JP2006105832A - Metal position detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検査物に保持されている金属性物品の位置検出器に関し、さらに詳しくは、位置座標情報を記録したＲＦタグの読み取り状態に基づいて、被検査物に保持されている金属性物品の位置を検出する金属位置検出器に関するものである。 The present invention relates to a position detector for a metallic article held on an object to be inspected. More specifically, the present invention relates to a metallic property held on an object to be inspected based on a reading state of an RF tag in which position coordinate information is recorded. The present invention relates to a metal position detector that detects the position of an article.
近年、ＩＣカードと呼ばれる情報記録媒体が、市場に広く出回っている。ＩＣカードは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状あるいはシート状の形状を備え、カード内にＩＣ(Integrated Circuit)が組み込まれているものを総称した名称である。最近では、ＩＣカードと同様の原理で情報を記録するＲＦタグが、各種物品に付されて物品の種別や内容の判別、分類整理、在庫管理等の多様な分野において効率化に貢献している。このようなＩＣカードやＲＦタグは、リーダライタとの間でのデータの授受を電波にて行うため、定期券等のようにカード単体で処理されるＩＣカードでは特に発生しない特有の問題を有している。
例えば、封筒にＲＦタグを取り付けて仕分け等の作業をする際、封筒内に封入される物が紙類のみとは限らず、金属が含まれている場合も想定される。この際、ＲＦタグと金属とが近接していたり、或いは少なくとも一部が重なった位置関係にある場合に、リーダライタによりＲＦタグの記録情報を読み取ろうとすると、金属による磁束の減少によりＲＦタグに与えるエネルギが減衰しＲＦタグの情報が正しく読み取れないといった問題が発生する。
この問題を解決するために、図１１のようにＲＦタグ２００の片面に磁束７０、７３の磁路を形成する磁性シート７２を配置することにより、ＲＦタグ２００の直下に金属（この場合は硬貨）７５が存在していても、磁束７０、７３が磁性シート７２を磁路として利用してＲＦタグ２００の図示しないループアンテナを横切るため、図示しないリーダライタとの交信を行うことができる。尚、図では磁束７４が金属７５により減衰されるが、磁性シート７２が磁束の通路となり金属の影響を無視することができる。
この磁性シートを備えた非接触型情報授受装置については、特許文献１に開示されている。また、封筒内で金属とＲＦタグとを重畳させない構成を有する特殊な封筒に関して同一出願人より特許文献２として出願されている。
For example, when an RF tag is attached to an envelope and sorting or the like is performed, not only paper but also metal is included in the envelope. At this time, when the RF tag and the metal are close to each other or at least partly overlapped, if the reader / writer tries to read the recorded information of the RF tag, the RF tag is caused by the decrease of the magnetic flux due to the metal. A problem arises in that the energy applied is attenuated and the information of the RF tag cannot be read correctly.
In order to solve this problem, as shown in FIG. 11, a
A non-contact type information transfer device including this magnetic sheet is disclosed in
しかしながら、図１１の磁性シート７２を有するＲＦタグ２００を貼付した封筒を、１枚単位でリーダライタにより読み取るのであれば特に問題はないが、重なって混在する多数の封筒を仕分けするためには多大の時間を要し、非常に効率が悪い。
またＲＦタグに磁性シートを貼り付けなければならず、コスト的にＲＦタグが高くなるといった問題がある。
また特許文献２の発明は、確実に金属とＲＦタグの位置を分離することはできるが、封筒が特殊なものとなり汎用の封筒が使用できないといった問題がある。
以上の課題を解決するために、封筒内の金属の位置を事前に検出できれば、その位置を避けてＲＦタグを取り付けることができる。しかし、既に梱包された包みや、封をされた封筒の中にＲＦタグとの間の電波の授受に影響を与える物体（金属）が存在するか否かを調べることは容易ではなかった。そこで従来から金属を検知する装置として金属探知機が存在するが、これは金属の有無を検知することはできるが、金属の具体的な位置を検出することはできなかった。
本発明は、かかる課題に鑑み、簡易な方法で被検査物に金属性物品が保持されているか否かを検知すると共に、その位置を検出してＲＦタグを貼付する適正な位置を指示することができる金属位置検出器を提供することを目的とする。
However, there is no particular problem if the envelope with the
In addition, a magnetic sheet must be attached to the RF tag, and there is a problem that the RF tag is expensive.
The invention of
In order to solve the above problems, if the position of the metal in the envelope can be detected in advance, the RF tag can be attached while avoiding the position. However, it is not easy to check whether there is an object (metal) that affects the transmission / reception of radio waves with the RF tag in a package that has already been packed or in a sealed envelope. Thus, a metal detector has conventionally existed as a device for detecting metal, but this could detect the presence or absence of metal, but could not detect the specific position of the metal.
In view of such problems, the present invention detects whether or not a metallic article is held on an object to be inspected by a simple method, and detects the position to indicate an appropriate position for attaching an RF tag. An object of the present invention is to provide a metal position detector capable of
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、検出部に配置される被検査物に保持された金属性物品の位置を検出する金属位置検出器であって、異なった位置に配置され且つ個々の位置情報を記録した複数のＲＦタグ、該複数のＲＦタグと対向配置され且つ各ＲＦタグから前記位置情報を読取るための指令信号を送信し返信信号を受信するアンテナ、及び該ＲＦタグと該アンテナとの間に形成され且つ該被検査物が配置される空間を備えた検出部と、前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから前記位置情報を読取るリーダと、該リーダを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記リーダを駆動して前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから個別の位置情報を読取る際に、前記金属性物品により遮蔽されていることによって位置情報を読取りできないＲＦタグに基づいて前記被検査物に保持された金属性物品の位置を検出することを特徴とする。
本発明の検出部には、例えば所定のギャップを隔てて対向配置された２つの面の内の一方の面に個別の位置情報を記録した複数のＲＦタグを備え、他方の面にリーダと接続したアンテナを備える。そしてその検出部の空間に被検査物を配置し、制御装置はリーダを駆動してアンテナから位置情報を読取りできないＲＦタグ（即ち、金属性物品により遮蔽されたＲＦタグ）の有無、及び当該ＲＦタグが有すべき位置情報に基づいて被検査物に保持された金属性物品の位置を検出するものである。尚、アンテナは送信、受信を共用しても分離してもよく、以下同様である。
請求項２は、検出部を通過する、又は検出部に配置される被検査物に保持された金属性物品の位置を検出する金属位置検出器であって、前記検出部は、個々の位置情報を記録した複数のＲＦタグ、前記被検査物の通過或いは有無を検出するセンサ、該複数のＲＦタグと対向配置され且つ各ＲＦタグから前記位置情報を読取るための指令信号を送信し返信信号を受信するアンテナ、及び該ＲＦタグと該アンテナとの間に形成され且つ該被検査物が通過又は配置される空間を備えた検出部と、前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから前記位置情報を読取るリーダと、該リーダを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記リーダを駆動して前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから個別の位置情報を読取る際に、前記センサから前記被検査物の通過タイミング、或いは有無についての検知信号と、前記金属性物品により遮蔽されていることによって位置情報を読取りできないＲＦタグに基づいて、前記被検査物に保持された金属性物品の位置を検出することを特徴とする。
本発明は検出部にて使用するＲＦタグの数を節約するために、被検査物の通過或いは有無を検出するセンサを備えたものである。即ち、センサからのタイミングと位置情報を読取り出来ないＲＦタグが有している筈の位置情報に基づいて金属性物品の位置を検出するものである。尚、センサは透過型でも反射型でもかまわない。これにより少ないＲＦタグの位置情報と、センサの検知タイミングに基づいて被検査物に保持された金属性物品の位置を検出することができる。尚、被検査物とセンサの何れか一方を相対的に移動させながら読取りを行うようにしても良い。
In order to solve such a problem, the present invention provides a metal position detector for detecting the position of a metallic article held by an object to be inspected arranged in a detection unit, which is arranged at different positions. And a plurality of RF tags that record individual position information, an antenna that is arranged opposite to the plurality of RF tags and that transmits a command signal for reading the position information from each RF tag and receives a return signal, and the RF A detection unit formed between the tag and the antenna and provided with a space in which the inspection object is disposed, a reader that reads the position information from each RF tag via the antenna, and the reader is controlled A control device, wherein the control device is shielded by the metallic article when reading the individual position information from each RF tag via the antenna by driving the reader. And detecting the position of the metal article, which is retained in the inspection object based on the RF tag that can not be read the information.
The detection unit of the present invention includes, for example, a plurality of RF tags in which individual position information is recorded on one of two surfaces opposed to each other with a predetermined gap, and is connected to a reader on the other surface. Equipped antenna. Then, the inspection object is placed in the space of the detection unit, and the control device drives the reader to detect the presence or absence of an RF tag (that is, an RF tag shielded by a metallic article) that cannot read position information from the antenna, and the RF The position of the metallic article held by the inspection object is detected based on the position information that the tag should have. The antenna may be shared or separated for transmission and reception, and so on.
The present invention includes a sensor for detecting the passage or presence of an object to be inspected in order to save the number of RF tags used in the detection unit. That is, the position of the metallic article is detected on the basis of the position information on the heel of the RF tag that cannot read the timing and position information from the sensor. The sensor may be a transmission type or a reflection type. Thus, the position of the metallic article held on the object to be inspected can be detected based on the position information of the few RF tags and the detection timing of the sensor. Note that reading may be performed while relatively moving either the inspection object or the sensor.
請求項３は、前記制御装置は、前記リーダを駆動して前記各ＲＦタグに記録した位置情報を読み取った結果、当該各ＲＦタグからの応答信号が所定の回数正常に受信できた場合、少なくとも当該ＲＦタグとアンテナとの間に前記金属性物品が無いと判断することを特徴とする。
制御装置が、被検査物により金属性物品が保持されていないと判断する基準は、各ＲＦタグからの応答信号が所定の回数正常に受信できた場合である。その他にＲＦタグの応答信号のレベルを計測する方法もあるが、回路が複雑になる。
請求項４は、前記ＲＦタグは、前記被検査物が前記空間を通過する方向と交差する方向に沿って複数配列されていることを特徴とする。
被検査物の検査時間を短縮するには、被検査物を検出部の空間内をできるだけ速く通過させる必要がある。そのときＲＦタグは被検査物が空間を通過する方向と交差する方向（直交方向とは限らない）に沿って複数配列されることにより、金属性物品の二次元的な位置を検出することができる。
According to a third aspect of the present invention, at least when the control device has successfully received the response signal from each RF tag a predetermined number of times as a result of reading the position information recorded on each RF tag by driving the reader, It is determined that there is no metallic article between the RF tag and the antenna.
The standard for the control device to determine that the metallic article is not held by the object to be inspected is when the response signal from each RF tag has been successfully received a predetermined number of times. There is another method of measuring the response signal level of the RF tag, but the circuit becomes complicated.
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of the RF tags are arranged along a direction intersecting a direction in which the inspection object passes through the space.
In order to shorten the inspection time of the inspection object, it is necessary to pass the inspection object through the space of the detection unit as quickly as possible. At that time, a plurality of RF tags are arranged along a direction (not limited to the orthogonal direction) intersecting the direction in which the inspection object passes through the space, thereby detecting the two-dimensional position of the metallic article. it can.
請求項５は、前記ＲＦタグに記録した位置情報は、当該ＲＦタグの二次元座標情報であることを特徴とする。
複数のＲＦタグが平面に配置される場合、ＲＦタグに記録した位置情報は、ｘ軸とｙ軸の座標で表現することができ、その座標は各ＲＦタグ毎に異なる座標である。即ち、各ＲＦタグには配置された二次元座標情報が記録されている。
請求項６は、前記ＲＦタグに記録した位置情報は、当該ＲＦタグの一次元座標情報であることを特徴とする。
複数のＲＦタグが直線的に配置される場合、ＲＦタグに記録した位置情報は、ｘ軸あるいはｙ軸の何れかの座標で表現することができ、その座標は各ＲＦタグ毎に異なる座標である。即ち、各ＲＦタグには配置された一次元座標情報が記録されている。
請求項７は、前記制御装置は、前記センサにより前記被検査物を検出してから当該被検査物に保持されている金属性物品により遮蔽されていることによって位置情報を読取りできないＲＦタグに基づいて前記金属性物品の位置を検出するまでの時間を基に、前記被検査物の先端から前記金属性物品までの距離を算出し、該距離と前記金属性物品を検出したＲＦタグの一次元座標情報に基づいて当該金属性物品の二次元座標位置を検出することを特徴とする。
制御装置は、センサを備えた検出部においては、そのセンサが被検査物の先端を検出してからＲＦタグが金属性物品を検出するまでの時間から一方の座標を検出することができる。また他方の座標はＲＦタグを一次元的に配列した一次元座標から得ることができる。そしてこの２つの座標情報から二次元的な位置情報を得るものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the position information recorded on the RF tag is two-dimensional coordinate information of the RF tag.
When a plurality of RF tags are arranged on a plane, the position information recorded on the RF tag can be expressed by coordinates of the x axis and the y axis, and the coordinates are different for each RF tag. That is, the two-dimensional coordinate information arranged in each RF tag is recorded.
The position information recorded on the RF tag is one-dimensional coordinate information of the RF tag.
When a plurality of RF tags are linearly arranged, the position information recorded on the RF tag can be expressed by either x-axis or y-axis coordinates, and the coordinates are different for each RF tag. is there. That is, one-dimensional coordinate information arranged in each RF tag is recorded.
According to a seventh aspect of the present invention, the control device is based on an RF tag that cannot read position information because it is shielded by a metallic article held on the inspection object after the inspection object is detected by the sensor. Based on the time until the position of the metallic article is detected, the distance from the tip of the inspection object to the metallic article is calculated, and the one-dimensional RF tag that has detected the distance and the metallic article is calculated. The two-dimensional coordinate position of the metallic article is detected based on the coordinate information.
The control device can detect one coordinate from the time from when the sensor detects the tip of the object to be detected to when the RF tag detects the metallic article, in the detection unit including the sensor. The other coordinates can be obtained from one-dimensional coordinates in which RF tags are arranged one-dimensionally. Then, two-dimensional position information is obtained from these two coordinate information.
請求項１の発明によれば、対向配置された複数のＲＦタグとアンテナとの間の空間に被検査物を配置し、リーダを駆動することによりアンテナから位置情報を読取りできないＲＦタグの有無、及び当該ＲＦタグが有すべき位置情報に基づいて被検査物に保持された金属性物品の位置を検出するので、被検査物に保持した金属性物品の位置を二次元的に確認することができる。
また請求項２では、被検査物の通過或いは有無を検出するセンサを備え、対向配置された複数のＲＦタグとアンテナの空間に被検査物を通過或いは配置し、リーダを駆動することによりアンテナから位置情報を読取りできないＲＦタグ有無、及び当該ＲＦタグが有すべき位置情報に基づいて被検査物に保持された金属性物品の位置を検出するので、被検査物に保持した金属性物品の位置を二次元的に確認することができる。
また請求項３では、各ＲＦタグからの応答信号が所定の回数正常に受信できた場合、制御装置は被検査物に金属性物品が保持されていないと判断するので、実際のＲＦタグの取り付け位置での金属による影響度を正確に判断することができる。
また請求項４では、ＲＦタグは被検査物が空間を通過する方向と交差する方向に沿って複数配列されているので、少ない数のＲＦタグとセンサにより金属性物品の二次元的な位置を検出することができる。
According to invention of
According to a second aspect of the present invention, a sensor for detecting the passage or presence of the inspection object is provided, and the inspection object is passed or arranged in the space between the plurality of RF tags and the antennas arranged to face each other, and the reader is driven to remove the inspection object from the antenna. Since the position of the metallic article held on the inspection object is detected based on the presence / absence of the RF tag whose position information cannot be read and the positional information that the RF tag should have, the position of the metallic article held on the inspection object Can be confirmed two-dimensionally.
According to the third aspect of the present invention, when the response signal from each RF tag is normally received a predetermined number of times, the control device determines that the metallic article is not held on the object to be inspected. It is possible to accurately determine the influence of the metal at the position.
According to the fourth aspect of the present invention, since a plurality of RF tags are arranged along the direction intersecting the direction in which the object passes through the space, the two-dimensional position of the metallic article can be determined by a small number of RF tags and sensors. Can be detected.
また請求項５では、ＲＦタグに記録した位置情報は、当該ＲＦタグの二次元座標情報であるので、金属性物品により読み取れないＲＦタグの位置情報に基づいて一義的に金属性物品の二次元位置を判断することができる。
また請求項６では、ＲＦタグに記録した位置情報は、当該ＲＦタグの一次元座標情報であるので、金属性物品により読み取れないＲＦタグの位置情報に基づいて一義的に金属性物品の一次元位置を判断することができ、ＲＦタグの総数を減少することができる。
また請求項７では、センサを備えた検出部においては、そのセンサが被検査物の先端を検出してからＲＦタグが金属性物品を検出するまでの時間から一方の座標を検出することができ、また他方の座標はＲＦタグを一次元的に配列した一次元座標から得ることができるので、少ないＲＦタグの位置情報に基づいて正確な二次元情報を得ることができる。
Further, in claim 5, since the position information recorded on the RF tag is the two-dimensional coordinate information of the RF tag, it is uniquely based on the position information of the RF tag that cannot be read by the metal article. The position can be determined.
Further, in claim 6, since the position information recorded on the RF tag is one-dimensional coordinate information of the RF tag, the one-dimensional one-dimensional of the metallic article is uniquely based on the position information of the RF tag that cannot be read by the metallic article. The position can be determined and the total number of RF tags can be reduced.
In the seventh aspect of the present invention, the detection unit including the sensor can detect one coordinate from the time from when the sensor detects the tip of the inspection object until the RF tag detects the metallic article. Further, since the other coordinates can be obtained from one-dimensional coordinates in which the RF tags are arranged one-dimensionally, accurate two-dimensional information can be obtained based on a small number of RF tag position information.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、一般的なＲＦタグ用リーダライタの構成を示すブロック図である。このＲＦタグ用リーダライタ（以下、単にリーダライタと呼ぶ）１００は、リーダライタ１００との間でデータの授受を行ってシステム全体を制御するＰＣ５０によって制御される。リーダライタ１００は、外部のＰＣ５０とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置１と、リーダライタ１００全体の動作を制御する制御装置２と、制御装置２を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置３と、制御装置２からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器４と、操作コマンドを入力する入力装置５と、制御装置２により制御された情報を表示する表示装置６と、制御装置２からの交流信号である電力供給用信号と変調器４からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器７と、ループアンテナ９から受信した返信信号から２値化データに変換する検波復調器８と、図示しないＲＦタグとの電力用搬送波とデータの授受をするループアンテナ９とを備えて構成されている。
次に、本構成によるリーダライタ１００の動作を説明する前に、ＲＦタグの構成を先に説明しておく。図２は、一般的なＲＦタグの構成を示すブロック図である。本実施形態のＲＦタグ２００は、リーダライタ１００からの電力用搬送波によりデータの授受をするループアンテナ２０と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路２１と、ループアンテナ２０からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路２２と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置２３と、制御回路２６からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器２４と、送受信回路２１からの搬送波データから２値化データに変換する検波器２５と、ＲＦタグ２００の全体の動作を制御する制御回路２６から構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a general RF tag reader / writer. This RF tag reader / writer (hereinafter simply referred to as a reader / writer) 100 is controlled by a
Next, before describing the operation of the reader /
次に、図１と図２を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ１００は、図示しない電源が入れられると制御装置２のイニシャル動作後、メモリ装置３に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置２は、ＲＦタグ２００に電力を供給するために、搬送波信号とそれを変調したポーリング信号を交互に電力増幅器７から送信する。その信号は、ループアンテナ９から電磁波として外部に放射される。次に、ＲＦタグ２００がリーダライタ１００に近接すると、ループアンテナ２０が搬送波から電力生成回路２２により整流して直流電力に変換して、ＲＦタグ内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路２６が駆動すると、メモリ装置２３に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。
次に、制御回路２６は、まず送受信回路２１からコマンドを検波器２５で復調して２値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器２４により変調して送受信回路２１を介してループアンテナ２０から送信する。このレスポンスをリーダライタ１００がループアンテナ９で受信して、検波復調器８で２値化コードに変換し、制御回路２により解析してＲＦタグ２００が規格に合致したタグであると認識する。それにより、以後リーダライタ１００とＲＦタグ２００の間でデータの授受が行われる。
図３は、本発明のＲＦタグの外形透視図であり、以下、この構成全体を指してＲＦタグと呼ぶ。図３（Ａ）は上面図であり、図３（Ｂ）は側面図である。このＲＦタグ２００は、図３（Ａ）の上面図から明らかなように、ＰＶＣシート等上にループアンテナ２０と制御ＩＣ２０１を一体化したインレット３１と、インレット３１の周縁に沿って形成されたループアンテナ２０と、ループアンテナ２０を介して所定の変調方式に基づく搬送電力の送信とリーダライタ１００との間でのデータの授受を制御する制御ＩＣ２０１とを備えて構成される。
尚、以下の実施形態の説明では図１のリーダライタ１００は、ＲＦタグ２００に記録されている情報を読み取るだけのリーダ１００として記述するが、ライタとしての機能を併有していても差し支えない。
Next, each operation will be described with reference to FIGS. 1 and 2 together. When a power supply (not shown) is turned on, the reader /
Next, the
FIG. 3 is an external perspective view of the RF tag of the present invention. Hereinafter, the entire configuration is referred to as an RF tag. FIG. 3A is a top view, and FIG. 3B is a side view. As is clear from the top view of FIG. 3A, the
In the following description of the embodiment, the reader /
図４（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る金属位置検出器の構成図である。この金属位置検出器３００は、ＲＦタグ個々の位置情報を記録し且つ所定の配列にて配置された複数のＲＦタグ２００、この複数のＲＦタグ２００と空間４２を介して対向配置され且つ各ＲＦタグ２００から位置情報を読取るための返信信号を受信するアンテナ９、このＲＦタグ２００とアンテナ９との間に形成された空間４２を備えた検出部４１と、アンテナ９を介して各ＲＦタグ２００から位置情報を読取るリーダ１００と、このリーダ１００を制御するＰＣ（制御装置）５０と、を備えて構成される。尚、検出部４１の一方の側には、封筒（被検査物）４０の停止位置を規制する規制板４７を設け、封筒４０の端部の位置を決め易いようにしているが、規制板４７を設けない構成でも構わない。ここではＲＦタグ２００を取り付けた面をタグ取付面２００ａ、アンテナ９を取り付けた面をアンテナ面９ａと呼ぶ。
本実施形態の検出部４１には、例えばアンテナ面９ａと対向するタグ取付面面２００ａに個別の位置情報を記録した複数のＲＦタグ２００を備え、アンテナ面９ａにリーダと接続したアンテナ９を備える。そしてその検出部４１の空間４２に封筒４０を配置し、ＰＣ５０はリーダ１００を駆動してアンテナ９から位置情報を読取りできないＲＦタグ（即ち、金属４５により遮蔽されたＲＦタグ）の有無、及び読取りできないＲＦタグが有している筈の位置情報に基づいて封筒４０に保持された金属４５の位置を検出するものである。
FIG. 4A is a configuration diagram of the metal position detector according to the first embodiment of the present invention. This
The
図４（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る金属位置検出器の機能ブロック図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。図４（ａ）、（ｂ）を参照して第１の実施形態の動作を説明する。封筒４０の中に金属４５が封入されている場合、外観からはどの位置に金属があるかを見分けることができない。そこで封筒４０を検出部４１の上部開口部（矢印Ａの方向から）或いは側面の開口部（矢印Ｂの方向から）から空間４２に挿入し、規制板４７に封筒４０の端部４０ａが当接するように配置する。これにより検出部４１の基準位置と封筒４０の端部を合わせることができる。
この状態でＰＣ５０からリーダ１００に対して読み取りコマンドを指示する。するとリーダ１００から図１で説明した手順に従って搬送波がアンテナ９から放射され、タグ取付面２００ａに取り付けられたＲＦタグ２００を起動して交信が開始される。各ＲＦタグ２００には後述する二次元位置情報が記録されており、もし、封筒４０に金属が封入されていなければ、全ての位置情報を正確にリーダ１００を介してＰＣ５０が読み取ることができる。言い方をかえれば、この状態であれば封筒４０に金属が封入されていなとＰＣ５０が判断するものである。本実施形態の場合、封筒４０に金属４５が封入されているので、金属４５と重畳あるいは近接しているＲＦタグが存在すると、そのＲＦタグの応答信号が無くなるか、或いは乱されてＰＣ５０と正常な交信が不可能となる。しかし、ＰＣ５０には予め全てのＲＦタグの位置情報が記憶されており、そのとき交信が不可能となったＲＦタグの位置情報はＰＣ５０では認識することができなくても、記憶された位置情報と比較することにより金属４５の位置を正確に判断することができる。尚、ＰＣ５０は読み取りコマンドを常時リーダ１００に指示するようにしても良い。
FIG. 4B is a functional block diagram of the metal position detector according to the first embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals. The operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). When the
In this state, the
図５は検出部４１の外観斜視図と側面図である。第１の実施形態の最も特徴的な点は、各ＲＦタグの二次元位置情報（二次元座標）を記録した複数のＲＦタグ２００を図６（ｂ）のようにタグ取付面２００ａのほぼ全面に亘って緊密に取付た点である。尚、複数のＲＦタグが平面に配置される場合、ｘ軸とｙ軸の座標で表現することができ、その座標は各ＲＦタグに異なる座標が記録されている。即ち、各ＲＦタグには配置された二次元座標情報が記録されている。そしてアンテナ面９ａには、アンテナ９をタグ取付面２００ａに取り付けたＲＦタグ全てと交信が可能なように配置される。そしてタグ取付面２００ａとアンテナ面９ａを対向配置し、その間に空間４２を設ける。この空間の長さはアンテナ９から放射された電波がＲＦタグを正常に起動できる距離であれば良い。尚、アンテナ９はアンテナ面９ａの外部に構成するか、或いは内部に埋め込むように構成しても構わない。
FIG. 5 is an external perspective view and a side view of the
図７（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る金属位置検出器の構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。この金属位置検出器３１０は、個別の位置情報を夫々記録した複数のＲＦタグ２００、この複数のＲＦタグ２００と対向配置され且つ各ＲＦタグ２００から位置情報を読取るための電波を受信するアンテナ９、このＲＦタグ２００とアンテナ９との間に形成された空間４２、封筒（被検査物）４０の通過或いは有無を検出するセンサ４８、４９を備えた検出部４３と、センサ４８、４９の信号を増幅するフォトセンサアンプ４４と、アンテナ９を介して各ＲＦタグ２００から位置情報を読取るリーダ１００と、このリーダ１００を制御するＰＣ（制御装置）５０と、を備えて構成される。
本実施形態は検出部４３のＲＦタグ２００の数を節約するために、封筒４０の通過或いは有無を検出するセンサ４８、４９を備えたものである。センサ４８、４９は透過型でも反射型でもかまわない。これにより少ないＲＦタグの位置情報と、センサのタイミングに基づいて封筒４０に保持された金属４５の位置を検出することができる。尚、封筒４０とセンサ４８、４９の何れか一方を相対的に移動させながら読取りを行うようにしても良い。
図７（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る金属位置検出器の機能ブロック図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。図７（ａ）、（ｂ）を参照して第２の実施形態の動作を説明する。本実施形態ではセンサとして透過型フォトセンサを使用する場合について説明する。封筒４０の中に金属４５が封入されている場合、外観からはどの位置に金属があるかを見分けることができない。そこで封筒４０を検出部４１の側面の開口部（矢印Ａの方向から）から空間４２の中を所定の速度により通過させる。尚、図７（ａ）では封筒４０を所定の速度で通過させる構成は図示しないが、例えば、検出部４３に搬送ローラ対を設けて、そのローラ対に封筒４０を挟んで搬送するようにしても良い。
FIG. 7A is a configuration diagram of a metal position detector according to the second embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals. The
In the present embodiment, in order to save the number of
FIG. 7B is a functional block diagram of a metal position detector according to the second embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals. The operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b). In this embodiment, a case where a transmissive photosensor is used as a sensor will be described. When the
本実施形態の最も特徴的な点は、タグ取付面２００ａに各ＲＦタグの一次元位置情報（一次元座標）を記録した複数のＲＦタグ２００を図６（ａ）のように進入方向と直交（交差）するように貼付した点である。即ち、複数のＲＦタグが直線的に配置される場合、ｘ軸あるいはｙ軸の何れかの座標で表現することができ、その座標は各ＲＦタグ毎に異なる座標である。また本実施形態では、ＲＦタグの数を削減するために検出部４３の入口と出口にセンサ４８、４９を設ける。図では４８ａ、４９ａを発光部、４８ｂ、４９ｂを受光部とする。まず封筒４０の端部がセンサ４８の発光部４８ａからの透過光を遮ると、受光部４８ｂの信号はフォトセンサアンプ４４により増幅・整形されてＰＣ５０に入力される。この信号を受信すると、ＰＣ５０からリーダ１００に対して読み取りコマンドを指示する。するとリーダ１００から図１で説明した手順に従って搬送波がアンテナ９から放射され、タグ取付面２００ａに取り付けられたＲＦタグ２００を起動して交信が開始される。各ＲＦタグ２００には後述する一次元位置情報が記録されており、もし、封筒４０に金属が封入されていなければ、全ての位置情報を正確にリーダ１００を介してＰＣ５０が読み取ることができる。言い方をかえれば、この状態であれば封筒４０に金属が封入されていないとＰＣ５０が判断するものである。本実施形態の場合、封筒４０に金属４５が封入されているので、金属４５と重畳あるいは近接しているＲＦタグが存在すると、そのＲＦタグの応答信号が無くなるか或いは乱されてＰＣ５０と正常な交信が不可能となる。しかし、ＰＣ５０には予め全てのＲＦタグの位置情報が記憶されており、そのとき交信が不可能となったＲＦタグの位置情報はＰＣ５０では認識することができなくても、記憶された位置情報と比較することにより金属４５の一方の一次元座標位置を正確に判断することができる。また他の一次元座標位置は、センサ４８が封筒４０の端部を検出してからＲＦタグにより一方の一次元座標位置を検出するまでの時間から計算することができる。そしてこの２つの一次元座標位置に基づいて封筒４０内の金属４５の二次元座標位置を検出することができる（詳細は後述する）。
The most characteristic point of this embodiment is that a plurality of
図８は本発明の第１の実施形態における金属位置検出器３００を使用した実施例を説明する図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。図８（ａ）はタグ取付面２００ａと封筒４０を配置したときの透視図であり（但しアンテナは省略している）、図８（ｂ）は検出結果をＰＣ５０の表示部に表示した一例を示す図である。本実施例ではタグ取付面２００ａにＲＦタグ２００を縦横方向に１５個備え、封筒４０には金属４５ａと４５ｂが封入されているものとする。この状態で検出を開始すると、ＲＦタグＡ３、Ｂ３の情報は金属４５ｂにより遮蔽されて応答信号が正常に読めず、またＲＦタグＤ３、Ｅ３の情報は金属４５ａにより遮蔽されて応答信号が正常に読めない。その結果、表示部４６には応答信号が正常に読めないＲＦタグに対応した画像Ａ３、Ｂ３、Ｄ３、Ｅ３にマーキングが施される。操作者はこの画面から封筒４０に封入された金属の位置を確認することができ、それ以外の場所にＲＦタグを貼付することにより、金属による磁束減衰障害の影響を回避することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example using the
図９は本発明の第２の実施形態における金属位置検出器３１０を使用した実施例を説明する図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。図９（ａ）はタグ取付面２００ａに対して封筒４０が矢印Ｄの方向に通過する様子を表す図であり（但しアンテナは省略している）、図９（ｂ）はセンサとＲＦタグの検出状態を表す図である。本実施例ではタグ取付面２００ａにＲＦタグ２００を縦方向に３個（ＲＦ１〜ＲＦ３）備え、封筒４０には金属４５が封入されているものとする。まず封筒４０の先端がＡ位置の場合は、センサＳ１が封筒４０を検出し、全てのＲＦタグ２００（ＲＦ１〜ＲＦ３）は金属４５を検出せず、センサＳ２も封筒４０を検出していない状態である。次に封筒４０の先端がＢ位置の場合は、センサＳ１は封筒４０を検出したまま、ＲＦタグ２００のＲＦ３のみが金属４５を検出し、センサＳ２はまだ封筒４０を検出していない状態である。次に封筒４０の先端がＣ位置の場合は、センサＳ１は封筒４０を検出したまま、金属４５は全てのＲＦタグ２００のＲＦ３を通過して金属４５を検出せず、センサＳ２は封筒４０を検出している状態である。
以上の一連の動作は図９（ｂ）の表にマトリクスとして表されており、縦軸に封筒４０の先端位置、横軸にセンサＳ１、ＲＦタグ（ＲＦ１〜ＲＦ３）、センサＳ２を表している。そして「○」は検出を表し、「×」は未検出を表している。
FIG. 9 is a diagram for explaining an example using the
The series of operations described above is represented as a matrix in the table of FIG. 9B. The vertical axis represents the tip position of the
図１０は図９のように封筒４０が検出部４３を通過したときの図９（ｂ）横軸に記載のセンサとＲＦタグのタイミングチャートである。縦軸にセンサとＲＦタグ、横軸に時間を表している。まずセンサＳ１が時間Ｔ１で封筒４０の先端を検出し、時間Ｔ２でＲＦ３が金属４５を検出する。そのとき時間Ｔ１からＴ２までの経過時間「ｔ１」をＰＣ５０が計測して封筒４０の通過速度がＶであれば、封筒４０の先端から金属４５までの距離Ｄｔは、Ｄｔ＝Ｖ・ｔ１で計算することができる。そしてこのＤｔの値とＲＦ３に記録されている一次元座標から金属４５の位置を計算することができる。
FIG. 10 is a timing chart of the sensor and the RF tag shown on the horizontal axis in FIG. 9B when the
９ アンテナ、４１ 検出部、４２ 空間、５０ ＰＣ（制御装置）、１００ リーダ、２００ ＲＦタグ、３００ 金属位置検出器 9 antenna, 41 detector, 42 space, 50 PC (control device), 100 reader, 200 RF tag, 300 metal position detector
Claims (7)
異なった位置に配置され且つ個々の位置情報を記録した複数のＲＦタグ、該複数のＲＦタグと対向配置され且つ各ＲＦタグから前記位置情報を読取るための指令信号を送信し返信信号を受信するアンテナ、及び該ＲＦタグと該アンテナとの間に形成され且つ該被検査物が配置される空間を備えた検出部と、前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから前記位置情報を読取るリーダと、該リーダを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記リーダを駆動して前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから個別の位置情報を読取る際に、前記金属性物品により遮蔽されていることによって位置情報を読取りできないＲＦタグに基づいて前記被検査物に保持された金属性物品の位置を検出することを特徴とする金属位置検出器。 A metal position detector for detecting the position of a metallic article held on an object to be inspected arranged in a detection unit,
A plurality of RF tags arranged at different positions and recording individual position information, a command signal for reading the position information from each RF tag arranged opposite to the plurality of RF tags, and a return signal are received. An antenna, a detection unit formed between the RF tag and the antenna and provided with a space in which the inspection object is disposed, a reader that reads the position information from each RF tag via the antenna, A control device for controlling the reader,
The control device is based on an RF tag that cannot read position information because it is shielded by the metallic article when reading individual position information from each RF tag via the antenna by driving the reader. A metal position detector for detecting a position of a metallic article held by the inspection object.
前記検出部は、個々の位置情報を記録した複数のＲＦタグ、前記被検査物の通過或いは有無を検出するセンサ、該複数のＲＦタグと対向配置され且つ各ＲＦタグから前記位置情報を読取るための指令信号を送信し返信信号を受信するアンテナ、及び該ＲＦタグと該アンテナとの間に形成され且つ該被検査物が通過又は配置される空間を備えた検出部と、前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから前記位置情報を読取るリーダと、該リーダを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記リーダを駆動して前記アンテナを介して前記各ＲＦタグから個別の位置情報を読取る際に、前記センサから前記被検査物の通過タイミング、或いは有無についての検知信号と、前記金属性物品により遮蔽されていることによって位置情報を読取りできないＲＦタグに基づいて、前記被検査物に保持された金属性物品の位置を検出することを特徴とする金属位置検出器。 A metal position detector that detects the position of a metallic article that passes through the detection unit or is held by an inspection object that is arranged in the detection unit,
The detection unit includes a plurality of RF tags that record individual position information, a sensor that detects the passage or presence of the inspection object, a plurality of RF tags that are arranged to face each other and read the position information from each RF tag. An antenna that transmits a command signal and receives a return signal, a detection unit that includes a space formed between the RF tag and the antenna and through which the inspection object passes or is disposed, and the antenna A reader that reads the position information from each RF tag, and a control device that controls the reader;
When the control device drives the reader and reads individual position information from the RF tags via the antenna, the control device detects the passage timing or presence / absence of the inspection object from the sensor, and A metal position detector for detecting a position of a metallic article held on the object to be inspected based on an RF tag which cannot be read out due to being shielded by the metallic article.
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