Etiqueta de RFIDA especial para su uso cerca de objetos conductivos.

Una tarjeta de RFID (40, 48, 52) que comprende:

a) un montaje de antena,

incluyendo:

i) una capa de blindaje (18) que comprende un material de blindaje electromagnético que tiene una primera cara (26) y una segunda cara (28), configurada dicha capa de blindaje (18) para reducir sustancialmente la magnitud de las corrientes de Foucault inducidas en un material conductivo por un campo magnético que pasa a través de dicha capa de blindaje (18); ii) una antena de bucle de radiofrecuencia (22) con un plano de bucle localizado a una distancia de dicha primera cara (26) de dicha primera capa de blindaje (18); y iii) un espaciador (20) que comprende un material espaciador interpuesto entre dicha antena (22) y dicha capa de blindaje (18) y que tiene una permitividad relativa (Er) menor que aproximadamente 2; y

b) un circuito de RFID (24) funcionalmente asociado con dicha antena; caracterizado porque dicha antena (22), dicho material espaciador (20) y dicha capa de blindaje (18) están provistas con un agujero a través de las mismas suficientemente grande para permitir a la tarjeta de RFID fijarse alrededor de la puerta de reabastecimiento de combustible (34) de un vehículo (36) .

Etiqueta de RFID especial para su uso cerca de objetos conductivos

La presente invención se refiere a una etiqueta de RFID de acuerdo con la reivindicación 1.

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención, en algunas realizaciones de la misma, se refiere a campos de comunicaciones logísticas y de radiofrecuencia y, más particularmente, a las etiquetas de RFID que incluyen una antena que proporciona unas intensidades de señal razonables cuando está en la proximidad de objetos metálicos tales como los vehículos de motor que es útil, por ejemplo, para la autorización de compra de combustible.

Para tener éxito, una estación de servicio generalmente dispensa combustible a tantos vehículos como sea posible en un periodo de tiempo determinado. Esto se consigue, por ejemplo, proporcionando una entrada y salida de alta velocidad y muchas localizaciones de dispensación de combustible (es decir, bombas de combustible) , dispuestas para un reabastecimiento de combustible de alta tasa de transferencia de muchos vehículos que llegan continuamente.

Un procedimiento preferido para aumentar el atractivo de una estación de servicio es mediante el uso de pago automatizado por el combustible. En tales procedimientos, el vehículo está equipado con una etiqueta de identificación del vehículo que almacena datos relativos a la identidad del vehículo y un procedimiento de pago. Cada localización de dispensación de combustible está provista con un lector de las etiquetas de identificación del vehículo incluyendo un transceptor de lectura de la tarjeta con una antena del lector de la etiqueta de identificación del vehículo que está configurada para leer de forma inalámbrica la etiqueta de identificación del vehículo.

Para reducir el robo de combustible y para reducir la interferencia entre los lectores de etiquetas de identificación, es útil limitar el intervalo de las comunicaciones inalámbricas (medido entre la etiqueta de identificación del vehículo y la antena del lector de la etiqueta de identificación del vehículo) , típicamente a sólo unos pocos centímetros. De este modo las etiquetas de identificación del vehículo se localizan generalmente en la proximidad de la puerta de reabastecimiento de combustible del vehículo y la antena del lector de la etiqueta de identificación del vehículo se fija generalmente a la boquilla de dispensación del combustible asociada con una localización específica de la dispensación del combustible de modo que el lector de la etiqueta es capaz de leer la etiqueta de identificación sustancialmente solo cuando la boquilla de dispensación de combustible encaja en la puerta de reabastecimiento de combustible del vehículo. Generalmente asociada con el lector de la etiqueta de identificación del vehículo hay un transmisor de comunicaciones de la estación lectora de la etiqueta, configurado para retransmitir la información leída de la etiqueta de identificación del vehículo a un controlador de la estación de servicio.

Por ejemplo, en las solicitudes de la patente PCT publicadas como WO 2007/049273 y WO 2007/049274 del solicitante se muestran lectores inalámbricos de etiquetas de identificación de vehículos así como sistemas y procedimientos que usan los lectores inalámbricos de etiquetas de identificación de vehículos. Como se representa en la Figura 1, un lector inalámbrico de etiquetas 10 está configurado para fijarse a una boquilla de dispensación de combustible 12 e incluye un transceptor de lectura inalámbrica de etiquetas asociado funcionalmente con un antena de lectura de etiquetas de identificación, un transceptor de comunicaciones de la estación inalámbrica y una fuente de energía autónoma.

Cuando se desea comprar combustible usando tal sistema inalámbrico, se coloca una boquilla de dispensación de combustible (tal como 12 en la Figura 1) de una localización de dispensación de combustible dentro de la puerta de reabastecimiento de un vehículo, poniendo la antena de lectura de etiquetas del lector de etiquetas (tal como el contenido dentro de la cubierta del lector de etiquetas 10) en el intervalo de comunicaciones inalámbricas con la etiqueta de identificación del vehículo localizado en la proximidad de la puerta de reabastecimiento de combustible. La información (tal como, la identidad del vehículo, el medio de pago) leída por el transceptor de lectura de etiquetas del lector de etiquetas a través de la antena de lectura de etiquetas se retransmite al controlador de la estación de servicio por un transceptor de comunicaciones inalámbricas de la estación (tal como el contenido dentro de cubierta del lector de etiquetas 10) junto con la identidad de la boquilla de dispensación del combustible con el que está asociado el lector de etiquetas (es decir, el lector de etiquetas 10) . En base a las normas aplicables, el controlador de la estación de servicio comunica opcionalmente una señal de autorización incluyendo si se dispensa combustible, bajo qué condiciones y cuánto al vehículo identificado para el controlador de la estación de servicio que retransmite la señal de autorización a la localización de dispensación de combustible apropiada a través de la comunicación cableada existente.

Para reducir los costes, el lector inalámbrico de etiquetas tal como 10 está diseñado para instalarse y retirarse fácilmente, permitiendo una actualización simple y barata del hardware. Debido a la simplicidad de tales lectores inalámbricos de etiquetas y la facilidad con la que pueden fijarse y re-fijarse los lectores inalámbricos de etiquetas a una boquilla de dispensación de combustible, es a menudo más simple y barato (y de este modo preferido) descartar un lector inalámbrico de etiquetas con la fuente de potencia gastada en lugar de recargar reemplazara la fuente de potencia. De este modo es preferible que los lectores inalámbricos de tarjetas, tal como 10, sean tan eficientes energéticamente como sea posible. La eficacia energética permite el uso de una fuente de potencia determinada

para tanto tiempo como sea posible antes de la reposición de todo el lector de etiquetas.

También es deseable que la etiqueta de identificación del vehículo a leer por un lector inalámbrico de etiquetas sea barato, fácil de instalar y libre de mantenimiento. Una posibilidad es el uso de una etiqueta de identificación del vehículo que sea sustancialmente una etiqueta de RFID (identificación de radiofrecuencia) bien una etiqueta de RFID alimentada o una tarjeta de RFID pasiva.

Preferiblemente, se usa una tarjeta de RFID pasiva que es sustancialmente una etiqueta RFID pasiva de radiofrecuencia generalmente constituida de una antena de bucle (antena de dipolo magnético) y un circuito eléctrico. La etiqueta de identificación del vehículo se coloca en la proximidad de la puerta de entrada de combustible del vehículo. Cuando se coloca la boquilla de dispensación de combustible (tal como 12) en la puerta de entrada de combustible, la antena del lector de etiquetas (tal como 10) está cerca de la antena de la etiqueta de identificación del vehículo. El lector de etiquetas se activa para producir un campo magnético variable en el tiempo que pasa a través del bucle de la antena, induciendo una fuerza electromotriz que funciona como una fuente de potencia eléctrica para el circuito eléctrico de la etiqueta. El circuito eléctrico de la etiqueta usa la potencia recibida para transmitir los datos requeridos. Ejemplos de tales dispositivos se describen en la solicitud de patente de PCT publicada como WO 2007/049274.

Es conocido que es un reto el uso de etiquetas RFID pasivas de frecuencias adecuadas para la transmisión de corto alcance (generalmente, menos de aproximadamente 100 MHz, por ejemplo 13, 56 MHz o 125 KHz) en la proximidad de materiales conductivos tal como un objeto de metal (tal como la carrocería de un vehículo) , debido a la generación de corrientes de Foucault en el material conductivo lo que genera un campo magnético opuesto al campo magnético del lector, atenuando significativamente el flujo magnético a través de la bobina de la antena de la etiqueta de RFID, reduciendo la magnitud de la corriente inducida en la bobina de la antena de la etiqueta de RFID. Es posible colocar la antena de una etiqueta de RFID a cierta distancia del objeto de metal para minimizar los efectos negativos, pero tal distanciamiento no es práctico de usar con las etiquetas de identificación de vehículos. Es preferible que la etiqueta de identificación del vehículo sea discreta y delgada de modo... [Seguir leyendo]

1. Una tarjeta de RFID (40, 48, 52) que comprende:

a) un montaje de antena, incluyendo:

i) una capa de blindaje (18) que comprende un material de blindaje electromagnético que tiene una primera cara (26) y una segunda cara (28) , configurada dicha capa de blindaje (18) para reducir sustancialmente la magnitud de las corrientes de Foucault inducidas en un material conductivo por un campo magnético que pasa a través de dicha capa de blindaje (18) ; ii) una antena de bucle de radiofrecuencia (22) con un plano de bucle localizado a una distancia de dicha primera cara (26) de dicha primera capa de blindaje (18) ; y iii) un espaciador (20) que comprende un material espaciador interpuesto entre dicha antena (22) y dicha capa de blindaje (18) y que tiene una permitividad relativa (Er) menor que aproximadamente 2; y

b) un circuito de RFID (24) funcionalmente asociado con dicha antena; caracterizado porque dicha antena (22) , dicho material espaciador (20) y dicha capa de blindaje (18) están provistas con un agujero a través de las mismas suficientemente grande para permitir a la tarjeta de RFID fijarse alrededor de la puerta de reabastecimiento de combustible (34) de un vehículo (36) .

2. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de la reivindicación 1, en la que dicha distancia está entre aproximadamente 0, 5 mm y aproximadamente 5 mm.

3. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en la que la permitividad relativa de dicho material espaciador (22) es menor que aproximadamente 1, 5.

4. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho material del espaciador (22) comprende espuma de polimetacrilamida.

5. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha capa de blindaje

(18) está entre aproximadamente 0, 2 mm y aproximadamente 5 mm de grueso.

6. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho material de blindaje electromagnético (18) comprende ferrita.

7. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha antena (22) está encerrada en una carcasa de antena asociada con dicho material espaciador (20) .

8. La etiqueta de RFID (40) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha antena (22) está en un sándwich entre dicho material espaciador (20) y la capa de cubierta (42) del material espaciador.

9. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, en la que dicho circuito está al menos parcialmente contenido dentro de dicha capa de blindaje (18) .

10. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, en la que dicho circuito (24) está al menos parcialmente contenido dentro de dicho material espaciador (20) .

11. La etiqueta de RFID (40) de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, que comprende además al menos una segunda capa no conductiva de espaciador (44) sobre dicha segunda cara (28) de dicha capa de blindaje (18) , en donde dicha al menos una segunda capa no conductora de espaciador (44) es impermeable al agua y el combustible.

12. La etiqueta de RFID (40) de la reivindicación 11, en la que dicha segunda capa de espaciador (44) está entre 0, 1 y 5 mm de grosor.

13. La etiqueta de RFID (40) de la reivindicación 11, en la que dicha al menos una segunda capa de espaciador (44) no conductiva (44) es una capa de adhesivo.

14. La etiqueta de RFID (48) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además una carcasa flexible (49) que contiene sustancialmente dicha antena (22) y dicho espaciador (20) y dicha capa de blindaje (18) y que actúa como una capa de espaciamiento entre dicha capa de blindaje (18) y dicho material conductivo y en el que dicho espaciador (20) y dicha capa de blindaje (18) no están adheridas entre sí.

15. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha antena (22) forma un bucle alrededor de dicho agujero.

16. La etiqueta de RFID (40, 48, 52) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho circuito de RFID (24) está en la cara opuesta de dicha capa de blindaje (18) desde dicha antena (22) y en el que dicho circuito de RFID está recubierto con una capa de adhesivo fuerte (44a) para dirigir la fijación a dicha superficie conductiva.