專利名稱：射頻標(biāo)簽通信設(shè)備、射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)以及射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對能夠通過無線電通信來在射頻標(biāo)簽上進(jìn)行信息寫入和讀出的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，包括有射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)，以及射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
已知有一種RFID系統(tǒng)(射頻識別系統(tǒng))，其中布置了射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(詢問器)，以方便從其中存儲有期望信息的小型射頻標(biāo)簽(應(yīng)答器)中進(jìn)行非接觸式信息讀取。在該RFID系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備能夠通過無線電通信從射頻標(biāo)簽中讀取存儲的信息，即使射頻標(biāo)簽被弄臟或位于無法看到的地方。因此，可以期望將RFID系統(tǒng)用于諸如商品管理和檢查等各個方面。
射頻標(biāo)簽通信設(shè)備通常具有大約幾米的最大通信距離。因此，使用單個詢問器來作為射頻標(biāo)簽通信設(shè)備將無法與位于相對較大空間中的射頻標(biāo)簽進(jìn)行有效的通信。考慮到這一缺點，提出了用于擴大射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1公開了一種詢問器系統(tǒng)作為這種技術(shù)的例子。根據(jù)該技術(shù)，配置了由多個詢問器和用于控制該多個詢問器的控制終端組成的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，因此位于各個詢問器中的天線通信區(qū)彼此相互重疊，以便使用同一信號在多個詢問器和射頻標(biāo)簽之間進(jìn)行無線電通信，從而擴大射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的整個通信區(qū)。
此外還提出了一種技術(shù)，使用彼此相互協(xié)作的多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備來覆蓋帶有射頻標(biāo)簽的期望通信區(qū)。專利文獻(xiàn)2公開了一種導(dǎo)航系統(tǒng)來作為該技術(shù)的應(yīng)用例子。該技術(shù)使用位于期望小室或任何其他期望空間中的多個固定終端(固定的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備)，以及用戶攜帶的便攜式終端(便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備)，以便能夠?qū)ξ挥谙鄬^窄區(qū)域內(nèi)的期望目的地進(jìn)行檢測或?qū)颉?br> 專利文獻(xiàn)1JP-2003-283367A專利文獻(xiàn)2JP-2001-116583A 不過，上述前一個現(xiàn)有技術(shù)需要多個詢問器的位置彼此相對比較接近，以便位于各個詢問器中的天線的通信區(qū)彼此相互重疊，這樣使得所需的詢問器個數(shù)傾向于不合理地增加。進(jìn)而，不具有內(nèi)部電源的所謂“無源標(biāo)簽”一般不能通過同時接收來自多個詢問器的信號來實現(xiàn)通信，并且位于通信區(qū)的相互重疊區(qū)域內(nèi)的無源標(biāo)簽不能實現(xiàn)與詢問器的有效通信。因此，就需要使用最少所需個數(shù)的詢問器來開發(fā)出具有足夠大通信區(qū)的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)。另一方面，上述后一個現(xiàn)有技術(shù)具有在從多個固定終端發(fā)送來的波之間發(fā)生干涉的風(fēng)險，這種干涉對于從射頻標(biāo)簽讀取的信息具有不利影響。因此，就需要開發(fā)出能夠在期望的通信區(qū)內(nèi)準(zhǔn)確檢測射頻標(biāo)簽同時又能有效防止傳輸波的干涉的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮了上述背景技術(shù)。因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提出一種射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，一種射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)，以及一種射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，它們具有帶有最少所需個數(shù)的詢問器的足夠大的通信區(qū)，并且不會受到所發(fā)送的波之間的相互干涉。
實現(xiàn)該目標(biāo)的方法
第一個目標(biāo)可以根據(jù)本發(fā)明的第一個方面來實現(xiàn)，該方面提出的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備用于將發(fā)送信號朝向射頻標(biāo)簽發(fā)送，并且接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的響應(yīng)發(fā)送信號的回復(fù)信號，以用于與射頻標(biāo)簽的通信。射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的特征是包括發(fā)送控制部分，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以防止射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)和另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送區(qū)發(fā)生重疊。
第二個目標(biāo)可以根據(jù)本發(fā)明的第二個方面來實現(xiàn)，該方面提出的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的上述第一個方面構(gòu)建的多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12，其中該多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送控制部分同步發(fā)送發(fā)送信號，以防止所述多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)發(fā)生重疊。
第三個目標(biāo)可以根據(jù)本發(fā)明的第三個方面來實現(xiàn)，該方面提出的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)包括多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，它們位于各個預(yù)定位置，并且用于將發(fā)送信號朝向預(yù)定的射頻標(biāo)簽發(fā)送和接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的回復(fù)信號，以用于與射頻標(biāo)簽的通信；以及便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，用于將發(fā)送信號朝向射頻標(biāo)簽發(fā)送和接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的回復(fù)信號，以用于檢測位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)內(nèi)的射頻標(biāo)簽。射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的特征是進(jìn)一步包括發(fā)送控制部分，用于控制發(fā)送信號的傳輸，以便多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備分別以各自不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。
本發(fā)明的優(yōu)勢 根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括發(fā)送控制部分，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以防止所討論的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)生重疊，從而可以使相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備之間的間隔距離最大，并且有效地防止每一個射頻標(biāo)簽對發(fā)送信號的同時接收。也就是說，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備允許射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)具有帶有最少所需個數(shù)的詢問器的足夠大的通信區(qū)。
優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分控制著所述發(fā)送信號的發(fā)送，以便以與來自另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送時序不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號，從而可以有效地防止射頻標(biāo)簽同時接收來自射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號。
優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)一步包括用于發(fā)送發(fā)送信號的多個天線元件，并且發(fā)送控制部分通過控制待通過該多個天線元件的每一個進(jìn)行發(fā)送的發(fā)送信號的相位來控制發(fā)送信號的發(fā)送方向，從而改變上述所指方向。該結(jié)構(gòu)有效地防止射頻標(biāo)簽同時接收來自多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號。
優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)一步包括射頻標(biāo)簽通信判斷部分，用于判斷在所討論的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)內(nèi)是否存在任何射頻標(biāo)簽，以及哪一個正與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信，并且當(dāng)射頻標(biāo)簽通信判斷部分獲得肯定的判斷時，發(fā)送控制部分抑制發(fā)送信號的發(fā)送。這種結(jié)構(gòu)防止將發(fā)送信號發(fā)送到正與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的上述所指射頻標(biāo)簽。
優(yōu)選情況下，當(dāng)射頻標(biāo)簽通信判斷部分獲得肯定的判斷時，發(fā)送控制部分控制著發(fā)送信號的發(fā)送方向，以改變射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送區(qū)。這種結(jié)構(gòu)不僅可以有效地防止將發(fā)送信號發(fā)送到正與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽，而且可以在改變了的通信區(qū)中進(jìn)行通信，從而使多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備具有擴大的整個通信區(qū)。
優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)一步包括用于從射頻標(biāo)簽接收回復(fù)信號的多個天線元件，并且接收控制部分通過控制通過該多個天線元件進(jìn)行接收的回復(fù)信號的相位來控制回復(fù)信號的接收方向。這種結(jié)構(gòu)可以充分地接收來自射頻標(biāo)簽的回復(fù)信號。

優(yōu)選情況下，接收控制部分用于控制待從多個天線元件發(fā)送來的每一個發(fā)送信號的幅度，并且接收控制部分用于控制通過多個天線元件接收的每一個回復(fù)信號的幅度。這種結(jié)構(gòu)可以充分地調(diào)整發(fā)送和接收的方向。
優(yōu)選情況下，用于射頻標(biāo)簽通信判斷部分進(jìn)行判斷的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)，是根據(jù)由接收控制部分所控制的回復(fù)信號的接收方向來進(jìn)行判斷的。這種結(jié)構(gòu)可以充分地調(diào)整用于進(jìn)行上述所指判斷的通信區(qū)。
優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分控制待由多個天線元件進(jìn)行發(fā)送的每一個發(fā)送信號的相位，以使發(fā)送信號的發(fā)送方向與回復(fù)信號的接收方向相一致。這種結(jié)構(gòu)允許與射頻標(biāo)簽進(jìn)行有效的通信。而且，由于發(fā)送區(qū)與接收區(qū)相一致，因此可以充分地判斷在發(fā)送區(qū)內(nèi)是否存在正與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽。因此，可以防止將發(fā)送信號發(fā)送到正與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的這個射頻標(biāo)簽。
優(yōu)選情況下，接收控制部分控制著由多個天線元件所接收的每一個回復(fù)信號的相位，以使回復(fù)信號的接收方向與發(fā)送信號的發(fā)送方向相一致。這種結(jié)構(gòu)允許與射頻標(biāo)簽進(jìn)行有效的通信。而且，由于發(fā)送區(qū)與接收區(qū)相一致，因此可以充分地判斷在發(fā)送區(qū)內(nèi)是否存在正與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽。因此，可以防止將發(fā)送信號發(fā)送到正與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的這個射頻標(biāo)簽。
優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)一步包括射頻標(biāo)簽位置檢測部分，用于檢測在射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)內(nèi)存在的射頻標(biāo)簽的位置。這種結(jié)構(gòu)使得可以檢測期望的射頻標(biāo)簽。

根據(jù)上述本發(fā)明的第二個方面，多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送控制部分40將發(fā)送信號彼此同步地發(fā)送，以防止多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)發(fā)生重疊。本射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)具有帶有最少所需個數(shù)的詢問器的足夠大的通信區(qū)。
優(yōu)選情況下，各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送控制部分彼此同步地控制著發(fā)送信號的發(fā)送，以使這些射頻標(biāo)簽通信設(shè)備以各自不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。這種結(jié)構(gòu)可以有效地防止射頻標(biāo)簽同時接收來自射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號，并且充分地防止發(fā)送信號之間的干涉。
優(yōu)選情況下，多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送控制部分40控制著相互同步的發(fā)送信號的發(fā)送方向，從而可以防止射頻標(biāo)簽同時接收來自多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號，并且充分地防止發(fā)送信號之間的干涉。
根據(jù)上述本發(fā)明的第三個方面構(gòu)建的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)包括發(fā)送控制部分，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以便多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備以各自不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。發(fā)送信號的發(fā)送共享時間可以防止從多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送來的發(fā)送波和從便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送來的發(fā)送信號之間的干涉。也就是說，本射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)允許對位于預(yù)定位置的射頻標(biāo)簽進(jìn)行充分檢測，同時有效地防止了從多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送來的發(fā)送波和從便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送來的發(fā)送波之間的干涉。
優(yōu)選情況下，所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)比所述多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)窄，因此可以通過首先由多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備獲得期望的射頻標(biāo)簽的近似位置，并且然后通過便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備獲得期望的射頻標(biāo)簽的準(zhǔn)確位置，來有效地檢測到期望的射頻標(biāo)簽。
優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分控制著來自多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送時序，以便防止將發(fā)送信號同時朝向其中多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送區(qū)相互重疊的區(qū)域發(fā)送。這種結(jié)構(gòu)有效地防止了從多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送來的發(fā)送波之間的干涉。
優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)包括多個便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，每一個的結(jié)構(gòu)如上所述。在這種情況下，可以更充分地檢測到位于預(yù)定區(qū)內(nèi)的多個射頻標(biāo)簽的位置。
優(yōu)選情況下，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備具有識別標(biāo)簽，從而能夠由多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備來檢測便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的位置。
優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)進(jìn)一步包括判斷部分，用于判斷位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備上的識別標(biāo)簽和待檢測的射頻標(biāo)簽是否位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)之一內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)允許檢測便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備和待檢測的射頻標(biāo)簽之間的相對位置。
優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分控制來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送，以便只在通過判斷部分248得到肯定的判斷之后才發(fā)送發(fā)送信號。因此，通過首先操作多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備以得到期望射頻標(biāo)簽的近似位置，并且然后操作便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備以得到期望射頻標(biāo)簽的準(zhǔn)確位置，可以有效地檢測到期望射頻標(biāo)簽。
優(yōu)選情況下，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括輸入部分，用于手動指定待檢測的射頻標(biāo)簽。因此，只需要用戶操作便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，以準(zhǔn)確檢測位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的期望射頻標(biāo)簽。
優(yōu)選情況下，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括顯示部分，用于指示其中待檢測的射頻標(biāo)簽所位于的方向。顯示部分160允許可視地檢測期望射頻標(biāo)簽的位置。
優(yōu)選情況下，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括指示器部分，用于當(dāng)通過判斷部分得到肯定的判斷時提供預(yù)定的指示。該指示使用戶能夠確認(rèn)待檢測的射頻標(biāo)簽位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的附近。
優(yōu)選情況下，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括多個天線元件和用于控制多個天線元件方向性的方向性控制部分。方向性控制部分允許有效和準(zhǔn)確地檢測期望射頻標(biāo)簽的位置。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第二個方面的一個實施例構(gòu)建的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一個方面的一個實施例構(gòu)建的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu)。
圖3解釋了用于設(shè)定來自圖2中相互同步的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送方向的發(fā)送控制示例。
圖4解釋了用于設(shè)定來自圖2中相互同步的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送方向的發(fā)送控制的另一個示例。
圖5解釋了用于設(shè)定來自圖2中相互同步的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送方向的發(fā)送控制的又一個示例。
圖6示出了在圖1所示的每一個射頻標(biāo)簽中所包括的射頻標(biāo)簽電路框圖。
圖7示出了圖2的用于與射頻標(biāo)簽進(jìn)行通信并且用于與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行雙邊通信的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的控制部分的控制操作流程圖。
圖8示出了圖7所示的用于檢測相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的控制部分的控制操作流程圖。
圖9示出了圖7所示的用于與相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備同步的控制部分的控制操作流程圖的一個部分。
圖10示出了圖7所示的用于與相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備同步的控制部分的相同控制操作流程圖的另一個部分。
圖11示出了圖7所示的用于通信以檢測期望射頻標(biāo)簽的控制部分的控制操作流程圖。
圖12示出了圖2的用于與射頻標(biāo)簽進(jìn)行通信并且用于在與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的情況下來檢測射頻標(biāo)簽的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的控制部分的控制操作流程圖。
圖13示出了圖2的經(jīng)過修正的用于與射頻標(biāo)簽進(jìn)行通信并且用于在與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的情況下來檢測射頻標(biāo)簽的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的控制部分的控制操作流程圖。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)建的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)。
圖15示出了圖14的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)中的每一個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖16示出了圖14的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)中的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的外觀平面圖。
圖17為位于圖16的箭頭XVII方向上的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的后視圖。
圖18示出了圖14的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)中的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖19示出了多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中每一個的結(jié)構(gòu)都如圖15所示，并且分布在小室中。
圖20放大地示出了圖19的一部分視圖。
圖21示出了用于控制圖14的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的控制器。
圖22示出了圖21的控制器的結(jié)構(gòu)。
圖23示出了在圖18的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的顯示部分上顯示的標(biāo)簽搜索視圖。
圖24解釋了來自每一個結(jié)構(gòu)如圖15所示的多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的信號的發(fā)送時序。
圖25解釋了來自圖15的多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備和來自圖18的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的信號的發(fā)送時序。
圖26示出了圖22的控制器的CPU的協(xié)同控制操作流程圖，以檢測射頻標(biāo)簽。
圖27示出了圖26的控制操作的一部分流程圖，用于從靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送信號。
圖28示出了圖26的控制操作的一部分流程圖，用于從便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送信號。
圖29示出了圖18的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的控制部分的控制操作流程圖，用于檢測期望射頻標(biāo)簽。
圖30示出了圖18的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的控制部分的控制操作流程圖，以接收來自控制器的指令。
圖31示出了多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中每一個的結(jié)構(gòu)都如圖15所示，并且以不同于圖19的樣式分布于小室中。
標(biāo)號的解釋 10射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)12射頻標(biāo)簽通信設(shè)備14射頻標(biāo)簽 14’識別標(biāo)簽16主載波生成部分18發(fā)送信號生成部分20發(fā)送器/接收器天線元件22方向性控制部分 24發(fā)送/接收分離部分26本地信號生成部分 28下變頻器30控制部分 32發(fā)送信號相位控制部分34發(fā)送信號幅度控制部分36接收信號相位控制部分38接收信號幅度控制部分40發(fā)送控制部分
42接收控制部分 44接收信號組合部分46接收信號解調(diào)部分48射頻標(biāo)簽通信判斷部分50射頻標(biāo)簽位置檢測部分52詢問器間通信部分54通道 56小室 60射頻標(biāo)簽電路62天線 64數(shù)字電路部分66整流部分68調(diào)制/解調(diào)部分70控制部分 72子載波生成部分 74子載波調(diào)制部分110射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)112靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備118參考頻率生成部分 120PLL122VCO 124主載波調(diào)制部分126發(fā)送信號放大部分 128天線130I-相位信號轉(zhuǎn)換部分132Q-相位信號轉(zhuǎn)換部分134發(fā)送/接收分離部分136I-相位信號BPF 138I-相位信號放大部分140Q-相位信號BPF 142Q-相位信號放大部分144RSSI 146控制部分 148LAN接口 150LAN電纜152控制器 154主單元 156天線單元 158套殼160顯示部分 162操作部分(輸入部分)164聲音生成器件(指示器部分) 166CCD相機168管件 170支撐部分 172單元基174發(fā)送器天線 176接收器天線(天線元件)178天線覆蓋 180參考頻率生成部分182主載波調(diào)制部分184發(fā)送信號放大部分 186方向性控制部分188I-相位信號轉(zhuǎn)換部分
190Q-相位信號轉(zhuǎn)換部分 192I-相位信號BPF194I-相位信號放大部分196I-相位限制器 198Q-相位信號BPF200Q-相位信號放大部分 202Q-相位限制器204RSSI 206控制部分 208無線LAN通信部分210圖像處理部分212相位控制部分 214幅度控制部分216加法器 218天線部分 220IC-電路部分222整流部分 224電源部分226時鐘提取部分 228存儲器部分230調(diào)制/解調(diào)部分 232控制部分234小室 236無線LAN轉(zhuǎn)換器 238CPU 240RAM242ROM 244LAN接口 246發(fā)送控制部分248判斷部分
具體實施例方式下面參照附圖來詳細(xì)講述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施例1 參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明第二個方面的一個實施例構(gòu)建的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)10(下面將其稱為“通信系統(tǒng)10”)的結(jié)構(gòu)。該通信系統(tǒng)10就是所謂的RFID(射頻識別系統(tǒng))，它包括根據(jù)本發(fā)明第一個方面的一個實施例構(gòu)建的至少一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(如圖1所示的實施例中的兩個設(shè)備)12a、12b(如果沒有其他說明，下面將其簡稱為“射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12”)，以及至少一個射頻標(biāo)簽(如圖1所示的實施例中的三個標(biāo)簽)14a、14b和14c(如果沒有其他說明，下面將其簡稱為“射頻標(biāo)簽14”)。射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12起到RFID系統(tǒng)的詢問器的作用，而射頻標(biāo)簽14起到RFID系統(tǒng)的應(yīng)答器的作用。當(dāng)從各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b將處于詢問波Fc1、Fc2形式的發(fā)送信號發(fā)送到射頻標(biāo)簽14a、14b和14c時，接收例如詢問信號Fe1的射頻標(biāo)簽14a、14b根據(jù)期望的信息信號(數(shù)據(jù))來調(diào)制所接收的詢問信號Fc1，并且將經(jīng)過調(diào)制的信號作為處于回復(fù)波Fr1、Fr2形式的各個回復(fù)信號發(fā)送到射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a。因此，在射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a和射頻標(biāo)簽14a、14b之間實現(xiàn)了無線電通信。另一方面，接收詢問信號Fc2的射頻標(biāo)簽12c根據(jù)期望的信息信號來調(diào)制所接收的詢問信號Fc2，并且將經(jīng)過調(diào)制的信號作為處于回復(fù)波Fr3形式的回復(fù)信號發(fā)送到射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12b。因此，在射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12b和射頻標(biāo)簽14c之間實現(xiàn)了無線電通信。
參照圖2，示出了每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的電氣結(jié)構(gòu)。如圖2所示，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12包括主載波生成部分16，用于生成上述發(fā)送信號的主載波；發(fā)送波生成部分18，用于根據(jù)由發(fā)送數(shù)據(jù)生成部分39(下面將要進(jìn)行講述)生成的發(fā)送信息信號(發(fā)送數(shù)據(jù))來調(diào)制由主載波生成部分16生成的主載波，從而用于生成發(fā)送信號；多個發(fā)送器/接收器天線元件(如圖2所示的實施例中的三個天線元件)20a、20b和20c(如果沒有其他指明，下面將其簡稱為“發(fā)送器/接收器天線元件20”)，用于將發(fā)送波生成部分18生成的發(fā)送信號發(fā)送到射頻標(biāo)簽14，并且接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送來的回復(fù)信號以響應(yīng)發(fā)送信號；方向性控制部分22，用于控制來自各個發(fā)送器/接收器天線元件20的發(fā)送信號的發(fā)送方向和發(fā)送器/接收器天線20接收的信號的接收方向；多個發(fā)送/接收分離部分(如圖2所示的實施例中的三個分離部分)24a、24b和24c(如果沒有其他指明，下面將其簡稱為“發(fā)送/接收分離部分24”)，用于將從方向性控制部分22接收的發(fā)送信號施加到發(fā)送器/接收器天線元件20，并且將從發(fā)送器/接收器天線元件20接收的接收信號施加到方向性控制部分22；本地信號生成部分26，用于生成具有預(yù)定頻率的本地信號；多個下變頻器(如圖2所示的實施例中的三個轉(zhuǎn)換器)28a、28b和28c，用于通過從方向性控制部分22接收的接收信號乘以由本地信號生成部分26生成的本地信號，來降低接收信號的頻率；以及控制部分30，用于進(jìn)行射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的操作，例如對經(jīng)過下變頻轉(zhuǎn)換的接收信號進(jìn)行解調(diào)的操作。優(yōu)選情況下，發(fā)送/接收分離部分24由循環(huán)器或定向耦合器構(gòu)成。方向性控制部分22包括多個發(fā)送信號相位控制部分(如圖2所示的實施例中的三個控制部分)32a、32b和32c(如果沒有其他指明，下面將其簡稱為“發(fā)送信號相位控制部分32”)，每一個都用于控制從發(fā)送波生成部分18接收的發(fā)送信號的相位；以及多個發(fā)送信號幅度控制部分(如圖2所示的實施例中的三個控制部分)34a、34b和34c(如果沒有其他指明，下面將其簡稱為“發(fā)送信號幅度控制部分34”)，每一個都用于控制發(fā)送信號的幅度。發(fā)送信號相位控制部分32和發(fā)送信號幅度控制部分34通過控制發(fā)送信號的相位和幅度，來控制待從發(fā)送器/接收器天線元件20發(fā)送的發(fā)送信號的發(fā)送方向。方向性控制部分22進(jìn)一步包括多個接收信號相位控制部分(如圖2所示的實施例中的三個控制部分)36a、36b和36c(如果沒有其他指明，下面將其簡稱為“接收信號相位控制部分36”)，每一個都用于控制從相應(yīng)的發(fā)送/接收分離部分24接收的接收信號的相位；以及多個接收信號幅度控制部分(如圖2所示的實施例中的三個控制部分)38a、38b和38c(如果沒有其他指明，下面將其簡稱為“接收信號幅度控制部分38”)，每一個都用于控制接收信號的幅度。接收信號相位控制部分36和接收信號幅度控制部分38通過控制接收信號的相位和幅度，來控制由發(fā)送器/接收器天線元件30接收的信號的接收方向。
上述控制部分30就是所謂的微計算機，它集成了CPU、ROM和RAM，并且能夠在利用RAM的臨時數(shù)據(jù)存儲功能的同時，根據(jù)存儲在ROM中的程序來執(zhí)行信號處理操作，以生成上述發(fā)送數(shù)據(jù)，確定發(fā)送信號相位控制部分32和發(fā)送信號幅度控制部分34的控制量以及接收信號相位控制部分36和接收信號幅度控制部分38的控制量，控制發(fā)送信號到射頻標(biāo)簽14的發(fā)送和來自射頻標(biāo)簽14的接收信號的接收以響應(yīng)發(fā)送信號，控制接收信號的解調(diào)，控制與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信，以及檢測射頻標(biāo)簽14的位置。為了有效地進(jìn)行各種控制，控制部分30包括上述發(fā)送數(shù)據(jù)生成部分39；發(fā)送控制部分40；接收控制部分42；接收信號組合部分44；接收信號解調(diào)部分46；射頻標(biāo)簽通信判斷部分48；射頻標(biāo)簽位置檢測部分；以及詢問器間通信部分52。
發(fā)送數(shù)據(jù)生成部分39用于生成作為發(fā)送信息信號的發(fā)送數(shù)據(jù)，該發(fā)送信息信號用于生成發(fā)送信號并且被施加到發(fā)送信號生成部分18。發(fā)送控制部分40用于確定發(fā)送信號相位控制部分32和發(fā)送信號幅度控制部分34的控制量，以便防止討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分40用于使發(fā)送信號幅度控制部分34的輸出最小，從而用于當(dāng)射頻標(biāo)簽通信判斷部分48給出了肯定的判斷時，也就是當(dāng)判斷出與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12中的任一個進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽14位于討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)中時，限制或禁止發(fā)送信號的發(fā)送。優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分40也用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以便以不同于來自另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送信號的發(fā)送時序的時序，來發(fā)送來自所討論的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送信號，從而防止射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)的重疊。當(dāng)討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12為例如射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a時，另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12為射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12b，且它可能正在與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信。討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)為其中具有足夠高強度的發(fā)送信號可以被發(fā)送到期望被檢測的射頻標(biāo)簽14的區(qū)域，換句話說，也就是這樣的區(qū)域，即其中期望射頻標(biāo)簽14接收發(fā)送信號的方式使得射頻標(biāo)簽14可發(fā)送回復(fù)信號以響應(yīng)所接收的發(fā)送信號。
優(yōu)選情況下進(jìn)一步用發(fā)送控制部分40來控制待從發(fā)送器/接收器天線元件20發(fā)送的發(fā)送信號的相位(還有幅度，如果必要的話)，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送方向，從而改變討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)，用于防止該通信區(qū)與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。也就是說，發(fā)送控制部分40控制方向性控制部分22，以用于控制每一個發(fā)送信號相位，以使由發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器天線設(shè)備起到相控陣列天線設(shè)備的作用。可選情況下，發(fā)送控制部分40控制方向性控制部分22，以用于控制每一個發(fā)送信號的相位和幅度，從而提高發(fā)送信號的質(zhì)量，因此由發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器天線設(shè)備起到合適的陣列天線設(shè)備的作用。優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分40控制待從多個發(fā)送器/接收器天線元件20發(fā)送的發(fā)送信號的相位和/或幅度，以便發(fā)送信號的發(fā)送方向與下文所述的接收控制部分42控制的接收信號的接收方向一致。優(yōu)選情況下進(jìn)一步用發(fā)送控制部分40來確定發(fā)送信號的發(fā)送方向，以便使下文所述的接收信號組合部分44所組合的接收信號之和達(dá)到最大。
接收控制部分42用于控制相應(yīng)發(fā)送器/接收器天線元件20接收的接收信號的相位(還有幅度，如果必要的話)，從而用于控制接收信號的接收方向。也就是說，接收控制部分42控制方向性控制部分22，以用于控制每一個接收信號相位，以使由發(fā)送器/接收器天線元件20組成的接收器天線設(shè)備起到相控陣列天線設(shè)備的作用。可選情況下，接收控制部分42控制方向性控制部分22，以用于控制每一個接收信號的相位和幅度，從而提高接收信號的質(zhì)量，因此由發(fā)送器/接收器天線元件20組成的接收器天線設(shè)備起到合適的陣列天線設(shè)備的作用。優(yōu)選情況下，接收控制部分42用于確定接收信號的接收方向，以便使下文所述的接收信號組合部分44所組合的接收信號之和達(dá)到最大。
接收信號組合部分44用于將通過發(fā)送器/接收器天線元件20接收的接收信號組合在一起。在接收信號被接收信號組合部分44組合在一起之前，由發(fā)送器/接收器天線元件20組成的接收器天線設(shè)備的方向性是由在接收控制部分42的控制下控制著接收信號的相位和幅度的方向性控制部分22所控制的。
接收信號解調(diào)部分46用于解調(diào)已經(jīng)由多個發(fā)送器/接收器天線元件20所接收并且已經(jīng)由接收信號組合部分44所組合在一起的接收信號。優(yōu)選情況下，接收信號解調(diào)部分46用于首先對接收信號進(jìn)行零差解調(diào)，然后對經(jīng)過解調(diào)的接收信號進(jìn)行FM解碼，從而從射頻標(biāo)簽14讀取作為回復(fù)信號而發(fā)送的信息。
射頻標(biāo)簽通信判斷部分48用于確定是否存在任何位于討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)之內(nèi)并且正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽14。例如，射頻標(biāo)簽通信判斷部分48確定多個發(fā)送器/接收器天線元件20是否已經(jīng)從任何射頻標(biāo)簽14接收回復(fù)信號，其回復(fù)信號是從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的，以響應(yīng)從任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12發(fā)送的發(fā)送信號。優(yōu)選情況下，用于射頻標(biāo)簽通信判斷部分48進(jìn)行判斷的上述通信區(qū)是由接收控制部分42所設(shè)定的接收信號的接收方向所確定的。
射頻標(biāo)簽位置檢測部分50用于檢測存在于上述通信區(qū)之內(nèi)的射頻標(biāo)簽14的位置。優(yōu)選情況下，射頻標(biāo)簽位置檢測部分50基于接收控制部分42所設(shè)定的接收方向以使由接收信號組合部分44組合在一起的接收信號之和達(dá)到最大，并且基于接收信號的強度，來檢測期望射頻標(biāo)簽14的位置。
詢問器間通信部分52用于與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行無線電通信。在本實施例中，討論中的另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12為通信設(shè)備12a，另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12為通信設(shè)備12b。該其他通信設(shè)備12b與討論中的通信設(shè)備12a具有相同的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。例如，詢問器間通信部分52用于將討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12自身的詢問器編號(識別編號)發(fā)送到另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12，接收從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12發(fā)送來的詢問器編號，將與詢問器編號的接收方向有關(guān)的詢問器編號存儲在存儲器中，呼叫另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12，或者發(fā)送回復(fù)信號以響應(yīng)來自另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的呼叫，并且進(jìn)行用于與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行同步通信的通信控制。在通信系統(tǒng)10中所包括的多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12在詢問器間通信部分52的控制之下相互進(jìn)行同步通信。也就是說，多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送控制部分40控制通信設(shè)備12的操作，以發(fā)送相互同步并且相互獨立的發(fā)送信號，以便防止通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。優(yōu)選情況下，發(fā)送控制部分40用于控制通信設(shè)備12的操作，以便以不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號，用于與處于不同時序的射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信，以防止各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。
優(yōu)選情況下，在各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12中所包括的發(fā)送控制部分40用于不時改變相互同步的發(fā)送信號的發(fā)送方向，以防止各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。圖3解釋了用于設(shè)定來自相互同步的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送信號的發(fā)送方向的發(fā)送控制示例。在圖3的示例中，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b在用于定義通道70的相對兩個壁面中的一個上相鄰放置。在圖3中，在時序T1上來自這些射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b的發(fā)送信號的發(fā)送方向用實線表示，而在時序T2上的發(fā)送信號的發(fā)送方向用虛線來表示。進(jìn)而，在時序T3上的發(fā)送信號的發(fā)送方向用單點鏈線表示，而在時序T4上的發(fā)送信號的發(fā)送方向用兩點鏈線來表示。因此，來自相鄰放置的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送信號的發(fā)送方向在相互同步的相同方向上不時進(jìn)行改變，就像在相互同步的相同方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的一對手帕一樣，從而可以防止各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。在圖4的可選示例中，另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12c置于通道70的壁面上，該壁面與射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b所在的壁面相對。同樣，在該示例中，來自射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b和12c的發(fā)送信號的發(fā)送方向相互同步地進(jìn)行改變，這可以防止各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b、12c的通信區(qū)發(fā)生重疊。在圖5的又一可選示例中，四個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b、12c、12d分別置于定義為小室72的四個壁面上。同樣，在該例子中，來自四個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b、12c和12d的發(fā)送信號的發(fā)送方向相互同步地進(jìn)行改變，從而可以防止各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12a、12b、12c、12d的通信區(qū)發(fā)生重疊。每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12c和12d與圖2所示的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的構(gòu)造都相同。
參照圖6，示出了每一個射頻標(biāo)簽14的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，射頻標(biāo)簽14包括天線部分60，用于發(fā)送/接收信號到/從由每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12(詢問器)的多個發(fā)送器/接收器天線元件20所組成的天線設(shè)備；整流部分62，用于對天線部分60接收的載波進(jìn)行整流；電源部分64，用于存儲由整流部分62進(jìn)行整流的載波的能量；時鐘提取部分66，用于從由天線部分60接收的載波提取時鐘信號，并且用于將提取的時鐘信號施加到控制部分72；存儲器部分68，起到信息存儲部分的功能，以存儲期望的信息信號；調(diào)制/解調(diào)部分70，連接到天線部分60并且用于執(zhí)行信號調(diào)制和解調(diào)操作；以及上述控制部分72，用于經(jīng)由整流部分62、時鐘提取部分66、調(diào)制/解調(diào)部分70等來控制射頻標(biāo)簽14的操作?？刂撇糠?2執(zhí)行一些基本控制操作，諸如在與射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行通信期間將期望信息存儲在存儲器部分68中的控制操作，以及根據(jù)存儲在存儲器部分68中的信息來控制調(diào)制/解調(diào)部分70來對通過天線部分60接收的載波進(jìn)行調(diào)制，并且將經(jīng)過調(diào)制的載波作為反射波通過天線部分60來進(jìn)行發(fā)送的控制操作等。優(yōu)選情況下，天線部分60是由一對線性元件組成的半波偶極天線。
參照圖7至圖11的流程圖，示出了用于與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信并且與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行雙邊通信的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的控制部分30執(zhí)行的控制例程。控制例程以預(yù)定周期重復(fù)執(zhí)行。下面參照流程圖來講述每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12與射頻標(biāo)簽14的通信，以及射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12之間的雙邊通信。
首先參照圖7，首先執(zhí)行步驟SA(下面省略了“步驟”一詞)，以控制對相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12(詢問器)的檢測，如圖8所示。然后，控制流程進(jìn)行到SB，以控制與鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12同步，如圖9和圖10所示。然后，執(zhí)行SC，以進(jìn)行用于檢測射頻標(biāo)簽14的通信控制，如圖11所示。然后，控制流程進(jìn)行到SD，以確定SC的接收個數(shù)是否等于或大于預(yù)定個數(shù)“n”(例如100)。如果在SD中得到否定判斷，則控制流程返回到SC。如果在SD中得到了肯定的判斷，則終止圖7的控制例程。
通過SA1來啟動用于檢測相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的控制，以生成0到1之間的隨機數(shù)。然后，執(zhí)行SA2，以確定在SA1中生成的隨機數(shù)是等于還是大于閾值Th1(例如4/5)。如果在SA2中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SA3，來控制方向性控制部分22，來設(shè)定由多個發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器天線設(shè)備和接收器天線設(shè)備為非方向性模式。然后執(zhí)行SA4，以預(yù)定時間長度重復(fù)生成用于詢問器自身的ID號，并且控制流程進(jìn)行到SA10。如果在SA2中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SA5，以控制方向性控制部分22，來設(shè)定由多個發(fā)送器/接收器天線元件20組成的接收器天線設(shè)備的信號接收方向。然后控制流程進(jìn)行到SA6，以執(zhí)行從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收信號的操作。然后執(zhí)行SA7，以判斷發(fā)送器/接收器天線元件20是否已經(jīng)從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收了信號。如果在SA7中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SA8，以存儲與信號接收方向相關(guān)的經(jīng)過檢測的另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的詢問器的ID號。然后，流程進(jìn)行到SA9，以判斷是否完成了在所有方向上接收信號的操作。如果在SA9中得到否定判斷，則控制流程返回到SA5和隨后的步驟。如果在SA9中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SA10，以判斷用于檢測另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信周期是否已經(jīng)重復(fù)了預(yù)定的“m”次。如果在SA10中得到否定判斷，則控制流程返回到SA1和隨后的步驟。如果在SA10中得到肯定的判斷，則終止圖8的控制操作，并且控制流程進(jìn)行到圖9和圖10中用于與鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12同步的控制操作。
通過圖9所示的SB1來啟動用于與鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12同步的圖9和10的操作，以控制方向性控制部分22來設(shè)定由多個發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器天線設(shè)備和接收器天線設(shè)備為非方向性模式。然后執(zhí)行SB2，以生成0到1之間的隨機數(shù)。然后，控制流程進(jìn)行到SB3，以判斷在SB2中生成的隨機數(shù)是等于還是大于閾值Th2(例如大約4/5)。如果在SB3中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB10，以執(zhí)行從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收信號的操作。然后執(zhí)行SB11，以判斷詢問器自身是否已經(jīng)被任何另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12所呼叫。如果在SB3中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB4，以執(zhí)行用于呼叫另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的操作，其詢問器ID號已被存儲在SA8中。然后，控制流程進(jìn)行到SB5，以判斷另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12是否已接收到了回復(fù)，以響應(yīng)在SB4中進(jìn)行的呼叫。如果在SB5中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB2和隨后的步驟。如果在SB5中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB6，以確定在已經(jīng)回復(fù)了呼叫的其他被呼叫的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的方向上的通信時序。然后執(zhí)行SB7，以將所確定的通信時序發(fā)送到已經(jīng)回復(fù)了呼叫的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12。然后，控制流程進(jìn)行到SB8，以確定從已經(jīng)回復(fù)了呼叫的其他被呼叫射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收的回復(fù)信號是否為準(zhǔn)許信號。如果在SB8中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB6以改變通信時序，然后進(jìn)行隨后的步驟。如果在SB8中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB9，以判斷是否完成了與所有鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信。如果在SB9中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB17和圖10中所示的隨后步驟。如果在SB9中得到否定判斷，則控制流程返回到SB2和隨后步驟。如果在SB3中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB10，以執(zhí)行接收操作。
如果在SB11中得到否定判斷，也就是說如果討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12還沒有被任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12所呼叫，則控制流程返回到SB2和隨后的步驟。如果在SB11中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB12，以將回復(fù)信號發(fā)送到另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12。然后，執(zhí)行SB13，以從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收與討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行通信的時序。然后控制流程進(jìn)行到SB14，以判斷是否允許以在SB13中接收到的通信時序從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行發(fā)送。如果在SB14中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB15，以將準(zhǔn)許信號發(fā)送到另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12，然后進(jìn)行到SB9和隨后的步驟。如果在SB14中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB16，以將非準(zhǔn)許信號發(fā)送到另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12，然后進(jìn)行到SB13和隨后的步驟。
在緊接著如圖9所示的控制操作的圖10的SB17中，設(shè)定由多個發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器天線設(shè)備和接收器天線設(shè)備為非方向性模式。然后，控制流程進(jìn)行到SB18，以生成0到1之間的隨機數(shù)。然后執(zhí)行SB19，以確定在SB19中生成的隨機數(shù)是等于還是大于閾值Th2。如果在SB19中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB26，以執(zhí)行從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收信號的操作，然后執(zhí)行SB27，以判斷討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12是否已經(jīng)被任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12所呼叫。如果在SB19中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB20，以執(zhí)行呼叫另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的操作。然后，控制流程進(jìn)行到SB21，以判斷另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12是否已經(jīng)接收到了回復(fù)，以響應(yīng)在SB20中進(jìn)行的呼叫。如果在SB21中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SB18和隨后的步驟。如果在SB21中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB22，以將所需的發(fā)送次數(shù)(在所有方向上需要發(fā)送信號的發(fā)送次數(shù))從討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12朝著鄰近的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12發(fā)送到被呼叫的另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12。然后，控制流程進(jìn)行到SB23，以接收從被呼叫的另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12朝著其他鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送次數(shù)。然后，執(zhí)行SB24，以判斷是否完成了與所有鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信。如果在SB24中得到否定判斷，則控制流程返回到SB18和隨后的步驟。如果在SB24中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SB25，以檢測與討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12或其他鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12與被呼叫的另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行通信的通信的最大個數(shù)。在SB25中終止圖9和圖10中的控制，緊接著是圖11的通信控制，用于檢測射頻標(biāo)簽14。

如果在SB27中得到否定判斷，也就是說如果討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12還沒有被任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12所呼叫，則控制流程返回到SB18和隨后的步驟。如果在SB27中得到肯定的判斷，也就是說如果射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12已經(jīng)被任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12所呼叫，則控制流程進(jìn)行到SB28，以便向正在呼叫的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12發(fā)送回復(fù)信號。然后，控制流程進(jìn)行到SB29，以從正在向其他鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12呼叫的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12接收發(fā)送次數(shù)。然后，執(zhí)行SB30，以將發(fā)送次數(shù)從討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12發(fā)送到正在呼叫的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12。緊接著SB30的是上述步驟S24和以下步驟。
通過SC1將“i”設(shè)定為1來啟動圖11的用于檢測射頻標(biāo)簽14的通信控制。然后，執(zhí)行SC2，以判斷時序Ti是否為討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信的時序。如果在SC2中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SC7，以等待通信的時序，并且然后進(jìn)行SC5和隨后的步驟。如果在SC2中得到肯定的判斷，則控制流程進(jìn)行到SC3，以控制方向性控制部分22，用于將由發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器和接收器天線設(shè)備的發(fā)送和接收方向設(shè)定為方向Di。然后，控制流程進(jìn)行到SC4，以控制主載波生成部分16和發(fā)送信號生成部分18在用于檢測期望射頻標(biāo)簽14的方向Di上從發(fā)送器/接收器天線元件20發(fā)送發(fā)送信號。然后，執(zhí)行SC5，以逐一增加值“i”，并且執(zhí)行SC6，以確定值“i”是否等于預(yù)定的通信最大數(shù)。如果在SC6中得到否定判斷，則控制流程返回到SC2和隨后的步驟。如果在SC5中得到肯定的判斷，則終止圖11的控制操作，并且執(zhí)行圖7所示的步驟SD。
在圖7至圖11所示的控制例程中，步驟SA3、SB1、SB6、SB17和SC與發(fā)送控制部分40相對應(yīng)，并且步驟SA3、SA5、SB1、SB17和SC與接收控制部分42相對應(yīng)，同時步驟SC與接收信號組合部分44和接收信號解調(diào)部分46相對應(yīng)。進(jìn)而，步驟SA和SB與射頻標(biāo)簽通信判斷部分48和詢問器間通信部分52相對應(yīng)，而步驟SC1至SC7與射頻標(biāo)簽位置檢測部分50相對應(yīng)。
在上述本實施例中，每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12都包括發(fā)送控制部分40(步驟SA3、SB1、SB6、SB17和SC)，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以便防止討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12和另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊，這可以使鄰近射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12之間的間隔距離達(dá)到最大，并且有效地防止多個射頻標(biāo)簽14同時接收發(fā)送信號。也就是說，射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12允許通信系統(tǒng)通過采用最少所需詢問器個數(shù)來具有足夠大的通信區(qū)。
進(jìn)而，發(fā)送控制部分40控制發(fā)送信號的發(fā)送，以便發(fā)送信號被發(fā)送的時序與從另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12發(fā)送信號的發(fā)送時序不同，這可以有效地防止每一個射頻標(biāo)簽14同時從射頻標(biāo)簽通信設(shè)備接收發(fā)送信號。
進(jìn)而，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)一步包括通過其發(fā)送出發(fā)送信號的多個天線元件20，并且發(fā)送控制部分40通過控制待通過多個天線元件20中的每一個進(jìn)行發(fā)送的發(fā)送信號的相位，來控制發(fā)送信號的發(fā)送方向，從而改變以上講述。該結(jié)構(gòu)有效地防止了射頻標(biāo)簽14同時從多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備接收發(fā)送信號。
進(jìn)而，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)一步包括射頻標(biāo)簽通信判斷部分48(步驟SA和SB)，用于確定是否有任何射頻標(biāo)簽14存在于討論中的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)內(nèi)并且正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行通信，并且當(dāng)通過射頻標(biāo)簽通信判斷部分48得到肯定的判斷時，發(fā)送控制部分40禁止發(fā)送信號的發(fā)送。該結(jié)構(gòu)防止了在與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)行通信的情況下將發(fā)送信號發(fā)送到上述射頻標(biāo)簽14。
進(jìn)而，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12進(jìn)一步包括多個天線元件20，通過它們從射頻標(biāo)簽14接收回復(fù)信號，以及接收控制部分(步驟SA3、SA6、SB1、SB17和SC)，用于通過控制通過多個天線元件20接收的每一個回復(fù)信號的相位來控制回復(fù)信號的接收方向。該結(jié)構(gòu)允許從射頻標(biāo)簽14充分接收回復(fù)信號。
進(jìn)而，發(fā)送控制部分40用于控制待從多個天線元件20進(jìn)行發(fā)送的每一個發(fā)送信號的幅度，并且接收控制部分42用于控制待通過多個天線元件20進(jìn)行接收的每一個回復(fù)信號的幅度。該結(jié)構(gòu)允許對發(fā)送和接收方向進(jìn)行充分調(diào)整。
進(jìn)而，用于射頻標(biāo)簽通信判斷部分48進(jìn)行判斷的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)是根據(jù)由接收控制部分42控制的回復(fù)信號的接收方向進(jìn)行確定的。該結(jié)構(gòu)允許對用于上述判斷的通信區(qū)進(jìn)行充分調(diào)整。
進(jìn)而，發(fā)送控制部分40控制待通過多個天線元件20進(jìn)行發(fā)送的每一個發(fā)送信號的相位，以便發(fā)送信號的發(fā)送方向與回復(fù)信號的接收方向一致。該結(jié)構(gòu)允許與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行有效通信。而且，由于發(fā)送區(qū)與接收區(qū)一致，因此可以充分地判斷正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽14是否存在于發(fā)送區(qū)之內(nèi)。因此，可以防止將發(fā)送信號發(fā)送到正在與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽14。
優(yōu)選情況下，接收控制部分控制由多個天線元件20接收的每一個回復(fù)信號的相位，以便回復(fù)信號的接收方向與發(fā)送信號的發(fā)送方向一致。該結(jié)構(gòu)允許與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行有效的通信。而且，由于發(fā)送區(qū)與接收區(qū)一致，因此可以充分地判斷正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽14是否存在于發(fā)送區(qū)之內(nèi)。因此，可以防止將發(fā)送信號發(fā)送到正在與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽14。

進(jìn)而，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)一步包括射頻標(biāo)簽位置檢測部分50(步驟SC1至SC7)，用于檢測射頻標(biāo)簽14在射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)之內(nèi)存在的位置。該結(jié)構(gòu)允許檢測期望的射頻標(biāo)簽14。
在包括有每一個都如上構(gòu)建的多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)10中，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送控制部分40發(fā)送相互同步的發(fā)送信號，以防止多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的通信區(qū)發(fā)生重疊。本射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)10通過采用最少所需詢問器個數(shù)來具有足夠大的通信區(qū)。
進(jìn)而，各個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送控制部分40控制相互同步的發(fā)送信號的發(fā)送，以便在各個不同的時序上通過射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12來發(fā)送發(fā)送信號，這可以有效地防止射頻標(biāo)簽同時從射頻標(biāo)簽通信設(shè)備接收發(fā)送信號。
進(jìn)而，多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的發(fā)送控制部分40控制相互同步的發(fā)送信號的發(fā)送方向，這可以防止射頻標(biāo)簽同時從多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備接收發(fā)送信號。
雖然參照附圖詳細(xì)講述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是可以理解，本發(fā)明并不限于本實施例，而可以是其他實施例。
圖12為流程圖，示出了用于與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信并且用于檢測正在與另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(詢問器)進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽14的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的控制部分30的控制操作。圖12的控制例程采用預(yù)定周期進(jìn)行重復(fù)執(zhí)行。通過SE1啟動控制例程，以控制方向性控制部分22，來設(shè)定由多個發(fā)送器/接收器天線元件20組成的發(fā)送器天線元件的發(fā)送方向和由天線元件20組成的接收器天線設(shè)備的接收方向。然后，控制流程進(jìn)行到SE2，以接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送的回復(fù)信號。然后控制流程進(jìn)行到與射頻標(biāo)簽通信判斷部分48相對應(yīng)的SE3，以確定是否存在正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽24，也就是說是否已經(jīng)從任何射頻標(biāo)簽14接收了回復(fù)信號。如果在SE3中得到肯定的判斷，則不將發(fā)送信號發(fā)送到那個射頻標(biāo)簽14，并且控制流程進(jìn)行到SE2。如果在SE3中得到否定判斷，則控制流程進(jìn)行到SC，以進(jìn)行通信來檢測射頻標(biāo)簽14，如圖11所示。然后，執(zhí)行SE4，以判斷是否完成了在所有方向上檢測射頻標(biāo)簽14的操作。如果在SE4中得到否定判斷，則控制流程返回到SE1和隨后的步驟。如果在SE4中得到肯定的判斷，則終止控制例程的執(zhí)行。因此，本實施例的結(jié)構(gòu)使得可以通過判斷本射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12是否接收了從射頻標(biāo)簽14發(fā)送的回復(fù)信號以響應(yīng)從上述現(xiàn)有射頻標(biāo)簽通信設(shè)備發(fā)送的發(fā)送信號，來判斷是否存在正在與不包括詢問器間通信部分52的任何現(xiàn)有射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽14。本射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12還可以用在包括有現(xiàn)有射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)中，這可以防止射頻標(biāo)簽14同時從多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備接收發(fā)送信號。
圖13為流程圖，示出了經(jīng)過修正的用于與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信并且用于檢測正在與其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(詢問器)進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽14的每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12的控制部分30的控制操作。圖13的控制例程以預(yù)定周期重復(fù)執(zhí)行。圖13中的步驟SE1至SE4與圖12中的相同，這里將不再進(jìn)行講述。在圖13的控制例程中，如果在SE3中得到肯定的判斷，也就是說如果存在正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的任何射頻標(biāo)簽14，則控制流程進(jìn)行到SE5。該步驟SE5控制著用于控制發(fā)送信號的發(fā)送方向的方向性控制部分22，以將通信區(qū)變成不包括被檢測的射頻標(biāo)簽14的區(qū)域。因此，發(fā)送控制部分40用于在當(dāng)通過射頻標(biāo)簽通信判斷部分48得到肯定的判斷時，通過改變發(fā)送信號的發(fā)送方向來改變通信區(qū)。因此，本結(jié)構(gòu)不僅有效地防止了將發(fā)送信號發(fā)送給正在與任何其他射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信的射頻標(biāo)簽14，而且允許在變化的通信區(qū)之內(nèi)與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信，從而可以擴大多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的整個通信區(qū)。
雖然在上述實施例中所提供的發(fā)送控制部分40、接收控制部分42、接收信號組合部分44、接收信號解調(diào)部分46、射頻標(biāo)簽通信判斷部分48和射頻標(biāo)簽位置檢測部分50都是控制部分30的功能性部分，但是這些部分可以是相互分開的控制設(shè)備。進(jìn)而，由這些功能部分或控制設(shè)備執(zhí)行的控制功能可以由數(shù)字信號處理操作，或者模擬信號處理操作來執(zhí)行。
在上述所示實施例中，每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12都具有多個發(fā)送器/接收器天線元件20，用于將發(fā)送信號發(fā)送到射頻標(biāo)簽14并且用于接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的回復(fù)信號以響應(yīng)發(fā)送信號。不過，每一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備12可以具有多個發(fā)送器天線元件20，用于將發(fā)送信號發(fā)送到射頻標(biāo)簽14；以及多個接收器天線元件20，用于接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的回復(fù)信號以響應(yīng)發(fā)送信號。
在上述所示實施例中，發(fā)送控制部分40用于通過控制待從多個發(fā)送器/接收器天線元件20的每一個發(fā)送出的每一個發(fā)送信號的相位和幅度來控制發(fā)送方向。不過，發(fā)送控制部分40可以用于只控制每一個發(fā)送信號的相位。該結(jié)構(gòu)也允許對通信區(qū)進(jìn)行充分調(diào)整。類似地，接收控制部分42可以用于只控制每一個接收信號的相位。
參照附圖來詳細(xì)講述本發(fā)明的其他實施例。在以下講述中使用了與以上實施例中所用相同的參考信號，以用于識別相應(yīng)元件，下面不再進(jìn)行贅述。
實施例2 圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第三個方面的一個實施例構(gòu)建的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110。如圖14所示，本發(fā)明的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110就是所謂的RFID(射頻識別)系統(tǒng)，它包括位于各個位置上的多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(例如12個設(shè)備)112a、112b、112c，...，1121(如無其他說明，下面將其簡稱為“靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112”)；至少一個便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備或便利讀取器114(如圖14所示的實施例中的一個設(shè)備)，用于檢測至少一個位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的通信區(qū)之內(nèi)的射頻標(biāo)簽14；以及至少一個射頻標(biāo)簽14。靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114起到RFID系統(tǒng)的詢問器的作用，而射頻標(biāo)簽14起到RFID系統(tǒng)的應(yīng)答器的作用。也就是說，靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112用于將詢問波(發(fā)送信號)Fc1、Fc2、Fc3...，F(xiàn)c12(如無其他說明，下面將其簡稱為“詢問波F”)發(fā)送到射頻標(biāo)簽14，并且接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的回復(fù)波(回復(fù)信號)Fr，用于與射頻標(biāo)簽14進(jìn)行通信。便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114用于將詢問波Fp發(fā)送到射頻標(biāo)簽14，并且接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的回復(fù)波Fr，從而用于檢測射頻標(biāo)簽14。在本射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110的優(yōu)選使用形式中，系統(tǒng)用戶攜帶便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114，并且執(zhí)行用于檢測射頻標(biāo)簽14的操作，同時參照由便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的顯示部分160提供的視圖。
參照圖15，示出了每一個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的結(jié)構(gòu)。如圖15所示，該靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112包括參考頻率生成部分118，用于生成詢問波Fc的主載波；PLL(相位鎖定環(huán)路)120，用于根據(jù)由參考頻率生成部分118生成的參考波和從控制部分146接收的控制信號來設(shè)定主載波的頻率；VCO(壓控振蕩器)122，用于根據(jù)從PLL 120接收的控制電壓來控制主載波的頻率；主載波調(diào)制部分124，用于根據(jù)預(yù)定控制信號TX-ASK對由VCO 122控制的預(yù)定頻率的主載波進(jìn)行幅度調(diào)制，從而用于生成發(fā)送信號；發(fā)送信號放大部分126，用于根據(jù)預(yù)定控制信號TX-PWR來放大由主載波調(diào)制部分124生成的發(fā)送信號；起到發(fā)送器/接收器天線設(shè)備的天線128，用于將從發(fā)送信號放大部分126接收的發(fā)送信號作為詢問波Fc發(fā)送到射頻標(biāo)簽14，并且接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的回復(fù)波Fr以響應(yīng)詢問波Fc；I相位信號轉(zhuǎn)換部分130和Q相位信號轉(zhuǎn)換部分132，用于將由天線128接收的回復(fù)信號轉(zhuǎn)換成相互正交的I相位信號和Q相位信號；發(fā)送/接收分離部分134，用于將從發(fā)送信號放大部分126發(fā)送的信號施加到天線128，和用于將來自天線128的恢復(fù)信號施加到I相位信號和Q相位信號轉(zhuǎn)換部分130、132；I相位信號BPF(帶通過濾器)136，用于在從I相位信號轉(zhuǎn)換部分130接收的I相位信號中提取預(yù)定頻帶；I相位信號放大部分138，用于放大從I相位信號BPF 136接收的I相位信號；Q相位信號BPF 140，用于在從Q相位信號轉(zhuǎn)換部分132接收的Q相位信號中提取預(yù)定頻帶；以及Q相位信號放大部分142，用于放大從Q相位信號BPF 140接收的Q相位信號；RSSI(接收信號強度指示器)144，用于檢測從I相位信號放大部分138和Q相位信號放大部分142接收的I相位信號和Q相位信號的強度；上述控制部分146，用于控制靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的操作；以及LAN接口148，用于將控制部分146通過LAN電纜150連接到控制器152(下文將進(jìn)行講述)。發(fā)送/接收分離部分134優(yōu)選情況下為循環(huán)器或定向耦合器。
上述控制部分146就是所謂的微計算機，它包括CPU、ROM和RAM，并且根據(jù)存儲在ROM中的程序進(jìn)行操作以執(zhí)行信號處理操作，同時利用RAM的臨時數(shù)據(jù)存儲功能，以執(zhí)行一些基本控制操作，諸如根據(jù)從控制器152(下文將進(jìn)行講述)接收的指令將詢問波Fc發(fā)送到射頻標(biāo)簽14以及接收從射頻標(biāo)簽14發(fā)送出的響應(yīng)詢問波Fc的回復(fù)波Fr。如果射頻標(biāo)簽14具有指定ID，則待發(fā)送到射頻標(biāo)簽14的發(fā)送信號為包括有用于請求射頻標(biāo)簽14發(fā)送回復(fù)的詢問或征詢請求。如果已經(jīng)接收了發(fā)送信號的射頻標(biāo)簽14具有由詢問指令指定的ID，則該射頻標(biāo)簽14將包括有答復(fù)的回復(fù)信號發(fā)送給詢問指令。
圖16為平面圖，示出了便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的外觀，而圖17為在圖16的箭頭XVII方向上的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的后視圖。如圖16和圖17所示，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114由主單元154和貼裝于主單元154上可被去除的天線單元156組成。主單元154包括套殼158；顯示部分160，貼裝于套殼158的平面部分上；操作部分162，貼裝于顯示部分160的一側(cè)上；聲音生成設(shè)備164，諸如蜂音器、警報指示器或揚聲器；以及CDD相機166，置于套殼158的一端部分上。優(yōu)選情況下，參照圖6所講述的具有每一個射頻標(biāo)簽14的相同結(jié)構(gòu)的識別射頻標(biāo)簽14’被置于套殼158中，或者粘附到套殼158的后表面。
操作部分162具有包括有按鍵、按鈕、開關(guān)和小鍵盤的輸入設(shè)備，用于執(zhí)行激活顯示部分160和檢測射頻標(biāo)簽14的操作。CDD相機166位于置于套殼158上的管件168中，以便管件168相對套殼158的是可繞軸旋轉(zhuǎn)的。管件168具有集成的旋鈕部分170，用于手動支撐以使管件168相對于套殼158進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而用于旋轉(zhuǎn)CDD相機166，以在較窄的范圍內(nèi)移動CDD相機166在垂直方向上的視場。
天線單元156包括單元基172；位于單元基172中的發(fā)送器天線174，用于將適合的詢問波Fp發(fā)送到射頻標(biāo)簽14；多個接收器天線(例如三個天線)176a、176b、176c(如無其他說明，下面將其簡稱為“接收器天線176”)，由天線支撐臂進(jìn)行支撐，以便從單元基172向右和向左延伸，并且用于從射頻標(biāo)簽14接收回復(fù)波Fr；以及天線蓋178，用于容納接收器天線176。在圖16和圖17的例子中，接收器天線176a和176c從單元基172向右和向左延伸，同時接收器天線176b包在單元基172中。
單元基172具有合適配件(圖中未示出)，可與位于主單元154上的預(yù)定位置上的銜接部分(圖中未示出)相銜接，以便單元基172可去除地貼裝于主單元154上。接收器天線176a和176c可伸縮地置于相對于單元基172的縱向上，以便這些接收器天線176a、176c到中間接收器天線176b的距離是可調(diào)整的，以便接收器天線到中間接收器天線176b的距離總是相等。
參照圖18，講述了便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的結(jié)構(gòu)。如圖18所示，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114包括參考頻率生成部分180，用于生成詢問波Fp的主載波；主載波調(diào)制部分182，用于根據(jù)預(yù)定控制信號TX-ASK對由參考頻率生成部分180生成的主載波進(jìn)行幅度調(diào)制，從而用于生成發(fā)送信號；發(fā)送信號放大部分184，用于根據(jù)預(yù)定控制信號TX-PWR來放大由主載波調(diào)制部分182生成的發(fā)送信號，并且將經(jīng)過放大的發(fā)送信號施加到發(fā)送器天線174；方向性控制部分186，用于控制多個接收器天線元件176的接收方向；I相位信號轉(zhuǎn)換部分188和Q相位信號轉(zhuǎn)換部分190，用于將從方向性控制部分186接收的接收信號轉(zhuǎn)換成相互正交的I相位信號和Q相位信號；I相位信號BPF 192，用于在從I相位信號轉(zhuǎn)換部分188接收的I相位信號中提取預(yù)定頻帶；I相位信號放大部分194，用于放大從I相位信號BPF 192接收的I相位信號；I相位限制器196，用于檢測從I相位信號放大部分194接收的I相位信號，并且將預(yù)定信號RXS-I施加到控制部分206；Q相位信號BPF 198，用于從Q相位信號轉(zhuǎn)換部分190接收的Q相位信號中提取預(yù)定頻帶；以及Q相位信號放大部分200，用于放大從Q相位信號BPF 198接收的Q相位信號；Q相位限制器202，用于檢測從Q相位信號放大部分200接收的Q相位信號，并且將預(yù)定信號RXS-Q施加到控制部分206；RSSI 204，用于檢測從I相位信號放大部分194和Q相位信號放大部分200接收的I相位信號和Q相位信號的強度，并且將預(yù)定信號RSSI施加到控制部分206；上述控制部分146，用于控制便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的操作；無線LAN通信部分208，用于將控制部分206連接到控制器152(下文將進(jìn)行講述)；以及圖像處理部分210，用于根據(jù)來自控制部分206的指令，控制顯示部分160以提供預(yù)定圖像，并且控制CDD相機166的成像操作。
上述方向性控制部分186包括相位控制部分212a、212b和212c(如無其他說明，下面將其簡稱為“相位控制部分212”)，用于控制從接收器天線176a、176b和176c接收的每一個接收信號的相位；幅度控制部分214a、214b和214c(如無其他說明，下面將其簡稱為“幅度控制部分214”)，用于控制其相位已經(jīng)由相位控制部分212進(jìn)行控制的接收信號的幅度；以及加法器216，用于對其幅度已經(jīng)被幅度控制部分214控制的接收信號進(jìn)行加總，并且將所得到的總和施加到上述I相位信號轉(zhuǎn)換部分188和Q相位信號轉(zhuǎn)換部分190。方向性控制部分186起到方向性控制部分的作用，用于改變多個接收器天線元件176的方向性。如上構(gòu)造的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114采用具有精確控制的方向性的所謂筆形波束，能夠精確檢測射頻標(biāo)簽14。如上構(gòu)造的方向性控制部分186是由本領(lǐng)域所熟知的相控陣列天線組成的，并且相位控制部分212和幅度控制部分214是根據(jù)從控制部分206接收的控制信號進(jìn)行控制的，以控制接收器天線176的接收方向。
參照圖19，講述了置于合適小室234中的多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112a至1121的結(jié)構(gòu)。本實施例中的射頻標(biāo)簽14為使用次數(shù)極高頻率的無源型，以便起到詢問器的作用的每一個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112通常具有約為3-5m的通信距離。在圖19的示例中，通信距離為5m的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112a至1121置于規(guī)格為14m×21m的小室234中，以便靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112以3×4的矩陣進(jìn)行分布，并且鄰近靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的天線128之間的間隔距離為7m。如上分布的12個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112具有的整個通信面積覆蓋了小室234的整個區(qū)域，如圖19所示。
圖20示出了圖19中一部分的放大圖。如圖20所示，根據(jù)本發(fā)明的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)111的結(jié)構(gòu)使得多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112首先得到射頻標(biāo)簽14的近似位置，然后便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114得到射頻標(biāo)簽14的準(zhǔn)確位置。便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的通信區(qū)比多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的通信區(qū)要窄，并且能夠采用具有精確控制的方向性的筆形波束型天線設(shè)備來精確檢測射頻標(biāo)簽14的位置。也就是說，當(dāng)射頻標(biāo)簽14位于小室234之內(nèi)的桌子(圖中未示出)的抽屜中時，可以對射頻標(biāo)簽14的位置進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。
圖21解釋了射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110的控制器152，圖22示出了控制器152的結(jié)構(gòu)。如圖21和圖22所示，射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110的控制器152包括CPU 238、RAM 240、ROM 242和LAN接口244，并且根據(jù)存儲在ROM 242中的程序來執(zhí)行信號處理操作，同時利用RAM240的臨時數(shù)據(jù)存儲功能。該控制器152通過LAN電纜150被連接到多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112，用于與這些靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112進(jìn)行通信。進(jìn)而，控制器152可以通過無線LAN轉(zhuǎn)換器236與便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114進(jìn)行無線LAN通信。如上構(gòu)造的控制器152通過控制多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114，以協(xié)同的方式來控制射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110的操作，以檢測射頻標(biāo)簽14。最后，控制器152包括發(fā)送控制部分246，用于控制從靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114發(fā)送的信號的發(fā)送；以及判斷部分248，用于判斷位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’和期望射頻標(biāo)簽14是否位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的通信區(qū)之一內(nèi)。
圖23示出了顯示在便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的顯示部分160上的標(biāo)簽搜索圖?？刂破?52存儲有小室234的地圖信息；與多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的個數(shù)和分組有關(guān)的信息；以及與位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’有關(guān)的信息。控制器152控制便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的圖像處理部分210，以在顯示部分160上提供標(biāo)簽搜索圖，如圖23所示。便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114可以通過操作部分162來指定多個射頻標(biāo)簽14中期望的那一個。通過操作部分162輸入的信息被發(fā)送到控制器152，以啟動檢測指定射頻標(biāo)簽14的操作。顯示部分160起到顯示部分的作用，用于指示其中指定射頻標(biāo)簽14所位于的方向，同時操作部分162起到輸入部分的作用，用于手動指定期望被檢測的射頻標(biāo)簽14。
為了檢測期望射頻標(biāo)簽14，多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112得到指定的射頻標(biāo)簽14和位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’的近似位置，并且向控制器152提供表示所得到的近似位置的信息。已經(jīng)接收了信息的控制器152通過控制圖像處理部分210，命令便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114顯示小室234的地圖和與指定射頻標(biāo)簽14和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的相對位置有關(guān)的信息，如標(biāo)簽搜索圖所示。攜帶便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的用戶受到所顯示的標(biāo)簽搜索圖的促使，移動到靠近指定射頻標(biāo)簽14的位置。當(dāng)判斷出便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114已經(jīng)移動到靠近指定射頻標(biāo)簽14的位置時，也就是說如果通過判斷部分248得到肯定的判斷，則控制器152命令便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的聲音生成部分164提供聲音，用于通知用戶指定射頻標(biāo)簽14位于用戶附近。當(dāng)通過判斷部分248得到肯定的判斷時，聲音生成部分164起到指示器部分的作用，用于提供預(yù)定指示。顯示用于表示指定射頻標(biāo)簽24位于用戶附近的標(biāo)簽搜索圖的顯示部分160起到指示器部分的作用，用于提供表示指定射頻標(biāo)簽14位于用戶附近的可視指示。
圖24解釋了來自多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的發(fā)送信號的發(fā)送時序。發(fā)送控制部分246控制著來自多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的發(fā)送信號的發(fā)送，以防止那些通信設(shè)備112的通信區(qū)的重疊。具體地說，發(fā)送控制部分246控制靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112發(fā)送詢問波Fc，以便以圖24所示的時隙A所指示的時序從A組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112a、112c、112i和112k，以時隙B所指示的時序從B組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112b、112d、112j和1121，以時隙C所指示的時序從C組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112e和112g，以及以時隙D所指示的時序從靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112f和112h的發(fā)送詢問波Fc。如上所述，通過控制詢問波Fc的發(fā)送時序， 可以有效地防止從相鄰的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112發(fā)送來的詢問波Fc之間的干涉，以便以詢問波形式的查詢指令可以被有效地發(fā)送而沒有這種干涉。通過改變查詢指令以指定標(biāo)簽14和14’各自的ID，需要用多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112以不同的時序來將發(fā)送信號發(fā)送到指定的射頻標(biāo)簽14以及位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’，因此必須將如圖14所示的詢問波的發(fā)送實現(xiàn)兩次。
圖25解釋了來自多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112和來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的發(fā)送信號的發(fā)送時序。判斷部分248、發(fā)送控制部分246命令便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114只有在判斷部分248獲得了肯定的判斷之后，也就是說，只有在判斷位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’和期望的射頻標(biāo)簽14位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的其中一個通信區(qū)內(nèi)之后，才發(fā)送發(fā)送信號。也就是說，來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的發(fā)送信號只有在便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114已經(jīng)位于所指定的射頻標(biāo)簽14附近之后才被發(fā)送。發(fā)送控制部分246以不同時序控制著來自靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的發(fā)送信號的發(fā)送。具體地說，來自多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的詢問波Fc以如上所述的各個不同時序而被發(fā)送，并且來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的詢問波Fp以如圖25所示的時隙E所指示的時序而被發(fā)送。通過以如上所述的協(xié)同方式控制發(fā)送信號的發(fā)送時序，可以在發(fā)送波之間沒有干涉的情況下檢測到位于通信區(qū)之一內(nèi)的射頻標(biāo)簽14。
圖26為流程圖，示出了控制器152的CPU 238的協(xié)同控制操作，以檢測射頻標(biāo)簽。圖26的控制例程以預(yù)定的周期時間被執(zhí)行。
控制例程從步驟S1開始(下文中省略了“步驟”一詞)，即查詢用戶對便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114(便攜式讀取器)的輸入。然后，執(zhí)行S2以判斷用戶的輸入是否為請求啟動操作以檢測射頻標(biāo)簽14的指令。只要在S2中獲得了否定的判斷，就重復(fù)執(zhí)行S2中的判斷。如果在S2中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入到S3，以獲得待檢測的射頻標(biāo)簽14(期望標(biāo)簽14)的ID，該ID曾經(jīng)通過便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的操作部分162被輸入。然后，控制流程進(jìn)入如圖27所示的SFX，其中期望射頻標(biāo)簽14的近似位置搜索是通過X組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112來進(jìn)行的。也就是說，首先執(zhí)行SFA以便由A組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112a、112c、112i和112k進(jìn)行搜索。然后執(zhí)行SFB以便由B組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112b、112d、112j和1121進(jìn)行搜索。然后執(zhí)行SFC以便由C組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112e和112g進(jìn)行搜索，并且然后執(zhí)行SFD以便由D組的靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112f和112h進(jìn)行搜索。然后，控制流程進(jìn)入S4，以判斷便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114是否位于期望的射頻標(biāo)簽14附近，也就是說，位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114之上的識別標(biāo)簽14’和期望射頻標(biāo)簽14是否位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的通信區(qū)之一中。如果在S4中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入到如圖28所示的SG，以激活便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的聲音生成設(shè)備164，以便生成合適的聲音通知用戶期望射頻標(biāo)簽14位于用戶附近，并且命令便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114來執(zhí)行檢測期望射頻標(biāo)簽14的操作?？刂屏鞒倘缓筮M(jìn)入到S5及其后續(xù)步驟。如果在S4中獲得了否定的判斷，則控制流程從S4進(jìn)入到S5，其中通過圖像處理部分210在顯示部分160上顯示檢測期望射頻標(biāo)簽14的操作結(jié)果。然后執(zhí)行S6以查詢用戶對便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的輸入。然后，執(zhí)行SC7以判斷是否出現(xiàn)了用于結(jié)束射頻標(biāo)簽14的檢測的指令。如果在S7中獲得了否定的判斷，則控制流程返回到SFA及其后續(xù)步驟。如果在S7中獲得了肯定的判斷，則結(jié)束當(dāng)前控制例程。在該控制例程中，步驟SFX和SG對應(yīng)于發(fā)送控制部分246的操作。
圖27中所示的控制操作從SFX1(每一個組A、B、C和D的名字被替換為“X”，這種替換適用于后續(xù)步驟中)開始，命令X組的所有靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備檢測期望射頻標(biāo)簽14的位置。然后，執(zhí)行SFX2，以等待來自所有靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的回復(fù)。然后，執(zhí)行SFX3以命令X組的所有靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112檢測位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’的位置。然后執(zhí)行SFX4，以等待來自所有靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的回復(fù)。然后控制流程進(jìn)入S4以及主例程的后續(xù)步驟。
如圖28所示的控制操作從SG1開始，命令便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114來檢測期望射頻標(biāo)簽14的位置。然后，執(zhí)行SG2以等待來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的回復(fù)?？刂屏鞒倘缓筮M(jìn)入S5及其主例程的后續(xù)步驟。
圖29為流程圖，示出了攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的控制部分206的控制操作。圖29的控制例程以預(yù)定的周期時間被重復(fù)執(zhí)行。
圖29的控制例程從SHA1開始，通過訪問合適的數(shù)據(jù)基以獲得對應(yīng)于射頻標(biāo)簽14的條目列表(條目名稱列表，以及附于該條目的射頻標(biāo)簽14的ID)。然后，執(zhí)行SHA2以激活顯示部分160，顯示如圖23所示的標(biāo)簽搜索視圖。然后執(zhí)行SHA3以判斷是否已經(jīng)按下操作部分162上的光標(biāo)鍵。如果在SHA3中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入SHA4以更新在顯示部分160上高亮度顯示的條目，并且返回到SHA3。如果在SHA3中已經(jīng)獲得否定的判斷，則控制流程進(jìn)入SHA5，判斷是否已經(jīng)按下操作部分162上的搜索鍵。如果在SHA5中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入SHA6，判斷在顯示部分162上指示的ID為期望射頻標(biāo)簽14的ID并打開搜索請求標(biāo)志，并且返回到SHA3和后續(xù)步驟。如果在SHA5中獲得了否定的判斷，則控制流程進(jìn)入SHA7，以判斷是否已按下操作部分162上的搜索結(jié)束鍵。如果在SHA7中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入SHA8，關(guān)閉搜索請求標(biāo)志，并且返回到SHA3及其后續(xù)步驟。如果在SHA7中獲得了否定的判斷，則控制流程進(jìn)入SHA3及其后續(xù)步驟。在上述控制例程中，SHA2、SHA4、SHA6和SHA8對應(yīng)于顯示部分160的操作，SHA3、SHA5和SHA7對應(yīng)于操作部分162的操作。
圖30為流程圖，示出了由便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的控制部分206所執(zhí)行的指令接收控制，以接收來自控制器152的指令。圖30的控制例程以預(yù)定的周期時間被重復(fù)執(zhí)行。
圖30的控制例程從SHB1開始，判斷是否已經(jīng)收到來自控制器152的輸入查詢指令。如果在SHB1中獲得了否定的判斷，則控制流程進(jìn)入到SHB5，判斷是否已經(jīng)收到來自控制器152的顯示指令。如果在SHB1中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入到SHB2，判斷搜索請求標(biāo)志是否處于打開狀態(tài)。如果在SHB2中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入到SHB3，將期望射頻標(biāo)簽14的ID和搜索開始指令發(fā)送到控制器152，并且結(jié)束當(dāng)前控制例程。如果在SHB2中獲得了否定的判斷，則控制流程進(jìn)入到SHB4，發(fā)送非搜索請求指令，也就是搜索結(jié)束指令，并且結(jié)束當(dāng)前控制例程。如果在SHB5中獲得了肯定的判斷，也就是說，如果從控制器15已經(jīng)接收到顯示指令，則控制流程進(jìn)入到SHB6，根據(jù)從控制器152接收的信息來激活顯示部分160，提供包括有期望射頻標(biāo)簽14的位置和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的位置在內(nèi)的標(biāo)簽搜索視圖，并且結(jié)束當(dāng)前控制例程。如果在SHB5中獲得了否定的判斷，也就是說，如果還沒有從控制器152接收到顯示指令，則控制流程進(jìn)入到SHB7，判斷是否已經(jīng)從控制器152接收到搜索指令。如果在SHB7中獲得了肯定的判斷，則控制流程進(jìn)入到SHB8，檢測期望射頻標(biāo)簽14的位置，并且然后進(jìn)入到SHB9，將SHB8中所進(jìn)行的搜索的結(jié)果發(fā)送到控制器152，并且結(jié)束當(dāng)前控制例程。如果在SHB7中獲得了否定的判斷，則控制流程進(jìn)入到SHB10，執(zhí)行處理其他指令的操作，并且結(jié)束當(dāng)前控制例程。
在上述當(dāng)前實施例中，射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)包括發(fā)送控制部分246(步驟SFX和SG)，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以便多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(112)和便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(114)以各自不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。發(fā)送信號的時間共享發(fā)送可以防止從多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(112)發(fā)送來的發(fā)送波和從便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(114)發(fā)送來的發(fā)送信號之間發(fā)生干涉。也就是說，本射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)110允許對位于預(yù)定位置的射頻標(biāo)簽14進(jìn)行充分檢測，同時有效地防止從多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(112)發(fā)送來的發(fā)送波和從便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(114)發(fā)送來的發(fā)送波之間發(fā)生干涉。例如，射頻標(biāo)簽14被粘貼到位于諸如辦公室或圖書館的內(nèi)部區(qū)域等相對較大區(qū)域中的大量條目的每一個?？梢酝ㄟ^檢測相應(yīng)射頻標(biāo)簽14的位置來管理大量的條目。
進(jìn)而，將便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)做得比所述多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)窄一些，以便可以通過首先由多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112來獲得期望射頻標(biāo)簽14的近似位置，并且然后由便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114來獲得期望射頻標(biāo)簽14的準(zhǔn)確位置，從而有效地檢測到期望射頻標(biāo)簽14。
進(jìn)而，發(fā)送控制部分246控制著來自多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的發(fā)送信號的發(fā)送時序，以便防止將發(fā)送信號同時發(fā)送到其中多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的發(fā)送區(qū)相互重疊的區(qū)域中。這種結(jié)構(gòu)有效地防止了從多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112發(fā)送來的發(fā)送波之間的干涉。
進(jìn)而，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114具有識別標(biāo)簽，使得可以通過多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112來檢測便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的位置。
進(jìn)而，射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)包括判斷部分248(步驟S4)，用于判斷位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114上的識別標(biāo)簽14’和待檢測的射頻標(biāo)簽14是否位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的通信區(qū)之一內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)允許檢測便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114和待檢測的射頻標(biāo)簽14之間的相對位置。
進(jìn)而，發(fā)送控制部分246控制來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的發(fā)送信號的發(fā)送，因此只在通過判斷部分248得到肯定的判斷之后才發(fā)送發(fā)送信號。因此，通過首先操作多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112以得到期望射頻標(biāo)簽14的近似位置，并且然后操作便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114以得到期望射頻標(biāo)簽14的準(zhǔn)確位置，可以有效地檢測期望射頻標(biāo)簽14。
進(jìn)而，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114包括輸入部分162(步驟SHA3、SHA5和SHA7)，用于手動指定待檢測的射頻標(biāo)簽14。因此，只需要用戶操作便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114，以準(zhǔn)確檢測位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的期望射頻標(biāo)簽14。
進(jìn)而，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114包括顯示部分160(步驟SHA2、SHA4、SHA6和SHA8)，用于指示其中待檢測的射頻標(biāo)簽14所位于的方向。顯示部分160允許可視地檢測期望射頻標(biāo)簽14的位置。
進(jìn)而，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114包括起到指示器設(shè)備164(步驟SG)作用的聲音生成設(shè)備，用于當(dāng)通過判斷部分246得到肯定的判斷時提供預(yù)定的指示。該指示使用戶能夠確認(rèn)待檢測的射頻標(biāo)簽14位于便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的附近。
進(jìn)而，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114包括多個天線元件176，以及用于控制多個天線元件方向性的方向性控制部分186。方向性控制部分186允許有效和準(zhǔn)確地檢測期望射頻標(biāo)簽14的位置。
盡管上面已經(jīng)參考附圖詳細(xì)地講述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是可以理解，本發(fā)明并不限于這些優(yōu)選實施例，而是可以有其他體現(xiàn)形式。
盡管上述的實施例使用了單個便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114用于檢測期望射頻標(biāo)簽14，但是本發(fā)明的實施例并不限于該實施例。例如，可以提供多個便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114來檢測射頻標(biāo)簽14。在這種情況下，該系統(tǒng)的多個用戶可以更加充分地檢測位于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的多個射頻標(biāo)簽14。

在前述實施例中，多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112以3×4矩陣分布在小室234中，如圖19所示。不過，靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112也可以例如按照如圖31中所示的模式來分布，以便相鄰的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112位于確定了如平面視圖中所示的三角形的位置上。這種結(jié)構(gòu)不僅可允許增加由同樣多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備所提供的整個通信區(qū)，而且通過以三個不同時序(包括有來自便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的發(fā)送時序在內(nèi)的四個不同時序)來發(fā)送發(fā)送波，可以防止發(fā)送波之間的干涉。
盡管在前述實施例的結(jié)構(gòu)中提到的控制器152與靜態(tài)射頻標(biāo)簽信設(shè)備112是分開的，但是任何一個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備112的結(jié)構(gòu)都可以執(zhí)行控制器152的功能?？蛇x情況下，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的結(jié)構(gòu)可以執(zhí)行控制器152的功能。
在前述實施例中的便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114中，操作部分162與顯示部分160是分開的。不過，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114也可以具有觸摸型顯示器，通過對該顯示器進(jìn)行觸摸操作可以指定期望射頻標(biāo)簽，并且該顯示器指示了期望射頻標(biāo)簽14所位于的方向。
在前述實施例中，當(dāng)便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114位于期望射頻標(biāo)簽14的附近時，便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114的聲音生成設(shè)備164可以提供預(yù)定的聲音。不過，聲音生成設(shè)備164可以提供合適的聲音，以表明便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114被移開，距離期望射頻標(biāo)簽14很長一段距離。
數(shù)據(jù)基可以存儲在例如便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備114中，盡管前述實施例沒有對表示粘貼了射頻標(biāo)簽14以方便條目管理的條目列表的數(shù)據(jù)基的存儲位置進(jìn)行講述。
可以理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過對本發(fā)明進(jìn)行各種其他更改來體現(xiàn)它，只要不偏離本發(fā)明的精神主旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，用于將發(fā)送信號朝向射頻標(biāo)簽發(fā)送，并且接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的響應(yīng)發(fā)送信號的回復(fù)信號，以用于與射頻標(biāo)簽進(jìn)行通信，所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的特征是包括發(fā)送控制部分，用于控制所述發(fā)送信號的發(fā)送，以防止所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)和另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送區(qū)發(fā)生重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中所述發(fā)送控制部分控制所述發(fā)送信號的發(fā)送，從而以與來自所述另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送時序不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。
3.如權(quán)利要求1或2所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于發(fā)送發(fā)送信號的多個天線元件，并且所述發(fā)送控制部分通過控制待通過所述多個天線元件的每一個進(jìn)行發(fā)送的發(fā)送信號的相位來控制發(fā)送信號的發(fā)送方向，從而改變所述通信區(qū)。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，進(jìn)一步包括射頻標(biāo)簽通信判斷部分，用于判斷在所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的所述通信區(qū)內(nèi)是否存在任何射頻標(biāo)簽，以及哪一個正與所述另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備進(jìn)行通信，并且其中當(dāng)所述射頻標(biāo)簽通信判斷部分獲得肯定的判斷時，所述發(fā)送控制部分限制發(fā)送信號的發(fā)送。
5.如權(quán)利要求4所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中當(dāng)所述射頻標(biāo)簽通信判斷部分獲得肯定的判斷時，所述發(fā)送控制部分控制發(fā)送信號的發(fā)送方向，以改變所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送區(qū)。
6.如權(quán)利要求1至5中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于從所述射頻標(biāo)簽接收所述回復(fù)信號的多個天線元件，以及接收控制部分，其通過控制經(jīng)由所述多個天線元件所接收的每一個回復(fù)信號的相位來控制回復(fù)信號的接收方向。
7.如權(quán)利要求6所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中所述接收控制部分用于控制待從所述多個天線元件發(fā)送來的每一個發(fā)送信號的幅度，并且所述接收控制部分用于控制經(jīng)由所述多個天線元件接收的每一個回復(fù)信號的幅度。
8.如權(quán)利要求6或7所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中用于由所述射頻標(biāo)簽通信判斷部分進(jìn)行判斷的所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的所述通信區(qū)，是根據(jù)由所述接收控制部分所控制的所述回復(fù)信號的所述接收方向來進(jìn)行判斷的。
9.如權(quán)利要求6-8所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中所述發(fā)送控制部分控制待由所述多個天線元件進(jìn)行發(fā)送的每一個發(fā)送信號的相位，以使發(fā)送信號的發(fā)送方向與回復(fù)信號的接收方向相一致。
10.如權(quán)利要求6至8中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中所述接收控制部分控制由所述多個天線元件所接收的每一個回復(fù)信號的相位，以便回復(fù)信號的接收方向與發(fā)送信號的發(fā)送方向相一致。
11.如權(quán)利要求1至10中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，進(jìn)一步包括射頻標(biāo)簽位置檢測部分，用于檢測在所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的所述通信區(qū)內(nèi)存在的射頻標(biāo)簽的位置。
12.一種射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)，包括多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中每一個射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)都根據(jù)權(quán)利要求1的限定所構(gòu)建，并且其中所述多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的所述發(fā)送控制部分彼此同步地發(fā)送發(fā)送信號，從而防止所述多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)發(fā)生重疊。
13.如權(quán)利要求12所述的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)，其中所述多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的所述發(fā)送控制部分彼此同步地控制所述發(fā)送信號的發(fā)送，以使所述射頻標(biāo)簽通信設(shè)備以各自不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。
14.如權(quán)利要求12或13所述的射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)，其中所述多個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的所述發(fā)送控制部分彼此同步地控制所述發(fā)送信號的發(fā)送方向。
15.一種射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，包括多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，位于各自的預(yù)定位置，并且用于將發(fā)送信號朝向預(yù)定的射頻標(biāo)簽發(fā)送和接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的回復(fù)信號，以用于與射頻標(biāo)簽進(jìn)行通信；以及便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，用于將發(fā)送信號朝向所述射頻標(biāo)簽發(fā)送和接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的回復(fù)信號，以用于檢測位于所述多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)內(nèi)的射頻標(biāo)簽。所述射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的特征是進(jìn)一步包括發(fā)送控制部分，用于控制所述發(fā)送信號的發(fā)送，以便所述多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備和所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備分別以各自不同的時序來發(fā)送發(fā)送信號。
16.如權(quán)利要求15所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)比所述多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)窄。
17.如權(quán)利要求15或16所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述發(fā)送控制部分控制來自所述多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送時序，以便防止將發(fā)送信號同時朝向其中多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送區(qū)相互重疊的區(qū)域發(fā)送。
18.如權(quán)利要求15至17中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，包括多個便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，每一個便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備如權(quán)利要求15中所述的被限定。
19.如權(quán)利要求15至18中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備具有識別標(biāo)簽。
20.如權(quán)利要求19所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，進(jìn)一步包括判斷部分，用于判斷位于所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備上的所述識別標(biāo)簽和待檢測的射頻標(biāo)簽是否位于多個靜態(tài)射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的通信區(qū)之一內(nèi)。
21.如權(quán)利要求20所述的射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，其中所述發(fā)送控制部分控制來自所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備的發(fā)送信號的發(fā)送，以便只在所述判斷部分得到肯定的判斷之后才發(fā)送發(fā)送信號。
22.如權(quán)利要求15至21中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括輸入部分，用于手動指定待檢測的射頻標(biāo)簽。
23.如權(quán)利要求15至22中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括顯示部分，用于指示其中待檢測的射頻標(biāo)簽所位于的方向。
24.如權(quán)利要求20至23中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括指示器部分，用于當(dāng)所述判斷部分得到肯定的判斷時提供預(yù)定的指示。
25.如權(quán)利要求15至24中的任何一個所述的射頻標(biāo)簽檢測系統(tǒng)，其中所述便攜式射頻標(biāo)簽通信設(shè)備包括多個天線元件和用于控制所述多個天線元件的方向性的方向性控制部分。
全文摘要
一種射頻標(biāo)簽通信設(shè)備，允許射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)具有帶有最少所需個數(shù)的詢問器的足夠大的通信區(qū)。射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(12)包括發(fā)送控制部分(40)，用于控制發(fā)送信號的發(fā)送，以防止射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(12)的通信區(qū)和另一個射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(12)的通信區(qū)發(fā)生重疊，從而使相鄰射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(12)之間的間隔距離最大，并且有效地防止多個射頻標(biāo)簽(14)對發(fā)送信號的同時接收。也就是說，射頻標(biāo)簽通信設(shè)備(12)允許射頻標(biāo)簽通信系統(tǒng)具有帶有最少所需個數(shù)的詢問器的足夠大的通信區(qū)。
文檔編號H04B5/02GK1954507SQ20058001534
公開日2007年4月25日 申請日期2005年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者永井拓也, 清原裕二 申請人:兄弟工業(yè)株式會社