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通过rfid标签确定位置

来源:老子有钱注册送28   发布时间:2019-11-26   点击量:247

通过rfid标签确定位置

本发明涉及一种用于确定对象(1)的空间位置和/或方向的方法,该对象是通过至少一个转发器(2,2’)标记的,其中,该转发器(2,2’)接收由发射设备(3)所发射的查询信号并且由此被激活以发射定位信号,其中,通过至少一个接收设备(5)接收该定位信号并且通过评估设备(7)分析该定位信号以确定位置。本发明的目的是提供一种在实用性方面并且尤其是在确定位置的精度方面被改进的方法。为此,发射设备(3)创造性地间歇地发射查询信号,其中接收设备(5)接收由转发器(2,2’)至少在发射设备(3)的发射暂停期间所发射的定位信号,并且评估设备(7)由此确定位置。本发明还涉及一种用于执行该方法的系统。

10。这些中的每一个包括对相位差值进行数字化的模/数转换器。经由与数字模块10相连接的数字总线11将数字相位差值发送至评估设备7。用于位置确定的进一步数据分析在这里完成。如图1所示,示出的系统的架构允许经由数据总线11链接至评估设备7的几乎任意数量的接收设备。接收设备5可以按提出的需求在空间中进行灵活分布以确保可靠的位置确定。

本发明的系统可应用于各种领域。

评估设备7创造性地使用这些在发射设备3的发射暂停期间接收的相位差值用来进行位置确定,即这样的时间间隔期间,在该时间间隔期间,在发射设备3与天线4之间经由开关元件8的连接被中断。以这种方式,确保来自发射设备3的查询信号不会对基于来自转发器2和2’的定位信号的位置确定产生不利影响。

本发明的系统的进一步优选是为每个接收设备分配一个相位检测器,至少在发射设备的发射暂停期间为所述相位检测器提供参考信号,所述参考信号与查询信号具有恒定的相位关系。

医疗仪器I位于由参考转发器12所定义的区域内。参考转发器12(也是常规RFID标签)位于预定位置处。通过所示的系统,根据参考转发器12的定位信号连续地获得对应的参考相位差值。这允许在位置确定中进行连续的后校准。

根据本发明方法的优选的实施例,通过评估设备进行的位置确定是基于定位信号的电磁辐射在接收设备的位置处的相位关系来完成的。其背景是定位信号的场强会受波动的影响,例如由于来自环境的信号反射。由于这个原因,基于场强(即基于转发器发射的定位信号的电磁辐射的幅度)的位置确定可能并不是总具有足够的精度。与定位信号的电磁辐射的幅度相比,相位关系响应出对干扰的周围环境影响的更小的灵敏度。还可以设想的是,最初基于幅度进行粗略的位置确定,通过确定相位关系来完善精度。基于相位关系确定位置还允许与基于信号幅度确定位置相比更高的精度。然而,考虑到电磁辐射的周期性,基于相位的位置确定可能是不明确的。需要保持一个受限制的测量空间(measuringvolume),在该测量空间之中可以根据与位置的相位关系得出明确的结论,或者需要采取额外的措施。这里,测量信号幅度和测量相位关系的结合可以纠正这种情况。作为另一种选择或者另外,为了得出关于正确位置的明确结论,在对象移动期间对相关接收设备的位置处的定位信号的零交叉进行计数是可能的。

医疗仪器I位于由参考转发器12所定义的区域内。参考转发器12(也是常规RFID标签)位于预定位置处。通过所示的系统,根据参考转发器12的定位信号连续地获得对应的参考相位差值。这允许在位置确定中进行连续的后校准。

医疗仪器I位于由参考转发器12所定义的区域内。参考转发器12(也是常规RFID标签)位于预定位置处。通过所示的系统,根据参考转发器12的定位信号连续地获得对应的参考相位差值。这允许在位置确定中进行连续的后校准。

图3示出了接收设备5(见图1)的相位检测器中的一个的输出信号。可以看出,相关的输出信号受到强信号噪声的影响。此外,可以看出,转发器2和2’发射脉冲输出信号。在相位检测器的输出的信号脉冲中反映出定位信号的信号脉冲。从转发器2和2’以脉冲的形式发出定位信号用于转发器2和2’与读取设备3之间的数据传输。例如,发送的是传输转发器2和2’的标识数据。因此,可以识别相应的转发器2和2’以及参考转发器12。因此,可以通过评估设备7来分别完成对每一个转发器2,2’和/或12的位置确定。根据本发明,通过数字信号处理以可靠和低噪声的方式记录相位差值。为此,每一个相位检测器的如图3所示的输出信号首先通过数字模块10的方式进行数字化,即采用比定位信号的脉冲频率更高的扫描频率。该方法具有下述优点:在相位差值形成期间,可以分析和消除来自发射设备3的查询信号的剩余的微弱的残留信号(该查询信号也是在开关元件8打开时经由天线4发射的),并且残留信号不会对位置确定造成不利影响或者失真。

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