CN109086854B - 车辆挂牌无线电子识别器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆挂牌无线电子识别器，该识别器的长形条框体内的无线射频标签与该车牌之间具有隔离空间，以使得该无线射频标签上金属薄膜天线的破孔槽处构成一共振腔，进而使金属薄膜天线可通过共振腔对车牌表面上反射的电磁波信号产生共振及感应，进而，在破孔槽及沟槽的频段与场型调整作用下，将一频段的电磁波信号传递给无线射频芯片；整体结构在车辆上的作用为无线识别，能在抗金属干扰及长距离读取的效能前提下，进一步具有容易量产加工及制造成本低廉的普及推广使用经济效益。

Description

车辆挂牌无线电子识别器
技术领域
本发明涉及一种能够在抗金属干扰及长距离读取的前提下，还具有量产容易加工与制造成本低廉的特点，从而具有普及推广使用经济效益的车辆挂牌无线电子识别器。
背景技术
无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术已广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等许多领域。一般微带天线本身存在窄频的缺点，导致天线设计上受到许多的限制，大部分设计为单频且为窄频的响应；超高频电子标签常采用的是印制天线，并以微带 (microstrip)天线，印刷偶极居多，如果使用在车牌上，金属表面结构易使信号被反射而导致接收信号异常，甚至发生不能作动及读取的问题。现有的电子车牌是在金属车牌上以开槽方式进行电子标签的结合，虽对于金属表面影响电子标签天线的问题得到了改善，并可达到远距读取及发送信号的性能，但，电子标签结合在开槽上，仍存在接合点易脱落的问题，尤其是，电子车牌若非交通部门制作，车辆进行(私自)改装电子车牌使用，恐会因车牌有变造之虞而违法(受罚)。现有的如中国台湾第M434997“外挂在车牌上的无线射频识别器结构」实用新型专利，为一板片型金属一次天线本体一外侧开设一开槽，并在该开槽内埋设一电子标签，可由该板片型金属一次天线组合车牌安装在车辆上作为无线识别使用，虽然比前述一现有方案不存在有车牌改装或变造违法之虞，但是，其板片型金属一次天线本体上开槽，必须复杂的金属加工程序才能完成，加上，电子标签贴设在开槽内后，还须经过填充胶封固定，以及，胶装表面又须经过平整研磨与涂装(或烤漆)等多道表面处理工序，造成量产时产能低(生产效率低)，制造成本高的问题，时而因经济效益考虑因素，而影响到车辆推广使用的普及性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种车辆挂牌无线电子识别器，识别器匹配一车辆安装在车辆挂牌处，以使用一无线射频读取器进行无线识别；其中，该识别器至少包括一承牌板件、一无线射频标签及一封槽片；该承牌板件由绝缘高分子材料成型并具有一板片体，该板片体的板面相对该车牌上的一对安装孔设有一对穿孔，且该板片体一端成型有一断面呈L型的标签设置框部，该标签设置框部具有一长形条框体，该长形条框体与该板片体之间形成有一插牌槽，该插牌槽的一段是由该板片体开设一镂空孔而露出该长形条框体一部分内面，且该长形条框体内面在该镂空孔处露出并设有一长凹槽；该无线射频标签装设在该长形条框体的长凹槽中，该无线射频标签为一相对该长凹槽形状的长条形超高频电子标签并具有一绝缘基材薄片，该绝缘基材薄片的一端表面上设有一金属薄膜天线，该金属薄膜天线上开设有一破孔槽，该破孔槽至一长边开设有一沟槽，并由该沟槽的两边作为回路焊盘(Pad)电性连接一无线射频识别芯片(RFID IC)；该封槽片为一绝缘材料成型的条片，该封槽片固设在该长形条框体的长凹槽的槽口上，以将该无线射频标签封闭在该长凹槽内；当车牌欲在车辆上进行挂牌时，车牌的一长边端插入该识别器的插牌槽内，并使车牌上的一对安装孔分别与该识别器的该对穿孔相对；仅须安装螺丝一并贯穿该安装孔及该穿孔，即能将该车牌及该识别器一起安装在车辆上；该识别器的长形条框体内无线射频标签与该车牌之间具有隔离空间，以使得该无线射频标签上的金属薄膜天线的破孔槽处构成一共振腔，从而使金属薄膜天线可通过共振腔对车牌表面上反射的电磁波信号产生共振及感应，进而，在破孔槽及沟槽的频段与场型调整作用下，将一频段的电磁波信号传递给无线射频芯片；整体结构在车辆上的作用为无线识别，能在抗金属干扰及长距离读取的效能前提下，进一步具有容易量产加工及制造成本低廉的普及推广使用经济效益。
本发明的次一目的在于提供一种车辆挂牌无线电子识别器，其中，该无线射频标签装设在该长凹槽中，该长凹槽内的空隙填充有绝缘封胶，通过该绝缘封胶对该无线射频标签产生活动限制，以使无线射频标签装设在长凹槽内后能够稳定。
本发明的再一目的在于提供一种车辆挂牌无线电子识别器，其中，该无线射频标签上的金属薄膜天线的破孔槽为一匹配该车牌的长矩形槽孔，该沟槽垂直于该破孔槽的沟形槽孔，通过该破孔槽的孔形大小及该沟槽的槽宽可对该车牌反射的电磁波信号调整感应频段与场型，以使无线射频标签能在使用频段达到良好读取敏感度，并获得长距离读取效果。
本发明的另一目的在于提供一种车辆挂牌无线电子识别器，其中，该识别器的承牌板件的板片体的板面相对该车牌上的一对安装孔上下各开设有一对穿孔；当识别器搭配车牌在车辆上进行挂牌时，车牌能依车辆挂牌处的空间选择下缘长边端插入该识别器的插牌槽内，或选择上缘长边端插入该识别器的插牌槽内；识别器的长形条框体横列在车牌下缘或上缘边端表面皆与长凹槽内无线射频标签的金属薄膜天线保持良好匹配的隔离空间，以使车牌在车辆上完成安装，无论无线射频标签是横置在车牌上缘表面还是下缘表面，均能获得良好的抗金属干扰及长距离读取的效果。
附图说明
图1为本发明识别器组合车牌前立体外观示意图；
图2为本发明识别器结构分解立体图；
图3为本发明无线射频标签正视图；
图4为本发明识别器正视图；
图5为图4中A－A剖面结构图；
图6为图5中B部结构放大示意图；
图7为本发明搭配车牌安装在车辆上的立体示意图；
图8为本发明搭配车牌安装在车辆上的剖视图；
图9为本发明识别器与车牌组合前的另一实施例立体图；
图10为本发明识别器车牌组合的车辆上安装另一实施例剖视图；
图11为本发明读取测试的检测室布局示意图；
图12为本发明读取测试的读效显示图；
图13为本发明读取测试的回馈dBm值显示图；
图14为本发明读取测试的读取距离显示图；
图15为本发明读取测试的读取回馈距离显示图；
图16为本发明读取测试的读取启动dBm值显示图。
附图标记说明：10-识别器；20-承牌板件；21-板片体；210、210A-穿孔；211-镂空孔；22-标签设置框部；220-长形条框体；23-插牌槽；24-长凹槽；25-绝缘封胶；30-无线射频标签；31-绝缘基材薄片；32-金属薄膜天线；33-破孔槽；34-沟槽；35-无线射频识别芯片；40-封槽片；50-车牌；51-安装孔；52-安装螺丝；60-车辆；70、70A-隔离空间。
具体实施方式
本发明为达上述目的，特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
本发明提供的一种车辆挂牌无线电子识别器，如图1、图2、图3、图 4、图5、图6所示，识别器10匹配一车辆50安装在车辆挂牌处(图未示)，可用一无线射频读取器(图未示)进行无线识别；其中，该识别器10至少包括一承牌板件20、一无线射频标签30及一封槽片40；该承牌板件20 由绝缘高分子(塑料)材料射出一体成型，该承牌板件20具有一板片体21，该板片体21的板面相对该车牌上的一对安装孔51设有一对穿孔210，该承牌板件20一端成型有一断面呈L型的标签设置框部22，该标签设置框部22具有一长形条框体220，该长形条框体220与该板片体21之间形成有一插牌槽23，该插牌槽23的一段是由该板片体21开设一镂空孔211 而显露出该长形条框体220一部分内面，且该长形条框体220内面在该镂空孔211处露出并设有一长凹槽24；该无线射频标签30装设在该长形条框体220的长凹槽24中，该无线射频标签30为一相对该长凹槽24形状的长条形超高频电子标签并具有一绝缘基材薄片31(可以是聚酰亚胺PI薄片或环氧玻璃纤维PR4薄片)，该绝缘基材薄片31的一端表面上设有一金属薄膜天线32(可以是铝箔或铜箔薄膜天线)，该金属薄膜天线32上开设有一破孔槽33，该破孔槽33至一长边开设有一沟槽34，并由该沟槽 34的两边作为回路焊盘(Pad)以电性连接一无线射频识别芯片35(RFID IC)；该封槽片40为一绝缘塑料材料成型的条片，该封槽片40固设(封盖)在该长形条框体220的长凹槽24的槽口上，以将该无线射频标签30封闭在该长凹槽24内；如图1所示，当车牌50欲在车辆上进行挂牌时，车牌50的一长边端插入该识别器10的插牌槽23内，并使车牌50的一对安装孔51分别与该识别器10的该对穿孔210相对；如图1、图7、图8 所示，仅须安装螺丝52一并贯穿该安装孔51及该穿孔210，即能将该车牌50及该识别器10一起安装在车辆60上；该识别器10的长形条框体220 内的无线射频标签30与该车牌60之间具有隔离空间70，如图3、图8所示，以使该无线射频标签30上金属薄膜天线32的破孔槽33处构成一共振腔，进而使得金属薄膜天线32可通过共振腔，对车牌50表面上反射的电磁波信号产生共振及感应，进而，在破孔槽33及沟槽的频段与场型调整作用下，将一频段的电磁波信号传递给无线射频芯片35；如图7所示，整体结构在车辆60上的作用为无线识别，能在抗金属干扰及长距离读取的前提下，进一步具有容易量产加工及制造成本低廉的普及使用经济效益。
根据上述实施例，其中，如图2、图5、图6所示，该无线射频标签 30装设在该长凹槽24中，该长凹槽24内的空隙填充有绝缘封胶25(可以是硅胶)，通过该绝缘封胶25对该无线射频标签30产生活动限制，使无线射频标签30装设在长凹槽24内后能够稳定。
根据上述实施例，其中，如图1、图2、图3所示，该无线射频标签 30上的金属薄膜天线32的破孔槽33为一匹配该车牌50的长矩形槽孔，该沟槽34垂直于该破孔槽33的沟形槽孔，通过该破孔槽33的孔形大小及该沟槽34的槽宽可对该车牌50反射的电磁波信号调整感应频段与场型，以使无线射频标签30能在使用频段达到良好读取敏感度，并获得长距离读取效果；亦即，多数国家或地区皆会规范电子标签(RFID TAG)的使用频段，例如中国台湾地区的使用频段是在920～930MHZ之间，上述无线射频标签 30通过破孔槽33的孔形大小及沟槽34的槽孔调整电磁波信号的感应频段与场型，则所完成的识别器10，如图11所示，在一检测室中组合于一车牌上进行读取测试；如图12所示，显示识别器10在920MHZ频段读效敏感度为-17.5dBm(接近IC原厂设定-16dBm值)，表示识别器10在 920～930MHZ(中国 台湾地区)频段中具有良好效果；如图13所示，显示识别器10在920～930MHZ频段间，无线射频标签30上无线射频识别芯片(RFID IC)接受到电波启动后，回馈至测试设备(天线Antenna)时的回馈值是 -29dBm，表示识别器10在920～930MHZ(中国 台湾地区)频段中具备读取良好回馈敏感度；图14，显示识别器10在920～930MHZ频段，理论读距是 11.5米(m)，按实际读距(因设备功率加大因素)约为理论读距的1.5倍，表示在920～930MHZ(中国台湾地区)频段的读取距离可达到约17米(m)；如图15所示，显示识别器10在920～930MHZ频段，理论回馈读距是37 米(m)，按实际回馈读距(因设备功率加大因素)约为理论回馈读距的1.5 倍，表示识别器10在920～930MHZ(中国台湾地区)频段的读取回馈距离可达到约55米(m)；如图16所示，显示识别器10在920～930MHZ频段，无线射频标签30上的无线射频芯片35仅须一点点电波(低于0dBm)即可启动，表示识别器10在920～930MHZ(中国台湾地区)频段的读取启动反应相当灵敏。通过上述测试，证实本案识别器10确能与车牌搭配组合，达到抗金属干扰的长距离设备读取效果。
根据上述实施例，其中，如图1、图9所示，该识别器10的承牌板件 20的板片体21的板面相对该车牌50上的一对安装孔51上下各开设有一对穿孔210、210A；当识别器10搭配车牌50在车辆上进行挂牌时，车牌 50能依车辆挂牌处的空间，如图1、图8所示，选择下缘长边端插入该识别器10的插牌槽23内，如图9、图10所示，或选择上缘长边端插入该识别器10的插牌槽23内；如图8、图10所示，识别器10的长形条框体220 横列在车牌50下缘或上缘边端表面，皆与长凹槽24内无线射频标签30 的金属薄膜天线32保持良好匹配的隔离空间70、70A，以使车牌50在车辆60上完成安装，无论无线射频标签30是横置在车牌50上缘表面还是下缘表面，均能获得良好的抗金属干扰及长距离读取的效果。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附说明书所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种车辆挂牌无线电子识别器，识别器匹配一车辆安装在车辆挂牌处，以使用一无线射频读取器进行无线识别；其特征在于，该识别器至少包括一承牌板件、一无线射频标签及一封槽片，其中：
该承牌板件由绝缘高分子材料成型并具有一板片体，该板片体的板面相对该车辆挂牌上的一对安装孔设有一对穿孔，且该板片体的一端成型有一断面呈Ｌ型的标签设置框部，该标签设置框部具有一长形条框体，该长形条框体与该板片体之间形成有一插牌槽，该插牌槽的一段是由该板片体开设一镂空孔而露出该长形条框体一部分内面，且该长形条框体内面在该镂空孔处露出并设有一长凹槽；
该无线射频标签装设在该长形条框体的长凹槽中，该无线射频标签为一相对该长凹槽形状的长条形超高频电子标签并具有一绝缘基材薄片，该绝缘基材薄片的一端表面上设有一金属薄膜天线，该金属薄膜天线上开设有一破孔槽，该破孔槽至一长边开设有一沟槽，并由该沟槽的两边作为回路焊盘电性连接一无线射频识别芯片；
该封槽片为一绝缘材料成型的条片，该封槽片固设在该长形条框体的长凹槽的槽口上，以将该无线射频标签封闭在该长凹槽内。
2.如权利要求1所述的车辆挂牌无线电子识别器，其特征在于，该无线射频标签装设在该长凹槽中，该长凹槽内的空隙填充有绝缘封胶。
3.如权利要求1所述的车辆挂牌无线电子识别器，其特征在于，该无线射频标签上的金属薄膜天线的破孔槽为一匹配该车辆挂牌的长矩形槽孔，该沟槽垂直于该破孔槽的沟形槽孔。
4.如权利要求1所述的车辆挂牌无线电子识别器，其特征在于，该识别器的承牌板件的板片体的板面相对该车辆挂牌上的一对安装孔上下各开设有一对穿孔。
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