BR102020004855A2 - Receptáculo e sistema de gerenciamento de objetos distribuídos em um espaço de localização de objetos - Google Patents

Abstract

receptáculo e sistema de gerenciamento de objetos distribuídos em um espaço de localização de objetos. sistema de gerenciamento de objetos coletivo que utiliza dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis fixados a objetos sem a necessidade de armários especialmente construídos que possuem pinos de montagem ou aberturas de trava. receptáculos são armazenados de forma deslizável em cavidades de armários comuns. cada receptáculo possui uma primeira antena bluetooth® montada sobre uma superfície de parede externa e segunda antena bluetooth® montada sobre uma superfície de parede interna. cada antena comunica-se com um mcu supervisor por meio de uma unidade bluetooth® separada. uma trava eletrônica e um indicador visível montado sobre a parede frontal do receptáculo são controlados pelo mcu. o mcu comunica-se com um dispositivo de solicitação de hosts externo por meio da primeira antena e comunica-se com quaisquer dispositivos de rastreamento de objetos no receptáculo por meio da segunda antena. os dispositivos de rastreamento de objetos possuem uma bateria e componentes de gerenciamento de bateria que são alimentados por um conjunto transmissor localizado no receptáculo.

Description

RECEPTÁCULO E SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE OBJETOS DISTRIBUÍDOS EM UM ESPAÇO DE LOCALIZAÇÃO DE OBJETOS ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a sistemas de gerenciamento de objetos coletivos em geral e, particularmente, a um sistema de gerenciamento de objetos coletivo aprimorado que utiliza identificação de objetos com endereços digitais. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um aprimoramento para um sistema de gerenciamento de objetos coletivo utilizando identificação de objetos com endereços digitais, em que o aprimoramento refere-se a um receptáculo para depósito aleatório de objetos endereçáveis.

[002] A expressão "sistemas de gerenciamento de objetos coletivos" é cunhada para indicar sistemas de rastreamento geral de itens ("objetos") em um conjunto de itens. Um armazém de peças automotivas, por exemplo, possui a qualquer momento um conjunto de peças de veículos ("objetos") em inventário. O tipo e o número dessas peças varia diariamente, à medida que as peças são vendidas e novas peças são recebidas. A fim de rastrear o número e o tipo de peças de veículos em inventário, é necessário utilizar algum tipo de sistema de gerenciamento de peças de veículos coletivo. De forma similar, em uma operação de fabricação de semicondutores, existe a qualquer momento um conjunto de circuitos integrados ("objetos") de um ou mais tipos localizados em algum lugar da fábrica, que necessita ser contabilizado utilizando um sistema de gerenciamento de circuitos integrados coletivo. Em supermercados, um conjunto de grande número de diferentes tipos de itens, como carnes, produtos, mercadorias enlatadas e similares, encontra-se normalmente em inventário, em que o número e os tipos de objetos sofrem ampla variação diariamente e, portanto, necessitam de um sistema de gerenciamento de objetos complexo. Em escritórios comerciais e algumas residências, armários de armazenamento de pastas são tipicamente utilizados para armazenar documentos utilizados para atividades comerciais e pessoais. Um armário de armazenamento de pastas típico possui diversas gavetas, cada qual contendo uma quantidade relativamente grande de pastas de arquivo ("objetos"), em que cada pasta contém um ou mais documentos. A fim de permitir fácil acesso e inventário dos documentos contidos nos diversos arquivos, é necessário algum tipo de sistema de gerenciamento de arquivos.

[003] A Carta-Patente Norte-Americana n° 8.471.717 atribuída em comum, emitida em 25 de junho de 2013 para Sistema de Gerenciamento de Objetos Coletivo com Identificação de Objetos Utilizando Unidades Decodificadoras Endereçáveis, descreve um sistema de gerenciamento de objetos distribuído em um espaço de localização de objetos. O relatório descritivo da patente '717 é incorporado ao presente como referência. O sistema '717 oferece gerenciamento eficiente de um conjunto de objetos por meio de associação de um circuito decodificador de endereços com cada objeto no conjunto, em que cada decodificador de endereços é acessível por um usuário do sistema por meio de um computador host. Este método fornece capacidade de gerenciamento de objetos para objetos distribuídos em um espaço de localização de objetos que é superior aos métodos manuais mais antigos implementados no passado.

[004] A Patente Norte-Americana n° 9.875.460 atribuída em comum para Sistema e Objeto Eletronicamente Endereçável Suspenso de Forma Removível, emitida em 23 de janeiro de 2018, cujo relatório descritivo é incorporado ao presente como referência, descreve um veículo de objetos que podem ser suspensos de forma removível eletronicamente endereçáveis e um sistema de gerenciamento de objetos conduzidos por meio dele que amplia as vantagens fornecidas pelo sistema de gerenciamento de objetos coletivo eletronicamente endereçável descrito acima com referência à patente '717 para a classe de objetos que podem ser suspensos de forma removível. A invenção da patente '460 compreende um veículo de objeto eletronicamente endereçável para permitir o gerenciamento de objetos distribuídos em um espaço de localização de objetos, em que o veículo de objetos compreende um abrigo que possui um elemento de retenção de objetos para fixar um objeto ao veículo de objetos e pelo menos uma abertura para receber de forma removível um membro de suspensão condutor de eletricidade capaz de manifestar sinais de endereços de objetos e sinais de energia fornecidos por uma fonte; um microcontrolador conduzido pelo abrigo, em que o microcontrolador possui um endereço de objeto exclusivo que serve para identificar um objeto fixado ao veículo de objetos; um elemento condutor de eletricidade localizado na pelo menos uma abertura para acoplamento elétrico do microcontrolador ao membro de suspensão condutor de eletricidade quando a abertura for recebida de forma removível sobre o membro de suspensão condutor de eletricidade; e um indicador acoplado ao microcontrolador para ativação sempre que o microcontrolador receber um sinal de endereço representativo do endereço de objeto exclusivo. O indicador é um indicador visível, preferencialmente uma fonte de luz LED. O veículo objeto pode também incluir um indicador adicional acoplado ao microcontrolador para ativação sempre que o microcontrolador receber sinais de energia.

[005] Durante o uso, os dispositivos de acordo com a invenção '460 são suspensos de forma removível por uma série de membros de suspensão condutores de eletricidade capazes de manifestar sinais de endereço de objetos e sinais de energia fornecidos por uma fonte, em que os membros de suspensão são fixados a um elemento de suporte, tal como a placa de fundo de um armário. Um usuário pode localizar um objeto individual registrado no sistema introduzindo apenas a identificação do objeto procurado em um computador host, observando o indicador visível ativado sobre o veículo de objetos associado ao objeto e removendo manualmente o veículo de objetos do membro de suspensão.

[006] Embora o sistema de '460 aprimore muito o gerenciamento dos objetos suspensos de forma removível registrados no sistema, a integridade do conjunto de objetos é susceptível à remoção não autorizada dos veículos de objetos dos membros de suspensão. Particularmente, qualquer veículo de objetos pode ser removido do seu membro de suspensão após atingir-se o acesso ao armário de armazenamento. Consequentemente, os usuários com acesso ao sistema podem remover não apenas o objeto procurado, mas também todos os demais objetos armazenados no armário. Esse comprometimento da integridade do conjunto de objetos não é nada desejável.

[007] A Patente Norte-Americana n° 10.102.698 atribuída em comum, emitida em 16 de outubro de 2018, cujo relatório descritivo é incorporado ao presente como referência, descreve uma solução que cura as desvantagens inerentes do sistema de '460. Especificamente, o sistema de '698 emprega uma combinação de armário com trava especialmente projetado que possui uma série de aberturas receptoras formadas em uma partição intermediária e suportes de objetos acompanhantes que possuem geometria adaptável às aberturas de partição, de forma que possam ser inseridos e removidos das aberturas. Diversas travas solenoides são posicionadas ao lado das aberturas de partição e podem ser encaixadas com uma ranhura de trava formada nos suportes de objetos, de forma que um suporte de objeto, ao ser inserido em uma abertura de partição, não possa ser removido até a operação do solenoide para destravar um dado suporte de objetos.

[008] Tanto o sistema de '460 quanto o sistema de '698 foram considerados eficazes no fornecimento de gerenciamento de objetos coletivo em uma série de aplicações. Em algumas aplicações, entretanto, os usuários típicos consideram inconveniente, na melhor das hipóteses, ou até incômoda a necessidade de instalação cuidadosa dos suportes de objetos sobre membros de suspensão ou em aberturas de recebimento. Isso é particularmente verdadeiro para sistemas que são projetados para uso por vendedores com um conjunto de chaves automotivas em uma revendedora de automóveis. Além disso, os dois sistemas necessitam de armários de armazenamento especialmente construídos, o que aumenta os custos do sistema.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção compreende um aprimoramento dos sistemas de '4 60 e '698 que mantém as vantagens dos suportes de objetos endereçáveis em um sistema de gerenciamento de objetos coletivo, mas elimina a necessidade de armários especialmente construídos dos tipos de '460 e '698 e fornece depósito aleatório dos suportes de objetos em um receptáculo convencional (tal como uma gaveta com trava), de forma a eliminar a necessidade dos usuários manipularem com cuidado os suportes de objetos sobre membros em suspensão ou em aberturas de recebimento.

[0010] Em aspecto mais amplo, a presente invenção compreende um receptáculo para conter, de forma removível, dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis fixados a objetos que possuem uma bateria e componentes de gerenciamento de baterias, em que o receptáculo compreende:

• - uma estrutura que possui uma parede inferior, uma parede frontal vertical, uma parede traseira vertical e duas paredes laterais verticais opostas que formam um espaço fechado, aberto no topo.
• - primeira antena Bluetooth® fixada a uma superfície externa de uma das paredes;
• - segunda antena Bluetooth® fixada a uma superfície interna de uma das paredes;
• - um MCU posicionado no interior do espaço fechado;
• - primeira unidade Bluetooth® acoplada entre a primeira antena Bluetooth® e o MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles;
• - segunda unidade Bluetooth® acoplada entre a segunda antena Bluetooth® e o MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles; e
• - um conjunto de antena transmissora para fornecer energia elétrica gerada externamente para os componentes de gerenciamento de bateria de dispositivos rastreadores de objetos localizados no espaço fechado.

[0011] A primeira e a segunda antena Bluetooth® são preferencialmente fixadas à mesma parede do receptáculo, em que a parede traseira é a mesma parede preferida.

[0012] O receptáculo inclui ainda preferencialmente uma trava eletrônica acoplada ao MCU e por ele controlável para fornecer função de trava liberável para o receptáculo.

[0013] O receptáculo inclui ainda preferencialmente uma fonte de luz fixada à parede frontal do receptáculo, em que a fonte de luz é acoplada ao MCU e por ele controlável, para fornecer indicação visível do estado do receptáculo.

[0014] O receptáculo inclui ainda uma unidade de memória acoplada ao MCU para armazenar informações indicativas do conteúdo do receptáculo, em que as informações incluem a identificação de quaisquer dispositivos de rastreamento de objetos localizados no espaço fechado.

[0015] O conjunto de antena transmissora compreende preferencialmente uma superfície de suporte e uma série de bobinas essencialmente planas com múltiplas voltas conduzidas pela superfície de suporte e dispostas em um conjunto de pelo menos duas fileiras espaçadas entre si com bobinas em uma fileira espaçadas lateralmente com relação a bobinas em outra fileira. Cada bobina possui uma dimensão de comprimento; as bobinas em uma dada fileira são espaçadas entre si em quantidade substancialmente igual à metade da dimensão de comprimento; e as bobinas em uma fileira são espaçadas lateralmente com relação às bobinas em outra fileira em quantidade substancialmente igual a um quarto da dimensão de comprimento.

[0016] Em um aspecto do sistema, a presente invenção compreende um sistema de gerenciamento de objetos distribuídos em um espaço de localização de objetos, em que os objetos são fixados a dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis que possuem uma bateria e componentes de gerenciamento de baterias e o sistema inclui:

• - um armário que possui uma ou mais cavidades para receber de forma deslizável receptáculos em forma de gavetas; e
• - um ou mais receptáculos recebidos de forma deslizável em uma ou mais cavidades para conter de forma removível os dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis, em que cada receptáculo compreende:
• - uma estrutura que possui uma parede inferior, uma parede frontal vertical, uma parede traseira vertical e duas paredes laterais verticais opostas que formam um espaço fechado, aberto no topo;
• - primeira antena Bluetooth® fixada a uma superfície externa de uma das paredes;
• - segunda antena Bluetooth® fixada a uma superfície externa de uma das paredes;
• - um MCU posicionado no interior do espaço fechado;
• - primeira unidade Bluetooth® acoplada entre a primeira antena Bluetooth® e o MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles;
• - segunda unidade Bluetooth® acoplada entre a segunda antena Bluetooth® e o MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles; e
• - um conjunto de antena transmissora para fornecer energia elétrica gerada externamente para os componentes de gerenciamento de bateria de dispositivos rastreadores de objetos localizados no espaço fechado.

[0017] A primeira e a segunda antena Bluetooth® são preferencialmente fixadas à mesma parede do receptáculo, em que a parede traseira é preferida.

[0018] Cada receptáculo inclui adicionalmente uma trava eletrônica acoplada ao MCU e por ele controlável para fornecer função de trava liberável para o receptáculo na sua cavidade.

[0019] Cada receptáculo inclui adicionalmente uma fonte de luz fixada à sua parede frontal, em que a fonte de luz é acoplada ao MCU e por ele controlável, para fornecer indicação visível do estado do receptáculo.

[0020] Cada receptáculo inclui adicionalmente uma unidade de memória acoplada ao MCU para armazenar informações indicativas do conteúdo do receptáculo, em que as informações incluem a identificação de quaisquer dispositivos de rastreamento de objetos localizados no espaço fechado.

[0021] O conjunto de antena transmissora compreende preferencialmente uma superfície de suporte e uma série de bobinas essencialmente planas com múltiplas voltas conduzidas pela superfície de suporte e dispostas em um conjunto de pelo menos duas fileiras espaçadas entre si com bobinas em uma fileira espaçadas lateralmente com relação a bobinas em outra fileira. Cada bobina possui uma dimensão de comprimento; as bobinas em uma dada fileira são espaçadas entre si em quantidade substancialmente igual à metade da dimensão de comprimento; e as bobinas em uma fileira são espaçadas lateralmente com relação às bobinas em outra fileira em quantidade substancialmente igual a um quarto da dimensão de comprimento.

[0022] A presente invenção elimina a necessidade de armários especialmente construídos dos tipos de '460 e '698 e permite o depósito aleatório dos suportes de objetos em um recipiente convencional (como uma gaveta com trava), de forma a eliminar a necessidade dos usuários manipularem com cuidado os suportes de objetos sobre membros de suspensão ou em aberturas de recebimento nesses armários especialmente construídos, preservando ao mesmo tempo as vantagens de suportes de objetos endereçáveis em um sistema de gerenciamento de objetos coletivo.

[0023] Para compreensão mais completa da natureza e das vantagens da presente invenção, dever-se-á fazer referência à descrição detalhada a seguir, tomada em conjunto com as figuras anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0024] A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de rastreamento de objetos na forma de chave e um veículo de objetos chaveiro para uso com a presente invenção.

[0025] A Fig. 2 é um diagrama de blocos esquemático dos principais componentes eletrônicos de cada veículo de objetos chaveiro de acordo com a presente invenção.

[0026] A Fig. 3 é uma vista em perspectiva esquemática de um receptáculo para o dispositivo de rastreamento de objetos das Figs. 1 e 2.

[0027] A Fig. 4 é uma vista plana superior do receptáculo da Fig. 3.

[0028] A Fig. 5 é um diagrama de blocos esquemático dos principais componentes eletrônicos do receptáculo das Figs. 3 e 4.

[0029] A Fig. 6 é uma vista conceitual esquemática que ilustra a interação entre diversos dispositivos de rastreamento de objetos em um receptáculo, as duas antenas Bluetooth® e a unidade de solicitação externa.

[0030] A Fig. 9 é uma vista em perspectiva que ilustra a configuração de sistema de um armário com múltiplas gavetas e um único dispositivo de solicitação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0031] A presente invenção possui ampla aplicação em grande variedade de objetos eletronicamente endereçáveis. Encontra-se a seguir uma descrição detalhada de uma aplicação da presente invenção a objetos que são chaves fixadas a veiculos de objetos que funcionam como chaveiros.

[0032] Voltando agora para os desenhos, a Fig. 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de rastreamento de objetos na forma de veiculo de objetos chaveiro para uso com a presente invenção. Conforme observado nessa figura, um veiculo de objetos chaveiro endereçável indicado de forma geral com o número de referência 10 possui um abrigo ilustrado com uma abertura completa 12 para receber um anel de retenção 13 ao qual é fixada uma chave 14. Formadas em uma superfície 15 do abrigo 10, encontram-se três aberturas 16-18. As aberturas 16, 17 acomodam duas fontes de iluminação, preferencialmente LEDs, que são montadas no interior do abrigo 10 e fornecem indicações separadas do estado de carga de uma bateria montada no interior do abrigo 10 e do estado ativo do dispositivo de rastreamento de objetos, quando ativado pelo circuito eletrônico interno exibido na Fig. 2. Preferencialmente, as duas fontes de iluminação posicionadas nas aberturas 16, 17 produzem iluminação de cores diferentes, tais como verde para a fonte na abertura 16 e vermelho piscando para a fonte na abertura 17. Outras cores podem ser selecionadas, dependendo das preferências do projetista. A abertura 18 acomoda uma fonte de áudio dirigida pelos componentes eletrônicos localizados no lado interno do veículo de objetos 10 da forma descrita abaixo.

[0033] A Fig. 2 é um diagrama de blocos esquemático dos principais componentes eletrônicos localizados no lado interno do abrigo do veículo de objetos 10. Nesta figura, o perímetro do abrigo é ilustrado esquematicamente pelas linhas tracejadas retangulares. Conforme observado nesta figura, um chip Bluetooth® convencional 21, que incorpora uma antena, possui saídas que são acopladas a dois LEDs e à fonte de áudio indicada acima e é indicado, de forma geral, pelo número de referência 22. Quando o chip 21 é abordado por um dispositivo de solicitação externo da forma descrita abaixo, um sinal é gerado pelo chip 21, que faz com que o LED associado à abertura 17 se ilumine para fornecer indicação visível de que o dispositivo de rastreamento de objetos é aquele que se está buscando. Além disso, o chip 21 gera um sinal para fazer com que a fonte de áudio emita um som para fornecer indicação audível de que o dispositivo de rastreamento de objetos é aquele que se está buscando. O chip 21 inclui uma parte de memória que armazena um caractere de identificação exclusivo que serve para identificar de forma exclusiva o dispositivo de rastreamento de objetos 10 no qual está localizado aquele chip 21. O chip 21 é preferencialmente um chip do tipo CC2541 disponível por meio da Texas Instruments de Dallas, Texas. É também incluída no interior do abrigo do veículo de objetos 10 uma bateria recarregável 24 para fornecer energia elétrica para os componentes elétricos, um chip de carga de bateria 25 para administrar a quantidade de carga armazenada na bateria 24 e um chip carregador sem fios 26, que recebe energia de uma fonte externa descrita abaixo por meio de uma antena carregadora sem fios 27 e fornece essa energia para o chip de carga da bateria 25. O chip de carga da bateria 25 é preferencialmente uma unidade do tipo TP4057 disponível por meio da Lite-on, Inc. de Milpitas, Califórnia. O chip carregador sem fios 26 é preferencialmente uma unidade do tipo STWBC disponível por meio da ST, Inc. de Genebra, Suíça. A antena do carregador sem fios 27 é uma antena de quadro simples.

[0034] A Fig. 3 é uma vista em perspectiva esquemática de um receptáculo para o dispositivo de rastreamento de objetos das Figs. 1 e 2. A Fig. 4 é uma vista plana superior do receptáculo da Fig. 3. Conforme observado nessas figuras, o receptáculo 30 é uma estrutura em forma de caixa - preferencialmente, uma gaveta deslizante - que possui uma parede inferior 31 e quatro paredes laterais verticais 3235. A parede frontal 32 é equipada com uma alça 36 e uma tela 37 descrita mais completamente abaixo com referência à Fig. 8. O propósito da tela 37 é o de fornecer indicação visível da identidade de um dispositivo de rastreamento de objetos que é buscado e localizado no interior do receptáculo 30. Fixado à superfície superior da parede inferior 31, encontra-se um conjunto de antena carregadora sem fios indicado de forma geral com o número de referência 38, que gera um campo eletromagnético no interior do receptáculo 30 que fornece energia para a antena carregadora sem fios 27 de cada dispositivo de rastreamento de objetos localizado no interior do receptáculo 30. A estrutura e a função do conjunto de antena 38 são descritas mais completamente abaixo com referência à Fig. 7.

[0035] Fixado à superfície externa da parede traseira 34 do receptáculo 30, encontra-se primeira antena Bluetooth® 41 que é capaz de comunicação sem fios bidirecional com um dispositivo de solicitação de host externo 42. O dispositivo de solicitação de host 42 pode compreender qualquer um dentre diversos tipos de unidades configuradas para fornecer comunicação Bluetooth® com outro dispositivo que possui esta mesma capacidade de comunicação. Exemplos de dispositivos de solicitação de hosts são computadores laptop, tablets e smartphones. Fixado à superfície interna da parede traseira 34, encontra-se segunda antena Bluetooth® 44 que é capaz de comunicação sem fios bidirecional com os dispositivos eletrônicos descritos abaixo, que estão localizados no interior do receptáculo 30.

[0036] A Fig. 5 é um diagrama de blocos esquemático dos principais componentes eletrônicos do receptáculo das Figs. 3 e 4. Conforme observado nesta figura, um microcontrolador 51 (a seguir, MCU 51) é configurado para fornecer controle de supervisão sobre os componentes remanescentes exibidos nesta figura. O MCU 51 compreende preferencialmente uma unidade do tipo LPC1766 disponível por meio da NXP Semiconductors de Eindhoven, Países Baixos. Acoplada ao MCU 51 para comunicação bidirecional, encontra-se primeira unidade Bluetooth® 52, que fornece comunicação entre a antena Bluetooth® 41 e o MCU 51. Também acoplada ao MCU 51 para comunicação bidirecional, encontra-se segunda unidade Bluetooth® 53, que fornece comunicação entre a antena Bluetooth® 41 e o MCU 51 e com os dispositivos de rastreamento de objetos localizados no receptáculo 30. As duas unidades 52 e 53 são preferencialmente uma unidade do tipo BLE 133-A-V1 disponível por meio da Silicon Labs de San José, Califórnia. O MCU 51 é também acoplado à unidade de tela 37 e é configurado para fornecer informações de identificação do dispositivo de rastreamento de objetos para a unidade de tela 37 quando os sinais de informações recebidos detectadas pela antena 41 são determinados para especificar um dispositivo de rastreamento de objetos que está presente no receptáculo 30. O MCU 51 é adicionalmente acoplado para comunicação bidirecional com uma unidade de memória de receptáculo 55, que armazena informações de identidade de todos os dispositivos de rastreamento de objetos 10 presentes no receptáculo 30. O MCU 51 é configurado para varrer periodicamente o conteúdo do receptáculo 30 e armazenar o resultados de uma dada varredura na unidade de memória 55. Nova varredura é comparada com a lista atual de dispositivos de rastreamento de objetos 10 armazenados na unidade de memória 55. Caso existam diferenças que signifiquem que um ou mais dispositivos de rastreamento de objetos 10 foram adicionados ou removidos do receptáculo 30, a lista da unidade de memória 55 é atualizada para especificar o conteúdo atual do receptáculo 30.A unidade de memória 55 é preferencialmente uma unidade do tipo AT24c02 disponível por meio da Atmel Corporation de San José, Califórnia. O MCU 51 é também acoplado a uma trava eletrônica normalmente fechada 57 que, quando ativada pelo MCU 51, destrava o receptáculo 30 no seu espaço fechado, tal como o armário ilustrado na Fig. 9, de forma que o receptáculo 30 possa ser aberto manualmente.

[0037] A Fig. 6 é uma vista conceitual esquemática que ilustra a interação entre diversos dispositivos de rastreamento de objetos em um receptáculo 30, as duas antenas Bluetooth® 41, 44 e a unidade de solicitação externa 42. Sinais de informação recebidos do dispositivo de solicitação de host 42 são detectados pela antena 41 e transmitidos para o MCU 51 (não exibido). O MCU 51 processa esses sinais e transmite os resultados processados para a antena 44. A antena 44 transmite estes resultados para todos os dispositivos de rastreamento de objetos presentes no interior do receptáculo 30. Um dos dispositivos de rastreamento de objetos reconhecerá sua identificação nos sinais recebidos da antena 44 e gerará um sinal de resposta que pode ser verificado pela antena 44. Este sinal de resposta será transmitido em seguida para o MCU 51, para processamento adicional.

[0038] A Fig. 7 é uma vista plana tomada de cima do conjunto de antena transmissora 38 para fornecer energia elétrica gerada externamente para os componentes de gerenciamento de bateria individuais 25-27 dos dispositivos rastreadores de objetos 10. Conforme observado nesta figura, o conjunto transmissor 38 compreende uma série de bobinas essencialmente planas com múltiplas voltas individuais 62-1, 62-2,..., 62-n, cada qual com um par de terminais 64-1, 642,..., 64-n; 65-1, 65-2,..., 65-n acoplado a uma unidade transmissora associada 67. A unidade transmissora 67 gera um sinal senoidal em um par de terminais de saída 68, 69 que é acoplado aos terminais das bobinas individuais. O conjunto de antena transmissora 38 é fixado a um substrato 66, que fornece uma estrutura de suporte para montagem do conjunto de antena transmissora 38 sobre a superfície superior da parede inferior 31 em um receptáculo 30. O substrato 66 pode ser fabricado com qualquer material apropriado, tal como material de fibra de vidro de folhas utilizado na fabricação de circuitos impressos. As bobinas 62-1, 62-2,..., 62-n podem ser formadas utilizando técnicas de gravação padrão que são conhecidas na técnica de fabricação de placas de circuito impresso. Todas as bobinas 62-1, 62-2,..., 62-n possuem substancialmente o mesmo comprimento e largura e o mesmo número de voltas, de forma que suas dimensões físicas sejam idênticas. Após a formação das bobinas 62-1, 62-2,..., 62-n, o conjunto de antena transmissora 38 pode ser instalado sobre a superfície superior da parede inferior 31 de um receptáculo 30 por meio da aplicação de adesivo apropriado ao lado da bobina do substrato 66 e adesão do lado da bobina à superfície superior da parede inferior 31. Montando-se o conjunto de antena transmissora 38 com os lados da bobina para baixo, a superfície traseira do substrato 66 é a superfície que faz contato com qualquer artigo depositado no receptáculo 30, o que elimina o desgaste sobre as bobinas 621, 62-2,..., 62-n. As dimensões de comprimento e largura do conjunto de antena transmissora 38 são selecionadas para coincidir com as dimensões do perímetro interno do receptáculo 30, de forma que o comprimento do conjunto de antena transmissora 38 cubra a largura de um receptáculo 30 e a largura do conjunto de antena transmissora 38 cubra a profundidade do receptáculo 30. Como será evidente para os técnicos comuns no assunto, o número de bobinas 62-1, 62-2,..., 62-n dependerá das dimensões de bobina individuais e das dimensões de comprimento e profundidade do receptáculo 30. Observa-se que as bobinas 62-I podem possuir configurações geométricas diferentes da configuração retangular com cantos arredondados ilustrados na Fig. 7. Podem ser utilizadas, por exemplo, bobinas quadradas e elípticas, se desejado.

[0039] É fundamental para a operação apropriada da realização exibida nas Figs. 3, 4 e 7 o espaçamento relativo das bobinas 62-1, 62-2,..., 62-n. Geralmente, as bobinas 621, 62-2,..., 62-n devem ser dispostas na forma progressiva ilustrada na Fig. 7, de forma que as antenas receptoras do carregador sem fio 27 dos dispositivos de rastreamento de objetos individuais no interior do receptáculo 30 encontrem-se sempre em posição de receber sinais de receptores de carregadores sem fios com resistência suficiente para permitir que o chip do carregador sem fios 26 transmita energia elétrica suficiente para o chip de carga de bateria 25. Na configuração preferida exibida, o espaçamento lateral entre as bobinas adjacentes 62-1, 62-2,..., 62-n em uma dada fileira de bobinas é igual à metade do comprimento das bobinas individuais, enquanto as bobinas em fileiras adjacentes são compensadas em um quarto do comprimento das bobinas individuais. Esta configuração garante que uma antena receptora 27 colocada sobre a região nula perto do centro geométrico de uma bobina transmissora encontre-se sempre dentro da faixa de outra bobina transmissora. Observa-se que o conjunto transmissor 38 é sempre alimentado para fornecer energia eletromagnética para quaisquer dispositivos de rastreamento de objetos 10 localizados no receptáculo 30. Para informações adicionais relativas à estrutura e função do conjunto de antena transmissora 38, deve-se fazer referência à Patente Norte-Americana n° 9.884.507 atribuída em comum, emitida em 6 de fevereiro de 2018, cujo relatório descritivo é incorporado ao presente como referência.

[0040] A Fig. 8 é um diagrama de blocos que ilustra os principais componentes eletrônicos que compreendem a unidade de tela 37. Conforme observado nesta figura, esses componentes principais incluem uma CPU 81, driver de OLED 82 e tela de OLED 23, todos os quais são montados sobre uma placa de circuito 84, e um LED 85 montado sobre a parede frontal 32 do receptáculo 30. O driver de OLED 82 é preferencialmente uma unidade de driver do tipo SSD1305 disponível por meio da Solomon Systech de Hong Kong e funciona para converter sinais de instrução de informações de tela da CPU 81 para exibir sinais de driver para a tela 23. A CPU 81 é preferencialmente uma unidade do tipo PIC16F1823 disponível por meio da Microchip Technology, Inc. de Chandler, Arizona, e possui diversas funções. Em primeiro lugar, a CPU 81 recebe sinais de endereço de receptáculo do MCU 51 e compara esses sinais com o endereço de receptáculo armazenado em uma parte de memória da CPU 81. Caso exista coincidência entre os sinais de endereço de receptáculo e o endereço de receptáculo armazenado, a CPU 81 envia um sinal de coincidência para o MCU 51 que, por sua vez, informa ao dispositivo de solicitação de hosts 42 que o receptáculo correto foi localizado. Em resposta, o dispositivo de solicitação de host 42 envia informações de tela para o MCU 51, que encaminha essas informações para a CPU 81. A CPU 81, por sua vez, fornece essas informações de tela para o driver de OLED 82, que aplica os sinais de direcionamento corretos para a tela de OLED 83, de forma a causar a exibição visível das informações. Além disso, a CPU 81 faz com que o LED 85 seja ativado, de forma que a gaveta correta possa ser localizada visualmente e aberta. Para informações adicionais relativas à estrutura e função da unidade de tela 37, deve-se fazer referência à Patente Norte-Americana n° 9.595.241 atribuída em comum, emitida em 14 de março de 2017, cujo relatório descritivo é incorporado ao presente como referência.

[0041] A Fig. 9 é uma vista em perspectiva que ilustra a configuração de sistema de um armário com múltiplas gavetas 90 e um único dispositivo de solicitação 42. Conforme observado nesta figura, o armário 90 possui quatro cavidades para receber de forma deslizável os receptáculos de gaveta individuais 30a, 30b, 30c e 30d, cada qual com construção idêntica e componentes elétricos idênticos aos descritos acima. Além das alças da gaveta 36a-36d e das telas 37a-37d, cada receptáculo de gaveta é equipado com uma fonte de luz de LED 85a-85d que pode ser ativada pelo MCU 51.

[0042] Durante a operação, para inicializar o sistema, o dispositivo de solicitação de host 42 gera um sinal de varredura do sistema que é transmitido para todos os armários 90 do sistema. Cada MCU 51 reage gerando um sinal de identificação de receptáculo que é transmitido de volta para o dispositivo de solicitação de host 42. Mediante recebimento desses sinais de identificação de receptáculos, o dispositivo de solicitação de hosts 42 armazena uma lista de todos os receptáculos 30 presentes no sistema. Para armazenar um dispositivo de rastreamento de objetos 10 e um objeto 14 em um receptáculo 30, o dispositivo de solicitação de host 42 gera um sinal de destravamento do receptáculo 30 que identifica um receptáculo específico a ser destravado. Quando o MCU 51 naquele receptáculo receber o sinal de destravamento do receptáculo, o MCU 51 destrava a trava 57, de forma a permitir a abertura do receptáculo especificado. Além disso, o MCU 51 ativa a fonte de luz 85 sobre a parede frontal do receptáculo 32 para auxiliar o usuário a encontrar o receptáculo destravado 30. Após a colocação do dispositivo de rastreamento de objetos 10 e do objeto 14 no receptáculo 30, o receptáculo é movido manualmente para a posição fechada e automaticamente travado pela trava 57. Na próxima varredura periódica do conteúdo do receptáculo 30 pelo MCU 51, o caractere de identificação do dispositivo de rastreamento de objetos recém-depositado 10 é armazenado na unidade de memória 55 pelo MCU 51 e esta informação é transmitida em seguida para o dispositivo de solicitação de host 42. Falhas na movimentação do receptáculo aberto 30 para a posição fechada podem também ser detectadas pelo MCU 51 utilizando um sensor da posição do receptáculo apropriado - tal como uma chave de limite de posição do receptáculo - e esta informação pode ser utilizada para operar um alarme local ou para informar ao dispositivo de solicitação de host 42 sobre esta condição indesejável. O dispositivo de solicitação de host 42 pode utilizar esta informação para alertar o pessoal de segurança para tomar ações apropriadas.

[0043] As informações correlacionadas a um dado dispositivo de rastreamento de objetos 10 com o objeto fixado 14 são introduzidas manualmente no dispositivo de solicitação de host 42 por um usuário autorizado do dispositivo de solicitação de host 42. Para um objeto tal como chave de automóvel, esta informação pode incluir o ano, fábrica, modelo, número de identificação do veículo e o número da placa de licença do automóvel. Para um objeto 14 como a chave de um quarto de hotel, esta informação pode ser simplesmente o número do quarto. Outros tipos de informações podem aplicar-se a outros tipos de objetos.

[0044] Para recuperar um objeto 14 de um receptáculo 30, o dispositivo de solicitação de host 42 transmite informações específicas que identificam o dispositivo de rastreamento de objetos 10 e a identificação do receptáculo 30. Quando essas informações são recebidas pelo MCU 51 no receptáculo especificado 30, o MCU 51 destrava a trava 57, ilumina a fonte de luz 85 e ativa o dispositivo de rastreamento de objetos especificado 10. Quando ativado, o dispositivo de rastreamento de objetos especificado 10 ativa o LED associado à abertura 17 no dispositivo de rastreamento de objetos 10. Em resposta, o LED acende para fornecer indicação visível de que o dispositivo de rastreamento de objetos 10 é o que está sendo buscado. O usuário pode remover em seguida o dispositivo de rastreamento de objetos 10 e o objeto fixado 14 e mover o receptáculo 30 para a posição fechada e travada. Na próxima varredura do receptáculo, o MCU 51 observará a remoção e armazenará esta informação na unidade de memória 55. Na comunicação seguinte com o dispositivo de solicitação de host 42, esta alteração será transmitida para o dispositivo que solicita host 42, que atualizará em seguida a lista máster de dispositivos de rastreamento de objetos 10. O retorno de um dispositivo de rastreamento de objetos previamente removido 10 e do objeto 14 é essencialmente idêntico ao processo de remoção.

[0045] Embora a descrição acima seja dedicada a uma realização da presente invenção no campo de sistemas de gerenciamento de chaves, a presente invenção possui aplicação muito mais ampla. Geralmente, a presente invenção pode ser utilizada em qualquer sistema de gerenciamento de objetos coletivo no qual existe a necessidade de um método de rápida identificação de uma dada classe ou tipo de objeto a partir de um conjunto de objetos projetados para que sejam depositados aleatoriamente nos receptáculos 30 do tipo exibido e descrito acima. Em uma operação de loja a varejo, por exemplo, os objetos podem ser itens comercializáveis individuais (tais como baterias de células secas, itens de hardware ou similares) conduzidos por uma unidade de embalagem projetada para fixação removível a um dispositivo de rastreamento de objetos e equipada com informações de identificação para o item. Em qualquer aplicação, o dispositivo de rastreamento de objetos 10 associado a um objeto específico é acoplado firmemente ao próprio objeto.

[0046] Embora o acima forneça descrição total e completa das realizações preferidas da presente invenção, diversas modificações, construções alternativas e equivalentes ocorrerão para os técnicos no assunto. Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a dispositivos microcontroladores específicos, outros dispositivos comparáveis podem ser empregados, dependendo das preferências do projetista do sistema. Além disso, a presente invenção pode ser utilizada para administrar um sistema de gerenciamento de objetos de diversos armários de objetos posicionados em diferentes locais físicos, utilizando uma rede sem fios interna ou externa, se desejado. O acima não deverá, portanto, ser interpretado como limitador da presente invenção, que é definida pelas reivindicações anexas.

Claims (19)

1. RECEPTÁCULO, para conter, de forma removível, dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis fixados a objetos que possuem uma bateria e componentes de gerenciamento de baterias, caracterizado por compreender:

   • - estrutura que possui uma parede inferior, uma parede frontal vertical, uma parede traseira vertical e duas paredes laterais verticais opostas que formam um espaço fechado, aberto no topo;
   • - primeira antena Bluetooth® fixada a uma superfície externa de uma das mencionadas paredes;
   • - segunda antena Bluetooth® fixada a uma superfície interna de uma das mencionadas paredes;
   • - um MCU posicionado no interior do mencionado espaço fechado;
   • - primeira unidade Bluetooth® acoplada entre a mencionada primeira antena Bluetooth® e o mencionado MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles;
   • - segunda unidade Bluetooth® acoplada entre a mencionada segunda antena Bluetooth® e o mencionado MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles; e
   • - um conjunto de antena transmissora para fornecer energia elétrica gerada externamente para os componentes de gerenciamento de bateria de dispositivos rastreadores de objetos localizados no mencionado espaço fechado.
2. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas mencionadas primeira e segunda antenas Bluetooth® serem fixadas à mesma parede do mencionado receptáculo.
3. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela mesma parede mencionada ser a parede traseira do mencionado receptáculo.
4. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir adicionalmente uma trava eletrônica acoplada ao mencionado MCU e por ele controlável para fornecer função de trava liberável para o mencionado receptáculo.
5. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir adicionalmente uma fonte de luz fixada à mencionada parede frontal do mencionado receptáculo, em que a mencionada fonte de luz é acoplada ao mencionado MCU e por ele controlável para fornecer indicação visível do estado do mencionado receptáculo.
6. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir adicionalmente uma unidade de memória acoplada ao mencionado MCU para armazenar informações indicativas do conteúdo do mencionado receptáculo.
7. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelas mencionadas informações incluírem a identificação de quaisquer dispositivos de rastreamento de objetos localizados no mencionado espaço fechado.
8. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo mencionado conjunto de antena transmissora compreender:

   • - uma superfície de suporte e uma série de bobinas essencialmente planas com múltiplas voltas conduzidas pela mencionada superfície de suporte e dispostas em um conjunto de pelo menos duas fileiras espaçadas entre si com bobinas em uma fileira espaçadas lateralmente com relação a bobinas em outra fileira.
9. RECEPTÁCULO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por cada bobina possuir dimensão de comprimento; em que as bobinas em uma dada fileira são espaçadas entre si em quantidade substancialmente igual à metade da mencionada dimensão de comprimento; e as bobinas em uma fileira são espaçadas lateralmente com relação às bobinas em outra fileira em quantidade substancialmente igual a um quarto da mencionada dimensão de comprimento.
10. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE OBJETOS DISTRIBUÍDOS EM UM ESPAÇO DE LOCALIZAÇÃO DE OBJETOS, caracterizado por serem fixados a dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis que possuem uma bateria e componentes de gerenciamento de baterias, em que o mencionado sistema compreende:

    • - um armário que possui pelo menos uma cavidade para receber de forma deslizável receptáculos em forma de gavetas; e
    • - pelo menos um receptáculo recebido de forma deslizável na mencionada pelo menos uma cavidade para conter de forma removível os mencionados dispositivos de rastreamento de objetos endereçáveis, em que o mencionado receptáculo compreende:
    • - uma estrutura que possui uma parede inferior, uma parede frontal vertical, uma parede traseira vertical e duas paredes laterais verticais opostas que formam um espaço fechado, aberto no topo;
    • - primeira antena Bluetooth® fixada a uma superfície externa de uma das mencionadas paredes;
    • - segunda antena Bluetooth® fixada a uma superfície interna de uma das mencionadas paredes;
    • - um MCU posicionado no interior do mencionado espaço fechado;
    • - primeira unidade Bluetooth® acoplada entre a mencionada primeira antena Bluetooth® e o mencionado MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles;
    • - segunda unidade Bluetooth® acoplada entre a mencionada segunda antena Bluetooth® e o mencionado MCU para fornecer comunicação bidirecional entre eles; e
    • - um conjunto de antena transmissora para fornecer energia elétrica gerada externamente para os componentes de gerenciamento de bateria de dispositivos rastreadores de objetos localizados no mencionado espaço fechado.
11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelas mencionadas primeira e segunda antenas Bluetooth® serem fixadas à mesma parede do mencionado receptáculo.
12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela mesma parede mencionada ser a parede traseira do mencionado receptáculo.
13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por incluir adicionalmente uma trava eletrônica acoplada ao mencionado MCU e por ele controlável para fornecer função de trava liberável para o mencionado receptáculo.
14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por incluir adicionalmente uma fonte de luz fixada à mencionada parede frontal do mencionado receptáculo, em que a mencionada fonte de luz é acoplada ao mencionado MCU e por ele controlável para fornecer indicação visível do estado do mencionado receptáculo.
15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por incluir adicionalmente uma unidade de memória acoplada ao mencionado MCU para armazenar informações indicativas do conteúdo do mencionado receptáculo.
16. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelas mencionadas informações incluírem a identificação de quaisquer dispositivos de rastreamento de objetos localizados no mencionado espaço fechado.
17. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo mencionado conjunto de antena transmissora compreender:

    • - uma superfície de suporte e uma série de bobinas essencialmente planas com múltiplas voltas conduzidas pela mencionada superfície de suporte e dispostas em um conjunto de pelo menos duas fileiras espaçadas entre si com bobinas em uma fileira espaçadas lateralmente com relação a bobinas em outra fileira.
18. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por cada bobina possuir dimensão de comprimento; em que as bobinas em uma dada fileira são espaçadas entre si em quantidade substancialmente igual à metade da mencionada dimensão de comprimento; e as bobinas em uma fileira são espaçadas lateralmente com relação às bobinas em outra fileira em quantidade substancialmente igual a um quarto da mencionada dimensão de comprimento.
19. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo mencionado armário incluir uma série de cavidades; em que cada um dentre uma série correspondente dos mencionados receptáculos é recebido de forma deslizável em uma dentre a mencionada série de cavidades diferente.

Images