CN110276422B - 标签移动检测装置及无线标签读取器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够容易地区分移动的无线标签和停止标签的结构。基于利用天线(14)测量来自无线标签(30)的响应波的相位得到的测量结果,测量从无线标签(30)到天线(14)的距离的变化,基于该测量结果,检测无线标签(30)的移动。另外,基于上述测量结果,测量以天线(14)为基准的无线标签(30)的速度的变化,将该测量出的速度变化中的速度的符号的变化率达到规定值以上的无线标签(30)检测为停止标签(30b)。

Description

标签移动检测装置及无线标签读取器
技术领域
本发明涉及检测安装在物品等上并且当该物品移动时一体地移动的无线标签的移动状态的标签移动检测装置及从无线标签中读取信息的无线标签读取器。
背景技术
目前,作为与检测附着在物品上的无线标签的伴随该物品的移动的移动状态的标签移动检测装置相关的技术,例如,已知以下专利文献1中公开的无线标签读取器。在该无线标签读取器中,预先准备将成为标签检测极限的电波的输出强度作为极限电波强度,将该极限电波强度与检测距离根据标签的种类建立对应关系的标签种类表,在标签被检测到的情况下,根据检测到的标签的种类,参照标签种类表,基于与极限电波强度相对应的距离计算到标签为止的距离。
另外,作为与检测无线标签的无线标签读取器相关的技术,例如已知以下专利文献2公开的无线标签读取器。在该无线读取器中,在同一测量对象物上粘贴谐振频率不同的两个无线标签,利用接收电平之差即相对值不根据距离和壁的特性而发生改变,来进行目的的评价。在专利文献1中,将1个标签用作基准。
进一步,作为与检测无线标签的无线标签读取器相关的技术,例如已知以下专利文献3公开的无线标签读取器。在该无线标签读取器中,使用相位制作了停止标签过滤器。停止标签过滤器中的一个是使用相位的标准偏差的停止标签过滤器。移动标签的标准偏差大,停止标签的标准偏差小,由此将标准偏差小的标签确定为停止标签,将不是停止标签的标签判定为移动标签。
进一步,在专利文献4中,每一个门各设置一个固定标签。固定标签的设置位置处于无法从其他门进行通信的位置。另外,在各门上设置能够与固定标签通信的读取器。读取器在能够与移动标签通信并且无法与固定标签通信时判断为移动标签通过了门。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-170046号公报
专利文献2:日本特开2014-190857号公报
专利文献3:日本特开2013-37663号公报
专利文献4:日本特开2006-72672号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
另一方面,如专利文献1所述,在利用电波强度检测无线标签的移动状态的结构中,例如,在无线标签伴随着物品的移动而移动等的情况下,电波强度随着移动而发生变化,因此存在极限电波强度的测量不稳定而无法准确地检测该无线标签的移动的情况。因此,为了还高精度地检测正在移动的无线标签的移动状态,能够采用计算来自无线标签的响应波的相位差,基于将该相位差进行累加得到的相位累加值来检测该无线标签的移动状态的方法。
然而,在这样利用来自无线标签的响应波的相位差来检测无线标签的移动状态时,存在当叉车等移动体在天线前移动时,由于该移动体产生的反射的影响,来自天线周围的未移动的无线标签(以下也称为停止标签)的响应波被接收的情况。在这种情况下,存在当由于移动体的移动导致来自停止标签的响应波的相位被测量为变化时,误检测为停止标签移动的问题。
进一步,在专利文献2的无线标签读取器中,需要预先粘贴成为基准的标签。进一步,如果不在状态必然已知的物品上粘贴标签,则要判别的物品与基准标签之间有可能产生差异。例如,在要判别的物品为叉车的货物,将基准标签粘贴在了叉车本体上的情况下,由于货物的材质和吸湿性,相对值有可能变化。
进一步,在专利文献3的无线标签读取器中,根据停止标签的标准偏差小来确定停止标签。为了根据相位偏差确定停止标签,如果停止标签的数据没有被大量收集,则无法确定,进一步,将不是停止标签的标签判定为移动标签。因此,移动标签、停止标签的确定耗费时间,例如,当搭载有附着有无线标签的搬运品的叉车通过了设置在搬运路径中的门(无线标签读取器)时,有可能难以实时地判别停止标签和移动标签。
进一步,停止标签发生相位变化的原因被认为是“由于人摇摆手等些许移动导致相位大幅变动”,而针对在直接波以及反射波的影响下仅在相位变化量上表现出与移动标签相同的相位运动(相位变化大)的停止标签,没有进行过考虑。因此,推测将涉及的停止标签适当地确定为停止标签是困难的。
专利文献4公开的技术需要固定标签。因此,存在需要设置固定标签的空间等问题。由此,优选不使用固定标签来判断无线标签是移动还是停止的技术。
在此,在无源型的无线标签中,根据无线标签与无线标签读取器之间的距离,无线标签读取器接收的电波的相位变化。因此,可以考虑依次从无线标签读取器发送电波,观察从无线标签接收的响应波的相位是否变化来判断无线标签是否正在移动。
然而,当移动的物体位于停止的无线标签(以下,停止标签)的附近时,作为来自停止标签的响应波,生成穿过移动的物体的反射波。穿过移动的物体的反射波的路径长度根据该物体的移动而变化,因此,根据该物体的移动,相位也变化。因此,仅单纯观察相位变化难以高精度地判断无线标签是移动还是停止。
本发明旨在解决上述技术问题,主要目的是更加准确地把握附在物品上并且随着该物品而移动的无线标签的移动状态,尤其是其具体的目的是提供一种能够容易地相互区分或者选择移动的无线标签和停止标签的结构。
另外,本发明的其他的具体的目的是提供一种能够从读取的无线标签中选择确实要检测的目标标签的无线标签读取器。
进一步,本发明的进一步的其他的具体的目的是提供一种能够高精度地判断无线标签是移动还是停止的无线标签读取器。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的,第一方式的发明是一种标签移动检测装置(10),检测无线标签(30、30a、30b)的移动状态,其特征在于,具备:
天线(14);
相位测量部(11、13),利用所述天线测量来自所述无线标签的响应波的相位;
距离变化测量部(11),基于所述相位测量部的测量结果,测量从所述无线标签到所述天线的距离的变化;
检测部(11),基于所述距离变化测量部的测量结果,检测所述无线标签的移动;以及
速度变化测量部(11),基于所述距离变化测量部的测量结果,测量以所述天线为基准的所述无线标签的速度的变化;
所述检测部将由所述速度变化测量部测量到的速度变化中的速度的符号的变化率为规定值以上的无线标签检测为未移动的停止标签(30b)。
在该第一方式的发明中,基于利用天线测量来自无线标签的响应波的相位的相位测量部的测量结果,通过距离变化测量部测量从无线标签到天线的距离的变化,并基于该测量结果,通过检测部检测无线标签的移动。另外,基于距离变化测量部的测量结果,通过速度变化测量部测量以天线为基准的无线标签的速度的变化,并且通过检测部将该测量到的速度变化中的速度的符号的变化率为规定值以上的无线标签检测为停止标签。
在由于通过天线前的移动体而产生电波的反射时,通常,移动体是如叉车等多个支柱和凹凸状的面等复杂的结构的组合,因此来自天线的电波反射的位置变化。因此,在测量来自停止标签的响应波的相位的情况下,电波的反射路径根据上述的反射位置的变化而急剧变化,因此停止标签被测量为移动。另一方面,由于反射位置根据移动体的移动而逐渐变化,因此利用响应波的相位测量的速度虽然是小值却急剧变化,速度的符号变化增多。与此相对地,来自移动的无线标签的响应波的反射路径则不急剧变化。因此,在测量到的速度变化中的速度的符号的变化率为规定值以上的情况下,反射路径根据移动体的移动而改变,能够判断为来自停止标签的响应波。因此,能够容易地区分移动的无线标签和停止标签。
另外,第二方式的发明是一种标签移动检测装置(10),检测无线标签(30、30a、30b)的移动状态,其特征在于,具备:
天线(14);
相位测量部(11、13),利用所述天线测量来自所述无线标签的响应波的相位;
距离变化测量部(11),基于所述相位测量部的测量结果,测量从所述无线标签到所述天线的距离的变化;
检测部(11),基于所述距离变化测量部的测量结果,检测所述无线标签的移动;以及
速度变化测量部(11),基于所述距离变化测量部的测量结果,测量以所述天线为基准的所述无线标签的速度的变化,
所述检测部将由所述速度变化测量部测量到的速度分布具有1个峰的无线标签检测为未移动的停止标签(30b)。
在该第二方式的发明中,基于利用天线测量来自无线标签的响应波的相位的相位测量部的测量结果,通过距离变化测量部测量从无线标签到天线的距离的变化,并基于该测量结果,通过检测部检测无线标签的移动。另外,基于距离变化测量部的测量结果,通过速度变化测量部测量以天线为基准的无线标签的速度的变化,通过检测部将该测量到的速度分布具有1个峰的无线标签检测为停止标签。
在测量来自停止标签的响应波的相位的情况下,如上所述反射位置根据移动体的移动而逐渐变化,因此利用响应波的相位测量的速度大多是小值。因此,在测量为速度分布在0(零)附近具有1个峰的情况下,反射路径根据移动体的移动而改变,能够判断为来自停止标签的响应波。因此,能够容易地区分移动的无线标签和停止标签。
进一步,第三方式的发明是一种无线标签读取器(10),从包括要检测的目标标签(30a)和非预期读取出的误读标签(30b)的无线标签(30)中选择目标标签,其特征在于,具有:
确定标签提取单元(S32),提取多个基于使用了相位变化量、速度或者加速度、距离或者角度信息、接收强度中的至少一者的第一阈值被推定为目标标签的标签;
阈值计算单元(S36),使用提取出的多个目标标签的相位变化量、速度或者加速度、距离或者角度信息、从最初的读取到最后的读取的时间、接收强度中的至少一者,计算第二阈值;以及
选择单元(S42),使用计算出的所述第二阈值,从未被所述确定标签提取单元提取的目标标签中选择要检测的目标标签。
在该第三方式的发明中,基于使用了相位变化量、速度或者加速度、距离或者角度信息、接收强度中的至少一者的第一阈值提取多个确实为目标标签的标签,使用提取出的多个目标标签的相位变化量、速度或者加速度、距离或者角度信息、从最初的读取到最后的读取的时间、接收强度中的至少一者来计算第二阈值。即,计算确实为目标标签的无线标签的检测值的相对值即第二阈值,并使用该第二阈值,从未被视为确实为目标标签的目标标签中选择要检测的目标标签。因此,第一方案的发明能够消除货物的材质、吸湿性、反射波等的影响来选择确实要检测的目标标签,另外,由于根据提取出的多个目标标签计算第二阈值,因此无需预先将用于得到相对值的基准标签粘贴在要判别的物品上。
进一步,第四方式的发明是一种无线标签读取器10,基于来自无线标签的响应波的相位值,检测移动的移动标签(30a)和停止的停止标签(30b),其特征在于,具有:
总数计算单元(S402),求出在对相位值进行检测的全角度范围(0゜~180゜或者0゜~360゜)内相位值的可取得的总数(N);
总和数计算单元(S346、S348、S350、S352、S354),针对对相位值进行检测的所述全角度范围内的规定角度范围(90゜或者全角度范围的一半)的每一个,求出各角度中的每个角度的相位值的可取得的数量的总和数(ni),从而求出最多总和数;
相位的偏重集中计算单元(S356),通过所述总数与所述最多总和数之间的比较,计算在所述最多总和数的所述规定角度范围内相位值是否偏重集中;以及
选择单元(S308),将所述相位的偏重集中较低的标签选择为移动标签,将所述相位的偏重集中较高的标签选择为停止标签。
在该第四方式的发明中,由于移动的移动标签的相位的偏重集中较低,因此能够基于相位的偏重集中选择为是移动标签。另一方面,不移动并且如移动标签那样表现出相位运动的停止标签由于相位的偏重集中较高,因此能够基于相位的偏重集中选择为是停止标签。由于根据相位的偏重集中来确定移动标签或者停止标签,因此能够在短时间内进行移动标签、停止标签的确定。
在此,即使分布的形状变化,也能够观察到偏重集中。在处理分布时,存在分布形状根据母数而变化的情况。如果母数增加,分布形状将变得稳定,但是在识别要求实时性的无线标签读取器中要求不依赖于分布形状的识别。
因此,在该第四方式的发明中,着眼于停止标签的相位通过直接波和反射波的合成来表示,预先设定强合成产生的范围并查找偏重集中,从而能够实现不依赖于分布的识别。通过实现用较少读取数进行的识别,能够实现高速的移动、停止识别。
进一步,第五方式的发明是一种与无线标签通信的无线标签读取器,具备:
相位计算部(S10),依次计算向无线标签发送电波并且作为其响应从无线标签发送并由无线标签读取器接收到的电波即接收波的相位
Figure BDA0001993838290000071
相位差计算部(S20),计算相位计算部在两个时间点计算出的相位之差即相位差
Figure BDA0001993838290000072
相位旋转检测部(S30),基于相位差计算部计算出的相位差,对接收波的相位旋转了1周进行检测;以及
移动判断部(S40),基于在预先设定的移动判断时间(n)内相位旋转的次数,判断无线标签是否移动。
当移动体通过停止标签附近时,存在从停止标签发送的响应波被该移动体反射而生成的反射波与来自停止标签的直接的响应波即直接波的合成波能够观测为接收波的情况。
伴随着移动体的移动,反射波的相位旋转,因此,伴随着移动体的移动,合成波的相位也旋转。但是,合成波在直接波与反射波弱合成时难以被观测。而且,直接波与反射波在相同相位时强合成,在相反相位时弱合成。另外,来自停止标签的直接波的相位始终相同,另一方面,反射波的相位根据从产生反射波的移动体到无线标签读取器的距离决定。因此,合成波的强度根据移动体的位置的变化而变化。
因此,即使伴随着移动体的移动,合成波的相位旋转,在由于移动体的接近而能够观测合成波之后,合成波也有可能能够观测或者无法观测。
而且,直接波与反射波的相位差越大,合成波的相位相对于直接波的相位越偏离。另外,同时,直接波与反射波的相位差越大,合成波的振幅越小。其结果,来自停止标签的合成波能够观测的相位范围有可能比来自安装在移动体上的无线标签(以下称为移动标签)的直接波更受限制。
能够观测的相位范围受限制,因此基于相位差的相位旋转变得难以被检测。也就是说,即使作为接收波接收了来自停止标签的合成波,如果接收波为合成波,能够检测出在某时间内相位进行了旋转的次数较少。
因此,通过由相位判断部基于在移动判断时间内相位进行了旋转的次数判断无线标签是否移动,能够抑制由于反射波的影响将停止标签判断为移动标签。由此,无线标签是移动还是停止的判断精度得到提高。
此外,上述各括号内的附图标记表示与将在后面说明的实施方式中所述的具体方式的对应关系。
附图说明
图1是示出第一实施方式的搬运管理系统的概略结构的示意图。
图2是例示无线标签读取器的电气结构的框图。
图3是例示无线标签的电气结构的框图。
图4是示例出管理装置的电气结构的框图。
图5是说明关于移动标签以及停止标签到测量的天线为止的距离变化的说明图。
图6是说明读取停止标签时的电波的反射路径的变化的说明图。
图7的(A)是说明停止标签的速度的时间变化的说明图,图7的(B)是说明移动标签的速度的时间变化的说明图。
图8的(A)是说明在反射位置的变化较少的状态下停止标签的速度的时间变化的说明图,图8的(B)是说明图8的(A)的速度分布的说明图。
图9的(A)是说明在反射位置的变化较多的状态下停止标签的速度的时间变化的说明图,图9的(B)是说明图9的(A)的速度分布的说明图。
图10的(A)是说明移动标签的速度的时间变化的说明图,图10的(B)是说明图10的(A)的速度分布的说明图。
图11的(A)是说明通过空(NULL)范围时的移动标签的速度的时间变化的说明图,图11的(B)是说明图11的(A)的速度分布的说明图。
图12的(A)是说明关于第三实施方式的移动标签以及停止标签到测量的天线为止的距离变化的说明图,图12的(B)是说明角度变化的说明图。
图13的(A)是说明无线标签的相位变化量与接收电力的说明图,图13的(B)是说明移动无线标签的角度变化的说明图,图13的(C)是说明移动无线标签的距离变化的说明图。
图14是第三实施方式的无线标签读取器的无线标签读取处理的主流程图。
图15是第三实施方式的无线标签读取器的移动判定处理的子进程的流程图。
图16的(A)是第四实施方式的无线标签读取器的说明图,图16的(B)是第四实施方式的第一变型例的无线标签读取器的说明图。
图17是说明第五实施方式的无线标签读取器的说明图。
图18是第五实施方式的无线标签读取器的求出阈值2的子进程处理的流程图。
图19是第五实施方式的第一变型例的无线标签读取器的求出阈值2的子进程处理的流程图。
图20的(A)是第三实施方式的第二变型例的无线标签读取器在图14的主流程之后进行的中断处理的流程图,图20的(B)是第四实施方式的无线标签读取器在图14的主流程后进行的中断处理的流程图。
图21的(A)是示出第五实施方式的无线标签读取器进行的示教指示处理的流程图,图21的(B)是示出第五实施方式的无线标签读取器进行的确定目标标签提取失败的处理的流程图。
图22的(A)是示出目标标签与无线标签读取器之间的距离较短的情况下的数据的波动的图,图22的(B)是示出目标标签与无线标签读取器之间的距离较短的情况下的数据的波动的图。图22的(C)是示出相位变化量超过阈值的情形较多、波动较少的情况的图,图22的(D)是图22的(C)的情况下的跳跃值处理的说明图。
图23的(A)是第六实施方式的移动标签以及停止标签的说明图,图23的(B)是直接波和反射波的说明图。
图24的(A)是示出移动标签30a的相位变化的图表,图24的(B)是示出停止标签30b的相位变化的图表,图24的(C)是示出停止标签30c的相位变化的图表,图24的(D)是示出停止标签30d的相位变化的图表。
图25的(A)是示出移动标签30a的相位变化的图表,图25的(B)是表示图25(A)中的相位(θ)的-90°~90°的频率的图表,图25的(C)是示出停止标签30c的相位变化的图表,图25的(D)是表示图25的(C)中的相位(θ)的-90°~90°的频率的图表。
图26的(A)表示从相位0°到相位90°的频率的总和ni(0),图26的(B)表示从相位1°到相位91°的频率的总和ni(1),图26的(C)表示从相位91°到相位1°的频率的总和ni(91),图26的(D)表示从相位180°到相位90°的频率的总和ni(180)。
图27是第六实施方式的变型例的停止标签、移动标签判别的说明图。
图28是读取处理的流程图。
图29是判断处理的流程图。
图30是计算相位变化量的子进程处理的流程图。
图31是计算相位偏重集中的子进程处理的流程图。
图32是判定各标签的处理的子进程处理的流程图。
图33的(A)是距离推定处理的子进程处理的流程图,图33的(B)是速度推定处理的子进程处理的流程图。
图34是最终判定处理的子进程处理的流程图。
图35是相位变化量计算的说明图。
图36的(A)是第一阈值、第二阈值的说明图,图36的(B)是用第一阈值、第二阈值识别出的停止标签、移动标签的说明图,图36的(C)是第三阈值的说明图。
图37是第七实施方式的无线标签读取器的说明图。
图38是示出无线标签读取器的使用状态的图。
图39是示出无线标签读取器的结构的图。
图40是示出在第八实施方式中运算部执行的处理的流程图。
图41是详细示出图40的S20和S30的处理的流程图。
图42是详细示出图40的S40的处理的流程图。
图43是例示从图38的无线标签接收到的接收波的相位
Figure BDA0001993838290000101
的变化的图。
图44是例示从图38的无线标签接收到的直接波的相位
Figure BDA0001993838290000111
的变化的图。
图45是例示从图38的无线标签接收到的合成波的相位
Figure BDA0001993838290000112
的变化的图。
图46是说明合成波的相位
Figure BDA0001993838290000113
的图。
图47是示出第八实施方式的第一个具体例的图。
图48是说明在第二个具体例中无线标签的动作的图。
图49是说明在第二个具体例中无线标签的动作的图。
图50是说明在第二个具体例中无线标签的动作的图。
图51是示出在第二个具体例中相位旋转数的变化和移动判断结果的图。
图52是示出在第九实施方式中运算部执行的处理的流程图。
图53是详细示出图52的S40-1的移动判断处理的流程图。
图54是示出在第九实施方式中得到的移动判断结果的具体例的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面,参照附图,对实现具备本发明的标签移动检测装置的搬运管理系统的第一实施方式进行说明。
图1所示的搬运管理系统1被构成为如下的系统:通过利用作为标签移动检测装置而发挥功能的无线标签读取器10对附着于产品等的搬运品P上的RF标签等的无线标签30的移动状态进行检测,来管理附着有该无线标签30的搬运品P的移动状态等。如图1所示,该搬运管理系统1具备:无线标签读取器10,配置在搬运附着有无线标签30的搬运品P的搬运路径中,并读取无线标签30;以及管理装置20,利用基于该无线标签读取器10的读取结果等进行与搬运品P相关的管理。
无线标签读取器10例如由公知的RF无线标签读取器构成,如图1所示例,设置在设于搬运路径的门上,并且被构成为将从无线标签30读取的信息和与无线30的移动状态相关的信息等输出到管理装置20。
无线标签读取器10的硬件结构如图2所示,具备控制部11、存储部12、通信处理部13、天线14以及外部接口15等。控制部11被构成为以微型计算机为主体,具有CPU、系统总线、输入输出接口等,并且与由半导体存储器等构成的存储部12一起构成信息处理装置。
另外,如图2所示,通信处理部13具备发送电路13b、接收电路13c等。发送电路13b例如由载波振荡器、编码部、调制部以及放大器等构成。载波振荡器输出规定频率的载波(搬运波),编码部连接到控制部11,对由控制部11输出的发送数据进行编码并输出到调制部。调制部被输入来自载波振荡器的载波(搬运波)以及来自编码部的发送数据,并且相对于由载波振荡器输出的载波(搬运波),生成通过在向通信对象发送命令时由编码部输出的编码后的发送编码(调制信号)进行了ASK(Amplitude Shift Keying:幅移键控)调制的被调制信号,并输出到放大器。另外,放大器以设定的放大率放大输入信号(被调制部调制的被调制信号),该放大信号被作为发送信号输出到天线14。
另外,天线14与接收电路13c的输入端子连接,与由天线14接收的来自无线标签30的响应波相当的电波信号(接收信号)被输入到接收电路13c。接收电路13c例如由放大器、解调部等构成,通过放大器放大由天线14接收的接收信号,通过解调部解调该放大信号。进一步,将与该解调后的信号波形相当的信号作为接收数据输出到控制部11。这样接收的无线标签30的响应波的相位通过控制部11与其测量时刻(接收时刻)建立关联,并依次存储到存储部12。此外,控制部11以及通信处理部13能够相当于“相位测量部”的一例。
另外,外部接口15被构成为用于进行与管理装置20等外部设备之间的数据通信的接口,并且成为与控制部11协作进行通信处理的结构。
在此,参照图3,对成为无线标签读取器10的读取对象的无线标签30的电气结构进行说明。
如图3所示,无线标签30由天线31、电源电路32、解调电路33、控制电路34、存储器35、调制电路36等构成。电源电路32是将经由天线31接收的来自无线标签读取器10的发送信号(载波信号)进行整流、平滑化并生成动作用电源的装置,并且将该动作用电源供给到以控制电路34为首的各结构要素。
另外,解调电路33对重叠于发送信号(载波信号)的数据进行解调并输出到控制电路34。存储器35由ROM、EEPROM等各种半导体存储器构成,并且存储有控制程序、用于识别无线标签30的识别信息(标签ID)或者与无线标签30的用途相对应的数据等。控制电路34成为从存储器35读出上述信息和数据,并将它们作为发送数据输出到调制电路36的结构,调制电路36被构成为用该发送数据对响应信号(载波信号)进行负载调制并将其从天线31作为响应波发送。此外,在图2以及图3中,列举了无线标签读取器10以及无线标签30的电气结构的一例,但是只要是能够以电磁波为介质进行无线通信的结构,则可以使用公知的其他电气结构。
接下来,对管理装置20的结构进行说明。
管理装置20作为利用从无线标签读取器10取得的各无线标签30的读取结果和从外部取得的信息来管理搬运品P的搬运状态等的装置而发挥功能。该管理装置20例如被构成为计算机,如图4所示,具备:控制部21,由CPU等构成;显示部22,被构成为液晶显示器等;存储部23,由ROM、RAM、HDD等构成;操作部24,被构成为鼠标和键盘等;以及通信部25,被构成为用于在无线标签读取器10与上位设备等外部设备之间进行数据通信的通信接口等。
接下来,对本实施方式的无线标签读取器10的特征结构进行详细说明。
本实施方式的无线标签读取器10对于低速移动的无线标签30,为了正确地检测该无线标签30的移动状态,利用来自无线标签30的响应波的相位差来检测无线标签30的移动状态。具体地,通过由控制部11进行的测量处理,利用通信处理部13,将规定时间内测量到的来自无线标签30的响应波的相位与其测量时刻(接收时刻)相关联地存储到存储部12。而且,在由控制部11进行的检测处理中,读出存储在存储部12中的响应波的相位以及其测量时刻,基于对根据这些相位计算出的相位差进行累加得到的相位累加值,测量到无线标签30为止的距离。此外,作为这样基于相位累加值测量到无线标签30为止的距离的方法,例如能够采用日本特愿2017-189510的说明书等中记载的方法。
由此,例如在附着有无线标签30的搬运品P通过叉车等在无线标签读取器10(天线14)的前面被直线搬运的情况下,如图5所例示的测量结果S1所示,到移动的无线标签30(以下也称为移动标签30a)为止的距离被测量为随着时间变化。即,基于如上所述测量的相位累加值测量从无线标签30到天线14的距离的变化,并基于该测量结果,检测无线标签30的移动。因此,控制部11作为基于相位累加值测量从无线标签30到天线14的距离的变化的“距离变化测量部”而发挥功能,并且作为基于与该测量的距离的变化相关的测量结果检测无线标签30的移动的“检测部”而发挥功能。此外,在图5中,示出了越靠下越表示靠近无线标签读取器10(天线14)的状态。
另一方面,由于附着到位于无线标签读取器10的附近但不在天线14的正面侧(电波放射侧)的位置上的物品等上,未移动的无线标签30(以下也称为停止标签30b)通常不会被无线标签读取器10读取。然而,如图6的(A)~(C)所示,存在当叉车等移动体M在无线标签读取器10(天线14)的前面移动时,由于基于该移动体M的电波的反射的影响,来自停止标签30b的响应波被接收的情况。在这种情况下,在由于移动体M移动使得来自停止标签30b的响应波的相位被测量为变化时,如图5所示例的测量结果S2所示,被测量的距离随着时间变化,停止标签30b有可能被误检测为移动。另外,也存在由于周围环境的影响等产生暂时无法接收来自停止标签30b的响应波的状态(空状态:参照图5的t1)的情况,该状态也有可能成为误检测的一个原因。
对该问题进行更加详细探讨,在由于经过无线标签读取器10(天线14)的前面的移动体M产生电波的反射时,由于移动体M通常为如叉车等那样的多个支柱和凹凸状的面等复杂的结构的组合,因此,如图6的(A)~(C)所示,电波反射的位置变化。具体地,例如,在移动到图6的(A)的位置的状态下,电波在叉车的驾驶席前方的柱子处反射,在移动到图6的(B)的位置的状态下,电波在叉车的坐席支承部分处反射,在移动到图6的(C)的位置的状态下,电波在叉车的驾驶席后方的柱子处反射。
因此,在测量来自停止标签30b的响应波的相位的情况下,电波的反射路径根据上述的反射位置的变化而急剧变化,因此停止标签30b被测量成移动。
另一方面,由于反射位置根据移动体M的移动而逐渐变化,因此,在对利用响应波的相位测量的距离进行微分等来求解以无线标签10(天线14)为基准的停止标签30b的速度时,该停止标签30b的速度如图7的(A)所示,值小却急剧变化,速度的符号变化增多。对该速度进行微分等求出的加速度也相同。与此相对地,对于来自移动标签30a的响应波,其反射路径不会急剧变化,因此,对测量的距离进行微分等求出的、以无线标签读取器10(天线14)为基准的移动标签30a的速度如图7的(B)所示,符号变化不会增多。此外,在图7中,以接近无线标签读取器10(天线14)的方向的速度为正,以远离无线标签读取器10(天线14)的方向的速度为负示出。
因此,在本实施方式中的标签检测处理中,在测量到的速度变化中的速度的符号的变化率(加速度的变化率)为规定值以上的情况下,反射路径根据移动体M的移动而改变,从而判断为来自停止标签30b的响应波。具体地,例如,在如电波反射物少的、视野良好的室外的环境等中,在速度的符号变化率为25%以上的情况下,判断为来自停止标签30b的响应波,在速度的变化率小于25%时,判断为来自移动标签30a的响应波。另外,例如,在电波反射物多的仓库内的环境等中,在速度的符号变化率为50%以上的情况下,判断为来自停止标签30b的响应波,在速度的符号变化率小于50%时,判断为来自移动标签30a的响应。因此,通过根据使用的环境等来变更上述规定值,能够提高停止标签30b的检测精度。
这样,在本实施方式中,基于测量到的速度变化中的速度的符号的变化率,能够容易地区分移动标签30a和停止标签30b。此外,基于与距离的变化相关的测量结果来测量以天线14为基准的无线标签30的速度的变化的控制部11可相当于“速度变化测量部”的一例。
[第二实施方式]
接下来,参照附图,对第二实施方式的标签移动检测装置进行说明。
在本第二实施方式中,与上述第一实施方式主要不同之处在于,根据测量到的速度分布来区分移动标签30a和停止标签30b。因此,对与第一实施方式实质上相同的结构部分赋予相同的附图标记,省略其说明。此外,该说明的方式不局限于第二实施方式,在第三实施方式之后的实施方式中也是相同的。
在测量来自停止标签30b的响应波的相位的情况下,如上所述反射位置根据移动体M的移动而逐渐变化,因此利用响应波的相位测量的速度大多为小值的情况居多。
而且,例如,在如上所述反射位置的变化较少,因此停止标签30b的速度如图8的(A)所示大致在0(零)附近几乎不发生变化的情况下,该速度的分布如图8的(B)所示被测量为在0(零)附近具有1个峰。另外,例如,在如上所述反射位置的变化较多,因此停止标签30b的速度如图9的(A)所示在0(零)附近大幅变化的情况下,该速度的分布如图9的(B)所示被测量为在0(零)附近具有1个峰。即,停止标签30b的速度分布被测量为在0(零)附近具有1个峰,因此看起来像正态分布。
另一方面,例如,由于移动标签30a在无线标签读取器10(天线14)的前面直线通过,因此,在移动标签30a的速度如图10的(A)所示变化的情况下,该速度的分布如图10的(B)所示被测量为具有多个峰。另外,例如移动标签30a通过无线标签10的前面时通过无法接收电波的空状态的范围(空范围),因此,在移动标签30a的速度如图11的(A)所示变化为一定时间无法测量的情况下(参照图11的(A)的t2),该速度的分布如图11的(B)所示被测量为具有多个峰。即,移动标签30a的速度分布未被测量为具有一个峰,因此看起来不像正态分布。此外,在图8的(A)、图9的(A)、图10的(A)、图11的(A)中,以接近无线标签读取器10(天线14)的方向的速度为正,以远离无线标签读取器10(天线14)的方向的速度为负来示出。
因此,在本实施方式中的标签检测处理中,在速度分布被测量为具有1个峰的情况下,作为更加详细的条件,在速度分布被测量为在0(零)附近具有一个峰的情况下,反射路径根据移动体M的移动而改变,从而判断为来自停止标签30b的响应波。即,测量到的速度分布具有一个峰的无线标签30被检测为停止标签30b。这样,能够容易地区分移动标签30a和停止标签30b。
此外,本发明不局限于上述第一实施方式以及第二实施方式及其变型例等,例如可以如下所述实现。(1)在标签检测处理中,测量到的速度变化中的速度的符号的变化率为规定值以上、并且测量到的速度分布具有一个峰的无线标签30也可以被检测为停止标签30b。这样,通过考虑速度的符号的变化率和速度分布这两者,能够提高停止标签30b的检测精度。
(2)标签检测处理不局限于通过无线标签读取器10执行,也可以通过接收来自无线标签读取器10的检测结果的管理装置20等执行。在该结构中,无线标签读取器10以及管理装置20等作为“标签移动检测装置”而发挥功能。
[第三实施方式]
对第三实施方式进行说明。
由此,如图12的(A)所示,在附着有无线标签30的搬运品P被叉车等在无线标签读取器10(天线14)的前面直线搬运的情况下,到移动的无线标签30(以下也称为移动标签30a)为止的距离被测量为随着时间变化。即,基于如上所述测量的相位累加值,测量从无线标签30到天线14的距离的变化,并基于该测量结果来检测无线标签30的移动。因此,控制部11基于相位累加值测量从无线标签30到天线14的距离的变化,并且基于与该测量到的距离的变化相关的测量结果检测无线标签30的移动。
另一方面,由于附着到位于无线标签读取器10的附近但不在天线14的正面侧(电波放射侧)的位置上的物品等上,未移动的无线标签30(以下也称为停止标签30b)、以及远离来自天线14的读取范围(例如0.5m)的无线标签(以下称为远距离停止标签30c)通常不会被无线标签读取器10读取。然而,存在当叉车等移动体M在无线标签读取器10(天线14)的前面移动时,由于基于该移动体M的电波的反射的影响,来自停止标签30b的响应波被接收的情况。在这种情况下,由于移动体M移动使得来自停止标签30b、远距离停止标签30c的响应波的相位被测量为变化时,测量的距离随着时间变化,停止标签30b有可能被误检测为移动。另外,还存在由于周围环境的影响等产生暂时无法接收来自停止标签30b的响应波的状态(空状态)的情况,该状态也有可能成为误检测的一个原因。
因此,在测量来自停止标签30b的响应波的相位的情况下,电波的反射路径根据上述的反射位置的变化而急剧变化,因此停止标签30b、远距离停止标签30c被测量为移动。因此,第三实施方式的无线标签读取器10进行从包括要检测的标签和非预期读取的误读标签的无线标签中选择目标标签的处理。
图13的(A)示出了在读取的无线标签中存在相位变化的无线标签的接收电力。在此,纵轴取接收电力[dBm],横轴取相位变化量(相位累加值)[deg]。图中“□”表示停止标签(误读标签),“●”表示移动标签。在第三实施方式中,首先,例如,利用相位变化量1000deg以上的第一阈值提取确实移动的目标标签。然后,计算确实为目标标签的标签的接收电力平均值(例如-55[dBm]),将比接收电力平均值(-55[dBm])低6[dBm]的值作为第二阈值(-61[dBm])),对于未被视为确实为目标标签的剩余的无线标签,选择是移动标签△还是停止标签◇。
参照图14、图15的流程图,对由上述的无线标签读取器进行的移动标签和停止标签的选择处理进行说明。首先,无线标签被读取,取得该无线标签的信息(S12)。在此,取得各无线标签ID、相位、接收电力、读取时间等的信息。然后,对读取次数是否为一定以上进行判断(S14)。即,对于同一无线标签反复多次读取,因此,在直至读取次数为一定以上为止(S14为“否”),返回到S12,取得读取信息。然后,在读取次数为一定以上时,基于读取时间累积计算取得相位的相位差,累积计算相位变化量(相位累加值)[deg]。然后,进行移动判定处理(S30)。
图15是图14中的移动判定处理(S30)的子进程。首先,判断相位差累积值(相位累加值)是否为阈值1(第一阈值:1000deg)以上(S32)。相位差累积值为阈值1以上的无线标签(图13的(A)中的●)被确定为移动标签(S34),并计算全部的确定移动标签的平均接收电力(S36)。参照图13的(A),如上所述,计算确实为目标标签的标签的接收电力平均值(例如,-55[dBm])。然后,返回到图14的主流程,经过S18的存在结束判定的判断(S18,“否”),返回到S12的处理。
另一方面,在判断相位差累积值(相位累加值)是否为阈值1(第一阈值:1000deg)以上时,如果小于1000deg(S32为“否”),则判断相位差累积值是否为阈值3(第三阈值:500deg)以上(S38)。在此,通过除去完全未移动的无线标签、几乎未移动的无线标签,实现处理时间的缩短和处理负担的减轻。在图13的(A)中“□”的无线标签作为相位差累积值小于阈值3(第三阈值:500deg)的无线标签(S38为“否”)被判断为不是移动标签(S46)。
另一方面,在S38的判断相位差累积值是否为阈值3(第三阈值:500deg)以下的判断中,被判断为第三阈值(500deg)以上的图13的(A)中的“◇”、“△”的无线标签在直至全部的S34中的移动标签确定为止,经过确定移动标签取得完成的判断(S40为“否”),在S46中暂时被判定为不是移动标签。然后,图6的(A)中的“◇”、“△”的无线标签在S34中的全部移动标签确定,确定移动标签取得完成时(S40为“是”),判断与在S36中计算出的全部的确定移动标签的平均接收电力(-55[dBm])之间的电力差是否为一定(6[dB])以下,即第二阈值(-61[dBm])以上(S42)。图13的(A)中所示的“△”的无线标签为第二阈值(-61[dBm])以上(S42为“是”),因此判定为移动标签(S44)。另一方面,图13的(A)中所示的“◇”的无线标签小于第二阈值(61[dBm])(S42为“否”),因此被判定为不是移动标签(S46)。然后,返回到图14的主流程,经过S18的存在结束判定的判断,视为存在结束判定(S18为“是”),在该时间点未被作为移动标签的未判定标签被作为停止标签(S20),处理结束。
在第三实施方式的无线标签读取器10中,基于使用了由于无线标签的移动而变化的相位变化量的第一阈值提取多个确实为移动的目标标签的标签,并使用由于无线标签的移动而变化的提取出的多个目标标签的接收强度,计算第二阈值。因此,第三实施方式的无线标签读取器能够消除货物的材质、吸湿性、反射波等的影响来选择确实移动的无线标签。另外,对于仅通过相位变化量难以进行是否为移动标签的判断,通过将接收强度组合,被准确地判断。
此外,在第三实施方式的无线标签读取器10中,作为由于无线标签的移动而变化的值(相位变化量)使用了相位差累积值,但是也能够取而代之使用相位变化量平均值、相位变化量中位值、相位变化量最大值、相位变化量变为规定值为止的时间的平均值、(相位变化量最大值-相位变化量最小值)/2、相位变化量最小值。
进一步,能够取代相位变化量,使用速度和/或加速度。作为速度,能够使用各标签速度平均值的平均值、各标签速度平均值的中位值、各标签速度平均值的最大值、各标签速度平均值的最小值、各标签速度中位值的平均值、各标签速度最大值的平均值。进一步,能够将所述速度转换成加速度,将速度单位转换成加速度单位来使用。速度通过使用具有2个频率的无线标签并对相位的变化进行时间微分来计算。加速度通过取得速度的变化的倾斜度来取得。在此,在使用速度和/或加速度对确定移动标签进行确定的情况下,能够使用将速度为一定以上的标签作为确定移动标签的方法、将加速度的全部读取次数中的取得的加速度信息的正负符号比例接近1:1的标签作为确定移动标签的方法、组合二者将正负符号比例接近1:1中平均速度最大的标签作为确定移动标签的方法等。
进一步,能够取代相位变化量使用角度和/或距离。通过使用将天线设为2个元件并取得各天线元件之间的距离的相位差的公知技术来取得角度。通过使用具有2个频率的无线标签并使用两个频率与相位之差的公知技术来取得距离。作为角度,能够使用各标签角度变化量的平均值、各标签角度变化5°以上次数的平均、各标签角度变化绝对值的平均、各标签角度变化方向(+-)的比例、达到角度变化量30°为止的时间的平均。进一步,能够将所述角度转换成距离,将角度单位转换成距离单位来使用。在此,在使用角度、距离对确定移动标签进行确定的情况下,如图12的(B)所示,使用将角度位于一定范围(Δθ)内的标签作为确定移动标签的方法。
图13的(B)示出无线标签读取器相对于通过天线前方的无线标签的从天线观察到的标签角度。横轴为时间(t[s]),纵轴为角度[deg]。角度变化暂时变小,通过前方后又增大。利用这一点,使用将角度的符号变化了的标签、角度的大小变化一定以上等角度发生了一定的变化的标签作为确定移动标签的方法。
图13的(C)示出无线标签读取器相对于通过天线前方的无线标签的距天线的距离。横轴为时间(t[s]),纵轴为距离[cm]。距离暂时变小,通过前方后又增加。利用这一点,能够使用将距离变近后再变远的无线标签作为确定移动标签的方法。另外,将靠近设定的距离的标签作为确定移动标签的方法例如能够使用将移动了50cm以上、靠近90cm以内等、变化了一定以上距离的标签作为确定移动标签的方法。能够使用将角度和距离组合并且角度以及距离表现出一定变化的标签作为确定移动标签的方法。
进一步,也能够取代相位变化量,使用从最初的读取到最后的读取的时间(读取时间)。无线标签的读取只要位于无线标签读取器的读取范围,就重复进行,因此无线标签移动并从读取范围外进入读取范围内时进行最初的读取,在从范围内移动到范围外之前进行最后的读取。另一方面,对于未移动而位于读取范围内的无线标签,读取继续。因此,能够将读取继续的标签判断为未移动。对于使用阈值被暂时判断为移动标签的标签,在读取继续的情况下,能够被确定为不是移动标签。
在使用读取时间的情况下,能够使用从各标签的读取时间中减去Δt超过100ms的时间的总和后的平均值、各标签的读取时间中的Δt超过100ms的时间的总和的比例、各标签的读取时间中的Δt低于40ms的时间的总和的比例。进一步,能够使用各标签的读取时间的平均值、各标签中Δt超过100ms的次数/读取次数、各标签的(Δt变化数位)的平均。
进一步,也能够取代相位变化量使用接收电力(RSSI)。在使用RSSI的情况下,能够使用各标签RSSI的最大值的平均值、各标签RSSI的平均值的平均、将各标签RSSI取-60[dBm]以上时的值的平均值的平均、将各标签RSSI取-60[dBm]以上的比例,进一步,能够使用各标签RSSI的变化量的平均、各标签RSSI的变化轨迹的平均。
[第三实施方式的第一变型例]
第三实施方式的第一变型例的无线标签读取器在上述的图15的处理中,在S36中求出全部确定移动标签的平均相位差累积值。然后,在S42的判断中,基于全部确定移动标签的平均相位差累积值和未判定标签的相位差累积值之差是否为一定值以下,来决定是判定为移动标签还是判定为不是移动标签。在移动速度快的情况等下,与阈值1一起使用阈值2和相位差累积值来准确地判断是否为移动标签。
[第三实施方式的第二变型例]
第三实施方式的第二变型例在图12的(A)所示的、附着有无线标签30的由叉车搬运的搬运品P通过并对搬运品P进行处理后,在下一个叉车通过时,使用上一次选择的判断结果校正第一阈值。
图20的(A)是第三实施方式的第二变型例的无线标签读取器在图14的主流程后进行的中断处理的流程图。判断1个目标标签的选择是否结束(S112),当目标标签的选择结束时(S112为“是”),使用目标标签选择的判断结果校正第一阈值(S114)。例如,使用目标标签选择的判断结果,增大或者减小在第三实施方式中使用的相位差累积值、阈值1(第一阈值:1000deg)。消除当日的湿度状况等的影响,第二次之后的目标标签的选择被可靠地进行。在此,阈值1被校正,但是也能够校正阈值2、阈值3。另外,能够将判断为是停止标签的无线标签的判断结果沿用到下一次。
[第四实施方式]
图16的(A)示出第四实施方式的POS收银中使用的无线标签读取器110A。
第四实施方式的无线标签读取器110A的无线标签读取处理参照图14、图15,与上述第三实施方式相同。图16的(A)所示的无线标签读取器110A读取放置在传送带112上的购物篮CS内的商品上粘贴的无线标签。放置在传送带112上的购物篮CS到未图示的无线标签读取器的天线为止的距离变动,因此无线标签读取器基于此时的相位变化量、距离变化量、速度变化量中的至少任一个寻找购物篮CS内的能够确定的无线标签,将接收电力(RSSI)与确定标签同样地变动的标签检测为目标标签。
图20的(B)是第四实施方式的无线标签读取器在图14的主流程之后进行的中断处理的流程图。
无线标签读取器判断确定目标标签的选择是否结束(S122),在确定目标标签的选择结束的情况下(S122为“是”),判断规定数的确定目标标签、例如两个无线标签是否已被提取为确定目标标签(S124)。在此,在提取了规定数的确定目标标签的情况下(S124为“是”),处理结束。另一方面,在未提取出规定数的确定目标标签时,进行使在选择确定目标标签时使用的相位变化量、距离变化量、速度变化量变化的规定动作,在此,图16的(A)所示的传送带112翻转,购物篮CS远离无线标签读取器的天线(S126)。然后,再次进行读取动作(S128)。
在第四实施方式的无线标签读取器110A中,具备使第一阈值使用的相位变化量、速度变化量、距离变化量变化的动作(S126),使用翻转的传送带112。因此,可靠地取得第一阈值。在此,在第四实施方式的无线标签读取器110A中,使相位变化量、距离变化量、速度变化量变化,但是也能够使加速度、角度信息、接收强度变化。
[第四实施方式的第一变型例]
图16的(B)示出第四实施方式的第一变型例的POS收银中使用的无线标签读取器110B。
第四实施方式的第一变型例的无线标签读取器110B的无线标签读取处理参照图14、图15,与上述的第三实施方式相同。
图16的(B)所示的无线标签读取器110B读取用购物车CM搬运的商品上粘贴的无线标签。顾客推着的购物车CM到未图示的无线标签读取器的天线为止的距离变动,因此,基于此时的相位变化量、距离变化量、速度变化量中的至少任意一个,无线标签读取器110B寻找购物车CM内的能够确定的无线标签,将接收电力(RSSI)与确定标签同样地变动的标签检测为目标标签。
[第五实施方式]
图17示出第五实施方式的无线标签读取器210。
第五实施方式的无线标签读取器210用于盘点,读取无线标签读取器的正面架FR的商品B,将背面架RR的商品判别为误读。无线标签读取器210具备显示器222、开始正面架的读取的开始开关224。
为了使商品B与无线标签读取器210相对移动,操作者沿着商品B进行图中粗线所示的示教动作,与第三实施方式相同地从相位变化量中找出可认为确实为正面架FR的商品B的商品。然后,将与正面架FR的商品B之间的接收强度在一定以内的商品判断为正面架FR的商品。
图21的(A)是示出第五实施方式的无线标签读取器的示教指示处理的流程图。
当操作者站在正面架FR的前面,操作开始读取动作的开始开关224时(S132为“是”),进行指示使得在显示器222上进行正面架的示教动作(S134)。在直至能够选择目标数的移动标签为止(S136为“否”),进行示教动作的指示继续(S134)。然后,当能够选择目标数的移动标签时(S136为“是”),在显示器222上显示使示教动作结束(S138)。
在第五实施方式的无线标签读取器210中,指示已提取出规定数的是目标标签的标签,因此能够在直至得到必要数的目标标签的数据为止,让作业者沿着无线标签进行示教动作。
图21的(B)是示出第五实施方式的无线标签读取器进行的确定目标标签提取失败的处理的流程图。
无线标签读取器在基于示教的目标标签选择结束时(S142为“是”),判断是否提取出了规定数的确定目标标签(S144)。在此,在提取出了规定数的确定目标标签的情况下(S144为“是”),处理结束。另一方面,在未提取出规定数的确定目标标签的情况下(S144为“否”),在显示器222上进行报错显示,无线标签读取器催促操作者进行再次的示教动作(S146)。
在第五实施方式的无线标签读取器中,基于选择目标标签的结果进行特定的显示。例如,第五实施方式的无线标签读取器在未检到规定数的目标标签时,进行报错显示,从而能够再次让作业者进行无线标签的读取。
图22的(A)是示出目标标签与无线标签读取器(正面架)之间的距离短的情况下的数据的波动的图,图22的(B)是表示目标标签与无线标签读取器(正面架)之间的距离长的情况下的数据的波动的图。
横轴表示接收强度(RSSI),纵轴表示频率(读取到的标签个数)。如图22的(A)所示,在距离短的情况下,目标标签的RSSI的波动小。即,目标标签的RSSI值局限在三种内。而且,目标标签的RSSI和误读标签RSSI的波动也小。即,最小RSSI值的目标标签和最大RSSI值的误读标签之间的RSSI值之差小。
如图22的(B)所示,在距离长的情况下,目标标签的RSSI的波动大。即,目标标签的RSSI值扩大至五种。而且,目标标签的RSSI和误读标签的RSSI的波动也大。即,最小RSSI值的目标标签和最大RSSI值的误读标签之间的RSSI值之差大。
在此,即使想要仅通过接收强度(RSSI)判别是正面架还是背面架,参照图22的(A)、(B),如上所述,由于到无线标签读取器和正面架为止的距离差使得RSSI波动幅度与目标标签和误读标签的RSSI差变化,因此难以设定选择目标标签和误读标签的阈值2。因此,在第五实施方式的无线标签读取器中,根据RSSI波动幅度的大小,即距离是短还是长,对阈值2施加校正。具体地,在目标标签的RSSI的波动小的情况下,无线标签读取器如图22的(A)所示判断为距离短,提高阈值2,靠近目标标签的最小RSSI值。相反地,在目标标签的RSSI的波动大的情况下,无线标签读取器如图22的(B)所示,判断为距离长,降低阈值2,设定为比目标标签的最小RSSI值小。
第五实施方式的无线标签读取器210的无线标签读取处理参照图14、图15,与上述第三实施方式相同。
但是,图15中的S36中的平均电力的计算与S42中电力差是否为一定值以下的判断处理不同。即,在第五实施方式中,图15中的S36中的平均电力计算时,参照数据的波动来校正计算出的阈值2。然后,根据是否为校正后的阈值2以上来进行S42的判断。在图18的流程图中示出图15中的流程图的S36中的求出阈值2的、第五实施方式中的子进程处理。
首先,判断相位差累积值超过阈值1的标签是否为n(例如3)以上(S52)。在此,在2个以下的情况下(S52为“是”),无法求出数据的波动,因此在S54中,作为计算阈值(阈值2),将从移动标签确定标签的平均接收电力中减去初始设定的阈值α(例如10[dB])得到的值作为计算阈值(阈值2),子进程处理结束。
另一方面,在相位差累积值超过阈值1的标签超过n(例如3)的情况下(S52为“是”),计算移动标签的接收电力中位值与分散(最大值-最小值)(S56)。然后,判断分散是否为任意值m(例如3[dB])以上、即数据的波动是否小(S58)。在此,在分散为3[dB]以上的情况下(S58为“是”),作为计算阈值(阈值2),将从移动标签的接收电力中位值中减去分散得到的值作为计算阈值(阈值2)(S60),子进程处理结束。另一方面,在分散小于3[dB]的情况下(S58为“否”),作为计算阈值(阈值2),将从移动标签确定标签的平均接收电力中减去初始设定的阈值α(例如10[dB])得到的值作为计算阈值(阈值2)(S62),子进程处理结束。
在第五实施方式的无线标签读取器中,根据提取出的多个目标标签的接收强度的波动幅度进行调整并计算第二阈值,因此不仅仅是接收强度,对于目标标签与无线标签读取器之间的距离近的情况以及目标标签与无线标签读取器之间的距离远的情况,都能够准确地选择无线标签。
在第五实施方式的无线标签读取器中,第二阈值使用接收电力中位值,但是也能够取而代之基于多个目标标签的接收强度的最大值的平均值或者众值来计算。因此,在盘点时,第五实施方式的无线标签读取器能够读取无线标签读取器正面的作为读取对象的、放置在架上的商品上粘贴的接收强度高的无线标签,将不是读取对象的、放置在背面的架上的商品的反射波产生的接收强度低的无线标签识别为误读标签。
[第五实施方式的第一变型例]
图22的(C)是示出相位变化量超过阈值的情况较多、波动少的情况的图,图22的(D)是将图22的(C)的数据转换成接收电力的图,是跳跃值处理的示意图。图22的(C)中,在相位变化量超过阈值的情况较多、波动少的情况下,在第五实施方式的第一变型例的无线标签读取器中,使接收电力的阈值2比以往高。由此,将图22的(D)所示的跳跃值判断为误读标签。
第五实施方式的第一变型例的无线标签读取器210的无线标签读取处理参照图14、图15,与上述第五实施方式相同。但是,图15中的S36中的平均电力的计算与在S42中的电力差是否为一定值以下的判断处理不同。即,在第五实施方式的第一变型例中,在图15中的S36中的平均电力计算时,参照数据的波动来校正计算出的阈值2。然后,根据是否为校正后的阈值2以上来进行S42的判断。在图19的流程图中示出图15中的流程图的S36中的求出阈值2的、第五实施方式中的子进程处理。
首先,判断相位差累积值超过阈值1的标签是否为n(例如3)以上(S72)。在此,在2个以下的情况下(S72为“是”),无法求出数据的波动,因此,在S74中,作为计算阈值(阈值2),将从移动标签确定标签的平均接收电力中减去初始设定的阈值α(例如10[dB])得到的值作为计算阈值(阈值2),子进程处理结束。
另一方面,在相位差累积值超过阈值1的标签超过n(例如3)的情况下(S72为“是”),计算移动标签的接收电力标准偏差:δ(S76)。然后,判断接收电力标准偏差δ是否比标准偏差阈值m1(例如10[dB])大且比标准偏差阈值m2(例如3[dB])小(S78)。在此,在接收电力标准偏差δ比10[dB]大且比3[dB]小的情况下(S78为“是”),将从移动标签的接收电力中位值中减去接收电力标准偏差δ得到的值作为计算阈值(阈值2)(S80),子进程处理结束。另一方面,在接收电力标准偏差δ比10[dB]小或者比3[dB]大的情况下(S78为“否”),作为计算阈值(阈值2),将从移动标签确定标签的平均接收电力中减去初始设定的阈值α(例如10[dB])得到的值作为计算阈值(阈值2)(S82),子进程处理结束。
在第五实施方式的第一变型例的无线标签读取器中,根据提取出的多个目标标签的接收强度的波动幅度进行调整并计算第二阈值,因此不仅仅是接收强度,在数据中有跳跃值的情况下,也能够准确地选择无线标签。
在第五实施方式的第一变型例的无线标签读取器中,根据接收电力标准偏差计算出第二阈值,但是也能够取而代之基于多个目标标签的接收强度的平均值或者中位值的平均值或者众值、标准偏差来计算。由此,在盘点时,第五实施方式的第一变型例的无线标签读取器能够读取无线标签读取器正面的作为读取对象的、放置在架上的商品上粘贴的接收强度高的无线标签,将不是读取对象的、放置在背面的架上的商品的反射波产生的接收强度低的无线标签识别为误读标签。
[第六实施方式]
对第六实施方式进行说明。
如图23的(A)所示,在附着有无线标签30的搬运品P被叉车M等在无线标签读取器10(天线14)的前面直线搬运的情况下,到移动的无线标签30(以下也称为移动标签30a)为止的距离被测量为随着时间变化。即,基于如上所述测量的相位累加值,测量从无线标签30到天线14的距离的变化,并基于该测量结果,检测无线标签30的移动。因此,控制部11基于相位累加值测量从无线标签30到天线14的距离的变化,并且基于与该测量到的距离的变化相关的测量结果检测无线标签30的移动。
在此,在第六实施方式的无线标签读取器10中,结合相位累加值或者将在后面说明的相位变化量,基于相位的变化,判别是移动标签还是停止标签。图24的(A)是示出移动标签30a的相位变化的图表,纵轴取相位[deg],横轴取时间。如图24的(A)所示相位变化量大。图24的(B)是示出停止标签30b的相位变化的图表。如图24的(B)所示相位变化量小。即,由于距离不变,所以相位值不变。此外,在图23的(A)中停止标签30b也是同样的相位变化。由此,能够区分确实的移动标签和确实的停止标签。
图24的(C)是示出图23的(A)中的停止标签30c的相位变化的图表,图24的(D)是示出图23的(A)中的停止标签30d的相位变化的图表。停止标签30c的相位变化量大,停止标签30d的相位变化量中等,零散地被读取。停止标签30c的相位变化量变大的原因是,当叉车等移动体M在无线标签读取器10(天线14)的前面移动时,由于基于该移动体M的电波的反射的影响,接收到来自停止标签30b的响应波。在这种情况下,当由于移动体M移动而使来自停止标签30c、停止标签30d的响应波的相位被测量为变化时,测量的距离随着时间变化,停止标签30c有可能被误检测为移动。另外,也存在起因于周围环境的影响等产生暂时无法接收来自停止标签30b的响应波的状态(空状态)的情况,该状态也有可能成为误检测的一个原因。
图23的(B)是来自停止标签30c的反射波、直接波的示意图。来自停止标签30d的电波仅在反射物(叉车)通过时能够读取,因此能够判断为停止标签30d停止。来自停止标签30c的电波混有反射波、直接波,因此如图24的(C)所示可知相位变化量变大。
因此,在第六实施方式的无线标签读取器10中,根据相位变化量是否有偏重集中,将像是移动标签的相位变化量大的停止标签判断为是停止标签。图25的(A)是示出图23的(A)中的移动标签30a的相位变化的图表,图25的(B)表示图25的(A)中的相位(θ)的-90°~90°的频率,中央的斜线部表示-45°~45°的相位频率。-45°~45°的频率总和为150,全体(-90°~90°)的频率总和为290,相位偏重集中为150/290即52%。即,移动标签没有相位的偏重集中,表现出50%附近的值。
图25的(C)是示出图23的(A)中的停止标签30c的相位变化的图表,图25的(D)表示图25的(C)中的相位(θ)的-90°~90°的频率,中央的斜线部表示-45°~45°的相位频率。-45°~45°的频率总和高,相位偏重集中为80%左右。即,停止标签的相位的偏重集中较大。
参照图28~图34的流程图,对上述无线标签读取器进行的移动标签和停止标签的选择处理进行说明。首先,在图28所示的读取的流程图中,开始读取,读取无线标签,取得该无线标签的信息(S292)。在此,取得各无线标签ID、相位、接收电力、读取时间等的信息。然后,判断标签读取是否结束(S294)。直至标签读取结束为止(S294为“否”),重复标签的读取(S92)。
图29是示出判断处理的流程图。在图29的S302中计算相位变化量。图25是相位变化量计算的说明图。
I、预先每间隔一定时间存储移动累加值(参照图35的(A))。
II、找到相位变化量计算所需的三个拐点和终点(参照图35的(C))。
(a)、(b)、(c)
III、进行以下计算。
(1)=|起点-b|
(2)=|b-a|
(3)=|a-c|
(4)=|c-终点|
相位变化量=(1)+(2)+(3)+(4)
即,在第六实施方式的无线标签读取器中,基于从累积相加得到的相位累加值的图形中得到的起点、终点以及各拐点之间的相位变化量,来计算相位变化量。
图30参照图35示出上述相位变化量计算处理(S322)的子进程。
取得相位变动信息,计算相位变化量(S322:图35的(A))。对该图形进行平滑化处理(S324:图35的(B))。平滑化处理的目的是为了除去由抖动引起的无用的拐点。即,为了粗略地取得拐点而进行平滑化处理。根据相位变化的倾斜度的变化来求出图形的拐点(S326:图35的(C))。取得起点、终点、各拐点之间各自的相位变化量(S328)。
(1)=|起点-b|
(2)=|b-a|
(3)=|a-c|
(4)=|c-终点|
设相位变化量=(1)+(2)+(3)+(4)求出相位变化量(S330)。
在S330的累加处理中,进行将阈值以上的相位变动值全部累加。在此,除去阈值以下的值是因为阈值以下的相位变动要区分于由反射引起的相位变动。相位累加值的要点是捕捉相位大幅地连续发生了变动这样的信息。在此,作为阈值的例子,例如,可以是90[deg]、180[deg]、能够取得相位的范围的半值等。
在图35的(C)的例子中,在
(1)|a-b|=40[deg]
(2)|b-c|=340[deg]
(3)|c-d|=500[deg]
(4)|d-e|=600[deg]
(5)|e-f|=250[deg]的情况下,(1)的值由于为阈值以下而被去除,
以(2)+(3)+(4)+(5)=1690[deg]计算相位变化量。此外,相位累加量的取得能够采用日本特愿2017-189510的说明书等所记载的方法。
在图29所示的主进程中,在S302中的相位变化量的计算之后,进行相位偏重集中的计算(S304)。
图31示出相位偏重集中计算的子进程。针对各标签,对于图25的(A)、图25的(C)中所示的相位值,制作图25的(B)、图25的(D)所示的相位值(θ)和频率的直方图(S340)。频率总和(在对相位角进行检测的全角度范围(0-180°)内相位值的可取得的总数)设为N(S342)。相位值i被初始化为0(S344)。然后,判断相位值i是否为90°以上(S346)。
在此,由于相位值i为0(S346为“否”),在S348中,满足i≦θ<i+90°、在此为满足0≦θ<90°的相位值θ的频率总和(在规定角度范围(90°)内,即0-90°的各角度中的每个角度的相位值的可取得的数量的总和数)被设为ni(0)。图26的(A)所示的从相位0°到相位90°的频率的总和设为ni(0)。然后,在i(0)上加1(S352)。判断是否i=180°即针对全角度的相位运算是否结束(S354)。在此,S354的判断为“否”,返回到S346,在S348中,将满足i≦θ<i+90°、在此为满足1°≦θ<91°的相位值θ的频率总和设为ni(1)。图26的(B)所示的、从相位1°到相位91°的频率的总和设为ni(1)。
在直至相位91°为止重复该处理,在S346中的判断变为“是”,在S350中,满足i≦θ<180°或者0≦θ<i-90°、在此为满足91°≦θ<180°、0≦θ<1的相位值θ的频率总和设为ni(91)。图26的(C)所示的、相位91°~180以及相位0°~相位1°为止的频率的总和设为ni(91)。当求出图26的(D)所示的直至180°的频率的总和ni(180)时(S354为“是”),作为相位偏重集中[%]求出ni(1)~ni(180)中的最大值/N(频率总和)。即,通过总数(N)与最多总和数(ni)之间的比较,计算在最多总和数的规定角度范围(90°)内相位值是否偏重集中。
此外,在图25的(B)中,在-90°~90°中没有-45°~45°的相位偏重集中的情况下,成为50%。如图26所示的例子中,在0°~180°中没有(90°的范围内)的相位偏重集中的情况下,同样地成为50%。在上述例子中,在0°~180°中,求出了(90°的范围内)的相位偏重集中,但是优选在0°~360°中求出(180°的范围(全角度范围的半值)内)的相位偏重集中。
在图29所示的主进程中,在S304中的相位偏重集中的计算之后,进行各标签的判定(S306)。
图32示出各标签的判定的子进程。
首先,设标签读取次数为n,相位变化量为x,相位偏重集中为y(S360)。图36的(A)是通过相位偏重集中和相位变化量规定各标签的表,根据相位变化量和相位偏重集中,利用第一阈值和第二阈值选择确实为停止标签的标签和确实为移动标签的标签。判断是否x≥500(S362)。进行图36的(A)中的第一阈值的1-1的判断。判断是否y-0.7<0.9-0.7/1000-500(x-500)(S364)。进行图36的(A)中的第一阈值的1-2的判断。判断是否y-0.9<1.0-0.9/1500-1000(x-1000)(S366)。进行图36的(A)中的第一阈值1-3的判断。即,在图36的(A)中,第一阈值左边的“◆”的标签在各标签判定结束触发或者标签翻转结束触发变为开启的时间点(S368为“是”),进行确实为停止标签的判定(S370)。
标签判定的结束的条件(标签判定结束触发的开启)根据移动物(叉车)到达了结束位置这样的传感器(线传感器或者摄像机)的输出来进行。另外,在无线标签读取器无法读取附着在移动物(叉车)上的标签时,在位于结束位置的QR读取器读取了附着在移动物规定位置的QR码(注册商标)后,或者可读取无线标签和QR码的读取器读取了QR码4秒后,或者进行了与用其他系统取得的门通过预定个数相同个数的移动判定时进行。另外,在达到通过其他系统取得的门通过预定个数的8成时,在从移动标签读取开始经过了4秒时,叉车司机按下了结束按钮时进行。进一步,在被判定为移动标签的标签的相位累加值开始减少(产生了相位的返回)4秒后等进行。
各标签判定结束条件(各标签判定结束触发的开启)在标签读取次数超过了规定值时、标签读取时间超过了规定值时、标签读取次数为规定值以上且相位偏重集中为规定值以上、标签读取次数超过规定值并且相位变化量为移动标签的相位变化量的规定值%以下时、标签读取次数为规定值以上并且相位变化量为规定值以上时等进行。另外,在确定了移动标签ID和判定中标签为不同种类时进行。例如,在无线标签读取器从移动标签翻转后的标签的ID为3个以上33E开始的情况、从ID为33E以外开始(34D等)的情况下,不存在是移动标签的概率,从而判定被强制结束。
接下来,在S380、S384、S386中,进行根据图36的(A)中的第二阈值对是否确实为移动标签的判断。判断是否x≥1000(S380)。进行图36的(A)中的第二阈值的2-1的判断。判断是否y-0.7<0.9-0.7/2200-1500(x-1500)(S384)。进行图36的(A)中的第二阈值的2-2的判断。判断是否y-0.9<1.0-0.9/2800-2200(x-2200)(S386)。进行图36的(A)中的第二阈值的2-3的判断。即,在图36的(A)中第二阈值右边的“●”的标签(S380、S384、S386为“是”)被判断为确实的移动标签(S388)。S380、S384、S386中的任一个为“否”的、图36的(A)中的“▲”的停止标签(表现出像移动标签那样的相位运动的停止标签)、“■”的移动标签(表现出像停止标签那样的相位运动的移动标签)被判定为判断困难标签(S390)。
如图36的(B)所示,“◆”的确实的停止标签和“●”的确实的移动标签大幅分离,判断迅速、可靠。此外,在第六实施方式的无线标签读取器10中,第一阈值、第二阈值在相位的偏重集中较大的情况下,相位变化量的判断基准值变大(第一阈值、第二阈值具有拐点)。因此,相位的偏重集中较大,能够将不相对地移动而表现出像移动标签那样的相位运动的停止标签判断为确实为停止标签。另外,不会误判断为是移动标签。
在图29所示的主进程中,在S306中的各标签的判定之后,确实的停止标签、确实的移动标签被输出(S308)。
然后,进行距离推定的处理(S310)。图33的(A)示出距离推定的子进程。
首先,确定作为距离判断的对象的移动标签(S512)。在此,确定图36的(A)所示的“●”的确实的移动标签。然后,计算作为距离判断的对象的移动标签的平均接收电力(RSSI)值(S514)。判断计算出的平均接收电力(RSSI)值是否比规定值高(S516)。在平均接收电力(RSSI)值比规定值高的情况下(S516为“是”),判断为移动标签正在通过天线附近(S518)。在判断为移动标签正在通过天线附近时,来自标签的接收电力高,因此在图29的S314的处理中将在后面进行说明的第三阈值设定得高。相反地,在平均接收电力(RSSI)值比规定值低的情况下(S516为“否”),判断为移动标签未通过天线附近(S520)。在判断为移动标签未通过天线附近时,来自标签的接收电力低,因此在图29的S314的处理中第三阈值被校正得低。
在第六实施方式的无线标签读取器中,通过反馈移动标签的距离来提高计算精度。在此,在距离推定中使用了接收电力(RSSI)值,但是也能够取而代之,根据基于摄像机的图像信息的处理、基于距离传感器的测量等进行距离的推测。
在第六实施方式的无线标签读取器中,在推定从天线到移动标签的距离时,使用被选择为确实为移动标签的标签的信息,因此能够高精度地推定距离。
在第六实施方式中,基于确实为移动标签的标签的接收强度进行从天线到移动标签的距离的推定,因此能够高精度地推定距离。
在此,也能够基于确实为移动标签的标签中相位变化量最大的标签的接收强度来进行从天线到移动标签的距离的推定。由于基于在确实为移动标签的标签中相位变化量最大的标签的接收强度来进行从天线到移动标签的距离的推定,因此能够高精度地推定距离。
另外,对于从天线到移动标签的距离的推定,能够将确实为移动标签的标签中相位变化量为上位规定个数(例如3个等的规定数、预定出货个数的20%、超过第二阈值的标签个数的一半等,能够根据状况替换)的推定距离的平均值作为推定距离。对于从天线到移动标签的距离的推定,将确实为移动标签的标签中相位变化量为上位规定个数的推定距离的平均值作为推定距离,因此能够高精度地推定距离。
进一步,对于从天线到移动标签的距离的推定,能够将快得超过第二阈值的上位规定个数的推定距离速度的平均值作为推定距离。由于对于从天线到移动标签的距离的推定将快得超过第二阈值的上位规定个数的推定距离速度的平均值作为推定距离,因此能够高精度地推定距离。
接下来,进行速度推定的处理(图29、S312)。图33的(B)示出速度推定的子进程。
首先,确定作为速度判断的对象的移动标签(S552)。在此,确定图36的(A)所示的“●”的确实的移动标签。然后,计算作为速度判断的对象的移动标签的平均的标签读取时间(从对象码的检像图形(ファインダーパターン)的识别到解码结束的时间:如果移动速度慢,标签的读取时间也越长)I值(S554)。判断计算出的标签读取时间值是否比规定值长(S556)。在标签读取时间比规定值长的情况下(S556为“是”),判断为移动标签的速度慢(S558)。当判断为移动标签的速度慢时,在图29的S314的处理中将在后面进行说明的第三阈值校正得低。相反地,在读取时间比规定值短的情况下(S556为“否”),判断为移动标签快(S570)。在判断为移动标签的速度快时,在图29的S314的处理中第三阈值校正得高。
在第六实施方式的无线标签读取器中,通过反馈移动标签的速度来提高计算精度。在此,根据速度判定的结果调整了阈值,但是也能够取而代之根据速度校正相位变化量。例如,如果利用推定相位变化量÷时间计算出的速度>推定速度,对推定相位变化量进行-180°或者-360°旋转校正等。
在标签的移动速度的推定中,能够利用预先设置在移动物(叉车)上的加速度传感器等预先设置在移动物和移动路径中的传感器信息、以及利用设置在天线位置和能够观测门通过的位置上的图像信息等的、由设置在能够观测移动物的位置上的设备产生的图像信息。
在第六实施方式的无线标签读取器中,使用了图36的(A)所示的“●”的确实的移动标签的平均的读取时间,但是也能够将相位变化量最大的标签的读取时间用于推定。基于确实为移动标签的标签中相位变化量最大的标签的标签读取时间信息进行移动标签的移动速度的推定,因此能够高精度地推定移动速度。
对于移动标签的移动速度的推定,能够将确实为移动标签的标签中相位变化量为上位规定个数(例如3个等的规定数、预定出货个数的20%、超过第二阈值的标签个数的一半等,能够根据状况替换)的推定移动速度的平均值作为推定速度。对于移动标签的移动速度的推定,将确实为移动标签的标签中相位变化量为上位规定个数的推定移动速度的平均值作为推定速度,因此能够高精度地推定移动速度。
另外,对于移动标签的移动速度的推定,能够将快得超过第二阈值的上位规定个数的推定移动速度的平均值作为推定速度。由于对于移动标签的移动速度的推定将快得超过第二阈值的上位规定个数的推定移动速度的平均值作为推定速度,因此能够高精度地推定距离。
在上述的判定阈值、计算校正值再计算的处理(图29、S314)之后,判断是否存在结束判定(S316),当存在结束判定时(S316为“是”),对于是移动标签还是停止标签的判断尚未结束的标签进行最终判定(S318)。
图34是示出最终判定的子进程的流程图。
取得在上述S314中计算出的第三阈值(S612)。例如,取得比超过第二阈值的被视为确实为移动标签的物体的接收电力(RSSI)的平均值(例如-60db)低6db的值(-66db)作为第三阈值。图36的(A)中的第一阈值、第二阈值之间的“■”的移动标签如图36的(C)所示,为第三阈值(-66db)以上,因此被判断为是移动标签(S616)。夹在图36的(A)中的第一阈值、第二阈值之间的“▲”的停止标签如图36的(C)所示,小于第三阈值(-66db)(S614为“否”),因此被判别为是停止标签(S618)。当对于全部的标签判断结束时(S620为“是”),处理结束。
在第六实施方式中,基于接收强度设定了第三阈值,但是能够使用相位变化量、速度或者加速度、距离或者角度信息、从最初的读取到最后的读取的时间中的至少一者来计算第三阈值。
在第六实施方式的无线标签读取器10中,利用由于无线标签的移动而变化的相位变化量、以及使用了相位偏重集中的第二阈值提取出多个确实为移动的目标标签的标签,使用提取出的多个目标标签的接收强度计算第三阈值。因此。第六实施方式的无线标签读取器消除了货物的材质、吸湿性、反射波等的影响,能够选择确实移动的无线标签。另外,仅用相位变化量、相位偏重集中难以进行是否为移动标签的判断通过组合接收强度而被准确地判断。
此外,在第六实施方式的无线标签读取器10中,作为由于无线标签的移动而变化的值(相位变化量)使用了相位差累积值,但是也能够取而代之使用相位变化量平均值、相位变化量中位值、相位变化量最大值、相位变化量变为规定值为止的时间的平均值、(相位变化量最大值-相位变化量最小值)/2、相位变化量最小值。
[第六实施方式的变型例]
图27是第六实施方式的变型例的停止标签、移动标签判断的说明图。如图27所示,仅用相位偏重集中来区别停止标签“◆”、移动标签“●”的情况下,第六实施方式的变型例的无线标签读取器将相位偏重集中为70%以上的标签判断为停止标签,将小于70%的标签判断为移动标签。
[第七实施方式]
图37示出第七实施方式的POS收银中使用的无线标签读取器110。
无线标签读取器110读取放置在传送带112上的购物篮CS内的商品上粘贴的无线标签。放置在传送带112上的购物篮CS到未图示的无线标签读取器的天线为止的距离变动,因此无线标签读取器基于此时的相位变化量、相位偏重集中寻找购物篮CS内的能够确定的无线标签(步骤1)。
然后,使传送带112小幅振动,将相位和接收电力(RSSI)与上述确定标签相同地运动的标签检测为目标标签(通过标签)(步骤2)。
在此,为了区分于相邻收银,能够区分振动方法(例如,振动方向、振动模式)。能够在上述步骤1和步骤2中使用不同的天线,将行程分成2个。进一步,也能够在1个POS收银中使用多个天线。
[第八实施方式]
对第八实施方式进行说明。
图38示出无线标签读取器210的使用状态的一例。
在图38所示的使用例中,无线标签读取器210设置在通路202的旁侧,用于检侧货物203被移动体即叉车204等搬运而通过了通路202的情况。在货物203上粘贴有无线标签205,无线标签读取器210对被叉车204等搬运的货物203上粘贴的无线标签205正在移动的情况进行检测。
为了检测无线标签205,无线标签读取器210依次发送探索波。无线标签205为无源型,通过接收探索波而动作,并发送响应波。无线标签读取器210如果能够接收无线标签205发送的响应波,则能够检测无线标签205。以下,将无线标签205发送并由无线标签读取器210接收的电波作为接收波。
如果检测到无线标签205移动,而之后无法检测到无线标签205,则能够判断为粘贴有无线标签205的货物203通过了通路202。但是,粘贴有无线标签205的货物203也有可能被暂时放置在通路202的旁侧。放置在通路202的旁侧的货物203上粘贴的无线标签205也对无线标签读取器210发送的探索波进行响应。
因此,无线标签读取器210具备识别发送了接收波的无线标签205是移动的无线标签205(即移动标签)还是停止的无线标签205(即停止标签)的功能。
[无线标签读取器210的结构]
图39示出无线标签读取器210的结构。无线标签读取器210具备天线211、发送机212、耦合器213、天线共用器214、正交解调器215、带通滤波器216i、216q、AD转换器217i、217q、运算部218。
天线211使用通信范围219中包括在通路202中位于天线211的正面的部分(参照图38)的天线。但是,由于难以仅将通路202的某一部分作为通信范围219,因此从无线标签读取器210观察时与通路202相反侧的部分、从无线标签读取器210观察超过了通路202的部分也存在通信范围219。
发送机212生成表示向无线标签205发送的探索波的信号即探索信号并输出。该信号通过耦合器213分叉而朝向天线共用器214以及正交解调器215。天线共用器214将来自发送机212的信号输出到天线211,将表示天线211接收的接收波的接收信号输出到正交解调器215。天线211向空中发射探索波,并接收来自无线标签205的电波。
天线211接收到的接收波被输入到正交解调器215。正交解调器215具备移相器151和两个混合器152i、152q。在耦合器213分支的探索信号被输入到移相器151。接收信号和探索信号被输入到其中一个混合器152i中。当接收信号和探索信号在混合器152i中混合时,得到基带信号的同相成分即I信号。接收信号和探索信号通过移相器151相位
Figure BDA0001993838290000371
移相90度得到的信号被输入到另一个混合器152q中。从该混合器152q中能够得到基带信号的正交成分即Q信号。
在混合器152i中得到的信号经由带通滤波器216i、AD转换器217i被输入到运算部218,在混合器152q中得到的信号经由带通滤波器216q、AD转换器217q被输入到运算部218。
运算部218是具备CPU、ROM、RAM等的计算机,CPU一边利用RAM的暂时存储功能,一边执行存储在ROM等存储介质中的程序,从而执行在图40以后流程图所示的处理。执行图40以后所示的处理意味着执行与程序相对应的方法。此外,运算部218具备的功能块的一部分或者全部也可以使用一个或者多个IC等来实现(换言之实现为硬件)。另外,运算部218具备的功能的一部分或者全部也可以通过由CPU进行的软件的执行和硬件部件的组合来实现。
[运算部218的处理]
为了检测无线标签205,运算部218依次发送探索波。另外,图40所示的处理例如在每当接收接收波时或者每当接收一定次数的接收波时执行。基于从AD转换器217i输入的I信号和从AD转换器217q输入的Q信号,根据是否接收到一定值以上的振幅的接收波来进行接收到接收波的判断。
在图40中,步骤(以下省略步骤)S710相当于相位计算部、S720相当于相位差计算部、S730相当于相位旋转检测部、S740相当于移动判断部。在S710中,创建接收波的相位
Figure BDA0001993838290000381
的时序数据。该时序数据是将接收波的相位
Figure BDA0001993838290000382
与取得接收波的取得时刻建立了对应关系的数据。在已经创建了接收波的相位
Figure BDA0001993838290000383
的时序数据的情况下,在S710中更新已经创建的时序数据。根据式1计算接收波的相位
Figure BDA0001993838290000384
在式1中,AQ为Q信号的振幅,AI为I信号的振幅。
(式1)
Figure BDA0001993838290000385
此外,在本实施方式中,假设相位
Figure BDA0001993838290000386
计算为0~180度的值。也就是说,能够计算的相位范围为180度。但是,也可以不同于此,将相位
Figure BDA0001993838290000387
计算为0~360度的值。
将对公式1进行计算得到的接收波的相位
Figure BDA0001993838290000388
与接收到接收波的时刻建立对应关系,创建或者更新接收波的相位
Figure BDA0001993838290000389
的时序数据。然后,将该时序数据存储在运算部218具备的RAM等中。
在S720中,计算相位差
Figure BDA00019938382900003810
在S730中,基于在S720中计算出的相位差
Figure BDA00019938382900003811
对接收波的相位
Figure BDA00019938382900003812
旋转了1周进行检测。这些S720以及S730的处理的细节如图41所示。
在图41中,在S721中,参照在S710中创建的时序数据,从最新的相位
Figure BDA00019938382900003813
中减去最新的相位
Figure BDA00019938382900003814
的前一次的相位
Figure BDA00019938382900003815
从而计算相位差
Figure BDA00019938382900003816
该在S721中计算的相位差
Figure BDA00019938382900003817
是在接下来说明的S722以及S724中使用的值,最终的相位差
Figure BDA00019938382900003818
通过执行S723、S725、S726中的某一个来确定。简单地考虑,相位差
Figure BDA00019938382900003819
可以是在S721中计算出的值。但是,接收波的相位
Figure BDA00019938382900003820
具有180度的周期性。因此,例如,还存在相位
Figure BDA00019938382900003821
为170度的时刻的下一个时刻的相位
Figure BDA00019938382900003822
减少到10度等的、之后的时刻的相位
Figure BDA00019938382900003823
较小的情况。因此,也存在仅单纯地从在之后的时刻得到的相位
Figure BDA00019938382900003824
中减去在之后的时刻得到的相位
Figure BDA00019938382900003825
无法计算正确的相位差
Figure BDA00019938382900003826
的情况。因此,执行S722~S726。
在S722中,判断在S721中计算出的相位差
Figure BDA00019938382900003827
是否在-90度到90度的范围。如果该判断为“是”,则进入S723。在S723中,使相位差
Figure BDA00019938382900003828
保持为S721中计算出的值不变。
另一方面,如果S722的判断为“否”,则进入S724。在S724中,判断在S721中计算出的相位差
Figure BDA00019938382900003829
上加上180得到的值是否在-90度到90度的范围。如果该判断为“是”,则进入S725,如果为“否”,则进入S726。
在S725中,将相位差
Figure BDA0001993838290000391
设为在S721中计算出的相位差
Figure BDA0001993838290000392
上加上180得到的值。在S726中,将相位差
Figure BDA0001993838290000393
设为从在S721中计算出的相位差
Figure BDA0001993838290000394
中减去180得到的值。
S722的判断除了正确地计算相位差
Figure BDA0001993838290000395
的目的之外,还存在判断相位
Figure BDA0001993838290000396
是否进行了1周旋转的目的。其理由如下所述。
在图43中,示例出从图1中被在通路202中行驶的叉车204搬运的货物203上粘贴的移动标签即无线标签205A接收到的接收波的相位
Figure BDA0001993838290000397
的变化。
在图43中,各黑圆为在各时刻计算出的相位
Figure BDA0001993838290000398
虚线的圆标记代表直至得到该相位
Figure BDA0001993838290000399
的时刻为止的相位
Figure BDA00019938382900003910
的变化倾向、以及该相位
Figure BDA00019938382900003911
与下一个时刻的相位
Figure BDA00019938382900003912
之间的变化倾向不同的观测点。
例如,在图43中,对于图左侧的虚线的圆标记,直至该圆标记的相位
Figure BDA00019938382900003913
为止,其值增加,但是相对于该相位
Figure BDA00019938382900003914
下一个时刻的相位
Figure BDA00019938382900003915
的值减小。标记有该圆标记的点为表示相位
Figure BDA00019938382900003916
进行了1周旋转的点,也能够称为相位旋转点。此外,在本实施方式中,相位
Figure BDA00019938382900003917
的1周旋转代表相位
Figure BDA00019938382900003918
的一个量的计算范围。在本实施方式中,相位
Figure BDA00019938382900003919
的计算范围为0~180度,因此相位
Figure BDA00019938382900003920
的1周旋转代表相位
Figure BDA00019938382900003921
变化了180度以上。
在图43中,在图左侧被赋予圆标记的相位
Figure BDA00019938382900003922
为160度到170度附近,在图右侧被赋予圆标记的相位
Figure BDA00019938382900003923
为20度到30度附近。因此,在图43的情况下,当相位
Figure BDA00019938382900003924
进行1周旋转时,相位差
Figure BDA00019938382900003925
的绝对值为140度或者其以上。
因此,参照图43的例子,为了判断相位
Figure BDA00019938382900003926
旋转了1周,在S721的判断中,看似优选将与相位差
Figure BDA00019938382900003927
进行比较的值设为-130度以及130度,而不是-90度以及90度。
但是,如果发送探测波的时间间隔长或者叉车4的移动速度快,则观测点比图43所示的观测点更稀疏。观测点的间隔越稀疏,接收到接收波时的无线标签205的位置越偏离相位
Figure BDA00019938382900003928
即将进行1周旋转之前的位置以及相位
Figure BDA00019938382900003929
刚刚旋转1周之后的位置。
因此,在S721的判断中,当将与相位差
Figure BDA00019938382900003930
进行比较的值设为-130度以及130度这样的绝对值大的值时,有可能无法检测相位
Figure BDA00019938382900003931
发生了旋转。
另一方面,当将与相位差
Figure BDA00019938382900003932
进行比较的值设得过小时,即使相位
Figure BDA00019938382900003933
未旋转,也有可能判断为相位
Figure BDA0001993838290000401
发生了旋转。尤其是,需要抑制在接收波不是移动标签发送的电波而是停止标签发送的响应波被移动体反射而生成的反射波、和停止标签发送的响应波直接到达无线标签读取器的直接波的合成波的情况下的误判断。此处的误判断表示,虽然为停止标签因而不应该判断为相位
Figure BDA0001993838290000402
发生了旋转,但是判断为相位
Figure BDA0001993838290000403
发生了旋转。基于相位
Figure BDA0001993838290000404
发生了旋转,无线标签205被判断为移动,因此相位旋转的误判断与无线标签205是否移动的误判断相关。因此,需要抑制相位旋转的误判断。
在图44、45中示出从停止标签接收到的接收波的相位
Figure BDA0001993838290000405
的变化。图44是从停止标签接收到的接收波仅为直接波的情况。详细地,图44是在图38中放置在无线标签读取器210的旁侧的货物203上粘贴的无线标签205发送了响应波的情况,不同于图38,是不存在反射叉车204等的响应波的移动体时的接收波的相位变化。图44中几乎不存在相位
Figure BDA0001993838290000406
的时间变化。
另一方面,图45是接收波为直接波和反射波的合成波的情况。在图38中,当放置在无线标签读取器210的旁侧的货物203上粘贴的无线标签205发送了响应波时,如图38所示叉车204通过无线标签读取器210的前面,除了直接波外,反射波也被无线标签读取器210接收。
合成波的相位
Figure BDA0001993838290000407
与图44所示的仅直接波的相位
Figure BDA0001993838290000408
不同,其基于时间的变化量大。而且,例如在图45中虚线的圆标记所示,存在与下一个时刻的相位
Figure BDA0001993838290000409
之差大的情况。需要抑制在来自停止标签的合成波进行这样的相位变化的情况下误判断为无线标签205移动的情况。
因此,着眼于合成波的相位变动范围。图46是说明合成波的相位
Figure BDA00019938382900004010
的图。从图46可知,直接波与反射波的合成即合成波的相位
Figure BDA00019938382900004011
以直接波的相位
Figure BDA00019938382900004012
为基准(以下称为基准相位)变动,反射波的相位
Figure BDA00019938382900004013
越偏离直接波,合成波的相位
Figure BDA00019938382900004014
越大。但是,从图46也可知,对于合成波的振幅,反射波的相位
Figure BDA00019938382900004015
越偏离直接波的相位
Figure BDA00019938382900004016
合成波的振幅越小。
如图44所示,直接波的相位
Figure BDA00019938382900004017
约90度。在合成波的相位
Figure BDA00019938382900004018
的图45中,与90度之差变大的0度至30度的范围、和150度至180度的范围内观测的相位
Figure BDA00019938382900004019
比图43少。
其结果是,当相位
Figure BDA00019938382900004020
旋转时,相位差
Figure BDA00019938382900004021
小的情况多。另一方面,如使用图43进行的说明那样,在接收波为移动标签发送的直接波的情况下,相位旋转时的相位差
Figure BDA0001993838290000411
变大。着眼于这一点,在本实施方式中,设定了接收波为合成波的情况下相位差
Figure BDA0001993838290000412
难以超过的阈值。该阈值具体地为90度和-90度。
如果假设反射波的振幅与直接波的振幅相同,则在反射波的相位
Figure BDA0001993838290000413
相对于直接波的相位
Figure BDA0001993838290000414
偏离120度时,合成波相对于直接波的相位
Figure BDA0001993838290000415
偏离60度,振幅变为与直接波以及反射波相同。表现出图46的状态。由此,当假设为反射波的振幅与直接波的振幅相同时,相对于直接波的相位
Figure BDA0001993838290000416
合成波的相位
Figure BDA0001993838290000417
为-60度至+60度的范围时,合成波的振幅变为直接波的振幅以上。
但是,现实中,在反射波中存在由于路径长度比直接波长而引起的衰减以及反射时的衰减,因此反射波的振幅比直接波的振幅小。在反射波的振幅比直接波的振幅小的情况下,合成波的振幅变为直接波的振幅以上的合成波的相位范围进一步变窄。例如,考虑相对于直接波的相位
Figure BDA0001993838290000418
在-45度至+45度的范围内合成波的振幅变为直接波的振幅以上就足够了。
除此之外,在合成波的相位
Figure BDA0001993838290000419
进行了1周旋转的情况下,在S722中,必须以使相位差
Figure BDA00019938382900004110
必须落入两个阈值的范围内的方式设定该阈值。在合成波的相位
Figure BDA00019938382900004111
进行了1周旋转的情况下,相位差
Figure BDA00019938382900004112
落入两个阈值的范围的情况越多越好。另外,当在S722中使用的两个阈值的范围过宽时,接收波为来自移动标签的直接波,在相位
Figure BDA00019938382900004113
进行了1周旋转的情况下,相位差
Figure BDA00019938382900004114
落入两个阈值的范围内的情况也变多。鉴于此,在本实施方式中,将S722中的阈值设定为-90度和90度。
根据以上的说明,在S722的判断为“是”的情况下,能够判断为相位
Figure BDA00019938382900004115
未旋转。由此,在S722的判断为“是”的情况下,在S731中设为相位旋转数无变化。
与此相对地,在S722的判断为“否”的情况下,能够判断为相位
Figure BDA00019938382900004116
向正侧或者负侧进行了1周旋转。如果S724的判断为“是”,则在执行S725后进入S732,相位旋转数加1。如果S724的判断为“否”,则在执行S726后进入S733,相位旋转数减1。
对图40进行说明。在执行S730后进入S740。在S740中执行移动判断处理。S740的处理的细节如图42所示。
在图42中,在S741中,判断从来自无线标签205的读取能够进行起是否经过了移动判断时间即n秒以上。n秒例如为4秒等,n秒是以能够基于无线标签205的移动速度、无线标签读取器210的读取区域的广度、探索信号的发送周期高精度地判断无线标签205是否移动的方式适当设定的时间。
如果S741的判断为“否”,则进入S742。在S742中为判断等待。如果S741的判断为“是”,则进入S743。在S743中,判断在过去n秒以内旋转数是否达到m次以上。m是基于实验确定的值,并设定为在接收波为来自停止标签的合成波的情况下难以超过m、并且在接收波为来自移动标签的直接波的情况下容易超过m的值。如果S743的判断为“是”,则进入S744。在S744中,设为无线标签205正在移动。
如果S743的判断为“否”,则进入S745。在S745中,判断在过去L秒钟内旋转数是否为m次以上。L秒是移动履历判断时间,该判断是为了判断接收到接收波的无线标签205是从最初起就停止,还是在被搬运后停止而进行的。因此,L秒能够设定为充分长的时间,此处设为8秒。
如果S745的判断为“否”,则进入S746。在S746中判断为无线标签205停止。如果S745的判断为“是”,则进入S747。在S747中,判断是否连续T秒钟以上旋转数无变化。S747用来判断停止状态是暂时的还是非暂时的。T秒被设定为比n秒短的时间。例如T秒为2秒。
如果S747的判断为“是”,则进入S746,设为无线标签205处于停止状态。如果S747的判断为“否”则进入S748。在S748中,设为无线标签205处于暂时停止状态。
[具体例1]
在图47中,对于无线标签205A、205B、205C,示出相位旋转数的变化和移动判断结果的具体例。无线标签205A、205B、205C分别为图38所示的标签,无线标签205A粘贴在被叉车204搬运的货物203上。无线标签205B粘贴在隔着通路202位于无线标签读取器210的相反侧的货物203上。无线标签205C粘贴在放置在无线标签读取器210的旁侧的货物203上。在图47的例子中,设n=4,m=4。另外,设探索波的发送周期为比1秒短很多的周期。
在图47中,首先对无线标签205A的部分进行说明。在以某时间点为基准0秒经过了1秒的时间点,对于无线标签205A,S722的判断两次为“是”。在无线标签205A的列中,1秒的行的相位旋转数中所示的2表示以上情况。其下面的过去4秒合计表示过去4秒钟的相位旋转数的合计值。以下,将相位旋转数的合计值设为合计相位旋转数。
在时刻1秒的时间点,在其之前未检测到相位旋转,因此过去4秒钟的合计相位旋转数也与该1秒钟的相位旋转数相同,即为2。由于仅经过了1秒,因此S741的判断为“否”。其结果是,判断结果为判断等待。
在经过了2秒的时间点,在第2秒相位旋转数也为2次,因此过去4秒钟的合计相位旋转数为4次。但是,由于从开始接收来自无线标签205的接收波起未经过4秒,因此判断结果为判断等待。
在经过了3秒的时间点,第3秒的相位旋转数为1,因此过去4秒钟的合计相位旋转数为5次。第3秒的相位旋转数比过去2秒钟少的理由是,当无线标签205通过无线标签读取器210的正面时,如图43的中央部分所示,存在由于相位差
Figure BDA0001993838290000431
的变化导致相位旋转未被检测到的时间带。在经过3秒的时间点,判断结果为判断等待。
在经过了4秒的时间点,第4秒的相位旋转数为-1,因此过去4秒钟的合计相位旋转数为6次。虽然相位旋转数为负值,但是合计相位旋转数是对绝对值进行累加,因此值比经过了3秒的时间点增加。由于经过4秒,因此S741的判断变为“是”,进入S743。过去4秒钟的合计相位旋转数达到4以上,因此判断结果为移动。
在经过了5秒的时间点,第5秒的相位旋转数为-2,因此过去4秒钟的合计相位旋转数变为6次。在经过了6秒的时间点,第6秒的相位旋转数为-2,因此过去4秒钟的合计相位旋转数变为6次。在这些经过了5秒的时间点、经过了6秒的时间点,过去4秒钟的合计相位旋转数达到4以上,因此判断结果为移动。
接下来,对无线标签205B的部分进行说明。无线标签205B为停止标签,在任何时刻均未检测到相位旋转。其结果是,在任何时刻,过去4秒钟的合计相位旋转数均为0,判断结果为判断等待或者停止。
接下来,对无线标签205C的部分进行说明。无线标签205C也是停止标签。但是,在3秒和4秒时,相位旋转数各检测为1次。其理由是,从3秒到4秒,叉车204通过无线标签读取器210的正面附近,被叉车204反射的反射波和直接波的合成波能够被观测。
但是,如已经进行的说明那样,在接收波为合成波的情况下,能够从相位差
Figure BDA0001993838290000441
的变化中检测相位旋转的情况有限。因此,虽然相位旋转被检测到,但是检测的次数少,因此在经过4秒的时间点的过去4秒钟的相位旋转数停止在2次,S743的判断不变为“是”。由此,经过4秒的时间点的判断结果为停止。
第5秒的相位旋转数以及第6秒的相位旋转数返回到0次。因为叉车204已经通过。因此,经过了5秒的时间点以及经过了6秒的时间点的过去4秒钟的合计相位旋转数保持2次,判断结果也为停止。
以上说明的图47的具体例是对在接收波为合成波时,即使相位旋转被检测到,也不会判断为无线标签205移动,而移动标签能够被判断为移动进行了说明的例子。
[具体例2]
接下来,对第二个具体例进行说明。第二个具体例是判断暂时停止的例子,示出了无线标签205D、205E、205F如图48、48、50所示进行了移动的情况下的移动判断。
无线标签205D、205E、205F均粘贴在被在通路202中行驶的叉车204搬运的货物203上。各图的差异为,叉车204分别在图中所示位置处停止。另外,在图49的例子中,叉车204在图49所示的位置停止后,再次向箭头方向移动。与此相对地,在图48、50的例子中,叉车204在图中所示位置保持停止。
在图51中,对于无线标签205D、205E、205F示出相位旋转数的变化和移动判断结果的具体例。在图51的例子中,设n=4、m=4、L=8、T=4。
在图51中,首先对无线标签205D的部分进行说明。叉车204在图48所示位置处停止是第6秒的时间点。因此,相对于在第1秒~第5秒为止相位旋转数为2次,第6秒的相位旋转数变为1。而且,第7秒、第8秒的相位旋转数变为0。
由于各秒的相位旋转数这样变化,因此过去4秒钟的合计相位旋转数在第5秒为8,在第6秒为7,在第7秒为5,在第8秒减少到3。因此,在第8秒执行的图42的处理中,S743的判断变为“否”,进入S745。过去8秒钟的旋转数为11,因此S745变为“是”。相位旋转数无变化是由于仅经过1秒,因此S747变为“否”。因此,在第8秒设为无线标签205D暂时停止。
接下来,在图51中,对无线标签205E的部分进行说明。叉车204在图49所示位置停止是在第4秒的时间点。因此,相对于直至第1秒~第3秒为止相位旋转数为2次,第4秒的相位旋转数变为0。但是,由于第4秒的过去4秒钟的合计相位旋转数为5,因此在第4秒的判断结果为移动。在之后的第5秒叉车4也停止。因此,在第5秒的相位旋转数变为0,在第5秒的过去4秒钟的合计相位旋转数变为3。其结果是,在第5秒,S43的判断变为“否”,S45的判断变为“是”,S47的判断变为“否”,设为无线标签205E暂时停止。在第6秒叉车4再次开始移动,第6秒的相位旋转数变为-2。但是,在第6秒的过去4秒钟的合计相位旋转数保持3,因此第6秒的判断也保持暂时停止。到第7秒时,过去4秒钟的合计相位旋转数变为4,因此设为无线标签205E再次开始移动。在第8秒,过去4秒钟的合计相位旋转数为4以上,因此设为无线标签205E移动。
接下来,在图51中,对无线标签205F的部分进行说明。叉车204在图50所示的位置处停止是在第4秒的时间点。因此,相对于直至第1秒~第3秒为止相位旋转数为2次,第4秒的相位旋转数变为0。但是,第4秒的过去4秒钟的合计相位旋转数为5,因此在第4秒的判断结果为移动。之后的第5秒之后叉车4也停止。因此,在第5秒的相位旋转数变为0,在第5秒的过去4秒钟的合计相位旋转数变为3。其结果是,在第5秒,设为无线标签205E暂时停止。在第6秒、第7秒,无线标签205被判断为暂时停止。到第8秒时,由于连续4秒钟相位旋转数无变化,因此设为无线标签205停止。
[第八实施方式的总结]
以上说明的无线标签读取器210在相位旋转检测处理(S730)中,根据相位差
Figure BDA0001993838290000451
的变化来检测相位旋转。由于来自停止标签的合成波的相位差
Figure BDA0001993838290000452
难以变大,因此,通过根据相位差
Figure BDA0001993838290000453
的变化来检测相位旋转,从而即使接收合成波,也难以检测相位旋转。由此,即使作为接收波接收到来自停止标签的合成波,如果接收波为合成波,则检测为在某一时间内相位
Figure BDA0001993838290000454
进行了旋转的次数少。
然后,在相位判断处理(S740)中,基于在n秒钟相位
Figure BDA0001993838290000455
进行了旋转的次数为m次以上来判断为无线标签205移动,因此能够抑制由于反射波的影响将停止标签判断为移动标签。由此,无线标签205是移动还是停止的判断精度得到提高。
尤其是,在相位旋转检测处理(S730)中,当相位差
Figure BDA0001993838290000467
为-90度至90度时(S722:是),不判断为相位
Figure BDA0001993838290000461
进行了旋转(S731)。也就是说,当相位差
Figure BDA0001993838290000462
的绝对值为无线标签读取器210能够计算的相位范围即180度的一半以下时,不判断为相位
Figure BDA0001993838290000463
进行了旋转。即使生成反射波的移动体与移动标签同样地移动,来自停止标签的合成波的相位差
Figure BDA0001993838290000464
不大于无线标签读取器210能够计算的相位范围的一半时较多。因此,通过上述方式,在接收波为合成波的情况下,n秒内的相位旋转数达到m次以上的可能性减少,因此无线标签205是移动还是停止的判断精度得到提高。
另外,在本实施方式中,不是将不判断为无线标签205移动的状况(S743:“是”)全部判断为无线标签205停止,而是能够通过执行S745以下的处理来区分判断暂时停止和停止。
<第九实施方式>
接下来,对第九实施方式进行说明。在该第九实施方式以下的说明中,对于具有与第八实施方式中使用的附图标记为相同编号的附图标记的要素,除特别说明的情况外,与此前的实施方式中的相同附图标记的要素相同。另外,在仅说明结构的一部分的情况下,结构的其他部分能够应用之前说明的第八实施方式。
在第九实施方式中,无线标签读取器210执行图52所示的处理而不执行图40的处理。图52所示的处理与第八实施方式的不同之处在于,在执行了S730后,在相当于累积计算部的S830-1中计算相位差累积值,以及执行S840-1的移动判断处理而不执行S740的移动判断处理。
在S830-1中计算的相位差累积值为对在S720中计算出的相位差
Figure BDA0001993838290000465
进行累积得到的值,累积的相位差
Figure BDA0001993838290000466
的期间与根据相位旋转数判断无线标签205是否移动的时间相同,为n秒。
S840-1的移动判断处理的细节如图53所示。图53与图42相似,与图42的不同之处在于,在S741变为“是”的情况下,在判断S743之前执行S841-1的判断、以及执行S843-1而不执行S743。
在S841-1中,判断过去n秒钟的相位旋转数是否为1次以上。S841-1是用于执行S843-1的前处理。这是因为,当过去n秒钟的相位旋转数为0次时,无法进行S843-1的计算。如果S841-1的判断为“否”,则进入S845,如果为“是”,则进入S843-1。
在S843-1中,判断过去n秒钟的相位差累积值/过去n秒钟的相位旋转数是否为阈值P以下。如果该判断为“是”,则进入S844,判断为无线标签205正在移动。另一方面,如果S843-1的判断为“否”,则进入S845。
对进行S843-1的判断的理由进行说明。虽然无线标签205的位置在通信范围219内,但是在距离无线标签读取器210远的情况下,与图43所示例的数据相比,具有观测点整体上稀疏的倾向,尤其是,在左右方向的两端,观测点存在减少的倾向。在无线标签205位于通信范围的端部附近的情况下,接收波的电力变弱,因此难以检测接收波,具体是因为图左右方向的两端是无线标签205进一步位于通信范围的端部附近或者无线标签205位于通信范围外的状况。
当图43所示的数据整体上观测点稀疏,尤其是左右方向的两端的观测点减少时,与图45所示的数据相似。其结果是,与来自停止标签的合成波之间的区分的困难性增加。
在第八实施方式中,为了高精度地区分接收波为来自在通信范围219内距离无线标签读取器210远的移动标签的直接波的情况、以及接收波为来自停止标签的合成波的情况,取代S743而进行S843-1的判断。
在移动标签的位置在通信范围219内距离无线标签读取器210远的情况下,相对于图43所示的数据,在图左右方向的两端附近的数据个数显著减少。与此相对地,在图45所示的合成波的数据中,图左右方向的两端附近的数据密度以及图中央附近的数据密度差别不大。这是因为当生成反射波的移动体在通信范围219内比较接近无线标签读取器210时能够观测到合成波,此时的反射波达到一定以上的强度的距离范围比较长。
由此,对于移动标签的位置在通信范围219内距离无线标签读取器210远的情况下的相位差
Figure BDA0001993838290000471
的累积值,具有比接收波为合成波的情况下的相位差
Figure BDA0001993838290000472
的累积值小的倾向。另一方面,相位旋转也在移动体通过无线标签读取器210的正面附近的情况下能够检测到,因此两者在相位旋转数上差异不大。
综上,过去n秒钟的相位差累积值/过去n秒钟的相位旋转数存在以下倾向:与在接收波为来自停止标签的合成波的情况相比,接收波为来自移动标签的直接波的情况更小。因此,能够通过判断S843-1,来高精度地判断响应波是来自移动标签的响应波还是来自停止标签的响应波。
[具体例3]
接下来对具体例进行说明。在图54中,对于无线标签205A、205C示出相位差累积值/过去4秒钟的合计相位旋转数的值的变化。在图54中,无线标签205A以及无线标签205C的相位旋转数和过去4秒钟的合计相位旋转数均与图10相同。在图54中相位差
Figure BDA0001993838290000481
的下栏的4秒累积值为过去4秒钟的相位差
Figure BDA0001993838290000482
的累积值,是成为其右栏的分子的值。在图54的例子中,设在S43-1的判断中使用的阈值P为270。
在图54中,首先对无线标签205A的部分进行说明。当S841的判断不为“是”时不执行S843-1,因此直至第3秒为止不计算相位差累积值/合计相位旋转数。在第4秒之后执行S843-1。
在第4秒时,相位差累积值为1270,合计相位旋转数为6,因此相位差累积值/合计相位旋转数变为212。由于212为270以下,因此第4秒的移动判断结果变为移动。在第5秒以及第6秒,相位差累积值/合计相位旋转数也变为212,因此第5秒、第6秒的移动判断结果也变为移动。
接下来,对无线标签205C的部分进行说明。在第4秒,相位差累积值为910,合计相位旋转数为2,因此相位差累积值/合计相位旋转数变为455。由于455比270大,因此第4秒的移动判断结果变为停止。在第5秒以及第6秒,相位差累积值/合计相位旋转数也变为455,因此第5秒、第6秒的移动判断结果也变为停止。
[第九实施方式的总结]
在第九实施方式中,在S843-1中,通过判断过去4秒钟的相位差累积值/过去4秒钟的合计相位旋转数是否为阈值P以上,来判断无线标签205是否移动。
从图54所示的具体数值可知,与接收波为来自停止标签即无线标签205C的合成波的情况相比,在接收波为来自移动标签即无线标签205A的直接波的情况下,相位累积值/合计相位旋转数变小。由此,能够通过将相位累积值/合计相位旋转数与阈值P相比较,来判断无线标签205是移动还是停止。
此外,即使在搬运粘贴有无线标签205A的货物3的叉车204所通过的位置为相对于无线标签205B在距离无线标签读取器210远的一侧邻接于无线标签205B的位置的情况下,相位差累积值以及合计相位旋转数也均变小。因此,在这种情况下,相位累积值/合计相位旋转数也变为小值。
因此,能够通过将相位累积值/合计相位旋转数与阈值P相比较,来高精度地区分接收波为来自在通信范围219内距离无线标签读取器210远的移动标签的直接波的情况、以及为来自停止标签的合成波的情况。
以上,虽然对实施方式进行了说明,但是公开的技术不局限于上述实施方式,以下变型例也包含在公开的范围中,进一步,除下述以外,能够在不脱离要旨的范围内进行各种变更来实施。
<变型例1>
在第九实施方式中,作为相位差累积值与合计相位旋转数之间的对比,计算了相位差旋转数/相位旋转数。但是,相位差累积值与合计相位旋转数之间的对比的方式不局限于此。也可以计算相位旋转数/相位差旋转数作为相位差累积值与合计相位旋转数之间的对比。
<变型例2>
在图41的S22中与相位差
Figure BDA0001993838290000491
相比较的阈值不限于90度和-90度。例如,也可以为120度和-120度。

Claims (3)

1.一种标签移动检测装置,检测无线标签是否正在移动,其特征在于,具备:
天线;
相位测量部,利用所述天线测量来自所述无线标签的响应波的相位;
距离变化测量部,基于所述相位测量部的测量结果,测量从所述无线标签到所述天线的距离的变化;
检测部,基于所述距离变化测量部的测量结果,检测所述无线标签的移动;以及
速度变化测量部,基于所述距离变化测量部的测量结果,测量以所述天线为基准的所述无线标签的速度的变化,
所述检测部将由所述速度变化测量部测量到的速度变化中的速度的符号的变化率为规定值以上的无线标签检测为未移动的停止标签,并且将所述速度的所述符号的变化率小于规定值的无线标签检测为正在移动的移动标签。
2.根据权利要求1所述的标签移动检测装置,其特征在于,
所述检测部将由所述速度变化测量部测量到的所述速度变化中的所述速度的所述符号的所述变化率为规定值以上、并且由所述速度变化测量部测量到的所述速度分布具有一个峰的无线标签检测为所述停止标签。
3.一种标签移动检测装置,检测无线标签是否正在移动,其特征在于,具备:
天线;
相位测量部,利用所述天线测量来自所述无线标签的响应波的相位;
距离变化测量部,基于所述相位测量部的测量结果,测量从所述无线标签到所述天线的距离的变化;
检测部,基于所述距离变化测量部的测量结果,检测所述无线标签的移动;以及
速度变化测量部,基于所述距离变化测量部的测量结果,测量以所述天线为基准的所述无线标签的速度的变化,
所述检测部将由所述速度变化测量部测量到的速度分布具有一个峰的无线标签检测为未移动的停止标签,并且将所述速度分布具有多个峰的无线标签检测为正在移动的移动标签。
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