具有能在地面上行駛的車輛的系統(tǒng)、尤其是設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)、尤其是設(shè)備，具有能在地面上行駛的車輛，其中，所述車輛具有RFID閱讀器，所述閱讀器與天線SL連接，其中在天線SL進(jìn)入到一在地面敷設(shè)的、與靜止設(shè)置的RFID應(yīng)答器尤其是RFID標(biāo)簽相連接的天線的耦合區(qū)域中時(shí)能由閱讀器讀出儲(chǔ)存在應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)，其中，一個(gè)或多個(gè)永磁體設(shè)置在地面上，尤其是固定連接在地面中，所述車輛具有用于檢測磁場方向的傳感器。
【專利說明】具有能在地面上行駛的車輛的系統(tǒng)、尤其是設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)、尤其是設(shè)備，其具有能在地面上行駛的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的是，通過RFID閱讀器讀出儲(chǔ)存在應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此本發(fā)明的目的是，改進(jìn)一種具有能在地面上行駛的車輛的系統(tǒng)、尤其是設(shè)備，其中要能改進(jìn)導(dǎo)航。
[0004]該目的根據(jù)本發(fā)明通過按照在權(quán)利要求1中給出的特征所述的、具有能在地面上行駛的車輛的系統(tǒng)、尤其是設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明在具有能在地面上行駛的車輛的系統(tǒng)、尤其是設(shè)備方面的重要特征是，所述車輛具有RFID閱讀器，該閱讀器與一天線SL連接，其中，在天線SL進(jìn)入到一敷設(shè)在地面的、與靜止設(shè)置的RFID應(yīng)答器——尤其是RFID標(biāo)簽——連接的天線的耦合區(qū)域中時(shí)能由閱讀器讀出儲(chǔ)存在應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)，其中，一個(gè)或多個(gè)永磁體設(shè)置在地面上，尤其是固定連接在地面中，所述車輛具有用于檢測磁場方向的傳感器。
[0006]在此優(yōu)點(diǎn)是，利用應(yīng)答器能確定車輛的位置并且利用磁場能確定車輛的行駛方向。因此能確定車輛的取向和位置，即全部空間方位的位置信息。
[0007]因?yàn)榭梢允褂煤唵吻页杀居欣挠来朋w，因此同樣也能以簡單的方式確定車輛的方位、進(jìn)而行駛方向。
[0008]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，在地面上靜止地設(shè)置——尤其是在地面敷設(shè)——有多個(gè)RFID應(yīng)答器、尤其是RFID標(biāo)簽，其分別具有連接的天線，由此能使與閱讀器連接的車輛天線SL進(jìn)入到耦合區(qū)域中。在此優(yōu)點(diǎn)是，利用應(yīng)答器能傳輸并進(jìn)而以簡單的方式檢測關(guān)于位置的信息。此外還能將應(yīng)答器中的其它數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕v上。
[0009]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所述永磁體這樣布置,使得由該永磁體或這些永磁體產(chǎn)生的磁場在多個(gè)耦合區(qū)域中具有相同的方向，尤其是其中，所述耦合區(qū)域直線狀地排列成行。在此優(yōu)點(diǎn)是，唯一的永磁體能用于多個(gè)耦合區(qū)域，并因此能以簡單的方式實(shí)現(xiàn)方向檢測。
[0010]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，一另外的應(yīng)答器具有天線S0，其耦合區(qū)域包括或者至少部分地包括所述多個(gè)應(yīng)答器的耦合區(qū)域。在此優(yōu)點(diǎn)是，能儲(chǔ)存大的數(shù)據(jù)量，其中，所屬的應(yīng)答器能用于多個(gè)耦合區(qū)域。也即同樣的數(shù)據(jù)可儲(chǔ)存用于相屬的耦合區(qū)域。
[0011]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所有永磁體這樣布置，使得在耦合區(qū)域中由永磁體產(chǎn)生的磁場總是具有相同的方向，和/或在各應(yīng)答器中不僅儲(chǔ)存關(guān)于位置的信息，而且也儲(chǔ)存關(guān)于與應(yīng)答器天線耦合區(qū)域相關(guān)聯(lián)的磁場方向的信息，并且這些信息能由閱讀器讀出。在此優(yōu)點(diǎn)是，能讀出其它信息。例如是這樣的信息一如對于車輛的行駛指令或命令。此外，如果閱讀器也能作為寫入器運(yùn)行，那么信息能儲(chǔ)存在應(yīng)答器中以用于后面的車輛。[0012]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，在所述另外的應(yīng)答器中儲(chǔ)存有、能儲(chǔ)存和能讀出與應(yīng)答器的位置無關(guān)的信息，尤其是其中，這些信息包括用于后面車輛的指令。在此優(yōu)點(diǎn)是，能由前面行駛的車輛儲(chǔ)存用于后面車輛的指令。
[0013]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所述傳感器包括霍爾傳感器和/或維甘德傳感器，尤其由此能檢測橫穿傳感器的感測范圍的磁場的方向。在此優(yōu)點(diǎn)是，能檢測車輛的行駛方向即方位。
[0014]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所述天線SL設(shè)計(jì)為平面繞組，其中所述平面與敷設(shè)在地面的應(yīng)答器的天線所在的平面平行和/或間隔開。在此優(yōu)點(diǎn)是，敷設(shè)在地面的部件能由車輛駛過，并且傳感器能設(shè)置在地面上方的高度處。
[0015]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所述RFID閱讀器是RFID寫/讀器，即設(shè)計(jì)為適用于發(fā)送和選擇性地接收數(shù)據(jù)。在此優(yōu)點(diǎn)是，數(shù)據(jù)不僅能由應(yīng)答器讀出，而且也能傳輸并因此能儲(chǔ)存在應(yīng)答器的儲(chǔ)存器中、尤其是下述這樣的應(yīng)答器的儲(chǔ)存器中:該應(yīng)答器的配屬于其天線SO的耦合區(qū)域包括或者至少部分地包括多個(gè)耦合區(qū)域。
[0016]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所述耦合區(qū)域是感應(yīng)耦合的區(qū)域，尤其是由于天線SL通過使車輛到達(dá)合適的位置的方式而能與應(yīng)答器天線感應(yīng)耦合。在此優(yōu)點(diǎn)是，不發(fā)生遠(yuǎn)距離傳輸，而是應(yīng)答器的位置信息只能在圍繞應(yīng)答器天線的窄的空間區(qū)域中——即在其耦合區(qū)域中——實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合，并因此只能在這個(gè)空間區(qū)域中傳輸位置信息。因此能防止在確定位置時(shí)的誤差。
[0017]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，所述由永磁體產(chǎn)生的磁場在耦合區(qū)域中至少十倍、尤其至少百倍地強(qiáng)于其余的背景場、尤其是地磁場。在此優(yōu)點(diǎn)是，利用永磁體能抑制背景場并且能達(dá)到高的信噪比。
[0018]在一有利的設(shè)計(jì)方案中，在地面中敷設(shè)有初級導(dǎo)體，車輛的次級繞組感應(yīng)耦合在該初級導(dǎo)體上，用以感應(yīng)地為車輛供電，其中，所述應(yīng)答器天線分別具有第一分繞組和另一分繞組，所述第一分繞組和另一分繞組具有這樣的纏繞面積、這樣的卷繞方向和這樣的繞組匝數(shù)，使得由初級導(dǎo)體在這些分繞組中感生出的電壓在數(shù)值上相等并且相互抵消，尤其是其中，所述初級導(dǎo)體這樣遠(yuǎn)地與敷設(shè)在地面的天線的耦合區(qū)域間隔開，使得由初級導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場基本上是均勻的。在此優(yōu)點(diǎn)是，盡管出現(xiàn)了由初級導(dǎo)體的強(qiáng)電流引起的磁場，對于車輛而言仍然能應(yīng)用感應(yīng)供電。但是因?yàn)閼?yīng)答器的天線和閱讀器的天線分別由分繞組組成，在所述分繞組中感生出的電壓數(shù)值相等、但方向相反，因此能抑制初級導(dǎo)體電流的效果并且能不受干擾地執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。但是為此閱讀器的天線必須這樣定位在相應(yīng)應(yīng)答器天線的耦合區(qū)域中，使得應(yīng)答器天線的第一分繞組與閱讀器天線的第一分繞組耦合。此外應(yīng)答器與閱讀器的另外的天線同樣也必須相互耦合。
[0019]其它優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求給出。本發(fā)明不局限于權(quán)利要求的特征組合。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言尤其可以由任務(wù)提出和/或通過與現(xiàn)有技術(shù)比較而提出的任務(wù)而給出權(quán)利要求和/或各個(gè)權(quán)利要求特征和/或說明書特征和/或附圖特征的其它合適的組合可能性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面借助于示意圖詳細(xì)說明本發(fā)明:[0021]在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，其中永磁體在RFID應(yīng)答器的區(qū)域中靜止地設(shè)置在被車輛駛過的面積上。
[0022]在圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中永磁體與圖1相比以轉(zhuǎn)了 90°的方
式設(shè)置。
[0023]在圖3中示出在到達(dá)應(yīng)答器天線SO時(shí)車輛的位置。
[0024]在圖4中示出在車輛M的天線SL的區(qū)域中的、車輛M的傳感器H。
[0025]在圖5中示出車輛的行駛方向，該車輛遇到應(yīng)答器TO的第一天線并且之后遇到應(yīng)答器TO的平行移位設(shè)置的另一天線S0，其中，在車輛M進(jìn)入到第一天線SO的范圍中時(shí)確定車輛的位置和方向，并且與此相關(guān)地執(zhí)行方向變換，由此使車輛到達(dá)另一天線的范圍并且在那里到達(dá)另一應(yīng)答器區(qū)域中所期望的位置。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1中所示，在設(shè)備的地面上設(shè)置有永磁體，其中永磁體相互平行地取向。
[0027]此外RFID應(yīng)答器TO配備有縱向延伸敷設(shè)的天線S0，在其區(qū)域中設(shè)置有其它RFID應(yīng)答器Tl、T2、T3、T4、T5，它們具有各自的天線S1、S2、S3、S4、S5。
[0028]相互平行的永磁體在一設(shè)置在地面上方的平面中產(chǎn)生基本上方向相同的磁場，由此在該平面中在應(yīng)答器的天線S1、S2、S3、S4、S5的范圍中產(chǎn)生所標(biāo)出的磁場方向。所述平面優(yōu)選地與地面稍微隔開并且平行于地面。
[0029]可在地面上行駛的車輛M具有RFID閱讀器，該閱讀器具有天線SL，在其區(qū)域中、尤其是在其纏繞的面積中設(shè)置有磁傳感器H、尤其是霍爾傳感器或者GMR傳感器。
[0030]因此在車輛的天線SL進(jìn)入到一在其中能夠在閱讀器與在地面敷設(shè)的應(yīng)答器Tl、T2、T3、T4或T5之間傳輸數(shù)據(jù)的空間區(qū)域中時(shí)，不僅能利用讀出這個(gè)應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)位置確定，而且能借助檢測磁場、尤其是確定由永磁體產(chǎn)生的磁場方向而實(shí)現(xiàn)確定車輛M的取向。
[0031]此外由閱讀器也能讀出應(yīng)答器TO的更大的數(shù)據(jù)量，該應(yīng)答器用于儲(chǔ)存大的數(shù)據(jù)量。
[0032]通過這種方式也就在天線SL進(jìn)入到與應(yīng)答器T3的天線S3的耦合區(qū)域中時(shí)能從應(yīng)答器數(shù)據(jù)讀出關(guān)于所到達(dá)的位置的信息，利用傳感器H能確定車輛的方向，并且利用數(shù)據(jù)傳輸能讀出應(yīng)答器TO的其它數(shù)據(jù)。如果車輛的天線SL到達(dá)其它應(yīng)答器T1、T2、T4或T5的位置，則也能讀出所述其它數(shù)據(jù)。
[0033]車輛具有轉(zhuǎn)向裝置，因此能根據(jù)所確定的行駛方向和新確定的目標(biāo)位置控制方向變換。
[0034]在到達(dá)根據(jù)圖1的平行移位地設(shè)置在地面上的另一區(qū)域時(shí)，通過那里的應(yīng)答器(T1、T2、T3、T4或T5)又能夠確定新的位置并且能夠從那里的新的應(yīng)答器TO讀出數(shù)據(jù)。此外又能夠確定行駛方向和與此相關(guān)地控制新的行駛方向。因此也就能夠?qū)崿F(xiàn)在地面上的導(dǎo)航，而車輛無需具有導(dǎo)航系統(tǒng)或類似系統(tǒng)。
[0035]與圖1不同，在圖2中磁場方向在天線SO的區(qū)域中轉(zhuǎn)了 90°。
[0036]耦合區(qū)域指的是在各發(fā)送裝置的有效范圍中的這樣的空間區(qū)域，在該空間區(qū)域中能執(zhí)行在閱讀器的天線SO與應(yīng)答器之一的天線(S1、S2、S3、S4、S5)之間的數(shù)據(jù)傳輸。因此這個(gè)空間區(qū)域取決于發(fā)送功率和接收器的靈敏度。耦合區(qū)域優(yōu)選是感應(yīng)耦合的區(qū)域，由此通過天線的感應(yīng)耦合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸一但是不通過遠(yuǎn)距離傳輸。也即有效距離僅略大于發(fā)送器的天線。因此能夠?qū)崿F(xiàn)精確的位置確定，其中，精度相應(yīng)于在空間區(qū)域的數(shù)量級上的分辨率。
[0037]在其它根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，代替閱讀器使用寫/讀器，由此也能將數(shù)據(jù)從車輛傳輸?shù)綉?yīng)答器例如T0，并且能儲(chǔ)存在那里。因此數(shù)據(jù)例如對于后面的車輛的行駛命令也能儲(chǔ)存在應(yīng)答器TO中，并且能傳輸?shù)胶竺娴能囕v上。
[0038]附圖標(biāo)記列表:
[0039]TO 用于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的應(yīng)答器
[0040]T1、T2、T3、T4、T5用于定位標(biāo)記的應(yīng)答器
[0041]SO 應(yīng)答器TO的天線
[0042]S1、S2、S3、S4、S5 各個(gè)應(yīng)答器 Tl、T2、T3、T4、T5 的天線
[0043]N 永磁體的北極
[0044]S 永磁體的南極
[0045]M 移動(dòng)單元，即車輛
[0046]SL 車輛M的RFID閱讀器的天線
[0047]H 磁傳感器，尤其是霍爾傳感器或者GMR傳感器
[0048]磁場線
[0049]—行駛方向
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)、尤其是設(shè)備，具有能在地面上行駛的車輛，其中，所述車輛具有RFID閱讀器，所述閱讀器與一天線SL連接，其中，在所述天線SL進(jìn)入到一在地面敷設(shè)的、與靜止設(shè)置的RFID應(yīng)答器——尤其是RFID標(biāo)簽——相連接的天線的耦合區(qū)域中時(shí)能由所述閱讀器讀出儲(chǔ)存在所述應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)永磁體設(shè)置在地面上、尤其是固定連接在地面中，所述車輛具有用于檢測磁場方向的傳感器。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在地面上靜止地設(shè)置——尤其是在地面敷設(shè)——有多個(gè)RFID應(yīng)答器、尤其是RFID標(biāo)簽，所述應(yīng)答器分別具有所連接的天線，由此能使車輛的與閱讀器連接的天線SL進(jìn)入稱合區(qū)域中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述永磁體設(shè)置成，使得由所述永磁體產(chǎn)生的磁場在多個(gè)耦合區(qū)域中具有相同的方向，尤其是其中，所述耦合區(qū)域直線地排列成行。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，一另外的應(yīng)答器具有天線S0，該另外的應(yīng)答器的耦合區(qū)域包括或者至少部分地包括多個(gè)應(yīng)答器的耦合區(qū)域。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所有永磁體設(shè)置成，使得在各耦合區(qū)域中，由永磁體產(chǎn)生的磁場總是具有相同的方向， 和/或 在各應(yīng)答器中不僅儲(chǔ)存關(guān)于位置的信息，而且也儲(chǔ)存關(guān)于與應(yīng)答器天線耦合區(qū)域相關(guān)聯(lián)的磁場方向的信息，并且這些信息能由閱讀器讀出。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述另外的應(yīng)答器中儲(chǔ)存有、能儲(chǔ)存和能讀出與應(yīng)答器的位置無關(guān)的信息，尤其是其中，所述與應(yīng)答器的位置無關(guān)的信息包括用于后面的車輛的指令。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器包括霍爾傳感器和/或維甘德傳感器，尤其由此能檢測橫穿傳感器的感測區(qū)域的磁場的方向。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述天線SL設(shè)計(jì)為平面繞組，其中，該平面與包括在地面敷設(shè)的應(yīng)答器的天線的平面平行和/或間隔開。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID閱讀器是RFID寫/讀器，即設(shè)計(jì)為適于發(fā)送和選擇性地接收數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合區(qū)域是感應(yīng)耦合的區(qū)域，尤其是因?yàn)樘炀€SL能通過使車輛到達(dá)合適的位置而與應(yīng)答器的天線感應(yīng)耦合。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，由永磁體產(chǎn)生的磁場在耦合區(qū)域中至少十倍、尤其至少百倍地強(qiáng)于其余的背景場、尤其是地磁場。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于， 在地面中敷設(shè)有初級導(dǎo)體，車輛的次級繞組感應(yīng)地耦合在該初級導(dǎo)體上，用以感應(yīng)地為車輛供電， 其中，所述應(yīng)答器的天線分別具有第一分繞組和另一分繞組，所述第一分繞組和另一分繞組所具有的纏繞面積、卷繞方向和繞組匝數(shù)使得由初級導(dǎo)體在這些分繞組中感生出的電壓在數(shù)值上相等并且相互抵消， 尤其是其中，所述初級導(dǎo)體這樣遠(yuǎn)地與在地面敷設(shè)的天線的耦合區(qū)域間隔開，使得由初級導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場基本上是均勻的。
【文檔編號】G05D1/02GK103492969SQ201280019028
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月21日
【發(fā)明者】Z·華, J·施密特, G·梅羅維茨, A·萬耶科 申請人:索尤若驅(qū)動(dòng)有限及兩合公司