FR3096810A1 - Dispositifs, systèmes, et procédés associés à des ensembles de lecteur d’étiquette RFID pour une utilisation dans des lecteurs de code à barres - Google Patents

Dispositifs, systèmes, et procédés associés à des ensembles de lecteur d’étiquette RFID pour une utilisation dans des lecteurs de code à barres Download PDF

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Abstract

Dispositifs, systèmes, et procédés associés à des ensembles de lecteur d’étiquette RFID pour une utilisation dans des lecteurs de code à barres Dans un mode de réalisation, la présente invention est un lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) qui comprend une partie de tête (102) logeant un ensemble de formation d’image (108), l’ensemble de formation d’image (108) étant configuré pour capturer des images d’un environnement apparaissant dans un FOV (112) s’étendant à travers une fenêtre (110) ; une partie de base (104) logeant un ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) ; et une partie intermédiaire (106) s’étendant entre la partie de tête (102) et la partie de base (104). De préférence, l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) comprend un cadre (150) ayant une face dirigée vers le FOV (112) et un ensemble d’antennes qui suit au moins partiellement le contour de la face du cadre (150), où l’ensemble d’antennes comprend : une antenne souple monopole (152) comportant un premier élément d’antenne monopole (158) comportant une première moitié et une deuxième moitié, la première moitié et la deuxième moitié étant sensiblement symétriques par rapport à une ligne de symétrie ; et une antenne souple dipôle (154) s’étendant au moins partiellement sur au moins une partie du premier élément d’antenne monopole (158). Figure pour l’abrégé : FIG. 1

Description

Dispositifs, systèmes, et procédés associés à des ensembles de lecteur d’étiquette RFID pour une utilisation dans des lecteurs de code à barres
Domaine de l’invention
Au moins certains modes de réalisation de la présente invention concernent généralement le domaine des ensembles de lecteur d’étiquette RFID, et plus spécifiquement, des ensembles de lecteur d’étiquette RFID pour une utilisation dans des lecteurs de code à barres souvent utilisés dans des lieux tels que des magasins de détail.
Contexte
Actuellement, dans les lieux tels que, par exemple, les magasins de détail, il est commun d’attacher des étiquettes avec des codes à barres et/ou des étiquettes d’identification radiofréquence (RF) (RFID)(appelées collectivement « moyens d’identification d’articles ») à des articles pour faciliter le suivi et l’identification de ces articles dans le cadre des activités ordinaires. Un lieu en particulier où ces étiquettes sont utilisées est la caisse où les utilisateurs (par exemple, un caissier ou un client dans le cas d’un agencement de caisse automatique) présentent des articles, avec les moyens d’identification d’article, à un lecteur de code à barres et/ou un lecteur d’étiquette RFID pour signaler à un poste de paiement de point de vente (POS) qu’ils souhaitent acheter ces articles.
En relation avec la lecture de codes à barres, le fait de disposer de références visuelles telles qu’une fenêtre de lecteur de code à barres, des lumières de visée, et un code à barres visible, facilite l’orientation correcte par un utilisateur de l’étiquette de code à barres pour une capture de données correcte. Cependant, la capture des données associées à des étiquettes RFID peut être plus difficile étant donné que la position des étiquettes RFID n’est souvent pas évidente pour les utilisateurs et le champ de l’énergie RF rayonnée ne l’est pas non plus.
A ce titre, il existe un besoin pour des améliorations continues de conceptions rentables d’ensembles de lecteur RFID, et en particulier, d’ensembles de lecteur RFID pour une utilisation avec des lecteurs de code à barres, qui facilitent la capture des données d’étiquette RFID d’une manière plus cohérente lorsque des étiquettes RFID sont amenées dans une région de balayage prédéfinie.
Résumé
Par conséquent, au moins certains modes de réalisation de la présente invention concernent des conceptions rentables d’ensembles de lecteur RFID.
Dans un mode de réalisation, la présente invention est un lecteur de code à barres et d’étiquette RFID comprenant : une partie de tête logeant un ensemble de formation d’image, l’ensemble de formation d’image étant configuré pour capturer des images d’un environnement apparaissant dans un champ de vision (FOV) s’étendant à travers une fenêtre ; une partie de base logeant un ensemble de lecteur d’étiquette RFID ; et une partie intermédiaire s’étendant entre la partie de tête et la partie de base, dans lequel l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID comprend un cadre ayant une face dirigée vers le FOV et un ensemble d’antennes qui suit au moins partiellement le contour de la face du cadre, et dans lequel l’ensemble d’antennes comprend :une antenne souple monopole ayant un premier élément d’antenne monopole positionné à proximité d’une partie supérieure de la face du cadre et un deuxième élément d’antenne monopole positionné à proximité d’une partie inférieure de la face du cadre ; et une antenne souple dipôle s’étendant au moins partiellement sur au moins une partie du premier élément d’antenne monopole.
Dans un mode de réalisation, du lecteur de code à barres et d’étiquette RFID :
- le premier élément d’antenne monopole comporte une première moitié et une deuxième moitié, la première moitié étant sensiblement symétrique par rapport à une ligne centrale longitudinale du premier élément d’antenne monopole ;
- l’antenne souple dipôle comprend un premier élément d’antenne dipôle et un deuxième élément d’antenne dipôle ;
le premier élément d’antenne dipôle s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de la première moitié ; et
le deuxième élément d’antenne dipôle s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de la deuxième moitié.
Dans un mode de réalisation, le premier élément d’antenne dipôle comprend une première piste conductrice ayant un point de source respectif à une extrémité et un circuit ouvert respectif à une extrémité opposée, la première piste conductrice ayant en outre une largeur de première piste conductrice et une longueur de première piste conductrice qui est au moins trois fois plus grande que la largeur de première piste conductrice.
Dans un mode de réalisation, la partie de tête est sensiblement symétrique par rapport à un plan longitudinal central, le deuxième élément d’antenne dipôle comprend une deuxième piste conductrice ayant un point de source respectif à une extrémité et un circuit ouvert respectif à une extrémité opposée, la deuxième piste conductrice ayant en outre une largeur de deuxième piste conductrice et une longueur de deuxième piste conductrice qui est au moins trois fois plus grande que la largeur de deuxième piste conductrice, et la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice sont positionnées sensiblement symétriquement par rapport au plan longitudinal central.
Dans un mode de réalisation, l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID est positionné dans la partie de base au-dessus d’une carte de circuit imprimé horizontale, et la carte PCB horizontale est connectée à chacune de l’antenne souple monopole et de l’antenne souple dipôle par l’intermédiaire d’un câble respectif.
Dans un autre mode de réalisation, la présente invention est un lecteur de code à barres et d’étiquette d’identification radiofréquence (RF) (RFID) comprenant : une partie de tête logeant un ensemble de formation d’image, l’ensemble de formation d’image étant configuré pour capturer des images d’un environnement apparaissant dans un champ de vision (FOV) s’étendant à travers une fenêtre ; une partie de base logeant un ensemble de lecteur d’étiquette RFID ; et une partie intermédiaire s’étendant entre la partie de tête et la partie de base, dans lequel l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID comprend un cadre ayant une face dirigée vers le FOV et un ensemble d’antennes qui suit au moins partiellement le contour de la face du cadre, et dans lequel l’ensemble d’antennes comprend : une antenne souple monopole comportant un premier élément d’antenne monopole comportant une première moitié et une deuxième moitié, la première moitié et la deuxième moitié étant sensiblement symétriques par rapport à une ligne de symétrie ; et une antenne souple dipôle s’étendant au moins partiellement sur au moins une partie du premier élément d’antenne monopole.
Dans un mode de réalisation, le premier élément d’antenne monopole comprend en outre une section de volet, la section de volet étant repliée sur une partie centrale du premier élément d’antenne monopole.
Brève description des diverses vues des dessins
Les figures jointes, où des numéros de référence identiques font référence à des éléments identiques ou fonctionnellement similaires sur toutes les vues séparées, avec la description détaillée ci-dessous, sont incorporées dans la description et font partie de celle-ci, et servent en outre à illustrer des modes de réalisation de concepts qui comprennent l’invention revendiquée, et à expliquer divers principes et avantages de ces modes de réalisation.
La illustre une vue en perspective d’un exemple de dispositif de lecture de code à barres/d’étiquette RFID selon un mode de réalisation de la présente invention.
La illustre une vue schématique sens dessus-dessous d’un exemple d’ensemble de formation d’image du dispositif de lecture de code à barres/d’étiquette RFID de la .
La illustre une vue partiellement éclatée du dispositif de lecture de code à barres/d’étiquette RFID de la .
La illustre une vue en perspective éclatée d’un exemple d’ensemble de lecteur d’étiquette RFID du dispositif de lecture de code à barres/d’étiquette RFID de la .
La illustre une vue en perspective de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID illustré sur la .
La illustre une vue de face de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID illustré sur la .
Les hommes du métier apprécieront que les éléments sur les figures sont illustrés à des fins de simplification et de clarté et n’ont pas été nécessairement dessinés à l’échelle. Par exemple, les dimensions de certains des éléments sur les figures peuvent être exagérées par rapport à d’autres éléments pour aider à améliorer la compréhension des modes de réalisation de la présente invention.
Les composants d’appareil et de procédé ont été représentés là où cela est approprié par des symboles classiques sur les dessins, montrant uniquement les détails spécifiques qui sont pertinents pour la compréhension des modes de réalisation de la présente invention de manière à ne pas obscurcir la description avec des détails qui seront facilement évidents aux hommes du métier bénéficiant de la description présentée ici.
Description détaillée
Avec référence maintenant à la , une vue en perspective d’un exemple de lecteur de code à barres/d’étiquette RFID 100 selon divers modes de réalisation présentés ici est illustrée sur celle-ci. Le lecteur 100 comprend une partie de tête 102, une partie de base 104, et une partie intermédiaire 106 s’étendant entre la partie de tête 102 et la partie de base 104. La partie de tête loge un ensemble de formation d’image 108 positionné derrière une fenêtre 110. L’ensemble de formation d’image 108 peut comprendre un capteur d’image (par exemple, le capteur d’image 118 de la ) qui peut comprendre une pluralité d’éléments photosensibles. Les éléments photosensibles peuvent être agencés en un motif et peuvent former une surface sensiblement plate. Par exemple, les éléments photosensibles peuvent être agencés en une grille ou en une série de réseaux formant une surface 2D. Dans une forme de fonctionnement, le capteur d’image de l’ensemble de formation d’image 108 est configuré pour capturer des images d’un environnement apparaissant dans un champ de vision (FOV) 112 de l’ensemble de formation d’image 108. Pour un ensemble de formation d’image comportant un capteur de formation d’image 2D, le FOV 112 s’étend généralement le long d’un axe de formation d’image 114 qui, dans certains modes de réalisation, s’étend à partir d’un point central de la surface sensiblement plate du capteur d’image et qui est normal à celle-ci.
Comme illustré plus en détail sur la , l’ensemble de formation d’image 108 peut comprendre un premier capteur d’image 118 configuré pour fonctionner avec un premier ensemble de lentille pour capturer des images dans un premier FOV 122. Le dispositif de formation d’image 118 est positionné sur une carte de circuit imprimé (PCB) 124 qui peut agir en tant que dispositif de guidage et/ou support indirect pour l’un quelconque et/ou la totalité des composants de l’ensemble de formation d’image 108. L’ensemble de formation d’image 108 peut en outre comprendre un deuxième capteur d’image 126 configuré pour fonctionner avec un deuxième ensemble de lentille 128 pour capturer des images dans un deuxième FOV 130. Les premier et deuxième dispositifs de formation d’image peuvent être configurés, avec leurs ensembles de lentille respectifs, pour capturer des images dans des champs de vision variables où, par exemple, le premier FOV 122 peut être un FOV relativement étroit configuré pour fournir des données d’image pouvant être lues à une distance de travail importante allant entre FWD1 et FWD2, et le deuxième FOV 130 peut être un FOV relativement large configuré pour fournir des données d’image pouvant être lues à une faible distance de travail allant entre NWD1 et NWD2. En plus, l’ensemble de formation d’image 108 peut en outre comprendre un ensemble de visée 132 composé d’une source de lumière de visée 134 et d’une lentille de lumière de visée 136, toutes deux configurées pour fonctionner l’une avec l’autre pour fournir un motif de visée sur un plan de travail indicatif d’un certain emplacement associé à l’un quelconque des champs de vision. Par ailleurs, l’ensemble de formation d’image 108 peut en outre comprendre un ensemble d’éclairage comprenant une source de lumière d’éclairage 138 et une lentille de lumière d’éclairage 140. La source de lumière d’éclairage 138 et la lentille de lumière d’éclairage 140 sont configurées pour fonctionner l’une avec l’autre pour appliquer une lumière à une cible (par exemple, un code à barres) de sorte qu’elle soit suffisamment éclairée à des fins de capture d’image. Chacun du premier dispositif de formation d’image 118, du deuxième dispositif de formation d’image 126, de la source de lumière de visée 134 et de la source de lumière d’éclairage 138 peut être commandé par un contrôleur 142 qui est couplé en communication à chacun de ces composants.
De retour à la , le lecteur 100 comprend également un ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 logé dans la partie de base 104. Comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement dans le présent document, l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 comprend de multiples éléments d’antenne agencés et configurés pour émettre une énergie RF sur une zone prédéfinie s’étendant dans, ce qui peut être appelé, une région de balayage de produit. On appréciera que, dans certains modes de réalisation, la région de balayage de produit sera comprise comme faisant référence à une zone où un article peut être positionné pour une présentation au lecteur de code à barres et/ou d’étiquette RFID. D’une manière générale, cette zone sera à l’avant du lecteur 100 et sera à proximité relativement étroite du (et éventuellement se superposant au) FOV de l’ensemble de formation d’image 108 et de sa plage de travail.
Dans au moins certains modes de réalisation préférés, la partie de base 104 est configurée pour reposer sur une surface sensiblement plate (par exemple, un dessus de table d’une caisse/station de travail), la partie intermédiaire 106 étant accouplée (dans un certain mode de réalisation de manière amovible) à une section arrière de la partie de base 104. Dans certains modes de réalisation, la partie intermédiaire 106 est accouplée à la partie de base 104 dans une région d’accouplement 107 de sorte que la partie intermédiaire 106 puisse pivoter autour de la région d’accouplement, ce qui lui permet d’être positionnée selon divers angles par rapport la partie de base 104 et/ou la surface sur laquelle le lecteur 100 repose.
Le lecteur 100 comprend en outre une gâchette 109. Dans certains modes de réalisation, la gâchette 109 peut activer l’ensemble de formation d’image 108 et le lecteur d’étiquette RFID 116 l’un avec l’autre pour une session de lecture. Dans d’autres modes de réalisation, la gâchette 109 peut être configurée pour activer, au moins initialement, l’un de l’ensemble de formation d’image 108 ou du lecteur d’étiquette RFID 116 où, par exemple, une partie supérieure de la gâchette 109 active l’ensemble de formation d’image 108 et une partie inférieure de la gâchette 109 active le lecteur d’étiquette RFID 116, ou vice-versa. On doit comprendre, cependant, que l’activation de l’ensemble de formation d’image 108 et/ou du lecteur d’étiquette RFID 116 ne doit pas s’effectuer uniquement par l’intermédiaire de la gâchette 109, et que le lecteur 100 peut également fonctionner dans un mode « mains libres » où l’activation de l’ensemble de formation d’image 108 et/ou du lecteur d’étiquette RFID 116 peut s’effectuer lors de la détection de produits dans le voisinage, le champ de vision, la plage de lecture efficace, etc. du lecteur 100.
Par conséquent, avec l’ensemble de formation d’image 108 et le lecteur d’étiquette RFID 116, le lecteur 100 peut être utilisé pour effectuer la lecture de code à barres 1D et/ou 2D et la lecture d’étiquette RFID et leur transfert, et peut en outre être utilisé pour réaliser une conception mains libres ou portable souple. Le lecteur 100 peut être adapté à la fois à des utilisations sur comptoir et portable.
Dans divers modes de réalisation, l’activation de l’ensemble de formation d’image 108, par exemple, par l’intermédiaire de la gâchette 109, peut amener l’ensemble de formation d’image 108 à capturer des données ou des informations d’image. Ces données ou informations d’image peuvent comprendre, par exemple, des codes de produit (par exemple, des codes à barres ou des codes QR) associés à des articles correspondants. Dans d’autres modes de réalisation, les données ou les informations peuvent comprendre des informations ou des données de signature.
De manière similaire, l’activation du lecteur d’étiquette RFID 116, par exemple, par l’intermédiaire de la gâchette 109, peut amener le lecteur d’étiquette RFID 116 à capturer des données d’étiquette ou d’autres telles informations. Ces données d’étiquette ou autres informations peuvent être encodées, par exemple, sur une ou plusieurs étiquettes RFID associées à un ou plusieurs articles correspondants.
Les données ou les informations capturées par l’un ou l’autre de l’ensemble de formation d’image optique 108 et du lecteur d’étiquette RFID 116 peuvent être transmises à des postes de point de vente (POS), des serveurs, ou d’autres dispositifs de traitement à diverses fins comprenant, par exemple, des achats de produit, une mémorisation de données, des fins d’inventaire, etc. Le lecteur 100 comprend une interface de câblage pour la transmission de ces données ou informations. Dans divers modes de réalisation, le dispositif de balayage peut prendre en charge plusieurs interfaces de transmission de données comprenant, par exemple, USB, la norme RS-232, IBM 468X/469X, Simple Serial Interface (SSI), ou d’autres normes d’interfaces de transmission de données.
Avec référence maintenant à la , une vue partiellement éclatée du lecteur 100, avec l’élément de recouvrement supérieur 144 de la partie de base 104 retiré, est montrée sur celle-ci. L’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 est logé dans la partie de base 104, positionné au-dessus d’une carte de circuit imprimé (PCB) 146 orientée horizontalement s’étendant le long d’une partie de la section inférieure de la partie de base 104. La carte PCB 146 peut comprendre des éléments de circuit nécessaires pour commander l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 et pour traiter au moins partiellement les signaux reçus par l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116. Comme illustré, elle est connectée à des composants supplémentaires du lecteur 100 par l’intermédiaire d’un câble ruban 148 qui s’étend au-dessous et/ou dans la partie intermédiaire 106 du lecteur 100.
Comme montré sur les -6, l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 comprend un cadre 150, et un ensemble d’antennes composé d’une antenne souple monopole 152 et d’une antenne souple dipôle 154. L’antenne souple monopole 152 et l’antenne souple dipôle 154 sont toutes deux positionnées (dans ce cas, on peut dire qu’elles suivent le contour) sur une face 156 du cadre 150. Comme cela peut être vu sur la , lorsque l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 est monté dans le lecteur 100, la face 156 du cadre 150 est généralement dirigée vers le FOV de l’ensemble de formation d’image 108. Cette configuration peut être obtenue (i) en inclinant obliquement la face 156 vers l’arrière par rapport à un axe vertical qui serait normal à une surface sur laquelle le lecteur 100 est configuré pour reposer, (ii) en inclinant obliquement l’axe de formation d’image 114 vers le bas par rapport à un axe horizontal qui serait parallèle à une surface sur laquelle le lecteur 100 est configuré pour reposer, (iii) ou une combinaison de (i) et (ii).
Comme cela est mieux vu sur la , l’antenne souple monopole 152 comporte un premier élément d’antenne monopole 158 et un deuxième élément d’antenne monopole 160. Dans au moins certains modes de réalisation préférés, le premier élément d’antenne monopole 158 est un radiateur et est positionné à proximité de la partie supérieure de la face 156 du cadre 150, et le deuxième élément d’antenne monopole 160 est une référence de masse et est positionné à proximité de la partie inférieure de la face 156 du cadre 150. Dans les modes de réalisation où le premier élément d’antenne monopole 158 présente un certain niveau de symétrie, il peut être divisé logiquement en deux moitiés (dans ce cas une première moitié 162 et une deuxième moitié 164) par rapport à la ligne de symétrie ou par rapport au plan longitudinal central comme défini en outre dans le présent document. La conception actuellement illustrée du premier élément d’antenne monopole 158 peut être vue comme présentant une forme d’aile étant donné qu’elle comprend des éléments en forme d’ailes s’étendant vers chaque côté à partir d’une région centrale 166. Pour lui permettre de fonctionner en tant que radiateur, le premier élément d’antenne monopole 158 peut être constitué de n’importe quel matériau conducteur tel que, par exemple, l’aluminium. En plus, le premier élément d’antenne monopole 158 est de préférence suffisamment mince pour obtenir un certain niveau d’élasticité qui permet une déformation non plastique.
Dans certains modes de réalisation, le premier élément d’antenne monopole 158 comprend un volet 168 qui est replié sur au moins une certaine partie du reste du premier élément d’antenne monopole. Cette mise en œuvre permet que le premier élément d’antenne monopole 158 ait une aire conductrice relativement plus grande sans que la section de volet 168 occupe un espace supplémentaire dans le plan défini à l’exception du reste du premier élément d’antenne monopole. Dans l’exemple illustré, le volet 168 est formé par une section du premier élément d’antenne monopole 158 qui est repliée le long de la région supérieure et positionnée sur une section de la région centrale 166. Dans au moins certains modes de réalisation préférés, le volet 168 est séparé de la région du premier élément d’antenne monopole 158 sur laquelle il est replié par un substrat diélectrique similaire, par exemple, à un bloc de mousse diélectrique 170.
En plus du premier élément d’antenne monopole 158, l’antenne souple monopole 152 comprend également le deuxième élément d’antenne monopole 160. Dans le mode de réalisation où le premier élément d’antenne monopole 158 est configuré pour être le radiateur, le deuxième élément d’antenne monopole 160 est configuré pour être une référence de masse. Le deuxième élément d’antenne monopole 160 peut être construit d’une manière qui est identique ou similaire à celle du premier élément d’antenne monopole 158. Dans le mode de réalisation illustré, le deuxième élément d’antenne monopole 160 est formé par une piste allongée qui est positionnée à proximité de la partie inférieure du cadre 150.
Pour maintenir une relation physique appropriée entre le premier élément d’antenne monopole 158 et le deuxième élément d’antenne monopole 160, une toile 172 est prévue entre eux. Cette toile peut être constituée de n’importe quel matériau diélectrique approprié qui permet le positionnement des éléments d’antenne sur celle-ci et réalise un substrat souple qui peut être disposé de manière à suivre le contour de la face 156 du cadre 150.
En plus de l’antenne souple monopole 152, l’ensemble d’antennes comprend également une antenne souple dipôle 154. L’antenne souple dipôle 154 est composée d’un premier élément d’antenne dipôle 174 et d’un deuxième élément d’antenne dipôle 176 qui sont configurés chacun pour être un radiateur. Comme montré, de préférence, le premier élément d’antenne dipôle 174 et le deuxième élément d’antenne dipôle 176 sont positionnés sensiblement symétriquement l’un par rapport à l’autre et peuvent être réalisés d’une manière similaire aux éléments de l’antenne souple monopole 152. C’est à dire que chacun du premier élément d’antenne dipôle 174 et du deuxième élément d’antenne dipôle 176 peut être constitué de n’importe quel matériau conducteur tel que, par exemple, l’aluminium, qui est de préférence suffisamment mince pour obtenir un certain niveau d’élasticité qui permet une déformation non plastique. En plus, pour maintenir une relation physique appropriée entre le premier élément d’antenne dipôle 174 et le deuxième élément d’antenne dipôle 176, une toile 178 est prévue entre eux. Cette toile peut être constituée de n’importe quel matériau diélectrique approprié qui permet le positionnement des éléments d’antenne sur celle-ci et réalise un substrat souple qui peut être disposé de manière à suivre le contour de la face 156 du cadre 150.
Dans au moins certains modes de réalisation préférés, lorsque l’antenne souple monopole 152 et l’antenne souple dipôle 154 sont installées à leurs positions respectives par rapport au cadre 150 et à la face de cadre 156, l’antenne souple dipôle 154 s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de l’antenne souple monopole 152. Dans le mode de réalisation illustré, la superposition (mieux vue sur les et 6) a lieu dans la région centrale 166 du premier élément d’antenne monopole 158 où une partie respective de chacun du premier élément d’antenne dipôle 174 et du deuxième élément d’antenne dipôle 176 recouvre une certaine partie de ladite région. Pour maintenir la symétrie et une relation électrique préférée entre l’antenne souple monopole 152 et l’antenne souple dipôle 154, le premier élément d’antenne dipôle 174 est disposé de manière à s’étendre au moins partiellement sur au moins une partie de la première moitié 162 et le deuxième élément d’antenne dipôle 176 est disposé de manière à s’étendre au moins partiellement sur au moins une partie de la première moitié 164. Pour éviter un court-circuit et obtenir un isolement entre l’antenne souple monopole 152 et l’antenne souple dipôle 154 dans la région de superposition, un substrat diélectrique similaire, par exemple, à un bloc de mousse diélectrique 180 est positionné entre elles. Dans certains cas (comme illustré) le bloc de mousse 170 et le bloc de mousse 180 peuvent être un substrat unitaire.
Chacune de l’antenne souple monopole 152 et de l’antenne souple dipôle 154 est alimentée électriquement par l’intermédiaire de câbles 182, 184 respectifs qui ont une extrémité attachée à la carte PCB 146 rigide et l’autre extrémité attachée directement ou indirectement aux éléments rayonnants de l’antenne souple monopole 152 et de l’antenne souple dipôle 154. Dans au moins certains modes de réalisation préférés, les points de source électrique respectifs pour chacun des éléments de l’antenne souple monopole 152 et des éléments de l’antenne souple dipôle 154 sont situés à proximité d’un plan longitudinal central du lecteur 100. Dans certains modes de réalisation, le plan longitudinal central peut être défini comme le plan 186 par rapport auquel la partie de tête 102 présente une symétrie significative. Alors que dans certains modes de réalisation, les points de source électrique respectifs pour chacun des éléments de l’antenne souple monopole 152 et des éléments de l’antenne souple dipôle 154 sont positionnés sur les côtés opposés du plan longitudinal central, dans d’autres modes de réalisation, ces points de source peuvent être positionnés du même côté du plan longitudinal central. De plus, dans d’autres modes de réalisation, il est possible que les points de source diffèrent par leur placement par rapport au plan longitudinal central. Autrement dit, alors que l’une de l’antenne souple monopole 152 et de l’antenne souple dipôle 154 peut avoir ses éléments d’antenne alimentés par des connexions du même côté du plan longitudinal central, l’autre de l’antenne souple monopole 152 et de l’antenne souple dipôle 154 peut avoir ses éléments d’antenne alimentés par des connexions sur les côtés opposés du plan longitudinal central. Dans au moins certains modes de réalisation préférés, les points de connexion pour chaque élément d’antenne sont dans la limite de 15 mm du plan longitudinal central.
Pour atteindre la performance électromagnétique souhaitée dans certains modes de réalisation, certaines contraintes physiques peuvent être mises en œuvre en relation avec les agencements d’antennes. Par exemple, dans certains modes de réalisation, le premier élément d’antenne dipôle 174 peut être mis en œuvre en tant que piste conductrice ayant une largeur et une longueur où la longueur est au moins trois fois plus grande que la largeur de ladite piste. On devrait comprendre que les références à une longueur de piste et à une largeur de piste seront évidentes aux hommes du métier. Cependant, dans au moins certains cas, la longueur de piste peut être interprétée comme la distance électrique d’une extrémité de la piste à l’autre extrémité de la piste, et la largeur de piste peut être interprétée comme une largeur de la piste en n’importe quel point le long de la longueur de piste. Par conséquent, dans l’exemple du premier élément d’antenne dipôle 174, la longueur de piste serait mesurée du point de source de la piste à l’extrémité opposée de la piste située vers l’arrière de l’antenne souple dipôle 154. De manière similaire, le deuxième élément d’antenne dipôle 176 peut également être mis en œuvre en tant que piste conductrice ayant une largeur et une longueur où la longueur est au moins trois fois plus grande que la largeur de ladite piste.
Bien que dans certaines mises en œuvre, la longueur de piste puisse être exprimée par rapport à la largeur de piste, dans certains modes de réalisation, la longueur de piste peut être basée sur la plage de fréquence radio de fonctionnement attendue de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116. Ainsi, dans un certain mode de réalisation, la longueur totale de la piste conductrice du premier élément d’antenne dipôle 174 et de la piste conductrice du deuxième élément d’antenne dipôle 176 peut être configurée en tant que longueur inférieure ou égale à une demi-longueur d’onde de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio de fonctionnement prédéterminée de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116. Dans certains modes de réalisation, la longueur totale est inférieure ou égale à un tiers de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio de fonctionnement prédéterminée de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116. Dans certains modes de réalisation, la longueur totale est inférieure ou égale à trois huitièmes de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio de fonctionnement prédéterminée de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116. Dans certains modes de réalisation, pour obtenir une résonance appropriée des pistes aux fréquences radio de fonctionnement prédéterminées, des composants d’accord 179 (par exemple, une ou des résistances, une ou des inductances, un ou des condensateurs, etc.) sont mis en œuvre. Ces composants d’accord 179 peuvent être mis en œuvre sur l’une ou l’autre de l’antenne souple monopole 152 et de l’antenne souple dipôle 154 ou les deux, et peuvent être positionnés entre les pistes respectives de chaque antenne. Ainsi, par exemple, lors du fonctionnement dans la plage de fréquence RFID à 928 MHz, la longueur d’onde est à peu près de 323 mm. Par conséquent, lors du fonctionnement dans cette plage de fréquence, l’antenne souple dipôle 154 peut être configurée pour avoir une longueur totale inférieure ou égale à approximativement 161 mm (c’est-à-dire, inférieure ou égale à la moitié de la longueur d’onde), inférieure ou égale à approximativement 121 mm (c’est-à-dire, inférieure ou égale à trois huitièmes de la longueur d’onde), inférieure ou égale à approximativement 107 mm (c’est-à-dire, inférieure ou égale à un tiers de la longueur d’onde), ou n’importe quelle autre longueur souhaitable. On devrait comprendre que la mesure de longueur indiquée ci-dessus peut inclure tous les composants d’accord.
Pour obtenir une fonctionnalité améliorée et pour permettre à l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116 de lire des étiquettes RFID orientées dans un grand nombre de directions/orientations par rapport au lecteur 100, il est préférable que l’antenne souple monopole 152 et l’antenne souple dipôle 154 émettent des énergies RF polarisées différemment. Par exemple, alors que l’antenne souple monopole peut être configurée pour émettre un rayonnement RF polarisé verticalement, l’antenne souple dipôle peut être configurée pour émettre un rayonnement RF polarisé horizontalement. Dans d’autres exemples, ces configurations de polarisation peuvent être commutées. Dans d’autres exemples encore, d’autres types de polarisations (par exemple, linéaire, circulaire, horizontale, verticale, circulaire à gauche, circulaire à droite, thêta, et phi) peuvent être utilisés.
On appréciera que les modes de réalisation susmentionnés peuvent être particulièrement avantageux étant donné qu’ils permettent de réduire la complexité de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116, conduisant à un réduction des coûts et/ou une amélioration de la fiabilité. Cela peut être réalisé, en partie, en évitant l’utilisation de PCB rigides, la construction de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID 116, reposant, au lieu de cela, sur des substrats et des éléments d’antenne souples.
Dans la description qui précède, des modes de réalisation spécifiques ont été décrits. Cependant, un homme du métier appréciera que diverses modifications et divers changements peuvent être effectués sans s’écarter de l’étendue de l’invention telle qu’exposée dans les revendications ci-dessous. Par conséquent, la description et les figures doivent être considérées dans un sens illustratif plutôt que dans un sens limitatif, et toutes ces modifications sont destinées à être incluses dans l’étendue des présents enseignements. En plus, les modes de réalisation/exemples/mises en œuvre décrits ne devraient pas être interprétés comme étant mutuellement exclusifs, et devraient plutôt être compris comme étant potentiellement combinables si ces combinaisons le permettent d’une quelconque manière. Autrement dit, toute caractéristique présentée dans l’un quelconque des modes de réalisation/exemples/mises en œuvre susmentionnés peut être incluse dans l’un quelconque des autres modes de réalisation/exemples/mises en œuvre susmentionnés.
Les bénéfices, avantages, solutions aux problèmes, et tous les éléments qui peuvent apporter ou accentuer un bénéfice, un avantage, ou une solution quelconque ne doivent pas être interprétés comme des caractéristiques ou des éléments critiques, requis, ou essentiels de l’une quelconque ou de l’ensemble des revendications. L’invention est seulement définie par les revendications jointes comprenant tous les amendements effectués pendant la litispendance de la présente demande et tous les équivalents de ces revendications telles que publiées.
De plus, dans ce document, les termes relationnels tels que premier et deuxième, haut et bas et similaires peuvent être utilisés seulement pour distinguer une entité ou une action d’une autre entité ou d’une autre action sans exiger ou impliquer nécessairement une quelconque relation réelle ou un quelconque ordre réel entre ces entités ou actions. Les termes « comprend », « comprenant », « a », « ayant », « inclut, « incluant », « contient », « contenant » ou toute autre variante de ceux-ci, sont destinés à couvrir une inclusion non exclusive, de sorte qu’un processus, un procédé, un article, ou un appareil qui comprend, a, inclut, contient une liste d’éléments ne comprend pas uniquement ces éléments, mais peut comprendre d’autres éléments non énumérés expressément ou inhérents à ce processus, procédé, article, ou appareil. Un élément précédé de « comprend ... un », « a ... un », « inclut ... un », « contient ... un » n’exclut pas, sans plus de contraintes, l’existence d’éléments identiques supplémentaires dans le processus, procédé, article, ou appareil qui comprend, a, inclut, contient l’élément. Les termes « sensiblement », « essentiellement », « approximativement », « environ » ou n’importe quelle autre version de ceux-ci, sont définis comme « proche de » comme compris par un homme du métier, et, dans un mode de réalisation non limitatif, le terme est défini pour être dans les limites de 10 %, dans un autre mode de réalisation, dans les limites de 5 %, dans un autre mode de réalisation, dans les limites de 1 % et dans un autre mode de réalisation, dans les limites de 0,5 %. Le terme « couplé » tel qu’utilisé dans le présent document est défini comme connecté, bien que pas nécessairement directement et pas nécessairement mécaniquement. Un dispositif ou une structure qui est « configuré » d’une certaine manière est configuré au moins de cette manière, mais peut également être configuré de manières qui ne sont pas énumérées.
On appréciera que certains modes de réalisation peuvent être composés d’un ou de plusieurs processeurs génériques ou spécialisés (ou « dispositifs de traitement ») tels que des microprocesseurs, des processeurs de signaux numériques, des processeurs personnalisés et des réseaux de portes programmables sur site (FPGA) et d’instructions de programme mémorisées uniques (comprenant à la fois logicielles et matérielles) qui commandent lesdits un ou plusieurs processeurs pour mettre en œuvre, conjointement avec certains circuits non de processeurs, certaines, la plupart, ou la totalité des fonctions du procédé et/ou de l’appareil décrits dans le présent document. En variante, certaines ou la totalité des fonctions pourraient être mises en œuvre par une machine à états qui n’a pas d’instructions de programme mémorisées, ou dans un ou plusieurs circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC), dans lesquels chaque fonction ou certaines combinaisons de certaines des fonctions sont mises en œuvre en tant que logique personnalisée. Bien entendu, une combinaison des deux approches pourrait être utilisée.
De plus, un mode de réalisation peut être mis en œuvre en tant que support de mémorisation pouvant être lu par un ordinateur sur lequel un code pouvant être lu par un ordinateur est mémorisé pour programmer un ordinateur (par exemple, comprenant un processeur) pour effectuer un procédé tel que décrit et revendiqué dans le présent document. Des exemples de ces supports de mémorisation pouvant être lus par un ordinateur comprennent, mais sans y être limités, un disque dur, un CD-ROM, un dispositif de mémorisation optique, un dispositif de mémorisation magnétique, une ROM (mémoire morte), une PROM (mémoire morte programmable), une EPROM (mémoire morte effaçable et programmable), une EEPROM (mémoire morte effaçable et programmable électriquement) et une mémoire flash. En outre, il est attendu qu’un homme du métier, néanmoins avec un éventuel effort significatif et de nombreux choix de conception motivés, par exemple, par le temps disponible, la technologie actuelle, et les considérations économiques, lorsqu’il est guidé par les concepts et les principes présentés dans le présent document, sera facilement capable de générer ces instructions logicielles et programmes et circuits intégrés avec une expérimentation minimale.
L’abrégé de l’invention est fourni pour permettre au lecteur d’établir rapidement la nature de l’invention technique. Il est soumis en sous-entendant qu’il ne sera pas utilisé pour interpréter ou limiter l’étendue ou la signification des revendications. De plus, dans la description détaillée qui précède, on peut voir que diverses caractéristiques sont groupées les unes avec les autres dans divers modes de réalisation en vue de rationaliser la description. Ce procédé de la description ne doit pas être interprété comme reflétant une intention que les modes de réalisation revendiqués nécessitent plus de caractéristiques que celles exposées expressément dans chaque revendication. Au lieu de cela, comme les revendications qui suivent le reflètent, l’objet de l’invention repose sur moins de caractéristiques que la totalité des caractéristiques d’un mode de réalisation présenté unique. Ainsi, les revendications qui suivent sont incorporées par le présent document dans la description détaillée, chaque revendication étant indépendante en tant qu’objet revendiqué séparément.

Claims (23)

  1. Lecteur de code à barres et d’étiquette d’identification radiofréquence (RF) (RFID) (100) comprenant :
    une partie de tête (102) logeant un ensemble de formation d’image (108), l’ensemble de formation d’image (108) étant configuré pour capturer des images d’un environnement apparaissant dans un champ de vision (FOV) (112) s’étendant à travers une fenêtre (110) ;
    une partie de base (104) logeant un ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) ; et
    une partie intermédiaire (106) s’étendant entre la partie de tête (102) et la partie de base (104),
    dans lequel l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) comprend un cadre (150) ayant une face dirigée vers le FOV (112) et un ensemble d’antennes qui suit au moins partiellement le contour de la face du cadre (150), et
    dans lequel l’ensemble d’antennes comprend :
    .une antenne souple monopole (152) comportant un premier élément d’antenne monopole (158) positionné à proximité d’une partie supérieure de la face du cadre (150) et un deuxième élément d’antenne monopole (160) positionné à proximité d’une partie inférieure de la face du cadre (150) ; et
    .une antenne souple dipôle (154) s’étendant au moins partiellement sur au moins une partie du premier élément d’antenne monopole (158).
  2. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel la partie de tête (102) est sensiblement symétrique par rapport à un plan longitudinal central, dans lequel l’antenne souple dipôle (154) comprend un premier élément d’antenne dipôle (174) et un deuxième élément d’antenne dipôle (176), et dans lequel chacun du premier élément d’antenne dipôle (174) et du deuxième élément d’antenne dipôle (176) comprend un point de source respectif positionné à proximité du plan longitudinal central.
  3. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 2, dans lequel le point de source respectif du premier élément d’antenne dipôle (174) est positionné d’un premier côté du plan longitudinal central et le point de source respectif du deuxième élément d’antenne dipôle (176) est positionné d’un deuxième côté du plan longitudinal central.
  4. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 2, dans lequel chacun du point de source respectif du premier élément d’antenne dipôle (174) et du point de source respectif du deuxième élément d’antenne dipôle (176) est positionné dans les limites de 15 mm du plan longitudinal central.
  5. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel :
    le premier élément d’antenne monopole (158) comporte une première moitié et une deuxième moitié, la première moitié étant sensiblement symétrique par rapport à une ligne centrale longitudinale du premier élément d’antenne monopole (158) ;
    l’antenne souple dipôle (154) comprend un premier élément d’antenne dipôle (174) et un deuxième élément d’antenne dipôle (176) ;
    le premier élément d’antenne dipôle (174) s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de la première moitié ; et
    le deuxième élément d’antenne dipôle (176) s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de la deuxième moitié.
  6. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 5, dans lequel le premier élément d’antenne monopole (158) comprend en outre une section de volet, la section de volet étant repliée sur une partie centrale du premier élément d’antenne monopole (158).
  7. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 5, dans lequel le premier élément d’antenne monopole (158) a sensiblement une forme d’aile.
  8. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 2, dans lequel le premier élément d’antenne dipôle (174) comprend une première piste conductrice ayant un point de source respectif à une extrémité et un circuit ouvert respectif à une extrémité opposée, la première piste conductrice ayant en outre une largeur de première piste conductrice et une longueur de première piste conductrice qui est au moins trois fois plus grande que la largeur de première piste conductrice.
  9. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 8,
    dans lequel la partie de tête (102) est sensiblement symétrique par rapport à un plan longitudinal central,
    dans lequel le deuxième élément d’antenne dipôle (176) comprend une deuxième piste conductrice ayant un point de source respectif à une extrémité et un circuit ouvert respectif à une extrémité opposée, la deuxième piste conductrice ayant en outre une largeur de deuxième piste conductrice et une longueur de deuxième piste conductrice qui est au moins trois fois plus grande que la largeur de deuxième piste conductrice, et
    dans lequel la première piste conductrice et la deuxième piste conductrice sont positionnées sensiblement symétriquement par rapport au plan longitudinal central.
  10. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel le deuxième élément d’antenne monopole (160) est configuré pour agir en tant que référence de masse.
  11. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel le cadre (150) de l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) est positionné dans la partie de base (104) au-dessus d’une carte de circuit imprimé (PCB) horizontale, et dans lequel la carte PCB horizontale est connectée à chacune de l’antenne souple monopole (152) et de l’antenne souple dipôle (154) par l’intermédiaire d’un câble respectif.
  12. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel l’ensemble d’antennes ne comprend pas de carte de circuit imprimé rigide.
  13. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel l’antenne souple monopole (152) est configurée pour émettre un rayonnement RF polarisé verticalement, et dans lequel l’antenne souple dipôle (154) est configurée pour émettre un rayonnement RF polarisé horizontalement.
  14. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 1, dans lequel l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) est configuré pour fonctionner dans une plage de fréquence radio prédéterminée,
    dans lequel l’antenne souple dipôle (154) comprend un circuit électrique comportant une pluralité de pistes conductrices, et
    dans lequel une longueur du circuit électrique est inférieure ou égale à une demi-longueur d’onde de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio prédéterminée.
  15. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 14, dans lequel la longueur du circuit électrique est inférieure ou égale à trois huitièmes de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio prédéterminée.
  16. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 14, dans lequel la longueur du circuit électrique est inférieure à une demi-longueur d’onde de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio prédéterminée, et
    dans lequel le circuit électrique comprend au moins un composant d’accord configuré pour amener l’antenne souple dipôle (154) à résonner dans la plage de fréquence radio prédéterminée.
  17. Lecteur de code à barres et d’étiquette d’identification radiofréquence (RF) (RFID) (100) comprenant :
    une partie de tête (102) logeant un ensemble de formation d’image (108), l’ensemble de formation d’image (108) étant configuré pour capturer des images d’un environnement apparaissant dans un champ de vision (FOV) (112) s’étendant à travers une fenêtre (110) ;
    une partie de base (104) logeant un ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) ; et
    une partie intermédiaire (106) s’étendant entre la partie de tête (102) et la partie de base 104),
    dans lequel l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) comprend un cadre (150) ayant une face dirigée vers le FOV (112) et un ensemble d’antennes qui suit au moins partiellement le contour de la face du cadre (150), et
    dans lequel l’ensemble d’antennes comprend :
    .une antenne souple monopole (152) comportant un premier élément d’antenne monopole (158) comportant une première moitié et une deuxième moitié, la première moitié et la deuxième moitié étant sensiblement symétriques par rapport à une ligne de symétrie ; et
    .une antenne souple dipôle (154) s’étendant au moins partiellement sur au moins une partie du premier élément d’antenne monopole (158).
  18. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 17, dans lequel l’antenne souple dipôle (154) comprend un premier élément d’antenne dipôle (174) et un deuxième élément d’antenne dipôle (176), dans lequel le premier élément d’antenne dipôle (174) s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de la première moitié, et dans lequel le deuxième élément d’antenne dipôle (176) s’étend au moins partiellement sur au moins une partie de la deuxième moitié.
  19. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 17, dans lequel le premier élément d’antenne monopole (158) comprend en outre une section de volet, la section de volet étant repliée sur une partie centrale du premier élément d’antenne monopole (158).
  20. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 17, dans lequel le premier élément d’antenne monopole (158) a sensiblement une forme d’aile.
  21. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 17, dans lequel l’ensemble d’antennes ne comprend pas de carte de circuit imprimé rigide.
  22. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 17, dans lequel l’ensemble de lecteur d’étiquette RFID (116) est configuré pour fonctionner dans une plage de fréquence radio prédéterminée,
    dans lequel l’antenne souple dipôle (154) comprend un circuit électrique comportant une pluralité de pistes conductrices, et
    dans lequel une longueur du circuit électrique est inférieure ou égale à une demi-longueur d’onde de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio prédéterminée.
  23. Lecteur de code à barres et d’étiquette RFID (100) selon la revendication 22, dans lequel la longueur du circuit électrique est inférieure ou égale à trois huitièmes de n’importe quelle longueur d’onde dans la plage de fréquence radio prédéterminée.
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