WO2012060118A1 - Ｒｆｉｄシステム - Google Patents

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WO2012060118A1 PCT/JP2011/056434 JP2011056434W WO2012060118A1 WO 2012060118 A1 WO2012060118 A1 WO 2012060118A1 JP 2011056434 W JP2011056434 W JP 2011056434W WO 2012060118 A1 WO2012060118 A1 WO 2012060118A1
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antenna
signal
moving
read
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English (en)
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広和 笠井
英克 野上
一志 山▲崎▼
修一 松井
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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    • G06K7/10435—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM the interrogation device being arranged for interrogation of record carriers passing by the interrogation device the interrogation device being positioned close to a conveyor belt or the like on which moving record carriers are passing
    • G06K7/10445—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM the interrogation device being arranged for interrogation of record carriers passing by the interrogation device the interrogation device being positioned close to a conveyor belt or the like on which moving record carriers are passing the record carriers being fixed to further objects, e.g. RFIDs fixed to packages, luggage, mail-pieces or work-pieces transported on a conveyor belt
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    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/47—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using RFID associated with sensors

Definitions

  • the present invention relates to an RFID (Radio Frequency Identification) system for recognizing a moving object (hereinafter referred to as a “moving body”) during the movement.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the RFID system performs communication via radio waves between an RFID tag (hereinafter sometimes simply referred to as “tag”) and a reader / writer.
  • tag an RFID tag
  • a reader / writer a reader / writer
  • a system using a passive type or semi-passive type RFID tag is highly convenient and can be used for various purposes because it can activate the RFID tag by radio waves from a reader / writer to perform communication. .
  • an RFID tag is attached to each article to be managed and transported by a conveyor, and a reader / writer antenna is installed in the vicinity of the conveyor.
  • a reader / writer antenna is installed in the vicinity of the conveyor.
  • communication is performed between the RFID tag and the antenna, and information read / write processing is performed (see Patent Document 1).
  • a reader / writer antenna is installed in the passage to the entrance / exit, and an RFID tag attached to a moving body (person or article) traveling in the passage reacts to a command from the antenna.
  • This system is also known.
  • Patent Document 2 in a system that acquires identification information from RFID tags that pass through a plurality of adjacent gates, all RFID tags that transmit readout signals from antennas installed for each gate and receive readout signals. It is described that ID information is acquired by a response signal from and a filtering process is performed to exclude unnecessary ID information from RFID tags.
  • an interrogator reader / writer
  • a fixed tag are installed at each of a plurality of gates through which a person passes, and a moving tag and a fixed tag possessed by a person passing through the gate in each gate interrogator. Is read out a plurality of times per unit time at the same time, and the presence / absence of a moving tag at each gate is determined based on the availability of communication with each tag and the communication success rate.
  • Patent Document 3 when it is determined that communication with a fixed tag is difficult and there is no moving tag, it is recognized that the radio wave to the fixed tag is blocked by a person who does not have the tag, It is described that a different time slot is assigned to each of the tag and the moving tag to respond to the command from the interrogator by shifting the timing for each tag type.
  • the inventors of the present invention constructed a system as shown in FIG. 13 and verified its usefulness in developing an RFID system for the purpose of managing entry and exit of vehicles such as forklifts.
  • reader / writer antennas A1 to An are respectively provided on one side of a plurality of paths R1 to Rn arranged in parallel, and an RFID tag t is attached to a forklift B.
  • the RFID tag t for example, information related to the cargo carried in by the forklift B is written in advance.
  • Each antenna A1 to An transmits a read command in order and waits for reception of a response signal from the tag t until a predetermined waiting time elapses.
  • a response signal is received within the waiting time, the information contained in the response signal is read and analyzed, and whether or not it is loaded is checked.
  • the path R2 is transmitted to the radio wave from the antenna A3 on a path (path R3 in this example) different from the path where the forklift B actually enters (path R2 in this example). It has been found that the RFID tag t reacts, and as a result, erroneous information is read and an error occurs in the recognition result.
  • the mobile tag and the fixed tag are each responded at different timings.
  • the moving body is located in the same path as the antenna, and if it can communicate with both the moving tag and the fixed tag, it is determined that the moving body is located in a path different from the antenna. Thereby, it becomes possible to detect the movement tag of each passage with high accuracy.
  • Patent Document 3 it is assumed that the radio wave is shielded by the moving body entering between the antenna and the fixed tag. Sometimes it becomes.
  • the radio wave from the antenna may be propagated in an unexpected direction due to reflection of the radio wave from the antenna, and as a result, a response signal from a tag that is not subject to communication may reach the antenna that has transmitted the command.
  • Patent Document 3 describes nothing about measures against these problems.
  • the present invention pays attention to the above-mentioned problems, and it is possible to communicate with only an RFID tag necessary for recognizing a moving object with a simple configuration and simple processing, and to reduce processing time.
  • the present invention relates to a communication processing apparatus including an antenna provided in the vicinity of a path along which a moving body to be recognized travels, and a moving RFID tag (hereinafter referred to as “moving”) in which information related to the moving body is written and moved together with the moving body.
  • moving a moving RFID tag
  • tag a moving RFID tag
  • the operation of the communication processing device is controlled, and the communication processing device acquires the read information obtained by the communication with the moving tag from the communication processing device, and using this read information, the recognition processing for the moving object
  • the present invention is applied to an RFID system having a control device that performs the above.
  • the communication processing device is constituted by, for example, a reader / writer having an antenna and a communication control unit that controls the operation of the antenna.
  • a normal reader / writer includes a pair of antennas and a communication control unit.
  • the communication processing apparatus of the present invention can include a plurality of antennas and a control unit that performs overall control of these antennas. Alternatively, a plurality of combinations of antennas and communication control units can be included.
  • the RFID system according to the present invention further includes a fixed RFID tag (hereinafter abbreviated as “fixed tag”) fixedly arranged at a predetermined location.
  • This fixed tag is a level buried in a signal received by the antenna from a mobile tag located at a location where the antenna should be communicated, and a signal received by the antenna from a mobile tag located at a location where the antenna should not be communicated.
  • a signal of a level to be buried is delivered to the antenna.
  • each of the moving tag and the fixed tag of the present invention responds to a command from the antenna at a certain timing.
  • the control device causes the communication processing device to repeatedly execute a process of transmitting a read command and receiving a response signal from the RFID tag in response to the command, and reading the response signal of the moving tag from the communication processing device that has received the response signal.
  • the recognition process is executed using the read information.
  • each RFID tag when the read command from the antenna reaches both the moving tag and the fixed tag, each RFID tag responds at a constant timing regardless of its type. Therefore, the response signals from these tags reach the antenna almost simultaneously, but when the mobile tag is located at a place where it should communicate with the antenna, the response signal received from the fixed tag is the response signal received from the mobile tag. The information is read by the response signal from the moving tag. On the other hand, when the mobile tag is located at a place where it should not communicate with the antenna, the response signal received from the mobile tag is buried in the response signal from the fixed tag and cannot be read. Information by the response signal is read.
  • an antenna and a fixed tag are provided for each of a plurality of routes set for advancing the moving body.
  • the control device causes the antenna of each path to transmit a read command and receive a response signal, and when obtaining information by a response signal from a moving tag as read information, a control signal including the read information is received. It recognizes that the moving body is located on the path corresponding to the received antenna.
  • the signal received from the moving tag of the other route is not read by the fixed tag provided in the route, and the antenna communicates in the corresponding route. It becomes possible to stably read the information of the moving tag located at the power location. As described above, since the information of the moving tag can be reliably read only by the antenna of the route including the moving tag, the position of the moving body can be recognized without error.
  • control device in the above embodiment causes the antenna of each path to sequentially transmit the read command and receive the response signal, and in response to the reception of the response signal by the antenna that has transmitted the read command, To send a read command.
  • an antenna on a route without a moving tag can also receive a response signal from a corresponding fixed tag immediately after a read command is transmitted, so that it is necessary to complete the reception processing by each antenna. Time can be greatly reduced.
  • the control device determines whether or not the reading information matches a path on which the antenna that has received the response signal including the reading information is provided. And a discriminating unit for outputting the discriminating result obtained by the discriminating unit.
  • the success or failure of the course of the moving body can be notified by a lamp, a buzzer, or the like.
  • a moving object enters a route different from the route written in the moving tag, it is possible to detect it reliably and output an alarm or take measures such as closing the gate. Become.
  • At least one of the mobile RFID tag and the fixed RFID tag receives from the antenna a command for requesting a change in the reflection strength of the radio wave when responding to the command from the antenna.
  • a function to change according to what has been done is provided.
  • the communication processing for each of the mobile tag deployed at the location where the antenna should be communicated, the mobile tag deployed at the location where the antenna should not be communicated, and the fixed tag placed at the predetermined location is performed.
  • the level of the signal received by the antenna from each tag can be measured, and the reflection intensity of the radio wave can be adjusted based on these measured values.
  • the above processing is performed when the system is introduced, the level of the signal delivered from the fixed tag to the antenna is buried in the signal received by the antenna from the moving tag located at the place to communicate with the antenna.
  • the above processing makes it possible to return the level relationship of the signal received from each tag to the good state.
  • a fixed tag is arranged at a place where a command from the antenna can be received, and a position at a place where communication should not be performed is adjusted by adjusting a relationship between a level of a signal reaching the antenna from the fixed tag and the moving tag. It is possible to prevent the information of the moving tag being read from being read, to reliably acquire information that needs to be read, and to perform stable recognition processing. In addition, since the process of receiving the response signal and the process of extracting the read information from the received signal become extremely simple, the processing time can be shortened and the application that requires high-speed processing can be easily handled. It becomes possible.
  • the RFID system according to the first embodiment is used for the purpose of detecting a moving body that travels in a certain direction and performing a predetermined recognition process on the moving body.
  • the specific system includes two types of RFID tags (moving tag M and fixed tag T), reader / writer 2, control device 1, and the like.
  • the reader / writer 2 includes an antenna A and a communication control unit 20.
  • the antenna A and the communication control unit 20 are separate, but instead of this, a reader / writer of a type in which both are integrated may be used.
  • the RFID tags M and T and the antenna A communicate with each other by performing mutual modulation processing and demodulation processing using radio waves in the UHF band (about 860 to 960 MHZ).
  • the moving tag M and the fixed tag T are both passive types, but not limited to this, a semi-passive type RFID tag may be used.
  • the moving tag M is attached to the moving body and moves together with the moving body.
  • the fixed tag T is fixedly installed at a place where a radio wave with an appropriate strength is received from the antenna A.
  • the substance of the control device 1 is a personal computer in which a dedicated program is installed.
  • the communication control unit 2 incorporates a microcomputer and a transmission / reception circuit, and receives a process for transmitting a read command from the antenna A and a response signal from the tags M and T in response to the instruction from the control device 1.
  • the decoded information is transmitted to the control device 1 as read information while repeating the process of decoding the information included in the signal.
  • the control device 1 executes recognition processing for the moving body using this information.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration common to the moving tag M and the fixed tag T described above.
  • each of the tags M and T includes a communication antenna unit 30, a modem circuit 31, a microcomputer processing unit 32, a memory 33, and the like.
  • the antenna unit 30 receives a radio wave including a carrier wave and a command signal from the antenna A on the reader / writer 2 side.
  • the modem circuit 31 decodes the command signal from the radio wave received by the antenna unit 30 and outputs the command signal to the processing unit 32, and responds by the back scatter method based on the response signal output from the processing unit 32. This response signal is transmitted to the antenna A through the antenna unit 30.
  • tag type information (a code indicating that it is a moving tag or a fixed tag) into which the memory 33 is incorporated is written in advance, and the radio wave from the antenna A is reflected in response to a command. Is stored (in this example, a gain setting value for deriving the degree of modulation of the backscatter). Further, information on the corresponding moving object is written in the memory of the moving tag M.
  • Fig. 3 (1) shows an example in which the above RFID system is introduced to the production site.
  • the moving body of this embodiment is a pallet P conveyed by the belt conveyor 10, and a moving tag M is attached to one side surface thereof.
  • the antenna A of the reader / writer 2 is arranged at a position facing the moving tag M when the pallet P reaches a predetermined place on the conveyor 10.
  • a stand 15 to which a fixed tag T is attached is disposed at a position facing the antenna A across the conveyor 10.
  • the pallet P contains parts.
  • a part type code As information on the corresponding moving body (pallet P), a part number, a quantity, a model number of a product to be incorporated, identification information on a site where the part is conveyed, and the like are written.
  • a command for instructing reading of information (hereinafter referred to as “read command”) is repeatedly sent based on a command from the control device 1.
  • the fixed tag T and the moving tag M read the information stored in the memory 33 of its own circuit, and output a response signal including the read information to the antenna A.
  • the communication control unit 20 decodes information included in the response signal received by the antenna A, and transmits the decoded information to the control device 1 as read information.
  • the control device 1 first extracts the tag type code included in the read information. When the type code of the moving tag M is extracted, the read information is analyzed in detail.
  • the identification information of the parts transport destination is compatible with the conveyor 10, and if it is determined that the information does not match, alarm information is output. It also recognizes the part type code, quantity, etc., and sends the recognition result to a server that manages the production line.
  • the pallet P of this embodiment is made of a material that allows radio waves to pass, such as synthetic resin or wood. Therefore, even when the pallet P reaches the front of the antenna A and the space between the antenna A and the fixed tag T is shielded, the radio wave from the antenna A passes through the pallet P and reaches the fixed tag T. Similarly, the radio wave reflected by the fixed tag T passes through the pallet P and reaches the fixed tag T. Therefore, the fixed tag T can always respond to a read command from the antenna A and output a response signal regardless of the position of the moving tag M. In consideration of these points, in this embodiment, the relationship shown in FIG. 3B is established between the signals received by the antenna A from the tags T and M by the setting process described later.
  • FIG. 3B is a graph showing changes in the level of response signals received by the antenna A from the fixed tag T and the moving tag M in response to each read command.
  • the reception level of the signal from the fixed tag T is stabilized at a substantially constant value, whereas the reception level of the signal from the moving tag M fluctuates in a mountain shape as the tag M moves. To do.
  • the signal from the moving tag M is initially smaller than the signal from the fixed tag T, and a level difference of a predetermined value D or more is generated with respect to the signal from the fixed tag T.
  • the signal received from the moving tag M increases as the moving tag M approaches the antenna A, and exceeds the signal from the fixed tag T.
  • the signal received from the moving tag M while the pallet P, which is a moving body, passes the front of the antenna A (the period U in FIG. 3B corresponds to this) is the signal received from the fixed tag T.
  • the signal received from the mobile tag M falls as the mobile tag M moves away from the antenna A, and the signal received from the fixed tag T becomes stronger again, and there is a difference of D or more between the respective reception levels. Occurs.
  • the moving tag M and the fixed tag T of this embodiment respond to the read command from the antenna A at a certain timing, that is, immediately after receiving the read command, or when a predetermined time has elapsed since reception. Is output. For this reason, when the read command from the antenna A reaches a plurality of tags, the response signals from these tags may reach the antenna A almost at the same time. Since they are superimposed, the waveform of a signal with a strong reception level becomes dominant. In particular, when the difference in reception level between a certain response signal and another response signal is greater than or equal to D (hereinafter, this D is referred to as “reference level difference D”), the other signal is buried in the signal having the strongest level. Only the signal with the strongest level can be decoded. Therefore, even when a plurality of tags respond to the read command from the antenna A, it is possible to exclusively read a signal from one of the tags.
  • the moving tag M is located near the front of the antenna A.
  • the signal from the moving tag M is greater than the reference level difference D with respect to the signal from the fixed tag T. Therefore, the signal from the fixed tag T is buried in the signal from the moving tag M, and the signal from the moving tag M is substantially read. Therefore, during this period U, the information of the moving tag M can be reliably read.
  • the signal from the fixed tag T becomes dominant with a difference of the reference level difference D or more with respect to the signal from the moving tag M.
  • the signal from the tag M is buried in the signal from the fixed tag T, and the signal from the fixed tag M is substantially read. Therefore, even when a read command arrives at the mobile tag M located at a place where the antenna A should not be communicated, the information of the fixed tag T is read instead of the information of the mobile tag M. Can be prevented.
  • the level difference between the signal from the moving tag M and the signal from the fixed tag T is the reference level difference. Smaller than D. Therefore, in these periods U X and U Y , it is not certain which information is read from which tag, and there is a possibility that both response signals interfere with each other and a reading error occurs.
  • the change curve of a signal from the mobile tag M of this embodiment the width of the top portion is relatively long, the change of the leading edge and trailing edge is steep, received unstable period U X, U Y can be shortened.
  • the length of the period U is sufficiently secured, no particular trouble occurs in reading the information of the mobile tag M.
  • FIG. 4 shows a procedure of processing performed by the control device 1 shown in FIG.
  • the control device 1 repeatedly executes a loop of steps S1 to S6.
  • step S1 a read command is passed to the reader / writer 2 for transmission.
  • step S2 read information obtained by decoding the response signal is received from the reader / writer 2 that has received the response signal to the read command.
  • step S3 the identification information in the read information is extracted and the corresponding tag type is recognized.
  • step S4 If the identification information indicates the moving tag M ("YES" in step S4), the contents of the read information are analyzed, the above-described recognition process is executed (step S5), and the result is output ( Step S6). As a result, when the processing for one cycle is completed, the process returns to step S1, and transmission processing of the next read command is performed.
  • step S4 if the identification information extracted from the read information indicates the fixed tag T (“NO” in step S4), the process skips steps S5 and S6 and returns to step S1.
  • step S4 becomes “NO” continues, and the moving tag
  • step S5 is performed.
  • step S6 are performed.
  • step S2 the algorithm relating to the above step S2 is set to wait for reception of read information until a certain waiting time elapses from transmission of the read command.
  • step S2 can be ended before the time is up. Therefore, the processing time of the loop of steps S1 to S4 or steps S1 to S6 can be shortened, and with this, the time interval for transmitting the read command can be shortened. Therefore, even when the moving tag M moves at a high speed, information can be read without hindrance.
  • the mobile tag M and the fixed tag T are communicated with the reader / writer 2 in order, and the level of the signal obtained by the antenna A from each of the tags M and T is measured. And according to these measurement results, the reflection intensity of the radio wave at the fixed tag T is adjusted by rewriting the set value of the gain in the memory 33 of the fixed tag T.
  • FIG. 5 shows the procedure of the above setting process.
  • steps S11, S15, and S19 indicated by double frames are performed by the user at the site, and the other steps are performed by the control device 1.
  • communication with the tag is performed via the reader / writer 2.
  • This process is started in a state where the fixed tag T is not installed.
  • the user arranges the moving tag M (precisely, the pallet P to which the moving tag M is attached. The same applies to the following) at a place (near the front of the antenna A) to be communicated with the antenna A (step S11). ).
  • a command for instructing the start of calculation is input to the control device 1.
  • the control device 1 that has received the above command executes communication with the moving tag M n times (n ⁇ 1) to the reader / writer 2 and measures the level of the signal received from the moving tag M for each communication (step) S12). Specifically, the process of transmitting a test command to the reader / writer 2, the process of receiving a response signal to this command, and the process of measuring the level of the received response signal are executed n cycles, and the measured value every time To get.
  • control device 1 calculates an average value S M1 of these measured values (step S13), and performs an operation of subtracting the reference level difference D and a predetermined margin value k from the obtained average value S M1 (Ste S14).
  • the value R1 obtained by this calculation is stored in the internal memory of the control device 1 as the first reference value.
  • the control device 1 displays a message notifying that the first stage processing is completed on a monitor (not shown).
  • the user who confirmed this display changes the arrangement of the moving tag M to a place where the mobile tag M should not be communicated (step S15). As the place after the change, it is desirable to select a place close to the boundary with the place where the antenna A may be communicated.
  • the user who has finished the operation of changing the arrangement of the moving tag M inputs a command for instructing the control device 1 to start computation.
  • the control device 1 performs communication with the mobile tag M n times by the same process as in step S12, and measures the level of the signal received from the mobile tag M for each communication (step S16). .
  • an average value S M2 of these n reception levels is calculated (step S17), and further, an operation of adding the reference level difference D and the margin value k to the average value S M2 is performed (step S18).
  • the value R2 obtained by this calculation is stored in the internal memory of the control device 1 as the second reference value.
  • the control device 1 displays a message notifying that the second stage processing has been completed on the monitor.
  • the user who has confirmed this display moves the moving tag M to a place where the radio wave from the antenna A does not reach, and installs the fixed tag T at a place facing the antenna A with the conveyor 10 in between (step S19). Then, a command for instructing the control device 1 to start setting processing for the fixed tag T is input.
  • the control device 1 that has received the above command performs communication with the fixed tag T n times by the same processing as in steps S12 and S16, and measures the level of the signal received from the fixed tag T for each communication ( Step S20). Then, an average value S T of each measurement value (step S21), and the value of this S T, is compared with the reference value R1, R2.
  • step S22 is "YES"
  • the reception level from each tag M T is 3 (2
  • the processing is terminated assuming that the relationship shown in FIG.
  • step S22 when the average value S T reaches the second reference value R2 or less, or the first reference value R1 or more (step S22 is "NO"), the controller 1 through the reader-writer 2 fixed A command for changing the gain setting value is transmitted to the tag T (step S23). Specifically, if the average value S T is at R2 or less, it transmits a command instructing to increase the gain setting, when the average value S T is R1 or, to lower the gain settings Send the command to instruct.
  • the fixed tag T that has received the above command changes the gain setting value in its own memory 33 according to the contents of the command, and returns a response signal indicating that the change has been completed.
  • the control device 1 executes steps S20 to S22 again.
  • step S20 at this time, a signal having an intensity based on the changed set value is received from the fixed tag T.
  • the average value S T of the level of a signal received from the fixed tag T falls between the reference value R1 and R2, repeating a loop of steps S20 ⁇ 23, the process ends thereafter.
  • the fixed tag T when the system is introduced, the fixed tag T is at a level buried in a signal received by the antenna A from the moving tag M located at a place where the antenna A should be communicated. It can be installed in a state where it can receive a signal at a level that causes the signal received by the antenna A to be buried from the moving tag M located at a place where it should not communicate with the antenna A. Also, after the introduction of the system, the reception state from each tag M, T fluctuates due to environmental changes, etc., and the relationship shown in FIG. 3 (2) is not established between the signals received from each tag M, T. In this case, the relationship between the levels of the signals can be returned to an appropriate state by executing the setting process again.
  • the setting process is not limited to that shown in FIG. 5, and the gain setting value of the mobile tag M may be adjusted based on the level of the signal received from the fixed tag T.
  • determines the modulation degree based on the gain set value in the processing unit 32 of the fixed tag T is not limited to this, the control unit 1 based on the value of the average value S T modulation The adjustment value of the degree may be obtained, and a command including this adjustment value may be transmitted to the fixed tag T.
  • the reflection intensity of the radio wave is adjusted by changing the modulation degree of the backscatter, but the adjustment method is not limited to this.
  • a variable attenuator may be provided between the antenna unit 30 of the fixed tag T and the modulation circuit 31, and the amount of attenuation may be adjusted.
  • a variable capacitor may be incorporated in the circuit of the antenna unit 30, and the capacity of the variable capacitor may be changed according to the change of the gain setting value.
  • FIG. 6A shows another example of introduction of the RFID system of the first form.
  • information is read from the moving tag M attached to the pallet P conveyed by the conveyor 10.
  • M B is likely to respond.
  • another conveyor 11 is installed next to the conveyor 10, and there is a possibility that a read command from the antenna A reaches the moving tag Mout located on the adjacent conveyor 11 and a response signal is returned. is there.
  • the antenna A is the The relationship shown in FIG. 6 (2) is established between signals received from the tags.
  • the signal received from the fixed tag T is maintained at a substantially constant level.
  • Signals received from the moving tags M A and M B on the conveyor 10 are transmitted while the moving tags M A and M B are located near the front of the antenna A, similarly to the moving tag M in FIG. becomes a level that makes buried a signal from the fixed tag T, the mobile tag M a, when the M B are away from the front of the antenna a over a certain distance has a level buried in the signal from the fixed tag T.
  • the exception of periods U Z in the graph when a signal from one of the mobile tag is in the dominant than the signal from the fixed tag T with a difference equal to or larger than the reference level difference D, the signal from the other mobile tag Is below the signal from the fixed tag T. Therefore, in each of the mobile tags M A and M B , it is possible to ensure a sufficiently long period during which the response signal can be exclusively read by the antenna A.
  • the signal received from the moving tag M out is always from the fixed tag T.
  • the level difference with respect to the signal from the fixed tag T is greater than the reference level difference D, which is weaker than the received signal.
  • the response signal is the response signal from the fixed tag T or the moving tags M A and M that have become dominant.
  • the signal is buried in the response signal from B and cannot be decoded. Therefore, it is possible to information of the mobile tag T out is prevented from being read as information on the pallet P being conveyed by the conveyor 10.
  • an antenna and a fixed tag are arranged on the conveyor 11 as well as the conveyor 10, and the antenna 11 of the conveyor 10 is connected to the fixed tag of the conveyor 11. Read command may arrive. However, since the level of the signal received by the antenna A of the conveyor 10 from the fixed tag of the conveyor 11 is the same low level as the signal from the moving tag Mout , the information of the fixed tag of the conveyor 11 is The information of the fixed tag T is not erroneously recognized.
  • the fixed tag T is disposed at a location facing the antenna A with the conveyor 10 in between.
  • FIG. 7 in response to a signal from the moving tag M, FIG. If the same relationship as shown in the graph of 6 (2) can be established, it is not necessary to limit the installation location of the fixed tag T.
  • a stand 15 to which the fixed tag T is attached may be provided between the antenna A and the conveyor 10.
  • the fixed tag T can be provided integrally with the antenna A or the communication control unit 20 of the reader / writer 2.
  • the transmission level and interval of the moving tag M are adjusted without arranging the fixed tag T.
  • the system of the second form is for managing entry / exit. An example of system introduction is shown in FIG.
  • the object is to prevent erroneous delivery of cargo when cargo is loaded into a cargo container by a forklift B.
  • carry-in routes R1, R2, R3,... Rn for a plurality of freight containers (not shown) having different delivery destinations are arranged in parallel.
  • reader / writer antennas A1 to An are provided on one side, and fixed tags T1 to Tn are provided at locations facing the antennas A1 to An across the paths R1 to Rn.
  • a pair of indicator lights 9a to 9n and 10a to 10n are provided separately on both sides of the routes A1 to An at the rear end positions (positions before the gate) of the routes A1 to An.
  • the indicator lights 9a, 9b, 9c,... 9n arranged on the left hand with respect to the traveling direction of the forklift B emit blue light indicating that passage is permitted, and the indicator lights 10a, 10b, 10c arranged on the right hand. ,... 10n emits red light indicating that passage is not permitted.
  • the moving tag M is attached to the forklift B at a location that is in a relationship facing the antennas A1 to An when entering the paths R1 to Rn.
  • the tags M, T1 to Tn and the antennas A1 to An communicate with each other by performing mutual modulation processing and demodulation processing using radio waves in the UHF band.
  • Each of the tags M and T1 to Tn is a passive RFID tag, but a semi-passive RFID tag can also be used.
  • the moving tag M includes, in advance, a type code indicating that it is a moving tag, and information on the corresponding moving body, such as an identification number of a route through which the forklift B should pass, a product number of a delivery product, a customer code, and a customer factory. Code and other necessary information is written.
  • a type code indicating a fixed tag and a corresponding route code are written.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a system configuration (however, tags T1 to Tn and M are not shown) in the above embodiment.
  • the reader / writer 200 used in the RFID system of this embodiment is configured by antennas A1 to An of the paths R1 to Rn and a communication control unit 201 common to these antennas A1 to An.
  • a main control board 101 and a light source control board 102 are incorporated in the control device 100.
  • the main control board 101 includes a CPU 103, a memory 104, a timer 105 for timing processing described later, and the like.
  • the communication control unit 201 of the reader / writer 200 is connected to the main control board 101 via an interface such as RS232C.
  • peripheral devices such as a keyboard 106, a mouse 107, and a display 108 and a light source control board 102 are connected to the main control board 101.
  • the above-mentioned indicator lamps 9a to 9n and 10a to 10n are connected to the light source control board 102.
  • the memory 104 of the main control board 101 stores a program used for calculation, a storage area for temporarily storing read information decoded from response signals received by the antennas A1 to An, and a register constituting a soft timer An area, a database for storing information read from the moving tag, a storage area for storing processing history data (log data), and the like are provided. Further, in the memory 104, information such as a product number of a delivery product that is allowed to pass, a customer code of a corresponding container, and a factory code is registered for each of the routes R1 to Rn.
  • the CPU 103 of the main control board 101 causes the communication control unit 201 of the reader / writer 200 to operate each of the antennas A1 to An in order to transmit a read command and receive a response signal, and to perform communication.
  • the control unit 201 acquires the read information decoded from the response signal. Further, the CPU 103 determines the type of the read information acquired, and if it is determined that the read information is the moving tag M, the read information is checked by comparing the read information with the registration information corresponding to the antenna that received the information. Judging the suitability of
  • the read commands output from the antennas A1 to An of the respective paths R1 to Rn reach the fixed tags T1 to Tn and the movement tag M of the corresponding path, and the fixed tags of other paths. And may also reach mobile tags.
  • any of the antennas A1 to An reliably receives a response signal from the mobile tag M located at a place to communicate with the antennas A1 to An, and the mobile tag M located on another route, etc. Reading of a response signal from a tag located in a place where communication should not be performed can be prevented.
  • an initial value “1” is set in a counter i for specifying a processing target route.
  • a read command is transmitted to the antenna Ai (antenna A1 in the initial state).
  • the fixed tags T1 to Tn and the moving tag B of this embodiment return a response signal at a certain timing when receiving the read command.
  • the CPU 103 of the control device 100 causes the timer 105 to start measuring time in response to the transmission of the read command, and the time counting time is set to a predetermined upper limit value (set to be longer than the time required for returning the response signal by a predetermined time). It waits for transmission of reading information until it reaches (steps S103, S104).
  • step S103 determines the type of the tag corresponding to the information based on the data structure of the received read information (step S105).
  • step S105 determines that the read information is information of the fixed tag Ti. In this case, since step S105 is “NO”, the counter i is updated (steps S111 and S112), and the process returns to step S102. If the counter i has reached n, the process returns from step S111 to step S101 to return i to the initial value “1”, and then proceeds to step S102.
  • step S105 is “YES” and the process proceeds to step S106.
  • step 106 various data are separated and extracted from the read information, and after scrutinizing whether there is data corruption or the like, it is stored in the memory 104 as temporary data. Further, in the next step S107, the temporarily stored data is checked against registered data related to the route Ri.
  • the normal process includes a process of sending a control command signal for operating the blue indicator lamp of the route Ri to the light source control board 102, a process of storing various data extracted from the read information in a database, and these processes. This includes the process of writing the log data into the log data.
  • step S108 if a mismatch between the two types of data is recognized by the verification process, step S108 is “NO”, and the process proceeds to step S110 when an abnormality occurs.
  • This abnormal process includes a process of sending a control command signal for operating the red indicator lamp of the route Ri to the light source control board 102, a process of displaying the occurrence of the abnormality on the display 108, and various types extracted from the read information. This includes a process of saving data in a database, a process of writing the execution of these processes in log data, and the like.
  • step S104 If propagation of radio waves between the antenna Ai and the fixed tag Ti is hindered for some reason, the read information is acquired even when the waiting time from the read command transmission (step S102) reaches the upper limit value. It becomes a state that can not be. In this case, step S104 becomes “YES”, the process proceeds to step S110, and processing at the time of abnormality is performed.
  • step S110 when the information of another fixed tag is read because the fixed tag Ti of the route Ri has failed, the route identification information included in the read information matches the counter i. It will be in a state that does not. When such an inconsistency occurs, an abnormality process different from that in step S110 is performed.
  • read commands are sent in order from the antennas A1 to An of the paths R1 to Rn, and read information decoded from the response signals received by the antennas A1 to An is obtained, and this read
  • the information is information on a moving tag
  • the recognition result is used using the indicator lamps 9a to 9n, 10a to 10n, etc.
  • the control device 100 accurately recognizes the route on which the forklift B has entered, Appropriateness of the entry position can be correctly determined.
  • the processing for each of the paths R1 to Rn is performed one by one, but unless radio waves are shielded between the active antenna Ai and the fixed tag Ti facing the antenna Ai,
  • the fixed tag Ti can be made to react to the read command. Therefore, even when the moving tag B is not included in the route Ri corresponding to the antenna Ai, a response signal from the fixed tag Ti can be quickly obtained in response to the transmission of the read command, and the processing for each route R1 to Rn is performed. It is possible to shorten the time until one completes. Further, the cost can be reduced as compared with the case where a reader / writer is provided for each of the paths R1 to Rn.
  • a communication control unit may be combined for each of the antennas A1 to An of the paths R1 to Rn, and processing for each of the paths R1 to Rn may be performed in parallel.
  • FIG. 11 (1) is an example in which this principle is applied, and a pair of moving tags M FW and M BK are attached to one side of the forklift B side by side at a predetermined interval.
  • the control device 100 recognizes whether the forklift B has moved forward or backward based on the order in which information is read from these moving tags M FW and M BK .
  • the relationship shown in FIG. 11 (2) is established for the signal received by the antenna Ai from each tag.
  • FIG. 11B is a graph showing changes in the level of the signal received by the antenna Ai from each tag when the forklift B moves forward on the route Ri. Also in this example, the level of the signal received from the fixed tag Ti is maintained substantially constant. Of each of the moving tags M FW and M BK , the signal from the moving tag M FW that reaches the front of the antenna Ai first is received first, and then the signal from the moving tag M BK is received. Become. Further, in both of the movement tags M FW and M BK , a period in which the signal is dominant with a level difference equal to or greater than the reference level difference D is secured with respect to the signal from the fixed tag Ti and the other movement tag. .
  • FIG. 11 (1) shows a forklift B that stops on the side of the route Ri
  • FIG. 11 (2) shows an antenna Ai from the moving tags M FW1 and MBK1 attached to the forklift B.
  • the change in the level of the received signal is shown.
  • Each of these signals is always weaker than the signal from the fixed tag Ti, and has a level difference equal to or greater than the reference level difference D with respect to the signal from the fixed tag Ti. Therefore, the signals from these moving tags M FW1 and M BK1 are buried in the signal from the fixed tag Ti and cannot be decoded regardless of the presence or absence of the moving tag on the path Ri. Therefore, the information of the mobile tags M FW1 and M BK1 is not read from the signal received by the antenna Ai.
  • the relationship between the above signals is also realized by setting processing according to FIG. 5 and adjusting the intervals of the movement tags M FW and M BK .
  • This adjustment moves the tag M FW entering the path Ai, M BK, because that information when it came to place both should communicate with the antenna Ai (front of the antenna) is read, each of the mobile tag M FW, by carrying out reading process with respect to M BK in the correct order, it is possible to accurately recognize the traveling direction of the forklift B.
  • the present invention is not limited to this, and after the moving tag is specified by the read command, It is also possible to send a write command designating this movement tag as a communication target and write new information to the movement tag.
  • the forward and backward movement of the moving body is recognized by the reading process for the pair of moving tags M FW and M BK attached to the moving body (forklift B). It is also possible to construct a system that recognizes the direction of travel of the subject. An example is shown in FIG.
  • the antenna 211 of the reader / writer 210 is attached to the vehicle body of the vehicle C, and a pair of fixed tags T DN and T UP are arranged along the length direction of the traveling path RD of the vehicle C (each Tags T DN and T UP are embedded, for example, under the road surface of travel path RD.) Further, inside the vehicle C, a communication control unit 212 and a control device 110 of the reader / writer 210 are provided.
  • An arrow F in the figure indicates the upward direction of the vehicle C.
  • the tag T UP positioned on the upstream side is referred to as “uplink tag T UP ”
  • the tag T DN positioned on the downstream side is referred to as “downlink tag T DN ”.
  • type information indicating its own type is stored in each of the tags T UP and T DN .
  • the control device 110 causes the reader / writer 210 to repeatedly transmit a read command and receive a response signal, input read information decoded from the response signal, and select any tag depending on the type information. It is determined whether it is the information. Then, when the information of the down tag T DN is obtained after the information of the up tag T UP is obtained, the vehicle C recognizes that it is moving along the down direction, and obtains the information of the down tag T DN. Then, when the information of the up tag T UP is acquired, it is recognized that the vehicle C is moving along the up direction.
  • each tag T UP so that the relationship shown in FIG. 12 (2) is established in the signal received by the antenna 211 from each tag T UP , T DN .
  • adjusting the spacing between the reflection intensity and tags radio in T DN For example, first, the location of each tag T UP , T DN is determined, and each tag T UP , T DN is provisionally placed one by one at a predetermined location, and the antenna 210 should communicate with the temporarily placed tag. The reception level at the place and the reception level when the antenna 210 is at the place to communicate with the other tag are measured. And based on each measured value, the reflection intensity of the radio wave in each tag TUP , TDN is adjusted.
  • P0 in the graph of FIG. 12 (2) corresponds to the minimum reception level required to decode information from the response signal.
  • the response signal from the downlink tag T DN is first received, and then the response signal from the uplink tag T UP is received.
  • the reception level of the signal from each of the tags T DN and T UP changes in a mountain shape, and one of the signals is different from the other signal by a reference level difference D or more with the exception of the period U V in the figure. It will be in a dominant state.
  • a sufficient period of time can be secured for any of the tags T UP and T DN so that a signal at a level that can bury the signal from the other tag can be transmitted to the antenna 211. Therefore, the reading process for each of the tags T UP and T DN can be performed without mistake in order. Therefore, the traveling direction of the vehicle C can be correctly recognized.
  • three or more fixed tags can be arranged on the travel route RD. Even when the number of fixed tags is increased, as in the above example, a sufficient period is secured for each tag so that a signal at a level that can bury signals from other tags can be transmitted to the antenna. As described above, the reflection intensity of radio waves at each tag and the interval between tags are set.

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Abstract

　移動体（パレット）（Ｐ）が進行する経路の近傍にアンテナ（Ａ）を配置し、アンテナ（Ａ）からの電波を受信可能な位置に固定タグ（Ｔ）を配置する。移動体（Ｐ）に取り付けられた移動タグ（Ｍ）および固定タグ（Ｔ）は、アンテナ（Ａ）からの読出コマンドを受信すると、一定のタイミングで応答信号を返送する。アンテナ（Ａ）が固定タグ（Ｔ）から受信する信号はほぼ一定になるが、移動タグ（Ｍ）がアンテナ（Ａ）と交信すべき場所に位置する間は、固定タグ（Ｔ）からの信号は移動タグ（Ｍ）からアンテナ（Ａ）に送信される信号の中に埋もれて読取が不可能な状態になる。一方、移動タグ（Ｍ）がアンテナ（Ａ）から一定の距離以上離れると、移動タグ（Ｍ）からの信号が固定タグ（Ｔ）からの信号の中に埋もれて読取が不可能な状態になる。

Description

ＲＦＩＤシステム
　本発明は、移動する物体（以下、「移動体」という。）を、その移動途中に認識するためのＲＦＩＤ（Radio　Frequency　Identification）システムに関する。
　ＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグ（以下、単に「タグ」という場合がある。）とリーダライタとの間で電波を介した交信を行うものである。特に、パッシブタイプやセミパッシブタイプのＲＦＩＤタグを用いたシステムは、リーダライタからの電波によりＲＦＩＤタグを起動して交信を行わせることができることから利便性が高く、様々な目的に使用されている。
　たとえば、工場では、管理対象の物品の１つ１つにＲＦＩＤタグを取り付けて、コンベアにより搬送すると共に、コンベアの近傍位置にリーダライタのアンテナを設置し、物品の移動に伴ってアンテナの交信領域にＲＦＩＤタグが入る都度、そのＲＦＩＤタグとアンテナとの間で交信を行って、情報の読み書き処理を実施する（特許文献１を参照。）。
　また、入退出を管理する目的で、出入口への通路にリーダライタのアンテナを設置し、通路を進行する移動体（人または物品）に取り付けられたＲＦＩＤタグをアンテナからのコマンドに反応させるようにしたシステムも知られている。
　たとえば、特許文献２には、近接した複数のゲートを通過するＲＦＩＤタグから識別情報を取得するシステムにおいて、ゲート毎に設置されたアンテナから読出信号を送信し、読出信号を受信した全てのＲＦＩＤタグからの応答信号によりＩＤ情報を取得し、それらの中から不要なＲＦＩＤタグからのＩＤ情報を除外するフィルタリング処理を実施することが記載されている。
　また、特許文献３には、人が通過する複数のゲートにそれぞれ質問器（リーダライタ）と固定タグとを設置し、各ゲートの質問器において、ゲートを通る人が所持する移動タグおよび固定タグを単位時間あたりに複数回同時期に読み出し、各タグとの通信の可否や通信成功率によって各ゲートにおける移動タグの有無を判別することが記載されている。さらに、特許文献３には、固定タグとの通信が困難で移動タグが存在しないという判別がなされた場合に、タグを所持しない人物により固定タグへの電波が遮断されたと認識することや、固定タグおよび移動タグにそれぞれ異なるタイムスロットを割り当てることによって、質問器からのコマンドに対してタグの種毎にタイミングをずらして応答させることが記載されている。
特開２０１０－３９８５８号公報 特開２００９－２７６９３９号公報 特開２００６－７２６７２号公報
　本発明の発明者らは、フォークリフトなどの車両の入退出を管理する目的でＲＦＩＤシステムを開発するにあたり、図１３に示すようなシステムを構成し、その有用性を検証した。このシステムでは、近接して並設された複数の経路Ｒ１～Ｒｎの一側にリーダライタのアンテナＡ１～Ａｎをそれぞれ配備し、フォークリフトＢにＲＦＩＤタグｔを取り付ける。ＲＦＩＤタグｔには、たとえばフォークリフトＢにより搬入される貨物に関する情報が予め書き込まれている。
　各アンテナＡ１～Ａｎは読出コマンドを順に送信すると共に、所定の待ち時間が経過するまでタグｔからの応答信号の受信に待機する。待ち時間以内に応答信号を受信した場合には、その応答信号に含まれる情報を読み取って分析し、搬入の是非をチェックする。
　ところが、上記の方法によると、図１４に示すように、実際にフォークリフトＢが入った経路（この例では経路Ｒ２）とは異なる経路（この例では経路Ｒ３）のアンテナＡ３からの電波に経路Ｒ２のＲＦＩＤタグｔが反応し、その結果、誤った情報の読取が行われて、認識結果に誤りが生じることが判明した。
　特許文献２に記載された発明では、ゲートの周辺に存在するタグからの信号が受信されることを考慮して、毎回の読取信号の送信に対して応答可能な全てのタグからの応答信号を受信して、各ＩＤ情報を取得し、同一のＩＤ情報毎に応答信号の強度の時系列変化を求めて、この変化の波形に基づきゲートを正しく通過したタグからの応答信号を判別するようにしている。しかし、このような方法では、処理が複雑になり、処理に要する時間も長くなるので、高速の処理が要求される用途には不向きである。
　特許文献３に記載された発明では、質問器からのコマンドに対し、移動タグおよび固定タグをそれぞれ異なるタイミングで応答させ、移動タグとは交信できたが固定タグとは交信できなかった場合には移動体は当該アンテナと同じ通路に位置し、移動タグおよび固定タグの双方と交信できた場合には移動体は当該アンテナとは異なる通路に位置すると判断する。これにより、各通路の移動タグを精度良く検出することが可能になる。
　しかし、特許文献３に記載された発明では、移動タグからの応答を受け付ける時間と固定タグからの応答を受け付ける時間とが個別に設定される上に、各タグとの交信状況を分析する時間をとる必要があり、特許文献２と同様に、処理が複雑で時間がかかる。よって特許文献３に記載された発明も、高速の処理が要求される用途には適していない。
　また、特許文献３に記載された発明では、アンテナと固定タグとの間に移動体が入ることによって電波が遮蔽されることを前提としているが、電波を通過させる特性を持つ物体が移動体となる場合もある。またアンテナからの電波が反射するなどして、予期しない方向にまでアンテナからの電波が伝搬し、その結果、コマンドを送信したアンテナに交信対象外のタグからの応答信号が届く場合もある。これらの問題に対する対策について、特許文献３には何も記載されていない。
　本発明は上記の問題点に着目し、簡易な構成と簡単な処理とにより、移動体を認識するために必要なＲＦＩＤタグのみとの交信を可能にすると共に、処理時間を短縮することを課題とする。
　本発明は、認識対象の移動体が進行する経路の近傍に設けられたアンテナを含む交信処理装置と、移動体に関連する情報が書き込まれて当該移動体と共に移動する移動ＲＦＩＤタグ（以下「移動タグ」と略す。）と、交信処理装置の動作を制御すると共に交信処理装置が移動タグとの交信により得た読取情報を交信処理装置から取得し、この読取情報を用いて移動体に関する認識処理を行う制御装置とを有するＲＦＩＤシステムに適用される。
　上記のＲＦＩＤシステムにおいて、交信処理装置は、たとえば、アンテナとこのアンテナの動作を制御する交信制御部とを有するリーダライタにより構成される。また、通常のリーダライタは一対のアンテナと交信制御部とにより構成されるが、この発明の交信処理装置には、複数のアンテナとこれらのアンテナを統括制御する制御部とを含めることもできる。または、アンテナと交信制御部との組み合わせを複数組含めることもできる。
　本発明によるＲＦＩＤシステムには、所定の場所に固定配備される固定ＲＦＩＤタグ（以下「固定タグ」と略す。）がさらに含まれる。この固定タグは、アンテナと交信すべき場所に位置する移動タグから当該アンテナが受信する信号に埋もれるレベルであって、アンテナと交信すべきでない場所に位置する移動タグから当該アンテナが受信する信号を埋もれさせるレベルの信号を当該アンテナに届ける。
　さらに、本発明の移動タグおよび固定タグは、それぞれアンテナからのコマンドに対して一定のタイミングで応答する。制御装置は、交信処理装置に、読出コマンドを送信して当該コマンドに対するＲＦＩＤタグからの応答信号を受信する処理を繰り返し実行させると共に、応答信号を受信した交信処理装置から移動タグの応答信号による読取情報を取得したとき、その読取情報を用いて前記認識処理を実行する。
　上記のシステムによれば、アンテナからの読出コマンドが移動タグおよび固定タグの双方に届いた場合には、各ＲＦＩＤタグは、その種別によらず、一定のタイミングで応答する。よって、これらのタグからの応答信号はアンテナにほぼ同時に届くが、移動タグがアンテナと交信すべき場所に位置している場合には、固定タグから受信した応答信号は移動タグから受信した応答信号に埋もれて読取が不可能な状態になり、移動タグからの応答信号による情報が読み取られる。一方、移動タグがアンテナと交信すべきでない場所に位置している場合には、移動タグから受信した応答信号は固定タグからの応答信号に埋もれて読取が不可能な状態となり、固定タグからの応答信号による情報が読み取られる。
　よって、移動体の移動に伴ってアンテナと交信すべき場所に入った移動タグの情報を確実に読み取ることができる。また、アンテナと交信すべきでない場所にある移動タグに読出コマンドが届いて、その移動タグがコマンドに応答しても、当該移動タグからの応答信号は固定タグからの応答信号に埋もれてしまうので、アンテナと交信すべきでない場所に位置する移動タグの情報が読み取られるのを防ぐことができる。
　アンテナからのコマンドに対し複数の移動タグが応答した場合でも、そのうちの１つのみがアンテナと交信すべき場所に位置するのであれば、そのタグからの応答信号のみから情報を読み取ることができる。また、読出コマンドを送信したアンテナは、移動タグからの応答信号を受信できない場合でも、固定タグからの応答信号を受信することができるので、応答信号の受信待ちによって処理が長引くおそれがない。よって、処理時間を短縮することができ、高速処理が要求される現場にも容易に対応することが可能になる。
　上記のシステムの好ましい一実施態様では、移動体を進行させるために設定された複数の経路毎にアンテナおよび固定タグが設けられる。また、制御装置は、各経路のアンテナにそれぞれ読出コマンドの送信および応答信号の受信を実施させると共に、読取情報として移動タグからの応答信号による情報を取得したとき、その読取情報を含む応答信号を受信したアンテナに対応する経路に移動体が位置すると認識する。
　上記の実施態様によれば、いずれの経路においても、その経路に設けられた固定タグによって、他の経路の移動タグから受信する信号が読み取られることがなくなり、対応する経路内でアンテナと交信すべき場所に位置する移動タグの情報を安定して読み取ることが可能になる。このように、移動タグの情報を、その移動タグが入った経路のアンテナのみで確実に読み取ることができるので、移動体の位置を誤りなく認識することが可能になる。
　さらに上記の実施態様における制御装置は、各経路のアンテナに、読出コマンドの送信および応答信号の受信を順に実施させると共に、読出コマンドを送信したアンテナが応答信号を受信したことに応じて次のアンテナに読出コマンドを送信させる。本発明によれば、移動タグが存在しない経路のアンテナも、対応する固定タグからの応答信号を読出コマンドの送信後に速やかに受信することができるので、各アンテナによる受信処理が一巡するのに必要な時間を大幅に短縮することができる。
　別の観点の実施態様では、制御装置は、移動タグの読取情報を取得したとき、その読取情報が当該読取情報を含む応答信号を受信したアンテナが配備される経路に整合するか否かを判別する判別手段と、この判別手段による判別結果を出力する出力手段とを、さらに具備する。この実施態様によれば、たとえば、移動体の進路の成否を、ランプやブザーなどにより報知することができる。また、移動タグに書き込まれている経路とは異なる経路に移動体が進入した場合には、それを確実に検出して警報を出力したり、ゲートを閉鎖するなどの対応をとることが可能になる。
　さらに別の観点の実施態様では、移動ＲＦＩＤタグおよび固定ＲＦＩＤタグの少なくとも一方に、アンテナからのコマンドに対して応答する際の電波の反射強度を、当該反射強度の変更を求めるコマンドをアンテナから受信したことに応じて変更する機能が設けられる。
　この実施態様によれば、アンテナと交信すべき場所に配備された移動タグ、アンテナと交信すべきでない場所に配備された移動タグ、および所定の場所に配置された固定タグのそれぞれに対する交信処理を行って、アンテナが各タグから受信する信号のレベルを計測し、これらの計測値に基づき電波の反射強度を調整することができる。
　したがって、たとえばシステムを導入した際に上記の処理を実施すれば、固定タグからアンテナに届けられる信号のレベルを、アンテナと交信すべき場所に位置する移動タグから当該アンテナが受信する信号に埋もれるレベルであって、アンテナと交信すべきでない場所に位置する移動タグから当該アンテナが受信する信号を埋もれさせるレベルに設定することが可能になる。また、システムの導入後に各タグからの受信状態が変動した場合にも、上記の処理によって、アンテナが各タグから受信する信号のレベルの関係を良好な状態に戻すことが可能になる。
　本発明によれば、アンテナからのコマンドを受信可能な場所に固定タグを配置し、この固定タグおよび移動タグからアンテナに届く信号のレベルの関係を調整することによって、交信すべきでない場所に位置する移動タグの情報が読み取られるのを防止し、読み出しの必要がある情報を確実に取得して、安定した認識処理を実施することができる。また、応答信号を受信する処理や受信した信号から読取情報を抽出する処理がきわめて簡単になるので、処理時間を短縮することができ、処理の高速化が要求される用途にも容易に対応することが可能になる。
第１形態のＲＦＩＤシステムの構成を示すブロック図である。 移動タグおよび固定タグに共通の回路構成を示すブロック図である。 第１形態のＲＦＩＤシステムの導入例を示す図、およびアンテナが各タグから受信する信号の特性を示すグラフである。 制御装置における処理手順を示すフローチャートである。 設定処理における処理手順を示すフローチャートである。 第１形態のＲＦＩＤシステムの他の導入例を示す図、およびアンテナが各タグから受信する信号の特性を示すグラフである。 固定タグの配置の他の例を示す図である。 第２形態のＲＦＩＤシステムの導入例を示す図である。 第２形態のＲＦＩＤシステムの構成を示すブロック図である。 制御装置における処理手順を示すフローチャートである。 一対の移動タグを用いてフォークリフトの前進、後退を認識する方法、およびこの方法が適用された場合のアンテナが各タグから受信する信号の特性を示すグラフである。 車両の進行方向を認識することを目的とするＲＦＩＤシステムの構成および導入例、ならびにアンテナが各タグから受信する信号の特性を示すグラフである。 入退出の管理を目的とする従来のＲＦＩＤシステムの導入例を示す図である。 図１３のシステムの問題点を示す図である。
　以下、本発明が適用されたＲＦＩＤシステムについて２つの実施形態をあげ、システムの導入例と共に説明する。
＜第１形態＞
　第１形態のＲＦＩＤシステムは、一定の方向に進行する移動体を検出し、その移動体に対して所定の認識処理を実施する目的に使用される。具体的なシステムは、図１に示すように、２種類のＲＦＩＤタグ（移動タグＭおよび固定タグＴ）、リーダライタ２、制御装置１などにより構成される。
　リーダライタ２には、アンテナＡおよび交信制御部２０が含まれる。なお、以下に示す導入例では、アンテナＡと交信制御部２０とが別体となるが、これに代えて両者が一体になったタイプのリーダライタを使用してもよい。
　各ＲＦＩＤタグＭ，ＴとアンテナＡとは、ＵＨＦ帯域（８６０～９６０ＭＨＺ程度）の電波を用いて相互に変調処理や復調処理を行うことにより、交信を実施する。移動タグＭ、固定タグＴは、いずれもパッシブタイプであるが、これに限らず、セミパッシブタイプのＲＦＩＤタグを用いてもよい。
　移動タグＭは、移動体に取り付けられて、当該移動体と共に移動する。固定タグＴは、アンテナＡから適度な強度の電波を受信する場所に固定配備される。
　制御装置１の実体は、専用のプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータである。交信制御部２には、マイコンや送受信回路が組み込まれ、制御装置１からの指示に応じて、アンテナＡから読出コマンドを送信する処理と、この読出コマンドに対するタグＭ，Ｔからの応答信号を受信して当該信号に含まれる情報を復号する処理とを繰り返しながら、復号された情報を読取情報として制御装置１に送信する。制御装置１は、移動タグＭからの読取情報を取得すると、この情報を用いて移動体に対する認識処理を実行する。
　図２は、上記の移動タグＭおよび固定タグＴに共通の回路構成を示すブロック図である。この図２に示すように、各タグＭ，Ｔには、交信用のアンテナ部３０、変復調回路３１、マイクロコンピュータによる処理部３２、メモリ３３などが含まれる。
　アンテナ部３０は、リーダライタ２側のアンテナＡから搬送波およびコマンド信号を含む電波を受信する。変復調回路３１は、アンテナ部３０が受信した電波からコマンド信号を復号して処理部３２に出力すると共に、処理部３２から出力された応答信号に基づきバックスキャッタ方式で応答する。この応答信号はアンテナ部３０を介してアンテナＡへと伝えられる。
　メモリ３３には、あらかじめ、当該メモリ３３が組み込まれるタグの種別情報（移動タグまたは固定タグであることを示すコード）が書き込まれるほか、コマンドへの応答のためにアンテナＡからの電波を反射させるときの反射強度を決めるための設定値（この例では、バックスキャッタの変調度を導き出すための利得の設定値）が格納されている。さらに移動タグＭのメモリには、対応する移動体に関する情報が書き込まれる。
　図３（１）は、上記のＲＦＩＤシステムを生産現場に導入した例を示す。この実施例の移動体はベルトコンベア１０により搬送されるパレットＰであり、その一側面に移動タグＭが取り付けられる。リーダライタ２のアンテナＡは、パレットＰがコンベア１０上のあらかじめ定められた場所に到達したときに移動タグＭに対向する位置に配備される。アンテナＡにコンベア１０を挟んで対向する位置には、固定タグＴが取り付けられたスタンド１５が配備される。
　図３（１）には示されていないが、パレットＰには部品が収納されている。移動タグＭには、対応する移動体（パレットＰ）に関する情報として、部品の種別コード、品番、数量、組み込まれる製品の型番、部品が搬送される現場の識別情報などが書き込まれる。
　アンテナＡからは、制御装置１からの指令に基づき、情報の読出を指示するコマンド（以下「読出コマンド」という。）が繰り返し送出される。固定タグＴおよび移動タグＭはこの読出コマンドを受信すると、自回路のメモリ３３に格納されている情報を読み出し、読み出された情報を含む応答信号をアンテナＡに対して出力する。交信制御部２０は、アンテナＡが受信した応答信号に含まれる情報を復号し、読取情報として制御装置１に送信する。これを受信した制御装置１では、まず読取情報に含まれるタグの種別コードを抽出し、移動タグＭの種別コードを抽出した場合には、読取情報を詳細に分析する。そしてたとえば、部品の搬送先の識別情報がコンベア１０に適合しているか否かを判別し、適合しないと判断した場合には警報情報を出力する。また、部品の種別コードや数量などを認識し、その認識結果を生産ラインを統括するサーバなどに送信する。
　この実施例のパレットＰは、合成樹脂や木質材など、電波を通過させる材料により形成される。このため、アンテナＡの正面にパレットＰが到達してアンテナＡと固定タグＴとの間の空間が遮蔽された場合でも、アンテナＡからの電波はパレットＰを通過して固定タグＴに届く。固定タグＴが反射した電波も同様に、パレットＰを通過して固定タグＴに届く。したがって、固定タグＴは、移動タグＭの位置に関わらず、アンテナＡからの読出コマンドに常に反応して応答信号を出力することができる。これらの点を考慮して、この実施例では、後記する設定処理によって、アンテナＡが各タグＴ，Ｍから受信する信号の間に図３（２）に示すような関係を成立させる。
　図３（２）は、アンテナＡが毎回の読出コマンドに対して固定タグＴおよび移動タグＭから受信する応答信号のレベルの変化をグラフにより表したものである。
　このグラフに示すように、固定タグＴからの信号の受信レベルはほぼ一定の値で安定するのに対し、移動タグＭからの信号の受信レベルは当該タグＭの移動に伴って山状に変動する。
　具体的には、移動タグＭからの信号は、最初のうちは固定タグＴからの信号より小さく、また固定タグＴからの信号に対して所定値Ｄ以上のレベル差が生じる。移動タグＭから受信する信号は移動タグＭがアンテナＡに近づくにつれて高まり、固定タグＴからの信号を上回る状態になる。特に、移動体であるパレットＰがアンテナＡの正面を通過する間（図３（２）中の期間Ｕがこれに相当する）に移動タグＭから受信する信号は、固定タグＴから受信する信号に対し、Ｄ以上のレベル差をもって優勢になる。その後に移動タグＭから受信する信号は、当該移動タグＭがアンテナＡから遠ざかるにつれて下降し、再び、固定タグＴから受信する信号の方が強くなり、それぞれの受信レベルの間にＤ以上の差が生じる。
　この実施例の移動タグＭおよび固定タグＴは、アンテナＡからの読出コマンドに対し、一定のタイミング、すなわち読出コマンドの受信後直ちに、または受信から予め定められた一定時間が経過したときに応答信号を出力する。このためアンテナＡからの読出コマンドが複数のタグに届いた場合には、これらのタグからの応答信号がほぼ同時にアンテナＡに届く可能性があるが、アンテナＡに生じる受信信号は各応答信号が重畳されたものとなるので、受信レベルの強い信号の波形が優勢になる。特に、ある応答信号とその他の応答信号との間の受信レベルの差がＤ以上になると（以下、このＤを「基準レベル差Ｄ」という。）、最もレベルの強い信号に他の信号が埋もれ、最もレベルの強い信号のみしか復号できない状態となる。よって、アンテナＡからの読出コマンドに対して複数のタグが応答した場合でも、そのうちの１つのタグからの信号を排他的に読み取らせることが可能になる。
　図３（２）に示す期間Ｕには、移動タグＭはアンテナＡの正面付近に位置するが、このときの移動タグＭからの信号は固定タグＴからの信号に対して基準レベル差Ｄ以上の差をもって優勢になるので、固定タグＴからの信号は移動タグＭからの信号の中に埋もれてしまい、実質的に移動タグＭからの信号が読み取られる状態になる。したがって、この期間Ｕでは、移動タグＭの情報を確実に読み取ることができる。
　一方、移動タグＭがアンテナＡの正面から一定の距離以上離れているときには、固定タグＴからの信号が移動タグＭからの信号に対して基準レベル差Ｄ以上の差をもって優勢になるので、移動タグＭからの信号は固定タグＴからの信号の中に埋もれてしまい、実質的に固定タグＭからの信号が読み取られる状態になる。したがって、アンテナＡと交信すべきでない場所に位置する移動タグＭに読出コマンドが届いた場合でも、その移動タグＭの情報ではなく、固定タグＴの情報が読み取られるので、誤った読取処理が実施されるのを防ぐことができる。
　なお、図３（２）のグラフによれば、期間Ｕの前後の期間ＵＸ，ＵＹにおいては、移動タグＭからの信号と固定タグＴからの信号との間のレベル差が基準レベル差Ｄより小さくなる。したがって、これらの期間ＵＸ，ＵＹでは、いずれのタグからの情報が読み取られるかが定かでなく、双方の応答信号が混信して読取エラーが生じる可能性もある。しかし、この実施例の移動タグＭからの信号の変化曲線は、頂上部分の幅が比較的長く、立ち上がり部分および立ち下がり部分の変化が急峻であるので、受信が不安定な期間ＵＸ，ＵＹを短くすることができる。また、期間Ｕの長さが十分に確保されているので、移動タグＭの情報を読み取るのに特段の支障が生じることはない。
　図４は、図１に示した制御装置１により実施される処理の手順を示す。
　このフローチャートに示すように、制御装置１は、ステップＳ１～Ｓ６のループを繰り返し実行する。ステップＳ１では、リーダライタ２に読出コマンドを渡して送信を行わせる。ステップＳ２では、読出コマンドに対する応答信号を受信したリーダライタ２から、この応答信号を復号して得た読取情報を受信する。ステップＳ３では、読取情報中の識別情報を抽出し、対応するタグの種別を認識する。
　上記の識別情報が移動タグＭを示すものであれば（ステップＳ４が「ＹＥＳ」）、読取情報の内容を分析して、前述した認識処理を実行し（ステップＳ５）、その結果を出力する（ステップＳ６）。これにより１サイクル分の処理が終了するとステップＳ１に戻り、次の読出コマンドの送信処理が実施される。
　一方、読取情報から抽出した識別情報が固定タグＴを示すものであった場合（ステップＳ４が「ＮＯ」）には、ステップＳ５，Ｓ６をスキップしてステップＳ１に戻る。
　上記の処理によれば、移動タグＭがアンテナＡの正面から一定の距離以上離れている間は固定タグＴからの情報が読み取られて、ステップＳ４が「ＮＯ」となる状態が続き、移動タグＭがアンテナＡの正面付近に到達して、固定タグＴからの応答信号に対して基準レベル差Ｄ以上の差を有する応答信号を送信したときに、この応答信号による情報が読み取られてステップＳ５およびＳ６が実施される。このように、移動タグＭがアンテナＡの正面付近に存在する期間に限定して移動タグＭの情報を読み取ることにより、コンベア１０上を移動する移動タグＭの１つ１つと安定して交信を実施することができる。よって確度の高い認識処理を実施することができる。
　また、図４には明示されていないが、上記のステップＳ２に関するアルゴリズムは、読出コマンドの送信から一定の待ち時間が経過するまで読取情報の受信に待機するように設定されている。しかし、この実施例では、移動タグＭからの応答信号を受信できない場合でも固定タグＴからの応答信号を受信することができるので、タイムアップ前にステップＳ２を終了することができる。よって、ステップＳ１～Ｓ４またはステップＳ１～Ｓ６のループの処理時間を短縮することができ、これをもって読出コマンドを送信する時間間隔を短縮することができる。よって、移動タグＭが高速で移動する場合にも、支障なく情報を読み取ることができる。
　次に、アンテナＡが各タグＭ，Ｔから受信する信号の間に図３（２）のグラフに示した関係を成立させるために実施される設定処理について説明する。
　この実施例では、図４の処理を実施するのに先立ち、移動タグＭおよび固定タグＴを順にリーダライタ２と交信させて、アンテナＡが各タグＭ，Ｔから得る信号のレベルを計測する。そしてこれらの計測結果に応じて、固定タグＴのメモリ３３内の利得の設定値を書き換えることにより、固定タグＴにおける電波の反射強度を調整する。
　図５は、上記の設定処理の手順を示す。なお、この手順において、二重枠で示すステップＳ１１，Ｓ１５，Ｓ１９は、現場のユーザにより実施されるもので、その他のステップは制御装置１により実施される。ただし、タグとの交信はリーダライタ２を介して実施される。
　以下、適宜、図５に示されていない処理を補足しながら、設定処理の内容を説明する。
　この処理は、固定タグＴが設置されていない状態で開始される。まずユーザは、移動タグＭ（正確には移動タグＭが取り付けられたパレットＰである。以下も同じ。）を、アンテナＡと交信させるべき場所（アンテナＡの正面付近）に配置する（ステップＳ１１）。そして、制御装置１に対し、演算の開始を指示するコマンドを入力する。
　上記のコマンドを受けた制御装置１は、リーダライタ２に、移動タグＭとの交信をｎ回（ｎ≧１）実行し、交信毎に移動タグＭから受信した信号のレベルを計測する（ステップＳ１２）。具体的には、リーダライタ２にテスト用のコマンドを送信する処理、このコマンドに対する応答信号を受信する処理、および受信した応答信号のレベルを計測する処理を、ｎサイクル実行させ、毎回の計測値を取得する。
　続いて制御装置１は、これらの計測値の平均値ＳＭ１を算出し（ステップＳ１３）、得られた平均値ＳＭ１から基準レベル差Ｄおよびあらかじめ定めたマージン値ｋを差し引く演算を実施する（ステップＳ１４）。この演算により得られた値Ｒ１は、第１の基準値として制御装置１の内部メモリに保存される。
　ステップＳ１４までの処理が終了すると、制御装置１は、図示しないモニタに第１段階の処理が終了した旨を報知するメッセージを表示する。この表示を確認したユーザは、移動タグＭの配置を、アンテナＡと交信すべきでない場所に変更する（ステップＳ１５）。変更後の場所としては、アンテナＡと交信しても良い場所との境界に近い場所を選択するのが望ましい。
　移動タグＭの配置の変更作業を終えたユーザは、制御装置１に演算の開始を指示するコマンドを入力する。この入力に応じて、制御装置１は、ステップＳ１２と同様の処理により、移動タグＭとの交信をｎ回行って、交信毎に移動タグＭから受信した信号のレベルを計測する（ステップＳ１６）。そして、これらｎ回分の受信レベルの平均値ＳＭ２を算出し（ステップＳ１７）、さらに、平均値ＳＭ２に基準レベル差Ｄおよびマージン値ｋを加える演算を実施する（ステップＳ１８）。この演算により得られた値Ｒ２は、第２の基準値として制御装置１の内部メモリに保存される。
　ステップＳ１８までの処理が終了すると、制御装置１は、モニタに第２段階の処理が終了した旨を報知するメッセージを表示する。この表示を確認したユーザは、移動タグＭをアンテナＡからの電波が届かない場所に移すと共に、コンベア１０を挟んでアンテナＡに対向する場所に固定タグＴを設置する（ステップＳ１９）。そして、制御装置１に対し固定タグＴに対する設定処理の開始を指示するコマンドを入力する。
　上記のコマンドを受けた制御装置１は、ステップＳ１２およびステップＳ１６と同様の処理により、固定タグＴとの交信をｎ回行って、交信毎に固定タグＴから受信した信号のレベルを計測する（ステップＳ２０）。そして、各計測値の平均値ＳＴを求めて（ステップＳ２１）、このＳＴの値を、各基準値Ｒ１，Ｒ２と比較する。
　上記の平均値ＳＴが第２の基準値Ｒ２より大きく、第１の基準値Ｒ１より小さい場合（ステップＳ２２が「ＹＥＳ」）には、各タグＭ，Ｔからの受信レベルは図３（２）に示した関係を満たしているとみなして処理を終了する。
　一方、平均値ＳＴが第２の基準値Ｒ２以下、または第１の基準値Ｒ１以上となった場合（ステップＳ２２が「ＮＯ」）には、制御装置１は、リーダライタ２を介して固定タグＴに利得の設定値の変更を求めるコマンドを送信する（ステップＳ２３）。具体的には、平均値ＳＴがＲ２以下であれば、利得の設定値を上げることを指示するコマンドを送信し、平均値ＳＴがＲ１以上であれば、利得の設定値を下げることを指示するコマンドを送信する。
　上記のコマンドを受けた固定タグＴは、そのコマンドの内容に応じて自己のメモリ３３内の利得の設定値を変更し、変更が完了した旨を示す応答信号を返送する。制御装置１は、リーダライタ２を介してこの応答信号を受けると、再度、ステップＳ２０～Ｓ２２を実行する。この際のステップＳ２０では、固定タグＴから変更後の設定値に基づく強度の信号を受信することになる。以下同様にして、固定タグＴから受信する信号のレベルの平均値ＳＴが基準値Ｒ１とＲ２の間に入るまで、ステップＳ２０～２３のループを繰り返し、しかる後に処理を終了する。
　図５に示した設定処理によれば、システムの導入時などに、固定タグＴを、アンテナＡと交信すべき場所に位置する移動タグＭからアンテナＡが受信する信号に埋もれるレベルであって、アンテナＡと交信すべきでない場所に位置する移動タグＭからアンテナＡが受信する信号を埋もれさせるレベルの信号を受信できる状態にして、設置することができる。また、システムの導入後に、環境の変化などにより各タグＭ，Ｔからの受信状態が変動して、各タグＭ，Ｔから受信する信号の間に図３（２）に示す関係が成立しなくなった場合にも、再度、上記の設定処理を実行することによって、各信号のレベルの関係を適切な状態に戻すことができる。
　なお、設定処理は図５に示したものに限らず、固定タグＴから受信する信号のレベルに基づいて、移動タグＭの利得の設定値を調整してもよい。
　また、上記の例では、固定タグＴの処理部３２において利得の設定値に基づいて変調度を決定しているが、これに限らず、平均値ＳＴの値に基づいて制御装置１が変調度の調整値を求め、この調整値を含むコマンドを固定タグＴに送信するようにしてもよい。
　また、上記の例ではバックスキャッタの変調度を変更することによって電波の反射強度を調整したが、調整方法はこれに限定されるものではない。たとえば、固定タグＴのアンテナ部３０と変調回路３１との間に可変減衰器を設け、その減衰量を調整してもよい。または、アンテナ部３０の回路に可変コンデンサを組み込み、この可変コンデンサの容量を利得の設定値の変更に合わせて変更するようにしてもよい。
　図６（１）は、第１形態のＲＦＩＤシステムの他の導入例を示す。
　この実施例でも、コンベア１０により搬送されるパレットＰに取り付けられた移動タグＭから情報を読み取るが、パレットＰの間の間隔が図３（１）の例より狭いため、アンテナＡからの読出コマンドに対し、コンベア１０上の複数の移動タグＭＡ，ＭＢが応答する可能性がある。また、コンベア１０の隣に別のコンベア１１が設置されており、この隣のコンベア１１上に位置する移動タグＭｏｕｔにもアンテナＡからの読出コマンドが届き、応答信号が返送される可能性がある。この点に鑑み、この実施例では、図５と同様の設定処理により固定タグＴにおける電波の反射強度を調整すると共に、移動タグＭＡ，ＭＢの間隔を調整することにより、アンテナＡが各タグから受信する信号の間に図６（２）に示すような関係を成立させる。
　図６（２）によれば、この実施例でも、固定タグＴから受信する信号は、ほぼ一定のレベルで維持される。
　コンベア１０上の各移動タグＭＡ，ＭＢから受信する信号は、それぞれ図３（１）の移動タグＭと同様に、移動タグＭＡ，ＭＢがアンテナＡの正面付近に位置する間に、固定タグＴからの信号を埋もれさせるレベルとなり、移動タグＭＡ，ＭＢがアンテナＡの正面から一定の距離以上離れている場合には、固定タグＴからの信号内に埋もれるレベルとなる。またグラフ中の期間ＵＺを除き、いずれか一方の移動タグからの信号が基準レベル差Ｄ以上の差をもって固定タグＴからの信号より優勢になっているときは、他方の移動タグからの信号は固定タグＴからの信号を下回る状態となる。よって、各移動タグＭＡ，ＭＢのいずれもおいても、その応答信号をアンテナＡに排他的に読み取らせることが可能な期間を十分な長さで確保することができる。
　隣のコンベア１１の移動タグＭｏｕｔは、他のタグＭＡ，ＭＢ，Ｍｏｕｔよりもアンテナから離れた場所に位置するため、この移動タグＭｏｕｔから受信する信号は、常に固定タグＴから受信する信号より弱く、また固定タグＴからの信号に対するレベル差は基準レベル差Ｄ以上となる。このため、隣のコンベア１１の移動タグＭｏｕｔがアンテナＡからの読出コマンドに応答しても、その応答信号は、固定タグＴからの応答信号またはこれより優勢になった移動タグＭＡ，ＭＢからの応答信号の中に埋もれて復号できない状態となる。よって、移動タグＴｏｕｔの情報がコンベア１０により搬送中のパレットＰに関する情報として読み取られるのを防止することができる。
　また、図６（１）では図示を省略しているが、コンベア１１にも、コンベア１０と同様に、アンテナや固定タグが配置されており、コンベア１１の固定タグにコンベア１０のアンテナＡからの読出コマンドが届く可能性がある。しかし、コンベア１１の固定タグからコンベア１０のアンテナＡが受信する信号のレベルは、上記の移動タグＭｏｕｔからの信号と同様の低いレベルになるので、コンベア１１の固定タグの情報がコンベア１０の固定タグＴの情報として誤認識されることはない。
　なお、図３や図６の例では、固定タグＴを、コンベア１０を挟んでアンテナＡに対向する場所に配置しているが、移動タグＭからの信号に対し、図３（２）や図６（２）のグラフに示したのと同様の関係を成立させることができるのであれば、固定タグＴの設置場所を限定する必要はない。たとえば、図７に示すように、固定タグＴが取り付けられたスタンド１５を、アンテナＡとコンベア１０との間に配備してもよい。また、固定タグＴを、リーダライタ２のアンテナＡや交信制御部２０に一体に設けることも可能である。
　また、コンベア１０より外の空間のタグから復号が可能なレベルの信号がアンテナＡに届く可能性がない場合には、固定タグＴを配置せずに、移動タグＭの送信レベルや間隔を調整することで対応してもよい。たとえば、図６の例のように、コンベア１０上を移動する移動タグ毎に、読出コマンドに対する当該移動タグからの応答信号をアンテナＡに排他的に読み取らせることができる期間を十分な長さで確保することができれば、固定タグＴを設けなくとも、個々の移動タグに対する読取処理を安定して実施することが可能になる。
＜第２形態＞
　第２形態のシステムは、入退出を管理するためのものである。システムの導入例を図８に示す。
　この実施例では、フォークリフトＢにより貨物コンテナに貨物を積み込む際に、貨物の誤配送を防止することを目的とする。現場には、配送先がそれぞれ異なる複数の貨物コンテナ（図示せず。）に対する搬入用の経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，・・・Ｒｎが近接して並設されている。
　各経路Ｒ１～Ｒｎには、それぞれ一側方にリーダライタのアンテナＡ１～Ａｎが配備され、経路Ｒ１～Ｒｎを挟んでアンテナＡ１～Ａｎに対向する場所に固定タグＴ１～Ｔｎが配備される。
　各経路Ａ１～Ａｎの後端位置（ゲートの手前位置）には、一対の表示灯９ａ～９ｎ，１０ａ～１０ｎが経路Ａ１～Ａｎの両側に分けて配備される。フォークリフトＢの進行方向に対して左手に配置される表示灯９ａ，９ｂ，９ｃ・・・９ｎは通過を許可することを示す青色光を発光し、右手に配置される表示灯１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・１０ｎは通過を許可しないことを示す赤色光を発光する。
　フォークリフトＢには、経路Ｒ１～Ｒｎに入ったときにアンテナＡ１～Ａｎに対向する関係になる箇所に、移動タグＭが取り付けられる。各タグＭ，Ｔ１～ＴｎとアンテナＡ１～Ａｎとは、ＵＨＦ帯域の電波を用いて相互に変調処理や復調処理を行うことにより、交信を実施する。また、各タグＭ，Ｔ１～ＴｎはいずれもパッシブタイプのＲＦＩＤタグであるが、セミパッシブタイプのＲＦＩＤタグを使用することも可能である。
　移動タグＭには、あらかじめ、移動タグであることを示す種別コードのほか、対応する移動体に関する情報として、フォークリフトＢを通過させるべき経路の識別番号、配送品の品番、顧客コード、顧客の工場コード、およびその他の必要な情報が書き込まれる。固定タグＴ１～Ｔｎには、固定タグであることを示す種別コードや対応する経路のコードが書き込まれる。
　図９は、上記の実施例におけるシステム構成（ただし、タグＴ１～Ｔｎ，Ｍは図示せず。）を示すブロック図である。
　この実施例のＲＦＩＤシステムで用いられるリーダライタ２００は、各経路Ｒ１～ＲｎのアンテナＡ１～Ａｎと、これらのアンテナＡ１～Ａｎに共通の交信制御部２０１とにより構成される。制御装置１００には、主制御基板１０１や光源制御基板１０２が組み込まれる。主制御基板１０１には、ＣＰＵ１０３、メモリ１０４、および後記する計時処理のためのタイマ１０５などが含まれる。
　リーダライタ２００の交信制御部２０１は、ＲＳ２３２Ｃ等のインターフェースを介して主制御基板１０１に接続される。このほか、主制御基板１０１には、キーボード１０６、マウス１０７、ディスプレー１０８などの周辺機器や光源制御基板１０２が接続される。光源制御基板１０２には、前出の表示灯９ａ～９ｎ，１０ａ～１０ｎが接続される。
　主制御基板１０１のメモリ１０４には、演算に用いるプログラムが格納されると共に、各アンテナＡ１～Ａｎが受信した応答信号から復号された読取情報が一時保存される記憶エリア、ソフトタイマを構成するレジスタ領域、移動タグから読み取られた情報を保存するためのデータベース、処理の履歴データ（ログデータ）が保存される記憶エリアなどが設けられる。さらに、メモリ１０４には、各経路Ｒ１～Ｒｎ毎に、通過を許容する配送品の品番、対応するコンテナの顧客コードや工場コードなどの情報が登録される。
　上記の構成において、主制御基板１０１のＣＰＵ１０３は、リーダライタ２００の交信制御部２０１に対し、各アンテナＡ１～Ａｎを順に作動させて、読出コマンドの送信および応答信号の受信を実施させると共に、交信制御部２０１が応答信号から復号した読取情報を取得する。さらに、ＣＰＵ１０３は、取得した読取情報の種別を判別し、移動タグＭの読取情報であると判別すると、その読取情報を当該情報を受信したアンテナに対応する登録情報と照合することによって、読取情報の適否を判別する。
　図８の導入例によれば、各経路Ｒ１～ＲｎのアンテナＡ１～Ａｎから出力された読出コマンドは、対応する経路の固定タグＴ１～Ｔｎや移動タグＭに届くほか、他の経路の固定タグや移動タグにも届く可能性がある。そこで、この実施例では、第１形態のシステムと同様の原理に基づき、各経路Ｒｉ（ｉ＝１～ｎ）のアンテナＡｉの正面付近に移動タグＭが位置するときは、固定タグＴｉおよび経路Ｒｉの外に位置する各種タグからの信号が移動タグＭからアンテナＡｉに送信される信号の中に埋もれて復号できない状態となり、経路Ｒｉに移動タグＭが含まれていないときは、固定タグＴｉからアンテナＡｉに送信される信号のレベルが最も高く、かつ固定タグＴｉ以外のタグからの信号は固定タグＴｉからの信号の中に埋もれて復号できない状態になるように、各タグの電波の反射強度を設定する。この設定により、いずれのアンテナＡ１～Ａｎでも、そのアンテナＡ１～Ａｎと交信すべき場所に位置する移動タグＭからの応答信号を確実に受信すると共に、他の経路に位置する移動タグＭなど、交信すべきでない場所に位置するタグからの応答信号の読取を防止することができる。
　以下、図１０のフローチャートを用いて、第２形態のＲＦＩＤシステムの制御装置１００により実施される処理を説明する。
　まず最初のステップＳ１０１では、処理対象の経路を特定するためのカウンタｉに初期値の「１」をセットする。つぎのステップＳ１０２では、アンテナＡｉ（初期状態ではアンテナＡ１）に読出コマンドを送信させる。
　この実施例の固定タグＴ１～Ｔｎや移動タグＢは、読出コマンドを受信すると、一定のタイミングで応答信号を返送する。制御装置１００のＣＰＵ１０３は、読出コマンドの送信に応じてタイマ１０５に計時を開始させ、計時時間があらかじめ定めた上限値（応答信号の返送に要する時間より所定時間長くなるように設定される。）に達するまで読取情報の送信に待機する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。
　上記の待ち時間の間に、アンテナＡｉが読出コマンドに対する応答信号を受信し、交信制御部２０１が読取情報を復号して制御装置１００に送信すると、ステップＳ１０３が「ＹＥＳ」となる。これを受けてＣＰＵ１０３は、受信した読取情報のデータ構成に基づき、当該情報に対応するタグの種類を判別する（ステップＳ１０５）。
　読取情報に固定タグの種別コードおよび経路Ｒｉのコードが含まれている場合には、ＣＰＵ１０３は、当該読取情報は固定タグＴｉの情報であると判断する。この場合には、ステップＳ１０５が「ＮＯ」となるので、カウンタｉを更新して（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）、ステップＳ１０２に戻る。なお、カウンタｉがｎに達している場合には、ステップＳ１１１からステップＳ１０１に戻ってｉを初期値の「１」に戻し、しかる後にステップＳ１０２に進む。
　読取情報に移動タグの種別コードが含まれている場合には、ステップＳ１０５が「ＹＥＳ」となってステップＳ１０６に進む。ステップ１０６では、読取情報から各種データを切り分けて抽出し、データ破損の有無等の精査を実行した後に、一時データとしてメモリ１０４に保存する。さらに次のステップＳ１０７において、一時保存されたデータを、経路Ｒｉに関する登録データと照合する。
　上記の照合によりデータが一致した場合（ステップＳ１０８が「ＹＥＳ」）には、ステップＳ１０９の正常時処理に進む。この正常時の処理には、経路Ｒｉの青色の表示灯を作動させるための制御指令信号を光源制御基板１０２に送出する処理、読取情報から抽出した各種データをデータベースに保存する処理、これらの処理を実施したことをログデータに書き込む処理などが含まれる。
　一方、照合処理により２種類のデータに不一致が認められた場合には、ステップＳ１０８は「ＮＯ」となり、ステップＳ１１０の異常時の処理へと進む。この異常時の処理には、経路Ｒｉの赤色の表示灯を作動させるための制御指令信号を光源制御基板１０２に送出する処理、ディスプレー１０８に異常の発生を表示する処理、読取情報から抽出した各種データをデータベースに保存する処理、これらの処理を実施したことをログデータに書き込む処理などが含まれる。
　なお、何らかの原因でアンテナＡｉと固定タグＴｉとの間の電波の伝搬が妨げられた場合には、読出コマンドの送信（ステップＳ１０２）からの待ち時間が上限値に達しても読取情報を取得することができない状態となる。この場合にはステップＳ１０４が「ＹＥＳ」となってステップＳ１１０に進み、異常時の処理を実施する。また、図１０には示していないが、経路Ｒｉの固定タグＴｉが故障したために他の固定タグの情報が読み取られた場合には、その読取情報に含まれる経路の識別情報がカウンタｉと整合しない状態となる。このような不整合が生じた場合には、ステップＳ１１０とは異なる態様の異常処理を実施する。
　上記のとおり、この実施例では、各経路Ｒ１～ＲｎのアンテナＡ１～Ａｎから順に読出コマンドを送出して、各アンテナＡ１～Ａｎが受信した応答信号から復号された読取情報を取得し、この読取情報が移動タグの情報であったときに当該情報を得たアンテナに対応する経路に適合する情報であるか否かを認識し、その認識結果を表示灯９ａ～９ｎ，１０ａ～１０ｎなどを用いてユーザに報知する。前述したように、いずれのアンテナＡｉでも、対応する経路Ｒｉに入ったフォークリフトＢに取り付けられた移動タグＭがアンテナＡｉの正面付近に位置するときに、当該移動タグＭからの応答信号を排他的に読み取らせる一方で、アンテナＡｉから一定の距離以上離れた場所にある移動タグＭからの応答信号が読み取られることはないので、制御装置１００では、フォークリフトＢが進入した経路を正確に認識し、その進入位置の適否を正しく判別することができる。
　また、この実施例では、各経路Ｒ１～Ｒｎに対する処理を１つずつ順に実施するが、作動中のアンテナＡｉとこれに対向する固定タグＴｉとの間で電波が遮蔽される状態にならない限り、固定タグＴｉを読出コマンドに反応させることができる。したがって、アンテナＡｉに対応する経路Ｒｉに移動タグＢが含まれていない場合でも、読出コマンドの送信に対して速やかに固定タグＴｉからの応答信号を得ることができ、各経路Ｒ１～Ｒｎに対する処理が一巡するまでの時間を短縮することができる。また、経路Ｒ１～Ｒｎ毎にリーダライタを設けるよりも、コストを削減することができる。
　ただし、上記の構成に代えて、経路Ｒ１～ＲｎのアンテナＡ１～Ａｎ毎に交信制御部を組み合わせ、各経路Ｒ１～Ｒｎに対する処理を並列で実施してもよい。
　つぎに、第２形態のＲＦＩＤシステムでも、図６の例と同様に、同一の経路に位置する複数の移動タグに対する読取処理を、各移動タグの移動の順序に従って実施することができる。図１１（１）は、この原理を応用した例であって、フォークリフトＢの一側面に、一対の移動タグＭＦＷ，ＭＢＫを所定の間隔をあけて前後に並べて取り付けている。制御装置１００では、これらの移動タグＭＦＷ，ＭＢＫから情報を読み取った順序に基づきフォークリフトＢが前進したか、後退したかを認識する。この認識の確度を得るために、この実施例では、アンテナＡｉが各タグから受信する信号に図１１（２）に示すような関係を成立させる。
　図１１（２）は、上記のフォークリフトＢが経路Ｒｉを前進する場合にアンテナＡｉが各タグから受信する信号のレベルの変化を、グラフにしたものである。この例でも、固定タグＴｉから受信する信号のレベルはほぼ一定に維持される。各移動タグＭＦＷ，ＭＢＫのうち、先にアンテナＡｉの正面に到達する移動タグＭＦＷからの信号がまず受信される状態となり、次に移動タグＭＢＫからの信号が受信される状態となる。また、移動タグＭＦＷ，ＭＢＫのいずれにおいても、固定タグＴｉおよび他方の移動タグからの信号に対し、基準レベル差Ｄ以上のレベル差をもって優勢になる期間が相当の長さで確保される。
　なお、図１１（１）には、経路Ｒｉの横手に停車するフォークリフトＢが示され、図１１（２）には、このフォークリフトＢに取り付けられている移動タグＭＦＷ１，ＭＢＫ１からアンテナＡｉが受信した信号のレベルの変化が示されている。これらの信号は、いずれも、常に固定タグＴｉからの信号より弱く、かつ固定タグＴｉからの信号に対し、基準レベル差Ｄ以上のレベル差を有する。したがって、これらの移動タグＭＦＷ１，ＭＢＫ１からの信号は、経路Ｒｉでの移動タグの有無に関わらず、固定タグＴｉからの信号の中に埋もれて復号できない状態となる。よって、アンテナＡｉが受信した信号から移動タグＭＦＷ１，ＭＢＫ１の情報が読み取られることはない。
　上記の各信号の関係も、図５に準じた設定処理や移動タグＭＦＷ，ＭＢＫの間隔を調整することによって実現したものである。この調整により、経路Ａｉに入った移動タグＭＦＷ，ＭＢＫは、いずれもアンテナＡｉと交信すべき場所（アンテナの正面）に来たときにその情報が読み取られるので、各移動タグＭＦＷ，ＭＢＫに対する読取処理を正しい順序で実施して、フォークリフトＢの進行方向を正確に認識することが可能になる。
　なお、第１形態および第２形態のシステムに関するいずれの導入例でも、移動タグに対して読取処理のみを実施するものとしたが、これに限らず、読出コマンドにより移動タグが特定された後に、この移動タグを交信対象に指定した書込コマンドを送信し、当該移動タグに新たな情報を書き込むことも可能である。
　つぎに、図１１の例では、移動体（フォークリフトＢ）に取り付けられた一対の移動タグＭＦＷ，ＭＢＫに対する読取処理によって、移動体の前進および後退を認識するようにしたが、前進する車両を対象に、その進行方向を認識するようなシステムを構築することも可能である。その一例を図１２に示す。
　図１２の実施例では、車両Ｃの車体にリーダライタ２１０のアンテナ２１１を取り付けると共に、一対の固定タグＴＤＮ，ＴＵＰを、車両Ｃの走行路ＲＤの長さ方向に沿って配置する（各タグＴＤＮ，ＴＵＰは、たとえば走行路ＲＤの路面の下に埋め込まれる。）。また、車両Ｃの内部には、リーダライタ２１０の交信制御部２１２および制御装置１１０が設けられる。
　図中の矢印Ｆは、車両Ｃの上り方向を示す。以下、一対の固定タグＴＵＰ，ＴＤＮのうち、上り側に位置するタグＴＵＰを「上りタグＴＵＰ」と呼び、下り側に位置するタグＴＤＮを「下りタグＴＤＮ」と呼ぶ。各タグＴＵＰ，ＴＤＮのメモリには、それぞれ自己の種別を示す種別情報などが保存される。
　制御装置１１０は、車両Ｃの走行に伴い、リーダライタ２１０に読出コマンドの送信および応答信号の受信を繰り返し実施させると共に、応答信号より復号された読取情報を入力し、その種別情報によりいずれのタグの情報であるかを判別する。そして、上りタグＴＵＰの情報を取得してから下りタグＴＤＮの情報を取得した場合には、車両Ｃは下り方向に沿って移動していると認識し、下りタグＴＤＮの情報を取得してから上りタグＴＵＰの情報を取得した場合には、車両Ｃは上り方向に沿って移動していると認識する。
　上記の認識の精度を確保するために、この実施例では、アンテナ２１１が各タグＴＵＰ，ＴＤＮから受信する信号に図１２（２）に示す関係が成立するように、各タグＴＵＰ，ＴＤＮにおける電波の反射強度やタグ間の間隔を調整する。たとえば、まず各タグＴＵＰ，ＴＤＮの場所を定めて、各タグＴＵＰ，ＴＤＮを１つずつ順に定められた場所に仮配置すると共に、アンテナ２１０が仮配置されたタグと交信すべき場所にあるときの受信レベルと、アンテナ２１０が他方のタグと交信すべき場所にあるときの受信レベルとを計測する。そして、各計測値に基づき、各タグＴＵＰ，ＴＤＮにおける電波の反射強度を調整する。
　なお、図１２（２）のグラフ中のＰ０は応答信号から情報を復号するのに要求される最小の受信レベルに相当する。
　図１２（２）の例では、アンテナ２１１からの読出コマンドに対し、まず下りタグＴＤＮからの応答信号を受信する状態になり、ついで上りタグＴＵＰからの応答信号を受信する状態になる。各タグＴＤＮ，ＴＵＰからの信号の受信レベルはそれぞれ山状に変化し、図中の期間ＵＶを除いて、いずれか一方の信号が他方の信号に対し、基準レベル差Ｄ以上の差をもって優勢な状態になる。
　上記の信号変化の関係によれば、いずれのタグＴＵＰ，ＴＤＮも、他方のタグからの信号を埋もれさせるレベルの信号をアンテナ２１１に送信することができる期間が十分な長さで確保されているから、各タグＴＵＰ，ＴＤＮに対する読取処理を順序を誤らずに実施することができる。よって、車両Ｃの走行方向を正しく認識することができる。
　なお、走行路ＲＤには、３個以上の固定タグを配置することもできる。固定タグの数を増やす場合にも、上記の例と同様に、タグ毎に、他のタグからの信号を埋もれさせるレベルの信号をアンテナに送信することができる期間が十分な長さで確保されるように、各タグにおける電波の反射強度やタグ間の間隔を設定する。
　Ｍ，ＭＡ，ＭＢ，ＭＦＷ，ＭＤＮ，Ｍ１～Ｍｎ　移動タグ
　Ｔ，Ｔ１～Ｔｎ　固定タグ
　Ａ，Ａ１～Ａｎ　アンテナ
　Ｐ，Ｂ，Ｃ　移動体
　１，１００　制御装置
　２，２００　リーダライタ

Claims (5)

  1. 　認識対象の移動体が進行する経路の近傍に設けられたアンテナを含む交信処理装置と、前記移動体に関連する情報が書き込まれて当該移動体と共に移動する移動ＲＦＩＤタグと、前記交信処理装置の動作を制御すると共に交信処理装置が移動ＲＦＩＤタグとの交信により得た読取情報を交信処理装置から取得し、この読取情報を用いて前記移動体に関する認識処理を行う制御装置とを有するＲＦＩＤシステムであって、
    　所定の場所に固定配置され、前記アンテナと交信すべき場所に位置する移動ＲＦＩＤタグから当該アンテナが受信する信号に埋もれるレベルであって、前記アンテナと交信すべきでない場所に位置する移動ＲＦＩＤタグから当該アンテナが受信する信号を埋もれさせるレベルの信号を当該アンテナに届ける固定ＲＦＩＤタグを、さらに具備し
    　前記移動ＲＦＩＤタグおよび固定ＲＦＩＤタグは、それぞれ前記アンテナからのコマンドに対して一定のタイミングで応答し、
    　前記制御装置は、前記交信処理装置に、読出コマンドを送信して当該コマンドに対するＲＦＩＤタグからの応答信号を受信する処理を繰り返し実行させると共に、前記応答信号を受信した交信処理装置から移動ＲＦＩＤタグの応答信号による読取情報を取得したとき、その読取情報を用いて前記認識処理を実行する、ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
  2. 　前記移動体を進行させるために設定された複数の経路毎に前記アンテナおよび固定ＲＦＩＤタグが設けられ、
    　前記制御装置は、各経路のアンテナにそれぞれ前記読出コマンドの送信および応答信号の受信を実施させると共に、読取情報として前記移動ＲＦＩＤタグからの応答信号による情報を取得したとき、その読取情報を含む応答信号を受信したアンテナに対応する経路に前記移動体が位置すると認識する、請求項１に記載されたＲＦＩＤシステム。
  3. 　前記制御装置は、各経路のアンテナに、前記読出コマンドの送信および応答信号の受信を順に実施させると共に、読出コマンドを送信したアンテナが応答信号を受信したことに応じて次のアンテナに前記読出コマンドを送信させる、請求項２に記載されたＲＦＩＤシステム。
  4. 　前記制御装置は、前記移動ＲＦＩＤタグの読取情報を取得したとき、その読取情報が当該読取情報を含む応答信号を受信したアンテナが配備される経路に整合するか否かを判別する判別手段と、前記判別手段による判別結果を出力する出力手段とを、さらに具備する、請求項２または３に記載されたＲＦＩＤシステム。
  5. 　前記移動ＲＦＩＤタグおよび固定ＲＦＩＤタグの少なくとも一方は、前記アンテナからのコマンドに対して応答する際の電波の反射強度を、当該反射強度の変更を求めるコマンドをアンテナから受信したことに応じて変更する機能を具備する、請求項１に記載されたＲＦＩＤシステム。
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