特許 7046521 ＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-25

(45)【発行日】2022-04-04

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/59 20060101AFI20220328BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20220328BHJP

   H04B 17/318 20150101ALI20220328BHJP

【ＦＩ】

H04B1/59

G06K7/10 272

G06K7/10 140

H04B17/318

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2017148871

(22)【出願日】2017-08-01

(65)【公開番号】P2019029880

(43)【公開日】2019-02-21

【審査請求日】2020-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000110217

【氏名又は名称】トッパン・フォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097560

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼橋 寛

(72)【発明者】

【氏名】松原 裕二

(72)【発明者】

【氏名】蠣久 大輔

【審査官】前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１４６１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１９７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１１５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２３８６８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０３７６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１３４９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／５９

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｈ０４Ｂ １７／３１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動対象であるが移動せずに待機しているＲＦＩＤタグのタグ情報及び移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報に対してリーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報より移動しているタグ情報を上位システムで取りまとめて記録させるに際して、当該リーダと当該上位システムとの間に接続されるＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置であって、
前記リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、移動体検知フィルタにより移動しているタグ情報を抽出する移動体検知手段を有し、
前記移動体検知フィルタは、前記リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、前記リーダで読み込まれた際の受信信号強度の変化量に基づいて移動しているタグ情報を抽出する受信信号強度変化量フィルタを少なくとも備えることを特徴とするＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置。

【請求項2】

請求項１記載のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置であって、前記リーダに対する前記上位システムからの接続形態を整合させるブリッジ機能手段を備えることを特徴とするＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報より移動しているタグ情報を抽出するＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いたＲＦＩＤタグ用チップの性能向上に伴い、遠距離に位置する多数のＲＦＩＤタグを一括して瞬時に読取ることが可能となってきていることから、用途が拡大し、例えば製品管理等に使用されるようになってきている。

【0003】

例えば、製品管理でＲＦＩＤタグを製品ごとに付帯させて利用する場合に、リーダとＲＦＩＤタグとが遠距離（例えば１０ｍの範囲）で通信されることから、多数の製品の搬入、搬出に際して、静止及び移動している総ての製品（ＲＦＩＤタグ）に対して時系列で通信状態とすると例えば１秒間で約２，０００件にも達するタグ情報を処理することが必要となる。

【0004】

そこで、処理負荷を軽減させるために一度の通信状態でタグ情報をリーダで受信した後に２度目に応答させないこともプログラム上可能であるが、一度だけの通信状態とすることは、静止しているＲＦＩＤタグのタグ情報と移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報とを区別することができず、移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報を把握することができない。

【0005】

従来、静止しているＲＦＩＤタグのタグ情報と移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報とを区別する技術が特許文献１により知られている。特許文献１には、ＲＦＩＤリーダによって移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグを含む複数のＲＦＩＤタグの時系列読取データを取得し、読取った複数のＲＦＩＤタグの情報から、チラ読みフィルタ、ＲＳＳＩ絶対値フィルタ、ＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ、ＲＳＳＩ谷型フィルタ、過読フィルタ、位相振れ少フィルタ、垂直方向移動フィルタのうち少なくとも一つ以上の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別し、移動ＲＦＩＤタグを識別するもので、上記個別静止ＲＦＩＤタグフィルタがコンピュータ装置又はＲＦＩＤリーダに備えられる技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５６６５６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、上記個別静止ＲＦＩＤタグフィルタをＲＦＩＤリーダに備えさせることはメモリ容量が少ないため、ＲＦＩＤタグ読取処理とフィルタリング処理を並行した場合に処理能力が低下する一方、コンピュータ装置に当該個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを備えさせることはフィルタリング処理にＣＰＵリソースが多く必要であることから、移動しているＲＦＩＤタグが２０枚を超えるような場合に処理能力が低下し、１度に読取れるＲＦＩＤタグの枚数が少なくなるという問題がある。

【0008】

このような場合にＲＦＩＤタグリーダやコンピュータ装置の処理性能を高めたものとすればよいが、そうすると既存のＲＦＩＤタグリーダやコンピュータ装置を使用することができず、システム全体のコスト高を招くこととなる。

【0009】

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、複数のＲＦＩＤタグに対する既存のリーダ及び処理装置に適用可能とし、複数のＲＦＩＤタグのタグ情報から多数の移動しているタグ情報を抽出可能として低コスト化を図るＲＦＩＤタグ用フィルタリング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】

【0010】

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、移動対象であるが移動せずに待機しているＲＦＩＤタグのタグ情報及び移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報に対してリーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報より移動しているタグ情報を上位システムで取りまとめて記録させるに際して、当該リーダと当該上位システムとの間に接続されるＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置であって、前記リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、移動体検知フィルタにより移動しているタグ情報を抽出する移動体検知手段を有し、前記移動体検知フィルタは、前記リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、前記リーダで読み込まれた際の受信信号強度の変化量に基づいて移動しているタグ情報を抽出する受信信号強度変化量フィルタを少なくとも備える構成とする。

【0011】

請求項２の発明では、「前記リーダに対する前記上位システムからの接続形態を整合させるブリッジ機能手段を備える」構成とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１の発明によれば、移動対象であるが移動せずに待機しているＲＦＩＤタグのタグ情報及び移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報に対してリーダと上位システムとの間に接続されるＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置であり、リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、移動体検知フィルタにより移動しているタグ情報を抽出する移動体検知手段を備えさせ、移動体検知フィルタに少なくとも備える受信信号強度変化量フィルタにおいて、リーダで読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、リーダで読み込まれた際の受信信号強度の変化量に基づいて移動しているタグ情報を抽出する構成とすることにより、リーダより複数のＲＦＩＤタグのタグ情報を得て移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報のみを上位システムに提供する単独の装置として、複雑なフィルタリング処理を行うことなく移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報を抽出させることができ、これによってフィルタリング処理能力を向上させることが可能となって既存のリーダ及び上位システムに適用させることができ、システム全体としてコスト低減を図ることができるものである。

【0014】

請求項２の発明によれば、リーダに対する上位システムからの接続状態を整合させるブリッジ機能手段を備えさせることにより、既存のリーダと既存の上位システムとの通信形態のプロトコルが異なっても容易に接続可能とさせることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係るＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置が適用されるシステム全体の説明図である。

【図2】図１のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置のブロック構成図である。

【図3】図２のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置によるフィルタリング処理の説明図（１）である。

【図4】図２のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置によるフィルタリング処理の説明図（２）である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図により説明する。
図１に、本発明に係るＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置が適用されるシステム全体の説明図を示す。図１（Ａ）において、ＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置（以下、単にフィルタリング装置とする）１１は、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２と、上位システム（ここではコンピュータとする）１３との間に単独の装置として接続される。接続形態は、有線、無線を問わないが、大量データの転送には有線であることが好ましい。

【0017】

上記フィルタリング装置１１の詳細は図２で説明する。上記ＲＦＩＤタグリーダライタ１２及び上位システム１３は、既存のもので特に高処理能力機能のものでなくともよい。すなわち、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２は、通信用アンテナを備え、ＲＦＩＤタグと交信してタグ情報を受信して外部に送信するリーダとしての機能を少なくとも有すればよく、また、上位システム１３は、パーソナルコンピュータやサーバとして入力したタグ情報を取りまとめて記録するソフトウエア及びハードウエアを備えて処理する能力を有すれば十分である。

【0018】

フィルタリング装置１１には、外部機器１４が接続される。当該外部機器１４としては、ここでは入出力接点を有する既存のＤＩＯユニット１５及び表示灯１６であり、ＤＩＯユニット１５にはセンサ１７が接続される。

【0019】

上記のようなシステムを製品搬出の製品管理に適用させた場合、図１（Ｂ）に示すように、例えば搬送コンベア等の搬送手段２１の所定位置の上方にＲＦＩＤタグリーダライタ１２が配置され、当該ＲＦＩＤタグリーダライタ１２の上流側にセンサ１７が配置される。

【0020】

例えば、搬送手段２１の両側に搬送対象となる個別のＲＦＩＤタグが付帯された製品が所定数収納された搬送収納体２２が積まれて待機され、一の搬送収納体２２が順次搬送手段２１上に移動されて搬送される。そして、搬送手段２１上で搬送されてくる搬送収納体２２がセンサ１７により検知されることでＲＦＩＤタグリーダライタ１２により当該搬送収納体２２内の製品に付帯された個別毎のＲＦＩＤタグと交信し、読み込まれたタグ情報を順次フィルタリング装置１１に送信するものである。

【0021】

ここで、図２に、図１のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置のブロック構成図を示す。図２において、フィルタリング装置１１は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ブリッジ機能手段３４、移動体検知手段３５及びインタフェース３６を備え、当該移動体検知手段３５は、移動体検知フィルタとして、ＲＳＳＩ（受信信号強度インジケータ）４１、出現回数フィルタ４２及びＲＳＳＩ変化量フィルタ４３を備える。

【0022】

上記ＣＰＵ３１は、この装置全体を統括的に処理制御する物理的な中央処理装置であり、ＲＯＭ３２に記憶されているプログラムに基づくアルゴリズム処理を行う。上記ＲＡＭ３３は、各フィルタによるフィルタリング処理するプログラムを展開、実行させるための作業領域としての役割をなすもので、例えば半導体メモリで構成される。

【0023】

上記ブリッジ機能手段３４は、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２に対する上位システム１３からの接続形態に応じたプロトコルを整合させるプロトコルコンバータとしての機能を有するもので、当該上位システム１３にＲＦＩＤタグリーダライタ１２を接続状態とするための制御コマンドを当該ＲＦＩＤタグリーダライタ１２のプロトコルに合致させて送信する。なお、当初よりプロトコルが合致していればスルー状態とする。

【0024】

上記移動体検知手段３５は、全体的には、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２で読み込まれた複数のＲＦＩＤタグの総てのタグ情報をＲＦＩＤタグリーダライタ固有のデータフォーマットで入力し、当該タグ情報のうち、移動体検知フィルタにより移動しているタグ情報を抽出するもので、抽出したタグ情報を上位システム１３の指定するデータフォーマット若しくはＲＦＩＤタグリーダライタ固有のデータフォーマットで送信する。

【0025】

上記移動体検知フィルタの一部を構成するＲＳＳＩ値フィルタ４１は、指定期間内に読み込まれたＲＳＳＩ値が閾値以上のタグ情報を抽出するもので、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２のアンテナから遠い位置にあるＲＦＩＤタグのタグ情報を除外する。

【0026】

上記移動体検知フィルタの一部を構成する出現回数フィルタ４２は、指定期間内のＲＦＩＤタグの読取回数が閾値以上のタグ情報を抽出して、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２において金属体による反射によって読み込まれたＲＦＩＤタグのタグ情報を除外する。

【0027】

上記移動体検知フィルタの一部を構成するＲＳＳＩ変化量フィルタ４３は、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２で読み込まれた複数のＲＦＩＤタグのタグ情報のうち、当該ＲＦＩＤタグリーダライタ１２で読み込まれた際の受信信号強度の変化量に基づいて移動しているタグ情報を抽出するもので、具体的には、指定期間内に読み込まれたタグ情報のＲＳＳＩ変化総量が閾値以上のデータを抽出して、静止しているＲＦＩＤタグのタグ情報を除外するものである。

【0028】

なお、移動体検知フィルタで移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報を抽出するに際して、上記ＲＳＳＩ変化量フィルタ４３のみで移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報を抽出することは可能であるが、上記ＲＳＳＩ値フィルタ４１及び出現回数フィルタ４２を用いることで、当該ＲＳＳＩ変化量フィルタ４３による処理負荷を軽減させることができるものである。また、ＲＳＳＩ値フィルタ４１、出現回数フィルタ４２による処理を行わせないオンオフ機能を備えさせてもよい。

【0029】

上記インタフェース３６には外部機器１４のＤＩＯユニット１５の出力端子が接続されると共に、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２の汎用入出力ポート（ＧＰＩＯ）に接続される。すなわち、センサ１７で読取対象のＲＦＩＤタグ（上記ＲＦＩＤタグ付帯製品の搬送収納体２２）を検知したときに、ＤＩＯユニット１５を介して検知信号をトリガとしてＲＦＩＤタグリーダライタ１２に送信して、当該ＲＦＩＤタグリーダライタ１２によるＲＦＩＤタグに対するタグ情報読み込みを開始させるもので、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２に予め設定した指定期間内で当該読み込みが時系列で行われる。なお、上記センサ１７からの検知信号に応じてＤＩＯユニット１５を介して表示灯１６を読み込み開始として点灯させるものである。

【0030】

なお、上記外部機器１４（ＤＩＯユニット１５、表示灯１６）及びセンサ１７をＲＦＩＤタグリーダライタ１２側に接続することとしてもよく、この場合には、インタフェース３６は不要となる。

【0031】

そこで、図３及び図４に、図２のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置によるフィルタリング処理の説明図を示す。図３（Ａ）は、フィルタリング装置１１の移動体検知手段３５に、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２より指定期間内において時系列で読み込まれた総てのＲＦＩＤタグのタグ情報が入力されたグラフであり、総てのタグ情報には、移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報、静止しているＲＦＩＤタグのタグ情報及び金属体などで反射によって読み込まれたタグ情報である。

【0032】

上記図３（Ａ）に示す総てのタグ情報に対して、図３（Ｂ）に示すように、ＲＳＳＩ値フィルタ４１が、指定期間内に読み込まれたＲＳＳＩ値が閾値以上のタグ情報を抽出してＲＦＩＤタグリーダライタ１２のアンテナから遠い位置にあるＲＦＩＤタグのタグ情報を除外する。

【0033】

続いて、図４（Ａ）に示すように、出現回数フィルタ４２が、ＲＳＳＩ値が閾値以上のタグ情報のうち、指定期間内のＲＦＩＤタグの読取回数が閾値以上のタグ情報を抽出して、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２において金属体による反射によって読み込まれたＲＦＩＤタグのタグ情報を除外する。なお、上記ＲＳＳＩ値フィルタ４１及び出現回数フィルタ４２の処理は、その順序を問わない。

【0034】

そして、図４（Ｂ）に示すように、ＲＳＳＩ変化量フィルタ４３が、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２で読み込まれた複数のＲＦＩＤタグの総てのタグ情報から、ＲＳＳＩ値フィルタ４１でＲＦＩＤタグリーダライタ１２のアンテナから遠い位置にあるＲＦＩＤタグのタグ情報が除外され、出現回数フィルタ４２で金属体による反射によって読み込まれたＲＦＩＤタグのタグ情報が除外されたタグ情報のうち、当該指定期間内に読み込まれたタグ情報のＲＳＳＩ変化総量が閾値以上のデータを抽出して、静止しているＲＦＩＤタグのタグ情報を除外する。

【0035】

すなわち、図４（Ａ）に示すＲＦＩＤタグのうちの所定のタグ情報のＲＳＳＩ変化量ａ（ｘ）の総量と他のタグ情報のＲＳＳＩ変化量ｂ（ｘ）の総量が閾値以上か否かを判別し、閾値以下のＲＳＳＩ変化量ｂ（ｘ）のタグ情報を除外して、図４（Ｂ）に示す閾値以上のＲＳＳＩ変化量ａ（ｘ）に対応するタグ情報を移動しているＲＦＩＤタグのものとして抽出するものである。

【0036】

このように、ＲＦＩＤタグリーダライタ１２より複数のＲＦＩＤタグのタグ情報を得て移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報のみを上位システム１３に提供する単独の装置としてフィルタリング処理能力を向上させることが可能となって既存のＲＦＩＤタグ用のリーダやリーダライタ及び上位システム１３に適用させることができ、システム全体としてコスト低減を図ることができるものである。

【0037】

また、移動体検知フィルタ（特にＲＳＳＩ変化量フィルタ４３）により複雑なフィルタリング処理を行うことなく移動しているＲＦＩＤタグのタグ情報を抽出させることができるものである。さらに、ブリッジ機能手段３４により既存のＲＦＩＤタグ用のリーダやリーダライタ及び上位システム１３との通信形態のプロトコルが異なっても容易に接続可能とさせることができるものである。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明のＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置は、ＲＦＩＤタグのタグ情報を取りまとめて記録させるシステムの製造、販売、使用等の産業分野に利用可能である。

【符号の説明】

【0039】

１１ ＲＦＩＤタグ用フィルタリング装置
１２ ＲＦＩＤタグリーダライタ
１３ 上位システム
１４ 外部機器
１５ ＤＩＯユニット
１６ 表示灯
１７ センサ
２１ 搬送手段
２２ 搬送収納体
３４ ブリッジ機能手段
３５ 移動体検知手段
３６ インタフェース
４１ ＲＳＳＩ値フィルタ
４２ 出現回数フィルタ
４３ ＲＳＳＩ変化量フィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】