專利名稱：天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對帶有射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)進行自動定位的裝置，尤其是涉及一種對處于儲存狀態(tài)的帶有射頻標(biāo)識卡的對象進行自動查找和定位的裝置。
背景技術(shù)：
目前公知的射頻識別技術(shù)主要是由射頻讀卡裝置和射頻標(biāo)識卡組成的，射頻讀卡裝置通過收發(fā)射頻信號(帶有調(diào)制信號的電磁波)讀寫射頻標(biāo)識卡上的數(shù)據(jù)。這種技術(shù)中，射頻標(biāo)識卡自身不帶電源的又稱為無源射頻識別技術(shù)。
無源射頻識別技術(shù)的射頻讀卡裝置是由單片機數(shù)據(jù)處理電路、射頻發(fā)射電路、射頻接收電路及射頻讀卡天線組成。無源射頻標(biāo)識卡又稱為非接觸式智能卡或智能標(biāo)簽，它是由一個集成電路芯片及相連的天線組成。當(dāng)射頻標(biāo)識卡進入射頻讀卡天線覆蓋范圍內(nèi)時，射頻標(biāo)識卡上的天線接收由射頻讀卡天線發(fā)射的射頻信號及所攜帶的能量，射頻標(biāo)識卡上的集成電路芯片被激活并產(chǎn)生響應(yīng)信號，通過射頻標(biāo)識卡上的天線發(fā)射出去，射頻讀卡天線接收該響應(yīng)信號，射頻讀卡裝置因此可以獲取到射頻標(biāo)識卡中的數(shù)據(jù)。這樣的射頻讀卡裝置只能讀寫其天線有限覆蓋范圍內(nèi)的射頻標(biāo)識卡。采用這種裝置對大范圍內(nèi)帶有射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)進行查找和定位，有兩種可能的方式一是移動射頻讀卡裝置或移動帶有射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)，使目標(biāo)上的射頻標(biāo)識卡進入射頻讀卡天線覆蓋范圍，但這種方式對于處于儲存狀態(tài)的對象不容易實現(xiàn)自動查找和定位；二是安裝多套射頻讀卡裝置，覆蓋整個目標(biāo)所處區(qū)域，但這種方式使得整個系統(tǒng)的集成較復(fù)雜，成本也較高，且相鄰的裝置同時工作時產(chǎn)生的射頻信號往往會相互干擾。因此目前的這種射頻讀卡裝置難以實現(xiàn)對大范圍內(nèi)帶有射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)進行自動查找和定位。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的射頻讀卡裝置難以用于對大范圍內(nèi)目標(biāo)自動查找和定位的不足，本實用新型提供一種天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置。該裝置不僅易于實現(xiàn)對大范圍內(nèi)目標(biāo)的自動查找和定位，還可以避免射頻信號間的相互干擾，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
本實用新型的技術(shù)方案是一種天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置，包括由單片機數(shù)據(jù)處理電路、射頻發(fā)射電路、射頻接收電路組成的射頻讀卡器8以及射頻讀卡天線1；其特征是多個射頻讀卡天線1通過天線切換器3與射頻讀卡器8連接；該天線切換器3由一個計算機通信接口，一個與射頻讀卡器連接的天線接口，多個與射頻讀卡天線連接的接口以及由單片機控制的天線切換電路組成。所述的天線切換電路主要包括譯碼電路12和高頻繼電器10；每一個射頻讀卡天線1均通過一個高頻繼電器10與射頻讀卡器8相連；譯碼電路12的每一個輸出端通過一個功率放大器11控制其中一個高頻繼電器10的通斷；天線切換器根據(jù)接收到的切換指令對射頻讀卡天線進行切換，將指定的射頻讀卡天線接至射頻讀卡器。
上述技術(shù)方案實質(zhì)是將現(xiàn)有的射頻讀卡裝置分解為射頻讀卡器和射頻讀卡天線兩部分，在現(xiàn)有的射頻讀卡裝置之外增加一個天線切換器，射頻讀卡天線不再直接與射頻讀卡器連接，而是通過天線切換器與射頻讀卡器連接。天線切換器根據(jù)接收到的切換指令對射頻讀卡天線進行切換，將指定的射頻讀卡天線接至射頻讀卡器。
根據(jù)實際需要，將多個射頻讀卡天線安裝在要查找的目標(biāo)所處區(qū)域的所有預(yù)定的定位點，同一定位點也可安裝多個不同方向的射頻讀卡天線。天線切換器對多個射頻讀卡天線依次切換，一個射頻讀卡器因此可以通過安置在不同方位的射頻讀卡天線，讀取處于不同方位的射頻標(biāo)識卡，并根據(jù)各射頻讀卡天線所安置的方位確定其讀到的帶有射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)(可以是物品、人員或動物等)所處方位，實現(xiàn)目標(biāo)自動查找和定位。
射頻讀卡天線與天線切換器間的連接采用能傳遞高頻信號并具抗干擾能力的導(dǎo)線，例如射頻同軸電纜或雙絞線。如果目標(biāo)所處區(qū)域特別大，為了避免天線切換器與天線間的連線太長，可在現(xiàn)場布置多套上述裝置，即多個天線切換器和射頻讀卡器。
天線切換器中的單片機可以是一個獨立的單片機，也可以和射頻讀卡器共用一個單片機。天線切換器可以是一個獨立的器件，也可以與射頻閱讀器設(shè)計成一體。
本實用新型的有益效果是，帶射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)和射頻讀卡器均不再需要移動，即可實現(xiàn)大范圍的物品自動查找和定位，同時射頻讀卡器的數(shù)量大為減少，避免了射頻信號間的相互干擾，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型具體實施例的系統(tǒng)原理示意圖。
圖2是本實用新型具體實施的天線切換器電路原理示意圖。
圖中標(biāo)記分別是1、射頻讀卡天線，2、射頻同軸電纜，3、天線切換器，4、USB電纜，5、同軸電纜，6、計算機，7、RS232電纜，8、射頻讀卡器，9、射頻標(biāo)識卡，10、高頻繼電器，11、功率放大器，12、譯碼電路，13，單片機，14、接口電路。
具體實施方式
本實施例是以一個倉庫為例進行說明。本實用新型具體實施方式
中，射頻同軸電纜2選用HJYV-75-2-3.2，同軸電纜5選用50歐姆同軸電纜5D-FB，單片機13選用C8051F320，射頻讀卡器8選用SLRM900，射頻標(biāo)識卡9上的集成電路芯片選用ICODE SLI的SL2 ICS20，高頻繼電器10選用G6Y-1-5VDC。
在圖1所示的射頻掃描目標(biāo)自動定位系統(tǒng)原理示意圖中，讀卡天線1分別安置在倉庫貨架的每一個貨位中(同樣也可以是以一定的間隔排列安置在文件柜或書架上)；射頻標(biāo)識卡9安裝在所有貨箱或托盤上(同樣也是可以安裝在文件夾或圖書上)，在射頻標(biāo)識卡9中預(yù)先已寫入了所對應(yīng)目標(biāo)的信息；將所有讀卡天線1通過射頻同軸電纜2連接到天線切換器3。計算機6將天線切換指令通過USB電纜4發(fā)送給天線切換器3，天線切換器3將指定的射頻同軸電纜2和同軸電纜5連接，從而將指定的讀卡天線1接至射頻讀卡器8；計算機6通過RS232電纜7向射頻讀卡器8發(fā)出讀卡指令，射頻讀卡器8通過指定的讀卡天線1讀取其所覆蓋的區(qū)域內(nèi)的射頻標(biāo)識卡9，讀取結(jié)果通過RS232串行電纜7發(fā)送給計算機6，如果讀取到了有效數(shù)據(jù)，則可定位該射頻標(biāo)識卡9對應(yīng)物品在所指定的讀卡天線1覆蓋的區(qū)域內(nèi)。用以上方式依此讀取所有的讀卡天線1，從而可以將所有目標(biāo)定位，并相應(yīng)可以實現(xiàn)對特定目標(biāo)的查找。
在圖2天線切換器電路原理示意圖中，計算機將天線切換指令通過USB電纜4及接口電路14傳給單片機13，單片機13控制譯碼電路12產(chǎn)生對指定天線的切換選通信號，通過功率放大器11導(dǎo)通對應(yīng)的高頻繼電器10，這樣就接通了射頻同軸電纜2和同軸電纜5，從而將指定的讀卡天線1接至射頻讀卡器8。譯碼電路12采用通用的譯碼電路，由單片機有限的I/O實現(xiàn)多路選通信號，如用4個單片機I/O口即可產(chǎn)生16路選通信號；但如果天線切換器3要切換的讀卡天線總數(shù)較少，例如少于24路，則可直接利用單片機13上用作地址總線和數(shù)據(jù)總線的I/O口來選通功率放大器11，而不需要譯碼電路。
權(quán)利要求1.一種天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置，包括由單片機數(shù)據(jù)處理電路、射頻發(fā)射電路、射頻接收電路組成的射頻讀卡器(8)以及射頻讀卡天線(1)；其特征是多個射頻讀卡天線(1)通過天線切換器(4)與射頻讀卡器(8)連接；該天線切換器由一個計算機通信接口，一個與射頻讀卡器連接的天線接口，多個與射頻讀卡天線連接的接口以及由單片機控制的天線切換器(3)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置，其特征是所述的天線切換器(3)主要包括譯碼電路(12)和高頻繼電器(10)；每一個射頻讀卡天線(1)均通過一個高頻繼電器(10)連接在與射頻讀卡器(8)相連的導(dǎo)線(5)上；譯碼電路(12)的每一個輸出端通過一個功率放大器(11)控制其中一個高頻繼電器(10)的通斷；天線切換器根據(jù)接收到的切換指令對射頻讀卡天線進行切換，將指定的射頻讀卡天線接至射頻讀卡器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置，其特征是射頻讀卡天線與天線切換器間的連接采用能傳遞高頻信號并具抗干擾能力的導(dǎo)線(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線切換式射頻掃描目標(biāo)自動定位裝置，其特征是所述導(dǎo)線(5)是一種射頻同軸電纜或雙絞線。
專利摘要本實用新型涉及一種對帶有射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)進行自動定位的裝置，尤其是涉及一種對處于儲存狀態(tài)的帶有射頻標(biāo)識卡的對象進行自動查找和定位的裝置。它包括由單片機數(shù)據(jù)處理電路、射頻發(fā)射電路、射頻接收電路組成的射頻讀卡器8以及射頻讀卡天線1；其特征是多個射頻讀卡天線1通過天線切換器4與射頻讀卡器8連接；該天線切換器由一個計算機通信接口，一個與射頻讀卡器連接的天線接口，多個與射頻讀卡天線連接的接口以及由單片機控制的天線切換器3組成。本實用新型的有益效果是，帶射頻標(biāo)識卡的目標(biāo)和射頻讀卡器均不再需要移動，即可實現(xiàn)大范圍的物品自動查找和定位，同時射頻讀卡器的數(shù)量大為減少，避免了射頻信號間的相互干擾，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號H04B1/59GK2702535SQ20042000321
公開日2005年5月25日 申請日期2004年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者張紅, 時曉明 申請人:張紅, 時曉明