JP6825427B2 - Tag reader - Google Patents

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Description

本発明は、タグリーダに関し、特に、ライン上を移動する物体に取り付けられる無線タグを読み取る技術に関する。 The present invention relates to a tag reader, and more particularly to a technique for reading a wireless tag attached to an object moving on a line.

特許文献1には、パレットがコンベアを通過したのか、コンベアの付近を通過したのかを区別する技術が開示されている。特許文献1に開示されている技術は、コンベアの付近にリーダライタを設置することに加えて、コンベアを挟んでリーダライタに対向する位置に、固定タグを配置している。コンベア上を移動するパレットにもタグ(以下、移動タグ)が貼り付けられている。 Patent Document 1 discloses a technique for distinguishing whether a pallet has passed through a conveyor or a vicinity of a conveyor. In the technique disclosed in Patent Document 1, in addition to installing a reader / writer near the conveyor, a fixed tag is arranged at a position facing the reader / writer across the conveyor. A tag (hereinafter referred to as a moving tag) is also attached to a pallet that moves on a conveyor.

移動タグがコンベア上を移動するパレットに貼り付けられている場合、移動タグが、コンベアを挟んで対向する位置にある固定タグとリーダライタとの間に来る状態が存在する。移動タグが、固定タグとリーダライタとの間に来ると、固定タグとリーダライタとの通信が阻害される。このとき、移動タグは、固定タグよりもリーダライタに近い位置にあるので、リーダライタと良好な通信が可能となる。 When the moving tag is attached to a pallet that moves on the conveyor, there is a state in which the moving tag comes between the fixed tag and the reader / writer located at opposite positions across the conveyor. When the moving tag comes between the fixed tag and the reader / writer, communication between the fixed tag and the reader / writer is hindered. At this time, since the moving tag is located closer to the reader / writer than the fixed tag, good communication with the reader / writer is possible.

その後、パレットがコンベア上を移動することにより、パレットに貼り付けられた移動タグが、固定タグとリーダライタとの間に存在しなくなると、固定タグとリーダライタは良好な通信が可能となる。その一方で、移動タグとリーダライタとの通信は不能になる。 After that, when the pallet moves on the conveyor and the moving tag attached to the pallet disappears between the fixed tag and the reader / writer, the fixed tag and the reader / writer can communicate well. On the other hand, communication between the mobile tag and the reader / writer becomes impossible.

このような変化が観測できた場合に、移動タグは、コンベア上を移動する物体に貼り付けられていると判断できる。 When such a change can be observed, it can be determined that the moving tag is attached to an object moving on the conveyor.

一方、移動タグが貼り付けられた物体がコンベア付近を通過した場合には、固定タグとリーダライタとの通信が阻害される時間帯がない。よって、移動タグが貼り付けられたパレットが、コンベアを通過したのか、コンベアの付近を通過したのかを区別することができる。 On the other hand, when an object to which the moving tag is attached passes near the conveyor, there is no time zone in which communication between the fixed tag and the reader / writer is obstructed. Therefore, it is possible to distinguish whether the pallet to which the movement tag is attached has passed the conveyor or the vicinity of the conveyor.

特開2012−98863号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-98863

特許文献1に開示された技術は、固定タグが必要である。そのため、固定タグを設置するスペースが必要である等の問題がある。このことから、固定タグなしで、コンベアなどの定められたラインを移動する物体を識別できる技術が望まれていた。 The technique disclosed in Patent Document 1 requires a fixed tag. Therefore, there is a problem that a space for installing a fixed tag is required. For this reason, a technique capable of identifying an object moving on a predetermined line such as a conveyor without a fixed tag has been desired.

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、固定タグを必要とせずに、定められたラインを移動する物体を識別できるタグリーダを提供することにある。 The present invention has been made based on this circumstance, and an object of the present invention is to provide a tag reader capable of identifying an object moving on a predetermined line without requiring a fixed tag.

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the sub-claims define further advantageous specific examples of the invention. The reference numerals in parentheses described in the claims indicate, as one embodiment, the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the present invention. ..

上記目的を達成するための本発明は、
無線タグに対して電波を送信して、その応答として無線タグから送信されてタグリーダが受信した電波である受信波の位相(φ)を逐次算出する位相算出部(S10、S110)と、
位相算出部が2つの時点で算出した位相の差である位相差(Δφ)を算出する位相差算出部(S30)と、
位相差と、2つの時点の間に無線タグが移動する距離であるタグ移動距離とに基づいて、タグリーダが備えるアンテナ(11)と無線タグとを結ぶ直線と、無線タグが移動するライン(2)との間の角度であるタグ角度(θ)を算出するタグ角度算出部(S40)とを備え、
位相差算出部は、2つの位相差を、位相差を算出する2つの時点のうちの少なくとも一方を異なる時点として算出し、
タグ角度算出部は、2つの位相差をそれぞれ用いて、タグ角度として、第1タグ角度と第2タグ角度を算出し、
タグ角度が第1タグ角度となる位置とタグ角度が第2タグ角度となる位置との間の距離、第1タグ角度、第2タグ角度に基づいて、無線タグが移動するラインからアンテナまでの最小距離であるアンテナ−タグ間最小距離(Lmin)を算出するタグ距離算出部(S50)をさらに備える。
The present invention for achieving the above object
Sends a radio wave to the radio tag, the phase calculation section which sequentially calculates the phase (phi r) of the received wave is a radio wave sent tag reader receives from the wireless tag (S10, S110) as a response,
A phase difference calculation unit (S30) that calculates a phase difference (Δφ), which is a phase difference calculated by the phase calculation unit at two time points, and
Based on the phase difference and the tag movement distance, which is the distance that the wireless tag moves between the two time points, a straight line connecting the antenna (11) provided in the tag reader and the wireless tag and a line (2) in which the wireless tag moves. ) Is provided with a tag angle calculation unit (S40) for calculating the tag angle (θ).
The phase difference calculation unit calculates the two phase differences by setting at least one of the two time points for calculating the phase difference as a different time point.
The tag angle calculation unit calculates the first tag angle and the second tag angle as tag angles by using the two phase differences, respectively.
From the line where the wireless tag moves to the antenna based on the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle, the first tag angle, and the second tag angle. A tag distance calculation unit (S50) for calculating the minimum distance between the antenna and the tag (Lmin), which is the minimum distance, is further provided.

本発明は、受信波の位相が伝播距離で決まり、時間には依存しないこと、および、無線タグがライン上を移動することを利用する。なお、受信波の位相が伝播距離で決まる理由は後述する。 The present invention utilizes the fact that the phase of the received wave is determined by the propagation distance and does not depend on time, and that the radio tag moves on the line. The reason why the phase of the received wave is determined by the propagation distance will be described later.

ライン上を無線タグが移動する場合、無線タグからタグリーダへの方向が同じとみなせる短い2時点間であれば、2時点間に無線タグが移動した軌跡を斜辺とし、タグ角度を1つの内角とする直角三角形を作成することができる。なお、タグ角度は、タグリーダが備えるアンテナと無線タグとを結ぶ直線と、無線タグが移動するラインとの間の角度である。 When the wireless tag moves on the line, if the direction from the wireless tag to the tag reader is short between two time points, the trajectory of the wireless tag moving between the two time points is the hypotenuse, and the tag angle is one internal angle. You can create a right triangle. The tag angle is an angle between a straight line connecting the antenna of the tag reader and the wireless tag and a line on which the wireless tag moves.

上記直角三角形において、タグ角度に対する隣辺の長さは、伝播距離の差の半分になる。受信波の位相が伝播距離で決まることから、伝播距離の差の半分、つまり、隣辺の長さは、2時点での受信波の位相差から決定できる。そして、斜辺の長さと隣辺の長さからタグ角度を算出することができる。 In the above right triangle, the length of the adjacent side with respect to the tag angle is half the difference in propagation distance. Since the phase of the received wave is determined by the propagation distance, half of the difference in propagation distance, that is, the length of the adjacent side can be determined from the phase difference of the received wave at two time points. Then, the tag angle can be calculated from the length of the hypotenuse and the length of the adjacent side.

よって、1つの位相差から1つのタグ角度を算出できることになるので、2つの位相差を算出すれば、ライン上を移動する2つの位置でのタグ角度である第1タグ角度と第2タグ角度とを算出することができる。 Therefore, one tag angle can be calculated from one phase difference. Therefore, if two phase differences are calculated, the first tag angle and the second tag angle, which are the tag angles at two positions moving on the line, can be calculated. Can be calculated.

ライン上を移動する2つの時点でのタグ角度と、第1タグ角度となる無線タグの位置から第2タグ角度となる無線タグの位置までの距離(すなわち、タグ移動距離)が分かれば、タグ移動距離を一辺とし、その一辺の両端の角度が定まることになる。よって、タグ移動距離を一辺とし、タグリーダを1つの頂点とする三角形が定まる。アンテナ−タグ間最小距離は、この三角形の高さであるので、アンテナ−タグ間最小距離を算出することができる。 If the tag angle at two points of movement on the line and the distance from the position of the wireless tag that is the first tag angle to the position of the wireless tag that is the second tag angle (that is, the tag movement distance) are known, the tag The moving distance is set as one side, and the angles of both ends of that side are determined. Therefore, a triangle with the tag movement distance as one side and the tag reader as one vertex is determined. Since the minimum distance between the antenna and the tag is the height of this triangle, the minimum distance between the antenna and the tag can be calculated.

定められたラインを移動する無線タグは、アンテナ−タグ間最小距離が、移動するラインに基づいて定まる距離になるはずである。したがって、アンテナ−タグ間最小距離に基づいて、定められたラインを移動する無線タグ、および、その無線タグが取り付けられた物体を識別することができる。アンテナ−タグ間最小距離の算出には、固定タグを用いていなかった。よって、固定タグを必要とせずに、定められたラインを移動する物体を識別できる。 A radio tag that travels on a defined line should have a minimum antenna-tag distance that is determined based on the line that travels. Therefore, based on the minimum distance between the antenna and the tag, it is possible to identify the radio tag that moves on a predetermined line and the object to which the radio tag is attached. The fixed tag was not used to calculate the minimum distance between the antenna and the tag. Therefore, it is possible to identify an object moving on a predetermined line without the need for a fixed tag.

請求項2に係る発明は、
ラインの移動速度を予め記憶している記憶部(19)を備え、
タグ角度算出部は、タグ移動距離を、2つの時点の時間差と、記憶部に記憶されているラインの移動速度とから算出し、
タグ距離算出部は、タグ角度が第1タグ角度となる位置とタグ角度が第2タグ角度となる位置との間の距離を、タグ角度が第1タグ角度であった時点とタグ角度が第2タグ角度であった時点との時間差と、記憶部に記憶されているラインの移動速度とから算出する。
The invention according to claim 2 is
A storage unit (19) that stores the moving speed of the line in advance is provided.
The tag angle calculation unit calculates the tag movement distance from the time difference between the two time points and the movement speed of the line stored in the storage unit.
The tag distance calculation unit determines the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle, and the time when the tag angle is the first tag angle and the tag angle are the second. It is calculated from the time difference from the time when the two-tag angle was set and the moving speed of the line stored in the storage unit.

請求項2に係る発明では、ラインの移動速度は記憶部に記憶されている。つまり、ラインの移動速度は既知である。タグ角度を算出する際には2つの時点の間に無線タグが移動する距離が必要である。また、アンテナ−タグ間最小距離を算出する際には、タグ角度が第1タグ角度となる位置とタグ角度が第2タグ角度となる位置との間の距離が必要である。請求項2に係る発明では、これらの距離を算出する際に、記憶部に記憶されているラインの移動速度を用いる。 In the invention according to claim 2, the moving speed of the line is stored in the storage unit. That is, the moving speed of the line is known. When calculating the tag angle, the distance that the wireless tag moves between the two time points is required. Further, when calculating the minimum distance between the antenna and the tag, the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle is required. In the invention according to claim 2, when calculating these distances, the moving speed of the line stored in the storage unit is used.

この発明とは異なり、次に記載のように、無線タグが移動する速度を算出することもできる。 Unlike the present invention, the speed at which the wireless tag moves can also be calculated as described below.

請求項3に係る発明は、
アンテナからラインまでの最小距離であるアンテナ−ライン間距離(Lset)を記憶している記憶部(19)と、
位相算出部が逐次算出する位相に基づいて、位相勾配符号の切り替わり点を1つの時点として算出した位相差を算出する第2位相差算出部(S140)と、
記憶部に記憶されているアンテナ−ライン間距離と、第2位相差算出部が算出した位相差とに基づいて、位相勾配符号の切り替わり点とともに位相差を算出した他方の時点である符号切り替わり隣接時点における、アンテナから無線タグまでの距離であるアンテナ−タグ間距離を算出する第2タグ距離算出部(S150)と、
第2タグ距離算出部が算出したアンテナ−タグ間距離と、記憶部に記憶されているアンテナ−ライン間距離とに基づいて、符号切り替わり隣接時点におけるタグ角度を算出する第2タグ角度算出部(S160)と、
第2タグ角度算出部が算出したタグ角度と、第2タグ距離算出部が算出したアンテナ−タグ間距離と、記憶部に記憶されているアンテナ−ライン間距離とに基づいて、符号切り替わり隣接時点における無線タグの位置から位相勾配符号の切り替わり点における無線タグの位置までの移動距離を算出する移動距離算出部(S170)と、
移動距離算出部が算出した移動距離と、符号切り替わり隣接時点と位相勾配符号の切り替わり点との時間差とに基づいて、無線タグの移動速度(Vtag)を算出する速度算出部(S180)とを備え、
タグ角度算出部は、2つの時点の間に無線タグが移動する移動距離を、2つの時点の時間差と、速度算出部が算出した無線タグの移動速度とから算出し、
タグ距離算出部は、タグ角度が第1タグ角度となる位置とタグ角度が第2タグ角度となる位置との間の距離を、タグ角度が第1タグ角度であった時点と、タグ角度が第2タグ角度であった時点との時間差と、速度算出部が算出した無線タグの移動速度とから算出し、
タグリーダは、さらに、
タグ距離算出部が算出したアンテナ−タグ間最小距離と、記憶部に記憶されているアンテナ−ライン間距離との比較に基づいて、無線タグが、予め定められたラインを移動しているか否かを判断するライン判断部(S60−S80)を備える。
The invention according to claim 3 is
A storage unit (19) that stores the antenna-line distance (Lset), which is the minimum distance from the antenna to the line, and
A second phase difference calculation unit (S140) that calculates a phase difference calculated with the switching point of the phase gradient code as one time point based on the phase sequentially calculated by the phase calculation unit.
Based on the distance between the antenna and the line stored in the storage unit and the phase difference calculated by the second phase difference calculation unit, the phase difference is calculated together with the switching point of the phase gradient code. The second tag distance calculation unit (S150) that calculates the distance between the antenna and the tag, which is the distance from the antenna to the wireless tag at the time point, and
The second tag angle calculation unit (2) that calculates the tag angle at the time when the code is switched adjacent to each other based on the antenna-tag distance calculated by the second tag distance calculation unit and the antenna-line distance stored in the storage unit. S160) and
Sign switching adjacent time points based on the tag angle calculated by the second tag angle calculation unit, the antenna-tag distance calculated by the second tag distance calculation unit, and the antenna-line distance stored in the storage unit. The moving distance calculation unit (S170) that calculates the moving distance from the position of the wireless tag to the position of the wireless tag at the switching point of the phase gradient code in
A speed calculation unit (S180) that calculates the movement speed (V tag ) of the wireless tag based on the movement distance calculated by the movement distance calculation unit and the time difference between the time point adjacent to the code switching and the switching point of the phase gradient code. Prepare,
The tag angle calculation unit calculates the moving distance of the wireless tag between the two time points from the time difference between the two time points and the moving speed of the wireless tag calculated by the speed calculation unit.
The tag distance calculation unit determines the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle, when the tag angle is the first tag angle and when the tag angle is Calculated from the time difference from the time when it was the second tag angle and the moving speed of the wireless tag calculated by the speed calculation unit.
The tag reader is also
Whether or not the wireless tag is moving on a predetermined line based on the comparison between the minimum antenna-tag distance calculated by the tag distance calculation unit and the antenna-line distance stored in the storage unit. A line determination unit (S60-S80) for determining the above is provided.

受信波の位相が伝播距離で決まることから、アンテナ−タグ間距離が次第に短くなっていく場合と、アンテナ−タグ間距離が次第に長くなっていく場合とでは、位相差の増減を表す位相勾配符号は正負が反転する。 Since the phase of the received wave is determined by the propagation distance, a phase gradient code indicating an increase or decrease in the phase difference between the case where the antenna-tag distance gradually decreases and the case where the antenna-tag distance gradually increases. The positive and negative are reversed.

位相勾配符号の反転が生じる無線タグの位置は、アンテナ−タグ間距離が最小になる位置、つまり、アンテナ−タグ間距離がアンテナ−ライン間距離になるときである。本発明では、アンテナ−ライン間距離を記憶しているので、位相切り替わり時点において、アンテナ−タグ間距離が分かる。 The position of the radio tag where the phase gradient code is inverted is the position where the antenna-tag distance is minimized, that is, when the antenna-tag distance is the antenna-line distance. In the present invention, since the distance between the antenna and the line is stored, the distance between the antenna and the tag can be known at the time of phase switching.

さらに、位相勾配符号の切り替わり点の前後ではアンテナ−タグ間距離は、アンテナ−ライン間距離と位相差とにより定まる。そこで、第2タグ距離算出部は、位相勾配符号の切り替わり点で算出した位相差と、記憶部に記憶されているアンテナ−ライン間距離から、符号切り替わり隣接時点におけるアンテナ−タグ間距離を算出する。 Further, before and after the switching point of the phase gradient code, the antenna-tag distance is determined by the antenna-line distance and the phase difference. Therefore, the second tag distance calculation unit calculates the antenna-tag distance at the time when the code is switched adjacent from the phase difference calculated at the switching point of the phase gradient code and the antenna-line distance stored in the storage unit. ..

符号切り替わり隣接時点におけるアンテナ−タグ間距離が分かり、位相勾配符号の切り替わり点におけるアンテナ−タグ間距離がアンテナ−ライン間距離であることが分かる。これらから、幾何学的に、符号切り替わり隣接時点における無線タグの位置と位相勾配符号の切り替わり点における無線タグの位置との間の距離を算出できる。 It can be seen that the distance between the antenna and the tag at the time when the sign is switched is known, and the distance between the antenna and the tag at the switching point of the phase gradient code is the distance between the antenna and the line. From these, it is possible to geometrically calculate the distance between the position of the radio tag at the time when the sign is switched and the position of the radio tag at the switching point of the phase gradient code.

そして、符号切り替わり隣接時点における無線タグの位置と位相勾配符号の切り替わり点における無線タグの位置との間の距離と、符号切り替わり隣接時点と位相勾配符号の切り替わり点との時間差が分かることで、速度算出部は、無線タグの移動速度を算出できる。 Then, by knowing the distance between the position of the radio tag at the time point adjacent to the code switching and the position of the radio tag at the switching point of the phase gradient code, and the time difference between the time point adjacent to the code switching and the switching point of the phase gradient code, the speed The calculation unit can calculate the moving speed of the wireless tag.

このようにして無線タグの移動速度を算出できるので、タグ角度算出部は、速度算出部が算出した無線タグの移動速度を用いて、2つの時点の間に無線タグが移動する距離を算出する。また、ライン距離算出部は、速度算出部が算出した無線タグの移動速度を用いて、タグ角度が第1タグ角度となる位置とタグ角度が第2タグ角度となる位置との間の移動距離を算出する。 Since the moving speed of the wireless tag can be calculated in this way, the tag angle calculating unit calculates the distance that the wireless tag moves between the two time points using the moving speed of the wireless tag calculated by the speed calculating unit. .. In addition, the line distance calculation unit uses the movement speed of the wireless tag calculated by the speed calculation unit to move the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle. Is calculated.

また、この発明では、アンテナ−タグ間最小距離を算出でき、かつ、アンテナ−ライン間距離を記憶していることを利用して、無線タグが、予め定められたラインを移動しているか否かを判断する。 Further, in the present invention, whether or not the wireless tag is moving on a predetermined line by utilizing the fact that the minimum distance between the antenna and the tag can be calculated and the distance between the antenna and the line is stored. To judge.

請求項4に係る発明は、
アンテナからラインまでの最小距離であるアンテナ−ライン間距離(Lset)を記憶している記憶部(19)と、
タグ距離算出部が算出したアンテナ−タグ間最小距離と、記憶部に記憶されているアンテナ−ライン間距離との比較に基づいて、無線タグが、予め定められたラインを移動しているか否かを判断するライン判断部(S60−S80)を備える。
The invention according to claim 4 is
A storage unit (19) that stores the antenna-line distance (Lset), which is the minimum distance from the antenna to the line, and
Whether or not the wireless tag is moving on a predetermined line based on the comparison between the minimum antenna-tag distance calculated by the tag distance calculation unit and the antenna-line distance stored in the storage unit. A line determination unit (S60-S80) for determining the above is provided.

この発明は、請求項1、2に係る発明にも、請求項3と同様に、ライン判断部を追加したものである。 In the present invention, the line determination unit is added to the inventions according to claims 1 and 2 as in the case of claim 3.

請求項5に係る発明は、
位相算出部が逐次算出する位相に変化がない場合に、無線タグは停止していると判断する停止判断部(S38、S39)を備える。
The invention according to claim 5 is
The wireless tag is provided with a stop determination unit (S38, S39) for determining that the radio tag is stopped when there is no change in the phase calculated sequentially by the phase calculation unit.

本発明では、アンテナ−タグ間最小距離が得られることに加えて、無線タグが停止しているか否かも判断できる。 In the present invention, in addition to obtaining the minimum distance between the antenna and the tag, it is also possible to determine whether or not the wireless tag is stopped.

第1実施形態の無線タグシステム1の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the wireless tag system 1 of 1st Embodiment. 無線タグシステム1を上から見た図である。It is the figure which looked at the wireless tag system 1 from the top. タグリーダ10の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a tag reader 10. 時刻t1、t2における通信経路CP1、CP2を概念的に示す図である。It is a figure which conceptually shows the communication paths CP1 and CP2 at time t1 and t2. タグ移動距離Δdが短い場合に近似できる幾何学形状を示す図である。It is a figure which shows the geometrical shape which can be approximated when the tag movement distance Δd is short. アンテナ−タグ間最小距離Lminの算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the minimum distance Lmin between an antenna and a tag. 演算部18が実行する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process which a calculation unit 18 executes. 図7のS3の詳細処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed processing of S3 of FIG. 第2実施形態において演算部18が実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the arithmetic unit 18 executes in 2nd Embodiment. 第3実施形態において演算部18が実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the arithmetic unit 18 executes in 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[システム構成]
図1は、本発明の実施形態となるタグリーダ10を備えた無線タグシステム1の構成および利用形態を説明する図である。無線タグシステム1は、ベルトコンベアライン(以下、単にライン)2の付近に設置されるタグリーダ10と、ライン2の上を移動する荷物3に貼り付けられた無線タグ20とを備えている。
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration and a usage mode of a wireless tag system 1 provided with a tag reader 10 according to an embodiment of the present invention. The wireless tag system 1 includes a tag reader 10 installed near a belt conveyor line (hereinafter, simply a line) 2 and a wireless tag 20 attached to a luggage 3 moving on the line 2.

タグリーダ10は、アンテナ11を備えており、ライン2に向けて、アンテナ11から無線タグ読み取り用の電波である送信波を送信する。送信波の周波数は、法規上許可されている周波数であればよい。本実施形態では、UHF帯の周波数を用いる。 The tag reader 10 includes an antenna 11, and transmits a transmission wave, which is a radio wave for reading a wireless tag, from the antenna 11 toward the line 2. The frequency of the transmitted wave may be any frequency permitted by law. In this embodiment, the UHF band frequency is used.

無線タグ20はパッシブタグであり、送信波を受信したことで生じる電力で動作して、送信波に応答する信号を電波でタグリーダ10に送信する。無線タグ20が送信する信号には、無線タグ20を識別するIDが含まれている。 The wireless tag 20 is a passive tag, operates by electric power generated by receiving the transmitted wave, and transmits a signal in response to the transmitted wave to the tag reader 10 by radio waves. The signal transmitted by the wireless tag 20 includes an ID that identifies the wireless tag 20.

タグリーダ10は、無線タグ20が送信する電波を受信する。無線タグ20が送信し、タグリーダ10が受信する電波を、以下、受信波とする。 The tag reader 10 receives the radio waves transmitted by the wireless tag 20. The radio wave transmitted by the wireless tag 20 and received by the tag reader 10 is hereinafter referred to as a received wave.

タグリーダ10が受信波を受信したことにより、タグリーダ10の読み取り範囲に、無線タグ20が存在することが分かる。しかし、タグリーダ10の読み取り範囲が広い場合、ライン2の周辺を、たとえばフォークリフトなど、他の移動手段により搬送されている荷物3に貼り付けられた無線タグ20を読み取ってしまう可能性がある。 When the tag reader 10 receives the received wave, it can be seen that the wireless tag 20 exists in the reading range of the tag reader 10. However, when the reading range of the tag reader 10 is wide, there is a possibility that the wireless tag 20 attached to the luggage 3 carried by other means of transportation such as a forklift may be read around the line 2.

タグリーダ10の読み取り範囲を狭くすればよいが、読み取り範囲を狭くすると、読み取りに使える時間が減少するので、読み取り精度が低下する。そこで、本実施形態のタグリーダ10は、読み取り範囲を狭くすることを抑制しながらも、無線タグ20が、ライン2を移動しているかを判別する。 The reading range of the tag reader 10 may be narrowed, but if the reading range is narrowed, the time available for reading is reduced, so that the reading accuracy is lowered. Therefore, the tag reader 10 of the present embodiment determines whether the wireless tag 20 is moving on the line 2 while suppressing the narrowing of the reading range.

図2は、図1を上から見た図である。図2に示すように、ライン2は直線である。なお、図1とは異なり、図2では、無線タグ20は、荷物3のタグリーダ10側の側面に貼り付けられている。また、図2には、同じ荷物3が、時間経過により図右側に移動していることを示している。 FIG. 2 is a top view of FIG. 1. As shown in FIG. 2, the line 2 is a straight line. In addition, unlike FIG. 1, in FIG. 2, the wireless tag 20 is attached to the side surface of the luggage 3 on the tag reader 10 side. Further, FIG. 2 shows that the same baggage 3 is moving to the right side of the figure with the passage of time.

[タグリーダ10の構成]
図3にタグリーダ10の構成図を示す。タグリーダ10は、演算部18の機能を除き、公知の構成である。タグリーダ10は、アンテナ11の他に、送信機12、カプラ13、アンテナ共用器14、直交復調器15、バンドパスフィルタ16i、16q、ADコンバータ17i、17q、演算部18を備えている。
[Structure of tag reader 10]
FIG. 3 shows a configuration diagram of the tag reader 10. The tag reader 10 has a known configuration except for the function of the calculation unit 18. In addition to the antenna 11, the tag reader 10 includes a transmitter 12, a coupler 13, an antenna duplexer 14, an orthogonal demodulator 15, bandpass filters 16i and 16q, AD converters 17i and 17q, and a calculation unit 18.

送信機12は、無線タグ20に向けて送信する送信波を表す信号である送信信号を生成して出力する。この信号は、カプラ13により分岐されて、アンテナ共用器14および直交復調器15に向かう。アンテナ共用器14は、送信機12からの信号はアンテナ11に出力し、アンテナ11が受信した受信波を表す受信信号は、直交復調器15に出力する。アンテナ11は、送信波を空中に放射し、無線タグ20からの電波を受信する。 The transmitter 12 generates and outputs a transmission signal, which is a signal representing a transmission wave to be transmitted toward the wireless tag 20. This signal is branched by the coupler 13 and goes to the antenna duplexer 14 and the orthogonal demodulator 15. The antenna duplexer 14 outputs the signal from the transmitter 12 to the antenna 11, and outputs the received signal representing the received wave received by the antenna 11 to the orthogonal demodulator 15. The antenna 11 radiates the transmitted wave into the air and receives the radio wave from the wireless tag 20.

アンテナ11が受信した受信波は、直交復調器15に入力される。直交復調器15は、移相器151と、2つのミキサ152i、152qを備えている。移相器151には、カプラ13で分岐した送信波を表す信号が入力される。一方のミキサ152iには、受信信号と送信信号とが入力される。受信信号と送信信号とがミキサ152iで混合されると、ベースバンド信号の同相成分であるI信号が得られる。他方のミキサ152qには、受信信号と、送信信号が移相器151により位相が90度移相された信号が入力される。このミキサ152qからは、ベースバンド信号の直交成分であるQ信号が得られる。 The received wave received by the antenna 11 is input to the orthogonal demodulator 15. The orthogonal demodulator 15 includes a phase shifter 151 and two mixers 152i and 152q. A signal representing the transmitted wave branched by the coupler 13 is input to the phase shifter 151. A reception signal and a transmission signal are input to the mixer 152i. When the received signal and the transmitted signal are mixed by the mixer 152i, an I signal which is an in-phase component of the baseband signal is obtained. The reception signal and the transmission signal whose phase is shifted by 90 degrees by the phase shifter 151 are input to the other mixer 152q. From this mixer 152q, a Q signal which is an orthogonal component of the baseband signal can be obtained.

ミキサ152iで得られた信号はバンドパスフィルタ16i、ADコンバータ17iを介して演算部18に入力され、ミキサ152qで得られた信号はバンドパスフィルタ16q、ADコンバータ17qを介して演算部18に入力される。バンドパスフィルタ16i、16qは、時間位相ωtを持たない信号成分を選択的に通過させる。なお、時間位相ωtについては式2で説明する。 The signal obtained by the mixer 152i is input to the calculation unit 18 via the bandpass filter 16i and the AD converter 17i, and the signal obtained by the mixer 152q is input to the calculation unit 18 via the bandpass filter 16q and the AD converter 17q. Will be done. The bandpass filters 16i and 16q selectively pass signal components having no time phase ωt. The time phase ωt will be described by Equation 2.

演算部18は、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータであり、CPUが、RAMの一時記憶機能を利用しつつ、ROMなどの記録媒体に記憶されているプログラムを実行することで、図7以下にフローチャートで示す処理を実行する。図7以下に示す処理を実行することは、プログラムに対応する方法が実行されることを意味する。なお、演算部18が備える機能ブロックの一部又は全部は、一つあるいは複数のIC等を用いて(換言すればハードウェアとして)実現してもよい。また、演算部18が備える機能の一部又は全部は、CPUによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。 The calculation unit 18 is a computer provided with a CPU, ROM, RAM, etc., and the CPU executes a program stored in a recording medium such as a ROM while using the temporary storage function of the RAM, so that FIG. 7 The process shown in the flowchart below is executed. Executing the processing shown in FIG. 7 and below means that the method corresponding to the program is executed. A part or all of the functional blocks included in the arithmetic unit 18 may be realized by using one or a plurality of ICs (in other words, as hardware). Further, a part or all of the functions included in the calculation unit 18 may be realized by a combination of software execution by the CPU and hardware members.

演算部18は、受信波の位相φに基づいて、無線タグ20がライン2の上を移動するとして、アンテナ11から無線タグ20までの距離が最小になる距離を算出する。この距離を、以下、アンテナ−タグ間最小距離Lminとする。 Calculation unit 18 based on the phase phi r of the received wave, the radio tag 20 as to move over the line 2, and calculates the distance the distance from the antenna 11 to the wireless tag 20 is minimized. This distance will be hereinafter referred to as the minimum distance Lmin between the antenna and the tag.

不揮発性メモリ19には、請求項の記憶部に相当しており、アンテナ11とライン2との間の最小距離が予め記憶されている。アンテナ11とライン2との間の最小距離を、以下、アンテナ−ライン間距離Lsetとする。アンテナ−ライン間距離Lsetは、アンテナ11からライン2へ降ろした垂線の長さである。アンテナ−ライン間距離Lsetは、1本のライン2に対して記憶されていてもよいし、複数のライン2に対して記憶されていてもよい。 The non-volatile memory 19 corresponds to the storage unit of the claim, and the minimum distance between the antenna 11 and the line 2 is stored in advance. The minimum distance between the antenna 11 and the line 2 is hereinafter referred to as the antenna-line distance Lset. The antenna-line distance Lset is the length of the perpendicular line drawn from the antenna 11 to the line 2. The antenna-line distance Lset may be stored for one line 2 or may be stored for a plurality of lines 2.

また、不揮発性メモリ19には、ライン2の移動速度も記憶されている。ライン2の上を移動する荷物3に無線タグ20が貼り付けられている場合、無線タグ20もライン2の移動速度で移動する。つまり、不揮発性メモリ19には、無線タグ20の移動速度Vtagが記憶されていることになる。 Further, the moving speed of the line 2 is also stored in the non-volatile memory 19. When the wireless tag 20 is attached to the luggage 3 moving on the line 2, the wireless tag 20 also moves at the moving speed of the line 2. That is, the moving speed V tag of the wireless tag 20 is stored in the non-volatile memory 19.

[受信波の位相φと伝播距離の関係]
演算部18は、受信波の位相φが、伝播距離で決まり、時間には依存しないことを利用する。そこで、まず、受信波の位相φが伝播距離で決まることを説明する。
[Relationship between the phase phi r of the received wave propagation distance]
Calculation unit 18, the phase phi r of the received wave is determined by the propagation distance, utilizing the fact that does not depend on time. Therefore, first, the phase phi r of the received wave is described that determined by the propagation distance.

電磁波の波動関数は式1で表される。

Figure 0006825427
The wave function of an electromagnetic wave is expressed by Equation 1.
Figure 0006825427

式1より、電磁波の位相φは式2で表される。

Figure 0006825427
From Equation 1, the phase φ of the electromagnetic wave is expressed by Equation 2.
Figure 0006825427

式2で示す位相のうち、ωtは時間位相、βLは空間位相である。受信波の位相φは、式3より、空間位相βLのみで表され、時間位相ωtは消去されることが分かる。受信時間tと送信時間tはほぼ等しいからである。なお、式3ではφは送信波位相を示すが、式3以外では、φは、時刻tにおける受信波の位相φを表す。

Figure 0006825427
Of the phases represented by Equation 2, ωt is the time phase and βL is the spatial phase. Phase phi r of the received wave, the equation 3 is expressed only in the spatial phase .beta.L, time phase ωt it can be seen to be erased. This is because the reception time tr and the transmission time t t are almost equal. In Equation 3, φ t represents the phase of the transmitted wave, but in other equations 3, φ t represents the phase φ r of the received wave at time t.
Figure 0006825427

[タグ角度算出式の説明]
式3を利用してタグ角度θを算出する式を導出できる。次に、タグ角度θを算出する式の導出を説明する。図4は、時刻t1における通信経路CP1と、時刻t2における通信経路CP2とを概念的に示している。無線タグ20は、ライン2の上を図右方向に移動する。アンテナ11と無線タグ20との間の距離をアンテナ−タグ間距離Lとし、時刻t1におけるアンテナ−タグ間距離LをL1とし、時刻t2におけるアンテナ−タグ間距離LをL2とする。なお、アンテナ−タグ間距離Lは、受信波が伝播する伝播距離の半分(もしくは片道分)ということもできる。
[Explanation of tag angle calculation formula]
An equation for calculating the tag angle θ can be derived using the equation 3. Next, the derivation of the formula for calculating the tag angle θ will be described. FIG. 4 conceptually shows the communication path CP1 at time t1 and the communication path CP2 at time t2. The wireless tag 20 moves on the line 2 to the right in the figure. The distance between the antenna 11 and the wireless tag 20 is defined as the antenna-tag distance L, the antenna-tag distance L at time t1 is L1, and the antenna-tag distance L at time t2 is L2. The antenna-tag distance L can be said to be half (or one-way) of the propagation distance of the received wave.

時刻t1から時刻t2までの間に無線タグ20が移動した距離をタグ移動距離Δdとする。L1、L2に比較してΔdが十分に小さい場合、つまり、時刻t1から時刻t2までの時間が短い場合、図5に示すように、通信経路CP1と通信経路CP2は平行とみなすことができる。通信経路CP1と通信経路CP2を平行とみなすことができる場合には、図5に示す、2時点t1、t2間の無線タグ20が移動した軌跡を斜辺とし、タグ角度θを1つの内角とする直角三角形を作図できる。タグ角度θが決まると、残りの角度も決まるので、直角三角形は一つに定まる。 The distance traveled by the wireless tag 20 between the time t1 and the time t2 is defined as the tag movement distance Δd. When Δd is sufficiently smaller than L1 and L2, that is, when the time from time t1 to time t2 is short, the communication path CP1 and the communication path CP2 can be regarded as parallel as shown in FIG. When the communication path CP1 and the communication path CP2 can be regarded as parallel, the locus of movement of the radio tag 20 between the two time points t1 and t2 shown in FIG. 5 is set as the hypotenuse, and the tag angle θ is set as one internal angle. You can draw a right triangle. When the tag angle θ is determined, the remaining angles are also determined, so the right triangle is determined as one.

この直角三角形から、幾何学的に、タグ角度θと、斜辺の長さΔdと、隣辺の長さ(L1−L2)の関係は式4に表される。

Figure 0006825427
From this right triangle, geometrically, the relationship between the tag angle θ, the length Δd of the hypotenuse, and the length of the adjacent side (L1-L2) is expressed in Equation 4.
Figure 0006825427

式4の両辺に位相定数βを乗算すると式5が得られる。

Figure 0006825427
Equation 5 is obtained by multiplying both sides of Equation 4 by the phase constant β.
Figure 0006825427

式5を変形すると、タグ角度θを表す式6が得られる。

Figure 0006825427
By transforming Equation 5, Equation 6 representing the tag angle θ is obtained.
Figure 0006825427

式6の右辺の分母は、式7で表される。

Figure 0006825427
The denominator on the right side of Equation 6 is represented by Equation 7.
Figure 0006825427

式6、式7から、タグ角度θは、2つの時点t1、t2の時間差Δtと、その2つの時点における位相φt1、φt2と、タグ移動速度Vtagから算出できる。つまり、2つの時点で位相φを測定すれば1つのタグ角度θを算出できる。 From Equations 6 and 7, the tag angle θ can be calculated from the time difference Δt between the two time points t1 and t2, the phases φ t1 and φ t2 at the two time points, and the tag movement speed V tag . That is, one tag angle θ can be calculated by measuring the phase φ at two time points.

[アンテナ−タグ間最小距離Lminの算出]
さらに、2つの時点で位相φを測定すれば1つのタグ角度θを算出できることから、3つの時点で位相φを測定すれば2つのタグ角度θが得られることになる。図6は、2つのタグ角度θ1、θ2と、アンテナ−タグ間最小距離Lminとの幾何学的な関係を示す図である。
[Calculation of the minimum distance Lmin between the antenna and the tag]
Further, since one tag angle θ can be calculated by measuring the phase φ at two time points, two tag angles θ can be obtained by measuring the phase φ at three time points. FIG. 6 is a diagram showing the geometrical relationship between the two tag angles θ1 and θ2 and the minimum distance Lmin between the antenna and the tag.

図6に示す2つの直角三角形に対して三角測量の式を適用すると式8になる。式8は、アンテナ−タグ間最小距離Lminが、2つのタグ角度θ1、θ2と、タグ移動距離Δdとから算出できることを示している。 When the triangulation formula is applied to the two right triangles shown in FIG. 6, the formula 8 is obtained. Equation 8 shows that the minimum antenna-tag distance Lmin can be calculated from the two tag angles θ1 and θ2 and the tag movement distance Δd.

タグ移動距離Δdは、無線タグ20の移動速度Vtagと、2つの時点の時間差Δtから算出できる。よって、無線タグ20の移動速度Vtagが既知の場合、つまり、ライン2の速度が既知の場合には、2つの時点でタグ角度θ1、θ2を測定すれば、アンテナ−タグ間最小距離Lminを算出できる。

Figure 0006825427
The tag movement distance Δd can be calculated from the movement speed V tag of the wireless tag 20 and the time difference Δt at two time points. Therefore, when the moving speed V tag of the wireless tag 20 is known, that is, when the speed of the line 2 is known, if the tag angles θ1 and θ2 are measured at two time points, the minimum distance Lmin between the antenna and the tag can be obtained. Can be calculated.
Figure 0006825427

[演算部18の処理]
演算部18は上記アンテナ−タグ間最小距離Lminを演算して、無線タグ20が予め定めたライン2を移動しているかを識別する。次に、無線タグ20が予め定めたライン2を移動しているかを識別するために演算部18が実行する処理を、図7に示すフローチャートを用いて説明する。
[Processing of calculation unit 18]
The calculation unit 18 calculates the minimum distance Lmin between the antenna and the tag to identify whether the wireless tag 20 is moving on a predetermined line 2. Next, the process executed by the calculation unit 18 for identifying whether the wireless tag 20 is moving on the predetermined line 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 7.

演算部18は、図7に示す処理を、たとえば、受信波を受信する毎、あるいは、受信波を一定回数受信する毎に実行する。受信波を受信したことの判断は、ADコンバータ17iから入力されるI信号と、ADコンバータ17qから入力されるQ信号とに基づいて、一定以上の振幅の受信波を受信できたか否かにより行う。 The calculation unit 18 executes the process shown in FIG. 7, for example, every time a received wave is received or every time a received wave is received a certain number of times. The determination that the received wave has been received is made based on whether or not the received wave having a certain amplitude or more can be received based on the I signal input from the AD converter 17i and the Q signal input from the AD converter 17q. ..

ステップ(以下、ステップを省略)S10では、受信波の位相φの時系列データを作成する。この時系列データは、受信波の位相φを、受信波を受信した時刻に対応付けたデータである。すでに、受信波の位相φの時系列データが作成されている場合には、S10では、作成済みの時系列データを更新する。 Step (hereinafter, abbreviated step) In S10, to create a time series data of the phase phi r of the received wave. The time-series data, the phase phi r of the received wave is data associated with the time of receiving a reception wave. Already, in the case where time-series data of the phase phi r of the received wave has been created, in S10, it updates the time-series data already created.

受信波の位相φは式9から算出する。このS10が請求項の位相算出部に相当する。

Figure 0006825427
Phase phi r of the received wave is calculated from Equation 9. This S10 corresponds to the phase calculation unit of the claim.
Figure 0006825427

式9の導出を式10に示す一連の式で説明する。

Figure 0006825427
The derivation of Equation 9 will be described by a series of equations shown in Equation 10.
Figure 0006825427

前述した式1より、送信波の波動関数は式10−1で表され、受信波の波動関数は式10−2で表される。式10−1、式10−2の複素共役の積をとると式10−3になる。式10−3のI信号成分、Q信号成分は、それぞれ式10−4、式10−5で表される。式10−5を式10−4で割ると式10−6が得られる。式10−6の両辺にtan−1を乗じると式10−7が得られる。さらに、タグリーダ10では、送信波と受信波をミキサ152i、152qで混合してI信号、Q信号を得ているので、式10−8、式10−9が成り立つ。式10−8、式10−9を式10−7に代入すると式10−10、すなわち式9が得られる。 From Equation 1 described above, the wave function of the transmitted wave is represented by Equation 10-1, and the wave function of the received wave is represented by Equation 10-2. The product of the complex conjugates of Equations 10-1 and 10-2 gives Equation 10-3. The I signal component and Q signal component of the formula 10-3 are represented by the formulas 10-4 and 10-5, respectively. Dividing Equation 10-5 by Equation 10-4 gives Equation 10-6. Multiplying both sides of equation 10-6 by tan -1 gives equation 10-7. Further, in the tag reader 10, since the transmitted wave and the received wave are mixed by the mixers 152i and 152q to obtain the I signal and the Q signal, the equations 10-8 and 10-9 hold. Substituting Equations 10-8 and 10-9 into Equation 10-7 gives Equation 10-10, ie Equation 9.

式9の演算により得られる受信波の位相φを受信波を受信した時刻に対応付けて、受信波の位相φの時系列データを作成あるいは更新する。そして、その時系列データを、演算部18が備えるRAMなどに保存する。 The time series data of the phase φ r of the received wave is created or updated by associating the phase φ r of the received wave obtained by the calculation of Equation 9 with the time when the received wave is received. Then, the time-series data is stored in a RAM or the like included in the calculation unit 18.

S20では、読み取り回数が3回以上であるか否かを判断する。読み取り回数は、時系列データに含まれる時刻の数である。S20の判断がNOであれば図7に示す処理を終了する。S20の判断がYESであればS30に進む。 In S20, it is determined whether or not the number of readings is 3 or more. The number of readings is the number of times included in the time series data. If the determination in S20 is NO, the process shown in FIG. 7 ends. If the determination in S20 is YES, the process proceeds to S30.

S30では位相差Δφを算出する。このS30が請求項の位相差算出部に相当する。式9に示すように、受信波の位相φはtanで表現されることから、受信波の位相φは180度の周期性を持つ。したがって、単純に、後の時刻で得た受信波の位相φから前の時刻で得た受信波の位相φを引くと、正しい位相差Δφを算出できない。そこで、位相差周期補正処理を含む図8に示す処理を行って位相差Δφを算出する。 In S30, the phase difference Δφ n is calculated. This S30 corresponds to the phase difference calculation unit of the claim. As shown in Equation 9, the phase phi r of the received wave from being represented by tan, phase phi r of the received wave has a periodicity of 180 °. Therefore, the correct phase difference Δφ n cannot be calculated by simply subtracting the phase φ r of the received wave obtained at the previous time from the phase φ r of the received wave obtained at the later time. Therefore, the process shown in FIG. 8 including the phase difference period correction process is performed to calculate the phase difference Δφ n .

図8において、S31では、読み取り回数を保存し、nを初期化する。続くS32では、|φtn−φtn−1|<|π+φtn−φtn−1|が成り立つか否かを判断する。この判断は、前の読み取り時点tn−1における位相φtn−1から後の時点tnにおける位相φtnまでの間に位相φがπとなる時点があったかを判断するものである。 In FIG. 8, in S31, the number of readings is saved and n is initialized. In the following S32, it is determined whether or not | φ tn − φ tun-1 | << | π + φ tun −φ tun-1 | holds. This determination is to determine whether the phase phi has had time to be π until the phase phi tn at time tn after the phase phi tn-1 at the previous reading time tn-1.

S32の判断がYESであればS33に進む。S33では、φtn−φtn−1を位相差Δφとして算出する。一方、S32の判断がNOであればS34に進む。S34では、後の時点tnの位相φtnにπを加算した値から、前の時点tn−1における位相φtn−1を引いて位相差Δφとする。S32−S34の処理が位相周期補正処理である。 If the determination in S32 is YES, the process proceeds to S33. In S33, φ nt − φ tun-1 is calculated as the phase difference Δφ n . On the other hand, if the determination in S32 is NO, the process proceeds to S34. In S34, the phase difference Δφ n is obtained by subtracting the phase φ nt-1 at the previous time point nt-1 from the value obtained by adding π to the phase φ tun at the later time point tun. The process of S32-S34 is the phase period correction process.

S33またはS34を実行した後はS35へ進む。S35では、nが読み取り回数となったか否かを判断する。この判断がNOであればS36に進む。S36では、nに1を加える。その後、S32に戻る。一方、S35の判断がYESになった場合には、図8に示す位相差算出処理を終了し、図7に戻る。S20の判断により読み取り回数が3回以上である場合にS30を実行することになる。よって、位相差Δφは少なくとも2つ算出することができる。なお、図8に示す処理が繰り返し実行される場合、すでに位相差Δφを算出済みの読み取り回数に対しては、位相差Δφの算出を省略してもよい。 After executing S33 or S34, the process proceeds to S35. In S35, it is determined whether or not n is the number of readings. If this determination is NO, the process proceeds to S36. In S36, 1 is added to n. After that, it returns to S32. On the other hand, when the determination in S35 is YES, the phase difference calculation process shown in FIG. 8 is terminated, and the process returns to FIG. According to the judgment of S20, S30 is executed when the number of readings is 3 or more. Therefore, at least two phase differences Δφ n can be calculated. When the process shown in FIG. 8 is repeatedly executed, the calculation of the phase difference Δφ n may be omitted for the number of readings for which the phase difference Δφ n has already been calculated.

説明を図7に戻す。S40ではタグ角度θを算出する。このS40が請求項のタグ角度算出部に相当する。タグ角度θは式11に示すタグ角度算出式から算出する。式11は、式6の分子をΔφに置き換え、分母を式7に置き換えた式である。式11におけるΔφはS30で算出した位相差Δφであり、その位相差Δφに対応する時間差Δtを、式11にΔtに代入する。また、無線タグ20の移動速度Vtagは不揮発性メモリ19に記憶されている。S20がYESになった場合にS40を実行するので、タグ角度θは2つ以上算出できる。

Figure 0006825427
The explanation is returned to FIG. In S40, the tag angle θ is calculated. This S40 corresponds to the tag angle calculation unit of the claim. The tag angle θ is calculated from the tag angle calculation formula shown in Equation 11. Equation 11 is an equation in which the numerator of Equation 6 is replaced with Δφ and the denominator is replaced with Equation 7. Δφ in Equation 11 is the phase difference Δφ calculated in S30, and the time difference Δt corresponding to the phase difference Δφ is substituted into Δt in Equation 11. Further, the moving speed V tag of the wireless tag 20 is stored in the non-volatile memory 19. Since S40 is executed when S20 becomes YES, two or more tag angles θ can be calculated.
Figure 0006825427

続くS50では、S40で算出した2つ以上のタグ角度θから、測定時点が連続する2つのタグ角度θの組み合わせを用いて、式8からアンテナ−タグ間最小距離Lminを算出する。式8に代入するタグ移動距離Δdは、不揮発性メモリ19に記憶されている無線タグ20の移動速度Vtagと2つの時点の時間差Δtから算出する。このS50が請求項のタグ距離算出部に相当する。S40で算出したタグ角度θのうち、式8のθ1に代入するタグ角度θが第1タグ角度θ1であり、式8のθ2に代入するタグ角度θが第2タグ角度θ2である。 In the following S50, the minimum antenna-tag distance Lmin is calculated from Equation 8 using a combination of two tag angles θ whose measurement time points are continuous from the two or more tag angles θ calculated in S40. The tag moving distance Δd assigned to the equation 8 is calculated from the moving speed V tag of the wireless tag 20 stored in the non-volatile memory 19 and the time difference Δt at two time points. This S50 corresponds to the tag distance calculation unit of the claim. Of the tag angles θ calculated in S40, the tag angle θ assigned to θ1 in Equation 8 is the first tag angle θ1, and the tag angle θ assigned to θ2 in Equation 8 is the second tag angle θ2.

なお、測定時点が連続する2つのタグ角度θの組み合わせが複数ある場合、各組み合わせについてアンテナ−タグ間最小距離Lminを算出し、平均値を、最終的なアンテナ−タグ間最小距離Lminとする。 When there are a plurality of combinations of two tag angles θ whose measurement time points are continuous, the minimum antenna-tag distance Lmin is calculated for each combination, and the average value is taken as the final minimum antenna-tag distance Lmin.

S60では、S50で算出したアンテナ−タグ間最小距離Lminが、アンテナ−ライン間距離Lsetとほぼ等しいかを判断する。この判断は、アンテナ−ライン間距離Lsetとアンテナ−タグ間最小距離Lminの差である誤差が、許容誤差以下であるか否かを判断するものである。許容誤差は適宜設定することができる。たとえば、許容誤差は、ライン2の幅に半波長を加えた長さとする。あるいは、ライン2の幅にλ/4を加えた長さとしてもよい。ライン2の幅に、波長λを基準とする長さを加算している理由は、位相から長さを算出する場合、波長λの整数倍長さが異なる距離との区別はできないからである。波長λの1倍ではなく、波長の1/2とする理由は、受信波は、送信波をもとに生じた波であることから、往路にも復路にも、誤差が生じるからである。さらに、その半分の1/4とする場合、受信波の位相φがタンジェントで示される、つまり、1波長分であるλ周期ではなく、半波長分であるλ/2周期であることも考慮できる。 In S60, it is determined whether the minimum antenna-tag distance Lmin calculated in S50 is substantially equal to the antenna-line distance Lset. This determination determines whether or not the error, which is the difference between the antenna-line distance Lset and the antenna-tag minimum distance Lmin, is equal to or less than the margin of error. The margin of error can be set as appropriate. For example, the margin of error is the width of line 2 plus half a wavelength. Alternatively, the length may be the width of the line 2 plus λ / 4. The reason why the length based on the wavelength λ is added to the width of the line 2 is that when the length is calculated from the phase, it cannot be distinguished from the distances in which the integral multiple lengths of the wavelength λ are different. The reason why the wavelength is set to 1/2 of the wavelength instead of 1 times the wavelength λ is that since the received wave is a wave generated based on the transmitted wave, an error occurs in both the outward path and the return path. Furthermore, when 1/4 of the half, the phase phi r of the received wave is shown by the tangent, that is, not the lambda period is one wavelength, also consider a lambda / 2 period is a half wavelength it can.

S60の判断がYESであればS70に進み、受信波を受信した無線タグ20は、設定したライン2の上を移動している無線タグ20であるとする。一方、S60の判断がNOであればS80に進み、設定したライン2の外を移動する無線タグ20であるとする。S60、S70、S80は請求項のライン判断部に相当する。 If the determination in S60 is YES, the process proceeds to S70, and the wireless tag 20 that has received the received wave is assumed to be the wireless tag 20 moving on the set line 2. On the other hand, if the determination in S60 is NO, the process proceeds to S80, and it is assumed that the wireless tag 20 moves outside the set line 2. S60, S70, and S80 correspond to the line determination unit of the claim.

[第1実施形態のまとめ]
以上、説明した第1実施形態では、式3を用いて説明したように、受信波の位相φがアンテナ−タグ間距離Lで決まり、時間tには依存しないこと、および、無線タグ20がライン2上を移動することを利用する。
[Summary of the first embodiment]
As described above, in the first embodiment described above, as described with reference to Equation 3, the phase phi r of the received wave antenna - determined by the inter-tag distance L, and does not depend on the time t, and the wireless tag 20 Use to move on line 2.

ライン2上を無線タグ20が移動する場合、無線タグ20からタグリーダ10への方向が同じとみなせる短い2時点t1、t2の間であれば、図5に示す幾何学的関係から、式11に示すタグ角度算出式が得られる。 When the wireless tag 20 moves on the line 2, if the direction from the wireless tag 20 to the tag reader 10 is between two short time points t1 and t2 that can be regarded as the same, the equation 11 is obtained from the geometric relationship shown in FIG. The tag angle calculation formula shown is obtained.

タグ角度算出式は、1つの位相差Δφが得られれば、1つのタグ角度θが得られることを意味する。2つのタグ角度θが得られれば、図6に示すように、アンテナ−タグ間最小距離Lminが計算できる。 The tag angle calculation formula means that if one phase difference Δφ is obtained, one tag angle θ can be obtained. If the two tag angles θ are obtained, the minimum antenna-tag distance Lmin can be calculated as shown in FIG.

2つのタグ角度θを得るためには、2つの位相差Δφが必要になる。そこで、2つの位相差Δφを得るために、本実施形態では、3回以上、受信波の位相φを算出する(S10、S20)。2つ以上のタグ角度θが得られると、式8から、アンテナ−タグ間最小距離Lminを算出できる(S50)。 In order to obtain the two tag angles θ, two phase differences Δφ are required. Therefore, in order to obtain a two phase difference [Delta] [phi, in the present embodiment, three or more times, to calculate the phase phi r of received waves (S10, S20). When two or more tag angles θ are obtained, the minimum antenna-tag distance Lmin can be calculated from Equation 8 (S50).

そして、このアンテナ−タグ間最小距離Lminと、予め記憶したアンテナ−ライン間距離Lsetがほぼ等しいか否かを判断することで、無線タグ20が、設定したライン2の上を移動しているか否かを判断する。 Then, by determining whether or not the minimum antenna-tag distance Lmin and the antenna-line distance Lset stored in advance are substantially equal, whether or not the wireless tag 20 is moving on the set line 2. To judge.

このようにして、無線タグ20、および、その無線タグ20が取り付けられた荷物がライン2を移動しているか否かを判断するので、固定タグを必要としない。 In this way, since it is determined whether or not the wireless tag 20 and the luggage to which the wireless tag 20 is attached are moving on the line 2, a fixed tag is not required.

しかも、同じ無線タグ20についてアンテナ−タグ間最小距離Lminを逐次算出することで、各無線タグ20が同じライン2を移動しているのか、異なるライン2を移動しているのかも分かる。つまり、固定タグを不要としながらも、複数のライン2の読み分けも可能である。 Moreover, by sequentially calculating the minimum distance Lmin between the antennas and the tags for the same wireless tag 20, it can be determined whether each wireless tag 20 is moving on the same line 2 or on a different line 2. That is, it is possible to distinguish between a plurality of lines 2 while eliminating the need for a fixed tag.

なお、上述の実施形態では、アンテナ−タグ間最小距離Lminをアンテナ−ライン間距離Lsetと比較することで、無線タグ20が、定められたライン2を移動しているかを判断していた。しかし、無線タグ20が、他の複数の無線タグ20と同じライン2を移動しているか、そのライン2を移動していないのかを判断するのであれば、アンテナ−ライン間距離Lsetを記憶しておく必要はない。 In the above-described embodiment, it is determined whether or not the wireless tag 20 is moving on the defined line 2 by comparing the minimum antenna-tag distance Lmin with the antenna-line distance Lset. However, if it is determined whether the wireless tag 20 is moving on the same line 2 as the other plurality of wireless tags 20 or not moving on the line 2, the antenna-line distance Lset is stored. You don't have to keep it.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
<Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described. In the following description of the second embodiment, the elements having the same number as the codes used so far are the same as the elements having the same code in the previous embodiments, unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the embodiment described above can be applied to the other parts of the configuration.

第2実施形態では、演算部18は、図7に代えて図9に示す処理を実行する。図9に示す処理は、図7に示す処理に対して、S38、S39が追加されている。S38、S39は請求項の停止判断部に相当する。 In the second embodiment, the calculation unit 18 executes the process shown in FIG. 9 instead of FIG. 7. In the process shown in FIG. 9, S38 and S39 are added to the process shown in FIG. 7. S38 and S39 correspond to the suspension determination unit of the claim.

図9に示す処理では、S30において位相差Δφを算出した後、S38を実行する。S38では、位相変化があったか否かを判断する。S30で算出した位相差Δφがほぼゼロであれば、位相変化がないと判断する。位相変化がない場合、S38の判断はNOになりS39に進む。 In the process shown in FIG. 9, after calculating the phase difference Δφ in S30, S38 is executed. In S38, it is determined whether or not there is a phase change. If the phase difference Δφ calculated in S30 is almost zero, it is determined that there is no phase change. If there is no phase change, the determination in S38 becomes NO and the process proceeds to S39.

位相変化がない場合、無線タグ20が移動していないと言える。そこで、S39では、無線タグ20は停止タグとして処理する。S39を実行した場合、図9の処理を終了する。 If there is no phase change, it can be said that the wireless tag 20 has not moved. Therefore, in S39, the wireless tag 20 is processed as a stop tag. When S39 is executed, the process of FIG. 9 ends.

この第2実施形態では、無線タグ20が、設定したライン2を移動しているかどうかを判断できることに加えて、無線タグ20が停止しているか否かも判断できる。 In this second embodiment, in addition to being able to determine whether or not the wireless tag 20 is moving on the set line 2, it is also possible to determine whether or not the wireless tag 20 is stopped.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態を説明する。第1、第2実施形態では、アンテナ−ライン間距離Lsetおよび無線タグ20の移動速度Vtagが既知であった。これに対して、第3実施形態では、アンテナ−ライン間距離Lsetは既知であるが、無線タグ20の移動速度Vtagは未知である。第3実施形態では、無線タグ20の移動速度Vtagも算出する。
<Third Embodiment>
Next, the third embodiment will be described. In the first and second embodiments, the antenna-line distance Lset and the moving speed V tag of the radio tag 20 were known. On the other hand, in the third embodiment, the antenna-line distance Lset is known, but the moving speed V tag of the radio tag 20 is unknown. In the third embodiment, the moving speed V tag of the wireless tag 20 is also calculated.

第3実施形態では、演算部18は、無線タグ20の移動速度Vtagが未知である状態では、図10に示す処理を実行する。 In the third embodiment, the calculation unit 18 executes the process shown in FIG. 10 in a state where the moving speed V tag of the wireless tag 20 is unknown.

図10に示す処理は、図7と同じ条件で実行する。図10においてS110は、図7のS10と同じであり、受信波の位相φの時系列データを作成する。このS110も位相算出部としての処理である。 The process shown in FIG. 10 is executed under the same conditions as in FIG. In FIG. 10 S110 are the same as S10 in FIG. 7, to create a time series data of the phase phi r of the received wave. This S110 is also a process as a phase calculation unit.

続くS120は、図7のS20と同じであり、読み取り回数が3回以上であるか否かを判断する。S20の判断がNOであればS10に戻り、YESであればS130に進む。 Subsequent S120 is the same as S20 in FIG. 7, and determines whether or not the number of readings is 3 or more. If the judgment of S20 is NO, the process returns to S10, and if YES, the process proceeds to S130.

S130では、位相勾配符号の切り替わり点が生じたか否かを判断する。位相勾配符号とは、S110で逐次算出した最新の位相φtnから1時点前の位相φtn−1を引いた値の符号を意味する。 In S130, it is determined whether or not a switching point of the phase gradient code has occurred. The phase gradient code means a code of a value obtained by subtracting the phase φ tn-1 one time point before from the latest phase φ tn sequentially calculated in S110.

すでに説明したように、受信波の位相φはアンテナ−タグ間距離Lにより決まる。よって、位相勾配符号の切り替わり点は、2つの時点のアンテナ−タグ間距離Lの大小関係が逆転する時点を意味する。時間的に前後するアンテナ−タグ間距離Lの大小関係が逆転する位置は、無線タグ20がアンテナ11の正面に位置した時点である。つまり、位相勾配符号の切り替わり点は、タグ角度θが90度である位置を示している。 As already explained, the phase phi r of the received wave antenna - determined by the inter-tag distance L. Therefore, the switching point of the phase gradient code means the time when the magnitude relationship of the antenna-tag distance L at two time points is reversed. The position where the magnitude relationship of the antenna-tag distance L, which moves back and forth in time, is reversed is when the wireless tag 20 is located in front of the antenna 11. That is, the switching point of the phase gradient code indicates a position where the tag angle θ is 90 degrees.

S130の判断がYES、すなわち、位相勾配符号の切り替わり点があったと判断した場合にはS140に進み、S130の判断がNOであればS110に戻る。 If the determination in S130 is YES, that is, if it is determined that there is a switching point of the phase gradient code, the process proceeds to S140, and if the determination in S130 is NO, the process returns to S110.

請求項の第2位相差算出部に相当するS140では、位相勾配符号の切り替わり点が生じたと判断した直前の位相をφt2とし、その1つ前に算出した位相φt1とし、位相差(φt2−φt1)を算出する。この場合、t1が、請求項の符号切り替わり隣接時点である。 In S140 corresponding to the second phase difference calculation unit of the claim, the phase immediately before the determination that the switching point of the phase gradient code has occurred is set to φ t2 , the phase calculated immediately before that is set to φ t1 , and the phase difference (φ) is set. Calculate t2- φ t1 ). In this case, t1 is the time point adjacent to the sign switching of the claim.

なお、これら2つの時点に代えて、位相勾配符号の切り替わり点が生じたと判断した直後と、その次に算出する位相φを用いてもよい。この場合には、後の時点が請求項の符号切り替わり隣接時点である。位相勾配符号の切り替わり点が生じたと判断した直前あるいは直後は、タグ角度が90度であるとみなせる。 Instead of these two time points, the phase φ calculated immediately after it is determined that the phase gradient code switching point has occurred and the phase φ calculated next may be used. In this case, the later time point is the time point adjacent to the sign switching of the claim. Immediately before or immediately after it is determined that the switching point of the phase gradient code has occurred, the tag angle can be regarded as 90 degrees.

S140を実行後はS150に進む。S150では、式12から、時点t1におけるアンテナ−タグ間距離L1を算出する。S150は請求項の第2タグ距離算出部に相当する。なお、式12において、L2はアンテナ−ライン間距離になる。また、位相定数βは予め設定されているとする。図2には、ここでのタグ角度θ1、θ2、アンテナ−タグ間距離L1、L2を図示している。

Figure 0006825427
After executing S140, the process proceeds to S150. In S150, the antenna-tag distance L1 at the time point t1 is calculated from the equation 12. S150 corresponds to the second tag distance calculation unit of the claim. In Equation 12, L2 is the distance between the antenna and the line. Further, it is assumed that the phase constant β is set in advance. FIG. 2 illustrates the tag angles θ1 and θ2 and the antenna-tag distances L1 and L2.
Figure 0006825427

式12は、式3の式を時点t1、時点t2の2つの時点で立式し、立式した2つの式の左辺、右辺をそれぞれ減算した後、式変形することで求められる。 Equation 12 is obtained by formulating the equation of Equation 3 at two time points, time point t1 and time point t2, subtracting the left side and the right side of the two formulated equations, respectively, and then transforming the equation.

第2タグ角度算出部に相当するS160では、式13に、アンテナライン間距離であるL2と、S150で算出したアンテナ−タグ間距離L1とを代入して、タグ角度θ1を算出する。なお、式13は、図2に示す直角三角形において正弦定理を適用することで得られる式を変形した式である。

Figure 0006825427
In S160, which corresponds to the second tag angle calculation unit, the tag angle θ1 is calculated by substituting the antenna line distance L2 and the antenna-tag distance L1 calculated in S150 into Equation 13. Equation 13 is a modified equation obtained by applying the law of sines to the right triangle shown in FIG.
Figure 0006825427

請求項の移動距離算出部に相当するS170では、式14に、S160で算出したタグ角度θ1と、S150で算出したアンテナ−タグ間距離L1と、アンテナライン間距離であるL2を代入して、タグ移動距離Δdを算出する。

Figure 0006825427
In S170, which corresponds to the moving distance calculation unit of the claim, the tag angle θ1 calculated in S160, the antenna-tag distance L1 calculated in S150, and the antenna line distance L2 are substituted into Equation 14. The tag movement distance Δd is calculated.
Figure 0006825427

請求項の速度算出部に相当するS180では、式15に、S170で算出したタグ移動距離Δdと、時点t1と時点t2の時間差を代入して無線タグ20の移動速度Vtagを算出する。

Figure 0006825427
In S180, which corresponds to the speed calculation unit of the claim, the moving speed V tag of the wireless tag 20 is calculated by substituting the tag moving distance Δd calculated in S170 and the time difference between the time points t1 and the time point t2 into the equation 15.
Figure 0006825427

このようにして、無線タグ20の移動速度Vtagを算出した後は、図7あるいは図9のS30へ進む。この時点で、無線タグ20の移動速度Vtagが算出できていることに加えて、読み取り回数が3回以上であることも判断しているので、S10、S20は省略してS30へ進むのである。 After calculating the moving speed V tag of the wireless tag 20 in this way, the process proceeds to S30 of FIG. 7 or FIG. At this point, in addition to being able to calculate the moving speed V tag of the wireless tag 20, it is also determined that the number of readings is 3 or more, so S10 and S20 are omitted and the process proceeds to S30. ..

第2実施形態において実行するS40では、式11の分母を、S180で算出した移動速度Vtagに2つの時点の時間差Δtを乗算して無線タグ20が移動したタグ移動距離Δdを算出する。また、S50でも、S40と同様、S180で算出した移動速度Vtagに、2つの時点の時間差Δtを乗算してタグ移動距離Δdを算出する。 In S40 executed in the second embodiment, the denominator of the equation 11 is multiplied by the movement speed V tag calculated in S180 by the time difference Δt at two time points to calculate the tag movement distance Δd in which the wireless tag 20 has moved. Further, also in S50, as in S40, the tag movement distance Δd is calculated by multiplying the movement speed V tag calculated in S180 by the time difference Δt at two time points.

[第3実施形態のまとめ]
位相勾配符号の反転が生じる無線タグ20の位置は、アンテナ−タグ間距離Lが最小になる位置、つまり、アンテナ−タグ間距離Lがアンテナ−ライン間距離Lsetになるときである。アンテナ−ライン間距離Lsetは不揮発性メモリ19に記憶しているので、位相切り替わり時点では、アンテナ−タグ間距離Lは、アンテナ−ライン間距離Lsetになっていると判断できる。
[Summary of Third Embodiment]
The position of the radio tag 20 where the phase gradient code is inverted is the position where the antenna-tag distance L is minimized, that is, when the antenna-tag distance L becomes the antenna-line distance Lset. Since the antenna-line distance Lset is stored in the non-volatile memory 19, it can be determined that the antenna-tag distance L is the antenna-line distance Lset at the time of phase switching.

さらに、位相勾配符号の切り替わり点の前後では、式12に示すように、アンテナ−タグ間距離L1は、アンテナ−タグ間距離L2と位相差(φt1−φt2)から算出できるので、S150では、アンテナ−タグ間距離L1を算出する。 Further, before and after the switching point of the phase gradient code, as shown in Equation 12, the antenna-tag distance L1 can be calculated from the antenna-tag distance L2 and the phase difference (φ t1- φ t2 ). , The antenna-tag distance L1 is calculated.

時点t1におけるアンテナ−タグ間距離L1が分かり、位相勾配符号の切り替わり点におけるアンテナ−タグ間距離L2がアンテナ−ライン間距離Lsetであることが分かると、それらから、式13、式14を用いて、時点t1における無線タグ20の位置から位相勾配符号の切り替わり点における無線タグ20の位置までのタグ移動距離Δdを算出できる(S160、S170)。 When the antenna-tag distance L1 at the time point t1 is known and the antenna-tag distance L2 at the switching point of the phase gradient code is found to be the antenna-line distance Lset, the equations 13 and 14 are used. , The tag movement distance Δd from the position of the radio tag 20 at the time point t1 to the position of the radio tag 20 at the switching point of the phase gradient code can be calculated (S160, S170).

そして、時点t1における無線タグ20の位置と位相勾配符号の切り替わり点との間のタグ移動距離Δdと、時間差(t2−t1)が分かることで、S180では、式15から、無線タグ20の移動速度Vtagを算出できる。 Then, by knowing the tag movement distance Δd between the position of the radio tag 20 and the switching point of the phase gradient code at the time point t1 and the time difference (t2-t1), in S180, the movement of the radio tag 20 is performed from Equation 15. The velocity V tag can be calculated.

このようにして無線タグ20の移動速度Vtagを算出できるので、無線タグの移動速度Vtagが不明でも、第1実施形態と同様、無線タグ20が定められたライン2を移動しているか否かを判断できる。 Since the moving speed V tag of the wireless tag 20 can be calculated in this way, even if the moving speed V tag of the wireless tag is unknown, whether or not the wireless tag 20 is moving on the defined line 2 as in the first embodiment. Can be judged.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are also included in the technical scope of the present invention. Various changes can be made within the range that does not deviate.

<変形例1>
上述した実施形態は、いずれもタグ角度θを逐次算出することができる。このタグ角度が90度となるときに、無線タグ20はタグリーダ10の正面を通過したと判断できる。したがって、タグ角度θに基づいて通過判定を行うようにしてもよい。
<Modification example 1>
In any of the above-described embodiments, the tag angle θ can be calculated sequentially. When the tag angle reaches 90 degrees, it can be determined that the wireless tag 20 has passed in front of the tag reader 10. Therefore, the passage determination may be performed based on the tag angle θ.

また、無線タグ20がタグリーダ10の正面を通過するとき、アンテナ−タグ間距離Lが最小になる。よって、アンテナ−タグ間距離が最小になったか否かを判断することで通過判定を行ってもよい。 Further, when the wireless tag 20 passes in front of the tag reader 10, the distance L between the antenna and the tag becomes the minimum. Therefore, the passage may be determined by determining whether or not the distance between the antenna and the tag has been minimized.

1:無線タグシステム 2:ライン 3:荷物 10:タグリーダ 11:アンテナ 12:送信機 15:直交復調器 18:演算部 19:不揮発性メモリ 20:無線タグ 151:移相器 152i:ミキサ 152q:ミキサ S10、S110 位相算出部、 S140 第2位相差算出部、 S150 第2タグ距離算出部、 S160 第2タグ角度算出部、 S170 移動距離算出部、 S180 速度算出部、 S30 位相差算出部、 S38、S39 停止判断部、 S40 タグ角度算出部、 S50 タグ距離算出部 CP1:通信経路 CP2:通信経路 L:タグ間距離 Lmin:アンテナ−タグ間最小距離 Lset:ライン間距離 Vtag:移動速度 Δd:タグ移動距離 Δt:時間差 Δφ:位相差 β:位相定数 βL:空間位相 θ:タグ角度 φ:位相 ωt:時間位相 1: Wireless tag system 2: Line 3: Luggage 10: Tag reader 11: Antenna 12: Transmitter 15: Orthogonal demodulator 18: Arithmetic unit 19: Non-volatile memory 20: Wireless tag 151: Phase shifter 152i: Mixer 152q: Mixer S10, S110 Phase calculation unit, S140 Second phase difference calculation unit, S150 Second tag distance calculation unit, S160 Second tag angle calculation unit, S170 Movement distance calculation unit, S180 Speed calculation unit, S30 Phase difference calculation unit, S38, S39 Stop determination unit, S40 Tag angle calculation unit, S50 Tag distance calculation unit CP1: Communication path CP2: Communication path L: Distance between tags Lmin: Minimum distance between antenna and tag Lset: Distance between lines Vtag: Movement speed Δd: Tag movement Distance Δt: Time difference Δφ: Phase difference β: Phase constant βL: Spatial phase θ: Tag angle φ: Phase ωt: Time phase

Claims (5)

無線タグ(20)と通信するタグリーダ(10)であって、
前記無線タグに対して電波を送信して、その応答として前記無線タグから送信されて前記タグリーダが受信した電波である受信波の位相(φ)を逐次算出する位相算出部(S10、S110)と、
前記位相算出部が2つの時点で算出した位相の差である位相差(Δφ)を算出する位相差算出部(S30)と、
前記位相差と、前記2つの時点の間に前記無線タグが移動する距離であるタグ移動距離とに基づいて、前記タグリーダが備えるアンテナ(11)と前記無線タグとを結ぶ直線と、前記無線タグが移動するライン(2)との間の角度であるタグ角度(θ)を算出するタグ角度算出部(S40)とを備え、
前記位相差算出部は、2つの前記位相差を、前記位相差を算出する前記2つの時点のうちの少なくとも一方を異なる時点として算出し、
前記タグ角度算出部は、2つの前記位相差をそれぞれ用いて、前記タグ角度として、第1タグ角度と第2タグ角度を算出し、
前記タグ角度が前記第1タグ角度となる位置と前記タグ角度が前記第2タグ角度となる位置との間の距離、前記第1タグ角度、前記第2タグ角度に基づいて、前記無線タグが移動する前記ラインから前記アンテナまでの最小距離であるアンテナ−タグ間最小距離(Lmin)を算出するタグ距離算出部(S50)をさらに備えるタグリーダ。
A tag reader (10) that communicates with a wireless tag (20).
Wherein wirelessly transmitting the electric wave to the tag, the phase calculation unit for sequentially calculating the phase (phi r) of the received wave is being transmitted radio wave received by the tag reader from said RFID tag as a response (S10, S110) When,
A phase difference calculation unit (S30) for calculating a phase difference (Δφ), which is a phase difference calculated by the phase calculation unit at two time points,
Based on the phase difference and the tag movement distance, which is the distance that the radio tag moves between the two time points, a straight line connecting the antenna (11) included in the tag reader and the radio tag, and the radio tag The tag angle calculation unit (S40) for calculating the tag angle (θ), which is the angle between the moving line (2) and the line (2), is provided.
The phase difference calculation unit calculates the two phase differences with at least one of the two time points for calculating the phase difference as a different time point.
The tag angle calculation unit calculates the first tag angle and the second tag angle as the tag angles by using the two phase differences, respectively.
The wireless tag is based on the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle, the first tag angle, and the second tag angle. A tag reader further including a tag distance calculation unit (S50) for calculating the minimum distance (Lmin) between an antenna and a tag, which is the minimum distance from the moving line to the antenna.
請求項1において、
前記ラインの移動速度を予め記憶している記憶部(19)を備え、
前記タグ角度算出部は、前記タグ移動距離を、前記2つの時点の時間差と、前記記憶部に記憶されている前記ラインの移動速度とから算出し、
前記タグ距離算出部は、前記タグ角度が前記第1タグ角度となる位置と前記タグ角度が前記第2タグ角度となる位置との間の距離を、前記タグ角度が前記第1タグ角度であった時点と前記タグ角度が前記第2タグ角度であった時点との時間差と、前記記憶部に記憶されている前記ラインの移動速度とから算出するタグリーダ。
In claim 1,
A storage unit (19) that stores the moving speed of the line in advance is provided.
The tag angle calculation unit calculates the tag movement distance from the time difference between the two time points and the movement speed of the line stored in the storage unit.
The tag distance calculation unit determines the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle, and the tag angle is the first tag angle. A tag reader calculated from the time difference between the time point and the time point when the tag angle is the second tag angle and the moving speed of the line stored in the storage unit.
請求項1において、
前記アンテナから前記ラインまでの最小距離であるアンテナ−ライン間距離(Lset)を記憶している記憶部(19)と、
前記位相算出部が逐次算出する位相に基づいて、位相勾配符号の切り替わり点を1つの時点として算出した前記位相差を算出する第2位相差算出部(S140)と、
前記記憶部に記憶されている前記アンテナ−ライン間距離と、前記第2位相差算出部が算出した前記位相差とに基づいて、前記位相勾配符号の切り替わり点とともに前記位相差を算出した他方の時点である符号切り替わり隣接時点における、前記アンテナから前記無線タグまでの距離であるアンテナ−タグ間距離を算出する第2タグ距離算出部(S150)と、
前記第2タグ距離算出部が算出した前記アンテナ−タグ間距離と、前記記憶部に記憶されている前記アンテナ−ライン間距離とに基づいて、前記符号切り替わり隣接時点における前記タグ角度を算出する第2タグ角度算出部(S160)と、
前記第2タグ角度算出部が算出した前記タグ角度と、前記第2タグ距離算出部が算出した前記アンテナ−タグ間距離と、前記記憶部に記憶されている前記アンテナ−ライン間距離とに基づいて、前記符号切り替わり隣接時点における前記無線タグの位置から前記位相勾配符号の切り替わり点における前記無線タグの位置までの移動距離を算出する移動距離算出部(S170)と、
前記移動距離算出部が算出した前記移動距離と、前記符号切り替わり隣接時点と前記位相勾配符号の切り替わり点との時間差とに基づいて、前記無線タグの移動速度(Vtag)を算出する速度算出部(S180)とを備え、
前記タグ角度算出部は、前記2つの時点の間に前記無線タグが移動する移動距離を、前記2つの時点の時間差と、前記速度算出部が算出した前記無線タグの移動速度とから算出し、
前記タグ距離算出部は、前記タグ角度が前記第1タグ角度となる位置と前記タグ角度が前記第2タグ角度となる位置との間の距離を、前記タグ角度が前記第1タグ角度であった時点と、前記タグ角度が前記第2タグ角度であった時点との時間差と、前記速度算出部が算出した前記無線タグの移動速度とから算出し、
前記タグリーダは、さらに、
前記タグ距離算出部が算出した前記アンテナ−タグ間最小距離と、前記記憶部に記憶されている前記アンテナ−ライン間距離との比較に基づいて、前記無線タグが、予め定められたラインを移動しているか否かを判断するライン判断部(S60−S80)を備えるタグリーダ。
In claim 1,
A storage unit (19) that stores the antenna-line distance (Lset), which is the minimum distance from the antenna to the line, and
A second phase difference calculation unit (S140) that calculates the phase difference calculated with the switching point of the phase gradient code as one time point based on the phase sequentially calculated by the phase calculation unit.
The other that calculates the phase difference together with the switching point of the phase gradient code based on the distance between the antenna and the line stored in the storage unit and the phase difference calculated by the second phase difference calculation unit. A second tag distance calculation unit (S150) that calculates the distance between the antenna and the tag, which is the distance from the antenna to the wireless tag at the time point adjacent to the code switching.
The tag angle at the time point adjacent to the sign switching is calculated based on the antenna-tag distance calculated by the second tag distance calculation unit and the antenna-line distance stored in the storage unit. 2 tag angle calculation unit (S160) and
Based on the tag angle calculated by the second tag angle calculation unit, the antenna-tag distance calculated by the second tag distance calculation unit, and the antenna-line distance stored in the storage unit. The moving distance calculation unit (S170) for calculating the moving distance from the position of the wireless tag at the time point adjacent to the sign switching to the position of the wireless tag at the switching point of the phase gradient code,
A speed calculation unit that calculates the movement speed (V tag ) of the radio tag based on the movement distance calculated by the movement distance calculation unit and the time difference between the time point adjacent to the code switching and the switching point of the phase gradient code. With (S180)
The tag angle calculation unit calculates the moving distance of the wireless tag between the two time points from the time difference between the two time points and the moving speed of the wireless tag calculated by the speed calculation unit.
The tag distance calculation unit determines the distance between the position where the tag angle is the first tag angle and the position where the tag angle is the second tag angle, and the tag angle is the first tag angle. Calculated from the time difference between the time point and the time point when the tag angle was the second tag angle, and the moving speed of the wireless tag calculated by the speed calculation unit.
The tag reader further
The wireless tag moves a predetermined line based on a comparison between the minimum antenna-tag distance calculated by the tag distance calculation unit and the antenna-line distance stored in the storage unit. A tag reader provided with a line determination unit (S60-S80) for determining whether or not the antenna is used.
請求項1または2において、
前記アンテナから前記ラインまでの最小距離であるアンテナ−ライン間距離(Lset)を記憶している記憶部(19)と、
前記タグ距離算出部が算出した前記アンテナ−タグ間最小距離と、前記記憶部に記憶されている前記アンテナ−ライン間距離との比較に基づいて、前記無線タグが、予め定められたラインを移動しているか否かを判断するライン判断部(S60−S80)を備えるタグリーダ。
In claim 1 or 2,
A storage unit (19) that stores the antenna-line distance (Lset), which is the minimum distance from the antenna to the line, and
The wireless tag moves a predetermined line based on a comparison between the minimum antenna-tag distance calculated by the tag distance calculation unit and the antenna-line distance stored in the storage unit. A tag reader provided with a line determination unit (S60-S80) for determining whether or not the antenna is used.
請求項1〜4のいずれか1項において、
前記位相算出部が逐次算出する前記位相に変化がない場合に、前記無線タグは停止していると判断する停止判断部(S38、S39)を備えるタグリーダ。
In any one of claims 1 to 4,
A tag reader including a stop determination unit (S38, S39) that determines that the wireless tag is stopped when there is no change in the phase calculated sequentially by the phase calculation unit.
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