销售点感应系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在销售点处和其它位置的感应系统和方法。
【背景技术】
[0002] 销售点系统一般能够包括一系列搁架单元及关联标志。例如，平底搁架单元获益 于廉价、可重新配置并且能够陈列各种产品。标志能够包含源信息、产品信息和/或销售信 息，以便推广对应产品或者以其它方式使其被关注。例如，标志能够包括固定到或者放置在 对应搁架单元附近的招贴。
[0003] 销售点系统还获益于产品包装的最近改进。当代产品包装越来越多地利用RFID 标签作为库存控制、防伪和/或防篡改措施的一个方面。产品包装还能够服务于更多传统 功能，包括提供产品的安全壳体，同时还显示产品说明、兼容性信息、功率要求和硬件要求。
[0004] 另外，销售点系统能够包括收款终端的网络，以便监测产品库存。例如，已知库存 控制系统包括具有磁条读取器、条形码读取器、验收系统和/或欺诈检测系统的终端的网 络。这类库存控制系统能够在商店库存下降到低于给定水平或者预计产品需求的增加时自 动再订购产品。
[0005] 虽然上述销售点系统被广泛接受，但是它们遭受许多缺点。例如，与产品进行交互 的能力在许多显示和包装设计方面受到限制。另外，电池电荷的损耗会发生，特别是在产品 在库存中保持延长时期的情况下。产品数量的目视检查在销售点也可能成为必需，因为库 存控制通常在收款时而不是之前发生。
[0006] 相应地，仍然存在在销售点处推广产品和产品信息的改进系统和方法的持续需 要。另外，仍然存在利用（leverage)现有库存控制系统的优点以及改进销售点处、家中和 其它位置的产品标识和自动再订购的改进系统和方法的持续需要。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例提供用于产品和产品包装的标识、供电和控制的感应系统和方 法。
[0008] 按照一个实施例，提供用于监测产品水平的系统和方法。该系统能够包括产品容 器，该产品容器具有其阻抗基于剩余产品量而改变的无源调谐电路和产品水平传感器。该 系统还能够包括感应式读取器，感应式读取器具有监测无源调谐电路的阻抗的初级线圈。 例如，该系统能够配置成监测液体、散装商品和片材卷的产品水平。在一些实施例中，当产 品水平下降到低于预定水平时，能够自动再订购附加产品数量。
[0009] 按照另一个实施例，感应式读取器的局部集群定位在遍布家庭、餐馆或其它位置 的各个位置。例如，局部集群可定位在冰箱、洗衣间、医药箱、清洁用品柜和/或清洁用品箱 中。感应式读取器能够可操作以确定产品的身份和剩余产品量。在一个实施例中，感应式 读取器的局部集群能够基于给定时期之后的剩余产品量来监测热量消耗。在另一个实施例 中，感应式读取器的局部集群能够帮助食谱预备。在又一个实施例中，感应式读取器的局部 集群能够基于食品柜或其它位置的食品的剩余水平来生成购物清单。
[0010] 按照另一个实施例，提供用于加热食品的系统和方法。该系统能够包括产品容器， 产品容器具有其阻抗基于产品容器的温度而改变的无源调谐电路和温度传感器。该系统还 能够包括监测与产品容器关联的无源调谐电路的阻抗的初级线圈。该系统能够配置成在温 度下降到低于预期水平时向与产品容器关联的加热元件提供无线电力源。在一些实施例 中，加热元件能够包括对时变电磁场起反应的铁磁材料。在其它实施例中，加热元件能够电 连接到二次储能电路。
[0011] 按照另一个实施例，提供用于向便携加热设备提供无线电力源的系统和方法。该 系统能够包括非接触式电源以及包含电连接到次级线圈的加热元件的便携设备。在一个 实施例中，加热元件是铁磁加热元件。在另一个实施例中，便携设备是无绳熨斗，并且非接 触式电源结合到可收纳烫衣板中。在这个实施例中，无绳熨斗能够包括限定感应标识分布 (profile)的无源标识电路。
[0012] 按照另一个实施例，提供产品对齐系统和方法。该系统能够包括陈列表面，具有用 于向产品或产品容器中的次级线圈提供无线电力源的一个或多个初级线圈。该系统能够包 括将产品或产品容器推动到与一个或多个初级线圈对齐的位置的导向板。在一个实施例 中，一行产品之中只有领头产品将与一个或多个初级线圈对齐。在另一个实施例中，一个或 多个初级线圈能够向与领头产品或产品容器关联的LED、喇叭、电池或其它装置提供无线电 力源。
[0013] 按照另一个实施例，提供用于向产品包装提供无线电力源的系统和方法。该系统 能够包括产品容器，其具有电耦合到一个或多个视觉元件、喇叭元件或者它们两者的二次 储能电路。例如，视觉元件能够包括一个或多个LED、OLED、IXD显示器和电子墨水显示器， 以及喇叭元件能够包括静电喇叭。在一个实施例中，二次储能电路能够在附于产品容器的 印刷标签上形成。印刷标签能够包括支承负载的上部以及支承二次储能电路的下部。上部 能够确定大小为符合产品容器侧壁，以及下部能够确定大小为符合产品容器底座。
[0014] 按照另一个实施例，提供用于产品的无线标识的系统和方法。该系统能够包括各 具有一个或多个谐振电路的多个产品或产品容器。感应式读取器能够基于各谐振电路的谐 振频率和数字密钥来识别产品或产品容器。数字密钥能够包括指配给各谐振频率的质数。 在一个实施例中，谐振电路能够各包括屏蔽层，以便有选择地改变对应次级线圈的反射阻 抗。在另一个实施例中，谐振电路至少部分相互叠加，以便有选择地改变谐振电路的组合反 射阻抗。
[0015] 按照另一个实施例，提供一种印刷次级电路。印刷次级电路能够包括限定穿孔的 衬底以及跨穿孔由衬底所支承的谐振电路，其中衬底沿穿孔的分离改变印刷次级电路的感 应标识分布。感应标识分布能够指示电池需要附加充电，而在其它实施例中，感应标识分布 能够指示产品容器中的物品的预期温度设定。
[0016] 按照另一个实施例，提供一种用于负载的印刷次级电路。该印刷次级电路能够包 括：非导电衬底；第一印刷绕组，由衬底所支承并且限定内径；以及第二印刷绕组，由衬底 支承并且限定比内径要小的外径。第二印刷绕组能够包括第一和第二端部供连接到负载。 第一和第二印刷绕组能够是基本上同轴的，并且衬底能够附于产品或产品容器。第一和第 二端部能够跨第一印刷绕组的部分延伸。第一和第二印刷绕组能够设置在非导电衬底的一 侧或者非导电衬底的相对侧上。
[0017] 通过当前实施例和附图的描述，将会更全面了解和理解本发明的这些和其它优点 及特征。
【附图说明】
[0018] 图1是感应式产品监测系统的电路图。
[0019] 图2是包括无源产品传感器电路的产品容器的透视图。
[0020] 图3是包括无源产品传感器电路的喷雾器组件的侧立视图。
[0021] 图4是感应式产品监测系统的框图。
[0022] 图5是重量传感器电路的分解透视图。
[0023] 图6是图5的重量传感器电路的电路图。
[0024] 图7是包括屏障膜的重量传感器电路的分解透视图。
[0025] 图8是包括无源产品传感器电路的成卷产品的透视图。
[0026] 图9是卷型和无源产品传感器电路的透视图。
[0027] 图10是图9的卷型和无源产品传感器电路的特写透视图。
[0028] 图11是成卷产品托盘和无源产品传感器电路的透视图。
[0029] 图12是包括弯曲感应次级的成卷产品的透视图。
[0030] 图13是定位在遍布家庭或企业的各种位置的感应式读取器的系统的透视图。
[0031] 图14是携带装运物的透视图。
[0032] 图15是产品储存垫的透视图。
[0033] 图16是销售点陈列的透视图。
[0034] 图17是用于感应式读取器的操作的流程图。
[0035] 图18是印刷温度感测电路的电路图。
[0036] 图19是感应加热器系统的电路图。
[0037] 图20是包括再谐振器线圈的图19的感应加热器系统的电路图。
[0038] 图21是包括具有电阻和旁路元件的谐振电路的图19的感应加热器系统的电路 图。
[0039] 图22是在可去除撕拉标签上形成的谐振电路的电路图。
[0040] 图23是包括铁磁加热元件的图22的谐振电路的图。
[0041] 图24是多个分层谐振电路的侧视图。
[0042] 图25是没有串联谐振电容器的图24的谐振电路的图。
[0043] 图26是没有可去除撕拉标签的图25的谐振电路的图。
[0044] 图27是具有印刷屏蔽的图26的谐振电路的图。
[0045] 图28是具有温度传感器电路的感应加热器系统的图。
[0046] 图29是包括再谐振器电路的图28的感应加热器系统的图。
[0047] 图30是具有便携负载装置的感应加热器系统的图。
[0048] 图31是包括第一和第二再谐振器电路的图30的感应加热器系统的图。
[0049] 图32是具有温度传感器电路的感应加热器系统的图。
[0050] 图33是包括再谐振器电路的图32的感应加热器系统的图。
[0051] 图34是包括非接触式电源的无绳熨斗和烫衣板的图示。
[0052] 图35是图34的非接触式电源的图。
[0053] 图36是图34的非接触式电源的操作的第一过程流程图。
[0054] 图37是图35的非接触式电源的操作的第二过程流程图。
[0055] 图38是便携装置的感应加热系统的图示。
[0056] 图39是包括同时激励加热材料并且对电池再充电的二次控制单元的图38的感应 加热系统的图示。
[0057] 图40是鞋类商品的加热系统的图示。
[0058] 图41是直发器和卷发器的加热系统的图示。
[0059] 图42是按照可替换实施例的直发器和卷发器的加热系统的图示。
[0060] 图43是按照可替换实施例的直发器和卷发器的加热系统的图示。
[0061] 图44是产品对齐系统的顶视图和侧视图。
[0062] 图45是图44的产品对齐系统的第一正视图。
[0063] 图46是图44的产品对齐系统的第二正视图。
[0064] 图47是销售点陈列系统的电路图。
[0065] 图48是包括传感器和电子电路的图47的销售点陈列系统的图。
[0066] 图49是包括传感器电路的图47的销售点陈列系统的图。
[0067] 图50是印刷喇叭电路的示意图。
[0068] 图51是多线圈多频率调谐电路的不意图。
[0069] 图52是包括IXD输出的图51的多线圈多频率调谐电路的示意图。
[0070] 图53是示出图51-52的多线圈多频率调谐电路的非接触式电源的操作的流程图。
[0071] 图54是包括多个传感器的销售点系统的透视图。
[0072] 图55是包括印刷导电触点的产品或产品容器的透视图。
[0073] 图56是图55的电池容器的第一图。
[0074] 图57是图55的电池容器的第二图。
[0075] 图58是微控制器控制的非接触式电源的电路图。
[0076] 图59是多绕组屏蔽标识电路的示意图。
[0077] 图60是第一装置标识系统的示意图。
[0078] 图61是第二装置标识系统的示意图。
[0079] 图62是包括用于加热包装的内容的衬底的图61的装置标识系统的示意图。
[0080] 图63是包括印刷次级电路的图61的装置标识系统的示意图。
[0081] 图64是第一墨水印刷次级电路的图。
[0082] 图65是第二墨水印刷次级电路的图。
[0083] 图66是易弯标签上形成的印刷谐振电路的图。
[0084] 图67是包括压力开关的印刷谐振电路的图。
[0085] 图68是具有电阻元件和旁路元件的印刷谐振电路的电路图。
[0086] 图69是多个分层谐振电路的侧视图。
[0087] 图70是没有旁路元件的图67的印刷谐振电路的图。
[0088] 图71是包括印刷屏蔽的图70的印刷谐振电路的图。
[0089] 图72是由包装容器所支承的第一多层谐振电路的图。
[0090] 图73是由包装容器所支承的第二多层谐振电路的图。
[0091] 图74是印刷产品计数传感器的图。
[0092] 图75是包括无线电力读取器的厨房电器的示意图。
【具体实施方式】
[0093] 本发明的实施例提供与在销售点处和其它位置的产品的标识、供电和控制相关的 无线电力系统和方法。
[0094] I.产品监测系统 在本发明的第一方面，提供一种用于监测产品水平的系统。该系统能够包括感应式读 取器以及具有无源标识电路和产品数量传感器电路的产品容器。感应式读取器能够可操作 地以分别基于无源标识电路和产品数量传感器电路的反射阻抗来识别产品和产品数量。
[0095] 按照第一实施例，一种用于监测液体产品水平的系统在图1-5中示出并且一般表 示为100。该系统包括感应式读取器102和产品容器104。感应式读取器102能够包括初 级线圈106、驱动器108、电流传感器110、微控制器112和发射器114。驱动器108能够电 连接到初级线圈106,以便在工作频率的范围驱动初级线圈106。微控制器112能够电连接 到驱动器108,以便控制驱动器输出并且因此控制工作频率。电流传感器110,可选地为霍 耳效应电流传感器，生成与初级线圈106中的电流成比例的电输出。在使用中，驱动器108 能够扫过预定范围的频率，同时监测来自附近感应次级的反射阻抗。当初级线圈106中的 电流达到由电流传感器110所监测的阈值、局部最大数或者其它标准时，微控制器112能够 将对应的一个或多个工作频率记录在非易失性存储器中。如下面所述，这个或这些工作频 率能够对应于剩余液体的量度和/或唯一感应标识分布。参照存储器中存储的查找表，微 控制器112能够识别液体和剩余量。
[0096] 如图1所示，产品容器104包括无源产品标识电路116和无源产品传感器电路 118。无源产品标识电路114能够包括一个或多个隔离谐振电路120、122。示为具有电感器 124和电容器126的LC电路的每个隔离谐振电路促成产品容器104的感应标识分布。也 就是说，隔离谐振电路120、122能够响应附近的初级线圈106中的时变电流而生成反射阻 抗。感应式读取器102以及具体为电流传感器110能够监测反射阻抗，以便识别与隔离谐 振电路120、122对应的一个或多个唯一谐振频率。每个谐振频率能够是调谐电感、调谐电 容的结果或者它们两者的结果。微控制器112能够通过将无源产品标识电路116所检测的 谐振频率与存储器中存储的查找表进行比较来识别容器104并且因此识别其内容。谐振电 路118、120的唯一谐振频率还能够供创建多个唯一标识码之用，下面在部分VII更详细地 说明。
[0097] 无源产品传感器电路118能够包括次级线圈128、可变电阻器130和串联电容器 132。在所示实施例中，无源产品传感器电路118的电阻作为剩余液体的量的函数而改变。 在其它实施例中，电感、电容或者它们两者可改变。例如，如图2所示，产品容器104还能够 包括：底座134 ;至少一个向上延伸的侧壁136,端接在周边或开口 138 ;感应绕组140 ;以及 电连接到感应绕组140的相对端部的第一和第二导体142、144。第一和第二导体142、144 能够按照间隔开的关系基本上相互平行并且一般是竖立的。电阻或电容元件146还能够 跨导体142、144连接。在使用期间，产品容器104可包括限定上水平149的导电流体148。 流体148可采取液体、凝胶或者任何其它充分导电材料的形式。例如，流体可包含充分电解 质，以便使它至少部分导电。
[0098] 感应绕组140、导体142、144和电阻或电容元件146可完全或部分涂敷有柔性防水 材料，例如特拉华州的威尔明顿的杜邦的Mylar?膜。感应绕组140可按照基本平面的配置 来定向，以便符合产品容器底座134。可选地，感应绕组140能够在其制造期间与产品容器 104整体形成。在一个实施例中，无源产品传感器电路118可在产品容器104形成之后插入 产品容器104中，如图2 -般所示。例如，无源产品传感器电路118可由用户在购买产品时 插入产品容器104,和/或无源产品传感器电路118可与产品容器104的可分离件集成。又 如图3所示，无源产品传感器电路118可形成喷雾瓶的喷雾器组件150的一部分。在这个实 施例中，导体142、144位于供应管152的相对侧上。可印刷并且然后使用附加的墨水或涂 层来绝缘的感应绕组140和电阻或电容元件146能够被定位在供应管150的底座146。当 导电流体的水平148降低时，无源产品传感器电路118的阻抗将发生变化。无源产品传感 器电路118的阻抗的变化将影响感应式读取器102的初级线圈106中测量的电流。微处理 器112则能够评估给定产品的初级线圈106中的反射阻抗，以便确定剩余产品的数量。例 如，微处理器112能够相对无源产品标识电路116的反馈参照反射阻抗，以便建立相对反射 阻抗。使用相对反射阻抗，微处理器112能够访问那个特定产品类型的反射阻抗表。微处 理器112可使用反射阻抗表来确定与微处理器112所记录的反射阻抗对应的产品量。感应 式读取器102包括低功率发射器114和天线115,以便向中央集线器168传送产品量和产 品类型。在查找表中没有包含产品类型和反射阻抗数据的情况下，则新数据可通过从中央 集线器168可访问的装备屏幕图形用户界面（GUI)上传到感应式读取器102。感应式读取 器102还可包括预定标识符，以便区分感应式读取器102和其它感应式读取器。标识符可 随产品信息传送给中央集线器168。这些和其它数据传输可通过硬连线网络、无线技术或者 其它适当通信系统来实现。
[0099] 参照图4,中央集线器168能够包括接收器170,以便从发射器114接收与产品量、 产品类型、传感器类型、参考数据和唯一感应式读取器标识符相关的信息。接收器170能够 连接到低功率发射器172,低功率发射器172向网络服务器174传送产品和读取器信息。能 够通过装备屏幕来编程中央集线器168,以便将唯一用户简档标识符链接到整个系统或单 独的感应式读取器102。又如图4所示，网络服务器174包括接收器176、数据应用178和数 据存储器180。接收器176从发射器172接收产品和用户信息。将信息传送给数据存储器 180,数据存储器180可包括每个唯一用户简档的用户帐户。数据应用178能够包括处理产 品量以确定是否应当采取各种动作的软件。例如，产品量、消耗速率和即将来临的逛商店的 时间的安排可用于确定是否应当将产品加入购物清单。如果应当将产品加入购物清单，则 可向用户发送电子邮件或文本消息告警，以便指示产品为低，并且可自动将产品加入数字 购物清单，或者可自动再订购产品。如果产品无需加入购物清单，则网络服务器174仍然可 采用被监测的所有产品的当前水平来更新数据存储器180。这还可包括与产品使用、预算、 超值购物（value shopping)、膳食和热量摄取计划、产品服务计划和配方跟踪有关的信息。 这个信息可以是通过网页或者适合该应用的任何其它信息系统可检索的。