用于游戏的RFID天线阵列的制作方法

文档序号:30959438发布日期:2022-07-30 12:05阅读:117来源:国知局
用于游戏的RFID天线阵列的制作方法
用于游戏的rfid天线阵列
1.分案申请相关信息
2.本技术是申请日为2018年11月15日、申请号为201811358220.6、发明名称为“用于游戏的rfid天线阵列”的发明专利申请案的分案申请。
3.相关申请案的交叉参考
4.本技术案主张2017年11月15日申请的标题为“用于游戏的rfid天线阵列”的美国专利申请案第15/814,170号和2018年8月27日申请的标题为“用于游戏的rfid天线阵列”的美国专利申请案第16/114,018号的优先权,所述美国专利申请案两者以引用的方式并入本文中。
技术领域
5.本发明涉及游戏,且特定来说,涉及具有用于检测游戏桌上的射频识别(rfid)标签的位置的天线阵列的rfid系统。


背景技术:

6.除非在此另有说明,否则这个部分中描述的方法不是本技术案中的权利要求书的现有技术,并且并不因为包含在这个部分中就被认可为现有技术。
7.实时跟踪游戏桌上的游戏标记的位置有可能通过提供现金管理和改进的安全性而革新游戏行业。将此数据系结给特定玩家允许娱乐场创建准确玩家配置文件,同时减轻游艺场所老板数十年如一日的寻常事务。
8.传统的rfid系统尝试迎合游戏市场,取得有限成功。在典型rfid系统中,激励天线界定一“工作体积”,在所述工作体积内,所述天线投射的能量足以为rfid标签供能。此“工作体积”通常以增加/减小调整读取范围的功率的仅有选项进行不良界定。但这样做会扩展在所有方向上的读取范围,当多个天线极为贴近时引入串扰误差。市场上的现有产品患有多种缺点。第一,其受限于离散游戏标记点。第二,其有限于其可读取的芯片堆叠高度。第三,其中相邻游戏标记点之间具有极为不佳的区分。第四,其具有高于可接受的读取误差。第五,其具有缓慢读取速率,这会错过重要事件(例如,放置和移除芯片等)。
9.这些缺点限制其中游戏标记点广泛分布(例如单“罐”)的游戏可用的技术,仅检测初始游戏标记(不捕获瞬时事件例如支付),以及仅在其在桌上使用之前(不在游戏过程期间)识别仿冒标记。
10.美国申请公开案第2013/0233923号论述铁氧体核心技术。所述铁氧体核心技术克服上述缺点中的多个缺点,但不解决跟踪不同游戏者放置在单个较大游戏标记点上的多个独立游戏标记的需求(例如当“向后游戏者”与传统的巴卡拉(baccarat)“赛场”布局上的坐式游戏者共享游戏标记点时)。还需要区分间距非常近的游戏标记(例如可在轮盘桌上发现)的位置的能力。
11.美国申请公开案第2017/0228630号论述涉及两个相交天线阵列的解决方案。一个水平天线阵列提供一个坐标,且第二垂直天线阵列提供第二坐标。将相邻天线进行比较的
信号强度信息接着可用以内插一组较高保真度的坐标。
12.虽然美国申请公开案第2017/0228630号的方法确实起作用,但其遭遇的实际问题为读取rfid标签花费时间且出于内插的目的多次读取标签使所需时间加倍,使得捕获具有大数目个标签的瞬时事件的准确“快照”在某些游戏环境中可能不切实可行。
13.典型的rfid系统解决问题“谁在那儿?(who's there?)”。响应为一系列唯一项识别符(例如,序列号)。如上文所论述,美国申请公开案第2013/0233923号中论述的铁氧体核心技术是针对作为跟踪个别游戏标记的方式来解决额外问题“你在哪儿?(where are you?)”。
14.美国申请公开案第2016/0217645号论述在rfid读取之前使用网络分析器装置,进而能够将rfid读取器仅引导到存在标签的那些天线。这描述消除使用rfid读取器查找其中根本不存在标签的地方的“开销”的系列方法,这是因为使用网络分析器装置与使用rfid读取器相比花费较少时间。
15.美国申请公开案第2013/0233923号和美国申请公开案第2016/0217645号均涉及将游戏标记放置在特定区域(游戏标记点)。将不会正确地读取不放置于界定的区域中的一个中的rfid标签。这两个揭示案都不解决检测放置在较大定界区域上的任何位置的游戏标记的需要。美国申请公开案第2017/0228630号的额外揭示内容确实满足将多个游戏标记放置在较大定界区域内。然而,其中揭示的系统涉及多个rfid读取以界定每一游戏标记的坐标,这是耗费时间的过程。
16.美国申请公开案第2013/0233923号、美国申请公开案第2016/0217645号和美国申请公开案第2017/0228630号这三者都描述通过使用rfid读取器测量的信号强度信息确定与特定天线的接近度来识别和定位rfid标签的系统。美国申请公开案第2013/0233923号描述增加适当天线处的信号强度从而进一步改进准确度的系统。


技术实现要素:

17.使用天线阵列定位阵列内的标签的现有系统的一个问题是为每一天线供能以便读取每一天线附近的rfid标签并且接着针对每一后续天线重复此过程所花费的时间。需要准确定位和跟踪可放置在游戏桌上的经界定边界内的任何位置的个别间距非常近的游戏标记的更快速方法。需要提高系统应用游戏规则以计算原始游戏标记的量和位置以及使瞬时事件例如使支付与获胜游戏标记相关的速度。
18.给定上文,实施例是针对使用检测到的rfid信号的相位信息以便改进系统的操作。
19.根据实施例,一种系统确定游戏环境中的对象的位置。所述系统包含主天线,其与游戏桌上的区域相关联;第一多个天线,其定向在第一方向上并且与所述游戏桌上的所述区域相关联;第二多个天线,其定向在第二方向上;主射频识别(rfid)发射器,其耦合到所述主天线;主rfid接收器,其耦合到所述主天线;第一多个rfid接收器,其耦合到所述第一多个天线;第二多个rfid接收器,其耦合到所述第二多个天线;和控制器,其控制所述主rfid发射器产生rfid存量命令。所述第二方向不同于所述第一方向,所述第二多个天线与所述第一多个天线重叠,所述第一多个天线和所述第二多个天线在所述区域内的多个位置处相交,且所述区域中的多个rfid标签中的每一个根据防冲突过程对所述rfid存量命令作
出响应。响应于所述rfid存量命令,所述主rfid接收器从所述多个rfid标签接收第一多个响应,所述第一多个rfid接收器从所述多个rfid标签接收第二多个响应,且所述第二多个rfid接收器从所述多个rfid标签接收第三多个响应。所述控制器使用所述第一多个响应、所述第二多个响应和所述第三多个响应中的至少一个确定所述多个rfid标签中的每一个的识别符,且所述控制器通过使所述第一多个响应的振幅信息和相位信息、所述第二多个响应的振幅信息和相位信息以及所述第三多个响应的振幅信息和相位信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
20.对于所述多个rfid标签中的特定rfid标签,所述控制器可同时确定特定rfid标签的识别符和位置。
21.rfid存量命令可为致使控制器确定所有多个rfid标签的识别符和位置的单个rfid存量命令。
22.所述第一多个天线和所述第二多个天线可重叠和相交以界定所述多个rfid标签中的每一个在所述区域内的两个维度中的所述位置。所述第一多个天线和所述第二多个天线可垂直相交并且界定所述多个rfid标签中的每一个在所述区域内的x维度和y维度中的位置。
23.所述第一多个天线和所述第二多个天线可使用所述区域内的极坐标界定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
24.所述第一多个天线可形成为第一不重叠单层,且所述第二多个天线可形成为第二不重叠单层。所述第一多个天线可形成为重叠的双层。
25.所述控制器可使用所述第二多个响应的振幅信息和所述第三多个响应的振幅信息的内插来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
26.所述控制器可确定当所述多个rfid标签的子集的每一rfid标签的位置在所述子集的至少一个其它rfid标签的经界定范围内时,所述子集分组在一起。
27.所述控制器可根据第一子集的位置和第二子集的位置,确定所述多个rfid标签的第一子集对应于游戏标记,且所述多个rfid标签的第二子集对应于与游戏标记相关联的支付。
28.所述控制器可使用所述第二多个响应和所述第三多个响应中的至少一个确定所述多个rfid标签中的每一个的识别符。
29.所述控制器可使用所述第一多个响应作为归一化所述第二多个响应和所述第三多个响应的参考信息。所述控制器可使用所述第一多个响应的振幅信息归一化所述第二多个响应的振幅信息和所述第三多个响应的振幅信息。
30.所述控制器可使用所述第一多个响应的相位信息确定所述第二多个响应的相对相位信息和所述第三多个响应的相对相位信息。
31.当第一组所述多个rfid标签与第一位置相关联时,且当第二组所述多个rfid标签与第二位置相关联时,所述控制器可确定当第一位置和第二位置在阈值距离内时,所述第一组和第二组是一群组。
32.根据实施例,一种系统确定游戏环境中的对象的位置。所述系统包含主天线,其与游戏桌上的区域相关联;第一多个天线,其定向在第一方向上并且与所述游戏桌上的所述区域相关联;第二多个天线,其定向在第二方向上;主射频识别(rfid)发射器,其耦合到所
述主天线;主rfid接收器,其耦合到所述主天线;第一多个rfid接收器,其耦合到所述第一多个天线;第二多个rfid接收器,其耦合到所述第二多个天线;和控制器,其控制所述主rfid发射器产生rfid存量命令。所述第二方向不同于所述第一方向,所述第二多个天线与所述第一多个天线重叠,且所述第一多个天线和所述第二多个天线在所述区域内的多个位置处相交。所述区域中的多个rfid标签中的每一个根据防冲突过程对所述rfid存量命令作出响应。响应于所述rfid存量命令,所述主rfid接收器从所述多个rfid标签接收第一多个响应,且所述第一多个rfid接收器从所述多个rfid标签接收第二多个响应,且所述第二多个rfid接收器从所述多个rfid标签接收第三多个响应。所述控制器使用所述第一多个响应、所述第二多个响应和所述第三多个响应中的至少一个确定所述多个rfid标签中的每一个的识别符。所述控制器通过使所述第一多个响应的振幅信息、所述第二多个响应的振幅信息和相位信息以及所述第三多个响应的振幅信息和相位信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
33.此实施例的细节另外可类似于先前实施例的细节。
34.根据实施例,一种方法确定游戏环境中的对象的位置。所述方法包含通过耦合到主天线的主射频识别(rfid)发射器产生rfid存量命令,其中所述主天线与游戏桌上的区域相关联。所述方法另外包含通过所述区域中的多个rfid标签中的每一个根据防冲突过程对所述rfid存量命令作出响应。所述方法另外包含通过耦合到主天线的主rfid接收器响应于所述rfid存量命令而从所述多个rfid标签接收第一多个响应。所述方法另外包含通过耦合到第一多个天线的第一多个rfid接收器响应于所述rfid存量命令而从所述多个rfid标签接收第二多个响应,其中所述第一多个天线定向在第一方向上并且与游戏桌上的区域相关联。所述方法另外包含通过耦合到第二多个天线的第二多个rfid接收器响应于所述存量命令而从所述多个rfid标签接收第三多个响应,其中所述第二多个天线定向在不同于第一方向的第二方向上,其中所述第二多个天线与所述第一多个天线重叠,且其中所述第一多个天线和所述第二多个天线在所述区域内的多个位置处相交。所述方法另外包含一种控制器使用所述第一多个响应、所述第二多个响应和所述第三多个响应中的至少一个确定所述多个rfid标签中的每一个的识别符。所述方法另外包含通过所述控制器通过使所述第一多个响应的振幅信息、所述第二多个响应的振幅信息和相位信息以及所述第三多个响应的振幅信息和相位信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
35.所述确定所述多个rfid标签中的每一个的所述位置的步骤可另外包含通过所述控制器通过使所述第一多个响应的振幅信息和所述相位信息、所述第二多个响应的所述振幅信息和相位信息以及所述第三多个响应的所述振幅信息和相位信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的所述位置。
36.此实施例的细节另外可类似于先前实施例的细节。
37.根据实施例,一种系统确定游戏环境中的对象的位置。所述系统包含主天线,其与游戏桌上的区域相关联;第一多个天线,其定向在第一方向上并且与所述游戏桌上的所述区域相关联;和第二多个天线,其定向在第二方向上;主射频识别(rfid)发射器,其耦合到所述主天线;第一多个rfid接收器,其耦合到所述第一多个天线;第二多个rfid接收器,其耦合到所述第二多个天线;和控制器。所述第二方向不同于所述第一方向,所述第二多个天线与所述第一多个天线重叠,且所述第一多个天线和所述第二多个天线在所述区域内的多
个位置处相交。所述控制器控制主rfid发射器产生rfid存量命令,其中所述区域中的多个rfid标签中的每一个根据防冲突处理对所述rfid存量命令作出响应。响应于所述rfid存量命令,所述第一多个rfid接收器从所述多个rfid标签接收第一多个响应,且所述第二多个rfid接收器从所述多个rfid标签接收第二多个响应。所述控制器使用所述第一多个响应和所述第二多个响应中的至少一个确定所述多个rfid标签中的每一个的识别符。所述控制器通过使所述第一多个响应的振幅信息和所述第二多个响应的振幅信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
38.所述控制器可通过使所述第一多个响应的振幅信息和所述相位信息与所述第二多个响应的所述振幅信息和相位信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的所述位置。
39.此实施例的细节另外可类似于先前实施例的细节。
40.根据实施例,一种方法确定游戏环境中的对象的位置。所述方法包含通过耦合到主天线的主射频识别(rfid)发射器产生rfid存量命令,其中所述主天线与游戏桌上的区域相关联。所述方法另外包含通过所述区域中的多个rfid标签中的每一个根据防冲突过程对所述rfid存量命令作出响应。所述方法另外包含通过耦合到第一多个天线的第一多个rfid接收器响应于所述rfid存量命令而从所述多个rfid标签接收第一多个响应,其中所述第一多个天线定向在第一方向上并且与游戏桌上的所述区域相关联。所述方法另外包含通过耦合到第二多个天线的第二多个rfid接收器响应于所述rfid存量命令而从所述多个rfid标签接收第二多个响应,其中所述第二多个天线定向在不同于第一方向的第二方向上,其中所述第二多个天线与所述第一多个天线重叠,且其中所述第一多个天线和所述第二多个天线在所述区域内的多个位置处相交。所述方法另外包含通过控制器使用所述第一多个响应和所述第二多个响应中的至少一个确定所述多个rfid标签中的每一个的识别符。所述方法另外包含通过所述控制器通过使所述第一多个响应的振幅信息和所述第二多个响应的振幅信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
41.所述确定所述多个rfid标签中的每一个的位置的步骤可包含通过所述控制器通过使所述第一多个响应的所述振幅信息和相位信息与所述第二多个响应的所述振幅信息和相位信息相关来确定所述多个rfid标签中的每一个的位置。
42.此实施例的细节另外可类似于先前实施例的细节。
43.以下详细描述和附图提供对本发明的性质和优点的进一步理解。
附图说明
44.图1是rfid系统100的框图。
45.图2是操作rfid系统(例如,图1的rfid系统100)的方法200的流程图。
46.图3是示出在芯片跨越天线移动时由天线104或106(参见图1)中的一个检测到的振幅和相位信息的曲线图300的图表。
47.图4是示出由天线104中的两个或由天线106中的两个(参见图1)检测到的振幅和相位信息的曲线图400和402的图表。
48.图5是图1的天线104和106的俯视图。
49.图6是rfid系统600的框图。rfid系统600示出rfid系统100(参见图1)的特定实施
方案。
50.图7是接收器700的框图。
51.图8是rfid系统800的框图。
52.图9是在一个方向上的一组重叠天线900的俯视图。
53.图10是天线阵列1000的俯视图。
54.图11是极性天线阵列1100的俯视图。
55.图12a是巴卡拉桌1200的俯视图,且图12b是示出天线阵列1202的对应部分的巴卡拉桌1200的一部分的俯视图。
56.图13是具有天线阵列1302的轮盘桌1300的俯视图。
57.图14是图1的天线104和106的俯视图。
具体实施方式
58.本文中描述用于rfid标签的位置确定的技术。在以下描述中,出于解释的目的,阐述众多实例和具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而,对于所属领域的技术人员将显而易见的是,由权利要求定义的本发明可包含一些或所有这些实例中的特征(单独地或与下文描述的其它特征组合),并且可另外包含本文中所描述的特征和概念的修改和等效物。
59.在以下描述中,详述各种方法、过程和程序。虽然可以特定次序描述特定步骤,但此类次序主要为方便和清晰起见。特定步骤可重复大于一次,可在其它步骤(即使以另一次序以其它方式描述那些步骤)之前或之后发生,以及可与其它步骤并行地发生。仅当第一步骤必须在第二步骤开始之前完成时要求第二步骤跟在第一步骤之后。此类情况在从上下文不清楚的情况下将被具体指出。
60.在本文中,使用术语“和”、“或”以及“和/或”。此类术语将被理解为具有包含性意义。举例来说,“a和b”可至少意指如下:“a和b两者”、“至少a和b两者”。作为另一实例,“a或b”可至少意指如下:“至少a”、“至少b”、“a和b两者”、“至少a和b两者”。作为另一实例,“a和/或b”可至少意指如下:“a和b”、“a或b”。当预期异或时,将特别指出此情况(例如,“a或b中任一个”、“a和b中至多一个”)。
61.在本文中,使用术语“rfid标签”、“rfid游戏标签”、“rfid芯片”、“rfid游戏芯片”、“游戏芯片”和“游戏标记”。此类术语将被理解为广义上为同义的。(更精确地,“rfid芯片”可用以指代“rfid标签”的集成电路组件,其还包含额外组件,例如天线、刚性壳体等。然而,本文主要涉及对这些术语的广义上的使用。)rfid标签通常用其序列号或其它识别符对来自rfid读取器的射频信号作出响应,从而使rfid读取器能够获得附近的rfid标签的存量。在游戏情境中,根据各个游戏规则,rfid游戏标签可在游戏标记和支付时放置在游戏桌上,从游戏桌移除,围绕游戏桌移动。rfid游戏标签可标示有值识别符(例如,$1)。
62.图1是rfid系统100的框图。rfid系统100包含主天线102、第一组天线104a-104d(统称为天线104)、第二组天线106a-106d(统称为天线106)、主rfid发射器108、主rfid接收器112、第一组rfid接收器114a-114d(统称为rfid接收器114)、第二组rfid接收器116a-116d(统称为rfid接收器116)和控制器120。一般来说,主rfid发射器108产生由天线102辐射并且由任何rfid标签接收的射频能量;接着由天线102、104和106接收来自rfid标签的响
应。来自rfid标签的响应可为振幅和相位信息。振幅信息可呈接收的信号强度(rssi)信息的形式,且相位信息可呈同相(i)和正交(q)信息的形式。
63.rfid系统100可实施为游戏桌的部分(参见例如图12a-12b和13的轮盘和巴卡拉实例)。举例来说,天线102、104和106可嵌入于游戏桌的进行游戏的表面下方(以便检测在游戏桌上游戏期间rfid游戏标签的位置),且rfid系统100的组件的剩余部分可嵌入于游戏桌的结构内。游戏环境可具有数个游戏桌,各自包含rfid系统100;多个rfid系统100可经由网络彼此连接或连接到其它组件。
64.主天线102位于游戏桌的进行游戏的表面下方。作为使用游戏桌玩游戏的部分,rfid游戏标签放置在主天线102上方的区域上,从所述区域移除,以及围绕所述区域移动。游戏桌上的此区域可标示为根据正被实施的特定游戏示出各个子区域(参见例如图12a-12b和13的轮盘和巴卡拉实例)。主天线102可实施于印刷电路板上。主rfid发射器108和主接收器112耦合到主天线102。
65.天线104位于游戏桌的进行游戏的表面下方,且如主天线102一样与游戏区域相关联。天线104定向在第一方向上。如图1中所示,天线104定向在北-南(或y)方向上。在其它实施方案中,天线104可定向在其它方向上。天线104可实施于印刷电路板上,或作为还包含主天线102的多层电路板的一层。rfid接收器114耦合到天线104。
66.天线106位于游戏桌的进行游戏的表面下方,且如主天线102一样与游戏区域相关联。天线106定向在不同于天线104的第一方向的第二方向上。如图1中所示,天线106定向在东-西(或x)方向上。在其它实施方案中,天线106可定向在其它方向上。天线106可实施于印刷电路板上,或作为还包含主天线102或天线104的多层电路板的一层。rfid接收器116耦合到天线106。
67.天线106与天线104重叠;在图1中使用虚线示出此重叠。除了主天线102之外,此重叠通常还允许天线104和106与游戏区域相关联。一般来说,这允许至少三个天线(例如,主天线102、天线104中的一个和天线106中的一个)与游戏区域内的每一位置相关联。可按需要调整天线104中的每一个之间的间隔以及天线106中的每一个之间的间隔。
68.天线104和106共同形成可以被称作天线阵列。如图1中所示,天线104和106以直角相交。在其它实施方案中,天线104和106可以其它角度相交。如图1中所示,天线104和106的形状为矩形。在其它实施方案中,天线104可具有其它形状,例如环形形状、饼形形状、曲形形状、圆角矩形形状等。可按需要调整天线104和106的大小。
69.图1中示出四个天线104和四个相关联的rfid接收器114,以及四个天线106和四个相关联的rfid接收器116。可按需要调整这些量以覆盖较大或较小区域和/或增加或减小空间分辨率。
70.一般来说,主要rfid接收器112用以产生控制器120当处理来自天线104和106的振幅和相位信息时使用的参考振幅和相位信息。虽然主要rfid接收器112示出为图1中的独立组件,但主要rfid接收器112可为主要rfid发射器108的子组件。
71.控制器120通常控制rfid系统100的操作。控制器120可连接到计算机(例如,个人计算机)可为所述计算机的组件。控制器120可连接到其它组件,或自身可包含实施其它功能例如rfid标签识别、rfid标签位置确定、游戏规则验证等的组件。控制器120可存取各个数据存储器或数据库,例如游戏规则数据库、rfid标签数据库等。
72.rfid系统100通常操作如下。发射器108产生由主天线102发射的射频信号。游戏区域中的任何rfid游戏标签对射频信号作出响应。由主要接收器112(经由主天线102)、接收器114中的至少一个(经由天线104中的至少一个)和接收器116中的至少一个(经由天线106中的至少一个)接收来自rfid游戏标签的响应。控制器120通过使接收器中的每一个所接收的响应相关来确定每一rfid游戏标签的位置。参考图2提供更多细节。
73.根据另一实施例,可省略主接收器112。
74.图2是操作rfid系统(例如,图1的rfid系统100)的方法200的流程图。控制器(例如,图1的控制器120)可例如根据计算机程序的执行控制方法200。一般来说,方法200描述单个rfid读取循环。在读取循环之间,rfid游戏标签不被供电并且不发送信号。在rfid读取循环期间,游戏区域中的每一rfid游戏标签作出响应。rfid读取循环在每一rfid游戏标签已作出响应之后结束。因此,每一rfid读取循环造成游戏区中的所有rfid游戏标签响应一次但被多个接收器读取。
75.在202处,控制器控制主rfid发射器(例如,图1的主rfid发射器108)产生rfid存量命令。一般来说,主rfid天线被供能,且rfid存量命令是可包含在主rfid发射器产生的射频能量中的数个命令中的一个。下文提供rfid存量命令的另外细节。耦合到主rfid发射器的主天线(例如,图1的主天线102)发射rfid存量命令。主天线与含有一或多个rfid标签(例如,rfid游戏标签)的游戏桌上的区域相关联。
76.在204处,rfid标签中的每一个根据防冲突过程对rfid存量命令作出响应。一般来说,防冲突过程有助于确保rfid标签中的仅一个在给定时间响应。下文提供防冲突过程的另外细节。
77.在206处,耦合到主天线的主rfid接收器(例如,图1的主rfid接收器112)响应于rfid存量命令从区域中的rfid标签接收第一组响应。
78.在208处,耦合到第一组天线(例如,图1的天线104)的第一组rfid接收器(例如,图1的rfid接收器114)响应于rfid存量命令从区域中的rfid标签接收第二组响应。第一组天线定向在第一方向上并且与游戏桌上的区域相关联。
79.在210处,耦合到第二组天线(例如,图1的天线106)的第二组rfid接收器(例如,图1的rfid接收器116)响应于rfid存量命令从区域中的rfid标签接收第三组响应。第二组天线定向在不同于第一方向的第二方向上,第二组天线与第一组天线重叠,且第一组天线和第二组天线在区域内的数个位置相交。
80.如上文所提及,每一rfid标签响应一次,但每一响应由多个天线接收。为易于描述,这些接收的响应在上文206-210中被称为“第一组响应”、“第二组响应”和“第三组响应”。一般来说,多个天线中的每一个同时接收特定响应。
81.归因于防冲突过程,理想地,rfid标签中的仅一个字给定时间响应,因此控制器能够使天线中的每一个在所述给定时间接收的响应与所述一个响应rfid标签关联。因此,通常,206-210并行地发生,其中每一rfid标签(理想地)在给定时间响应并且被多个接收器检测到。举例来说,在给定时间,由主rfid接收器、第一组rfid接收器中的至少一个和第二组rfid接收器中的至少一个接收来自一个rfid标签的响应。
82.防冲突过程的简要说明如下。控制器输出包含5位循环冗余检查(crc)的存量命令的开始。此命令还定义存在多少个时隙。标签产生随机数并且将其与特定时隙号进行比较。
如果其匹配,那么标签用来自命令的5位crc以及其序列号的16位crc作出响应。如果控制器在未检测到冲突的情况下接收到此,那么其将5位crc和16位crc重新发送到标签。标签接着通过发送出其序列号并且设置其旗标来作出响应,因此当移除rf功率时,在重新设置旗标之前,其不对更多查询作出响应。因此,在实际数据加速之前发送crc实际上是确定是否存在冲突的较短消息。
83.在212处,控制器(例如,图1的控制器120)使用第一组响应、第二组响应和第三组响应中的至少一个确定用于rfid标签中的每一个的识别符。如上文所论述,当给定标签根据防冲突过程用其序列号作出响应时,多个rfid接收器可接收此响应(例如,主rfid接收器接收第一组响应,包含来自给定标签的响应;第一组rfid接收器接收第二组响应,包含来自给定标签的响应;等)。控制器可使用rfid接收器中的一个(例如,主rfid接收器)确定识别符,并且可出于验证或确认目的使用来自其它rfid接收器的信息。当当前读取循环结束时,rfid标签失去电力,旗标被清除,且rfid标签在下一个读取循环期间任意作出响应。
84.在214处,控制器通过使第一组响应的振幅和相位信息与第二组响应的振幅和相位信息以及第三组响应的振幅和相位信息相关来确定rfid标签中的每一个的位置。下文提供此相关过程的另外细节。一般来说,控制器使用来自第一组响应的信息修改第二组响应,以便确定位置的一个维度(例如,x维度),并且使用来自第一组响应的信息修改第三组响应,以便确定位置的另一维度(例如,y维度);x维度和y维度的相交点则指示游戏区域中的rfid标签的位置。
85.作为214中的替代方案,控制器可通过使第一组响应的仅振幅信息(无相位信息)与第二组响应的振幅和相位信息以及第三组响应的振幅和相位信息相关来确定rfid标签中的每一个的位置。在此替代方案中,主rfid接收器仅执行激励,且其振幅信息用于归一化目的;来自第一组天线和第二组天线的相位信息用以确定位置。
86.作为214中的另一替代方案,控制器可通过使第一组响应的振幅信息与第二组响应的振幅信息以及第三组响应的振幅信息相关来确定rfid标签中的每一个的位置。
87.控制器可并行地执行212-214,或可在212之前执行214。
88.一旦所有rfid标签已作出响应,当前读取循环便完成。当控制器执行下一个读取循环时,控制器再次执行方法200。
89.控制器接着可使用rfid标签中的每一个的识别符和位置执行其它游戏功能,例如验证游戏标记和支付的量和放置,验证rfid标签放置与各个游戏规则的符合性等。下文提供这些游戏功能的另外细节。
90.如上文参考图1所论述,替代性实施例省略主rfid接收器。在此类实施例中,控制器在不使用第一组响应的情况下确定识别符(参见212)和位置(参见214)。
91.图3是示出在芯片跨越天线移动时由天线104或106(参见图1)中的一个检测到的振幅和相位信息的曲线图300的图表。曲线图300表示由每一给定x位置处的单个rfid标签的响应产生的振幅和相位信息。出于观测目的,设想使用天线104a(参见图1)检测每一位置处的rfid标签。在图3中,天线104a具有大约2英寸的宽度,定位于距离零位置302大约1.8英寸与3.8英寸之间。因此,设想rfid标签起始于零位置302处。这是这天线104a外部并且具有零振幅,对应于rfid标签不被检测到。天线104a的左侧开始于304。在rfid标签从302移动到304时,天线104a检测到来自rfid标签的响应的振幅,这随着rfid标签靠近天线104a而增
加。(使用图1的主天线102接收的响应将图3中示出的振幅归一化。)应注意,曲线图300的振幅在302与304之间为负;这归因于主天线102对照线104a检测到的rfid标签的相位信息的比较。具体地说,主天线102检测到的相位信息与此天线104a检测到的相位信息是异相的;此异相结果示出为图3中的负振幅。负相位信息指示检测到rfid标签在天线104a外部。
92.当rfid标签达到304(在天线104a的左侧环路正上方)时,振幅信息为零,对应于rfid标签未被检测到。随着rfid标签朝向天线104a的中心移动,振幅增加,在306处达到约0.75的最大值。由于主天线102检测到的相位信息与天线104a检测到的相位信息同相,因此这指示rfid标签在两个天线内部,并且由曲线图300的在304和308之间的正向振幅曲线示出。随着rfid标签朝向天线104a的右侧环路移动,振幅在308处减小至零。
93.随着rfid标签继续通过308,天线104a检测到振幅信息在310处返回到零之前增加(负地)一位。如前所述,振幅归因于主天线102和天线104a之间的相位信息比较而示出为负值。由于rfid标签在主天线102内部但在308和310之间在天线104a外部,因此比较结果是异相的,且曲线图300的振幅在308和310之间示出为负向的。
94.作为实例,设想天线104a检测到0.2的振幅。仅使用振幅信息,rfid标签可处于对应于以下六个点中的一个的位置:320、322、324、326、330或332。如果相位信息指示异相,那么rfid标签可处于对应于以下四个点中的一个的位置:320、322、324或326。如果相位信息指示同相,那么rfid标签可处于对应于两个点330或332中的一个的位置。接下来,图4示出可如何使用相邻天线使此多个位置变窄为单个位置。
95.图4是示出由天线104中的两个或由天线106中的两个(参见图1)检测到的振幅和相位信息的曲线图400和402的图表。出于说明性目的,假设曲线图400对应于天线104a接收的信号,类似于曲线图300(参见图3);曲线图402对应于邻近天线104b接收的信号。天线104a和104b可以被称作相邻天线。曲线图400和402另外类似于曲线图300(参见图3)。
96.归因于天线104a与104b之间的距离,在曲线图400和402当中存在某一重叠。此重叠提供具有使每一天线检测到的振幅和相位信息与rfid标签的位置相关的能力的rfid系统100(参见图1)。
97.返回到上文关于图3所论述的实例,设想天线104a检测到0.2的同相振幅,这指示rfid标签可处于对应于以下两个点中的一个的位置:430或432。设想天线104b检测到0.2的异相振幅,这指示rfid标签可处于对应于以下四个点中的一个的位置:450、452、454或456。通过使这些测量值相关,rfid系统100确定rfid标签的位置是对应于点432(天线104a)和点450(天线104b)的位置;在游戏桌上,此位置略在天线104a的右手侧内部。(注意,图4对应于天线104a的侧视图,因此在图1的俯视图中,rfid标签的位置对应于略在天线104a的右手侧内部的线上的位置。)接下来,图5示出如何将此实例扩展为二维。
98.图5是图1的天线104和106的俯视图。继续上文关于图4所论述的假想实验,设想rfid系统100使用天线104确定rfid标签处于对应于线502的位置上,这归因于天线104a和104b检测到的振幅和相位信息。进一步设想rfid系统100使用天线106确定rfid标签处于对应于线504的位置上,这归因于天线106a和106b检测到的振幅和相位信息(以类似于上文关于天线104a和104b所论述的方式)。rfid系统100接着能够将rfid标签的位置确定为线502和504的相交点,即位置506。以此方式,rfid系统100能够确定在天线阵列附近的一或多个rfid标签的位置。
99.图6是rfid系统600的框图。rfid系统600示出rfid系统100(参见图1)的特定实施方案。rfid系统600包含主天线602、第一组天线604a-604d(统称为天线604)、第二组天线606a-606d(统称为天线606)、rfid读取器608、主rfid接收器612、第一组rfid接收器614a-614d(统称为rfid接收器614)、第二组rfid接收器616a-616d(统称为rfid接收器616),以及控制器620a和620b(统称为控制器620)。这些组件类似于上文关于rfid系统100(参见v图1)所论述的组件。rfid系统600还包含振荡器630、信号分频器632、微处理器640a-640i(统称为微处理器640)、双向耦合器650以及二极管检测器652。
100.rfid读取器608包含rfid发射器和rfid接收器。rfid发射器类似于主rfid发射器108(参见图1)。在需要时,rfid接收器使得rfid读取器608能够读取rfid标签的识别符。rfid读取器608可为“储用”或“现成的”rfid读取器。rfid读取器608产生提供给双向耦合器650的射频信号。rfid读取器608也可以读取来自区域中的任何rfid标签的响应的识别符。
101.振荡器630产生所要频率下的第一本地振荡器信号。对于rfid系统600,rfid标签被设计成在13.56mhz的频率下操作。在其它实施例中,可按需要调整此频率。振荡器630将此第一本地振荡器信号提供给接收器612、614和616(也如图7中所示),以及提供给信号分频器632。
102.信号分频器632划分来自振荡器630的第一本地振荡器信号以便产生第二本地振荡器信号。对于rfid系统600,rfid标签被设计成用424khz的调制频率操作。因此,信号分频器632使13.56mhz信号除以32以获得424khz。在其它实施例中,可按需要调整调制频率。信号分频器632将此第二本地振荡器信号提供给接收器612、614和616(也如图7所示)。
103.微处理器640处理来自接收器612、614和616的振幅和相位信息,并且将来自接收器中的每一个的振幅和相位信息提供给控制器620b。微处理器640从控制器620b接收启用信号以选择性地启用所述微处理器。
104.双向耦合器650通常耦合rfid读取器608、主天线602、主rfid接收器612和控制器620b(经由二极管检测器652)。双向耦合器650将rfid读取器608发射的射频能量耦合到主天线602,并且将所发射的射频能量的一部分引导到控制器620b(经由二极管检测器652)。双向耦合器650将主天线602接收的射频能量耦合所述rfid读取器608,并且将所接收的射频能量的一部分引导到主rfid接收器612。
105.二极管检测器652通常充当包络检测器。控制器620b使用二极管检测器的输出确定标签可作出响应的时间。这允许控制器620b使接收器614和616开始对天线信号取样。
106.控制器620通常控制rfid系统600的操作,如上文关于控制器120(参见图1)和方法200(参见图2)所论述。控制器620a通常控制rfid读取器608,并且处理控制器620b收集的数据,以便确定rfid标签的位置。控制器620a可经由以太网连接连接到rfid读取器608,并且可经由通用串行总线(usb)连接连接到控制器620b。控制器620a可以经由网络连接到其它装置的计算机(例如,个人计算机)予以实施。控制器620b通常收集接收器612、614和616接收的振幅和相位信息。控制器620b可以微处理器或可编程逻辑装置予以实施。
107.rfid系统600通常操作如下。控制器620a指示rfid读取器608发射存量命令。rfid读取器608接通其射频输出并且将信号发送到rfid标签(例如,通过对其射频输出的载波信号进行振幅调制)。双向耦合器650将此信号的一部分引导到二极管检测器652。控制器620b监测二极管检测器652的输出以便确定何时使接收器针对可对rfid读取器608作出响应的
rfid标签开始取样。此时,控制器620b指示微处理器640使用启用信号开始对rssi信息进行取样。当控制器620b确定rfid标签的结束作出响应时,控制器620b使用启用信号指示微处理器640对来自接收器612、614和616的i和q电平进行取样,并且处理rssi信息以确定rfid标签返还的数据。(响应于存量命令,此数据通常是rfid标签的序列号。)i和q信息确定来自rfid标签的响应的经调制第二本地振荡器信号的相位(例如,在424khz下)。应注意,当使用接收器614或616中的单个时,经调制第二本地振荡器信号的相位不确定。然而,通过将接收器614或616中的一个检测到的相位与接收器612检测到的相位进行比较,控制器620b能够确定rfid标签是在给定天线环路内部还是外部。
108.振荡器630将第一本地振荡器信号(例如,13.56mhz)提供给接收器612、614和616,并且提供给信号分频器632。信号分频器632产生第二本地振荡器信号(例如,424khz)并将此第二本地振荡器信号提供给接收器612、614和616。rfid标签通过将子载波信号加载调制到rfid读取器608发射的载波信号上来对存量命令作出响应。接收器612、614和616通过首先使天线信号首先与第一本地振荡器信号混频来确定来自rfid标签的经调制子载波信号。在滤波和放大之后,使信号与第二本地振荡器信号混频以将经调制子载波信号解调到基带以确定i和q分量。
109.控制器620b分析来自接收器614的数据和来自接收器612的数据,以确定x轴上的rfid标签的位置。类似地,控制器620b分析来自接收器616的数据和来自接收器612的数据,以确定rfid标签在y轴上的位置。控制器620b可使用来自接收器612的rssi归一化从其它接收器614和616接收的信号,以便可获得较高保真度位置信息。
110.虽然示出四组天线604和天线606(和其相关联的接收器614和616),但可按需要调整这些数目。类似地,可调整天线604和606的形状。
111.图7是接收器700的框图。接收器700可为用于接收器612、614或616中的一或多个(参见图6)的特定实施方案。接收器700包含混频器702、带通滤波器704、放大器706、带通滤波器708、限制放大器710、混频器712a和712b、移相器714、电阻器716a和716b以及电容器718a和718b。
112.接收器700连接到天线中的一个(例如,图6的天线602、604或606中的一个)。接收器700从振荡器630(参见图6)接收第一本地振荡器(lo)信号730(例如,在13.56mhz下),并且从信号分频器632(参见图6)接收第二本地振荡器信号732(例如,在424khz下)。
113.混频器702使天线(例如,图6的天线602、604或606中的一个)接收的射频信号与第一本地振荡器信号730混频,以便产生经调制子载波信号734(例如,在424khz下)。归因于所述区域中的rfid标签调制来自rfid读取器(例如,图6中的608)的射频能量,子载波信号734是经调制子载波信号。
114.带通滤波器704对经调制子载波信号734执行带通滤波以减小噪声,并且产生经调制子载波信号736。带通滤波器704具有围绕子载波信号的期望频率(例如,424khz)的中心频率。
115.放大器706放大经调制子载波信号736,并且产生经调制子载波信号738。带通滤波器708对经调制子载波信号738执行带通滤波以进一步减小噪声,并且产生经调制子载波信号740。带通滤波器708具有围绕子载波信号的期望频率(例如,424khz)的中心频率。
116.限制放大器710将经调制子载波信号740驱动到限制中(例如,通过具有高增益),
使得i和q相位信号独立于信号振幅,从而产生经调制子载波信号742。限制放大器710还输出与经调制子载波信号740的电平(例如,以db为单位)成比例的rssi信号744。rssi信号744接着提供给图6的控制器620b,并且对应于上文所论述的rssi或振幅信息。
117.混频器712a使经调制子载波信号742与第二本地振荡器信号732混频,以便提取经调制信号746。经调制信号746对应于区域中的rfid标签执行的子载波信号(例如,在424khz下)的调制。电阻器716a和电容器718a形成对经调制信号746执行低通滤波的低通滤波器,从而产生同相(i)信号748。同相信号748接着提供给图6的控制器620b,并且对应于上文所论述的同相(i)信号分量。
118.移相器714对第二本地振荡器信号732执行90度的相位偏移,以产生经相移的第二本地振荡器信号733。
119.混频器712b使经调制子载波信号742与经相移第二本地振荡器信号733混频,以便创建经解调信号750。经解调信号750对应于未经滤波的正交(q)信号。电阻器716b和电容器718b形成对经解调信号750执行低通滤波从而产生正交(q)信号752的低通滤波器。正交信号752接着提供给图6的控制器620b,并且对应于上文所论述的正交(q)信号分量。
120.如上文所论述,控制器620(参见图6)能够通过将天线接收的i和q分量与主天线602接收的i和q分量进行比较来确定给定rfid标签是自天线604和606中的一或多个内部还是外部。
121.根据另一实施例,代替接收器700,接收器可实施为软件定义的无线电。一般来说,软件定义的无线电用用高速模/数转换器对来自天线的信号进行取样,接着以数字方式处理信号,以便检测振幅和相位。
122.图8是rfid系统800的框图。rfid系统800示出rfid系统100(参见图1)的特定实施方案。rfid系统800包含主天线802、第一组天线804a-804d(统称为天线804)、第二组天线806a-806d(统称为天线806)、rf发射器808、主rfid接收器812、第一组rfid接收器814a-814d(统称为rfid接收器814)、第二组rfid接收器816a-816d(统称为rfid接收器816)、控制器820a和820b(统称为控制器820)、振荡器830和信号分频器832。这些组件类似于上文关于rfid系统100(参见图1)或rfid系统600(参见图6)所论述的组件。rfid系统800还包含定向耦合器850。
123.rfid系统800类似于rfid系统600(参见图6),其中主要差异为将rfid读取器608(参见图6)替换为rf发射器808,将控制器620b替换为控制器820b,并且将双向耦合器650替换为定向耦合器850。简单来说,rfid系统600(参见图6)是针对使用“储用”或“现成的”rfid读取器(rfid读取器608),且rfid系统800是针对使用可控rf发射器(rf发射器808)。
124.振荡器830产生所要频率下的第一本地振荡器信号。对于rfid系统800,rfid标签被设计成在13.56mhz的频率下操作。在其它实施例中,可按需要调整此频率。振荡器830将第一本地振荡器信号提供给接收器812、814和816。接收器812、814和816可以类似于接收器700(参见图7)的方式实施,在此情况下,此信号对应于第一本地振荡器信号730。
125.信号分频器832划分来自振荡器830的第一本地振荡器信号以便产生第二本地振荡器信号。对于rfid系统800,rfid标签被设计成在424khz的调制频率下操作。因此,信号分频器832使13.56mhz信号除以32以获得424khz。在其它实施例中,可按需要调整调制频率。信号分频器832将此第二本地振荡器信号提供给接收器812、814和816(还如图7中所示),在
此情况下,此信号对应于第二本地振荡器信号732。
126.定向耦合器850通常耦合rf发射器808、主天线802和主rfid接收器812。定向耦合器850将rf发射器808发射的射频能量耦合到主天线802。定向耦合器850将主天线802接收的射频能量耦合到rf发射器808,并且将所接收的射频能量引导到主rfid接收器812。
127.控制器820通常控制rfid系统800的操作,如上文关于控制器120(参见图1)和方法200(参见图2)所论述。控制器820a通常充当到其它组件的接口。控制器820a可经由以太网连接连接到控制器820b。控制器820a可以经由网络连接到其它装置的计算机(例如,个人计算机)予以实施。控制器820b通常控制rf发射器808,收集接收器812、814和816接收的振幅和相位信息,并且处理所述振幅和相位信息以确定rfid标签的位置。控制器820b可以微处理器或可编程逻辑装置予以实施。
128.rfid系统800通常操作如下。控制器820b使用调制信号860控制rf发射器808。rf发射器808将调制信号860应用于其rf载波信号以命令标签(例如,使用其射频输出的载波信号上的子载波信号的振幅调制发射存量命令)。定向耦合器850将此信号引导到主天线802。控制器820b从接收器812、814和816接收振幅和相位信息(rssi、i和q)。(响应于存量命令,此数据通常是rfid标签的序列号。)i和q信息确定来自rfid标签的响应的经调制子载波的相位(例如,在424khz下)。应注意,当使用接收器814或816中的单个时,经调制子载波的相位不确定。然而,通过将接收器814或816中的一个检测到的相位与接收器812检测到的相位进行比较,控制器820b能够确定rfid标签是在给定天线环路内部还是外部。
129.振荡器830将第一本地振荡器信号(例如,13.56mhz)提供给接收器812、814和816,并且提供给信号分频器832。信号分频器832产生第二本地振荡器信号(例如,424khz)并将此信号提供给接收器812、814和816。rfid标签通过将子载波信号加载调制到rf发射器808发射的载波信号上来对存量命令作出响应。接收器812、814和816通过使检测到的子载波信号与来自振荡器830的第一本地振荡器信号混频来确定来自rfid标签的经调制子载波信号。接收器812、814和816将经调制子载波信号解调到基带以确定i和q分量。
130.控制器820b分析来自接收器814的数据和来自接收器812的数据,以确定x轴上的rfid标签的位置。类似地,控制器820b分析来自接收器816的数据和来自接收器812的数据,以确定rfid标签在y轴上的位置。控制器820b可使用来自接收器812的rssi归一化从其它接收器814和816接收的信号,以便可获得较高保真度位置信息。
131.虽然示出四组天线804和天线806(和其相关联的接收器814和816),但可按需要调整这些数目。类似地,可调整天线804和806的形状。
132.图9是在一个方向上的一组重叠天线900的俯视图。天线900的重叠增加可从给定rfid标签接收响应的天线的数目,这增加可用以rfid系统的数据量并且可能增加rfid标签的位置确定的准确度。天线900包含天线900a、900b、900c、900d、900e、900f和900g。天线900与rfid接收器(未示出)相关联;这些rfid接收器可类似于rfid接收器114、116(参见图1)、614、616(参见图6)、700(参见图7)、814或816(参见图8)。应注意,为清晰说明,天线900e、900f和900g示出为略偏移。
133.可使用天线900来代替特定方向上的所述组天线中的一个。举例来说,可使用天线900来代替x方向的天线104(参见图1),或y方向的天线106(参见图1)。可使用天线900来代替x方向的天线604(参见图6),或y方向的天线606(参见图6)。可使用天线900来嗲体x方向
的天线804(参见图8),或y方向的天线806(参见图8)。
134.天线900可印刷为印刷电路板上的双层。可按需要调整天线900的数目和形状。
135.图10是天线阵列1000的俯视图。天线阵列1000包含第一组天线1004a、1004b、1004c和1004d(统称为天线1004),以及第二组天线1006a、1006b、1006c、1006d、1006e、1006f、1006g、1006h、1006i(统称为天线1006)。与其它天线阵列(例如,图1的天线104和106)相比,天线1004和1006不以直角相交。可使用天线阵列1000代替天线104和106(参见图1)、604和606(参见图6),或804和806(参见图8)。天线1004、天线1006或这两者可以类似于天线900的方式(参见图9)的方式重叠。
136.可按需要调整天线1004和1006的数目和形状。
137.图11是极性天线阵列1100的俯视图。极性天线阵列1100包含重叠的圆形天线1104a、1104b、1104c和1104d(统称为圆形天线1104),以及径向天线1106a、1106b、1106c和1106d(统称为径向天线1106)。用虚线示出天线1104。与其它的天线阵列(例如,图1的天线104和106)相比,天线阵列1100不产生x和y位置信息,而是替代地产生极性位置信息(例如,量值和方向)。使用圆形天线1104确定距中心点1110的距离,使用径向天线1106确定角度。可使用极性天线阵列1100代替天线104和106(参见图1)、604和606(参见图6)、804和806(参见图8)或天线阵列1000(参见图10)。
138.作为实例,认为所述系统检测这圆形天线1104d内部且在圆形天线1104c外部的rfid标签。如果所述系统进一步检测到所述rfid标签之径向天线1106a外部,那么所述系统确定rfid标签的位置就在点1110附近。可根据检测到的信号的值确定位置确定的准确度,如上文关于图3-4所论述(或如下文字确定位置部分进一步详述)。
139.作为一选项,圆形天线1104无需重叠。类似地,径向天线1106无需重叠。作为另一选项,圆形天线1104可为环圈或环状,并且重叠或不重叠或部分地重叠。
140.图12a是巴卡拉桌1200的俯视图,且图12b是巴卡拉桌1200的一部分的俯视图,其示出天线阵列1202的对应部分。在图12a中,存在整个天线阵列1202,但未示出。在图12b中,天线阵列1202包含第一组天线1204a、1204b、1204c、1204d、1204e、1204f、1204g和1204h(统称为天线1204)以及第二组天线1206a、1206b、1206c和1206d(统称为天线1206)。巴卡拉桌1200还包含一或多个主天线(未示出),类似于主天线102(参见图1)。对于一个主天线,其可环绕巴卡拉桌1200的整个进行游戏的区域。对于两个主天线,每一主天线可覆盖巴卡拉桌1200的一部分。举例来说,一个主天线可环绕巴卡拉桌1200的左侧部分上的游戏标记位置(位置7-12),且另一主天线可环绕巴卡拉桌1200的右手部分上的游戏标记位置(位置1-6)。替代地,主天线可为单个类型的游戏标记(例如玩家)中的一些(或所有)界定一定界区域。此类阵列可用以跟踪定界区域内的个别游戏标记。
141.天线1204和1206(和主天线)以类似于rfid读取器114或116(参见图1)的方式连接到rfid读取器(未示出)。天线1204在一端比在另一端宽。天线1206略弯折或弯曲,以便顺应巴卡拉桌1200。
142.作为一选项,天线1204、天线1206或这两者可以类似于天线900的方式(参见图9)的方式重叠。
143.图13是具有天线阵列1302的轮盘桌1300的俯视图。天线阵列1302包含第一组天线1304a、1304b、1304c、1304d和1304e(统称为天线1304)以及第二组天线1306a、1306b、
1306c、1306d、1306e、1306f、1306g、1306h、1306i、1306j、1306k、1306l、1306m和1306n(统称为天线1306)。轮盘桌1300还包含环绕进行游戏的区域的主天线(未示出),类似于主天线102(参见图1)。天线1304和1306(和主天线)以类似于rfid读取器114或116(参见图1)的方式连接到rfid读取器(未示出)。
144.作为一选项,天线1304、天线1306或这两者可以类似于天线900的方式(参见图9)的方式重叠。
145.最终,关于本文中所论述的天线的定大小,通常,每一天线的宽度应小于rfid标签的直径(或在rfid标签的直径的约+/-0.5英寸内),且每一天线之间的间隔也应小于rfid标签的直径。
146.读取rfid标签
147.如上文所论述,rfid读取器(例如,图1的rfid发射器108)发送存量命令(例如,在图2中的202),rfid标签对所述存量命令作出响应(例如,在图2中的204)。rfid标签包含防冲突特征以减少当两个或更多个rfid标签在同一时间作出响应时所得的干扰。一个防冲突特征是所述rfid标签在其中作出响应的时隙的伪随机选择。以统计方式,多个rfid标签当中的不同伪随机时隙有助于防止其全部在同一时间作出响应。
148.另一防冲突特征是添加到从标签发送到读取器的存量命令的5位crc以及标签的序列号的16位crc。如果crc不正确,那么可能存在冲突。当所有rfid标签已经读取时,rfid读取器停止辐射能量,这致使rfid标签清楚其旗标;在旗标经清除的情况下,在发送下一个存量命令的情况下,当rfid读取器开始再者辐射能量时,rfid标签自由作出响应。
149.rfid读取器可实施时隙阿罗哈(aloha)系统或二叉树搜索。在时隙阿罗哈系统中,rfid读取器广播初始化命令和参数,标签单独地使用所述初始化命令和参数伪随机地延迟其响应。在二叉树搜索中,rfid读取器发送初始化符号并且接着一次发射一个位的识别数据;仅是具有匹配位的rfid标签作出响应,且最终仅一个rfid标签匹配完整识别字符串。
150.每一rfid标签可包含96位的识别信息,这允许总计2^96个rfid标签被系统单独地识别。rfid标签可使用对其在来自rfid读取器的载波信号的调制的曼彻斯特(manchester)编码发送其响应。
151.由于防冲突特征,系统通常可操作为如同仅一个rfid标签在给定时间作出响应。这允许在给定时间接收响应的所有接收器(例如,图1的接收器112、114和116)一起关联每一接收器接收的相应响应。为了说明的清楚起见,本文的剩余部分假设仅一个rfid标签在给定时间作出响应。
152.确定位置
153.如上文所论述,rfid系统(例如,rfid系统100)的至少三个接收器(例如,图1的接收器112、接收器114中的至少一个和接收器116中的至少一个)从给定rfid标签接收响应。对于x方向上的给定天线(例如,天线104b),rfid系统可通过将x方向上的给定天线与主天线(例如,主天线102)之间的信号相位进行比较,确定给定rfid标签在给定天线内部或外部。类似地,对于y方向上的给定天线(例如,天线106b),rfid系统可通过将y方向上的给定天线和主天线之间的信号相位进行比较,确定给定rfid标签在给定天线内部或外部。当rfid系统确定给定rfid标签在x方向天线和y方向天线两者内部时,rfid系统确定游戏桌上的给定rfid标签的位置是在其中所述两个天线相交的位置。在简单情况下,rfid系统假设
所述位置是在相交区的中点。
154.当rfid系统确定给定rfid标签在x方向天线或y方向天线外部时,rfid系统需要确定这哪一方向外部。作为x方向上的实例,如果检测到给定rfid标签在天线104b外部,那么给定rfid标签可在天线104b左边或右边。此时,rfid系统查看邻近于天线104b的天线(例如,天线104a和104c)接收的响应。如果天线104a接收所述响应且天线104c未接收,那么rfid系统确定给定rfid标签的位置在天线104b的左边。类似地,如果天线104c接收所述响应且天线104a未接收,那么rfid系统确定给定rfid标签的位置在天线104b右边。在简单的情况下,rfid系统假设所述位置是在两个天线(104b和104a,或104b和104b)之间的中点。在y方向上,发生类似结果。
155.内插
156.代替如上文所论述假设位置在中点,rfid系统(例如,图1的rfid系统100)可基于所接收的信号的振幅内插所述位置。举例来说,rfid系统可将图3的曲线图300存储为查找表(例如,在控制器120中)。表1是具有对应于曲线图300的7个区段的7个条目的实例查找表(其中区段1是从点302下降至曲线图300的最大负值;区段2是从所述点上升到点304;区段3是从点304上升到曲线图300的最大正值附近;区段4是围绕最大正值的部分;区段5是从最大值附近下降至点308;区段6是从点308下降至曲线图300的最大负值;和区段7是从最大负值上升到点310):
157.区段振幅位置1从0到-0.250.5(接近点320)2从-0.25到01.4(接近点322)3从0到0.71.94高于0.72.55从0.7到03.26从0到-0.253.75(接近点324)7从-0.25到04.2(接近点326)
158.表1
159.(由于曲线图300是对称的,因此表1中的数据可减少到4个条目,如围绕中心点偏移。)如上文所论述,可存在针对单个天线检测到的给定振幅的多个点,因此rfid系统使用相邻天线以便消除不可能点。
160.表1中的位置数据对应于曲线图300的每一区段的中点。代替当振幅下降在适当范围内的任何位置时使用中点,rfid系统可使用精确振幅进行内插。举例来说,如果振幅处于-0.125并且(使用相邻天线)确定所述位置在第一区段内,那么代替使用0.5作为所述位置,rfid系统将位置内插在0.5的中间,即0.25。rfid系统可使用线性内插。
161.可按需要增加或减小查找表中的条目的数目。随着在查找表中出现更多条目,内插对实际位置变得更准确。
162.一般来说,表1中的值适用于均匀宽度的天线,例如在图5中。对于其它天线,例如图11的径向天线1106,或图12b的天线,可凭经验确定对应查询表中的值。
163.集成游戏规则
164.rfid系统(例如,图1的rfid系统100)可使用所确定的rfid信息(例如,检测到的
rfid标签识别符和位置)控制游戏环境中的各个事件。一般来说,根据游戏规则管理这些事件,并且在不同游戏环境(被称为游戏状态)中应用不同游戏规则。当rfid系统检测到游戏规则的违反时,rfid系统可产生警示。rfid系统可使用本文中所描述的rfid读取器确定检测到的rfid标签识别符和位置(通常被称为芯片数据),并且可使用仪表式牌盒确定纸牌分发的值(通常被称为纸牌数据)。
165.一般来说,为特定游戏定制游戏状态。举例来说,巴卡拉可具有以下游戏状态:预先游戏、新游戏、游戏标记锁定、支付,以及游戏结束。在预先游戏状态中,rfid系统不监测rfid标签识别符或位置。在新游戏状态中,rfid系统可跟踪rfid标签识别符和位置(并且可显示和记录所得数据),但由于游戏规则允许芯片在此状态下自由地四处移动,因此不产生不合法移动警报。(可产生检测不合法芯片的异常,这可引起不合法芯片警报。)在游戏标记锁定状态中,不允许芯片移动,因此检测到的任何rfid标签移动可导致警报。在支付状态中,rfid系统监测产生对正确位置的正确支付量,并且通过使各个位置处放置(或从所述各个位置移除)的rfid标签相关,产生从正确位置的正确收集。在游戏状态结束时,rfid系统记录当前游戏的结尾,并且返回到下一个游戏的新游戏状态。
166.特定游戏状态可包含一或多个子状态(也可被称作游戏状态)。举例来说,在二十一点(blackjack)中,发牌者有义务根据发牌者手中的点总数(例如,17)而将另一纸牌分发到发牌者手中。因此,在“将纸牌分发到发牌者手中”的游戏状态内,存在“分发另一纸牌”的子状态和“不再分发纸牌”的子状态。存在针对每一手的类似状态和子状态。类似地,如果发牌员发出初始二十一点,那么rfid系统可从“分发”状态转变到“收集/支付”状态。作为另一实例,巴卡拉具有取决于纸牌分发的游戏状态内的多种子状态,每一进行游戏的位置在所述子状态之间转变。举例来说,可针对每一玩家错开从进行游戏到支付的转变。
167.rfid系统在收集和支付状态期间尤其有帮助。举例来说,rfid系统基于游戏结果确定位置1是赢家,且位置2是输家。rfid系统知晓与所述位置相关联的rfid标签的识别符,并且验证针对位置1产生对应于正确支付的额外芯片,并且收集与位置2相关联的芯片。
168.关于游戏规则和游戏状态的其它信息可发现于以引用的方式并入本文中的美国申请公开案第2015/0312517号和美国申请公开案第2016/0217645号中。
169.分组
170.rfid系统(例如,图1的rfid系统100)可将具有类似位置的rfid标签关联成单个群组。(这些类似位置是指x-y平面;例如,彼此上下堆叠的两个rfid标签将具有类似x-y位置但具有不同z位置。)举例来说,如果所确定的两个rfid标签的位置小于大约0.75x直径,那么rfid系统可将所述两个rfid标签视为相关联在一群组中。举例来说,对于具有1.5英寸的直径的rfid标签,当两个rfid标签在约1.125英寸内时,进行分组。类似群组可由相邻堆叠的rfid标签形成。控制器接着可将rfid标签的所述群组视为单个单元。举例来说,代替将第一rfid标签和邻近第二rfid标签解译为两个独立的游戏标记(例如,$100和$200),控制器将两个rfid标签分组为单个游戏标记(例如,$300)。一般来说,当一组rfid标签中的每一rfid标签的位置在所述组中的至少一个其它rfid标签的界定范围(例如,0.75x直径)内时,rfid系统可将所述组视为一群组。举例来说,rfid标签的“堆叠”将具有类似位置(例如,远小于0.75x直径),因此rfid系统确定所述堆叠为一群组。作为另一实例,rfid标签的“隆起部”可具有在聚合后超过界定的范围的位置,但只要隆起部中的每一rfid标签在隆起部中
的至少一个其它rfid标签的界定的范围内,rfid系统便确定所述隆起部为一个群组。
171.还可结合游戏规则(例如,游戏状态和子状态)使用分组。举例来说,在二十一点中,允许玩家在某些情形中“双倍向下”(使初始游戏标记的量加倍)。在此情形下,rfid系统首先使用纸牌数据确定允许双倍向下。第二,rfid系统使用rfid数据验证准确的经加倍游戏标记已放置为具有初始游戏标记的群组。(rfid系统可确定初始游戏标记为第一群组且经加倍游戏标记为第二群组。)第三,rfid系统使用纸牌数据确定玩家的手是赢家还是输家;对于赢家,rfid系统使用芯片数据验证正确支付已放置为具有初始游戏标记和加倍游戏标记的额外群组;且对于输家,rfid系统使用芯片数据验证收集了所有群组(初始游戏标记和加倍游戏标记)。如果有任何数据指示违反游戏规则,那么rfid系统可产生警报。
172.可按需要调整rfid系统用以确定群组的经界定范围。举例来说,当经界定范围是1.5x直径时,rfid系统确定两个相邻堆叠是一群组。
173.图14是图1的天线104和106的俯视图。与图5相比,图14包含5个rfid标签1402、1404、1406、1408和1410。假设每一rfid标签花费10毫秒(ms)作出响应。假设不冲突,读取循环花费50ms(每rfid标签10ms):在此时间期间,为主天线(未示出)供能,且连接到天线104a的rfid读取器从rfid标签1402和1404接收响应;连接到天线104b的rfid读取器从rfid标签1402、1404和1406接收响应;连接到天线104c的rfid读取器从rfid标签1406、1408和1410接收响应;且连接到天线104d的rfid读取器从rfid标签1408和1410接收响应。(这些响应对应于上文在图2中的208处所论述的“第二组响应”。)在同一时间期间,连接到天线106a的rfid读取器从rfid标签1402和1408接收响应;连接到天线106b的rfid读取器从rfid标签1402、1406和1408接收响应;连接到天线106c的rfid读取器从rfid标签1404、1406和1410接收响应;且连接到天线106d的rfid读取器从rfid标签1404和1410接收响应。这些响应对应于上文在图2中的210处所论述的“第三组响应”。
174.将上文与为每一天线单独地供能的系统进行比较(例如,无主天线)。在此系统中,连接到天线104a的rfid读取器花费20ms执行读取(10ms用于rfid标签1402和1404中的每一个),连接到天线104b的rfid读取器花费30ms执行读取(10ms用于rfid标签1402、1404和1406中的每一个),连接到天线104c的rfid读取器花费30ms执行读取(10ms用于rfid标签1406、1408和1410中的每一个),且连接到天线104d的rfid读取器花费20ms执行读取(10ms用于rfid标签1408和1410中的每一个);因此读取x方向花费100ms(20+30+30+20)。类似地,对于200ms的总读取时间,读取y方向也花费100ms。这显著地大于上文所论述的50ms。
175.因此,与单独地为每一天线供能的现有系统相比,本文中所描述的rfid系统产生读取时间的显著改进。
176.以上描述说明了本发明的各种实施例以及可以如何实施本发明的各方面的实例。以上实例和实施例不应被视为是仅有的实施例,且呈现以上实例是为了说明随附权利要求书所限定的本发明的灵活性和优点。基于以上揭示内容和所附权利要求书,其它布置、实施例、实施方案和等效内容对于所属领域的技术人员将是显而易见的且可在不背离由权利要求书定义的本发明的精神和范围的前提下使用。
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