[发明专利]射频识别多普勒运动检测器

说明书

本申请是申请日为2007年8月27日、申请号为200780032585.3发明名称为“射频识别多普勒运动检测器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及射频识别(RFID)装置，并且更具体地涉及通过利用结合在RFID监控系统中的多普勒检测电路来监视物件在RFID询问区域内的相对定向运动以及速度的一种系统和方法。

背景技术

术语射频识别(RFID)是用于描述利用无线电波来自动识别目标或人的技术。RFID系统可用于例如库存管理、电子访问控制、安全系统、收费公路上车辆的自动识别以及物品的电子监控(EAS)等诸多应用之中。这可用多种方法来进行，最普遍的方法涉及在与应答器通信的一块微芯片上存储识别物体或人的一个序列号以及可能的其他信息，这种应答器通常被称为RFID标志器或RFID标签。RFID系统可用于跟踪或监视应用了RFID标志器的物品或物件的位置和/或状态。有时与收发器和解码器一起封装的一个天线使该标志器能够向收发器发射识别信息，该收发器包括接收并把从RFID标志器反射回来的无线电波转化为数字信息的能力，然后该数字信息可被传送至计算机进行处理。该发射天线，该收发器以及该解码器通常被总称为该RFID读取器。

RFID读取器可以是一种手持式或固定式装置，并且根据它的输出功率以及所使用的无线电频率以从1英寸至100英尺范围内的任何地方发射无线电波。当一个RFID标志器经过该天线的电磁场内时，它检测该读取器的激活信号。然后，读取器将在标签的集成电路中被编码的数据解码，并且将数据传送至计算机进行处理。

虽然RFID系统提供了RFID标志器被应用在其中的物件的快速而准确的识别，现有的这些RFID系统无法在天线的电磁场内跟踪物件的运动以及运动速度。这样，当一个RFID读取器接收到来自一个被询问的标志器的物件识别信息时，它将忽略其他信号，如多普勒信号，这些信号通常表明一个物件的相对运动、运动方向以及速度。这是因为这些RFID读取器并不包括必要的硬件或逻辑来检测运动，或简单地滤出或忽略多普勒信号。单个的多普勒信号检测器往往需要结合到RFID系统内部，这样就增加了成本、工时以及设计。无源红外线(PIR)检测器通常用于检测运动。但是，将PIR检测器结合到现有的RFID系统内部需要额外的硬件以及额外的启动成本，从而使系统经常是不实用的。

因此，所需要的是利用现有的RFID硬件检测来自该RFID询问区域内的物件的输入多普勒信号并且确定该物件的相对速度以及运动的一种方法和系统。

发明内容

本发明着手解决本领域中与RFID读取器以及RFID系统有关的这些缺陷。一个RFID系统包括一个RFID读取器，该读取器与一个或多个RFID标志器通信。每个RFID标志器均可应用于所涉及的物件。每个标志器都可在接收到来自该RFID读取器的启动功率信号时被激活。每个标志器包括可将信息发射回RFID读取器的天线，该信息通常涉及正被询问的物件。该RFID读取器还包括必要的电路以检测与在询问区域内的任何物件的相对运动相关的信号，并且向计算机发送这些运动信号，这些信号在计算机中进行处理以确定正在运动的物件相对于该RFID读取器的运动、方向以及速度。可选地，可将一个多普勒信号检测器插入RFID读取器与询问区域之间以检测从物件返回的信号。然后，该多普勒信号检测器可提取多普勒信号并将多普勒信号发送至计算机以进行处理。

根据一个方面，提供了用在RFID检测系统中的一种射频识别(RFID)读取器。该读取器包括用于生成RF信号的一个信号源和偶联到该RF信号源的一个天线。该天线向一个询问区域内的一个或多个RFID标志器发射询问RF信号并且从该询问区域内一个或多个物件接收通信信号，其中这些通信信号包括在该询问区域内表明物件运动的多普勒信号。该读取器进一步包括用于接收这些通信信号的一个接受器以及用于检测这些多普勒信号的运动检测电路。

根据另一个方面，本发明提供了一种RFID检测系统。该系统包括一个或多个RFID标志器、一个RFID读取器以及用于检测多普勒信号的运动检测电路。该RFID读取器包括用于生成RF信号的一个RF源、偶联到该RF源的一个天线以及用于接收通信信号的一个接收器。该天线向询问区域内的一个或多个RFID标志器发射询问信号并且从该询问区域内的一个物件接收通信信号。这些通信信号包括在询问区域内表明物件运动的多普勒信号。