具有与轮式车进行双向通信的埋置天线的系统技术方案

本发明专利技术公开了用于监控轮式车(例如，购物推车)的各种系统。该系统能够包括埋置的并且被配置来与推车上的电子器件进行双向通信的RF天线单元。在一些实施例中，该天线包括多个发送器，该多个发送器能够发出同步信号。在一些实施例中，该天线包括辐射电缆，该辐射电缆能够沿着其部分、大体上全部或全部长度发出信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有与轮式车进行双向通信的埋置天线的系统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62/102,766且标题为“具有与轮式车进行双向通信的埋置天线的系统”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追踪轮式车例如购物车、行李车和其他人力推进的车辆的移动和状态的系统。相关现有技术描述各种商用的推车围护系统为制止购物推车和其他人力推进的车辆的盗窃而存在。这些系统中一些包括被埋置在商店停车场的路面中的环形线圈，所述环形线圈用于定义购物推车被允许在其中使用的区域的外边界，例如停车场的周界。典型地，该环形线圈被用作天线来发出甚低频(VLF)信号，例如约8kHz。当购物推车被推着超出这条电线时，在推车的其中一个车轮单元中的电子器件检测该VLF信号并使车轮单元锁住。
技术实现思路
某些推车围护系统包括一个或多个地表以上的射频(RF)接入点。该接入点与推车上的RF收发器在显著高于VLF(例如，2.4GHz、5.8GHz或UHF)的频率上进行双向无线通信。为了促进这种通信，接入点可以位于升高的位置中，例如在灯杆的顶部上、屋顶上或靠近门口的顶部。美国专利No.8,558,698(‘698专利)描述了一个使用接入点(可选地，与VLF通信系统结合的)的推车监控系统的示例，该专利的公开通过引用在此被并入。在‘698专利中描述的该类型的系统中，接入点能够例如经由定向天线传输RF信号给一个区域。该区域典型地是期望监控在其中轮式车的存在和/或数量的位置，例如商店的入口或出口或推车围栏。推车的其中一个车轮单元中的电子器件在其处能够接收阈值电平以上的传输的范围(也称为信号的工作范围)能够界定作用场。当推车进入作用场时，电子器件(例如，微芯片和收发器)能够接收信号和执行动作。例如，响应于接收信号，车轮电子器件能够锁定或解锁车轮。虽然前述的推车围栏系统能够是有用的，但这种系统存在重大挑战。例如，因为前述VLF系统中的某些系统包括环形线圈，所以这种系统与非环形天线系统相比能够需要额外的挖掘和/或材料。此外，这种系统典型地仅能够(从电线向推车上的电子器件)单向地通信，并且仅以低数据传输率进行通信。如此，现存的VLF系统不太适合从推车接收信息。前述具有升高的RF接入点的系统也存在挑战。例如，通过升高的接入点传输的信号可能遭遇一个或多个障碍，例如墙或车辆。这能够阻塞或妨碍信号的传播，这能够导致作用场尺寸上的减小。此外，为了到达推车上的电子器件，来自接入点的信号需要经过接入点和推车电子器件之间的距离，在此期间信号可能遭到干扰。这也能够导致作用场尺寸上的减小。为了弥补这些问题，来自升高的接入点的信号可能需要以额外的强度来被传输，这可能导致电力使用的增加。此外，来自升高的接入点的信号可能在不需要的方向上传输，例如在一个或多个旁瓣上传输。这可能导致作用场被延伸至非计划的区域中。类似地，来自地表以上的接入点的信号可能被无意地反射，从而可能地将信号传输至非计划中的区域，并且因此将作用场延伸至非计划中的区域中。进入那些非计划中的区域的推车可能作出响应，就好似推车进入预期的作用场。这能够导致推车误动作，例如在制动器应当无效时激活制动器，或在制动器应当被激活时使制动器无效。为了解决上述问题中的部分或全部，或其他问题，本专利技术的系统的一些实施例包括一个定点的(非移动的)通信系统，该系统使用埋置的(例如，在地下的、在地板下的或其他的)RF天线来与推车上的电子器件在显著高于VLF频带中进行双向通信。因为天线是埋置的，与具有升高的RF接入点的系统相比，该天线典型地能够更靠近车轮单元的电子器件。这能够降低信号将遭遇障碍或干扰的可能，促进信号强度的降低，和/或使信号的工作范围能够减小。而且，因为与前述的VLF系统相比，该系统能够以更高的频率来运行，因此该系统能够自始至终提供足够的数据量以使推车上的电子器件和车轮单元之间能够双向通信。此外，在某些实施例中，天线单元是非环形天线(例如，单极天线)，这能够帮助安装。上述概述被提供来简略地概括本专利技术的一些实施例的某些特征。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。附图说明图1示出了包括埋置天线的推车监控系统的实施例的零售商店和相关联的财产的透视图；图2示出了在图1的埋置天线上滚动的购物推车车轮的局部视图；图3示出了图1的埋置天线的第一实施例的示意图；图4示出了具有图3的埋置天线实施例的推车围栏的透视图；图5示出了埋置天线的另一个实施例的示意图。具体实施方式本专利技术描述了具有埋置天线、双向的、定点的通信系统10的某些实施例，该系统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。由于在人力推进的购物推车12的环境中特别实用，一些实施例在那种环境中进行了描述。然而，本专利技术的主题能够被用于监控各种其他类型的人力推进的车辆，例如机动车、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)和婴儿推车。该系统和/或其部件能够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能够与设施，例如零售商店结合来使用。商店的顾客可以经由入口或/出口门在商店和辅助区域例如停车场之间移动购物推车12。停车场能够包括推车收集位置(一般地称为推车围栏)，该位置通常地包括用于收集和保存购物推车的围墙区域。推车围栏能够帮助聚集和返还推车12至商店从而其可以被其他的顾客使用。购物推车12能够各自包括被配置为经由RF信号无线通信的电子器件。在一些实施例中，电子器件被容纳在购物推车12的至少一个车轮单元14中。如本文中所用的，术语“车轮单元14”特指的是包括这些电子器件的车轮组件，与购物推车的其他车轮或车轮组件不同。在一些实现方式中，电子器件被放置在推车中或推车上的他处，例如，在推车的车架、把手、显示单元或篮框部分之中或之上。在各种实施例中，系统10包括埋置的RF天线单元16和控制器18(见图3和图5)，例如微处理器和储存器。在各种实施例中，控制器18是固定的(例如，静止的和/或与推车分离的)。如下文中将进一步详细讨论的，控制器18能够被配置为经由天线单元16与推车电子器件通信和/或与其他系统部件(例如，地表以上的接入点系统、VLF系统和/或中央控制单元)通信。如图所示，天线单元16能够被设置在某一位置，推车12移动期间车轮单元14在该位置上或其附近滚动。例如，天线单元16能够位于推车围栏和/或商店的部分或全部入口和/或出口。天线单元16能够被埋置在购物推车车轮在其上滚动的表面上或该表面附近。例如，天线单元16能够被埋置在车轮在其上滚动的表面下面小于或等于6英寸处。在停车场或其他户外区域中，天线单元16能够被埋置在形成停车场的表面的混凝土、沥青或其他材料之中或下面。在商店或其他建筑物中，天线单元16能够被埋置在地板或底层地板之中或下面。在各种实施例中，当车轮单元14接近(例如，在其上或其附近滚动)天线单元16时，天线单元16和车轮单元14中的电子器件能够双向地交换RF信号。在一些实施例中，从车轮单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控购物推车的系统，每个所述购物推车能够经过停车场表面并且由所述停车场表面支撑，所述系统包括：被适配来与所述推车中的一辆推车连接的车轮组件，所述车轮组件包括车轮和车轮收发器，所述车轮被配置为在所述停车场表面上滚动，所述车轮收发器被配置为传输第一RF信号，所述第一RF信号包括所述车轮组件的唯一标识符；被埋置在所述停车场表面下面并且邻近围封区域的入口的第一伸长天线单元，所述第一伸长天线单元包括多个收发器，所述收发器中的至少一个收发器被配置为接收来自所述车轮收发器的所述第一RF信号并且传输第二RF信号，所述第二RF信号包括对所述车轮组件的指令；被埋置在所述停车场表面下面并且邻近所述围封区域的所述入口的第二伸长天线单元，所述第二伸长天线单元被配置为传输甚低频信号；以及与所述第一伸长天线单元通信的控制器；其中，所述车轮收发器和所述多个收发器中的至少一个收发器被配置为当所述车轮经过伸长天线单元时，经由所述第一伸长天线单元交换所述第一RF信号和所述第二RF信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 US 62/1027661.一种用于监控购物推车的系统，每个所述购物推车能够经过停车场表面并且由所述停车场表面支撑，所述系统包括：被适配来与所述推车中的一辆推车连接的车轮组件，所述车轮组件包括车轮和车轮收发器，所述车轮被配置为在所述停车场表面上滚动，所述车轮收发器被配置为传输第一RF信号，所述第一RF信号包括所述车轮组件的唯一标识符；被埋置在所述停车场表面下面并且邻近围封区域的入口的第一伸长天线单元，所述第一伸长天线单元包括多个收发器，所述收发器中的至少一个收发器被配置为接收来自所述车轮收发器的所述第一RF信号并且传输第二RF信号，所述第二RF信号包括对所述车轮组件的指令；被埋置在所述停车场表面下面并且邻近所述围封区域的所述入口的第二伸长天线单元，所述第二伸长天线单元被配置为传输甚低频信号；以及与所述第一伸长天线单元通信的控制器；其中，所述车轮收发器和所述多个收发器中的至少一个收发器被配置为当所述车轮经过伸长天线单元时，经由所述第一伸长天线单元交换所述第一RF信号和所述第二RF信号。2.如权利要求1所述的系统，其中所述系统被配置为确定在所述围封区域中的所述推车的编号和身份。3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一伸长天线单元不是环形天线。4.如权利要求1所述的系统，其中所述围封区域包括推车围栏。5.如权利要求1所述的系统，其中所述围封区域包括零食商店。6.如权利要求1所述的系统，其中所述第一伸长天线单元还邻近所述围封区域的出口。7.如权利要求1所述的系统，其中所述指令包括传输与所述车轮的状态有关的信息的命令。8.如权利要求1所述的系统，其中所述收发器是同步的。9.如权利要求1所述的系统，其中所述RF信号具有至少2.4GHz的频率。10.如权利要求1所述的系统，其中所述RF信号具有在800MHz和900MHz之间的频率。11.一种用于监控购物推车的系统，所述购物推车各自能够经过停车场表面并且由所述停车场表面支撑，所述系统包括：包括车轮并且被适配来与所述推车连接的车轮组件，所述车轮被配置为在所述停车场表面上滚动并且包括车轮收发器，所述车轮收发器被配置为传输第一RF信号，所述第一RF信号包括所述车轮组件的唯一标识符；被埋置在所述停车场表面下面并且邻近围封区域...

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