專利名稱：射頻識(shí)別多普勒運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識(shí)別("RFID")裝置，并且更具體地涉及通過(guò) 利用結(jié)合在RFID監(jiān)控系統(tǒng)中的多普勒檢測(cè)電路來(lái)監(jiān)視物件在RFID 詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的相對(duì)定向運(yùn)動(dòng)以及速度的一種系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
術(shù)語(yǔ)射頻識(shí)別(RFID)是用于描述利用無(wú)線電波來(lái)自動(dòng)識(shí)別目 標(biāo)或人的^支術(shù)。RFID系統(tǒng)可用于例如庫(kù)存管理、電子訪問(wèn)控制、安 全系統(tǒng)、收費(fèi)公路上車輛的自動(dòng)識(shí)別以及物品的電子監(jiān)控("EAS") 等諸多應(yīng)用之中。這可用多種方法來(lái)進(jìn)行，最普遍的方法涉及在與應(yīng) 答器通信的一塊微芯片上存儲(chǔ)識(shí)別物體或人的一個(gè)序列號(hào)以及可能 的其他信息，這種應(yīng)答器通常被稱為RFID標(biāo)志器或RFID標(biāo)簽。RFID 系統(tǒng)可用于跟蹤或監(jiān)視應(yīng)用了 RFID標(biāo)志器的物品或物件的位置和/ 或狀態(tài)。有時(shí)與收發(fā)器和解碼器一起封裝的一個(gè)天線使該標(biāo)志器能夠 向收發(fā)器發(fā)射識(shí)別信息，該收發(fā)器包括接收并把從RFID標(biāo)志器反射 回來(lái)的無(wú)線電波轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息的能力，然后該數(shù)字信息可被傳送至 計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。該發(fā)射天線，該收發(fā)器以及該解碼器通常被總稱為 該RFID讀取器。
RFID讀取器可以是一種手持式或固定式裝置，并且根據(jù)它的輸 出功率以及所使用的無(wú)線電頻率以從1英寸至100英尺范圍內(nèi)的任何 地方發(fā)射無(wú)線電波。當(dāng)一個(gè)RFID標(biāo)志器經(jīng)過(guò)該天線的電磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)， 它檢測(cè)該讀取器的激活信號(hào)。然后，讀取器將在標(biāo)簽的集成電路中被 編碼的數(shù)據(jù)解碼，并且將數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
雖然RFID系統(tǒng)提供了 RFID標(biāo)志器被應(yīng)用在其中的物件的快速 而準(zhǔn)確的識(shí)別，現(xiàn)有的這些RFID系統(tǒng)無(wú)法在天線的電磁場(chǎng)內(nèi)跟蹤物
5件的運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)速度。這樣，當(dāng)一個(gè)RFID讀取器接收到來(lái)自一個(gè) 被詢問(wèn)的標(biāo)志器的物件識(shí)別信息時(shí)，它將忽略其他信號(hào)，如多普勒信 號(hào)，這些信號(hào)通常表明一個(gè)物件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向以及速度。這 是因?yàn)檫@些RFID讀取器并不包括必要的硬件或邏輯來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，或 簡(jiǎn)單地濾出或忽略多普勒信號(hào)。單個(gè)的多普勒信號(hào)檢測(cè)器往往需要結(jié) 合到RFID系統(tǒng)內(nèi)部，這樣就增加了成本、工時(shí)以及設(shè)計(jì)。無(wú)源紅外 線("PIR")檢測(cè)器通常用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。但是，將PIR檢測(cè)器結(jié)合到 現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)內(nèi)部需要額外的硬件以及額外的啟動(dòng)成本，從而使 系統(tǒng)經(jīng)常是不實(shí)用的。
因此，所需要的是利用現(xiàn)有的RFID硬件檢測(cè)來(lái)自該RFID詢問(wèn) 區(qū)域內(nèi)的物件的輸入多普勒信號(hào)并且確定該物件的相對(duì)速度以及運(yùn) 動(dòng)的一種方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著手解決本領(lǐng)域中與RFID讀取器以及RFID系統(tǒng)有關(guān)的 這些缺陷。 一個(gè)RFID系統(tǒng)包括一個(gè)RFID讀取器，該讀取器與一個(gè) 或多個(gè)RFID標(biāo)志器通信。每個(gè)RFID標(biāo)志器均可應(yīng)用于所涉及的物 件。每個(gè)標(biāo)志器都可在接收到來(lái)自該RFID讀取器的啟動(dòng)功率信號(hào)時(shí) 被激活。每個(gè)標(biāo)志器包括可將信息發(fā)射回RFID讀取器的天線，該信 息通常涉及正被詢問(wèn)的物件。該RFID讀取器還包括必要的電路以檢 測(cè)與在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的任何物件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信號(hào)，并且向計(jì)算機(jī) 發(fā)送這些運(yùn)動(dòng)信號(hào)，這些信號(hào)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理以確定正在運(yùn)動(dòng)的 物件相對(duì)于該RFID讀取器的運(yùn)動(dòng)、方向以及速度?？蛇x地，可將一 個(gè)多普勒信號(hào)檢測(cè)器插入RFID讀取器與詢問(wèn)區(qū)域之間以檢測(cè)從物件 返回的信號(hào)。然后，該多普勒信號(hào)檢測(cè)器可提取多普勒信號(hào)并將多普 勒信號(hào)發(fā)送至計(jì)算機(jī)以進(jìn)行處理。
根據(jù)一個(gè)方面，提供了用在RFID檢測(cè)系統(tǒng)中的一種射頻識(shí)別 (，，RFID")讀取器。該讀取器包括用于生成RF信號(hào)的一個(gè)信號(hào)源和 偶聯(lián)到該RF信號(hào)源的一個(gè)天線。該天線向一個(gè)詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器發(fā)射詢問(wèn)RF信號(hào)并且從該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè) 物件接收通信信號(hào)，其中這些通信信號(hào)包括在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)表明物件 運(yùn)動(dòng)的多普勒信號(hào)。該讀取器進(jìn)一步包括用于接收這些通信信號(hào)的一 個(gè)接受器以及用于檢測(cè)這些多普勒信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種RFID檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包 括一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器、 一個(gè)RFID讀取器以及用于檢測(cè)多普勒 信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路。該RFID讀取器包括用于生成RF信號(hào)的一個(gè) RF源、偶聯(lián)到該RF源的一個(gè)天線以及用于接收通信信號(hào)的一個(gè)接收 器。該天線向詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的 一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器發(fā)射詢問(wèn)信號(hào)并 且從該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)物件接收通信信號(hào)。這些通信信號(hào)包括在詢 問(wèn)區(qū)域內(nèi)表明物件運(yùn)動(dòng)的多普勒信號(hào)。
根據(jù)再一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種操作RFID標(biāo)志器讀取器的 方法，在該RFID標(biāo)志器讀取器中，將一個(gè)詢問(wèn)信號(hào)以一個(gè)第一功率 水平發(fā)射以檢測(cè)在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的 一個(gè)物件的運(yùn)動(dòng)。若檢測(cè)到在詢問(wèn) 區(qū)域內(nèi)的一個(gè)物件的運(yùn)動(dòng)，則以大于第一功率水平的一個(gè)第二功率水 平發(fā)射詢問(wèn)信號(hào)以檢測(cè) 一個(gè)標(biāo)志器的存在。
本發(fā)明的另外的方面將會(huì)部分地在以下的說(shuō)明中陳述，并且從這 些說(shuō)明中可部分地明白本發(fā)明的另外的方面，或者可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明 來(lái)了解本發(fā)明的另外的方面。本發(fā)明的各個(gè)方面將通過(guò)在所附的權(quán)利 要求書中具體指出的那些要素和組合而得以實(shí)現(xiàn)或完成。應(yīng)理解，以
上的總體說(shuō)明以及以下的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是示例性和解說(shuō)性的，并且不 對(duì)提出權(quán)利要求的發(fā)明進(jìn)行限制。


結(jié)合在本說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明的一部分的這些附圖舉例說(shuō)明
了本發(fā)明的實(shí)施方案，并且與這些說(shuō)明 一起用于解釋本發(fā)明的原理。 文中所列舉的這些實(shí)施方案是目前優(yōu)選的實(shí)施方案，然而應(yīng)理解，本
發(fā)明并不限于所示出的準(zhǔn)確的安排和手段，在附圖中 圖l是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的RFID系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；圖2是結(jié)合本發(fā)明的RFID讀取器的簡(jiǎn)圖3是結(jié)合本發(fā)明的該RFID讀取器的一個(gè)替代實(shí)施方案的簡(jiǎn)
圖4是結(jié)合本發(fā)明的該RFID讀取器的另一個(gè)替代實(shí)施方案的簡(jiǎn)
圖5是結(jié)合本發(fā)明的RFID系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖，該圖示出了本發(fā)明的一 種應(yīng)用；以及
圖6是示出了本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明有利地提供了一種系統(tǒng)和方法，這種系統(tǒng)和方法允許一種 RFID系統(tǒng)利用其現(xiàn)有的部件通過(guò)檢測(cè)由該物件的運(yùn)動(dòng)所生成的多普 勒信號(hào)、對(duì)這些多普勒信號(hào)進(jìn)行處理以確定在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的物件是 否正在運(yùn)動(dòng)以及確定相對(duì)于RFID讀取器的運(yùn)動(dòng)的速度和方向來(lái)檢測(cè) 在指定的詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)物件的運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在參見(jiàn)附圖，其中相同的 附圖標(biāo)記表示相同的要素，圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的一個(gè) 系統(tǒng)，總體上用"10"表示。系統(tǒng)10是一個(gè)RFID詢問(wèn)系統(tǒng)并且包 括一個(gè)RFID讀取器12、 一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器14以及一臺(tái)主計(jì) 算機(jī)16。
RFID讀取器12(以下將進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明)典型地包括一個(gè)收發(fā)器、 一個(gè)解碼器以及一個(gè)天線，并且可以是手持的或是固定的裝置。RFID 讀取器12通過(guò)經(jīng)由一個(gè)天線向一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志器14發(fā)射無(wú)線電信號(hào) 來(lái)與每個(gè)標(biāo)志器14通信。信號(hào)被發(fā)送到一個(gè)標(biāo)志器14("下行鏈路，，)， 以便從該標(biāo)志器14獲得識(shí)別信息。該天線用于向標(biāo)志器14發(fā)射信號(hào) 并從標(biāo)志器14接收信號(hào)。天線可作為RFID讀取器12的一部分或獨(dú) 立地安裝在例如一個(gè)門框或支架中。
該被詢問(wèn)的標(biāo)志器14通過(guò)向讀取器的天線發(fā)射RF信號(hào)(經(jīng)"反 向鏈路")而向讀取器12返回識(shí)別信息。然后，這些收到的信號(hào)經(jīng)讀 取器12內(nèi)的一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理或經(jīng)一個(gè)主計(jì)算機(jī)16來(lái)進(jìn)
8行處理。RFID標(biāo)志器14有多種形狀以及大小。標(biāo)志器14可以是有 源的或無(wú)源的。有源標(biāo)志器由一個(gè)內(nèi)置電池供電，且由這些類型的標(biāo) 志器接收到的數(shù)據(jù)可被修改或復(fù)寫。 一個(gè)有源標(biāo)志器的存儲(chǔ)容量根據(jù) 應(yīng)用需求而有所不同。無(wú)源標(biāo)志器工作時(shí)無(wú)需外部電源，并且從該讀 取器的發(fā)送的信號(hào)中獲得其工作動(dòng)力。這樣，無(wú)源標(biāo)志器14典型地 比有源標(biāo)志器輕很多并且價(jià)格較為低廉。但是，與有源標(biāo)志器相比， 無(wú)源標(biāo)志器典型地具有較短的讀取范圍，并且需要一個(gè)大功率的讀取 器來(lái)激活它們。
圖2是與本發(fā)明結(jié)合使用的一個(gè)典型的RPID讀取器12的圖示。 應(yīng)注意，圖2所示的該讀取器12是用在典型的RPID詢問(wèn)系統(tǒng)中的 一個(gè)示例性讀取器12，并且本文中所揭示的本發(fā)明并不限制在RPID 讀取器的特定設(shè)計(jì)或類型。讀取器12包括一個(gè)提供無(wú)線電信號(hào)的RF 源18。循環(huán)器20是本領(lǐng)域中公知的類型，并且有助于引導(dǎo)去往天線 22和來(lái)自天線22的RF信號(hào)。天線22向一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志器14發(fā)射 無(wú)線電信號(hào)。天線22可被配置為帶有一個(gè)關(guān)聯(lián)的控制器的收發(fā)器天 線，該控制器提供控制和切換以按預(yù)定的時(shí)間間隔從發(fā)射功能向接收 功能切換。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到在天線22中可有獨(dú)立 的發(fā)送模塊和接收模塊。
天線22發(fā)出覆蓋一個(gè)電磁場(chǎng)或詢問(wèn)區(qū)域的電磁信號(hào)。在多個(gè)標(biāo) 志器14存在的情況中，由天線22產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可以是持續(xù)地存在。 如果不需要持續(xù)的詢問(wèn)，則該電磁場(chǎng)可被間歇地激活。天線22所確 定的該電磁場(chǎng)將導(dǎo)致來(lái)自被詢問(wèn)的標(biāo)志器14的響應(yīng)。處于無(wú)線電波 的形式的這種響應(yīng)并且被天線22的接收模塊24或收發(fā)器模塊所接 收。
從被詢問(wèn)的標(biāo)志器14接收的信號(hào)典型地含有關(guān)于被詢問(wèn)的標(biāo)志 器14以及與其相關(guān)聯(lián)的物件的身份的信息。該輸入信號(hào)經(jīng)由天線22 被接收器24接收，在接收器24中的一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器("DSP") 28處理該信號(hào)或?qū)⒃撔盘?hào)發(fā)送到主計(jì)算機(jī)16進(jìn)行處理。在某些情形 中，可能會(huì)希望不僅知道被詢問(wèn)的標(biāo)志器14的身份以及標(biāo)志器14所附到的物件的身份和特征，還要知道在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的 一個(gè)物件是否相
對(duì)于讀取器12已經(jīng)移動(dòng)。
由從讀取器12的無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射所產(chǎn)生的詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè) 或多個(gè)標(biāo)志器14用無(wú)線電信號(hào)響應(yīng)于讀取器12,這些無(wú)線電信號(hào)被 讀取器的天線22接收。本發(fā)明進(jìn)一步提供了在RFID讀取器的詢問(wèn) 區(qū)域內(nèi)通過(guò)RFID系統(tǒng)硬件的使用而無(wú)需額外硬件來(lái)跟蹤任何物件的 移動(dòng)的一種裝置。進(jìn)行這種跟蹤無(wú)需考慮標(biāo)志器14是否附著于該物 件上以及是否通過(guò)包括作為該讀取器12的一部分的多普勒信號(hào)檢測(cè) 電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)每個(gè)凈皮詢問(wèn)的標(biāo)志器14響應(yīng)于一個(gè)詢問(wèn)信號(hào)時(shí)，它 發(fā)送一個(gè)識(shí)別信號(hào)，該識(shí)別信號(hào)典型地包括標(biāo)志器14所附著的物件 的身份。
當(dāng)帶有或不帶有標(biāo)志器14的一個(gè)物件在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)， 它也通過(guò)向天線22返回信號(hào)來(lái)做出響應(yīng)。這些信號(hào)是多普勒信號(hào)的 形式，并且表明了移動(dòng)中的物體相對(duì)RFID讀取器12的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 這樣，雖然這個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的物體的響應(yīng)信號(hào)的實(shí)際頻率和/或波長(zhǎng)沒(méi)有 發(fā)生變化，但該物體的運(yùn)動(dòng)提供了頻率和/或波長(zhǎng)的明顯的變化，如被 檢測(cè)到，這種變化能夠提供與該物體相對(duì)于一個(gè)固定源如讀取器12 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的信息。
再次參看圖2，讀取器12設(shè)有電路，以使其能夠檢測(cè)來(lái)自這些 輸入基帶信號(hào)的多普勒信號(hào)，并且分離出多普勒信號(hào)以進(jìn)行處理。具 體地講，到達(dá)接收器24的這些信號(hào)可被發(fā)送到一個(gè)混合器26，若有 必要，該輸入RF信號(hào)的頻率在該混合器被變換成一個(gè)不同的頻率。 將表明物件的運(yùn)動(dòng)的多普勒信號(hào)從輸入信號(hào)中過(guò)濾，并且只包括多普 勒信號(hào)的合成信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器("DSP" ) 28被單獨(dú)處理。該 輸入信號(hào)的其余部分經(jīng)過(guò)如接收器24中的一個(gè)電容器30到達(dá)DSP 28，在此處它被單獨(dú)處理。
重新指向的這些多普勒信號(hào)可由主計(jì)算機(jī)16進(jìn)一步地進(jìn)行分 析。從該輸入信號(hào)中濾出的這些信號(hào)可被進(jìn)一步分析來(lái)確定該物件運(yùn) 動(dòng)的相對(duì)方向和速度。應(yīng)注意，除了在RFID讀取器12中包括多普勒信號(hào)檢測(cè)電路外，其他的附加硬件不必檢測(cè)和監(jiān)視物件在該詢問(wèn)區(qū)
域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。這樣，除了其正常的標(biāo)志器詢問(wèn)功能之外，RFID讀取 器12還起到運(yùn)動(dòng)傳感器的作用并且能夠確定如在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)品 已經(jīng)被從一個(gè)初始位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置，如儲(chǔ)存區(qū)域。
在利用RFID系統(tǒng)10的一個(gè)典型的情形中，讀取器12向一個(gè)或 多個(gè)標(biāo)志器14發(fā)送激活信號(hào)。如上所述，當(dāng)使用無(wú)源標(biāo)志器時(shí)，這 些標(biāo)志器要求來(lái)自讀取器12的激活功率。讀取器12向一個(gè)或多個(gè)標(biāo) 志器14發(fā)送幅移鍵控("ASK")命令來(lái)激活它們。每個(gè)標(biāo)志器14 與所涉及的特定物件相關(guān)聯(lián)。不是僅將RFID系統(tǒng)10用于物件識(shí)別 的目的，而是系統(tǒng)10使用RFID系統(tǒng)如一個(gè)讀取器、 一個(gè)或多個(gè)標(biāo) 志器14、天線來(lái)發(fā)送和接收信號(hào)、使用解碼器將到達(dá)該輸入信號(hào)的數(shù) 據(jù)解碼以及關(guān)聯(lián)的石更件，以檢測(cè)在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)任何物件的相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。
圖3示出了本發(fā)明的RFID讀取器12的一種替代設(shè)計(jì)。在此實(shí) 例中，該輸入信號(hào)被引導(dǎo)進(jìn)入DSP28，而這些多普勒信號(hào)不被濾出。 在這種情況下，DSP28包括必要的邏輯來(lái)進(jìn)行檢測(cè)、提取以及處理這 些多普勒信號(hào)，而不是包括硬件來(lái)從該基帶信號(hào)提取這些多普勒信 號(hào)。
圖4示出了 RFID讀取器12的替代設(shè)計(jì)的另一個(gè)實(shí)例。此時(shí)， 在讀取器12中包括一個(gè)附加的DSP 29。當(dāng)DSP 28在處理濾出了該 多普勒信號(hào)后的該基帶信號(hào)時(shí)，DSP29單獨(dú)處理該多普勒信號(hào)。本發(fā) 明并不限于從輸入的基帶信號(hào)中提取和處理該多普勒信號(hào)的特定方 法。本發(fā)明在讀取器12中結(jié)合了必要的硬件和/或邏輯來(lái)從到達(dá)天線 22的信號(hào)中檢測(cè)多普勒信號(hào)，該多普勒信號(hào)表明在該讀取器的詢問(wèn)區(qū) ^戈內(nèi)的物件的運(yùn)動(dòng)或無(wú)運(yùn)動(dòng)。
結(jié)合本發(fā)明的RFID系統(tǒng)10的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例是其中裝有產(chǎn)品 的多個(gè)箱體正在裝載碼頭卸貨時(shí)的情形，如圖5所示。在此實(shí)例中， 可能希望簡(jiǎn)單地對(duì)在該檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的如一個(gè)箱體、叉車等(統(tǒng)稱為"物 件，，)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，而在最初并不考慮該物件是否附著有標(biāo)志器
ii14或甚至叉車是否正在移動(dòng)任何箱體。 一旦檢測(cè)到物件，讀取器12 就能夠確定標(biāo)志器14是否出現(xiàn)并且收集更多的與已標(biāo)記的物體有關(guān) 的細(xì)節(jié)。
在這種安排中，讀取器12可編程為最初以一個(gè)低功率模式工作
式。當(dāng)在低^率模式中J，讀取器、12具有足夠的功率來(lái)檢測(cè)輸二的 多普勒信號(hào)，但并不需要增加它的功率來(lái)激勵(lì)標(biāo)志器14以進(jìn)行詢問(wèn)。 當(dāng)該叉車裝上物件或僅僅移動(dòng)時(shí)，讀取器12中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路檢測(cè) 該運(yùn)動(dòng)并且提高該讀取器的功率，以通過(guò)發(fā)射詢問(wèn)信號(hào)來(lái)激活并檢測(cè) 是否有標(biāo)志器14存在。
該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路可能包括諸如定向耦合器之類的硬件，并且檢測(cè) 在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的可能在運(yùn)動(dòng)的物件的存在。這樣，該讀取器12能夠 通過(guò)其多普勒信號(hào)檢測(cè)電路確定在該區(qū)域內(nèi)物件的運(yùn)動(dòng)而在詢問(wèn)區(qū) 域內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)保存其功率。有利的是，通過(guò)在無(wú)標(biāo)志器14 出現(xiàn)時(shí)降低功率，減少了與其他讀取器12之間的干擾。這在密集的 讀取器環(huán)境中尤為重要。
這樣，由于讀取器12主要用于監(jiān)視物件的運(yùn)動(dòng)而不是僅從這些 標(biāo)志器14獲取物件的識(shí)別信息，所以當(dāng)沒(méi)有標(biāo)志器運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀取器 12可將其工作功率設(shè)為4氐級(jí)，并且僅在一個(gè)物件進(jìn)入該詢問(wèn)區(qū)時(shí)才將 其功率提高至一個(gè)較高的工作水平。
在本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施方案中，該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路不是位于讀取 器12之內(nèi)，而是位于讀取器12與天線22之間。圖6示出了一個(gè)本 發(fā)明的示例性的實(shí)施方案。在圖6中，采樣器12分析從天線22發(fā)出 的信號(hào)及反射的信號(hào)來(lái)確定多普勒信號(hào)的存在。采樣器12含有用于
輯、確定該輸入RF信號(hào)是否含有表明一個(gè)或多個(gè)物件正處于運(yùn)動(dòng)中 的信號(hào)，并且將這些信號(hào)發(fā)送至主計(jì)算機(jī)16或DSP28以進(jìn)行進(jìn)一步 處理。在本實(shí)施方案中，讀取器12并不必包括任何運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路， 而是與采樣器12通信，該采樣器在讀取器12之外進(jìn)行這種運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，但在在系統(tǒng)IO之內(nèi)。
因此，本發(fā)明有利地提供了用于在RFID監(jiān)視系統(tǒng)中檢測(cè)物件運(yùn) 動(dòng)的一種系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)能夠使用在RFID系統(tǒng)中已經(jīng)存在的部 件，并且在該RFID讀取器內(nèi)或在該系統(tǒng)中的其他位置進(jìn)一步提供運(yùn) 動(dòng)檢測(cè)電路。該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路檢測(cè)并過(guò)濾出運(yùn)動(dòng)(如多普勒)信號(hào)， 并且向一個(gè)處理器發(fā)送這些信號(hào)，該處理器處理這些信號(hào)來(lái)確定在 RFID讀取器的詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的物件是否已運(yùn)動(dòng)、這些物件運(yùn)動(dòng)得多快 以及這些物件的運(yùn)動(dòng)方向。
結(jié)合本發(fā)明的該RFID系統(tǒng)主要用于詢問(wèn)標(biāo)志器14。然而，該 RFID讀取器12并不需要達(dá)到其最大容量，除非檢測(cè)到詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的 一個(gè)或多個(gè)物件。當(dāng)檢測(cè)到詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有標(biāo)志器14時(shí)，該RFID 讀取器12能夠保存其總功率并減少干擾，因?yàn)樗诒３肿銐虻墓β?來(lái)運(yùn)行該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器時(shí)并不需要激勵(lì)任何標(biāo)志器14。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)物 件進(jìn)入該詢問(wèn)區(qū)域，RFID讀取器12就能夠在保持其運(yùn)動(dòng)檢測(cè)能力的 同時(shí)嘗試激勵(lì)標(biāo)志器14。
本發(fā)明可用硬件、軟件、或二者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的方法和 系統(tǒng)可用在一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的集中形式或不同的元素分布于多個(gè) 互聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分散形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。任何類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他
適用于實(shí)施本文所說(shuō)明的方法的裝置均適合于執(zhí)行這里所述的功能。
有意義的是，本發(fā)明在并不脫離其精神和本質(zhì)屬性的情況下能夠 以其他的特定形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，在表明本發(fā)明的范圍時(shí)，應(yīng)該參見(jiàn) 以下權(quán)利要求書，而不是以上的說(shuō)明書。
1權(quán)利要求
1. 用于射頻識(shí)別(RFID)檢測(cè)系統(tǒng)的一種射頻識(shí)別讀取器，該讀取器包括用于生成RF信號(hào)的一個(gè)RF信號(hào)源；一個(gè)天線偶聯(lián)到該RF信號(hào)源上，并向詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器發(fā)射詢問(wèn)RF信號(hào)并且從該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)物件接收通信信號(hào)，其中這些通信信號(hào)包括在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)表明物件運(yùn)動(dòng)的多普勒信號(hào)；一個(gè)接收器接收該通信信號(hào)；并且運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路檢測(cè)該多普勒信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的讀取器，其中該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路從這些通信 信號(hào)中提取該多普勒信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的讀取器，其中該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路包括一個(gè)定 向耦合器。
4. 如權(quán)利要求1所述的讀取器，進(jìn)一步包括一個(gè)信號(hào)處理器，其 中該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路被適配為將該多普勒信號(hào)發(fā)送給該信號(hào)處理器。
5. 如權(quán)利要求4所述的讀取器，其中該信號(hào)處理器確定該物件相 對(duì)于該讀取器的相對(duì)速度。
6. 如權(quán)利要求1所述的讀取器，其中該天線在一個(gè)第一功率水平 進(jìn)行發(fā)射以檢測(cè)在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，并且若檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，則在大 于該第一功率水平的一個(gè)第二功率水平進(jìn)行發(fā)射以檢測(cè)在該詢問(wèn)區(qū) 域內(nèi) 一個(gè)RFID標(biāo)志器的存在。
7. 如權(quán)利要求4所述的讀取器，其中若該物件被表明處于運(yùn)動(dòng)中 則該信號(hào)處理器指示該天線增強(qiáng)對(duì)該一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器的發(fā)射 功率。
8. —種RFID檢測(cè)系統(tǒng)，包括 一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器；以及 一個(gè)RFID讀取器，該讀取器包括用于生成RF信號(hào)的一個(gè)RF信 號(hào)源；偶聯(lián)到該RF信號(hào)源上的一個(gè)天線，該天線向詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一 個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器發(fā)射詢問(wèn)RF信號(hào)并且從該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或 多個(gè)物件接收通信信號(hào)，其中這些通信信號(hào)包括在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)表明物 件運(yùn)動(dòng)的多普勒信號(hào)；用于接收該通信信號(hào)的一個(gè)接收器；以及用于檢測(cè)該多普勒信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路。
9. 如權(quán)利要求8所述的RFID檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)信號(hào)處 理器，其中該信號(hào)處理器接收來(lái)自該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路的多普勒信號(hào)并且 確定該物件相對(duì)于該讀取器的運(yùn)動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求8所述的RFID檢測(cè)系統(tǒng)，其中該天線在第一功 率水平進(jìn)行發(fā)射以檢測(cè)在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，并且若檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，則 以大于第一功率水平的第二功率水平進(jìn)行發(fā)射以檢測(cè)在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi) 的RFID標(biāo)志器的存在。
11. 如權(quán)利要求9所述的RFID檢測(cè)系統(tǒng)，其中若該信號(hào)處理器 確定有物件正處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則該信號(hào)處理器指示該天線增強(qiáng)發(fā)射到 該一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器的功率。
12. 如權(quán)利要求8所述的RFID檢測(cè)系統(tǒng)，其中該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路 位于該RFID讀取器內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求8所述的RFID檢測(cè)系統(tǒng)，其中該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路 位于該RFID讀取器之外，但與該RFID讀取器通信。
14. 如權(quán)利要求8所述的RFID檢測(cè)系統(tǒng)，其中該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路 包括一個(gè)定向耦合器。
15. —種操作RFID標(biāo)志器讀取器的方法，該方法包括以第一 功率水平發(fā)射一個(gè)詢問(wèn)信號(hào)，以檢測(cè)在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)物件的運(yùn) 動(dòng)；并且若檢測(cè)到詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)物件的運(yùn)動(dòng)，則以大于第一功率水平的 第二功率水平發(fā)射用于檢測(cè)在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的RFID標(biāo)志器的存在。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括檢測(cè)多普勒信號(hào)，對(duì)這些多普勒信號(hào)進(jìn)行評(píng)估以確定該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)是通過(guò)評(píng)估該多普 勒信號(hào)而被確定，這些多普勒信號(hào)由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路來(lái)進(jìn)行評(píng)估，該運(yùn) 動(dòng)檢測(cè)電路作為該RFID讀取器的一部分被包含于其中。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括確定相對(duì)于該RFID 讀取器的該物件的相對(duì)速度。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括接收一個(gè)通信信號(hào)以響應(yīng)以該第二功率水平發(fā)射的詢問(wèn)信號(hào)，該通信信號(hào)表明在該詢問(wèn) 區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)標(biāo)志器。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中響應(yīng)于以第二功率水平發(fā) 射的詢問(wèn)信號(hào)而接收的該通信信號(hào)包括表明物件在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的 運(yùn)動(dòng)的 一種多普勒信號(hào)，該多普勒信號(hào)被濾出以確定在該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi) 存在的一個(gè)標(biāo)志器。
全文摘要
用于用在射頻識(shí)別(RFID)檢測(cè)系統(tǒng)中的射頻識(shí)別讀取器的一種系統(tǒng)及方法。該讀取器具有用于生成RF信號(hào)的一個(gè)RF信號(hào)源。一個(gè)天線偶聯(lián)到該RF信號(hào)源上。該天線向一個(gè)詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)志器發(fā)射詢問(wèn)RF信號(hào)并且從該詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)物件接收通信信號(hào)。這些通信信號(hào)包括在詢問(wèn)區(qū)域內(nèi)表明物件運(yùn)動(dòng)的多普勒信號(hào)。一個(gè)接收器接收這些通信信號(hào)，且運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路檢測(cè)該多普勒信號(hào)。
文檔編號(hào)G01S13/82GK101512546SQ200780032585
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
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