检测物体通过的方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明是关于一种检测物体通过的方法及其系统，该方法包括以下步骤：(a)提供一物体通过区域；(b)设置一无线识别读取器于该物体通过区域的一侧，该无线识别读取器具有一第一极化天线，该第一极化天线能发射一第一极化波至一通过物体的一金属部分，该金属部分能反射该第一极化波及将该第一极化波转换成极化方向相反的一第二极化波；及(c)设置一无线识别标签于该第一极化波的反射方向，该无线识别标签具有一第二极化天线，该第二极化天线的极化方向是与该第一极化天线的极化方向相反，以使该第二极化天线能接收该第二极化波而作动该无线识别标签，进而判断出物体通过。
【专利说明】检测物体通过的方法及其系统
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种物体检测方法及其系统，特别是关于一种检测物体通过的方法及其系统。
【背景技术】
[0002]已知检测物体通过的方法大都以光学检测方法为主，如我国公告专利第1242652号所揭示的「检测物体通过的方法」，其是使用多个发光元件及多个接收元件构成检测系统，并利用光遮断法进行物体通过的判读。然而，上述光学检测方法因使用数量相当多的发光及接收元件，导致检测系统建置成本大幅提高。此外，大量使用发光及接收元件亦会使得检测系统的电力损耗大幅增加。
[0003]因此，有必要提供一创新且具进步性的检测物体通过的方法及其系统，以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种检测物体通过的方法，该方法包括以下步骤:(a)提供一物体通过区域；(b)设置一无线识别读取器于该物体通过区域的一侧，该无线识别读取器具有一第一极化天线，该第一极化天线能发射一第一极化波至一通过物体的一金属部分，该金属部分能反射该第一极化波及将该第一极化波转换成极化方向相反的一第二极化波 '及(C)设置一无线识别标签于该第一极化波的反射方向，该无线识别标签具有一第二极化天线，该第二极化天线的极化方向是与该第一极化天线的极化方向相反，以使该第二极化天线能接收该第二极化波而作动该无线识别标签，进而判断出物体通过。
[0005]本发明还提供一种检测物体通过的系统，包括:至少一无线识别读取器，是设置于一物体通过区域的一侧，该无线识别读取器具有一第一极化天线，该第一极化天线能发射一第一极化波至一通过物体的一金属部分，该金属部分能反射该第一极化波及将该第一极化波转换成极化方向相反的一第二极化波；及至少一无线识别标签，是设置于该第一极化波的反射方向，该无线识别标签具有一第二极化天线，该第二极化天线的极化方向是与该第一极化天线的极化方向相反，该第二极化天线能接收该第二极化波而作动该无线识别标签，进而判断出物体通过。
[0006]本发明是将两种极化方向相反的极化天线分别设置于无线识别读取器及无线识别标签，并通过天线极化波入射金属表面后的反射极化波具有极化方向反转的特性，实现物体通过的检测。本发明具有降低系统建置成本、降低系统电力损耗、防止相邻多区域物体通过检测干扰及提升系统可靠度的功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1显示本发明检测物体通过的方法的流程图；
[0008]图2显示本发明检测物体通过的系统的示意图；[0009]图3显示无线识别标签作动后的读取示意图；
[0010]图4显示圆极化波的电场向量分布图；
[0011]图5显示左旋及右旋圆极化波的示意图；
[0012]图6显示电磁波入射一完美导体的入射波及反射波示意图；
[0013]图7显示椭圆极化波的电场向量分布图；
[0014]图8显示左旋及右旋椭圆极化波的示意图；
[0015]图9显示本发明检测物体通过的系统的信息处理流程图；
[0016]图10显示本 发明第二实施例检测物体通过的系统的示意图；及
[0017]图11显示本发明第二实施例检测物体通过的系统的信息处理流程图。
[0018][主要元件标号说明]
[0019]10 无线识别读取器11第一极化天线
[0020]20 物体21金属部分
[0021]30 无线识别标签31第二极化天线
[0022]A 物体通过区域ani 入射波
[0023]Anr 反射波Ei入射电场分量
[0024]Er 反射电场分量Hi入射波的磁场
[0025]Hr 反射波的磁场R杆件
[0026]Wl 第一极化波W1’ 另一第一极化波
[0027]W2 第二极化波W2’另一第二极化波
【具体实施方式】
[0028]图1显示本发明检测物体通过的方法的流程图。图2显示本发明检测物体通过的系统的示意图。请配合参阅图1的步骤Sll及图2，提供一物体通过区域a，该物体通过区域a选自如下的一种:车辆通道、生产线及物流区。在本实施例中，该物体通过区域a为车
辆信道。
[0029]请配合参阅图1的步骤S12及图2，设置一无线识别读取器(RFID读取器)10于该物体通过区域a的一侧，该无线识别读取器10具有一第一极化天线11，该第一极化天线11能发射一第一极化波Wl至一通过物体20的一金属部分21，该金属部分21能反射该第一极化波Wl及将该第一极化波Wl转换成极化方向相反的一第二极化波W2。在本实施例中，该物体20为车辆，该金属部分21为车辆板金部分。
[0030]此外，该无线识别读取器10可固定于一杆件R上，而该第一极化天线11选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
[0031]请配合参阅图1的步骤S13及图2，设置一无线识别标签(RFID标签)30于该第一极化波Wl的反射方向，该无线识别标签30具有一第二极化天线31，该第二极化天线31的极化方向是与该第一极化天线11的极化方向相反，以使该第二极化天线31能接收该第二极化波W2而作动该无线识别标签30，进而判断出物体通过。
[0032]请参阅图3，其是显示无线识别标签作动后的读取示意图。该无线识别标签30作动后，该第二极化天线31会发射另一第二极化波W2’至该通过物体20的金属部分21，该金属部分21能反射该另一第二极化波W2’及将该另一第二极化波W2’转换成极化方向相反的另一第一极化波Wl’，该无线识别读取器10的第一极化天线11能接收该另一第一极化波Wl'而判断出物体通过。
[0033]在本实施例中，该无线识别标签30亦可固定于该杆件R上，并与该无线识别读取器10相隔一段距离，而该第二极化天线31选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
[0034]此外，由于该第二极化天线31的极化方向是与该第一极化天线11的极化方向相反，因此，当没有物体通过时，该无线识别读取器10的第一极化天线11所发射的该第一极化波Wl是无法被转换成极化方向相反的该第二极化波W2，而该第二极化天线31无法接收极化方向不同的该第一极化波W1，故该无线识别标签30无法被作动及读取；反之，当有物体通过时，该无线识别读取器10的第一极化天线11所发射的该第一极化波Wl会被反射而转换成极化方向相反的该第二极化波W2，该第二极化天线31能接收该第二极化波W2而作动该无线识别标签30，进而判断出物体通过。
[0035]图4显示圆极化波的电场向量分布图。图5显示左旋及右旋圆极化波的示意图。请配合参阅图2、图4及图5，在本实施例中，当该第一极化天线11及该第二极化天线31为圆极化天线时，为满足该第二极化天线31的极化方向与该第一极化天线11的极化方向相反的条件，若该无线识别读取器10的第一极化天线11为右旋圆极化天线，则该无线识别标签30的第二极化天线31必须为左旋圆极化天线，此时，该第一极化波为右旋圆极化波，而该第二极化波为左旋圆极化波。
[0036]在另一实施例中，若该无线识别读取器10的第一极化天线11为左旋圆极化天线，则该无线识别标签30的第二极化天线31必须为右旋圆极化天线，此时，该第一极化波为左旋圆极化波，而该第二极化波为右旋圆极化波。
[0037]请参阅图6，其是显示电磁波入射一完美导体的入射波及反射波示意图。在电磁波理论中，当一均匀平面波入射一完美导体时，在两介质的交界面的边界条件需满足电场切线分量连续性，而在完美导体的表面其电场切线分量为零，使得IEi (入射电场分量)I +1 Er (反射电场分量)I =0,亦即Er = -Ei,其中入射波ani的磁场Hi及反射波anr的磁场Hr的方向不变，而电磁波的电场方向刚好呈180度反射。因此，若入射的平面波为圆极化波，则反射后仍是圆极化波，但圆极化的旋转方向刚好相反，换言之，当右(左)旋圆极化波入射一完美导体后，其反射波将会转换成左(右)旋圆极化波；同样地，当右(左)旋椭圆极化波入射一完美导体后，其反射波将会转换成左(右)旋椭圆极化波。
[0038]图7显示椭圆极化波的电场向量分布图。图8显示左旋及右旋椭圆极化波的示意图。请配合参阅图7及图8，在另一实施例中，当该第一极化天线11及该第二极化天线31为椭圆极化天线时，为满足该第二极化天线31的极化方向与该第一极化天线11的极化方向相反的条件，若该无线识别读取器10的第一极化天线11为右旋椭圆极化天线，则该无线识别标签30的第二极化天线31必须为左旋椭圆极化天线，此时，该第一极化波为右旋椭圆极化波，而该第二极化波为左旋椭圆极化波。
[0039]在又一实施例中，若该无线识别读取器10的第一极化天线11为左旋椭圆极化天线，则该无线识别标签30的第二极化天线31必须为右旋椭圆极化天线，此时，该第一极化波为左旋椭圆极化波，而该第二极化波为右旋椭圆极化波。
[0040]请再参阅图2，本发明检测物体通过的系统包括一无线识别读取器(RFID读取器)10以及一无线识别标签(RFID标签)30。该无线识别读取器10是设置于一物体通过区域a的一侧，该无线识别读取器10具有一第一极化天线11，该第一极化天线11能发射一第一极化波Wl至一通过物体20的一金属部分21，该金属部分21能反射该第一极化波Wl及将该第一极化波Wl转换成极化方向相反的一第二极化波W2。在本实施例中，该物体通过区域a为车辆信道,该物体20为车辆,而该金属部分21为车辆板金部分。此外，该无线识别读取器10可固定于一杆件R上，而该第一极化天线11选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
[0041 ] 该无线识别标签30是设置于该第一极化波Wl的反射方向，该无线识别标签30具有一第二极化天线31,该第二极化天线31的极化方向是与该第一极化天线11的极化方向相反，该第二极化天线31能接收该第二极化波W2而作动该无线识别标签30，进而判断出物体通过。在本实施例中，该无线识别标签30亦可固定于该杆件R上，并与该无线识别读取器10相隔一段距离，而该第二极化天线31选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
[0042]图9显示本发明检测物体通过的系统的信息处理流程图。请配合参阅图3及图9的步骤S91，启动RFID读取器。
[0043]请参阅步骤S92，读取RFID标签信息，其是判断是否读到RFID标签信息、判断是否读到检测用RFID标签信息及判断是否读到其它RFID标签信息。
[0044]请参阅步骤S93，判定车辆检测状态，其是在读到检测用RFID标签信息时，判定检测到车辆通过，并将检测状态设为TRUE (正确)。
[0045]请参阅图10，其是显示本发明第二实施例检测物体通过的系统的示意图。本发明第二实施例检测物体通过的系统包括二无线识别读取器(RFID读取器)10以及二无线识别标签(RFID标签)30。该等无线识别读取器10是分别设置于一物体通过区域a的两侧，各该无线识别读取器10具有一第一极化天线11，各该第一极化天线11能发射一第一极化波Wl至一通过物体20的一金属部分21，该金属部分21能反射各该第一极化波Wl及将各该第一极化波Wl转换成极化方向相反的一第二极化波WZ0
[0046]该等无线识别标签30是分别设置于各该第一极化波Wl的反射方向，各该无线识别标签30具有一第二极化天线31，各该第二极化天线31的极化方向系与各该第一极化天线11的极化方向相反，各该第二极化天线31能接收各该第二极化波W2而作动各该无线识别标签30，进而判断出物体通过。
[0047]图11显示本发明第二实施例检测物体通过的系统的信息处理流程图。请配合参阅图10及图11的步骤S111，启动二 RFID读取器。
[0048]请参阅步骤S112，读取RFID标签信息，其是判断是否读到RFID标签信息、判断是否读到检测用RFID标签信息及判断是否读到其它RFID标签信息。
[0049]请参阅步骤SI 13，判定车辆检测状态，其必须同时读到检测用RFID标签A及B，并于两侧读取器的检测状态皆为TRUE(正确)时，才判定检测到车辆通过读取器设置处。
[0050]上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利要求范围应如上述的权利要求范围所列。
【权利要求】
1.一种检测物体通过的方法，包括以下步骤: (a)提供一物体通过区域； (b)设置一无线识别读取器于该物体通过区域的一侧，该无线识别读取器具有一第一极化天线，该第一极化天线能发射一第一极化波至一通过物体的一金属部分，该金属部分能反射该第一极化波及将该第一极化波转换成极化方向相反的一第二极化波；及 (C)设置一无线识别标签于该第一极化波的反射方向，该无线识别标签具有一第二极化天线，该第二极化天线的极化方向是与该第一极化天线的极化方向相反，以使该第二极化天线能接收该第二极化波而作动该无线识别标签，进而判断出物体通过。
2.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(b)中，该无线识别读取器的第一极化天线选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
3.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(c)中，该无线识别标签的第二极化天线选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
4.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(b)中，该无线识别读取器的第一极化天线为右旋圆极化天线，该第一极化波为右旋圆极化波，该第二极化波为左旋圆极化波；在步骤(c)中，该无线识别标签的第二极化天线为左旋圆极化天线。
5.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(b)中，该无线识别读取器的第一极化天线为左旋圆极化天线，该第一极化波为左旋圆极化波，该第二极化波为右旋圆极化波；在步骤(C)中，该无线识别标签的第二极化天线为右旋圆极化天线。
6.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(b)中，该无线识别读取器的第一极化天线为右旋椭圆`极化天线，该第一极化波为右旋椭圆极化波，该第二极化波为左旋椭圆极化波；在步骤(C)中，该无线识别标签的第二极化天线为左旋椭圆极化天线。
7.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(b)中，该无线识别读取器的第一极化天线为左旋椭圆极化天线，该第一极化波为左旋椭圆极化波，该第二极化波为右旋椭圆极化波；在步骤(C)中，该无线识别标签的第二极化天线为右旋椭圆极化天线。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的检测物体通过的方法，其中在步骤(c)中，该无线识别标签作动后，该第二极化天线会发射另一第二极化波至该通过物体的金属部分，该金属部分能反射该另一第二极化波及将该另一第二极化波转换成极化方向相反的另一第一极化波，该无线识别读取器的第一极化天线能接收该另一第一极化波而判断出物体通过。
9.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法，其中该物体通过区域选自如下的一种:车辆通道、生产线及物流区。
10.根据权利要求1所述的检测物体通过的方法,其中该物体为车辆。
11.根据权利要求10所述的检测物体通过的方法，其中该物体的金属部分为车辆的板金部分。
12.—种检测物体通过的系统，包括: 至少一无线识别读取器，是设置于一物体通过区域的一侧，该无线识别读取器具有一第一极化天线，该第一极化天线能发射一第一极化波至一通过物体的一金属部分，该金属部分能反射该第一极化波及将该第一极化波转换成极化方向相反的一第二极化波；及 至少一无线识别标签，是设置于该第一极化波的反射方向，该无线识别标签具有一第二极化天线，该第二极化天线的极化方向是与该第一极化天线的极化方向相反，该第二极化天线能接收该第二极化波而作动该无线识别标签，进而判断出物体通过。
13.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别读取器的第一极化天线选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
14.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别标签的第二极化天线选自如下的一种:圆极化天线及椭圆极化天线。
15.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别读取器的第一极化天线为右旋圆极化天线，该第一极化波为右旋圆极化波，该第二极化波为左旋圆极化波，该无线识别标签的第二极化天线为左旋圆极化天线。
16.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别读取器的第一极化天线为左旋圆极化天线，该第一极化波为左旋圆极化波，该第二极化波为右旋圆极化波，该无线识别标签的第二极化天线为右旋圆极化天线。
17.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别读取器的第一极化天线为右旋椭圆极化天线，该第一极化波为右旋椭圆极化波，该第二极化波为左旋椭圆极化波，该无线识别标签的第二极化天线为左旋椭圆极化天线。
18.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别读取器的第一极化天线为左旋椭圆极化天线，该第一极化波为左旋椭圆极化波，该第二极化波为右旋椭圆极化波，该无线识别标签的第二极化天线为右旋椭圆极化天线。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的检测物体通过的系统，其中该第二极化天线能发射另一第二极化波至该通过物体的金属部分，该金属部分能反射该另一第二极化波及将该另一第二极化波转换成极化方向相反的另一第一极化波，该无线识别读取器的第一极化天线能接收该另一第一极化波而判断出物体通过。
20.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该物体通过区域选自如下的一种:车辆通道、生产线及物流区。
21.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，其中该物体为车辆。
22.根据权利要求21所述的检测物体通过的系统，其中该物体的金属部分为车辆的板金部分。
23.根据权利要求12所述的检测物体通过的系统，还包括一杆件，该无线识别读取器固定于该杆件上。
24.根据权利要求23所述的检测物体通过的系统，其中该无线识别标签固定于该杆件上，并与该无线识别读取器相隔一段距离。
【文档编号】G06K7/00GK103679090SQ201210476823
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】陈松琳, 林长春, 郭士纲, 谭玮 申请人:中国钢铁股份有限公司