(57)【要約】【課題】タグ座標テーブルを自動的に生成する。【解決手段】本タグ座標データ生成装置は、位置情報を取得する位置情報取得部と、所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取るＩＣタグ読取部と、記憶装置と、ＩＣタグ読取部がタグＩＤを読み取った場所で位置情報取得部が取得した位置情報と当該タグＩＤとを含むレコードを記憶装置に格納する手段とを有し、所定の測定範囲内を移動して位置情報とタグＩＤとを対応付ける。このような座標データ生成装置を用いることによって、自動的に記憶装置にタグＩＤと位置情報との対応関係が蓄積されるようになる。【選択図】  図１
2007219736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報を取得する位置情報取得部と、
所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取るＩＣタグ読取部と、
記憶装置と、
前記ＩＣタグ読取部がタグＩＤを読み取った場所で前記位置情報取得部が取得した前記位置情報と当該タグＩＤとを含むレコードを前記記憶装置に格納する手段と、
を有し、
所定の測定範囲内を移動して前記位置情報と前記タグＩＤとを対応付ける
タグ座標データ生成装置。
【請求項２】
前記記憶装置に１のタグＩＤに対応して複数のレコードが登録されている場合、当該複数のレコードに含まれる位置情報を用いて１の位置を算出し、前記１のタグＩＤに対応して前記１の位置を前記記憶装置に格納する手段
をさらに含む請求項１記載のタグ座標データ生成装置。
【請求項３】
所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取る第１ステップと、
前記タグＩＤを読み取った場所における位置情報を取得する第２ステップと、
前記タグＩＤと前記位置情報とを対応付けてタグ座標テーブルに格納する第３ステップと、
前記第１乃至第３ステップを所定の測定範囲について測定するまで繰り返すステップと、
を含み、コンピュータに実行されるタグ座標テーブル生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の場所に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを座標値に変換するためのタグ座標テーブルを自動的に生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグからタグＩＤを読み取って、タグＩＤと位置情報との対応関係が登録されているタグ座標テーブルを検索して、当該ＩＣタグを読み取った時点における自分自身の位置を特定するという技術は、ロボットの位置決めなどで使われている。この技術は、ＩＣタグを読み取った時点に、少なくともＩＣタグリーダがそのＩＣタグからタグＩＤを読み取り可能な範囲内に存在したことを用いている。このような技術において用いられるタグ座標テーブルは、従来、手作業で作成されてきた。しかし、場所やアプリケーションにもよるが、例えば３００ｍ2で１０００個程度のＩＣタグを設置する必要があり、人手でタグ座標テーブルを作成することは困難な場合が多い。
【０００３】
なお、特開２００５−１２５４５７号公報には、ロボットの作業場所がデータの通信範囲外であっても同等の機能を有した複数のロボットと協調することで、作業を遂行できる作業用移動ロボットが開示されている。具体的には、命令入力部と、通信部と、命令入力部からの命令または通信部が受信したデータに基づいて作業指令を生成する作業指令生成部と、作業指令生成部によって生成した作業指令に基づき人間が理解できる情報を呈示する情報呈示部と、アクチュエータと、作業指令生成部によって生成した作業指令に基づきアクチュエータを駆動する駆動制御部と、自己位置取得部と、移動可能な領域を判断する移動領域判断部を備え、作業指令生成部が生成した作業指令に対して移動領域判断部が移動不可能であると判断した場合、移動開始位置と移動目標位置との間に他の移動ロボットを配置する命令を通信部から送信するものである。本公報では、自己位置取得部によって現在位置を認識することができるが、タグ座標テーブルを用いたり生成したりするわけではない。
【特許文献１】特開２００５−１２５４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上で述べたように、タグ座標テーブルを生成すれば、ロボットなどが自走する場合にもＩＣタグリーダだけ有していれば現在位置を特定することができるというメリットがあるが、タグ座標テーブルを作成することは非常に多くの作業が必要であり、タグ座標テーブルを用いるようなシステムの導入が高価になってしまうという問題がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、タグ座標テーブルを自動的に生成するための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係るタグ座標データ生成装置は、位置情報を取得する位置情報取得部（例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信機又は他の装置から位置情報を受信する手段）と、所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取るＩＣタグ読取部と、記憶装置と、ＩＣタグ読取部がタグＩＤを読み取った場所で位置情報取得部が取得した位置情報と当該タグＩＤとを含むレコードを記憶装置に格納する手段とを有し、所定の測定範囲内を移動して位置情報とタグＩＤとを対応付ける。
【０００７】
このような座標データ生成装置を用いることによって、自動的に記憶装置にタグＩＤと位置情報との対応関係が蓄積されるようになる。なお、位置情報の精度を高めるためには、ＩＣタグ読取部の能力及びＩＣタグの設置密度などを勘案した距離を断続的に移動して位置情報を取得する場合もある。
【０００８】
また、記憶装置に１のタグＩＤに対応して複数のレコードが登録されている場合、当該複数のレコードに含まれる位置情報を用いて１の位置を算出し、１のタグＩＤに対応して１の位置を記憶装置に格納する手段をさらに含むようにしてもよい。例えば複数の位置の重心を算出することによって、ＩＣタグが近接して設置されているような場合にも正確な位置を特定できるようになる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係るタグ座標テーブル生成方法は、所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取る第１ステップと、タグＩＤを読み取った場所における位置情報を取得する第２ステップと、タグＩＤと位置情報とを対応付けてタグ座標テーブルに格納する第３ステップと、第１乃至第３ステップを所定の測定範囲について測定するまで繰り返すステップとを含む。なお、第１ステップはＩＣタグ読取部を有する移動装置で実施されるが、第２及び第３ステップについては当該移動装置で実施される場合もあれば、他の装置で実施される場合もある。
【００１０】
本発明にかかるタグ座標テーブル生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶媒体又は記憶装置に格納される。また、ネットワークを介してディジタル信号にて頒布される場合もある。なお、処理途中のデータについては、コンピュータのメモリ等の記憶装置に一時保管される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タグ座標テーブルを自動的に生成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施の形態１］
本発明の第１の実施の形態に係るシステム概要図を図１に示す。本実施の形態において、床（又は地面）１にはＩＣタグ２が多数埋め込まれている。ＩＣタグ２には、一意のタグＩＤが記録されている。この床１をタグ座標テーブル生成装置３が自走して、タグＩＤと位置情報とを含むレコードを有するタグ座標テーブルを生成する。
【００１３】
タグ座標テーブル生成装置３は、アンテナ３０に接続されている例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信機である位置検知部３１と、タグ座標テーブルを格納するハードディスクドライブ等の記憶部３３と、タグ座標テーブル生成装置３の制御及び必要な演算を実施する制御部３４と、ＩＣタグリーダ３５と、タグ座標テーブル生成装置３全体を移動させる移動機構３６と、制御部３４のための制御パラメータを格納する制御パラメータ格納部３２とを有する。制御部３４は、制御パラメータ格納部３２に格納されている制御パラメータに従って、位置検知部３１と、記憶部３３と、ＩＣタグリーダ３５と、移動機構３６とを制御する。
【００１４】
制御部３４及び記憶部３３は、例えばパーソナルコンピュータで実現可能である。また、位置検知部３１には市販のＧＰＳ受信機を用いることができ、例えばＲＳ２３２Ｃインターフェースでパーソナルコンピュータで実現される制御部３４と接続される。また、ＩＣタグリーダ３５にも市販のＩＣタグリーダを用いることができ、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェースでパーソナルコンピュータで実現される制御部３４と接続される。ＩＣタグリーダ３５はタグ座標テーブル生成装置３の下部に設置する。また、移動機構３６にも例えば市販の電動車いすを用いることができる。さらに、ＩＣタグ２には、例えばＩＳＯ１５６９３規格に準拠したものが使用可能である。
【００１５】
なお、以下で説明するようにＧＰＳ受信機である位置検知部３１が周知のＲＴＫモードで動作する必要があり、この場合にはＧＰＳ基準局を位置検知部３１とは別に設置する必要がある。従って、予め位置が正確に分かっている場所に当該ＧＰＳ基準局を設置して、当該ＧＰＳ基準局が得た情報については無線（例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network））にて位置検知部３１に通知するようにする。なお、このようなＧＰＳ基準局からの情報を用いてＲＴＫモードにおける位置を算出する技術は周知であるので、これ以上述べない。
【００１６】
次に、図２乃至図６を用いてタグ座標テーブル生成装置３の処理フローを説明する。まず、制御部３４は、タグ座標テーブル生成装置３の入力部（図示せず）から制御パラメータ格納部３２に格納されている制御パラメータを読み込む（ステップＳ１）。制御パラメータは、開始点座標、終了点座標、移動速度、移動間隔、ＧＰＳ測位モード（ここではＲＴＫモード）などを含む。開始点座標及び終了点座標には、例えば緯度経度によって測定範囲の始点及び終点を指定する。また、移動速度には移動機構３６で対応可能な速度を指定する。移動間隔については、ＩＣタグリーダ３５の読取り範囲及びＩＣタグ２の設置間隔などを考慮して指定する。例えば、例えば図３に示したように、読取り範囲がＩＣタグリーダ３５を中心とする１０ｃｍ四方である場合には、基本的に１０ｃｍ単位で移動させ、読取りの空白範囲を作らないようにする。但し、ＩＣタグ２の設置間隔が１０ｃｍより短い場合には、１０ｃｍより短い間隔で移動させることが好ましい。
【００１７】
次に、制御部３４は、読み込んだ制御パラメータに従って、移動機構３６を制御してタグ座標テーブル生成装置３を移動間隔（すなわち単位距離）だけ移動させる（ステップＳ３）。そして、制御部３４は、ＩＣタグリーダ３５に指示して、ＩＣタグ２に記録されたタグＩＤの読み取り処理を行わせる（ステップＳ５）。移動先の周辺にＩＣタグ２が存在して読み取りが可能であれば、ＩＣタグリーダ３５は、読み取ったタグＩＤを制御部３４に出力する。一方移動先の周辺にＩＣタグ２が存在しない場合には、タグＩＤは制御部３４に出力されない。
【００１８】
制御部３４は、ＩＣタグリーダ３５に指示してから所定時間内にＩＣタグリーダ３５がタグＩＤを読み取って当該ＩＣタグリーダ３５からタグＩＤを受信したか判断する（ステップＳ７）。１つのタグＩＤをもＩＣタグリーダ３５から受信していない場合には、ＩＣタグ２が設置されていない場所に移動したものとしてステップＳ３に戻る。
【００１９】
一方、ＩＣタグリーダ３５から１又は複数のタグＩＤを受信していれば、ＩＣタグ２が存在したことになるので、制御部３４は、位置検知部３１に移動先の位置情報を取得させる（ステップＳ９）。制御部３４は、ＧＰＳ受信機から出力される測位結果（緯度、経度、高度、測位モード）を受信する。
【００２０】
そして制御部３４は、精度の高い位置情報を受信することができたか判断する（ステップＳ１１）。本実施の形態では、測位結果における測位モードがＲＴＫモードであるか確認する。測位モードには他に単独測位モード、ＤＧＰＳモードがあり、これらの測位モードであることが分かれば、移動せずにステップＳ９に戻る。そうすればそのうちＲＴＫモードにおける位置情報が位置検知部３１から出力されるようになる。
【００２１】
精度の高い位置情報を受信することができたと判断された場合には、ステップＳ５で読み取ったタグＩＤとステップＳ９で取得した位置情報とを含むレコードを記憶部３３内のタグ座標テーブルに格納する（ステップＳ１３）。
【００２２】
そして、制御部３４は、ステップＳ９で取得した位置情報と制御パラメータに含まれる終了点座標とを比較して終了位置に到達したか判断する（ステップＳ１５）。もしまだ終了位置に到達していない場合にはステップＳ３に戻る。一方、終了点座標又はその近傍に到達したと判断された場合には、処理を終了する。なお、測定範囲が一直線となっていない場合には、全ての測定範囲をカバーできたか判断する必要がある。
【００２３】
以上のような処理を実施すると、記憶部３３には図４に示すようなタグ座標テーブルが格納されることとなる。図４の例では、例えば１２８ビットのタグＩＤと、経度、緯度及び高度とが対応付けられて格納されている。なお、緯度及び経度については度（ｄ）分（ｍ）秒（ｓ）で表された情報（ｄｄｍｍｓｓ．ｓｓｓ又はｄｄｄｍｍｓｓ．ｓｓｓ）が格納されている。一方高度（ｈ）は、ｈｈ．ｈｈｈで表されている。また、高度も登録されるようになっているが、例えば１階か２階かといった階数を表すデータをも登録するようにしてもよい。
【００２４】
なお、図４の例では、レコード１０１及び１０２では、タグＩＤは異なるが緯度、経度及び高度が同じと測定されている。すなわち、ある位置で停止したタグ座標テーブル生成装置３が、２つのタグＩＤを読み取ったということを表している。一方、レコード１０３乃至１０５では、タグＩＤは同じであるが経度の値が３つとも異なっている。これは、タグ座標テーブル生成装置３が移動して、経度が異なる３箇所で読み取ったタグＩＤが同じであった場合を示している。このように同一のタグＩＤについて複数のレコードが生成されてしまった場合には、ロボットなどがどのような位置情報を使用すべきかという問題が生ずる。
【００２５】
そこで図５のような処理を実施する。制御部３４は、記憶部３３に格納されていたタグ座標テーブルにおいてタグＩＤでソートを行う（ステップＳ２１）。図４に示したタグ座標テーブルは既にソートされている状態を示している。そして、未処理タグＩＤを１つ特定する（ステップＳ２３）。例えば小さい値からタグＩＤを順番に特定する。そして、特定したタグＩＤでタグ座標テーブルを検索し、タグ座標テーブルにおいて同一タグＩＤについて複数レコードが存在しているか判断する（ステップＳ２５）。もし１つのタグＩＤについて１つのレコードのみタグ座標テーブルに存在している場合には、特に処理は必要ないのでステップＳ３１に移行する。一方、同一タグＩＤについて複数のレコードがタグ座標テーブルに存在している場合には、当該複数のレコードに含まれる位置の重心を算出し、処理に係るタグＩＤと算出された重心位置とを含むレコードにマージして登録する（ステップＳ２９）。新たに生成されたレコードのみがタグ座標テーブルに登録されることになり、既に登録されていたレコードは削除される。
【００２６】
例えば図４の例のように１タグＩＤにつき３レコードが存在している場合には、（緯度１＋緯度２＋緯度３）／３，（経度１＋経度２＋経度３）／３，（高度１＋高度２＋高度３）／３を算出する。このような処理を実施することにより、タグＩＤと位置の１対１対応が実現でき、位置情報の精度を上げることもできるようになる。
【００２７】
ステップＳ２５で１タグＩＤにつき既に１レコードとなっていると判断された場合又はステップＳ２９の後に、全てのタグＩＤを処理したか判断する（ステップＳ３１）。もし未処理のタグＩＤが存在していればステップＳ２３に戻る。一方、全てのタグＩＤを処理していれば、処理を終了する。
【００２８】
図４に示したタグ座標テーブルについては、例えば図６に示すようなタグ座標テーブルになる。すなわち、レコード１０３乃至１０５についてはレコード２０１にマージされている。
【００２９】
［実施の形態２］
第１の実施の形態は、ＧＰＳを用いるため野外であれば有効であるが、屋内の床１に適用することは困難である。もし屋内においてＧＰＳを用いるのであれば、図７のような構成を採用する。すなわち、測定範囲において３以上の位置に擬似衛星（Pseudolite）６を設置する。この場合タグ座標テーブル生成装置３の構成を変更する必要はない。
【００３０】
［実施の形態３］
擬似衛星６を用いる第２の実施の形態のような構成を採用せずとも、無線ＬＡＮを用いて位置を測定する技術も存在する。例えば図８に示すように、複数の無線基地局７と、タグ座標テーブル生成装置３０１と、位置検出サーバ８と、複数のＩＣタグ２とを用いる。タグ座標テーブル生成装置３０１は、タグ座標テーブル生成装置３における位置検知部３１の代わりに、無線基地局７と所定の信号の通信を行って位置検出サーバ８から位置情報を取得する位置取得部３１１を有している。その他の記憶部３３と制御パラメータ格納部３２と制御部３４とＩＣタグリーダ３５と移動機構３６とは、タグ座標テーブル生成装置３におけるものと同様である。
【００３１】
複数の無線基地局７と、位置検出サーバ８と、位置取得部３１１との所定の信号の通信によって位置検出サーバ８でタグ座標テーブル生成装置３の位置を算出する技術については、例えば特開２００６−１３５７７号公報などに開示されているため、ここでは詳細には述べない。但し、位置取得部３１１は、位置検出サーバ８で算出された位置の情報を、無線基地局７を介して取得し、制御部３４に出力する。なお、位置取得部３１１は、パーソナルコンピュータに内蔵又は追加される通常の無線ＬＡＮ通信機能で実現できる。また、この場合図２の処理フローにおいてステップＳ１１の判断は行われない。
【００３２】
このような構成を採用する場合でも、自動的に位置情報とタグＩＤとの対応関係をタグ座標テーブルとして取得することができるようになる。
【００３３】
［実施の形態４］
第３の実施の形態とは別に、位置を決定する技術も存在する。例えば図９に示すように、タグ座標テーブル生成装置４０１にプリズム４１１を設置し、既知の位置にレーザ光によって距離を測定する測距器１９を設置し、当該測距器１９に接続されている位置検出サーバ１８でプリズム４１１が設置されているタグ座標テーブル生成装置４０１の位置を算出するシステムを用いることも可能である。
【００３４】
このようなシステムにおいては、測距器１９から発したレーザ光の反射時間を測定することによってプリズム４１１までの距離が分かり、そのときの測距器１９の向きも分かるため、位置検出サーバ１８において距離と向きとで三次元的な位置を算出する。このような技術については、例えば特開平５−７９８４１号公報などに記載の技術を用いることができる。
【００３５】
このようなシステムにおけるタグ座標テーブル生成装置４０１は、位置検知部３１の代わりに、例えば無線基地局１７を介して位置検出サーバ１８から位置情報を取得する位置取得部４１２を有する。その他、制御パラメータ格納部３２、記憶部３３、制御部３４、ＩＣタグリーダ３５、移動機構３６については図１に示したタグ座標テーブル生成装置３のものと同様である。位置取得部４１２は、制御部３４によって位置情報の取得を指示されると、例えば無線基地局１７を介して位置検出サーバ１８に位置情報を要求し、位置検出サーバ１８から位置情報を取得し、制御部３４に出力する。なお、位置取得部４１２は、パーソナルコンピュータに内蔵又は追加される通常の無線ＬＡＮ通信機能で実現できる。また、この場合も図２の処理フローにおいてステップＳ１１の判断は行われない。さらに、無線基地局１７は設けられず、位置検出サーバ１８と位置取得部４１２とが直接通信するようにしてもよい。
【００３６】
このような構成を採用する場合でも、自動的に位置情報とタグＩＤとの対応関係をタグ座標テーブルとして取得することができるようになる。これによってタグ座標テーブルを用いるシステムの導入を容易にすることもできるようになる。
【００３７】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図１、図７乃至図９に示したシステムは一例であって、上で述べたように位置情報を自動的に取得することができる機能が他に存在すればそれを採用することも可能である。
【００３８】
なお、後処理として同一タグＩＤについて複数レコードが登録されている場合の処理を示したが、逆に設置されているＩＣタグのタグＩＤリストとタグ座標テーブルとを照合して、タグ座標テーブルに登録されていないタグＩＤが存在するか否かを確認し、もしタグ座標テーブルに登録されていないタグＩＤが存在する場合には、当該タグＩＤを探索するような処理を行って、位置情報を登録するようにする場合もある。このようにすれば、実際にロボットなどが移動してタグＩＤを読み取ったにも拘らず位置情報を取得できないという事態を回避することができるようになる。
【００３９】
（付記１）
位置情報を取得する位置情報取得部と、
所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取るＩＣタグ読取部と、
記憶装置と、
前記ＩＣタグ読取部がタグＩＤを読み取った場所で前記位置情報取得部が取得した前記位置情報と当該タグＩＤとを含むレコードを前記記憶装置に格納する手段と、
を有し、
所定の測定範囲内を移動して前記位置情報と前記タグＩＤとを対応付ける
タグ座標データ生成装置。
【００４０】
（付記２）
前記記憶装置に１のタグＩＤに対応して複数のレコードが登録されている場合、当該複数のレコードに含まれる位置情報を用いて１の位置を算出し、前記１のタグＩＤに対応して前記１の位置を前記記憶装置に格納する手段
をさらに含む付記１記載のタグ座標データ生成装置。
【００４１】
（付記３）
所定の位置に設置されているＩＣタグに記録されているタグＩＤを読み取る第１ステップと、
前記タグＩＤを読み取った場所における位置情報を取得する第２ステップと、
前記タグＩＤと前記位置情報とを対応付けてタグ座標テーブルに格納する第３ステップと、
前記第１乃至第３ステップを所定の測定範囲について測定するまで繰り返すステップと、
を含み、コンピュータにより実行されるタグ座標テーブル生成方法。
【００４２】
（付記４）
付記３記載のタグ座標テーブル生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシステム概要図である。
【図２】本発明の実施の形態における処理フローを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるＩＣタグの読み取り間隔の一例を示す図である。
【図４】初期的なタグ座標テーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における後処理の処理フローを示す図である。
【図６】後処理実施後のタグ座標テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるシステム概要図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態におけるシステム概要図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態におけるシステム概要図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  床
２  ＩＣタグ
３，３０１，４０１  タグ座標テーブル生成装置
３０  アンテナ
３１  位置検知部
３２  制御パラメータ格納部
３３  記憶部
３４  制御部
３５  ＩＣタグリーダ
３６  移動機構
３１１，４１２  位置取得部
４１１  プリズム
７，１７  無線基地局
８，１８  位置検出サーバ
【図１】
2007219736.tif 000003
【図２】
2007219736.tif 000004
【図３】
2007219736.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007219736.tif 000007
【図６】
2007219736.tif 000008
【図７】
2007219736.tif 000009
【図８】
2007219736.tif 000010
【図９】
2007219736.tif 000011