説明

品物を追跡するためのシステム

品物が通過する少なくとも1つの開口を有する建物内の品物を追跡する品物追跡システムが提供される。品物追跡システムは品物に取り付けられた無線周波数タグと、リーダアンテナに動作可能に接続されたリーダと、該リーダに動作可能に接続されたプロセッサと、リーダアンテナ用の垂直宙吊り支持可動部とを有する。タグは品物情報を格納し、リーダはタグから品物情報を読取ることができる。プロセッサは品物情報をリーダから受信し格納する。可動支持部は開口の頂上に隣接する場所から宙吊りにされている。支持部とリーダアンテナは品物が開口を通過できるように品物の回りを移動できる。リーダは品物が開口を通過するときリーダアンテナを用いてタグから品物情報を読取る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、Clay Bonnell 他の名において2003年12月29日に出願された米国仮出願番号60/532,565を優先権主張する品物を追跡するためのシステムと題する発明に関する。この米国仮出願の明細書の内容は本願の明細書に参考として組み込まれている。
【0002】
本発明は出荷時や受領時に品物を追跡するための無線周波数識別(RFID)を用いたシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
RFIDは一般的に公知であり、無線周波数送信を使用する集積回路からのデータを記憶し検索するプロセスに関する。RFID工学の初期の応用は対象物の位置を突き止め、識別し、追跡する能力に当てられた。RFIDシステムには3つの基本要素、トランスポンダ(すなわちタグ)、インテロゲータ(すなわちリーダ)およびコンピュータ(すなわちプロセッサ)がある。また、各インテロゲータすなわちリーダはリーダアンテナを有する。
【0004】
トランスポンダが、これに付けられる品物に「タグ」を付けるかまたは該品物を識別するのでトランスポンダはしばしば「タグ」と称される。トランスポンダは集積回路(IC)およびタグアンテナを有する。ICは品物に関するデータを記憶し、そのデータをタグアンテナを介してインテロゲータに送る。データは品物の出所元や製造年月日等の情報を含むことができる。
【0005】
インテロゲータはトランスポンダを作動させるかまたは電力を供給する装置であり、ICに記憶されたデータを検索する。これらのインテロゲータは、自身の読取アンテナ、例えば無線信号を送信し受信する読取アンテナを有する。
【0006】
動作中、インテロゲータは最初無線波をトランスポンダに投げ掛け、有効に作動させる。トランスポンダはICに記憶されたデータをインテロゲータに戻すことにより応答する。一度、データがインテロゲータにより集められると、データはインターフェースを介してホストコンピュータに渡される。ソフトウェアを用いて、コンピュータはストックレベルを更新でき、品物の位置を表示し、品物がもはや利用できないとき警告し、さもなければ品物の出荷履歴を追跡する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
通常のRFIDタグリーダは、しかしながら、いくつかの欠点を有する。この欠点はある種の出荷または産業上の環境においてこのリーダを非実用的なものにする。
【0008】
例えば、多くの通常のタグリーダは、出入り口、入り口または開口の片側または両側に隣接して位置する一対の垂直ゲートを有する。ドックドア近くのような産業上環境において、フォークリフトおよび他の頑丈な設備等は事故により衝突が発生するとこれらのゲートを破損し得る。さらに、ゲートを保護するため金属製ボラード(bollard)または他の装置を用いることはRFIDタグまたはリーダの無線周波数送信に干渉するといった不利な結果をもたらし得る。
【0009】
通常のタグリーダの他の形式はRFIDタグを十分に動作させ読み取るためのパワーと読取レンジに欠陥がある。読取レンジとはリーダが有効にタグを読み取ることのできる最大距離であり、通常数フィート(60〜90センチメータ)より短い。上述したように、リーダはそのアンテナを介して低電力無線信号を送信し、タグはそれ自身のアンテナを介して受信しICに電力を供給する。読取レンジは、トランスポンダアンテナのサイズ、リーダアンテナのサイズおよび最も重要なリーダ出力電力を含む数個の要素に依存する。通常のリーダおよびタグは、長い読取範囲、低い出力電力および小さいタグを互いに結合することを困難にする。
【0010】
例えば、ある倉庫において、ドックドアの幅は約8フィート(240センチメータ)であり、通常のリーダが動作するには広過ぎる。タグリーダが入り口に隣接してあるいは全くその上に位置するとき、かつタグが地面より低くまたはリーダから離れて置かれているとき、タグはリーダの読取範囲外となり得る。タグがリーダの無線周波数送信により適切に動作しないとき、生産情報は検索されることがない。
【0011】
また、産業環境は標準のフロア取付ゲートリーダを設置することを実行不可能にするフロアをもつものもある。例えば、フロアがアスベストを含むコンクリートを有するとき、ゲートを設置するために取られる安全手段は、法外に高価なものとなる。さらに、ボラードの位置は通常のゲート型リーダの設置を禁止し得る。さらに、金属ドックレベラは、最適な通常のゲート設置エリアに侵入でき、それゆえゲートがさらに離れて配置されるか、または現在のドックレベラを再構成することを要求し得る。ボラードまたはドックレベラの存在は同様に上記無線周波数信号の送信にもまた干渉し得る。
【0012】
本発明は、上記説明を含み、通常のRFIDリーダにおいて検出された多くの欠陥を克服する。
【0013】
本発明は出荷時および受領時に品物を追跡するための無線周波数識別(RFID)を用いた改善されたシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明の一形態によれば、品物が通過する少なくとも1つの開口を有する建物の中で該品物を追跡する品物追跡システムが提供される。この品物追跡システムは、前記品物の品物情報が格納され該品物に付けられた無線周波数タグと、前記タグから前記品物情報を読取るように構成され、リーダアンテナに動作可能に接続されたリーダと、前記リーダから前記品物情報を受信し格納するため、前記リーダに動作可能に接続されたプロセッサと、前記開口の頂上部分に隣接した場所から宙吊りになっている前記リーダアンテナ用垂直の宙吊り可動支持部であって、前記支持部と前記リーダアンテナは前記品物が前記開口を通過できるように、前記品物の回りに移動できる宙吊り可動支持部とを備え、前記品物が前記開口を通過するとき前記リーダアンテナを用いて前記リーダが前記タグから前記品物情報を読取る、ことを特徴とする。
【0015】
本発明の他の実施形態によれば、前記可動支持部の底部が地面に接触している。
【0016】
本発明の他の実施形態によれば、前記可動ハウジングが静電気を放散するワイヤを含む。
【0017】
本発明の他の実施形態によれば、前記可動支持部が可撓性プラスチック材料を備える。
【0018】
本発明の他の実施形態によれば、前記可撓性プラスチック材料がPVCを含む。
【0019】
本発明の他の実施形態によれば、前記可動ハウジングが伸長フォームシリンダを備える。
【0020】
本発明の他の実施形態によれば、前記リーダアンテナが前記可動支持部の底終端部近くに配置される。
【0021】
本発明の他の実施形態によれば、前記リーダアンテナが前記可動支持部の終端部から約46センチメータ離れて配置される、
【0022】
本発明の他の実施形態によれば、前記タグが無線周波数識別タグである。
【0023】
本発明の他の実施形態によれば、前記タグから前記品物情報を読取ることができる第2リーダアンテナを備え、前記第2リーダアンテナは、前記可動支持部に把持され、さらに、前記第2リーダアンテナが前記リーダアンテナに冗長なバックアップとなり、前記リーダは前記品物が前記開口を通過するとき前記第2リーダアンテナを用いて前記タグから前記品物情報を読取る。
【0024】
本発明の他の実施形態によれば、前記第2リーダアンテナが前記可動支持部における前記リーダアンテナの上で垂直に配置される。
【0025】
本発明の他の実施形態によれば、前記第2リーダアンテナが前記可動支持部における前記リーダアンテナの反対側に水平に配置される。
【0026】
本発明の他の実施形態によれば、前記リーダアンテナが前記可動支持部内に埋め込まれている。
【0027】
本発明の他の実施形態によれば、前記リーダアンテナが前記可動支持部に接着剤で付けられている。
【0028】
本発明の他の実施形態によれば、前記可動支持部が半透明である。
【0029】
本発明の他の実施形態によれば、第2の品物に付けられ、該第2の品物の第2品物情報を格納した第2無線周波数タグと、前記リーダが前記第2無線周波数タグから前記第2品物情報を読取ることのできる第2エントリリーダアンテナと、第2開口の頂上に隣接した位置から宙吊りされる前記第2エントリリーダアンテナを把持する第2垂直宙吊り可動支持部とを備え、前記第2垂直宙吊り可動支持部と前記第2アンテナとは、前記品物が前記第2開口を通過できるように前記品物の回りに移動でき、前記リーダが前記第2品物情報を読取るため、前記第2アンテナに動作可能に接続され、前記プロセッサが前記第2品物情報を前記リーダから受信し格納し、前記リーダは、前記第2品物が前記第2開口を通過するとき、前記第2アンテナを用いて前記第2タグから前記第2品物情報を読取る。
【0030】
本発明の他の実施形態によれば、前記プロセッサに動作可能に接続された第2リーダを備える。
【0031】
本明細書における先の一般的な記載および以下の発明の詳細な説明は例としてあるいは説明としてのみ記したものであり、発明を限定するものでないことは理解されるべきことである。
【0032】
添付図面は本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する。図面は記述とともに例として実施形態を示し、発明の原理を説明するのに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
添付図面に示される本発明の実施形態の例を参照して以下にその詳細を説明する。可能な限り、同一または類似のものには図面中一貫して同一参照番号が用いられる。
【0034】
本発明によれば、建物内の品物(例えば、パレット16またはカートン18)を追跡するための品物追跡システム1は、図1、2および3に描かれている。システム1はRFIDタグ4、リーダアンテナ2、リーダ8およびプロセッサ40を用いて、品物16または18の出荷情報を追跡するよう設けられている。システム1はバラード10および多数のドッキングベイ(仕切り)すなわち開口6を有する倉庫内に実装できる。
【0035】
図1に示す特有の実施形態において、システム1は、パレット16またはカートン18に付けられたタグ4、少なくとも1つのリーダアンテナ2、リーダ8、プロセッサ40およびリーダアンテナ2を把持する垂直に宙吊りされた可動支持部20を有する。タグ4は品物情報を格納し、ワイア12を介してリーダアンテナ2に操作可能に接続されたリーダ8はアンテナ2を介してタグ4から品物情報を読取ることができる。プロセッサ40は、例えば後に処理されるかまたは検索される品物情報を受領し格納するためにリーダ8に操作可能に接続されている。さらに、可動支持部20は開口6の頂上36に隣接した場所から宙吊りされているが、さもなければ開口6に自由に垂れ下がっている。支持部20およびリーダアンテナ2は品物16または18が開口6を通過できるように品物16または18の回りに移動できる。可動支持部20およびリーダアンテナ2は、移動可能であるが、品物16または18が開口6を通る間、静止したままであってもよい。リーダ8は品物16または18がリーダアンテナ2を介して通過するときタグ4から品物情報を読取る。
【0036】
リーダアンテナ2は如何なる一般的な方法でも可動支持部20に付けることができる。例えば、リーダアンテナ2は可動支持部20に埋め込むことができ、あるいはリーダアンテナ20は接着剤で可動支持部に付けることができる。
【0037】
図1〜3に示す実施形態では可動支持部20が棒の回りの輪として開口6の頂上部36に付けられているが、関節の所望の範囲内に機械的かつ電気的な接続が設けられる構成であれば何れの構成でも使用可能である。
【0038】
典型的な実施形態において、タグ4はRFIDタグ4である。
【0039】
図2に示す実施形態において、可動支持部20の底部38は可動支持部20が垂直のとき地面に接触する。この設計は、可動支持部20に蓄積された静電気電荷が地面に放散することを可能にする。代替として可動支持部20は静電気電荷を放散するためのワイヤ42を含んでもよい。
【0040】
他の実施形態において、可動支持部20は可撓性プラスチック材料であってもよい。
【0041】
図1および図2に示す実施形態は可動支持部20として可撓性プラスチック(例えば、PVCストリップ)を用いた例を示す。代替に、可動支持部20は図3に示されるような伸長したフォーム(foam)シリンダを含んでもよい。他の実施形態において、可動支持部20は改善された安全性のため支持部20を介して人が見ることができるように半透明材料から作ることもできる。
【0042】
さらに、図1、2および3に示す実施形態では、数個のリーダアンテナ2は、タグ4とリーダアンテナ2間で必要な読取り範囲を最小にするため可動支持部20の底端部38近くに配置される。タグ4がパレット16の上に置かれるとき、フォークリフト14はパレット16を地面から数インチ(約5.0〜7.5センチメータ)持ち上げるだけである。その結果、タグ4は地面から約5.0〜7.5センチメータだけ持ち上げられる。リーダアンテナ2を可動支持部20の底端部38近くに配置することにより、タグ4とリーダアンテナ2間の読取り距離は最小となり、それゆえ読み易さを高める。典型的な実施形態において、リーダアンテナ2は底端部38から約18インチ(約46センチメータ)の所に配置される。
【0043】
数個の例において、パレット16を互いに積み重ねることが望まれる。各パレット16がユニークなタグ4と関係づけられるとき、アンテナ2の位置は各タグ4の読み易さを高めるよう調整される必要があり得る。頂上パレット16の読み易さを改善するため、図2に示すように追加のアンテナ22をアンテナ24の上に垂直に配置してもよい。
【0044】
図2及び図3に示す実施形態はまた、開口6につきたった一つの可動支持部20を利用するシステム1を示している。
【0045】
さらに、図1に示す実施形態はたった3つの開口6を示すが、システム1は1個位の少ない開口6と収容可能な位多くのプロセッサ40で動作する。
【0046】
さらに、図1および図2に示す特有の実施形態は、各開口6に関係づけられた2つまたは4つのリーダアンテナ2を示す。システム1は図3に描かれているように開口6につきたった1つのリーダアンテナ2で動作するが、アンテナ2が動作しないようにされた場合またはタグ4を読取ることができない場合には冗長となるが、より多くのアンテナ2を設ければ操作性を高めることができる。さらに、開口6につき2つ以上のアンテナ2を利用することによりアンテナ2の使用において読取り範囲を短くできる。
【0047】
さらに、図1に示す実施形態では、たった1つのリーダ8が示されている。数個のリーダ8は、しかしながら、制限された数のリーダアンテナ2(例えば、4つのアンテナ2)から入力を受信できるだけである。したがって、数個のアンテナ2を要求する数個の開口6がある場合、アンテナ2から品物情報を受信するため2つ以上のリーダ8の使用が必要である。このように、各リーダ8にプロセッサ40への異なる入力が設けられた多数のリーダ8が、この必要性に適応するために使用できる。さらに、品物の情報を格納または処理することが必要な場合2つ以上のプロセッサ40を使用してもよい。
【0048】
本発明の範囲および精神から逸脱することなく本発明の構成および方法論に対し種々の修正および変形を行うことができることは当該技術分野における専門家にとって明白である。したがって、本発明は明細書において説明した例に限定されるものでないことは理解すべきことである。むしろ、本発明は本発明の修正および変形に及ぶことをめざすものである。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明によるシステムの一実施形態の斜視図である。
【0050】
【図2】本発明によるシステムの他の実施形態の斜視図である。
【0051】
【図3】本発明によるシステムの第3実施形態の斜視図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
品物が通過する開口を有する建物の中で該品物を追跡する品物追跡システムにおいて、
前記品物の品物情報が格納され該品物に付けられた無線周波数タグと、
前記タグから前記品物情報を読取るように構成され、リーダアンテナに動作可能に接続されたリーダと、
前記リーダから前記品物情報を受信し格納するため、前記リーダに動作可能に接続されたプロセッサと、
前記リーダアンテナが前記開口の一部に隣接した場所から宙吊りになっている宙吊り可動支持部であって、前記支持部と前記リーダアンテナは前記品物が前記開口を通過できるように、前記品物の回りに移動できる宙吊り可動支持部とを備え、
前記品物が前記開口を通過するとき前記リーダアンテナを用いて前記リーダが前記タグから前記品物情報を読取る、
ことを特徴とする品物追跡システム。
【請求項2】
前記可動支持部の一部が地面に接触している、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項3】
前記可動支持部が静電気を放散するワイヤを含む、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項4】
前記可動支持部が可撓性プラスチック材料を備える、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項5】
前記可撓性プラスチック材料がPVCを含む、
請求項4に記載の品物追跡システム。
【請求項6】
前記可動支持部が伸長フォームシリンダを備える、
請求項4に記載の品物追跡システム。
【請求項7】
前記リーダアンテナが前記可動支持部の終端部近くに配置される、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項8】
前記リーダアンテナが前記可動支持部の終端部から約46センチメータ離れて配置される、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項9】
前記タグが無線周波数識別タグである、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項10】
前記タグから前記品物情報を読取るよう構成された第2リーダアンテナを備え、前記第2リーダアンテナは、前記可動支持部に付けられ、
前記リーダは前記品物が前記開口を通過するとき前記第2リーダアンテナを用いて前記タグから前記品物情報を読取り、
これにより、前記第2リーダアンテナが前記リーダアンテナに冗長である、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項11】
前記第2リーダアンテナが前記可動支持部における前記リーダアンテナの上で垂直に配置される、
請求項10に記載の品物追跡システム。
【請求項12】
前記第2リーダアンテナが前記可動支持部における前記リーダアンテナの反対側に水平に配置される、
請求項10に記載の品物追跡システム。
【請求項13】
前記リーダアンテナが前記可動支持部内に埋め込まれている、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項14】
前記リーダアンテナが前記可動支持部に接着剤で付けられている、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項15】
前記可動支持部が半透明である、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項16】
第2の品物に付けられ、該第2の品物の第2品物情報を格納した第2無線周波数タグと、
前記第2無線周波数タグから前記第2品物情報を読取るよう構成された第2エントリリーダアンテナと、
第2開口の頂上に隣接した位置から宙吊りされる前記第2アンテナを把持する第2垂直宙吊り可動支持部とを備え、
前記第2垂直宙吊り可動支持部と前記第2アンテナとは、前記品物が前記第2開口を通過できるように前記品物の回りに移動でき、
前記リーダが前記第2品物情報を読取るため、前記第2アンテナに動作可能に接続され、
前記プロセッサが前記第2品物情報を前記リーダから受信し格納し、
前記リーダは、前記第2品物が前記第2開口を通過するとき、前記第2アンテナを用いて前記第2タグから前記第2品物情報を読取る、
請求項1に記載の品物追跡システム。
【請求項17】
前記プロセッサに動作可能に接続されている第2リーダを備える、
請求項1に記載の品物追跡システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−516914(P2007−516914A)
【公表日】平成19年6月28日(2007.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−546969(P2006−546969)
【出願日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【国際出願番号】PCT/US2004/032202
【国際公開番号】WO2005/067448
【国際公開日】平成17年7月28日(2005.7.28)
【出願人】(500329814)ユナイテッド ステイツ ポスタル サービス (9)
【Fターム(参考)】