Transpondedor RFID de largo alcance.

Un neumático (T) con un dispositivo (20) de identificación por radiofrecuencia (RFID) montado en el mismo,

estando adaptado dicho RFID (20) para recibir, memorizar y transmitir datos relacionados con dicho neumático (T) ysu utilización, comprendiendo en combinación dicho RFID (20):

(a) un material piezoeléctrico (23); y

(b) un detector (22) de campo magnético pasivo que tiene material magnetostrictivo, siendo sensible dichodetector (22) a un campo magnético (61) para desplazar dicho material piezoeléctrico (23) con el fin degenerar, de ese modo, electricidad para alimentar dicho RFID (20).

Transpondedor RFID de largo alcance.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la fabricación y el uso de neumáticos, es deseable conocer el número de serie definitivo de un neumático para disponer un medio para correlacionar datos beneficiosos y reunir datos relativos a los neumáticos, tales como la presión del aire, el desgaste y los kilómetros recorridos.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de identificación por radiofrecuencia (RFID, Radio Frequency Identification) de largo alcance. Más en particular, la presente invención se refiere a un dispositivo RFID incorporado permanentemente o montado temporalmente en un neumático o en otros artículos durante la fabricación o después de la misma. Cuando se utilizan con neumáticos, los dispositivos RFID pueden identificar y registrar el kilometraje y otros datos en neumáticos de todos los tamaños. La solicitud en tramitación con la presente de número de serie 11/408 466, presentada el 20 de abril de 2006, que pertenece al cesionario de la presente solicitud, da a conocer procedimientos conforme a los cuales un transmisor RFID alojado en una etiqueta o en un chip es vulcanizado directamente en el neumático para proporcionar un sistema inviolable para identificación permanente. Durante la fabricación, éste es situado en una posición radial fija en el neumático.

Conforme a la presente invención, se da a conocer un nuevo diseño de chip RFID que tiene una capacidad de transmisión de largo alcance de la información contenida en el mismo. La información contenida en el chip RFID puede incluir el número de serie, el código EPC o SKU, la fecha de fabricación y otra información que puede utilizarse para la clasificación y secuenciación en procesos adicionales de fabricación y almacenamiento. En uso tras su montaje en un vehículo, tiene asimismo la capacidad de generar información nueva relacionada con el neumático, tal como el número de revoluciones mediante la detección del campo magnético terrestre. La capacidad de largo alcance permite al usuario acceder a información relativa a los neumáticos u otros artículos en los que el chip es implantado o aplicado. Por ejemplo, éste puede permitir rastrear los artículos en un almacén para mantener un control de inventario.

El dispositivo RFID de la presente invención utiliza una pulsación del material magnetostrictivo para generar internamente energía electromagnética de intensidad suficiente para proporcionar una transmisión de largo alcance de una señal de RF, por ejemplo, suficiente para acceder a un chip RFID de este tipo través de un almacén. Las pruebas realizadas sobre el chip RFID de la presente invención han demostrado que pueden recibirse datos desde el mismo mediante un lector RFID situado a hasta 9, 144 m de los artículos que tienen implantado dicho chip RFID. Los artículos en almacenes mucho mayores de 30, 48 m en cualquier dirección pueden ser leídos al 100% simplemente situando una serie de lectores RFID a lo largo del almacén, de tal modo que cada uno de los artículos con la etiqueta RFID no esté a más de 9, 144 m de un lector RFID. Por supuesto, mejoras adicionales de la etiqueta RFID podrían extender la distancia desde la cual puede ser leída.

La tecnología de chip o etiqueta RFID pasiva de la técnica anterior utiliza la energía electromagnética recibida desde el dispositivo de consulta para excitar el circuito y permitirle transmitir de vuelta la señal de RF al lector RFID. Esta señal transporta el flujo de bits y contiene el número de identificación y otra información. Dicha tecnología de la técnica anterior tiene un alcance limitado debido a la limitación de la transferencia de energía entre la unidad de consulta (es decir, el lector RFID) y la etiqueta.

El nuevo dispositivo RFID de la presente invención genera su energía a partir de un dispositivo PME (Passive Magnetostrictive Electroactive, electroactivo magnetostrictivo pasivo) o dispositivos similares. Por ejemplo, un detector de campo magnético pasivo fabricado de capas del material magnetostrictivo Terfenol-D {Fe2 (Dy0, 7Tb0, 3) } y cerámica PZT-5 actuará como un generador para excitar el RFID cuando esté dentro del alcance del campo magnético del transceptor de consulta, de 23, 8731 A/m o mayor. El material magnetostrictivo u otro material estira, flexiona o desplaza físicamente el piezoeléctrico u otros materiales generadores de energía en presencia de un campo magnético o de un campo magnético pulsado, generando la energía para el chip RFID. Cuando la energía es generada, ésta puede ser utilizada directamente o almacenada en una batería, un condensador u otro dispositivo de almacenamiento de energía. Cuando éste alcanza un nivel predeterminado de 1 a 5 voltios, la energía está disponible para el transmisor que transmite la señal al lector. Esto evitará la necesidad de los dispositivos de la técnica anterior de proporcionar señales de RF para activar y alimentar la etiqueta RFID para que transmita de vuelta al receptor de la unidad de consulta. La nueva etiqueta RFID de recolector (harvester) PME/detector generará pulsos de energía con cada consulta. Estos pulsos alimentarán el chip RF y el transmisor de largo alcance de la etiqueta RFID de la presente invención, proporcionando de ese modo una capacidad de transmisión RFID de largo alcance desde una etiqueta RFID pasiva/activa.

Un tipo de dispositivo electro-activo magnetostrictivo magnético pasivo, es un recolector de energía vibratoria vendido por Ferro Solutions, Inc., Cambridge, MA, que se considera incorpora características descritas en la patente de EE. UU. número 6 984 902. La patente de EE. UU. número 6 725 713 es una de las que da a conocer el uso de materiales piezoeléctricos para generar energía a partir de la rotación de un neumático.

El documento EP 1 788 515 A2, que pertenece a la técnica anterior bajo el artículo 54 (3) EPC, da a conocer una etiqueta de identificación por radiofrecuencia para la identificación de personas con fines de control de acceso, de animales con fines de gestión de granjas lecheras, etc., que comprende una antena para captar un campo electromagnético y un circuito electrónico en el que puede incluirse información de identificación, en el que la antena comprende un material magnetostrictivo para transformar el campo electromagnético en vibraciones mecánicas, y un material piezoeléctrico para transformar las vibraciones mecánicas en una señal eléctrica para alimentar el circuito electrónico y/o comunicar con el circuito electrónico.

El documento US 2005/0150740 A1 da a conocer un dispositivo similar de identificación por radiofrecuencia (RFID) que comprende un material piezoeléctrico y un detector de campo magnético pasivo con un material magnetostrictivo, en el que dicho detector (22) es sensible a un campo magnético para desplazar dicho material piezoeléctrico con objeto de generar, de ese modo, electricidad para excitar dicho RFID, en el que el RFID es aplicado a un material laminar, en particular a un documento de seguridad en forma de billete de banco.

Los dispositivos de consulta consisten en un circuito generador de campo electromagnético para consultar la etiqueta y de un receptor de RF para comunicar con la etiqueta. El dispositivo de consulta emite un campo electromagnético que es detectado por la etiqueta RFID y utilizado como fuente de alimentación.

La etiqueta RFID utilizará el dispositivo PME para capturar esta energía y energizar el circuito contenido en la etiqueta. La etiqueta RFID puede utilizar la frecuencia de RF de este campo como su reloj interno y, de ese modo, estar en total sincronismo con el dispositivo de consulta, o puede tener su propio reloj interno.

Conforme a las etiquetas RFID de la técnica anterior, la energía es proporcionada por una bobina que se utiliza para captar el campo electromagnético del mismo modo que funcionaría un secundario de un transformador. El transpondedor o etiqueta RFID de la presente invención tiene un diseño que no funciona como un transformador, sino que en su lugar toma la energía electromagnética y crea energía mediante el PME u otro dispositivo similar, que energiza el transmisor.

Conforme a la presente invención, se dispone asimismo un detector magnético para registrar el cómputo rotacional de un neumático. Esto se consigue monitorizando la salida del detector magnético a través de un circuito comparador y condicionando la señal. El circuito proporciona una salida sobre un borde positivo o negativo de entrada o de salida de la señal, que indica una... [Seguir leyendo]

1. Un neumático (T) con un dispositivo (20) de identificación por radiofrecuencia (RFID) montado en el mismo, estando adaptado dicho RFID (20) para recibir, memorizar y transmitir datos relacionados con dicho neumático (T) y 5 su utilización, comprendiendo en combinación dicho RFID (20) :

(a) un material piezoeléctrico (23) ; y

(b) un detector (22) de campo magnético pasivo que tiene material magnetostrictivo, siendo sensible dicho

detector (22) a un campo magnético (61) para desplazar dicho material piezoeléctrico (23) con el fin de 10 generar, de ese modo, electricidad para alimentar dicho RFID (20) .

2. Un neumático acorde con la reivindicación 1, en el que dicho campo magnético (61) es generado desde una fuente (60) externa a dicho neumático (T) y recibido por dicho detector (22) .

3. Un método para recibir, memorizar y transmitir datos relativos a un neumático (T) , que comprende las etapas de:

(a) montar en dicho neumático (T) o sobre el mismo un dispositivo (20) de identificación por radiofrecuencia (RFID) que tiene en combinación:

(i) un material piezoeléctrico (23) ; y (ii) un detector (22) de campo magnético pasivo que tiene un material magnetostrictivo, siendo dicho detector (22) sensible a un campo magnético (61) para desplazar dicho material piezoeléctrico (23) con objeto de generar, de ese modo, electricidad;

(b) desarrollar un campo magnético;

(c) provocar que dicho campo magnético (61) active dicho detector (22) proporcionando de ese modo energía eléctrica a dicho RFID (20) .

4. El método acorde con la reivindicación 3, en el que la etapa de desarrollar un campo magnético (61) incluye activar un lector RFID (60) e incluye además las etapas de situar dicho lector RFID (60) en una posición tal que un campo magnético (61) generado por dicho lector (60) provoque que dicho detector (22) desplace dicho material piezoeléctrico (23) .

5. El método acorde con la reivindicación 4, que incluye además la etapa de transmitir datos a dicho lector RFID 35 (60) .

6. El método acorde con la reivindicación 3, en el que dicho dispositivo RFID (20) incluye un transmisor que tiene la capacidad de ser conectado y desconectado, e incluye además las etapas de proporcionar un lector RFID (60) con la capacidad de enviar pulsos electromagnéticos, provocando que dicho lector RFID (60) envíe uno o varios pulsos electromagnéticos a dicho dispositivo RFID (20) para conectar dicho dispositivo RFID.

7. El método acorde con la reivindicación 6, que incluye además la etapa de codificar pulsos electromagnéticos enviados a dicho dispositivo RFID (20) para provocar que dicho dispositivo RFID envíe datos a dicho lector RFID

(60) en un momento especificado. 45

8. El método acorde con la reivindicación 6, que incluye además las etapas de:

situar una serie de neumáticos (T) con dispositivos RFID (20) en diversas posiciones dentro del alcance de dicho lector RFID (60) ;

50 transmitir pulsos electromagnéticos codificados para conectar dispositivos RFID seleccionados entre dicha serie de dispositivos RFID (20) .

9. El método acorde con la reivindicación 8, que incluye además la etapa de provocar que diferentes dispositivos RFID de entre dichos dispositivos RFID (20) transmitan datos a dicho lector RFID (60) a intervalos temporales 55 diferentes.