DE102008054609A1

DE102008054609A1 - Radio frequency identification scanner is formed to receive identification signal transmitted by radio frequency identification-tag to determine tag-identification code of radio frequency identification-tag

Info

Publication number: DE102008054609A1
Application number: DE102008054609A
Authority: DE
Inventors: Shin-Yoa Perng; Chia-Chin Yu; Tayung Lee; Junting Shiau
Original assignee: Getac Technology Corp
Current assignee: Getac Technology Corp
Priority date: 2008-12-14
Filing date: 2008-12-14
Publication date: 2010-06-24

Abstract

The Radio frequency identificationscanner (100) is formed to receive an identification signal transmitted by a radio frequency identification-tag to determine a tag-identification code of the radio frequency identification-tag based on the identification signal. Multiple signal antennas (2a,2b,2c) are arranged in directions, which are not parallel to each other and not collinear, where each of the signal antennas has a predetermined antenna filed sample and works on a predetermined carrier wave frequency. A wire less receiver is connected with the signal antenna.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufbau eines Funkfrequenzidentifikations-(RFID)-Lesers und insbesondere einen mit mehreren Antennen in verschiedenen Richtungen ausgestatteten RFID-Leser.The The present invention relates to a structure of a radio frequency identification (RFID) reader and especially one with multiple antennas in different directions equipped RFID reader.

Ein Funkfrequenzidentifikations- bzw. RFID-System weist einen RFID-Leser und ein RFID-Tag auf. Im RFID-Tag enthaltene Daten werden durch Funkfrequenzsignale zum RFID-Leser übertragen. Leistung wird auch durch Funkfrequenzsignale zum RFID-Tag übertragen, so dass das RFID-Tag ohne eine eingebaute batteriebasierte Leistungsquelle arbeiten kann.One Radio frequency identification or RFID system has an RFID reader and an RFID tag. Data contained in the RFID tag is transmitted through Transmit radio frequency signals to the RFID reader. power is also transmitted by radio frequency signals to the RFID tag, so that the RFID tag without a built-in battery-based power source can work.

Die Zuverlässigkeit eines RFID-Systems hängt von Antennen des RFID-Tags und des RFID-Lesers ab. Ein durch die Antenne fließender elektrischer Strom erzeugt einen elektromagnetischen Impuls, der sich nach außen mit Lichtgeschwindigkeit ausstrahlt. Die Richtung des elektrischen Strahlungsfelds (die als Polarisationsrichtung bezeichnet wird) ist senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Wellenfront der elektromagnetischen Welle. Das elektrische Strahlungsfeld wird nur von zwei Parametern beeinflusst, wobei einer der Abstand ist, wobei die Stärke des elektrischen Strahlungsfelds im umgekehrten Verhältnis zum Abstand steht, und der andere der Richtungs- oder Orientierungswinkel ist, wobei die Beziehung zwischen dem Winkel und dem elektrischen Strahlungsfeld als Antennenfeldmuster bezeichnet wird. Die Stärke des elektrischen Strahlungsfelds ändert sich mit dem Richtungs- oder Orientierungswinkel des Antennenfeldmusters. Dies bewirkt Probleme, die mit der Ausrichtung in der Signalübertragung zwischen dem RFID-Leser und einem RFID-Tag verbunden sind. Sobald ferner die Antenne des RFID-Tags orthogonal zur Antenne des RFID-Lesers orientiert wird, kann der Signalempfang oder der Leistungsempfang nicht verfügbar sein. Bei einer praktischen Anwendung kann der Ort des RFID-Tags und damit seine Orientierung ständig geändert werden. Dies führt häufig zu einem Problem, das mit dem vorstehend erörterten Winkel verbunden ist, wodurch die Leistungsfähigkeit des Lesens des RFID-Tags äußerst schlecht gemacht wird.The Reliability of an RFID system depends on antennas of the RFID tag and the RFID reader. An electrical current flowing through the antenna Electricity generates an electromagnetic pulse that flows outward radiates at the speed of light. The direction of the electric Radiation field (referred to as polarization direction) is perpendicular to the propagation direction of the wavefront of the electromagnetic Wave. The electric radiation field is only of two parameters influenced, where one is the distance, where the strength of the electric radiation field in inverse proportion is the distance, and the other the directional or orientation angle is, the relationship between the angle and the electric Radiation field is referred to as antenna field pattern. The strenght of the electric radiation field changes with the directional or orientation angle of the antenna field pattern. This causes problems the with the orientation in the signal transmission between the RFID reader and an RFID tag are connected. As soon as further the antenna of the RFID tag orthogonal to the antenna of the RFID reader oriented, the signal reception or the power reception not available. In a practical application can the location of the RFID tag and thus its orientation constantly be changed. This often leads to a problem with the above-discussed angle connected, reducing the performance of reading the RFID tag is made extremely bad.

In der US-A-7 042 413 ist ein RFID-Tag offenbart, das aus einem flachen Ausgangsmaterial hergestellt wird, um ein dreidimensionales Antennen-Array zu bilden. Das Tag hat eine erste Dipolantenne und eine zweite Dipolantenne, die zueinander nicht parallel sind und einander nicht kreuzen, so dass sie eine Ebene definieren. Eine dritte Dipolantenne ist in eine nach außen vorstehende Richtung der Ebene gesetzt. Wenngleich dieses US-Patent ein Tag durch Schneiden eines flachen Ausgangsmaterials zum Bereitstellen eines dreidimensionalen Antennen-Arrays bildet, wodurch das Winkelproblem des Signalempfangs durch das Tag beseitigt wird, überwindet jedoch das Ändern der Antennenanordnung des Tags das Problem, das durch die Verteilung des elektrischen Strahlungsfelds in verschiedenen Richtungen oder Orientierungswinkeln des Antennenfeldmusters der Antenne des Lesers hervorgerufen wird, nicht, und die Signalübertragung in bestimmten Richtungen kann immer noch nicht verfügbar sein.In the US-A-7 042 413 there is disclosed an RFID tag made from a flat stock material to form a three-dimensional antenna array. The tag has a first dipole antenna and a second dipole antenna that are not parallel to each other and do not cross each other to define a plane. A third dipole antenna is set in an outward direction of the plane. Although this US patent makes one day by cutting a flat source material to provide a three-dimensional antenna array, thereby eliminating the angular problem of signal reception by the tag, changing the antenna arrangement of the tag overcomes the problem caused by the distribution of the electric radiation field in different directions or orientation angles of the antenna array pattern of the reader's antenna, and the signal transmission in certain directions may still not be available.

Bei den bekannten Techniken weist ein RFID-Leser eine Antenne auf, die ein Antennenfeldmuster mit einer veränderlichen Verteilung eines elektrischen Strahlungsfelds in verschiedene Richtungen bereitstellt, was zu Toträumen der Signalübertragung und zum schlechten Empfang in Orten führt, in denen das elektrische Strahlungsfeld schwach ist. In dem Fall, in dem ein zwischen der Antenne des RFID-Lesers und der Antenne eines RFID-Tags enthaltener Winkel zu einem rechten Winkel wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass keine Signalübertragung oder kein Signalempfang verfügbar wird, unabhängig davon, wie nahe das RFID-Tag zum RFID-Leser ist, und die Korrelation zwischen der Signalstärke und dem Abstand wird schlecht, wodurch es nicht mehr möglich wird, die RFID-Tag-Ortsidentifikation durch die Signalstärke auszuführen, was zu seiner schlechten Anwendbarkeit führt. Ferner können in verschiedenen Anwendungen, wie industriellen oder kommerziellen Anwendungen, verschiedene elektromagnetische Interferenzen vorhanden sein, welche Rauschen bei der Signalübertragung und beim Signalempfang bewirken.at According to known techniques, an RFID reader has an antenna which an antenna field pattern with a variable distribution provides an electric radiation field in different directions, what to dead spaces of signal transmission and to poor reception results in places where the electric radiation field is weak is. In the case where a between the antenna of the RFID reader and the antenna of an RFID tag included angle to a right Angle is, it is very likely that no signal transmission or no signal reception becomes available, regardless how close the RFID tag is to the RFID reader, and the correlation between the signal strength and the distance becomes bad, which makes it no longer possible, the RFID tag location identification to carry out the signal strength, resulting in his poor applicability. Furthermore, can in various applications, such as industrial or commercial Applications, various electromagnetic interference present be, which noise in the signal transmission and the Signal reception effect.

Angesichts der vorstehend erörterten Beschränkungen und technischen Probleme der bekannten Techniken versucht die vorliegende Erfindung, einen RFID-Leser mit Antennen in verschiedenen Richtungen bereitzustellen, der eine Anordnung von mehreren Antennen bereitstellt, die in verschiedenen Richtungen angeordnet sind, so dass die Übertragung und der Empfang ohne Toträume unabhängig der relativen Orientierung zwischen der Antenne des RFID-Lesers und der Antenne des RFID-Tags korrekt ausgeführt werden können, wodurch das Signal in allen Richtungen im Raum gesendet und empfangen werden kann.in view of the limitations discussed above and technical Problems of the known techniques, the present invention, to provide an RFID reader with antennas in different directions, providing an array of multiple antennas arranged in different ones Directions are arranged so that the transmission and the reception without dead spaces independent of the relative Orientation between the antenna of the RFID reader and the antenna the RFID tag can be executed correctly, which sends and receives the signal in all directions in the room can be.

Die vorliegende Erfindung sieht einen RFID-Leser vor, der mehrere Signalantennen aufweist, die jeweils in Richtungen angeordnet sind, die zueinander nicht parallel und nicht kollinear sind. Jede Signalantenne hat ein vorbestimmtes Antennenfeldmuster und arbeitet auf einer vorbestimmten Trägerwellenfrequenz. Ein Mikroprozessor ist sequenziell über eine Signalwandlungseinheit und einen Drahtlosempfänger mit den Signalantennen gekoppelt, und er ist auch über einen Frequenzgenerator mit dem Drahtlosempfänger verbunden. Der Mikroprozessor ist ferner mit einer Speichereinheit gekoppelt, welche eine RFID-Tag-Identifikationscodedatenbank enthält.The present invention provides an RFID reader having a plurality of signal antennas each arranged in directions that are non-parallel and non-collinear with each other. Each signal antenna has a predetermined antenna field pattern and operates at a predetermined carrier wave frequency. A microprocessor is sequentially coupled to the signal antennas via a signal conversion unit and a wireless receiver, and is also connected to the wireless receiver via a frequency generator. The microprocessor is further ge with a memory unit which contains an RFID tag identification code database.

Mit der Anordnung von Signalantennen in verschiedenen Richtungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Richtung mit einem schwachen elektrischen Strahlungsfeld im Antennenfeldmuster jeder Signalantenne durch einen starken Abschnitt des elektrischen Strahlungsfelds im Antennenfeldmuster einer anderen Signalantenne abgedeckt werden, wobei, wenn mehrere Signalantennen gleichzeitig verwendet werden, das elektrische Strahlungsfeld eines kombinierten Antennenfeldmusters eine erweiterte Reichweite haben kann und eine erhebliche Verteilung in allen Richtungen bereitstellt. Wenn ein RFID-Tag sich in einer Richtung einer der Signalantennen befindet, die eine schlechte Signalempfangsleistung hat, befindet sich der RFID-Leser in der Richtung der anderen Signalantenne, die eine ausgezeichnete Signalempfangsleistung hat. Demgemäß können eine ausgezeichnete Signalübertragung und ein ausgezeichneter Signalempfang verwirklicht werden, unabhängig davon, wie sich das RFID-Tag bewegt.With the arrangement of signal antennas in different directions according to the The present invention can provide the direction with a weak electrical Radiation field in the antenna field pattern of each signal antenna by a strong portion of the electric radiation field in the antenna field pattern be covered by another signal antenna, wherein, if several Signal antennas are used simultaneously, the electric radiation field of a Combined antenna field pattern have an extended range can and provides a substantial distribution in all directions. When an RFID tag moves in one direction of one of the signal antennas is located, which has a poor signal reception performance is located the RFID reader in the direction of the other signal antenna, the has excellent signal reception performance. Accordingly, can excellent signal transmission and excellent Signal reception be realized, regardless of how the RFID tag is moving.

Weil die Signalantennen in verschiedenen Richtungen angeordnet sind, können alle Probleme, die infolge des zwischen der Antenne des RFID-Lesers und der Antenne des RFID-Tags enthaltenen Winkels hervorgerufen werden, beseitigt werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind alle Signalantennen des RFID-Lesers in zueinander senkrechte Richtungen gesetzt, wobei, wenn eine der Signalantennen des RFID-Lesers orthogonal zur Antenne des RFID-Tags orientiert ist, mindestens eine der restlichen Signalantennen des RFID-Lesers zur Antenne des RFID-Tags nicht orthogonal orientiert ist und eine bessere Übertragung und einen besseren Empfang bereitstellt, wenngleich die Signalübertragungs- und Empfangsfunktion der Signalantenne, die zur Antenne des RFID-Tags orthogonal ist, schlecht wird. Demgemäß ist infolge der gegenseitigen Kompensation unter mehreren dem RFID-Leser bereitgestellten Signalantennen der RFID-Leser in der Lage, immer eine ausgezeichnete Übertragung von Signalen und einen ausgezeichneten Empfang von Signalen aufrechtzuerhalten.Because the signal antennas are arranged in different directions, All the problems that arise as a result of between the antenna of the RFID reader and the antenna of the RFID tag included angle caused to be eliminated. According to one Embodiment of the present invention are all signal antennas of the RFID reader set in mutually perpendicular directions, wherein, if one of the signal antennas of the RFID reader orthogonal to the antenna of the RFID tags is oriented, at least one of the remaining signal antennas of the RFID reader to the antenna of the RFID tag is not oriented orthogonally is and better transmission and reception although the signal transmission and reception functions the signal antenna orthogonal to the antenna of the RFID tag, gets bad. Accordingly, due to the mutual Compensation among several signal antennas provided to the RFID reader The RFID reader is capable of getting an excellent transmission of signals and to maintain excellent reception of signals.

Die vorliegende Erfindung wird Fachleuten anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegende Zeichnung offensichtlich werden. Es zeigen:The The present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description preferred embodiments of the present invention become apparent with reference to the attached drawing. It demonstrate:

1 eine perspektivische Ansicht eines gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Funkfrequenzidentifikations- bzw. RFID-Lesers mit Antennen in verschiedenen Richtungen, 1 3 is a perspective view of a radio frequency identification or RFID reader constructed according to a first embodiment of the present invention with antennas in different directions,

2 ein Blockdiagramm einer gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Steuerschaltung, 2 3 is a block diagram of a control circuit constructed in accordance with the first embodiment of the present invention;

3 eine schematische Ansicht eines Antennenfeldmusters einer ersten Signalantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3 12 is a schematic view of an antenna array pattern of a first signal antenna according to the first embodiment of the present invention;

4 eine schematische Ansicht eines Antennenfeldmusters einer zweiten Signalantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 4 12 is a schematic view of an antenna array pattern of a second signal antenna according to the first embodiment of the present invention;

5 eine schematische Ansicht eines Antennenfeldmusters einer dritten Signalantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 5 12 is a schematic view of an antenna array pattern of a third signal antenna according to the first embodiment of the present invention;

6 eine schematische Ansicht eines Antennenfeldmusters, das erhalten wird, wenn die erste, die zweite und die dritte Signalantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleichzeitig verwendet werden,
und 6 12 is a schematic view of an antenna array pattern obtained when the first, second and third signal antennas according to the first embodiment of the present invention are used simultaneously;
and

7 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 a block diagram of a control circuit according to a second embodiment of the present invention.

Mit Bezug auf die Zeichnung und insbesondere auf 1, welche eine perspektivische Ansicht eines gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Funkfrequenzidentifikations- bzw. RFID-Lesers mit Antennen in verschiedenen Richtungen zeigt, sei bemerkt, dass der allgemein mit 100 bezeichnete RFID-Leser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 1, eine erste Signalantenne 2a, eine zweite Signalantenne 2b und eine dritte Signalantenne 2c aufweist. Die erste Signalantenne 2a, die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c sind in zueinander senkrechten Richtungen angeordnet, die durch X-, Y- und Z-Achsen in einem Raum definiert sind, und jede Antenne hat ein vorbestimmtes Antennenfeldmuster, das mit einer Trägerwelle einer vorbestimmten Frequenz f arbeitet. Wenngleich die erste Signalantenne 2a, die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Richtungen der X-, Y- und Z-Achsen angeordnet sind, die zueinander senkrecht sind, können sie in Richtungen angeordnet werden, die räumlich gesehen zueinander nicht senkrecht sind und/oder miteinander nicht kollinear sind, um die von einem Benutzer gewünschten oder durch die Umgebung auferlegten Anforderungen zu erfüllen.With reference to the drawing and in particular to 1 which shows a perspective view of a radio frequency identification (RFID) reader with antennas in different directions constructed in accordance with a first embodiment of the present invention, it should be noted that generally with 100 designated RFID reader according to the present invention, a housing 1 , a first signal antenna 2a , a second signal antenna 2 B and a third signal antenna 2c having. The first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c are arranged in mutually perpendicular directions defined by X, Y and Z axes in a space, and each antenna has a predetermined antenna array pattern operating with a carrier wave of a predetermined frequency f. Although the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c According to the first embodiment of the present invention, in directions of the X, Y and Z axes which are perpendicular to each other, they may be arranged in directions which are not perpendicular to each other and / or non-collinear with each other to meet the requirements desired by a user or imposed by the environment.

In dem Fall, in dem ein Funkfrequenzsignal RF zum RFID-Leser 100 kommt, wenn das Funkfrequenzsignal RF im Wesentlichen senkrecht zur X-Achsenrichtung der ersten Signalantenne 2a und der Z-Achsenrichtung der dritten Signalantenne 2c ist, ist der Signalempfang von der ersten Signalantenne 2a und der dritten Signalantenne 2c schlecht, oder es wird überhaupt kein Signal empfangen. Infolge der spezifischen räumlichen Orientierung der zweiten Signalantenne 2b, welche in diesem Fall die zweite Signalantenne 2b im Wesentlichen parallel zum Funkfrequenzsignal RF setzt, stellt die zweite Signalantenne 2b den besten Signalempfang in diesem Fall bereit.In the case where a radio frequency signal RF to the RFID reader 100 comes when the radio frequency signal RF is substantially perpendicular to X-axis direction of the first signal antenna 2a and the Z-axis direction of the third signal antenna 2c is, is the signal reception from the first signal antenna 2a and the third signal antenna 2c bad, or no signal is received at all. Due to the specific spatial orientation of the second signal antenna 2 B , which in this case the second signal antenna 2 B sets substantially parallel to the radio frequency signal RF, provides the second signal antenna 2 B the best signal reception in this case.

Mit Bezug auf 2, welche ein Blockdiagramm einer gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Steuerschaltung zeigt, sei bemerkt, dass die Steuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Mikroprozessor 3, der sequenziell mit der ersten Signalantenne 2a, der zweiten Signalantenne 2b und der dritten Signalantenne 2c über eine Signalwandlungseinheit 4 und einen Drahtlosempfänger 5 gekoppelt ist, aufweist und auch über einen Frequenzgenerator 6 mit dem Drahtlosempfänger 5 gekoppelt ist, um den Frequenzgenerator 6 so zu steuern, dass er die Trägerwellenfrequenz f für die erste Signalantenne 2a, die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c erzeugt. Der Mikroprozessor 3 ist ferner mit einer Speichereinheit 7 gekoppelt, welche eine Tag-Identifikationscodedatenbank 71 enthält.Regarding 2 showing a block diagram of a control circuit constructed according to the first embodiment of the present invention, it should be noted that the control circuit according to the first embodiment of the present invention includes a microprocessor 3 , which is sequential with the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c via a signal conversion unit 4 and a wireless receiver 5 is coupled, and also via a frequency generator 6 with the wireless receiver 5 is coupled to the frequency generator 6 so as to control the carrier wave frequency f for the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c generated. The microprocessor 3 is further provided with a storage unit 7 coupled, which is a tag identification code database 71 contains.

Wenn ein RFID-Tag 8 durch seine Tag-Antenne 81 ein Identifikationssignal S1 zum RFID-Leser 100 sendet, empfängt der Drahtlosempfänger 5 das Identifikationssignal S1 durch die erste Signalantenne 2a, die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c und wendet das empfangene Identifikationssignal S1 an die Signalwandlungseinheit 4 an. Die Signalwandlungseinheit 4 wandelt dann das empfangene Identifikationssignal S1 in ein digitales Identifikationssignal S2 um, welches an den Mikroprozessor 3 angewendet wird. Der Mikroprozessor 3 bestimmt auf der Grundlage des digitalen Identifikationssignals S2 einen Tag-Identifikationscode I des RFID-Tags 8 und speichert den Tag-Identifikationscode I in der Tag-Identifikationscodedatenbank 71 der Speichereinheit 7 zur nachfolgenden Verwendung.If an RFID tag 8th through his tag antenna 81 an identification signal S1 to the RFID reader 100 sends, the wireless receiver receives 5 the identification signal S1 through the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c and applies the received identification signal S1 to the signal conversion unit 4 at. The signal conversion unit 4 then converts the received identification signal S1 into a digital identification signal S2, which is sent to the microprocessor 3 is applied. The microprocessor 3 determines, based on the digital identification signal S2, a tag identification code I of the RFID tag 8th and stores the tag identification code I in the tag identification code database 71 the storage unit 7 for subsequent use.

Mit Bezug auf 3, welche eine schematische Ansicht eines Antennenfeldmusters der ersten Signalantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, sei bemerkt, dass die erste Signalantenne 2a ein Antennenfeldmuster P1 hat, welches verschiedene Stärken des elektrischen Strahlungsfelds in verschiedenen Richtungen einer Antennenfeldmuster-Ebene H1 bereitstellt. Ein schwächeres elektrisches Strahlungsfeld im Antennenfeldmuster P1 gibt eine schlechtere Richtung des Signalempfangs an, was sogar ein Totraum der Telekommunikation oder der Signalübertragung sein kann.Regarding 3 1, which shows a schematic view of an antenna array pattern of the first signal antenna according to the first embodiment of the present invention, it should be noted that the first signal antenna 2a has an antenna array pattern P1 which provides different strengths of the electric radiation field in different directions of an antenna array pattern plane H1. A weaker electric radiation field in the antenna field pattern P1 indicates a worse direction of the signal reception, which may even be a dead space of telecommunications or signal transmission.

Mit Bezug auf die 4 und 5, welche jeweils schematische Ansichten von Antennenfeldmustern der zweiten und der dritten Signalantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, sei bemerkt, dass, wenngleich das Antennenfeldmuster P2 der zweiten Signalantenne 2b und das Antennenfeldmuster P3 der dritten Signalantenne 2c Formen haben, die im Wesentlichen mit jenen des Antennenfeldmusters P1 identisch sind, die Antennenfeldmuster P2, P3 der zweiten Signalantenne 2b und der dritten Signalantenne 2c, verglichen mit dem Antennenfeldmuster P1 der ersten Signalantenne 2a, verschiedene räumliche Verteilungen in ihren jeweiligen Antennenfeldmuster-Ebenen H2 und H3 haben, weil die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c in Y- und Z-Achsenrichtungen gesetzt sind, die von der X-Achsenrichtung der ersten Signalantenne 2a verschieden sind.With reference to the 4 and 5 each showing schematic views of antenna array patterns of the second and third signal antennas according to the first embodiment of the present invention, it should be noted that although the antenna array pattern P2 of the second signal antenna 2 B and the antenna field pattern P3 of the third signal antenna 2c Shapes that are substantially identical to those of the antenna array pattern P1 have the antenna field patterns P2, P3 of the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c , compared with the antenna field pattern P1 of the first signal antenna 2a have different spatial distributions in their respective antenna array pattern planes H2 and H3, because the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c are set in Y and Z axis directions, that of the X-axis direction of the first signal antenna 2a are different.

Mit Bezug auf 6, welche eine schematische Ansicht eines Antennenfeldmusters zeigt, das erhalten wird, wenn verschiedene Signalantennen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleichzeitig verwendet werden, sei bemerkt, dass, wenn die erste Signalantenne 2a, die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c gleichzeitig verwendet werden, die räumlichen Abschnitte der Antennenfeldmuster P1, P2, P3, die ursprünglich ein schwaches elektrisches Strahlungsfeld in jeder individuellen Antennenfeldmuster-Ebene haben, von Abschnitten anderer Antennenfeldmuster P1, P2, P3 abgedeckt werden, die ein starkes elektrisches Strahlungsfeld haben, wobei ein kombiniertes und im Wesentlichen gleichmäßig verteiltes Antennenfeldmuster P4 in einer Antennenfeldmuster-Ebene H erhalten wird, welches ein ausgezeichnetes elektrisches Strahlungsfeld in allen Richtungen bereitstellt. Wenngleich gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur das elektrische Strahlungsfeld der individuellen und kombinierten Antennenfeldmuster P1, P2, P3, P4, die in jeweiligen Antennenfeldmuster-Ebenen H1, H2, H3, H verteilt sind, dargestellt ist, kann gefolgert werden, dass das kombinierte Antennenfeldmuster P4 auch eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung in allen Richtungen eines dreidimensionalen Raums hat, wodurch im Raum überhaupt kein Totraum verbleibt.Regarding 6 1, which shows a schematic view of an antenna array pattern obtained when various signal antennas according to the first embodiment of the present invention are used simultaneously, it should be noted that when the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c at the same time, the spatial portions of the antenna array patterns P1, P2, P3, which originally have a weak electric radiation field in each individual antenna array pattern plane, are covered by portions of other antenna array patterns P1, P2, P3 having a strong electric radiation field, wherein combined and substantially evenly distributed antenna array pattern P4 is obtained in an antenna array pattern plane H, which provides an excellent electric radiation field in all directions. Although according to the first embodiment of the present invention, only the electric radiation field of the individual and combined antenna array patterns P1, P2, P3, P4 distributed in respective antenna array pattern planes H1, H2, H3, H is shown, it can be concluded that FIG Combined antenna array pattern P4 also has a substantially uniform distribution in all directions of a three-dimensional space, whereby in space no dead space remains.

Mit Bezug auf 7, welche ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, sei bemerkt, dass ein zur Unterscheidung allgemein bei 100' bezeichneter RFID-Leser gemäß der zweiten Ausführungsform eine Steuerschaltung aufweist, die jener des RFID-Lesers 100 gemäß der ersten Ausführungsform ähnelt, und dass ähnliche oder identische Teile zur Einfachheit und gegenseitigen Bezugnahme mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet werden. Ein Unterschied des RFID-Lesers 100' gemäß der zweiten Ausführungsform gegenüber dem RFID-Leser 100 gemäß der ersten Ausführungsform besteht darin, dass der RFID-Leser 100' gemäß der zweiten Ausführungsform einen Mikroprozessor 3 aufweist, der sequenziell über Signalwandlungsschaltungen 4a, 4b, 4c und Drahtlosempfänger 5a, 5b, 5c mit der ersten Signalantenne 2a, der zweiten Signalantenne 2b bzw. der dritten Signalantenne 2c gekoppelt ist. Ferner ist der Mikroprozessor 3 auch über einen Frequenzgenerator 6 mit jedem Drahtlosempfänger 5a, 5b, 5c gekoppelt, um den Frequenzgenerator 6 so zu steuern, dass er eine Trägerwellenfrequenz f für die erste Signalantenne 2a, die zweite Signalantenne 2b und die dritte Signalantenne 2c erzeugt. Der Mikroprozessor 3 ist auch mit einer Speichereinheit 7 gekoppelt, welche eine Tag-Identifikationscodedatenbank 71 enthält.Regarding 7 1, which shows a block diagram of a control circuit according to a second embodiment of the present invention, it should be noted that one for discrimination generally 100 ' designated RFID reader according to the second embodiment has a control circuit, that of the RFID reader 100 according to the first embodiment, and that similar or identical parts will be denoted by the same reference numerals for simplicity and mutual reference. A difference of the RFID reader 100 ' according to the second embodiment relative to the RFID reader 100 According to the first embodiment is that the RFID reader 100 ' according to the second embodiment, a microprocessor 3 which is connected sequentially via signal conversion circuits 4a . 4b . 4c and wireless receiver 5a . 5b . 5c with the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B or the third signal antenna 2c is coupled. Further, the microprocessor 3 also via a frequency generator 6 with every wireless receiver 5a . 5b . 5c coupled to the frequency generator 6 so as to control a carrier wave frequency f for the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c generated. The microprocessor 3 is also with a storage unit 7 coupled, which is a tag identification code database 71 contains.

Durch individuelles Verbinden der ersten Signalantenne 2a, der zweiten Signalantenne 2b und der dritten Signalantenne 2c, die modularisierte Vorrichtungen sein können, mit jeweiligen Signalwandlungsschaltungen 4a, 4b, 4c und jeweiligen Drahtlosempfängern 5a, 5b, 5c wird ermöglicht, dass der Empfang von Signalen oder Daten nicht mehr von einer einzigen Vorrichtung ausgeführt wird. Hierdurch wird die Belastung der Datenverarbeitung verringert, und es kann auch eine mögliche Struktur für andere Anwendungen bereitgestellt werden, wie das Bereitstellen eines Mehrfrequenzband-Empfangs und das Paaren mit mehreren RFID-Tags.By individually connecting the first signal antenna 2a , the second signal antenna 2 B and the third signal antenna 2c , which may be modularized devices, with respective signal conversion circuits 4a . 4b . 4c and respective wireless receivers 5a . 5b . 5c allows the reception of signals or data to be no longer performed by a single device. This reduces the burden of data processing, and may also provide a possible structure for other applications, such as providing multi-frequency band reception and pairing with multiple RFID tags.

Wenngleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass eine Vielzahl von Modifikationen und Abänderungen vorgenommen werden kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert werden soll.Although the present invention with reference to its preferred embodiments has been described, professionals will understand that a variety modifications and modifications can, without departing from the scope of the present invention, which is to be defined by the appended claims.

11: Gehäusecasing
2a2a: Erste SignalantenneFirst signal antenna
2b2 B: Zweite SignalantenneSecond signal antenna
2c2c: Dritte Signalantennethird signal antenna
33: Mikroprozessormicroprocessor
44: SignalwandlungseinheitSignal conversion unit
4a4a: SignalwandlungsschaltungenSignal conversion circuits
4b4b: SignalwandlungsschaltungenSignal conversion circuits
4c4c: SignalwandlungsschaltungenSignal conversion circuits
55: Drahtlosempfängerwireless receiver
5a5a: Drahtlosempfängerwireless receiver
5b5b: Drahtlosempfängerwireless receiver
5c5c: Drahtlosempfängerwireless receiver
66: Frequenzgeneratorfrequency generator
77: Speichereinheitstorage unit
88th: RFID-TagRFID tag
7171: Tag-IdentifikationscodedatenbankTag identification code database
8181: Tag-AntenneTag antenna
100100: RFID-LeserRFID reader
100'100 ': RFID-LeserRFID reader
FF: TrägerwellenfrequenzCarrier wave frequency
HH: Antennenfeldmuster-EbeneAntenna field pattern level
H1H1: Antennenfeldmuster-EbeneAntenna field pattern level
H2H2: AntennenfeldmusterAntenna field patterns
H3H3: AntennenfeldmusterAntenna field patterns
II: Tag-IdentifikationscodeTag identification code
P1P1: AntennenfeldmusterAntenna field patterns
P2P2: AntennenfeldmusterAntenna field patterns
P3P3: AntennenfeldmusterAntenna field patterns
P4P4: AntennenfeldmusterAntenna field patterns
RFRF: FunkfrequenzsignalRadio frequency signal
S1S1: Identifikationssignalidentification signal
S2S2: digitales Identifikationssignaldigital identification signal

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 7042413 A [0004]

Claims

Radio frequency identification or RFID reader, the is designed to be sent by an RFID tag Identification signal to receive a tag identification code of the RFID tag based on the identification signal, wherein the RFID reader has: several signal antennas, each one are arranged in directions that are not parallel to each other and not are collinear, each of the signal antennas being a predetermined one Antenna field pattern has and at a predetermined carrier wave frequency is working, a wireless receiver connected to the signal antennas connected to the identification signal from the RFID tag via to receive the signal antennas, a signal conversion unit, which is connected to the wireless receiver to receive the received To convert the identification signal into a digital identification signal, one Frequency generator, the carrier wave frequency for generates the signal antennas, and a microprocessor that with the signal conversion unit and the frequency generator is connected to to control the frequency generator so that it is the carrier wave frequency generated, and based on the tag identification code of the RFID tag to determine the digital identification signal.

The RFID reader of claim 1, wherein the microprocessor further coupled to a memory unit containing a tag identification code database.

The RFID reader of claim 1, wherein the signal antennas Include unipolar antennas and dipole antennas selectively.

The RFID reader of claim 1, wherein the signal antennas an X-axis signal antenna, a Y-axis signal antenna and a Z-axis signal antenna, which essentially are perpendicular to each other.

Radio frequency identification or RFID reader, the is set up for a sent by an RFID tag Identification signal to receive a tag identification code of the RFID tag based on the identification signal, wherein the RFID reader has: several signal antennas, each one are arranged in directions that are not parallel to each other and not are collinear, each of the signal antennas being a predetermined one Antenna field pattern has and at a predetermined carrier wave frequency is working, several wireless receivers, each with the signal antennas are connected to the identification signal receive from the RFID tag via the respective signal antennas, several Signal conversion units, each with the wireless receivers connected to the received identification signal in a digital identification signal convert a frequency generator representing the carrier wave frequency generated for each signal antenna, and a microprocessor, which is connected to the signal conversion units and the frequency generator is to control the frequency generator so that it is the carrier wave frequency generated, and based on the tag identification code of the RFID tag to determine the digital identification signal.

An RFID reader according to claim 5, wherein the microprocessor further coupled to a memory unit containing a tag identification code database.

An RFID reader according to claim 5, wherein the signal antennas selectively comprise unipolar and dipole antennas.

An RFID reader according to claim 5, wherein the signal antennas an X-axis signal antenna, a Y-axis signal antenna and a Z-axis signal antenna, which essentially are perpendicular to each other.