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JP3629342B2 - Object identification device - Google Patents
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JP3629342B2 - Object identification device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、物体識別装置に関し、特に、特定の物体に共振回路を含む共振タグを取り付けて、その共振回路に同調して誘起される信号波を受信することにより、その物体が所定区域内を通過したことを自動的に検出する物体識別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
小売店における商品の盗難等を防止する目的で、所定区域において、連続する所定の周波数帯域において一定周期で繰り返し周波数が掃引された電磁波を発信する発信装置と、その電磁波を受信する受信装置とを備え、その周波数帯域内の所定周波数において共振する共振回路を含む共振タグを商品等に取り付けて、その商品がその区域内を通過したときの受信装置が受信する信号の変化を検出するとともに警報を発する物体識別装置が、種々開発されている。
【0003】
この種の物体識別装置においては、識別すべき物体が通過したときのみに確実に検出動作を行なうとともに、当該物体が通過したとき以外においては誤って動作することがないこと、すなわち、当該物体が通過したときに生じる電磁波の変化のみを精度良く検出して、当該物体が通過したときと類似のノイズ信号を拾って誤動作することがないことが要求されるため、ノイズの影響を極力抑制するための工夫が施されている。
【0004】
この種の従来の物体識別装置として、たとえば特公昭55−4275号公報に記載のものが挙げられる。この公報に記載の装置は、受信コイルを2分割して外部雑音を打消し合うように構成し、送信コイルから受信コイルに誘起する電流を、送信コイル電流の同相成分およびπ/2位相の異なる成分とで比較して自動的に消去し、識別対象となる物体に取付けた共振回路からの応答電流のみを取出して物体の識別を行なうようにしたものである。
【0005】
従来の物体識別装置の他の例として、特開平7−249181号公報に記載のものがある。同公報に記載された装置は、図10および図11に基づいて、次のように説明される。
【0006】
この従来の物体識別装置は、図10(a)〜(c)に示すように、高周波発信装置(OSC)52から出力される低周波53aによってFM変調された、たとえば7MHzから9MHzの高周波54aを増幅器55によって電力増幅し、送信部アンテナ60より受信部アンテナ70に向かって電磁波を送信する。
【0007】
受信部61は、送信部アンテナ60から送信された電磁波を受信部アンテナ70で受信し、同調63により、たとえば7MHzから9MHzの目的の周波数の高周波54aを取出し、図11(b)に示すように、一方はFM復調64で復調した低周波発信53a波形に同期した波形を波形成形67し、同期波形67aを得る。他方はAM復調65して電磁波の強さの変化をレベル検出66で監視し、任意の予め決めた強さのレベルを越えたものを「信号あり」、指定のレベルを越えないものを「信号なし」として信号波形68aを得る。また、演算装置69のサンプリングタイミングを上記同期波形67aに同期させ、その同期波形67aの一周期の期間に対応する信号波形68aを上記サンプリングタイミング毎に監視することで、演算装置69内に一周期分の2値の周波数分布として記憶装置69M内に記憶する。この操作を繰り返し行ない、多数の2値の周波数分布の情報を多量化して、周波数スペクトル分布を生成し、演算処理を可能にするものである。
【0008】
検体としての検出板56は、上記装置において送受信される周波数の範囲で同調する、図11(a)に示す共振回路を、商品などに付着させる。また、この装置は、検体の通過を感知する通過センサー80とその検出部81、および、演算装置69による演算結果に基づいて出力する出力装置71を有している。
【0009】
上述した従来技術のいずれも、識別すべき物体に取り付けられる共振回路として、図11(a)に示す等価回路のような単共振回路を採用している。このような単共振回路が物体識別装置の所定の検出領域内に存在するときの、受信機による信号処理は、図12のタイムチャートにより次のように説明される。受信機で受信された信号は、所定のフィルタを通過するとともに増幅されて、図12の(a)に示す所望の信号スペクトルの高周波成分のみが信号処理のための回路に入力される。
【0010】
図12のタイムチャートの信号(a)は、単共振タグの1つの共振点f1(fmin <f1<fmax )の近傍で、単共振タグが存在するために変動が生じている様子を示している。この信号(a)が所定の正負のしきい値th1,th2を越えたときに、図12の(c)(d)に示すように正のパルス状矩形波が出力され、それによって単共振タグを取付けた物体の通過が検出される。図12の(b)は、物体識別装置の送信機側から送信される発信信号の1周期(fmax →fmin →fmax )の周波数掃引を示している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記2件の公報に記載の従来技術はいずれも、識別対象となる物体に取付ける共振回路が、単一の周波数においてのみ共振する単共振回路であるために、次のような問題があった。
【0012】
まず、識別対象の物体の通過の有無を検出するための受信信号は、一般に、所定のバンドパスフィルタを経た広帯域の信号として演算処理手段に入力され、信号処理がされるため、その広帯域の周波数帯にあるノイズは、無条件で入力されてしまう。たとえば掃引周波数に近い繰り返し周期を持つ高周波ノイズが受信されると、識別対象の物体が通過したものと判別されてしまうおそれがあり、比較的誤動作が生じやすい。
【0013】
また、物体識別装置のアンテナ付近に、識別対象の物体に取付けた共振回路と類似の共振特性を有する物体が存在すると、やはり、識別すべき物体が通過していないのにもかかわらず警報を発するという誤動作を生じてしまう。たとえば金属枠を持つスライドドアや、コイル状に巻いた銅線などは、商品等に取付ける共振タグと類似の共振周波数を有する場合があり、そのような誤動作の原因となりやすい。
【0014】
このように、掃引周波数内の単一の共振周波数を有する共振タグを用いて物体の通過を検出する従来の物体識別装置では、当該共振タグの共振周波数に近似する周波数のノイズや、当該共振タグと類似の共振特性を有する物体が存在した場合の誤動作を本質的に防止し得ず、そのような誤動作は無視し得ない度合いで生じるため、物体識別装置としての信頼性に欠けるという問題があった。
【0015】
上記従来の問題点を解消するため、本発明は、ノイズによる誤動作の発生の防止を図った信頼性の高い物体識別装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の物体認識装置は、連続する所定の周波数帯域において一定周期で繰り返し周波数が掃引された電磁波を発信する送信手段と、この送信手段から発信された電磁波を受信する受信手段と、識別対象となる物体に取付けられ、送信手段から発信される電磁波の掃引される上記所定の周波数帯域内の、異なる複数の周波数において共振する共振手段と、物体が送信手段および受信手段の間の所定の領域内に存在するときに、共振手段の複数の共振周波数における、受信手段の受信信号の変化を検出することにより、物体の通過を識別する識別手段とを備えたものである。
【0017】
このような構成を有することにより本発明によれば、異なる複数の周波数において共振する共振手段を用いるため、次の理由によって、上記従来例において問題となっていた誤動作を本質的に防止できる。まず、上記従来例のように単共振回路を用いた場合において、その共振周波数に近似するノイズあるいはその共振回路と類似の共振特性を有する物体が偶然に存在することは、無視し得ない程度の確率で生じ、上記従来例の装置ではその確率がそのまま誤動作を生じる度合いに結びつくものである。しかしながら、複数の異なる共振周波数に近似する周波数のノイズや、複数の異なる共振周波数に近似する共振点を同時に有する物体が物体識別装置の近辺に存在する確率は極めて低くなる。
【0018】
よって、上記本願発明の装置のように、複数の異なる共振周波数を有する共振タグを識別対象となる物体に取付けて、当該すべての異なる共振周波数での共振を検出して初めて当該物体が通過したと判断することにより、上記従来例において生じた誤動作を、本質的に防止することができる。
【0019】
また、誤動作のない信頼性の高い物体識別装置を実現できることにより、誤動作が生じたときのメンテナンスを見込んだ価格を設定する必要がなくなるため、装置の販売価格を大幅に低減することができる。
【0020】
本発明の上記物体識別装置の識別手段は、受信手段が受信した信号のうち所定の周波数帯域内の信号のみを通過させるフィルタと、このフィルタを通過した信号について、設定されたしきい値との大小関係を判別することにより、所定の数値を時系列的にデコードするデコード値出力手段と、デコード値出力手段によりデコードされた数値の時系列的配列が、物体が所定の領域内に存在するときのデコード値の時系列的配列と一致するか否かを判別する判別手段とを含む。
【0021】
また、本発明の上記デコード値出力手段は、送信機によって送信される電磁波の周波数の掃引方向および設定されたしきい値の正負に応じて、所定の重み付けを行なって数値をデコードする手段を含む。
【0022】
このように、デコード値の出力に際して所定の重み付けを行なうことにより、複数の共振周波数を有する共振タグを用いたときの信号波形の複雑な特徴に応じたデコード値の時系列的配列を得やすくなり、ノイズ等の影響による信号波形との識別をより確実に行なうことを可能にする。
【0023】
上記判別手段は、送信機によって送信される電磁波の周波数掃引の複数の周期についての、前記デコード値出力手段によってデコードされる数値の時系列的配列のうちの、所定の割合以上の数の周期において、前記物体が前記所定の領域内に存在するときのデコード値の時系列的配列と一致することを検出したときに、前記物体が前記所定の領域内に存在すると判別する判別手段を含むようにしてもよい。このような判別手段を含むことにより、ノイズの影響によって、デコード値出力手段から出力されるデコード値の時系列配列にエラーが生じたとしても、判別手段が誤動作することが防止され、識別手段の信頼性が向上する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図1ないし図9に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施の形態の物体識別装置の概略構成が示されている。図1に示す本実施の形態の物体識別装置は、高周波の電磁波を周波数掃引して発振し送信する送信機1と、この送信機1から送信された電磁波を受信して、所定の信号処理および演算を行なうことにより物体を識別する受信機2と、識別対象となる物体に取付けられ、送信機1が送信する送信周波数の範囲内の2つの周波数において共振する共振回路を有する2共振タグ3とを備えている。送信機1には送信用アンテナ10が設けられ、受信部2には受信用アンテナ20が設けられている。送信用アンテナ10、受信用アンテナ20、および2共振タグ3は、自由空間における電磁波信号の波長に比べて極めて小さく、また。これらはいずれもコイル(あるいはループ)を含んでいるので、2共振タグ3が送信機1および受信機2の間の所定の領域内に存在するときに、それらは電気的に結合した状態になる。
【0025】
本実施の形態の物体識別装置においては、送信機1で、たとえば、7MHzから9MHzの範囲で、100Hzの周期でFM変調された信号を合成し、その信号を送信用アンテナ10から電磁波として送信する。この送信用アンテナ10から送信された電磁波を受信用アンテナ20で受信し、この受信信号について、受信機2で所定の信号処理と演算が行なわれる。送信機1と受信機2との間の所定の領域内に2共振タグ3を取付けた物体が存在すると、受信機2において、2共振タグ3の共振回路の2つの共振周波数での共振が検知され、当該物体が識別される。
【0026】
送信機1は、図2にその詳細なブロック図を示すように、発振器11、電圧制御波発振器12、増幅器13を含んでいる。発振器11では、たとえば100Hzの正弦波信号を発生する。電圧制御波発振器12では、たとえば8MHzを中心として±10%程度のFM変調を、発振器11からの正弦波信号を用いて合成する。合成されたFM変調信号は、増幅器13を経て、送信用アンテナ10に送られる。
【0027】
図3には、受信機2の詳細なブロック図を示している。送信用アンテナ10から送信された電磁波信号は、受信用アンテナ20で受信されて、RFバンドパスフィルタ21を通って増幅器22に入る。この増幅器22の出力は、検波器23に送られ、さらにローパスフィルタ24およびハイパスフィルタ25を通過する。ローパスフィルタ24では、搬送波成分と高周波ノイズが除去される。ローパスフィルタ24を通過した信号は、さらにハイパスフィルタ25を経ることにより、信号スペクトル内の高周波成分のみが通過する。ハイパスフィルタ25を通過した信号は、増幅器26を経てタグ信号識別手段27に送られる。
【0028】
増幅器26を経てタグ信号識別手段27に送られる信号は、本実施の形態のように2共振タグ3を用いた場合には、図7(b)に示す波形を有する。すなわち、従来例のように1つの共振点のみを有する共振回路を含む共振回路を用いた場合には、図7(a)に示す信号波形のように、9MHzから7MHzおよびその逆の7MHzから9MHzのそれぞれの周波数掃引の間に1回ずつしか共振信号が現れないが、2共振タグ3を用いた本実施の形態では、図7(b)に示すように、9MHzから7MHzおよびその逆の7MHzから9MHzのそれぞれの周波数掃引の間に、2回ずつ共振信号が現れている。
【0029】
次に、本実施の形態において用いられる2共振タグ3の詳細について、図4ないし図6を参照して説明する。2共振タグ3は、図4(a)に示すように、2つの共振回路3a,3bを含んでいる。これらの共振回路3a,3bは、たとえば、その一方の共振回路3aが8.2MHz、他方の共振回路3bが7.5MHzの電磁波信号に共振するように調整されている。
【0030】
共振回路3a,3bのそれぞれは、図4(a)(b)に示すように、薄いプラスチック層からなる基板31の表面に、平らな螺旋状導電体32、この螺旋状導電体32の内側の位置の、基板31の表裏に形成された導電体板33,34、および、螺旋状導電体32の外側(図中では下側)の位置の、基板31の表裏に形成された導電体板35,36が形成されている。図5(a)(b)はそれぞれ、図4(a)(b)に示したVa−Va線断面およびVb−Vb線断面を示している。
【0031】
図6には2共振タグ3の共振回路の等価回路が示されており、螺旋状導電体32が図6の誘導子L,Lに、導電体板33,34で構成されるコンデンサが図6のコンデンサC,Cに、導電体板35,36で構成されるコンデンサが図6のコンデンサC,Cにそれぞれ対応する。
【0032】
次に、図8に示したタイムチャート図により、本実施の形態の物体識別装置のタグ信号識別手段27における信号処理について説明する。図8のタイムチャートの上段の(a)には、図7(b)に示した信号波形に対応する波形を、(b)には、送信機1の電圧制御発振器12で発信される周波数掃引信号を示しており、いずれも横軸は時間軸である。(a)の信号は、ローパスフィルタ24で搬送波成分および高周波ノイズが除去され、ハイパスフィルタ25で信号スペクトルの高周波成分のみが通過した後に、増幅器26により増幅されてタグ信号識別手段27に入力される信号の波形であり、2共振タグ3の2つの共振点f1,f2(fmin <f1,f2<fmax )の近傍で、2共振タグ3が存在するために変動が生じている様子を示している。(a)信号は、2共振タグ3が存在するための変動に起因する高周波以外が完全にローパスフィルタ24およびハイパスフィルタ25で除去される理想的状態においては、2共振タグ3が物体識別装置の近傍に存在しないときには、グラウンドレベルのフラットな信号になる。
【0033】
図8に示すタイムチャートの(b)は、送信機1から送信される発信信号の1周期(fmax→fmin→fmax)の周波数掃引を示している。図8の(c)〜(f)はタグ信号識別手段27での信号処理の前半部分を示しており、そのうち中段の(c)に示す信号は、(b)に示す周波数掃引においてfmax からfmin に至る間にP(正)、fmin からfmax に至る間にN(逆)の反転信号を与える。信号(d)は、(a)の信号正のしきい値th2によるコンパレータ出力、信号(e)は、(a)の信号の負のしきい値th1によるコンパレータ出力である。また、図8のタイムチャートの(f)には、(c)〜(e)の出力信号に基づいて、所定の重み付を施して出力されたデコード値である。
【0034】
図8のタイムチャートの(f)のデコード値の出力と、信号(c)〜(e)との相関は、次のとおりである。まず、信号(c)がP(正)のとき、信号(d)および(e)がともにゼロであれば、「0」のデコード値が出力される。信号(c)がP(正)で信号(a)がしきい値th2を越えた状態、すなわち信号(d)が正で信号(e)がゼロの状態においては、重み付けされたデコード値「2」が出力される。また、信号(c)がP(正)で信号(a)がしきい値th1越えた状態、すなわち信号(d)がゼロで信号(e)が正の状態においては、デコード値「1」が出力される。
【0035】
信号(c)がN(逆)のときには、信号(d)および(e)がともにゼロであればデコード値が「4」、信号(a)がしきい値th2を越えた状態、すなわち、信号(d)がパルス状矩形波の正の出力状態で信号(e)がゼロの状態においては、重み付けされたデコード値が「6」、しきい値th1を越えた状態、すなわち信号(d)がゼロで信号(e)がパルス状矩形波の正の出力状態においては、デコード値「5」が出力される。すなわち、信号(c)がN(逆)のときのデコード値は、しきい値th1,th2に対して信号(c)がP(正)のときの(a)の信号波形が同様の状態にあるときのデコード値に「4」を加えた数値になっている。
【0036】
このようにして、2共振タグ3を取付けた物体が送信機1および受信機2の間の領域の近傍を通過すると、図8の下段(f)に示す数値が、送信機1から送信される電磁波の周波数がfmax →fmin →fmax と掃引される間を1周期として時系列的に繰り返しデコードされる。この一連のデコード値がこの順に出力されたと判断されたときにのみ、タグ信号識別手段27において、図9の状態図に示す状態変化により、2共振タグ3の通過が検出される。
【0037】
次に、図9の状態図における信号処理について説明する。図9の状態図のS0〜S15は、図8の下段(f)の下に示す対応関係で、それぞれのデコード値を識別する。まず、信号が入力されない状態が一定時間続けば、S0にリセットされるようになっており、コンパレータ2およびth2による入力信号が「0」、すなわちノイズレベルであると判断されれば、S0に止まっている。入力信号が「2」、すなわち、「2」と重み付けされたコンパレータの出力があれば、S0から次のS1に移る。
【0038】
S1での信号識別動作は、次のとおりである。入力信号が「1」のとき、すなわち「1」と重み付けされたコンパレータ1およびth1による出力があるときには、S1からS2に移る。入力信号が「1」以外の場合で、コンパレータ1およびth1による出力がない場合、すなわちノイズレベルであると判断されるかP/N判別がPであるときには、S1に止まっている。P/N判別がNならば、S0に戻る。
【0039】
以下、S2〜S15で順次同様の信号判別動作が行われ、S15まで進めば、タグ信号が検出されたものと判断される。なお、S3およびS11では、2共振タグ3の2つの共振点のほぼ中間において、図8(a)の信号波形が窪んで0になるという特徴を抽出するために、その特徴に起因して出力されるデコード値「0」および「4」をそれぞれ判別している。本実施の形態においては、S3およびS11以外においては、デコード値が「0」および「4」の状態の判別を省略しているが、これらのデコード値の状態を判別する状態をさらに加えることにより、判別動作の精度を高めることができる。S7およびS15においては、図8のタイムチャートにおける信号(c)がP(正)からN(逆)への反転およびN(逆)からP(正)への反転をそれぞれ識別している。
【0040】
図9の状態図に示された判別動作は、ゲートアレーによって実現可能である。2共振タグ3の通過の検出は、図9に示した状態図以外にも種々の方法を採用しうるが、ゲートアレーを用いれば、プログラムを変更することにより判別制御を容易にかつ安価に他の方法に置き換えることができる。
【0041】
上記実施の形態では、1周期分のデコード値に基づく検出動作について説明したが、1周期分のデコード値に基づく検出のみでは、その周期内においてデコード値に1つでもエラーが生じた場合に、2共振タグ3の通過が検出されなくなるという不都合を回避するため、所定の複数周期程度の所定期間の状態変化に基づいて検出動作を行ない、そのうち、たとえば70%以上の周期について2共振タグ3の通過に対応するデコード値が出力されたときにはじめて、2共振タグ3が通過したと判断するように設定することができる。このような検出方法により、仮に残りの30%の周期においてデコード値にエラーが生じたときでも、2共振タグ3の通過を見逃すことがないという利点がある。通常、商品等の物体を持った人が、本実施の形態における物体識別装置の送信機1と受信機2との間の検出動作可能領域を通過するのに、少なくとも0.1秒以上はかかるため、周波数掃引が100Hzで行なわれる場合、1回の2共振タグ3が通過する時間内に、10周期以上のデコード値が出力される。この場合、たとえば10回中7回以上について2共振タグ3の通過に対応するデコード値が出力されたときにはじめて、2共振タグ3が通過したと判断するように設定することが可能である。
【0042】
以上説明したように、本実施の形態の物体識別装置によれば、2共振タグ3を用いることによって、物体を識別する際のノイズの影響を抑制することができるため、信号処理のためのしきい値を相対的に低く設定しても一定の信頼性を維持することが可能である。その結果、物体識別装置の検出感度を向上することができる。
【0043】
また、fmax →fmin →fmax を1周期として掃引される周波数変調、すなわち1つの連続する周波数帯域の周波数掃引を用いて物体の識別を行なっていることも、本実施の形態の特徴の一つである。それぞれ離散的に大きく異なる共振周波数を有する複数の共振タグを識別すべき移動体に取付け、それらの共振周波数に対応する複数種の所定周波数の電波を発信して、当該複数の共振タグの存在を検出する移動体識別装置が、特開平2−198382号公報に開示されている。しかしながら、この従来の装置は、複数の共振タグにより検知される共振の組合せによって、複数種の移動物体を個別に識別するために複数の共振タグを用いている点で本実施の形態の2共振タグを用いることと目的を異にしており、また、複数種の離散的な周波数の電波を発信するために複数の発振器を必要とする点でも、本実施の形態の装置と相違している。
【0044】
本実施の形態の物体識別装置のように、1つの連続する周波数帯域の周波数掃引を用いて物体の識別を行なうことにより、種々の通信分野等で用いられている周波数帯域を避けて、ノイズ等の影響が少ない好ましい周波数帯域を容易に選択することができるという、特開平2−198382号公報に開示された装置では得られない特有の利点がある。
【0045】
なお、上記実施の形態においては、識別すべき物体に取付ける共振回路として、2共振タグ3を用いたが、受信機2における信号処理のための分解が可能な範囲で、発振器1の掃引周波数帯域内の3点以上の周波数において共振する共振タグを用いることも可能である。共振タグの共振点が多いほど、同一共振点を有する他の物体の存在に起因する誤動作が生じる確率が小さくなるため、ノイズの影響をさらに抑制することができる。
【0046】
また、本発明の範囲は、上記実施の形態の開示内容に制限されるものではなく、特許請求の範囲の記載に均等の範囲内のすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の物体識別装置の構成の概要を示す図である。
【図2】図1に示した装置の送信機1の詳細構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示した装置の受信機2の詳細構成を示すブロック図である。
【図4】(a)は、本発明の一実施の形態において用いられる2共振タグ3の表面の詳細を示す図、(b)は、同2共振タグ3の裏面の詳細を示す図である。
【図5】(a)は図4(a)(b)に示した2共振タグ3のVa−Va線断面を示す図、(b)は図4(a)(b)に示した2共振タグ3のVb−Vb線断面を示す図である。
【図6】図4および図5に示した2共振タグ3の等価回路図である。
【図7】(a)は、従来例のように1つの共振点のみを有する共振回路を含む共振回路を用いた場合の、増幅器を経てタグ信号識別手段に送られる信号の信号波形、(b)は、本発明の一実施の形態において2共振タグ3を用いた場合の、増幅器26を経てタグ信号識別手段27に送られる信号の信号波形を示す図である。
【図8】本発明の一実施の形態の物体識別装置のタグ信号識別手段27における信号処理の方法を説明するためのタイムチャート図である。
【図9】本発明の一実施の形態の物体識別装置のタグ信号識別手段27において、図8に示した信号処理の結果として得られたデコード値に基づいて、識別対象となる物体の通過を検出したと判断する状態図である。
【図10】(a)は特開平7−249181号公報に記載の従来の物体識別装置の概要を示す図、(b)は(a)に示した送信部51の詳細ブロック図、(c)は(a)に示した受信部61の詳細ブロック図である。
【図11】(a)は、図10に示した特開平7−249181号公報に記載の従来の物体識別装置において用いられる単共振タグの共振回路の等価回路図、(b)は、同装置の信号取込みタイミング図である。
【図12】図10に示した特開平7−249181号公報に記載の従来の物体識別装置における信号処理の方法を説明するためのタイムチャート図である。
【符号の説明】
1 送信機
2 受信機
3 2共振タグ
3a,3b 共振回路
10 送信用アンテナ
20 受信用アンテナ
27 タグ信号識別手段
28 警報器
31 基板
32 螺旋状導電体
33,34,35,36 導電体板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an object identification device, and in particular, by attaching a resonance tag including a resonance circuit to a specific object and receiving a signal wave induced in synchronization with the resonance circuit, the object moves within a predetermined area. The present invention relates to an object identification device that automatically detects passing.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of preventing theft of merchandise at retail stores, etc., in a predetermined area, a transmitting device that transmits an electromagnetic wave whose frequency is repeatedly swept at a constant frequency in a continuous predetermined frequency band, and a receiving device that receives the electromagnetic wave A resonance tag including a resonance circuit that resonates at a predetermined frequency within the frequency band is attached to a product or the like, and a change in a signal received by the receiving device when the product passes through the area is detected and an alarm is generated. Various object identification devices have been developed.
[0003]
In this type of object identification device, the detection operation is reliably performed only when the object to be identified has passed, and it is not erroneously operated except when the object has passed. In order to suppress the influence of noise as much as possible, it is required to accurately detect only the electromagnetic wave changes that occur when it passes and pick up noise signals that are similar to those when the object has passed. The ingenuity is given.
[0004]
As this type of conventional object identification device, for example, the one described in Japanese Patent Publication No. 55-4275 can be cited. The apparatus described in this publication is configured to divide the receiving coil into two parts to cancel external noises, and to induce currents induced from the transmitting coil to the receiving coil with different in-phase components and π / 2 phases of the transmitting coil current. In comparison with the component, it is automatically deleted, and only the response current from the resonance circuit attached to the object to be identified is taken out to identify the object.
[0005]
Another example of the conventional object identification device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-249181. The apparatus described in the publication will be described as follows based on FIG. 10 and FIG.
[0006]
As shown in FIGS. 10A to 10C, this conventional object identification device uses a high frequency 54a of, for example, 7 MHz to 9 MHz, which is FM-modulated by a low frequency 53a output from a high frequency transmission device (OSC) 52. The power is amplified by the amplifier 55, and electromagnetic waves are transmitted from the transmitter antenna 60 toward the receiver antenna 70.
[0007]
The receiving unit 61 receives the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit antenna 60 with the receiving unit antenna 70, and takes out the high frequency 54a of the target frequency of, for example, 7 MHz to 9 MHz by tuning 63, as shown in FIG. On the other hand, a waveform that is synchronized with the waveform of the low-frequency transmission 53a demodulated by the FM demodulation 64 is shaped 67 to obtain a synchronized waveform 67a. On the other hand, the AM demodulation 65 is performed, and the change in the intensity of the electromagnetic wave is monitored by the level detection 66. If the signal level exceeds an arbitrary predetermined strength level, a signal is present. The signal waveform 68a is obtained as “none”. Further, the sampling timing of the arithmetic unit 69 is synchronized with the synchronous waveform 67a, and the signal waveform 68a corresponding to one period of the synchronous waveform 67a is monitored at each sampling timing, so that one period is included in the arithmetic unit 69. The binary frequency distribution of minutes is stored in the storage device 69M. By repeating this operation, information on a large number of binary frequency distributions is increased to generate a frequency spectrum distribution, thereby enabling arithmetic processing.
[0008]
The detection plate 56 as a specimen attaches a resonance circuit shown in FIG. 11A, which is tuned in a range of frequencies transmitted and received in the apparatus, to a product or the like. In addition, this apparatus includes a passage sensor 80 that senses passage of the specimen, a detection unit 81 thereof, and an output device 71 that outputs based on the calculation result of the calculation device 69.
[0009]
In any of the conventional techniques described above, a single resonance circuit such as the equivalent circuit shown in FIG. 11A is employed as a resonance circuit attached to an object to be identified. Signal processing by the receiver when such a single resonance circuit is present in a predetermined detection region of the object identification device is described as follows with reference to the time chart of FIG. The signal received by the receiver passes through a predetermined filter and is amplified, and only a high frequency component of a desired signal spectrum shown in FIG. 12A is input to a circuit for signal processing.
[0010]
The signal (a) in the time chart of FIG. 12 shows how fluctuation occurs due to the presence of a single resonance tag in the vicinity of one resonance point f1 (fmin <f1 <fmax) of the single resonance tag. . When this signal (a) exceeds predetermined positive and negative thresholds th1 and th2, a positive pulsed rectangular wave is output as shown in FIGS. 12 (c) and 12 (d). The passage of the object attached with is detected. FIG. 12B shows a frequency sweep of one cycle (fmax → fmin → fmax) of a transmission signal transmitted from the transmitter side of the object identification device.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, both of the conventional techniques described in the above two publications have the following problems because the resonant circuit attached to the object to be identified is a single resonant circuit that resonates only at a single frequency. It was.
[0012]
First, a received signal for detecting whether or not an object to be identified passes is generally input to an arithmetic processing means as a wideband signal that has passed through a predetermined bandpass filter, and is subjected to signal processing. The noise in the band is input unconditionally. For example, when high-frequency noise having a repetition period close to the sweep frequency is received, it may be determined that the object to be identified has passed, and a malfunction is relatively likely to occur.
[0013]
Also, if an object having resonance characteristics similar to the resonance circuit attached to the object to be identified exists in the vicinity of the antenna of the object identification device, an alarm is issued even though the object to be identified has not passed. Will cause a malfunction. For example, a slide door having a metal frame, a copper wire wound in a coil shape, or the like may have a resonance frequency similar to a resonance tag attached to a product or the like, and is likely to cause such a malfunction.
[0014]
Thus, in a conventional object identification device that detects the passage of an object using a resonance tag having a single resonance frequency within the sweep frequency, noise having a frequency that approximates the resonance frequency of the resonance tag, or the resonance tag When there is an object with similar resonance characteristics to the above, malfunction cannot be essentially prevented, and such malfunction occurs to a degree that cannot be ignored.Therefore, there is a problem that reliability as an object identification device is lacking. It was.
[0015]
In order to solve the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a highly reliable object identification device that prevents occurrence of malfunction due to noise.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The object recognition apparatus of the present invention that achieves the above object includes a transmitting unit that transmits an electromagnetic wave having a frequency repeatedly swept at a constant period in a predetermined continuous frequency band, and a receiving unit that receives the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit. A resonance means attached to an object to be identified and resonating at a plurality of different frequencies within the predetermined frequency band within which the electromagnetic wave transmitted from the transmission means is swept, and the object between the transmission means and the reception means. And identifying means for identifying the passage of the object by detecting changes in the received signal of the receiving means at a plurality of resonance frequencies of the resonance means.
[0017]
With such a configuration, according to the present invention, since the resonance means that resonates at a plurality of different frequencies is used, the malfunction that has been a problem in the conventional example can be essentially prevented for the following reason. First, in the case of using a single resonance circuit as in the conventional example above, it is not negligible that noise that approximates the resonance frequency or an object having resonance characteristics similar to that of the resonance circuit exists by chance. Probability occurs, and in the conventional apparatus, the probability is directly related to the degree of malfunction. However, there is a very low probability that noise having a frequency approximating a plurality of different resonance frequencies or an object having resonance points approximating a plurality of different resonance frequencies at the same time exists in the vicinity of the object identification device.
[0018]
Therefore, as in the device of the present invention, when the resonance tag having a plurality of different resonance frequencies is attached to the object to be identified and the resonance has been detected at all the different resonance frequencies, the object has passed. By making the determination, it is possible to essentially prevent the malfunction that has occurred in the conventional example.
[0019]
In addition, since it is possible to realize a highly reliable object identification device that does not malfunction, it is not necessary to set a price that anticipates maintenance when a malfunction occurs, so that the selling price of the device can be significantly reduced.
[0020]
Of the present invention The identification means of the object identification device is , Received By determining the magnitude relationship between the filter that passes only the signal within the predetermined frequency band of the signals received by the transmission means and the set threshold value for the signal that has passed through this filter, the predetermined numerical value is obtained. Decode value output means for decoding in time series, and whether the time-series arrangement of numerical values decoded by the decode value output means matches the time-series arrangement of decode values when the object exists in a predetermined area Discriminating means for discriminating whether or not.
[0021]
Also, Of the present invention The decoded value output means is , Send Means for decoding the numerical value by applying a predetermined weight according to the sweep direction of the frequency of the electromagnetic wave transmitted by the transmitter and the positive / negative of the set threshold value.
[0022]
In this way, by performing predetermined weighting when outputting decoded values, it becomes easier to obtain a time-series arrangement of decoded values according to the complex characteristics of the signal waveform when using a resonance tag having a plurality of resonance frequencies. This makes it possible to more reliably identify the signal waveform due to the influence of noise or the like.
[0023]
The discriminating means includes a plurality of periods of frequency sweeps of electromagnetic waves transmitted by the transmitter in a number of periods equal to or greater than a predetermined ratio in a time-series array of numerical values decoded by the decoded value output means. And determining means for determining that the object exists in the predetermined area when it is detected that the object coincides with a time-series arrangement of decode values when the object exists in the predetermined area. Good. By including such a discriminating unit, even if an error occurs in the time series arrangement of the decoded values output from the decoded value output unit due to the influence of noise, the discriminating unit is prevented from malfunctioning. Reliability is improved.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an object identification device according to an embodiment of the present invention. The object identification apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 1 receives a transmitter 1 that oscillates and transmits a high-frequency electromagnetic wave, receives the electromagnetic wave transmitted from the transmitter 1, performs predetermined signal processing, and A receiver 2 that identifies an object by performing an operation, and a two-resonance tag 3 that is attached to the object to be identified and has a resonance circuit that resonates at two frequencies within the range of transmission frequencies transmitted by the transmitter 1; It has. The transmitter 1 is provided with a transmitting antenna 10, and the receiving unit 2 is provided with a receiving antenna 20. The transmitting antenna 10, the receiving antenna 20, and the two-resonance tag 3 are extremely small compared to the wavelength of the electromagnetic wave signal in free space. Since both of these include coils (or loops), when the two-resonance tag 3 exists in a predetermined region between the transmitter 1 and the receiver 2, they are in an electrically coupled state. .
[0025]
In the object identification device of the present embodiment, transmitter 1 synthesizes an FM-modulated signal with a period of 100 Hz, for example, in the range of 7 MHz to 9 MHz, and transmits the signal from transmitting antenna 10 as an electromagnetic wave. . The electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna 10 is received by the receiving antenna 20, and predetermined signal processing and calculation are performed on the received signal by the receiver 2. When an object with the two-resonance tag 3 attached is present in a predetermined region between the transmitter 1 and the receiver 2, the receiver 2 detects resonance at two resonance frequencies of the resonance circuit of the two-resonance tag 3. And the object is identified.
[0026]
The transmitter 1 includes an oscillator 11, a voltage controlled wave oscillator 12, and an amplifier 13, as shown in a detailed block diagram in FIG. The oscillator 11 generates a sine wave signal of 100 Hz, for example. In the voltage controlled wave oscillator 12, for example, FM modulation of about ± 10% around 8 MHz is synthesized using the sine wave signal from the oscillator 11. The synthesized FM modulated signal is sent to the transmitting antenna 10 via the amplifier 13.
[0027]
FIG. 3 shows a detailed block diagram of the receiver 2. The electromagnetic wave signal transmitted from the transmitting antenna 10 is received by the receiving antenna 20 and enters the amplifier 22 through the RF band pass filter 21. The output of the amplifier 22 is sent to the detector 23 and further passes through the low pass filter 24 and the high pass filter 25. The low pass filter 24 removes the carrier wave component and the high frequency noise. The signal that has passed through the low-pass filter 24 passes through the high-pass filter 25, so that only the high-frequency component in the signal spectrum passes. The signal that has passed through the high-pass filter 25 is sent to the tag signal identification means 27 through the amplifier 26.
[0028]
The signal sent to the tag signal identification means 27 via the amplifier 26 has the waveform shown in FIG. 7B when the two-resonance tag 3 is used as in this embodiment. That is, when a resonance circuit including a resonance circuit having only one resonance point is used as in the conventional example, the signal waveform shown in FIG. 7A is 9 MHz to 7 MHz and vice versa, 7 MHz to 9 MHz. In this embodiment using the two resonance tags 3, as shown in FIG. 7B, the resonance signal appears only once during each frequency sweep of 9 MHz to 7 MHz and vice versa 7 MHz. The resonance signal appears twice during each frequency sweep from 1 to 9 MHz.
[0029]
Next, details of the two-resonance tag 3 used in the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4A, the two-resonance tag 3 includes two resonance circuits 3a and 3b. These resonance circuits 3a and 3b are adjusted so that, for example, one resonance circuit 3a resonates with an electromagnetic wave signal of 8.2 MHz and the other resonance circuit 3b resonates with an 7.5 MHz electromagnetic wave signal.
[0030]
As shown in FIGS. 4A and 4B, each of the resonance circuits 3a and 3b has a flat spiral conductor 32 on the surface of a substrate 31 made of a thin plastic layer, and an inner side of the spiral conductor 32. Conductor plates 33, 34 formed on the front and back sides of the substrate 31, and a conductor plate 35 formed on the front and back sides of the substrate 31, on the outer side (lower side in the drawing) of the spiral conductor 32. , 36 are formed. 5 (a) and 5 (b) show the Va-Va line cross section and the Vb-Vb line cross section shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively.
[0031]
FIG. 6 shows an equivalent circuit of the resonance circuit of the two-resonance tag 3, and the spiral conductor 32 is the inductor L of FIG. 1 , L 2 In addition, the capacitor composed of the conductive plates 33 and 34 is the capacitor C in FIG. 1 , C 2 In addition, the capacitor composed of the conductive plates 35 and 36 is the capacitor C in FIG. 3 , C 4 Correspond to each.
[0032]
Next, with reference to the time chart shown in FIG. 8, signal processing in the tag signal identification unit 27 of the object identification device of the present embodiment will be described. 8A shows a waveform corresponding to the signal waveform shown in FIG. 7B, and FIG. 8B shows a frequency sweep transmitted by the voltage controlled oscillator 12 of the transmitter 1. FIG. In each case, the horizontal axis is a time axis. In the signal (a), the carrier wave component and the high-frequency noise are removed by the low-pass filter 24, and only the high-frequency component of the signal spectrum passes through the high-pass filter 25, and then amplified by the amplifier 26 and input to the tag signal identification unit 27. It is a waveform of a signal, and shows a state in which fluctuation occurs due to the presence of the two-resonance tag 3 in the vicinity of two resonance points f1 and f2 (fmin <f1, f2 <fmax) of the two-resonance tag 3. . (A) In an ideal state where a signal other than a high frequency caused by fluctuation due to the presence of the two-resonance tag 3 is completely removed by the low-pass filter 24 and the high-pass filter 25, the two-resonance tag 3 is When it does not exist in the vicinity, it becomes a flat signal of the ground level.
[0033]
(B) of the time chart shown in FIG. 8 shows a frequency sweep of one cycle (fmax → fmin → fmax) of the transmission signal transmitted from the transmitter 1. 8 (c) to 8 (f) show the first half of the signal processing in the tag signal identification means 27. The signal shown in (c) in the middle stage is fmax to fmin in the frequency sweep shown in (b). An inverted signal of P (positive) is given during the period of time N, and N (reverse) is given during the period of time from fmin to fmax. The signal (d) is the signal of (a) of Comparator output with positive threshold th2, signal (e) is signal (a) Negative of Is a comparator output with a threshold value th1. Further, (f) in the time chart of FIG. 8 is a decoded value output with a predetermined weighting based on the output signals (c) to (e).
[0034]
The correlation between the output of the decoded value (f) in the time chart of FIG. 8 and the signals (c) to (e) is as follows. First, when the signal (c) is P (positive) and the signals (d) and (e) are both zero, a decoded value of “0” is output. In a state where the signal (c) is P (positive) and the signal (a) exceeds the threshold th2, that is, the signal (d) is positive and the signal (e) is zero, the weighted decoded value “2” Is output. When the signal (c) is P (positive) and the signal (a) exceeds the threshold th1, that is, when the signal (d) is zero and the signal (e) is positive, the decode value “1” is Is output.
[0035]
When the signal (c) is N (reverse), if both the signals (d) and (e) are zero, the decode value is “4”, that is, the signal (a) exceeds the threshold th2, ie, the signal When (d) is a positive output state of a pulsed rectangular wave and the signal (e) is zero, the weighted decode value is “6”, Threshold th1 When the signal exceeds the value, that is, when the signal (d) is zero and the signal (e) is a positive output of a pulsed rectangular wave, the decode value “5” is output. That is, the decode value when the signal (c) is N (reverse) is the same as the signal waveform of (a) when the signal (c) is P (positive) with respect to the threshold values th1 and th2. It is a numerical value obtained by adding “4” to a decoded value at a certain time.
[0036]
In this way, when the object attached with the two-resonance tag 3 passes through the vicinity of the area between the transmitter 1 and the receiver 2, the numerical value shown in the lower part (f) of FIG. Decoding is repeatedly performed in time series, with the period during which the frequency of the electromagnetic wave is swept as fmax → fmin → fmax as one period. Only when it is determined that the series of decoded values are output in this order, the tag signal identification unit 27 detects the passage of the two-resonance tag 3 by the state change shown in the state diagram of FIG.
[0037]
Next, signal processing in the state diagram of FIG. 9 will be described. S0 to S15 in the state diagram of FIG. 9 identify the respective decode values with the correspondence shown in the lower part (f) of FIG. First, if a state in which no signal is input continues for a certain time, the signal is reset to S0. If it is determined that the input signals by the comparators 2 and th2 are “0”, that is, the noise level, the signal is stopped at S0. ing. If the input signal is “2”, that is, if there is a comparator output weighted as “2”, the process proceeds from S0 to the next S1.
[0038]
The signal identification operation in S1 is as follows. When the input signal is “1”, that is, when there is an output from the comparator 1 and th1 weighted as “1”, the process proceeds from S1 to S2. When the input signal is other than “1” and there is no output from the comparators 1 and th1, that is, when it is determined that the level is a noise level or the P / N determination is P, the process stops at S1. If the P / N discrimination is N, the process returns to S0.
[0039]
Thereafter, the same signal discriminating operation is sequentially performed in S2 to S15, and if proceeding to S15, it is determined that the tag signal has been detected. In S3 and S11, in order to extract the feature that the signal waveform of FIG. 8A is depressed and becomes 0 in the middle of the two resonance points of the two-resonance tag 3, the output is caused by the feature. The decoded values “0” and “4” are discriminated. In the present embodiment, except for S3 and S11, the determination of the states of the decode values “0” and “4” is omitted, but by adding a state for determining the state of these decode values. The accuracy of the discrimination operation can be increased. In S7 and S15, the signal (c) in the time chart of FIG. 8 identifies the inversion from P (forward) to N (reverse) and the inversion from N (reverse) to P (forward), respectively.
[0040]
The determination operation shown in the state diagram of FIG. 9 can be realized by a gate array. Various detection methods other than the state diagram shown in FIG. 9 can be used to detect the passage of the two-resonance tag 3, but if a gate array is used, discrimination control can be easily and inexpensively changed by changing the program. It can be replaced with the method.
[0041]
In the above embodiment, the detection operation based on the decode value for one cycle has been described. However, if only one detection based on the decode value for one cycle has an error in the decode value, In order to avoid the inconvenience that the passage of the two-resonance tag 3 is not detected, a detection operation is performed based on a change in state for a predetermined period of a predetermined plurality of cycles. Only when a decoded value corresponding to passage is output, it can be set to determine that the two-resonance tag 3 has passed. By such a detection method, there is an advantage that even if an error occurs in the decoded value in the remaining 30% cycle, the passage of the two-resonance tag 3 is not missed. Normally, it takes at least 0.1 second or more for a person with an object such as a product to pass through the detection operable region between the transmitter 1 and the receiver 2 of the object identification device in the present embodiment. Therefore, when the frequency sweep is performed at 100 Hz, a decode value of 10 cycles or more is output within the time for one two-resonance tag 3 to pass. In this case, for example, it is possible to set so that it is determined that the two-resonance tag 3 has passed only when a decode value corresponding to the passage of the two-resonance tag 3 is output for seven or more times out of ten times.
[0042]
As described above, according to the object identification device of the present embodiment, by using the two-resonance tag 3, it is possible to suppress the influence of noise when identifying an object. Even if the threshold value is set relatively low, it is possible to maintain a certain level of reliability. As a result, the detection sensitivity of the object identification device can be improved.
[0043]
Another feature of the present embodiment is that the object is identified using frequency modulation that is swept with fmax → fmin → fmax as one period, that is, frequency sweeping in one continuous frequency band. is there. A plurality of resonance tags each having discretely different resonance frequencies are attached to a moving body to be identified, and a plurality of types of radio waves having predetermined frequencies corresponding to those resonance frequencies are transmitted to determine the presence of the plurality of resonance tags. A moving body identification device for detection is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-198382. However, this conventional apparatus uses the two resonance tags of this embodiment in that a plurality of resonance tags are used to individually identify a plurality of types of moving objects based on a combination of resonances detected by a plurality of resonance tags. It is different from the apparatus of this embodiment in that it uses a tag and has a different purpose, and also requires a plurality of oscillators to transmit radio waves of a plurality of types of discrete frequencies.
[0044]
As in the object identification device of the present embodiment, by identifying an object using a frequency sweep of one continuous frequency band, it is possible to avoid a frequency band used in various communication fields, etc. There is a unique advantage that cannot be obtained by the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-198382, in which a preferable frequency band with less influence can be easily selected.
[0045]
In the above embodiment, the two-resonance tag 3 is used as the resonance circuit attached to the object to be identified. However, the sweep frequency band of the oscillator 1 is within a range that can be disassembled for signal processing in the receiver 2. It is also possible to use a resonance tag that resonates at three or more frequencies. As the number of resonance points of the resonance tag increases, the probability of malfunction caused by the presence of another object having the same resonance point decreases, so that the influence of noise can be further suppressed.
[0046]
Further, the scope of the present invention is not limited to the disclosed contents of the above-described embodiment, and all modifications within the equivalent scope are included in the description of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration of an object identification device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of a transmitter 1 of the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of a receiver 2 of the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
4A is a diagram showing details of the front surface of the two-resonance tag 3 used in an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a diagram showing details of the back surface of the two-resonance tag 3; .
5A is a view showing a cross section of the Va-Va line of the two-resonance tag 3 shown in FIGS. 4A and 4B, and FIG. 5B is a two-resonance shown in FIGS. 4A and 4B; It is a figure which shows the Vb-Vb line | wire cross section of the tag 3. FIG.
6 is an equivalent circuit diagram of the two-resonance tag 3 shown in FIGS. 4 and 5. FIG.
7A is a signal waveform of a signal sent to a tag signal identification unit via an amplifier when a resonance circuit including a resonance circuit having only one resonance point as in the conventional example is used; FIG. ) Is a diagram showing a signal waveform of a signal sent to the tag signal identification unit 27 via the amplifier 26 when the two-resonance tag 3 is used in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a time chart for explaining a signal processing method in tag signal identification means 27 of the object identification device of one embodiment of the present invention.
9 shows the tag signal identification means 27 of the object identification device according to the embodiment of the present invention, based on the decoded value obtained as a result of the signal processing shown in FIG. It is a state diagram which judges that it detected.
10A is a diagram showing an outline of a conventional object identification device described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-249181, FIG. 10B is a detailed block diagram of a transmission unit 51 shown in FIG. 10A, and FIG. FIG. 4 is a detailed block diagram of the receiving unit 61 shown in FIG.
11A is an equivalent circuit diagram of a resonance circuit of a single resonance tag used in the conventional object identification device described in JP-A-7-249181 shown in FIG. 10, and FIG. FIG.
12 is a time chart for explaining a signal processing method in the conventional object identification device described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-249181 shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Transmitter
2 receivers
3 2 resonance tag
3a, 3b resonant circuit
10 Transmitting antenna
20 Receiving antenna
27 Tag signal identification means
28 Alarm
31 substrates
32 Spiral conductor
33, 34, 35, 36 Conductor plate

Claims (2)

連続する所定の周波数帯域において一定周期で周波数が繰り返し掃引された電磁波を発信する送信手段と、前記送信手段から発信された電磁波を受信する受信手段と、識別対象となる物体に取付けられ、前記送信手段から発信される電磁波の掃引される前記所定の周波数帯域内の、異なる複数の周波数において共振する共振手段と、前記物体が、前記送信手段および前記受信手段の間の所定の領域内に存在するときに、前記共振手段の複数の共振周波数における、前記受信手段の受信信号の変化を検出することにより、前記物体の通過を識別する識別手段とを備え
前記識別手段は、前記受信手段が受信した信号のうち所定の周波数帯域内の信号のみを通過させるフィルタと、前記フィルタを通過した信号について、設定されたしきい値との大小関係を判別することにより、所定の数値を時系列的にデコードするデコード値出力手段と、前記デコード値出力手段によりデコードされた数値の時系列的配列が、前記物体が前記所定の領域内に存在するときのデコード値の時系列的配列と一致するか否かを判別する判別手段とを含み、
前記デコード値出力手段が、送信機によって送信される電磁波の周波数の掃引方向および設定された前記しきい値の正負に応じて、所定の重み付けを行なって数値をデコードする手段を含む、物体識別装置。
A transmission means for transmitting an electromagnetic wave whose frequency is repeatedly swept at a constant period in a predetermined continuous frequency band, a reception means for receiving an electromagnetic wave transmitted from the transmission means, and an object to be identified and attached to the transmission The resonance means that resonates at a plurality of different frequencies within the predetermined frequency band in which the electromagnetic wave emitted from the means is swept, and the object are in a predetermined region between the transmission means and the reception means An identification means for identifying the passage of the object by detecting a change in a reception signal of the reception means at a plurality of resonance frequencies of the resonance means ;
The discriminating unit discriminates a magnitude relationship between a filter that passes only a signal within a predetermined frequency band among signals received by the receiving unit and a threshold value that is set for the signal that has passed through the filter. Decode value output means for decoding a predetermined numerical value in time series, and a time-series arrangement of numerical values decoded by the decode value output means, the decode value when the object is present in the predetermined area Discriminating means for discriminating whether or not it matches the time-series arrangement of
The decoded value output means includes means for decoding numerical values by performing predetermined weighting according to the sweep direction of the frequency of the electromagnetic wave transmitted by the transmitter and the positive / negative of the set threshold value. .
前記判別手段が、送信機によって送信される電磁波の周波数掃引の複数の周期についての、前記デコード値出力手段によってデコードされる数値の時系列的配列のうちの、所定の割合以上の数の周期において、前記物体が前記所定の領域内に存在するときのデコード値の時系列的配列と一致することを検出したときに、前記物体が前記所定の領域内に存在すると判別する手段を含む、請求項に記載の物体識別装置。The discriminating means has a number of periods equal to or greater than a predetermined ratio in a time-series arrangement of numerical values decoded by the decoded value output means for a plurality of periods of frequency sweeping of electromagnetic waves transmitted by a transmitter. And a means for determining that the object exists in the predetermined area when it is detected that the object coincides with a time-series arrangement of decode values when the object exists in the predetermined area. 2. The object identification device according to 1.
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