一种基于rfid的通道装置及方向识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种识别装置及识别方法，尤其是涉及一种基于RFID的通道装置及方向识别方法。
【背景技术】
[0002]现有无障碍通道对行人方向的判断主要是利用红外技术实现，但使用红外判断方向存在明显的缺陷，主要表现在:(1)判断出的方向不够精确，无法对行人携带的手提包、行李箱、自行车、衣服等干扰导致的红外误触发进行过滤，容易造成方向反向、漏报和多报；
[2]应用场景受限，只能对正常排队通过的行人进行单方向判断，而无法对两人并行通过和交叉通过的情况进行方向判断。
【发明内容】
[0003]本发明就是为了解决现有无障碍通道检测不准确、只能进行单方向判断的技术问题，提供了一种检测准确、能够对两人并行通过和交叉通过的情况进行方向判断的基于RFID的通道装置及方向识别方法。
[0004]本发明提供的基于RFID的通道装置，包括相对设置的第一侧门和第二侧门，还设有射频读写器、第一射频天线、第二射频天线、第三射频天线和第四射频天线，第一射频天线、第二射频天线、第三射频天线和第四射频天线分别与射频读写器连接；第一射频天线和第二射频天线设于第一侧门上，第三射频天线和第四射频天线设于所述第二侧门上；第一射频天线和第三射频天线相对设置，第二射频天线和第四射频天线相对设置。
[0005]优选地，第一射频天线和第三射频天线形成一个工作组，第二射频天线和第四射频天线形成一个工作组，这两个工作组在射频读写器的控制下交替工作。
[0006]优选地，第一射频天线和第二射频天线位于同一水平面上，第三射频天线和第四射频天线位于同一水平面上；第一射频天线、第二射频天线、第三射频天线和第四射频天线组成了一个位于水平面的矩形射频天线阵列。
[0007]优选地，射频读写器包括控制器、射频发射器、功分器、相位变换器、第一切换器和第二切换器，射频发射器与控制器连接，功分器与射频发射器连接，相位变换器与功分器连接，第一切换器与功分器连接，第二切换器与相位变换器连接；第一射频天线和第二射频天线分别与第一切换器连接，第三射频天线和第四射频天线分别与第二切换器连接；第一切换器用于控制第一射频天线和第二射频天线分时切换工作，第二切换器用于控制第三射频天线和第四射频天线分时切换工作。
[0008]优选地，第一射频天线和第二射频天线之间的距离至少为10cm，第三射频天线和第四射频天线之间的距离至少为10cm。
[0009]优选地，基于RFID的通道装置连接有两组对射型红外光电开关，两组对射型红外光电开关分别与射频读写器连接。
[0010]本发明还提供一种使用基于RFID的通道装置的方向识别方法，包括以下步骤:
[0011](1)射频读写器控制第一射频天线、第三射频天线为一个工作组并同时工作，射频读写器控制第二射频天线、第四射频天线为一个工作组并同时工作，这两个工作组分时轮询工作；
[0012](2)根据标签通过通道时两次被检测到的时间先后顺序判断出标签行进的方向。
[0013]优选地，射频读写器包括控制器、射频发射器、功分器、相位变换器、第一切换器和第二切换器，射频发射器与控制器连接，功分器与射频发射器连接，相位变换器与功分器连接，第一切换器与功分器连接，第二切换器与相位变换器连接；第一射频天线和第二射频天线分别与第一切换器连接，第三射频天线和第四射频天线分别与第二切换器连接；
[0014]方向识别方法进一步具体的过程包括以下步骤:
[0015](1)系统上电，射频读写器关闭射频输出；
[0016](2)射频读写器控制相位变换器将射频变换到0度，使第一侧门上的天线和第二侧门上的天线发射射频的方向相同，用于检测平行于侧门的标签；
[0017](3)第一切换器将射频切换到第一射频天线，第二切换器将射频切换到第三射频天线，第一射频天线和第三射频天线组成通道一侧入口的磁场覆盖；
[0018](4)射频读写器打开射频，开始发送检卡指令；
[0019](5)等待接收标签的应答，如果检测到标签，则记录下标签UID和当前时间，否则进入步骤(6);
[0020](6)关闭射频，相位变换器将射频切换到180度，使第一侧门上的天线和第二侧门上的天线发射射频的方向相反，用于检测垂直于侧门的标签；
[0021](7)射频读写器打开射频，开始发送检卡指令；
[0022](8)等待接收标签的应答，如果检测到标签，则记录下标签UID和当前时间，否则进入步骤(9);
[0023](9)关闭射频，第一切换器将射频切换到第二射频天线，第二切换器将射频切换到第四射频天线，第二射频天线和第四射频天线组成通道另一侧入口的磁场覆盖；
[0024](10)相位变换器将射频变换到0度，使第一侧门上的天线和第二侧门上的天线发射射频的方向相同，用于检测平行于侧门的标签；
[0025](11)读写器打开射频，开始发送检卡指令；
[0026](12)等待接收标签的应答，如果检测到标签，则记录下标签UID和当前时间，否则进入步骤(13);
[0027](13)关闭射频，相位变换器将射频切换到180度，使第一侧门上的天线和第二侧门上的天线发射射频的方向相反，用于检测垂直于侧门的标签；
[0028](14)读写器打开射频，开始发送检卡指令；
[0029](15)等待接收标签的应答，如果检测到标签，则记录下标签UID和当前时间，关闭磁场，否则进入步骤(16);
[0030](16)射频读写器对比在步骤(12)或步骤(15)检测到的通道一侧的标签和相应的在步骤(5)或步骤(8)检测到的通道另一侧标签UID是否相同，如果相同则进入步骤(17)，否则进入步骤(18);
[0031](17)对比两次标签被检测到时的时间，如果在步骤(12)或步骤(15)检测到标签的时间较早，则说明行人的方向为从第一射频天线到第二射频天线或从第三射频天线到第四射频天线的方向；否则进入步骤(18);
[0032](18)读写器采集红外光电开关状态，并进行方向判断；
[0033](19)进入步骤(2)，进行下一轮检测。
[0034]本发明的有益效果是:
[0035](1)实现了大流量快速通行，本装置采用IS0/IEC15693标准，可实现标签的二维远程感应和防冲突检测。此外，由于使用了射频技术来判断方向，因此通道内可同时允许多人带卡并行和交叉通过，从而大大提高了通行速率。
[0036](2)方向识别精度高，可靠性高。使用射频判断带卡行人方向的方式解决了使用红外技术容易受外界干扰而出现方向反向、多报、漏报的问题，并且判断出的方向精度高、可靠性高。
[0037](3)通过采用两个水平并排矩形天线分时轮询并根据识别人体所携带标签的前后顺序来判断方向，可不受行人通行方式的限制，从而解决了使用红外技术无法对两人并行通过或交叉通过的情况进行方向判断的弊端。
[0038](4)使用两对红外辅助判断无卡行人方向，防止对无卡人员的漏报。
[0039]本发明进一步的特征，将在以下【具体实施方式】的描述中，得以清楚地记载。
【附图说明】
[0040]图1是本发明的原理框图；
[0041]图2是射频读写器的原理框图。
[0042]附图符号说明:
[0043]1.射频读写器；2.第一射频天线；3.第二射频天线；4.第三射频天线；5.第四射频天线；6.第一红外接收头；7.第二红外接收头；8.第一红外发射头；9.第二红外发射头；
10.控制器；11.射频发射器；12.功分器；13.相位变换器；14.第一切换器；15.第二切换器。
【具体实施方式】
[0044]以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0045]如图1所示，基于RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)的通道装置包括相对设置的第一侧门、第二侧门和射频读写器1，第一射频天线2和第二射频天线3安装在第一侧门上，第一射频天线2和第二射频天线3位于同一水平面上，第三射频天线4和第四射频天线5安装在第二侧门上，第三射频天线4和第四射频天线5位于同一水平面上。第一射频天线2、第二射频天线3、第三射频天线4和第四射频天线5分别与射频读写器1的四路射频信号输出接口连接。第一射频天线2和第三射频天线4相对设置，形成一个工作组。第二射频天线3和第四射频天线5相对设置，形成一个工作组。第一射频天线2、第二射频天线3、第三射频天线4和第四射频天线5组成了一个位于水平面的矩形射频天线阵列。
[0046]第一红外接收头6安装在第一侧门上，第一红外发射头8安装在第二侧门上，第一红外接收头6和第一红外发射头8构成一组对射型红外光电开关。第二红外接收头7安装在第一侧门上，第二红外发射头9安装在第二侧门上，第二红外接收头7和第二红外发射头9构成另一组对射型红外光电开关。这两组红外光电开关均与射频读写器1连接。
[0047]如图2所示，射频读写器1主要用于检测符合IS0/IEC15693标准的射频卡，其包括控制器10、射频发射器11、功分器12、相位变换器13、第一切换器14和第二切换器15，射频发射器11与控制器10连接，功分器12与射频发射器11连接，相位变换器13与功分器12连接，第一切换器14与功分器12连接，第二切换器15与相位变换器13连接。控制器10为中央处理器，用于控制其他器件工作和数据的处理。
[0048]第一射频天线2和第二射频天线3分别与第一切换器14连接，第三射频天线4和第四射频天线5分别与第二切换器15连接。第一切换器14用于控制第一射频天线2和第二射频天线3分时切换工作，第二切换器15用于控制第三射频天线4和第四射频天线5分时切换工作。
[0049]在第一切换器14和第二切换器15的作用下，控制第一射频天线2、第三射频天线4为一组并同时工作，控制第二射频天线3、第四射频天线5为一组并同时工作，这两组分时轮询工作，然后根据行人的标签通过通道时两