1239484 玖、發明說明： 【發明所肩技^^領域3 發明背景 本發明係有關krf標籤讀取方法與裝置用於利用電磁 5 耦合及接收由RF標籤被放射之信號來供應電力至配備有天 線與半導積體電路的一無線電資訊儲存媒體(RF標籤），而 辨認該標籤及讀取已儲存在該標鐵上之資訊。更明確地 說，本發明係有關於一種標籤讀取方法與裝置，用於供應、 電力至在被供應電力之區内重疊的數個RF標籤及由該等伊、 1〇 籤讀取資訊。 【先前技術3 在習知技藝中廣泛被運用以在配銷及運送業管理產品 資訊之各別項目的方法涉及在產品本身或產品之盒子列印 或附著條碼及用條碼讀取機讀取該條碼。然而，利用此種 is條碼處理方法下’該條碼讀取機在該條碼被讀取時必須被 導致與該條碼接觸。慣常條碼處理方法之另一問題為新資 訊無法被添加錄碼本身且條销包含之:纽無法被更 新0 結果為對其中-奸標籤取代條碼被附著於產品之類且 關於該產品之資訊可用無線設施(電軸合)以不須接觸地 被讀取的系統有成長之需求， 用。RF標籤為-種裝置，其中統目前已實務被應 卡之功能。RF標籤被配備二通訊已被添加 資訊，但沒有f池。結果為β I ^體，其能δ己錄 …萄標籤讀取裝置無接觸地由 20 1239484 RF標籤之記憶體讀取資訊時，該RF標籤被電磁波供應電 力，使得資訊可由記憶體被讀取。依據此種RF標籤，可操 作性可被覓廣的餘裕改良。此外，利用如與RF標籤組合加 密之说έ正功能與技術，顯著的安全性可被達成。 5 第38圖為描述RF標籤中有用之圖。讀取裝置i由天線2 發射已被發射資料調變之無線電信號至RF標籤3。RF標籤3 具有一天線3a，其輸入該接收信號至一整流電路邓與數據 機電路3c。該整流電路藉由變換該無線電信號為Dc電壓並 供應該DC電壓至數據機電路3c與邏輯電路3d而操作成為 10 一電源。該數據機電路3c將控制資料解調變（其已由該讀取 裝置1被發送），並輸入該控制資料至該邏輯電路3d。後者 依據該控制資料(命令)執行邏輯處理、讀取已儲存在内部記 憶體内之資訊、及輸入該資訊至數據機電路允。後者使用 由邏輯電路3d被鍵入之資訊將載波調變，並由天線3a發射 15 經調變之信號至讀取裝置1。 在數個RF標籤出現在被供應電力之區的情形中，讀取 裝置1能依據一抗碰撞通訊協定讀取來自每—RF標籤之資 Λ。有關抗碰撞通讯協定已有各種做法被提出。例如，其 中之一為在ISO 18000規格被描述。 20 就算若數個尺^^標籤位於供應電力區内，只要該等rf標 籤不彼此重疊便不會發生問題。然而經常是物品在製造現 場、在自動嗆儲或銷售場所彼此被相疊，且資訊一次由所 有標籤被讀取。若物品因而彼此被相疊，則數個1^標籤亦 將相疊。在靠近讀取裝置之RF標籤由讀取裝置接收電力而 1239484 較遠離的RF標籤未滿意地接收電力時會發生狀況。 進而言之，一 RF標籤被配備天線，其特徵符合無線電 頻率以有效率地由f買取裝置接收電力並適當地與該讀取裝 置通说。然而’當數個RF標戴彼此靠近時，天線特徵因rf 5標籤間相互作用而由該無線頻率移位。結果為，被供應之 電力更進一步消減而無法達成較遠離的R F標籤能作業之 值。此意即資訊無法由這些標籤被讀取。 處理此問題被提出之方法為準備一標籤盒並將天線移 至標籤盒内而避免天線相疊。此甚至使後面的標籤易於接 1〇 收電力（例如見JP 2000-331136A之說明書）。 第39A，39B為在描述依據習知技術之RF標籤為有用的 圖。RF4示籤5包括一入口 5c(以虛線圈住之部位)座落於標籤 盒6a内。入口 5c包含一線圈形之收發天線5a與一電子部件 5b被安裝於一板之表面且被連接至該收發天線5a。標籤盒 I5 6a具有在内部被提供之入口容納部位仍内且被形成之方式 為其内部直徑B足夠地大於入口 5c之直徑C(即B>C)。藉由 不固定地將入口5c容納於入口容納部位沾内，於入口容納 部位6b内被承裝之入口允以不須其位置被確定地而可滑動 地被容納。利用此配置之性質，該等收發天線可被交錯以 20部份地而非全部地相疊，就算數個RF標籤5以堆疊的狀況被 讀取或被寫入亦然。結果為，電力被饋送至所有RF標籤之 收發夭線而使對每一 RF標籤讀取與寫入資訊為可能。 然而，上面的技術會發生之問題在於因該慣常的1117標 籤具有払籤盒，上面的技術無法被應用於難以附加標籤盒 1239484 之物品。 【發明内容】 發明概要 5 扑籤17另—目標要配置使得就得就算好標籤若不具 由相疊的奸標籤讀取資訊為可能的。 10 15 树明以_目標魏置使得就得對RF賴可被施用 之產品的限制被消除。 j面的目t藉由提供下面所描述之用於供應電力到數 個重4籤的至少之—且由該標籤讀取資訊的標籤讀取方 法之苐一至第六層面被達成。 本發明之-第-標籤讀取方法包含：藉由用高頻率信 號由如重疊標籤兩側之數個位置產生電磁波並致使該等電 磁波在該等標籤上干擾來供應被料高解信號產生之電 力；以及依據資訊被讀取的標籤位置控制該等高頻率信號 間之相位差。 本發明之一第二標籤讀取方法包含：由重疊標籤之一 20側供應被一咼頻率信號產生之電力至每一標籤；放置一反 射态，其在該等標籤之另一側反射該高頻率信號所產生之 電磁波，致使该專電磁波與被反射之該等電磁波在該等重 豐之標籤上干擾，以及依據資訊被讀取的標籤位置控制該 反射器之位置。 1239484 本發明之一第三標籤讀取方法，包含：由重疊標籤之 一側供應被一高頻率信號產生之電力至每一標籤；放置一 反射器，其在該等標籤之另一側反射該高頻率信號所產生 之電磁波；致使該等電磁波與被反射之該等電磁波該等重 5 疊之標籤上干擾；以及依據資訊被讀取的標籤位置控制該 反射器之反射率。 本發明之一第四標籤讀取方法，藉由用高頻率信號由 如重疊標籤兩側之數個位置產生電磁波並致使該等電磁波 在該等標籤上干擾來供應被該等高頻率信號產生之電力； 10 致使該高頻率信號分歧；將來自該分歧點在傳播長度間之 傳播長度差異分給該等電磁波被產生的各別點；及在該高 頻率信號由任一低頻率被改變為一任一高頻率時決定在傳 播長度之差異，其方式為該等被分歧之高頻率信號間的相 位差透過所需之角度被旋轉；以及依據資訊被讀取的標籤 15 位置控制該高頻率信號之頻率。 本發明之一第五標籤讀取方法，包含：放置一發射線， 沿此有電磁波在重疊標籤周邊的電磁波之洩漏；致使一高 頻率信號分歧；輸入分歧後之高頻率信號至發射線二端的 各端以因而該等信號彼此干擾；依據資訊被讀取的標籤位 20 置控制該等分歧後之高頻率信號間的相位差；以及致使該 等電磁波由該發射線洩漏以因而供應被該高頻率信號產生 之電力至該標籤。 本發明之一第六標籤讀取方法，包含：放置一發射線， 沿此有電磁波在重疊標籤周邊的電磁波之洩漏；致使一高 1239484 的 頻率信號分歧；於 ^ ^ 哥入分歧後之高頻率信號至發射線二端 各端以因而該笨 ^ΗΒ 、唬彼此干擾；將來自該分歧點在傳播長 度間之傳播長声装田 &是異分給該等電磁波被產生的各別點；及 在δ亥fsj頻率信贫 ^Q〜由^壬一低頻率被改變為一任一高頻率時決 疋在傳播長度之茬田 、， 產異’其方式為該等被分歧之高頻率信號 」 差透過所需之角度被旋轉；依據資訊被讀取的標 戴位置控制該离 ^ 頸率信號之頻率；以及致使該等電磁波由 該發射線洩漏以m
U而供應被該高頻率信號產生之電力至該 標籤。 ⑴面的目標係藉由提供第-至第四層面之標籤讀取裝 其在下面被描述用於供應電力至數個重疊標籤的至少 之-及由該標籤讀取資訊。
依據本發明之一第一標籤讀取裝置，包含··設施用於 藉由用南頻率信號由如重疊標籤兩側之數個位置產生電磁 15波亚致使該等電磁波在該等標籤上干擾來供應被該等高頻 率信號產生之電力；設施用於依據資訊被讀取的標籤位置 決定該等高頻率信號間之相位差；以及相位移位設施用於 控制至少一高頻率信號之相位而產生該相位差。 依據本發明之一第二標籤讀取裝置，包含：設施用於 20產生一高頻率信號；電磁波產生設施，該高頻率信號被輸 入於此用於以該高頻率信號由重疊標籤之一側產生電磁 波；一反射器被提供於該等標籤之另一側用於反射被該高 頻率信號產生之電磁波及致使該等電磁波與被反射之電磁 波在該等重疊標籤上干擾；移動設施用於移動該反射器； 10 1239484 以及控制設施用於依據資訊被讀取之標籤位置控制該反射 器之位置。 依據本發明之一第三標籤讀取裝置，包含：設施用於 產生一高頻率信號；分歧設施用於使該高頻率信號分歧； 5 電磁波產生設施用於以該等由如重疊標籤之兩側的數個位 置產生電磁波並致使該等電磁波在該等標籤上干擾；一傳 播路徑，其在該高頻率信號由任一低頻率被改變為任一高 頻率時將來自該信號分歧點之傳播長度間的差異分給該等 電磁波被產生之點，其方式為該等分歧後之高頻率信號間 10 的相位差透過被要求之一角被旋轉；以及控制設施用於依 據資訊被讀取之標籤位置控制該高頻率信號之頻率。 依據之一第四標籤讀取裝置，包含：一發射線，其在 重疊標籤之周邊被提供，沿此有電磁波之洩漏；設施用於 產生一高頻率信號；設施用於使該高頻率信號分歧及輸入 15 該等分歧後之高頻率信號至該發射線二端的各端；設施用 於供應資訊被讀取之標籤位置決定該等分歧後之高頻率信 號間的相位差；以及設施用於控制至一高頻率信號之相位 而產生該相位差，其中電磁波被致使由該發射線洩漏而供 應被該高頻率信號產生之電力至該標籤。 20 依據本發明之標籤讀取方法與裝置，就算RF標籤被相 疊，電力可被供應至每一RF標籤，使得由每一標籤讀取資 訊為可能的。進而言之，依據本發明之標籤讀取方法與裝 置，就算RF標籤來被容納於標籤盒内，資訊可由重疊標籤 被讀取。此使消除RF標籤對其可被施用的產品限制。 11 1239484 圖式簡單說明 本發明之其他特徵與利益由下列描述配合附圖被讀取 時將為明白的。 第1圖為在描述本發明一第一實施例為有用的圖； 5 第2圖為一P-r圖，顯示在距離r之位置而相位差Θ被改變 之電力P ; 第3圖為一對應表，顯示在電力尖峰點時相位差Θ與距 離r間之對應性； 第4圖為具有依據該第一實施例之整體系統圖； 10 第5圖為在描述一 R F標籤已附著於光碟中一孔周邊附 近的狀態中有用的圖； 第6圖為第4圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 第7圖為一組物品的周邊被金屬盒封閉的情形之第一例； 第8圖為一組物品的周邊被金屬盒封閉的情形之第二 15 例； 第9A，9B與9C圖為在描述對金屬盒内部提供電力之方 法有用的圖， 第10A與10B圖分別為在描述一線性天線與一迴圈天 線有用的圖； 20 第11A，11B與11C圖顯示一線性天線與一迴圈被附裝 於一金屬盒的例子； 第12圖為可用於描述本發明第二實施例的示意圖； 第13圖為一P-r圖，顯示在距離r之位置而反射器之運行 距離d2被改變之電力P ; 12 1239484 第14圖為一對應表，顯示在電力尖峰點時反射器之運 行距離d2與距離r間之對應性； 第15圖為具有依據該第二實施例之整體系統圖； 第16圖為第15圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 5 第17圖為具有依據該第三實施例之整體系統圖； 第18圖為第17圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 第19圖顯示一反射器（反射器板）與一反射率改變電路 之一配置例； 第20圖為一對應表，顯示當頻率為1GHz時，Θ與L，C 10 間之對應性； 第21圖為在描述本發明一第四實施例有用的圖； 第22圖為一P-r圖，顯示在距離r之位置而高頻率信號之 頻率被改變之電力P ; 第23圖為一對應表，顯示在電力尖峰點時頻率f與距離 15 r之對應性； 第24圖為具有依據該第四實施例之整體系統圖； 第25圖為第24圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 第26圖為在描述本發明之一第五實施例為有用的圖； 第27圖為在描述一洩漏同轴電纜為有用的圖； 20 第28圖顯示一洩漏同軸電纜配置例； 第29圖為具有依據該第五實施例之整體系統圖； 第30圖顯示依據本發明第五實施例之系統的整體組 酉己； 第31圖顯示平行電纜之結構例； 1239484 第32圖頦不一平行電纜等值電路，用於描述駐波被產 生之原理； 第33圖為在描述本發明之一第六實施例為有用的圖； 第34圖顯示依據此實施例之系統的整體組配； 5 帛35®顯7^反射率改變電路已被連接至漏同軸 電纜的例子。 第36圖為在描述本發明之一第七實施例為有用的圖； 第37圖顯示依據此實施例之系統的整體組配； 第38圖為在描述依據習知技藝之RF標籤為有用的圖； 10以及 第39A’ 39B圖為在描述依據習知技藝之RF標籤為有用 的圖。 t實施方式3 較佳實施例之詳細說明 15 (A)本發明之概要 本發明提供一種標籤讀取裝置用於供應電力到數個重 疊標籤的至少之一及由該標籤讀取資訊。該裝置包含設施 用於產生高頻率信號；電磁波產生設施（天線），該等高頻率 k號被輸入於此用於以該等高頻率信號由該等重疊標籤之 20 兩側產生電磁波，並致使該等電磁波在標籤上干擾；設施 用於依據資訊被讀取之標籤位置決定被供應至該等標籤兩 側所提供電磁波產生設施的高頻率信號間之相位差；以及 相位移位設施用於控制至少一高頻率信號之相位而產生該 相位。 14 I239484 依據此標籤讀取裝置，高頻率信號所產生之電力被該 等鬲頻率信號藉由產生由重疊標籤之兩側所產生電磁波而 被供應至每一標籤及致使該等電磁波在標籤上干擾，且高 頻率信號間之相位差依據資訊被讀取之標籤位置被控制。 5 (B)第一實施例 第1圖為在描述本發明之一第一實施例有用的圖。當一 喟取控制單元11由被附著或埋於一物品2RF標籤讀取資訊 時，該控制單元用讀取控制資料將一載波調變，然後將該 k號以頻率變換為一高頻率信號並輸入該高頻率信號至一 10複合電路12。進而言之，根據RF標籤被附著之物品G1至GI1 的來自RF標籤資訊將被讀取，即根據資訊被讀取之標籤(讀 取目標籤)位置，讀取控制單元1：1決定高頻率信號之相位 移位量Θ並輸入該相位量至一相位移位器13。此處，θ為可 月b供應大電力至讀取目標標籤的相位。天線14與15被放 15置，使得由兩側將111"標籤已被附著的數個物品Gi(i=l至η) 相疊所獲得之一組物品夾住。 複合電路12將進入的高頻率信號分歧為二高頻率信 號、輸入該等高頻率信號之一至被配置該組物品之 一側的 天線14、及輸入該等高頻率信號之另一至相位移位器^。 20後者以哨取控制單兀η所定出之相位量⑼將高頻率信號之 相位私位’並輸入該相位移位後之高頻率信號至被配置該 組物品之一側的天線15。結果為，電磁波由-天線朝向另 一個推進且在一標籤上干擾以於此產生駐波。 7 d表不天線之間隔、r為天線14至讀取目標標籤之距 15 1239484 離、與Θ為被輸入天線14與15之高頻率信號的相位差。為了 簡單起見，若其被假設電力在空間沒有損失，位於距離r的 位置之電力將為下列輸入電力的因子： 2 cos 2π (d_2r) 2λ θ_ 2 ⑴ 5 為了放大位於距離r之位置的駐波，若距離為r，決定θ
而使公式（1)最大化將為充分的。若使公式（1)最大化的Θ被 找到，吾人將得到： Θ =——(d -2ν)±2ηπ (2) λ
第2圖為一特徵曲線(P-r曲線），顯示當高頻率信號之波 10 長為10cm且天線間隔為20cm，在相位差Θ以步階600由0變 化至3600的情形中，在距離r之位置的電力P。其將被了解， 隨著相位差Θ被增加，電力被最大化之尖峰點被向右移。即 其將被了解電力正僅被供應至針對該預設相位差Θ被限制 之標籤。因之，相位差Θ與距離r間對電力尖峰點之對應性 15 以第3圖顯示之方式被計算及列表，且該表事先在讀取控制 單元11中被提供。讀取控制單元11由表中找到對應於至讀 取目標標籤為距離r之相位差Θ。結果為，電力可有效率地 被供應至讀取目標標籤且控制資料可靠地被發送至讀取目 標標籤。進而言之，已被來自讀取目標標籤之記憶體被讀 20 取的資訊所調變之高頻率信號經由天線14，15與複合電路 12被輸入至讀取控制單元11。其應被注意到，雖然第3圖之 表已以Θ增量為600之間隔變化的方式被創立，該表示亦可 16 1239484 以更細緻地變化距離而被創立。 則立進而㊁之，Θ可對應於特定 數目之讀取目標標籤被列表。 第4圖為依據第-實施例之具有一標藏讀取裝置的整 體系統圖。依據來自個人電腦2〇之命令，讀取裝置讀取 5來自被附著於-物品Gi(如光碟）之RF標籤的資訊並輸入所 讀取的資訊至個人電腦20。妳標鐵RFTG具有參照第％圖電 氣式描述之構造。RF標籤具有一天線ANT與一晶#CHp， 其在第5圖顯示之例子中被附著於光碟CD之中心孔周邊。 第6圖為第4圖顯示之標籤讀取裝置10的方塊圖。該裴 10置包括讀取控制單元11、複合電路12與相位移位器13。讀 取控制單元11具有一控制器lla，其在對來自個人電腦2〇之 一控制信號反應下實施依據無線電規格（通訊協定）之控 制。例如，控制器lla實施抗碰撞控制、標籤ID讀取控制、 用於施作通訊協定之資料收發控制與相位控制等。一調變 15器1:^將發射資料之載波調變並將調變後之載波信號頻率 變換為一高頻率信號。一放大器11c放大該高頻率信號並輸 入放大後之信號至複合電路12中之一第一方向性|禺合器 12a。該第一方向性耦合器12a輸出該高頻率信號至天線側 (而至一第二方向性|馬合器12b)。該第二方向性|禺合器i2b 20 將進入的高頻率信號分歧為二高頻率信號，並輸入一高頻 率信號至相位移位器13及另一高頻率信號至天線14。相位 移位器13以控制器lla所定出之相位量（Θ)將高頻率信號之 相位移位，並輸入該相位移位後之高頻率信號至天線15。 另一方面，由RF標籤被發射之高頻率信號被天線μ，15接 17 1239484 收’且被該等方向性耦合器12b與12a以所提及之順序被輸 入一解調變器lid。該解調變器lld將由RF標籤被讀取資訊 解調變，並輸入該資訊至控制器lla。 進而言之，該第一方向性耦合器12a抑制該發射信號輸 5出至解調變器lld之電力，及該第二方向性耦合器12b抑制 由天線14至天線15之功率輸出與由天線15至天線14之功率 輸出。 第7圖顯示該組物品被一金屬盒mTc封閉的一第一 例。在自由空間中，電磁波隨著距高頻率輸出源（天線14， 10 I5)之距離而衰減。此衰減可藉由將該組物品以第7圖顯示 之方式封於金屬盒内而被抑制。此配置運用波導原理。 第8圖顯示該組物品被一金屬盒MTC封閉的一讀取目 標標籤例。此處電波吸收器EWA在金屬tMTC之側面被提 供以抑制來自側面之不想要的反射。 15 第9A’ 9B與9C圖為描述供應電力至金屬盒MTc内部之 方法為有用的。各種方法為可用的。一種方法為如第9八圖 顯示地由金屬盒頂部（或底部）用線性天線饋給電力。一第二 方法為如第9B圖顯示地由金屬盒側面用線性天線與迴圈天 線饋給電力。-第三方法為如第9C圖顯示地連接線性天線 20 之末梢至外部的盒子。 第10A與10B分別為描述線性天線與迴圈天線為有用 的圖。線性天線為藉由將同軸電纟覽AXC之中心導體Cl做成 ir、狀而形成如第l〇A圖顯示之線性形成。迴圈天線為藉由將 同軸電繞AXC之中心導體CL做成條狀並連接其末梢至外 18 1239484 部導體而被形成。 第11A，11B與11C圖顯示第10A與10B圖之線性天線與 迴圈天線分別被附裝於一金屬盒。第11A圖為天線由盒子底 部被附裝之例子的解釋圖，及第11B與11C圖為天線由盒子 5 側面被附裝之例子的解釋圖。 因而，依據該第一實施例，電磁波係用高頻率信號由 重疊標籤兩側被產生，電力藉由致使該等電磁波在標籤上 干擾而被供應，且高頻率信號間之相位差依據資訊被讀取 之標戴位置被控制。結果為，電力可有效率地由資訊被讀 10 取之標籤位置被控制且資訊可在RF標籤與標籤讀取裝置間 可靠地被發送與接收。 (C)第二實施例 第12圖為描述本發明第二實施例為有用的圖，其中與 第1圖之第一實施例相同的元件用相同的元件編號被指 15定。此實施例與第一實施例不同之處在於相位移位器13與 天線15被刪除，且該裝置代之被提供一反射器21用於反射 由天線14被發射之電磁波，及一移動機構22用於移動反射 為21。反射器21在移動機構22之控制下運行一段距離心。 當一讀取控制單元11由被附著或埋於一物品之R F標籤 20碩取資訊時，該控制單元用讀取控制資料將一載波調變， 然後將該信號以頻率變換為一高頻率信號並輸入該高頻率 信號至一複合電路12。進而言之，根據籤被附著之物 品G1至Gn的纟自RF標籤資訊將被讀取，即根據資訊被讀取 之標籤(讀取目標標籤)位置，讀取控制單決定反射器21 19 1239484 之運動量4。此處，運動量4為使供應大電力至讀取目標標 籤成為可能的距離。天線14與反射器21被放置而由RF標籤 已被附著的數個物品Gi(i=l至n)相疊所獲得之該組物品兩 側夾住。 複合電路12輸入進入之高頻率信號至被配置於該組物 品一側之天線。移動機構22以讀取控制單元11所定出之距 離4移動反射器21。結果為天線14所產生之電磁波朝向反 射器21推進而被反射。天線14產生之無線電波與反射器2ι 反射之無線電波因而在一標籤上干擾而產生駐波。 天線14與反射器21間之距離為d+d2。 令r為天線14距資訊被讀取2RF標籤的距離。為了簡單 起見，若其被假設電力在空間沒有損失，位於距離r的位置 之電力將為下列輸入電力的因子： 2cos ⑶ 為了放大位於距離r之位置的駐波，若距離為r，決定θ 而使公式（3)最大化將為充分的。若使公式（3)最大化的θ被 找到，吾人將得到： = r ±n^ (4) 且d2因而必須依據公式（4)被控制。 第13圖為一特徵曲線(p-r曲線），顯示當高頻率信號之 波長為10cm且天線間隔為20cm，在相位差d2以步階1公分由 〇變化至4公分的情形中，在距離r之位置的電力P。其將被 1239484 了解，隨著運行距離d2被增加，電力被最大化之尖峰點被 向右移。即其將被了解電力正僅被供應至針對該預設運行 距離d2被限制之標籤。因之，運行距離d2與距離r(cm)間對 電力尖峰點之對應性以第14圖顯示之方式被計算及列表， 5 且該表事先在讀取控制單元11中被提供。讀取控制單元11 由表中找到對應於至讀取目標標籤為距離r之運行距離d2， 並在移動機構22中設定此相位差。結果為，電力可有效率 地被供應至讀取目標標籤且控制資料可靠地被發送至讀取 目標標籤。進而言之，已被來自讀取目標標籤之記憶體被 10 讀取的資訊所調變之高頻率信號經由天線14與複合電路12 被輸入至讀取控制單元11。其應被注意到，雖然第14圖之 表已以d2增量為lcm之間隔變化的方式被創立，該表示亦可 以更細緻地變化距離而被創立。進而言之，d2可對應於特 定數目之讀取目標標籤被列表。 15 第15圖為第二實施例之具有一標籤讀取裝置的整體系 統圖。依據來自個人電腦20之命令，讀取裝置10讀取來自 被附著於一物品Gi(如光碟）之RF標籤的資訊並輸入所讀取 的資訊至個人電腦20。其應被注意，與第12圖顯示元件相 同者用相同的元件編號被指示。雖然細節未被顯示，移動 20 機構22可為相當習知之單軸定位機構，如一反射器承載 台、用於沿著天線14之方向引導該台之一驅動軸、及用於 旋轉該驅動軸之馬達。 第16圖為第15圖顯示之標籤讀取裝置10的方塊圖。該 裝置包括讀取控制單元11與複合電路12。控制器11a，在對 1239484 I自個人電腦2G之—控制信號反應下實施依據無線電規格 (通吼協定）之控制。該調變器llb將發射資料之載波調變並 $調變後之載波信號頻率變換為—高頻率信號。該放大器 11c放大該而頻率信號並輸入放大後之信號至複合電路工2 5中之一方向性耦合器12a。該方向性耦合器12a輸入進入的 向頻率信號至天線14。該移動機構22依據來自控制器lla之 命令以運行距離如移動該反射器21。 另一方面’由—RF標籤被發射之高頻率信號被天線14 接收且經由方向性耦合器12a被輸入至解調變器11(1。解調 〇 、交裔lld將由RF標籤被讀取之資訊解調變並輸入該資訊至 控制器11a。 該組物品未被封閉於上面提供之描述的金屬盒内。然 而’其可如此被配置，使得該組物品以第7與8圖顯示之方 式被封閉於金屬盒MTC内。 15 因而，依據該第二實施例，被高頻率信號產生之電力 由重®標籤之一側被供應至每一標籤，反射被高頻率信號 產生之電磁波的一反射器被置於該等標籤之另一側，該等 電磁波與被反射之電磁波被致使於重疊標籤上干擾，且該 反射器之位置依據資訊被讀取之標籤位置被控制。結果 20 為，電力可有效率地由資訊被讀取之標籤位置被控制且資 訊可在RF標籤與標籤讀取裝置間可靠地被發送與接收。 (D)第三實施例 第17圖為具有依據一第三實施例的標籤讀取裝置1〇之 整體系統圖，及第18圖為第17圖顯示之標籤讀取裝置10的 22 1239484 方塊圖。與第15與16圖之第二實施例相同的元件以相同的 元件編號被指定。此實施例不同之處在於用於移動反射器 21之移動機構22被刪除，及該裝置代之被提供反射率改變 電路31用於改變反射器21之反射率、在於控制器11&依據資 5 訊被讀取之標籤位置決定該反射率並輸入一反射率控制信 號RFCT至反射率改變電路31。 控制器11a在對來自個人電腦20之一控制信號下實施 抗碰撞控制、標籤ID讀取控制、用於施作通訊協定之資料 收發控制與反射率改變電路31之反射率控制等。該調變器 10 lib將發射資料之載波調變並將調變後之載波信號頻率變 換為一高頻率信號。該放大器11c放大該高頻率信號並輸入 放大後之信號至複合電路12中之一方向性耦合器12a。該方 向性耦合器12a輸入進入之高頻率信號至天線14。反射率改 變電路31依據來自控制器11a之一命令控制反射器21之反 15 射率。 另一方面，由一RF標籤被發射之高頻率信號被天線14 接收且經由方向性搞合器12a被輸入至解調變器nd。解調 變器lid將由RF標籤被讀取之資訊解調變並輸入該資訊至 控制器11a。 20 第19圖顯示反射器（反射板)21與反射率改變電路μ之 配置例。反射器21具有平板天線之構造。具有切換器SW1， SW2與反射率磁組元件RL1至RLn之反射率改變電路31依 據來自控制器11a之反射率控制信號作業而用切換器 SW1，SW2連接一規定的磁阻元件至反射器（反射板)21。 23 1239484 在距天線14之距離r的電力以公式被表示，為了放大 位於距離r之位置的駐波，決定θ而使公式最大化將為充 分的，且反射率必須依據公式（2)被控制。 若第19圖之反射率改變電路31已被連接至反射器21， 5其阻抗之實數部分理想上為〇，且反射係數之大小為1(完全 反射）。相位Θ由下列公式得到。 2χ ^n=tan0 (5) 其中X代表常規化之磁阻。 因之，由滿足第3圖之r與θ間之公式（5)及用L-r對應性 1〇表取代Θ_Γ對應性表來決定磁阻X(L或C)將為充分的。第2〇 圖顯不當頻率為1GHz時，Θ與L，C之值。此處R代表其特 徵P且抗。 ' 其應被注意，該表亦可藉由更細緻地變化父值而被建 立。進而言之，該磁阻值(磁阻元件）可依據標籤之特定數目 15被列表。 该組物品未被封閉於上面提供之描述的金屬盒内。然 而，其可如此被配置，使得該組物品以第7與8圖顯示之方 式被封閉於金屬盒MTC内。 2 因而，依據該第二實施例，被高頻率信號產生之電力 2〇由重疊標籤之一側被供應至每一標籤，反射被高頻率信號 產生之電磁波的一反射器被置於該等標籤之另一側，該等 電石兹波與被反射之電磁波被致使於重疊標籤上干擾，且該 反射器之位置依據資訊被讀取之標籤位置被控制。結果 24 1239484 為，電力可有效率地由資訊被讀取之標戴位置被控制且貪 訊可在RF標籤與標籤讀取裝置間可靠地被發送與接收。 (E)第四實施例 第21圖為描述本發明一第四實施例為有的圖，其中與 5 第1圖之第一實施例相同的元件以相同的元件編號被指 定。此實施例與第一實施例不同之處在於相位移位器13被 刪除’且該裝置代之被提供長度為d3之同軸電纟覽41，其被 插入複合電路12與天線15間而調整線路長度。在該第一實 施例中，相位移位器13供應被輸入天線14與15之標籤讀取 10裝置間的相位差。在該第四實施例中，由複合電路12(分歧 點）至天線14與15之發射線長度被提供差異，相位差被此長 度差異產生且該相位差利用改善該高頻率信號之頻率被調 整及被控制。 15 20 畐一項取控制早兀11由被附著或埋於一物品之RF標籤 讀取資訊時，該控制單Μ讀取控制資料將—載波調變， 然後將該信號㈣率變換為—高解㈣並輸人該高頻率 信號至—複合電路12。進而言之，根據標籤被附著之物 品⑴至Gn的來讀標籤資訊將被讀取，即根歸訊被讀取 之，峨取目標賴)位置，讀取控制單仙決定改變該高 之解。此解具有之值使得如將在稍後被描述 2應:電力至讀取目標標籤成為可能的。天線職皮 吏件由兩側將RF標籤已被附著的數個物^至 …相豐所獲得之一組物品失住。 複合電路12將進人的高料信號分歧為二高頻率信 25 1239484 #u、輸入該等高頻率信號之—至被配置該組物品之-側的 天線14、及輪入該等高頻率信號之另一至相位移位器13。 後者以頃取控制單元u所定出之相位量⑼將高頻率信號之 矛夕位並輸入该相位移位後之高頻率信號至被配置該 5組物品之一側的天線15。結果為，電磁波由一天線朝向另 一個推進且在一標籤上干擾以於此產生駐波。
々表示天線之間隔、r為天線至讀取目標標籤之距 離、與Θ為被輸入天線14與15之高頻率信號的相位差。為了 放大位於距離r之位置的駐波，以相位差㊀滿足公式（2)之方 10 式施用控制將為充分的。 同軸電繞41之長度d3被假設如下： 心 (6) 八max八min
其中被假設可被讀取控制單元η設定之高頻率信號的 頻率為fmin至fmax(波長範圍為人_至人min)。由於決定符合0滿 I5足公式（2)之波長人(頻率）為充分的，吾人由公式(2)與(6)如 下列地求得入： ⑺ λ=^ 2Θ(入脱CAmin) 一入麵.入 min WAmax-入min) - Amin 其中η為正整數。因之，依據公式控制高頻率信號之 波長λ(或頻率）為充分的。 20 第22圖顯示在d3=75cm成立且在f=lGHz該信號之波長 為30cm時，高頻率信號的頻率以ojgHz步階由1變化至 1.4GHz之情形中，在距之位置的電力p之特徵曲線，其 26 1239484 將被了解隨著頻率減小，電力被最大化之尖峰點向右移。 I將被了解電力正僅被供應至針對該預設頻率被限制之標 籤口之頻率f與距離r(cm)間之對應性以第23圖顯示之方 弋被十开及列表，且該表事先在讀取控制單元η中被提 5供。項取控制單元11由表中找到對應於至讀取目標標藏為 距離r之頻率f，並實施頻率變換。結果為，電力可有效率地 被ί、應至項取目標標籤且控制資料可靠地被發送至讀取目 軚‘籤進而5之，已被來自讀取目標標籤之記憶體所讀 取的貝汛加以調變之高頻率信號經由天線與複合電路12被 10輸入至項取控制單凡η。其應被注意到，雖然第”圖之表 已以頻率為G.lGHz之間隔變化的方式被創立，該表示亦可 以更、，、田緻地麦化距離而被創立。進而言之，頻率可對應於 特定數目之讀取目標標籤被列表。 第24圖為依據第四實施例之具有一標籤讀取裝置的整 15體系統圖。依據來自個人電腦2〇之命令，讀取裝置1〇讀取 來自被附著於一物品Gi(如光碟）2RF標籤的資訊並輸入所 讀取的資訊至個人電腦2〇。 第25圖為第24圖顯示之標籤讀取裝置1〇的方塊圖。該 裝置包括讀取控制單元11與複合電路12。控制器lla在對來 20自個人電腦20之一控制信號下實施抗碰撞控制、標籤ID讀 取控制、用於施作通訊協定之資料收發控制與反射率改變 電路31之反射率控制等。該調變器nb將發射資料之載波調 變並將調變後之載波信號頻率變換為其頻率用控制器lla 所定的一高頻率信號。該放大器llc放大該高頻率信號並輸 27 1239484 入放大後之信號至複合電路12中之一第一方向性耦合器 12a。該第一方向性耦合器12a輸出該高頻率信號至天線側 (而至一第二方向性耦合器12b)。該第二方向性耦合器i2b 將進入的高頻率信號分歧為二高頻率信號，並輸入一高頻 5 率彳§號至相位移位器13及另一高頻率信號經由同軸電纟覽41 輸入至天線15以分開該相位差0。另一方面，由RF標籤被發 射之高頻率信號被天線14，15接收，且被該等方向性耦合 器12b與12a以所提及之順序被輸入一解調變器lld。該解調 變器lid將由RF標籤被讀取資訊解調變，並輸入該資訊至控 10制器11a。 «亥組物品未被封閉於上面提供之描述的金屬盒内。然 而’其可如此被配置，使得該組物品以第7與8圖顯示之方 式被封閉於金屬盒MTC内。 因而’依據該第四實施例，被高頻率信號產生之電力 係藉由用該高頻率信號由重疊標籤兩側產生電磁波並致使 该等電磁波在該等標籤上干擾而產生之電力，該高頻率信 號^皮分歧’且傳播長度之一差異(13由該分歧點在傳播長度 間被分給各高頻率信號被產生之點。當該高頻率信號之頻 率由任一低頻率fmin被改變為任一高頻率fmax時，d3被決定之 #式為分歧後高頻率信號間的相位差θ透過被要求之角度 破旋轉，且該高頻率信號之頻率依據資訊被讀取之標籤位 置被控制。結果為，電力可有效率地由資訊被讀取之標籤 位置被控制且資訊可在!^標籤與標籤讀取裝置間可靠地被 發送與接收。 28 1239484 (F)第五實施例 第26圖為描述本發明之一第五實施例為有用的圖，其 中與第1圖之第一實施例相同的元件以相同元件編被指 定。本實施例與第1圖之第一實施例不同之處在於〇)天線 5 14，15被刪除，且距電磁波洩漏之長度為d的一發射線51(— Ά漏同軸電纜）以平行於物品Gi(i== 1至n)被相叠之方向被放 置，及(2)相位差θ在其間被分給之高頻率信號被輸入洩漏同 軸電纟覽51的各端而致使該等信號干擾而產生駐波，且電磁 波由該洩漏同軸電纟覽洩漏並供應電力至該等RF標籤。 0 駐波產生原理以與第一實施例及公式（1)，（2)成立者相 同。讀取控制單元11供應資訊被讀取之標籤位置決定相位 移位量Θ並以類似第一實施例之方式輸入Θ至相位移位器 13 ° 該洩漏同軸電纜51 —般為在市場可取得的。如第27圖 15顯示者，同軸電纜具有外部導體ETC以規定的間隔被提供 縫隙SL及兩端有高頻率信號被輸入且干擾光電瘦内的内部 導體INC以產生駐波。一些駐波（電磁波）由縫隙SL流出並照 射RF標籤。第27圖顯示電磁波由縫隙SL流出並照射RF標籤 之方式’其中RF標戴已被附著於相疊的物品gi至Gn。 2〇 弟28圖顯不Ά漏同轴電纟覽51之配置例，其中（a)顯示電 纜51通過物品Gi之孔的例子，（b)電纜51被配置於物品(^外 與之平行並緊鄰該等物品的例子，及(c)電纟覽51通過罩於金 屬盒内之物品Gi之孔的例子。 第29圖為具有高頻率信號該第五實施例之高頻率信號 1239484 =整體系統圖。讀取裝置依據來自個人電卿之-命令， :取叙置ίο由附著於—物品⑶(如光碟）之即標籤讀取資訊 亚輪入所讀取之資訊至個人電腦2〇。該讀取裝置ι〇 似於第—實施例之構造。 5 (修改） 外第30圖為依據第五實施例之修改的整體系統圖。此處 與第五實施例相同之元件用相同的元件編號被指定。此修 文的不同之處在於平行電瘦52取代該茂漏同轴電雙Μ被 使用’及高頻率信號由物品之一側被輸入至平行電繞_ # 10兩端。如第31圖顯示者，該平行電纜52包括一平行線路仏 與一同軸電、纜52b彼此平行地被配置、及-Μ合線圈52: 該平行線路（同軸電境之外部導體邱被連接至輕合線圈 52c之基本側線®、_電纜52b之内部導體包含連接至輕 合線圈52c之獅側線圈、該等基本與輔助側線圈包含連接 15至同軸電瘦52b之外部導體、及高頻率信號由平行線路仏 之外部導體的A端肖由同軸電規紐之外部導體的B端被施 J。 ❿ 第32圖顯示平行電纜52之等值電路且描述由第31圖之 平打電繞產生駐波之原理。一電路A用高頻率信號源在在％ . 2〇之Ai^、平订線路52樓_合線圈似的基本側線圈被構成， · 及-電路B用高頻率信號源在在3如端、平行線路Μ樓同 軸電纜52b與耦合線卷52〇的輔助側線圈被構成。 電路A用線間之_合被連接至電路B。類似地電 路B用線圈間之輕合被連接至電路A。由於電路 30 1239484 用此線圈柄合被相互連接，來自振盘器八與6之高頻率信號 如第32圖箭頭顯示地被產生。結果為干擾發生且駐波被產 生。 因而，若平行電纜52(第31圖）之A終端機被連接至讀取 5裝置10(見第30圖）之高頻率輸出終端機，且平行電繞52之3 終端機被連接至讀取裝置1〇相位移位器，則該配置將以類 似於第五實施例者作業。進而言之，其被假設線圈續^分 別用該平行線路之特徵阻抗與該同軸電纜之特徵阻抗截止 平行線路（電路A)與同軸電纜（電路b)。 10 依據该第五實施例，沿著其有電磁波洩漏之發射線被 放置於重豐標籤周邊、一高頻率信號被致使分歧為被輪入 該發射線之各端而致使該等信號干擾、分歧後之高頻率信 號間的相位差依據資訊被讀取之標籤位置被控制、以及電 磁波被致使由發射線洩漏而供應電力，其被該高頻率信號 15產生。結果為’電力可有效率地由資訊被讀取之標籤位置 被控制且資訊可在RF標籤與標籤讀取裝置間可靠地被發送 與接收。 0 (G)第六實施例 第33圖為描述之一第六實施例為有用的圖，及第34圖 20 為依據此實施例之系統的整體配置圖。與第五實施例（第26 與29圖）相同之元件以相同的元件編號被指定。此實施例與 第五實施例不同之處在於相位移位器被刪除且一反射率 改變電路61被連接至洩漏同軸電纜51之另一端，讀取控制 單元11依據資訊被讀取之標籤位置獲得該對應性並輸入一 31 1239484 對應性控制信號RFCT至反射率改變電路61。在第34圖被顯 示之讀取裝置10的結構與第18圖顯示者相同。 第35圖顯示反射率改變電路61已被連接至泡漏同軸電 繞51之例。此處，反射率改變電路61包含切換器swi，SW2 5 與數個不同磁阻元件RLi。 駐波產生之理論與第五實施例相同，且公式（1)，成 立。此即，距天線14距離r之電力可用公式（1)被表示。為了 放大位於距離r之位置的駐波，決定θ而使公式（1)最大化將 為充分的，且對應性應依據公式(2)被控制。若第35圖之反 10射率改變電路61已被連接至洩漏同軸電纜51，該磁阻之實 數部分為0且反射係數為1(完全反射）。其供應θ用等式(5)得 到。 因之，由第一實施例之第3圖中!*與0間關係決定滿足公 式（5)之磁阻X(L或〇並以X-r對應性表取代θ-r對應性表被 15提供給控制器Ua將為充分的。其應被注意，該表亦可藉由 更細緻地變化X值而被建立。進而言之，該磁阻值(磁阻元 件)可依據標籤之特定數目被列表。 依據該第六實施例，電磁波有洩漏之發射線被放置於 重疊標籤之周邊、一高頻率信號被輸入該發射線之一端、 20用於反射高頻率信號之該反射電路被連接至該發射線之另 一端、該反射電路之反射率依據資訊被讀取之標籤位置被 控制、該高頻率信號與被反射之高頻率信號彼此干擾、及 電磁波被致使由該發射線洩漏而供應被該高頻率信號產生 之高頻率信號至所欲的標籤。結果為，電力可有效率地由 32 1239484 資訊被讀取之標籤位置被控制且資訊可在RF標籤與標鐵讀 取裝置間可靠地被發送與接收。 (H)第七實施例 第36圖為描述本發明第七實施例有用的圖，及第37圖 5 顯示依據此實施例之系統的整體組配圖。與第五實施例相 同的元件以相同的元件編號被指定。此實施例與第一實施 例不同之處在於相位移位器13被刪除，且該裝置代之被提 供長度為d3之同軸電纜71，其被插入複合電路12與茂漏同 軸電纟覽51之端點間而调整線路長度。在該第五實施例中， 10相位移位器13供應被輸入洩漏同軸電纜51之標籤讀取叢置 間的相位差。在該第七實施例中，由複合電路12(分歧點） 至洩漏同軸電纜51之發射線長度被提供差異，相位差被此 長度差異產生且该相位差利用改善該高頻率信號之頻率被 調整及被控制。 15 依據3亥弟七實施例，電磁波有线漏之發射線被放置於 重疊標籤之周邊、一高頻率信號被致使分歧為高頻率信號 被輸入至該發射線之兩端而致使該等信號干擾、及傳播手 度之差異在傳播長度間由該分歧點被分給該發射線之兩 *而。在忒咼頻率仍號由任一低頻率被改變為一任一高頻率 2〇時決定在傳播長度之差異，其方式為該等被分歧之高頻率 信號間的相位差Θ透過所需之角度被旋轉；以及依據資訊被 碩取的標籤位置控制該高頻率信號之頻率，電磁波被致使 由該發射線洩漏而供應被該高頻率信號產生之高頻率信號 至RF標籤。結果為，電力可有效率地由資訊被讀取之標籤 1239484 位置被控制且資訊可在RF標籤與標籤讀取裝置間可靠地被 發送與接收。 由於明顯的是本發明之廣泛不同的實施例可不偏離其 精神與領域地被做成，其將被了解本發明除了申請專利範 5 圍所定義者外不受限於其該等特定的實施例。 【圖式簡單說明】 第1圖為在描述本發明一第一實施例為有用的圖； 第2圖為一P-r圖，顯示在距離r之位置而相位差Θ被改變 之電力P ; 10 第3圖為一對應表，顯示在電力尖峰點時相位差Θ與距 離r間之對應性； 第4圖為具有依據該第一實施例之整體系統圖； 第5圖為在描述一RF標籤已附著於光碟中一孔周邊附 近的狀態中有用的圖； 15 第6圖為第4圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 第7圖為一組物品的周邊被金屬盒封閉的情形之第一例； 第8圖為一組物品的周邊被金屬盒封閉的情形之第二 例； 第9A，9B與9C圖為在描述對金屬盒内部提供電力之方 20 法有用的圖； 第10A與10B圖分別為在描述一線性天線與一迴圈天 線有用的圖； 第11A，11B與11C圖顯示一線性天線與一迴圈被附裝 於一金屬盒的例子； 34 1239484 第12圖為可用於描述本發明第二實施例的示意圖； 第13圖為一P-r圖，顯示在距離r之位置而反射器之運行 距離d2被改變之電力P ; 第14圖為一對應表，顯示在電力尖峰點時反射器之運 5 行距離d2與距離r間之對應性； 第15圖為具有依據該第二實施例之整體系統圖； 第16圖為第15圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 第17圖為具有依據該第三實施例之整體系統圖； 第18圖為第17圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 10 第19圖顯示一反射器（反射器板）與一反射率改變電路 之一配置例； 第20圖為一對應表，顯示當頻率為1GHz時，Θ與L，C 間之對應性； 第21圖為在描述本發明一第四實施例有用的圖； 15 第22圖為一P-r圖，顯示在距離r之位置而高頻率信號之 頻率被改變之電力P ; 第23圖為一對應表，顯示在電力尖峰點時頻率f與距離 r之對應性； 第24圖為具有依據該第四實施例之整體系統圖； 20 第25圖為第24圖顯示之標籤讀取裝置的方塊圖； 第26圖為在描述本發明之一第五實施例為有用的圖； 第27圖為在描述一洩漏同軸電纜為有用的圖； 第28圖顯示一洩漏同轴電纜配置例； 第29圖為具有依據該第五實施例之整體系統圖； 1239484 第30圖顯示依據本發明第五實施例之系統的整體組 酉己； 第31圖顯示平行電纜之結構例； 第32圖顯示一平行電纜等值電路，用於描述駐波被產 5 生之原理； 第33圖為在描述本發明之一第六實施例為有用的圖； 第34圖顯示依據此實施例之系統的整體組配； 第35圖顯示一反射率改變電路已被連接至一洩漏同軸 電緵的例子。 10 第36圖為在描述本發明之一第七實施例為有用的圖； 第37圖顯示依據此實施例之系統的整體組配； 第38圖為在描述依據習知技藝之RF標籤為有用的圖； 以及 第3 9 A，3 9 B圖為在描述依據習知技藝之R F標籤為有用 15 的圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 1...讀取裝置 5a...收發天線 2···天線 5b...電子部件 3...RF標籤 5c…入口 3a···天線 6a···標籤盒 3b...整流電路 6b...入口容納部位 3c···數據機電路 10…讀取裝置 3d...邏輯電路 11…讀取控制單元 5...RF標籤 11a...控制器 1239484 lib...調變器 21...反射器 11c...放大器 22...移動機構 lid...解調變器 31…反射率改變電路 12…複合電路 41...同軸電纜 12a...搞合器 51...洩漏同軸電纜 12b...耦合器 52...平行電緵 13...相位移位器 52a...平行線路 14···天線 52b...同軸電纜 15···天線 52c...耦合線圈 20...個人電腦 61…反射率改變電路