。管理ＰＣ９には表示部１０が接続されている。
【００２２】
［物体管理装置の構成］
図２を用いて、物体管理装置１００を構成するハードウェアについて説明する。図２において、台車２には、第１アンテナ３と第２アンテナ４とが複数設けられている。また、台車２には、複数の第１アンテナ３と第２アンテナ４とに対応した数の送受信部５が搭載されている。第１アンテナ３と第２アンテナと送受信部５により、間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８の検出部２０が構成されている。図２では、検出部２０が書籍６と交信するように描かれているが、検出部２０は書籍６に取り付けられている書籍ＩＣタグ８と交信する。
【００２３】
台車２には、制御部３０が搭載されている。制御部３０は送受信部５による読み取り信号が入力され、かつ、送受信部５の動作を制御する。台車２は駆動源として走行モータ２２を内蔵している。走行モータ２２はモータコントローラ２３を介して制御部３０によって動作が制御される。走行モータ２２が駆動されることにより、台車２は書架１の前方において間口面と平行に連続的に移動することができる。
【００２４】
ここで、物体管理装置１００は、各種コンピュータにおいて、例えば不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）に格納されるコンピュータプログラムを不図示のプロセッサに実行させることで、後述する機能が実現される。
【００２５】
制御部３０は管理ＰＣ９との間で無線または有線による信号の交信が可能である。管理ＰＣ９には、書籍管理データほか各種データを記録しておく記憶部４０が接続されている。
【００２６】
[制御部の構成]
図３に示すように、制御部３０は、アンテナ相対位置算出部５０、タグ相対位置算出部６０、配列推定部３１、位置分割部３２、台車駆動部３３、計測及び台車走行同期部３４、を有する。タグ相対位置算出部６０と配列推定部３１と位置分割部３２は、第１アンテナ３が受信した間口特定電波と第２アンテナ４が受信した間口特定電波とに基づいて書籍６が配置されている棚板の間口ＩＣを特定する間口特定部として機能する。
【００２７】
アンテナ相対位置算出部５０は、間口ＩＣタグ７及び書籍ＩＣタグ８からの信号の受信強度（ＲＳＳＩ）の最大値を測定した第１アンテナ３と第２アンテナ４を特定する。
【００２８】
タグ相対位置算出部６０は、間口ＩＣタグ７及び書籍ＩＣタグ８の読み取り信号の位相差によって、特定の書籍が書架１の手前側と背面側のどちらに収容されているかを特定する。つまり、タグ相対位置算出部６０は、書籍６が配置されている棚板の第１方向の位置と第３方向の位置を特定する。
【００２９】
配列推定部３１は、読み取られた書籍ＩＣタグ８からの信号の受信強度（ＲＳＳＩ）の最大値から、書籍の配列を推定する。
【００３０】
位置分割部３２は、間口ＩＣタグ７及び書籍ＩＣタグ８からの信号の受信強度（ＲＳＳＩ）の最大値から、読み取りの対象となる間口を規定する。
【００３１】
台車駆動部３３は、台車走行指令に伴って台車を走行させ、停止指令に伴う台車の停止及び台車の自動停止を行わせる。図２に示す走行モータ２２が台車駆動部３３に該当する。
【００３２】
計測及び台車走行同期部３４は、各ＩＣタグの計測機能と、台車２を計測に同期させて走行させる機能及び同期の有無を決定する。図２に示すモータコントローラ２３が計測及び台車走行同期部３４に該当する。
【００３３】
[管理ＰＣ及び記憶部の構成]
図４に示すように、管理ＰＣ９は、データ照合部９１、不一致データ抽出部９２、不一致棚表示部９３、配架位置表示部９４を有する。不一致棚表示部９３、配架位置表示部９４は、必要に応じて表示部１０に表示エリアが確保される。管理ＰＣ９には記憶部４０が接続されている。
【００３４】
データ照合部９１は、制御部３０から転送される書籍６の推定位置と、記憶部４０の書籍配架位置情報を参照して得られる書籍６の位置情報とを比較する。
【００３５】
不一致データ抽出部９２は、データ照合部９１による書籍位置の比較で不一致が生じた場合、不一致が生じた書籍をすべて抽出する。
【００３６】
不一致棚表示部９３は、不一致データ抽出部９２により不一致データが存在する書架１あるいは棚板が抽出された場合、抽出された書架１あるいは棚板を表示する。
【００３７】
配架位置表示部９４は、制御部３０から転送される書籍の推定配架順番を、記憶部４０に記憶されている書籍画像の中から、該当する書籍画像のデータを読み出して表示する。
【００３８】
記憶部４０は、書籍配架位置情報４１と書籍画像情報４２をデータとして記憶している。記憶部４０は、例えばハードディスクドライブやフラッシュメモリを用いたソリッドステートドライブなどで実現できる。書籍配架位置情報４１は該当する書籍が配架されている位置情報、すなわち、列、連、段（高さ）などの情報である。書籍画像情報４２は該当する書籍の背表紙の画像情報である。
【００３９】
［アンテナ相対位置算出部の構成］
図５に示すように、アンテナ相対位置算出部５０は、全アンテナ計測データ記録部５１、アンテナ計測データ最大値抽出部５２、アンテナ特定部５３を有している。アンテナ相対位置算出部５０は、第１方向に並ぶ複数の第１アンテナ３と第２アンテナ４のうち、最大の受信信号強度を得ることができる第１アンテナ３と第２アンテナ４を特定する。アンテナ相対位置算出部５０は、特定した第１アンテナ３と第２アンテナ４の高さ位置に対応する高さの棚板を特定することにより、書籍６の第１方向における収容位置を特定することができる。
【００４０】
全アンテナ計測データ記録部５１は、全ての第１アンテナ３と第２アンテナ４により読み取られる間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８の情報と受信信号強度データを記録する。
【００４１】
アンテナ計測データ最大値抽出部５２は、全アンテナ計測データ記録部５１に記録されているデータから、特定の間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８からの受信信号強度の最大値を抽出する。
【００４２】
アンテナ特定部５３は、アンテナ計測データ最大値抽出部５２で抽出されたデータからその信号を受信した第１アンテナ３と第２アンテナ４を特定する部分である。
【００４３】
［タグ相対位置算出部の構成］
図６に示すように、タグ相対位置算出部６０は、位相データ抽出部６１、位相差算出部６２、アンテナ特定部６３を有している。
【００４４】
位相データ抽出部６１は、第１アンテナ３と第２アンテナ４からの送信信号の位相データ、間口ＩＣタグ７からの信号の位相データ及び書籍ＩＣタグ８からの信号の位相データを抽出する。
【００４５】
位相差算出部６２は、位相データ抽出部６１で抽出される各位相データの、第１アンテナ３と第２アンテナ４からの送信信号に対する位相差を算出する。位相差算出部６２は、より詳細には、第１アンテナ３と第２アンテナ４からの送信信号に対する間口ＩＣタグ７からの信号の位相差（これを「第１位相差」という）を算出する。また、位相差算出部６２は、第１アンテナ３と第２アンテナ４からの送信信号に対する書籍ＩＣタグ８からの信号の位相差（これを「第２位相差」という）を算出する。
【００４６】
アンテナ特定部６３は、位相差算出部６２で算出された第１アンテナ３と第２アンテナ４からの送信信号に対する間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８からの各信号の位相差を比較する。アンテナ特定部６３は、特定の書籍の収容位置が書架の手前側か背面側かを特定する。
【００４７】
［図書傾斜特定部の構成］
図７に示すように、配置状態特定部に対応している図書傾斜特定部７０は、受信信号強度記録部７１、閾値決定部７２、受信信号強度比較部７３、物体傾斜決定部７４を有している。つまり、図書傾斜特定部７０は、第１アンテナ３が受信した物体特定電波と第２アンテナ４が受信した物体特定電波とに基づいて書籍６の棚板への配置状態を特定する。
【００４８】
受信信号強度記録部７１は、計測された書籍ＩＣタグ８の情報と受信した物体特定電波の電界強度のデータを記録する。
【００４９】
閾値決定部７２は、書籍６の傾斜の有無と傾斜角を判断するために用いる、物体特定電波の電界強度の２つの閾値、つまり最大値の閾値と最小値の閾値を決定する。
【００５０】
受信信号強度比較部７３は、受信信号強度記録部７１に記録されている、書籍ＩＣタグ８から受信した物体特定電波の電界強度のデータと、最大閾値と最少閾値とを比較する。
【００５１】
物体傾斜決定部７４は、受信信号強度比較部７３による比較結果に基づいて、書籍６の傾斜の有無、棚板に対する傾斜度合いつまり傾斜角など、書籍６の配置状態を特定する。
【００５２】
［間口特定処理］
次に、物体管理装置１００による書籍６が収容されている間口の特定処理について説明する。図８は、図１に示した書架１の一つの書籍収容区画、すなわち、一つの間口の一つの棚板上の書籍収容区画と第１アンテナ３の関係を示す。一つの書籍収容区画は、書架１の一つの間口を規定する一対の側板１２と、一対の側板１２間に支持されている棚板１３とで、左右両端と下端が区画されている。棚板１３上には複数の書籍６が縦方向に立った姿勢で第３方向に並べて収容されている。
【００５３】
一対の側板１２の前面にはそれぞれ同じ高さ位置に間口ＩＣタグ７が配置されている。図１について説明したように、間口ＩＣタグ７は複数あって、棚板１３の高さ位置に対応して棚板１３の高さとほぼ同じ高さ位置に配置されている。したがって、間口ＩＣタグ７は、各棚板１３の高さ位置に対応した高さＩＣタグを兼ねている。書籍６には書籍ＩＣタグ８が付されている。棚板１３の前面には、水平方向に一定間隔で複数の位置ＩＣタグ１５が配置されている。位置ＩＣタグ１５も基本構成は間口ＩＣタグ７、書籍ＩＣタグ８と同じである。
【００５４】
書籍ＩＣタグ８の配置位置は特に限定されないが、図８に示す例では、書籍ＩＣタグ８は書籍６の裏表紙の内面などに貼付されて、書架１の間口面に直交するとともに垂直方向の姿勢をとっている。複数の第１アンテナ３が、書架１の前方を、書架１の前面から一定距離Ｓをおいて水平方向、つまり第３方向に平行移動すると、第１アンテナ３を介して送受信部５が間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８と位置ＩＣタグ１５を読み取る。第１アンテナ３が搭載されている台車２の移動は、制御部３０の台車駆動部３３によって行われる。間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８と位置ＩＣタグ１５の読み取りは、制御部３０の計測及び台車走行同期部３４によって行われる。
【００５５】
間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８と位置ＩＣタグ１５の読み取り信号は、横軸を時間軸とすると、信号強度を表すグラフがいずれも山形になってピークを持つ。間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８と位置ＩＣタグ１５の読み取り信号とは、各ＩＣタグに記録されている個別のデータ信号であって、もともと読み取り信号強度に影響されるものではない。本実施の形態では、間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８と位置ＩＣタグ１５の読み取信号強度のピークが時間軸上に現れる位置を、書籍６の位置及び配列順の推定に利用している。
【００５６】
台車２とともに移動する複数の第１アンテナ３のすべてが間口ＩＣタグ７、書籍ＩＣタグ８及び位置ＩＣタグ１５を読み取り可能である。しかし、読み取り信号強度は、第１アンテナ３と間口ＩＣタグ７、書籍ＩＣタグ８及び位置ＩＣタグ１５との距離や間口ＩＣタグ７、書籍ＩＣタグ８及び位置ＩＣタグ１５のアンテナの大きさによって異なる。図９は、図１に示す例において、８個の第１アンテナ３のうち下から３番目の第１アンテナ３が、下から２番目の棚板１３に最も接近した位置を通る場合の測定データを示している。図９の（ｂ）が下から３番目の第１アンテナ３による測定データである。図９の（ａ）は下から４番目の第１アンテナ３による測定データ、図９の（ｃ）は下から２番目の第１アンテナ３による測定データを示す。
【００５７】
書籍６の書籍ＩＣタグ８は間口ＩＣタグ７よりも奥の方に位置しているため、書籍ＩＣタグ８から出力される信号の受信信号強度よりも、間口ＩＣタグ７から出力される信号の受信信号強度が高い。位置ＩＣタグ１５は小型のＩＣタグで、このＩＣタグからの信号の受信信号強度は、図９においてａ，ｂ，ｃ，・・・ｚで示すように、他のＩＣタグからの信号の受信信号強度よりも低い。
【００５８】
図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）いずれにおいても、強度の高い信号が一定の時間間隔で表れている。この強度の高い信号は間口ＩＣタグ７からの信号の受信信号で、この受信信号で分割される部分が一つの間口を規定している。このような間口の分割は、制御部３０の位置分割部３２によって行われる。
【００５９】
図８に示す例では強度の高い信号でＡ棚とＢ棚を区画している。この１区画に一つの棚板１３があり、この棚板１３上に書籍６が収容されている。間口ＩＣタグ７からの信号の受信信号よりも強度が低く、数字１，２，３、・・・が付された受信信号は、書籍ＩＣタグ８からの信号の受信信号である。受信信号強度がさらに低く、ａ，ｂ，ｃ，・・・で示す受信信号は位置ＩＣタグ１５からの信号の受信信号である。
【００６０】
図９（ｂ）に示すように、下から３番目のアンテナによる受信信号強度が最も高く、受信信号のピーク値は−３０ｄＢｍである。次に受信信号強度が高いのは図９（ｃ）に示すように、下から２番目のアンテナによる受信信号強度で、受信信号のピーク値は−４０ｄＢｍである。最も受信信号強度が低いのは図９（ａ）に示す下から４番目のアンテナによる受信信号強度で、受信信号のピーク値は−５０ｄＢｍである。
【００６１】
［書籍の特定］
図９に示す受信信号の例から、以下のようにして特定の書架１の特定の棚板に収容されている書籍６を特定することができる。まず、第１アンテナ３ごとに、間口ＩＣタグ７からの信号のピーク値で書架ごとすなわち図示の例では間口ごとに分割する。図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）は、３つのアンテナによる受信信号強度のみを示しているが、他のアンテナによっても各ＩＣタグからの信号を受信可能である。図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、いずれの測定データからも間口ごとに分割することができる。
【００６２】
次に、アンテナ相対位置算出部５０は、８個の第１アンテナ３すべてで得られる間口ＩＣタグ７からの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を比較し、最大のピーク値を得ることができる第１アンテナ３で得られるデータを選択する。図９の例では、下から３番目の第１アンテナ３で得られるデータを選択する。下から３番目の第１アンテナ３は、前述の通り図１の例における下から２番目の棚板に最も近いアンテナである。
【００６３】
アンテナ相対位置算出部５０は、下から３番目の第１アンテナ３による測定データで、１番目と２番目の間口ＩＣタグ７からの受信信号で規定される領域をＡ棚と判断する。アンテナ相対位置算出部５０は、Ａ棚の領域において最大ピーク値を持つ信号を発している書籍ＩＣタグ８からの信号を読み取り、書籍６を特定する。こうして特定された書籍６は、Ａ棚の領域で下から２番目の棚板上に収容されている。
【００６４】
同様にして、２番目と３番目の間口ＩＣタグ７からの受信信号で規定される領域をＢ棚と判断し、Ｂ棚の領域において最大ピーク値を持つ信号を発している書籍ＩＣタグ８からの信号を読み取り、書籍６を特定する。こうして特定された書籍６は、Ｂ棚の領域にあって、下から２番目の棚板上に収容されている。他の棚（例えばＣ棚）乃至は間口においても、間口ＩＣタグ７からの受信信号で規定される領域において最大ピーク値を持つ信号を発している書籍ＩＣタグ８からの信号を読み取ることにより書籍６を特定することができる。
【００６５】
位置ＩＣタグ１５は、一つの棚板１３の収容領域を左右方向に等分している。位置ＩＣタグ１５は、書籍ＩＣタグ８とともに順に読み取られるため、上記のようにして特定された書籍６が、一つの棚板１３の上記収容領域のうちのどれに該当するかを判断する基準となる。
【００６６】
図８、図９で説明した書籍６の特定手法は、すべての高さ位置にある棚板１３上に収容されている書籍６の特定に用いることができる。すなわち、すべての高さ位置にある棚板１３それぞれに最も近い第１アンテナ３があり、この第１アンテナ３を介して読み取られる間口ＩＣタグ７の読み取り信号が最大ピーク値を持つことになる。そこで、読み取り信号が最大ピーク値を持つ間口ＩＣタグ７で規定される領域で読み取られる書籍ＩＣタグ８からの信号を書籍６の特定に用いる。書籍６の特定とともに、個々の書籍６の配架位置情報も得ることができ、図４に示す書籍配架位置情報４１として記憶部４０に記憶される。書籍の特定には、図３に示す配列推定部３１による書籍の配列の推定を含む。以上説明した書籍の特定は、図５に示すアンテナ相対位置（該当段）算出部５０において行われる。
【００６７】
［図書傾斜特定部の処理］
次に、図書傾斜特定部７０による書籍６の棚板への配置状態を特定する処理の例を説明する。
【００６８】
図１０には、図１に示した書架１の前面側の第１方向に連続して並んだＡ棚のうち、最下段の棚板Ａ１のみを図示している。棚板Ａ１には、図１０において左側に棚板Ａ１を特定するための間口ＩＣタグ７が設けられている。棚板Ａ１の右側には、棚板Ａ１の第３方向における隣の棚板Ｂ１の間口ＩＣタグ７が設けられている。制御部３０は、棚板Ａ１の間口ＩＣタグ７と棚板Ｂ１の間口ＩＣタグ７との間で信号が受信された書籍ＩＣタグ８により、棚板Ａ１に配置されている書籍６の書籍ＩＣタグ８であると特定することができる。
【００６９】
棚板Ａ１には、複数の書籍６Ａ〜６Ｅが配置されている。複数の書籍６Ａ〜６Ｅのうち、一般に、書籍６は、第１方向の長さが第３方向の長さよりも長いため、棚板Ａ１に対して適正に配置されていない場合に、傾斜して配置される、あるいは倒れて配置されてしまう。書籍６Ａ、６Ｂ，６Ｃは、棚板Ａ１に対して垂直に立てられて配置されている。このように、書籍６が棚板Ａ１に対して垂直に配置されている状態を、整列されている状態とする。また、複数の書籍６Ａ〜６Ｅのうち、書籍６Ｄは、隣の書籍６Ｃに寄りかかり、棚板Ａ１に対して角度をもって配置されている。このように、書籍６が棚板Ａ１に対して角度をもって配置されている状態を、傾いている状態とする。また、複数の書籍６Ａ〜６Ｅのうち、書籍６Ｅは、側面が棚板Ａ１に接していて、棚板Ａ１に対して平行に配置されている。このように、書籍６が棚板Ａ１に対して平行に配置されている状態を、倒れている状態とする。
【００７０】
図１０には、物体管理装置１００の台車２に搭載されている複数の第１アンテナ３と第２アンテナ４のうち、１つの第１アンテナ３と第２アンテナ４のみを図示している。第１アンテナ３は、第１アンテナ３は上下方向すなわち第１方向の直線偏波を受信する指向性を持ち間口特定電波及び物体特定電波を受信する。第２アンテナ４は、書架１の奥行き方向、つまり第１方向に直交する第２方向の直線偏波を受信する指向性を持ち間口特定電波及び物体特定電波を受信する。第１アンテナ３と第２アンテナ４は、台車２により書架１の棚板に対して平行に、つまり第３方向に移動する。
【００７１】
制御部３０は、棚板Ａ１の間口ＩＣタグ７と棚板Ｂ１の間口ＩＣタグ７との間における書籍ＩＣタグ８から受信した信号の最大電界強度（ピーク値）の範囲内で、最大電界強度となったＲＦＩＤタグを該当棚に配架された図書と判断する。
【００７２】
図１１の第１アンテナ３の読取データによれば、整列されている状態の書籍６Ａ〜６Ｃの読取データと比較すると、傾いている状態の書籍６Ｄと倒れている状態の書籍６Ｅの読取データは、電界強度Ｅが低い。また、図１２の第２アンテナ４の読取データによれば、整列されている状態の書籍６Ａ〜６Ｃの読取データと比較すると、傾いている状態の書籍６Ｄと倒れている状態の書籍６Ｅの読取データは、電界強度Ｅが高い。
【００７３】
つまり、直線偏波を発する書籍ＩＣタグ８からの電波を受信したときの電界強度Ｅは、書籍ＩＣタグ８が取り付けられている書籍６の傾きにより、異なる値となる。また、直線偏波を発する書籍ＩＣタグ８からの電波を受信したときの電界強度Ｅは、第１方向に指向性を有する第１アンテナ３で受信した場合と第２方向に指向性を有する第２アンテナ４で受信した場合とで異なる値となる。
【００７４】
そこで、図書傾斜特定部７０は、図１１に示す第１アンテナ３の読取データと図１２に示す第２アンテナ４の読取データに基づいて、棚板Ａ１に配置されている書籍６Ａ〜６Ｅの配置状態を特定する。図書傾斜特定部７０において、受信信号強度比較部７３は、第１方向の直線偏波を受信する第１アンテナ３が受信した物体特定電波の強度を閾値決定部７２が決定した閾値と比較する。また、受信信号強度比較部７３は、第２方向の直線偏波を受信する第２アンテナ４が受信した物体特定電波の強度を閾値と比較する。物体傾斜決定部７４は、受信信号強度比較部７３による比較結果により配置状態を特定する。
【００７５】
ここで、第１アンテナ３が受信した物体特定電波の電界強度をＥ１、第２アンテナ４が受信した物体特定電波の電界強度をＥ２とする。また、第１アンテナ３が受信した物体特定電波の閾値をＴｈ１，Ｔｈ２とする。また、第２アンテナ４が受信した物体特定電波の閾値をＴｈ３，Ｔｈ４とする。
【００７６】
閾値Ｔｈ１とは、第１アンテナ３が受信した物体識別電波の電界強度Ｅに基づいて、倒れている状態の書籍６Ｅと整列されている状態の書籍６Ａ〜６Ｃや傾いている状態の書籍６Ｄとを判別するための電界強度の値である。閾値Ｔｈ２とは、第１アンテナ３が受信した物体識別電波の電界強度Ｅに基づいて、整列されている状態の書籍６Ａ〜６Ｃと傾いている状態の書籍６Ｄとを判別するための電界強度の値である。
【００７７】
閾値Ｔｈ３とは、第２アンテナ４が受信した物体識別電波の電界強度Ｅに基づいて、倒れている状態の書籍６Ｅと整列されている状態の書籍６Ａ〜６Ｃや傾いている状態の書籍６Ｄとを判別するための電界強度の値である。閾値Ｔｈ４とは、第２アンテナ４が受信した物体識別電波の電界強度Ｅに基づいて、整列されている状態の書籍６Ａ〜６Ｃと傾いている状態の書籍６Ｄとを判別するための電界強度の値である。
【００７８】
なお、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，Ｔｈ４は、例えばそれぞれの状態の書籍６の書籍ＩＣタグ８から受信した物体識別電波の電界強度Ｅの実測値に基づいて設定すればよい。また、Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，Ｔｈ４の値は、
Ｔｈ１＜Ｔｈ２、Ｔｈ３＜Ｔｈ４
という関係であれば任意の値にすることができる。
【００７９】
物体傾斜決定部７４は、Ｅ１，Ｅ２，Ｔｈ２，Ｔｈ３の関係が、
Ｅ１＞Ｔｈ２、かつ、Ｅ２＜Ｔｈ３
であるとき、書籍６Ａ〜６Ｃの配置状態は、適正であり、整列されている状態であると判断する。
【００８０】
また、物体傾斜決定部７４は、Ｅ１，Ｅ２，Ｔｈ１，Ｔｈ４の関係が、
Ｅ１＜Ｔｈ１、かつ、Ｅ２＞Ｔｈ４
であるとき、前記物体が倒れている状態であると判断する。
【００８１】
また、物体傾斜決定部７４は、Ｅ１，Ｅ２，Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，Ｔｈ４の関係が、
Ｔｈ１＜Ｅ１＜Ｔｈ２、かつ、Ｔｈ３＜Ｅ２＜Ｔｈ４
であるとき、前記物体が傾斜した状態であると判断する。
【００８２】
また、物体傾斜決定部７４は、Ｅ１とＥ２との差分
ΔＥ＝｜Ｅ１−Ｅ２｜
に基づいて、物体の傾斜角度を特定する。
【００８３】
図１３に示すフローチャートを用いて、物体管理装置１００により実行される物体管理処理を説明する。物体管理処理の全体の流れは、概略的に、台車の自動移動または手動による移動、ＩＣタグを読み取る、台車の移動終了、読み取ったＩＣタグのデータの判断、判断結果の表示部に表示、という流れである。台車の自動移動とは、台車を自走させることで、自走に同期してＩＣタグのデータを読み取るものである。台車の手動による移動とは、人手によって台車を移動させ、ＩＣタグのデータ読み取りスタートなどを手動的なスイッチ操作などで行うものである。
【００８４】
まず、物体管理装置１００は、台車２の自走開始（Ｓ１）によって動作を開始する。次に、物体管理装置１００は、台車２の自走と手動読み取り機能が同期しているかどうかを確認する（Ｓ２）。物体管理装置１００は、台車２の自走と手動読み取り機能が同期していれば、ＩＣタグの読み取りを開始する（Ｓ４）。物体管理装置１００は、台車２の自走と手動読み取り機能が同期していなければ、手動で読み取り開始を実行し（Ｓ３）、ＩＣタグの読み取りを開始する（Ｓ４）。図３に示す台車駆動部３３と、計測及び台車走行同期部３４がこの動作を分担する。
【００８５】
次に、物体管理装置１００は、台車２が自走終了地点に到達したら（Ｓ５）、台車２の駆動を停止して台車２を停止させる（Ｓ６）。物体管理装置１００は、再び台車２の自走と手動読み取り機能が同期しているかどうかを確認する（Ｓ７）。物体管理装置１００は、再び台車２の自走と手動読み取り機能が同期していれば台車の自走を終了させ（Ｓ９）、非同期であれば手動で読み取り終了を実行して（Ｓ８）台車の自走を終了させる（Ｓ９）。以後の動作は、読み取ったＩＣタグからのデータの解析である。
【００８６】
物体管理装置１００は、ＩＣタグからの受信信号強度（ＲＳＳＩ）、位相のデータをアンテナの番号ごとに振り分ける（Ｓ１０）。
【００８７】
物体管理装置１００は、間口ＩＣタグからの受信信号強度（ＲＳＳＩ）のピーク値ごとに間口を決定し、ＩＣタグごとに受信信号強度（ＲＳＳＩ）の最大値を取得したアンテナ番号から、個々の書籍が配架されている高さ位置すなわち該当段を決定する（Ｓ１１）。図３に示す位置分割部３２がこの動作を分担する。
【００８８】
図３に示すアンテナ相対位置（該当段）算出部５０が間口ＩＣタグ７及び書籍ＩＣタグ８の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の最大値から対象間口を分割する。そして、配列推定部３１で書籍ＩＣタグ８の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の最大値の発生時間順位から該当段内の書籍配架を推定する（Ｓ１２）。
【００８９】
物体管理装置１００は、書籍ＩＣタグ８の第１アンテナ３で受信した信号の電界強度Ｅ１と第２アンテナ４で受信した信号の電界強度Ｅ２とについて、それぞれ閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，Ｔｈ４と比較する（Ｓ１３）。このような判断は、図７に示す図書傾斜特定部７０において、図１１、図１２で説明した原理のもとに行われる。
【００９０】
物体管理装置１００は、第１アンテナ３で受信した信号の電界強度Ｅ１と第２アンテナ４で受信した信号の電界強度Ｅ２との差分ΔＥに基づいて、書籍６の傾斜角を決定する（Ｓ１４）。
【００９１】
制御部３０は、間口ＩＣタグ７と書籍ＩＣタグ８と位置ＩＣタグ１５の読み取りデータと上記配架位置（棚段の位置）判断データと配置状態のデータを管理ＰＣ９（図１参照）へ転送する（Ｓ１５）。管理ＰＣ９で、制御部３０から転送される書籍の配架推定位置情報と、記憶部４０内の書籍配架位置情報４１を参照して得られる書籍の位置情報とを照合する（Ｓ１６）。この動作は管理ＰＣ９において、図４に示すデータ照合部９１が分担する。
【００９２】
物体管理装置１００は、台車制御部から転送される配架情報と管理ＰＣ９で参照した配架情報が一致するか否かを判断する（Ｓ１７）。上記両情報が一致すればＳ１８に進み、一致しなければ管理ＰＣ９が表示部１０に不一致の棚を表示して（Ｓ１７）、ステップＳ１８に進む。上記両情報の不一致の抽出は、図１０に示す不一致データ抽出部９２で行われる。不一致の棚の表示は不一致棚表示部９３で行われる。
【００９３】
ステップＳ１９では、管理ＰＣ９で画像データを参照し、表示部１０に特定の配架位置すなわち書籍収容領域に収容されている書籍の画像と傾斜角などの配置状態とを表示する。
【００９４】
［実施の形態の効果］
物体管理装置１００によれば、書架１の間口面に沿って第１アンテナ３と第２アンテナ４を備える台車２を１回移動させれば、書架１の間口全体につき書籍ＩＣタグ８を読み取ることができ、能率的な書籍管理が可能になる。
【００９５】
書架１の間口を規定する間口ＩＣタグ７を有し、この間口ＩＣタグ７を読み取ることによって間口を規定し、規定した間口単位で書籍の位置を推定するため、精度の高い書籍の位置を推定することができる。
【００９６】
間口ＩＣタグ７は間口の高さ方向にも配置されて高さＩＣタグを兼ねているため、書架の間口面を高さ方向にも規定して、特定の高さ位置の収容空間における書籍の位置及び配列順を推定することができる。
【００９７】
第１方向の直線偏波に指向性を有する第１アンテナ３と第２方向の直線偏波に指向性を有する第２アンテナ４とが受信した電波の電界強度に基づいて、書籍６の配置状態を推定することができる。また、書籍の配置状態を特定することで、倒れている書籍や斜めになっている書籍を適正な配置にするための場所が特定できるため、図書館などの業務の負荷を軽減することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１      ：書架
２      ：台車
３      ：第１アンテナ
４      ：第２アンテナ
５      ：送受信部
６      ：書籍
７      ：間口ＩＣタグ
８      ：書籍ＩＣタグ
１０    ：表示部
１２    ：側板
１３    ：棚板
１５    ：位置ＩＣタグ
２０    ：検出部
２１    ：支柱
２２    ：走行モータ
２３    ：モータコントローラ
３０    ：制御部
３１    ：配列推定部
３２    ：位置分割部
３３    ：台車駆動部
３４    ：台車走行同期部
４０    ：記憶部
４１    ：書籍配架位置情報
４２    ：書籍画像情報
５０    ：アンテナ相対位置算出部
５１    ：全アンテナ計測データ記録部
５２    ：アンテナ計測データ最大値抽出部
５３    ：アンテナ特定部
６０    ：タグ相対位置算出部
６１    ：位相データ抽出部
６２    ：位相差算出部
６３    ：アンテナ特定部
７０    ：図書傾斜特定部
７１    ：受信信号強度記録部
７２    ：閾値決定部
７３    ：受信信号強度比較部
７４    ：物体傾斜決定部
９１    ：データ照合部
９２    ：不一致データ抽出部
９３    ：不一致棚表示部
９４    ：配架位置表示部
１００  ：物体管理装置
【図１】
0006623386.tif 000002
【図２】
0006623386.tif 000003
【図３】
0006623386.tif 000004
【図４】
0006623386.tif 000005
【図５】
0006623386.tif 000006
【図６】
0006623386.tif 000007
【図７】
0006623386.tif 000008
【図８】
0006623386.tif 000009
【図９】
0006623386.tif 000010
【図１０】
0006623386.tif 000011
【図１１】
0006623386.tif 000012
【図１２】
0006623386.tif 000013
【図１３】
0006623386.tif 000014