JP7155549B2

JP7155549B2 - Wireless tag movement detector

Info

Publication number: JP7155549B2
Application number: JP2018044912A
Authority: JP
Inventors: 昌幸小川; 康平榎本; 有佑増田
Original assignee: Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Wave Inc
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2022-10-19
Anticipated expiration: 2038-03-13
Also published as: JP2019158552A

Description

本発明は、無線タグの移動状態を検知する無線タグ移動検知装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wireless tag movement detection device for detecting a moving state of a wireless tag.

現在、無線タグの移動状態を検知する無線タグ移動検知装置に関する技術として、例えば、下記特許文献１に開示されるタグリーダが知られている。このタグリーダでは、タグ検出の限界となる電波の出力強度を限界電波強度としてこの限界電波強度と検出距離とをタグの種別に応じて対応付けしたタグ種別テーブルが予め用意され、タグが検出された場合、検出されたタグの種別に応じてタグ種別テーブルを参照して、限界電波強度に対応する距離に基づいてタグまでの距離を算出する。 Currently, a tag reader disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100000, for example, is known as a technology related to a wireless tag movement detection device that detects the movement state of a wireless tag. In this tag reader, a tag type table is prepared in advance, in which the output intensity of radio waves that is the limit of tag detection is defined as the limit radio wave intensity, and the limit radio wave intensity and the detection distance are associated with each other according to the tag type, and the tag is detected. In this case, the tag type table is referred to according to the detected tag type, and the distance to the tag is calculated based on the distance corresponding to the limit radio wave intensity.

特開２０１６－１７００４６号公報JP 2016-170046 A

ところで、上述のように電波強度を利用して無線タグの移動状態を検知する構成では、例えば、無線タグが移動している等の場合には、電波強度が移動とともに変化していくので、限界電波強度の測定が安定せず、その無線タグの移動を正確に検知できない場合がある。そこで、移動している無線タグの移動状態をも精度良く検知するため、無線タグからの応答波の位相差を算出してこの位相差を累積加算した位相加算値に基づいて、その無線タグの移動状態を検知する方法を採用することができる。 By the way, in the configuration for detecting the moving state of the wireless tag using the radio wave intensity as described above, for example, when the wireless tag is moving, the radio wave intensity changes along with the movement. Measurement of radio wave intensity may not be stable, and movement of the wireless tag may not be detected accurately. Therefore, in order to accurately detect the movement state of a moving wireless tag, the phase difference of the response wave from the wireless tag is calculated, and based on the phase addition value obtained by cumulatively adding this phase difference, the wireless tag is detected. A method of detecting the movement state can be adopted.

しかしながら、このように無線タグからの応答波の位相差を利用して無線タグの移動状態を検知する際、アンテナの前をフォークリフト等の移動体が移動すると、この移動体による反射の影響により、アンテナの周辺の移動していない無線タグ（以下、停止タグともいう）からの応答波が受信される場合がある。このような場合、移動体が移動するために停止タグからの応答波の位相が変化するように測定されてしまうと、停止タグが移動していると誤検知されてしまうという問題がある。 However, when a mobile object such as a forklift moves in front of the antenna when the moving state of the wireless tag is detected by using the phase difference of the response wave from the wireless tag, the influence of the reflection from the mobile object causes A response wave may be received from a wireless tag that is not moving around the antenna (hereinafter also referred to as a stationary tag). In such a case, if the phase of the response wave from the stop tag changes due to the movement of the moving object, it is erroneously detected that the stop tag is moving.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、移動している無線タグと停止タグとを容易に区別し得る構成を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a configuration capable of easily distinguishing between a moving wireless tag and a stationary tag.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、
無線タグ（３０，３０ａ，３０ｂ）の移動状態を検知する無線タグ移動検知装置（１０）であって、
アンテナ（１４）と、
前記アンテナを利用して前記無線タグからの応答波の位相を測定する位相測定部（１１，１３）と、
前記位相測定部による測定結果に基づいて、前記無線タグから前記アンテナまでの距離の変化を測定する距離変化測定部（１１）と、
前記距離変化測定部の測定結果に基づいて、前記無線タグの移動を検知する検知部（１１）と、
前記距離変化測定部の測定結果に基づいて、前記アンテナを基準とする前記無線タグの速度の変化を測定する速度変化測定部（１１）と、
を備え、
前記検知部は、前記速度変化測定部により測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となる無線タグを、移動していない停止タグ（３０ｂ）として検知することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the scope of claims includes:
A wireless tag movement detection device (10) for detecting a moving state of wireless tags (30, 30a, 30b),
an antenna (14);
a phase measurement unit (11, 13) for measuring the phase of the response wave from the wireless tag using the antenna;
a distance change measuring unit (11) that measures a change in the distance from the wireless tag to the antenna based on the measurement result of the phase measuring unit;
a detection unit (11) for detecting movement of the wireless tag based on the measurement result of the distance change measurement unit;
a speed change measuring unit (11) for measuring a change in speed of the wireless tag with respect to the antenna, based on the measurement result of the distance change measuring unit;
with
The detection unit is characterized in that the detection unit detects, as a stationary tag (30b) that is not moving, a wireless tag whose rate of change in sign of speed in the speed change measured by the speed change measurement unit is equal to or greater than a predetermined value. .

請求項１の発明では、アンテナを利用して無線タグからの応答波の位相を測定する位相測定部による測定結果に基づいて、無線タグからアンテナまでの距離の変化が距離変化測定部により測定され、この測定結果に基づいて、無線タグの移動が検知部により検知される。また、距離変化測定部の測定結果に基づいて、アンテナを基準とする無線タグの速度の変化が速度変化測定部により測定され、この測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となる無線タグが、検知部により停止タグとして検知される。 In the first aspect of the invention, the change in the distance from the wireless tag to the antenna is measured by the distance change measuring unit based on the measurement result of the phase measuring unit that measures the phase of the response wave from the wireless tag using the antenna. , based on this measurement result, the movement of the wireless tag is detected by the detector. Further, based on the measurement result of the distance change measuring unit, the change in the speed of the wireless tag with respect to the antenna is measured by the speed change measuring unit, and the change rate of the sign of the speed in the measured speed change is equal to or greater than a predetermined value. is detected as a stop tag by the detection unit.

アンテナの前を通過する移動体により電波の反射が生じる際、通常、移動体はフォークリフトなどのように複数の支柱や凹凸状の面など複雑な構造の組み合わせであることから、アンテナからの電波が反射する位置が変化する。このため、停止タグからの応答波の位相を測定している場合でも、上述した反射位置の変化に応じて電波の反射経路が急変するために、停止タグが移動しているように測定されてしまう。一方で、移動体の移動に応じて反射位置が次々に変化するため、応答波の位相を利用して測定される速度は小さい値ながらも急変し、速度の符号変化が多くなる。これに対して、移動している無線タグからの応答波に関してその反射経路が急変することもない。このため、測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となる場合には、移動体の移動に応じて反射経路が変わっているとして、停止タグからの応答波と判断することができる。したがって、移動している無線タグと停止タグとを容易に区別することができる。 When radio waves are reflected by a moving object passing in front of the antenna, the radio waves from the antenna are usually reflected because the moving object is a combination of complex structures such as multiple supports and uneven surfaces, such as forklifts. The reflection position changes. For this reason, even when measuring the phase of the response wave from the stop tag, the reflection path of the radio wave changes abruptly according to the change in the reflection position described above, so the measurement appears as if the stop tag is moving. put away. On the other hand, since the reflection positions change one after another according to the movement of the moving body, the velocity measured using the phase of the response wave changes abruptly even though it is a small value, and the sign of the velocity changes many times. On the other hand, there is no sudden change in the reflected path of the response wave from the moving wireless tag. Therefore, when the change rate of the sign of the velocity in the measured velocity change is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the response wave is from the stop tag, assuming that the reflection path has changed according to the movement of the moving object. can be done. Therefore, moving wireless tags and stationary tags can be easily distinguished.

請求項２の発明では、速度変化測定部により測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となり、かつ、速度変化測定部により測定された速度分布が１つのピークを有する無線タグが、停止タグとして検知部により検知される。 In the wireless tag according to the invention of claim 2, the rate of change in the sign of the speed in the speed change measured by the speed change measuring unit is equal to or greater than a predetermined value, and the speed distribution measured by the speed change measuring unit has one peak. is detected by the detector as a stop tag.

停止タグからの応答波の位相を測定している場合、上述のように移動体の移動に応じて反射位置が次々に変化することで、応答波の位相を利用して測定される速度はその多くが小さい値となる。このため、速度分布が０（ゼロ）近傍で１つのピークを有するように測定される場合には、移動体の移動に応じて反射経路が変わっているとして、停止タグからの応答波と判断することができる。このように、速度の符号の変化率と速度分布との双方を考慮するため、停止タグの検知精度を高めることができる。 When the phase of the response wave from the stationary tag is measured, the velocity measured using the phase of the response wave changes as the reflection position changes according to the movement of the moving object as described above. Many have small values. Therefore, when the velocity distribution is measured to have one peak near 0 (zero), it is determined that the response wave is from the stop tag, assuming that the reflection path changes according to the movement of the moving object. be able to. In this way, since both the change rate of the speed sign and the speed distribution are taken into consideration, the stop tag detection accuracy can be improved.

第１実施形態に係る搬送管理システムの概略構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a transportation management system according to a first embodiment; FIG. タグリーダの電気的構成を例示するブロック図である。2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a tag reader; FIG. 無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a wireless tag; FIG. 管理装置の電気的構成を例示するブロック図である。3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a management device; FIG. 移動タグ及び停止タグについて測定されたアンテナまでの距離変化を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining changes in distances to antennas measured for moving tags and stationary tags; 停止タグを読み取る際の電波の反射経路の変化を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining changes in reflection paths of radio waves when reading a stop tag; 図７（Ａ）は、停止タグの速度の時間変化を説明する説明図であり、図７（Ｂ）は、移動タグの速度の時間変化を説明する説明図である。FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the temporal change in the speed of the stationary tag, and FIG. 7B is an explanatory diagram for explaining the temporal change in the speed of the moving tag. 図８（Ａ）は、反射位置の変化が比較的少ない状態において、停止タグの速度の時間変化を説明する説明図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の速度分布を説明する説明図である。FIG. 8(A) is an explanatory diagram for explaining the temporal change in the speed of the stop tag in a state where the change in the reflection position is relatively small, and FIG. 8(B) is for explaining the speed distribution of FIG. 8(A). It is an explanatory diagram for. 図９（Ａ）は、反射位置の変化が比較的多い状態において、停止タグの速度の時間変化を説明する説明図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の速度分布を説明する説明図である。FIG. 9(A) is an explanatory diagram for explaining the temporal change in the velocity of the stop tag in a state where the reflection position changes relatively frequently, and FIG. 9(B) is for explaining the velocity distribution of FIG. 9(A). It is an explanatory diagram for. 図１０（Ａ）は、移動タグの速度の時間変化を説明する説明図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の速度分布を説明する説明図である。FIG. 10(A) is an explanatory diagram for explaining the temporal change in speed of the moving tag, and FIG. 10(B) is an explanatory diagram for explaining the speed distribution of FIG. 10(A). 図１１（Ａ）は、ヌル範囲を通過する際の移動タグの速度の時間変化を説明する説明図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の速度分布を説明する説明図である。FIG. 11(A) is an explanatory diagram for explaining the temporal change in the velocity of the moving tag when passing through the null range, and FIG. 11(B) is an explanatory diagram for explaining the velocity distribution of FIG. 11(A). be.

［第１実施形態］
以下、本発明に係る無線タグ移動検知装置を備える搬送管理システムを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示す搬送管理システム１は、製品等の搬送品Ｐに付されたＲＦタグ等の無線タグ３０の移動状態を、無線タグ移動検知装置として機能するタグリーダ１０により検知することで、その無線タグ３０が付された搬送品Ｐの移動状態等を管理するシステムとして構成されている。この搬送管理システム１は、図１に示すように、無線タグ３０が付された搬送品Ｐが搬送される搬送経路中に配置されて無線タグ３０を読み取るタグリーダ１０と、このタグリーダ１０による読み取り結果等を利用して搬送品Ｐに関する管理を行う管理装置２０とを備えている。 [First embodiment]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment embodying a transportation management system provided with a wireless tag movement detection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The transport management system 1 shown in FIG. 1 detects the moving state of a wireless tag 30 such as an RF tag attached to a transported product P such as a product using a tag reader 10 functioning as a wireless tag movement detection device. It is configured as a system for managing the movement state of the goods P to which the tags 30 are attached. As shown in FIG. 1, the transport management system 1 includes a tag reader 10 arranged in a transport route along which a product P with a wireless tag 30 is transported to read the wireless tag 30; and a management device 20 that manages the goods to be conveyed P using, for example.

タグリーダ１０は、例えば公知のＲＦタグリーダによって構成されるものであり、図１に例示するように搬送経路に設けられるゲートに設置されており、無線タグ３０から読み取った情報や無線タグ３０の移動状態に関する情報等を管理装置２０に出力するように構成されている。 The tag reader 10 is configured by, for example, a known RF tag reader, and is installed at a gate provided in the transport route as illustrated in FIG. and the like to the management device 20.

タグリーダ１０のハードウェア構成は、図２のようになっており、制御部１１、記憶部１２、通信処理部１３、アンテナ１４及び外部インタフェース１５等を備えている。制御部１１は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有し、半導体メモリ等からなる記憶部１２とともに情報処理装置を構成している。 The hardware configuration of the tag reader 10 is as shown in FIG. 2, and includes a control section 11, a storage section 12, a communication processing section 13, an antenna 14, an external interface 15, and the like. The control unit 11 is composed mainly of a microcomputer, has a CPU, a system bus, an input/output interface, etc., and constitutes an information processing apparatus together with a storage unit 12 made up of a semiconductor memory or the like.

また、通信処理部１３は、図２に示すように、送信回路１３ｂ、受信回路１３ｃ等を備えている。送信回路１３ｂは、例えば、キャリア発振器、符号化部、変調部及び増幅器等によって構成されている。キャリア発振器は、所定周波数のキャリア（搬送波）を出力しており、符号化部は、制御部１１に接続され、制御部１１より出力される送信データを符号化して変調部に出力している。変調部は、キャリア発振器からのキャリア（搬送波）及び符号化部からの送信データが入力されるものであり、キャリア発振器より出力されるキャリア（搬送波）に対し、通信対象へのコマンド送信時に符号化部より出力される符号化された送信符号（変調信号）によってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された被変調信号を生成し、増幅器に出力している。また、増幅器は、入力信号（変調部によって変調された被変調信号）を設定された増幅率で増幅しており、その増幅信号が送信信号としてアンテナ１４に出力されるようになっている。 In addition, as shown in FIG. 2, the communication processing unit 13 includes a transmission circuit 13b, a reception circuit 13c, and the like. The transmission circuit 13b is composed of, for example, a carrier oscillator, an encoder, a modulator, an amplifier, and the like. The carrier oscillator outputs a carrier (carrier wave) of a predetermined frequency. The encoder is connected to the controller 11, encodes transmission data output from the controller 11, and outputs the encoded data to the modulator. The modulation unit receives the carrier (carrier wave) from the carrier oscillator and the transmission data from the encoding unit, and encodes the carrier (carrier wave) output from the carrier oscillator when sending a command to the communication target. A modulated signal that is ASK (Amplitude Shift Keying) modulated by an encoded transmission code (modulation signal) output from the unit is generated and output to an amplifier. The amplifier amplifies the input signal (modulated signal modulated by the modulating section) with a set amplification factor, and the amplified signal is output to the antenna 14 as a transmission signal.

また、アンテナ１４には、受信回路１３ｃの入力端子が接続されており、アンテナ１４によって受信された無線タグ３０からの応答波に相当する電波信号（受信信号）は、受信回路１３ｃに入力されるようになっている。受信回路１３ｃは、例えば、増幅器、復調部等によって構成されており、アンテナ１４によって受信された受信信号を増幅器によって増幅し、その増幅信号を復調部によって復調している。更に、その復調された信号波形に相当する信号を受信データとして制御部１１に出力している。このように受信された無線タグ３０の応答波の位相は、制御部１１により、その測定時刻（受信時刻）に関連付けられて、順次記憶部１２に記憶される。なお、制御部１１及び通信処理部１３は、「位相測定部」の一例に相当し得る。 An input terminal of a receiving circuit 13c is connected to the antenna 14, and a radio wave signal (receiving signal) corresponding to a response wave from the wireless tag 30 received by the antenna 14 is input to the receiving circuit 13c. It's like The receiving circuit 13c is composed of, for example, an amplifier, a demodulator, etc., and amplifies the received signal received by the antenna 14 by the amplifier, and demodulates the amplified signal by the demodulator. Further, a signal corresponding to the demodulated signal waveform is output to the control section 11 as received data. The phase of the response wave of the wireless tag 30 received in this way is associated with the measurement time (reception time) by the control unit 11 and sequentially stored in the storage unit 12 . Note that the control unit 11 and the communication processing unit 13 can correspond to an example of a "phase measurement unit".

また、外部インタフェース１５は、管理装置２０等の外部機器との間でのデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御部１１と協働して通信処理を行う構成をなしている。 The external interface 15 is configured as an interface for performing data communication with an external device such as the management device 20, and cooperates with the control section 11 to perform communication processing.

ここで、タグリーダ１０の読取対象となる無線タグ３０の電気的構成について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、無線タグ３０は、アンテナ３１，電源回路３２，復調回路３３，制御回路３４，メモリ３５，変調回路３６などによって構成されている。電源回路３２は、アンテナ３１を介して受信したタグリーダ１０からの送信信号（キャリア信号）を整流、平滑して動作用電源を生成するものであり、その動作用電源を、制御回路３４をはじめとする各構成要素に供給している。 Here, the electrical configuration of the wireless tag 30 to be read by the tag reader 10 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the wireless tag 30 includes an antenna 31, a power supply circuit 32, a demodulation circuit 33, a control circuit 34, a memory 35, a modulation circuit 36, and the like. The power supply circuit 32 rectifies and smoothes a transmission signal (carrier signal) from the tag reader 10 received via the antenna 31 to generate power for operation. supplied to each component that

また、復調回路３３は、送信信号（キャリア信号）に重畳されているデータを復調して制御回路３４に出力している。メモリ３５は、ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の各種半導体メモリによって構成されており、制御プログラムや無線タグ３０を識別するための識別情報（タグＩＤ）、或いは無線タグ３０の用途に応じたデータなどが記憶されている。制御回路３４は、メモリ３５から上記情報やデータを読み出し、それを送信データとして変調回路３６に出力する構成をなしており、変調回路３６は、応答信号（キャリア信号）を当該送信データで負荷変調してアンテナ３１から応答波として送信するように構成されている。なお、図２及び図３では、タグリーダ１０及び無線タグ３０の電気的構成の一例を挙げたが、電磁波を媒介として無線通信を行い得る構成であれば公知の他の電気的構成を用いてもよい。 Also, the demodulation circuit 33 demodulates the data superimposed on the transmission signal (carrier signal) and outputs it to the control circuit 34 . The memory 35 is composed of various semiconductor memories such as ROM and EEPROM, and stores control programs, identification information (tag ID) for identifying the wireless tag 30, data according to the application of the wireless tag 30, and the like. ing. The control circuit 34 reads out the information and data from the memory 35 and outputs them as transmission data to the modulation circuit 36. The modulation circuit 36 load-modulates the response signal (carrier signal) with the transmission data. and transmitted from the antenna 31 as a response wave. Although FIGS. 2 and 3 show an example of the electrical configuration of the tag reader 10 and the wireless tag 30, other known electrical configurations may be used as long as they are configured to perform wireless communication via electromagnetic waves. good.

次に、管理装置２０の構成について説明する。
管理装置２０は、タグリーダ１０から取得した各無線タグ３０の読み取り結果や外部から取得した情報を利用して搬送品Ｐの搬送状態などを管理する装置として機能するものである。この管理装置２０は、例えばコンピュータとして構成され、図４に示すように、ＣＰＵ等からなる制御部２１、液晶モニタ等として構成される表示部２２、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等からなる記憶部２３、マウスやキーボード等として構成される操作部２４、タグリーダ１０や上位機器等の外部機器との間でのデータ通信を行うための通信インタフェースとして構成される通信部２５などを備えている。 Next, the configuration of the management device 20 will be described.
The management device 20 functions as a device that manages the conveying state of the goods P using the results of reading the wireless tags 30 obtained from the tag reader 10 and information obtained from the outside. This management device 20 is configured as, for example, a computer, and as shown in FIG. It includes an operation unit 24 configured as a mouse, keyboard, etc., and a communication unit 25 configured as a communication interface for performing data communication with external devices such as the tag reader 10 and host devices.

次に、本実施形態に係るタグリーダ１０の特徴的構成について詳述する。
本実施形態に係るタグリーダ１０は、低速で移動している無線タグ３０であってもその無線タグ３０の移動状態を正確に検知するため、無線タグ３０からの応答波の位相差を利用して無線タグ３０の移動状態を検知する。具体的には、制御部１１にてなされる測定処理により、通信処理部１３を利用して、所定時間、測定した無線タグ３０からの応答波の位相を、その測定時刻（受信時刻）に関連付けて記憶部１２に記憶する。そして、制御部１１にてなされるタグ検知処理では、記憶部１２に記憶されている応答波の位相及びその測定時刻を読み出し、これらの位相に基づいて算出した位相差を累積加算した位相加算値に基づいて無線タグ３０までの距離を測定する。なお、このように位相加算値に基づいて無線タグ３０までの距離を測定する方法としては、例えば、特願２０１７－１８９５１０の明細書等に記載される方法を採用することができる。 Next, the characteristic configuration of the tag reader 10 according to this embodiment will be described in detail.
The tag reader 10 according to the present embodiment uses the phase difference of the response wave from the wireless tag 30 to accurately detect the moving state of the wireless tag 30 even if the wireless tag 30 is moving at a low speed. The moving state of the wireless tag 30 is detected. Specifically, the phase of the response wave from the wireless tag 30 measured for a predetermined time by the measurement processing performed by the control unit 11 is associated with the measurement time (reception time) using the communication processing unit 13. is stored in the storage unit 12. Then, in the tag detection processing performed by the control unit 11, the phase of the response wave and the measurement time thereof stored in the storage unit 12 are read, and the phase addition value obtained by cumulatively adding the phase difference calculated based on these phases is The distance to the wireless tag 30 is measured based on. As a method for measuring the distance to the wireless tag 30 based on the phase addition value in this way, for example, the method described in the specification of Japanese Patent Application No. 2017-189510 can be adopted.

これにより、例えば、タグリーダ１０（アンテナ１４）の前を、無線タグ３０を付した搬送品Ｐがフォークリフト等により直線的に搬送されている場合には、図５に例示する測定結果Ｓ１のように、移動している無線タグ３０（以下、移動タグ３０ａともいう）までの距離が時間とともに変化するように測定される。すなわち、上述のように測定される位相加算値に基づいて、無線タグ３０からアンテナ１４までの距離の変化が測定され、この測定結果に基づいて、無線タグ３０の移動が検知される。このため、制御部１１は、位相加算値に基づいて、無線タグ３０からアンテナ１４までの距離の変化を測定する「距離変化測定部」として機能するとともに、この測定された距離の変化に関する測定結果に基づいて、無線タグ３０の移動を検知する「検知部」として機能する。なお、図５では、下方ほどタグリーダ１０（アンテナ１４）に近づいている状態を示す。 As a result, for example, when the product P with the wireless tag 30 is linearly transported in front of the tag reader 10 (antenna 14) by a forklift or the like, the measurement result S1 illustrated in FIG. , the distance to a moving wireless tag 30 (hereinafter also referred to as a moving tag 30a) is measured so as to change with time. That is, the change in the distance from the wireless tag 30 to the antenna 14 is measured based on the phase addition value measured as described above, and the movement of the wireless tag 30 is detected based on this measurement result. Therefore, the control unit 11 functions as a "distance change measuring unit" that measures the change in the distance from the wireless tag 30 to the antenna 14 based on the phase addition value, and also the measurement result regarding the change in the measured distance. It functions as a "detection unit" that detects the movement of the wireless tag 30 based on. Note that FIG. 5 shows a state in which the tag reader 10 (antenna 14) is approached downward.

一方、タグリーダ１０の近傍でもアンテナ１４の正面側（電波放射側）とならない位置に置かれる物品等に付されることで移動していない無線タグ３０（以下、停止タグ３０ｂともいう）は、通常、タグリーダ１０により読み取られることはない。しかしながら、図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように、タグリーダ１０（アンテナ１４）の前をフォークリフト等の移動体Ｍが移動すると、この移動体Ｍによる電波の反射の影響により、停止タグ３０ｂからの応答波が受信されてしまう場合がある。このような場合、移動体Ｍが移動するために停止タグ３０ｂからの応答波の位相が変化するように測定されてしまうと、図５に例示する測定結果Ｓ２のように、測定される距離が時間とともに変化してしまい、停止タグ３０ｂが移動していると誤検知されてしまう可能性がある。また、周囲環境の影響等に起因して、停止タグ３０ｂからの応答波を一時的に受信できない状態（ヌル状態：図５のｔ１参照）が生じる場合もあり、この状態も誤検知の一因となる可能性がある。 On the other hand, a wireless tag 30 (hereinafter also referred to as a stationary tag 30b) that is not moving because it is attached to an article or the like that is placed in a position that is not on the front side (radio wave emitting side) of the antenna 14 even in the vicinity of the tag reader 10 is usually , is not read by the tag reader 10. However, as shown in FIGS. 6A to 6C, when a mobile object M such as a forklift moves in front of the tag reader 10 (antenna 14), the reflection of radio waves from the mobile object M causes the stop tag 30b to may receive a response wave from In such a case, if the phase of the response wave from the stop tag 30b changes due to the movement of the mobile object M, the measured distance will be changed as shown in the measurement result S2 illustrated in FIG. It may change with time, and it may be erroneously detected that the stop tag 30b is moving. In addition, due to the influence of the surrounding environment, etc., a state (null state: see t1 in FIG. 5) may occur in which the response wave from the stop tag 30b cannot be temporarily received, and this state also contributes to erroneous detection. It is possible that

この問題についてより詳細に検討すると、タグリーダ１０（アンテナ１４）の前を通過する移動体Ｍにより電波の反射が生じる際、通常、移動体Ｍはフォークリフトなどのように複数の支柱や凹凸状の面など複雑な構造の組み合わせであることから、図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように、電波が反射する位置が変化する。具体的には、例えば、図６（Ａ）の位置に移動した状態では、フォークリフトの運転席前方の柱にて電波が反射し、図６（Ｂ）の位置に移動した状態では、フォークリフトの座席支持部分にて電波が反射し、図６（Ｃ）の位置に移動した状態では、フォークリフトの運転席後方の柱にて電波が反射するような場合である。 Considering this problem in more detail, when radio waves are reflected by a moving object M passing in front of the tag reader 10 (antenna 14), the moving object M is usually mounted on a plurality of posts or on an uneven surface such as a forklift. 6(A) to 6(C), the positions where the radio waves are reflected change. Specifically, for example, in the state of moving to the position of FIG. The radio wave is reflected by the supporting portion, and in the state shown in FIG. 6C, the radio wave is reflected by the pillar behind the driver's seat of the forklift.

このため、停止タグ３０ｂからの応答波の位相を測定している場合でも、上述した反射位置の変化に応じて電波の反射経路が急変するために、停止タグ３０ｂが移動しているように測定されてしまう。 Therefore, even when the phase of the response wave from the stop tag 30b is measured, the reflection path of the radio wave changes abruptly according to the change in the reflection position described above. It will be done.

一方で、移動体Ｍの移動に応じて反射位置が次々に変化するため、タグリーダ１０（アンテナ１４）を基準とする停止タグ３０ｂの速度を、応答波の位相を利用して測定される距離を微分等して求めると、この停止タグ３０ｂの速度は、図７（Ａ）に示すように、小さい値ながらも急変し、速度の符号変化が多くなる。この速度を微分等して求めた加速度も同様である。これに対して、移動タグ３０ａからの応答波に関してはその反射経路が急変することもないため、測定される距離を微分等して求めたタグリーダ１０（アンテナ１４）を基準とする移動タグ３０ａの速度は、図７（Ｂ）に示すように、符号変化が多くなることもない。なお、図７では、タグリーダ１０（アンテナ１４）に向かう方向の速度を正とし、タグリーダ１０（アンテナ１４）から離れる方向の速度を負として示している。 On the other hand, since the reflection position changes one after another according to the movement of the moving object M, the speed of the stationary tag 30b with reference to the tag reader 10 (antenna 14) is the distance measured using the phase of the response wave. When obtained by differentiation, etc., the speed of the stop tag 30b, as shown in FIG. 7(A), changes rapidly even though it is a small value, and the sign change of the speed increases. The same applies to the acceleration obtained by differentiating this velocity. On the other hand, since the reflection path of the response wave from the mobile tag 30a does not change abruptly, the distance to be measured is differentiated to determine the distance of the mobile tag 30a based on the tag reader 10 (antenna 14). The velocity does not have many sign changes as shown in FIG. 7(B). In FIG. 7, the velocity in the direction toward the tag reader 10 (antenna 14) is positive, and the velocity in the direction away from the tag reader 10 (antenna 14) is negative.

そこで、本実施形態におけるタグ検知処理では、測定された速度変化における速度の符号の変化率（加速度の変化率）が所定値以上となる場合には、移動体Ｍの移動に応じて反射経路が変わっているとして、停止タグ３０ｂからの応答波と判断する。具体的には、例えば、電波反射物の少ない見通しの良い屋外のような環境等では、速度の符号変化率が２５％以上となる場合に、停止タグ３０ｂからの応答波と判断し、速度の変化率が２５％未満であると、移動タグ３０ａからの応答波と判断する。また、例えば電波反射物の多い倉庫内のような環境等では、速度の符号変化率が５０％以上となる場合に、停止タグ３０ｂからの応答波と判断し、速度の符号変化率が５０％未満であると、移動タグ３０ａからの応答波と判断する。このため、利用される環境等に応じて上記所定値を変更することで、停止タグ３０ｂの検知精度を高めることができる。 Therefore, in the tag detection process of the present embodiment, when the rate of change in the sign of velocity (the rate of change in acceleration) in the measured velocity change is equal to or greater than a predetermined value, the reflection path is changed according to the movement of the moving body M. It is determined that the response wave is from the stop tag 30b, assuming that it has changed. Specifically, for example, in an environment such as outdoors with good visibility with few radio wave reflecting objects, when the sign change rate of the speed is 25% or more, it is determined that the response wave is from the stop tag 30b, and the speed is changed. If the rate of change is less than 25%, it is determined that the wave is a response wave from the mobile tag 30a. In addition, for example, in an environment such as a warehouse with many radio wave reflecting objects, when the sign change rate of the speed is 50% or more, it is determined that the response wave is from the stop tag 30b, and the sign change rate of the speed is 50%. If it is less than that, it is determined to be a response wave from the mobile tag 30a. Therefore, by changing the predetermined value according to the usage environment or the like, the detection accuracy of the stop tag 30b can be improved.

このように、本実施形態では、測定された速度変化における速度の符号の変化率に基づいて、移動タグ３０ａと停止タグ３０ｂとを容易に区別することができる。なお、距離の変化に関する測定結果に基づいて、アンテナ１４を基準とする無線タグ３０の速度の変化を測定する制御部１１は、「速度変化測定部」の一例に相当し得る。 Thus, in this embodiment, it is possible to easily distinguish between the moving tag 30a and the stationary tag 30b based on the rate of change in sign of velocity in the measured velocity change. Note that the control unit 11 that measures the change in speed of the wireless tag 30 with respect to the antenna 14 based on the measurement results regarding the change in distance can correspond to an example of a "speed change measurement unit."

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る無線タグ移動検知装置について、図面を参照して説明する。
本第２実施形態では、測定された速度分布に応じて移動タグ３０ａと停止タグ３０ｂとを区別する点が、上記第１実施形態と主に異なる。したがって、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。 [Second embodiment]
Next, a wireless tag movement detection device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.
The second embodiment is mainly different from the above-described first embodiment in that the moving tag 30a and the stationary tag 30b are distinguished according to the measured velocity distribution. Therefore, the same reference numerals are assigned to substantially the same components as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

停止タグ３０ｂからの応答波の位相を測定している場合、上述のように移動体Ｍの移動に応じて反射位置が次々に変化することで、応答波の位相を利用して測定される速度はその多くが小さい値となる場合が多い。 When the phase of the response wave from the stop tag 30b is measured, the velocity measured using the phase of the response wave changes as the reflection position changes one after another according to the movement of the moving object M as described above. are often small values.

そして、例えば、上述のような反射位置の変化が比較的少なくなることから、停止タグ３０ｂの速度が、図８（Ａ）に示すようにほぼ０（ゼロ）近傍にてあまり変化しない場合、この速度の分布は、図８（Ｂ）に示すように、０（ゼロ）近傍で１つのピークを有するように測定される。また、例えば、上述のような反射位置の変化が比較的多くなることから、停止タグ３０ｂの速度が、図９（Ａ）に示すように０（ゼロ）近くで大きく変化する場合でも、この速度の分布は、図９（Ｂ）に示すように、０（ゼロ）近傍で１つのピークを有するように測定される。すなわち、停止タグ３０ｂの速度分布は、０（ゼロ）近傍で１つのピークを有するように測定されることから、正規分布らしく見える。 For example, since the change in the reflection position as described above is relatively small, if the speed of the stop tag 30b does not change much near 0 (zero) as shown in FIG. The velocity distribution is measured to have one peak near 0 (zero), as shown in FIG. 8(B). Further, for example, since the reflection position changes relatively frequently as described above, even if the speed of the stop tag 30b changes greatly near 0 (zero) as shown in FIG. is measured to have one peak near 0 (zero), as shown in FIG. 9(B). In other words, the speed distribution of the stop tag 30b is measured to have one peak near 0 (zero), and thus looks like a normal distribution.

一方、例えば、移動タグ３０ａがタグリーダ１０（アンテナ１４）の前を直線的に通過することから、移動タグ３０ａの速度が、図１０（Ａ）に示すように変化する場合、この速度の分布は、図１０（Ｂ）に示すように、複数のピークを有するように測定される。また、例えば、移動タグ３０ａがタグリーダ１０の前を通過する際に電波が受信できないヌル状態となる範囲（ヌル範囲）を通過することから、移動タグ３０ａの速度が、図１１（Ａ）に示すように一定時間測定不能となるように変化する場合でも（図１１（Ａ）のｔ２参照）、この速度の分布は、図１１（Ｂ）に示すように、複数のピークを有するように測定される。すなわち、移動タグ３０ａの速度分布は、１つのピークを有するように測定されないことから、正規分布らしく見えない。なお、図８（Ａ），図９（Ａ），図１０（Ａ），図１１（Ａ），では、タグリーダ１０（アンテナ１４）に向かう方向の速度を正とし、タグリーダ１０（アンテナ１４）から離れる方向の速度を負として示している。 On the other hand, for example, since the moving tag 30a passes in front of the tag reader 10 (antenna 14) in a straight line, if the speed of the moving tag 30a changes as shown in FIG. , is measured to have multiple peaks, as shown in FIG. 10(B). Further, for example, when the mobile tag 30a passes in front of the tag reader 10, it passes through a null range where radio waves cannot be received (null range). 11(A), the velocity distribution is measured to have a plurality of peaks as shown in FIG. 11(B). be. That is, the velocity distribution of the moving tag 30a does not look like a normal distribution because it is not measured to have one peak. 8(A), 9(A), 10(A), and 11(A), the velocity in the direction toward the tag reader 10 (antenna 14) is assumed to be positive, and the velocity from the tag reader 10 (antenna 14) Away velocities are shown as negative.

そこで、本実施形態におけるタグ検知処理では、速度分布が１つのピークを有するように測定される場合、より詳細な条件として、速度分布が０（ゼロ）近傍で１つのピークを有するように測定される場合には、移動体Ｍの移動に応じて反射経路が変わっているとして、停止タグ３０ｂからの応答波と判断する。すなわち、測定された速度分布が１つのピークを有する無線タグ３０が、停止タグ３０ｂとして検知される。このようにしても、移動タグ３０ａと停止タグ３０ｂとを容易に区別することができる。 Therefore, in the tag detection process of the present embodiment, when the velocity distribution is measured to have one peak, as a more detailed condition, the velocity distribution is measured to have one peak near 0 (zero). If so, it is determined that the response wave is from the stop tag 30b, assuming that the reflected path has changed according to the movement of the moving object M. That is, the wireless tag 30 whose measured velocity distribution has one peak is detected as the stationary tag 30b. Also in this way, the moving tag 30a and the stationary tag 30b can be easily distinguished.

なお、本発明は上記各実施形態及びその変形例等に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）タグ検知処理では、測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となり、かつ、測定された速度分布が１つのピークを有する無線タグ３０が、停止タグ３０ｂとして検知されてもよい。このように、速度の符号の変化率と速度分布との双方を考慮することで、停止タグ３０ｂの検知精度を高めることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications thereof, and may be embodied as follows, for example.
(1) In the tag detection process, the wireless tag 30 having a rate of change in sign of speed in the measured speed change exceeding a predetermined value and having one peak in the measured speed distribution is detected as the stationary tag 30b. may In this way, by considering both the rate of change in the sign of velocity and the velocity distribution, it is possible to improve the detection accuracy of the stop tag 30b.

（２）タグ検知処理は、タグリーダ１０により実行されることに限らず、タグリーダ１０からの検知結果を受けた管理装置２０等により実行されてもよい。この構成では、タグリーダ１０及び管理装置２０等が「無線タグ移動検知装置」として機能する。 (2) The tag detection process is not limited to being executed by the tag reader 10 , and may be executed by the management device 20 or the like that receives the detection result from the tag reader 10 . In this configuration, the tag reader 10, management device 20, etc. function as a "wireless tag movement detection device".

１…搬送管理システム
１０…タグリーダ（無線タグ移動検知装置）
１１…制御部（位相測定部，距離変化測定部，検知部，速度変化測定部）
１３…通信処理部（位相測定部）
１４…アンテナ
３０…無線タグ
３０ａ…移動タグ
３０ｂ…停止タグ 1... Transportation management system 10... Tag reader (wireless tag movement detection device)
11... Control unit (phase measurement unit, distance change measurement unit, detection unit, speed change measurement unit)
13... Communication processing unit (phase measurement unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14... Antenna 30... Wireless tag 30a... Moving tag 30b... Stop tag

Claims

無線タグの移動状態を検知する無線タグ移動検知装置であって、
アンテナと、
前記アンテナを利用して前記無線タグからの応答波の位相を測定する位相測定部と、
前記位相測定部による測定結果に基づいて、前記無線タグから前記アンテナまでの距離の変化を測定する距離変化測定部と、
前記距離変化測定部の測定結果に基づいて、前記無線タグの移動を検知する検知部と、
前記距離変化測定部の測定結果に基づいて、前記アンテナを基準とする前記無線タグの速度の変化を測定する速度変化測定部と、
を備え、
前記検知部は、前記速度変化測定部により測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となる無線タグを、移動していない停止タグとして検知することを特徴とする無線タグ移動検知装置。 A wireless tag movement detection device for detecting a moving state of a wireless tag,
an antenna;
a phase measuring unit that measures the phase of the response wave from the wireless tag using the antenna;
a distance change measuring unit that measures a change in the distance from the wireless tag to the antenna based on the measurement result of the phase measuring unit;
a detection unit that detects movement of the wireless tag based on the measurement result of the distance change measurement unit;
a speed change measuring unit that measures a change in speed of the wireless tag with respect to the antenna based on the measurement result of the distance change measuring unit;
with
The detection unit detects a wireless tag having a rate of change in sign of speed in the speed change measured by the speed change measurement unit equal to or greater than a predetermined value as a stationary tag that is not moving. detection device.

前記検知部は、前記速度変化測定部により測定された速度変化における速度の符号の変化率が所定値以上となり、かつ、前記速度変化測定部により測定された速度分布が１つのピークを有する無線タグを、前記停止タグとして検知することを特徴とする請求項１に記載の無線タグ移動検知装置。 The detection unit detects a wireless tag in which a rate of change in the sign of speed in the speed change measured by the speed change measurement unit is equal to or greater than a predetermined value, and the speed distribution measured by the speed change measurement unit has one peak. , is detected as the stationary tag.