专利名称：无线射频识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在移动的物体(以下，称作“移动体”)在其移动的过程中识别该移动的物体的无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)系统。
背景技术：
无线射频识别系统经由电波在无线射频识别标签(以下，有时会简称为“标签”)与读写器之间进行通信。特别是，利用无源类型或半无源类型的无线射频识别标签的系统，由于能够通过来自读写器的电波来启动无线射频识别标签而使其进行通信，因而不仅便利性高，而且使用于各种目的。例如，在工厂，给作为管理对象的一个个物品分别安装无线射频识别标签而通过输送机运输，并且在输送机的附近位置设置作为读写器的天线，每当无线射频识别标签随着物品的移动而进入天线的通信区域时，就会在该无线射频识别标签与天线之间进行通信，来实施信息的读写处理(参照专利文献I)。并且，还公知有如下的系统，该系统以管理出入为目的，在通往出入口的通路设置作为读写器的天线，并使安装于在通路通过的移动体(人或物)上的无线射频识别标签对来自天线的指令作出反应。例如，专利文献2中记载了如下的系统，该系统从通过相接近的多个门(gate)的无线射频识别标签取得识别信息，从对应每个门设置的天线发送读出信号，基于来自接收到读出信号的所有无线射频识别标签的响应信号来取得ID信息，并实施从中去除来自不需要的无线射频识别标签的ID信息的滤波处理。并且，专利文献3中记载了如下发明在人通过的多个门分别设置询问器(读写器)和固定标签，在各门的询问器中，在每单位时间多次同步读出通过门的人所持有的移动标签及固定标签，并根据是否能与各标签进行通信或通信成功率来判别各门中是否存在移动标签。进而，在专利文献3中记载了如下发明在难以与固定标签进行通信且判别为不存在移动标签的情况下，通过识别为发向固定标签的电波被未持有标签的人所屏蔽的情况或者对固定标签及移动标签分配各自不同的时隙，来对应每个标签的种类错开时机地对来自询问器的指令作出响应。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2010-39858号公报专利文献2 :日本特开2009-276939号公报专利文献3 :日本特开2006-72672号公报
发明内容
发明要解决的问题本发明的发明者在以管理叉车等车辆的出入为目的，致力于开发无线射频识别系统时，构成了如图13所示的系统，并验证了其实用性。在该系统中，在相接近而并列设置的多个路径Rl Rn的一侧分别配备作为读写器的天线Al An，并在叉车B安装无线射频识别标签t。无线射频识别标签t中预先写有例如与通过叉车B搬入的货物有关的信息。各天线Al An依次发送读出指令，并且等待接收来自标签t的响应信号，直到经过规定的等待时间为止。在等待时间之内接收到响应信号的情况下，读取包含在该响应信号中的信息并进行分析，检验是否进行搬入。但是，采用上述的方法时，如图14所示，路径R2的无线射频识别标签t对来自与叉车B实际进入的路径(本例中为路径R2)不同的路径(本例中为路径R3)上的天线A3的电波作出反应，其结果，读取的是错误信息，而导致识别结果存在误差的情况。在专利文献2中记载的发明中，考虑到会接收来自存在于门周边的标签的信号，接收来自能对每一次读取信号的发送作出响应的所有标签的响应信号，来取得各ID信息，并对应每个同一 ID信息求出响应信号的强度的时序变化，而基于该变化的波型图来判别来自正确通过门的标签的响应信号。然而，在这种方法中，由于处理复杂，且处理所需时间长，因而不适合于需要高速处理的用途。在专利文献3中记载的发明中，使移动标签及固定标签分别在不同的时机对来自询问器的指令作出响应，在虽能与移动标签进行通信但不能与固定标签通信的情况下，判断为移动体与该天线位于同一通路，在与移动标签及固定标签双方进行通信的情况下，判断为移动体位于与该天线不同的通路。由此，能够高精度地检测出各通路的移动标签。但是，在专利文献3中记载的发明中，分别对接收来自移动标签的响应的时间和接收来自固定标签的响应的时间进行了设定，而且需要花费分析与各标签进行的通信状況的时间，因而与专利文献2相同，处理复杂、且耗费时间。由此，专利文献3中记载的发明也不适合于需要高速处理的用途。并且，在专利文献3中记载的发明中，以通过移动体进入天线与固定标签之间来屏蔽电波的情况作为前提，但存在具有使电波通过的特性的物体成为移动体的情况。并且，还存在由于来自天线的电波发生反射等情况，因而来自天线的电波传送到始料未及的方 向，其结果导致来自通信对象之外的标签的响应信号到达发送了指令的天线的情况。然而，专利文献3中未记载任何对应这些问题的措施。本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，本发明的目的在于，以简便的结构和简单的处理来确保能够只与识别移动体时所需的无线射频识别标签进行通信，并且缩短处理时间。 用于解决问题的手段本发明适用于无线射频识别系统，该无线射频识别系统具有通信处理装置，其包括设置在路径的附近的天线，该路径为作为识别对象的移动体通过的路径；移动无线射频识别标签(以下简称为“移动标签”)，其写有与上述移动体相关联的信息，并与该移动体一同移动；控制装置，其控制上述通信处理装置的动作，并且从通信处理装置取得该通信处理装置通过与移动无线射频识别标签进行通信来得到的读取信息，并利用该读取信息来对上述移动体进行识别处理。在上述的无线射频识别系统中，通信处理装置例如由具有天线和对该天线的动作进行控制的通信控制部的读写器构成。并且，通常的读写器由一对天线和通信控制部构成，但在本发明的通信处理装置中，还能够包括多个天线和综合控制这些天线的控制部。或者，还能够包括多组由天线和通信控制部构成的组合。在本发明的无线射频识别系统中，还包括固定配置于规定的地点的固定无线射频识别标签(以下简称为“固定标签”)。该固定无线射频识别标签将特定电平的信号发送至上述天线，该特定电平是指，能够被由上述天线从位于应当与该天线进行通信的地点的移动无线射频识别标签接收到的信号所掩埋掉，而且能够掩埋由上述天线从位于不应当与该天线进行通信的地点的移动无线射频识别标签接收到的信号的电平。并且，本发明的移动标签及固定标签分别在恒定的定时对来自天线的指令作出响应。控制装置使通信处理装置反复执行发送读出指令而接收来自无线射频识别标签的针对该指令的响应信号的处理，并且在从接收到响应信号的通信处理装置取得了基于移动标签的响应信号的读取信息时，利用该读取信息执行上述识别处理。根据上述的系统，在来自天线的读出指令到达移动标签及固定标签双方的情况下，各无线射频识别标签与其类别无关地在恒定的定时作出响应。由此，来自这些标签的响应信号几乎同时到达天线，但是在移动标签位于应当与天线进行通信的地点的情况下，从固定标签接收到的响应信号被从移动标签接收到的响应信号所掩埋而成为不能被读取的状态，此时被读取的是基于来自移动标签的响应信号的信息。另一方面，在移动标签位于不应当与天线进行通信的地点的情况下，从移动标签接收到的响应信号被来自固定标签的响应信号所掩埋而成为不能被读取的状态，此时被读取的是基于来自固定标签的响应信号的信息。由此，能够可靠地读取随着移动体的移动而进入应当与天线进行通信的地点的移动标签的信息。并且，即使读出指令到达处于不应当与天线进行通信的地点的移动标签，而由该移动标签对指令作出响应，也由于来自该移动标签的响应信号被来自固定标签的响应信号所掩埋，因而能够防止位于不应当与天线进行通信的地点的移动标签的信息被读取。即使在由多个移动标签对来自天线的指令作出响应的情况下，只要其中的一个移动标签位于应当与天线进行通信的地点，也能够根据来自那个标签的响应信号来读取信息。并且，即使发送了读出指令的天线无法接收来自移动标签的响应信号，也由于能够接收来自固定标签的响应信号，因而没有因等待接收响应信号而导致处理拖延的忧虑。由此，能 够缩短处理时间，且能够容易地应对需要高速处理的现场。在上述的系统的优选的一实施方式中，在为了使移动体通过而设定的多个路径上，分别设置有天线及固定标签。并且，控制装置使各路径的天线分别实施读出指令的发送及响应信号的接收，并且在取得了作为读取信息的基于来自移动标签的响应信号的信息时，识别为移动体位于与接收到包含该读取信息在内的响应信号的天线对应的路径。根据上述的实施方式，无论是在哪一路径，均能够通过设置在那个路径的固定标签，来能够稳定地读取在对应的路径内位于应当与天线进行通信的地点的移动标签的信息，而避免从其他路径的移动标签接收的信号被读取。如此，能够仅凭那个移动标签所进入的路径的天线来可靠地读取移动标签的信息，因而能够准确无误地对移动体的位置进行识别。进而，上述的实施方式的控制装置使各路径的天线依次实施读出指令的发送及响应信号的接收，并且响应于与发送了读出指令的天线接收到响应信号，向下一天线发送读出指令。根据本发明，由于不存在移动标签的路径上的天线也能在发送读出指令之后迅速地接收来自对应的固定标签的响应信号，因而能够大幅缩短基于各天线进行一巡接收处理所需的时间。在再一观点的实施方式中，控制装置还具有判别单元，其在取得了移动标签的读取信息时，判别该读取信息是否与配备接收到包含该读取信息在内的响应信号的天线的路径区配；输出单元，其输出基于该判别单元的判别结果。根据该实施方式，例如，能够通过指示灯或蜂鸣器等来通知能否让移动体进入。并且，在移动体进入与已写入移动标签中的路径不同的路径的情况下，能够可靠地检测出这一情况来采取输出警报或关门等的措施。
进而，在另一观点的实施方式中，移动无线射频识别标签及固定无线射频识别标签中的至少一方具有如下功能响应于从天线接收到了请求变更特定反射强度的指令而对该特定反射强度进行变更，该特定反射强度是指，在对来自天线的指令作出响应时的电波的反射强度。根据该实施方式，对在应当与天线进行通信的地点配备的移动标签、在不应当与天线进行通信的地点配备的移动标签以及在规定的地点配置的固定标签分别进行通信处理，测量天线从各标签接收的信号的电平，能够基于这些测量值来调整电波的反射强度。因此，例如若在导入系统时进行上述的处理，则能够将从固定标签到达天线的信号的电平设定成，作为被由天线从位于应当与该天线进行通信的地点的移动标签接收的信号所掩埋的电平，使由天线从位于不应当与该天线进行通信的地点的移动标签接收的信号掩埋的电平。并且，在导入系统之后即使在来自各标签的接收状态发生变动的情况下，也能够通过上述的处理来使天线从各标签接收的信号的电平的关系恢复到良好的状态。发明的效果根据本发明，在能够接收来自天线的指令的地点配置固定标签，并对从该固定标签及移动标签到达天线的信号的电平的关系进行调整，从而防止位于不应当进行通信的地点的移动标签的信息被读取，可靠地取得需要读出的信息，能够实施稳定的识别处理。并且，由于接收响应信号的处理或从接收到的信号提取读取信息的处理极其简单，因而能够缩短处理时间，并能够容易地应对请求处理高速化的用途。
图I是表示第一方式的无线射频识别系统的结构的框图。图2是表示移动标签及固定标签通用的电路结构的框图。图3是表示第一方式的无线射频识别系统的导入例的图以及天线从各标签接收的信号的特性的曲线图。图4是表示控制装置的处理顺序的流程图。图5是表示设定处理的处理顺序的流程图。图6是表示第一方式的无线射频识别系统的再一导入例的图以及天线从各标签接收的信号的特性的曲线图。图7是表示固定标签的配置的再一例的图。图8是表示第二方式的无线射频识别系统的导入例的图。图9是表示第二方式的无线射频识别系统的结构的框图。
图10是表示控制装置的处理顺序的流程图。图11是表示利用一对移动标签来识别叉车的前进、后退的方法以及应用该方法的情况下的天线从各标签接收的信号的特性的曲线图。图12是以对车辆的通过方向进行识别的情况为目的的无线射频识别系统的结构及导入例以及天线从各标签接收的信号的特性的曲线图。图13是表示以出入管理为目的的以往的无线射频识别系统的导入例的图。 图14是表示图13的系统中存在的问题的图。
具体实施例方式下面，就应用本发明的无线射频识别系统以两种实施方式为例，与系统的导入例一同进行说明。(第一方式)第一方式的无线射频识别系统使用于如下目的检测出向规定的方向通过的移动体，并对该移动体实施规定的识别处理。如图I所示，具体的系统由两种无线射频识别标签(移动标签M及固定标签T)、读写器2、控制装置I等构成。读写器2中含有天线A及通信控制部20。其中，在以下所示的导入例中，天线A和通信控制部20分体形成，但也可以使用两者一体形成的类型的读写器。各无线射频识别标签M、T和天线A通过利用特高频(UHF)频带(860MHZ 960MHZ程度)的电波相互进行调制处理或解调处理，来实施通信。移动标签M、固定标签T都是无源类型，但不限于此，还可以使用半无源类型的无线射频识别标签。移动标签M安装在移动体，与该移动体一同移动。固定标签T固定配备于从天线A接收适当强度的电波的地点。控制装置I的实质为安装了专用程序的个人计算机。在通信控制部2组装有微机或收发电路，通信控制部2与来自控制装置I的指示对应地，反复进行从天线A发送读出指令的处理和接收来自标签M、T的针对该读出指令的响应信号来对包含在该信号中的信息进行解码的处理，并且将解码后的信息作为读取信息发送到控制装置I。控制装置I 一取得到来自移动标签M的读取信息，便利用该信息对移动体执行识别处理。图2是表示上述的移动标签M及固定标签T通用的电路结构的框图。如该图2所示，各标签M、T中包含用于通信的天线部30、调制解调电路31、基于微型计算机的处理部32、存储器33等。天线部30从读写器2 —侧的天线A接收包含载波及指令信号的电波。调制解调电路31根据天线部30所接收到的电波对指令信号进行解码而输出到处理部32，并且基于从处理部32输出的响应信号利用背散射方式作出响应。该响应信号经由天线部30传递到天线A。存储器33中预先写有要组装该存储器33的标签的类别信息(表示是移动标签还是固定标签的代码)，除此之外，存储器33中还存储有用于对为了对指令作出响应而使来自天线A的电波反射时的反射强度进行决定的设定值(在本例中为用于导出背散射的调制度的有利设定值)。进而，移动标签M的存储器中写有与对应的移动体相关的信息。图3的⑴表示在生产现场导入上述的无线射频识别系统的例子。该实施例的移动体为通过皮带输送机10运输的托板P，在其一侧面安装移动标签M。读写器2的天线A配备在当托板P到达输送机10上的预先设定的地点时与移动标签M相向的位置。在夹着输送机10与天线A相向的位置配备安装有固定标签T的支架15。虽然未在图3的(I)中示出，但在托板P中收容有零件。移动标签M中写有与对应的移动体(托板P)有关的信息，即零件的类别代码、产品编号、数量、所要组装的产品的型号、零件被运输的现场的识别信息等。基于来自控制装置I的指令，从天线A反复送出指示读出信息的指令(以下称为“读出指令”)。固定标签T及移动标签M —接收到该读出指令，便读出存储在自电路的存储器33中的信息，并将包含所读出的信息的响应信号输出到天线A。通信控制部20对包含在由天线A接收到的响应信号中的信息进行解码，并作为读取信息发送到控制装置I。在接收到该读取信息的控制装置I中，首先提取包含在读取信息中的标签的类别代码，在提取出移动标签M的类别代码的情况下，对读取信息进行具体分析。然后，例如，判别零件的运输目的地的识别信息是否符合输送机10，并在判断为不符合的情况下输出警报信息。并且，对零件的类别代码或数量等进行识别，将该识别结果发送到将生产线总括的服务器等。该实施例的托板P由合成树脂或木质材料等使电波通过的材料形成。因此，即使在托板P到达天线A的正面而将天线A与固定标签T之间的空间屏蔽的情况下，来自天线A的电波也会通过托板P到达固定标签T。由固定标签T反射的电波也同样通过托板P到达固定标签T。因此，固定标签T与移动标签M的位置无关地，能够始终对来自天线A的读出指令作出反应而输出响应信号。考虑到这些问题，在该实施例中，通过后文中的设定处理使天线A从各标签T、M接收的信号之间成立如图3的(2)所示的关系。图3的⑵通过曲线图表示天线A针对每一次读出指令从固定标签T及移动标签M接收的响应信号的电平变化。如该曲线图所示，来自固定标签T的信号的接收电平为几乎恒定的值，相对稳定，而来自移动标签M的信号的接收电平则随着该标签M的移动而呈山状变动。具体地说，来自移动标签M的信号在最初期间小于来自固定标签T的信号，并且相对于来自固定标签T的信号产生规定值D以上的电平差。随着移动标签M接近天线A，从移动标签M接收的信号越来越高，而成为大于来自固定标签T的信号的状态。特别是，在作为移动体的托板P通过天线A的正面的期间(图3的(2)中的期间U相当于这一期间)从 移动标签M接收的信号相对于从固定标签T接收的信号具有D以上的电平差，而处于优势。之后，随着移动标签M远离天线A，从该移动标签M接收的信号越来越下降，重新变成从固定标签T接收的信号一方更强，各自的接收电平之间产生D以上的差。该实施例的移动标签M及固定标签T在恒定的定时，即在接收到读出指令之后立即或从接收读出指令后经过预先设定的规定时间时，针对来自天线A的读出指令输出响应信号。因此，在来自天线A的读出指令到达多个标签的情况下，存在来自这些标签的响应信号几乎同时到达天线A的可能性，但由于各响应信号重叠在一起，因而在天线A发生的接收信号中，接收电平强的信号的波形处于优势。特别是，在某一响应信号和其他响应信号之间的接收电平之差为D以上时(以下，将该D称为“基准电平差D” )，其他信号被电平最强的信号所掩埋，只有电平最强的信号才成为能够解码的状态。由此，即使有多个标签对来自天线A的读出指令作出响应，也能够排他性地读取来自其中一个标签的信号。
在如图3的⑵所示的期间U，移动标签則立于天线A的正面附近，但由于此时的来自移动标签M的信号相对于来自固定标签T的信号具有基准电平差D以上的差而处于优势，因而来自固定标签T的信号被掩埋在来自移动标签M的信号之中，实质上处于来自移动标签M的信号被读取的状态。因此，在该期间U，能够可靠地读取移动标签M的信息。另一方面，在移动标签M与天线A的正面相距规定的距离以上时，由于来自固定标签T的信号相对于来自移动标签M的信号之差为基准电平差D以上而该来自固定标签T的信号处于优势，因而来自移动标签M的信号被掩埋在来自固定标签T的信号之中，实质上处 于来自固定标签M的信号被读取的状态。因此，即使在读出指令到达位于不应当与天线A进行通信的地点的移动标签M的情况下，也由于读出的是固定标签T的信息，而不是上述移动标签M的信息，因而能够防止实施错误的读取处理。此外，根据图3的(2)的曲线图，在期间U的前后的期间UX、UY，来自移动标签M的信号与来自固定标签T的信号之间的电平差小于基准电平差D。因此，在这些期间UX、UY，无法确定读取的是来自哪一标签的信息，因双方的响应信号干扰而存在发生读取错误的可能性。但是，在该实施例的来自移动标签M的信号的变化曲线中，由于顶点部分的幅度较长，且上升部分及下降部分的变化陡峭，因而能够缩短接收不稳定的期间Ux、UY。并且，由于能够充分确保期间U的长度，因而在读取移动标签M的信息时不会产生特别的妨碍。图4表示通过图I所示的控制装置I实施的处理的顺序。根据该流程图，控制装置I反复执行步骤SI 步骤S6的循环。在步骤SI中，将读出指令传递给读写器2而使其进行发送。在步骤S2中，从接收到针对读出指令的响应信号的读写器2接收对该响应信号进行解码而得到的读取信息。在步骤S3中，提取读取信息中的识别信息，并对对应的标签的类别进行识别。如果上述的识别信息表示的是移动标签M的识别信息(步骤S4中为“是”)，则对读取信息的内容进行分析，执行上述的识别处理(步骤S5)，并输出其结果(步骤S6)。据此，结束一周期量的处理后返回步骤SI，实现下一个发送读出指令的处理。另一方面，如果从读取信息提取的识别信息表示的是固定标签T的识别信息(步骤S4中为“否”)，则跳过步骤S5、步骤S6返回步骤SI。根据上述的处理，在移动标签M与天线A的正面相距规定的距离以上的期间，来自固定标签T的信息被读取，而持续在步骤S4中为“否”的状态，当移动标签M到达天线A的正面附近，发送相对于来自固定标签T的响应信号具有基准电平差D以上的差的响应信号时，基于该响应信号的信息被读取而实施步骤S5及步骤S6。如此，限定于移动标签M存在于天线A的正面附近的期间，能够通过读取移动标签M的信息来稳定地与在输送机10上移动的移动标签M—个一个进行实施通信。由此，能够实施可靠度高的识别处理。并且，虽然未在图4中明示，但关于上述步骤S2的算法设定成，等待接收从发送读出指令开始经过规定的等待时间为止的读取信息。但是，在该实施例中，由于即使在不能接收来自移动标签M的响应信号的情况下，也能够接收来自固定标签T的响应信号，因而能够在达到规定时间之前结束步骤S2。由此，能够缩短步骤SI 步骤S4或步骤SI 步骤S6的循环的处理时间，以此能够缩短发送读出指令的时间间隔。由此，即使在移动标签M高速移动的情况下，也能够不受妨碍地读取信息。接着，对为了在天线A从各标签M、T接收信号期间使图3的⑵的曲线图所示的关系成立而实施的设定处理进行说明。在该实施例中，在实施图4的处理之前，依次使移动标签M及固定标签T与读写器2进行通信，并测量天线A从各标签M、T取得的信号的电平。并且，按照这些测量结果，通过对固定标签T的存储器33内的有利的设定值进行改写来对固定标签T中的电波的反射强度进行调整。图5表示上述的设定处理的顺序。其中，在该顺序中，用双重框表示的步骤S11、步骤S15、步骤S19由现场的用户实施，而其他步骤由控制装置I实施。但是，与标签进行的通信经由读写器2实施。以下，一边适当地补充未在图5中示出的处理，一边对设定处理的内容进行说明。该处理在未设置固定标签T的状态下开始。首先，用户将移动标签M(准确而言是安装有移动标签M的托板P，以下相同)配置在应当与天线A进行通信的地点(天线A的正面附近) (步骤Sll)。然后，对控制装置I输入指示开始进行演算的指令。收到上述指令的控制装置I使读写器2与移动标签M进行n次(n彡I)通信，每进行一次通信就测量一次从移动标签M接收到的信号的电平(步骤S12)。具体地说，使读写器2将发送用于测试的指令的处理、接收针对该指令的响应信号的处理以及测量所接收到的响应信号的电平的处理执行n周期，取得每次的测量值。接着，控制装置I计算出这些测量值的平均值Smi (步骤S13)，进行从所得到的平均值Smi减去基准电平差D及预先设定的阈值k的演算(步骤S14)。通过该演算得到的值Rl作为第一基准值保存于控制装置I的内部存储器。直到步骤S14为止的处理一结束，控制装置I便在未图示的监视器中显示通知第一阶段处理已结束的意思的消息。确认到该显示的用户将移动标签M的配置位置变更为不应当与天线A进行通信的地点(步骤S15)。优选地，选择离也可以与天线A进行通信的地点近的地点作为变更后的地点。结束对移动标签M的配置位置进行变更的作业的用户向控制装置I输入指示开始演算的指令。按照该输入，控制装置I通过进行与步骤S12相同的处理来与移动标签M进行n次通信，每进行一次通信就测量一次从移动标签M接收到的信号的电平(步骤S16)。然后，计算出这些n次的接收电平的平均值Sm2 (步骤S17)，进而，进行在平均值Sm2加上基准电平差D及阈值k的演算(步骤S18)。通过该演算得到的值R2作为第二基准值保存于控制装置I的内部存储器中。直到步骤S18为止的处理一结束，控制装置I在监视器中显示通知第二阶段的处理已结束的意思的消息。确认到该消息的用户将移动标签M移到来自天线A的电波达不到的地点，并且在夹着输送机10而与天线A相向的地点设置固定标签T (步骤S19)。然后，对控制装置I输入指示开始对固定标签T进行设定处理的指令。接收到上述的指令的控制装置I通过进行与步骤S12及步骤S16相同的处理来与固定标签T进行n次通信，每进行一次通信就测量一次从固定标签T接收到的信号的电平(步骤S20)。然后，求出各测量值的平均值St (步骤S21)，并将该St的值与各基准值R1、R2进行比较。在上述的平均值St大于第二基准值R2且小于第一基准值Rl的情况(步骤S22中为“是”)下，视为来自各标签M、T的接收电平满足图3的(2)所示的关系而结束处理。
另一方面，在平均值St为第二基准值R2以下或平均值St为第一基准值Rl以上的情况(步骤S22中为“否”)下，控制装置I经由读写器2向固定标签T发送请求对有利的设定值进行变更的指令(步骤S23)。具体地说，如果平均值St为R2以下，则发送指示上调有利的设定值的指令，而如果平均值St为Rl以上，则发送指示下调有利的设定值的指令。收到上述指令的固定标签T按照该指令的内容来对本身的存储器33内的有利的设定值进行变更，并送回表示已完成变更的意思的响应信号。控制装置I经由读写器2收到该响应信号后，再次执行步骤S20 步骤S22。在此时的步骤S20中，是从固定标签T接 收基于变更后的设定值的强度的信号。之后同样反复进行步骤S20 步骤S23的循环，直到从固定标签T接收的信号的电平的平均值St在基准值Rl与R2之间，之后结束处理。根据图5所示的设定处理，在导入系统时等时候，能够将固定标签T设置成处于能够接收特定电平的信号的状态，该特定电平是指，作为被由天线A从位于应当与天线A进行通信的地点的移动标签M接收的信号所掩埋的电平，使由天线A从位于不应当与天线A进行通信的地点的移动标签M接收的信号掩埋的电平。并且，在导入系统之后，即使在来自各标签M、T的接收状态因环境的变化等而发生变动，致使从各标签M、T接收的信号之间不成立图3的(2)所示的关系的情况下，也能够通过再次执行上述的设定处理来使各信号的电平之间的关系返回到适当的状态。此外，设定处理不局限于图5所示的情况，也可以基于从固定标签T接收的信号的电平，来对移动标签M的有利的设定值进行调整。并且，在上述的例中，是在固定标签T的处理部32基于有利的设定值来决定调制度，但不局限于此，也可以基于平均值St的值由控制装置I求出调制度的调整值，并将包含该调整值的指令发送到固定标签T。并且，在上述的例中，是通过对背散射的调制度进行变更来调整电波的反射强度，但调整方法不局限于此。例如，可以在固定标签T的天线部30与调制电路31之间设置可变衰减器来调整其衰减量。或者可以在天线部30的电路组装可变电容器，来与对有利的设定值进行的变更对应地对该可变电容器的容量进行变更。图6的(I)表示第一方式的无线射频识别系统的再一导入例。在该实施例中，从安装在通过输送机10运输的托板P上的移动标签M读取信息，但由于托板P之间的间隔比图3的(I)的例子窄，因而存在由输送机10上的多个移动标签Ma、Mb对来自天线A的读出指令作出响应的可能性。并且，在输送机10的旁边设置有另一输送机11，来自天线A的读出指令也会到达位于该相邻的输送机11上的移动标签Mrat,存在响应信号被送回的可能性。鉴于这一点，在该实施例中，通过进行与图5相同的设定处理来对固定标签T中的电波的反射强度进行调整，并且通过对移动标签Ma、Mb的间隔进行调整来使天线A从各标签接收的信号之间成立如图6的(2)所示的关系。根据图6的(2)，在该实施例中，从固定标签T接收的信号几乎维持恒定的电平。从输送机10上的各移动标签^、]^接收的信号分别与图3的(I)的移动标签M相同，在移动标签\、Mb位于天线A的正面附近的期间，成为使来自固定标签T的信号掩埋的电平，在移动标签Ma、Mb与天线A的正面相距规定的距离以上的情况下，成为被掩埋在来自固定标签T的信号内的电平。并且，在除了曲线图中的期间Uz之外的期间，来自任意一方的移动标签的信号具有基准电平差D以上的差而相比来自固定标签T的信号处于优势时，来自另一方的移动标签的信号成为低于来自固定标签T的信号的状态。由此，无论在各移动标签\、Mb中任意一方，都能够确保十分长的使天线A排他性地读取其响应信号的期间。相邻的输送机11的移动标签Mwt位于相比其他标签MA、MB、Mwt离天线更远的地点，因而从该移动标签Mtjut接收的信号始终比从固定标签T接收的信号弱，并且针对来自固定标签T的信号的电平差为基准电平差D以上。因此，即使相邻的输送机11的移动标签Mwt对来自天线A的读出指令作出响应，也由于该响应信号被掩埋在来自固定标签T的响应信号或来自比其处于优势的移动标签MA、MB的响应信号之中而成为无法解码的状态。由此，能够防止移动标签Trat的信息作为与通过输送机10运输中的托板P有关的信息而被读取。并且，虽在图6的(I)中省略了图示，但与输送机10相同，在输送机11中也配置有天线或固定标签，存在来自输送机10的天线A的读出指令到达输送机11的固定标签的可能性。但是，输送机10的天线A从输送机11的固定标签接收的信号的电平成为与来自上述的移动标签Mtjut的信号一样低的电平，因而不会将输送机11的固定标签的信息误识别为输送机10的固定标签T的信息。此外，在图3或图6的例子中，将固定标签T配置在夹着输送机10与天线A相向的地点，但只要能使来自移动标签M的信号成立与如图3的⑵或图6(2)的曲线图所示的情况相同的关系，就不必限定固定标签T的设置地点。例如，如图7所示，可以在天线A与输送机10之间配备安装有固定标签T的支架15。并且，还可以在读写器2的天线A或通信控制部20 一体设直固定标签T。并且，不存在能够解码的电平的信号从比输送机10靠外的空间的标签到达天线A的可能性的情况下，可以不配置固定标签T，而通过对移动标签M的发送电平或间隔进行调整来进行对应。例如，如图6的例，只要每个在输送机10上移动的移动标签都能够确保十分长的使天线A排他性地读取来自该移动标签的针对读出指令的响应信号的期间，就即使不设置固定标签T，也能够稳定地对各个移动标签实施读取处理。(第二方式)第二方式的系统用于进行出入管理。系统的导入例示在图8中。该实施例的目的是，通过叉车B向货物集装箱装载货物时，防止发生货物配送错 误。在现场，用于将配送目的地分别不同的多个货物集装箱(未图示)搬入的路径R1、R2、R3、……Rn接近地并列设置。在各路径Rl Rn分别在一侧方配备读写器的天线Al An，在夹着路径Rl Rn与天线Al An相向的地点配备固定标签Tl Tn。在各路径Al An的后端位置(门的跟前位置)，一对指示灯9a 9n、IOa IOn分开配备于路径Al An的两侧。相对于叉车B的通过方向配置于左边的指示灯9a、9b、9c……9n发出表示允许通过的绿色光，配置于右边的指示灯10a、IObUOc……IOn发出表示禁止通过的红色光。在叉车B上，移动标签M安装于在进入路径Rl Rn时处于与天线Al An相向的关系的位置。各标签M、T1 Tn和天线Al An通过利用特高频频带的电波来相互进行调制处理或解调处理来实施通信。并且，各标签M、Tl Tn都是无源类型的无线射频识别标签，但也可以使用半无源类型的无线射频识别标签。在移动标签M中，除了预先写有表示是移动标签的类别代码之外，还写有作为与对应的移动体相关的信息的，应当使叉车B通过的路径的识别编号、待配送产品的产品编号、顾客代码、顾客的工厂代码以及其他必要信息。在固定标签Tl Tn中，预先写有表示是固定标签的类别代码或对应的路径的代码。图9是表示上述的实施例的系统结构(但未图示标签Tl Tn、M)的框图。用作该实施例的无线射频识别系统的读写器200由各路径Rl Rn的天线Al An和这些天线Al An共用的通信控制部201构成。在控制装置100组装主控制基板101或光源控制基板102。在主控制基板101中包含中央处理器103、存储器104以及后文中的 用于进行计时处理的定时器105等。读写器200的通信控制部201经由RS232C等接口与主控制基板101连接。此外，在主控制基板101连接键盘106、鼠标107、显示器108等周边设备或光源控制基板102。在光源控制基板102连接上述的指示灯9a 9n、10a 10n。在主控制基板101的存储器104中存储有用于演算的程序，并且设置用于暂时保存根据各天线Al An所接收到的响应信号进行解码后的读取信息的存储区域、构成软定时器的寄存区域、用于保存从移动标签读取的信息的数据库、用于保存处理的历史数据(记录数据)的存储区域等。进而，在存储器104中对应各路径Rl Rn分别注册有允许通过的待配送产品的产品编号、对应的集装箱的顾客代码或工厂代码等信息。在上述的结构中，主控制基板101的中央处理器103针对读写器200的通信控制部201使各天线Al An依次启动，而实施读出指令的发送及响应信号的接收，并且取得由通信控制部201根据响应信号进行解码后的读取信息。进而，中央处理器103判别所取得的读取信息的类别，判别为是移动标签M的读取信息时，通过将该读取信息和与接收到该信息的天线对应的注册信息进行核对来判别是否适合作为读取信息。根据图8的导入例，存在从各路径Rl Rn的天线Al An输出的读出指令除了到达对应的路径的固定标签Tl Tn或移动标签M之外，还到达其他路径的固定标签或移动标签的可能性。所以，在该实施例中，根据与第一方式的系统相同的原理，在移动标签M位于各路径Ri (i = I n)的天线Ai的正面附近时，来自位于固定标签Ti及路径Ri之外的各种标签的信号被掩埋在从移动标签M发送到天线Ai的信号之中而成为无法解码的状态，路径Ri上不包含移动标签M时，对各标签的电波的反射强度进行设定，以使从固定标签Ti发送到天线Ai的信号的电平最高，且使来自固定标签Ti以外的标签的信号被掩埋在来自固定标签Ti的信号之中而处于无法解码的状态。通过该设定，无论是哪一天线Al An,都能够可靠地接收来自位于应当与天线Al An进行通信的地点的移动标签M的响应信号，并且能够防止来自位于其他路径的移动标签M等不应当进行通信的地点的标签的响应信号被读取。以下，将利用图10的流程图对通过第二方式的无线射频识别系统的控制装置100实施的处理进行说明。首先，在最初的步骤SlOl中，给用于指定处理对象的路径的计数器i设定初值为“I”。在接下来的步骤S102中，使天线Ai (初始状态下为天线Al)发送读出指令。该实施例的固定标签Tl Tn或移动标签B —接收到读出指令，便在恒定的定时送回响应信号。控制装置100的中央处理器103与读出指令的发送对应地使定时器105开始计时，并等待发送读取信息直到计时时间达到预先设定的上限值(设定成，比送回响应信号所需的时间超出规定时间)(步骤S103、步骤S104)。在上述的等待期间，由天线Ai接收针对读出指令的响应信号，由通信控制部201对读取信息进行解码并发送到控制装置100时，步骤S103成为“是”。接收解码后的读取信息的中央处理器103基于所接收到的读取信息的数据结构来判别与该信息对应的标签的种类(步骤S105)。在读取信息中含有固定标签的类别代码及路径Ri的代码的情况下，中央处理器103判断为该读取信息是固定标签Ti的信息。在这种情况下，由于步骤S105成为“否”，因而对计数器i (步骤S111、步骤S112)进行更新，返回步骤S102。其中，计数器i达到n的情况下，从步骤Slll返回步骤SlOl使i回到初值“1”，然后前进到步骤S102。在读取信息中含有移动标签的类别代码的情况下，步骤S105成为“是”而前进到步骤S106。在步骤S106中，从读取信息分出各种数据而进行提取，并仔细检查是否存在数据破损之后，作为数据暂时保存于存储器104。进而，在下一步骤S107中，将暂时保存的数据与关于路径Ri的注册数据进行核对。经上述的核对，数据一致的情况(步骤S108中为“是”)下，前进到步骤S109的正常时的处理。在该正常时的处理中，包括将用于启动路径Ri的绿色指示灯的控制指令信号送到光源控制基板102的处理、将从读取信息提取的各种数据保存于数据库的处理、将实施完这些处理的情况写入记录数据的处理等。另一方面，经核对处理，判别为两种数据不一致的情况下，步骤S108成为“否”，并前进到步骤SllO的异常时的处理。在该异常时的处理中，包括将用于启动路径Ri的红色指示灯的控制指令信号送到光源控制基板102的处理、在显示器108显示发生异常情况的处理、将从读取信息提取的各种数据保存于数据库的处理、将实施完这些处理的情况写入记录数据的处理等。此外，因任何原因而妨碍天线Ai与固定标签Ti之间的电波的传播的情况下，成为即使从发送读出指令(步骤S102)后开始计的等待时间达到上限值，也能够取得读取信息的状态。在这种情况下，步骤S104成为“是”，并前进到步骤SllO实施异常时的处理。并且，虽未在图10中示出，但因路径Ri的固定标签Ti发生故障而无法读取其他固定标签的信息的情况下，成为包含在该读取信息中的路径的识别信息不与计数器i匹配的状态。在产生这种不匹配的情况下，实施与步骤SllO不同的方式的异常处理。 如上所述,在该实施例中，从各路径Rl Rn的天线Al An依次送出读出指令，并取得根据各天线Al An所接收到的响应信号进行解码后的读取信息，在该读取信息为移动标签的信息时，识别该读取信息是否是符合与得到该信息的天线对应的路径的信息，并利用指示灯9a 9n、10a IOn等将该识别结果通知给用户。如上所述，无论是在哪一天线Ai，当安装在已进入对应的路径Ri的叉车B上的移动标签M位于天线Ai的正面附近时，都能使天线Ai排他性地读取来自该移动标签M的响应信号，另一方面来自位于与天线Ai相距规定的距离以上的地点的移动标签M的响应信号不会被读取，因而在控制装置100中，能够准确地识别叉车B所进入的路径，并能够准确地判别其进入位置是否适当。并且，在该实施例中，依次一个一个地对各路径Rl Rn进行处理，但只要不成为电波被屏蔽在启动中的天线Ai和与该天线Ai相向的固定标签Ti之间的状态，就能使固定标签Ti对读出指令作出反应。因此，即使在与天线Ai对应的路径Ri上不包括移动标签B的情况下，也能够针对读出指令的发送迅速得到来自固定标签Ti的响应信号，并能够缩短针对各路径Rl Rn的处理进行一巡为止的时间。并且，与对应每个路径Rl Rn设置读写器的情况相比，能够降低成本。但是，也可以以如下结构来替代上述结构，S卩，对应每个路径Rl Rn的天线Al An组合通信控制部，并列实施针对各路径Rl Rn的处理。
接着，在第二方式的无线射频识别系统中与图6的例子相同，也能够按照各移动标签的移动顺序来对位于同一路径的多个移动标签实施读取处理。图11的(I)中，作为应用该原理的例子，在叉车B的一侧面留出规定的间隔地前后并列地安装一对移动标签Mfw、Mbk。在控制装置100中，基于从所述移动标签Mfw、Mbk读取信息的顺序来识别叉车B是前进还是后退。在该实施例中，为了得到该识别的准确度，使天线Ai从各标签接收的信号成立如图11的⑵所示的关系。图11的(2)用曲线图示出上述的叉车B在路径Ri上前进的情况下天线Ai从各标签接收的信号的电平变化。在该例中，从固定标签Ti接收的信号的电平也几乎维持恒定。在各移动标签MFW、MBK之中，首先成为来自到达天线Ai的正面的移动标签Mfw的信号先被接收的状态，接着成为来自移动标签Mbk的信号被接收的状态。并且，在移动标签Mfw、Mbk中的任一标签中，相对于来自固定标签Ti及其他移动标签的信号，具有基准电平差为D以上的电平差而处于优势的期间相当长。其中，在图11的(I)中示出了在路径Ri上的横向停车的叉车B，图11的⑵中示出了天线Ai从安装在该叉车B上的移动标签MFW1、Mbki接收的信号的电平变化。这些信号无论哪一个都始终弱于来自固定标签Ti的信号，且相对于来自固定标签Ti的信号具有基准电平差为D以上的电平差。因此，与在路径Ri上是否存在移动标签无关，来自这些移动标签MFW1、MBK1的信号被掩埋在来自固定标签Ti的信号之中而成为不能解码的状态。由此，不会存在从天线Ai所接收到的信号读取移动标签MFW1、Mbki的信息的情况。上述的各信号的关系也通过对遵照图5的设定处理或移动标签Mfw，Mbk的间隔进行调整来实现，通过该调整，已进入路径Ai的移动标签MFW、MBK，无论哪一个来到应当与天线Ai通信的地点(天线的正面)时其信息都会被读取，因而能够按照正确的顺序对各移动标签Mfw、Mbk实施读取处理而准确地识别叉车B的行驶方向。此外，在与第一方式及第二方式的系统有关的任意导入例中，也是对移动标签只实施读取处理，但不局限于此，还可以在根据读出指令来指定移动标签之后，发送将该移动标签指定为通信对象的写入指令，并能够向该移动标签写入新信息。接着，在图11的例子中，对安装在移动体(叉车B)上的一对移动标签Mfw、Mbk的实施读取处理，从而识别移动体的前进及后退，但也能够以前进的车辆为对象，来建立用于识别这种行驶方向的系统。其一例示在图12中。在图12的实施例中，在车辆C的车身安装读写器210的天线211，并且沿着车辆C的行驶路RD的长度方向配置一对固定标签TDN、TUP(各标签Tdn、Tup例如嵌入行驶路RD的路面之下)。并且，在车辆C的内部设置有读写器210的通信控制部212及控制装置110。图中的箭头F表示车辆C的上行方向。以下，在一对固定标签TUP、Tdn之中，将位于上行侧的标签Tup称为“上行标签TUP”，将位于下行侧的标签Tdn称为“下行标签Tdn”。在各标签TUP、Tdn的存储器中保存有分别表示本身类别的类别信息等。
随着车辆C的行驶，控制装置110反复实施向读写器210发送读出指令及接收响应信号的过程，并且输入根据响应信号进行解码后的读取信息，并根据其类别信息来判别该读取信息是哪一标签的信息。然后，在取得上行标签Tup的信息之后取得下行标签Tdn的信息的情况下，识别为车辆C沿着下行方向移动，而在取得下行标签Tdn的信息之后取得上行标签Tup的情况下，识别为车辆C沿着上行方向移动。在该实施例中，为了确保上述的识别精度，对各标签TUP、Tdn中的电波的反射强度或标签间的间隔进行调整，以使天线211从各标签!^、!^接收的信号成立如图12的⑵所示的关系。例如，首先，确定各标签Tup、Tdn的地点，并将各标签Tup、Tdn —个一个依次预配置在指定地点，并且对天线210位于应当与预配置的标签进行通信的地点时的接收电平和天线210位于应当与另一方的标签进行通信的地点时的接收电平进行测量。然后，根据各测量值，来对各标签TUP、Tdn中的电波的反射强度进行调整。其中，图12的(2)的曲线图中的PO相当于根据响应信号对信息进行解码时需要的最小的接收电平。 在图12的(2)的例子中，针对来自天线211的读出指令，首先成为接收来自下行标签Tdn的响应信号的状态，接着成为接收来自上行标签Tup的响应信号的状态。来自各标签Tdn、Tup的信号的接收电平分别呈山状，除了图中的期间Uv之外，都成为任意一方的信号相对于另一方的信号具有基准电平差D以上的差而处于优势的状态。根据上述的信号变化的关系，任意的标签Tup、Tdn都能够确保十分长的能够将使来自另一方的标签的信号掩埋的电平的信号发送到天线211的期间，因而能够没有顺序错误地对各标签TUP、Tdn的实施读取处理。由此，能够准确地识别车辆C的行驶方向。其中，在行驶路RD中，能够配置三个以上固定标签。即使在增加固定标签的数量的情况下，也与上述的例子相同，对应每个标签对各标签中的电波的反射强度或标签间的间隔进行设定，以确保十分长的能够将使来自其他标签的信号掩埋的电平的信号发送到天线的期间。附图标记的说明M、Ma、Mb、Mfw> Mdn> Ml Mn 移动标签T、T1 Tn固定标签A、Al An 天线P、B、C 移动体I、100控制装置2,200 读写器
权利要求
1.一种无线射频识别系统，具有 通信处理装置，其包括设置在路径的附近的天线，该路径为作为识别对象的移动体通过的路径； 移动无线射频识别标签，其写有与上述移动体相关联的信息，并与该移动体一同移动； 控制装置，其控制上述通信处理装置的动作，并且从通信处理装置取得该通信处理装置通过与移动无线射频识别标签进行通信来得到的读取信息，并利用该读取信息来对上述移动体进行识别处理，其特征在于， 上述无线射频识别系统还具有固定配置于规定的地点的固定无线射频识别标签，该固定无线射频识别标签将特定电平的信号发送至上述天线，该特定电平是指，能够被由上述天线从位于应当与该天线进行通信的地点的移动无线射频识别标签接收到的信号所掩埋掉，而且能够掩埋由上述天线从位于不应当与该天线进行通信的地点的移动无线射频识别标签接收到的信号的电平； 上述移动无线射频识别标签及固定无线射频识别标签分别以恒定的定时对来自上述天线的指令作出响应； 上述控制装置使上述通信处理装置反复执行发送读出指令并接收来自无线射频识别标签的针对该指令的响应信号的处理，并且在从接收到上述响应信号的通信处理装置取得了基于移动无线射频识别标签的响应信号的读取信息时，利用该读取信息执行上述识别处理。
2.根据权利要求I所述的无线射频识别系统，其特征在于， 在为了使上述移动体通过而设定的多个路径上，分别设置有上述天线及固定无线射频识别标签； 上述控制装置使各路径的天线分别实施上述读出指令的发送及响应信号的接收，并且在取得了作为读取信息的基于来自上述移动无线射频识别标签的响应信号的信息时，识别为上述移动体位于与接收到包含该读取信息在内的响应信号的天线对应的路径。
3.根据权利要求2所述的无线射频识别系统，其特征在于，上述控制装置使各路径的天线依次实施上述读出指令的发送及响应信号的接收，并且响应于与发送了读出指令的天线接收到了响应信号，向下一天线发送上述读出指令。
4.根据权利要求2或3所述的无线射频识别系统，其特征在于，上述控制装置还具有 判别单元，其在取得了上述移动无线射频识别标签的读取信息时，判别该读取信息是否与配备有接收到包含该读取信息在内的响应信号的天线的路径相匹配； 输出单元，其输出上述判别单元的判别结果。
5.根据权利要求I所述的无线射频识别系统，其特征在于，上述移动无线射频识别标签及固定无线射频识别标签中的至少一方具有如下功能响应于从天线接收到了请求变更特定反射强度的指令而对该特定反射强度进行变更，该特定反射强度是指，在对来自上述天线的指令作出响应时的电波的反射强度。
全文摘要
在移动体(托板)(P)通过的路径的附近配置天线(A)，在能够接收来自天线(A)的电波的位置配置固定标签(T)。安装在移动体(P)上的移动标签(M)及固定标签(T)一接收到来自天线(A)的读出指令，便在恒定的定时送回响应信号。天线(A)从固定标签(T)接收的信号几乎恒定，但在移动标签(M)位于应当与天线(A)进行通信的地点的期间，来自固定标签(T)的信号被掩埋在从移动标签(M)发送到天线(A)的信号之中而成为不能被读取的状态。另一方面，如果移动标签(M)与天线(A)相距规定的距离以上，则来自移动标签(M)的信号被掩埋在来自固定标签(T)的信号之中而成为不能被读取的状态。
文档编号G06K19/07GK102667819SQ201180002972
公开日2012年9月12日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年11月1日
发明者山崎一志, 松井修一, 笠井广和, 野上英克 申请人:欧姆龙株式会社