JP5674264B2 - Tag 3D position detection system - Google Patents
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Description
この発明はタグの三次元位置を検出可能なタグの三次元位置検出システムに関し、特に誤検出が生じないタグの三次元位置検出システムに関する。 The present invention relates to a tag three-dimensional position detection system capable of detecting a three-dimensional position of a tag, and more particularly to a tag three-dimensional position detection system in which no false detection occurs.
従来のタグの三次元位置の検出が可能なシステムが、たとえば、特開2007−170818号公報(特許文献1)に開示されている。同公報によれば、平面上の異なる位置に複数のアンテナを設け、そのアンテナからの出力を切換えることにより、無線タグの位置を三次元で検出している。
従来のタグの三次元位置の検出が可能なシステムは上記のように構成されていた。アンテナからの出力を切換えて無線タグとの交信の可否によって三次元の位置を検出していた。しかしながら、アンテナからの出力による交信範囲は、特許文献1に示すようなドーム状とならず、実際にはその両側に小さなドーム状の交信範囲が生じる。この点について以下に説明する。
A conventional system capable of detecting the three-dimensional position of a tag is configured as described above. The three-dimensional position was detected by switching the output from the antenna and determining whether or not communication with the wireless tag was possible. However, the communication range by the output from the antenna does not have a dome shape as shown in
図12は平面上において、1mの間隔を開けて配置された1対のアンテナの中央において高さ2.5mの位置にタグを配置して交信可能とするトリガ信号のレベルをアンテナから出力したときの交信可能領域を示す図である。横軸および縦軸はタグの直下部で、アンテナの位置する平面上の点を原点として、そこからの距離を表している。図12に示すように、トリガ信号は原点の直上部においてピークレベルを示しているが、その直下及びその両サイド(原点から約2m離れた位置)においてもタグを検出可能である。この例では、交信可能領域内のタグ(たとえば、ピーク値近傍に位置するタグ)と選択的に交信する必要があるにも拘わらず、両サイドの検出レベルは中央部のピーク値の約1/3もあるため、この位置に存在するタグとも交信可能である。したがって、このようなレベルを有するトリガ信号であれば、原点近傍の上方に限らず、そこから離れた位置に存在するタグを検出する可能性がある。すなわち、従来のシステムであれば、原点近傍の検出したくないタグと不要な交信を行う必要があったり、トリガ信号のレベルによっては、本来は検出されるべきでないタグが検出されることによる誤検出が生じるという問題があった。 FIG. 12 shows a state in which a trigger signal level that enables communication by placing a tag at a height of 2.5 m in the center of a pair of antennas arranged at a distance of 1 m on the plane is output from the antenna. It is a figure which shows the communication possible area | region. The abscissa and ordinate represent the distance from the point directly below the tag, with the point on the plane where the antenna is located as the origin. As shown in FIG. 12, the trigger signal shows a peak level immediately above the origin, but the tag can be detected immediately below and on both sides thereof (position about 2 m away from the origin). In this example, although it is necessary to selectively communicate with a tag in the communicable region (for example, a tag located in the vicinity of the peak value), the detection level on both sides is about 1 / peak of the peak value at the center. 3 is also available, so it is possible to communicate with a tag present at this position. Therefore, if the trigger signal has such a level, there is a possibility of detecting a tag present not only in the vicinity of the origin but also at a position away from it. In other words, in the case of a conventional system, it is necessary to perform unnecessary communication with a tag that is not to be detected in the vicinity of the origin, or depending on the level of the trigger signal, an error due to detection of a tag that should not be detected is detected. There was a problem that detection occurred.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、タグの三次元位置を効率的かつ確実に検出可能なタグの三次元位置検出システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a tag three-dimensional position detection system capable of efficiently and reliably detecting a tag three-dimensional position.
この発明に係るタグの三次元位置検出システムは、平面上に設けられ、所定のトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段と、トリガ信号出力手段の出力したトリガ信号の一部をキャンセルするキャンセル信号出力手段と、キャンセル信号出力手段によって一部がキャンセルされたトリガ信号を用いて、トリガ信号に応答するタグの上方向の位置を検出する上方向位置検出手段とを含む。 The tag three-dimensional position detection system according to the present invention is provided on a plane, and includes a trigger signal output means for outputting a predetermined trigger signal, and a cancel signal output for canceling a part of the trigger signal output by the trigger signal output means. Means and an upward position detecting means for detecting the upward position of the tag responding to the trigger signal using the trigger signal partially canceled by the cancel signal output means.
この発明においては、本来検出してはいけない部分が反応しないようにトリガ信号の一部をキャンセルするキャンセル信号を設けたため、タグの三次元位置を確実に検出可能なタグの三次元位置検出システムを提供できる。 In the present invention, since a cancel signal for canceling a part of the trigger signal is provided so that a portion that should not be detected does not react, a tag three-dimensional position detection system capable of reliably detecting the three-dimensional position of the tag is provided. Can be provided.
好ましくは、キャンセル信号出力手段はキャンセル信号の出力を変更して、トリガ信号に応答するタグの上方向の位置を制限する制限手段を含む。 Preferably, the cancel signal output means includes a restricting means for changing an output of the cancel signal and restricting an upward position of the tag responding to the trigger signal.
なお、トリガ信号出力手段は、平面上に設けられ、所定の範囲を囲むトリガアンテナであり、キャンセル手段は、トリガアンテナの近傍に設けられ、キャンセル信号を出力するキャンセルアンテナである。 The trigger signal output means is a trigger antenna that is provided on a plane and surrounds a predetermined range, and the cancellation means is a cancel antenna that is provided in the vicinity of the trigger antenna and outputs a cancel signal.
さらに好ましくは、キャンセル信号のデータとトリガ信号データとは相互に補数の関係にある。 More preferably, the cancel signal data and the trigger signal data have a complement relationship with each other.
トリガアンテナは平面上において第1方向に相互に間隔をあけて設けられ、相互に異なるトリガ信号を出力する複数のアンテナを含んでもよい。 The trigger antenna may include a plurality of antennas that are spaced apart from each other in the first direction on the plane and that output different trigger signals.
トリガアンテナは平面上において第1方向と交わる第2方向に相互に間隔をあけて設けられ、相互に異なるトリガ信号を出力する複数のアンテナを含む。 The trigger antenna includes a plurality of antennas that are spaced apart from each other in a second direction intersecting the first direction on the plane and that output different trigger signals.
キャンセル信号出力手段は、異なるトリガ信号を出力する複数のトリガ信号出力手段を含み、上方向位置検出手段は、複数のトリガ信号出力手段からの信号に応答したタグを検出することによって、トリガ信号に応答するタグの上方向の位置を検出してもよい。 The cancel signal output means includes a plurality of trigger signal output means for outputting different trigger signals, and the upward position detection means detects the tag in response to the signals from the plurality of trigger signal output means, thereby generating a trigger signal. The upward position of the responding tag may be detected.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1はタグの三次元位置検出システムの構成を示す模式図である。図1を参照して、タグの三次元位置検出システムは、アクティブ型のタグシステムであって、所定のID(Identification)信号を出力するIDタグ(以下、「タグ」と省略する)20と、タグ20の三次元位置を検出するタグ位置検出装置10を含む。タグ位置検出装置10は、装置全体を制御する制御部11と、固有のID信号を生成するトリガ信号送信部12と、タグからの応答を受信する受信部13と、トリガ信号送信部12からのトリガ信号の一部をキャンセルするキャンセル信号を出力するキャンセル信号送信部(キャンセル信号出力手段)14と、受信部13が受信したデータに基づいて、検出したタグのID等を表示する表示部15と、トリガ信号送信部12からのトリガ信号を発信するコイル状のトリガアンテナ(トリガ信号出力手段)16と、キャンセル信号送信部14からのキャンセル信号を発信するコイル状のキャンセルアンテナ(キャンセル信号出力手段)17とを含む。トリガアンテナ16およびキャンセルアンテナ17はコイル状であり、そこに流れる高周波電流によって、コイルの周囲に磁界が発生する。タグ20は、この磁界に反応して自分のIDを出力し、それを受信部13が受信する。このとき、タグ20は自己の有する電池のエネルギーによって、例えば、数m秒から数十m秒間隔でID情報の含まれる電波を発信する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a tag three-dimensional position detection system. Referring to FIG. 1, the tag three-dimensional position detection system is an active tag system, and an ID tag (hereinafter abbreviated as “tag”) 20 that outputs a predetermined ID (Identification) signal; A tag
トリガアンテナ16およびキャンセルアンテナ17の形状は任意であり、一辺が1mの大きさの矩形ループアンテナあるいは直径が1mの円形ループアンテナとして構成されてもよい。トリガアンテナ16およびキャンセルアンテナ17はほぼ同じ位置に設けられている。
The shapes of the
なお、タグ位置検出装置10の制御部11は、タグ20からの受信部13で検出したデータを読み取ることによって、トリガアンテナ16の磁界にさらされたタグ20のID情報(タグIDとトリガIDまたはエリアID)を取得する。ここで、トリガIDはトリガアンテナ16を特定するIDであり、エリアIDとは位置を特定するIDである。トリガアンテナ16を特定すれば、位置を特定することが可能である。
Note that the
すなわち、トリガアンテナ16は、タグ20を起動するトリガ信号を出力する。トリガアンテナ16からトリガIDを含むトリガ信号が出力されると、その信号に応答してタグ20は、受信したトリガアンテナ16のID(または、エリアID)とともに自分の有するIDを出力する。これらの情報を受信部13が受信して制御部11はタグ20の存在するエリアを知る。
That is, the
次に、タグ20の構成について説明する。図2はタグ20の概略構成を示すブロック図である。図2を参照して、タグ20は、トリガアンテナ16から出力されるトリガ信号等を検出するアンテナ22と、発信回路23と、CPU21と、増幅器24と、トリガ信号を検出する検出回路25とを含む。CPU21はタグ20全体の動作を制御し、電池26で駆動される。検出回路25がアンテナ22を介して外部からトリガ信号を検出すると、図示のないメモリに記憶されたタグIDを発信回路23で発信し、アンテナ22を介して外部へトリガIDとともに出力する。これを受信部13が受信する。
Next, the configuration of the
次に、この実施の形態における、トリガ信号をキャンセルするキャンセル信号を出力するキャンセルアンテナ17について説明する。キャンセルアンテナ17は、磁気フィールドにおける受信エリアの制限方法を用いている。相互に重なって干渉する高周波磁界同士は、パルスコード変調信号を重ねると相互の信号の隙間を埋め合わせるような補数関係にあるパルスコード変調信号となる。したがって、トリガアンテナ16とキャンセルアンテナ17とからこのような干渉する高周波磁界を発生させれば、高周波磁気フィールドの重なった重畳エリアの内、磁界の強度が近似しているエリア部分はパルスコード変調信号が近似した電位レベルで相互に隙間を埋め合わされるために、制御部11は、高周波磁界に含まれるパルスコード変調信号を検出することができない。つまり、この範囲(高周波磁気フィールドの重なった重畳エリアの内で磁界の強度が近似している重畳エリアの範囲)は高周波磁気フィールドのエリアであっても検知不可能な無効なエリア(検知不感エリア)となる。これによって、トリガアンテナ16のコイルで作る高周波磁界の検知可能なエリアを制限して、トリガ信号をキャンセルするキャンセル信号とすることができる。
Next, the cancel
なお、キャンセル信号はトリガアンテナ16からトリガ信号のレベルを変更(たとえば、低下)して出力しても良い。このようにすれば、受信部11はこのトリガ信号をキャンセル信号として選択的に受信できるし、キャンセルアンテナも不要になる。
The cancel signal may be output from the
次に、図面を参照しながら高周波磁界の検知可能なエリアを制限する手法について具体的に説明する。図3はタグの三次元位置検出システムにおいて、隣接した3個のトリガアンテナ31〜33、および、3個のキャンセルアンテナ41〜43の配置を示す図である。図においては、トリガアンテナとキャンセルアンテナとはずらして表示しているが、実際には重なっていてもよい。なお、トリガアンテナ31を構成する矩形のアンテナには、その両端子311、312が所定の電流が流れる。キャンセルアンテナ41〜43についても同様である。
Next, a method for limiting the detectable area of the high-frequency magnetic field will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of three
次にこの実施の形態に係るタグ検出システムにおけるキャンセルトリガについて説明する。図4はこの実施の形態におけるキャンセルトリガ信号を説明するための図であり、図3において中央に位置するトリガアンテナ32とキャンセルアンテナ42とから出力され、磁気領域を形成する磁気フィールド32a〜32c,42a〜42cを示している。なお、この両側にトリガアンテナ31a〜31c,33a〜33cと、キャンセルアンテナ41a〜41c,43a〜43cとから出力される同様の磁気フィールドが形成される。
Next, a cancel trigger in the tag detection system according to this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a cancel trigger signal in this embodiment.
図4を参照して、所定のトリガ信号を発生するトリガアンテナ32で囲まれたトリガ領域において、トリガアンテナ32に電流を流すとトリガアンテナ32の周囲に磁気フィールドが発生する。磁気フィールドは中央部に磁気フィールド32aを有し、その両サイドに図4に示したような付加的な磁気フィールド32b,32cを有する。この磁気フィールド32b,32cは不要であるため、この実施の形態においては、この付加的な磁気フィールド32b,32cを上記した、高周波磁気フィールドの制限方法を用いてキャンセルする。なお、図において、トリガアンテナ32は端子321,322を有し、キャンセルアンテナ42は端子421,422を有する。
Referring to FIG. 4, when a current is passed through
磁気フィールド42a〜42cはこのキャンセルのために発生された磁界である。この磁気フィールドは、中央に磁気フィールド42aを有し、その両サイドに磁気フィールド42b,42cを有する。磁気フィールド42aは図4に示すように、磁気フィールド32aよりも全体にわたって磁界の強度が多少小さくなっている。このような磁気フィールド42aを磁気フィールド32aのキャンセル用に用いれば、トリガアンテナ32で囲まれたトリガ領域の中では上方に位置するタグのみを反応させることが可能になる。
すなわち、所定のエリアを特定するエリアIDを含むトリガIDを、受信可能エリアではタグはエリアIDデータのみを検出でき、キャンセルエリアではエリアIDデータとキャンセル用の磁界のどちらもタグは検出するためエリアIDデータとならない無効な信号を検出することになる。その結果、トリガアンテナから特定の距離まで離隔したタグのみを検出することが出来る。 That is, the trigger ID including an area ID for specifying a predetermined area can be detected. In the receivable area, the tag can detect only the area ID data, and the cancel area can detect both the area ID data and the magnetic field for cancellation. An invalid signal that does not become ID data is detected. As a result, it is possible to detect only tags that are separated from the trigger antenna to a specific distance.
なお、トリガ信号の出力順序としては、キャンセルアンテナからキャンセル用磁界を所定の強さまで先に出力し、その後、トリガアンテナからエリアIDデータを有するトリガ磁界を出力する。これによりトリガ磁気データのレベル変動中の間違ったタグの起動が防げる。 The trigger signal is output in such a manner that the canceling magnetic field is first output from the canceling antenna to a predetermined strength, and then the triggering magnetic field having the area ID data is output from the triggering antenna. This prevents erroneous tag activation during trigger magnetic data level fluctuations.
また、キャンセルアンテナはキャンセル信号の出力を変更して、トリガ信号に応答するタグの上方向の位置を制限するようにしてもよい。この場合、制御部11とキャンセルアンテナとは制限手段として作動する。
Further, the cancel antenna may change the output of the cancel signal to limit the upward position of the tag responding to the trigger signal. In this case, the
次に、具体的なトリガ信号のキャンセル方法について説明する。図5はエリアIDデータを出力するトリガ信号(A)と、そのエリアIDをキャンセルするキャンセル信号を出力するキャンセル信号(B)と、トリガ信号とキャンセル信号とを加えた信号(C)とを示す模式図である。図において、縦線を有する矩形で示す部分が信号1であり、間隙部分が信号0を示す。領域を特定するエリアIDデータは、一定の長さ(nビット)の信号1からなるプリアンブル部と、1ビットごとに信号1および0を繰り返す部分とを含む。
Next, a specific method for canceling the trigger signal will be described. FIG. 5 shows a trigger signal (A) for outputting area ID data, a cancel signal (B) for outputting a cancel signal for canceling the area ID, and a signal (C) obtained by adding the trigger signal and the cancel signal. It is a schematic diagram. In the figure, a portion indicated by a rectangle having a vertical line is
キャンセルデータは1ビットごとに信号1および0を繰り返す信号である。すなわち、トリガ信号(A)はキャンセル信号(B)に対してデータ1ビット分だけシフトしている。
Cancel data is a signal that repeats
図5(C)に示す、トリガ信号とキャンセル信号とを加えた信号は、データ1の連続した信号となり、この信号の検出されている範囲ではトリガ信号が構成されなくなり、トリガ信号として認識されない。なお、このキャンセル信号の強度を調整することによってトリガ信号を完全にキャンセルすることも可能である。また、キャンセルアンテナの配置を工夫することにより、中央部のみ(たとえば、32aのみ)とか、両端部のみ(たとえば、32b,32cのみ)といった任意の位置のトリガ信号をキャンセル可能である。
The signal obtained by adding the trigger signal and the cancel signal shown in FIG. 5C is a continuous signal of
次に、キャンセル信号の他の実施の形態について説明する。図6はキャンセル信号の他の実施の形態を示す図である。図3および図4に示す実施の形態においては、各領域にトリガアンテナ31〜33とキャンセルアンテナ41〜43を設けてその領域内で不要なトリガ信号をキャンセルした。この実施の形態においては、検出したくない領域に生じた余分なトリガ信号を、その領域のキャンセルアンテナを用いてキャンセルする。
Next, another embodiment of the cancel signal will be described. FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the cancel signal. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4,
図6は、この実施の形態における動作を説明するための図である。図6(A)は図4に対応する図であり、図6(B)は領域A〜Cの重なり状態を示し、図6(C)は図6(B)に示した領域Bにおいてタグ検出を行なったときの領域A〜Cにおけるトリガ信号の状態を示す図であり、図6(D)は図6(B)に示した領域Aにおいてタグ検出を行なったときの領域A〜Cにおけるトリガ信号の状態を示す図である。なお、図6(B)に示した各領域A〜Cは図6(B)、(C)におけるトリガアンテナ611a〜613aおよびキャンセルアンテナ611b〜613bによるトリガ領域、および、キャンセル領域に対応する。なお、図においては、両アンテナを区別しないで表示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation in this embodiment. 6A is a diagram corresponding to FIG. 4, FIG. 6B shows the overlapping state of the areas A to C, and FIG. 6C shows tag detection in the area B shown in FIG. 6B. FIG. 6D is a diagram showing the state of the trigger signal in the regions A to C when the tag is detected, and FIG. 6D is a trigger in the regions A to C when the tag detection is performed in the region A shown in FIG. It is a figure which shows the state of a signal. Each of the areas A to C shown in FIG. 6B corresponds to the trigger area and the cancellation area by the
図6(A)を参照して、トリガ信号によるタグ検出トリガの強度を縦方向の実線で示し、キャンセルトリガの強度を縦方向の点線で示す。図4で説明したように、実線部分と点線部分との差(斜線で示した部分)が実質的なタグ検出信号であり、これが存在する部分がタグ検出エリアとなる。ここでは、本来タグを検出すべき領域(図中a1で示す)以外の領域(図中a2,a3で示す)にタグ検出エリアが発生している。そこで、この実施の形態においては、この本来検出すべきでない領域をキャンセルする。 With reference to FIG. 6A, the intensity of the tag detection trigger by the trigger signal is indicated by a vertical solid line, and the intensity of the cancel trigger is indicated by a vertical dotted line. As described with reference to FIG. 4, the difference between the solid line portion and the dotted line portion (the hatched portion) is a substantial tag detection signal, and the portion where this exists is the tag detection area. Here, a tag detection area is generated in an area (indicated by a2 and a3 in the figure) other than the area (indicated by a1 in the figure) where the tag should be detected. Therefore, in this embodiment, this area that should not be detected is canceled.
図6(C)を参照して、領域Bにおいてタグを検出するものとする。アンテナ612a、612bからトリガ信号とキャンセル信号とが出力され、タグ検出エリアが形成される(図中a1〜a3)。図6(C)に示すように、タグ検出エリアa1は領域B内に、タグ検出エリアa3は領域C内に形成される。ここでは、タグが領域Bや領域C内で検出されると困るため、領域Aのキャンセルアンテナ611bからキャンセル信号を出力してタグ検出エリアa2をキャンセルする。ここで、図に示すように、領域Aのキャンセル信号b1の強度はa2の強度より大きいため、タグ検出エリアa2はキャンセルされる。なお、領域Cにおいても同様である。
Referring to FIG. 6C, a tag is detected in region B. A trigger signal and a cancel signal are output from the
タグ検出エリアとして領域Aを選んだ場合は、タグ検出トリガおよびキャンセルトリガの状態は図6(D)に示すとおりである。 When region A is selected as the tag detection area, the states of the tag detection trigger and the cancel trigger are as shown in FIG.
次に、上記したキャンセルアンテナを用いて、タグの三次元位置を検出する方法について説明する。図7はこの実施の形態における平面上の位置を検出するためのトリガアンテナの配置を示す図である。この実施の形態においては、先に説明した実施の形態で用いたキャンセル信号を用いて高さ方向の位置を検出するとともに、平面状の位置も併せて特定するように、特許文献1と同様に、平面状の位置を検出するためのトリガ信号を出力するトリガアンテナを設けている。
Next, a method for detecting the three-dimensional position of the tag using the cancel antenna will be described. FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of trigger antennas for detecting a position on a plane in this embodiment. In this embodiment, the position in the height direction is detected using the cancel signal used in the above-described embodiment, and the planar position is also specified in the same manner as in
図7を参照して、XY平面上には、X方向にX1、X2,X3の3つのトリガアンテナが配置され、Y方向にはY1,Y2,Y3,Y4の4つのトリガアンテナがX方向のトリガアンテナと重なるように配置されている。それぞれのトリガアンテナは、相互に異なるエリアIDを出力している。この実施の形態においては、このようにして出力されたエリアIDに基づいてXY平面上の位置を検出し、同時に、それぞれのトリガアンテナに流す電流値を変更することによってZ軸方向の位置を検出して三次元におけるRFIDタグの位置を検出可能である。この電流値の変更は、タグ位置検出装置10に設けられた図示のない電流値変更スイッチで行う。また、タグ位置検出装置10はタグの上方向の位置を検出する上方向位置検出手段として作動する。
Referring to FIG. 7, on the XY plane, three trigger antennas X1, X2, and X3 are arranged in the X direction, and four trigger antennas Y1, Y2, Y3, and Y4 are arranged in the X direction in the Y direction. It arrange | positions so that it may overlap with a trigger antenna. Each trigger antenna outputs a different area ID. In this embodiment, the position on the XY plane is detected based on the area ID output in this way, and at the same time, the position in the Z-axis direction is detected by changing the value of the current flowing through each trigger antenna. Thus, the position of the RFID tag in three dimensions can be detected. The current value is changed by a current value change switch (not shown) provided in the tag
この実施の形態においては、特許文献1の場合と異なり、Z軸方向(高さ方向)における余分なトリガ信号を図示のないキャンセルアンテナからのキャンセル信号を用いてキャンセルできるため、誤検知は生じない。
In this embodiment, unlike the case of
次に、Z軸方向における位置を検出するためのトリガアンテナについて説明する。図8(A)はZ軸方向の位置を検出するトリガアンテナの平面上の配置を示す図であり、図8(B)はトリガアンテナが出力するトリガ信号の強度を示す図であり、図8(C)は、トリガアンテナから出力されるトリガ信号の磁界の強さとアンテナコイル面からの距離との関係を示す。 Next, a trigger antenna for detecting a position in the Z-axis direction will be described. 8A is a diagram showing the arrangement of the trigger antenna on the plane for detecting the position in the Z-axis direction, and FIG. 8B is a diagram showing the intensity of the trigger signal output from the trigger antenna. (C) shows the relationship between the strength of the magnetic field of the trigger signal output from the trigger antenna and the distance from the antenna coil surface.
図8(A)を参照して、平面上に近辺用のジグザグ状に配置されたアンテナ51と、アンテナ51の周囲を囲むように配置された遠方用の矩形状のアンテナ52とが配置される。それぞれのアンテナからのトリガ信号の強度は図8(B)に示すとおりであり、コイル近辺用のアンテナ51からの出力51aに対して、遠方用のアンテナ52からの出力52aの到達距離は約2倍になっている。これらの磁界強度51aと52aとは図8(C)に示すように、アンテナコイル面からの高さがほぼ中央で交差しており、それぞれのトリガー信号レベルは所定の高さにおいてレベルの比が逆転する。すなわち、コイル面からの高さが所定の範囲内ではアンテナ51からの磁界強度51aのみがタグによって検出され、その範囲を超えるとアンテナ52からの磁界強度52aのみがタグによって検出される。
Referring to FIG. 8A, an
なお、ここでは、Z軸方向について2段の位置にタグが存在するか否かを判断する場合について説明したが、これに限らず、所望のレベルを検出するようにアンテナの出力強度を調整すれば、任意の位置におけるタグを検出できる。 Here, a case has been described in which it is determined whether or not a tag is present at two positions in the Z-axis direction. However, the present invention is not limited to this, and the antenna output intensity can be adjusted to detect a desired level. For example, a tag at an arbitrary position can be detected.
次に、複数の平面トリガアンテナを用いて、所望の位置のみにタグが存在するか否かを検出する方法について説明する。図8はこの方法を示す図である。図9(A)は、相互に異なるトリガ信号を示す図であり、図9(B)はこれらのトリガ信号を用いて特定の位置を検出する方法を示す図である。 Next, a method for detecting whether or not a tag exists only at a desired position using a plurality of planar trigger antennas will be described. FIG. 8 is a diagram showing this method. FIG. 9A is a diagram showing different trigger signals, and FIG. 9B is a diagram showing a method of detecting a specific position using these trigger signals.
図9(A)に示すように、相互に異なるエリアIDを含むトリガ信号55,56,57を用いて、これらのトリガ信号が出力される特定の範囲を検出する。図9(B)を参照して、今、領域58aにタグが存在するか否かを検出するものとする。この場合は、領域58aを形成するように、トリガ信号55が出力される領域55aと、トリガ信号56が出力される領域56aと、トリガ信号57が出力される領域57aを配置する。領域58aに存在するタグは3つのトリガ信号の全てそろって応答可能になる。トリガ信号の動作する範囲を変更して領域を移動させることによって、任意の範囲での検出や、エリアの絞込みが可能になる。
As shown in FIG. 9A, a specific range in which these trigger signals are output is detected using trigger signals 55, 56, and 57 including mutually different area IDs. Referring to FIG. 9B, it is assumed that whether or not a tag is present in
次に、Z軸方向の任意の位置においてタグの位置を検出する方法について説明する。図10はこの方法を示す図である。Z軸方向の上下両端部にトリガ信号を出力するトリガアンテナ61,62を設ける。このトリガアンテナ61,62からのトリガ信号の出力の強度は調整が可能であり、トリガアンテナ61からの出力61aを調整することによって、トリガ信号の到達する距離を変更できる。同様に、トリガアンテナ62からの出力62aも調整が可能である。図9に示す状態では、Z軸方向における領域63に位置するタグを検出可能になる。
Next, a method for detecting the tag position at an arbitrary position in the Z-axis direction will be described. FIG. 10 is a diagram showing this method.
なお、この強度の調整は、図1に示したタグ位置検出装置10によって行なう。
This strength adjustment is performed by the tag
このような検出方法はZ軸方向に限らず、XY方向においても同様である。図11はXY方向においてトリガアンテナ65,66を設け、それぞれのトリガ信号の強度を調整することによってXY方向の所定の位置にタグが位置するか否かを検出できる。
Such a detection method is not limited to the Z-axis direction, but is the same in the XY directions. In FIG. 11,
また、上記実施の形態においては、キャンセル信号を所定のトリガ信号の隙間を埋める信号を出力することによって発生させる場合について説明したがキャンセル信号がトリガ信号と時間的に分離できる限りはトリガ信号を出力するアンテナからキャンセル信号を出力しても良い。 In the above embodiment, the case where the cancel signal is generated by outputting a signal that fills the gap between the predetermined trigger signals has been described. However, as long as the cancel signal can be temporally separated from the trigger signal, the trigger signal is output. A cancel signal may be output from the antenna.
なお、上記実施の形態においては、タグとして、RFIDタグを例にあげて説明したが、これに限らず、電池を内蔵するアクティブタグ、パッシブタグなど、任意のタグを使用できる。 In the above-described embodiment, the RFID tag is described as an example of the tag. However, the present invention is not limited to this, and any tag such as an active tag incorporating a battery or a passive tag can be used.
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
10 タグ検出装置、11 制御部、12 トリガ信号送信部、13 受信部、14 キャンセル信号送信部、15 表示部、16 トリガアンテナ、17 キャンセルアンテナ、20 タグ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トリガ信号出力手段の出力したトリガ信号の一部をキャンセルするキャンセル信号を出力するキャンセル信号出力手段と、
前記キャンセル信号出力手段によって一部がキャンセルされた前記トリガ信号を用いて、前記トリガ信号に応答するタグの上方向の位置を検出する上方向位置検出手段とを含み、
前記トリガ信号出力手段は、前記平面上に設けられ、所定の範囲を囲むトリガアンテナであり、
前記キャンセル手段は、前記トリガアンテナの近傍に設けられ、前記キャンセル信号を出力するキャンセルアンテナであり、
前記トリガアンテナと前記キャンセルアンテナとは相互に近接して配置され、
前記トリガアンテナおよび前記キャンセルアンテナの出力強度を調整することにより、前記上方向位置検出手段は、前記トリガ信号に応答するタグの上方向の任意の位置にある前記タグを検出し、
前記キャンセル信号のデータと前記トリガ信号のデータとは相互に補数の関係にある、タグの三次元位置検出システム。 Trigger signal output means provided on a plane and outputting a predetermined trigger signal;
Cancel signal output means for outputting a cancel signal for canceling a part of the trigger signal output by the trigger signal output means,
An upward position detection means for detecting an upward position of the tag responding to the trigger signal using the trigger signal partially canceled by the cancellation signal output means,
The trigger signal output means is a trigger antenna provided on the plane and surrounding a predetermined range;
The cancellation means is a cancellation antenna that is provided in the vicinity of the trigger antenna and outputs the cancellation signal.
Wherein the trigger antenna and the cancellation luer containers placed close to each other,
By adjusting the output intensity of the trigger antenna and the cancel antenna, the upward position detection means detects the tag at an arbitrary position in the upward direction of the tag in response to the trigger signal,
The tag three-dimensional position detection system, wherein the cancel signal data and the trigger signal data have a complement relationship with each other .
前記上方向位置検出手段は、前記複数のトリガ信号出力手段からの信号に応答したタグを検出することによって、前記トリガ信号に応答するタグの上方向の位置を検出する、請求項1から3のいずれかに記載のタグの三次元位置検出システム。 The cancel signal output means includes a plurality of trigger signal output means for outputting different trigger signals,
The upper direction position detecting means, by detecting a tag in response to signals from the plurality of trigger signal output means detects the direction of the top position of the tag in response to said trigger signal, of claims 1 to 3 A three-dimensional position detection system for a tag according to any one of the above.
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