专利名称：射频标签通信设备、射频标签通信系统以及射频标签检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及对能够通过无线电通信来在射频标签上进行信息写入和读出的射频标签通信设备，包括有射频标签通信设备的射频标签通信系统，以及射频标签检测系统的改进。
背景技术：
已知有一种RFID系统(射频识别系统)，其中布置了射频标签通信设备(询问器)，以方便从其中存储有期望信息的小型射频标签(应答器)中进行非接触式信息读取。在该RFID系统中，射频标签通信设备能够通过无线电通信从射频标签中读取存储的信息，即使射频标签被弄脏或位于无法看到的地方。因此，可以期望将RFID系统用于诸如商品管理和检查等各个方面。
射频标签通信设备通常具有大约几米的最大通信距离。因此，使用单个询问器来作为射频标签通信设备将无法与位于相对较大空间中的射频标签进行有效的通信。考虑到这一缺点，提出了用于扩大射频标签通信设备的通信区的技术。专利文献1公开了一种询问器系统作为这种技术的例子。根据该技术，配置了由多个询问器和用于控制该多个询问器的控制终端组成的射频标签通信设备，因此位于各个询问器中的天线通信区彼此相互重叠，以便使用同一信号在多个询问器和射频标签之间进行无线电通信，从而扩大射频标签通信设备的整个通信区。
此外还提出了一种技术，使用彼此相互协作的多个射频标签通信设备来覆盖带有射频标签的期望通信区。专利文献2公开了一种导航系统来作为该技术的应用例子。该技术使用位于期望小室或任何其他期望空间中的多个固定终端(固定的射频标签通信设备)，以及用户携带的便携式终端(便携式射频标签通信设备)，以便能够对位于相对较窄区域内的期望目的地进行检测或导向。
专利文献1JP-2003-283367A专利文献2JP-2001-116583A 不过，上述前一个现有技术需要多个询问器的位置彼此相对比较接近，以便位于各个询问器中的天线的通信区彼此相互重叠，这样使得所需的询问器个数倾向于不合理地增加。进而，不具有内部电源的所谓“无源标签”一般不能通过同时接收来自多个询问器的信号来实现通信，并且位于通信区的相互重叠区域内的无源标签不能实现与询问器的有效通信。因此，就需要使用最少所需个数的询问器来开发出具有足够大通信区的射频标签通信系统。另一方面，上述后一个现有技术具有在从多个固定终端发送来的波之间发生干涉的风险，这种干涉对于从射频标签读取的信息具有不利影响。因此，就需要开发出能够在期望的通信区内准确检测射频标签同时又能有效防止传输波的干涉的射频标签检测系统。
发明内容
本发明考虑了上述背景技术。因此，本发明的目标是提出一种射频标签通信设备，一种射频标签通信系统，以及一种射频标签检测系统，它们具有带有最少所需个数的询问器的足够大的通信区，并且不会受到所发送的波之间的相互干涉。
实现该目标的方法
第一个目标可以根据本发明的第一个方面来实现，该方面提出的射频标签通信设备用于将发送信号朝向射频标签发送，并且接收从射频标签发送来的响应发送信号的回复信号，以用于与射频标签的通信。射频标签通信设备的特征是包括发送控制部分，用于控制发送信号的发送，以防止射频标签通信设备的通信区和另一个射频标签通信设备的发送区发生重叠。
第二个目标可以根据本发明的第二个方面来实现，该方面提出的射频标签通信系统包括根据本发明的上述第一个方面构建的多个射频标签通信设备12，其中该多个射频标签通信设备的发送控制部分同步发送发送信号，以防止所述多个射频标签通信设备的通信区发生重叠。
第三个目标可以根据本发明的第三个方面来实现，该方面提出的射频标签检测系统包括多个静态射频标签通信设备，它们位于各个预定位置，并且用于将发送信号朝向预定的射频标签发送和接收从射频标签发送来的回复信号，以用于与射频标签的通信；以及便携式射频标签通信设备，用于将发送信号朝向射频标签发送和接收从射频标签发送来的回复信号，以用于检测位于多个静态射频标签通信设备的通信区内的射频标签。射频标签检测系统的特征是进一步包括发送控制部分，用于控制发送信号的传输，以便多个静态射频标签通信设备和便携式射频标签通信设备分别以各自不同的时序来发送发送信号。
本发明的优势 根据本发明的第一个方面，射频标签通信设备包括发送控制部分，用于控制发送信号的发送，以防止所讨论的射频标签通信设备的通信区与另一个射频标签通信设备发生重叠，从而可以使相邻射频标签通信设备之间的间隔距离最大，并且有效地防止每一个射频标签对发送信号的同时接收。也就是说，射频标签通信设备允许射频标签通信系统具有带有最少所需个数的询问器的足够大的通信区。
优选情况下，发送控制部分控制着所述发送信号的发送，以便以与来自另一个射频标签通信设备的发送信号的发送时序不同的时序来发送发送信号，从而可以有效地防止射频标签同时接收来自射频标签通信设备的发送信号。
优选情况下，射频标签通信设备进一步包括用于发送发送信号的多个天线元件，并且发送控制部分通过控制待通过该多个天线元件的每一个进行发送的发送信号的相位来控制发送信号的发送方向，从而改变上述所指方向。该结构有效地防止射频标签同时接收来自多个射频标签通信设备的发送信号。
优选情况下，射频标签通信设备进一步包括射频标签通信判断部分，用于判断在所讨论的射频标签通信设备的通信区内是否存在任何射频标签，以及哪一个正与任何其他射频标签通信设备进行通信，并且当射频标签通信判断部分获得肯定的判断时，发送控制部分抑制发送信号的发送。这种结构防止将发送信号发送到正与另一个射频标签通信设备进行通信的上述所指射频标签。
优选情况下，当射频标签通信判断部分获得肯定的判断时，发送控制部分控制着发送信号的发送方向，以改变射频标签通信设备的发送区。这种结构不仅可以有效地防止将发送信号发送到正与另一个射频标签通信设备进行通信的射频标签，而且可以在改变了的通信区中进行通信，从而使多个射频标签通信设备具有扩大的整个通信区。
优选情况下，射频标签通信设备进一步包括用于从射频标签接收回复信号的多个天线元件，并且接收控制部分通过控制通过该多个天线元件进行接收的回复信号的相位来控制回复信号的接收方向。这种结构可以充分地接收来自射频标签的回复信号。
优选情况下，接收控制部分用于控制待从多个天线元件发送来的每一个发送信号的幅度，并且接收控制部分用于控制通过多个天线元件接收的每一个回复信号的幅度。这种结构可以充分地调整发送和接收的方向。
优选情况下，用于射频标签通信判断部分进行判断的射频标签通信设备的通信区，是根据由接收控制部分所控制的回复信号的接收方向来进行判断的。这种结构可以充分地调整用于进行上述所指判断的通信区。
优选情况下，发送控制部分控制待由多个天线元件进行发送的每一个发送信号的相位，以使发送信号的发送方向与回复信号的接收方向相一致。这种结构允许与射频标签进行有效的通信。而且，由于发送区与接收区相一致，因此可以充分地判断在发送区内是否存在正与任何其他射频标签通信设备进行通信的任何射频标签。因此，可以防止将发送信号发送到正与另一个射频标签通信设备进行通信的这个射频标签。
优选情况下，接收控制部分控制着由多个天线元件所接收的每一个回复信号的相位，以使回复信号的接收方向与发送信号的发送方向相一致。这种结构允许与射频标签进行有效的通信。而且，由于发送区与接收区相一致，因此可以充分地判断在发送区内是否存在正与任何其他射频标签通信设备进行通信的任何射频标签。因此，可以防止将发送信号发送到正与另一个射频标签通信设备进行通信的这个射频标签。
优选情况下，射频标签通信设备进一步包括射频标签位置检测部分，用于检测在射频标签通信设备的通信区内存在的射频标签的位置。这种结构使得可以检测期望的射频标签。
根据上述本发明的第二个方面，多个射频标签通信设备的发送控制部分40将发送信号彼此同步地发送，以防止多个射频标签通信设备的通信区发生重叠。本射频标签通信系统具有带有最少所需个数的询问器的足够大的通信区。
优选情况下，各个射频标签通信设备的发送控制部分彼此同步地控制着发送信号的发送，以使这些射频标签通信设备以各自不同的时序来发送发送信号。这种结构可以有效地防止射频标签同时接收来自射频标签通信设备的发送信号，并且充分地防止发送信号之间的干涉。
优选情况下，多个射频标签通信设备12的发送控制部分40控制着相互同步的发送信号的发送方向，从而可以防止射频标签同时接收来自多个射频标签通信设备的发送信号，并且充分地防止发送信号之间的干涉。
根据上述本发明的第三个方面构建的射频标签检测系统包括发送控制部分，用于控制发送信号的发送，以便多个静态射频标签通信设备和便携式射频标签通信设备以各自不同的时序来发送发送信号。发送信号的发送共享时间可以防止从多个静态射频标签通信设备发送来的发送波和从便携式射频标签通信设备发送来的发送信号之间的干涉。也就是说，本射频标签检测系统允许对位于预定位置的射频标签进行充分检测，同时有效地防止了从多个静态射频标签通信设备发送来的发送波和从便携式射频标签通信设备发送来的发送波之间的干涉。
优选情况下，所述便携式射频标签通信设备的通信区比所述多个静态射频标签通信设备的通信区窄，因此可以通过首先由多个静态射频标签通信设备获得期望的射频标签的近似位置，并且然后通过便携式射频标签通信设备获得期望的射频标签的准确位置，来有效地检测到期望的射频标签。
优选情况下，发送控制部分控制着来自多个静态射频标签通信设备的发送信号的发送时序，以便防止将发送信号同时朝向其中多个静态射频标签通信设备的发送区相互重叠的区域发送。这种结构有效地防止了从多个静态射频标签通信设备发送来的发送波之间的干涉。
优选情况下，射频标签检测系统包括多个便携式射频标签通信设备，每一个的结构如上所述。在这种情况下，可以更充分地检测到位于预定区内的多个射频标签的位置。
优选情况下，便携式射频标签通信设备具有识别标签，从而能够由多个静态射频标签通信设备来检测便携式射频标签通信设备的位置。
优选情况下，射频标签检测系统进一步包括判断部分，用于判断位于便携式射频标签通信设备上的识别标签和待检测的射频标签是否位于多个静态射频标签通信设备的通信区之一内。这种结构允许检测便携式射频标签通信设备和待检测的射频标签之间的相对位置。
优选情况下，发送控制部分控制来自便携式射频标签通信设备的发送信号的发送，以便只在通过判断部分248得到肯定的判断之后才发送发送信号。因此，通过首先操作多个射频标签通信设备以得到期望射频标签的近似位置，并且然后操作便携式射频标签通信设备以得到期望射频标签的准确位置，可以有效地检测到期望射频标签。
优选情况下，便携式射频标签通信设备包括输入部分，用于手动指定待检测的射频标签。因此，只需要用户操作便携式射频标签通信设备，以准确检测位于预定区域内的期望射频标签。
优选情况下，便携式射频标签通信设备包括显示部分，用于指示其中待检测的射频标签所位于的方向。显示部分160允许可视地检测期望射频标签的位置。
优选情况下，便携式射频标签通信设备包括指示器部分，用于当通过判断部分得到肯定的判断时提供预定的指示。该指示使用户能够确认待检测的射频标签位于便携式射频标签通信设备的附近。
优选情况下，便携式射频标签通信设备包括多个天线元件和用于控制多个天线元件方向性的方向性控制部分。方向性控制部分允许有效和准确地检测期望射频标签的位置。
图1示出了根据本发明第二个方面的一个实施例构建的射频标签通信系统的结构。
图2示出了根据本发明第一个方面的一个实施例构建的射频标签通信设备的电气结构。
图3解释了用于设定来自图2中相互同步的射频标签通信设备的发送信号的发送方向的发送控制示例。
图4解释了用于设定来自图2中相互同步的射频标签通信设备的发送信号的发送方向的发送控制的另一个示例。
图5解释了用于设定来自图2中相互同步的射频标签通信设备的发送信号的发送方向的发送控制的又一个示例。
图6示出了在图1所示的每一个射频标签中所包括的射频标签电路框图。
图7示出了图2的用于与射频标签进行通信并且用于与另一个射频标签通信设备进行双边通信的每一个射频标签通信设备的控制部分的控制操作流程图。
图8示出了图7所示的用于检测相邻射频标签通信设备的控制部分的控制操作流程图。
图9示出了图7所示的用于与相邻射频标签通信设备同步的控制部分的控制操作流程图的一个部分。
图10示出了图7所示的用于与相邻射频标签通信设备同步的控制部分的相同控制操作流程图的另一个部分。
图11示出了图7所示的用于通信以检测期望射频标签的控制部分的控制操作流程图。
图12示出了图2的用于与射频标签进行通信并且用于在与另一个射频标签通信设备进行通信的情况下来检测射频标签的每一个射频标签通信设备的控制部分的控制操作流程图。
图13示出了图2的经过修正的用于与射频标签进行通信并且用于在与另一个射频标签通信设备进行通信的情况下来检测射频标签的每一个射频标签通信设备的控制部分的控制操作流程图。
图14示出了根据本发明的一个实施例构建的射频标签检测系统。
图15示出了图14的射频标签检测系统中的每一个静态射频标签通信设备的结构。
图16示出了图14的射频标签检测系统中的便携式射频标签通信设备的外观平面图。
图17为位于图16的箭头XVII方向上的便携式射频标签通信设备的后视图。
图18示出了图14的射频标签检测系统中的便携式射频标签通信设备的结构。
图19示出了多个静态射频标签通信设备，其中每一个的结构都如图15所示，并且分布在小室中。
图20放大地示出了图19的一部分视图。
图21示出了用于控制图14的射频标签检测系统的控制器。
图22示出了图21的控制器的结构。
图23示出了在图18的便携式射频标签通信设备的显示部分上显示的标签搜索视图。
图24解释了来自每一个结构如图15所示的多个静态射频标签通信设备的信号的发送时序。
图25解释了来自图15的多个静态射频标签通信设备和来自图18的便携式射频标签通信设备的信号的发送时序。
图26示出了图22的控制器的CPU的协同控制操作流程图，以检测射频标签。
图27示出了图26的控制操作的一部分流程图，用于从静态射频标签通信设备发送信号。
图28示出了图26的控制操作的一部分流程图，用于从便携式射频标签通信设备发送信号。
图29示出了图18的便携式射频标签通信设备的控制部分的控制操作流程图，用于检测期望射频标签。
图30示出了图18的便携式射频标签通信设备的控制部分的控制操作流程图，以接收来自控制器的指令。
图31示出了多个静态射频标签通信设备，其中每一个的结构都如图15所示，并且以不同于图19的样式分布于小室中。
标号的解释 10射频标签通信系统12射频标签通信设备14射频标签 14’识别标签16主载波生成部分18发送信号生成部分20发送器/接收器天线元件22方向性控制部分 24发送/接收分离部分26本地信号生成部分 28下变频器30控制部分 32发送信号相位控制部分34发送信号幅度控制部分36接收信号相位控制部分38接收信号幅度控制部分40发送控制部分
42接收控制部分 44接收信号组合部分46接收信号解调部分48射频标签通信判断部分50射频标签位置检测部分52询问器间通信部分54通道 56小室 60射频标签电路62天线 64数字电路部分66整流部分68调制/解调部分70控制部分 72子载波生成部分 74子载波调制部分110射频标签检测系统112静态射频标签通信设备114便携式射频标签通信设备118参考频率生成部分 120PLL122VCO 124主载波调制部分126发送信号放大部分 128天线130I-相位信号转换部分132Q-相位信号转换部分134发送/接收分离部分136I-相位信号BPF 138I-相位信号放大部分140Q-相位信号BPF 142Q-相位信号放大部分144RSSI 146控制部分 148LAN接口 150LAN电缆152控制器 154主单元 156天线单元 158套壳160显示部分 162操作部分(输入部分)164声音生成器件(指示器部分) 166CCD相机168管件 170支撑部分 172单元基174发送器天线 176接收器天线(天线元件)178天线覆盖 180参考频率生成部分182主载波调制部分184发送信号放大部分 186方向性控制部分188I-相位信号转换部分
190Q-相位信号转换部分 192I-相位信号BPF194I-相位信号放大部分196I-相位限制器 198Q-相位信号BPF200Q-相位信号放大部分 202Q-相位限制器204RSSI 206控制部分 208无线LAN通信部分210图像处理部分212相位控制部分 214幅度控制部分216加法器 218天线部分 220IC-电路部分222整流部分 224电源部分226时钟提取部分 228存储器部分230调制/解调部分 232控制部分234小室 236无线LAN转换器 238CPU 240RAM242ROM 244LAN接口 246发送控制部分248判断部分
具体实施例方式下面参照附图来详细讲述本发明的优选实施例。
实施例1 参照图1，示出了根据本发明第二个方面的一个实施例构建的射频标签通信系统10(下面将其称为“通信系统10”)的结构。该通信系统10就是所谓的RFID(射频识别系统)，它包括根据本发明第一个方面的一个实施例构建的至少一个射频标签通信设备(如图1所示的实施例中的两个设备)12a、12b(如果没有其他说明，下面将其简称为“射频标签通信设备12”)，以及至少一个射频标签(如图1所示的实施例中的三个标签)14a、14b和14c(如果没有其他说明，下面将其简称为“射频标签14”)。射频标签通信设备12起到RFID系统的询问器的作用，而射频标签14起到RFID系统的应答器的作用。当从各个射频标签通信设备12a、12b将处于询问波Fc1、Fc2形式的发送信号发送到射频标签14a、14b和14c时，接收例如询问信号Fe1的射频标签14a、14b根据期望的信息信号(数据)来调制所接收的询问信号Fc1，并且将经过调制的信号作为处于回复波Fr1、Fr2形式的各个回复信号发送到射频标签通信设备12a。因此，在射频标签通信设备12a和射频标签14a、14b之间实现了无线电通信。另一方面，接收询问信号Fc2的射频标签12c根据期望的信息信号来调制所接收的询问信号Fc2，并且将经过调制的信号作为处于回复波Fr3形式的回复信号发送到射频标签通信设备12b。因此，在射频标签通信设备12b和射频标签14c之间实现了无线电通信。
参照图2，示出了每一个射频标签通信设备12的电气结构。如图2所示，射频标签通信设备12包括主载波生成部分16，用于生成上述发送信号的主载波；发送波生成部分18，用于根据由发送数据生成部分39(下面将要进行讲述)生成的发送信息信号(发送数据)来调制由主载波生成部分16生成的主载波，从而用于生成发送信号；多个发送器/接收器天线元件(如图2所示的实施例中的三个天线元件)20a、20b和20c(如果没有其他指明，下面将其简称为“发送器/接收器天线元件20”)，用于将发送波生成部分18生成的发送信号发送到射频标签14，并且接收从射频标签14发送来的回复信号以响应发送信号；方向性控制部分22，用于控制来自各个发送器/接收器天线元件20的发送信号的发送方向和发送器/接收器天线20接收的信号的接收方向；多个发送/接收分离部分(如图2所示的实施例中的三个分离部分)24a、24b和24c(如果没有其他指明，下面将其简称为“发送/接收分离部分24”)，用于将从方向性控制部分22接收的发送信号施加到发送器/接收器天线元件20，并且将从发送器/接收器天线元件20接收的接收信号施加到方向性控制部分22；本地信号生成部分26，用于生成具有预定频率的本地信号；多个下变频器(如图2所示的实施例中的三个转换器)28a、28b和28c，用于通过从方向性控制部分22接收的接收信号乘以由本地信号生成部分26生成的本地信号，来降低接收信号的频率；以及控制部分30，用于进行射频标签通信设备12的操作，例如对经过下变频转换的接收信号进行解调的操作。优选情况下，发送/接收分离部分24由循环器或定向耦合器构成。方向性控制部分22包括多个发送信号相位控制部分(如图2所示的实施例中的三个控制部分)32a、32b和32c(如果没有其他指明，下面将其简称为“发送信号相位控制部分32”)，每一个都用于控制从发送波生成部分18接收的发送信号的相位；以及多个发送信号幅度控制部分(如图2所示的实施例中的三个控制部分)34a、34b和34c(如果没有其他指明，下面将其简称为“发送信号幅度控制部分34”)，每一个都用于控制发送信号的幅度。发送信号相位控制部分32和发送信号幅度控制部分34通过控制发送信号的相位和幅度，来控制待从发送器/接收器天线元件20发送的发送信号的发送方向。方向性控制部分22进一步包括多个接收信号相位控制部分(如图2所示的实施例中的三个控制部分)36a、36b和36c(如果没有其他指明，下面将其简称为“接收信号相位控制部分36”)，每一个都用于控制从相应的发送/接收分离部分24接收的接收信号的相位；以及多个接收信号幅度控制部分(如图2所示的实施例中的三个控制部分)38a、38b和38c(如果没有其他指明，下面将其简称为“接收信号幅度控制部分38”)，每一个都用于控制接收信号的幅度。接收信号相位控制部分36和接收信号幅度控制部分38通过控制接收信号的相位和幅度，来控制由发送器/接收器天线元件30接收的信号的接收方向。
上述控制部分30就是所谓的微计算机，它集成了CPU、ROM和RAM，并且能够在利用RAM的临时数据存储功能的同时，根据存储在ROM中的程序来执行信号处理操作，以生成上述发送数据，确定发送信号相位控制部分32和发送信号幅度控制部分34的控制量以及接收信号相位控制部分36和接收信号幅度控制部分38的控制量，控制发送信号到射频标签14的发送和来自射频标签14的接收信号的接收以响应发送信号，控制接收信号的解调，控制与另一个射频标签通信设备12的通信，以及检测射频标签14的位置。为了有效地进行各种控制，控制部分30包括上述发送数据生成部分39；发送控制部分40；接收控制部分42；接收信号组合部分44；接收信号解调部分46；射频标签通信判断部分48；射频标签位置检测部分；以及询问器间通信部分52。
发送数据生成部分39用于生成作为发送信息信号的发送数据，该发送信息信号用于生成发送信号并且被施加到发送信号生成部分18。发送控制部分40用于确定发送信号相位控制部分32和发送信号幅度控制部分34的控制量，以便防止讨论中的射频标签通信设备12的通信区与另一个射频标签通信设备12的通信区发生重叠。优选情况下，发送控制部分40用于使发送信号幅度控制部分34的输出最小，从而用于当射频标签通信判断部分48给出了肯定的判断时，也就是当判断出与另一个射频标签通信设备12中的任一个进行通信的任何射频标签14位于讨论中的射频标签通信设备12的通信区中时，限制或禁止发送信号的发送。优选情况下，发送控制部分40也用于控制发送信号的发送，以便以不同于来自另一个射频标签通信设备12的发送信号的发送时序的时序，来发送来自所讨论的射频标签通信设备12的发送信号，从而防止射频标签通信设备12的通信区的重叠。当讨论中的射频标签通信设备12为例如射频标签通信设备12a时，另一个射频标签通信设备12为射频标签通信设备12b，且它可能正在与射频标签14进行通信。讨论中的射频标签通信设备12的通信区为其中具有足够高强度的发送信号可以被发送到期望被检测的射频标签14的区域，换句话说，也就是这样的区域，即其中期望射频标签14接收发送信号的方式使得射频标签14可发送回复信号以响应所接收的发送信号。
优选情况下进一步用发送控制部分40来控制待从发送器/接收器天线元件20发送的发送信号的相位(还有幅度，如果必要的话)，用于控制发送信号的发送方向，从而改变讨论中的射频标签通信设备12的通信区，用于防止该通信区与另一个射频标签通信设备12的通信区发生重叠。也就是说，发送控制部分40控制方向性控制部分22，以用于控制每一个发送信号相位，以使由发送器/接收器天线元件20组成的发送器天线设备起到相控阵列天线设备的作用。可选情况下，发送控制部分40控制方向性控制部分22，以用于控制每一个发送信号的相位和幅度，从而提高发送信号的质量，因此由发送器/接收器天线元件20组成的发送器天线设备起到合适的阵列天线设备的作用。优选情况下，发送控制部分40控制待从多个发送器/接收器天线元件20发送的发送信号的相位和/或幅度，以便发送信号的发送方向与下文所述的接收控制部分42控制的接收信号的接收方向一致。优选情况下进一步用发送控制部分40来确定发送信号的发送方向，以便使下文所述的接收信号组合部分44所组合的接收信号之和达到最大。
接收控制部分42用于控制相应发送器/接收器天线元件20接收的接收信号的相位(还有幅度，如果必要的话)，从而用于控制接收信号的接收方向。也就是说，接收控制部分42控制方向性控制部分22，以用于控制每一个接收信号相位，以使由发送器/接收器天线元件20组成的接收器天线设备起到相控阵列天线设备的作用。可选情况下，接收控制部分42控制方向性控制部分22，以用于控制每一个接收信号的相位和幅度，从而提高接收信号的质量，因此由发送器/接收器天线元件20组成的接收器天线设备起到合适的阵列天线设备的作用。优选情况下，接收控制部分42用于确定接收信号的接收方向，以便使下文所述的接收信号组合部分44所组合的接收信号之和达到最大。
接收信号组合部分44用于将通过发送器/接收器天线元件20接收的接收信号组合在一起。在接收信号被接收信号组合部分44组合在一起之前，由发送器/接收器天线元件20组成的接收器天线设备的方向性是由在接收控制部分42的控制下控制着接收信号的相位和幅度的方向性控制部分22所控制的。
接收信号解调部分46用于解调已经由多个发送器/接收器天线元件20所接收并且已经由接收信号组合部分44所组合在一起的接收信号。优选情况下，接收信号解调部分46用于首先对接收信号进行零差解调，然后对经过解调的接收信号进行FM解码，从而从射频标签14读取作为回复信号而发送的信息。
射频标签通信判断部分48用于确定是否存在任何位于讨论中的射频标签通信设备12的通信区之内并且正在与任何其他射频标签通信设备12进行通信的射频标签14。例如，射频标签通信判断部分48确定多个发送器/接收器天线元件20是否已经从任何射频标签14接收回复信号，其回复信号是从射频标签14发送出的，以响应从任何其他射频标签通信设备12发送的发送信号。优选情况下，用于射频标签通信判断部分48进行判断的上述通信区是由接收控制部分42所设定的接收信号的接收方向所确定的。
射频标签位置检测部分50用于检测存在于上述通信区之内的射频标签14的位置。优选情况下，射频标签位置检测部分50基于接收控制部分42所设定的接收方向以使由接收信号组合部分44组合在一起的接收信号之和达到最大，并且基于接收信号的强度，来检测期望射频标签14的位置。
询问器间通信部分52用于与另一个射频标签通信设备12进行无线电通信。在本实施例中，讨论中的另一个射频标签通信设备12为通信设备12a，另一个射频标签通信设备12为通信设备12b。该其他通信设备12b与讨论中的通信设备12a具有相同的结构，如图2所示。例如，询问器间通信部分52用于将讨论中的射频标签通信设备12自身的询问器编号(识别编号)发送到另一个射频标签通信设备12，接收从另一个射频标签通信设备12发送来的询问器编号，将与询问器编号的接收方向有关的询问器编号存储在存储器中，呼叫另一个射频标签通信设备12，或者发送回复信号以响应来自另一个射频标签通信设备12的呼叫，并且进行用于与另一个射频标签通信设备12进行同步通信的通信控制。在通信系统10中所包括的多个射频标签通信设备12在询问器间通信部分52的控制之下相互进行同步通信。也就是说，多个射频标签通信设备12的发送控制部分40控制通信设备12的操作，以发送相互同步并且相互独立的发送信号，以便防止通信设备12的通信区发生重叠。优选情况下，发送控制部分40用于控制通信设备12的操作，以便以不同的时序来发送发送信号，用于与处于不同时序的射频标签14进行通信，以防止各个射频标签通信设备12的通信区发生重叠。
优选情况下，在各个射频标签通信设备12中所包括的发送控制部分40用于不时改变相互同步的发送信号的发送方向，以防止各个射频标签通信设备12的通信区发生重叠。图3解释了用于设定来自相互同步的射频标签通信设备12的发送信号的发送方向的发送控制示例。在图3的示例中，射频标签通信设备12a、12b在用于定义通道70的相对两个壁面中的一个上相邻放置。在图3中，在时序T1上来自这些射频标签通信设备12a、12b的发送信号的发送方向用实线表示，而在时序T2上的发送信号的发送方向用虚线来表示。进而，在时序T3上的发送信号的发送方向用单点链线表示，而在时序T4上的发送信号的发送方向用两点链线来表示。因此，来自相邻放置的射频标签通信设备12的发送信号的发送方向在相互同步的相同方向上不时进行改变，就像在相互同步的相同方向上进行旋转的一对手帕一样，从而可以防止各个射频标签通信设备12的通信区发生重叠。在图4的可选示例中，另一个射频标签通信设备12c置于通道70的壁面上，该壁面与射频标签通信设备12a、12b所在的壁面相对。同样，在该示例中，来自射频标签通信设备12a、12b和12c的发送信号的发送方向相互同步地进行改变，这可以防止各个射频标签通信设备12a、12b、12c的通信区发生重叠。在图5的又一可选示例中，四个射频标签通信设备12a、12b、12c、12d分别置于定义为小室72的四个壁面上。同样，在该例子中，来自四个射频标签通信设备12a、12b、12c和12d的发送信号的发送方向相互同步地进行改变，从而可以防止各个射频标签通信设备12a、12b、12c、12d的通信区发生重叠。每一个射频标签通信设备12c和12d与图2所示的射频标签通信设备12的构造都相同。
参照图6，示出了每一个射频标签14的结构。如图6所示，射频标签14包括天线部分60，用于发送/接收信号到/从由每一个射频标签通信设备12(询问器)的多个发送器/接收器天线元件20所组成的天线设备；整流部分62，用于对天线部分60接收的载波进行整流；电源部分64，用于存储由整流部分62进行整流的载波的能量；时钟提取部分66，用于从由天线部分60接收的载波提取时钟信号，并且用于将提取的时钟信号施加到控制部分72；存储器部分68，起到信息存储部分的功能，以存储期望的信息信号；调制/解调部分70，连接到天线部分60并且用于执行信号调制和解调操作；以及上述控制部分72，用于经由整流部分62、时钟提取部分66、调制/解调部分70等来控制射频标签14的操作。控制部分72执行一些基本控制操作，诸如在与射频标签通信设备12进行通信期间将期望信息存储在存储器部分68中的控制操作，以及根据存储在存储器部分68中的信息来控制调制/解调部分70来对通过天线部分60接收的载波进行调制，并且将经过调制的载波作为反射波通过天线部分60来进行发送的控制操作等。优选情况下，天线部分60是由一对线性元件组成的半波偶极天线。
参照图7至图11的流程图，示出了用于与射频标签14进行通信并且与另一个射频标签通信设备12进行双边通信的每一个射频标签通信设备12的控制部分30执行的控制例程。控制例程以预定周期重复执行。下面参照流程图来讲述每一个射频标签通信设备12与射频标签14的通信，以及射频标签通信设备12之间的双边通信。
首先参照图7，首先执行步骤SA(下面省略了“步骤”一词)，以控制对相邻射频标签通信设备12(询问器)的检测，如图8所示。然后，控制流程进行到SB，以控制与邻近射频标签通信设备12同步，如图9和图10所示。然后，执行SC，以进行用于检测射频标签14的通信控制，如图11所示。然后，控制流程进行到SD，以确定SC的接收个数是否等于或大于预定个数“n”(例如100)。如果在SD中得到否定判断，则控制流程返回到SC。如果在SD中得到了肯定的判断，则终止图7的控制例程。
通过SA1来启动用于检测相邻射频标签通信设备12的控制，以生成0到1之间的随机数。然后，执行SA2，以确定在SA1中生成的随机数是等于还是大于阈值Th1(例如4/5)。如果在SA2中得到肯定的判断，则控制流程进行到SA3，来控制方向性控制部分22，来设定由多个发送器/接收器天线元件20组成的发送器天线设备和接收器天线设备为非方向性模式。然后执行SA4，以预定时间长度重复生成用于询问器自身的ID号，并且控制流程进行到SA10。如果在SA2中得到否定判断，则控制流程进行到SA5，以控制方向性控制部分22，来设定由多个发送器/接收器天线元件20组成的接收器天线设备的信号接收方向。然后控制流程进行到SA6，以执行从另一个射频标签通信设备12接收信号的操作。然后执行SA7，以判断发送器/接收器天线元件20是否已经从另一个射频标签通信设备12接收了信号。如果在SA7中得到肯定的判断，则控制流程进行到SA8，以存储与信号接收方向相关的经过检测的另一个射频标签通信设备12的询问器的ID号。然后，流程进行到SA9，以判断是否完成了在所有方向上接收信号的操作。如果在SA9中得到否定判断，则控制流程返回到SA5和随后的步骤。如果在SA9中得到肯定的判断，则控制流程进行到SA10，以判断用于检测另一个射频标签通信设备12的通信周期是否已经重复了预定的“m”次。如果在SA10中得到否定判断，则控制流程返回到SA1和随后的步骤。如果在SA10中得到肯定的判断，则终止图8的控制操作，并且控制流程进行到图9和图10中用于与邻近射频标签通信设备12同步的控制操作。
通过图9所示的SB1来启动用于与邻近射频标签通信设备12同步的图9和10的操作，以控制方向性控制部分22来设定由多个发送器/接收器天线元件20组成的发送器天线设备和接收器天线设备为非方向性模式。然后执行SB2，以生成0到1之间的随机数。然后，控制流程进行到SB3，以判断在SB2中生成的随机数是等于还是大于阈值Th2(例如大约4/5)。如果在SB3中得到否定判断，则控制流程进行到SB10，以执行从另一个射频标签通信设备12接收信号的操作。然后执行SB11，以判断询问器自身是否已经被任何另一个射频标签通信设备12所呼叫。如果在SB3中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB4，以执行用于呼叫另一个射频标签通信设备12的操作，其询问器ID号已被存储在SA8中。然后，控制流程进行到SB5，以判断另一个射频标签通信设备12是否已接收到了回复，以响应在SB4中进行的呼叫。如果在SB5中得到否定判断，则控制流程进行到SB2和随后的步骤。如果在SB5中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB6，以确定在已经回复了呼叫的其他被呼叫的射频标签通信设备12的方向上的通信时序。然后执行SB7，以将所确定的通信时序发送到已经回复了呼叫的射频标签通信设备12。然后，控制流程进行到SB8，以确定从已经回复了呼叫的其他被呼叫射频标签通信设备12接收的回复信号是否为准许信号。如果在SB8中得到否定判断，则控制流程进行到SB6以改变通信时序，然后进行随后的步骤。如果在SB8中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB9，以判断是否完成了与所有邻近射频标签通信设备12的通信。如果在SB9中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB17和图10中所示的随后步骤。如果在SB9中得到否定判断，则控制流程返回到SB2和随后步骤。如果在SB3中得到否定判断，则控制流程进行到SB10，以执行接收操作。
如果在SB11中得到否定判断，也就是说如果讨论中的射频标签通信设备12还没有被任何其他射频标签通信设备12所呼叫，则控制流程返回到SB2和随后的步骤。如果在SB11中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB12，以将回复信号发送到另一个射频标签通信设备12。然后，执行SB13，以从另一个射频标签通信设备12接收与讨论中的射频标签通信设备12进行通信的时序。然后控制流程进行到SB14，以判断是否允许以在SB13中接收到的通信时序从另一个射频标签通信设备12进行发送。如果在SB14中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB15，以将准许信号发送到另一个射频标签通信设备12，然后进行到SB9和随后的步骤。如果在SB14中得到否定判断，则控制流程进行到SB16，以将非准许信号发送到另一个射频标签通信设备12，然后进行到SB13和随后的步骤。
在紧接着如图9所示的控制操作的图10的SB17中，设定由多个发送器/接收器天线元件20组成的发送器天线设备和接收器天线设备为非方向性模式。然后，控制流程进行到SB18，以生成0到1之间的随机数。然后执行SB19，以确定在SB19中生成的随机数是等于还是大于阈值Th2。如果在SB19中得到否定判断，则控制流程进行到SB26，以执行从另一个射频标签通信设备12接收信号的操作，然后执行SB27，以判断讨论中的射频标签通信设备12是否已经被任何其他射频标签通信设备12所呼叫。如果在SB19中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB20，以执行呼叫另一个射频标签通信设备12的操作。然后，控制流程进行到SB21，以判断另一个射频标签通信设备12是否已经接收到了回复，以响应在SB20中进行的呼叫。如果在SB21中得到否定判断，则控制流程进行到SB18和随后的步骤。如果在SB21中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB22，以将所需的发送次数(在所有方向上需要发送信号的发送次数)从讨论中的射频标签通信设备12朝着邻近的射频标签通信设备12发送到被呼叫的另一个射频标签通信设备12。然后，控制流程进行到SB23，以接收从被呼叫的另一个射频标签通信设备12朝着其他邻近射频标签通信设备12的发送次数。然后，执行SB24，以判断是否完成了与所有邻近射频标签通信设备12的通信。如果在SB24中得到否定判断，则控制流程返回到SB18和随后的步骤。如果在SB24中得到肯定的判断，则控制流程进行到SB25，以检测与讨论中的射频标签通信设备12或其他邻近射频标签通信设备12与被呼叫的另一个射频标签通信设备12进行通信的通信的最大个数。在SB25中终止图9和图10中的控制，紧接着是图11的通信控制，用于检测射频标签14。
如果在SB27中得到否定判断，也就是说如果讨论中的射频标签通信设备12还没有被任何其他射频标签通信设备12所呼叫，则控制流程返回到SB18和随后的步骤。如果在SB27中得到肯定的判断，也就是说如果射频标签通信设备12已经被任何其他射频标签通信设备12所呼叫，则控制流程进行到SB28，以便向正在呼叫的射频标签通信设备12发送回复信号。然后，控制流程进行到SB29，以从正在向其他邻近射频标签通信设备12呼叫的射频标签通信设备12接收发送次数。然后，执行SB30，以将发送次数从讨论中的射频标签通信设备12发送到正在呼叫的射频标签通信设备12。紧接着SB30的是上述步骤S24和以下步骤。
通过SC1将“i”设定为1来启动图11的用于检测射频标签14的通信控制。然后，执行SC2，以判断时序Ti是否为讨论中的射频标签通信设备12与射频标签14进行通信的时序。如果在SC2中得到否定判断，则控制流程进行到SC7，以等待通信的时序，并且然后进行SC5和随后的步骤。如果在SC2中得到肯定的判断，则控制流程进行到SC3，以控制方向性控制部分22，用于将由发送器/接收器天线元件20组成的发送器和接收器天线设备的发送和接收方向设定为方向Di。然后，控制流程进行到SC4，以控制主载波生成部分16和发送信号生成部分18在用于检测期望射频标签14的方向Di上从发送器/接收器天线元件20发送发送信号。然后，执行SC5，以逐一增加值“i”，并且执行SC6，以确定值“i”是否等于预定的通信最大数。如果在SC6中得到否定判断，则控制流程返回到SC2和随后的步骤。如果在SC5中得到肯定的判断，则终止图11的控制操作，并且执行图7所示的步骤SD。
在图7至图11所示的控制例程中，步骤SA3、SB1、SB6、SB17和SC与发送控制部分40相对应，并且步骤SA3、SA5、SB1、SB17和SC与接收控制部分42相对应，同时步骤SC与接收信号组合部分44和接收信号解调部分46相对应。进而，步骤SA和SB与射频标签通信判断部分48和询问器间通信部分52相对应，而步骤SC1至SC7与射频标签位置检测部分50相对应。
在上述本实施例中，每一个射频标签通信设备12都包括发送控制部分40(步骤SA3、SB1、SB6、SB17和SC)，用于控制发送信号的发送，以便防止讨论中的射频标签通信设备12和另一个射频标签通信设备12的通信区发生重叠，这可以使邻近射频标签通信设备12之间的间隔距离达到最大，并且有效地防止多个射频标签14同时接收发送信号。也就是说，射频标签通信系统的每一个射频标签通信设备12允许通信系统通过采用最少所需询问器个数来具有足够大的通信区。
进而，发送控制部分40控制发送信号的发送，以便发送信号被发送的时序与从另一个射频标签通信设备12发送信号的发送时序不同，这可以有效地防止每一个射频标签14同时从射频标签通信设备接收发送信号。
进而，射频标签通信设备12进一步包括通过其发送出发送信号的多个天线元件20，并且发送控制部分40通过控制待通过多个天线元件20中的每一个进行发送的发送信号的相位，来控制发送信号的发送方向，从而改变以上讲述。该结构有效地防止了射频标签14同时从多个射频标签通信设备接收发送信号。
进而，射频标签通信设备12进一步包括射频标签通信判断部分48(步骤SA和SB)，用于确定是否有任何射频标签14存在于讨论中的射频标签通信设备12的通信区内并且正在与任何其他射频标签通信设备12进行通信，并且当通过射频标签通信判断部分48得到肯定的判断时，发送控制部分40禁止发送信号的发送。该结构防止了在与另一个射频标签通信设备12进行通信的情况下将发送信号发送到上述射频标签14。
进而，射频标签通信设备12进一步包括多个天线元件20，通过它们从射频标签14接收回复信号，以及接收控制部分(步骤SA3、SA6、SB1、SB17和SC)，用于通过控制通过多个天线元件20接收的每一个回复信号的相位来控制回复信号的接收方向。该结构允许从射频标签14充分接收回复信号。
进而，发送控制部分40用于控制待从多个天线元件20进行发送的每一个发送信号的幅度，并且接收控制部分42用于控制待通过多个天线元件20进行接收的每一个回复信号的幅度。该结构允许对发送和接收方向进行充分调整。
进而，用于射频标签通信判断部分48进行判断的射频标签通信设备12的通信区是根据由接收控制部分42控制的回复信号的接收方向进行确定的。该结构允许对用于上述判断的通信区进行充分调整。
进而，发送控制部分40控制待通过多个天线元件20进行发送的每一个发送信号的相位，以便发送信号的发送方向与回复信号的接收方向一致。该结构允许与射频标签14进行有效通信。而且，由于发送区与接收区一致，因此可以充分地判断正在与任何其他射频标签通信设备进行通信的任何射频标签14是否存在于发送区之内。因此，可以防止将发送信号发送到正在与另一个射频标签通信设备进行通信的射频标签14。
优选情况下，接收控制部分控制由多个天线元件20接收的每一个回复信号的相位，以便回复信号的接收方向与发送信号的发送方向一致。该结构允许与射频标签14进行有效的通信。而且，由于发送区与接收区一致，因此可以充分地判断正在与任何其他射频标签通信设备进行通信的任何射频标签14是否存在于发送区之内。因此，可以防止将发送信号发送到正在与另一个射频标签通信设备进行通信的射频标签14。
进而，射频标签通信设备进一步包括射频标签位置检测部分50(步骤SC1至SC7)，用于检测射频标签14在射频标签通信设备的通信区之内存在的位置。该结构允许检测期望的射频标签14。
在包括有每一个都如上构建的多个射频标签通信设备12的射频标签通信系统10中，射频标签通信设备12的发送控制部分40发送相互同步的发送信号，以防止多个射频标签通信设备12的通信区发生重叠。本射频标签通信系统10通过采用最少所需询问器个数来具有足够大的通信区。
进而，各个射频标签通信设备12的发送控制部分40控制相互同步的发送信号的发送，以便在各个不同的时序上通过射频标签通信设备12来发送发送信号，这可以有效地防止射频标签同时从射频标签通信设备接收发送信号。
进而，多个射频标签通信设备12的发送控制部分40控制相互同步的发送信号的发送方向，这可以防止射频标签同时从多个射频标签通信设备接收发送信号。
虽然参照附图详细讲述了本发明的优选实施例，但是可以理解，本发明并不限于本实施例，而可以是其他实施例。
图12为流程图，示出了用于与射频标签14进行通信并且用于检测正在与另一个射频标签通信设备(询问器)进行通信的射频标签14的每一个射频标签通信设备12的控制部分30的控制操作。图12的控制例程采用预定周期进行重复执行。通过SE1启动控制例程，以控制方向性控制部分22，来设定由多个发送器/接收器天线元件20组成的发送器天线元件的发送方向和由天线元件20组成的接收器天线设备的接收方向。然后，控制流程进行到SE2，以接收从射频标签14发送的回复信号。然后控制流程进行到与射频标签通信判断部分48相对应的SE3，以确定是否存在正在与任何其他射频标签通信设备进行通信的任何射频标签24，也就是说是否已经从任何射频标签14接收了回复信号。如果在SE3中得到肯定的判断，则不将发送信号发送到那个射频标签14，并且控制流程进行到SE2。如果在SE3中得到否定判断，则控制流程进行到SC，以进行通信来检测射频标签14，如图11所示。然后，执行SE4，以判断是否完成了在所有方向上检测射频标签14的操作。如果在SE4中得到否定判断，则控制流程返回到SE1和随后的步骤。如果在SE4中得到肯定的判断，则终止控制例程的执行。因此，本实施例的结构使得可以通过判断本射频标签通信设备12是否接收了从射频标签14发送的回复信号以响应从上述现有射频标签通信设备发送的发送信号，来判断是否存在正在与不包括询问器间通信部分52的任何现有射频标签通信设备进行通信的任何射频标签14。本射频标签通信设备12还可以用在包括有现有射频标签通信设备的射频标签通信系统中，这可以防止射频标签14同时从多个射频标签通信设备接收发送信号。
图13为流程图，示出了经过修正的用于与射频标签14进行通信并且用于检测正在与其他射频标签通信设备(询问器)进行通信的射频标签14的每一个射频标签通信设备12的控制部分30的控制操作。图13的控制例程以预定周期重复执行。图13中的步骤SE1至SE4与图12中的相同，这里将不再进行讲述。在图13的控制例程中，如果在SE3中得到肯定的判断，也就是说如果存在正在与任何其他射频标签通信设备进行通信的任何射频标签14，则控制流程进行到SE5。该步骤SE5控制着用于控制发送信号的发送方向的方向性控制部分22，以将通信区变成不包括被检测的射频标签14的区域。因此，发送控制部分40用于在当通过射频标签通信判断部分48得到肯定的判断时，通过改变发送信号的发送方向来改变通信区。因此，本结构不仅有效地防止了将发送信号发送给正在与任何其他射频标签通信设备进行通信的射频标签14，而且允许在变化的通信区之内与射频标签14进行通信，从而可以扩大多个射频标签通信设备的整个通信区。
虽然在上述实施例中所提供的发送控制部分40、接收控制部分42、接收信号组合部分44、接收信号解调部分46、射频标签通信判断部分48和射频标签位置检测部分50都是控制部分30的功能性部分，但是这些部分可以是相互分开的控制设备。进而，由这些功能部分或控制设备执行的控制功能可以由数字信号处理操作，或者模拟信号处理操作来执行。
在上述所示实施例中，每一个射频标签通信设备12都具有多个发送器/接收器天线元件20，用于将发送信号发送到射频标签14并且用于接收从射频标签14发送出的回复信号以响应发送信号。不过，每一个射频标签通信设备12可以具有多个发送器天线元件20，用于将发送信号发送到射频标签14；以及多个接收器天线元件20，用于接收从射频标签14发送出的回复信号以响应发送信号。
在上述所示实施例中，发送控制部分40用于通过控制待从多个发送器/接收器天线元件20的每一个发送出的每一个发送信号的相位和幅度来控制发送方向。不过，发送控制部分40可以用于只控制每一个发送信号的相位。该结构也允许对通信区进行充分调整。类似地，接收控制部分42可以用于只控制每一个接收信号的相位。
参照附图来详细讲述本发明的其他实施例。在以下讲述中使用了与以上实施例中所用相同的参考信号，以用于识别相应元件，下面不再进行赘述。
实施例2 图14示出了根据本发明第三个方面的一个实施例构建的射频标签检测系统110。如图14所示，本发明的射频标签检测系统110就是所谓的RFID(射频识别)系统，它包括位于各个位置上的多个静态射频标签通信设备(例如12个设备)112a、112b、112c，...，1121(如无其他说明，下面将其简称为“静态射频标签通信设备112”)；至少一个便携式射频标签通信设备或便利读取器114(如图14所示的实施例中的一个设备)，用于检测至少一个位于多个静态射频标签通信设备112的通信区之内的射频标签14；以及至少一个射频标签14。静态射频标签通信设备112和便携式射频标签通信设备114起到RFID系统的询问器的作用，而射频标签14起到RFID系统的应答器的作用。也就是说，静态射频标签通信设备112用于将询问波(发送信号)Fc1、Fc2、Fc3...，Fc12(如无其他说明，下面将其简称为“询问波F”)发送到射频标签14，并且接收从射频标签14发送出的回复波(回复信号)Fr，用于与射频标签14进行通信。便携式射频标签通信设备114用于将询问波Fp发送到射频标签14，并且接收从射频标签14发送出的回复波Fr，从而用于检测射频标签14。在本射频标签检测系统110的优选使用形式中，系统用户携带便携式射频标签通信设备114，并且执行用于检测射频标签14的操作，同时参照由便携式射频标签通信设备114的显示部分160提供的视图。
参照图15，示出了每一个静态射频标签通信设备112的结构。如图15所示，该静态射频标签通信设备112包括参考频率生成部分118，用于生成询问波Fc的主载波；PLL(相位锁定环路)120，用于根据由参考频率生成部分118生成的参考波和从控制部分146接收的控制信号来设定主载波的频率；VCO(压控振荡器)122，用于根据从PLL 120接收的控制电压来控制主载波的频率；主载波调制部分124，用于根据预定控制信号TX-ASK对由VCO 122控制的预定频率的主载波进行幅度调制，从而用于生成发送信号；发送信号放大部分126，用于根据预定控制信号TX-PWR来放大由主载波调制部分124生成的发送信号；起到发送器/接收器天线设备的天线128，用于将从发送信号放大部分126接收的发送信号作为询问波Fc发送到射频标签14，并且接收从射频标签14发送出的回复波Fr以响应询问波Fc；I相位信号转换部分130和Q相位信号转换部分132，用于将由天线128接收的回复信号转换成相互正交的I相位信号和Q相位信号；发送/接收分离部分134，用于将从发送信号放大部分126发送的信号施加到天线128，和用于将来自天线128的恢复信号施加到I相位信号和Q相位信号转换部分130、132；I相位信号BPF(带通过滤器)136，用于在从I相位信号转换部分130接收的I相位信号中提取预定频带；I相位信号放大部分138，用于放大从I相位信号BPF 136接收的I相位信号；Q相位信号BPF 140，用于在从Q相位信号转换部分132接收的Q相位信号中提取预定频带；以及Q相位信号放大部分142，用于放大从Q相位信号BPF 140接收的Q相位信号；RSSI(接收信号强度指示器)144，用于检测从I相位信号放大部分138和Q相位信号放大部分142接收的I相位信号和Q相位信号的强度；上述控制部分146，用于控制静态射频标签通信设备112的操作；以及LAN接口148，用于将控制部分146通过LAN电缆150连接到控制器152(下文将进行讲述)。发送/接收分离部分134优选情况下为循环器或定向耦合器。
上述控制部分146就是所谓的微计算机，它包括CPU、ROM和RAM，并且根据存储在ROM中的程序进行操作以执行信号处理操作，同时利用RAM的临时数据存储功能，以执行一些基本控制操作，诸如根据从控制器152(下文将进行讲述)接收的指令将询问波Fc发送到射频标签14以及接收从射频标签14发送出的响应询问波Fc的回复波Fr。如果射频标签14具有指定ID，则待发送到射频标签14的发送信号为包括有用于请求射频标签14发送回复的询问或征询请求。如果已经接收了发送信号的射频标签14具有由询问指令指定的ID，则该射频标签14将包括有答复的回复信号发送给询问指令。
图16为平面图，示出了便携式射频标签通信设备114的外观，而图17为在图16的箭头XVII方向上的便携式射频标签通信设备114的后视图。如图16和图17所示，便携式射频标签通信设备114由主单元154和贴装于主单元154上可被去除的天线单元156组成。主单元154包括套壳158；显示部分160，贴装于套壳158的平面部分上；操作部分162，贴装于显示部分160的一侧上；声音生成设备164，诸如蜂音器、警报指示器或扬声器；以及CDD相机166，置于套壳158的一端部分上。优选情况下，参照图6所讲述的具有每一个射频标签14的相同结构的识别射频标签14’被置于套壳158中，或者粘附到套壳158的后表面。
操作部分162具有包括有按键、按钮、开关和小键盘的输入设备，用于执行激活显示部分160和检测射频标签14的操作。CDD相机166位于置于套壳158上的管件168中，以便管件168相对套壳158的是可绕轴旋转的。管件168具有集成的旋钮部分170，用于手动支撑以使管件168相对于套壳158进行旋转，从而用于旋转CDD相机166，以在较窄的范围内移动CDD相机166在垂直方向上的视场。
天线单元156包括单元基172；位于单元基172中的发送器天线174，用于将适合的询问波Fp发送到射频标签14；多个接收器天线(例如三个天线)176a、176b、176c(如无其他说明，下面将其简称为“接收器天线176”)，由天线支撑臂进行支撑，以便从单元基172向右和向左延伸，并且用于从射频标签14接收回复波Fr；以及天线盖178，用于容纳接收器天线176。在图16和图17的例子中，接收器天线176a和176c从单元基172向右和向左延伸，同时接收器天线176b包在单元基172中。
单元基172具有合适配件(图中未示出)，可与位于主单元154上的预定位置上的衔接部分(图中未示出)相衔接，以便单元基172可去除地贴装于主单元154上。接收器天线176a和176c可伸缩地置于相对于单元基172的纵向上，以便这些接收器天线176a、176c到中间接收器天线176b的距离是可调整的，以便接收器天线到中间接收器天线176b的距离总是相等。
参照图18，讲述了便携式射频标签通信设备114的结构。如图18所示，便携式射频标签通信设备114包括参考频率生成部分180，用于生成询问波Fp的主载波；主载波调制部分182，用于根据预定控制信号TX-ASK对由参考频率生成部分180生成的主载波进行幅度调制，从而用于生成发送信号；发送信号放大部分184，用于根据预定控制信号TX-PWR来放大由主载波调制部分182生成的发送信号，并且将经过放大的发送信号施加到发送器天线174；方向性控制部分186，用于控制多个接收器天线元件176的接收方向；I相位信号转换部分188和Q相位信号转换部分190，用于将从方向性控制部分186接收的接收信号转换成相互正交的I相位信号和Q相位信号；I相位信号BPF 192，用于在从I相位信号转换部分188接收的I相位信号中提取预定频带；I相位信号放大部分194，用于放大从I相位信号BPF 192接收的I相位信号；I相位限制器196，用于检测从I相位信号放大部分194接收的I相位信号，并且将预定信号RXS-I施加到控制部分206；Q相位信号BPF 198，用于从Q相位信号转换部分190接收的Q相位信号中提取预定频带；以及Q相位信号放大部分200，用于放大从Q相位信号BPF 198接收的Q相位信号；Q相位限制器202，用于检测从Q相位信号放大部分200接收的Q相位信号，并且将预定信号RXS-Q施加到控制部分206；RSSI 204，用于检测从I相位信号放大部分194和Q相位信号放大部分200接收的I相位信号和Q相位信号的强度，并且将预定信号RSSI施加到控制部分206；上述控制部分146，用于控制便携式射频标签通信设备114的操作；无线LAN通信部分208，用于将控制部分206连接到控制器152(下文将进行讲述)；以及图像处理部分210，用于根据来自控制部分206的指令，控制显示部分160以提供预定图像，并且控制CDD相机166的成像操作。
上述方向性控制部分186包括相位控制部分212a、212b和212c(如无其他说明，下面将其简称为“相位控制部分212”)，用于控制从接收器天线176a、176b和176c接收的每一个接收信号的相位；幅度控制部分214a、214b和214c(如无其他说明，下面将其简称为“幅度控制部分214”)，用于控制其相位已经由相位控制部分212进行控制的接收信号的幅度；以及加法器216，用于对其幅度已经被幅度控制部分214控制的接收信号进行加总，并且将所得到的总和施加到上述I相位信号转换部分188和Q相位信号转换部分190。方向性控制部分186起到方向性控制部分的作用，用于改变多个接收器天线元件176的方向性。如上构造的便携式射频标签通信设备114采用具有精确控制的方向性的所谓笔形波束，能够精确检测射频标签14。如上构造的方向性控制部分186是由本领域所熟知的相控阵列天线组成的，并且相位控制部分212和幅度控制部分214是根据从控制部分206接收的控制信号进行控制的，以控制接收器天线176的接收方向。
参照图19，讲述了置于合适小室234中的多个静态射频标签通信设备112a至1121的结构。本实施例中的射频标签14为使用次数极高频率的无源型，以便起到询问器的作用的每一个静态射频标签通信设备112通常具有约为3-5m的通信距离。在图19的示例中，通信距离为5m的静态射频标签通信设备112a至1121置于规格为14m×21m的小室234中，以便静态射频标签通信设备112以3×4的矩阵进行分布，并且邻近静态射频标签通信设备112的天线128之间的间隔距离为7m。如上分布的12个静态射频标签通信设备112具有的整个通信面积覆盖了小室234的整个区域，如图19所示。
图20示出了图19中一部分的放大图。如图20所示，根据本发明的射频标签检测系统111的结构使得多个静态射频标签通信设备112首先得到射频标签14的近似位置，然后便携式射频标签通信设备114得到射频标签14的准确位置。便携式射频标签通信设备114的通信区比多个静态射频标签通信设备112的通信区要窄，并且能够采用具有精确控制的方向性的笔形波束型天线设备来精确检测射频标签14的位置。也就是说，当射频标签14位于小室234之内的桌子(图中未示出)的抽屉中时，可以对射频标签14的位置进行准确检测。
图21解释了射频标签检测系统110的控制器152，图22示出了控制器152的结构。如图21和图22所示，射频标签检测系统110的控制器152包括CPU 238、RAM 240、ROM 242和LAN接口244，并且根据存储在ROM 242中的程序来执行信号处理操作，同时利用RAM240的临时数据存储功能。该控制器152通过LAN电缆150被连接到多个静态射频标签通信设备112，用于与这些静态射频标签通信设备112进行通信。进而，控制器152可以通过无线LAN转换器236与便携式射频标签通信设备114进行无线LAN通信。如上构造的控制器152通过控制多个静态射频标签通信设备112和便携式射频标签通信设备114，以协同的方式来控制射频标签检测系统110的操作，以检测射频标签14。最后，控制器152包括发送控制部分246，用于控制从静态射频标签通信设备112和便携式射频标签通信设备114发送的信号的发送；以及判断部分248，用于判断位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’和期望射频标签14是否位于多个静态射频标签通信设备112的通信区之一内。
图23示出了显示在便携式射频标签通信设备114的显示部分160上的标签搜索图。控制器152存储有小室234的地图信息；与多个静态射频标签通信设备112的个数和分组有关的信息；以及与位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’有关的信息。控制器152控制便携式射频标签通信设备114的图像处理部分210，以在显示部分160上提供标签搜索图，如图23所示。便携式射频标签通信设备114可以通过操作部分162来指定多个射频标签14中期望的那一个。通过操作部分162输入的信息被发送到控制器152，以启动检测指定射频标签14的操作。显示部分160起到显示部分的作用，用于指示其中指定射频标签14所位于的方向，同时操作部分162起到输入部分的作用，用于手动指定期望被检测的射频标签14。
为了检测期望射频标签14，多个静态射频标签通信设备112得到指定的射频标签14和位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’的近似位置，并且向控制器152提供表示所得到的近似位置的信息。已经接收了信息的控制器152通过控制图像处理部分210，命令便携式射频标签通信设备114显示小室234的地图和与指定射频标签14和便携式射频标签通信设备114的相对位置有关的信息，如标签搜索图所示。携带便携式射频标签通信设备114的用户受到所显示的标签搜索图的促使，移动到靠近指定射频标签14的位置。当判断出便携式射频标签通信设备114已经移动到靠近指定射频标签14的位置时，也就是说如果通过判断部分248得到肯定的判断，则控制器152命令便携式射频标签通信设备114的声音生成部分164提供声音，用于通知用户指定射频标签14位于用户附近。当通过判断部分248得到肯定的判断时，声音生成部分164起到指示器部分的作用，用于提供预定指示。显示用于表示指定射频标签24位于用户附近的标签搜索图的显示部分160起到指示器部分的作用，用于提供表示指定射频标签14位于用户附近的可视指示。
图24解释了来自多个静态射频标签通信设备112的发送信号的发送时序。发送控制部分246控制着来自多个静态射频标签通信设备112的发送信号的发送，以防止那些通信设备112的通信区的重叠。具体地说，发送控制部分246控制静态射频标签通信设备112发送询问波Fc，以便以图24所示的时隙A所指示的时序从A组的静态射频标签通信设备112a、112c、112i和112k，以时隙B所指示的时序从B组的静态射频标签通信设备112b、112d、112j和1121，以时隙C所指示的时序从C组的静态射频标签通信设备112e和112g，以及以时隙D所指示的时序从静态射频标签通信设备112f和112h的发送询问波Fc。如上所述，通过控制询问波Fc的发送时序， 可以有效地防止从相邻的静态射频标签通信设备112发送来的询问波Fc之间的干涉，以便以询问波形式的查询指令可以被有效地发送而没有这种干涉。通过改变查询指令以指定标签14和14’各自的ID，需要用多个静态射频标签通信设备112以不同的时序来将发送信号发送到指定的射频标签14以及位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’，因此必须将如图14所示的询问波的发送实现两次。
图25解释了来自多个静态射频标签通信设备112和来自便携式射频标签通信设备114的发送信号的发送时序。判断部分248、发送控制部分246命令便携式射频标签通信设备114只有在判断部分248获得了肯定的判断之后，也就是说，只有在判断位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’和期望的射频标签14位于多个静态射频标签通信设备112的其中一个通信区内之后，才发送发送信号。也就是说，来自便携式射频标签通信设备114的发送信号只有在便携式射频标签通信设备114已经位于所指定的射频标签14附近之后才被发送。发送控制部分246以不同时序控制着来自静态射频标签通信设备112和便携式射频标签通信设备114的发送信号的发送。具体地说，来自多个静态射频标签通信设备112的询问波Fc以如上所述的各个不同时序而被发送，并且来自便携式射频标签通信设备114的询问波Fp以如图25所示的时隙E所指示的时序而被发送。通过以如上所述的协同方式控制发送信号的发送时序，可以在发送波之间没有干涉的情况下检测到位于通信区之一内的射频标签14。
图26为流程图，示出了控制器152的CPU 238的协同控制操作，以检测射频标签。图26的控制例程以预定的周期时间被执行。
控制例程从步骤S1开始(下文中省略了“步骤”一词)，即查询用户对便携式射频标签通信设备114(便携式读取器)的输入。然后，执行S2以判断用户的输入是否为请求启动操作以检测射频标签14的指令。只要在S2中获得了否定的判断，就重复执行S2中的判断。如果在S2中获得了肯定的判断，则控制流程进入到S3，以获得待检测的射频标签14(期望标签14)的ID，该ID曾经通过便携式射频标签通信设备114的操作部分162被输入。然后，控制流程进入如图27所示的SFX，其中期望射频标签14的近似位置搜索是通过X组的静态射频标签通信设备112来进行的。也就是说，首先执行SFA以便由A组的静态射频标签通信设备112a、112c、112i和112k进行搜索。然后执行SFB以便由B组的静态射频标签通信设备112b、112d、112j和1121进行搜索。然后执行SFC以便由C组的静态射频标签通信设备112e和112g进行搜索，并且然后执行SFD以便由D组的静态射频标签通信设备112f和112h进行搜索。然后，控制流程进入S4，以判断便携式射频标签通信设备114是否位于期望的射频标签14附近，也就是说，位于便携式射频标签通信设备114之上的识别标签14’和期望射频标签14是否位于多个静态射频标签通信设备112的通信区之一中。如果在S4中获得了肯定的判断，则控制流程进入到如图28所示的SG，以激活便携式射频标签通信设备114的声音生成设备164，以便生成合适的声音通知用户期望射频标签14位于用户附近，并且命令便携式射频标签通信设备114来执行检测期望射频标签14的操作。控制流程然后进入到S5及其后续步骤。如果在S4中获得了否定的判断，则控制流程从S4进入到S5，其中通过图像处理部分210在显示部分160上显示检测期望射频标签14的操作结果。然后执行S6以查询用户对便携式射频标签通信设备114的输入。然后，执行SC7以判断是否出现了用于结束射频标签14的检测的指令。如果在S7中获得了否定的判断，则控制流程返回到SFA及其后续步骤。如果在S7中获得了肯定的判断，则结束当前控制例程。在该控制例程中，步骤SFX和SG对应于发送控制部分246的操作。
图27中所示的控制操作从SFX1(每一个组A、B、C和D的名字被替换为“X”，这种替换适用于后续步骤中)开始，命令X组的所有静态射频标签通信设备检测期望射频标签14的位置。然后，执行SFX2，以等待来自所有静态射频标签通信设备的回复。然后，执行SFX3以命令X组的所有静态射频标签通信设备112检测位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’的位置。然后执行SFX4，以等待来自所有静态射频标签通信设备112的回复。然后控制流程进入S4以及主例程的后续步骤。
如图28所示的控制操作从SG1开始，命令便携式射频标签通信设备114来检测期望射频标签14的位置。然后，执行SG2以等待来自便携式射频标签通信设备114的回复。控制流程然后进入S5及其主例程的后续步骤。
图29为流程图，示出了携式射频标签通信设备114的控制部分206的控制操作。图29的控制例程以预定的周期时间被重复执行。
图29的控制例程从SHA1开始，通过访问合适的数据基以获得对应于射频标签14的条目列表(条目名称列表，以及附于该条目的射频标签14的ID)。然后，执行SHA2以激活显示部分160，显示如图23所示的标签搜索视图。然后执行SHA3以判断是否已经按下操作部分162上的光标键。如果在SHA3中获得了肯定的判断，则控制流程进入SHA4以更新在显示部分160上高亮度显示的条目，并且返回到SHA3。如果在SHA3中已经获得否定的判断，则控制流程进入SHA5，判断是否已经按下操作部分162上的搜索键。如果在SHA5中获得了肯定的判断，则控制流程进入SHA6，判断在显示部分162上指示的ID为期望射频标签14的ID并打开搜索请求标志，并且返回到SHA3和后续步骤。如果在SHA5中获得了否定的判断，则控制流程进入SHA7，以判断是否已按下操作部分162上的搜索结束键。如果在SHA7中获得了肯定的判断，则控制流程进入SHA8，关闭搜索请求标志，并且返回到SHA3及其后续步骤。如果在SHA7中获得了否定的判断，则控制流程进入SHA3及其后续步骤。在上述控制例程中，SHA2、SHA4、SHA6和SHA8对应于显示部分160的操作，SHA3、SHA5和SHA7对应于操作部分162的操作。
图30为流程图，示出了由便携式射频标签通信设备114的控制部分206所执行的指令接收控制，以接收来自控制器152的指令。图30的控制例程以预定的周期时间被重复执行。
图30的控制例程从SHB1开始，判断是否已经收到来自控制器152的输入查询指令。如果在SHB1中获得了否定的判断，则控制流程进入到SHB5，判断是否已经收到来自控制器152的显示指令。如果在SHB1中获得了肯定的判断，则控制流程进入到SHB2，判断搜索请求标志是否处于打开状态。如果在SHB2中获得了肯定的判断，则控制流程进入到SHB3，将期望射频标签14的ID和搜索开始指令发送到控制器152，并且结束当前控制例程。如果在SHB2中获得了否定的判断，则控制流程进入到SHB4，发送非搜索请求指令，也就是搜索结束指令，并且结束当前控制例程。如果在SHB5中获得了肯定的判断，也就是说，如果从控制器15已经接收到显示指令，则控制流程进入到SHB6，根据从控制器152接收的信息来激活显示部分160，提供包括有期望射频标签14的位置和便携式射频标签通信设备114的位置在内的标签搜索视图，并且结束当前控制例程。如果在SHB5中获得了否定的判断，也就是说，如果还没有从控制器152接收到显示指令，则控制流程进入到SHB7，判断是否已经从控制器152接收到搜索指令。如果在SHB7中获得了肯定的判断，则控制流程进入到SHB8，检测期望射频标签14的位置，并且然后进入到SHB9，将SHB8中所进行的搜索的结果发送到控制器152，并且结束当前控制例程。如果在SHB7中获得了否定的判断，则控制流程进入到SHB10，执行处理其他指令的操作，并且结束当前控制例程。
在上述当前实施例中，射频标签检测系统包括发送控制部分246(步骤SFX和SG)，用于控制发送信号的发送，以便多个静态射频标签通信设备(112)和便携式射频标签通信设备(114)以各自不同的时序来发送发送信号。发送信号的时间共享发送可以防止从多个静态射频标签通信设备(112)发送来的发送波和从便携式射频标签通信设备(114)发送来的发送信号之间发生干涉。也就是说，本射频标签检测系统110允许对位于预定位置的射频标签14进行充分检测，同时有效地防止从多个静态射频标签通信设备(112)发送来的发送波和从便携式射频标签通信设备(114)发送来的发送波之间发生干涉。例如，射频标签14被粘贴到位于诸如办公室或图书馆的内部区域等相对较大区域中的大量条目的每一个。可以通过检测相应射频标签14的位置来管理大量的条目。
进而，将便携式射频标签通信设备的通信区做得比所述多个静态射频标签通信设备的通信区窄一些，以便可以通过首先由多个静态射频标签通信设备112来获得期望射频标签14的近似位置，并且然后由便携式射频标签通信设备114来获得期望射频标签14的准确位置，从而有效地检测到期望射频标签14。
进而，发送控制部分246控制着来自多个静态射频标签通信设备112的发送信号的发送时序，以便防止将发送信号同时发送到其中多个静态射频标签通信设备112的发送区相互重叠的区域中。这种结构有效地防止了从多个静态射频标签通信设备112发送来的发送波之间的干涉。
进而，便携式射频标签通信设备114具有识别标签，使得可以通过多个静态射频标签通信设备112来检测便携式射频标签通信设备114的位置。
进而，射频标签检测系统包括判断部分248(步骤S4)，用于判断位于便携式射频标签通信设备114上的识别标签14’和待检测的射频标签14是否位于多个静态射频标签通信设备112的通信区之一内。这种结构允许检测便携式射频标签通信设备114和待检测的射频标签14之间的相对位置。
进而，发送控制部分246控制来自便携式射频标签通信设备114的发送信号的发送，因此只在通过判断部分248得到肯定的判断之后才发送发送信号。因此，通过首先操作多个射频标签通信设备112以得到期望射频标签14的近似位置，并且然后操作便携式射频标签通信设备114以得到期望射频标签14的准确位置，可以有效地检测期望射频标签14。
进而，便携式射频标签通信设备114包括输入部分162(步骤SHA3、SHA5和SHA7)，用于手动指定待检测的射频标签14。因此，只需要用户操作便携式射频标签通信设备114，以准确检测位于预定区域内的期望射频标签14。
进而，便携式射频标签通信设备114包括显示部分160(步骤SHA2、SHA4、SHA6和SHA8)，用于指示其中待检测的射频标签14所位于的方向。显示部分160允许可视地检测期望射频标签14的位置。
进而，便携式射频标签通信设备114包括起到指示器设备164(步骤SG)作用的声音生成设备，用于当通过判断部分246得到肯定的判断时提供预定的指示。该指示使用户能够确认待检测的射频标签14位于便携式射频标签通信设备114的附近。
进而，便携式射频标签通信设备114包括多个天线元件176，以及用于控制多个天线元件方向性的方向性控制部分186。方向性控制部分186允许有效和准确地检测期望射频标签14的位置。
尽管上面已经参考附图详细地讲述了本发明的优选实施例，但是可以理解，本发明并不限于这些优选实施例，而是可以有其他体现形式。
尽管上述的实施例使用了单个便携式射频标签通信设备114用于检测期望射频标签14，但是本发明的实施例并不限于该实施例。例如，可以提供多个便携式射频标签通信设备114来检测射频标签14。在这种情况下，该系统的多个用户可以更加充分地检测位于预定区域内的多个射频标签14。
在前述实施例中，多个静态射频标签通信设备112以3×4矩阵分布在小室234中，如图19所示。不过，静态射频标签通信设备112也可以例如按照如图31中所示的模式来分布，以便相邻的便携式射频标签通信设备112位于确定了如平面视图中所示的三角形的位置上。这种结构不仅可允许增加由同样多个静态射频标签通信设备所提供的整个通信区，而且通过以三个不同时序(包括有来自便携式射频标签通信设备114的发送时序在内的四个不同时序)来发送发送波，可以防止发送波之间的干涉。
尽管在前述实施例的结构中提到的控制器152与静态射频标签信设备112是分开的，但是任何一个静态射频标签通信设备112的结构都可以执行控制器152的功能。可选情况下，便携式射频标签通信设备114的结构可以执行控制器152的功能。
在前述实施例中的便携式射频标签通信设备114中，操作部分162与显示部分160是分开的。不过，便携式射频标签通信设备114也可以具有触摸型显示器，通过对该显示器进行触摸操作可以指定期望射频标签，并且该显示器指示了期望射频标签14所位于的方向。
在前述实施例中，当便携式射频标签通信设备114位于期望射频标签14的附近时，便携式射频标签通信设备114的声音生成设备164可以提供预定的声音。不过，声音生成设备164可以提供合适的声音，以表明便携式射频标签通信设备114被移开，距离期望射频标签14很长一段距离。
数据基可以存储在例如便携式射频标签通信设备114中，尽管前述实施例没有对表示粘贴了射频标签14以方便条目管理的条目列表的数据基的存储位置进行讲述。
可以理解，本领域的技术人员可以通过对本发明进行各种其他更改来体现它，只要不偏离本发明的精神主旨和范围。
权利要求
1.一种射频标签通信设备，用于将发送信号朝向射频标签发送，并且接收从射频标签发送来的响应发送信号的回复信号，以用于与射频标签进行通信，所述射频标签通信设备的特征是包括发送控制部分，用于控制所述发送信号的发送，以防止所述射频标签通信设备的通信区和另一个射频标签通信设备的发送区发生重叠。
2.如权利要求1所述的射频标签通信设备，其中所述发送控制部分控制所述发送信号的发送，从而以与来自所述另一个射频标签通信设备的发送信号的发送时序不同的时序来发送发送信号。
3.如权利要求1或2所述的射频标签通信设备，进一步包括用于发送发送信号的多个天线元件，并且所述发送控制部分通过控制待通过所述多个天线元件的每一个进行发送的发送信号的相位来控制发送信号的发送方向，从而改变所述通信区。
4.如权利要求1至3中的任何一个所述的射频标签通信设备，进一步包括射频标签通信判断部分，用于判断在所述射频标签通信设备的所述通信区内是否存在任何射频标签，以及哪一个正与所述另一个射频标签通信设备进行通信，并且其中当所述射频标签通信判断部分获得肯定的判断时，所述发送控制部分限制发送信号的发送。
5.如权利要求4所述的射频标签通信设备，其中当所述射频标签通信判断部分获得肯定的判断时，所述发送控制部分控制发送信号的发送方向，以改变所述射频标签通信设备的发送区。
6.如权利要求1至5中的任何一个所述的射频标签通信设备，进一步包括用于从所述射频标签接收所述回复信号的多个天线元件，以及接收控制部分，其通过控制经由所述多个天线元件所接收的每一个回复信号的相位来控制回复信号的接收方向。
7.如权利要求6所述的射频标签通信设备，其中所述接收控制部分用于控制待从所述多个天线元件发送来的每一个发送信号的幅度，并且所述接收控制部分用于控制经由所述多个天线元件接收的每一个回复信号的幅度。
8.如权利要求6或7所述的射频标签通信设备，其中用于由所述射频标签通信判断部分进行判断的所述射频标签通信设备的所述通信区，是根据由所述接收控制部分所控制的所述回复信号的所述接收方向来进行判断的。
9.如权利要求6-8所述的射频标签通信设备，其中所述发送控制部分控制待由所述多个天线元件进行发送的每一个发送信号的相位，以使发送信号的发送方向与回复信号的接收方向相一致。
10.如权利要求6至8中的任何一个所述的射频标签通信设备，其中所述接收控制部分控制由所述多个天线元件所接收的每一个回复信号的相位，以便回复信号的接收方向与发送信号的发送方向相一致。
11.如权利要求1至10中的任何一个所述的射频标签通信设备，进一步包括射频标签位置检测部分，用于检测在所述射频标签通信设备的所述通信区内存在的射频标签的位置。
12.一种射频标签通信系统，包括多个射频标签通信设备，其中每一个射频标签通信系统都根据权利要求1的限定所构建，并且其中所述多个射频标签通信设备的所述发送控制部分彼此同步地发送发送信号，从而防止所述多个射频标签通信设备的通信区发生重叠。
13.如权利要求12所述的射频标签通信系统，其中所述多个射频标签通信设备的所述发送控制部分彼此同步地控制所述发送信号的发送，以使所述射频标签通信设备以各自不同的时序来发送发送信号。
14.如权利要求12或13所述的射频标签通信系统，其中所述多个射频标签通信设备的所述发送控制部分彼此同步地控制所述发送信号的发送方向。
15.一种射频标签检测系统，包括多个静态射频标签通信设备，位于各自的预定位置，并且用于将发送信号朝向预定的射频标签发送和接收从射频标签发送来的回复信号，以用于与射频标签进行通信；以及便携式射频标签通信设备，用于将发送信号朝向所述射频标签发送和接收从射频标签发送来的回复信号，以用于检测位于所述多个静态射频标签通信设备的通信区内的射频标签。所述射频标签检测系统的特征是进一步包括发送控制部分，用于控制所述发送信号的发送，以便所述多个静态射频标签通信设备和所述便携式射频标签通信设备分别以各自不同的时序来发送发送信号。
16.如权利要求15所述的射频标签检测系统，其中所述便携式射频标签通信设备的通信区比所述多个静态射频标签通信设备的通信区窄。
17.如权利要求15或16所述的射频标签检测系统，其中所述发送控制部分控制来自所述多个静态射频标签通信设备的发送信号的发送时序，以便防止将发送信号同时朝向其中多个静态射频标签通信设备的发送区相互重叠的区域发送。
18.如权利要求15至17中的任何一个所述的射频标签检测系统，包括多个便携式射频标签通信设备，每一个便携式射频标签通信设备如权利要求15中所述的被限定。
19.如权利要求15至18中的任何一个所述的射频标签检测系统，其中所述便携式射频标签通信设备具有识别标签。
20.如权利要求19所述的射频标签检测系统，进一步包括判断部分，用于判断位于所述便携式射频标签通信设备上的所述识别标签和待检测的射频标签是否位于多个静态射频标签通信设备的通信区之一内。
21.如权利要求20所述的射频标签通信设备，其中所述发送控制部分控制来自所述便携式射频标签通信设备的发送信号的发送，以便只在所述判断部分得到肯定的判断之后才发送发送信号。
22.如权利要求15至21中的任何一个所述的射频标签检测系统，其中所述便携式射频标签通信设备包括输入部分，用于手动指定待检测的射频标签。
23.如权利要求15至22中的任何一个所述的射频标签检测系统，其中所述便携式射频标签通信设备包括显示部分，用于指示其中待检测的射频标签所位于的方向。
24.如权利要求20至23中的任何一个所述的射频标签检测系统，其中所述便携式射频标签通信设备包括指示器部分，用于当所述判断部分得到肯定的判断时提供预定的指示。
25.如权利要求15至24中的任何一个所述的射频标签检测系统，其中所述便携式射频标签通信设备包括多个天线元件和用于控制所述多个天线元件的方向性的方向性控制部分。
全文摘要
一种射频标签通信设备，允许射频标签通信系统具有带有最少所需个数的询问器的足够大的通信区。射频标签通信设备(12)包括发送控制部分(40)，用于控制发送信号的发送，以防止射频标签通信设备(12)的通信区和另一个射频标签通信设备(12)的通信区发生重叠，从而使相邻射频标签通信设备(12)之间的间隔距离最大，并且有效地防止多个射频标签(14)对发送信号的同时接收。也就是说，射频标签通信设备(12)允许射频标签通信系统具有带有最少所需个数的询问器的足够大的通信区。
文档编号H04B5/02GK1954507SQ20058001534
公开日2007年4月25日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年5月13日
发明者永井拓也, 清原裕二 申请人:兄弟工业株式会社