TWM456025U - 溢波防制結構及應用溢波防制結構之電子式置物櫃及電子式工作平台 - Google Patents

Description

溢波防制結構及應用溢波防制結構之電子式置物櫃及電子式工作平台

本創作係有關於一種溢波防制結構，尤指一種可有效抑制溢波輻射發散並進一步避免溢漏電磁波影響系統判讀之溢波防制結構。

隨著科技日新月異，無線射頻辨識(RFID,Radio Frequency Identification)技術已有長足之發展，透過其便於使用的傳輸距離、大量製造而成本低廉、體積小巧、可長期使用、不需電池等等之優越特性，使得無線射頻辨識技術得已廣泛應用於日常生活中之各個層面。舉凡賣場個別商品之標示，塑膠貨幣扣款儲值，電子鑰匙，圖書館藏書位置搜尋等皆屬於無線射頻辨識技術實際應用之範疇。

有關於RFID之應用，需同時搭配至少一無線射頻辨識標籤(RFID Tag)，以下簡稱電子標籤，每一電子標籤貼附或配戴於一物件或一單品項(SKU,Stock Keeping Unit)，以及至少一天線以偵測該電子標籤，該天線係電性連接(如RF同軸電纜線)至RFID讀取器，始可完 成訊號收發之目的。每一該物件或單品項係與每一該電子標籤成對匹配，系統藉由偵測該物件或單品項的電子標籤以自動獲得該物件或單品項的相關資訊，以下將偵測電子標籤以獲得物件的相關資訊簡稱為物件之資訊。當RFID之技術應用在搜尋特定物件之位置時，實務上需要一控制系統，連結至少一RFID讀取器，連接多組設置於不同位置的天線，用以偵測於不同位置之擺設區域是否有放置對應於該電子標籤之物件。然而，由於電磁波之輻射特性，當多個擺設區域位置過於相近時，用傳統區域隔間方式容易導致輻射之電磁波外溢到其他區域，使得一對應存取裝置會偵測到不同區域的電子標籤，此一缺失將導致位置錯判等情事，使得中央控制系統無法正確地判斷電子標籤所對應的物件之正確位置。

其中，這類的缺失又以用於擺設物件之置物櫃更為明顯。如中華民國M379122號專利，係揭示一種可遠端管制借還書冊之電子書櫃裝置，其包含有至少一書櫃及一遠端管理主機，其中該各書櫃係於各書架處設有一RFID讀取器，而設置於書架中的書冊分別設有一儲存獨立的識別碼的RFID卡。其管理主機係與至少一書冊櫃分 離設置，並連結於該RFID讀取器。該管理主機係儲存有所有書冊的識別碼，並設有另一RFID讀取器用以讀取近接於管理主機書冊RFID卡的識別碼，以管制借還書的書冊。然而，這類的置物櫃、書櫃結構，倘若欲辨識每一書櫃的藏書的位置，設置於其上的RFID卡所傳送之位置置訊號勢必會互相干擾，因而導致位置未能準確辨識，進而使得電子書櫃不能發揮其應有之效能。

請一併參閱圖1及圖2所示，於習知的電子式置物櫃中，為避免隔間200與隔間200之間的訊號相互干擾，藉以使每一隔間200內之天線13能夠正確判讀該隔間200內物件之資訊；通常利用金屬隔板300作為隔間200與隔間200之屏蔽，藉以避免電磁波400穿透隔間200與隔間200之間，造成位置訊號誤判。然而，當電磁波400入射於金屬隔板300時，將會於金屬隔板300上產生沿金屬隔板300表面上行進的感應電流，所述之感應電流於經過金屬隔板300之邊、角位置時將會向外輻射溢波以及溢波所搭載之溢波訊號500，因而導致天線13可能感應到其他隔間內物件之資訊。

本創作之目的在於提供一種溢波防制結構，用以解決上述由於先前技術結構上的缺失，使得電磁波由結構邊、角向外輻射，導致預定的天線接收到來自非預期區域之射頻訊號，使得設備無法正確判斷相對應位置的缺失。

為解決上述問題，本創作係提供一種溢波防制結構，包含有一金屬部，以及一導引部。該金屬部係具有一用以阻隔入射電磁波穿越之入射面，該入射電磁波於該入射面上感應一感應電流。該導引部設置於該入射面一側，係有一電性連接於該金屬部以供該感應電流經過之弧狀構面，該弧狀構面上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波與該感應電流所產生溢波之吸波層。

進一步地，該吸波層係為塗料材質。

進一步地，該吸波層係為複合材料或高分子材料。

進一步地，該吸波層外部係設有一保護套。

進一步地，該吸波層係具有一自該弧狀構面延伸覆蓋至該入射面之延伸部。

本創作之另一目的在於提供一種應用溢波防制結構之電子式置物櫃，用以擺放複數個具有電子標籤之物 件。該置物櫃係具有複數個隔間，該些隔間分別包含有至少一天線、複數個金屬部、以及複數個導引部。該天線係耦合於所述之電子標籤。該金屬部係設置於兩兩隔間之間，並包含有二分別相應於該隔間方向並用以阻隔入射電磁波穿越之入射面，該入射電磁波於該入射面上感應一感應電流。該導引部設置於二該入射面之間，並設置有一電性連接於該金屬部以供該感應電流經過之弧狀構面，該弧狀構面上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波與該感應電流輻射溢波之吸波層。

進一步地，該導引部設有一用以連接該金屬部之第一連接部，該金屬部設有一與該第一連接部相互結合之第二連接部。

進一步地，該吸波層係具有一自該弧狀構面延伸覆蓋至該入射面與該導引部表面交界處之延伸部。

進一步地，本創作更包含有至少一連接該天線以存取該電子標籤資料之標籤辨識單元。

本創作之更一目的在於提供一種應用溢波防制結構之電子式工作平台，用以擺放至少一附有電子標籤之物件，該電子式工作平台係包含有一天線，一設置槽，以 及複數個導引部。該天線係耦合於所述之電子標籤以存取該電子標籤之資料。該設置槽包含有一頂面，一設置有天線之容置部，以及複數個設置於該天線周側並連接於該頂面之金屬部，該金屬部係包含有一用以阻隔入射電磁波穿越之入射面，該入射電磁波於該入射面上感應一感應電流。所述之導引部設置於該金屬部與該頂面之間，並包含有一電性連接於該金屬部以供該感應電流經過之弧狀構面，該弧狀構面上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波與該感應電流所輻射溢波之吸波層。

是以，本創作具備以下有益效果：

1.本創作之置物櫃係可藉由設置於該隔板二入射面之間的弧狀構面，將感應電流所產生之溢波向外均勻輻射，並藉由一設置於該弧狀構面上之吸波層徹底吸收，以避免產生溢波現象造成單一電子標籤同時被兩個以上不同區域的天線所偵測。

2.本創作之導引部係可將金屬部上所產生之漸逝波導引至弧狀構面，使其隨弧狀構面傳遞而呈指數衰減，並藉由吸波層徹底吸收。

3.本創作之金屬部係可設置於該隔間之周側，藉以 避免電磁波穿越兩兩隔間，因而造成待測物件(即電子標籤)未能正確判斷所在位置之問題。

4.本創作之電子式工作平台係可藉由將所述之溢波防制結構設置於天線之周側，阻絕溢波由工作平台之周側向外輻射，藉以避免設置於該設置槽內之天線偵測到擺放於該擺設區外部之其他電子標籤。

茲就本案之結構特徵暨操作方式係舉一較佳實施態樣，並配合圖示說明，謹述於后，俾提供審查參閱。再者，本創作中之圖式，為說明方便，其比例未必按實際比例繪製，而有誇大之情況，該等圖式及其比例非用以限制本創作之範圍。

本創作所述之電性連接，係指裝置與裝置間藉由一實體導線相互連接，並藉由該實體導線達成訊號傳輸之目的。是以，舉凡裝置與裝置間具有實體連結(如導線、RF同軸電纜等)，使得裝置與裝置彼此間達成有訊號收/發者，皆應屬所述電性連結所應包含之範疇。

電磁波入射到導體時，將於該導體表面感應一交流電，其電流密度自導體表面向導體內部呈指數遞減，此 一現象稱為集膚效應(Skin Effect)。其感應電流在導體表層流動，且頻率越高其集膚深度(Skin Depth)越淺。例如HF頻率為13.56 MHz時，對銅、鋁，和鐵這些導體的集膚深度都小於23 μm；UHF頻率為915 MHz時，對銅、鋁，和鐵這些導體的集膚深度都小於3 μm。金屬隔板的厚度遠厚於23μm，所以HF或UHF的電磁波會在金屬隔板感應電流，但不會穿透金屬隔板。

有關於本創作之技術，請參閱圖3，係本創作之電磁波導引路徑示意圖，如圖所示：本創作之溢波防制結構主要係包含有一金屬部11以及一導引部12。該金屬部11係包含有一用以阻隔入射電磁波30穿越之入射面111，該入射電磁波30於該入射面111感應一感應電流31。該導引部12係電性連接於該入射面111之一側，並設有一供該感應電流31經過之弧狀構面121，該弧狀構面121上覆蓋有一具電磁波吸收能力之吸波層122。當該感應電流31經過該弧狀構面121時，便向金屬部11外部均勻地輻射出一溢波，該弧狀構面121可防止溢波集中於局部輻射使吸波層122無法完全吸收導致溢波洩漏之問題。

同時，電磁波傳播至導體時即產生一沿導體表面傳 遞、且其強度隨傳播距離呈指數衰減之漸逝波，電磁波特性係易於介質交界之邊角處輻射，是以，本創作之弧狀構面121能令該漸逝波沿著弧狀構面121傳遞，並隨傳播距離漸遠而逐漸消逝。其中，該吸波層122可為便於塗佈之塗料材質，或是設置於該弧狀構面121上之薄層，其覆蓋方式於本創作中並不予以限制，該吸波層122之塗料材質係可為具有吸波性金屬或粉末(如鐵氧化物)之混合物之吸波劑與黏著劑之混合，使塗覆不會受限於導引部12之表面形狀，增加製程上之便利性；該吸波層122亦可為複合材料或高分子材料，經由共振吸收電磁波輻射的能量，再藉由耦合轉換上述能量為熱能。此外，由於不同種類的吸波材質分別具有不同的吸收頻帶，可藉由所述之複合材料增加可吸收的頻寬。另外，該吸波層122可具有一自該弧狀構面121延伸至該入射面11之延伸部125，該延伸部125能在該入射電磁波30傳播至該入射面111前先行吸收該入射電磁波30，以達到更佳的溢波防制效果。為避免吸波層122磨損，可於吸波層122外部裝設一保護套123。藉由上述之結構組合，本創作係可達到隔絕入射電磁波30並阻止上述感應電流31所輻射之溢波經由邊角處 產生溢波之問題。

為便於理解本創作之功效，以下係舉二較佳實際態樣以供參酌。

請參見圖4與圖5，係為本創作電子式置物櫃之外觀以及正面示意圖，如圖所示：該電子式置物櫃設有複數個隔間100，用以擺放複數個具有電子標籤21之物件20，該些隔間100分別包含有至少一天線13、複數個金屬部11、及複數個設置於該金屬部11一側之導引部12。該天線13係耦合於所述之電子標籤21，該金屬部11係分別設置於兩兩該隔間100之間，並包含有二分別相應於該隔間100方向並用以阻隔入射電磁波30穿越之入射面111，該入射電磁波30於該入射面111上感應一感應電流31。所述之導引部12係設置於二該入射面111之間，並設置有一電性連接於該金屬部11以供該感應電流31經過之弧狀構面121，常見之金屬件多於邊角處設置導角，例如板金件之導角約為半徑3~4 mm之弧形。然本創作之弧狀構面121為延伸自兩該入射面111之弧面，並非指一般金屬件之導角。該弧狀構面121上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波30與該感應電流31輻射溢波之 吸波層122。

有關於所述之電子標籤，係可為Active-RFID射頻電子標籤、Passive-RFID射頻電子標籤、NFC近場通訊，或任何以無線電磁波作為資訊載體之通訊方式。於本實施態樣係採Passive-RFID射頻電子標籤為例，惟該實施態樣僅供說明本創作，而非用以限制本創作之申請專利範圍。

為辨識物件20所在之隔間100，該電子式置物櫃包含有至少一連接該天線13以存取該電子標籤21資料之標籤辨識單元(未圖示)，用以讀取擺放於隔間100內之物品資訊，該標籤辨識單元配設於所述之電子標籤21，若電子標籤21為RFID射頻辨識標籤，則該標籤辨識單元即為RFID讀取器。該天線13耦合於所述之電子標籤21並傳輸該電子標籤21所記載之物品資訊至該標籤辨識單元，進而得知受偵測物件20位於該天線13所設置之隔間100內。於本實施態樣中，所述之標籤辨識單元連結至複數個天線13以達成位置判別之目的，然而，該等標籤辨識單元及天線13的數量並非用於限制本創作之範圍，在此須先行敘明之。

接著請一併參閱圖6，係本創作電子式之置物櫃之電磁波導引路徑示意圖，如圖所示：該金屬部11上亦可設有一用以連接該金屬部11與該導引部12之第一連接部112，該導引部12則設有一與該第一連接部相互結合之第二連接部121，以便於對該金屬部11與該導引部12進行組裝或拆卸。承上所述，該吸波層122所覆蓋之面積可自該弧狀構面121延伸一延伸部125至該入射面111，該延伸部125可覆蓋至該金屬部11與該導引部12之表面交界處，確保交界處邊角縫隙所產生的溢波可完全被吸收。

有關於本創作另一實施態樣，請參閱圖7至圖9，係本創作第二實施態樣之外觀、以及電磁波導引路徑示意圖，如圖所示：於本實施態樣中，係揭露一種將所述溢波防制結構應用於電子式工作平台之實施態樣。所述之電子式工作平台，係指可應用於藉由標籤辨識系統藉以存取電子標籤21內存資料之工作平台，更具體而言，本實施態樣係可應用於借還書櫃台、結帳櫃台、或是其他類此應用於系統控管物件出入之物件20掃描平台上。該電子式工作平台係包含一耦合於所述之電子標籤21之天線13、一設置槽40、以及複數個導引部12。該設置槽 40包含有一頂面41，一設置有該天線13之容置部42，以及複數個設置於該天線13周側並連結於該頂面41之金屬部43。該金屬部43係包含有一用以阻隔入射電磁波30穿越之入射面431，該入射電磁波30於該入射面431上感應一感應電流31。該導引部12設置於該金屬部43與該頂面41之間，該導引部12包含有一電性連接於該金屬部43以供該感應電流31經過之弧狀構面126，該弧狀構面126上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波30與該感應電流31所輻射溢波之吸波層127，吸波層127係可裝設一保護套128。更進一步地，該容置部42上係可設有一擺設部44，該擺設部44係以不導電之絕緣材質製作，其可為平面、曲面、凹槽或附有斜槽等幾何結構或該等幾何結構之變化，裨便於用以擺設物件，藉以提供電子式工作平台之相關物件管理應用，該等幾何結構之變化並非用以限制本創作之範圍。

根據以上結構，本創作之電子式工作平台係可阻絕溢波由該電子式工作平台周側向外輻射，藉以避免設置於該容置部42內之天線13偵測到擺放於該電子式工作平台外部之其他電子標籤21。

綜上所述，本創作係可藉由設置於該溢波防制結構之導引部上的弧狀構面，將感應電流所產生之溢波向外均勻輻射，並藉由一設置於該弧狀構面上之吸波層徹底吸收，以避免天線偵測到非預期之射頻訊號而導致誤判。此外，本創作尤以用於具有複數隔間之電子置物櫃為佳，藉由設置於隔間周側之本創作溢波防制結構，令電磁波傳遞至該金屬部後產生反射，達到有效區隔的目的，接著，再藉由弧狀構面、吸波層之配置抑制感應於該金屬部上之漸逝波與溢波，有效的區隔電子置物櫃之每一隔間。

本創作已藉上述較佳具體例進行更詳細說明，惟本創作並不限定於上述所舉例之實施態樣，凡在本創作所揭示之技術思想範圍內，對該等結構作各種變化及修飾，該等變化及修飾仍屬本創作之範圍。

(100)‧‧‧隔間

(11)‧‧‧金屬部

(111)‧‧‧入射面

(112)‧‧‧第一連接部

(12)‧‧‧導引部

(121)‧‧‧弧狀構面

(122)‧‧‧吸波層

(123)‧‧‧保護套

(124)‧‧‧第二連接部

(125)‧‧‧延伸部

(126)‧‧‧弧狀構面

(127)‧‧‧吸波層

(128)‧‧‧保護套

(13)‧‧‧天線

(20)‧‧‧物件

(21)‧‧‧電子標籤

(30)‧‧‧入射電磁波

(31)‧‧‧感應電流

(40)‧‧‧設置槽

(41)‧‧‧頂面

(42)‧‧‧容置部

(43)‧‧‧金屬部

(431)‧‧‧入射面

(44)‧‧‧擺設部

(200)‧‧‧隔間

(300)‧‧‧金屬隔板

(400)‧‧‧電磁波

(500)‧‧‧溢波訊號

圖1係為習知電子式置物櫃之溢波產生剖面俯視示意圖。

圖2係為習知電子式置物櫃之溢波產生剖面側視示意圖。

圖3係為本創作之電磁波導引路徑示意圖。

圖4係為本創作之電子式置物櫃之外觀示意圖。

圖5係為本創作電子式置物櫃之正面示意圖。

圖6係為本創作電子式置物櫃之電磁波導引路徑示意圖。

圖7係為本創作電子式工作平台之外觀示意圖。

圖8係為本創作電子式工作平台之電磁波導引路徑示意圖。

圖9係為本創作電子式工作平台與設置槽之結合示意圖。

(11)‧‧‧金屬部

(111)‧‧‧入射面

(12)‧‧‧導引部

(121)‧‧‧弧狀構面

(122)‧‧‧吸波層

(123)‧‧‧保護套

(125)‧‧‧延伸部

(30)‧‧‧入射電磁波

(31)‧‧‧感應電流

Claims (18)

1. 一種溢波防制結構，包含有：一金屬部，該金屬部係具有一用以阻隔入射電磁波穿越之入射面，該入射電磁波於該入射面上感應一感應電流；以及一設置於該入射面一側之導引部，該導引部係有一電性連接於該金屬部以供該感應電流經過之弧狀構面，該弧狀構面上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波與該感應電流輻射溢波之吸波層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之溢波防制結構，其中，該吸波層係為塗料材質。
3. 如申請專利範圍第1項所述之溢波防制結構，其中，該吸波層係為複合材料或高分子材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之溢波防制結構，其中，該吸波層外部係設有一保護套。
5. 如申請專利範圍第1項所述之溢波防制結構，其中，該吸波層係具有一自該弧狀構面延伸覆蓋至該入射面之延伸部。
6. 一種應用溢波防制結構之電子式置物櫃，用以擺放複數個 具有電子標籤之物件，該置物櫃係具有複數個隔間，該些隔間分別包含有：至少一天線，係耦合於所述之電子標籤；複數個金屬部，係分別設置於兩兩該隔間之間，該金屬部係包含有二分別相應於該隔間方向並用以阻隔入射電磁波穿越之入射面，該入射電磁波於該入射面上感應一感應電流；以及複數個導引部，該導引部設置於二該入射面之間，並設置有一電性連接於該金屬部以供該感應電流經過之弧狀構面，該弧狀構面上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波與該感應電流輻射溢波之吸波層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之應用溢波防制結構之電子式置物櫃，其中，該吸波層係為塗料材質。
8. 如申請專利範圍第6項所述之應用溢波防制結構之電子式置物櫃，其中，該吸波層係為複合材料或高分子材料。
9. 如申請專利範圍第6項所述之應用溢波防制結構之電子式置物櫃，其中，該導引部設有一用以連接該金屬部之第一連接部；該金屬部設有一與該第一連接部相互結合之第二連接部。
10. 如申請專利範圍第9項所述之應用溢波防制結構之電子式置物櫃，其中，該吸波層係具有一自該弧狀構面延伸覆蓋至該入射面與該導引部表面交界處之延伸部。
11. 如申請專利範圍第6項所述之應用溢波防制結構之電子式置物櫃，更進一步包含有至少一連接該天線以存取該電子標籤資料之標籤辨識單元。
12. 如申請專利範圍第6項所述之應用溢波防制結構之電子式置物櫃，其中，該吸波層外部係設有一保護套。
13. 一種應用溢波防制結構之電子式工作平台，用以擺放至少一附有電子標籤之物件，該電子式工作平台係包含有：一天線，係耦合於所述之電子標籤；一設置槽，包含有一頂面，一設置有該天線之容置部，以及複數個設置於該天線周側並連接於該頂面之金屬部，該金屬部係包含有一用以阻隔入射電磁波穿越之入射面，該入射電磁波於該入射面上感應一感應電流；以及複數個導引部，設置於該金屬部與該頂面之間，該導引部包含有一電性連接於該金屬部以供該感應電流經過之弧狀構面，該弧狀構面上覆蓋有一用以吸收該入射電磁波與該感應電流輻射溢波之吸波層。
14. 如申請專利範圍第13項所述之應用溢波防制結構之電子式工作平台，其中，該吸波層係為塗料材質。
15. 如申請專利範圍第13項所述之應用溢波防制結構之電子式工作平台，其中，該吸波層係為複合材料或高分子材料。
16. 如申請專利範圍第13項所述之應用溢波防制結構之電子式工作平台，更進一步包含有至少一連接該天線以存取該電子標籤資料之標籤辨識單元。
17. 如申請專利範圍第13項所述之應用溢波防制結構之電子式工作平台，其中，該吸波層外部係設有一保護套。
18. 如申請專利範圍第13項所述之應用溢波防制結構之電子式工作平台，其中，該吸波層係具有一自該弧狀構面延伸覆蓋至該入射面之延伸部。