[发明专利]使用射频识别（RFID）设备监控轮式车的系统和方法

说明书

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。

背景技术

技术领域

本发明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。

发明内容

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，本发明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。

本发明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。