專利名稱：射頻識別系統(tǒng)中用于輪胎的射頻識別標簽設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及射頻識別系統(tǒng)(以下稱為“RFID系統(tǒng)”)中用于輪胎的射頻識別標簽設備，特別地，本發(fā)明涉及用于輪胎的射頻識別標簽設備。
背景技術：
最近，無所不在的RFID(ubiquitous RFID)技術正在發(fā)展。所述術語“無所不在”表示用戶可以不考慮所在位置和計算機或網(wǎng)絡自由地訪問網(wǎng)絡的無線電通信環(huán)境。所述RFID是成為無所不在的計算(ubiquitous computing)革命的關鍵的重要因素，所述無所不在的計算革命可以通過嵌入無線電芯片(radio chip)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼，來存儲產(chǎn)品或日用品中關于產(chǎn)品或日用品的歷史信息，實現(xiàn)對日常生活所需的產(chǎn)品的歷史信息中的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。因此，所述RFID可適用于每個產(chǎn)品和日用品中的歷史信息、分配、總量控制、防盜等。
尤其地，所述RFID所適用的領域的一個例子可以包括輪胎。所述RFID置于機動車輛的輪胎中，且所述RFID不僅可以用于輪胎的歷史信息、分配、總量控制、防盜等，還可以解決由輪胎所引起的事故發(fā)生時而產(chǎn)生的糾紛。
所述用于輪胎的RFID系統(tǒng)包括位于輪胎中用于存儲輪胎的甚至特征信息的RFID標簽(或應答器)、用于執(zhí)行讀取和譯解輪胎的特征信息功能的RFID讀出器、主機、網(wǎng)絡和應用程序。
圖1是表示通常射頻識別標簽設備的示意圖。圖2a是在輪胎中插有通常的用于輪胎的射頻識別標簽的情況下輪胎的正視圖。圖2b是在輪胎中插有通常的用于輪胎的射頻識別標簽的情況下輪胎的正面剖視圖。以下，將參考圖1和圖2描述所述用于輪胎的RFID標簽設備以及將所述標簽設備插入輪胎中的方法。
附圖中標號10表示RFID標簽。所述RFID標簽10包括無線電芯片1、天線2和柔性底座3。
所述天線2-1和2-2產(chǎn)生由讀出器發(fā)送的射頻信號以將所述射頻信號供給無線電芯片1，并將無線電芯片1輸出的無線電信號傳送至空中。典型地，上述射頻信號是超高頻帶中的射頻。所述無線電芯片1具有用于存儲輪胎的歷史信息、分配、總量控制等特征信息的存儲器，接收來自天線2-1和2-2的射頻信號并對所述信號整流，通過整流電壓對輪胎的特征信息進行調(diào)制，并通過由讀出器發(fā)送的無線電信號將所述特征信息輸出至天線2-1和2-2。通過天線2-1和2-2發(fā)送的無線電信號被發(fā)送至讀出器。所述特征信息在由讀出器傳送的射頻信號中的重新發(fā)送通常稱為反向散射。
這樣構成的用于輪胎的RFID標簽10如圖2a和2b所示插入輪胎20中。優(yōu)選地，所述RFID標簽10排列在不受輪胎20的摩擦力影響且不因輪胎20的彎曲而彎曲的位置。進一步地，優(yōu)選地使所述RFID標簽插入輪胎20中而不移動。
然而，所述輪胎20由橡膠制成而所述RFID標簽10的構造為由樹脂制成的盒狀或如圖1所示的柔性底座3。因此，由于安裝在機動車輪胎20中的RFID標簽10采用與輪胎的材料完全不同的材質(zhì)構成，所以所述RFID標簽與由橡膠制成的輪胎20間的附著力降低。這樣，目前在此只有二維的條形碼在技術上是在實際中可以應用的。
如上所述，由于輪胎與所述RFID由不同種類材質(zhì)構成，所以導致產(chǎn)生輪胎與所述RFID間的附著力降低的問題。
進一步地，由于輪胎與所述RFID標簽間的附著力降低，可能引起設備方面的長期變化，如金屬天線或底座的變化。結(jié)果是，可能引起可以被認為是RFID性能的指示的RF特性的降低。
進一步地，由于設備存在除了圍繞輪胎的橡膠層之外外輪胎沒有其他起支撐作用的元件的問題，因此當所述RFID標簽在輪胎中移動時，很可能向橡膠層施加異類材質(zhì)的刺激，這可能引起例如輪胎爆炸的故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種可以增加輪胎的射頻識別標簽與輪胎之間的附著力并通過在射頻識別標簽上形成不同形狀的孔洞來提高天線的阻抗特性的射頻識別標簽設備。
為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種射頻識別系統(tǒng)中用于輪胎的射頻識別標簽設備，所述設備具有用于向外圍區(qū)域產(chǎn)生強射頻信號的讀出器，所述設備包括具有多個有預定形狀的孔洞的底座；置于底座中的無線電芯片，所述芯片存儲輪胎的特征信息，并在接收到射頻信號時執(zhí)行對所述特征信息的調(diào)制，并將調(diào)制后的特征信息在來自讀出器的射頻信號中輸出；和置于底座中的具有相對于無線電芯片對稱一致地彎曲的形狀的天線，所述天線用于接收射頻信號并將所述射頻信號提供給無線電芯片，并接收來自無線電芯片的包含特征信息的無線電信號并將所述無線電信號傳送至空中。


圖1是通常射頻識別標簽設備的示意圖；圖2a是在輪胎中插有通常的用于輪胎的射頻識別標簽的情況下輪胎的正視圖；圖2b是在輪胎中插有通常的用于輪胎的射頻識別標簽的情況下輪胎的正面剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽設備的示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽設備的示意圖；圖5a是在第一實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽插入輪胎的情況下輪胎的平面透視圖；圖5b是在第一實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽插入輪胎的情況下輪胎的側(cè)面透視圖；圖6a是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的射頻識別標簽中所形成的孔洞的第一形狀的示意圖；圖6b是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的射頻識別標簽中所形成的孔洞的第二形狀的示意圖；圖6c是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的射頻識別標簽中所形成的孔洞的第三形狀的示意圖；圖6d是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的射頻識別標簽中所形成的孔洞的第四形狀的示意圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的每頻寬的導納特征的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在以下描述中，只描述根據(jù)本發(fā)明對于理解實施所需要的部分，而省略其他細節(jié)以免模糊本發(fā)明的實質(zhì)主題。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽設備的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽設備的示意圖。圖5a是在第一實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽插入輪胎的情況下輪胎的平面透視圖。圖5b是在第一實施方式的用于輪胎的射頻識別標簽插入輪胎的情況下輪胎的側(cè)面透視圖。圖6a至6d是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的射頻識別標簽中所形成的孔洞的不同形狀。
下面，參考附圖解釋本發(fā)明。標號300表示根據(jù)本發(fā)明的RFID標簽。本發(fā)明的RFID標簽300包括底座305、無線電芯片301、偶極天線303(303-1和303-2)和孔洞307。
所述偶極天線303、無線電芯片301和孔洞307位于底座305上。所述偶極天線303相對于位于底座305中心的無線電芯片301對稱一致地彎曲。所述偶極天線303向讀出器發(fā)送并接收來自讀出器的無線電信號。所述偶極天線303的大小與無線電信號的頻率密切相關。所述無線電信號使用不同載波頻率發(fā)送，此處用于輪胎的當前RFID系統(tǒng)使用900兆赫茲的UHF頻帶的載波。并且，為了保證合適的增益和距離范圍，所述偶極天線303要求有最小的幾何形狀，如圖3所示。并且，所述用于輪胎的偶極天線303的形狀和尺寸由輪胎的材料、如圖5所示輪胎表面到RFID標簽所在的部分的深度、偶極天線在輪胎橫向上的位置和由讀出器發(fā)送的電子波能量的量決定。
所述孔洞307可以位于底座305的任何位置。只是所述孔洞307的排列不應損壞偶極天線303和無線電芯片301。所述孔洞307可以排列在由偶極天線303的彎曲形狀所形成的彎曲部分的區(qū)域內(nèi)，如圖3的第一實施方式所示。所述孔洞307的排列式樣還可以有選擇地形成使其相對于無線電芯片301是對稱的。所述孔洞307的數(shù)量也可以有選擇地確定使所述孔洞307相對于無線電芯片301是對稱的。
所述孔洞307形成在底座305上，輪胎的橡膠層在輪胎的硫化過程中通過孔洞307垂直連接，因此形成如圖5b所示的支撐桿。由于所述支撐桿穿過底座305上的孔洞307而形成，所以具有不同材料的RFID標簽300和輪胎之間的附著力增強，且能夠確保所述RFID標簽300在輪胎中不移動。具體地，所述穿過孔洞307所形成的支撐桿防止了由輪胎在運動中所表現(xiàn)出的周期性彎曲—拉伸而引起的長期變化，并將天線的位置和形狀保持在最初且最適宜的狀態(tài)。
所述形成在底座305上的孔洞307形狀可以為如圖3所示的圓形，如圖4和圖6a所示的十字形，如圖6b所示為圖釘形，如圖6c所示為蟲形和如圖6d所示為啞鈴形。
由偶極天線303所產(chǎn)生的感應電壓在底座305上產(chǎn)生表面波。所述表面波根據(jù)底座305的材質(zhì)類型和輪胎橡膠的類型可以被吸收和反射，且由于對表面波的吸收和反射可以改變偶極天線303的阻抗特性。
因此，偶極天線303的阻抗特性可以根據(jù)孔洞307的位置、間距和數(shù)量而很容易地改變?，F(xiàn)在參考圖7進行描述。
圖7是不具有孔洞的傳統(tǒng)的RFID標簽的每頻寬的導納特性和本發(fā)明的具有孔洞的RFID標簽的導納特性。
標號701代表顯示不具有孔洞的傳統(tǒng)的RFID標簽的天線阻抗特性的波形，而標號703代表顯示本發(fā)明的具有孔洞307的RFID標簽的天線阻抗特性的波形。
如圖7所示，可以看出代表顯示根據(jù)本發(fā)明的天線阻抗特性的波形703比顯示傳統(tǒng)技術中的天線阻抗特性的波形701具有更好的天線特性。
如上詳細描述，在本發(fā)明中，圍繞RFID標簽的上下表面的處于非硫化狀態(tài)的混合橡膠層在輪胎的硫化過程中通過孔洞相接，由此形成支撐桿。所述支撐桿可以防止在連續(xù)運動中由輪胎特性的一個方面所所表現(xiàn)出的周期性的彎曲—拉伸而引起的長期變化，并將天線的位置和形狀保持在天線最初且最適宜的狀態(tài)，從而即使是在長期使用中，也能保持并增強整體的射頻特性。
進一步地，在本發(fā)明中，可以根據(jù)通過在RFID標簽的底座上形成孔洞的方式所形成的孔洞的位置和排列式樣來控制天線的阻抗。
權利要求
1.一種射頻識別系統(tǒng)中用于輪胎的射頻識別標簽設備，所述設備具有用于向外圍區(qū)域產(chǎn)生強射頻信號的讀出器，所述設備包括具有多個有預定形狀的孔洞的底座；置于底座中的無線電芯片，所述芯片存儲輪胎的特征信息，并在接收到射頻信號時執(zhí)行對所述特征信息的調(diào)制，并將調(diào)制后的特征信息在來自讀出器的射頻信號中輸出；和置于底座中的具有相對于無線電芯片對稱一致地彎曲的形狀的天線，所述天線用于接收射頻信號并將所述射頻信號提供給無線電芯片，并接收來自無線電芯片的包含特征信息的無線電信號并將所述無線電信號傳送至空中。
2.如權利要求1所述的設備，其中，所述多個孔洞排列于天線的彎曲部分之間。
3.如權利要求1所述的設備，其中，所述多個孔洞排列于天線的一側(cè)。
4.如權利要求2所述的設備，其中，所述多個孔洞相對于無線電芯片對稱地形成。
5.如權利要求4所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為圓形。
6.如權利要求4所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為十字形。
7.如權利要求4所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為圖釘形。
8.如權利要求4所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為蟲形。
9.如權利要求4所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為啞鈴形。
10.如權利要求3所述的設備，其中，所述多個孔洞相對于無線電芯片對稱地形成。
11.如權利要求10所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為圓形。
12.如權利要求10所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為十字形。
13.如權利要求10所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為圖釘形。
14.如權利要求10所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為蟲形。
15.如權利要求10所述的設備，其中，所述孔洞的形狀為啞鈴形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻識別系統(tǒng)(以下稱為“RFID系統(tǒng)”)中用于輪胎的射頻識別標簽設備。所述射頻識別系統(tǒng)中的用于輪胎的射頻識別標簽設備具有用于向外圍區(qū)域發(fā)送強射頻信號的讀出器，所述設備包括具有多個有預定形狀的孔洞的底座；置于底座中的無線電芯片，所述芯片存儲輪胎的特征信息，并在接收到射頻信號時執(zhí)行對所述特征信息的調(diào)制，并將調(diào)制后的特征信息在來自讀出器的射頻信號中輸出；和置于底座中的具有相對于無線電芯片對稱一致地彎曲的形狀的天線，所述天線用于接收射頻信號并將所述射頻信號提供給無線電芯片，并接收來自無線電芯片的包含特征信息的無線電信號并將所述無線電信號傳送至空中。
文檔編號G06K7/08GK1770178SQ20051010548
公開日2006年5月10日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權日2004年11月2日
發(fā)明者崔相勛, 千東弼, 權大赫, 羅熙景, 金尚局, 趙恒基, 李源祚 申請人:現(xiàn)代奧途納特株式會社