JP3503315B2 - 移動体識別装置 - Google Patents
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Description
と、固定された質問器とを設け、質問器と応答器とを相
互に電磁波によって非接触で情報をメモリ回路に読み書
きする移動体識別装置の改良に関するものである。
4933号公報に示すようにリードアンドライト装置
(質問器)から送信されるデジタル信号を受信する通信
装置(応答器)が安定して受信できるか判別する手段が
開示されている。
正に受信できる最低レベルの電界強度である第1のスレ
ッショルドレベルと、この第1のスレッショルドレベル
より高く設定した第2のスレッショルドレベルとを応答
器に備え、応答器と質問器とが交信して、いずれのスレ
ッショルドレベルを越えた場合には、受信されたデジタ
ル信号の電界強度に充分な余裕があると識別されてい
る。さらに、第1のスレッショルドレベルで交信できれ
ば余裕があることを緑色のLED表示器で表示して、第
2のスレッショルドレベルのみで交信できれば余裕がな
いことを赤色のLED表示器に表示されている。なお、
実開平1−111365号公報にも同様な技術が開示さ
れている。
装置は質問器と応答器間の正常な(外来ノイズがない)
無線交信による場合には、電界強度の余裕を正常に判定
できるが、外来ノイズが発生した場合には、このノイズ
が空間に電磁界に生じ、この電磁界によって質問器と応
答器との正常な交信(混信)が妨害されるので、この外
来ノイズによって生じる電磁界の強度に対して移動体識
別装置が余裕があるか判定できない。また、外来ノイズ
そのものを質問器または応答器が受信しているか否かも
認識できないので、混信の原因が発見しにくいというと
いう第一の問題点があった。なお、外来ノイズとは質問
器と応答器の交信に用いる電磁波以外のノイズをいう。
例えば、自動車の点火プラグの点火に起因して発生する
電磁波等がある。
固定され、移動体に応答器が固定されており、質問器の
送信データを固定器のメモリ回路に読み書きするもので
あるから、CIMシステムのなかで、移動体を制御する
等種々の用途がある。したがって、応答器および質問器
は種々の場所に設置されるので、応答器または質問器が
機械に隠れたり、高所に設置されることもある。一方、
応答器と質問器との送受信の電磁界の強度は交信距離に
依存するので、この距離を測定しなければならないが、
上記のように応答器等が高所等に設置される場合には、
この交信距離の測定が煩雑であるという第二の問題点が
あった。
質問器の送信信号の内容を確認したい場合、質問器を制
御する上位コントローラまで作業者が移動してこの送信
信号の内容を確認する必要がある。あるいは、質問器に
上位コントローラを内臓させても良いが、質問器の付近
まで作業者が移動しなければならず、特に、上記のよう
に質問器が高所等に設置されている場合、この作業が煩
雑であるという第三の問題点があった。
場合には、この交信信号の伝送速度の制限等から応答器
の移動速度に制限があるので、この移動速度が適正値で
あることを容易に判定できないという第四の問題点があ
った。
るためになされたもので、外来ノイズによって生じる電
磁界の強度に対して余裕があるか判別でき、交信距離の
測定が容易であり、質問器の送信信号の内容を容易に確
認できると共に、応答器の移動速度も容易に確認できる
移動体識別装置を提供するものである。
識別装置は、送信信号を電磁波によって送信する質問器
と、上記送信信号に基づいてメモリ回路に読み書きする
と共に返信信号を電磁波によって上記質問器に返信する
応答器とを備えた移動体識別装置であって、上記質問器
の送信信号の出力値を上記応答器が受信できない出力値
から受信できる出力値まで増加させる送信出力増加手段
と、この送信出力増加手段によって出力値を増加させた
送信信号を上記応答器が受信して返信信号を生成し、上
記質問器が受信した返信信号の送信出力の最低値を第1
の送信出力値として記憶する最低出力記憶手段と、上記
第1の送信出力値と上記質問器と上記応答器との交信距
離に対応する予め定められた第2の送信出力値とに基づ
き上記交信距離の裕度を求める交信距離演算手段と、上
記交信距離演算手段の演算値に基づいて交信距離を表示
する表示手段とを備えたものである。
器の受信感度により補正するものである。
器の送信出力値の変動分に基づいて補正するものであ
る。
説明する。図1において、移動体識別装置3は固定され
た質問器1と移動体に取付けられた応答器2とから成
り、この質問器1は上位コントローラ37により指令さ
れる送信データと読み書きの別を示す命令とから成るコ
マンド(送信信号)を作成するデータ作成部17と、こ
のコマンドを送信する送信部4と、応答器2から送信さ
れる正常異常別の応答と返信データとから成るレスポン
ス(返信信号)を受信する受信部11と、受信した信号
を表示する表示手段28とを備えている。なお、質問器
1にはアンテナとしてのコイル6と、上位コントローラ
37の指令を受け取るインタフェース回路24と、質問
器1の回路を駆動させる電源回路23とを備えている。
信部111と、このコマンドに従いデータをレスポンス
として作成するデータ作成部117と、このレスポンス
を送信させる送信部104とを備えている。なお、送信
信号または返信信号は、上記レスポンスまたはコマンド
のみを言うのではなく外来ノイズ等も含む信号をいう。
まず、質問器1のデータ作成部17はプロトコルに従い
送信データを生成する機能を備え、上位コントローラ3
7の指令およびレスポンスの意味を解釈する演算回路1
8と、データを格納するメモリ回路19と、メモリ回路
19の並列データを直列データに変換する並列・直列デ
ータ変換回路20と、高周波信号16の直列データをメ
モリ回路19の並列データに変換する直列・並列データ
変換回路21とから構成されている。
百kHz〜数十MHzの高周波信号5aを発生させる高
周波発振回路5と、キャリアに送信信号8を変調して高
周波信号9を生成する変調回路7と、コイルとコンデン
サによるLC直列共振によって高周波信号9を増幅させ
る共振タンク回路10とから構成されている。
ら発生する磁界112が電磁誘導作用によりコイル6に
生じる誘導起電力としての高周波信号6aをLC並列共
振により増幅する機能を備えた共振励起回路13と、こ
の共振励起回路13の高周波の出力信号15が予め設定
したスレッショルドレベルを越えるか否かを比較する比
較手段としての演算増幅器213と、この演算増幅器2
13の出力信号の有無によって出力信号15を復調して
受信データ16を抽出する復調回路14とを備えてい
る。
データ変換回路21の出力がD/A変換器214の入力
の一方に接続され、この入力の他方に共振励起回路13
の出力が接続されており、演算増幅器213の出力が復
調回路14の起動または停止を制御する制御部に接続さ
れている。このD/A変換器214のアナログ値の出力
がスレッショルドレベルとなっており、このスレッショ
ルドレベルは、直列・並列データ変換回路21の出力を
一定にするように演算回路18が指令を与えれば、一定
値になるように構成されている。
並列データ変換回路21の信号を演算回路18に表示回
路26を介して信号の有無またはデータとして表示する
表示部27を備えている。なお、表示部27の表示素子
はLED、液晶等の種々のものが適用できる。
同一の構成を備えており、質問器1のコマンドを受信す
る受信部111、レスポンスを送信する送信部104、
レスポンス作成部117、演算回路118、メモリ回路
119、並列・直列データ変換回路120、直列・並列
データ変換回路121とから構成されている。なお、応
答器2には電池123が内蔵されており、質問器1のイ
ンタフェース回路24に相当するものは取り付いていな
い。
装置の動作について図1および図2を参照して説明す
る。まず、演算回路18からスレッショルドレベルを一
定値とする信号を直列・並列データ変換回路21を通じ
てD/A変換器214に入力し、このD/A変換器21
4の出力であるスレッショルドレベルとしてのアナログ
値を一定にする。このスレッショルドレベルを越える信
号15が入力されたか演算増幅器213が判定するが
(ステップ500)、質問器1と応答器2との交信がさ
れておらず、外来ノイズも発生していない場合には、信
号15はゼロのためこのスレッショルドレベルを越えな
いので、演算増幅器213はオフのままである。
り、外来ノイズが電磁界を発生してこの電磁界の範囲に
質問器1が入ったりした場合には、質問器1のコイル6
がこの磁界を受信して共振励起回路13に入力し、この
共振励起回路13の出力信号15がスレッショルドレベ
ルを越えて、演算増幅器213がオンし、このオン信号
によって復調回路14を起動して高周波信号16を抽出
し、直列・並列データ変換回路21を介し、演算回路2
2が質問器1と応答器2との通信規約(プロトコル)を
基に信号16が外来ノイズか否かを判定する(ステップ
501)。この判定結果が外来ノイズであれば、表示回
路26を通じ、表示部27に送りこの信号16に基づて
増幅し、アナログまたはデジタル表示をする(ステップ
503)。なお、ステップ501がノイズ判定手段に対
応する。
ノイズでなければ、受信した信号が応答器2が生成した
レスポンスを受信したか否かを判定し(ステップ50
4)、この判定結果がレスポンスの受信であれば、質問
器1と応答器2との通常の交信動作に移行し(ステップ
505)、終了する。以上によりステップ503におい
て、表示部27に表示されたデータを作業者等が見るこ
とにより送信信号等と外来ノイズとを区別できるので、
質問器1が受信した外来ノイズを容易に判別できる。
6、表示部27、演算増幅器213は質問器1に設けた
が、応答器2に設けても良い。また、応答器2に表示手
段28を設けて応答器2の表示部を確認することによっ
て外来ノイズを確認しても良い。また、ノイズ判定手段
によって、ノイズと判断されたもののみ、表示部27に
表示させるようにしたが、ノイズ判定手段を用いること
なく、すべてのスレッショルドレベルを越える信号15
を表示部27に表示し、この表示を見る人がノイズを判
定しても良い。また、スレッショルドレベルを越えるか
否かを共振励起回路13の出力信号によって判定した
が、共振励起回路13の入力信号6aでも良いし、復調
回路14の出力信号16でも差し支えない。
較手段のスレッショルドレベルを一定としたが、この実
施の形態は、予め定めた第2のスレッショルドレベルを
比較手段がオンする第1のスレッショルドレベルまで、
徐々に減少させる(受信感度を高くする。)可変手段と
を備え、外来ノイズのレベルに対してどの位の余裕があ
るのかを表示部に表示するものである。この可変手段は
演算回路18の指令によってD/A変換器214の出力
値が可変されるように構成されている。
て説明する。質問器1と応答器2が交信をしていない状
態において、外来ノイズがわずかに発生している場合、
上位コントローラ37が可変手段によって比較手段のス
レッショルドレベルを減少させる受信感度テストモード
を指定する(ステップ600)。受信感度テストモード
が選択されれば、演算回路18が指令を与え、直列・並
列データ変換回路21を介してD/A変換器214の出
力としてのスレッショルドレベルを演算増幅器213の
入力の一方に印加し、信号15がこのスレッショルドレ
ベルを越えるか否かを判定し(ステップ601)、越え
なければ、演算回路18が指令を与え、直列・並列デー
タ変換回路21を介してD/A変換器214の出力とし
てのスレッショルドレベルを減少し(ステップ60
2)、再度スレッショルドレベルを越える信号か否かを
判定し(ステップ601)、越えなければ、越えるまで
ステップ601、602を繰り返し、越えれば、表示回
路26を介して表示部27に信号16に基づいてアナロ
グまたはデジタル表示する。
ッショルドレベルを第1のスレッショルドレベルとい
い、この第1のスレッショルドレベルをメモリ回路19
に記憶し(最低レベル記憶手段)、この記憶した第1の
スレッショルドレベルと予め設定された第2のスレッシ
ョルドレベルとの比率を演算回路18が演算し(演算手
段)、表示回路26を介して表示部27に表示する。こ
の値を作業者等が視認することにより正常な質問器1と
応答器2との交信による信号レベルに対して外来ノイズ
のレベルに対する余裕を容易に判別できる。
じて余裕距離を表示部27に表示しても良い。この余裕
距離を作業者が見ることによって移動体識別装置3の交
信距離の余裕を確認することができる。
運びが自由なハンディ質問器について説明する。図4に
おいて、持ち運び自由なハンディ質問器31は、図1の
質問器1における電源回路23の代わりにリチウムイオ
ン電池等の電池を内蔵するとともに、上位コントローラ
37の機能も備えているので、インタフェース回路24
が省略されている以外は、質問器1と機能的にほぼ同一
である。なお、ノイズ判定手段、可変手段、演算手段も
ハンディ質問器31に備えている。
1の使い方を図4を参照して説明する。手にハンディ質
問器31を持って移動し、外来ノイズ源29の電磁界範
囲30にハンディ質問器31が入ると規定の受信感度を
決めたスレッショルドレベルを越える信号を受信するの
で、この受信信号を演算回路18がプロトコルに基づい
て解析し、外来ノイズと判定した場合、表示部27にこ
の信号に基づく表示をする。この表示を人が見ることに
より外来ノイズ源29および外来ノイズによって影響を
受ける範囲を容易に特定できる。
を図5によって説明する。この実施の形態は、送信出力
増加手段によって応答器が受信できるまで送信出力を増
加させ、送信信号を最初に受信した送信出力の最低値を
最低出力記憶手段によって記憶し、この最低値と予め定
められた基準送信出力値とを比較して、この演算内容を
表示手段に表示するので、送信出力の裕度を基に、交信
距離の裕度を判定するものである。
交信距離との関係を求めた後、メモリ回路19にこの関
係式等のプログラムが格納されている。
動作を図5によって説明する。まず、上位コントローラ
37により交信距離の裕度を判定する受信感度テストモ
ードを指定し(ステップ700)、質問器1の送信部
4、アンテナ6を通じて低レベルのコマンドを応答器2
へ送信する(ステップ701)。応答器2は信号レベル
が低いので、コマンドを受信できない。よって質問器1
の演算回路18がレスポンスを受信していないことを判
定し(ステップ702)、この判定結果によって質問器
1の演算回路18がコマンドの送信出力値を応答器2が
受信できる出力値まで増加させ(ステップ703)、質
問器1からこのコマンドを応答器2へ送信し(ステップ
701)、このコマンドを応答器2が受信して、質問器
1がレスポンスを受信したかを演算回路18が再度判定
し(ステップ702)、このレスポンスを質問器1が受
信しておれば、このレスポンスを最初に受信した時の質
問器1の送信出力値を第1の送信出力値といい、この第
1の送信出力値をメモリ回路19に記憶する(ステップ
704)。なお、ステップ703が送信出力増加手段
に、ステップ704が最低出力記憶手段に対応する。
と応答器2との交信距離に対応する第2の送信出力値
と、上記第1の送信出力値とを基に交信距離の裕度を演
算回路18が演算し(ステップ705)、この演算値に
基づく交信距離を表示部27に表示する(ステップ70
6)。以上の処理を実行して交信距離テストモードは終
了する。なお、ステップ705が交信距離演算手段に対
応する。
さ、受信感度、送信出力が異なるので、図6に示すよう
に交信範囲28の大きさが交信範囲28a、28b、2
8cのように異なる。したがって、第2の送信出力値は
応答器2の種類に応じて複数設けても良いし、質問器1
は応答器2の種類に応じて交信距離の裕度を補正するよ
うに演算しても良い。
有しているので交信範囲28の大きさが異なる。したが
って、第2の送信出力値は送信出力のばらつきで補正し
て個々の質問器1で異なる値したり、質問器1の種類等
によって交信距離の裕度を補正しても良い。
を図7および図8によって説明する。この実施の形態は
第1の質問器1と同様な構成からなる第2の質問器10
1とを備えており、この第2の質問器101は、応答器
2および第1の質問器1の双方と交信できるものであ
る。第2の質問器101のメモリ回路には質問器1のコ
マンドを受信するコマンド受信モードおよびレスポンス
生成のプログラムが格納されている。
動作を図7および図8を参照して説明する。まず、上位
コントローラ37によりコマンド受信モードの信号を第
1の質問器1に伝送し(ステップ800)、第1の質問
器1から第2の質問器101へコマンドを送信してこの
コマンドを第2の質問器101が予め定めたスレッショ
ルドレベルを越える信号を受信したか演算増幅器が判定
し(ステップ801)、この受信信号を演算回路がコマ
ンドか解析し(ステップ803)、この解析結果がコマ
ンドであれば、このコマンドに含まれる送信データを表
示部に表示し(ステップ804)、コマンドに含まれる
命令に従い送信データをメモリ回路に読み出し又は書き
込む(ステップ805)。
01の演算回路がレスポンスを生成して第1の質問器1
へ送信する(ステップ806)。ステップ803におい
て、コマンドではないと第2の質問器の演算回路が判定
したら、応答器2からの返信信号であるレスポンスか否
かを同様に演算回路が判定し(ステップ807)、レス
ポンスと判定した場合には、送信データを文字データに
変換し、この文字データを表示部27に表示し(ステッ
プ808)、処理を完了する。
スのいずれでもない場合には、外来ノイズと判定してス
テップ801の判定に復帰する。なお、ステップ803
またはステップ807が解析手段に対応する。
態に示したようにハンディ質問器31にすると、コマン
ドを送信した上位コントローラ37まで作業者が移動せ
ずにハンディ質問器31の表示部27を人が見ることに
よりコマンドの内容を容易に判別できる。
01と、応答器2とが存在する場合には、送受信信号の
やりとりが複雑になるし、混信も起こり得るし、しか
も、応答器2のアンテナ106の指向性のために質問器
1および第2の質問器101を正面に対向させなければ
ならないので、機構が複雑になるという課題が考えられ
る。
1の質問器1と、第2の質問器101とからなる応答器
2が不要な移動体識別装置ついて説明する。第1の質問
器1は無人搬送車に搭載され、第2の質問器101が有
人搬送車に搭載されると共に、有人搬送車のバッテリー
を第2の質問器101の電源として用いる。質問器の電
源は外部から供給されるのが一般だからである。
問器101とが上記の実施の形態のように交信できるの
で、上記のような課題も解決できる。なお、第2の質問
器101が受信データを行先指令等とすることによっ
て、この受信データを文字データに変換して表示部に表
示し、この表示を有人搬送車に乗車している人が確認す
ることで、円滑に行き先指令に基づく場所に有人搬送車
が移動できる。
を図9および図10によって説明する。この実施の形態
は応答器2の移動速度が適正値か否かは、質問器と応答
器との交信可能な回数、交信可能な範囲28、送受信デ
ータの量等を考慮して判定されるが、この判定を容易に
するものである。
問器1に対して等速で直線的に応答器2がT1→T2→
T3→T4→T5の順に移動する場合の応答器の移動速
度が適正値か否かを容易に判定する例を以下に説明す
る。質問器1は応答器2の移動速度を測定する移動速度
テストモードを有していて、メモリ回路19にこのテス
トモードに対応したプログラムが格納されいる。また、
応答器2の移動軌跡は予め定められているので、この数
式を表現した移動軌跡と、質問器1と応答器2との交信
範囲28とを上位コントローラ37に入力して、この上
位コントローラ37からの指令に基づいて応答器2が交
信可能な距離(図9における交信範囲の幅)を演算する
プログラムがメモリ回路19に格納されている。
を参照して説明する。まず、上位コントローラ37によ
り移動速度テストモードの指令がされたかを判断し(ス
テップ900)、この指令があれば、上位コントローラ
37は交信範囲28および応答器2の移動軌跡を表現し
た数式とを質問器1にインターフェース回路24を介し
て演算回路18に指令を与え、質問器1はコマンドを応
答器2へ送信する(ステップ901)。質問器1はスレ
ッショルドレベルを越える信号か否かを演算増幅器21
3の出力がオンかオフかによって判断し(ステップ90
2)、オンであれば、予め定められたプロトコルのレス
ポンスかを質問器1の演算回路18が判断し(ステップ
903)、この判断の結果、レスポンスが正常であれば
レスポンスの受信回数に1を加え(ステップ904)、
ステップ901に戻り、ステップ902〜904を繰り
返す。
ポンスを一定時間受信するか否かを判断し(ステップ9
05)、受信しなくなったら、応答器2が交信範囲28
の外に移動したとみなして、これまでの累積レスポンス
受信回数を交信回数nとみなして表示部27に表示する
(ステップ906)。コマンド送信間隔の時間をtcと
し、応答器2の移動速度V=L×tc/nで求めて、表
示部27に表示する(ステップ908)。なお、Lは交
信範囲の幅である。
に必要な回数を基に、交信失敗した時に行うリトライが
何回できるか容易に理解できるので、移動速度に対する
余裕が容易に判明する。応答器2の移動速度そのものを
測定しなくても上記の通り移動速度を容易に求められ
る。さらに、予め規定されている交信が1回のみ可能な
最大移動速度との比率を表示すれば、余裕がさらに分か
り易くなる。
信信号の送信出力の最低値を第1の送信出力値として記
憶し、この第1の送信出力値と予め定められた第2の送
信出力値とに基づき交信距離の裕度を求めるとともに、
交信距離演算手段の演算値に基づいて交信距離を表示す
るようにしたので、送信出力の裕度を基に、交信距離の
裕度を判定することができ、交信距離を測定器によって
直接測定しなくても交信距離が適切か判断できる、とい
う効果がある。
出力値を補正するようにしたので、応答器のバラツキ、
種類等によって応答器が受信可能な受信感度を補正で
き、送信出力の裕度を受信感度を考慮して決定でき、交
信距離の裕度も正確に判断できるという効果がある。
いて第2の送信出力値を補正するようにしたので、質問
器のアンテナ部、回路定数のバラツキ等によって生じる
送信出力の変動を補正でき、送信出力の裕度を送信出力
の変動を考慮して決定でき、個々の質問器で異なる換算
値を用いたので、質問器の送信出力のばらつきにより異
なる質問器と応答器の間の交信距離が正確に決定できる
という効果がある。
のブロック図である。
ートである。
問器である。
ートである。
す全体図である。
2の質問器である。
答器である。
信部、5 高周波発振回路、6 コイル、11 受信
部、13 共振励起回路、14 復調回路、15高周波
信号、16 高周波信号、17 データ作成部、18
演算回路、19メモリ回路、20 並列・直列データ変
換回路、21 直列・並列データ変換回路、23 電源
回路、24 インタフェース回路、26 表示回路、2
7 表示部、28 交信範囲、29 外来ノイズ源、3
0 外来ノイズの電磁界範囲、31 ハンディ質問器、
213 演算増幅器(比較手段)
Claims (3)
- 【請求項1】 送信信号を電磁波によって送信する質問
器と、上記送信信号に基づいてメモリ回路に読み書きす
ると共に返信信号を電磁波によって上記質問器に返信す
る応答器とを備えた移動体識別装置において、 上記質問器の送信信号の出力値を上記応答器が受信でき
ない出力値から受信できる出力値まで増加させる送信出
力増加手段と、この送信出力増加手段によって出力値を
増加させた送信信号を上記応答器が受信して返信信号を
生成し、上記質問器が受信した返信信号の送信出力の最
低値を第1の送信出力値として記憶する最低出力記憶手
段と、上記第1の送信出力値と上記質問器と上記応答器
との交信距離に対応する予め定められた第2の送信出力
値とに基づき上記交信距離の裕度を求める交信距離演算
手段と、上記交信距離演算手段の演算値に基づいて交信
距離を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする移
動体識別装置。 - 【請求項2】 上記第2の送信出力値は、上記応答器の
受信感度により補正することを特徴とする請求項1記載
の移動体識別装置。 - 【請求項3】 上記第2の送信出力値は、上記質問器の
送信出力値の変動分に基づいて補正することを特徴とす
る請求項1記載の移動体識別装置。
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33880795A JP3503315B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 移動体識別装置 |
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JPH09181657A JPH09181657A (ja) | 1997-07-11 |
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ID=18321657
Family Applications (1)
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JP33880795A Expired - Fee Related JP3503315B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 移動体識別装置 |
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