Световозвращающая пленка с метками радиочастотной идентификации
RETROREFLECTIVE FILM WITH RFID TAGS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к световозвращающим пленкам с одной или более метками радиочастотной идентификации (RFID), а также к RFID-меткам, содержащим световозвращающую пленку. Кроме того, настоящее изобретение относится к знакам, таким как дорожные знаки, содержащим такие световозвращающие пленки с RFID-метками. Также настоящее изобретение относится к способам изготовления таких световозвращающих пленок и подобных RFID-меток, а также к способам инвентаризации знаков, таких как дорожные знаки, с RFID-метками.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Организации, ответственные за техническое обслуживание и безопасность на дорогах, требуют учета размещенных на дорогах объектов, например знаков, в частности - знаков дорожного движения. Способы реализации и ведения подобного учета известны из уровня техники и включают использование RFID-меток. Например, в ЕР 2765546 А1 раскрыты способ и устройство для идентификации наземного объекта. Объект помечают посредством подземного электронного маркера, такого как RFID-метка. В WO 2013/115216 А1 и ЕР 1411465 В1 описана RFID-метка, выполненная между световозвращающей пленкой и подложкой, например, металлической пластиной дорожного знака.
Тем не менее, существует необходимость в световозвращающих пленках, содержащих RFID-метки, для снабжения знаков RFID-метками и для обеспечения возможности инвентаризации или мониторинга знаков. Преимущество заключается в том, что световозвращающая пленка, содержащая RFID-метки, может быть нанесена на существующие знаки и не обязательно должна быть нанесена в ходе процесса изготовления знаков. Другими словами, световозвращающая пленка с RFID-метками может быть использована для модернизации знаков с RFID-метками без необходимости в повреждении или замене существующей пленки на знаке, что является преимуществом.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному из аспектов изобретения, обеспечена световозвращающая пленка для знака (100), содержащая первую световозвращающую пленку (10), имеющую верхнюю поверхность (16), открытую для падающего света, и нижнюю поверхность (15) для прикрепления к знаку (100), причем первая пленка (10) также содержит по меньшей мере одну RFID-метку (30), прикрепленную к верхней поверхности (16) первой световозвращающей пленки (10), и RFID-метка (30) содержит на своей верхней поверхности (36) вторую световозвращающую пленку (20).
Согласно другому аспекту изобретения, обеспечен знак, содержащий световозвращающую пленку.
Согласно еще одному аспекту изобретения, обеспечен способ изготовления световозвращающей пленки, включающий прикрепление нижней поверхности RFID-метки (30) к верхней поверхности (16) первой световозвращающей пленки (10); причем RFID-метка (30) содержит на своей верхней поверхности (36) вторую световозвращающую пленку (20), причем вторая световозвращающая пленка нанесена на верхнюю поверхность (36) RFID-метки до или после прикрепления RFID-метки (30) к первой световозвращающей пленке (10), и, при необходимости, сворачивание световозвращающей пленки в рулон.
Согласно другому аспекту изобретения, обеспечен способ инвентаризации знаков, включающий обеспечение знака, содержащего световозвращающую пленку, и считывание данных, сохраненных в RFID-метке (30), посредством считывателя RFID-меток.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 схематически показан вид в сечении дорожного знака со световозвращающей пленкой по настоящему изобретению.
На фиг. 2 схематически показан вид в сечении RFID-метки со световозвращающей пленкой по настоящему изобретению.
На фиг. 3 показан схематичный вид дорожного знака по фиг. 1.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении раскрыто световозвращающая пленка для оборудования знаков RFID-метками. Согласно настоящему описанию, знаки представляют собой объекты, содержащие сообщение на пластине-подложке. Пластина-подложка обычно содержит металлическую пластину или пластиковую пластину, или пластину, выполненную из комбинации указанных материалов. Сообщение может содержать текст, символы, изображения, и комбинации указанных элементов. Знаки включают дорожные знаки. Дорожные знаки представляют собой знаки, устанавливаемые на обочинах дорог или над дорогами с целью передачи указаний или предоставления информации пользователям дороги. Дорожные знаки включают знаки дорожного движения, рекламные плакаты и временные дорожные знаки при проведении строительных работ.
Световозвращающая пленка представляет собой гибкий световозвращающий материал, в основном используемый для повышения ночной видимости знаков, в результате чего обеспечена безопасная и эффективная различимость знаков в свете фар приближающегося транспортного средства. Обычно световозвращающая пленка ярко бликует при наличии незначительного угла между линиями обзора наблюдателя и падения света от источника света, направленного к световозвращающей пленке, но кажется неотражающей при рассмотрении с других точек.
Световозвращающие пленки известны из уровня техники и коммерчески доступны, причем различные производители предоставляют пленки в множестве различных цветов и степеней интенсивности отражения. Световозвращающие пленки обычно выполнены в виде многослойных изделий. Обычно указанные изделия содержат световозвращающий материал, например, стеклошарики, микропризмы (например, материалы треугольных уголковых отражателей в виде угла куба), или линзы. Световозвращающий материал может быть заключен внутри одного или более заливочных материалов. Световозвращающий материал обычно уплотнены или связаны со слоем подложки. Слой подложки может представлять собой ткань или пластиковый слой. Слой подложки может быть прозрачным с целью обеспечения видимости сообщения, напечатанного на подложке, после прикрепления световозвращающей пленки к знаку. В другом варианте или дополнительно, световозвращающая пленка может содержать сообщение, предназначенное для отображения на знаке, например, путем печати сообщения на слое подложки пленки, или путем обеспечения дополнительного слоя или слоев, содержащего или содержащих сообщение в световозвращающей пленке, обычно между слоем подложки и слоем, содержащим световозвращающий материал. В указанном случае световозвращающая пленка может быть просто прикреплена к металлической подложке с образованием знака. Слой, содержащий световозвращающий материал, может образовывать верхнюю поверхность световозвращающей пленки. Однако световозвращающая пленка может также содержать один или более верхних слоев (защитных слоев), покрывающих слой со световозвращающий материалом с целью его защиты от повреждений, вызванных воздействием окружающей среды или с целью обеспечения дополнительной прочности указанной пленке. Покровные слои обычно выполнены прозрачными. Указанные слои могут представлять собой листы, пленки, напыленные слои или слои, образованные путем окунания в раствор.
Примеры световозвращающих пленок и процессов их изготовления раскрыты, например, в патенте США №3,417,959 как световозвращающий элемент в виде угла куба, в патенте США №3,712,706 как осажденную из паровой фазы световозвращающую пленку на основе трехгранных вершин куба, в патентах США №№2,407,680; 4,588,258; 4,775,219; 4,895,428; 5,450,235; 5,691,846 (призматический или кубический уголковый световозвращающий материал); и в патентах США №№4,025,159; 4,983,436 и 5,262,225 (шариковый или микросферический световозвращающий материал).
Примеры коммерчески доступной световозвращающей пленки включают, но не ограничены ими, изделия торговой марки SCOTCHLITE компании 3М Company, шт. Миннесота, США. Конкретные примеры включают изделия SCOTCHLITE DIAMOND GRADE SERIES 4000, SCOTCHLITE HIGH INTENSIVE GRADE SERIES 3930 или SCOTCHLITE ENGINEERING GRADE SERIES 3430 и 7930.
Световозвращающая пленка по настоящему изобретению содержит первую световозвращающую пленку. Первая световозвращающая пленка представляет собой световозвращающую пленку согласно вышеприведенному описанию. Обычно она может иметь толщину от примерно 0,01 до 10 см, например от примерно 0,02 до 2 см или от 0,05 до 15 мм.
Первая световозвращающая пленка содержит на своей верхней поверхности, т.е. на поверхности, открытой для падающего света после нанесения на знак, одну или более RFID-меток. RFID-метка на своей верхней поверхности содержит вторую световозвращающую пленку.
В радиочастотной идентификации (RFID) используют электромагнитные поля для автоматической идентификации и отслеживания меток, прикрепленных к объекту. Метки содержат информацию, сохраненную в электронном виде. Считыватели RFID-меток отправляют радиочастотный сигнал метке, и считывают ответ метки. Технология, иногда называемая RFID-технологией, может быть использована для идентификации и отслеживания объектов. Так называемые метки радиочастотной идентификации (RFID-метки) прикреплены к идентифицируемому и отслеживаемому объекту. RFID-метки содержат по меньшей мере три части: интегральную схему для хранения и обработки данных, модулирующую и демодулирующую радиочастотный (РЧ) сигнал; средства получения мощности постоянного тока из принимаемого сигнала считывателя и антенну для приема и передачи сигнала. Данные метки сохранены в памяти. RFID-метка содержит неизменяемую или программируемую логическую схему для обработки данных передаваемого сигнала и датчика, соответственно, RFID-метки также могут содержать источник энергии, такой как аккумуляторные батареи.
Могут быть использованы известные из уровня техники или коммерчески доступные RFID-метки. Однако RFID-метки по настоящему изобретению снабжены на своей верхней поверхности световозвращающей пленкой, в настоящем описании обозначенной термином "вторая световозвращающая пленка".
Вторая световозвращающая пленка представляет собой световозвращающую пленку согласно вышеприведенному описанию. Указанная пленка может быть идентичной "первой световозвращающей пленке" или может отличаться от нее. Например, указанная пленка может содержать идентичный или отличный световозвращающий материал, или может иметь идентичную или отличную конструкцию. Вторая световозвращающая пленка может покрывать всю верхнюю поверхность RFID-метки или лишь ее часть. Такое покрытие может быть непрерывным или прерывистым. Вторая световозвращающая пленка может не только покрывать поверхность, но также выходить за пределы поверхности меток. Например, она может выходить за пределы поверхности на расстояние до 1 см, более 1 см и до 10 см или более 10 см. Пленка может выходить за пределы верхней поверхности с одной стороны, с нескольких сторон или со всех сторон верхней поверхности. Выступающие участки могут содержать на своей нижней поверхности адгезив, который может быть покрыт защитной подложкой. Вторая пленка не должна вмешиваться или не должна в значительной мере вмешиваться в процесс приема или передачи сигналов RFID-меткой от считывателя RFID-меток или на считыватель RFID-меток и не должна иметь большую толщину и/или содержать компоненты, блокирующие сигнал или создающие помехи. Толщина второй световозвращающей пленки обычно может находиться в пределах от примерно 0,01 до 10 см, например, от примерно 0,02 до 2 см, или от примерно 0,05 до 15 мм, или от примерно 0,01 до 10 мм, или от примерно 0,02 до 5 мм, или даже от 0,05 до 0,9 мм. Вторая световозвращающая пленка может быть прикреплена к верхней поверхности RFID-метки известными из уровня техники способами, предпочтительно посредством одного или более адгезивов. Адгезивный слой может содержать известные из уровня техники адгезивы, например, чувствительные к давлению адгезивы, термоплавкие адгезивы или комбинации указанных адгезивов. Например, вторая световозвращающая пленка может быть прикреплена к верхней поверхности RFID-метки посредством двусторонней клейкой ленты. Также могут быть использованы и другие способы прикрепления второй световозвращающей пленки к верхней поверхности RFID-метки.
RFID-метки прикрепляют к верхней поверхности первой пленки, предпочтительно посредством одной или более адгезивных связей. Например, RFID-метка может содержать один или более адгезивных слоев на своей нижней поверхности, т.е. поверхности, противоположной относительно верхней поверхности, содержащей вторую световозвращающую пленку. Адгезивный слой может содержать известные из уровня техники адгезивы, например, чувствительные к давлению адгезивы, термоплавкие адгезивы и комбинации указанных адгезивов. Например, RFID-метка может быть прикреплена к одной стороне двусторонней клейкой ленты, а другую сторону ленты используют для прикрепления RFID-метки к первой световозвращающей пленке. Альтернативы адгезивной связи включают, без ограничения, плавку или ламинирование. Например, RFID-метка может быть снабжена слоем термопластического материала, который может быть сплавлен или ламинирован с материалом верхней поверхности первой пленки, к которой прикрепляют RFID-метку. В другом варианте или дополнительно, нижняя поверхность RFID-метки может содержать материал, выполненный с возможностью вступления в реакцию с верхней поверхностью первого листового материала для обеспечения надежной связи, или выполненный с возможностью ламинирования с верхней поверхностью первой пленки. Другие альтернативные варианты включают механическое прикрепление RFID-метки к первой пленке, например, путем зажатия, посредством текстильной застежки ("липучки"), путем клепки, посредством винтов или других механических средств крепления.
Световозвращающая пленка по настоящему изобретению (первая световозвращающая пленка, содержащая одну или более RFID-меток со второй световозвращающей пленкой) может быть прикреплена к знакам дорожного движения, в ходе изготовления знаков движения или к существующим знакам дорожного движения. Преимущество заключается в том, что световозвращающая пленка может содержать один или более адгезивных слоев на своей нижней стороне, обычно на нижней стороне первой световозвращающей пленки, представляющую собой сторону, противоположную стороне, обращенной к световозвращающему материалу. Прикрепление может представлять собой непосредственное прикрепление, например, адгезивный слой может быть прикреплен, нанесен или ламинирован непосредственно на слой подложки или может представлять собой опосредованное прикрепление, например, адгезивный слой может быть отделен от слоя подложки одним или более промежуточными слоями. Открытая сторона адгезивного слоя может быть покрыта защитной подложкой для хранения или транспортировки указанной пленки. Предпочтительно, световозвращающую пленку свернута в рулон для хранения и/или транспортировки.
Перед нанесением на знак удаляют защитную подложку и затем пленку наносят на знак или подложку знака стороной адгезивного слоя.
В другом варианте световозвращающая пленка по настоящему изобретению может быть не снабжена адгезивным слоем на своей нижней стороне. В подобном случае один или более адгезивов могут быть нанесены на знак и/или на световозвращающую пленку до прикрепления световозвращающей пленки к знаку. В другом варианте для прикрепления световозвращающей пленки к знаку могут быть использованы другие способы, отличные от адгезивной связи. Подобные способы включают механические способы или магнитную связь, причем в этом случае знак должен быть выполнен из металла, или световозвращающая пленка может содержать металлические участки, и пленка или знак снабжены магнитами.
Световозвращающая пленка может быть прикреплена к знаку первой, после чего RFID-метки могут быть прикреплены к этой пленке, а сборку световозвращающей пленки осуществляют лишь на знаке. В предпочтительном примере реализации сборку световозвращающей пленки выполняют до ее нанесения на знак.
В одном из примеров реализации настоящего изобретения RFID-метки, содержащие вторую световозвращающую пленку на своей верхней поверхности, обеспечены без первой световозвращающей пленки. Указанные RFID-метки могут быть непосредственно прикреплены к знаку или к световозвращающей пленке с целью обеспечения возможности отслеживания знака путем радиочастотной идентификации (RFID). RFID-метки могут быть снабжены на нижней поверхности адгезивными слоями согласно вышеприведенному описанию, причем открытая сторона адгезивов покрыта защитной подложкой. В другом варианте или дополнительно вторая световозвращающая пленка выходит за пределы верхней поверхности RFID-меток, а нижняя поверхность второй световозвращающей пленки, выходящая за пределы верхней поверхности, содержит один или более адгезивных слоев. Открытая сторона адгезивного слоя покрыта защитной подложкой. Подобные RFID-метки затем могут быть прикреплены к первой световозвращающей пленке или к знаку или к металлической подложке знака путем удаления защитной подложки и прижатия RFID-меток выступающими частями второй световозвращающей пленки. В указанном варианте RFID-метки могут не содержать адгезивный слой на своей нижней поверхности.
В другом примере реализации RFID-метки могут быть опосредованно прикреплены к верхней поверхности световозвращающей пленки посредством по меньшей мере одного дополнительного слоя. Дополнительный слой может содержать усиливающий сигнал слой, предпочтительно, ферритовый слой. Усиливающий сигнал слой способствует улучшению обнаружения сигнала от RFID-метки, а также может увеличивать дальность обнаружения. Усиливающий сигнал слой может также повышать реактивность индуктора RFID-метки и/или ее антенны, соответственно, и может подавлять высокочастотные помехи. Усиливающий сигнал слой может представлять собой коммерчески доступный ферритовый слой, предлагаемый компанией KERAFOL  Keramische Folien GmbH, Эшенбах, Германия под маркой "мягкий магнитный феррит F 96".
RFID-метки могут также быть снабжены одним или более магнитами или магнитными материалами для прикрепления меток к знаку, и в этом случае знак содержит металлическую пластину-подложку или металлические участки.
Вторая световозвращающая пленка на RFID-метке может быть идентичной первой световозвращающей пленке или световозвращающей пленке, уже нанесенной на знак, или может быть отличной от них. Указанные RFID-метки могут быть использованы для установки RFID-меток на существующие знаки с обеспечением возможности мониторинга указанных знаков путем радиочастотной идентификации.
Вследствие того, что верхняя поверхность RFID-меток содержит световозвращающий материал, RFID-метки могут быть практически незаметными вследствие того, что они сливаются с существующим световозвращающим материалом знака. Кроме того, прикрепление RFID-меток к знаку не уменьшает световозвращающие свойства знака. В другом варианте метки при необходимости могут быть снабжены световозвращающей пленкой, в результате чего метки отлично различимы при их размещении на знаке.
RFID-метки могут быть прикреплены к знаку или к первой световозвращающей пленке в первую очередь, а затем вторая световозвращающая пленка может быть прикреплена к верхней поверхности RFID-метки. Однако, в более удобном варианте вторую световозвращающую пленку прикрепляют к RFID-меткам до прикрепления меток к знаку или к первой световозвращающей пленке.
Мониторинг знаков, снабженных содержащей RFID-метки пленкой или RFID-метками по настоящему изобретению, может быть осуществлен посредством считывателя RFID-меток. Могут быть использованы считыватели RFID-меток, известные из уровня техники. Данные, полученные считывателем, могут быть сохранены в базе данных с целью осуществления инвентаризации или мониторинга.
Настоящее изобретение более подробно раскрыто в нижеприведенном описании со ссылкой на сопутствующие чертежи. На фиг. 1 показан знак (100) дорожного движения, содержащий первую световозвращающую пленку (10). Пленка (10) содержит слой (14) со световозвращающим материалом, например, слой с заключенными в него отражающими стеклошариками, и адгезивный слой (12) на ее нижней поверхности (15). Первая пленка (10) прикреплена своим адгезивным слоем к верхней поверхности (62) пластины-подложки (60) знака. Пластина-подложка может представлять собой металлическую или пластиковую пластину, и обычно представляет собой стальную пластину. Знак может быть прикреплен к столбу своей нижней поверхностью.
Световозвращающая пленка (10) содержит RFID-метку (40) на своей верхней поверхности (16).
RFID-метка (40) прикреплена к пленке (10) посредством слоя (32), который может представлять собой адгезивный слой.
RFID-метка также содержит вторую пленку (20), прикрепленную к верхней поверхности метки или к слою (34) антенны метки, содержащему антенну для обеспечения функции бесконтактного считывания и записи RFID-метки, например, к металлическому слою, напечатанному на несущем листе. RFID-метка может также содержать ресурс энергии или источник энергии, например, аккумуляторные батареи.
Вторая пленка (20) может быть прикреплена к верхней поверхности (36) RFID-метки, например, посредством адгезивного слоя (22). Вторая пленка (20) может быть идентичной первой пленке (10) или может отличаться от нее. Она содержит слой (24) со световозвращающим материалом.
ПРИМЕР
Защитная подложка световозвращающей пленки (SCOTCHLITE Diamond Grade Series 4000 компании 3М Company, шт. Миннесота, США) была удалена, и пленка (вторая пленка) была прижата к верхней поверхности RFID-метки (3М UHF Headlamp Mount Tag, Non-Transferrable компании 3М Company, шт. Миннесота, США). Затем RFID-метка была прикреплена своей нижней поверхностью к верхней поверхности другой световозвращающей пленки (материал, идентичный вышеприведенному, первая пленка) посредством адгезива (3М Double-linered Laminating Adhesive 9172МР компании 3М Company, шт. Миннесота, США). Защитная подложка первой пленки была удалена, после чего первая пленка была прикреплено к знаку дорожного движения. Визуальный осмотр показал, что RFID-метка почти незаметна на световозвращающей пленке. RFID-метка успешно считана считывателем RFID-меток.