JP3625506B2 - 自動識別装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数種類に分類された対象物の種類を、電磁波を利用して非接触で自動識別するための自動識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁波を利用して対象物の有無を検出するための装置は、例えば、所定周波数の電磁波を放射する送信部と、送信部から放射された電磁波を受信する受信部と、送信部から放射される電磁波の周波数に共振する共振周波数を持つ１個の共振子と１個の励磁コイルとが電気的に接続された共振片と、送信部と受信部との間で送受信される電磁波内に共振片が位置したことによって起こる、受信部での受信電磁波の変化を識別する識別部とを備え、共振片を対象物に取り付け、識別部で共振片が検出されたことにより、その共振片が取り付けられた対象物の存在を検出するように構成されている。
【０００３】
また、この種の装置を利用して、複数種類に分類された対象物の種類を識別するための自動識別装置は、従来、上記共振片の共振子の共振周波数を対象物の種類ごとに違え、送信部では、各種類の共振片に備えられる共振片の共振周波数を全て含む帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射し、識別部では、共振片が変化された周波数（共振片が共振した周波数）を検出し、その周波数に対応する共振周波数を持つ共振片の種類を認識して、送信部と受信部との間で送受信される電磁波内に位置されたその共振片が取り付けられた対象物の種類を識別するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来装置の構成では、対象物の種類に１対１に対応する種類の共振子を備えなければならず、対象物の種類が多数になると、共振子の識別を行い得る種類の共振子が用意できなくなるので、多数種類の対象物の識別が行えないという問題がある。また、実現可能な種類数の対象物の識別においても、各種類の共振子の共振周波数を全て含む広い帯域幅の周波数で掃引される電磁波を送信部から放射し、受信部でその電磁波を受信し、識別部は広い帯域幅の周波数を持つ受信電磁波の変化を検出しなければならなくなり、送信部、受信部、識別部の構造が複雑化し、各部が高額化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、一定帯域幅の周波数の電磁波の送受信に対する対象物の識別可能な種類数を増やすことができる自動識別装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、対象物に取り付けられ、かつ、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続され、前記各共振子の共振周波数の組合わせを前記対象物の種類ごとに違えた複数種類の共振片と、
前記各種類の共振片に備えられる各共振子の共振周波数を全て含む所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射する送信手段と、
前記送信手段から放射された電磁波を受信する受信手段と、
前記送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に前記共振片が位置したことによって起こる、前記受信手段での受信電磁波の変化する周波数の組合わせを識別し、それに基づき対象物の種類を識別する識別手段と、を備えた自動識別装置において、
前記送信手段と、前記受信手段と、前記識別手段とで構成する識別ユニットと、
前記識別ユニットを複数個、２次元的に配置した識別機構と、
前記識別機構を構成する全識別ユニットをお互いに隣接する識別ユニットが含まれないようにグループに分け、グループごとに時間をずらせて電磁波の送受信をして識別動作を行い、
各対象物に取付けられた各共振片が隣接する識別ユニットで同時に検出されないように各識別ユニットの間隔を決めており、
全識別ユニットから共振片が検出された識別ユニットの対象物の種類と個数を検出するデータ処理部と、
を備え複数種類に分類された対象物の種類と数とを非接触で自動識別するものである。
【０００７】
また、請求項２の発明は、上記請求項１に記載の自動識別装置において、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片と、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続された共振片とで複数種類の共振片を構成するものを含めたものである。
【０００８】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
共振片は、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続されて構成される。また、共振片は対象物の種類に対応させて複数種類に分類され、同一種類の共振片同士では、構成する共振子の共振周波数の組合わせを同じにし、異なる種類の共振片同士では、構成する共振子の共振周波数の組合わせを違え、この共振周波数の組合わせは、各種類の共振片でそれぞれ異なる。そして、対象物には、その対象物の種類に応じた共振周波数の組合わせを持つ共振片が取り付けられる。
【０００９】
送信部からは、各種類の共振片に備えられた各共振子の共振周波数を全て含む所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射し、受信手段はその電磁波を受信する。ある種類の共振片が取り付けられた、その種類に対応した対象物が、送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に位置すると、受信手段で受信される受信電磁波は、共振片に備えられた共振子の共振周波数に対応する周波数で変化する。識別手段は、この変化した周波数の組合わせを識別する。この変化した周波数の組合わせは、送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に位置された共振片に備えられた共振子の共振周波数の組合わせに対応する。上記したように、この共振周波数の組合わせは、共振片（対象物）の種類に応じて違えている。従って、識別手段は、受信電磁波の変化した周波数の組合わせに基づき共振片、すなわち、その共振片が取り付けられた対象物の種類が識別できる。
【００１０】
例えば、一定帯域幅内でｆ１ 、ｆ２ 、ｆ３ 、ｆ４ の４種類の共振周波数の識別が可能であるとすると、従来例では４種類の対象物が識別可能である。これに対して、本発明の場合、例えば、各種類の共振片に２個の共振子を備えている場合には、ｆ１ とｆ２ 、ｆ１ とｆ３ 、ｆ１ とｆ４ 、ｆ２ とｆ３ 、ｆ２ とｆ４ 、ｆ３ とｆ４ の６種類の共振周波数の組合わせについてそれぞれの共振片の種類の識別が可能となり、６種類の対象物が識別可能となる。また、共振片の個数を制限しなければ、ｆ１ とｆ２ とｆ３ 、ｆ１ とｆ２ とｆ４ 、…の３種類の共振周波数の組合わせ、ｆ１ とｆ２ とｆ３ とｆ４ の４種類の共振周波数の組合わせが含まれ、共振周波数の組合わせ数はさらに多くなり、さらに多くの種類の対象物の識別が可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片と、上記１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続された共振片とで複数種類の共振片を構成するので、共振周波数の組合わせは、複数の共振周波数の組合わせに１種類の共振周波数が加えられる。例えば、上記例では、２種類、３種類、４種類の共振周波数の組合わせに加えて、１種類の共振周波数のみが検出された場合が、上記２種類、３種類、４種類の共振周波数の組合わせが検出された場合と区別することができ、より多くの種類の対象物の識別が可能となる。
【００１２】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施例に係る自動識別装置の概略構成を示すブロック図であり、図１（ｂ）は、共振片の構成を示す回路図、図２は、各種類の対象物と共振片との関係を示す図である。
【００１３】
本実施例は、図１（ａ）に示すように、対象物１に取り付けられる共振片２と、送信手段に相当する送信部３と、受信手段に相当する受信部４と、識別手段に相当する識別部５とを備えて構成されている。
【００１４】
対象物１は、本実施例装置で種類を識別する対象であり、本実施例装置が適用される場合に応じて任意に決められる。実際の適用例については後述するが、この対象物１は複数種類に分類されている。ここでは、対象物１がＡ〜Ｆの６種類に分類されているとして、各種類Ａ〜Ｆに属する対象物をそれぞれ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆとする。
【００１５】
共振片２は、図１（ｂ）に示すように、１個の励磁コイル２ａと複数個（図では２個）の共振子２ｂ（２ｂ１ 、２ｂ２ ）とが電気的に接続されて構成される。各共振子２ｂ１ 、２ｂ２ は、例えば、圧電セラミックや水晶などの電気−機械エネルギー変換特性を利用したもので、それぞれ固有の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２を有している。そして、この共振片２に周波数ｆｂ１またはｆｂ２の電磁波が照射されると、その励磁コイル２ａが励磁される結果、照射された電磁波が変調される。
【００１６】
また、この共振片２は対象物１の種類に対応させて複数種類（この場合は６種類）に分類される。各種類の共振片を２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆとする。同一種類の共振片同士では、構成する共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせは同じであり、異なる種類の共振片同士では、構成する共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせが異なり、この共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせは、各種類Ａ〜Ｆの共振片２Ａ〜２Ｆでそれぞれ異なる。そして、対象物１には、その対象物１の種類Ａ〜Ｆに応じた共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせを持つ共振片２Ａ〜２Ｆがそれぞれ取り付けられる。この関係を図２に示す。例えば、種類Ａに属する対象物１Ａに取り付けられる共振片２Ａの共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２はそれぞれｆ１ 、ｆ２ であり、種類Ｆに属する対象物１Ｆに取り付けられる共振片２Ｆの共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２はそれぞれｆ３ 、ｆ４ である。なお、図２（ａ）は種類Ａ、同図（ｂ）は種類Ｂ、同図（ｃ）は種類Ｃ、同図（ｄ）は種類Ｄ、同図（ｅ）は種類Ｅ、同図（ｆ）は種類Ｆの場合の関係を示す。
【００１７】
図１に戻って、送信部３は、掃引発生回路３ａと可変周波数発振回路３ｂと電力増幅回路３ｃと送信アンテナ３ｄとで構成されている。掃引発生回路３ａは、後述する識別部５を構成するタイミング発生回路５ａからのタイミングＴｓに従って掃引電圧を発生する。この掃引電圧は、時間の経過に従って出力電圧を一次関数的に変化させる三角波形に従ったものでもよいし、時間の経過に従って出力電圧をｓｉｎカーブに従って変化されるものでもよいし、時間の経過に従って出力電圧を階段状に変化されるものでもよい。一例として、三角波形に従った掃引電圧を図３（ａ）に示す。図３（ａ）は、横軸に時間、縦軸に出力電圧を採っている。なお、図中の符号Ｔｓは、タイミング発生回路５ａから与えられた掃引電圧の発生開始タイミングを示す。
【００１８】
可変周波数発振回路３ｂは、掃引発生回路３ａから供給される電圧値に応じた周波数を発振し、それが電力増幅回路３ｃで電力増幅され、送信アンテナ３ｄから電磁波ＭＷとして放射される。放射される電磁波ＭＷの周波数の変化を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）は、横軸に時間と周波数、縦軸に振幅を採っている。放射される電磁波の周波数は、図３（ａ）の掃引電圧に応じて徐々に高く、すなわち、所定帯域幅の周波数で掃引されている。この帯域幅は、上記各種類の共振片２Ａ〜２Ｆに備えられる共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２を全て含んだものである。ここでは、各共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆ１ 、ｆ２ 、ｆ３ 、ｆ４ を全て含むｆ０ 〜ｆ５ の帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷが送信アンテナ３ｄから放射される。なお、この帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷが放射されるように、掃引発生回路３ａは、Ｖ０ 〜Ｖ５ で掃引される電圧を出力する（図３（ａ）参照）。
【００１９】
図１に戻って、受信部４は、受信アンテナ４ａと電力増幅回路４ｂとで構成され、送信アンテナ３ｄから放射された電磁波ＭＷを受信アンテナ４ａで受信し、それを電力増幅回路４ｂで電力増幅して識別部５を構成する検波回路５ｂに供給する。
【００２０】
識別部５は、タイミング発生回路５ａと検波回路５ｂとタイミング検出回路５ｃとで構成され、検波回路５ｂが、受信部４から得られた受信電磁波の変化を検出してその変化をパルス波形に波形整形してタイミング検出回路５ｃに供給する。タイミング検出回路５ｃには、タイミング発生回路５ａから、掃引発生回路３ａに与えられる掃引電圧の発生開始タイミングＴｓが供給され、検波回路５ｂから供給される受信電磁波の変化に対応したパルスの発生タイミングを検出し、それに基づき、対象物１（共振片２）の種類を識別する。すなわち、検波回路５ｂからのパルスのＴｓからの発生時間によって、変化があった周波数を検出することができる。この受信電磁波の変化する周波数は、共振片２内の共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２に対応するので、その変化があれば共振片２、すなわち、その共振片２が取り付けられた対象物１が送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に位置されていることになり、その変化する周波数の組合わせにより、対象物１（共振片２）の種類を検出することができる。
【００２１】
例えば、送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に対象物１（共振片２）が位置されていないときには、送信アンテナ３ｄから放射される電磁波ＭＷに変化が起きないので、受信部４での受信電磁波は図３（ｂ）と同じとなり、検波回路５ｂからパルスは出力されない。一方、送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に、例えば種類Ａの対象物１Ａ（共振片２Ａ）が位置されたときには、送信アンテナ３ｄから放射される電磁波ＭＷは、周波数ｆ１ 、ｆ２ において、共振片２Ａで変調されて変化するので、受信部４での受信電磁波は図３（ｃ）に示すように周波数ｆ１ 、ｆ２ で振幅、位相に変化が現れる。そして、この変化に応じて検波回路５ｂは図３（ｄ）に示すようなパルスを整形してタイミング検出回路５ｃに供給する。タイミング検出回路５ｃでは、パルスのＴｓからの発生時間Ｔ１ 、Ｔ２ から、その変化があった周波数がｆ１ （Ｔ１ ）、ｆ２ （Ｔ２ ）であることを検出し、この変調された周波数（変調させた共振周波数）の組合わせにより、その共振片２の種類がＡ（図２（ａ））であり、対象物１の種類がＡであることを検出する。また、例えば、送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に、種類Ｂの対象物１Ｂ（共振片２Ｂ）が位置されたときには、受信電磁波はｆ１ 、ｆ３ で変化し、種類Ｆの対象物１Ｆ（共振片２Ｆ）が位置されたときには、受信電磁波はｆ３ 、ｆ４ で変化するなど、各種類Ａ〜Ｆで受信電磁波の変化する周波数の組合わせは異なり、これにより対象物１（共振片２）の種類を識別することができる。なお、各種類Ａ〜Ｆに対する検波回路５ｂからの出力パルスを図４に示す。
【００２２】
例えば、上記帯域幅ｆ０ 〜ｆ５ でｆ１ 、ｆ２ 、ｆ３ 、ｆ４４ の４種類の共振周波数の識別が可能であるとすると、従来例では４種類の対象物１を識別できるに過ぎない。これに対して、上記実施例装置では、図２に示したように６種類の対象物１が識別可能となり、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類数を多くすることができる。
【００２３】
また、上記実施例では、共振片２内の共振子２ｂの個数を２個にしたが、例えば、図５（ａ）に示すように、共振子２ｂの個数を３個に増やした共振片２を構成した場合、共振周波数の組合わせは、図６（ａ）〜（ｃ）に示すようにｆ１ とｆ２ とｆ３ 、ｆ１ とｆ２ とｆ４ 、ｆ２ とｆ３ とｆ４ の３種類があり、タイミング検出回路５ｃでは、図６（ａ）〜（ｃ）が各々区別できるのに加えて、図４（ａ）〜（ｆ）の各場合とも区分できる。従って、共振子２ｂの個数が２個のものと３個のものとを併用させると、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類数をさらに多くすることができる。また、同様に、図５（ｂ）に示すように、共振子２ｂの個数を４個に増やした共振片２では、図６（ｄ）に示すように受信電磁波の変化はｆ１ とｆ２ とｆ３ とｆ４ で現れるので、これを上記２個の共振子２ｂの共振片２、または、２個、３個の共振子２ｂの共振片２とともに併用すれば、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類をさらに多くすることができる。
【００２４】
また、図５（ｃ）に示すように、共振子２ｂの個数を１個にした共振片２では、図６（ｅ）〜（ｈ）に示すように受信電磁波の変化が現れるので、これを、上記２個、３個、４個の共振子２ｂの共振片２とともに併用すれば、共振片２（対象物１）の種類が識別可能な共振周波数の組合わせ数が一層増加する。従って、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類数を一層増加することができる。なお、この共振子２ｂの個数を１個にした共振片２は、例えば２個の共振子２ｂの各共振周波数を同じにした共振片２と等価である。また、一定帯域幅で識別可能な共振周波数の数が５個、６個、…と増加していけば、その組合わせ数が一層増加し、従来例と比較して、識別可能な対象物１の種類数が一層多くなることは言うまでもない。
【００２５】
なお、例えば、１個の励磁コイル２ａと１個の共振子２ｂとを電気的に接続したものを複数組備えて共振片２を構成したり、従来例の共振片を複数個対象物１に取り付けることにより、上記と同様に複数個の共振子２ｂの共振周波数の組合わせで対象物１の種類を識別することが可能である。しかしながら、共振片２による送受信電磁波の変化の識別感度を高めるためには、励磁コイル２ａをある程度大きくしなければならず、これに対して、共振子２ｂのサイズは識別感度などにかかわらずコンパクトである。従って、上記した構成では、サイズの大きな励磁コイル２ａを複数個備えることになるので、共振片２のサイズが大型化し、対象物１に取り付けると邪魔になるし、対象物１の形状や共振片２の取り付け場所によっては、共振片２が取り付けられないなどの不都合がある。これに対して、本発明のように構成するとコンパクトな共振子２ｂの数が増えるだけであるので、共振片２をコンパクトに構成でき、対象物１に取り付けても共振片２が邪魔にならないなどの効果がある。
【００２６】
次に、上記図１（ａ）で説明した実施例装置の変形例を図７に示す。図７は、実施例装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。図７に示す装置は、図１（ａ）の装置の送信部３、識別部５の構成を代えたもので、受信部４や共振片２などのその他の構成は上述した実施例と同じである。
【００２７】
この変形例の送信部３は、クロック発生回路３ｅ、カウンタ回路３ｆ、波形記憶装置３ｇ、Ｄ／Ａ（ディジタルｔｏアナログ）変換器３ｈ、ローパスフィルタ３ｉ、送信アンテナ３ｄで構成され、識別部５は、検波回路５ｂ、周波数検出回路５ｄで構成されている。
【００２８】
クロック発生回路３ｅは、送信部３から送信される電磁波ＭＷの最も高い周波数のさらに１０倍程度高い一定周波数のクロックパルス（時間間隔ｔｃごとのパスル）を発生し、カウンタ回路３ｆに供給している。
【００２９】
カウンタ回路３ｆは、クロック発生回路３ｅからのクロックパルスを、「０」〜所定のカウント値ＣＭ（例えば、ＣＭ＝２５６ｋＢｙｔｅ）でサイクリックに計数し、計数値Ｃｃを波形記憶装置３ｇと、識別部５の周波数検出回路５ｄに供給する。
【００３０】
波形記憶装置３ｇは、「０」〜ＣＭのアドレスを持ち、各アドレスには、所定帯域幅（上記図３ではｆ０ 〜ｆ５ ）の周波数で掃引されるｓｉｎ波形（図３（ｂ）に相当）の時間を（ＣＭ＋１）で均等に細分したときの各ポイントにおける振幅をディジタルデータとして記憶している。そして、クロック発生回路３ｅのクロックパルスに従って一定時間間隔ｔｃでカウンタ回路３ｆから与えられる計数値Ｃｃと同じアドレスに記憶されたデータをＤ／Ａ変換器３ｈに与え、Ｄ／Ａ変換器３ｈは、与えられるディジタルデータをアナログデータに変換してローパスフィルタ３ｉに与える。
【００３１】
Ｄ／Ａ変換器３ｈからの出力信号（例えば、電圧値）を図８に示す。図８では、周波数ｆｘ のｓｉｎ波形の１周期分に対する出力信号を示している。Ｄ／Ａ変換器３ｈからは、図の実線で示すような階段波が、所定帯域幅の周波数で掃引されるｓｉｎ波形に対応して出力される。なお、図中の符号ｎｘ はｓｉｎ波形を細分したポイント数を示し、周波数が高くなるに従ってｎｘ は少なくなる。ただし、１周期分のｓｉｎ波形は、複数ポイントで表現される。また、周波数を連続的に変化させるために、ｓｉｎ波形の周波数は１周期内でも徐々に周波数が高くなっており、そのようなｓｉｎ波形が形成されるデータが波形記憶装置３ｇに記憶されている。
【００３２】
ローパスフィルタ３ｉは、Ｄ／Ａ変換器３ｈからの階段波の高調波分を取り除き、図８の点線で示すｓｉｎ波形（図３（ｂ）に相当する波形）にし、それが送信アンテナ３ｄより電磁波ＭＷとして受信アンテナ４ａに向けて放射される。なお、カウンタ回路３ｆでは、計測を「０」〜ＣＭの間でサイクリックに繰り返しているので、送信アンテナ３ｄからは、所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷが繰り返し放射されるが、例えば、外部からカウンタ回路３ｆにスタート信号を与え、カウンタ回路３ｆではそのスタート信号により「０」〜ＣＭの計測を開始し、「０」〜ＣＭの計測を１回だけ行うようにすれば、任意のタイミングで所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷを１回分放射させることができる。
【００３３】
そして、この送信電磁波ＭＷは、上記図１（ａ）の実施例と同様に受信部４で受信されて、識別部５の検波回路５ｂに与えらる。検波回路５ｂは、上記図１（ａ）の実施例と同様に、共振片２による受信電磁波の変化を検出し、変化があったタイミングでパルスを発生させる。このパルスは周波数検出回路５ｄに与えられる。
【００３４】
周波数検出回路５ｄには、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃが与えられている。そして、上記検波回路５ｂからの受信電磁波の変化に応じたパルスが供給されたときの、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃに基づき、受信電磁波の変化した周波数を検出する。すなわち、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃは波形記憶装置３ｇのアドレス値に対応しており、波形記憶装置３ｇのアドレス値より送信電磁波ＭＷの周波数を知ることができ、この波形記憶装置３ｇのアドレス値と送信電磁波ＭＷの周波数との関係は波形記憶装置３ｇに記憶する波形成形用のデータを作成する際に決まり既知である。従って、周波数検出回路５ｄは、受信電磁波の変化に応じたパルスが供給されたときの、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃに基づき、受信電磁波の変化した周波数を検出することができる。そして、変化した周波数の組合わせにより共振片２（対象物１）の種類を識別する
【００３５】
上記図１（ａ）の構成では、送信部３の各回路３ａや３ｂなどはアナログ処理しているので誤差が生じ易い。例えば、掃引発生回路３ａでは、図３（ａ）のように直線状に（一次関数に沿って）正確に電圧値が出力されないことがあり、また、可変周波数発振回路３ｂでは、掃引発生回路３ａからの電圧値に応じて、正確な周波数が発振されないこともある。従って、送信アンテナ３ｄからは、所定帯域幅の周波数で連続的に掃引される電磁波ＭＷが正確に放射されない場合も生じ得る。一方、図１（ａ）の識別部５内のタイミング検出回路５ｃでは、検波回路５ｂからのパルスの発生時間（タイミング発生回路５ａから供給されるＴｓからの時間）によって受信電磁波の変化した周波数を検出しているので、送信部３から正確な掃引電磁波ＭＷが発生されないと、検波回路５ｂからのパルスの発生時間と変化した周波数の実際のタイミングとがずれ、その結果、変化した周波数の検出を誤ることも起こり得る。
【００３６】
これに対して、図７の構成では、Ｄ／Ａ変換器３ｈまでの処理をディジタルデータで行い、クロックパルスに従い、波形記憶装置３ｇのアドレスを計数し、そのアドレスのデータを出力して、掃引周波数を成形するので、送信部３から放射させる掃引電磁波ＭＷは正確であり、また、識別部５の周波数検出回路５ｄは、波形記憶装置３ｇのアクセスタイミングであるカウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃに基づき変化した周波数を検出するので、変化した周波数の誤検出が軽減される。
【００３７】
次に、上述した構成の実施例装置の具体的な適用例をいくつか紹介する。
＜適用例１＞
商品などの仕分け作業の自動化処理に適用できる。図９に示すように、対象物１たる商品１０がコンベア１１上を上流から下流に図の矢印方向に流れてくる。商品１０には、例えば、配達先の種別（Ａ地区に配達、Ｂ地区に配達、…）に応じた共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。そして、商品１０が本実施例に係る自動識別装置Ｓに位置されると、上述したように、その商品１０の種類（この場合は、配達先の種別）を識別し、その識別結果に基づき、例えば、下流のコンベア１２（Ａ地区に配達）、１３（Ｂ地区に配達）、１４（Ｃ地区に配達）のいずれかに仕分けする。図では３方向への仕分けを示しているが、それ以上の数の仕分けや、コンベア１２、１３、１４の下流側での更なる仕分けなどはもちろん可能である。
【００３８】
なお、この場合の自動識別装置Ｓは、図１０（ａ）に示すように、商品１０を挟んでその側方に送受信アンテナ３ｄ、４ａを対向配置させてもよいし、図１０（ｂ）に示すように、商品１０を挟んでその上下に送受信アンテナ３ｄ、４ａを対向配置させてもよい。また、図１０（ｃ）、（ｄ）（図１０（ｃ）は識別ユニットの正面図、同図（ｄ）はその平面図）に示すように、送信部３、受信部４、識別部５を一つのユニットに収納し、送信アンテナ３ｄと受信アンテナ４ａとをその外側に対向配置した識別ユニット６に構成し、この識別ユニット６を、例えば、図１０（ｅ）に示すように、商品１０の側方（共振片２が商品１０の側面に取り付けられている場合）に配置して商品１０の識別を行うように構成してもよいし、図１０（ｆ）に示すように、商品１０の下方（共振片２が商品１０の下面に取り付けられている場合）に配置して商品１０の識別を行うように構成してもよいし、さらに、商品１０の上方（共振片２が商品１０の上面に取り付けられている場合）に配置して商品１０の識別を行うように構成してもよい。なお、このような自動仕分けは、商品に限らず、例えば宅配便や小包の自動仕分けなどにも同様に適用することができる。
【００３９】
＜適用例２＞
製造工程管理に適用できる。図１１に示すように、対象物１たる各種の製品（仕掛かり品）２０は製造ライン２１上を上流から下流に図の矢印方向に流れてくる。製造ライン２１には、製造ロボット２２ａ、２２ｂ、…がライン２１に沿って配備され、各製造ロボット２２ａ、２２ｂ、…の上流側には、各々の本実施例に係る自動識別装置Ｓが配備されている。製品２０には、製品２０の種類に応じた共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。そして、製品２０が自動識別装置Ｓに位置されると、上述したように、その製品２０の種類を識別し、その識別結果は、その自動識別装置Ｓに対応する製造ロボット２２ａ、２２ｂに与えられる。製造ロボット２２ａ、２２ｂは、製品２０の種類に応じて、製品２０の種類に応じた加工を行ったり、製品２０の種類によっては加工を行わない。なお、この場合の自動識別装置Ｓも上記適用例１と同様に図１０の各種の構成で実現できる。
【００４０】
＜適用例３＞
回転寿司の料金の自動計算などに適用できる。図１２に示すように、客Ｍの前には、寿司が盛られた皿３０（この場合の対象物１）がコンベア３１上を図の矢印方向に流れている。皿３０の底には、寿司の料金に応じた共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。例えば、１００円の寿司が盛られた皿３０には共振片２Ａが取り付けられ、２００円の寿司が盛られた皿３０には共振片２Ｂが取り付けられている。客Ｍは、所望の寿司が盛られた皿３０を取り、寿司を食べたあとの空の皿３０は、客Ｍの側方にそれぞれ配備された料金自動計算器３２に置かれる。
【００４１】
料金自動計算器３２は、図１３（図１３（ａ）は料金自動計算器の平面図、同図（ｂ）はその一部省略正面図、同図（ｃ）は空皿収容部の側面図）に示すように、大きく分けて本体部３３、本体部３３の側方に付設された空皿収容部３４とで構成されている。
【００４２】
本体部３３には、上記図１０（ｃ）の構成の識別ユニット６や演算部３５などが内設され、その上面には空皿搬送機構３６や料金表示部３７、投光器３８ａと受光器３８ｂとからなる透過型の光学センサなどが設けられている。
【００４３】
空皿搬送機構３６は、開閉駆動部３６ａが一対のレール３６ｂに沿って水平移動自在に構成され、開閉駆動部３６ａに取り付けられた一対のアーム３６ｃは、開閉駆動部３６ａによって開閉される。一対のアーム３６ｃの先端部３６ｄは空皿３０が載置支持できるように構成されている。先端部３６ｄに載置支持された空皿３０は、開閉駆動部３６ａの水平移動によって識別ユニット６の送受信アンテナ３ｄ、４ａの上方と空皿収容部３４に積み上げられた空皿３０の上方との間で移動可能である。
【００４４】
アーム３６ｃの先端部３６ｄが識別ユニット６の送受信アンテナ３ｄ、４ａの上方に位置されている状態で、客Ｍは空皿３０をその先端部３４ｄに載置する。アーム３６ｃの先端部３６ｄには図示しないマイクロスイッチなどが設けられ、空皿３０が載置されたことを検出できるように構成されている。先端部３６ｄに空皿３０が載置されたことが検出されると、識別ユニット６は、上記実施例で説明したように、空皿３０（底に取り付けられた共振片２）の種類を識別し、その結果を演算部３５に与える。なお、アーム３６ｃの先端部３６ｄに載置支持された空皿３０と送受信アンテナ３ｄ、４ａと間の本体部３３の上面には開口部３３ａが設けられ、送信アンテナ３ｄから放射された電磁波ＭＷはこの開口部３３ａを介して空皿３０の底部に取り付けられた共振片２で変調され、開口部３３ａを経て受信アンテナ４ａで受信される。また、アーム３６ｃや本体部３３の上面などは、識別動作の際の電磁波ＷＭを乱さないように非磁性、電気絶縁性の材質で構成されている。
【００４５】
演算部３５ではその種類に対応する寿司の料金を加算し、料金表示部３７に表示する。従って、客Ｍが寿司を食べその空皿３０が料金自動計算器３２に置かれるたびに、食べた寿司の料金が加算され、料金表示部３７に表示されることになるので、客Ｍは現在の支払い料金を確認しながら寿司を食べることができる。そして、図示しない精算ボタンを押すことによって、図示しないプリンタによって精算伝票が印字出力され、客Ｍはその伝票を持ってレジで料金を支払う。
【００４６】
上記空皿３０の識別が終了すると、空皿搬送機構３６はアーム３６ｃの先端部３６ｄに載置支持した空皿３０を空皿収容部３４に積み上げられた空皿３０の上方に搬送する。そして、各アーム３６ｃがゆっくり開かれ、先端部３６ｄで載置支持した空皿３０を、空皿収容部３４に積み上げられた空皿３０の上方に載置する。
【００４７】
空皿収容部３４は、昇降自在の支持板３４ａ、支持板３４ａ上に積み上げられた空皿３０の倒れを防止する複数本（図では４本）の支持部材３４ｂなどで構成されている。本体部３３に取り付けられた光学センサは、支持板３４ａ上に積み上げられた最上段の空皿３０の高さを調整するためのもので、空皿搬送機構３６によって新たな空皿３０が積み上げられると、投光器３８ａからの検出光はその空皿３０で遮光され、この遮光状態が解消されるまで支持板３４ａが降下し、投光器３８ａからの検出光が再び受光器３８ｂで受光されると、支持板３４ａの降下を停止する。この状態の最上段の空皿３０（新たに積み上げられた空皿３０）の高さは、次の空皿３０が空皿搬送機構３６により識別ユニット６の上方から搬送されてくるときに、アーム３６ｃや空皿３０の底が、積み上げられた最上段の空皿３０に干渉しない位置であり、そのような高さに最上段の空皿３０の高さを調整できるように投光器３８ａ、受光器３８ｂは設けられている。
【００４８】
また、上述したように空皿搬送機構３６の各アーム３６ｃがゆっくり開いて、新たな空皿３０を、空皿収容部３３に積み上げられた空皿３０の上方に載置する動作の際、図１３（ｄ）に示すように、新たな空皿３０と、積み上げられた空皿３０の最上段の空皿３０との間に落差ＤＬが存在するので、各アーム３６ｃが新たな空皿３０を開放したとき、新たな空皿３０は、落差ＤＬだけ落下して最上段の空皿３０の上方に載置されることになり、例えば、皿３０が陶磁器などの壊れ物であると、空皿３０が破損する恐れがある。そこで、上記各アーム３６ｃの開き動作に同期して、支持板３４ａを約ＤＬだけ上昇させて、既に積み上げられた空皿３０で新たな空皿３０を受け取りにいくように構成すれば皿３０が破損するのを防止できる。このように空皿３０を積み上げておくことにより、積み上げた空皿３０によって精算金額を再確認することができ、精算金額について客Ｍとトラブルが生じても精算金額を積み上げた空皿３０で再確認することができる。
【００４９】
上記精算が終了すると、店員は積み上げられた空皿３０を空皿収容部３４の上方から取り出す。なお、支持部材３４ｂが、図１１（ａ）の矢印ＹＪに示すように変位自在に構成されていれば、積み上げられた空皿３０の取り出しが容易になる。
【００５０】
このような適用例では、上記料金の自動精算に加えて、識別された空皿３０の種類別の統計をとれば、売れ筋商品などを把握することもでき、さらに、精算金額を一括管理することにより、売上集計を行うことなども可能で、省人化が図れる。なお、この場合には、その利用形態から共振片２は皿３０の底に取り付けられることになるが、このとき、共振片２が大型であれば、共振片２を皿３０の底に取り付けられないが、本発明のようにコンパクトに構成された共振片２はその取り付けが可能でかさばらず、しかも、多品種の種類が識別でき、寿司の料金の多様化にも対応できる。
【００５１】
＜適用例４＞
各種の料理が盛られた食器が並べられ、客が好みに応じた食器を取ってトレイに乗せていき、客が選択したトレイ上の料理の料金を精算する方式のレストランや社員食堂、学生食堂などにおける料金の自動精算処理などに適用できる。この場合、対象物１は料理が盛られた食器であり、各食器の底には、食器に盛られている料理の料金によって分類される共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。例えば、１００円の料理が盛り付けられた食器の底には共振片２Ａが取り付けられ、２００円の料理が盛り付けられた食器の底には共振片２Ｂが取り付けられる。なお、この場合も、その利用形態から共振片２は食器の底に取り付けられることになるが、上記適用例３の場合と同様に、本発明のようにコンパクトに構成された共振片２はその取り付けが可能でかさばらない。
【００５２】
また、この適用例では、図１４に示すように、図１０（ｃ）、（ｄ）に示す構成の識別ユニット６を複数個、２次元的に配置した識別機構７を用いてトレイ４１上の各種の食器４０の識別を行い料金の精算を行う。なお、図１４（ａ）は精算台の概略構成を示す平面図、同図（ｂ）は、そのＡ−Ａ矢視断面図である。この識別機構７は精算台４２に内設されている。精算台４２の上面にはトレイ４１を嵌入する開口４２ａが設けられ、開口４２ａの近傍にトレイ４１が精算台４２上に嵌入載置されたことを検出するためのセンサ４３（例えば、マイクロスイッチや反射型の光学センサなど）も設けられている。センサ４３によりトレイ４１が精算台４２上に嵌入載置されたことを検出すると、識別機構７の各識別ユニット６はトレイ４１上の各種の食器４０の識別動作を開始する。なお、トレイ４１は非磁性、電気絶縁性の材質で構成されている。
【００５３】
ところで、各識別ユニット６の識別範囲（送受信電磁波で共振片２の種類の識別が可能な範囲）は、送受信アンテナ３ｄ、４ａの外形や、送信部３の送信電力、受信部４の受信感度（受信感度は、電力増幅回路４ｂによる電力増幅や受信アンテナ４ａの巻き数などに依存する）、送受信アンテナ３ｄ、４ａと共振片２のとの間の距離（図１４（ｂ）のｈに相当）などによって決まる。各識別ユニット６によってトレイ４１全面を漏れなく識別することが好ましいので、各識別ユニット６の識別範囲は、図１５に示すように隣接する識別ユニット６の識別範囲（図では、識別範囲を点線で示している）が互いに重なるように設定することになる。従って、全識別ユニット６で同時に電磁波ＭＷを送受信すると、隣接する識別ユニット６同士で、送受信される電磁波ＭＷが干渉し、各識別ユニット６での受信電磁波に乱れが生じ、その乱れを共振片２による変化と誤認識することになり、正確な共振片２の識別が行えない。
【００５４】
そこで、上記識別動作は、例えば、各識別ユニット６による電磁波ＭＷの送受信の時間をずらせながら、識別ユニット６の識別動作を１個ずつ順次行ったり、次に説明するグループ分けによる識別動作を行う。グループ分けによる識別動作は、例えば、図１６に示すように、識別機構７を構成する全識別ユニット６を互いに隣接する識別ユニット６が含まれないように（図１６では、１個とびになるように）Ｇ１〜Ｇ４の４グループに分ける。そして、まず、Ｇ１の識別ユニット６で電磁波ＭＷを送受信して識別動作を行い、Ｇ１の識別ユニット６の識別動作が終了すると、次にＧ２の識別ユニット６の識別動作、その後Ｇ３の識別ユニット６の識別動作、最後にＧ４の識別ユニット６の識別動作を行うというように、グループごとに時間をずらせて識別動作を行う。このとき、各グループＧ１〜Ｇ４を構成するそれぞれの識別ユニット６か所定距離隔てており、互いの識別範囲は重ならないので、相互干渉による受信電磁の乱れは問題ない。このようにグループ分けして識別動作を行えば、上記１個ずつ時間をずらせて識別動作を行うよりも、識別動作に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
全識別ユニット６での識別動作が終了すると、その結果がデータ処理部４４に与えられ、データ処理部４４は与えられたデータに基づき後述するようにトレイ４１上の客が選択した各種の食器４０（客が選択した料理）の料金の合計を算出し、例えば、プリンタ（図示せず）により精算伝票を出力印字する。客はその伝票を持ってレジで料金を支払う。また、ＩＤカードなどで精算する方式の社員食堂などでは、客は精算台４２にトレイ４１を嵌入載置する前に、精算台４２の近くのカード読み取り器（図示せず）にＩＤカードなどを挿入してＩＤを読み取らせ、データ処理部４４では、算出した料金とそのＩＤをホストコンピュータ（図示せず）に伝送する。これにより、料金の給料自動引き落としや銀行自動引き落としなどで料金精算することができる。また、この場合でも、上記適用例３と同様に、識別された食器４０の種類別の統計をとれば、売れ筋商品などを把握することもでき、さらに、精算金額を一括管理することにより、売上集計を行うことなども可能で省人化が図れる。
【００５６】
次に、データ処理部４４による料金計算について図１７ないし図１９を参照して説明する。図１７ないし図１９は、各識別ユニットと食器に取り付けられた共振片との位置関係を示す図である。ただし、各図では、各識別ユニットの位置を各識別ユニットの識別範囲ＳＨで示している。
【００５７】
食器４０はトレイ４１の上の任意の位置に載置されるので、各識別ユニット６、すなわち、各識別ユニット６の各識別範囲ＳＨと食器４０の取り付けられた共振片２とは様々な位置関係を取り得る。
【００５８】
例えば、図１７に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、共振片２の存在は識別範囲ＳＨ１ の唯１個の識別ユニット６で検出されることになるので特に問題はない。
【００５９】
しかしながら、図１８（ａ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、共振片２の存在は識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出されることになる。一方、図１８（ｂ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合にも、共振片２の存在は識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出されることになるので、共振片２の存在を識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出した場合、図１８（ａ）、（ｂ）のいずれの状態であるかが判別できないので、共振片２が取り付けられた食器４０の個数が特定できず、正確な料金計算が行えない。
【００６０】
しかしながら、共振片２は食器４０の底に取り付けられており、食器４０が図１８（ｃ）の点線で示す外形を有する場合、トレイ４１上に配置される食器４０を接触させても、各食器４０に取り付けられた各共振片２が隣接する識別ユニット６で同時に検出されない。そこで、食堂で用いられる食器４０のうち、最小外形の食器４０同士を接触させてトレイ４１上に載置しても各食器４０に取り付けられた各共振片２が隣接する識別ユニット６で同時に検出されないように各識別ユニット６の間隔を決めていれば、共振片２の存在を識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出した場合、図１８（ｂ）の状態でありえないので、図１８（ａ）の状態であると判別することができる。
【００６１】
また、例えば、図１９（ａ）〜（ｃ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、いずれも共振片２の存在が識別範囲ＳＨ１ 、ＳＨ２ 、ＳＨ３ を有する互いに隣接する３個の識別ユニット６とで検出されることになり、さらに、例えば、図１９（ｄ）〜（ｇ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、いずれも共振片２の存在が識別範囲ＳＨ１ 、ＳＨ２ 、ＳＨ３ 、ＳＨ４ を有する互いに隣接する４個の識別ユニット６とで検出されることになり、上述と同様にいずれの状態であるかを判別できないが、このような場合であっても、上述したように、食堂で用いられる食器４０のうち、最小外形の食器４０同士を接触させてトレイ４１上に載置しても各食器４０に取り付けられた各共振片２が隣接する識別ユニット６で同時に検出されないように各識別ユニット６の間隔を決めていれば、共振片２の存在を隣接する３個または４個の識別ユニット６で検出した場合、図１９（ｂ）、（ｃ）または図１９（ｅ）〜（ｇ）ではありえないので、図１９（ａ）または図１９（ｄ）の状態であると判別することができる。
【００６２】
共振片２が検出されなかった識別ユニット６からは共振片無しのデータがデータ処理部４４に与えられ、共振片２が検出された識別ユニット６からは検出した共振片２の種類がデータ処理部４４に与えられる。データ処理部４４では、全識別ユニット６からの結果をマッピングして、トレイ４１上の食器４０の種類とその個数とを上記図１７ないし図１９を考慮して検出し、トレイ４１上の各食器４０の種類に応じた料金の加算を行う。例えば、図２０に示す場合であれば、共振片２Ａが２個、共振片２Ｂが１個、共振片２Ｃが２個あり、データ処理部４４では、種類Ａの食器４０（１００円の料理）が２個、種類Ｂの食器４０（２００円の料理）が１個、種類Ｃの食器４０（３００円の料理）が２個あることを検出し、合計料金を（１００×２）＋（２００×１）＋（３００×２）＝１０００円を算出する。また、この場合であれば、食器４０の種類のみならず、同じ種類の食器４０の個数をも識別できるので、例えば、客がトレイ４１に同じ料理を複数個乗せても正確な料金計算を行うことができる。
【００６３】
なお、上記識別機構７を用いた適用例としては、例えば、宝石などの展示商品のセキュリティや商品の在庫管理、レンタルビデオやレンタルＣＤの貸出し、返却管理、図書館における本の貸出し、返却管理などに適用することができる。
【００６４】
展示商品のセキュリティは、展示台の下に上記識別機構７を収納し、対象物１たる宝石などの展示商品に、展示商品の種類に応じた共振片２を取り付けて展示台の上に展示しておく。そして、これら展示品の種類と個数とを予め検出しておき、盗難などがあって展示台から商品が持ち出されると、予め調べておいた展示品の個数と、盗難後の展示品の個数とが一致しなくなるので、盗難があったことを検出できる。また、盗難にあった商品に取り付けられていた共振片２の種類により、どの種類の展示商品が盗難にあったかも検出することができる。
【００６５】
商品の在庫管理では、上記セキュリティの場合と同様に、展示台の下に上記識別機構７を収納し、対象物１たる商品に、商品の種類に応じた共振片２を取り付けて展示台の上に展示しておき、これら商品の種類と個数とを予め検出しておく。そして、商品が売れて展示台から取り出されるたびに予め調べておいた商品の個数が減り、減った商品の種類を知ることができるので、どの種類の商品をどれだけ仕入れすればよいかなどを管理することができる。
【００６６】
レンタルビデオやレンタルＣＤの貸出し、返却管理、図書館における本の貸出し、返却管理などでは、貸出し台や返却台の下に上記識別機構７を収納し、対象物１たる貸出し品（レンタルビデオやレンタルＣＤ、本など）に、貸出し品の種類（例えば、貸出し料金や本のジャンルなど）に応じた共振片２を取り付けておく。被貸与者は貸出し品を貸出し台の上に並べることにより、例えば、貸出し料金の計算や、貸し出される本の種類などとその個数を瞬時に計算、検出することができる。また、返却の際にも、同様に被貸与者は貸出し品を返却台の上に並べるとにより、返却状態を瞬時に検出することができる。
【００６７】
なお、上記適用例はその一例を示したものであり、本発明はその他種々適用することが可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、共振片を構成する複数個の共振子の共振周波数の組合わせで対象物の種類を識別するように構成したので、一定帯域幅の周波数の送受信に対する対象物の識別可能な種類数を従来装置よりも多くすることができる。
【００６９】
また、本発明の共振片は、共振子の個数に関係なく、励磁コイルを１個しか設けていないので、共振片をコンパクトに構成することができる。
【００７０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１の複数種類の共振片の中に、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片を含めたので、一定帯域幅の周波数の電磁波の送受信に対する識別可能な対象物の種類数をより多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る自動識別装置の構成を示す図である。
【図２】各種類の対象物と共振片との関係を示す図である。
【図３】実施例装置の動作を説明するための図である。
【図４】各種類の受信電磁波の変化する周波数の組合わせを示す図である。
【図５】共振片の変形例の構成を示す回路図である。
【図６】変形例に係る共振片における受信電磁波の変化する周波数の組合わせを示す図である。
【図７】実施例装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図８】変形例の送信部の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の適用例１を説明するための図である。
【図１０】適用例１に適用する際の本発明の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の適用例２を説明するための図である。
【図１２】本発明の適用例３を説明するための図である。
【図１３】適用例３の料金自動計算器の構成を示す図である。
【図１４】本発明の適用例４の精算台の構成を示す図である。
【図１５】識別機構の各識別ユニットの識別範囲を示す図である。
【図１６】グループ分けによる識別動作を説明するための図である。
【図１７】適用例４の料金計算を説明するための図である。
【図１８】同じく、適用例４の料金計算を説明するための図である。
【図１９】同じく、適用例４の料金計算を説明するための図である。
【図２０】適用例４の料金計算の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ … 対象物
２ … 共振片
２ａ … 励磁コイル
２ｂ（２ｂ１ 、２ｂ２ ） … 共振子
ｆｂ１、ｆｂ２ … 共振子の共振周波数
３ … 送信部
４ … 受信部
５ … 識別部
Ａ〜Ｆ … 対象物の種類
Ｓ … 自動識別装置
【産業上の利用分野】
本発明は、複数種類に分類された対象物の種類を、電磁波を利用して非接触で自動識別するための自動識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁波を利用して対象物の有無を検出するための装置は、例えば、所定周波数の電磁波を放射する送信部と、送信部から放射された電磁波を受信する受信部と、送信部から放射される電磁波の周波数に共振する共振周波数を持つ１個の共振子と１個の励磁コイルとが電気的に接続された共振片と、送信部と受信部との間で送受信される電磁波内に共振片が位置したことによって起こる、受信部での受信電磁波の変化を識別する識別部とを備え、共振片を対象物に取り付け、識別部で共振片が検出されたことにより、その共振片が取り付けられた対象物の存在を検出するように構成されている。
【０００３】
また、この種の装置を利用して、複数種類に分類された対象物の種類を識別するための自動識別装置は、従来、上記共振片の共振子の共振周波数を対象物の種類ごとに違え、送信部では、各種類の共振片に備えられる共振片の共振周波数を全て含む帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射し、識別部では、共振片が変化された周波数（共振片が共振した周波数）を検出し、その周波数に対応する共振周波数を持つ共振片の種類を認識して、送信部と受信部との間で送受信される電磁波内に位置されたその共振片が取り付けられた対象物の種類を識別するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来装置の構成では、対象物の種類に１対１に対応する種類の共振子を備えなければならず、対象物の種類が多数になると、共振子の識別を行い得る種類の共振子が用意できなくなるので、多数種類の対象物の識別が行えないという問題がある。また、実現可能な種類数の対象物の識別においても、各種類の共振子の共振周波数を全て含む広い帯域幅の周波数で掃引される電磁波を送信部から放射し、受信部でその電磁波を受信し、識別部は広い帯域幅の周波数を持つ受信電磁波の変化を検出しなければならなくなり、送信部、受信部、識別部の構造が複雑化し、各部が高額化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、一定帯域幅の周波数の電磁波の送受信に対する対象物の識別可能な種類数を増やすことができる自動識別装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、対象物に取り付けられ、かつ、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続され、前記各共振子の共振周波数の組合わせを前記対象物の種類ごとに違えた複数種類の共振片と、
前記各種類の共振片に備えられる各共振子の共振周波数を全て含む所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射する送信手段と、
前記送信手段から放射された電磁波を受信する受信手段と、
前記送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に前記共振片が位置したことによって起こる、前記受信手段での受信電磁波の変化する周波数の組合わせを識別し、それに基づき対象物の種類を識別する識別手段と、を備えた自動識別装置において、
前記送信手段と、前記受信手段と、前記識別手段とで構成する識別ユニットと、
前記識別ユニットを複数個、２次元的に配置した識別機構と、
前記識別機構を構成する全識別ユニットをお互いに隣接する識別ユニットが含まれないようにグループに分け、グループごとに時間をずらせて電磁波の送受信をして識別動作を行い、
各対象物に取付けられた各共振片が隣接する識別ユニットで同時に検出されないように各識別ユニットの間隔を決めており、
全識別ユニットから共振片が検出された識別ユニットの対象物の種類と個数を検出するデータ処理部と、
を備え複数種類に分類された対象物の種類と数とを非接触で自動識別するものである。
【０００７】
また、請求項２の発明は、上記請求項１に記載の自動識別装置において、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片と、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続された共振片とで複数種類の共振片を構成するものを含めたものである。
【０００８】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
共振片は、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続されて構成される。また、共振片は対象物の種類に対応させて複数種類に分類され、同一種類の共振片同士では、構成する共振子の共振周波数の組合わせを同じにし、異なる種類の共振片同士では、構成する共振子の共振周波数の組合わせを違え、この共振周波数の組合わせは、各種類の共振片でそれぞれ異なる。そして、対象物には、その対象物の種類に応じた共振周波数の組合わせを持つ共振片が取り付けられる。
【０００９】
送信部からは、各種類の共振片に備えられた各共振子の共振周波数を全て含む所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射し、受信手段はその電磁波を受信する。ある種類の共振片が取り付けられた、その種類に対応した対象物が、送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に位置すると、受信手段で受信される受信電磁波は、共振片に備えられた共振子の共振周波数に対応する周波数で変化する。識別手段は、この変化した周波数の組合わせを識別する。この変化した周波数の組合わせは、送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に位置された共振片に備えられた共振子の共振周波数の組合わせに対応する。上記したように、この共振周波数の組合わせは、共振片（対象物）の種類に応じて違えている。従って、識別手段は、受信電磁波の変化した周波数の組合わせに基づき共振片、すなわち、その共振片が取り付けられた対象物の種類が識別できる。
【００１０】
例えば、一定帯域幅内でｆ１ 、ｆ２ 、ｆ３ 、ｆ４ の４種類の共振周波数の識別が可能であるとすると、従来例では４種類の対象物が識別可能である。これに対して、本発明の場合、例えば、各種類の共振片に２個の共振子を備えている場合には、ｆ１ とｆ２ 、ｆ１ とｆ３ 、ｆ１ とｆ４ 、ｆ２ とｆ３ 、ｆ２ とｆ４ 、ｆ３ とｆ４ の６種類の共振周波数の組合わせについてそれぞれの共振片の種類の識別が可能となり、６種類の対象物が識別可能となる。また、共振片の個数を制限しなければ、ｆ１ とｆ２ とｆ３ 、ｆ１ とｆ２ とｆ４ 、…の３種類の共振周波数の組合わせ、ｆ１ とｆ２ とｆ３ とｆ４ の４種類の共振周波数の組合わせが含まれ、共振周波数の組合わせ数はさらに多くなり、さらに多くの種類の対象物の識別が可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片と、上記１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続された共振片とで複数種類の共振片を構成するので、共振周波数の組合わせは、複数の共振周波数の組合わせに１種類の共振周波数が加えられる。例えば、上記例では、２種類、３種類、４種類の共振周波数の組合わせに加えて、１種類の共振周波数のみが検出された場合が、上記２種類、３種類、４種類の共振周波数の組合わせが検出された場合と区別することができ、より多くの種類の対象物の識別が可能となる。
【００１２】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施例に係る自動識別装置の概略構成を示すブロック図であり、図１（ｂ）は、共振片の構成を示す回路図、図２は、各種類の対象物と共振片との関係を示す図である。
【００１３】
本実施例は、図１（ａ）に示すように、対象物１に取り付けられる共振片２と、送信手段に相当する送信部３と、受信手段に相当する受信部４と、識別手段に相当する識別部５とを備えて構成されている。
【００１４】
対象物１は、本実施例装置で種類を識別する対象であり、本実施例装置が適用される場合に応じて任意に決められる。実際の適用例については後述するが、この対象物１は複数種類に分類されている。ここでは、対象物１がＡ〜Ｆの６種類に分類されているとして、各種類Ａ〜Ｆに属する対象物をそれぞれ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆとする。
【００１５】
共振片２は、図１（ｂ）に示すように、１個の励磁コイル２ａと複数個（図では２個）の共振子２ｂ（２ｂ１ 、２ｂ２ ）とが電気的に接続されて構成される。各共振子２ｂ１ 、２ｂ２ は、例えば、圧電セラミックや水晶などの電気−機械エネルギー変換特性を利用したもので、それぞれ固有の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２を有している。そして、この共振片２に周波数ｆｂ１またはｆｂ２の電磁波が照射されると、その励磁コイル２ａが励磁される結果、照射された電磁波が変調される。
【００１６】
また、この共振片２は対象物１の種類に対応させて複数種類（この場合は６種類）に分類される。各種類の共振片を２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆとする。同一種類の共振片同士では、構成する共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせは同じであり、異なる種類の共振片同士では、構成する共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせが異なり、この共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせは、各種類Ａ〜Ｆの共振片２Ａ〜２Ｆでそれぞれ異なる。そして、対象物１には、その対象物１の種類Ａ〜Ｆに応じた共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２の組合わせを持つ共振片２Ａ〜２Ｆがそれぞれ取り付けられる。この関係を図２に示す。例えば、種類Ａに属する対象物１Ａに取り付けられる共振片２Ａの共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２はそれぞれｆ１ 、ｆ２ であり、種類Ｆに属する対象物１Ｆに取り付けられる共振片２Ｆの共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２はそれぞれｆ３ 、ｆ４ である。なお、図２（ａ）は種類Ａ、同図（ｂ）は種類Ｂ、同図（ｃ）は種類Ｃ、同図（ｄ）は種類Ｄ、同図（ｅ）は種類Ｅ、同図（ｆ）は種類Ｆの場合の関係を示す。
【００１７】
図１に戻って、送信部３は、掃引発生回路３ａと可変周波数発振回路３ｂと電力増幅回路３ｃと送信アンテナ３ｄとで構成されている。掃引発生回路３ａは、後述する識別部５を構成するタイミング発生回路５ａからのタイミングＴｓに従って掃引電圧を発生する。この掃引電圧は、時間の経過に従って出力電圧を一次関数的に変化させる三角波形に従ったものでもよいし、時間の経過に従って出力電圧をｓｉｎカーブに従って変化されるものでもよいし、時間の経過に従って出力電圧を階段状に変化されるものでもよい。一例として、三角波形に従った掃引電圧を図３（ａ）に示す。図３（ａ）は、横軸に時間、縦軸に出力電圧を採っている。なお、図中の符号Ｔｓは、タイミング発生回路５ａから与えられた掃引電圧の発生開始タイミングを示す。
【００１８】
可変周波数発振回路３ｂは、掃引発生回路３ａから供給される電圧値に応じた周波数を発振し、それが電力増幅回路３ｃで電力増幅され、送信アンテナ３ｄから電磁波ＭＷとして放射される。放射される電磁波ＭＷの周波数の変化を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）は、横軸に時間と周波数、縦軸に振幅を採っている。放射される電磁波の周波数は、図３（ａ）の掃引電圧に応じて徐々に高く、すなわち、所定帯域幅の周波数で掃引されている。この帯域幅は、上記各種類の共振片２Ａ〜２Ｆに備えられる共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２を全て含んだものである。ここでは、各共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆ１ 、ｆ２ 、ｆ３ 、ｆ４ を全て含むｆ０ 〜ｆ５ の帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷが送信アンテナ３ｄから放射される。なお、この帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷが放射されるように、掃引発生回路３ａは、Ｖ０ 〜Ｖ５ で掃引される電圧を出力する（図３（ａ）参照）。
【００１９】
図１に戻って、受信部４は、受信アンテナ４ａと電力増幅回路４ｂとで構成され、送信アンテナ３ｄから放射された電磁波ＭＷを受信アンテナ４ａで受信し、それを電力増幅回路４ｂで電力増幅して識別部５を構成する検波回路５ｂに供給する。
【００２０】
識別部５は、タイミング発生回路５ａと検波回路５ｂとタイミング検出回路５ｃとで構成され、検波回路５ｂが、受信部４から得られた受信電磁波の変化を検出してその変化をパルス波形に波形整形してタイミング検出回路５ｃに供給する。タイミング検出回路５ｃには、タイミング発生回路５ａから、掃引発生回路３ａに与えられる掃引電圧の発生開始タイミングＴｓが供給され、検波回路５ｂから供給される受信電磁波の変化に対応したパルスの発生タイミングを検出し、それに基づき、対象物１（共振片２）の種類を識別する。すなわち、検波回路５ｂからのパルスのＴｓからの発生時間によって、変化があった周波数を検出することができる。この受信電磁波の変化する周波数は、共振片２内の共振子２ｂ１ 、２ｂ２ の共振周波数ｆｂ１、ｆｂ２に対応するので、その変化があれば共振片２、すなわち、その共振片２が取り付けられた対象物１が送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に位置されていることになり、その変化する周波数の組合わせにより、対象物１（共振片２）の種類を検出することができる。
【００２１】
例えば、送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に対象物１（共振片２）が位置されていないときには、送信アンテナ３ｄから放射される電磁波ＭＷに変化が起きないので、受信部４での受信電磁波は図３（ｂ）と同じとなり、検波回路５ｂからパルスは出力されない。一方、送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に、例えば種類Ａの対象物１Ａ（共振片２Ａ）が位置されたときには、送信アンテナ３ｄから放射される電磁波ＭＷは、周波数ｆ１ 、ｆ２ において、共振片２Ａで変調されて変化するので、受信部４での受信電磁波は図３（ｃ）に示すように周波数ｆ１ 、ｆ２ で振幅、位相に変化が現れる。そして、この変化に応じて検波回路５ｂは図３（ｄ）に示すようなパルスを整形してタイミング検出回路５ｃに供給する。タイミング検出回路５ｃでは、パルスのＴｓからの発生時間Ｔ１ 、Ｔ２ から、その変化があった周波数がｆ１ （Ｔ１ ）、ｆ２ （Ｔ２ ）であることを検出し、この変調された周波数（変調させた共振周波数）の組合わせにより、その共振片２の種類がＡ（図２（ａ））であり、対象物１の種類がＡであることを検出する。また、例えば、送受信アンテナ３ｄ、４ａの間で送受信される電磁波ＭＷ内に、種類Ｂの対象物１Ｂ（共振片２Ｂ）が位置されたときには、受信電磁波はｆ１ 、ｆ３ で変化し、種類Ｆの対象物１Ｆ（共振片２Ｆ）が位置されたときには、受信電磁波はｆ３ 、ｆ４ で変化するなど、各種類Ａ〜Ｆで受信電磁波の変化する周波数の組合わせは異なり、これにより対象物１（共振片２）の種類を識別することができる。なお、各種類Ａ〜Ｆに対する検波回路５ｂからの出力パルスを図４に示す。
【００２２】
例えば、上記帯域幅ｆ０ 〜ｆ５ でｆ１ 、ｆ２ 、ｆ３ 、ｆ４４ の４種類の共振周波数の識別が可能であるとすると、従来例では４種類の対象物１を識別できるに過ぎない。これに対して、上記実施例装置では、図２に示したように６種類の対象物１が識別可能となり、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類数を多くすることができる。
【００２３】
また、上記実施例では、共振片２内の共振子２ｂの個数を２個にしたが、例えば、図５（ａ）に示すように、共振子２ｂの個数を３個に増やした共振片２を構成した場合、共振周波数の組合わせは、図６（ａ）〜（ｃ）に示すようにｆ１ とｆ２ とｆ３ 、ｆ１ とｆ２ とｆ４ 、ｆ２ とｆ３ とｆ４ の３種類があり、タイミング検出回路５ｃでは、図６（ａ）〜（ｃ）が各々区別できるのに加えて、図４（ａ）〜（ｆ）の各場合とも区分できる。従って、共振子２ｂの個数が２個のものと３個のものとを併用させると、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類数をさらに多くすることができる。また、同様に、図５（ｂ）に示すように、共振子２ｂの個数を４個に増やした共振片２では、図６（ｄ）に示すように受信電磁波の変化はｆ１ とｆ２ とｆ３ とｆ４ で現れるので、これを上記２個の共振子２ｂの共振片２、または、２個、３個の共振子２ｂの共振片２とともに併用すれば、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類をさらに多くすることができる。
【００２４】
また、図５（ｃ）に示すように、共振子２ｂの個数を１個にした共振片２では、図６（ｅ）〜（ｈ）に示すように受信電磁波の変化が現れるので、これを、上記２個、３個、４個の共振子２ｂの共振片２とともに併用すれば、共振片２（対象物１）の種類が識別可能な共振周波数の組合わせ数が一層増加する。従って、一定帯域幅内での識別可能な対象物１の種類数を一層増加することができる。なお、この共振子２ｂの個数を１個にした共振片２は、例えば２個の共振子２ｂの各共振周波数を同じにした共振片２と等価である。また、一定帯域幅で識別可能な共振周波数の数が５個、６個、…と増加していけば、その組合わせ数が一層増加し、従来例と比較して、識別可能な対象物１の種類数が一層多くなることは言うまでもない。
【００２５】
なお、例えば、１個の励磁コイル２ａと１個の共振子２ｂとを電気的に接続したものを複数組備えて共振片２を構成したり、従来例の共振片を複数個対象物１に取り付けることにより、上記と同様に複数個の共振子２ｂの共振周波数の組合わせで対象物１の種類を識別することが可能である。しかしながら、共振片２による送受信電磁波の変化の識別感度を高めるためには、励磁コイル２ａをある程度大きくしなければならず、これに対して、共振子２ｂのサイズは識別感度などにかかわらずコンパクトである。従って、上記した構成では、サイズの大きな励磁コイル２ａを複数個備えることになるので、共振片２のサイズが大型化し、対象物１に取り付けると邪魔になるし、対象物１の形状や共振片２の取り付け場所によっては、共振片２が取り付けられないなどの不都合がある。これに対して、本発明のように構成するとコンパクトな共振子２ｂの数が増えるだけであるので、共振片２をコンパクトに構成でき、対象物１に取り付けても共振片２が邪魔にならないなどの効果がある。
【００２６】
次に、上記図１（ａ）で説明した実施例装置の変形例を図７に示す。図７は、実施例装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。図７に示す装置は、図１（ａ）の装置の送信部３、識別部５の構成を代えたもので、受信部４や共振片２などのその他の構成は上述した実施例と同じである。
【００２７】
この変形例の送信部３は、クロック発生回路３ｅ、カウンタ回路３ｆ、波形記憶装置３ｇ、Ｄ／Ａ（ディジタルｔｏアナログ）変換器３ｈ、ローパスフィルタ３ｉ、送信アンテナ３ｄで構成され、識別部５は、検波回路５ｂ、周波数検出回路５ｄで構成されている。
【００２８】
クロック発生回路３ｅは、送信部３から送信される電磁波ＭＷの最も高い周波数のさらに１０倍程度高い一定周波数のクロックパルス（時間間隔ｔｃごとのパスル）を発生し、カウンタ回路３ｆに供給している。
【００２９】
カウンタ回路３ｆは、クロック発生回路３ｅからのクロックパルスを、「０」〜所定のカウント値ＣＭ（例えば、ＣＭ＝２５６ｋＢｙｔｅ）でサイクリックに計数し、計数値Ｃｃを波形記憶装置３ｇと、識別部５の周波数検出回路５ｄに供給する。
【００３０】
波形記憶装置３ｇは、「０」〜ＣＭのアドレスを持ち、各アドレスには、所定帯域幅（上記図３ではｆ０ 〜ｆ５ ）の周波数で掃引されるｓｉｎ波形（図３（ｂ）に相当）の時間を（ＣＭ＋１）で均等に細分したときの各ポイントにおける振幅をディジタルデータとして記憶している。そして、クロック発生回路３ｅのクロックパルスに従って一定時間間隔ｔｃでカウンタ回路３ｆから与えられる計数値Ｃｃと同じアドレスに記憶されたデータをＤ／Ａ変換器３ｈに与え、Ｄ／Ａ変換器３ｈは、与えられるディジタルデータをアナログデータに変換してローパスフィルタ３ｉに与える。
【００３１】
Ｄ／Ａ変換器３ｈからの出力信号（例えば、電圧値）を図８に示す。図８では、周波数ｆｘ のｓｉｎ波形の１周期分に対する出力信号を示している。Ｄ／Ａ変換器３ｈからは、図の実線で示すような階段波が、所定帯域幅の周波数で掃引されるｓｉｎ波形に対応して出力される。なお、図中の符号ｎｘ はｓｉｎ波形を細分したポイント数を示し、周波数が高くなるに従ってｎｘ は少なくなる。ただし、１周期分のｓｉｎ波形は、複数ポイントで表現される。また、周波数を連続的に変化させるために、ｓｉｎ波形の周波数は１周期内でも徐々に周波数が高くなっており、そのようなｓｉｎ波形が形成されるデータが波形記憶装置３ｇに記憶されている。
【００３２】
ローパスフィルタ３ｉは、Ｄ／Ａ変換器３ｈからの階段波の高調波分を取り除き、図８の点線で示すｓｉｎ波形（図３（ｂ）に相当する波形）にし、それが送信アンテナ３ｄより電磁波ＭＷとして受信アンテナ４ａに向けて放射される。なお、カウンタ回路３ｆでは、計測を「０」〜ＣＭの間でサイクリックに繰り返しているので、送信アンテナ３ｄからは、所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷが繰り返し放射されるが、例えば、外部からカウンタ回路３ｆにスタート信号を与え、カウンタ回路３ｆではそのスタート信号により「０」〜ＣＭの計測を開始し、「０」〜ＣＭの計測を１回だけ行うようにすれば、任意のタイミングで所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波ＭＷを１回分放射させることができる。
【００３３】
そして、この送信電磁波ＭＷは、上記図１（ａ）の実施例と同様に受信部４で受信されて、識別部５の検波回路５ｂに与えらる。検波回路５ｂは、上記図１（ａ）の実施例と同様に、共振片２による受信電磁波の変化を検出し、変化があったタイミングでパルスを発生させる。このパルスは周波数検出回路５ｄに与えられる。
【００３４】
周波数検出回路５ｄには、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃが与えられている。そして、上記検波回路５ｂからの受信電磁波の変化に応じたパルスが供給されたときの、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃに基づき、受信電磁波の変化した周波数を検出する。すなわち、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃは波形記憶装置３ｇのアドレス値に対応しており、波形記憶装置３ｇのアドレス値より送信電磁波ＭＷの周波数を知ることができ、この波形記憶装置３ｇのアドレス値と送信電磁波ＭＷの周波数との関係は波形記憶装置３ｇに記憶する波形成形用のデータを作成する際に決まり既知である。従って、周波数検出回路５ｄは、受信電磁波の変化に応じたパルスが供給されたときの、カウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃに基づき、受信電磁波の変化した周波数を検出することができる。そして、変化した周波数の組合わせにより共振片２（対象物１）の種類を識別する
【００３５】
上記図１（ａ）の構成では、送信部３の各回路３ａや３ｂなどはアナログ処理しているので誤差が生じ易い。例えば、掃引発生回路３ａでは、図３（ａ）のように直線状に（一次関数に沿って）正確に電圧値が出力されないことがあり、また、可変周波数発振回路３ｂでは、掃引発生回路３ａからの電圧値に応じて、正確な周波数が発振されないこともある。従って、送信アンテナ３ｄからは、所定帯域幅の周波数で連続的に掃引される電磁波ＭＷが正確に放射されない場合も生じ得る。一方、図１（ａ）の識別部５内のタイミング検出回路５ｃでは、検波回路５ｂからのパルスの発生時間（タイミング発生回路５ａから供給されるＴｓからの時間）によって受信電磁波の変化した周波数を検出しているので、送信部３から正確な掃引電磁波ＭＷが発生されないと、検波回路５ｂからのパルスの発生時間と変化した周波数の実際のタイミングとがずれ、その結果、変化した周波数の検出を誤ることも起こり得る。
【００３６】
これに対して、図７の構成では、Ｄ／Ａ変換器３ｈまでの処理をディジタルデータで行い、クロックパルスに従い、波形記憶装置３ｇのアドレスを計数し、そのアドレスのデータを出力して、掃引周波数を成形するので、送信部３から放射させる掃引電磁波ＭＷは正確であり、また、識別部５の周波数検出回路５ｄは、波形記憶装置３ｇのアクセスタイミングであるカウンタ回路３ｆからの計数値Ｃｃに基づき変化した周波数を検出するので、変化した周波数の誤検出が軽減される。
【００３７】
次に、上述した構成の実施例装置の具体的な適用例をいくつか紹介する。
＜適用例１＞
商品などの仕分け作業の自動化処理に適用できる。図９に示すように、対象物１たる商品１０がコンベア１１上を上流から下流に図の矢印方向に流れてくる。商品１０には、例えば、配達先の種別（Ａ地区に配達、Ｂ地区に配達、…）に応じた共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。そして、商品１０が本実施例に係る自動識別装置Ｓに位置されると、上述したように、その商品１０の種類（この場合は、配達先の種別）を識別し、その識別結果に基づき、例えば、下流のコンベア１２（Ａ地区に配達）、１３（Ｂ地区に配達）、１４（Ｃ地区に配達）のいずれかに仕分けする。図では３方向への仕分けを示しているが、それ以上の数の仕分けや、コンベア１２、１３、１４の下流側での更なる仕分けなどはもちろん可能である。
【００３８】
なお、この場合の自動識別装置Ｓは、図１０（ａ）に示すように、商品１０を挟んでその側方に送受信アンテナ３ｄ、４ａを対向配置させてもよいし、図１０（ｂ）に示すように、商品１０を挟んでその上下に送受信アンテナ３ｄ、４ａを対向配置させてもよい。また、図１０（ｃ）、（ｄ）（図１０（ｃ）は識別ユニットの正面図、同図（ｄ）はその平面図）に示すように、送信部３、受信部４、識別部５を一つのユニットに収納し、送信アンテナ３ｄと受信アンテナ４ａとをその外側に対向配置した識別ユニット６に構成し、この識別ユニット６を、例えば、図１０（ｅ）に示すように、商品１０の側方（共振片２が商品１０の側面に取り付けられている場合）に配置して商品１０の識別を行うように構成してもよいし、図１０（ｆ）に示すように、商品１０の下方（共振片２が商品１０の下面に取り付けられている場合）に配置して商品１０の識別を行うように構成してもよいし、さらに、商品１０の上方（共振片２が商品１０の上面に取り付けられている場合）に配置して商品１０の識別を行うように構成してもよい。なお、このような自動仕分けは、商品に限らず、例えば宅配便や小包の自動仕分けなどにも同様に適用することができる。
【００３９】
＜適用例２＞
製造工程管理に適用できる。図１１に示すように、対象物１たる各種の製品（仕掛かり品）２０は製造ライン２１上を上流から下流に図の矢印方向に流れてくる。製造ライン２１には、製造ロボット２２ａ、２２ｂ、…がライン２１に沿って配備され、各製造ロボット２２ａ、２２ｂ、…の上流側には、各々の本実施例に係る自動識別装置Ｓが配備されている。製品２０には、製品２０の種類に応じた共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。そして、製品２０が自動識別装置Ｓに位置されると、上述したように、その製品２０の種類を識別し、その識別結果は、その自動識別装置Ｓに対応する製造ロボット２２ａ、２２ｂに与えられる。製造ロボット２２ａ、２２ｂは、製品２０の種類に応じて、製品２０の種類に応じた加工を行ったり、製品２０の種類によっては加工を行わない。なお、この場合の自動識別装置Ｓも上記適用例１と同様に図１０の各種の構成で実現できる。
【００４０】
＜適用例３＞
回転寿司の料金の自動計算などに適用できる。図１２に示すように、客Ｍの前には、寿司が盛られた皿３０（この場合の対象物１）がコンベア３１上を図の矢印方向に流れている。皿３０の底には、寿司の料金に応じた共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。例えば、１００円の寿司が盛られた皿３０には共振片２Ａが取り付けられ、２００円の寿司が盛られた皿３０には共振片２Ｂが取り付けられている。客Ｍは、所望の寿司が盛られた皿３０を取り、寿司を食べたあとの空の皿３０は、客Ｍの側方にそれぞれ配備された料金自動計算器３２に置かれる。
【００４１】
料金自動計算器３２は、図１３（図１３（ａ）は料金自動計算器の平面図、同図（ｂ）はその一部省略正面図、同図（ｃ）は空皿収容部の側面図）に示すように、大きく分けて本体部３３、本体部３３の側方に付設された空皿収容部３４とで構成されている。
【００４２】
本体部３３には、上記図１０（ｃ）の構成の識別ユニット６や演算部３５などが内設され、その上面には空皿搬送機構３６や料金表示部３７、投光器３８ａと受光器３８ｂとからなる透過型の光学センサなどが設けられている。
【００４３】
空皿搬送機構３６は、開閉駆動部３６ａが一対のレール３６ｂに沿って水平移動自在に構成され、開閉駆動部３６ａに取り付けられた一対のアーム３６ｃは、開閉駆動部３６ａによって開閉される。一対のアーム３６ｃの先端部３６ｄは空皿３０が載置支持できるように構成されている。先端部３６ｄに載置支持された空皿３０は、開閉駆動部３６ａの水平移動によって識別ユニット６の送受信アンテナ３ｄ、４ａの上方と空皿収容部３４に積み上げられた空皿３０の上方との間で移動可能である。
【００４４】
アーム３６ｃの先端部３６ｄが識別ユニット６の送受信アンテナ３ｄ、４ａの上方に位置されている状態で、客Ｍは空皿３０をその先端部３４ｄに載置する。アーム３６ｃの先端部３６ｄには図示しないマイクロスイッチなどが設けられ、空皿３０が載置されたことを検出できるように構成されている。先端部３６ｄに空皿３０が載置されたことが検出されると、識別ユニット６は、上記実施例で説明したように、空皿３０（底に取り付けられた共振片２）の種類を識別し、その結果を演算部３５に与える。なお、アーム３６ｃの先端部３６ｄに載置支持された空皿３０と送受信アンテナ３ｄ、４ａと間の本体部３３の上面には開口部３３ａが設けられ、送信アンテナ３ｄから放射された電磁波ＭＷはこの開口部３３ａを介して空皿３０の底部に取り付けられた共振片２で変調され、開口部３３ａを経て受信アンテナ４ａで受信される。また、アーム３６ｃや本体部３３の上面などは、識別動作の際の電磁波ＷＭを乱さないように非磁性、電気絶縁性の材質で構成されている。
【００４５】
演算部３５ではその種類に対応する寿司の料金を加算し、料金表示部３７に表示する。従って、客Ｍが寿司を食べその空皿３０が料金自動計算器３２に置かれるたびに、食べた寿司の料金が加算され、料金表示部３７に表示されることになるので、客Ｍは現在の支払い料金を確認しながら寿司を食べることができる。そして、図示しない精算ボタンを押すことによって、図示しないプリンタによって精算伝票が印字出力され、客Ｍはその伝票を持ってレジで料金を支払う。
【００４６】
上記空皿３０の識別が終了すると、空皿搬送機構３６はアーム３６ｃの先端部３６ｄに載置支持した空皿３０を空皿収容部３４に積み上げられた空皿３０の上方に搬送する。そして、各アーム３６ｃがゆっくり開かれ、先端部３６ｄで載置支持した空皿３０を、空皿収容部３４に積み上げられた空皿３０の上方に載置する。
【００４７】
空皿収容部３４は、昇降自在の支持板３４ａ、支持板３４ａ上に積み上げられた空皿３０の倒れを防止する複数本（図では４本）の支持部材３４ｂなどで構成されている。本体部３３に取り付けられた光学センサは、支持板３４ａ上に積み上げられた最上段の空皿３０の高さを調整するためのもので、空皿搬送機構３６によって新たな空皿３０が積み上げられると、投光器３８ａからの検出光はその空皿３０で遮光され、この遮光状態が解消されるまで支持板３４ａが降下し、投光器３８ａからの検出光が再び受光器３８ｂで受光されると、支持板３４ａの降下を停止する。この状態の最上段の空皿３０（新たに積み上げられた空皿３０）の高さは、次の空皿３０が空皿搬送機構３６により識別ユニット６の上方から搬送されてくるときに、アーム３６ｃや空皿３０の底が、積み上げられた最上段の空皿３０に干渉しない位置であり、そのような高さに最上段の空皿３０の高さを調整できるように投光器３８ａ、受光器３８ｂは設けられている。
【００４８】
また、上述したように空皿搬送機構３６の各アーム３６ｃがゆっくり開いて、新たな空皿３０を、空皿収容部３３に積み上げられた空皿３０の上方に載置する動作の際、図１３（ｄ）に示すように、新たな空皿３０と、積み上げられた空皿３０の最上段の空皿３０との間に落差ＤＬが存在するので、各アーム３６ｃが新たな空皿３０を開放したとき、新たな空皿３０は、落差ＤＬだけ落下して最上段の空皿３０の上方に載置されることになり、例えば、皿３０が陶磁器などの壊れ物であると、空皿３０が破損する恐れがある。そこで、上記各アーム３６ｃの開き動作に同期して、支持板３４ａを約ＤＬだけ上昇させて、既に積み上げられた空皿３０で新たな空皿３０を受け取りにいくように構成すれば皿３０が破損するのを防止できる。このように空皿３０を積み上げておくことにより、積み上げた空皿３０によって精算金額を再確認することができ、精算金額について客Ｍとトラブルが生じても精算金額を積み上げた空皿３０で再確認することができる。
【００４９】
上記精算が終了すると、店員は積み上げられた空皿３０を空皿収容部３４の上方から取り出す。なお、支持部材３４ｂが、図１１（ａ）の矢印ＹＪに示すように変位自在に構成されていれば、積み上げられた空皿３０の取り出しが容易になる。
【００５０】
このような適用例では、上記料金の自動精算に加えて、識別された空皿３０の種類別の統計をとれば、売れ筋商品などを把握することもでき、さらに、精算金額を一括管理することにより、売上集計を行うことなども可能で、省人化が図れる。なお、この場合には、その利用形態から共振片２は皿３０の底に取り付けられることになるが、このとき、共振片２が大型であれば、共振片２を皿３０の底に取り付けられないが、本発明のようにコンパクトに構成された共振片２はその取り付けが可能でかさばらず、しかも、多品種の種類が識別でき、寿司の料金の多様化にも対応できる。
【００５１】
＜適用例４＞
各種の料理が盛られた食器が並べられ、客が好みに応じた食器を取ってトレイに乗せていき、客が選択したトレイ上の料理の料金を精算する方式のレストランや社員食堂、学生食堂などにおける料金の自動精算処理などに適用できる。この場合、対象物１は料理が盛られた食器であり、各食器の底には、食器に盛られている料理の料金によって分類される共振片２（２Ａ、２Ｂ、…）が取り付けられている。例えば、１００円の料理が盛り付けられた食器の底には共振片２Ａが取り付けられ、２００円の料理が盛り付けられた食器の底には共振片２Ｂが取り付けられる。なお、この場合も、その利用形態から共振片２は食器の底に取り付けられることになるが、上記適用例３の場合と同様に、本発明のようにコンパクトに構成された共振片２はその取り付けが可能でかさばらない。
【００５２】
また、この適用例では、図１４に示すように、図１０（ｃ）、（ｄ）に示す構成の識別ユニット６を複数個、２次元的に配置した識別機構７を用いてトレイ４１上の各種の食器４０の識別を行い料金の精算を行う。なお、図１４（ａ）は精算台の概略構成を示す平面図、同図（ｂ）は、そのＡ−Ａ矢視断面図である。この識別機構７は精算台４２に内設されている。精算台４２の上面にはトレイ４１を嵌入する開口４２ａが設けられ、開口４２ａの近傍にトレイ４１が精算台４２上に嵌入載置されたことを検出するためのセンサ４３（例えば、マイクロスイッチや反射型の光学センサなど）も設けられている。センサ４３によりトレイ４１が精算台４２上に嵌入載置されたことを検出すると、識別機構７の各識別ユニット６はトレイ４１上の各種の食器４０の識別動作を開始する。なお、トレイ４１は非磁性、電気絶縁性の材質で構成されている。
【００５３】
ところで、各識別ユニット６の識別範囲（送受信電磁波で共振片２の種類の識別が可能な範囲）は、送受信アンテナ３ｄ、４ａの外形や、送信部３の送信電力、受信部４の受信感度（受信感度は、電力増幅回路４ｂによる電力増幅や受信アンテナ４ａの巻き数などに依存する）、送受信アンテナ３ｄ、４ａと共振片２のとの間の距離（図１４（ｂ）のｈに相当）などによって決まる。各識別ユニット６によってトレイ４１全面を漏れなく識別することが好ましいので、各識別ユニット６の識別範囲は、図１５に示すように隣接する識別ユニット６の識別範囲（図では、識別範囲を点線で示している）が互いに重なるように設定することになる。従って、全識別ユニット６で同時に電磁波ＭＷを送受信すると、隣接する識別ユニット６同士で、送受信される電磁波ＭＷが干渉し、各識別ユニット６での受信電磁波に乱れが生じ、その乱れを共振片２による変化と誤認識することになり、正確な共振片２の識別が行えない。
【００５４】
そこで、上記識別動作は、例えば、各識別ユニット６による電磁波ＭＷの送受信の時間をずらせながら、識別ユニット６の識別動作を１個ずつ順次行ったり、次に説明するグループ分けによる識別動作を行う。グループ分けによる識別動作は、例えば、図１６に示すように、識別機構７を構成する全識別ユニット６を互いに隣接する識別ユニット６が含まれないように（図１６では、１個とびになるように）Ｇ１〜Ｇ４の４グループに分ける。そして、まず、Ｇ１の識別ユニット６で電磁波ＭＷを送受信して識別動作を行い、Ｇ１の識別ユニット６の識別動作が終了すると、次にＧ２の識別ユニット６の識別動作、その後Ｇ３の識別ユニット６の識別動作、最後にＧ４の識別ユニット６の識別動作を行うというように、グループごとに時間をずらせて識別動作を行う。このとき、各グループＧ１〜Ｇ４を構成するそれぞれの識別ユニット６か所定距離隔てており、互いの識別範囲は重ならないので、相互干渉による受信電磁の乱れは問題ない。このようにグループ分けして識別動作を行えば、上記１個ずつ時間をずらせて識別動作を行うよりも、識別動作に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
全識別ユニット６での識別動作が終了すると、その結果がデータ処理部４４に与えられ、データ処理部４４は与えられたデータに基づき後述するようにトレイ４１上の客が選択した各種の食器４０（客が選択した料理）の料金の合計を算出し、例えば、プリンタ（図示せず）により精算伝票を出力印字する。客はその伝票を持ってレジで料金を支払う。また、ＩＤカードなどで精算する方式の社員食堂などでは、客は精算台４２にトレイ４１を嵌入載置する前に、精算台４２の近くのカード読み取り器（図示せず）にＩＤカードなどを挿入してＩＤを読み取らせ、データ処理部４４では、算出した料金とそのＩＤをホストコンピュータ（図示せず）に伝送する。これにより、料金の給料自動引き落としや銀行自動引き落としなどで料金精算することができる。また、この場合でも、上記適用例３と同様に、識別された食器４０の種類別の統計をとれば、売れ筋商品などを把握することもでき、さらに、精算金額を一括管理することにより、売上集計を行うことなども可能で省人化が図れる。
【００５６】
次に、データ処理部４４による料金計算について図１７ないし図１９を参照して説明する。図１７ないし図１９は、各識別ユニットと食器に取り付けられた共振片との位置関係を示す図である。ただし、各図では、各識別ユニットの位置を各識別ユニットの識別範囲ＳＨで示している。
【００５７】
食器４０はトレイ４１の上の任意の位置に載置されるので、各識別ユニット６、すなわち、各識別ユニット６の各識別範囲ＳＨと食器４０の取り付けられた共振片２とは様々な位置関係を取り得る。
【００５８】
例えば、図１７に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、共振片２の存在は識別範囲ＳＨ１ の唯１個の識別ユニット６で検出されることになるので特に問題はない。
【００５９】
しかしながら、図１８（ａ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、共振片２の存在は識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出されることになる。一方、図１８（ｂ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合にも、共振片２の存在は識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出されることになるので、共振片２の存在を識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出した場合、図１８（ａ）、（ｂ）のいずれの状態であるかが判別できないので、共振片２が取り付けられた食器４０の個数が特定できず、正確な料金計算が行えない。
【００６０】
しかしながら、共振片２は食器４０の底に取り付けられており、食器４０が図１８（ｃ）の点線で示す外形を有する場合、トレイ４１上に配置される食器４０を接触させても、各食器４０に取り付けられた各共振片２が隣接する識別ユニット６で同時に検出されない。そこで、食堂で用いられる食器４０のうち、最小外形の食器４０同士を接触させてトレイ４１上に載置しても各食器４０に取り付けられた各共振片２が隣接する識別ユニット６で同時に検出されないように各識別ユニット６の間隔を決めていれば、共振片２の存在を識別範囲ＳＨ１ を有する識別ユニット６と識別範囲ＳＨ２ を有する識別ユニット６とで検出した場合、図１８（ｂ）の状態でありえないので、図１８（ａ）の状態であると判別することができる。
【００６１】
また、例えば、図１９（ａ）〜（ｃ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、いずれも共振片２の存在が識別範囲ＳＨ１ 、ＳＨ２ 、ＳＨ３ を有する互いに隣接する３個の識別ユニット６とで検出されることになり、さらに、例えば、図１９（ｄ）〜（ｇ）に示すような位置に共振片２が位置していた場合には、いずれも共振片２の存在が識別範囲ＳＨ１ 、ＳＨ２ 、ＳＨ３ 、ＳＨ４ を有する互いに隣接する４個の識別ユニット６とで検出されることになり、上述と同様にいずれの状態であるかを判別できないが、このような場合であっても、上述したように、食堂で用いられる食器４０のうち、最小外形の食器４０同士を接触させてトレイ４１上に載置しても各食器４０に取り付けられた各共振片２が隣接する識別ユニット６で同時に検出されないように各識別ユニット６の間隔を決めていれば、共振片２の存在を隣接する３個または４個の識別ユニット６で検出した場合、図１９（ｂ）、（ｃ）または図１９（ｅ）〜（ｇ）ではありえないので、図１９（ａ）または図１９（ｄ）の状態であると判別することができる。
【００６２】
共振片２が検出されなかった識別ユニット６からは共振片無しのデータがデータ処理部４４に与えられ、共振片２が検出された識別ユニット６からは検出した共振片２の種類がデータ処理部４４に与えられる。データ処理部４４では、全識別ユニット６からの結果をマッピングして、トレイ４１上の食器４０の種類とその個数とを上記図１７ないし図１９を考慮して検出し、トレイ４１上の各食器４０の種類に応じた料金の加算を行う。例えば、図２０に示す場合であれば、共振片２Ａが２個、共振片２Ｂが１個、共振片２Ｃが２個あり、データ処理部４４では、種類Ａの食器４０（１００円の料理）が２個、種類Ｂの食器４０（２００円の料理）が１個、種類Ｃの食器４０（３００円の料理）が２個あることを検出し、合計料金を（１００×２）＋（２００×１）＋（３００×２）＝１０００円を算出する。また、この場合であれば、食器４０の種類のみならず、同じ種類の食器４０の個数をも識別できるので、例えば、客がトレイ４１に同じ料理を複数個乗せても正確な料金計算を行うことができる。
【００６３】
なお、上記識別機構７を用いた適用例としては、例えば、宝石などの展示商品のセキュリティや商品の在庫管理、レンタルビデオやレンタルＣＤの貸出し、返却管理、図書館における本の貸出し、返却管理などに適用することができる。
【００６４】
展示商品のセキュリティは、展示台の下に上記識別機構７を収納し、対象物１たる宝石などの展示商品に、展示商品の種類に応じた共振片２を取り付けて展示台の上に展示しておく。そして、これら展示品の種類と個数とを予め検出しておき、盗難などがあって展示台から商品が持ち出されると、予め調べておいた展示品の個数と、盗難後の展示品の個数とが一致しなくなるので、盗難があったことを検出できる。また、盗難にあった商品に取り付けられていた共振片２の種類により、どの種類の展示商品が盗難にあったかも検出することができる。
【００６５】
商品の在庫管理では、上記セキュリティの場合と同様に、展示台の下に上記識別機構７を収納し、対象物１たる商品に、商品の種類に応じた共振片２を取り付けて展示台の上に展示しておき、これら商品の種類と個数とを予め検出しておく。そして、商品が売れて展示台から取り出されるたびに予め調べておいた商品の個数が減り、減った商品の種類を知ることができるので、どの種類の商品をどれだけ仕入れすればよいかなどを管理することができる。
【００６６】
レンタルビデオやレンタルＣＤの貸出し、返却管理、図書館における本の貸出し、返却管理などでは、貸出し台や返却台の下に上記識別機構７を収納し、対象物１たる貸出し品（レンタルビデオやレンタルＣＤ、本など）に、貸出し品の種類（例えば、貸出し料金や本のジャンルなど）に応じた共振片２を取り付けておく。被貸与者は貸出し品を貸出し台の上に並べることにより、例えば、貸出し料金の計算や、貸し出される本の種類などとその個数を瞬時に計算、検出することができる。また、返却の際にも、同様に被貸与者は貸出し品を返却台の上に並べるとにより、返却状態を瞬時に検出することができる。
【００６７】
なお、上記適用例はその一例を示したものであり、本発明はその他種々適用することが可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、共振片を構成する複数個の共振子の共振周波数の組合わせで対象物の種類を識別するように構成したので、一定帯域幅の周波数の送受信に対する対象物の識別可能な種類数を従来装置よりも多くすることができる。
【００６９】
また、本発明の共振片は、共振子の個数に関係なく、励磁コイルを１個しか設けていないので、共振片をコンパクトに構成することができる。
【００７０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１の複数種類の共振片の中に、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片を含めたので、一定帯域幅の周波数の電磁波の送受信に対する識別可能な対象物の種類数をより多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る自動識別装置の構成を示す図である。
【図２】各種類の対象物と共振片との関係を示す図である。
【図３】実施例装置の動作を説明するための図である。
【図４】各種類の受信電磁波の変化する周波数の組合わせを示す図である。
【図５】共振片の変形例の構成を示す回路図である。
【図６】変形例に係る共振片における受信電磁波の変化する周波数の組合わせを示す図である。
【図７】実施例装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図８】変形例の送信部の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の適用例１を説明するための図である。
【図１０】適用例１に適用する際の本発明の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の適用例２を説明するための図である。
【図１２】本発明の適用例３を説明するための図である。
【図１３】適用例３の料金自動計算器の構成を示す図である。
【図１４】本発明の適用例４の精算台の構成を示す図である。
【図１５】識別機構の各識別ユニットの識別範囲を示す図である。
【図１６】グループ分けによる識別動作を説明するための図である。
【図１７】適用例４の料金計算を説明するための図である。
【図１８】同じく、適用例４の料金計算を説明するための図である。
【図１９】同じく、適用例４の料金計算を説明するための図である。
【図２０】適用例４の料金計算の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ … 対象物
２ … 共振片
２ａ … 励磁コイル
２ｂ（２ｂ１ 、２ｂ２ ） … 共振子
ｆｂ１、ｆｂ２ … 共振子の共振周波数
３ … 送信部
４ … 受信部
５ … 識別部
Ａ〜Ｆ … 対象物の種類
Ｓ … 自動識別装置
Claims (2)
- 対象物に取り付けられ、かつ、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続され、前記各共振子の共振周波数の組合わせを前記対象物の種類ごとに違えた複数種類の共振片と、
前記各種類の共振片に備えられる各共振子の共振周波数を全て含む所定帯域幅の周波数で掃引される電磁波を放射する送信手段と、
前記送信手段から放射された電磁波を受信する受信手段と、
前記送信手段と受信手段との間で送受信される電磁波内に前記共振片が位置したことによって起こる、前記受信手段での受信電磁波の変化する周波数の組合わせを識別し、それに基づき対象物の種類を識別する識別手段と、を備えた自動識別装置において、
前記送信手段と、前記受信手段と、前記識別手段とで構成する識別ユニットと、
前記識別ユニットを複数個、２次元的に配置した識別機構と、
前記識別機構を構成する全識別ユニットをお互いに隣接する識別ユニットが含まれないようにグループに分け、グループごとに時間をずらせて電磁波の送受信をして識別動作を行い、
各対象物に取付けられた各共振片が隣接する識別ユニットで同時に検出されないように各識別ユニットの間隔を決めており、
全識別ユニットから共振片が検出された識別ユニットの対象物の種類と個数を検出するデータ処理部と、
を備え複数種類に分類された対象物の種類と数とを非接触で自動識別することを特徴とする自動識別装置。 - 請求項１に記載の自動識別装置において、１個の励磁コイルと１個の共振子とが電気的に接続された共振片と、１個の励磁コイルと複数個の共振子とが電気的に接続された共振片とで複数種類の共振片を構成することを特徴とする自動識別装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31903394A JP3625506B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 自動識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP31903394A JP3625506B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 自動識別装置 |
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| JPH08153172A JPH08153172A (ja) | 1996-06-11 |
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Family Applications (1)
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| JP31903394A Expired - Fee Related JP3625506B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 自動識別装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5096787B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2012-12-12 | 株式会社日立製作所 | 作業支援システム、作業管理システム、および作業管理方法 |
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- 1994-11-28 JP JP31903394A patent/JP3625506B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08153172A (ja) | 1996-06-11 |
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