JP2009166958A - 物品搬送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】所望の搬送物品のRFタグに対してデータを適切に読み書きする。
【解決手段】物品搬送システム1において、搬送物品14を第1の搬送物品移動手段7により移動させ、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定する。RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられると共に、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。
【選択図】図1
【解決手段】物品搬送システム1において、搬送物品14を第1の搬送物品移動手段7により移動させ、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定する。RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられると共に、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。
【選択図】図1
Description
本発明は、搬送される搬送物品に設けられているRFタグに対してアンテナから所定周波数の電波を送信させてデータを読み書きする物品搬送システムに関する。
近年、RFタグが様々な用途で用いられており、その一つとして、搬送される搬送物品に貼付されているRFタグに対してアンテナから所定周波数の電波を送信させてデータを読み書きする物品搬送システムが供されている(例えば特許文献1参照)。
特開2000−36018号公報
ところで、この種のRFタグを用いたシステムでは、通信距離が長く、読み取り可能エリアが広いという特徴を有するが、複数の搬送物品が順次搬送される物品搬送システムでは、その特徴を有するが故に、アンテナの目前を通過する搬送物品に貼付されているRFタグからデータを読み取るのみでなく、その前後で搬送される搬送物品に貼付されているRFタグからもデータを読み取ってしまうという問題がある。このような問題に対しては、アンテナから送信させる電波の送信パワーを抑えることが考えられるが、単純にアンテナから送信させる電波の送信パワーを抑えてしまうと、アンテナの目前を通過する搬送物品に貼付されているRFタグからデータを読み取れなくなるという問題がある。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の搬送物品に設けられているRFタグに対してデータを適切に読み書きすることができながらも、所望の搬送物品とは異なる搬送物品に設けられているRFタグに対してデータを読み書きしてしまうことを回避することができ、データを読み書きする精度を高めることができる物品搬送システムを提供することにある。
請求項1に記載した発明によれば、RFタグが設けられている搬送物品が搬送手段により搬送されると、RFタグ位置検出手段は、RFタグの位置を検出し、制御手段は、RFタグ位置検出手段により位置が検出されたRFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように搬送物品を第1の搬送物品移動手段により移動させる。この状態で、データ読み書き手段がアンテナから所定周波数の電波をRFタグに向けて送信させると、アンテナから送信された所定周波数の電波はRFタグを通過して反射部材で反射され、その電波(反射波)はRFタグに到達する。
このとき、RFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定しているので、RFタグを通過して反射部材に到達する電波の位相と反射部材で反射されてRFタグに到達する電波の位相(反射波の位相)とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグに与えられる。また、RFタグから送信されて反射部材に到達する電波の位相と反射部材で反射されてRFタグを通過してアンテナに到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナに与えられる。
これにより、アンテナから送信させる電波の送信パワーを抑えたとしても、その送信パワーよりも実質的に大きな送信パワーを持つ電波によりアンテナとRFタグとの間で通信することができ、所望の搬送物品に設けられているRFタグに対してデータを適切に読み書きすることができながらも、所望の搬送物品とは異なる搬送物品に設けられているRFタグに対してデータを読み書きしてしまうことを回避することができ、データを読み書きする精度を高めることができる。
請求項2に記載した発明によれば、搬送物品を第1の搬送物品移動手段により移動させるだけではRFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定することが困難であっても、搬送物品を第1の搬送物品移動手段により移動させた後に、さらに、反射部材を反射部材移動手段により移動させることにより、RFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定し得ることができる。
請求項3に記載した発明によれば、RFタグが設けられている搬送物品が搬送手段により搬送されると、RFタグ位置検出手段は、RFタグの位置を検出し、制御手段は、RFタグ位置検出手段により位置が検出されたRFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように反射部材を反射部材移動手段により移動させる。この状態で、データ読み書き手段がアンテナから所定周波数の電波をRFタグに向けて送信させると、アンテナから送信された所定周波数の電波はRFタグを通過して反射部材で反射され、その電波(反射波)はRFタグに到達する。
このとき、上記した請求項1に記載したものと同様にして、RFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定しているので、RFタグを通過して反射部材に到達する電波の位相と反射部材で反射されてRFタグに到達する電波の位相(反射波の位相)とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグに与えられる。また、RFタグから送信されて反射部材に到達する電波の位相と反射部材で反射されてRFタグを通過してアンテナに到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナに与えられる。
これにより、上記した請求項1に記載したものと同様にして、アンテナから送信させる電波の送信パワーを抑えたとしても、その送信パワーよりも実質的に大きな送信パワーを持つ電波によりアンテナとRFタグとの間で通信することができ、所望の搬送物品に設けられているRFタグに対してデータを適切に読み書きすることができながらも、所望の搬送物品とは異なる搬送物品に設けられているRFタグに対してデータを読み書きしてしまうことを回避することができ、データを読み書きする精度を高めることができる。
請求項4に記載した発明によれば、反射部材を反射部材移動手段により移動させるだけではRFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定することが困難であっても、反射部材を反射部材移動手段により移動させた後に、さらに、搬送物品を第1の搬送物品移動手段により移動させることにより、RFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定し得ることができる。
請求項5に記載した発明によれば、RFタグと反射部材との間の距離をアンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍のうち複数を設定可能であれば、それら複数のうち最大値を設定することにより、RFタグをアンテナに可能な限り近づけることができ、可能な限り大きな送信パワーを持つ電波(直接波)によりアンテナとRFタグとの間で通信することができる。
請求項6に記載した発明によれば、第2の搬送物品移動手段が搬送物品を移動させた移動量に基づいて搬送物品における搬送方向に対して直交する方向の幅寸法を検出することにより、搬送物品の全てでRFタグが設けられている側面が同じであれば、搬送物品毎に搬送方向に対して直交する方向の幅寸法が異なっていても、RFタグの位置を適切に検出することができ、RFタグと反射部材との相対的な位置関係を適切に制御することができ、データを適切に読み書きすることができる。
請求項7に記載した発明によれば、撮像手段により撮像された撮像画像を画像解析してRFタグが設けられている側面を検出することにより、搬送物品の全てで搬送方向に対して直交する方向の幅寸法が同じであれば、搬送物品毎にRFタグが設けられている側面が異なっていても、RFタグの位置を適切に検出することができ、RFタグと反射部材との相対的な位置関係を適切に制御することができ、データを適切に読み書きすることができる。
請求項8に記載した発明によれば、データの読み書きを成功しなかった旨を成否判定手段が判定すると、アンテナから送信される電波の周波数を所定周波数から別の所定周波数に変更した後に、アンテナから別の所定周波数の電波をRFタグに向けて送信させてデータを再度読み書きすることにより、データを読み書きする成功率を高めることができ、中身が異なる搬送物品が搬送される場合であっても、柔軟に対応することができる。
請求項9に記載した発明によれば、データの読み書きを成功しなかった旨を成否判定手段が判定すると、反射部材を反射部材移動手段により所定距離だけ移動させた後に、アンテナから所定周波数の電波をRFタグに向けて送信させてデータを再度読み書きすることにより、上記した請求項8に記載したものと同様にして、データを読み書きする成功率を高めることができ、中身が異なる搬送物品が搬送される場合であっても、柔軟に対応することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を、例えば荷物の集配センターに設置される物品搬送システムに適用した第1の実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。図1は、物品搬送システムの全体構成を機能ブロック図により示している。物品搬送システム1は、制御装置2(本発明でいうRFタグ位置検出手段、制御手段、成否判定手段)と、進入検出用投光器3と、進入検出用受光器4と、第1の撮像機5(本発明でいう撮像手段)と、第2の撮像機6(本発明でいう撮像手段)と、第1の搬送物品移動手段7と、第2の搬送物品移動手段8と、アンテナ9と、リーダライタ10(本発明でいうデータ読み書き手段)と、金属板からなる反射器11(本発明でいう反射部材)と、退出検出用投光器12と、退出検出用受光器13とを備えて構成されている。
以下、本発明を、例えば荷物の集配センターに設置される物品搬送システムに適用した第1の実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。図1は、物品搬送システムの全体構成を機能ブロック図により示している。物品搬送システム1は、制御装置2(本発明でいうRFタグ位置検出手段、制御手段、成否判定手段)と、進入検出用投光器3と、進入検出用受光器4と、第1の撮像機5(本発明でいう撮像手段)と、第2の撮像機6(本発明でいう撮像手段)と、第1の搬送物品移動手段7と、第2の搬送物品移動手段8と、アンテナ9と、リーダライタ10(本発明でいうデータ読み書き手段)と、金属板からなる反射器11(本発明でいう反射部材)と、退出検出用投光器12と、退出検出用受光器13とを備えて構成されている。
搬送物品14を搬送する搬送ライン15(本発明でいう搬送手段)は、例えばベルトコンベアにより構成され、搬送物品14は図1中左側から右側に向かって搬送される。搬送物品14の一側面にはRFタグ16が貼付されており、搬送物品14はRFタグ16が貼付されている側面が搬送方向に沿うように(平行になるように)置かれて搬送される。RFタグ16には、その搬送物品14の集配履歴に関するデータ(集配センターに個別の事業所ID、集荷時刻及び配送時刻など)を記録可能になっている。制御装置2は、CPU、RAM、ROM及びI/Oバスを有し、制御プログラムを実行してシステム全体を制御する。
進入検出用投光器3及び進入検出用受光器4は、搬送ライン15を挟むように対向配置されている。進入検出用投光器3は、制御装置2から投光指令信号を入力すると、光を投じる投光動作を行い(光軸P1を生成し)、進入検出用受光器4は、制御装置2から受光検出指令信号を入力すると、進入検出用投光器3から投じられた光を受光したか否かを検出する受光検出動作を上記した進入検出用投光器3の投光動作に同期して行う。そして、進入検出用受光器4は、搬送物品14が目前を通過することなく光を受光したときには、受光信号を制御装置2に出力し、搬送物品14が目前を通過して光を受光しなかった(光が遮光された)ときには、遮光信号を制御装置2に出力する。制御装置2は、進入検出用受光器4から入力した信号が受光信号及び遮光信号の何れであるかを検出し、搬送物品14がRFタグ通信エリアへ進入したか否かを検出する。RFタグ通信エリアとは、RFタグ16とアンテナ9とが通信するエリアである。
第1の撮像機5及び第2の撮像機6は、搬送ライン15を挟むように対向配置されており、それぞれ搬送物品14の搬送方向に沿った側面を撮像し、その撮像した撮像画像を制御装置2に出力する。制御装置2は、第1の撮像機5及び第2の撮像機6から撮像画像を入力すると、その入力した撮像画像を画像解析して搬送物品14のRFタグ16が貼付されている側面を検出する。すなわち、制御装置2は、アンテナ9側(搬送物品14の搬送方向から見て右側)に配置されている第1の撮像機5から入力した撮像画像内にRFタグ16を検出したときには、搬送物品14にあってアンテナ9側の側面にRFタグ16が貼付されている旨を検出し、一方、アンテナ9とは反対側(搬送物品14の搬送方向から見て左側)に配置されている第2の撮像機6から入力した撮像画像内にRFタグ16を検出したときには、搬送物品14にあってアンテナ9とは反対側の側面にRFタグ16が貼付されている旨を検出する。
第2の搬送物品移動手段8は、第1の搬送物品移動手段7よりも搬送物品14が搬送される上流側でアンテナ9とは反対側に配置されており、第2のプッシュ機構17と第2のプッシュ機構駆動装置18とを備えて構成されている。第2のプッシュ機構駆動装置18は、制御装置2から駆動指令信号を入力すると、駆動信号を第2のプッシュ機構17に出力する。
第2のプッシュ機構17は、図2(a)に示すように、搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向に伸縮する伸縮部材17aと当該伸縮部材17aの先端部に取付けられているプッシュ部材17bとを有し、第2のプッシュ機構駆動装置18から駆動信号を入力すると、伸縮部材17aが伸長してプッシュ部材17bが搬送物品14の搬送方向に沿った側面を押圧し、搬送物品14をアンテナ9側に向けて移動させ、搬送物品14を最終的に搬送ライン15にあってアンテナ9側の端部まで移動させる。尚、制御装置2は、搬送物品14の搬送速度や搬送物品14がRFタグ通信エリアへ進入したタイミングなどを総合的に判定し、搬送物品14が第2の搬送物品移動手段8の目前を通過する適切なタイミングで当該搬送物品14を搬送方向に対して直交する方向から外れることなく(偏ることなく)直線的に移動させる。
第2のプッシュ機構駆動装置18は、伸縮部材17aが伸長を停止すると、プッシュ部材17bが最終的に到達した位置を表す最終到達位置信号を制御装置2に出力し、制御装置2は、第2のプッシュ機構駆動装置18から入力した最終到達位置信号に基づいて搬送ライン15のアンテナ9側の端部からプッシュ部材17bが最終的に到達した位置までの距離を計算し、搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅を検出する。
第1の搬送物品移動手段7は、第2の搬送物品移動手段8よりも搬送物品14が搬送される下流側でアンテナ9側に配置されており、第1のプッシュ機構19と第1のプッシュ機構駆動装置20とを備えて構成されている。第1のプッシュ機構駆動装置20は、制御装置2から駆動指令信号を入力すると、駆動信号を第1のプッシュ機構19に出力する。
第1のプッシュ機構19は、図2(b)に示すように、搬送方向に対して直交する方向に伸縮する伸縮部材19aと当該伸縮部材19aの先端部に取付けられているプッシュ部材19bとを有し、第1のプッシュ機構駆動装置20から駆動信号を入力すると、伸縮部材19aが伸長してプッシュ部材19bが搬送物品14の搬送方向に沿った側面を押圧し、搬送物品14をアンテナ9とは反対側に向けて移動させる。尚、この場合も、制御装置2は、搬送物品14の搬送速度や搬送物品14がRFタグ通信エリアへ進入したタイミングなどを総合的に判定し、搬送物品14が第1の搬送物品移動手段7の目前を通過する適切なタイミングで当該搬送物品14を搬送方向に対して直交する方向から外れることなく(偏ることなく)直線的に移動させる。
ここで、制御装置2は、以下の手順にしたがって搬送物品14の最終到達位置としての移動量を決定する。すなわち、制御装置2は、搬送物品14が第1の搬送物品移動手段7の目前を通過するタイミングでは、第1の撮像機5及び第2の撮像機6から入力した撮像画像に基づいて搬送物品14にあってRFタグ16が貼付されている側面を検出し、第2のプッシュ機構駆動装置18から入力した最終到達位置信号に基づいて搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅を検出し、それら検出したRFタグ16が貼付されている側面と搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅とに基づいてRFタグ16の位置を検出している。そして、制御装置2は、反射器11が配置されている絶対的な位置を記憶しており、RFタグ16がアンテナ9と反射器11との間を通過するタイミングでのRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように搬送物品14の移動量を決定する。
リーダライタ10は、アンテナ9から所定周波数の電波をRFタグ16に向けて送信させる。この場合、アンテナ9から送信可能な所定周波数は例えば952[MHz]〜954[MHz]である。
退出検出用投光器12及び退出検出用受光器13は、搬送ライン15を挟むように対向配置されている。退出検出用投光器12は、制御装置2から投光指令信号を入力すると、光を投じる投光動作を行い(光軸P2を生成し)、退出検出用受光器13は、制御装置2から受光検出指令信号を入力すると、退出検出用投光器12から投じられた光を受光したか否かを検出する受光検出動作を上記した退出検出用投光器12の投光動作に同期して行う。そして、退出検出用受光器13は、搬送物品14が目前を通過することなく光を受光したときには、受光信号を制御装置2に出力し、搬送物品14が目前を通過して光を受光しなかった(光が遮光された)ときには、遮光信号を制御装置2に出力する。制御装置2は、進入検出用受光器4から入力した信号が受光信号及び遮光信号の何れであるかを検出し、搬送物品14がRFタグ通信エリアから退出したか否かを検出する。
次に、上記した構成の作用について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、制御装置2が行う処理をフローチャートにより示している。制御装置2は、進入検出用受光器4から入力した信号が受光信号及び遮光信号の何れであるかを判定し、搬送物品14のRFタグ通信エリアへの進入を検出しており(ステップS1)、進入検出用受光器4から入力した信号が遮光信号である旨を判定し、搬送物品14のRFタグ通信エリアへの進入を検出すると(ステップS1にて「YES」)、第1の撮像機5及び第2の撮像機6から入力した撮像画像を画像解析して搬送物品14のRFタグ16が貼付されている側面を検出する(ステップS2)。
次いで、制御装置2は、駆動指令信号を第2のプッシュ機構駆動装置18に出力し、搬送物品14を最終的に搬送ライン15にあってアンテナ9側の端部まで移動させ(ステップS3)、第2のプッシュ機構駆動装置18から入力した最終到達位置信号に基づいて搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅を検出する(ステップS4)。次いで、制御装置2は、このようにして検出したRFタグ16が貼付されている側面と搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅とに基づいてRFタグ16の位置を検出する(ステップS5)。
すなわち、制御装置2は、RFタグ16が貼付されている側面がアンテナ9側であるときには、搬送ライン15にあってアンテナ9側の端部を基準としてRFタグの位置を検出し、一方、RFタグ16が貼付されている側面がアンテナ9とは反対側であるときには、搬送ライン15にあってアンテナ9側の端部を基準として搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅を加算してRFタグ16の位置を検出する。
次いで、制御装置2は、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように搬送物品14の移動量を決定する(ステップS6)。この場合、制御装置2は、アンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍のうち複数(例えば4分の1、4分の3、4分の5など)を設定可能であるときには、それら複数のうち最大値を設定するように搬送物品14の移動量を決定する。すなわち、制御装置2は、RFタグ16を可能な限りアンテナ9に近づけるように(反射器11から遠ざけるように)搬送物品14の移動量を決定する。これは、アンテナ9から送信された電波が反射器11で反射されるときには反射器11の表面で渦電流が発生して減衰するという事情により、RFタグ16をアンテナ9に可能な限り近づけることにより、可能な限り大きな送信パワーを持つ電波(直接波)をRFタグ16に与えるためである。
次いで、制御装置2は、アンテナ9から送信させる電波の周波数を選択する(ステップS7)。この場合、制御装置2は、アンテナ9から送信させる電波の周波数として上記した952[MHz]〜954[MHz]のうち例えば当該周波数帯域の中心である953[MHz]を選択する。そして、制御装置2は、駆動指令信号を第1のプッシュ機構駆動装置20に出力し、搬送物品14を先に決定した移動量だけ搬送ライン15にあってアンテナ9とは反対側に向けて移動させる(ステップS8)。
次いで、制御装置2は、先に選択した周波数の電波をアンテナ9からRFタグ16に向けて送信させ、アンテナ9の目前を通過する搬送物品14に貼付されているRFタグ16からデータを読み取る(ステップS9)。このとき、上記したように搬送物品14に貼付されているRFタグ16と反射器11との間の距離はアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定されているので、図4に示すように、RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波(一点差線にて示す)の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波(反射波)(二点鎖線にて示す)の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられる。また、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。尚、図4は、RFタグ16と反射器11との間の距離がアンテナ9から送信される電波の波長の4分の13倍に設定されている場合を示している。
次いで、制御装置2は、RFタグ16からのデータの読み取りを成功したか否かを判定し(ステップS10)、RFタグ16からのデータの読み取りを成功した旨を判定すると(ステップS10にて「YES」)、RFタグ16にデータを書き込み(ステップS13)、RFタグ16からデータを再度読み取り(ステップS14)、RFタグ16に書き込んだデータとRFタグ16から再度読み取ったデータとを照合し、RFタグ16へのデータの書き込みを成功したか否かを判定する(ステップS15)。そして、制御装置2は、RFタグ16へのデータの書き込みを成功した旨を判定すると(ステップS15にて「YES」)、一連の処理を終了する。
これに対して、制御装置2は、RFタグ16へのデータの書き込みを成功しなかった(失敗した)旨を判定すると(ステップS15にて「NO」)、上記したステップS13に戻り、ステップS13以降の処理を繰返して行う。また、制御装置2は、RFタグ16からのデータの読み取りを成功しなかった(失敗した)旨を判定すると(ステップS10にて「NO」)、退出検出用受光器13から入力した信号が受光信号及び遮光信号の何れであるかを判定し、搬送物品14のRFタグ通信エリアからの退出を検出し(ステップS11)、退出検出用受光器13から入力した信号が遮光信号である旨を判定することなく、搬送物品14のRFタグ通信エリアからの退出を検出しない限りは(ステップS11にて「NO」)、アンテナ9から送信される電波の周波数を調整し(ステップS12)、上記したステップS9に戻り、ステップS9以降の処理を繰返して行う。
尚、制御装置2は、アンテナ9から送信される電波の周波数を調整する手順としては、上記した952[MHz]〜954[MHz]のうち最初に選択した周波数とは異なる周波数を選択し、アンテナ9から送信される電波の周波数を調整する。この場合、952[MHz]〜954[MHz]のうち最大の954[MHz]を選択したときには、搬送物品14が0.4cm分だけアンテナ9に近づく方向に移動した場合に相当し、952[MHz]〜954[MHz]のうち最小の952[MHz]を選択したときには、搬送物品14が0.4cm分だけアンテナ9から遠ざかる方向に移動した場合に相当する。
以上に説明したように第1の実施形態によれば、物品搬送システム1において、搬送される搬送物品14を第1の搬送物品移動手段7により移動させ、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するようにしたので、RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられ、また、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。
これにより、アンテナ9から送信させる電波の送信パワーを抑えたとしても、その送信パワーよりも実質的に大きな送信パワーを持つ電波によりアンテナ9とRFタグ16との間で通信することができ、アンテナ9の目前を通過する搬送物品14に貼付されているRFタグ16に対してデータを適切に読み書きすることができながらも、その前後で搬送される搬送物品14に貼付されているRFタグ16に対してデータを読み書きしてしまうことを回避することができ、データを読み書きする精度を高めることができる。
また、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍のうち複数を設定可能であるときには、それら複数のうち最大値を設定するようにしたので、RFタグ16をアンテナ9に可能な限り近づけることができ、可能な限り大きな送信パワーを持つ電波(直接波)によりアンテナ9とRFタグ16との間で通信することができる。
また、この場合は、第1の撮像機5及び第2の撮像機6から入力した撮像画像を画像解析して搬送物品14のRFタグ16が貼付されている側面を検出し、第2のプッシュ機構駆動装置18から入力した最終到達位置信号に基づいて搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅を検出し、それらRFタグ16が貼付されている側面と搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅とに基づいてRFタグの位置を検出するようにしたので、搬送物品14毎にRFタグ16が貼付されている側面や搬送方向に対して直交する方向の幅が異なっていても、RFタグ16の位置を適切に検出することができ、RFタグ16と反射器11との相対的な位置関係を適切に制御することができ、データを適切に読み書きすることができる。
さらに、データの読み書きを成功しなかったときには、アンテナ9から送信される電波の周波数を変更した後に、アンテナ9から別の周波数の電波をRFタグ16に向けて送信させてデータを再度読み書きするように構成したので、データを読み書きする成功率を高めることができ、中身が異なる搬送物品14が搬送される場合であっても、柔軟に対応することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。上記した第1の実施形態は、搬送物品14を第2の搬送物品移動手段8により移動させてRFタグ16の位置を検出し、搬送物品14を第1の搬送物品移動手段7により移動させてRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように構成したものであるが、これに対して、この第2の実施形態は、レーダー距離検出器によりRFタグ16の位置を検出し、反射器11を移動させてRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように構成したものである。尚、この第2の実施形態は、上記した第1の実施形態とは異なって、搬送物品14が搬送ライン15上で搬送方向に対して直交する方向へ移動することはない。
次に、本発明の第2の実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。上記した第1の実施形態は、搬送物品14を第2の搬送物品移動手段8により移動させてRFタグ16の位置を検出し、搬送物品14を第1の搬送物品移動手段7により移動させてRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように構成したものであるが、これに対して、この第2の実施形態は、レーダー距離検出器によりRFタグ16の位置を検出し、反射器11を移動させてRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように構成したものである。尚、この第2の実施形態は、上記した第1の実施形態とは異なって、搬送物品14が搬送ライン15上で搬送方向に対して直交する方向へ移動することはない。
すなわち、物品搬送システム21は、制御装置22(本発明でいうRFタグ位置検出手段、制御手段、成否判定手段)と、進入検出用投光器3と、進入検出用受光器4と、第1の撮像機5(本発明でいう撮像手段)と、第2の撮像機6(本発明でいう撮像手段)と、レーザー距離検出器23と、アンテナ9と、リーダライタ10(本発明でいうデータ読み書き手段)と、反射器11(本発明でいう反射部材)と、反射器移動装置24(本発明でいう反射部材移動手段)と、退出検出用投光器12と、退出検出用受光器13とを備えて構成されている。
レーザー距離検出器23は、目前を通過する搬送物品14にレーザー光を照射し、レーザー光を投光する投光タイミングと、レーザー光が搬送物品14で反射された反射光を受光する受光タイミングとの時間差に基づいて搬送物品14までの距離を検出し、その検出した距離を示す距離検出信号を制御装置22に出力する。反射器移動装置24は、反射器11を搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向に往復移動可能な機構を有しており、制御装置22から駆動指令信号を入力すると、反射器11を搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向に往復移動させる。
この場合、制御装置22は、搬送物品14のRFタグ通信エリアへの進入を検出し(ステップS21にて「YES」)、第1の撮像機5及び第2の撮像機6から入力した撮像画像を画像解析して搬送物品14のRFタグ16が貼付されている側面を検出すると(ステップS22)、レーザー光をレーザー距離検出器23から照射させ、レーザー距離検出器23から入力した距離検出信号に基づいて搬送物品14までの距離を検出し(ステップS23)、このようにして検出したRFタグ16が貼付されている側面とレーザー距離検出器23から搬送物品14までの距離とに基づいてRFタグ16の位置を検出する(ステップS24)。
すなわち、制御装置22は、RFタグ16が貼付されている側面がアンテナ9側であれば、搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅に関係なく搬送ライン15にあってアンテナ9側の端部を基準としてレーザー距離検出器23から搬送物品14までの距離に基づいてRFタグ16の位置を検出し、一方、RFタグ16が貼付されている側面がアンテナ9とは反対側であれば、搬送ライン15にあってアンテナ9側の端を基準としてレーザー距離検出器23から搬送物品14までの距離に搬送物品14の搬送方向に対して直交する方向の幅を加算してRFタグ16の位置を検出する。
次いで、制御装置22は、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように反射器11の移動量を決定する(ステップS25)。この場合も、制御装置2は、アンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍のうち複数(例えば4分の1、4分の3、4分の5など)を設定可能であるときには、それら複数のうち最大値を設定するように搬送物品14の移動量を決定する。そして、制御装置22は、アンテナ9から送信させる電波の周波数を選択し(ステップS26)、駆動指令信号を反射器移動装置24に出力し、反射器11を先に決定した移動量にしたがって所定位置へ移動させる(ステップS27)。
次いで、制御装置22は、先に選択した周波数の電波をアンテナ9からRFタグ16に向けて送信させ、アンテナ9の目前を通過する搬送物品14に貼付されているRFタグ16からデータを読み取る(ステップS28)。このときも、上記した第1の実施形態で説明したように、搬送物品14に貼付されているRFタグ16と反射器11との間の距離はアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定されているので、RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられる。また、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。
次いで、制御装置22は、RFタグ16からのデータの読み取りを成功した旨を判定すると(ステップS29にて「YES」)、RFタグ16にデータを書き込み(ステップS32)、RFタグ16からデータを再度読み取り(ステップS33)、RFタグ16に書き込んだデータとRFタグ16から再度読み取ったデータとを照合し、RFタグ16へのデータの書き込みを成功したか否かを判定する(ステップS34)。そして、制御装置2は、RFタグ16へのデータの書き込みを成功した旨を判定すると(ステップS34にて「YES」)、駆動指令信号を反射器移動装置24に出力し、反射器11を初期位置へ移動させ(ステップS35)、一連の処理を終了する。
これに対して、制御装置22は、RFタグ16へのデータの書き込みを成功しなかった(失敗した)旨を判定すると(ステップS34にて「NO」)、上記したステップS32に戻り、ステップS32以降の処理を繰返して行う。また、制御装置2は、RFタグ16からのデータの読み取りを成功しなかった(失敗した)旨を判定すると(ステップS29にて「NO」)、搬送物品14のRFタグ通信エリアからの退出を検出しない限りは(ステップS30にて「NO」)、この場合は、反射器11の位置を調整し(ステップS31)、上記したステップS28に戻り、ステップS28以降の処理を繰返して行う。尚、制御装置22は、反射器11の位置を調整する手順としては、例えばアンテナ9から送信される電波の1波長の10分の1に相当する「約0.8cm」毎に反射器11を移動させ、反射器11の位置を調整する。
以上に説明したように第2の実施形態によれば、物品搬送システム21において、アンテナ9から送信された電波を反射する反射器11を反射器移動装置24により移動させ、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するようにしたので、上記した第1の実施形態に記載したものと同様にして、RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられ、また、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。これにより、上記した第1の実施形態に記載したものと同様にして、データを読み書きする精度を高めることができる。
また、データの読み書きを成功しなかったときには、反射器11の位置を変更した後に、アンテナ9から電波をRFタグ16に向けて送信させてデータを再度読み書きするように構成したので、上記した第1の実施形態に記載したものと同様にして、データを読み書きする成功率を高めることができ、中身が異なる搬送物品14が搬送される場合であっても、柔軟に対応することができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について、図7乃至図9を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第3の実施形態は、上記した第1の実施形態で説明した搬送物品14を移動させる構成と第2の実施形態で説明した反射器11を移動させる構成とを組み合わせたものである。すなわち、搬送物品システム31は、上記した第1の実施形態で説明した搬送物品システム1に対して第2の実施形態で説明した反射器移動装置24が付加されて構成されている。
次に、本発明の第3の実施形態について、図7乃至図9を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第3の実施形態は、上記した第1の実施形態で説明した搬送物品14を移動させる構成と第2の実施形態で説明した反射器11を移動させる構成とを組み合わせたものである。すなわち、搬送物品システム31は、上記した第1の実施形態で説明した搬送物品システム1に対して第2の実施形態で説明した反射器移動装置24が付加されて構成されている。
この場合、制御装置32は、上記した第1の実施形態で説明したステップS1〜S8に相当するS41〜S48の処理を行った後に、反射器11を移動させる必要があるか否かを判定する(ステップS49)。すなわち、制御装置32は、搬送物品14を移動させるだけでRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定可能であるときには、反射器11を移動させる必要がない旨を判定するが(ステップS49にて「NO」)、一方、搬送物品14を移動させるだけではRFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定不可能であるときには、反射器11を移動させる必要がある旨を判定し(ステップS49にて「YES」)、駆動指令信号を反射器移動装置24に出力し、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように反射器11の移動量を決定し、反射器11を先に決定した移動量にしたがって所定位置へ移動させる(ステップS50)。
次いで、制御装置32は、先に選択した周波数の電波をアンテナ9からRFタグ16に向けて送信させ、アンテナ9の目前を通過する搬送物品14に貼付されているRFタグ16からデータを読み取る(ステップS51)。このときも、上記した第1の実施形態で説明したように、搬送物品14に貼付されているRFタグ16と反射器11との間の距離はアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定されているので、RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられる。また、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。
次いで、制御装置32は、RFタグ16からのデータの読み取りを成功したか否かを判定し(ステップS52)、RFタグ16からのデータの読み取りを成功した旨を判定すると(ステップS52にて「YES」)、RFタグ16にデータを書き込み(ステップS55)、RFタグ16からデータを再度読み取り(ステップS56)、RFタグ16に書き込んだデータとRFタグ16から再度読み取ったデータとを照合し、RFタグ16へのデータの書き込みを成功したか否かを判定する(ステップS57)。そして、制御装置2は、RFタグ16へのデータの書き込みを成功した旨を判定すすると(ステップS57にて「YES」)、反射器11を移動させたか否かを判定し(ステップS58)、反射器11を移動させた旨を判定すると(ステップS58にて「YES」)、駆動指令信号を反射器移動装置24に出力し、反射器11を初期位置へ移動させ(ステップS59)、一連の処理を終了する。
これに対して、制御装置32は、RFタグ16へのデータの書き込みを成功しなかった(失敗した)旨を判定すると(ステップS57にて「NO」)、上記したステップS55に戻り、ステップS55以降の処理を繰返して行う。また、制御装置32は、RFタグ16からのデータの読み取りを成功しなかった(失敗した)旨を判定すると(ステップS52にて「NO」)、搬送物品14のRFタグ通信エリアからの退出を検出しない限りは(ステップS53にて「NO」)、この場合は、アンテナ9から送信される電波の周波数や反射器11の位置を調整し(ステップS54)、上記したステップS51に戻り、ステップS51以降の処理を繰返して行う。
尚、制御装置32は、アンテナ9から送信される電波の周波数や反射器11の位置を調整する手順としては、図9に示すように、例えば最初にアンテナ9から送信される電波の1波長の10分の1に相当する「約0.8cm」だけ反射器11を移動させ(「1」から「2」への変更)、続いて、上記した952[MHz]〜954[MHz]のうち最大の954[MHz]を選択し(「2」から「3」への変更)、続いて、上記した952[MHz]〜954[MHz]のうち最小の952[MHz]を選択し(「3」から「4」への変更)、続いて、上記した952[MHz]〜954[MHz]のうち中心の953[MHz]を選択して「約1.2cm」だけ反射器11を移動させ(「4」から「5」への変更)、続いて、上記した952[MHz]〜954[MHz]のうち最大の954[MHz]を選択し(「5」から「6」への変更)、これ以降、上記した処理を繰り返す。
以上に説明したように第3の実施形態によれば、物品搬送システム31において、搬送される搬送物品14を第1の搬送物品移動手段7により移動させたり反射器11を反射器移動装置24により移動させたりし、RFタグ16と反射器11との間の距離をアンテナ9から送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するようにしたので、上記した第1の実施形態に記載したものと同様にして、RFタグ16を通過して反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がRFタグ16に与えられ、また、RFタグ16から送信されて反射器11に到達する電波の位相と反射器11で反射されてRFタグ16を通過してアンテナ9に到達する電波の位相とが一致され、それらを合成した分の送信パワーを持つ電波がアンテナ9に与えられる。これにより、上記した第1の実施形態に記載したものと同様にして、データを読み書きする精度を高めることができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
第1の実施形態及び第2の実施形態において、搬送物品を搬送ライン上で移動させる機構は、搬送物品を押圧して移動させる機構に限らず、搬送物品を吊上げて移動させる機構であっても良い。
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
第1の実施形態及び第2の実施形態において、搬送物品を搬送ライン上で移動させる機構は、搬送物品を押圧して移動させる機構に限らず、搬送物品を吊上げて移動させる機構であっても良い。
図面中、1は物品搬送システム、2は制御装置(RFタグ位置検出手段、制御手段、成否判定手段)、5は第1の撮像機(撮像手段)、6は第2の撮像機(撮像手段)、7は第1の搬送物品移動手段、8は第2の搬送物品移動手段、9はアンテナ、10はリーダライタ(データ読み書き手段)、11は反射器(反射部材)、14は搬送物品、15は搬送ライン(搬送手段)、16はRFタグ、21は物品搬送システム、22は制御装置(RFタグ位置検出手段、制御手段、成否判定手段)、24は反射器移動装置(反射部材移動手段)、31は物品搬送システム、32は制御装置(RFタグ位置検出手段、制御手段、成否判定手段)である。
Claims (9)
- RFタグが設けられている搬送物品を搬送する搬送手段と、
前記RFタグの位置を検出するRFタグ位置検出手段と、
アンテナから所定周波数の電波を前記RFタグに向けて送信させてデータを読み書きするデータ読み書き手段と、
前記搬送手段を挟んで前記アンテナに対向する位置に設けられ前記アンテナから送信された電波を反射する反射部材と、
前記搬送物品を当該搬送物品の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能な第1の搬送物品移動手段と、
前記RFタグ位置検出手段により位置が検出された前記RFタグと前記反射部材との間の距離を前記アンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように前記搬送物品を前記第1の搬送物品移動手段により移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項1に記載した物品搬送システムにおいて、
前記反射部材を前記搬送物品の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能な反射部材移動手段を備え、
前記制御手段は、前記RFタグ位置検出手段により位置が検出された前記RFタグと前記反射部材との間の距離を前記アンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように前記搬送物品を前記第1の搬送物品移動手段により移動させ且つ前記反射部材を前記反射部材移動手段により移動させることを特徴とする物品搬送システム。 - RFタグが設けられている搬送物品を搬送する搬送手段と、
前記RFタグの位置を検出するRFタグ位置検出手段と、
アンテナから所定周波数の電波を前記RFタグに向けて送信させてデータを読み書きするデータ読み書き手段と、
前記搬送手段を挟んで前記アンテナに対向する位置に設けられ前記アンテナから送信された電波を反射する反射部材と、
前記反射部材を前記搬送物品の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能な反射部材移動手段と、
前記RFタグ位置検出手段により位置が検出された前記RFタグと前記反射部材との間の距離を前記アンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように前記反射部材を前記反射部材移動手段により移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項3に記載した物品搬送システムにおいて、
前記搬送物品を当該搬送物品の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能な第1の搬送物品移動手段を備え、
前記制御手段は、前記RFタグ位置検出手段により位置が検出された前記RFタグと前記反射部材との間の距離を前記アンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍に設定するように前記反射部材を前記反射部材移動手段により移動させ且つ前記搬送物品を前記第1の搬送物品移動手段により移動させることを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項1乃至4の何れかに記載した物品搬送システムにおいて、
前記制御手段は、前記反射部材と前記RFタグとの間の距離を前記アンテナから送信される電波の波長の4分の1の奇数倍のうち複数を設定可能であるときには、それら複数のうち最大値を設定することを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項1乃至5の何れかに記載した物品搬送システムにおいて、
前記第1の搬送物品移動手段よりも前記搬送物品が搬送される上流側に設けられ前記搬送物品を当該搬送物品の搬送方向に対して直交する方向で前記アンテナが設けられている側に向けて移動可能な第2の搬送物品移動手段を備え、
前記RFタグ位置検出手段は、前記第2の搬送物品移動手段が前記搬送物品を移動させた移動量に基づいて前記搬送物品における搬送方向に対して直交する方向の幅寸法を検出し、その検出結果に基づいて前記RFタグの位置を検出することを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項1乃至6の何れかに記載した物品搬送システムにおいて、
前記搬送手段を挟んだ位置に設けられ前記搬送物品を撮像する撮像手段を備え、
前記RFタグ位置検出手段は、前記撮像手段により撮像された撮像画像を画像解析して前記RFタグが設けられている側面を検出し、その検出結果に基づいて前記RFタグの位置を検出することを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項1乃至7の何れかに記載した物品搬送システムにおいて、
前記データ読み書き手段がデータの読み書きを成功したか否かを判定する成否判定手段を備え、
前記制御手段は、データの読み書きを成功しなかった旨を前記成否判定手段が判定したときには、前記アンテナから送信される電波の周波数を所定周波数から別の所定周波数に変更し、
前記データ読み書き手段は、前記制御手段が前記アンテナから送信される電波の周波数を所定周波数から別の所定周波数に変更した後に、前記アンテナから前記別の所定周波数の電波を前記RFタグに向けて送信させてデータを再度読み書きすることを特徴とする物品搬送システム。 - 請求項2乃至7の何れかに記載した物品搬送システムにおいて、
前記データ読み書き手段がデータの読み書きを成功したか否かを判定する成否判定手段を備え、
前記制御手段は、データの読み書きを成功しなかった旨を前記成否判定手段が判定したときには、前記反射部材を前記反射部材移動手段により所定距離だけ移動させ、
前記データ読み書き手段は、前記制御手段が前記反射部材を前記反射部材移動手段により所定距離だけ移動させた後に、前記アンテナから所定周波数の電波を前記RFタグに向けて送信させてデータを再度読み書きすることを特徴とする物品搬送システム。
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CN107766761B (zh) * | 2016-08-22 | 2021-01-12 | 东芝泰格有限公司 | 读取装置 |
-
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- 2008-01-16 JP JP2008006995A patent/JP2009166958A/ja active Pending
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