使用射频识别（RFID）设备监控轮式车的系统和方法技术方案

描述了一种用于追踪和/或控制轮式车（例如购物推车）的系统的各种实施例。在一些实施例中，该系统包括推车上的RFID标签和在推车的外部的RFID阅读器装置。该标签能够从阅读器接收询问信号并且以响应信号来答复。在各种实施例中，阅读器或中央控制单元能够基于响应信号来执行各种计算，例如生成接收信号强度指示（RSSI）值。在一些实施例中，基于RSSI值或其他方面，阅读器能够向标签发送命令信号来采取动作，例如启用制动机构。

System and method for monitoring wheeled vehicles using radio frequency identification (RFID) devices

Various embodiments of a system for tracking and / or controlling wheeled vehicles (e.g., shopping carts) are described. In some embodiments, the system includes a RFID tag on the cart and an RFID reader device outside the cart. The tag receives an interrogation signal from the reader and replies in response to the signal. In various embodiments, the reader or the central control unit can perform various calculations based on the response signal, for example, generating a received signal strength indicator (RSSI) value. In some embodiments, based on RSSI values or otherwise, the reader is able to send command signals to the tag to take actions, such as enabling the braking mechanism.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用射频识别(RFID)设备监控轮式车的系统和方法相关申请的交叉引用本申请在35U.S.C.§119(e)条款下主张于2015年01月13日提交的编号为62/102,854且标题为“使用射频识别(RFID)设备监控轮式车的系统和方法”的美国临时专利申请的优先权权益，该临时专利申请在此通过整体引用被包含在本文中。
技术介绍

本专利技术涉及用于监控轮式车例如购物推车的运动和状态的系统。相关现有技术的描述为了制止购物推车被盗窃等问题，导致了各种各样的推车围护系统的存在。典型地，这些系统包括被埋置在商店停车场的路面下以限定允许购物推车在其中使用的区域的外边界的电线。当购物推车被推着超出所述电线时，在一个车轮中或靠近车轮中的一个的传感器检测到所述电线生成的电磁信号，将车轮锁住。为了解锁车轮，典型地，服务员使用手持远程控制器来向车轮发送解锁信号。
技术实现思路
一些推车围护系统包括无线电频率(RF)收发器系统，其中在推车的车轮或车轮组件中的RF收发器与RF接入点间无线通信。典型地，电能通过电源例如电池被供应给RF收发器。然而，当电源耗尽或用尽时，推车可能需要从运行中被移除一段时间，以使电源能够被保养(例如，被替换或再充电)。电源还可以为其他部件例如制动器供电来抑制或防止推车被盗窃。然而，如果电源耗尽，电源就可能不能够为制动器供电。这可能导致制动器无法启用，因而致使推车易被盗窃。一些设计尝试通过增加电源的供电量来避免这种结果。但这可能会遗憾地增加系统的物理尺寸和成本。因为购物推车被设计为在各种环境中使用，推车上的RF收发器典型地被密封在车轮或车轮组件的空腔内以保护所述RF收发器。然而，这会增加干扰推车的其他部分如将车轮安装在推车上的主销后倾和/或耦合臂(例如，叉)的可能。这种干扰能够抑制推车RF收发器和接入点之间的RF信号的通道，这可能降低系统的车辆追踪的速度和/或精确度。而且，将RF收发器密封在车轮或车轮组件内可能增加制造过程的复杂性。例如，在车轮中放置RF收发器(和相关背部件，例如电源、天线等)、将这些部件彼此连接以及在RF收发器周围密封车轮，这些操作都需要额外的时间和成本。此外，RF收发器在一些实施场景需要具有独特的特征，例如专门的天线，这可能会进一步增加成本。因此，可能亟需提供一种减少或避免以上描述的关注点中的一个或多个或者其他方面的轮式车通信系统。就这方面，本专利技术描述了一种包括轮式车上的射频识别(RFID)标签和被放置在轮式车外面的RFID阅读器(也称为阅读器装置或RFID阅读器装置)的轮式车通信系统的一些实施例。该标签(也被称为应答器)能够包括一个或多个微芯片、收发器和天线。在一些实施例中，标签的部件被集成为单个单元。该标签能够从阅读器接收询问信号并且以响应信号来答复。如下文中更详细讨论的，在各种实施例中，阅读器或中央控制单元能够基于响应信号来执行各种计算，例如确定(例如，生成)接收信号强度指示(RSSI)值。在一些实施例中，基于RSSI值或其他方面，阅读器能够向标签发送命令信号来采取动作，例如启用制动机构。本专利技术各种实施例能够降低系统所使用的功率。例如，在一些实施例中，RFID标签基本上或完全地无源运行。当RFID标签未被阅读器询问时，RFID标签的某些具有这种特定变型的RFID标签达到零功率或接近零功率。因此，在这些实施例中，RFID标签不会连续不断地消耗来自车载蓄电器例如电池、电容或其他蓄电器的电能。因此，在电源需要保养(例如，替换或再充电)之前，车轮的运行时间和/或运行距离能够被有效延长。此外，可替换的供电器的使用能够通过RFID标签而切实可行。例如，将车轮的旋转运动转换为电能的能量采集器用于购物推车车轮的无线通讯设备的环境中在以前被认为是不现实的，因为，这种能量采集器通常地不能够为推车RF收发器提供足够的电力。然而，由于RFID标签功耗的降低，这种能量采集器(例如，压电能量采集器)现在实际上能够在购物推车车轮中被采用。在一些实施例中，RFID标签和/或可替换的电源能够帮助分离电源供应器和/或专用电源供应器的使用。如上看到的，因为RFID芯片能够由能量采集器或不是车载蓄电器的另外的电源来供电，所述蓄电器能够被节能用于其他操作。例如，车载蓄电器能够被专门和/或被保留用于激励制动器或其他部件，以抑制车辆被盗窃。这能够降低制动器因为蓄电器电能耗尽而未被激励的可能性。RFID标签的一些实施例被配置来或被放置来降低干扰。在一些实现方式中，RFID标签可以不位于车轮的空腔中。例如，在一些变型中，RFID标签可以位于车轮的壁中，例如侧壁中。这能够减少干扰推车的其他部件(例如车架的主销)后倾的可能。因而，系统的性能和/或可靠性能够增强。在一些实施例中，RFID标签可以位于车辆外面，例如在车轮组件的主销后倾、叉或外壳部分中或上。RFID标签能够比非RFID收发器更有效地节省成本。例如，因为RFID标签不具有专门的天线，一些RFID标签的生产比某些RF收发器更便宜。一些RFID标签在车轮中的安装比RF收发器成本更低。例如，那些RFID标签在其中被形成在车轮中(例如，在侧壁中)的实施例能够消除在组装期间对RF收发器和/或车轮内的RFID标签的需要。此外，某些RFID标签可与现存的成品的部分和其他现存的基础设施兼容，因此能够减少对支持和/或运行通信系统的昂贵的专用基础设施的需求。上述概述被提供来简略地概括本公开的一些示例的某些特征。然而，无论本概述还是接下来的详细描述都不旨在定义保护范围。保护范围由权利要求来定义。附图说明本专利技术的某些特定实施例将参考下面概述的附图来进行描述。这些特定实施例旨在说明本专利技术，而不是限制本专利技术。图1示出了一种零售商店和相关联的财产的透视图，说明了一种包括RFID标签和RFID阅读器的推车监控系统的实施例；图2示意性地示出了图1的系统的实施例的俯视图；图3示出了图1的系统的RFID标签和RFID阅读器之间的某些通信；图4A和图4B示出了图1的系统的RFID阅读器的某些询问场配置；图5示出了包括图1的系统的部件中的一些的车轮的透视图；图6示意性地示出了可以被包括在图5的车轮中的电子器件中的一些；图7示出了图5的盖被移除以显示能够被包括在车轮中的部件中的一些的车轮的侧视图；图8示出了图5的具有埋置的胎面磨损指示器的车轮的透视图。具体实施方式本专利技术描述了用于与轮式车通信和/或监控(例如，追踪、识别、分析或其他)轮式车的系统10的某些实施例。由于在人力推进的购物推车的实施环境中特别实用，因而对在这类实施环境中的一些实施例进行了描述。然而，本专利技术的主题也可以在许多其他环境中使用，例如：移动车、踏板车、轮椅、制造车或仓库车、行李(baggage或luggage)车、医疗车(例如，医院车、医疗器械车、带轮担架等)、婴儿推车等。该系统和/或其部件可以被用于追踪机动化的和非机动化的车辆。I.综述(图1和图2)如图1中所示的，系统10可以与设施例如零售商店结合来使用。购物推车12可以经由入口和/或出口门在商店和从属区域之间(例如停车场之间)移动。停车场可以包括定义边界例如购物推车被允许在其中的区域的边界的信号线(例如，VLF信号线)。信号线通过图1中的虚线来表示。参考图2，系统10可以包括一个或多个RFI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于追踪人力推进的车辆的系统，所述系统包括：被配置为发送射频询问信号的射频识别(RFID)阅读器装置，所述RFID阅读器装置被放置在距所述人力推进的车辆一段距离处；和被配置为与所述人力推进的车辆连接的车轮组件，所述车轮组件包括RFID标签，所述RFID标签被配置为，被所述询问信号激励并且发送响应信号作为所述询问信号的答复信号的无源RFID标签，所述响应信号是利用所述询问信号的能量生成的，其中所述RFID阅读器装置被配置为，生成所述响应信号的接收信号强度指示（RSSI）值，从而允许所述RFID阅读器装置粗略估计所述车辆和所述RFID阅读器装置之间的距离，从而所述系统被配置为确定所述RFID阅读器装置和所述车辆之间的距离，并且不使用所述车轮组件内的电池电能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 US 62/1028541.一种用于追踪人力推进的车辆的系统，所述系统包括：被配置为发送射频询问信号的射频识别(RFID)阅读器装置，所述RFID阅读器装置被放置在距所述人力推进的车辆一段距离处；和被配置为与所述人力推进的车辆连接的车轮组件，所述车轮组件包括RFID标签，所述RFID标签被配置为，被所述询问信号激励并且发送响应信号作为所述询问信号的答复信号的无源RFID标签，所述响应信号是利用所述询问信号的能量生成的，其中所述RFID阅读器装置被配置为，生成所述响应信号的接收信号强度指示（RSSI）值，从而允许所述RFID阅读器装置粗略估计所述车辆和所述RFID阅读器装置之间的距离，从而所述系统被配置为确定所述RFID阅读器装置和所述车辆之间的距离，并且不使用所述车轮组件内的电池电能。2.如权利要求1所述的系统，其中所述RFID阅读器装置被配置为根据所述RSSI值确定是否向所述车轮组件发送命令信号。3.如权利要求2所述的系统，其中所述命令信号指示所述RFID标签执行动作。4.如权利要求3所述的系统，其中所述动作包括启用所述车辆上的制动机构。5.如权利要求1所述的系统，其中所述响应信号包含用于标识所述标签的标识符以及所述车轮组件的属性信息。6.如权利要求5所述的系统，其中所述属性信息包括反映所述车轮组件是否需要维护的信息。7.如权利要求1所述的系统，其中所述车辆包括购物推车。8.一种用于追踪人力推进的车辆的方法，所述方法包括：利用射频识别（RFID）阅读器装置发送询问信号；利用被放置在所述车辆的车轮组件中的RFID标签接收所述询问信号；利用所述RFID标签发送响应信号，以及生成所述响应信号的接收信号强度指示（RSSI）值；确定所述RFID阅读器装置和所述车辆之间的距离，并且不使用所述车轮组件内的电源。9.如权利要求8所述的方法，进一步包括用所述询问信号来激励所述RFID标签。10.如权利要求8所述的方法，进一步包括根据所述RSSI值确定是否发送包含指令的命令信号。11.如权利要求10所述的方法，进一步包括发送所述命令信号给所述RFID标签，并且执行所述指令。12.如权利要求11所述的方法，其中所述执行所述指令包括启用制动机构。13.一种用于追踪人力推进的车辆的系统，所述系统包括：被配置为向一个区域中发送询问信号从而形成询问信号的射频场的射频识别(RFID)阅读器装置；和与所述人力推进的车辆可转动地连接的车轮组件，所述车轮组件包括具有标识符的RFID标签，所述RFID标签被配置为，当所述RFID标签处于所述询问信号的射频场中时，所述RFID标签接收所述询问信号并且发送响应信号作为所述询问信号的答复信号，所述响应信号的编码中包含所述RFID标签的所述标识符，其中所述RFID阅读器装置被配置为接收所述响应信号，生成所述响应信号的接收信号强度指示（RSSI）值，并且确定适当的动作，其中所述RFID阅读器装置被配置为发送命令信号，所述命令信号的编码中包含所述适当的动作，以及其中所述RFID标签被配置为接收所述命令信号并且指示通过所述车轮组件的部件来执行所述适当的动作。14.如权利要求13所述的系统，其中所述RFID标签是无源标签。15.如权利要求13所述的系统，其中所述系统还包括被配置为将所述车...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·E·汉娜，杰西·M·詹姆斯，斯科特·J·卡特，
申请(专利权)人：看门人系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US