[发明专利]相位测距射频标识定位系统

说明书

交叉参照相关申请

本申请要求Russel Hofer和Graham P.Bloy于2009年10月16日提交的美国实用新型专利申请号为12/580365、名称为“Phase Ranging RFID Location System”的权益。

技术领域

本发明涉及无触摸识别、定位和/或跟踪系统。更特别地，本发明涉及一种利用相位测距(Phase Ranging)来确定从系统天线到目标射频标识(RFID)的距离的RFID识别、定位和/或跟踪系统。

背景技术

Bloy等人共有的PCT专利申请公开WO 2009/035723(名称为“Radio Frequency Signal Acquisition and Source Location System(射频信号获取和源定位系统)”，于2009年3月19日公开)特此全部纳入作为参考，公开了一种实时RFID定位系统，其利用耦合到一个或多个智能扫描天线信号获取和源定位(SASL)模块的智能跟踪和控制系统(ITCS)(ITCS安装件)使得能够对任意摆放和/或在给定目标区域(空间)内移动的RFID标签精确地三维定位。无接触识别、定位和/或跟踪系统，例如WO 2009/035723中公开的ITCS物体识别系统，能够对标签和/或标签项进行识别和定位，将标签或标签项的出现、消失、定位或协同定位归于重要地位，从而促进更好的商业进程决策。

SASL可操控相位阵列天线可被配置成提供高精度的查询波束方向反馈(interrogation beam direction feedback)，能够通过可以定位目标RFID所在的空间来识别矢量。然而，如果没有更多的输入，则对从天线沿着波束到目标RFID所在的位置的距离进行测距是无法获得空间内目标RFID的三维位置的。

当提供有更多的数据存储/处理能力时，例如在WO 2009/035723中公开的RFID定位系统可被进一步改进成通过RF环境指纹监控和分析来监控加标签和/或未加标签物体，如Boy于2009年2月29日提交的美国专利申请No.：12/395,595(名称为“Radio Frequency Environment Object Monitoring System and Methods of Use”(射频环境物体监控系统和使用方法))中所公开的，特此全部纳入作为参考。

ITCS安装件典型地包括为RFID位置计算提供高精度三角测量数据的多SASL。然而，最优的多SASL配置需要一个空间，该空间被配置成使得每个SASL能够从离散的摆放位置来扫描整个空间。典型空间中在使用期间的任一时刻的屏障和/或产品可能会对一个或多个SASL产生受阻塞的扫描区域，通过至少两个SASL来阻止扫描目标RFID，因此抑制了目标RFID的查询信号波束交叉点三角定位。进一步地，多SASL硬件、安装和维护的成本可能变得重大。

WO 2009/035723还公开了利用单个SASL的RFID范围定位的替代方法，比如信号发送/接收定时、返回信号强度指示(RSSI)、反常回波信号(ghost signal)分析和/或多信号平均。但是，利用这些替代方法的定位精度可能无法满足需要高精确度的RFID定位的需求。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种克服现有技术中的缺陷的物体监控解决方案。本发明的进一步的目的是促进RFID物体定位系统的配置便利性、操作稳定性和维护。

附图说明

作为并入和组成本说明书的一部分，附图图示了本发明的实施例，其中图中相同的参考编号表示相同的特性或元件并且可能未在它们出现的每个图像中进行具体描述，并且所述附图与上面给出的本发明的总体描述和下面给出的实施例的具体描述一起，用于解释本发明的原理。

图1是示例性RFID物体定位系统的示意框图。

图2是相位测距的示意处理图。

图3是论证空间周界(volume perimeter)内的波束广度的示意图。

图4是针对10英尺距离计算的、在一定频率范围上的示例性相位数据以及添加了理论相位线的图表。

图5是针对50英尺距离计算的、在一定频率范围上的示例性相位数据以及添加了理论相位线的图表。

图6是针对33英尺距离计算的、在一定频率范围上的示例性相位数据以及添加了理论相位线的图表。

图7是包括距离结果检验的相位测距的示意处理图。

具体实施方式