CN107264010A - 识别方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于识别系统(10)的部件(18、20)的方法，该方法包括：向部件(18、20)提供RFID标签(32)并且向系统(10)提供读取器(30)以读取由RFID标签(32)发送的信号，改变部件(18、20)相对于读取器(30)的角位置，获取部件(18、20)的多个角位置处的信号强度的读取值，储存部件(18、20)的多个角位置处的信号强度值，以及比较信号强度值‑部件(18、20)相对于读取器(30)的角位置的实际图案与信号强度值‑部件(18、20)相对于读取器(30)的角位置的期望图案，以识别部件(18、20)是否是期望的部件(18、20)。

Description

识别方法
技术领域
本发明涉及一种对系统的部件进行识别的方法，特别但非排他地，涉及一种用于识别打印装置的部件的方法；并且，本发明涉及一种包括识别装置的系统与部件的组合，特别但非排他地，涉及包括打印装置和打印耗材的组合。
背景技术
已知将RFID标签装配到硬件物品(例如，打印机的耗材)上用于识别目的。例如，美国专利7,664,257和6,099,178公开了这种程序。这些RFID标签可以带有关于物品的信息。RFID标签包含存储器芯片、无线接口电路和发射器/接收器。另一个物品(例如，打印机)装配有无线接口电路和天线(读取器)，以便与物品的标签通信。这种布置允许打印机从标签的存储器读取信息，并且可选地，将数据写回到存储器中。在另一个给出的示例中，打印机可以使用信息来对其自身进行配置并且优化其对耗材的操作，其中耗材由相应的标签识别。
存在使用者将不兼容和/或仿造的供给品(即耗材)装配到打印机上的风险，这具有损坏打印机的风险。这类使用者可能通过将假的RFID标签装配到打印机的天线前而尝试提供关于耗材的假信息，以便“欺骗”打印机以为识别了的正品耗材，这样，尽管使用了不兼容和/或仿造的耗材，打印机仍继续工作。
发明内容
本发明的目的在于克服或改善上述问题。
根据本发明，提供一种识别系统的部件的方法，该方法包括：向部件提供RFID标签，并且向系统提供读取器以读取由RFID标签发送的信号，改变部件相对于读取器的角位置，获取部件的多个角位置处的信号强度的读取值，储存部件的多个角位置处的信号强度值，以及比较信号强度值-部件相对于读取器的角位置的实际图案与信号强度值-部件相对于读取器的角位置的期望图案，以识别部件是否是期望的部件。
该方法可以包括识别信号强度为最大值处的部件的角位置的步骤。
可以识别到多个最大信号强度值，该方法包括确定最大信号强度值。
该方法可以包括使部件旋转到识别到最大信号强度值的角位置。
可以由RFID标签发送多个信号，并且可以确定和储存所述多个信号中的一个或多个的强度。
该方法可以包括使部件相对于读取器旋转至少经过完整一周，优选地，相对于读取器旋转至少经过完整两周。
部件可以相对于读取器旋转至少经过完整两周，比较就这两周而言的储存的信号强度值，以核实信号强度值的准确性。
方法可以包括在确定当前角位置处的信号强度与使部件旋转到下一个角位置之间的暂停。
所述或每个暂停可以是预定时长和随机生成的时长中的一种。
在部件未被识别为期望的部件的情况下，该方法包括降低系统性能和避免系统操作中的一种。
系统可以是打印装置，部件可以是打印耗材。
对部件的识别可以与打印装置的一个或多个标定过程同时进行。
根据本发明的第二方面，提供一种系统和系统的部件的组合，该组合包括识别装置，识别装置包括读取器，该读取器能够操作成从由部件承载的RFID标签读取信号，部件能够相对于读取器旋转，还包括控制器，该控制器能够操作成控制部件相对于读取器的旋转，并且储存由读取器检测到的信号强度值，其中，控制器能够操作成比较信号强度值-部件相对于读取器的角位置的实际图案与信号强度值-部件相对于读取器的角位置的期望图案。
系统可以是打印装置，部件可以是打印耗材。
打印装置可以是热转印打印机，打印耗材可以是打印条带的卷轴。
读取器可以在打印装置内安装成基本靠近用于接收打印条带的卷轴的卷轴支撑部。
读取器可以定位成靠近能够安装拾取卷轴的卷轴支撑部。
附图说明
现在，将参照附图仅以示例的方式来描述本发明，附图中：
图1是根据本发明的包括识别设备的打印装置的示意图；
图2是用于图1的打印装置的条带卷轴，其包括RFID标签；并且
图3是极坐标图，其示出了RFID标签的信号强度S随着图2中的卷轴旋转的变化。
具体实施方式
图1示出了一系统，在本示例中，该系统包括打印装置10。打印装置10是热转印打印装置，其包括壳体12，在该壳体内或在该壳体上安装有第一卷轴支撑部14和第二卷轴支撑部16。卷轴支撑部14、16彼此侧向间隔开。
条带(在该情况下是打印机墨带22)的卷轴18、20能够安装在每个支撑部14、16上。卷轴18、20是系统的部件。在该示例中，卷轴18被描述为“供给”卷轴，即，该卷轴被供应成支承一定量的基本未使用过的条带22，卷轴20被描述为“拾取”卷轴，即，该卷轴被供应成基本为空的，使得其能够接收在使用打印装置10的过程中从供给卷轴18松开的条带22。
打印装置10还包括多个引导构件26，用于引导条带22从一个卷轴18、20经过打印头28到另一个卷轴。打印装置10通常还包括用于引导承印物的压板或辊，其定位在打印头28附近但未在附图中示出。应理解，本文描述并在附图中示出的打印装置10的这种构造仅是示例性的。
每个卷轴支撑部14、16能够由相应的马达独立地驱动。每个马达可以是步进马达。每个卷轴支撑部14、16能够顺时针和逆时针转动。打印装置10包括控制器24，其电连接至每个马达并且能够操作成控制每个马达提供的驱动量，以便控制卷轴支撑部14、16的角位置和速度。控制器24的位置对于本发明的目的而言不重要。如在后文会详细解释的，控制器24从打印装置10的其他部件接收输入。
打印装置10还包括识别装置，该识别装置包括天线(读取器)30，该读取器能够操作成读取RFID标签并且将数据发送至控制器24。在本示例中，天线30定位在卷轴支撑部16附近，拾取卷轴20能够安装在该卷轴支撑部16上。正如将变得显而易见的，这种定位是有利地；然而，应理解，天线30可以定位在其他位置，例如靠近卷轴支撑部14，供给卷轴18能够安装在该卷轴支撑部14上。
卷轴18、20之一提供有RFID标签32。在该示例中(如图2所示)，拾取卷轴20提供有标签32。标签32附在卷轴20的外表面。应理解，标签32可以布置在卷轴上或卷轴内或条带22上的其他位置，例如朝向条带22的“自由”端，该自由端是在使用打印装置10的过程中条带22从供给卷轴18传递至拾取卷轴20的若干第一部分中的一个。如上文描述，RFID标签32可以是包括存储器芯片、发射器/接收器和无线接口电路的标准RFID标签。
在使用中，供给卷轴18安装在第一卷轴支撑部14上，拾取卷轴20安装在第二卷轴支撑部16上。因此，定位在拾取卷轴20上的标签32位于天线30附近。条带22在条带路径中从供给卷轴18、围绕引导构件26、经过打印头28、围绕另一些引导构件26、然后延伸到拾取卷轴20上。
例如当新的条带卷轴18、20装配到打印装置10中，和/或例如当启动打印装置10时，执行识别过程。
识别过程包括标签32将信号从其存储器发送至天线30。标签32可以连续地发送信号，或者可以发送多个间歇信号。识别过程还包括至少旋转支承标签32的卷轴18、20。支承标签32的卷轴18、20可以完整旋转一周。由于控制卷轴支撑部14、16的旋转并且因此控制卷轴18、20的旋转的马达优选地是位置受控马达(例如，步进马达)，控制器24对支承标签32的卷轴18、20的角位置θ有直接控制。
作为标签32的旋转运动的结果，标签32与天线30的距离会变化。因此，天线30从标签32接收到的信号S的强度也会变化。在标签32附于其上的卷轴18、20的旋转过程中，包含在标签32中的天线相对于打印装置(其保持静止)的天线30的角度会变化，因此，标签32和天线30之间的耦合会变化，这也会影响天线30接收到的信号强度S。
控制器24监控由天线30接收到的信号强度S。当信号强度S绘制在极坐标图上时(如图3所示)，信号强度S会显示独特的图案，其中，当标签32最靠近并且基本平行于天线30时出现最大信号强度SMAX，当标签垂直于天线30时出现最小信号强度SMIN。
如果支承标签32的卷轴18、20旋转经过多于一周，信号强度图案会重复。然而，应理解，如果进行过多次旋转，并且条带22从供给卷轴18转移到拾取卷轴20，那么(如果标签32提供在拾取卷轴20上)会经历信号衰减。
一旦已经执行识别过程，控制器24能够确立提供最大信号强度S的、支承有标签32的卷轴18、20的芯部位置，以及在卷轴18、20的角位置θ和天线30接收到的接收信号强度S之间是否存在紧密的“联系(binding)”或关系，这验证了标签正通过打印装置10旋转(即，通过马达旋转，该马达控制安装有支承标签32的卷轴18、20的卷轴支撑部14、16的运动)。
控制器24可以编程为随机地改变安装有支承标签32的卷轴18、20的卷轴支撑部14、16的旋转速度，以进一步核实信号强度S的变化是因卷轴的旋转引起的，而不是例如因标签32的预编程信号发送导致。
更具体地，优选地，识别过程包括以下步骤：
a)控制器24清除涉及之前或现存卷轴的任何存储值；
b)控制器24访问天线30的无线接口以确定来自RFID标签32的当前信号强度S，该值是工业标准无线控制器的常规输出值；
c)当前信号强度值S通过控制器24储存在控制器内存储值列表(在储存第一个值之前该“列表”可以是空的)的自由条目(优选地，下一个自由条目)中；
d)控制器24至少控制驱动安装有支承标签32的卷轴18、20的卷轴支撑部14、16的马达，以便旋转卷轴18、20经过完整一周的一部分、例如完整一周的二十分之一(18°)，旋转角度由经过卷轴18、20的一周所需的数据点(即样本)的数目决定；
e)控制器24可以暂停，优选地，直到卷轴18、20位于新的位置；
f)控制器24重复步骤b)到e)直到卷轴18、20完成至少两次周转(应理解，可以完成更少的周转，但两次周转提高了准确度)；
g)控制器24扫描得到的数值列表，以确定最大信号强度值SMAX和最小信号强度值SMIN，最大值可以在至少三个相邻/连续的信号强度值S之间的斜率(dS/dθ)从正值变为负值的位置检测到，最小值可以在至少三个相邻/连续的信号强度值S之间的斜率(dS/dθ)从负值变为正值的位置检测到；
h)可以检查最大值SMAX以确认两个最大值相距一周出现(即，在该示例中相距20个样本出现)；
i)可以检查最小值SMIN以确认最小值相距半周(即，在该示例中相距10个样本)；
j)控制器24可以控制驱动安装有支承标签32的卷轴18、20的卷轴支撑部14、16的马达，使其到达由最大信号强度值SMAX指示的角位置θ，以便有助于标签32和天线30之间的无误差通信；
k)控制器24可以执行算法以使信号强度-旋转图案匹配期望图案，该期望图案会由附在真实且兼容的卷轴18、20的标签32展示；
l)标签32可以将附加数据发送至天线30，附加数据包括提供作为控制器24的输入的识别数据，这使得控制器24可以确定应用有标签32的卷轴18、20是否是与打印装置10兼容的卷轴18、20。
应理解，上述步骤并非都是必须的，并且一些步骤可以从识别程序中去除。此外，可以改变步骤的顺序。
步骤(e)的暂停或延迟可以是预定的，和/或可以是随机变化的，以便确认信号强度变化是由标签32相对于天线30的旋转导致的，而非标签32进行了预定行程以欺骗天线30，从而欺骗打印装置10。
信号强度S-旋转的确切图案在不同的打印装置中可以是不同的，例如由于部件、特别是金属部件在标签32的激励场内的布局不同。因此，对于不同的打印装置和/或不同的卷轴类型，用于图案匹配的算法(如在步骤(k)中描述的)可以是不同的，尽管将期望图案与经历或获得的图案进行匹配的大体过程仍如上文所述。
无法检测到有效的信号强度-角位置图案可以表示在打印装置10内安装有不兼容或仿造的卷轴18、20，和/或曾试图规避识别系统。如果控制器24无法将卷轴18、20识别为兼容卷轴18、20，那么，控制器24可以使打印装置10仅执行一部分活动，或者可以使打印装置10完全不工作。可以持续这种低程度的工作，除非和/或直到将兼容的卷轴18、20安装在打印装置10内并且已经通过识别程序识别为是兼容的。
上文大体描述的热转印打印机通常进行例如确定或测量每个卷轴18、20的直径的标定过程，以允许控制器24使驱动卷轴18、20的马达的角速度与离开或进入某个或每个卷轴18、20的条带22的线速度匹配。在美国专利8,665,301中描述了这种标定过程。识别过程可以包含到这种标定过程(或者由打印装置10进行的另一类标定过程)中，以降低对用户的影响(例如，就打印机10工作之前的时间而言)。
尽管上述示例涉及打印装置和条带/带的卷轴，应理解，识别装置和/或识别方法可以用于其他物品，尤其是旋转的物品、或者是可以使其相对于第二物品旋转的物品。
上述示例描述并示出了天线30定位在拾取卷轴支撑部16附近，并且标签32优选地提供在拾取卷轴20上。这样的优点在于，如果标签32定位在供给卷轴18上，在卷轴18、20的制造过程中标签32可能被损坏。此外，如果标签32定位在供给卷轴18的本体上，或者定位在条带22的最靠近供给卷轴18的本体的端部处，将条带22卷绕在供给卷轴18周围可能例如会导致天线30接收到的信号衰减并造成错误的负面结果。
当在本说明书和权利要求中使用时，术语“包括”和“包含”及其变化术语意味着包括特定的特征、步骤或整数。这些术语不应被解释为排除其他特征、步骤或部件的存在。
视情况，前述说明书、后文权利要求、或附图中公开的，以具体形式或以用于执行公开的功能的部件的方式、或以用于获得公开的结果的方法或过程表达的特征，可以单独地或者以这些特征的任何组合地用于以多种形式实现本发明。

Claims (20)

1.一种用于识别系统的部件的方法，该方法包括：向部件提供RFID标签，并且向系统提供读取器以读取由所述RFID标签发送的信号，改变所述部件相对于所述读取器的角位置，获取所述部件的多个角位置处的信号强度的读取值，储存所述部件的多个角位置处的信号强度值，以及比较信号强度值-所述部件相对于所述读取器的角位置的实际图案与信号强度值-所述部件相对于所述读取器的角位置的期望图案，以识别所述部件是否是期望的部件。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：识别信号强度为最大值处的所述部件的角位置的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，识别到多个最大信号强度值，所述方法包括确定最大信号强度值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，包括使所述部件旋转到识别到最大信号强度值的角位置。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，由所述RFID标签发送多个信号，并且确定和储存所述多个信号中的一个或多个的强度。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括使所述部件相对于读取器旋转至少经过完整一周，优选地，相对于读取器旋转至少经过完整两周。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述部件相对于读取器旋转至少经过两周时，比较就这两周而言的储存的信号强度值，以核实信号强度值的准确性。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括在确定当前角位置处的信号强度与使所述部件旋转到下一个角位置之间的暂停。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述或每个暂停是预定时长和随机生成的时长中的一种。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述部件未被识别为期望的部件的情况下，所述方法包括降低系统性能和避免系统操作中的一种。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述系统是打印装置，所述部件是打印耗材。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，对部件的识别与打印装置的一个或多个标定过程同时进行。
13.基本如本文所述和/或附图所示的任何识别系统的部件的方法。
14.一种系统和系统的部件的组合，该组合包括识别装置，该识别装置包括读取器，该读取器能够操作成从由所述部件承载的RFID标签读取信号，所述部件能够相对于所述读取器旋转，还包括控制器，该控制器能够操作成控制所述部件相对于所述读取器的旋转，并且储存由所述读取器检测到的信号强度值，其中，所述控制器能够操作成比较信号强度值-所述部件相对于所述读取器的角位置的实际图案与信号强度值-所述部件相对于所述读取器的角位置的期望图案。
15.根据权利要求14所述的系统和系统的部件的组合，其中，所述系统是打印装置，所述部件是打印耗材。
16.根据权利要求15所述的系统和系统的部件的组合，其中，所述打印装置是热转印打印机，所述打印耗材是打印条带的卷轴。
17.根据权利要求16所述的系统和系统的部件的组合，其中，所述读取器在所述打印装置内安装成基本靠近用于接收打印条带的卷轴的卷轴支撑部。
18.根据权利要求17所述的系统和系统的部件的组合，其中，所述读取器定位成靠近能够安装拾取卷轴的卷轴支撑部。
19.基本如本文所述和/或附图所示的系统和部件的组合。
20.基本如本文所述和/或附图所示的任何新的特征或新的特征组合。
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