JP2010014440A - Reader/writer and article location detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リーダライタ、及び物品位置検出システムに関し、さらに詳しくは、マイクロ波方式により非接触情報記録媒体に対する情報の読み書きを行なうリーダライタであって、移動する複数の非接触情報記録媒体の記録情報を一括して読み取る際の情報識別技術に関するものである。 The present invention relates to a reader / writer and an article position detection system. More specifically, the present invention is a reader / writer that reads / writes information from / to a non-contact information recording medium by a microwave method, and records a plurality of moving non-contact information recording media. The present invention relates to an information identification technique for reading information collectively.
電波を利用したＲＦＩＤシステムは、電源を持たないパッシブ型の非接触ＩＣタグ（以下、単にＩＣタグと呼ぶ）に対しても、数十ｃｍ〜数ｍという長い交信可能距離を持つ。しかし、ＩＣタグとの交信可能距離は、ＩＣタグに搭載されたアンテナの向きなどの諸要因により容易に変化するため一定ではなく、また、電波の反射等の影響により、非連続的な分布（情報が読める部分と読めない部分）を持つという特性がある。このため、実際の交信可能エリアも、大きな広がりを持ちながらも境界を定義することができない、曖昧なものとなる傾向がある。
例えば、図１１のようなコンベアシステムでは、ＩＣタグを認識する電波範囲が広いため、遠い位置の荷物５０を近い位置の荷物５１より先に認識してしまうケースが発生する。また、この交信可能エリアの曖昧さから、ベルトコンベア上で荷物につけられたＩＣタグを順に読み取るといった、ＩＣタグの順序や移動状態を正確に識別することが要求されるシステムにおいては、対象外のＩＣタグと交信することを避けるために、ＩＣタグ間隔の制限、アンテナ出力の制限、電波の物理的遮蔽（読み取る物品５５毎に電波遮蔽カーテン５４により囲う（図１２参照））等、多くの制限・対策が必要となり、運用上に難があった。これを改善するために、同一出願人より、図１３に示すように、アンテナ５７とＩＣタグ５８〜６０間を往復する電波の遅延時間の変化を測定することにより、順序・状態を識別する手法が出願されている。本手法では、ＩＣタグ５８がアンテナ５７に近づいてくることを検出しており、ＩＣタグ５９がアンテナ５７に最も接近したことを検出しており、ＩＣタグ６０がアンテナ５７から離れていくことを検出している。この結果、図１４（ａ）に示すように遅延時間からＩＣタグ５９がアンテナ５７に最も接近したこと（位置０のａ点）を検知することができる。しかし、実際にはアンテナ５７の設置箇所の周辺環境により電波の反射が発生して、多数の異なる往復経路と遅延時間を持つ電波（マルチパス波）が重畳されるため、図１４（ｂ）のようにプロファイル６２のように誤差が生じて、実際のアンテナ通過点ａと従来手法で検知したアンテナ通過点ｂとがズレてしまうといった問題がある。
特許文献１には、指向性の強い少数のアンテナで、通信不能部分の無い広い通信領域をカバーできるタグ通信用アンテナについて開示されている。
For example, in the conveyor system as shown in FIG. 11, since the radio wave range for recognizing the IC tag is wide, there may occur a case where the far
Patent Document 1 discloses a tag communication antenna that can cover a wide communication area having no communication impossible portion with a small number of highly directional antennas.
しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術では、ＲＦＩＤリーダ／ライタに用いられるタグ通信用アンテナは、送信する電波のビームをスキャンできるビームスキャンアンテナであること、ビームはスキャン方向に指向性の強いビームであること、ビームのスキャンはスキャン方向を含む面が最も強い反射波の生じる反射面である床面と交わるように行われること、等の制約条件が多いため、場所によっては、アンテナを最適な位置に設置できないといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、使用環境に特有のマルチパス波が加わった状態におけるアンテナと基準ＩＣタグ間を往復する電波の遅延時間の変化（以下、プロファイルと呼ぶ）を記憶しておき、実際のＩＣタグの読取りプロファイルと比較処理することにより、ある時刻ｔにおけるタグの位置（ｘ，ｙ）を高精度に推定することができるリーダライタ、及び物品位置検出システムを提供することを目的とする。
However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, the tag communication antenna used in the RFID reader / writer is a beam scan antenna that can scan a beam of radio waves to be transmitted, and the beam has directivity in the scan direction. Because there are many constraints such as being a strong beam, and scanning the beam so that the plane including the scan direction intersects the floor surface, which is the reflective surface where the strongest reflected wave is generated, depending on the location, the antenna may be There is a problem that it cannot be installed in an optimal position.
The present invention has been made in view of such a problem, and a change in delay time of a radio wave reciprocating between an antenna and a reference IC tag in a state where a multipath wave peculiar to a use environment is added (hereinafter referred to as a profile). And a reader / writer and an article position detection system capable of estimating the tag position (x, y) at a certain time t with high accuracy by comparing with the actual IC tag reading profile. The purpose is to provide.
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、電波を利用して非接触情報記録媒体に対する情報の読み書きを行うリーダライタであって、電波の送受信を仲介するアンテナと、前記非接触情報記録媒体に電波を送信する送信手段と、前記非接触情報記録媒体が変調した電波の一部の反射波を復調する復調手段と、前記反射波の遅延時間を求める演算手段と、リーダライタ制御部と、を備え、前記リーダライタ制御部は、前記演算手段により演算された遅延時間の差分を測定して前記アンテナと前記非接触情報記録媒体との距離の変化をプロファイルとして出力することを特徴とする。
本発明のリーダライタは、アンテナにより受信した反射波の遅延時間を演算手段により演算し、演算された遅延時間の差分を測定することにより、アンテナと非接触情報記録媒体との距離の変化をプロファイルとして出力することができる。これにより、アンテナの周辺環境の違いによるプロファイルの変化をリアルタイムに取得することができる。
請求項２は、請求項１に記載のリーダライタと、物品に係る情報を記録した非接触情報記録媒体を取り付けた物品と、該物品を搬送する搬送手段と、制御手段と、を備え、前記搬送手段の適所に基準となる非接触情報記録媒体を複数備え、前記制御手段は、前記リーダライタから得られた前記プロファイルを記憶するプロファイル記憶手段と、該プロファイル記憶手段に記憶された前記基準となる非接触情報記録媒体に係る基準プロファイルと前記物品の情報を記録した非接触情報記録媒体に係る物品プロファイルとを比較するプロファイル比較手段と、前記搬送手段に係る基準位置を算出する基準位置算出部と、を備えたことを特徴とする。
本発明の物品位置検出システムでは、搬送手段に基準となる非接触情報記録媒体を複数備えておき、制御手段には、リーダライタから得られたプロファイルを記憶するプロファイル記憶手段と、基準プロファイルと物品プロファイルとを比較するプロファイル比較手段と、搬送手段に係る基準位置を算出する基準位置算出部と、を有している。従って、リーダライタは搬送手段に備えられた非接触情報記録媒体から複数の基準プロファイルを出力し、物品に備えられた非接触情報記録媒体から物品プロファイルを出力する。そして、制御手段は、これらのプロファイルを取得して比較する。これにより、基準プロファイルが実際の環境でのプロファイルとなるので、環境変化に順応したプロファイルを取得することができる。
In order to solve this problem, the present invention provides a reader / writer that reads and writes information from and to a non-contact information recording medium using radio waves, the antenna intermediating transmission and reception of radio waves, and the non-contact Transmitting means for transmitting radio waves to the information recording medium, demodulating means for demodulating a part of the reflected waves of the radio waves modulated by the non-contact information recording medium, calculating means for obtaining a delay time of the reflected waves, and reader / writer control The reader / writer control unit measures a difference in delay time calculated by the calculation means and outputs a change in distance between the antenna and the non-contact information recording medium as a profile. And
The reader / writer of the present invention profiles the change in the distance between the antenna and the non-contact information recording medium by calculating the delay time of the reflected wave received by the antenna by the calculation means and measuring the difference in the calculated delay time. Can be output as Thereby, the change of the profile by the difference of the surrounding environment of an antenna can be acquired in real time.
A second aspect of the present invention includes the reader / writer according to the first aspect, an article attached with a non-contact information recording medium on which information related to the article is recorded, a conveying unit that conveys the article, and a control unit. A plurality of non-contact information recording media serving as a reference are provided at appropriate positions in the transport means, and the control means stores profile storage means for storing the profile obtained from the reader / writer, and the reference stored in the profile storage means. A profile comparison means for comparing a reference profile relating to the non-contact information recording medium and an article profile relating to the non-contact information recording medium on which the information on the article is recorded, and a reference position calculating portion for calculating a reference position relating to the transport means And.
In the article position detection system of the present invention, a plurality of non-contact information recording media serving as a reference are provided in the transport means, and the control means includes profile storage means for storing a profile obtained from a reader / writer, a reference profile, and an article. Profile comparison means for comparing the profile and a reference position calculation unit for calculating a reference position related to the transport means. Therefore, the reader / writer outputs a plurality of reference profiles from the non-contact information recording medium provided in the conveying means, and outputs the article profile from the non-contact information recording medium provided in the article. And a control means acquires and compares these profiles. Thereby, since the reference profile becomes a profile in an actual environment, a profile adapted to the environmental change can be acquired.
請求項３は、前記制御手段は、前記基準位置算出部により算出された前記搬送手段の既知の位置にある基準となる非接触情報記録媒体に係る基準プロファイルを取得して前記プロファイル記憶手段に記憶し、前記搬送手段上の位置が未知の前記物品の情報を記録した非接触情報記録媒体に係る物品プロファイルを取得し、前記基準プロファイルと前記物品プロファイルを前記プロファイル比較手段により比較した結果、該当する基準プロファイルが存在する場合、前記物品プロファイルに係るｙ軸方向の位置を推定すると共に、前記該当する基準プロファイルのｘ軸位置から前記物品プロファイルのある時刻ｔにおけるｘ軸方向の位置を推定することを特徴とする。
本発明では、搬送手段の移動方向をｘ軸、搬送手段の奥行き方向をｙ軸とし、ｘ軸の基準位置を定めることにより、移動する搬送手段の既知の位置を基準位置算出部により算出する。また、ｙ軸方向の位置は搬送手段の奥行き方向に複数の非接触情報記録媒体を配置して、各非接触情報記録媒体から得られるプロファイルを比較することにより判定することができる。ここである時刻ｔにおけるｘ軸方向の位置を算出するには、搬送手段の速度が既知であれば、基準位置からの時間を計測することにより容易に位置を算出することができる。例えば、搬送手段の一箇所に基準マークを備え、そのマークを検出してから時間を計測することにより可能である。また、搬送手段の回転軸にエンコーダを取りつけ、そのパルス数をカウントすることでも可能である。これにより、プロファイルを比較することでｘ、ｙ軸方向の位置を同時に推定することができる。
請求項４は、前記制御手段は、前記搬送手段により先行して搬送された物品に取り付けた非接触情報記録媒体に係る物品プロファイルを前記基準プロファイルとして前記プロファイル記憶手段に記憶することを特徴とする。
基準プロファイルを得るには、非接触情報記録媒体を取り付けた物品を搬送手段に載置して、学習モードにおいて、ベルトコンベア上に載置された位置が既知の物品のプロファイルであっても構わない。これにより、搬送手段に専用の非接触情報記録媒体を取り付ける必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
According to a third aspect of the present invention, the control unit acquires a reference profile relating to a non-contact information recording medium serving as a reference at a known position of the transport unit calculated by the reference position calculation unit, and stores the reference profile in the profile storage unit. As a result of acquiring an article profile related to a non-contact information recording medium in which information on the article whose position on the conveying means is unknown is recorded, and comparing the reference profile and the article profile by the profile comparing means When a reference profile exists, the position of the article profile in the y-axis direction is estimated, and the position of the article profile in the x-axis direction at a certain time t is estimated from the x-axis position of the corresponding reference profile. Features.
In the present invention, the known position of the moving conveying means is calculated by the reference position calculating unit by determining the x-axis reference position with the moving direction of the conveying means as the x-axis and the depth direction of the conveying means as the y-axis. Further, the position in the y-axis direction can be determined by arranging a plurality of non-contact information recording media in the depth direction of the conveying means and comparing profiles obtained from the respective non-contact information recording media. In order to calculate the position in the x-axis direction at time t, the position can be easily calculated by measuring the time from the reference position if the speed of the transport unit is known. For example, it is possible by providing a reference mark at one location of the conveying means and measuring the time after detecting the mark. It is also possible to attach an encoder to the rotating shaft of the conveying means and count the number of pulses. Thereby, the positions in the x and y axis directions can be estimated simultaneously by comparing the profiles.
According to a fourth aspect of the present invention, the control means stores, in the profile storage means, an article profile relating to a non-contact information recording medium attached to an article conveyed in advance by the conveying means as the reference profile. .
In order to obtain the reference profile, the article mounted with the non-contact information recording medium may be placed on the conveying means, and the position placed on the belt conveyor in the learning mode may be a profile of a known article. . Thereby, it is not necessary to attach a dedicated non-contact information recording medium to the transport means, and the apparatus cost can be reduced.
請求項５は、前記基準となる非接触情報記録媒体を少なくとも１つ備えた搬送手段が複数同時に稼働している場合、前記制御手段は、各基準となる非接触情報記録媒体に係る基準プロファイルを各搬送手段と対応付けて前記プロファイル記憶手段に記憶しておき、前記プロファイル比較手段により比較した結果に基づいて、物品が載置されている搬送手段の位置を判定することを特徴とする。
１つのアンテナにより複数の搬送手段上に載置された物品を識別するために、本発明では、各搬送手段に非接触情報記録媒体を少なくとも１つ備え、それらの基準プロファイルを各搬送手段と対応付けてプロファイル記憶手段に記憶しておく。物品を搬送中は、各物品から取得した物品プロファイルと各基準プロファイルとを比較して、一致した基準プロファイルから搬送手段の位置を判別する。これにより、１つのアンテナで複数の搬送手段上の物品の位置を容易に判別することができる。
請求項６は、前記制御手段は、前記リーダライタから前記基準プロファイルが得られた場合、前記プロファイル記憶手段に記憶されている基準プロファイルを更新するように記憶することを特徴とする。
例えば、ベルトコンベア上に取り付けられた非接触情報記録媒体は、周期的に基準プロファイルを発生する。そこで本発明では、周期的に発生する基準プロファイルにより、古い基準プロファイルに上書きして、常に最新の基準プロファイルがプロファイル記憶手段に記憶されるようにする。これにより、アンテナ周辺の環境が変化しても、最新の環境下における基準プロファイルを取得することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the case where a plurality of conveying means including at least one non-contact information recording medium serving as a reference are operating simultaneously, the control means uses a reference profile relating to each non-contact information recording medium serving as a reference. It is stored in the profile storage unit in association with each conveyance unit, and the position of the conveyance unit on which the article is placed is determined based on the result of comparison by the profile comparison unit.
In order to identify articles placed on a plurality of conveying means by one antenna, in the present invention, each conveying means is provided with at least one non-contact information recording medium, and the reference profile corresponds to each conveying means. In addition, it is stored in the profile storage means. While the article is being conveyed, the article profile acquired from each article is compared with each reference profile, and the position of the conveying means is determined from the matched reference profile. Thereby, the position of the article | item on a some conveyance means can be easily discriminate | determined with one antenna.
According to a sixth aspect of the present invention, when the reference profile is obtained from the reader / writer, the control unit stores the reference profile stored in the profile storage unit so as to be updated.
For example, a non-contact information recording medium mounted on a belt conveyor periodically generates a reference profile. Therefore, in the present invention, the old reference profile is overwritten by the periodically generated reference profile so that the latest reference profile is always stored in the profile storage means. Thereby, even if the environment around the antenna changes, the reference profile under the latest environment can be acquired.
本発明によれば、アンテナにより受信した反射波の遅延時間を演算手段により演算し、演算された遅延時間の差分を測定することにより、アンテナと非接触情報記録媒体との距離の変化をプロファイルとして出力することができるので、アンテナの周辺環境の違いによるプロファイルの変化をリアルタイムに取得することができる。
また、リーダライタは搬送手段に備えられた非接触情報記録媒体から取得した複数の基準プロファイルと、物品に備えられた非接触情報記録媒体から物品プロファイルを取得して比較することにより、実際の環境でのマルチパス波の影響が加味された環境変化に順応した基準プロファイルの中から、該当プロファイルを取得することができる。
また、搬送手段の移動方向をｘ軸、搬送手段の奥行き方向をｙ軸とし、ｘ軸の基準位置を定めることにより、移動する搬送手段の既知の位置を基準位置算出部により算出し、ｙ軸は搬送手段の奥行き方向に複数の非接触情報記録媒体を配置して、各非接触情報記録媒体から得られるプロファイルを比較することにより判定するので、ｘ、ｙ軸方向の位置を同時に推定することができる。
According to the present invention, the delay time of the reflected wave received by the antenna is calculated by the calculation means, and the difference in the calculated delay time is measured, whereby the change in the distance between the antenna and the non-contact information recording medium is used as a profile. Since it can output, the change of the profile by the difference of the surrounding environment of an antenna can be acquired in real time.
In addition, the reader / writer acquires and compares the plurality of reference profiles acquired from the non-contact information recording medium provided in the conveying means with the non-contact information recording medium provided in the article, thereby comparing the actual environment. The corresponding profile can be acquired from the reference profiles adapted to the environmental changes taking into account the effects of multipath waves.
Further, by defining the x-axis reference position with the moving direction of the conveying means as the x-axis and the depth direction of the conveying means as the y-axis, the known position of the moving conveying means is calculated by the reference position calculation unit, and the y-axis Is determined by arranging a plurality of non-contact information recording media in the depth direction of the conveying means and comparing profiles obtained from the respective non-contact information recording media, so that the positions in the x and y axis directions are estimated simultaneously. Can do.
また、基準プロファイルを学習モードにおいて、ベルトコンベア上に載置された位置が既知の物品のプロファイルとすることにより、搬送手段に専用の非接触情報記録媒体を取り付ける必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
また、各搬送手段に非接触情報記録媒体を少なくとも１つ備え、それらの基準プロファイルを各搬送手段と対応付けてプロファイル記憶手段に記憶しておき、物品を搬送中は、各物品から取得した物品プロファイルと各基準プロファイルとを比較して、一致した基準プロファイルから搬送手段の位置を判定するので、１つのアンテナで複数の搬送手段上の物品の位置を容易に判定することができる。
また、周期的に発生する基準プロファイルにより、古い基準プロファイルに上書きして、常に最新の基準プロファイルがプロファイル記憶手段に記憶されるようにするので、アンテナ周辺の環境が変化しても、最新の環境下における基準プロファイルを取得することができる。
In addition, in the learning mode, the reference profile is a profile of an article whose position placed on the belt conveyor is known, so that it is not necessary to attach a dedicated non-contact information recording medium to the conveying means, thereby reducing the apparatus cost. be able to.
Each conveyance means is provided with at least one non-contact information recording medium, and the reference profile thereof is stored in the profile storage means in association with each conveyance means, and the article acquired from each article is being conveyed. Since the profile and each reference profile are compared and the position of the conveying means is determined from the matched reference profile, the position of the article on the plurality of conveying means can be easily determined with one antenna.
In addition, because the reference profile that occurs periodically overwrites the old reference profile so that the latest reference profile is always stored in the profile storage means, even if the environment around the antenna changes, the latest environment A reference profile below can be obtained.
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、本発明の一実施形態に係るリーダライタのブロック図である。このリーダライタ１は、電波を利用してタグ（非接触情報記録媒体）８に情報を読み書きするリーダライタ１であって、電波の送受信を仲介するアンテナ２と、タグ８に電波を送信する送信手段３と、電波の一部をタグ８が変調した反射波を復調する復調手段５と、反射波の遅延時間を求める演算手段６と、リーダライタ制御部４と、を備え、リーダライタ制御部４は、演算手段６により演算された遅延時間の差分を測定してアンテナ２とタグ８との距離の変化をプロファイル７として出力する。
即ち、本実施形態のリーダライタ１は、アンテナ２により受信した反射波の遅延時間を演算手段６により演算し、演算された遅延時間の差分を測定することにより、アンテナ２とタグ８との距離の変化をプロファイル７として出力することができる。これにより、アンテナ２の周辺環境の違いによるプロファイル７の変化をリアルタイムに取得することができる。
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 of a reader / writer according to an embodiment of the present invention. The reader / writer 1 is a reader / writer 1 that reads / writes information from / to a tag (non-contact information recording medium) 8 using radio waves, and transmits an
That is, the reader / writer 1 of the present embodiment calculates the delay time of the reflected wave received by the
図２はＰＣの機能を説明するための機能ブロック図である。このＰＣ（制御手段）９は、リーダライタ１と情報の授受を行なう通信部１０と、リーダライタ１から得られたプロファイル７を記憶するプロファイル記憶部（プロファイル記憶手段）１１と、プロファイル記憶部１１に記憶された基準となるタグに係る基準プロファイルと物品の情報を記録したタグに係る物品プロファイルとを比較するプロファイル比較部（プロファイル比較手段）１３と、ベルトコンベア１０（後述）に係る基準位置を算出する基準位置算出部１４と、制御部１２と、を備えて構成されている。尚、基準位置算出部１４にはベルトコンベア１０に備えた基準マーク１６（後述）を読取る基準マーク読取部１５に接続されている。
ＰＣ９には、リーダライタ１から得られたプロファイルを記憶するプロファイル記憶部１１と、基準プロファイルと物品プロファイルとを比較するプロファイル比較部１３と、ベルトコンベア１０に係る基準位置を算出する基準位置算出部１４と、を有している。従って、リーダライタ１はベルトコンベア１０に備えられた基準タグ１７〜１９から複数の基準プロファイル２０〜２２を出力し、物品に備えられた物品タグ２３から物品プロファイル２４を出力する。そして、ＰＣ９は、これらのプロファイルを取得して比較する。これにより、基準プロファイル２０〜２２が実際の環境でのプロファイルとなるので、環境変化に順応したプロファイルを取得することができる。
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the functions of the PC. The PC (control unit) 9 includes a
The PC 9 includes a profile storage unit 11 that stores a profile obtained from the reader / writer 1, a
図３は本発明の基本動作における学習モードを説明するための模式図である。学習モードでは、事前に位置が既知である基準タグ１７、１８、１９の基準プロファイル２０〜２２をリーダライタ１により取得してプロファイル記憶部１１に記憶しておく。ここで、基準タグ１７〜１９は、ベルトコンベア１０に備えられた基準マーク１６と同じｘ軸の位置に取りつけ、ベルトコンベア１０の奥行き方向（ｙ軸方向）の位置を予め測定しておき、それらをｙ１、ｙ２、ｙ３とする。
図４は本発明の基本動作における測定・評価モードを説明するための模式図である。図４（ａ）のベルトコンベア１０に未知のタグ（物品タグ）２３が載置された場合について説明する。測定・評価モードは、図４（ｂ）のように、未知のタグのプロファイル２４が、どの基準タグのプロファイル２０〜２２と一致するかをプロファイル比較部１３により比較する。その結果、図４（ｃ）のように未知のタグのプロファイル２４が基準プロファイル２２と一致したとすると、ｙ軸方向の位置は図３よりｙ３と推定されるので、一致した基準プロファイル２２から、この未知のタグ２３のある時刻ｔにおけるｘ軸方向の位置が推定できる。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a learning mode in the basic operation of the present invention. In the learning mode, the reference profiles 20 to 22 of the reference tags 17, 18 and 19 whose positions are known in advance are acquired by the reader / writer 1 and stored in the profile storage unit 11. Here, the reference tags 17 to 19 are attached to the same x-axis position as the
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the measurement / evaluation mode in the basic operation of the present invention. A case where an unknown tag (article tag) 23 is placed on the
図５は本発明の第１の実施形態に係る物品位置検出システムの概略の構成を模式化した図である。同じ構成要素には図１及び図２と同じ参照番号を付して説明する。この物品位置検出システム１００は、図１のアンテナ２を備えたリーダライタ１と、物品に係る情報を記録したタグ２２を取り付けた物品２３と、物品２３を搬送するベルトコンベア（搬送手段）１０と、図２のＰＣ９と、を備えて構成されている。また、ベルトコンベア１０の適所に基準となるタグ１７、１８、１９と、位置の基準を示す基準マーク１６とを備えている。本発明の物品位置検出システム１００では、アンテナ２は、ベルトコンベア１０の中心に備えられ、アンテナ中心から夫々Ｌの距離に配置されている。
リーダライタ１はベルトコンベア１０に備えられたタグ１７、１８、１９の情報に基づいて基準プロファイルを出力し、物品２３に備えられたタグ２２の情報に基づいて物品プロファイルを出力する。そして、ＰＣ９は、これらのプロファイルを取得して比較することにより、実際の環境でのマルチパス波の影響が加味された環境変化に順応した基準プロファイルの中から、該当プロファイルを取得することができる。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the article position detection system according to the first embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals as those in FIGS. The article
The reader / writer 1 outputs a reference profile based on information on the
図６は図５の物品位置検出システムの概略動作を説明するフローチャートである。まず、ベルトコンベア１０上の既知の位置にある基準タグ１７〜１９をリーダライタ１により読取り、基準プロファイルを取得して、プロファイル記憶部１１に記憶する（Ｓ１）。次に、ベルトコンベア１０上の位置が未知の物品２３のタグ２２をリーダライタ１により読取り、その物品プロファイルを取得する（Ｓ２）。次に、ＰＣ９は基準プロファイルと物品プロファイルをプロファイル比較部１３により比較する（Ｓ３）。その結果、該当する基準プロファイルが存在するか否かを検証して（Ｓ４）、存在しなければ（Ｓ４でＮＯ）エラーとして処理する（Ｓ７）。ステップＳ４で該当する基準プロファイルが存在すると（Ｓ４でＹＥＳ）、物品タグのｙ軸方向の位置が推定される（Ｓ５）。即ち、該当する基準プロファイルのｙ軸方向の位置は予め決定されているので、そのｙ軸方向の位置を物品プロファイルのｙ軸方向の位置と推定できる。そして、該当した基準プロファイルのｘ軸位置から物品プロファイルのある時刻ｔにおけるｘ軸方向の位置を推定する（Ｓ６）。即ち、該当する基準プロファイルのｘ軸方向の位置は、基準位置算出部１４により算出されているので、そのｘ軸方向の位置を物品プロファイルのある時刻ｔにおけるｘ軸方向の位置と推定できる。
尚、通常、プロファイルの判定はオフセットが重要な判定要素の一つとなるが、Ｙ軸上の位置（ベルトコンベアの幅方向）に対し、オフセットの大きさの上下が繰り返し、Ｙ軸上で一定距離離れたタグに繰り返し同じレベルのオフセットが発生する。このため、オフセットを含めた基準プロファイルとの誤差と、オフセットを除いた（例えば、図８の広がりのみを比べる）誤差の両方の誤差情報を利用することで、ベルトコンベア上で精度の良いマッチングを可能とする。具体的には、図６を基準として、１）図６と同様の手法により各基準プロファイル２０，２１，２２の誤差を計算する。２）各基準プロファイルと物品プロファイルのオフセットをなくし、１）と同様に各基準プロファイルとの誤差を計算する。３）１）と２）で求めた各基準プロファイルとの誤差を乗算し、その結果が一番小さい基準プロファイルを該当する基準プロファイルとする。このように、演算することにより、更に精度良く基準プロファイルとのマッチングを行なうことができる。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the schematic operation of the article position detection system of FIG. First, the reference tags 17 to 19 at known positions on the
Normally, offset is one of the important factors in determining the profile. However, the offset is repeated up and down with respect to the position on the Y-axis (the width direction of the belt conveyor), and a fixed distance on the Y-axis. Repeatedly the same level of offset occurs in distant tags. For this reason, by using the error information of both the error with the reference profile including the offset and the error excluding the offset (for example, comparing only the spread in FIG. 8), a highly accurate matching is performed on the belt conveyor. Make it possible. Specifically, with reference to FIG. 6, 1) errors of the
即ち、本発明では、ベルトコンベア１０の移動方向（矢印Ａ）をｘ軸、ベルトコンベア１０の奥行き方向をｙ軸とし、ｘ軸の基準位置を定めることにより、移動するベルトコンベア１０の既知の位置を基準位置算出部１４により算出する。また、ｙ軸はベルトコンベア１０の奥行き方向に複数の基準タグ１７〜１９を配置して、各基準タグ１７〜１９から得られる基準プロファイルを比較することにより、どの基準プロファイルに該当するかを判定することができる。ここである時刻ｔにおけるｘ軸方向の位置を算出するには、ベルトコンベア１０の速度が既知であれば、基準位置からの時間を計測することにより容易に位置を算出することができる。例えば、ベルトコンベア１０の一箇所に基準マーク１６を備え、そのマークを基準マーク読取部１５で検出してから時間を計測することにより可能である。また、ベルトコンベア１０の回転軸にエンコーダを取りつけ、そのパルス数をカウントすることでも可能である。これにより、プロファイルを比較することでｘ軸、ｙ軸方向の位置を同時に推定することができる。
That is, according to the present invention, the moving direction of the belt conveyor 10 (arrow A) is the x axis, the depth direction of the
また、ベルトコンベア１０により最初に搬送された物品に取り付けたタグに係る物品プロファイルを基準プロファイルとしてプロファイル記憶部１１に記憶してもよい。即ち、基準プロファイルを得るには、タグ２２を取り付けた物品２３をベルトコンベア１０に載置して、学習モードにより取得した位置が既知の物品のプロファイルであっても構わない。これにより、ベルトコンベア１０に専用の基準タグ１７〜１９を取り付ける必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
また、ＰＣ９は、リーダライタ１から基準プロファイルが得られた場合、プロファイル記憶部１１に記憶されている基準プロファイルを更新するように記憶してもよい。例えば、ベルトコンベア１０上に取り付けられた基準タグ１７〜１９からは、周期的に基準プロファイルを発生する。そこで本実施形態では、周期的に発生する基準プロファイルにより、古い基準プロファイルに上書きして、常に最新の基準プロファイルがプロファイル記憶部１１に記憶されるようにする。これにより、アンテナ周辺の環境が変化しても、最新の環境下における基準プロファイルを取得することができる。
Further, an article profile relating to a tag attached to an article first conveyed by the
Further, when the reference profile is obtained from the reader / writer 1, the PC 9 may store the reference profile stored in the profile storage unit 11 so as to be updated. For example, a reference profile is periodically generated from the reference tags 17 to 19 attached on the
図７は本発明の第２の実施形態に係る物品位置検出システムの概略の構成を模式化した図である。この物品位置検出システム１１０は、基準となるタグ３５、３６を少なくとも１つ備えたベルトコンベア３０、３１が複数同時に並行に稼働している場合、ＰＣ９は、各基準となるタグ３５、３６に係る基準プロファイルを各ベルトコンベア３０、３１と対応付けてプロファイル記憶部１１に記憶しておき、プロファイル比較部１３により比較した結果に基づいて、物品３２、３３が載置されているベルトコンベア３０、３１の位置を判定する。図７では、アンテナ２とベルトコンベア３０との距離がａ（ｃｍ）、アンテナ２とベルトコンベア３１との距離がｂ（ｃｍ）とし、ベルトコンベア３０が矢印Ａの方向に物品３２を移動し、ベルトコンベア３１が矢印Ｂの方向に物品３３を移動しているものとする。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an article position detection system according to the second embodiment of the present invention. In this article
図８は図７で示した各ベルトコンベアの基準プロファイルを示す図である。符号４７はベルトコンベア３１の基準プロファイルを示し、符号４８はベルトコンベア３０の基準プロファイルを示す。図８から明らかな通り、アンテナ２と基準タグ３５、３６間の距離が異なることにより、プロファイルも異なるので、これらのプロファイルをプロファイル記憶部１１に記憶しておき、物品プロファイルを取得したときに、プロファイル比較部１３により比較することにより、どちらのベルトコンベアに載置された物品かを判別することができる。
即ち、１つのアンテナ２により複数のベルトコンベア３０、３１上に載置された物品３２、３３を識別するために、本実施形態では、各ベルトコンベア３０、３１にタグ３５、３６を少なくとも１つ備え、それらの基準プロファイルを各ベルトコンベア３０、３１と対応付けてプロファイル記憶部１１に記憶しておく。物品を搬送中は、各物品から取得した物品プロファイルと各基準プロファイルとを比較して、一致した基準プロファイルからベルトコンベア３０、３１の何れかを判別する。これにより、１つのアンテナ２で複数のベルトコンベア３０、３１上の物品の位置を容易に判別することができる。
FIG. 8 is a diagram showing a reference profile of each belt conveyor shown in FIG.
That is, in order to identify the
図９は本発明の第３の実施形態に係る物品位置検出システムの概略の構成を模式化した図である。この物品位置検出システム１２０は、基準となるタグ４５、４６を少なくとも１つ備えたベルトコンベア４０、４１が複数同時に交差して稼働している場合、ＰＣ９は、各基準となるタグ４５、４６に係る基準プロファイルを各ベルトコンベア４０、４１と対応付けてプロファイル記憶部１１に記憶しておき、プロファイル比較部１３により比較した結果に基づいて、物品４２、４３が載置されているベルトコンベア４０、４１の位置を判別する。図９では、ベルトコンベア４０が矢印Ａの方向に物品４２を移動し、ベルトコンベア４１が矢印Ｂの方向に物品４３を移動しているものとして、ベルトコンベア４０がベルトコンベア４１の上に位置する。
図１０は図９で示した各ベルトコンベアの基準プロファイルを示す図である。符号６５はベルトコンベア４０の基準プロファイルを示し、符号６６はベルトコンベア４１の基準プロファイルを示す。図９から明らかな通り、アンテナ２と基準タグ４５、４６間の距離が異なることにより、プロファイルも異なるので、これらのプロファイルをプロファイル記憶部１１に記憶しておき、物品プロファイルを取得したときに、プロファイル比較部１３により比較することにより、どちらのベルトコンベアに載置された物品かを判別することができる。
FIG. 9 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an article position detection system according to the third embodiment of the present invention. In this article
FIG. 10 is a diagram showing a reference profile of each belt conveyor shown in FIG.
１ リーダライタ、２ アンテナ、３ 送信手段、４ 制御部、５ 復調手段、６ 演算手段、７ プロファイル、８ タグ、９ ＰＣ、１０ 通信部、１１ プロファイル記憶部、１２ 制御部、１３ プロファイル比較部、１４ 基準位置算出部、１００、１１０、１２０ 物品位置検出システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reader / writer, 2 Antenna, 3 Transmission means, 4 Control part, 5 Demodulation means, 6 Calculation means, 7 Profile, 8 Tag, 9 PC, 10 Communication part, 11 Profile memory | storage part, 12 Control part, 13 Profile comparison part, 14 reference position calculation unit, 100, 110, 120 article position detection system
Claims (6)
前記リーダライタ制御部は、前記演算手段により演算された遅延時間の差分を測定して前記アンテナと前記非接触情報記録媒体との距離の変化をプロファイルとして出力することを特徴とするリーダライタ。 A reader / writer that reads and writes information to and from a non-contact information recording medium using radio waves, an antenna that mediates transmission and reception of radio waves, a transmission unit that transmits radio waves to the non-contact information recording medium, and the non-contact information A demodulating means for demodulating a part of the reflected wave of the radio wave modulated by the recording medium, a calculating means for obtaining a delay time of the reflected wave, and a reader / writer control unit,
The reader / writer control unit measures a difference in delay time calculated by the calculation means and outputs a change in the distance between the antenna and the non-contact information recording medium as a profile.
前記搬送手段の適所に基準となる非接触情報記録媒体を複数備え、
前記制御手段は、前記リーダライタから得られた前記プロファイルを記憶するプロファイル記憶手段と、該プロファイル記憶手段に記憶された前記基準となる非接触情報記録媒体に係る基準プロファイルと前記物品の情報を記録した非接触情報記録媒体に係る物品プロファイルとを比較するプロファイル比較手段と、前記搬送手段に係る基準位置を算出する基準位置算出部と、を備えたことを特徴とする物品位置検出システム。 A reader / writer according to claim 1, an article attached with a non-contact information recording medium on which information relating to the article is recorded, a conveying means for conveying the article, and a control means,
A plurality of reference non-contact information recording media are provided at appropriate positions in the conveying means,
The control means records a profile storage means for storing the profile obtained from the reader / writer, a reference profile related to the reference non-contact information recording medium stored in the profile storage means, and information on the article. An article position detection system comprising: a profile comparison unit that compares an article profile related to the non-contact information recording medium, and a reference position calculation unit that calculates a reference position related to the transport unit.
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