(57)【要約】【課題】移動体の位置の読み取りを高い精度で高速かつ確実に実現できるようにする。【解決手段】被測定物に複数の異なる識別子を取り付け、その複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取りシステムを構成する際に、各々の識別子が持つ情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なうようにして、前記割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるように予め選択した識別子を識別目標の移動体に取り付けるようにすることにより、高速読み取りを実現する独自のアンチコリジョン技術を使用することなく読み取りシステムを構成できるようにする。【選択図】図１
2007206793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に取り付けられた複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取りシステムにおいて、
各々の識別子が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なう割り当て手段を備え、
前記割り当て手段による割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるように予め選択された複数の識別子が前記被測定物に取り付けられていることを特徴とする読み取りシステム。
【請求項２】
前記被測定物への識別子の取り付けが、タイムスロット利用順位の早い識別子から順に行われていることを特徴とする請求項１に記載の読み取りシステム。
【請求項３】
前記被測定物と前記無線リーダ装置との相対的な移動関係において、予めその移動方向が定まっている場合には、前記移動方向側から順にタイムスロットの利用順位の早い識別子が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の読み取りシステム。
【請求項４】
前記被測定物と前記無線リーダ装置との相対的な移動関係において、予めその移動方向が定まっていない場合には、移動が想定されるいくつかの方向に対してタイムスロットの利用順位の早い識別子が順に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の読み取りシステム。
【請求項５】
前記被測定物もしくは無線リーダ装置のうち、一方が固定されており、前記固定されている位置において読み取った時の位置を把握して前記被測定物の位置を特定する位置特定手段を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の読み取りシステム。
【請求項６】
前記複数の異なる識別子のうち、そのうちの一つの識別子を認識することによって前記被測定物の位置を特定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の読み取りシステム。
【請求項７】
読み取りが行われた時刻を取得する計時手段が前記無線リーダ装置の内部もしくは該装置が含まれる読み取りシステム内に配設されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の読み取りシステム。
【請求項８】
人が仕掛品を作業の進行に応じて受け渡しながら組み立てを行なうセル生産方式における各工程の入り口と出口に前記無線リーダ装置を配置し、各工程の作業時間を前記計時手段の読み取り時刻から算出することを特徴とする請求項７に記載の読み取りシステム。
【請求項９】
前記各工程が隣接している場合は、入り口と出口を一つの位置として捉え、ある工程からの出る時刻を次の工程への入る時刻として判断することを特徴とする請求項８に記載の読み取りシステム。
【請求項１０】
前記被測定物への識別子の取り付けが、被測定物の外周に対して行われていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の読み取りシステム。
【請求項１１】
前記タイムスロットを利用した読み取りの要求は、前記識別子の存在の有無に関わらず、一回の読み取り機会が終了した時点で繰り返して行われることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の読み取りシステム。
【請求項１２】
被測定物に複数の異なる識別子を取り付け、その複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取り方法であって、
前記複数の識別子の各々が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なう割り当て工程を備え、
前記割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるよう予め選択して前記複数の識別子を前記被測定物に取り付けて行なうことを特徴とする読み取り方法。
【請求項１３】
位置情報を提供するために移動体に取り付けられる複数の識別子により構成される位置情報送信装置であって、
前記複数の識別子が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てが行われており、前記割り当てを規定する情報が一回の読み取りの機会においてすべて異なるよう選択されていることを特徴とする位置情報送信装置。
【請求項１４】
被測定物に複数の異なる識別子を取り付け、その複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取り方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記複数の識別子の各々が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なう割り当て工程を備え、
前記割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるよう予め選択して前記複数の識別子を前記被測定物に取り付ける読み取り方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み取りシステム及び読み取り方法に関し、特に、移動する物や人の位置を把握して特定する技術に関し、例えば、工場における製品組み立てにおいて、人が仕掛品を作業の進行に応じて受け渡しながら組み立てを行なうセル生産方式で使用する仕掛品を乗せた台車の位置を高速かつ確実に把握するために用いて好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動する物や人の位置を特定する際に、検出対象である移動体にＲＦ−ＩＤのタグを取り付け、位置が相対的もしくは絶対的に把握されている複数の固定の読み取り装置（無線リーダ装置）でＩＤ情報を読み取る手法が提案されている。
【０００３】
タグは、アンテナで受信された電力供給信号を直流電力に変換して、各部に供給する。これらのシステムでは、一つの無線リーダ装置でＩＤ情報を読み取ることができる空間的範囲が限られるため、どのリーダ装置で読み取られたかによって移動体の位置を特定することができる。また、移動体のＩＤ情報は複数の無線リーダ装置から読み取ることができるため、読み取り範囲が重なる範囲内に移動体が存在することが推測できる。
【０００４】
例えば、読み取りの範囲は隣接した第１の無線リーダ装置と第２の無線リーダ装置との間で多少重なっている場合、必ず一つの無線リーダ装置で読み取りが行われるように、指向性を高くして構成、配置することもできる。
【０００５】
また、位置特定の精度を高めるためには、読み取りの範囲をさらに狭くして、多数の無線リーダ装置を隙間なく配置すればよい。移動体の進行方向が特定できないような場合には、二次元空間的に複数の無線リーダ装置を設置する手法も提案されている（例えば、特許文献１、２及び３参照）。
【０００６】
位置特定の精度を高めるために、無線リーダ装置の代わりに設置面積の比較的狭いＩＤタグの方を床や地面に多数設置し、移動体の方に無線リーダ装置を取り付ける構成も提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
【０００７】
移動体に複数のＩＤタグが取り付けられている場合、もしくは移動体に取り付けられた無線リーダ装置が敷設されている複数のＩＤタグを読み取る場合には、読み取りの要求に対して複数のＩＤタグが同時に応えることになる。
【０００８】
一般には、ＲＦ−ＩＤの読み取りは、リーダ装置とＩＤタグとが一対一で交信することを前提としているため、複数のＩＤタグが同時に応えないようにするアンチコリジョンの技術を使用している。ＩＤタグに固有のＩＤ情報が付与されていることを利用して、このＩＤ情報から応答する時間や順番を決めて複数のＩＤタグが同時に応答しないように工夫している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８６６６８号公報（図１、段落［００３６］）
【特許文献２】特開２００４−３１２２８９号公報（図１、段落［００２５］）
【特許文献３】特開２００２−０５８６４８号公報（図１、段落［０００８］）
【特許文献４】特開２００１−１８３４５５号公報（図１、段落［００１３］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した従来の技術においては、以下のような問題があった。
すなわち、無線リーダ装置の検出範囲を広げると移動体の大凡の位置もしくは存在の有無を把握することはできるが、高精度に位置を検出し、特定することはできなくなる。
【００１１】
また、位置検出の精度を高めるために無線リーダ装置の検出範囲を狭めると、移動体が無線リーダ装置のアンテナに対して大きな場合や相対的に移動速度が速い場合には、読み取りを失敗する可能性もある。
【００１２】
これらの課題を解決するために、移動体に対して複数のＩＤタグを取り付けた場合は、同時読み取りによるコリジョンの発生を回避するためのアンチコリジョン技術の導入が不可欠である。
【００１３】
しかしながら、一般には、ＩＤタグの取り付け枚数が増えると読み取りに要する時間が大きくなっていくため、検出範囲を通過しているにも関わらず読み取ることができない場合も生じる。これは、移動体の速度と読み取りが行われるタイミングによっても異なる。
【００１４】
また、アンチコリジョンを高速に行なうためには、応答のタイミングを規定するための専用回路やプロトコルの実装が必須となる。これらは、コストアップの要因となるばかりでなく、汎用的なＩＤタグや国際規格のプロトコルの上では使用することができない問題点があった。
【００１５】
本発明はかかる問題に鑑みなされたものであり、高い位置検出精度を保ち高速で、かつ取りこぼしが少なくて高い読み取り確率が得られる読み取りシステムを実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の読み取りシステムは、被測定物に取り付けられた複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取りシステムにおいて、各々の識別子が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なう割り当て手段を備え、前記割り当て手段による割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるように予め選択された複数の識別子が前記被測定物に取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の読み取り方法は、被測定物に複数の異なる識別子を取り付け、その複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取り方法であって、前記複数の識別子の各々が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なう割り当て工程を備え、前記割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるよう予め選択して前記複数の識別子を前記被測定物に取り付けて行なうことを特徴とする。
【００１８】
本発明の位置情報送信装置は、位置情報を提供するために移動体に取り付けられる複数の識別子により構成される位置情報送信装置であって、前記複数の識別子が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てが行われており、前記割り当てを規定する情報が一回の読み取りの機会においてすべて異なるよう選択されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明のプログラムは、被測定物に複数の異なる識別子を取り付け、その複数の識別子の読み取りを無線リーダ装置によって行なう読み取り方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記複数の識別子の各々が有する情報の一部もしくはすべてを用いてタイムスロットの割り当てを行なう割り当て工程を備え、前記割り当てを規定する情報を一回の読み取りの機会においてすべて異なるよう予め選択して前記複数の識別子を前記被測定物に取り付ける読み取り方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一回の読み取り要求に対してコリジョンが発生しないＩＤ情報を持つ識別子を移動体に対して複数個取り付ける構成としたので、タイムスロットの割り当て分以下のＩＤタグを取り付けている限りにおいては、無線リーダ装置の検出器よりも移動体が大きい場合や、位置の検出精度を高めるために検出範囲を狭めた結果、相対的に読み取りが可能な時間が短くなっても、高速かつ確実な読み取りを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
先ず、本発明を実現する第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の特徴を説明する第１の実施形態におけるＩＤ情報を持つ識別子の取り付け例を示した図である。
【００２２】
図１において、１０１は、被検出対象である移動体である。本実施形態では、セル生産の工程を想定しており、移動体１０１は製品組み立て台車とする。組み立ての作業を行っている作業者はこの台車上で製品を組み立て、自身の作業工程が終了すると次の工程へと手動で動かすものとする。図１中の矢印は移動体１０１の進行方向を示している。１０２ａ〜１０２ｄは、移動体１０１に取り付けられた識別子である。
【００２３】
本実施形態では、識別子１０２ａ〜１０２ｄとして、電磁誘導を利用した非接触の交信を行なうＲＦ−ＩＤタグを想定している。この例では、移動体１０１に対して４枚のタグが取り付けられており、タイムスロットの割り当てのための情報としてユニークＩＤの一部が使用されているものとする。
【００２４】
ユニークＩＤのうち、割り当てのために使用されているＩＤ情報はそれぞれ重ならないように選択されている。ＩＤタグ１０２ａは"０"、１０２ｂは"１"、１０２ｃは"２"、１０２ｄは"３"の各ＩＤ情報を持っているものとする。
【００２５】
１０３は、移動体１０１に取り付けられた識別子１０２のＩＤ情報を読み取るための磁界を発生させるアンテナである。移動体１０１の位置特定のため、アンテナ１０３は床に敷設され、固定されているものとする。この例では、移動体１０１である組み立て台車の位置を高い精度で検出する目的を考慮し、アンテナ１０３の幅は移動体１０１よりも小さいものとする。
【００２６】
ただし、取り付けられた各ＩＤタグの読み取りを十分に行なうことが可能な長さは確保されている。また、読み取りの失敗がないように、アンテナ１０３の長さは移動体１０１よりも大きくしている。１０４は、アンテナ１０３と接続されるリーダ装置である。後述するシステムの一部として、位置検出のための読み取りの制御を行なう。
【００２７】
図１に示したように、移動体１０１にはタイムスロット割り当てに用いられるユニークＩＤの一部の情報が重ならないように各識別子が選択されて、取り付けられている。この例では４枚のＩＤタグを取り付けているが、一回の読み取りで重ならずに応答できる数だけ一つの移動体１０１にＩＤタグを取り付けることができる。
【００２８】
ＩＳＯ１５６９３では、１６スロットモードが規定されており、この場合は１６枚のＩＤタグをＩＤ情報の一部が重ならないように選択して一つの移動体１０１に取り付けることで、一回の読み取り要求ですべてのＩＤタグがコリジョンなく応答することが可能になる。複数の移動体が同時にアンテナ１０３を通過する場合については、別の実施形態において説明を行なう。
【００２９】
図２は、アンテナと被検出対象と工程との関係を示した模式図である。
図２（ａ）は、工場内に設置されたアンテナと各工程との関係を示している。２０１ａ及び２０１ｂはＩＤタグを読み取るためのアンテナで、各工程の境界に敷設されている。
【００３０】
アンテナ２０１ａはＮ−１番目の工程とＮ番目の工程との境界に配置され、アンテナ２０１ｂはＮ番目とＮ＋１番目の工程との境界にそれぞれ配置されている。そして、アンテナ２０１ａでＩＤタグが検出された場合は、工程Ｎ−１から被検出対象であり移動体でもある台車が運び出され、次工程である工程Ｎに運び込まれたことを意味している。
【００３１】
実際には、移動体である台車には複数のＩＤタグが取り付けられており、アンテナ通過時には複数のタグ情報が読み込まれる。このため、ＩＤタグを最初に検出した時刻を工程Ｎ−１が終了した時刻、最後に検出した時刻を工程Ｎが開始された時刻として見なすようにしている。
【００３２】
そして、最後にＩＤタグが検出されたかどうかはその時点では判断が付かないため、読み取りが行われてから任意の時間が経過した時点で、対象となる移動体のＩＤタグの読み取りが行われていない場合や、次の工程へ進んだことがその工程の終了を見なす次のアンテナによって検知された場合に、最後に検出した時刻を判断するようにしている。
【００３３】
図２（ｂ）から図２（ｅ）までは、被検出対象である台車の移動と工程との関係を示している。２０２は、被検出対象であり、移動体でもある台車である。この台車２０２には、不図示であるが複数のＩＤタグが取り付けられているものとする。
【００３４】
図２（ｂ）では、台車２０２は工程Ｎ−１に存在し、その工程内で作業が行われているものと見なされる。図２（ｃ）では、台車２０２がアンテナ２０１ａ上を通過しており、ＩＤタグの検出によって工程Ｎ−１の作業終了と同時に、次工程である工程Ｎの作業開始を特定する時刻を把握することになる。
【００３５】
図２（ｄ）では、アンテナ２０１ａを通過した後、工程Ｎにおいて作業が行われている状態を示している。図２（ｅ）では、アンテナ２０１ｂ上を通過しており、工程Ｎの作業終了と同時に、次工程である工程Ｎ＋１の作業開始を示している。このように、各工程の間に設けられたアンテナ２０１ａ、２０１ｂの通過を検出することで、ある工程での作業の終了と次工程の開始をＩＤタグの検出時刻によって把握することが可能になる。
【００３６】
図２（ｆ）は、各アンテナ２０１ａ、２０１ｂでの読み取り時間と工程内での作業時間との関係を示している。ｔ１はアンテナ２０１ａでの読み取り開始時刻を示し、ｔ２は読み取り終了時刻を示している。同様に、ｔ３はアンテナ２０１ｂでの読み取り開始時刻を示している。
【００３７】
工程の開始時刻は台車がアンテナを通過し終わったｔ２であり、終了時刻は次のアンテナでの読み取りが開始されたｔ３である。したがって、工程Ｎの作業時間は時刻ｔ３とｔ２との間の時間となり、図２のＴがそれに該当する。なお、ＩＤタグの読み取りによる応答が一回しかなかった場合には、ｔ１＝ｔ２となり、前工程の終了の時刻と次工程の開始の時刻とは同じと見なす。
【００３８】
図３は、読み取りシステム全体の構成を示した図である。
３０１は、移動体に取り付けられたＩＤタグである。複数のＩＤタグが移動体である台車（図示せず（図２の台車２０２））に取り付けられているものとする。３０２は、ＩＤタグ３０１を検出するためのアンテナである。３０３は、アンテナ３０２を介してＩＤタグ３０１と行なう送受信を制御するためのリーダ装置である。
【００３９】
３０４は、複数のリーダ装置３０３を制御するコントローラである。３０５は、コントローラ３０４から得られた検出情報から各工程の作業時間を把握するための機能を備えたサーバである。図３では、サーバ３０５に接続されたコントローラ３０４は一台であるが、複数のコントローラ３０４からの情報をサーバ３０５に格納することができる。
【００４０】
前記構成において、アンテナ３０２上をＩＤタグ３０１が取り付けられた台車が移動する際に、リーダ装置３０３からＩＤタグ３０１への読み取り要求が出される。ＩＤ情報の検出がなされた場合は、その検出時刻をリーダ装置３０３、コントローラ３０４もしくはサーバ３０５の何れかで付与し、以後作業時間を管理するためのパラメータとして把握して使用する。
【００４１】
時刻の付与は何れの過程で行ってもよいが、末端であるリーダ装置３０３で行なう場合は、各リーダ装置３０３の持つ時刻を基準となる時刻に対して相対的に合わせておく必要がある。上流過程であるサーバ３０５側で付与する場合は、時刻の管理は一元化されているが、各リーダ装置３０３から検出されたことを示すイベントが上がってくるまでの時間分だけ遅延が生じる。なお、ここでは便宜上機能毎に装置を分けているが、例えばコントローラ３０４とリーダ装置３０３の一体化を図るなど、複数の機能を統合した装置によってシステムを構成しても構わない。
【００４２】
図４は、１６スロットモードの概念を示した図である。
１６スロットモードは、ＩＳＯ１５６９３でも規定されている複数のＩＤタグ３０１を読み取るためのモードで、タイムスロットを割り当てることによってコリジョンの発生を回避するアンチコリジョン技術の一つである。
【００４３】
図４に示しているように、リーダ装置はＩＤタグ３０１に対してＩｎｖｅｎｔｏｒｙコマンドと呼ばれるユニークＩＤを取得するためのコマンドを送信する。このコマンド内には、アンチコリジョンを考慮しない一つのタグだけを読み取る１スロットモードか、１６スロットモードを選択するフラグが用意されている。
【００４４】
１６スロットモードのフラグが立った要求コマンドを受け取ったＩＤタグ３０１は、ＩＤタグ３０１が持つ固有のＩＤ情報であるユニークＩＤのうち、１６スロットモードのタイムスロット割り当てに使用する一部の情報を見て、自身がどのタイミングで応答を行なうべきかを判断する。
【００４５】
各割り当てはスロットと呼ばれており、Ｓｌｏｔ０から１５まで１６個のスロットが用意されている。自身がＳｌｏｔ０で応答するＩＤタグ３０１の場合には、規定時間内にリーダ装置に対して応答を返す。
【００４６】
該当するスロットでのＩＤタグ３０１の応答がない場合や複数のＩＤタグ３０１が同時に応えて判別が付かない場合も含めて、規定の時間が経過するとリーダ装置側からはＥＯＦと呼ばれるフレームの終わりを意味するパケットを送信し、次のスロットへの移行を促す。
【００４７】
以下、順に各スロットで応答すべきタグが存在する場合はそれぞれ応答し、ない場合やコリジョンが発生した場合は規定時間後に次のスロットへ移行していく。最後に１６番目のＳｌｏｔ１５が終了した時点で、ＥＯＦを送信してこのモードの動作は終了する。
【００４８】
すべてのＩＤタグ３０１の読み取りが必要な場合には、コリジョンが発生しないようにタイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報を変更し、再度読み取りの要求コマンドを送信する。本実施形態においては、一回の読み取り要求で読み取りを完結することを想定しているため、情報の変更は行なわないで済む。また、移動体に取り付けられている複数のＩＤタグ３０１のうち、そのうちの一つでも読み取りが行われれば位置の検出ができたものとしてとらえる。
【００４９】
図５は、識別子であるＩＤタグ３０１が持つユニークＩＤの例を示した図である。
図５に示されているユニークＩＤを持つ１６枚のＩＤタグ３０１が使用される限り、コリジョンが発生しないことを以下に説明する。
【００５０】
ＩＤタグ番号は便宜的に付けたもので、この順番である必要はない。この例では、ユニークＩＤは６４ビットであり、このうち４ビットをタイムスロット割り当てのために使用するものとする。
【００５１】
すなわち、使用する４ビット以外の６０ビットはどのような値であっても構わず、ＩＤ情報の割り振り等に制限を加えるものではない。ここでは、上位６０ビットを任意として、このビット列をマスクし、最後の４ビットの情報によって割り当てを行なうことを想定する。ＩＤタグ番号０の末尾の４ビットは"００００"で、他とＩＤタグには同じものが一つもないことがわかる。
【００５２】
同様に、ＩＤタグ番号１は"０００１"、ＩＤタグ番号２は"００１０"となっている。このように、割り当てに使用する情報が異なるＩＤタグを用意すれば、そのうちの何枚を使用しても、また移動体に対してどのような取り付け方をしてもコリジョンが発生することはない。このため、一回の読み取り要求で何らかの応答が返ってくる可能性はコリジョンが発生する場合と比べて高くなる。
【００５３】
図６は、識別子の有無による応答時間の関係を示した図である。
図６（ａ）は、１６スロットモード時に該当するスロットに応答すべきＩＤタグが存在する場合の関係を示している。Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙコマンドが送信されてから、Ｓｌｏｔ０の応答が返ってくるまでの時間をＴ０、Ｓｌｏｔ１の応答が返ってくるまでの時間をＴ１とすると、規定によりＴ０は５．９８ｍｓｅｃ、Ｔ１以降は４．４１ｍｓｅｃの時間がかかることになる。
【００５４】
したがって、仮に１６枚すべてのＩＤタグが応答した場合は、「５．９８＋４．４１×１５＝７２．１３ｍｓｅｃ」の時間が必要となる（厳密には、これにＥＯＦの時間が含まれる。）。図６（ｂ）は、１６スロットモード時に該当するスロットに応答すべきＩＤタグが存在しない場合の関係を示している。
【００５５】
同様に、応答までの時間をＴ０、Ｔ１とすると、Ｔ０は２．０７ｍｓｅｃ、Ｔ１以降は０．５０ｍｓｅｃの時間がかかる。したがって、応答すべきＩＤタグが一つも存在しない場合は、「２．０７＋０．５０×１５＝９．５７ｍｓｅｃ」の時間で一回の要求コマンドによる応答モードが終了することになる。この辺りがタイムスロット割り当てに使用されるＩＤ情報とどのように関係するかは、次の図７によって説明を行なう。
【００５６】
図７は、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報の違いによる応答シーケンスを示した図である。
図７（ａ）は、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報が"００００"、すなわち、Ｓｌｏｔ０で応答するＩＤタグだけを取り付けた場合の応答シーケンスである。図７に示すように、要求コマンドを受け付けた後、最初のスロットであるＳｌｏｔ０で応答を返すため、Ｔ１の時間で応答が完了する。Ｔ１の値は図６（ａ）のＴ０に相当するため「５．９８ｍｓｅｃ」である。以後、タグが存在しないためリーダ装置側からタイムアウトを示すＥＯＦが送られてくることになる。
【００５７】
図７（ｂ）は、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報が"１１１１"、すなわちＳｌｏｔ１５で応答するタグだけを取り付けた場合の応答シーケンスである。同様に要求コマンドを受け付けた後、最後のスロットであるＳｌｏｔ１５で応答を返すため、Ｔ２の時間で応答が完了する。
【００５８】
Ｔ２の値は、「２．０７＋０．５０×１４＋４．４１＝１３．４８ｍｓｅｃ」である。このように、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報によっては要求コマンドを受け付けてから応答が返るまでの時間に差があることがわかる。
【００５９】
図７（ｃ）は、ＩＤタグと読み取り範囲との関係を示した図である。７０１はアンテナであり、同時にその幅が読み取りの範囲を示しているものとする。長さＬはアンテナの幅方向の長さである。７０２は、ＩＤタグであり、移動方向に対してＬ１の長さを持っているものとする。
【００６０】
このＩＤタグ７０２が移動する際、図７に示される範囲に存在する間は要求コマンドの受付と応答の送信、すなわちリーダ装置との交信が可能になる。移動する距離はＬ２となるため、速度ｖで移動している場合は、交信可能な時間ｔは、「ｔ＝Ｌ２／ｖ」となる。
【００６１】
ＩＤタグの読み取りをより確実にすることは、交信可能な時間を長くすることでもあるため、前記の式から読み取りの幅を長くするか、移動速度を遅くすることが有効であることがわかる。
【００６２】
ただし、読み取りの幅を長くすることはアンテナを形成する上での問題の他、位置検出の精度を下げることにもつながる問題点がある。また、移動速度は対象となる系によって異なるため、一概に遅くすることはできない問題点がある。
【００６３】
特に、本実施形態で想定しているセル生産での台車の位置検出においては、台車は人によって動かされるため、その速度を一定速度に規定することは難しい。なお、読み取りが確実に行われるかどうかにはもう一つのパラメータが存在し、これを考慮する必要がある。それは、一度の読み取り要求に対してＩＤタグが１００％の確率で応答を返すことができるわけではないということである。
【００６４】
これは、ＩＤタグとリーダ装置との交信は電磁誘導による交信のため、付近に金属が存在している場合や、他の電磁波がノイズとして存在していればビットの誤りが発生し、読み取りが失敗することになる。ＲＦ−ＩＤのように誤り訂正の機能を設けていない非常に原始的な応答器では、これらの原因による読み取り精度の落ち込みを、要求コマンドを繰り返して出すことで解決するようにしている。
【００６５】
このため、要求コマンド受付から応答までの時間をなるべく早くすること、そして繰り返し要求をモード終了後からなるべく早くに実行することが肝要である。この辺りをＩＤ情報の違いや、ＩＤタグの移動方向に対する長さＬ１によってどのような影響があるのかシミュレーションを行った結果を以下に示す。
【００６６】
図８は、ＩＤ情報と読み取り確率との関係を示したシミュレーション結果である。
図８（ａ）は、３つの異なるＩＤ情報における検出の確率を検証したものである。ＩＤタグを「ＩＤ−１」と呼ばれるＩＳＯ７８１０で規定されたカードサイズ（８５．６０ｍｍ×５３．９８ｍｍ）とした場合に、移動方向に対する長さが短辺方向であると想定したシミュレーションの結果である。ＩＤ情報は、ＩＤ０＝"００００"、ＩＤ７＝"０１１１"、ＩＤ１５＝"１１１１"の３種類である。検出確率は、一回でも確実に読み取りが行われれば１００％として考えている。
【００６７】
図８に示すように、移動速度が４ｋｍ／ｈを越えた辺りから検出確率は落ち始め、速度１０ｋｍ／ｈでは、５％近い差が出ていることがわかる。ちなみに、アンテナの幅は１２５ｍｍ、一回の読み取りで応答が返ってくる確率を８０％として計算している（実際には、ここまで応答の確率は低くなく、９２％から９５％程度と言われている。）。
【００６８】
図８（ｂ）は、基本的には図８（ａ）と同様であるが、移動方向に対する長さがＩＤタグの長辺方向のため、検出範囲にいる時間がより短くなり、シミュレーションの結果もより差が出ていることがわかる。
【００６９】
速度７ｋｍ／ｈでは１５％程度、速度１０ｋｍ／ｈでは５０％以上の差が出ている。ここでのシミュレーションは一回の読み取り要求を行ってから次の読み取り要求を行なうまでの時間を一定にして計算している。なお、一回の読み取り要求に対する応答モードが終了した時点で、すぐに次の読み取り要求を開始した方が検出の確率が高くなることは言うまでもない。
【００７０】
図８（ｃ）は、２つの異なるＩＤ情報における検出の確率を検証したもので、図８（ｂ）との違いは、検出確率の他に読み取り回数の情報を付加したことにある。
【００７１】
このように、ＩＤ情報の違いによっては同じ移動速度であってもＩＤタグの検出確率が異なることがわかる。また、アンテナの読み取り範囲の幅を狭くすればさらに検出確率は下がることになる。
【００７２】
以上のことから、移動体に対して複数のＩＤタグを取り付ける際に、応答までの時間が短いものから順に取り付けることが有効であることがわかる。また、その取り付け位置は、進行方向に対して最初に検出範囲に突入する位置に最も応答時間が短いタグを貼り付けることが望ましいことも明らかである。
【００７３】
一見すると、移動体のどの位置に取り付けても個々の応答時間は変わらないため、トータルとしても変わらないように思える。しかしながら、最も応答時間が短くなるＩＤタグの読み取り前に、別のＩＤタグを読み取りがある場合には、そのＩＤタグの読み取りの失敗や、応答を返す以前に移動体が通過するような場合には、読み取りのタイミングが遅れることになり、結果として検出確率を下げることになる。
【００７４】
本実施形態では、特定の規格を基に説明を行ってきたが、汎用的な規格であればこれにとらわれるものではない。その結果、コリジョンの発生がなく採用できるＩＤタグの枚数が１６枚から変わってもよい。
【００７５】
以上説明してきたように、本実施形態においては一回の読み取り要求に対してコリジョンが発生しないＩＤ情報を持つ識別子を移動体に対して複数取り付けるように構成した。これにより、タイムスロットの割り当て分以下のＩＤタグを取り付けている限りにおいては、無線リーダ装置の検出器よりも移動体が大きい場合や、位置の検出精度を高めるために検出範囲を狭めた結果、相対的に読み取りが可能な時間が短くなっても、高速かつ確実な読み取りを実現することができた。
【００７６】
また、タイムスロットの割り当ての順番が早いＩＤタグから取り付けることで、読み取りに要する時間を短縮し、読み取りの確実性を上げることができる。さらには、移動体の進行方向が定められている場合は、最も応答までの時間が短いタグを移動体が進行方向を向いている側に取り付けることで、読み取りに要する時間を短縮し、読み取りの確実性をさらに向上させることができた。
【００７７】
また、移動体の進行方向が定まっていない場合は、移動が想定されるいくつかの側に対して、応答までの時間が短いタグから順に取り付けることで、想定されるどの方向から検出器に対して進入してきても、比較的短い時間での読み取りを行うことが可能となる。これらを行うことにより、本実施形態においては、高速読み取りを実現する独自のアンチコリジョン技術を使用しないで確実な読み取りを実現することができる。このため、ＩＳＯ１５６９３やＩＳＯ１８０００等の国際規格に準拠した汎用的なＲＦ−ＩＤのタグ及び無線リーダ装置を用いて読み取りシステムを実現することが可能である。
【００７８】
（第２の実施形態）
本発明を実現する第２の実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態を実現する読み取りシステムの特徴は、第１の実施形態ではアンテナを通過する移動体が１つだったのに対して、複数の移動体がアンテナを通過しても検出できる点にある。この点を中心に内容を説明する。
【００７９】
図９は、本発明の特徴を説明する第２の実施形態におけるＩＤ情報を持つ識別子の取り付け例を示した図である。
図９において、９０１、９０２は、被検出対象である移動体である。図９中の矢印は移動体９０１及び９０２の進行方向を示している。９０３ａ〜９０３ｄは、移動体９０１に取り付けられた識別子である。また、９０４ａ〜９０４ｄは、移動体９０２に取り付けられた識別子である。
【００８０】
この例では、移動体９０１及び９０２に対して４枚のＩＤタグがそれぞれ取り付けられており、タイムスロットの割り当てのための情報としてユニークＩＤの一部が使用されているものとする。
【００８１】
ユニークＩＤのうち、割り当てのために使用されているＩＤ情報は２つの移動体でそれぞれ重ならないように選択されている。ＩＤタグ９０３ａは"０"、９０３ｂは"２"、９０３ｃは"４"、９０３ｄは"６"の各識別情報を持っているものとする。また、ＩＤタグ９０４ａは"１"、９０４ｂは"３"、９０４ｃは"５"、９０４ｄは"７"の各識別情報を持っているものとする。
【００８２】
９０５は、移動体９０１及び９０２に取り付けられた識別子９０３ａ〜９０３ｄ及び９０４ａ〜９０４ｄのＩＤ情報を読み取るための磁界を発生させるアンテナである。移動体９０１及び９０２の位置特定のため、アンテナ９０５は床に敷設され、固定されているのは第１の実施形態と同様である。９０６は、アンテナ９０５と接続されるリーダ装置である。
【００８３】
図９に示したように、第１の実施形態との違いは、アンテナ９０５によって同時に検出される移動体が複数存在していることである。複数の移動体の読み取りにおいてもコリジョンが発生しないようにするには、同時に読み取られる可能性があるタグのＩＤ情報が重ならないように識別子を選択して移動体に取り付ければよい。
【００８４】
図１０は、第２の実施形態における複数の移動体による応答シーケンスを示した図である。
図１０（ａ）は、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報が"００００"、すなわちＳｌｏｔ０で応答するＩＤタグとＩＤ情報が"０００１"であるＳｌｏｔ１で応答するＩＤタグを取り付けた場合における応答シーケンスである。
【００８５】
図１０（ａ）に示すように、コマンドを受け付けた後、最初のスロットであるＳｌｏｔ０で応答を返すため、移動体９０１はＴ１の時間で応答が完了する。また、移動体９０２は次のスロットであるＳｌｏｔ１で応答を返すため、Ｔ２の時間で応答が完了する。以後、タグが存在しない場合はリーダ装置側からタイムアウトを示すＥＯＦが送られてくることになる。
【００８６】
図１０（ｂ）は、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報が"０１００"、すなわちＳｌｏｔ４で応答するＩＤタグとＩＤ情報が"０１０１"のＳｌｏｔ５で応答するＩＤタグを取り付けた場合の応答シーケンスである。同様に、要求コマンドを受け付けた後、移動体９０１はＳｌｏｔ４で、移動体９０２はＳｌｏｔ５で応答を返すため、それぞれＴ３、Ｔ４の時間で応答が完了する。
【００８７】
このように、タイムスロット割り当てに使用するＩＤ情報によっては、要求コマンドを受け付けてから応答が返るまでの時間に差はあるが、移動体が複数になっても同時に読み取りが行われた際にコリジョンが発生しないＩＤ情報を持つ識別子を取り付けている限り、一回の要求コマンドで読み取りを完了することができる。
【００８８】
以上説明してきたように、位置の特定を行う対象が複数同時に検出範囲に入ったとしても、それぞれの対象に取り付けるＩＤ情報がタイムスロット割り当ての情報として重ならないように選択することで、高速かつ確実な読み取りを実現することができる。
【００８９】
（第３の実施形態）
本発明を実現する第３の実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態を実現する読み取りシステムの特徴は、第１の実施形態ではＩＤタグの取り付け位置が各々の距離が最も離れるよう移動体が矩形であればその対角に配置していたのに対して、ＩＤタグの距離が短くなるように配置されている点にある。また、第１の実施形態では、４枚のタグを使用した場合の構成について説明してきたが、より枚数が多い場合を想定する。この場合、同じ辺上に複数のＩＤタグが存在し、読み取り時に複数のＩＤタグの読み取りが行われることになる。これらの点を中心に内容を説明する。
【００９０】
図１１は、第３の実施形態におけるＩＤ情報を持つ４枚の識別子の取り付け例を示した図である。
【００９１】
図１１において、１１０１は、被検出対象である移動体（組み立て台車）である。図の矢印は移動体１１０１の進行方向を示している。１１０２は、移動体１０１に取り付けられた識別子である。この例では移動体１１０１に対して４枚のタグが取り付けられており、タイムスロットの割り当てのための情報としてユニークＩＤの一部が使用されているものとする。
【００９２】
ユニークＩＤのうち、割り当てのために使用されているＩＤ情報はそれぞれ重ならないように選択されている。ＩＤタグ１１０２ａは"０"、１１０２ｂは"１"、１１０２ｃは"２"、１１０２ｄは"３"の各識別情報を持っているものとする。１１０３は、移動体１０１に取り付けられた識別子１０２のＩＤ情報を読み取るための磁界を発生させるアンテナである。１１０４は、アンテナ１１０３と接続されるリーダ装置である。
【００９３】
図１１に示したように、第１の実施形態との違いは、ＩＤタグの取り付け位置が異なる点にある。位置関係が最も遠くなるように、矩形の対角の位置ではなく、距離が短くなるように配置されている点が特徴である。進行方向に対して台車の辺が垂直の向きであれば、ＩＤタグ１１０２ａのタグが読み取られる際、他のＩＤタグが読み取られることはない。
【００９４】
第１の実施形態では、ＩＤタグ１０２ａと１０２ｂは同時に読み取られることになっていたが、本実施形態のようにすることにより、より確実な読み取りを実施することができる。また、一度次の工程に入った後、誤って戻るような場合には、角が検出範囲に入っても読み取りが行われないため、読み取りシステムとしての確実性を確保することが可能になる。ただし、進行方向に対して斜めに台車が進入した際には確実性が低下する。第１の実施形態の取り付け位置とは、どちらがよいという話ではなく、適用する形態や用途に応じて変更するのが望ましい。
【００９５】
図１２は、第３の実施形態におけるＩＤ情報を持つ１６枚の識別子の取り付け例を示した図である。
図１２において、１２０１は、被検出対象である移動体（組み立て台車）である。１２０２は、移動体１２０１に取り付けられた識別子で、計１６枚のタグが取り付けられているものとする。
【００９６】
第１の実施形態と第３の実施形態との違いは、ＩＤタグの取り付け枚数であるが、どの向きから進入しても応答までの時間が比較的早いタグを配置することで、読み取りの確実性を増す構成となっている。また、枚数が増えたことで一回の読み取り要求に対して応答モードが終結する時間は長くなるが、どの角度から進入しても複数のＩＤタグを読むことになる。
【００９７】
以上説明してきたように、ＩＤタグの取り付け位置や取り付け枚数を考慮することで、目的や用途そして進入方向を考慮した構成とすることができる。その結果、他の実施形態と同様に高速かつ確実な読み取りを実現することができる。
【００９８】
（本発明に係る他の実施形態）
前述した本発明の実施形態における読み取りシステムを構成する各手段、並びに読み取り方法の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【００９９】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能である。具体的には、複数の機器から構成されているシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１００】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接されてもよい。あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【０１０１】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１０２】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【０１０３】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどである。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）なども含む。
【０１０４】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのものをダウンロードすることによっても供給できる。もしくは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【０１０５】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０１０６】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１０７】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１０８】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【０１０９】
以上のように、前記説明によれば、一回の読み取り要求に対してコリジョンが発生しないＩＤ情報を持つ識別子を移動体に対して複数個取り付ける構成としたので、タイムスロットの割り当て分以下のＩＤタグを取り付けている限りにおいては、無線リーダ装置の検出器よりも移動体が大きい場合や、位置の検出精度を高めるために検出範囲を狭めた結果、相対的に読み取りが可能な時間が短くなっても、高速かつ確実な読み取りを実現することができる。また、タイムスロットの割り当ての順番が早いＩＤタグから取り付けるようにしたので、読み取りに要する時間を短縮することができ、読み取りの確実性を上げることができる。
【０１１０】
さらには、移動体の進行方向が定められている場合は、応答まで最も時間が短いＩＤタグを移動体が進行方向を向いている側に取り付けるようにしたので、読み取りに要する時間を短縮し、読み取りの確実性をさらに向上することができる。
【０１１１】
また、移動体の進行方向が定まっていない場合は、移動が想定されるいくつかの側に対して、応答までの時間が短いＩＤタグから順に取り付けるようにしたので、想定されるどの方向から検出器に対して進入してきても、比較的短い時間での読み取りを行うことができる。
【０１１２】
また、高速読み取りを実現する独自のアンチコリジョン技術を使用しないでシステムを構成することが可能であるので、ＩＳＯ１５６９３及びＩＳＯ１８０００等の国際規格に準拠した汎用的なＲＦ−ＩＤのタグ及び無線リーダ装置を使用してシステムを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】第１の実施形態におけるＩＤ情報を持つ識別子の取り付け例を示した図である。
【図２】第１の実施形態におけるアンテナと被検出対象と工程との関係を示した模式図である。
【図３】第１の実施形態におけるシステム全体の構成を示した図である。
【図４】第１の実施形態における１６スロットモードの概念を示した図である。
【図５】第１の実施形態における識別子の持つユニークＩＤの例を示した図である。
【図６】第１の実施形態における識別子の有無による応答時間の関係を示した図である。
【図７】第１の実施形態におけるＩＤ情報の違いによる応答シーケンスを示した図である。
【図８】第１の実施形態におけるＩＤ情報と読み取り確率との関係を示すシミュレーション結果を示した図である。
【図９】第２の実施形態におけるＩＤ情報を持つ識別子の取り付け例を示した図である。
【図１０】第２の実施形態における複数の被測定物による応答シーケンスを示した図である。
【図１１】第３の実施形態におけるＩＤ情報を持つ４枚の識別子の取り付け例を示した図である。
【図１２】第３の実施形態におけるＩＤ情報を持つ１６枚の識別子の取り付け例を示した図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０１  移動体（被検出対象（製品組み立て台車））
１０２  識別子（ＩＤタグ）
１０２ａ  タイムスロット割り当て規定情報が０である識別子
１０２ｂ  タイムスロット割り当て規定情報が１である識別子
１０２ｃ  タイムスロット割り当て規定情報が２である識別子
１０２ｄ  タイムスロット割り当て規定情報が３である識別子
１０３  アンテナ
１０４  リーダ装置
【図１】
2007206793.tif 000003
【図２】
2007206793.tif 000004
【図３】
2007206793.tif 000005
【図４】
2007206793.tif 000006
【図５】
2007206793.tif 000007
【図６】
2007206793.tif 000008
【図７】
2007206793.tif 000009
【図８】
2007206793.tif 000010
【図９】
2007206793.tif 000011
【図１０】
2007206793.tif 000012
【図１１】
2007206793.tif 000013
【図１２】
2007206793.tif 000014