TWM557390U - 車輛掛牌無線電子識別器 - Google Patents

Abstract

一種車輛掛牌無線電子識別器，係藉由該識別器的長形條框體內無線射頻標籤與該車牌之間具有隔離空間，令該無線射頻標籤上金屬薄膜天線的破孔槽處構成一共振腔，俾使金屬薄膜天線可通過共振腔，對車牌表面上反射之電磁波訊號產生共振及感應，進而，在破孔槽及溝槽的頻段與場型調整作用下，將一頻段的電磁波訊號傳遞給無線射頻晶片；整體結構在車輛上作為無線識別，能在抗金屬干擾及長距離讀取的效能前提下，增進容易量產加工及製造成本低廉的普及使用經濟效益。

Description

車輛掛牌無線電子識別器

本創作係有關一種能在抗金屬干擾及長距離讀取的效能前提下，具量產容易加工與製造成本低廉，而增進有普及使用經濟效益的車輛掛牌無線電子識別器。

無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)之技術已廣泛應用於工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等許多領域。一般微帶天線本身具備窄頻的缺點，導致天線設計上受到許多的限制，大部份設計出單頻且為窄頻的響應；超高頻電子標籤常採用的是印製天線，並以微帶(microstrip)天線，印刷偶極居多，如果使用在車牌上，金屬表面結構，易使信號被反射而導致收訊異常，甚至發生不能作動及讀取的問題。習用電子車牌，是在金屬車牌上以開槽方式進行電子標籤的結合，雖對於金屬表面影響電子標籤天線的問題得到了改善，並可達到遠距讀取及發送信號的性能，但，電子標籤結合在開槽上，仍存在有接合點易脫落的缺失，尤其是，電子車牌若非交通主管機關的政策，車輛進行(私自)改裝電子車牌使用，恐會因車牌有變造之虞而違法(受罰)。習知如台灣第M434997「外掛在車牌上的無線射頻識別器結構」新型專利案，係一板片型金屬一次天線本體一外側開設一開槽，並在該開槽內埋設一電子標 籤，可由該板片型金屬一次天線組合車牌安裝在車輛上作為無線識別使用，雖然比一習知方案不存在有車牌改裝或變造違法之虞，唯，其板片型金屬一次天線本體上開槽，必須複雜的金屬加工程序才能完成，加上，電子標籤貼設在開槽內後，還須經過填充膠膠封固定，以及，膠裝表面又須經過平整研磨與塗裝(或烤漆)等多道表面處理工序，造成量產時產能低(生產效率低)，製造成本高的問題，時而因經濟效益考量因素，而影響到車輛推廣使用的普及性。

本創作主要目的係在提供一種車輛掛牌無線電子識別器，係一識別器匹配一車輛安裝在車輛掛牌處，可用一無線射頻讀取器進行無線識別；其特徵在於，該識別器，至少包括一承牌板件，一無線射頻標籤及一封槽片；該承牌板件，係由絕緣高分子材料成型，具有一板片體，該板片體之板面，相對該車牌之一對安裝孔，設有一對穿孔，且一邊端成型有一斷面呈L型的標籤設置框部，該標籤設置框部，具有一長形條框體，該長形條框體與該板片體之間形成有一插牌槽，該插牌槽之一段，是由該板片體開設一鏤空孔而顯露出該長形條框體一部份內面，且該長形條框體內面在該鏤空孔處的顯露，並設有一長凹槽；該無線射頻標籤，係裝設在該長形條框體的長凹槽中，為一相對該長凹槽形狀的長條形超高頻電子標籤，具有一絕緣基材薄片，該絕緣基材薄片的一端表面上，設有一金屬薄膜天線，該金屬薄膜天線上開設有一破孔槽，該破孔槽至一長邊開設有一溝槽，並由該溝槽的兩邊作為迴路焊盤(Pad)電性連接一無線射頻識別晶片(RFID IC)；該封槽片，為一絕緣材料成型的條片，係固設在該長形條 框體的長凹槽的槽口上，將該無線射頻標籤封閉在該長凹槽內；當車牌欲在車輛上進行掛牌時，車牌的一長邊端插入該識別器的插牌槽內，並使車牌的一對安裝孔分別與該識別器的該對穿孔相對；僅須安裝螺絲一併貫穿該安裝孔及該穿孔，即能將該車牌及該識別器一起安裝在車輛上；藉由該識別器的長形條框體內無線射頻標籤與該車牌之間具有隔離空間，令該無線射頻標籤上金屬薄膜天線的破孔槽處構成一共振腔，俾使金屬薄膜天線可通過共振腔，對車牌表面上反射之電磁波訊號產生共振及感應，進而，在破孔槽及溝槽的頻段與場型調整作用下，將一頻段的電磁波訊號傳遞給無線射頻晶片；整體結構在車輛上作為無線識別，能在抗金屬干擾及長距離讀取的效能前提下，增進容易量產加工及製造成本低廉的普及使用經濟效益。

本創作之次一目的係在提供一種車輛掛牌無線電子識別器，其中，該無線射頻標籤裝設在該長凹槽中，該長凹槽內的空隙，係填充有絕緣封膠，藉由該絕緣封膠對該無線射頻標籤產生活動限制，俾使無線射頻標籤在長凹槽內的裝設，達成組裝後的安定效果。

本創作之再一目的係在提供一種車輛掛牌無線電子識別器，其中，該無線射頻標籤上金屬薄膜天線的破孔槽，為一匹配該車牌的長矩形槽孔，而該溝槽，則是垂直該破孔槽的溝形槽孔，藉由該破孔槽的孔形大小及該溝槽的槽寬可對該車牌反射的電磁波訊號調整感應頻段與場型，俾使無線射頻標籤能在使用頻段，達到良好讀取敏感度，並獲得長距離讀取效果。

本創作之另一目的係在提供一種車輛掛牌無線電子識別 器，其中，該識別器的承牌板件，其板片體的板面，相對該車牌之一對安裝孔，係上下各開設有一對穿孔；俾當識別器搭配車牌在車輛上進行掛牌時，車牌乃能依車輛掛牌處的空間，選擇下緣長邊端插入該識別器的插牌槽內，或選擇上緣長邊端插入該識別器的插牌槽內；藉由識別器的長形條框體橫列在車牌下緣或上緣邊端表面，皆與長凹槽內無線射頻標籤的金屬薄膜天線保持良好匹配的隔離空間，俾使車牌在車輛上完成安裝，無論無線射頻標籤是橫置在車牌上緣表面或下緣表面，均能獲得良好的抗金屬干擾及長距離讀取的效果。

10‧‧‧識別器

20‧‧‧承牌板件

21‧‧‧板片體

210、210A‧‧‧穿孔

211‧‧‧鏤空孔

22‧‧‧標籤設置框部

220‧‧‧長形條框體

23‧‧‧插牌槽

24‧‧‧長凹槽

25‧‧‧絕緣封膠

30‧‧‧無線射頻標籤

31‧‧‧絕緣基材薄片

32‧‧‧金屬薄膜天線

33‧‧‧破孔槽

34‧‧‧溝槽

35‧‧‧無線射頻識別晶片

40‧‧‧封槽片

50‧‧‧車牌

51‧‧‧安裝孔

52‧‧‧安裝螺絲

60‧‧‧車輛

70、70A‧‧‧隔離空間

圖1係本創作識別器組合車牌前立體外觀示意圖

圖2係本創作識別器結構分解立體圖

圖3係本創作無線射頻標籤正視圖

圖4係本創作識別器正視圖

圖5係圖4A-A剖面結構圖

圖6係圖5B部結構放大示意圖

圖7係本創作搭配車牌安裝在車輛上的立體示意圖

圖8係本創作搭配車牌安裝在車輛上的剖視圖

圖9係本創作識別器與車牌組合前之另一實施例立體圖

圖10係本創作識別器車牌組合之車輛上安裝另一實施例剖視圖

圖11係本創作讀取測試之檢測室佈局示意圖

圖12係本創作讀取測試之讀效顯示圖

圖13係本創作讀取測試之回饋dBm值顯示圖

圖14係本創作讀取測試之讀取距離顯示圖

圖15係本創作讀取測試之讀取回饋距離顯示圖

圖16係本創作讀取測試之讀取啟動dBm值顯示圖

本創作為達上述目的，特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：一種車輛掛牌無線電子識別器，如圖1、2、3、4、5、6，係一識別器10匹配一車輛50安裝在車輛掛牌處(圖未示)，可用一無線射頻讀取器(圖未示)進行無線識別；其特徵在於，該識別器10，至少包括一承牌板件20，一無線射頻標籤30及一封槽片40；該承牌板件20，係由絕緣高分子(塑膠)材料射出一體成型，具有一板片體21，該板片體21之板面，相對該車牌之一對安裝孔51，設有一對穿孔210，且一邊端成型有一斷面呈L型的標籤設置框部22，該標籤設置框部22，具有一長形條框體220，該長形條框體220與該板片體21之間形成有一插牌槽23，該插牌槽23之一段，是由該板片體21開設一鏤空孔211而顯露出該長形條框體220一部份內面，且該長形條框體220內面在該鏤空孔211處的顯露，並設有一長凹槽24；該無線射頻標籤30，係裝設在該長形條框體220的長凹槽24中，為一相對該長凹槽24形狀的長條形超高頻電子標籤，具有一絕緣基材薄片31(可以是聚醯亞胺PI薄片或環氧玻璃纖維PR4薄片)，該絕緣基材薄片31的一端表面上，設有一金屬薄膜天線32(可以是鋁箔或銅箔薄膜天 線)，該金屬薄膜天線32上開設有一破孔槽33，該破孔槽33至一長邊開設有一溝槽34，並由該溝槽34的兩邊作為迴路焊盤(Pad)，電性連接一無線射頻識別晶片35(RFID IC)；該封槽片40，為一絕緣塑膠材料成型的條片，係固設(封蓋)在該長形條框體220的長凹槽24的槽口上，將該無線射頻標籤30封閉在該長凹槽24內；如圖1，當車牌50欲在車輛上進行掛牌時，車牌50的一長邊端插入該識別器10的插牌槽23內，並使車牌50的一對安裝孔51分別與該識別器10的該對穿孔210相對；如圖1、7、8，僅須安裝螺絲52一併貫穿該安裝孔51及該穿孔210，即能將該車牌50及該識別器10一起安裝在車輛60上；藉由該識別器10的長形條框體220內無線射頻標籤30與該車牌60之間具有隔離空間70，如圖3、8，令該無線射頻標籤30上金屬薄膜天線32的破孔槽33處構成一共振腔，俾使金屬薄膜天線32可通過共振腔，對車牌50表面上反射之電磁波訊號產生共振及感應，進而，在破孔槽33及溝槽的頻段與場型調整作用下，將一頻段的電磁波訊號傳遞給無線射頻晶片35；如圖7，整體結構在車輛60上作為無線識別，能在抗金屬干擾及長距離讀取的效能前提下，增進容易量產加工及製造成本低廉的普及使用經濟效益。

根據上述實施例，其中，如圖2、5、6，該無線射頻標籤30裝設在該長凹槽24中，該長凹槽24內的空隙，係填充有絕緣封膠25(可以是矽膠)，藉由該絕緣封膠25對該無線射頻標籤30產生活動限制，俾使無線射頻標籤30在長凹槽24內的裝設，達成組裝後的安定效果。

根據上述實施例，其中，如圖1、2、3，該無線射頻標籤30上金屬薄膜天線32的破孔槽33，為一匹配該車牌50的長矩形槽孔，而該溝槽34，則是垂直該破孔槽33的溝形槽孔，藉由該破孔槽33的孔形大小及該溝槽34的槽寬可對該車牌50反射的電磁波訊號調整感應頻段與場型，俾使無線射頻標籤30能在使用頻段，達到良好讀取敏感度，並獲得長距離讀取效果；亦即，多數國家或地區，皆會規範電子標籤(RFID TAG)的使用頻段，例如台灣地區的使用頻段是在920~930MHz之間，上述無線射頻標籤30，通過破孔槽33的孔形大小及溝槽34的槽孔調整電磁波訊號的感應頻段與場型，則所完成的識別器10，如圖11，在一檢測室中組合於一車牌上進行讀取測試；如圖12，顯示識別器10在920MHz頻段讀效敏感度為-17.5dBm(接近IC原廠設定-16dBm值)，表示識別器10在920~930MHz(台灣地區)頻段中具有良好讀效；如圖13，顯示識別器10在920~930MHz頻段間，無線射頻標籤30上無線射頻識別晶片(RFID IC)接受到電波啟動後，回饋至測試設備(天線Antenna)時的回饋值是-29dBm，表示識別器10在920~930MHz(台灣地區)頻段中具備讀取良好回饋敏感度；圖14，顯示識別器10在920~930MHz頻段，理論讀距是11.5公尺(m)，按實際讀距(因設備功率加大因素)約為理論讀距的1.5倍，表示在920~930MHz(台灣地區)頻段的讀取距離可達到約17公尺(m)；如圖15，顯示識別器10在920~930MHz頻段，理論回饋讀距是37公尺(m)，按實際回饋讀距(因設備功率加大因素)約為理論回饋讀距的1.5倍，表示識別器10在920~930MHz(台灣地區)頻段的讀取回饋距離可達到約55公尺(m)；如圖16，顯示識別器10在920~930MHz頻段，無線射 頻標籤30上的無線射頻晶片35僅須一點點電波(低於0dBm)即可啟動，表示識別器10在920~930MHz(台灣地區)頻段的讀取啟動反應相當靈敏。透過上述測試，證實本案識別器10確能與車牌搭配組合，達到抗金屬干擾之長距離設備讀取效果。

根據上述實施例，其中，如圖1、9，該識別器10的承牌板件20，其板片體21的板面，相對該車牌50之一對安裝孔51，係上下各開設有一對穿孔210、210A；俾當識別器10搭配車牌50在車輛上進行掛牌時，車牌50乃能依車輛掛牌處的空間，如圖1、8，選擇下緣長邊端插入該識別器10的插牌槽23內，如圖9、10，或選擇上緣長邊端插入該識別器10的插牌槽23內；如圖8、10，藉由識別器10的長形條框體220橫列在車牌50下緣或上緣邊端表面，皆與長凹槽24內無線射頻標籤30的金屬薄膜天線32保持良好匹配的隔離空間70、70A，俾使車牌50在車輛60上完成安裝，無論無線射頻標籤30是橫置在車牌50上緣表面或下緣表面，均能獲得良好的抗金屬干擾及長距離讀取的效果。

以上說明，對本創作而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附說明書所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本創作的保護範圍內。

Claims (4)

1. 一種車輛掛牌無線電子識別器，係一識別器匹配一車輛安裝在車輛掛牌處，可用一無線射頻讀取器進行無線識別；其主要特徵在於，該識別器，至少包括一承牌板件，一無線射頻標籤及一封槽片；該承牌板件，係由絕緣高分子材料成型，具有一板片體，該板片體之板面，相對該車牌之一對安裝孔，設有一對穿孔，且一邊端成型有一斷面呈L型的標籤設置框部，該標籤設置框部，具有一長形條框體，該長形條框體與該板片體之間形成有一插牌槽，該插牌槽之一段，是由該板片體開設一鏤空孔而顯露出該長形條框體一部份內面，且該長形條框體內面在該鏤空孔處的顯露，並設有一長凹槽；該無線射頻標籤，係裝設在該長形條框體的長凹槽中，為一相對該長凹槽形狀的長條形超高頻電子標籤，具有一絕緣基材薄片，該絕緣基材薄片的一端表面上，設有一金屬薄膜天線，該金屬薄膜天線上開設有一破孔槽，該破孔槽至一長邊開設有一溝槽，並由該溝槽的兩邊作為迴路焊盤(Pad)電性連接一無線射頻識別晶片(RFID IC)；該封槽片，為一絕緣材料成型的條片，係固設在該長形條框體的長凹槽的槽口上，將該無線射頻標籤封閉在該長凹槽內；當車牌欲在車輛上進行掛牌時，車牌的一長邊端插入該識別器的插牌槽內，並使車牌的一對安裝孔分別與該識別器的該對穿孔相對；僅須安裝螺絲一併貫穿該安裝孔及該穿孔，即能將該車牌及該識別器一起安裝在車輛上；藉由該識別器的長形條框體內無線射頻標籤與該車牌之間具有隔離空間，令該無線射頻標籤上金屬薄膜天線的破孔槽處構成一共振腔，俾使金屬薄膜天線可通過共振腔，對車牌表面上反射之電磁波訊號產生共振及感應，進而，在破孔槽及溝槽的頻段與場 型調整作用下，將一頻段的電磁波訊號傳遞給無線射頻晶片；整體結構在車輛上作為無線識別，能在抗金屬干擾及長距離讀取的效能前提下，增進容易量產加工及製造成本低廉的普及使用經濟效益。
2. 依申請專利範圍第1項所述之車輛掛牌無線電子識別器，其中，該無線射頻標籤裝設在該長凹槽中，該長凹槽內的空隙，係填充有絕緣封膠，藉由該絕緣封膠對該無線射頻標籤產生活動限制，俾使無線射頻標籤在長凹槽內的裝設，達成組裝後的安定效果。
3. 依申請專利範圍第1項所述之車輛掛牌無線電子識別器，其中，該無線射頻標籤上金屬薄膜天線的破孔槽，為一匹配該車牌的長矩形槽孔，而該溝槽，則是垂直該破孔槽的溝形槽孔，藉由該破孔槽的孔形大小及該溝槽的槽寬可對該車牌反射的電磁波訊號調整感應頻段與場型，俾使無線射頻標籤能在使用頻段，達到良好讀取敏感度，並獲得長距離讀取效果。
4. 依申請專利範圍第1項所述之車輛掛牌無線電子識別器，其中，該識別器的承牌板件，其板片體的板面，相對該車牌之一對安裝孔，係上下各開設有一對穿孔；俾當識別器搭配車牌在車輛上進行掛牌時，車牌乃能依車輛掛牌處的空間，選擇下緣長邊端插入該識別器的插牌槽內，或選擇上緣長邊端插入該識別器的插牌槽內；藉由識別器的長形條框體橫列在車牌下緣或上緣邊端表面，皆與長凹槽內無線射頻標籤的金屬薄膜天線保持良好匹配的隔離空間，俾使車牌在車輛上完成安裝，無論無線射頻標籤是橫置在車牌上緣表面或下緣表面，均能獲得良好的抗金屬干擾及長距離讀取的效果。