CN116956981A - 一种射频识别结构、可识别球类以及售球装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射频识别结构、可识别球类以及售球装置，射频识别结构，包括连接环、至少一个第一天线组以及至少一个第二天线组；第一天线组包括第一天线，第一天线包括第一连接段以及第一延伸段，第一延伸段呈波浪形且沿第一方向延伸；第二天线组包括第二天线，第二天线与第一天线交错设置，第二天线包括第二连接段以及第二延伸段，第二延伸段呈波浪形且沿第二方向延伸，波浪形制成的天线在横向与纵向预留了拉伸量，当球体表面收到形变导致波浪形制成的天线产生拉伸时，不至于把天线直接拉断，波浪形制成的天线还能够有效吸收球体产生的振动阻尼，从而实现自身的减震缓冲效果，有效延长整个射频识别结构的使用寿命，更适用于球类等产品。

Description

一种射频识别结构、可识别球类以及售球装置

技术领域

本发明涉及自动售球领域，具体涉及一种射频识别结构、可识别球类以及售球装置。

背景技术

射频识别技术在现有技术中应用广泛，尤其是自动租借以及自动归还物件的领域。具体的，RFID识别技术的核心是：读卡器发送电磁波，当有射频识别卡靠近时，该射频识别卡的耦合天线频率与读卡器发射的电磁波频率处在同一屏段内，就能接收到读卡器发送的电磁波最大功率，识别卡继而将接收到的功率转换为自身正常工作所需电能，从而将识别卡的ID信息发送给读卡器，读卡器将收到该识别卡的ID信息，完成识别功能。因此，射频识别卡的天线的完整性是实现RFID识别的关键。

现有的射频识别卡的射频天线主要使用印制电路板、铜箔等材质辅以背胶粘贴于需要识别的物品上(以下简称目标物)，如：201710812001.X专利技术已公布的技术方案，该方案在实际应用中存在极大的不可实现性，原因在于，设备所租借的体育器材种类中需要识别篮球、排球、足球等目标物，这些目标物在消费者正常使用过程中会有暴力拍、打、踢、扣等动作，目标物表面承受巨大压力从而产生形变，形变将导致粘贴在球体表面的识别卡天线极易收到磨损、拉扯从而导致天线在目标物使用过程中受到不可逆的损毁，天线损毁后射频识别卡将无法正常接收读卡器发射的电磁波信号，继而无法将目标物的ID信息发送给读卡器，射频识别卡的使用寿命短，运维成本高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种射频识别结构、可识别球类以及售球装置，解决了现有球类内置的射频识别卡的射频天线所采用的结构易损坏的问题。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种射频识别结构，包括连接环、至少一个第一天线组以及至少一个第二天线组；第一天线组包括至少两个第一天线，至少两个第一天线沿连接环的周向设置，第一天线包括第一连接段以及第一延伸段，第一连接段的一端与连接环连接，第一连接段的另一端与第一延伸段连接，第一延伸段呈波浪形且沿第一方向延伸；第二天线组包括至少两个第二天线，至少两个第二天线设置在连接环的周向上，且与第一天线交错设置，第二天线包括第二连接段以及第二延伸段，第二连接段的一端与连接环连接，第二连接段的另一端与第二延伸段连接，第二延伸段呈波浪形且沿第二方向延伸，第一方向与第二方向不平行，第一天线和第二天线的长度相同。

在一些实施例中，第一延伸段的数量为多个，多个第一延伸段与同一第一连接段连接；和/或，第二延伸段的数量为多个，多个第二延伸段与同一第二连接段连接。

在一些实施例中，第一方向与第二方向垂直。

在一些实施例中，波浪形包括波峰段与波谷段，波峰段与波谷段呈周期性阵列交错分布。

在第二方面，本发明还提供一种可识别球类，包括球体以及射频识别结构，球体具有空腔；射频识别结构为第一方面所述的射频识别结构，设置于球体的空腔内且与球体的内壁贴合。

在一些实施例中，以球体的最大横截面作为基准面，以与基准面平行的截面边缘弧为经线方向，以与基准面垂直的截面边缘弧为纬线方向；第一方向和经线方向平行，第二方向和纬线方向平行。

在一些实施例中，射频识别结构的数量为多个，且沿球体的中心轴线对称设置且贴合于球体的内壁。

在一些实施例中，中心轴线包括与基准面平行的第一中心轴线，以及与基准面垂直的第二中心轴线；射频识别结构的数量为四个，其中两个射频识别结构沿第一中心轴线对称设置且贴合于球体的内壁，另外两个射频识别结构沿第二中心轴线堆成设置且贴合于球体的内壁。

在一些实施例中，射频识别结构置于柔性纺织物的夹层内，柔性纺织物与球体内壁相缝合或粘合。

在第三方面，本发明还提供一种售球装置，包括柜体、可识别球类、识别单元以及控制单元，柜体内设有多个置物架；可识别球类为第二方面所述的可识别球类，可识别球类可设置在置物架上；识别单元设置在柜体上，用于根据射频识别结构识别对应的标识信息；控制单元与识别单元电连接，用于根据识别单元识别到的各个置物架上的可识别球类中的射频识别结构对应的标识信息，记录各个置物架上对应的可识别球类的出借情况。

区别于现有技术，上述技术方案中，射频识别结构包括交错设置的第一天线以及第二天线，第一天线的第一延伸段呈波浪形沿第一方向延伸，第二天线的第二延伸段呈波浪形沿第二方向延伸，波浪形制成的天线在横向与纵向预留了拉伸量，当球体表面收到形变导致波浪形制成的天线产生拉伸时，不至于把天线直接拉断，并且，波浪形制成的天线所预留出的拉伸量还能够有效吸收球体产生的振动阻尼，从而实现自身的减震缓冲效果，有效延长整个射频识别结构的使用寿命，更适用于球类等产品。

上述发明内容相关记载仅是本发明技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本发明的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本发明的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本发明的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本发明具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本发明的限制。

在说明书附图中：

图1为本发明一具体实施方式所述射频识别结构的第一示意图；

图2为本发明一具体实施方式所述射频识别结构的第二示意图；

图3为本发明一具体实施方式所述可识别球类的第一示意图；

图4为本发明一具体实施方式所述可识别球类的第二示意图；

图5为本发明一具体实施方式所述售球装置的示意图。

上述各附图中涉及的附图标记说明如下：

1、射频识别结构；

11、连接环；

12、第一天线；

121、第一连接段；

122、第一延伸段；

13、第二天线；

131、第二连接段；

132、第二延伸段；

14、波浪形；

141、波峰段；

142、波谷段；

2、可识别球类；

21、空腔；

22、第一中心轴线；

23、第二中心轴线；

24、第三中心轴线；

3、售球装置；

31、柜体；

32、置物架；

a、第一方向；

b、第二方向；、

c、经线方向；

d、纬线方向。

具体实施方式

为详细说明本发明可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本发明中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本发明。

在本发明的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本发明中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本发明中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的开放式表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本发明中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本发明实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本发明实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本发明所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本发明实施例中的具体含义。

请参阅图1，在第一方面，本实施例提供了一种射频识别结构1，包括连接环11、至少一个第一天线12组以及至少一个第二天线13组；第一天线12组包括至少两个第一天线12，至少两个第一天线12沿连接环11的周向设置，第一天线12包括第一连接段121以及第一延伸段122，第一连接段121的一端与连接环11连接，第一连接段121的另一端与第一延伸段122连接，第一延伸段122呈波浪形14且沿第一方向a延伸；第二天线13组包括至少两个第二天线13，至少两个第二天线13设置在连接环11的周向上，且与第一天线12交错设置，第二天线13包括第二连接段131以及第二延伸段132，第二连接段131的一端与连接环11连接，第二连接段131的另一端与第二延伸段132连接，第二延伸段132呈波浪形14且沿第二方向b延伸，第一方向a与第二方向b不平行，第一天线12和第二天线13的长度相同。

连接环11为闭合环形结构，例如，当连接环11为铜丝制成时，连接环11可由单条铜线首尾焊接而成；又或者，可以通过铜片冲压的形式制成。值得注意的是，第一天线12以及第二天线13的制作材质应与连接环11一致，当连接环11为铜丝制成时，第一天线12、第二天线13也为铜丝制成。第一天线12、第二天线13可以通过焊接的形式固定在连接环11上。优选的，第一天线12、第二天线13以及连接环11采用0.2mm紫铜材质的铜丝制成。

需要说明的是，第一天线12组与第二天线13组的天线结构完全相同，为便于陈述，此处以第一天线12、第二天线13进行区分，下同。第一天线12组内设有多个第一天线12，第二天线13组内设有多个第二天线13，相邻的两个第一天线12之间设有一个第二天线13，例如：第一天线12的数量为三个且周向设置在连接环11上，第二天线13的数量也为三个且周向设置在连接环11上，则每相邻设置的两个第一天线12之间设有一个第二天线13，即第二天线13与第一天线12交错设置在连接环11的周向上。

以第一天线12的具体结构为例进行说明，第二天线13结构与第一天线12的结构相同，此处不做多余赘述。本实施例所示的第一天线12包括第一连接段121与第一延伸段122，第一连接段121设置在第一延伸段122与连接环11之间，第一连接段121的设置能够使得第一延伸段122设置在距离连接环11较远的位置，便于加长第一延伸段122的长度。值得注意的是，第一延伸段122为沿第一方向a延伸的波浪形14。第一方向a可以与第一延伸段122同方向，第一方向a也可以为与第一延伸段122呈一定夹角的方向，此处第一方向a仅指代第一延伸段122的延伸方向。波浪形14是指波浪形14的结构，后文简称波浪形14结构，波浪形14结构能够给第一延伸段122提供在第一方向a上的弹性形变功能，从而使得第一延伸段122能够吸收一定的振动阻尼，减少第一延伸段122自身的振动次数，从而提升第一延伸段122的抗震能力，进一步延长射频识别结构1整体的使用寿命。

需要说明的是，第一天线12和第二天线13的长度相同，具体是指：第一天线12完全展开成一条直线的长度与第二天线13完全展开成一条直线的长度相同，这一方式能够使得第一天线12与第二天线13接收到同一频段内的信号。第一天线12与第二天线13在弯折后的波浪形14结构的具体弯折形式可以不同，具体包括波浪形14结构的波峰与波谷大小、波峰与波谷个数等。

图1示出了射频识别结构1的一种分布方式：第一天线12的数量为两个，对称设置在连接环11的两侧，且第一延伸段122与第一连接段121呈L型设置，即第一方向a与第一连接段121垂直，第二天线13的数量为两个，对称设置在连接环11的两侧，则连接环11的周向上一共设有四个射频天线；第二延伸段132与第二连接段131呈L型设置，即第二方向b与第二连接段131垂直，此处第一天线12的波浪形14结构与第二天线13的波浪形14结构完全相同。

本实施例通过将第一天线12、第二天线13的第一延伸段122、第二延伸段132均制成波浪形14结构，且等距分布在连接环11的周向上，能够最大限度地吸收连接环11四周的振动阻尼，从而有效降低传递至连接环11处的振动频率，从而延长射频识别结构1的使用寿命，更符合现有的球类使用环境。

请参阅图2，在一些实施例中，第一延伸段122的数量为多个，多个第一延伸段122与同一第一连接段121连接；和/或，第二延伸段132的数量为多个，多个第二延伸段132与同一第二连接段131连接。

图2示出了第一延伸段122为两个时第一天线12的具体结构，以及第二延伸段132为两个时第二天线13的具体结构。这一方式能够进一步提升单个第一天线12和/或第二天线13的减震效果，并且，在其中一个第一延伸段122和/或第二延伸段132产生损坏时，另一个第一延伸段122和/或第二延伸段132依然能保持频段信号接收与发送功能，进一步延长射频识别结构1的使用寿命。

请参阅图1，在一些实施例中，第一方向a与第二方向b垂直。这一方式能够充分利用连接环11外侧的空间，使得以连接环11为中心的射频识别结构1整体分布更为均匀，更为精巧，便于使用。

请参阅图1，在一些实施例中，波浪形14包括波峰段141与波谷段142，波峰段141与波谷段142呈周期性阵列交错分布。本实施例所示波浪形14即波浪形14结构，具体的，波浪形14结构包括波峰段141以及波谷段142，值得注意的是，波峰段141、波谷段142的定义仅是以图1所示虚线作为基准线，将分列在基准线两侧的波浪进行区分得到，即波峰段141、波谷段142是指对称设置在基准线两侧的波浪。

波峰段141与波谷段142呈周期性阵列交错分布具体是指：每相邻设置的两个波峰段141之间设有一个波谷段142，波峰段141与波谷段142的分布具体可类比正弦函数的坐标分布图，二者皆为相同的波浪形14结构。

具体地，以第一天线12为例，波浪形呈“S”型走向，在第一天线12的横向与纵向均预留了拉伸量，当球表面收到形变导致波浪形制成的第一天线12产生拉伸时，不至于把第一天线12直接拉断，并且，波浪形制成的第一天线12所预留出的拉伸量还能够有效吸收球体产生的振动阻尼。

请参阅图3，在第二方面，本实施例还提供一种可识别球类2，包括球体以及射频识别结构1，球体具有空腔21；射频识别结构1为第一方面所述的射频识别结构1，设置于球体的空腔21内且与球体的内壁贴合。

需要说明的是，可识别球类2是指圆球类球体，球体内具有空腔21，射频识别结构1能够置于球体的空腔21内并且与球体的内壁贴合。圆球类球体具体包括：篮球、足球、排球、乒乓球、羽毛球、橄榄球以及高尔夫球的其中一种。

请参阅图4，在一些实施例中，以球体的最大横截面作为基准面，以与基准面平行的截面边缘弧为经线方向c，以与基准面垂直的截面边缘弧为纬线方向d；第一方向a和经线方向c平行，第二方向b和纬线方向d平行。

具体的，球体的最大横截面为球心所在径向截面，即基准面。则经线方向c、纬线方向d可参阅图4所示进行理解，值得注意的是，经线方向c、纬线方向d为参考方向，具体的，经线方向c、纬线方向d与球体表面的经纬线重合，在制球过程中，射频识别结构1可植入球体中间层。射频识别结构1在球体空腔21内设置时，第一方向a优选与经线方向c平行，第二方向b优选与纬线方向d平行，以使得第一天线12、第二天线13的谐振频点在850MHz以上。

请参阅图4，在一些实施例中，射频识别结构1的数量为多个，且沿球体的中心轴线对称设置且贴合于球体的内壁。当射频识别结构1的数量为多个时，多个射频识别结构1的第一方向a均与经线方向c平行，多个射频识别结构1的第二方向b均与纬线方向d平行，这一方式能够扩大射频识别结构1在球体空腔21内的分布范围，并且在球体受损时，射频识别结构1的天线也即受损，进一步分辨出球体结构中多个射频识别结构1的损坏程度。

请参阅图4，在一些实施例中，中心轴线包括与基准面平行的第一中心轴线22，以及与基准面垂直的第二中心轴线23；射频识别结构1的数量为四个，其中两个射频识别结构1沿第一中心轴线22对称设置且贴合于球体的内壁，另外两个射频识别结构1沿第二中心轴线23堆成设置且贴合于球体的内壁。

优选的，当射频识别结构1的数量为六个时，四个射频识别结构1可与上述实施例相同，另外两个射频识别结构1可置于第三中心轴线24上，第三中心轴线24与第一中心轴线22、第二中心轴线23相互垂直。

在一些实施例中，射频识别结构1置于柔性纺织物的夹层内，柔性纺织物与球体内壁相缝合或粘合。柔性纺织物可以通过柔性材料编织形成，例如硅胶、塑料、棉线等，优选的，采用1mm硅胶编织线编织形成柔性纺织物。这一方式能够进一步降低传入射频识别结构1上的振动阻尼。

请参阅图5，在第三方面，本实施例还提供一种售球装置3，包括柜体31、可识别球类2、识别单元以及控制单元，柜体31内设有多个置物架32；可识别球类2为第二方面所述的可识别球类2，可识别球类2可设置在置物架32上；识别单元设置在柜体31上，用于根据射频识别结构1识别对应的标识信息；控制单元与识别单元电连接，用于根据识别单元识别到的各个置物架32上的可识别球类2中的射频识别结构1对应的标识信息，记录各个置物架32上对应的可识别球类2的出借情况。

上述技术方案中，射频识别结构1包括交错设置的第一天线12以及第二天线13，第一天线12的第一延伸段122呈波浪形14沿第一方向a延伸，第二天线13的第二延伸段132呈波浪形14沿第二方向b延伸，波浪形14制成的天线在横向与纵向预留了拉伸量，当球体表面收到形变导致波浪形制成的天线产生拉伸时，不至于把天线直接拉断，并且，波浪形制成的天线所预留出的拉伸量还能够有效吸收球体产生的振动阻尼，从而实现自身的减震缓冲效果，有效延长整个射频识别结构1的使用寿命，更适用于球类等产品。

最后需要说明的是，尽管在本发明的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本发明的专利保护范围。凡是基于本发明的实质理念，利用本发明说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频识别结构，其特征在于，包括：

连接环；

至少一个第一天线组，所述第一天线组包括至少两个第一天线，所述至少两个第一天线沿所述连接环的周向设置，所述第一天线包括第一连接段以及第一延伸段，所述第一连接段的一端与所述连接环连接，所述第一连接段的另一端与所述第一延伸段连接，所述第一延伸段呈波浪形且沿第一方向延伸；

至少一个第二天线组，所述第二天线组包括至少两个第二天线，所述至少两个第二天线设置在所述连接环的周向上，且与所述第一天线交错设置，所述第二天线包括第二连接段以及第二延伸段，所述第二连接段的一端与所述连接环连接，所述第二连接段的另一端与所述第二延伸段连接，所述第二延伸段呈波浪形且沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向不平行，所述第一天线和第二天线的长度相同。

2.根据权利要求1所述的射频识别结构，其特征在于，所述第一延伸段的数量为多个，多个所述第一延伸段与同一所述第一连接段连接；

和/或，所述第二延伸段的数量为多个，多个所述第二延伸段与同一所述第二连接段连接。

3.根据权利要求1所述的射频识别结构，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。

4.根据权利要求1所述的射频识别结构，其特征在于，所述波浪形包括波峰段与波谷段，所述波峰段与波谷段呈周期性阵列交错分布。

5.一种可识别球类，其特征在于，包括：

球体，所述球体具有空腔；

射频识别结构，为权利要求1-4任一项所述的射频识别结构，设置于所述球体的空腔内且与所述球体的内壁贴合。

6.根据权利要求5所述的可识别球类，其特征在于，以所述球体的最大横截面作为基准面，以与所述基准面平行的截面边缘弧为经线方向，以与所述基准面垂直的截面边缘弧为纬线方向；

所述第一方向和所述经线方向平行，所述第二方向和所述纬线方向平行。

7.根据权利要求6所述的可识别球类，其特征在于，所述射频识别结构的数量为多个，且沿所述球体的中心轴线对称设置且贴合于所述球体的内壁。

8.根据权利要求7所述的可识别球类，其特征在于，所述中心轴线包括与所述基准面平行的第一中心轴线，以及与所述基准面垂直的第二中心轴线；

所述射频识别结构的数量为四个，其中两个所述射频识别结构沿所述第一中心轴线对称设置且贴合于所述球体的内壁，另外两个所述射频识别结构沿所述第二中心轴线对称设置且贴合于所述球体的内壁。

9.根据权利要求5所述的可识别球类，其特征在于，所述射频识别结构置于柔性纺织物的夹层内，所述柔性纺织物与所述球体内壁相缝合或粘合。

10.一种售球装置，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体内设有多个置物架；

可识别球类，为权利要求5-9任一项所述的可识别球类，所述可识别球类可设置在所述置物架上；

识别单元，设置在所述柜体上，用于根据所述射频识别结构识别对应的标识信息；

控制单元，与所述识别单元电连接，用于根据识别单元识别到的各个所述置物架上的所述可识别球类中的射频识别结构对应的标识信息，记录各个所述置物架上对应的可识别球类的出借情况。