CN113361291A - 搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机可读取记录介质 - Google Patents

Abstract

一种搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机可读取记录介质，该定位装置包含：数个电子卷标，被配置成沿一线段等距间隔设置；及一定频取样模块，被配置成能够在该线段周围移动，该定频取样模块具有二天线部及一定位部，该定位部电性连接该二天线部，该二天线部耦接该数个电子卷标且定频地读取来自该数个电子卷标的无线射频辨识信号，该定位部依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；其中该二天线部之间的一天线间距为：d2=(n+0.5)×d1，d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，n为整数，n≧0。

Description

搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机 可读取记录介质

技术领域

本发明系关于一种具定位功能的搬运系统，特别是关于一种藉由定频式无线射频辨识(RFID)信号的强度分布数据进行定位的搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机可读取记录介质。

背景技术

搬运系统具有物品搬动与运输功能，例如：天车(或称桥式起重机等)或台车系统等，其中天车系统具有吊运大型器具的功能，对于有相关需求的产业(如钢铁业)而言是不可或缺的。

以天车为例，在天车运作时，定位确实与否攸关作业顺畅及产品优劣，现有的天车定位方法已从人为指挥、轮轴加装编码器、雷射定位逐渐发展为利用无线射频辨识(RFID)技术进行定位，例如：利用跳频式RFID读取器对多个定位用的RFID卷标读取信号作为定位数据，将该定位数据经由无线网络传到一远程主机，由该远程主机计算一位置数值，作为一真实位置的依据。

惟此，运算负担会过度集中在该远程主机，同时，该远程主机需要大量收发数据，也会影响整个系统的运作效能。在实务运作时，会面临单一天线在一小范围中偏移所能读取到的信息相同，换言之，由于单一天线所能收集的信息不足，将使定位鉴别度改善空间受限。

有鉴于此，有必要提供一种有别以往的技术方案，以解决习用技术所存在的问题。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种定位装置，其系控制双天线定频地读取电子卷标的无线射频辨识信号用于估算一定位用的坐标，进而提升定位正确性。

本发明之次一目的在于提供一种搬运系统，其系控制双天线定频地读取电子卷标的无线射频辨识信号用于估算一定位用的坐标，进而提升定位正确性。

本发明之另一目的在于提供一种定位方法，其系控制双天线定频地读取电子卷标的无线射频辨识信号用于估算一定位用的坐标，进而提升定位正确性。

本发明之又一目的在于提供一种计算机程序产品，其系控制双天线定频地读取电子卷标的无线射频辨识信号用于估算一定位用的坐标，进而提升定位正确性。

本发明之再一目的在于提供一种内储程序之计算机可读取记录介质，其系控制双天线定频地读取电子卷标的无线射频辨识信号用于估算一定位用的坐标，进而提升定位正确性。

为达上述之目的，本发明的一方面提供一种定位装置，包含：数个电子卷标，被配置成沿一线段等距间隔设置；及一定频取样模块，被配置成能够在该线段周围移动，该定频取样模块具有二天线部及一定位部，该定位部电性连接该二天线部，该二天线部耦接该数个电子卷标且定频地读取来自该数个电子卷标的无线射频辨识信号，该定位部依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；其中该二天线部之间的一天线间距如下式所示：d2=(n+0.5)×d1，其中d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0。

在本发明之一实施例中，该二天线包括一第一天线及一第二天线，该坐标估算的过程，包括：计算Sm = (Smax – Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；计算Pd1 = (P11 –P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 = Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 > Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；比较Sd1与Sd2，若Sd1 ≧ Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1 < Sd2，则Sd =Sd1且Pd = Pd1；及计算Pe = P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为该坐标。

在本发明之一实施例中，该定频取样模块耦接一人机界面。

在本发明之一实施例中，该数个电子卷标等距间隔设置于一软性卷状条。

为达上述之目的，本发明的另一方面提供一种搬运系统，包含至少一如上所述之定位装置。

在本发明之一实施例中，该搬运系统包含被配置成该定位装置的一第一定位装置，该第一定位装置的定频取样模块设置于一第一载体，该第一载体能够沿一第一轨道移动。

在本发明之一实施例中，该第一轨道为一多弯式轨道。

在本发明之一实施例中，该第一轨道为一直线轨道。

在本发明之一实施例中，该搬运系统还包含被配置成该定位装置的一第二定位装置，用于配置该第二定位装置中的该数个电子卷标的一直线线段与用于配置该第一定位装置中的该数个电子卷标的一直线线段相互垂直。

在本发明之一实施例中，该第二定位装置的定频取样模块设置于该第一载体。

在本发明之一实施例中，该第二定位装置的定频取样模块设置于一第二载体，该第二载体能够在该第一载体上沿一第二轨道移动。

为达上述之目的，本发明的另一方面提供一种定位方法，包含：控制一定频取样模块在设置数个电子卷标的一线段周围移动；控制该定频取样模块的二天线部定频地读取来自该数个电子卷标中的至少一个的无线射频辨识信号，及依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；其中该二天线部之间的一天线间距如下式所示：d2=(n+0.5)×d1，其中d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0。

在本发明之一实施例中，该二天线包括一第一天线及一第二天线，该坐标估算的过程，包括：计算Sm = (Smax – Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；计算Pd1 = (P11 –P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 = Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 > Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；比较Sd1与Sd2，若Sd1 ≧ Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1 < Sd2，则Sd =Sd1且Pd = Pd1；及计算Pe = P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为该坐标。

为达上述之目的，本发明的另一方面提供一种计算机程序产品，当计算机加载该计算机程序并执行后，该计算机能够执行如上所述之定位方法。

为达上述之目的，本发明的另一方面提供一种计算机可读取记录介质，该计算机可读取记录介质内储程序，当计算机加载该程序并执行后，该计算机能够完成如上所述之定位方法。

本发明的搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机可读取记录介质，利用上述定频取样模块的二天线部与电子卷标进行数据接收、该定频取样模块利用该二天线部接收的数据直接估算定位坐标，例如：二维坐标可利用两个定频取样模块进行分布式计算，以免运算过于集中导致影响系统运作效能；附加地，该定位坐标可进一步被传送到远程接口，用于显示或储存等。相较于习知利用该远程主机计算位置数值的技术，可以改善运算负担过度集中在远程主机及影响系统运作效能的问题。此外，利用双天线收集来自电子卷标的信号，可避免单天线造成信息不足及定位鉴别度受限等情事；还可利用定频式读取电子卷标的无线射频辨识信号，可以避免习知跳频读取导致信号强度不一致及定位误差问题；上述坐标估算过程，更可提升定位精度，使待定位的目标物可更准确地被定位。

附图说明

图1是本发明一实施例之定频取样模块与电子卷标之相对位置示意图。

图2是本发明一实施例之定位装置应用于搬运系统的示意图。

图3a是本发明一实施例之两天线(第一天线及第二天线)皆读取到多个电子卷标时用于定位正对着第一天线的电子卷标左侧位置的示意图。

图3b是本发明一实施例之两天线(第一天线及第二天线)皆读取到多个电子卷标时用于定位正对着第一天线的电子卷标右侧位置的示意图。

图4a是本发明一实施例之两天线(第一天线及第二天线)中的第一天线仅读取到单个电子卷标时用于定位正对着第一天线的电子卷标左侧位置的示意图。

图4b是本发明一实施例之两天线(第一天线及第二天线)中的第一天线仅读取到单个电子卷标时用于定位正对着第一天线的电子卷标右侧位置的示意图。

图5是本发明一实施例之电子卷标设置于软性卷状条之示意图。

图6是本发明一实施例之搬运系统被配置为非直线式之多弯式轨道之台车系统的轨道示意图。

图7是本发明一实施例之定频取样模块的部件连接示意图。

图8是本发明一实施例之定频取样模块与人机接口的耦接示意图。

图9是本发明一实施例之定位方法的流程示意图。

具体实施方式

为了让本发明之上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本发明较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

请参阅图1所示，本发明一方面之定位装置实施例可包含数个电子卷标G及一定频取样模块R，该数个电子卷标G可以例如是无线射频辨识(RFID)标签等，该数个电子卷标G可被配置成沿一线段等距间隔设置，用以作为定位点，该线段可以为直线或曲线，例如：该数个电子卷标G可沿一轨道K的中心轴线等距间隔设置；又，该数个电子卷标G中的每个还可被写入一卷标信息作为一定位数据，例如：可被预先储存标签标识符(如Tag ID或实际坐标信息等编号)作为定位依据，该标签标识符可以是依序产生的数值，也可以是搭配对应表(lookup table)的随机乱码，惟不以此为限。

如图1所示，该定频取样模块R可耦接该数个电子卷标G，例如：该定频取样模块R位在该数个电子卷标G的信号感应范围内，该定频取样模块R可被配置成能够在该线段周围移动，例如：该定频取样模块R可由一载体(如车体等)搭载而沿该线段延伸的方向X或-X(未标示，即X的反方向)移动，该定频取样模块R可定频地读取来自该数个电子卷标的无线射频辨识信号，及依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标。

可选地，如图1所示，该定频取样模块R可具有二天线部T1、T2及一定位部D，该二天线部T1、T2及该定位部D可整合为一体或利用一架体固定为一体。该二天线部T1、T2可分别具有一适用RFID天线，例如小型天线等，该二天线部T1、T2可位于该电子卷标G的一信号感应范围内，使该二天线部T1、T2耦接该数个电子卷标G且定频地读取来自该数个电子卷标G的无线射频辨识信号；该定位部D可包含单机型网络式RFID读取器的功能，该定位部D可电性连接该二天线部T1、T2，用以依据来自该无线射频辨识信号的标识符及强度分布曲线(如第3a、3b、4a及4b图所示)估算在该线段的坐标。应被理解的是，该坐标可以是一维坐标系中的坐标，但不以此为限，该坐标也可以是多维(如二维或三维)坐标系中的坐标中的数个分量中的一个，但不以此为限。

举例而言，本发明上述定位装置实施例可适用于一搬运系统之定位功能，例如：该搬运系统可以是输送带系统(一维坐标系统)、单轨式或双轨式天车系统(一维或二维坐标系统)或仓储系统(三维坐标系统)等，以下系以应用于双轨式天车系统(二维坐标系统)为例进行说明，惟不以此为限。

举例而言，如图1及图2所示，以应用于双轨式天车系统为例，该定位装置可用于定位并产生二维坐标，例如：包含数个电子卷标G、一第一定频取样模块R1及一第二定频取样模块R2(诸如图1所示之R)。该数个电子卷标G可分为一第一群组及一第二群组，该第一群组中的电子卷标G沿一第一轨道K1等距间隔设置，该电子卷标G的设置数量可依实际需求进行调整，如电子卷标G的密集度高则可提高定位精度，该第二群组中的电子卷标G沿一第二轨道K2等距间隔设置，该第二轨道K2与该第一轨道K1相互垂直，例如：该第一轨道K1、第二轨道K2可以是在钢铁工厂中作业的天车轨道等。

如图1及图2所示，该第一定频取样模块R1的二天线部T1、T2耦接该第一群组中的电子卷标G，该耦接方式诸如经由电波相互耦合等，该第一定频取样模块R1可被配置成能够沿该第一轨道K1移动，定频地读取来自该第一群组中的数个电子卷标G的无线射频辨识(RFID)信号，及依据来自该第一群组中的无线射频辨识信号的标识符及强度分布曲线估算二维坐标的一第一分量，例如X分量。应被理解的是，各该电子卷标G的强度分布曲线的取得过程可以诸如：在该天线部T1、T2被移动的过程中，经由该天线部T1、T2收集大量来自同一标识符的电子卷标G的无线射频辨识信号，经由被形成的图表描绘产生一特定标识符的电子卷标G的强度分布曲线，惟不以此为限。

如图1及图2所示，该第二定频取样模块R2的二天线部T1、T2耦接该第二群组中的电子卷标G，该第二定频取样模块R2可被配置成能够沿该第二轨道K2移动，定频地读取该第二群组中的数个电子卷标G的无线射频辨识信号，及依据来自该第二群组中的无线射频辨识信号的标识符及强度分布曲线估算该二维坐标的一第二分量，例如Y分量。以下进一步举例说明本发明上述定位装置的诸多实施例，但不以此为限。

在一实施例中，如图2所示，该第一定频取样模块R1可被设置于能够沿该第一轨道K1移动的一第一载体A1(如双轨式天车系统中的大车)，该第二定频取样模块R2可被设置于能够沿该第二轨道K2在该第一载体A1上移动的一第二载体A2(如双轨式天车系统中的小车)，该第二载体A2可设置一吊具V，例如：钩链组具等，用以吊挂重物，该第二载体A2还可设置一座舱(图未绘示)，供人员操控该天车系统；该第一定频取样模块R1位在该第一群组中的电子卷标G的无线感应范围内、该第二定频取样模块R2位在该第二群组中的电子卷标G的无线感应范围内。

在一实施例中，如图2所示，该第一定频取样模块R1、该第二定频取样模块R2与该数个电子卷标G中的每个具有至少一线性极化天线，例如作为该二天线部T1、T2的一部分，该第一定频取样模块R1的线性极化天线与该第一群组中的电子卷标G的线性极化天线可被配置为极化方向相互垂直，例如：天线方向或装设方向相互垂直等，该第二定频取样模块R2的线性极化天线与该第二群组中的电子卷标G的线性极化天线被配置为极化方向相互垂直。藉此，利用线性极化不匹配的配置方式，可以缩小电子卷标的间距，仍可维持鉴别度，改善习知定位用电子卷标的间距过大的问题。

应被理解的是，如图1及图2所示，如果在一轨道(如该第一轨道K1或第二轨道K2)上的数个电子卷标G被一定频取样模块(如第一定频取样模块R1或第二定频取样模块R2)的二天线部T1、T2以定频方式进行读取，例如：固定用频率915 MHz进行接收，但不以此为限，也可以是其他频率，则该定频取样模块的天线部T1、T2被移动时，对不同电子卷标G接收到的信号强度波形皆一致，例如：可透过来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线进一步该定频取样模块的精确位置的坐标。举例说明如下，但不以此为限。

举例而言，以二维坐标为例，如图2所示，该第一分量、第二分量可用于组合标示沿着该第一轨道K1或第二轨道K2交会而成的位置点，以便利用该第一分量及第二分量表示该位置点(如该天车系统的吊具V位置)的二维坐标，进而确定该吊具的精确位置，以利进行吊挂作业。应被理解的是，该二维坐标可利用该数个电子卷标的内存的信息，利用一算法算出详细位置，该算法举例说明如下。

请参阅图3a及图3b所示，其分别为二天线部 (如第一天线T1及第二天线T2)皆读取到多个电子卷标时用于定位正对着第一天线的电子卷标左、右侧位置的示意图。其中，假设电子卷标G1、G2、G3、G4、G5采固定间距Pd安装，该第一天线T1与第二天线T2的间距为1.5×Pd，该电子卷标G1、G2、G3、G4、G5内存的卷标信息(如位置信息)分别为P1、P2、P3、P4、P5；Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度，Sm为Smax与Smin的差值；S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，Sd1为S11与S12的差值，P11为该第一天线T1读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值(如P2)，P12为该第一天线T1读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值(如P1)；S21与S22分别为该第二天线T2读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，Sd2为S21与S22的差值，P21为该第二天线T2读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值(如P3)，P22为该第二天线T2读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值(如P4)。由图3a及图3b可知，每一天线部T1、T2都有读到相邻二电子卷标的信号，其用于坐标定位的估算过程如后所示。

请一并参阅请参阅图4a及图4b所示，其分别为两天线部中的第一天线T1仅读取到单个电子卷标时用于定位正对着第一天线的电子卷标左、右侧位置的示意图。其中，符号说明可参图3a及图3b部分，不同之处在于：在图4a中，虽然第一天线T1仅读到卷标信息P2(即P11)及其信号强度S11(S12未被读取到)，但第二天线T2可读到卷标信息P3、P4(即P21、P22)及其信号强度S21、S22。由于电子卷标G3的信号强度S21大于电子卷标G4的信号强度S22，故可推知第一天线T1在卷标信息P2所属电子卷标G2的左侧；同理，在图4b中，由于电子卷标G4的信号强度S22大于电子卷标G3的信号强度S21，故可推知第一天线T1在卷标信息P2所属电子卷标G2的右侧，其中位置偏移量可由卷标信息P3、P4(即P21、P22)及其信号强度S21、S22进行估算。藉此，可大幅提升定位精度，相较于单天线定位技术，可以改善因单天线能收集的信息不足造成定位误差情况，故上述实施例可用于实现高定位精度的应用需求。另，为了清楚起见，复将上述定位过程整理如下。

具体地，该坐标(如二维坐标的各分量)估算的过程，包括：计算Sm = (Smax –Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；计算Pd1 = (P11 – P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 = Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 > Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；比较Sd1与Sd2，若Sd1 ≧ Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1 < Sd2，则Sd = Sd1且Pd = Pd1；及计算Pe =P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为该坐标。

在一实施例中，如图5所示，该数个电子卷标G还可预安装于一软性卷状条F内，例如：每隔一间隔范围Td(诸如在15至25公分之间的长度)设置不同编号的该电子卷标G，该软性卷状条F还可埋设强力磁铁或贴设黏胶，以便利用该软性卷状条沿着一轨道简化安装该数个电子卷标G的过程，例如：该软性卷状条及其电子卷标G可安装在轨道表面上、轨道侧边或轨道上、下方等，在此仅以安装在轨道表面上为例，但不以此为限。

在一实施例中，如图5所示，各该电子卷标G还可以设置一金属片(图未绘示)，例如该金属片可设于该电子卷标G与该软性卷状条F之间，以确保该电子卷标G的微波特性一致，以便利用定频方式收发RFID信号。

相应地，本发明上述定位装置实施例除可应用于双轨式天车系统外，也可应用于单轨式天车系统，举例说明如下，惟不以此为限。

举例而言，该搬运系统实施例可包含被配置成该定位装置的一第一定位装置，该第一定位装置的定频取样模块设置于一第一载体，该第一载体能够沿一第一轨道移动，例如：应用于单轨式天车系统之车体装设有一组定位装置，该一组定位装置的定频取样模块能够沿直线状的第一轨道移动，作为一维坐标定位用途。

附加地或替代地，该搬运系统实施例还可包含被配置成该定位装置的一第二定位装置，用于配置该第二定位装置中的该数个电子卷标的线段与用于配置该第一定位装置中的该数个电子卷标的线段相互垂直；其中该第二定位装置的定频取样模块设置于该第一载体，例如：应用于仓储系统中的平面车体装设有两组定位装置，该两组定位装置的定频取样模块能够沿非直线状(如弧状、圆形、椭圆形、多边形、曲折状或迂回状等)的第一轨道移动，作为二维坐标定位用途；替代地，该第二定位装置的定频取样模块可设置于一第二载体，该第二载体能够在该第一载体上沿一第二轨道(如直线状轨道)移动，例如：应用于双轨式天车系统的大车、小车分别装设一组定位装置(共计两组定位装置)，该两组定位装置的定频取样模块能够沿相互垂直的第一轨道及第二轨道移动，作为二维坐标定位用途。

举例而言，作为各个维度定位用途的定位装置可产生二维坐标中的一个坐标分量或一维坐标，该定位装置可包括数个电子卷标，被配置成沿一线段(如直线或曲线)等距间隔设置；及一定频取样模块，被配置成能够在该线段周围移动，该取样模块具有二天线部及一定位部，该定位部电性连接该二天线部，该二天线部耦接该数个电子卷标且定频地读取来自该数个电子卷标的无线射频辨识信号，该定位部依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；其中该二天线部之间的一天线间距如下式所示：d2=(n+0.5)×d1，其中d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0，例如：n为1，以取得较佳估测结果，应被理解的是，n可依实际需求加以调整，但不应大于所有电子卷标的总数，以避免不合理的情况。详细说明可参阅上述实施例相关说明内容，在此不另赘述。

在一实施例中，该二天线包括一第一天线及一第二天线，该坐标估算的过程，包括：计算Sm = (Smax – Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；计算Pd1 = (P11 – P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 =Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 >Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；比较Sd1与Sd2，若Sd1≧Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1<Sd2，则Sd = Sd1且Pd =Pd1；及计算Pe = P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为该坐标。详细说明可参阅上述实施例相关说明内容，在此不另赘述。

另一方面，该搬运系统除可被配置成如上所述的一维、二维或三维坐标系统，还可以被配置为诸如多弯式轨道系统等，例如：可将一组定位装置配置成非直线式之多弯式轨道之台车系统。

如图6所示，该台车系统可具有一多弯式轨道H，该多弯式轨道H可被视为沿着一首尾相接的多弯式线段延伸，用以供至少一台车(未绘示)运行。应被理解的是，该多弯式轨道H中包括多个相互平行或垂直的线段(如图6中左斜剖线所示)及在其间的弯曲连接段。

如图6所示，通过在该多弯式轨道H沿途经过的曲线布署上述电子卷标，例如：该电子卷标内存不同卷标信息作为定位数据，利用上述定位过程，可以得知上述定位装置的二天线部在特定电子卷标的左、右侧，其位置偏移量还可由该特定电子卷标及其周围电子卷标的卷标信息及其信号强度进行估算，以产生上述坐标作为一目标物(如台车等)的定位数据，已说明如上，不再赘述。藉此，本发明上述搬运系统可适用于多弯式轨道系统及一维、二维或三维坐标系统。

在一实施例中，如图7所示，该第一定频取样模块R1及该第二定频取样模块R2中的每个可具有一电路部件E1(如电路板等)、一通讯接口E2(如Ethernet、Wi-Fi及/或Zigbee通讯组件等)及一天线部件E3(如设置二线性极化天线等)，该电路部件E1可具有一处理器E11(如数字信号处理器或特殊应用集成电路等)及一射频收发器E12(如可被设定频率的射频收发器等)，该处理器E11电性连接该射频收发器E12及该通讯接口E2，该射频收发器E12电性连接该处理器E11及该天线部件E3，该处理器E11可依据一固定频率控制该射频收发器E12经由该天线部件E3收发该无线射频辨识信号，可用于实现上述定频地读取该电子卷标的无线射频辨识信号，及依据来自该无线射频辨识信号的标识符及强度分布曲线估算上述坐标的功能。藉此，可以适度简化控制组件的数量，以便利用该处理器内部的控制逻辑(如软件或硬件逻辑)实现上述功能。

附加地，如图8所示，在一实施例中，该第一定频取样模块R1及该第二定频取样模块R2耦接至少一人机接口M1，例如：该第一定频取样模块R1及该第二定频取样模块R2中的至少一个与该人机接口M1经由一网络N耦接，该耦接方式可通过有线网络或无线网络，例如：通过上述通讯接口E2将该坐标传送到该人机接口M1，用以进行显示、储存或分析。藉此，由该第一定频取样模块R1及该第二定频取样模块R2利用该天线部T1、T2完成估算的该坐标除可用于精确定位外，还可进一步传送到远程进行显示、储存或分析，以便进一步利用大数据或人工智能等技术优化工作流程。

另一方面，如图9所示，本发明提供一种定位方法实施例，可包含一运行步骤J1及一估算步骤J2，在该运行步骤J1前还可进行一配置步骤J0，以应用于双轨式天车系统为例说明如下，惟不以此为限，还可适用于其他配置的类似系统进行定位功能。请一并参阅第1及2图所示，该配置步骤J0，可在相互垂直的二垂直线段(如沿二轨道K1、K2延伸的线段)等距间隔设置数个电子卷标G。

如图9所示，该运行步骤J1，可控制一定频取样模块在设置数个电子卷标的一线段周围移动，例如：如图2所示，控制二定频取样模块R1、R2在设置数个电子卷标G的二垂直线段移动。

如图9所示，该估算步骤J2，可控制该定频取样模块的二天线部定频地读取来自该数个电子卷标中的至少一个的无线射频辨识信号，及依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标，例如：如第1及2图所示，控制该二定频取样模块R1、R2定频地读取该数个电子卷标G的无线射频辨识信号，使该二定频取样模块R1、R2依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线该坐标的一第一分量及一第二分量。其中，该二天线部T1、T2之间的一天线间距如下式所示：d2=(n+0.5)×d1，其中d1为相邻二电子卷标G之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0。

应被理解的是，在该运行步骤J1的进行过程中，该估算步骤J2可以同步地且重复地进行，以利实时地估算该坐标，例如：如图2所示，应用于双轨式天车系统时，该二定频取样模块R1、R2在一平面上的一交点，可被当作一吊具V的参考位置，进而作为该天车系统进行定位控制的参考。

相应地，该定位方法也可应用于其他系统(诸如单轨式天车系统等)，例如包含控制一定频取样模块在设置数个电子卷标的一线段周围移动；控制该定频取样模块的二天线部定频地读取来自该数个电子卷标中的至少一个的无线射频辨识信号，及依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；其中该二天线部之间的一天线间距如下式所示：d2=(n+0.5)×d1，其中d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0。

在一实施例中，该二天线包括一第一天线及一第二天线，该坐标估算的过程，包括：计算Sm = (Smax – Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；计算Pd1 = (P11 – P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 =Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 >Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；比较Sd1与Sd2，若Sd1 ≧ Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1 < Sd2，则Sd = Sd1且Pd= Pd1；及计算Pe = P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为作为该二维坐标的该第一分量及该第二分量中的一个或一维坐标。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，当计算机加载该计算机程序并执行后，该计算机能够执行如上所述之定位方法。例如：该计算机程序产品可包含数个程序指令，该程序指令可利用现有的程序语言实现，例如：C、Java或Swift等，惟不以此为限，以便用于执行如上所述之定位方法。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读取记录介质，例如：光盘、随身碟或硬盘等，该计算机可读取记录介质内储程序(如上述计算机程序)，当计算机加载该程序并执行后，该计算机能够完成如上所述之定位方法。

承上所述，本发明上述实施例的搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机可读取记录介质，利用上述定频取样模块的二天线部与电子卷标进行数据接收、该定频取样模块利用该二天线部接收的数据直接估算定位坐标，例如：二维坐标可利用两个定频取样模块进行分布式计算，以免运算过于集中导致影响系统运作效能；附加地，该定位坐标可进一步被传送到远程接口，用于显示或储存等。相较于习知利用该远程主机计算位置数值的技术，可以改善运算负担过度集中在远程主机及影响系统运作效能的问题。

此外，本发明上述实施例的搬运系统、其定位装置、定位方法、计算机程序产品及计算机可读取记录介质，主要利用双天线收集来自电子卷标的信号，可避免单天线造成信息不足及定位鉴别度受限等情事；还可利用定频式读取电子卷标的无线射频辨识信号，可以避免习知跳频读取导致信号强度不一致及定位误差问题；上述坐标估算过程，更可提升定位精度，使待定位的目标物可更准确地被定位。

虽然本发明已以较佳实施例揭露，然其并非用以限制本发明，任何熟习此项技艺之人士，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种更动与修饰，因此本发明之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。

【符号说明】

A1 第一载体

A2 第二载体

D 定位部

E1 电路部件

E11 处理器

E12 射频收发器

E2 通讯接口

E3 天线部件

F 软性卷状条

G 电子卷标

G1 电子卷标

G2 电子卷标

G3 电子卷标

G4 电子卷标

G5 电子卷标

H 多弯式轨道

J0 配置步骤

J1 运行步骤

J2 估算步骤

K 轨道

K1 第一轨道

K2 第二轨道

M1 人机界面

N 网络

P1 卷标信息

P2 卷标信息

P3 卷标信息

P4 卷标信息

P5 卷标信息

P11 位置数值

P12 位置数值

P21 位置数值

P22 位置数值

Pd 间距

R 定频取样模块

R1 第一定频取样模块

R2 第二定频取样模块

Smax 最大信号强度

Smin 最小信号强度

Sm 差值

S11 信号

S12 信号

Sd1 信号差值

S21 信号

S22 信号

Sd2 信号差值

T1 天线部

T2 天线部

Td 间距

V 吊具

X 方向

Y 方向。

Claims (15)

1.一种定位装置，包含：

数个电子卷标，被配置成沿一线段等距间隔设置；及

一定频取样模块，被配置成能够在该线段周围移动，该定频取样模块具有二天线部及一定位部，该定位部电性连接该二天线部，该二天线部耦接该数个电子卷标且定频地读取来自该数个电子卷标的无线射频辨识信号，该定位部依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；

其中该二天线部之间的一天线间距如下式所示：

d2=(n+0.5)×d1，

其中d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0。

2.如权利要求1所述之定位装置，其中该二天线包括一第一天线及一第二天线，该坐标估算的过程，包括：

计算Sm = (Smax – Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；

计算Pd1 = (P11 – P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 = Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大第一信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；

计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 > Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；

比较Sd1与Sd2，若Sd1≧Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1<Sd2，则Sd = Sd1且Pd =Pd1；及

计算Pe = P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为该坐标。

3.如权利要求1所述之定位装置，其中该定频取样模块耦接一人机界面。

4.如权利要求1所述之定位装置，其中该数个电子卷标等距间隔设置于一软性卷状条。

5.一种搬运系统，包含至少一如权利要求1至4任一项所述之定位装置。

6.如权利要求5所述之搬运系统，包含被配置成该定位装置的一第一定位装置，该第一定位装置的定频取样模块设置于一第一载体，该第一载体能够沿一第一轨道移动。

7.如权利要求6所述之搬运系统，其中该第一轨道为一多弯式轨道。

8.如权利要求6所述之搬运系统，其中该第一轨道为一直线轨道。

9.如权利要求8所述之搬运系统，还包含被配置成该定位装置的一第二定位装置，用于配置该第二定位装置中的该数个电子卷标的一直线线段与用于配置该第一定位装置中的该数个电子卷标的一直线线段相互垂直。

10.如权利要求9所述之搬运系统，其中该第二定位装置的定频取样模块设置于该第一载体。

11.如权利要求9所述之搬运系统，其中该第二定位装置的定频取样模块设置于一第二载体，该第二载体能够在该第一载体上沿一第二轨道移动。

12.一种定位方法，包含：

控制一定频取样模块在设置数个电子卷标的一线段周围移动；

控制该定频取样模块的二天线部定频地读取来自该数个电子卷标中的至少一个的无线射频辨识信号，及依据来自该无线射频辨识信号的数个标识符及数个强度分布曲线估算在该线段的一坐标；

其中该二天线部之间的一天线间距如下式所示：

d2=(n+0.5×)d1，

其中d1为相邻二电子卷标之间的一卷标间距，d2为该天线间距，n为整数，n≧0。

13.如权利要求12所述之定位方法，其中该二天线包括一第一天线及一第二天线，该坐标估算的过程，包括：

计算Sm = (Smax – Smin)，其中Smax与Smin分别为该第一天线及该第二天线读取到的数个无线射频辨识信号中的一最大信号强度与一最小信号强度；

计算Pd1 = (P11 – P12)及Sd1 = (S11 – S12)，若Sd1 > Sm，则令Sd1 = Sm，若S12未被读取，则P12 = P11且Sd1 = Sm，其中S11与S12分别为该第一天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第一信号强度及一次大第一信号强度，P11为该第一天线读取到该最大信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P12为该第一天线读取到该次大信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；

计算Pd2 = (P21 – P22)及Sd2 = (S21 – S22)，若Sd2 > Sm，则令Sd2 = Sm，若S22未被读取，则P22 = P21且Sd2 = Sm，其中S21与S22分别为该第二天线读取到的所有无线射频辨识信号排序后的一最大第二信号强度及一次大第二信号强度，P21为该第二天线读取到该最大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值，P22为该第二天线读取到该次大第二信号强度所属电子卷标的标识符换算成的位置数值；

比较Sd1与Sd2，若Sd1≧Sd2，则Sd = Sd2且Pd = Pd2；若Sd1<Sd2，则Sd = Sd1且Pd =Pd1；及

计算Pe = P11 + ((Pd × Sd) / 2Sm)，以Pe作为该坐标。

14.一种计算机程序产品，当计算机加载该计算机程序并执行后，该计算机能够执行如权利要求12至13任一项所述之定位方法。

15.一种计算机可读取记录介质，该计算机可读取记录介质内储程序，当计算机加载该程序并执行后，该计算机能够完成如权利要求12至13任一项所述之定位方法。

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