(57)【要約】【課題】リーダ／ライタが無線ＩＣタグから受信する無線信号の強度が変動することなどにより、何らかの要因によって本来得られるべき強度に至らなくても、無線ＩＣタグの位置を正確に特定する。【解決手段】この位置特定システムは、識別情報（例えば、固有ＩＤ）を記憶した識別情報保持装置（例えば、無線ＩＣタグ）から識別情報を読み取る、複数の読み取り手段（例えば、リーダ／ライタ）と、読み取り手段に複数回の識別情報の読み取りを行わせた結果、各識別情報について読み取りが成功した回数である成功回数を用いて、識別情報を記憶した識別情報保持装置の位置を算出する位置特定手段（例えば、位置特定装置）とを有することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別情報を記憶した識別情報保持装置から識別情報を読み取る、複数の読み取り手段と、
前記読み取り手段に複数回の識別情報の読み取りを行わせた結果、各識別情報について読み取りが成功した回数である成功回数を用いて、識別情報を記憶した識別情報保持装置の位置を算出する位置特定手段と、
を有することを特徴とする位置特定システム。
【請求項２】
前記位置特定手段は、さらに各識別情報について読み取りが成功した場合に識別情報保持装置から受信した信号強度を記録し、前記成功回数と共にこの信号強度を用いて識別情報を記憶した識別情報保持装置の位置を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置特定システム。
【請求項３】
識別情報を記憶した識別情報保持装置から識別情報を読み取る複数の読み取り手段に、複数回の読み取り処理を実行させる読み取り指示部と、
前記読み取り手段が複数回の識別情報の読み取りを実行した結果得られる情報である、各識別情報についての読み取り成功回数を受け取り、各識別情報についてこの成功回数を読み取り手段毎に記録する読み取り結果記憶部と、
前記読み取り手段毎に記録された、各識別情報についてこの成功回数を用いて識別情報保持装置の位置を算出する位置算出部と
を有することを特徴とする、位置特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグの位置を判定する位置判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術やＩＴ技術の進歩により、電池無しでも交信距離が確保できるなど、無線ＩＣタグに適した高性能なチップが供給されるようになってきたことと、これに伴う応用分野の拡大による量産化の結果、低価格化が進んだ結果、無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ，ＲＦタグ、電子タグともいう）の導入が急速に拡大しつつある。
【０００３】
無線ＩＣタグは、商品などの物に識別コードをつけて物を管理する用途（自動認識）で使われ始めたが、そのような自動認識だけでなく、その位置を判定する使用方法も提案される。例えば、無線ＩＣタグから発信される例えば負荷変調などによる無線信号をリーダ／ライタにより読み取り、そのリーダ／ライタが受け取った情報をサーバに送信して、サーバによりその無線ＩＣタグの位置を特定するシステムが提案されている（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００５−３０３４０２号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の位置を特定するシステムにおいて、リーダ／ライタが無線ＩＣタグから受信した負荷変調などの無線信号の強度を測定し、その強度に基づいてリーダ／ライタからその無線ＩＣタグでの距離、及び距離に基づいて位置を判定することが考えられる。
【０００５】
しかし、リーダ／ライタが無線ＩＣタグから受信する負荷変調などの無線信号の強度は、無線ＩＣタグのアンテナの指向性や電波受信環境や障害物の存在などの要因によって、容易に変化してしまい、正確な位置の特定が困難であるという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、リーダ／ライタが無線ＩＣタグから受信する負荷変調などの無線信号の強度が変動したり、何らかの要因によって本来得られるべき強度に至らなくても、無線ＩＣタグの位置を正確に特定できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
【０００８】
本発明の第１の態様は、位置特定システムとして提案される。
【０００９】
この位置特定システムは、識別情報（例えば、固有ＩＤ）を記憶した識別情報保持装置（例えば、無線ＩＣタグ）から識別情報を読み取る、複数の読み取り手段（例えば、リーダ／ライタ）と、読み取り手段に複数回の識別情報の読み取りを行わせた結果、各識別情報について読み取りが成功した回数である成功回数を用いて、識別情報を記憶した識別情報保持装置の位置を算出する位置特定手段（例えば、位置特定装置）とを有することを特徴とする。
【００１０】
かかる発明によれば、障害物の通過などによる識別情報保持装置からの電波強度の変動に影響されることなく、識別情報保持装置の位置の特定を行うことができる。
【００１１】
なお、位置特定手段は、さらに各識別情報について読み取りが成功した場合に識別情報保持装置から受信した負荷変調などの信号強度を記録し、成功回数と共にこの負荷変調などの信号強度を用いて識別情報を記憶した識別情報保持装置の位置を算出するようにしても良い。さらに、ヌル点などの解消を目的に、複数の読取り手段からの、読取りの為の電波の周波数（チャンネル）を変更したり、位相や偏波の向きを変更したりしながら、より多くの読取りを成功した無線ＩＣタグの情報から、総合的に位置を算出することも良い。
【００１２】
かかる発明によれば、より精度の高い位置特定を行うことが可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、位置特定装置として提案される。
【００１４】
この位置特定装置は、識別情報（例えば、固有ＩＤ）を記憶した識別情報保持装置（例えば、無線ＩＣタグ）から識別情報を読み取る複数の読み取り手段（例えば、リーダ／ライタ）に、複数回の読み取り処理を実行させる読み取り指示部と、読み取り手段が複数回の識別情報の読み取りを実行した結果得られる情報である、各識別情報についての読み取り成功回数を受け取り、各識別情報についてこの成功回数を読み取り手段毎に記録する読み取り結果記憶部と、読み取り手段毎に記録された、各識別情報についてこの成功回数を用いて識別情報保持装置の位置を算出する位置算出部と
を有することを特徴としている。
【００１５】
かかる発明によれば、障害物の通過などによる識別情報保持装置からの電波強度の変動に影響されることなく、識別情報保持装置の位置の特定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＩＣタグの読み取りによる位置検出を、電波伝搬状況の変動に影響されることなく、より高い精度で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
［１．位置検出システムの構成例］
図１は、本実施の形態にかかる位置特定システムの構成例を示すブロック図である。
【００１８】
この位置特定システム１は、無線ＩＣタグの読み取りを行うリーダ／ライタ１０と、リーダ／ライタ１０の読み取り動作を制御すると共に、リーダ／ライタ１０が読み取った無線ＩＣタグ２０の固有ＩＤに関する読み取り成功回数又は成功率に基づいて、その無線ＩＣタグの位置を特定する位置特定装置３０とを有している。
【００１９】
［１．１．リーダ／ライタ］
図２に、リーダ／ライタ１０の構成例を示す機能ブロック図を掲げる。
リーダ／ライタ１０は、ＣＰＵなどで構成される制御部１０１と、制御部１０１に接続された回路であって、変調、復調、増幅など無線送受信を実行する回路である送受信部１０２と、送受信部１０２に接続されたアンテナ１０３とを有している。制御部１０１は、位置特定装置３０からの命令を受け取り、これに応じて送受信部１０２を駆動させ、また送受信部１０２から出力されたデータ（無線ＩＣタグ２０から読み取った固有ＩＤなど）を位置特定装置３０に渡す機能を有している。
【００２０】
送受信部１０２は、アンテナ１０３を介して無線ＩＣタグ２０と無線により交信を行う機能を有する。送受信部１０２は、変調部１０４と復調部１０５とを有している。変調部１０４は、制御部１０１から受け取った所定のコマンド、リクエスト、命令などの情報に応じた信号を所定の変調方式で変調してキャリア波を生成する。復調部１０５は、無線ＩＣタグ２０が記憶しているデータに応じた信号に基づいて所定の変調方式で変調されたキャリア波を復調し、当該データに応じた信号を取り出し、制御部１０１に渡す。
【００２１】
アンテナ１０３は、送受信部１０２、より詳しくは変調部１０４から受け取ったキャリア波を空中に放射し、電波を無線ＩＣタグ２０に向けて放射すると共に、無線ＩＣタグ２０から放射された負荷変調などのキャリア波を受信し、このキャリア波を送受信部１０２、より詳しくは復調部１０５に供給する。
なお、アンテナ１０３は、必ずしもリーダ／ライタ１０の筐体内に格納されている必要はなく、リーダ／ライタ１０本体とは別体となったアンテナユニットとしてもよい。アンテナユニットは、送信用アンテナ／受信用アンテナとこれを保護するためのケースで構成されている。アンテナユニットは、制御部１０１及び送受信部１０２を格納したリーダ／ライタ本体とは、別体の装置又はユニットになっており、リーダ／ライタ本体とケーブルなどで接続される。従って、アンテナユニットは、リーダ／ライタ本体から離れた場所であっても設置できる様になっている。一つのリーダ／ライタ本体に、複数のアンテナユニットであって、それぞれ異なる場所に設置されたアンテナユニットを接続し、リーダ／ライタ本体が複数のアンテナユニットを切り替えながら使用するようにしてもよい。
【００２２】
また、別の構成例としては、リーダ／ライタ１０に接続される複数のアンテナユニットのうちの一つのアンテナユニットをリーダ／ライタ１０内に組み込む構成としても本実施の形態は成立する。
【００２３】
［１．２．無線ＩＣタグ］
図３に無線ＩＣタグ２０の構成例を示す機能ブロック図を掲げる。
【００２４】
無線ＩＣタグ２０は、メモリ２０１と、制御部２０２と、送受信部２０３と、アンテナ２０４とを有している。メモリ２０１は、商品情報、発送者情報などの識別コード（固有ＩＤ）など、読み取り対象となる情報を記憶している記憶装置である。（システム構成の柔軟性の為に、ユニークな固有ＩＤのみを無線タグに持たせ、商品情報、発送者情報などの識別情報を、上位側に接続されたＤＢに持たせる場合もある）制御部２０２は、リーダ／ライタ１０からのコマンド、リクエスト、命令などを解釈し、これに応答する動作を実行する。送受信部２０３は、リーダ／ライタ１０と同様に、変調部（図略）、復調部（図略）を有しており、リーダ／ライタ１０と交信を行うために信号の変調／復調を行う。アンテナ２０４はリーダ／ライタ１０からのキャリア波を受信し、これを送受信部２０３に供給及び給電すると共に、送受信部２０３からの変調されたキャリア波を受け取り、これをリーダ／ライタ１０に受信させる様、空中に放射する。
【００２５】
［１．３．位置特定装置］
位置特定装置３０は、リーダ／ライタ１０の読み取り動作を制御すると共に、リーダ／ライタ１０が読み取った無線ＩＣタグ２０の固有ＩＤに関する読み取り成功回数又は成功率に基づいて、その無線ＩＣタグの位置を特定する機能を有する。位置特定装置３０は、演算処理装置（ＣＰＵ）、主メモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）、必要な場合にはハードディスク装置などの外部記憶装置を具備している装置であって、例えばコンピュータ、ワークステーションなどの情報処理装置である。前記ＲＯＭ、若しくはハードディスク装置などに情報処理装置を位置特定装置３０として機能させるためのプログラム、又は位置特定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶されており、このプログラムを主メモリ上に載せ、ＣＰＵがこれを実行することにより位置特定装置３０が実現され、若しくは位置特定方法が実行される。
【００２６】
図４に、位置特定装置３０の一例を示す機能ブロック図を掲げる。
位置特定装置３０は、読み取り指示部３０１と、読み取り結果記憶部３０２と、位置算出部３０３とを有している。
読み取り指示部３０１は、位置特定を行う場合に、まず各リーダ／ライタ１０に、所定回数の読み取り処理を実行するよう命令を出す機能を有する。各リーダ／ライタ１０は、この命令に従って所定回数の読み取り処理を実行する。なお、この実施の形態では、所定回数は１００回であるものとして説明する。但し、所定回数は固定された回数でなくともよく、位置特定システム１が設置されている環境における通信環境などに応じて、適宜所定回数を変更するようにしてもよい。また、各リーダ／ライタ１０ごとに所定回数を異なる設定にしても構わない。
【００２７】
各読み取り処理において、各リーダ／ライタ１０は、そのリーダ／ライタ１０の交信領域に存在するすべての無線ＩＣタグ２０と交信を行い、交信の結果読み取りに成功した固有ＩＤすべてを位置特定装置３０、より詳しくは読み取り結果記憶部３０２に通知する。
【００２８】
読み取り結果記憶部３０２は、各リーダ／ライタ１０が通知した読み取り結果を記憶する機能を有する。図５に、読み取り結果記憶部３０２が記憶する読み取り結果データの一例を示す。図５に示す読み取り結果データは、ある一つのリーダ／ライタからの読み取り結果をテーブルとして記憶している例を示している。このようなテーブル５０は、各リーダ／ライタ１０について、一つずつ読み取り結果記憶部３０２に記憶される。
【００２９】
テーブル５０は、リーダ／ライタ１０が読み取った固有ＩＤごとに一つのレコード５０１を有している。各レコード５０１は、固有ＩＤを格納する固有ＩＤフィールド５０２，１回目の読み取り処理の結果、対応する固有ＩＤの読み取りが成功したか否かを格納する１回目フィールド５０３，２回目の読み取り処理の結果、対応する固有ＩＤの読み取りが成功したか否かを格納する２回目フィールド５０４，３回目の読み取り処理の結果、対応する固有ＩＤの読み取りが成功したか否かを格納する３回目フィールド５０５，…（４回目フィールドから９９回目フィールドは図略）、所定回数である１００回目の読み取り処理の結果、対応する固有ＩＤの読み取りが成功したか否かを格納する１００回目フィールド５０６、１回目から１００回目までの読み取り処理結果のうち、読み取り成功回数を格納する成功回数フィールド５０７，及び成功回数に基づいて決定される推定距離フィールド５０８を有している。
【００３０】
固有ＩＤフィールド５０２には、リーダ／ライタ１０から通知された固有ＩＤが格納される。なお、一のレコードには一つの固有ＩＤが格納されるため、一回の読み取り操作で例えば、５０個の固有ＩＤが読み取られた場合には、５０個のレコード５０１がテーブル５０に作られることとなる。
【００３１】
１回目フィールド５０３から１００回目フィールド５０６には、その回の読み取り処理の結果、対応する固有ＩＤがリーダ／ライタ１０から通知されたか否かを示す情報が格納される。この例では、「１」は、その回の読み取り処理結果において、対応する固有ＩＤがリーダ／ライタ１０から通知されたこと、すなわち「０」はその回の読み取り処理結果において、対応する固有ＩＤがリーダ／ライタ１０から通知されなかったこと、すなわち、固有ＩＤを有する無線ＩＣタグ２０の読み取りに失敗したことを示す。
【００３２】
成功回数フィールド５０７は、１回目フィールド５０３から１００回目フィールド５０６のうち、対応する固有ＩＤがリーダ／ライタ１０から通知されたことを示す情報が格納されているフィールドの数、すなわち、そのレコード５０１に対応する固有ＩＤを有する無線ＩＣタグの読み取り成功回数を格納する。
【００３３】
推定距離フィールド５０８は、成功回数フィールド５０７に格納された成功回数に基づいて推定される距離、すなわち、そのレコードに対応する固有ＩＤを有する無線ＩＣタグと、このリーダ／ライタ１０との推定距離が格納される。なお、推定距離は、後述する位置算出部３０３によって算出される情報であって、この例ではテーブル５０の一部としているが、必ずしもテーブル５０の一部である必要はない。
【００３４】
先にも述べているが、上記テーブル５０は、各リーダ／ライタ１０について一つ作成される。
【００３５】
位置算出部３０３は、成功回数フィールド５０７に格納された成功回数に基づいて各リーダ／ライタ１０と各固有ＩＤを有する無線ＩＣタグ２０の間の推定距離を算出し、各推定距離に基づいて、各固有ＩＤを有する無線ＩＣタグ２０を算出する。
【００３６】
図６は、位置算出部３０３が成功回数から推定距離を算出するために用いるデータの一例を示す。図に示すデータは、成功回数（縦軸）の値に応じて、推定距離を一意に定めるためのグラフである。例えば、成功回数１００であれば推定距離は０，成功回数５０回であれば推定距離Ｌ、成功回数２５であれば、推定距離２Ｌというように定めることができる。かかるデータは、無線ＩＣタグ２０とリーダ／ライタ１０との距離を変えながら成功回数の統計を取るなどして、作成する方法が考えられるが、その他の方法によってこのようなデータを作成しても構わない。
【００３７】
図７は、位置算出部３０３が、成功回数から算出された推定距離に基づいて、無線ＩＣタグ２０の推定位置を算出した結果を格納するテーブルの例を示す。なお、この例では、２つの異なるリーダ／ライタ１０（以下、リーダ／ライタＡ，リーダ／ライタＢと呼んで区別する）を用いて位置特定を行うものとする。このテーブル７０は、固有ＩＤごとに一つのレコード７０１を有している。各レコード７０１は、固有ＩＤを格納する固有ＩＤフィールド７０２，リーダ／ライタＡとの推定距離を格納する第１推定距離フィールド７０３，リーダ／ライタＢとの推定距離を格納する第２推定距離フィールド７０４，及び固有ＩＤに対応する無線ＩＣタグ２０の推定位置を格納する推定位置フィールド７０５を有している。
【００３８】
推定位置フィールド７０５に格納される推定位置は、第１推定距離フィールド７０３及び第２推定距離フィールド７０４に格納される推定距離に基づいて、位置算出部３０３が算出する。図８は、第１推定距離フィールド７０３及び第２推定距離フィールド７０４に格納される推定距離に基づいて推定位置を算出する方法の概念図である。この例では、ある空間（例えば、倉庫）に２つのリーダ／ライタＡ，Ｂが設けられている。リーダ／ライタＡの位置を点Ｐ、リーダ／ライタＡの位置を点Ｑとする。
【００３９】
ある無線ＩＣタグ２０とリーダ／ライタＡの推定距離がＬ１であって、その無線ＩＣタグ２０とリーダ／ライタＢの推定距離がＬ２であるとする。すると、この無線ＩＣタグは点Ｐを中心とした半径Ｌ１の円８０１上であって、かつ点Ｐを中心とした半径Ｌ２の円８０２上を満たす位置に存在すると考えられる。すなわち、円８０１と円８０２の交点を求めることにより、無線ＩＣタグ２０の推定位置を得ることができる。
【００４０】
なお、推定位置は必ずしも座標情報でなくともよく、ある広がりを持ったエリア（例えば、空間を１６の区画に分割して得られる個々の区画）を特定する情報を推定位置としてもよい。図８に示す例では、交点が２つ存在するため、一意に座標を定めることができない。このような場合には、これら２つの交点を含むエリアを推定位置とするようにしてもよい。
【００４１】
上記のようにして算出した推定位置は、それぞれのレコード７０１の推定位置フィールド７０５に格納される。位置特定装置３０は、このテーブル７０を参照することにより、固有ＩＤごとの推定位置を出力し、ユーザに各無線ＩＣタグの推定位置を提供することが可能となる。
【００４２】
［２．変形例、その他］
（１）  上記実施の形態では、成功回数に基づいて推定距離を決定するとして説明したが、成功確率（成功回数／全読み取り処理回数）に基づいて推定距離を決定するようにしても、本発明は成立する。
【００４３】
（２）  上記の読み取り成功回数に加えて、各読み取り成功時の無線ＩＣタグ２０からの応答送信時の電波強度を記録しておき、成功回数と電波強度のそれぞれに基づいて推定距離を算出して、両者の推定距離から位置の推定距離を算出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】位置特定システムの構成例を示すブロック図
【図２】リーダ／ライタの構成例を示す機能ブロック図
【図３】無線ＩＣタグの構成例を示す機能ブロック図
【図４】位置特定装置の一例を示す機能ブロック図
【図５】読み取り結果記憶部が記憶する読み取り結果データの一例を示す図
【図６】位置算出部が成功回数から推定距離を算出するために用いるデータの一例を示す図
【図７】位置算出部が、成功回数から算出された推定距離に基づいて、無線ＩＣタグ２０の推定位置を算出した結果を格納するテーブルの例を示す図
【図８】第１推定距離フィールド及び第２推定距離フィールドに格納される推定距離に基づいて推定位置を算出する方法の概念図
【符号の説明】
【００４５】
１  …位置特定システム
１０…リーダ／ライタ
２０…無線ＩＣタグ
３０…位置特定装置
３０１…読み取り指示部
３０２…読み取り結果記憶部
３０３…位置算出部
【図１】
2007304874.tif 000003
【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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