RFIDシステム及びその使用方法
RFIDシステムは、処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように構成されたRFIDアンテナアセンブリーを具備する。製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られる。第1のRFIDタグアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に設置するように作られる。少なくとも1つの製品容器は、製品モジュールアセンブリーが少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、処理システムに関し、より詳しくは、複数の別々の原料から製品を生成するために用いられる処理システムに関する。
【0002】
(関連出願)
本出願は、そのすべてを参考として本願に組み込まれる下記特許出願に基づく優先権を主張する。すなわち、米国暫定出願番号61/092,396、表題「RFIDシステム及びその使用方法」、出願日2008年8月27日、及び、米国暫定出願番号60/970,497、表題「RFIDシステム及びその使用方法」、出願日2007年9月6日、及び、米国暫定出願番号61/054,757、表題「RFIDシステム及びその使用方法」、出願日2008年5月20日である。
【背景技術】
【0003】
処理システムは1以上の原料を混合して製品を形成することができる。残念ながら、そのようなシステムは、構成が固定的になっており、しばしば比較的限られた数の製品を生成することができるだけになっている。このようなシステムは他の製品を生成するために再構成することができるようになっているかもしれないが、このような再構成は、機械システム/電気システム/ソフトウェアシステムに大規模な改変を行うことを必要とすることがある。
【0004】
例えば、別の製品をつくるために、例えば新しいバルブや、ラインや、マニホールドや、フトウェアサブルーチンのような、新しい構成部品を追加することを必要とすることがある。その処理システムの既設の装置/処理が再構成不能であったり、専用的な単一の用途しかなかったりするため、新たな課題を処理するためには付加的な構成部品を追加する必要があるので、このような大規模な改変が必要となることがある。
【発明の概要】
【0005】
第1の実施の形態では、RFIDシステムは処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように作られたRFIDアンテナアセンブリーを具備する。この製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られている。この少なくとも1つの製品容器は、製品モジュールアセンブリーがこの少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られる。
【0006】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られたポンプアセンブリーを具備することができる。ポンプアセンブリーは、ソレノイドピストンポンプとすることができる。
【0007】
処理システムは、製品モジュールアセンブリー内に含まれるポンプアセンブリーと着脱可能にはめ合わせるためのマニホールドアセンブリーを具備することができる。このマニホールドアセンブリーは処理システムのブラケットアセンブリーに固着させてもよい。
【0008】
第2のRFIDタグアセンブリーは、ブラケットアセンブリーに取り付けるよう作ることができる。このブラケットアセンブリーは、製品モジュールアセンブリーに着脱可能に装着されるように作られ、製品モジュールアセンブリーにブラケットアセンブリーが着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第2のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られている。
【0009】
少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、次のうち、すなわち、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができる。
【0010】
RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムは、RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理することができる。RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムは、処理システムのユーザに情報を提供することができる。
【0011】
他の実施の形態では、処理システム内で用いる製品モジュールアセンブリーはRFIDアンテナアセンブリーを具備する。スロットアセンブリーは製品容器に着脱可能に係合している。製品容器は、スロットアセンブリーが製品容器と着脱可能に係合しているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第1のRFIDタグアセンブリーを有する。係合装置は、処理システムのブラケットアセンブリーに着脱可能に装着されている。ブラケットアセンブリーは、装着装置がブラケットアセンブリーに着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第2のRFIDタグアセンブリーを有する。
【0012】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、次のうち、すなわち、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができる。
【0013】
RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムは、RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理することができる。RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムは、処理システムのユーザに情報を提供することができる。
【0014】
他の実施の形態では、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリーには、ループアンテナアセンブリーを含む誘導分(inductive component)が含まれる。ループアンテナアセンブリーの周辺長はキャリア信号の波長の25%以下とする。少なくとも1つの容量分(capacitive component)がこの誘導分と結合している。少なくとも1つの抵抗分がこの誘導分と結合している。この誘導分は、第1のスロットアセンブリー内に第1のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出するように第1のスロットアセンブリーの上に置くように構成され、第1のスロットアセンブリーに隣接する第2のスロットアセンブリー内に第2のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出しないように構成される。
【0015】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作ることができる。このキャリア信号は、915MHzのキャリア信号とすることができる。キャリア信号の波長は約13インチとすることができる。ループアンテナアセンブリーの周辺長は約0.40インチとすることができる。
【0016】
他の実施の形態では、RFIDシステムには、処理システムの製品モジュールアセンブリー上に設置するよう作られたRFIDアンテナアセンブリーが含まれる。製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に係合している。RFIDアンテナアセンブリーにはループアンテナアセンブリーを含む誘導分が含まれる。ループアンテナアセンブリーの周辺長はキャリア信号の波長の25%以下とする。少なくとも1つの容量分がこの誘導分と結合している。第1のRFIDタグアセンブリーは少なくとも1つの製品容器に設置されるように作られる。少なくとも1つの製品容器は、製品モジュールアセンブリーが少なくとも1つの製品容器に着脱可能に係合しているときはいつでもRFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に、第1のRFIDタグアセンブリーを配置させるように作られる。
【0017】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、第1のRFIDタグアセンブリーは、次のうち、すなわち、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、及び製品容器の原料識別子のうち1以上を定めることができる。第2のRFIDタグアセンブリーは、ブラケットアセンブリー上に設置するように作ることができる。ブラケットアセンブリーは、製品モジュールアセンブリーに着脱可能に装着されるようにし、ブラケットアセンブリーが製品モジュールアセンブリーに着脱可能に係合しているときはいつでもRFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に、第2のRFIDタグアセンブリーを設置するように作ることができる。
【0018】
他の実施の形態では、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリーには、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分が含まれる。マルチセグメントのループアンテナアセンブリーには、少なくとも第1のアンテナ部分のなかのキャリア信号の位相シフトを減らすように作った第1の位相シフト要素を少なくとも含む第1のアンテナ部分が少なくとも含まれる。少なくとも第2のアンテナ部分には、少なくとも第2のアンテナ部分内のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素が含まれる。各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下である。少なくとも1つのマッチング要素が、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーのインピーダンスを調整するために設けられる。この誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーにRFIDに基づく動作をさせるように作られる。
【0019】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作ることができる。このキャリア信号は915MHzのキャリア信号とすることができる。キャリア信号の波長は約13インチとすることができる。構成要素は、キャリア信号の周波数範囲で用いられるRFIDアンテナアセンブリーのQファクターを減少させるよう作ることができる。Qファクターを減少させる構成要素は、ここでは「Q減少」要素というように称する。
【0020】
誘導分には、少なくとも1つの遠視野アンテナアセンブリーが含まれる。遠視野アンテナアセンブリーは双極子アンテナアセンブリーとすることができる。遠視野アンテナアセンブリーには、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とが含まれる。第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長くすることができる。
【0021】
他の実施の形態では、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリーには、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分が含まれる。マルチセグメントのループアンテナアセンブリーには、少なくとも遠視野アンテナアセンブリーが含まれる。少なくとも第1のアンテナ部分には、この少なくとも第1のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第1の位相シフト要素が含まれる。少なくとも第2のアンテナ部分には、少なくとも第2のアンテナ部分のなかのキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素が含まれる。各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下である。少なくとも1つのマッチング要素は、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーのインピーダンスを調整するように作られる。
【0022】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーをRFIDに基づき動作させるよう作られる。遠視野アンテナアセンブリーは双極子アンテナアセンブリーとすることができる。遠視野アンテナアセンブリーには、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とが含まれる。第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長くすることができる。Q減少要素は、キャリア信号周波数の範囲でRFIDアンテナアセンブリーを使用することができるように作られる。
【0023】
1以上の実施の形態の詳細は、添付図と以下の記載により説明する。他の特徴と利点は、この説明と図面と特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0024】
本願発明の種々の特徴と利点は、添付の図面と共に以下の説明を読むことによりよく理解できるであろう。
【図1】処理システムの1つの実施例の線図である。
【図2】図1の処理に含まれる制御ロジックサブシステムの1つの実施例の線図である。
【図3】図1の処理に含まれる、高容量の原料サブシステムの1つの実施例の線図である。
【図4】図1の処理に含まれる、マイクロ原料(microingredient)サブシステムの1つの実施例の線図である。
【図5】図1の処理に含まれる、配管サブシステム/制御サブシステムの1つの実施例の線図である。
【図6】図1の処理に含まれる、インターフェースサブシステムの1つの実施例の線図である。
【図7】図1の処理に含まれる、RFIDシステムの1つの実施例の等角図である。
【図8】図7のRFIDシステムの1つの実施例の線図である。
【図9】図7のRFIDシステムに含まれるRFIDアンテナアセンブリーの1つの実施例の線図である。
【図10】図9のRFIDアンテナアセンブリーのアンテナループアセンブリーの1つの実施例の等角図である。
【図11】図1の処理を行うハウジングのハウジングアセンブリーの1つの実施例の等角図である。
【図12】図1の処理に含まれる、RFIDアンテナアセンブリーの1つの実施例の線図である。
【0025】
種々の図における同様の記号は同様の構成要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
ここに記載するのは製品調剤システムである。このシステムには、1以上のモジュラーコンポーネントが含まれ、「サブシステム」とも称される。ここでは一般的なシステムが記載されており、この製品調剤システムには記載した1以上のサブシステムを含むことができるが、この製品調剤システムは、ここに記載した1以上のサブシステムのみに限定されるものではない。従って、いくつかの実施例では、付加的なサブシステムを製品調剤システムに使うことができる。
【0027】
以下の記載は、製品にするため、種々の原料を混合し処理する、様々な電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理の相互作用と連携動作について説明するものである。このような製品の例として、牛乳ベースの製品(例えば、ミルクセーキ、フロート、麦芽乳、フラッペ)、コーヒベースの製品(例えば、コーヒ、カプチーノ、エスプレッソ)、ソーダベースの製品(例えば、フロート、フルーツジュースソーダ)、茶ベースの製品(例えば、アイスティー、スィートティー、ホットティー)水ベースの製品(例えば、天然水、香りを付けた天然水、ビタミン入り天然水、高電解質飲料水、高炭水化物飲料水)、固体ベースの製品(例えば、トレイルミックス、グラノーラベースの製品、ミックスナッツ、シリアル製品、混粒製品)、医薬製品(不溶解性薬剤、注射薬剤、摂取薬剤、透析液)、アルコールベースの製品(例えば、ミックスドリンク、ワインスプリッツァー、ソーダベースのアルコールドリンク、水ベースのアルコールドリンク、香りのついたビール「ショット」)、工業製品(例えば、溶剤、塗料、潤滑剤、染色剤)、健康/美容目的の製品(例えば、シャンプー、化粧品、石鹸、整髪料、スキントリートメント、局所軟膏)があるがこれらに限定されるものではない。
【0028】
製品は1以上の「原料」を用いて製造することができる。原料には、1以上の流体、粉体、固体、又は気体が含まれる。流体、粉体、固体、及び/又は気体は、処理及び調剤の過程で再構成されたり薄められたりすることがある。製品は流体、固体、固体、又は気体となることができる。
【0029】
種々の原料は、「マクロイングリーディエント(macroingredients)」、マイクロイングリーディエント(microingredients)」、又は「大量のマイクロイングリーディエント(microingredients)」と称されることがある。使用される原料の1つ以上は、ハウジング、すなわち製品調剤機械の一部、に収納することができる。しかし、原料の1つ以上は、機械の外に貯蔵されることがある。例えば、いくつかの実施例において、大量に使われる水(いろいろな水質の水)又は他の原料は機械の外に貯蔵されることがある(例えば、いくつかの実施例において、高フルクトースコーンシロップは機械の外に貯蔵されることがある)一方、他の原料、例えば粉体、濃縮された原料、栄養補助食品、薬剤及び/又はガスシリンダーは、この機械自身の内部に貯蔵することができる。
【0030】
上記電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理について以下に説明する。例えば、飲料や医療製品(例えば、透析液)の製品を説明する組み合わせが以下に記載されているが、これは、この記載に限定することを意図するものではなく、共に作用して製品を作り/調剤することのできるサブシステムの一般的な実施例を示すものである。具体的には、この、電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理(これらのそれぞれについて、以下に詳細に説明する)は、上述の製品又はそれに類似する他の製品の生産に用いることができる。
【0031】
図1を参照して、複数のサブシステム、すなわち、貯蔵サブシステム12、制御ロジックサブシステム14、高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、配管/制御サブシステム20、ユーザインターフェースサブシステム22、及びノズル24、が含まれる処理システム10を一般化して示したものである。上述のサブシステム12、14、16、18、20、22のそれぞれについて以下に詳細に説明する。
【0032】
処理システム10を使用している間、ユーザ26は、ユーザインターフェースサブシステム22を用いて(容器30)に配分するための特定の製品28を選択することができる。ユーザインターフェースサブシステム22を介して、ユーザ26は、その製品に含有させる1以上の選択肢を選ぶことができる。例えば、選択肢には、1以上の原料を加えることが含まれるが、これに限定されるわけではない。1つの典型的な実施例では、このシステムは、飲料を配分するシステムである。この実施例では、種々の香味料(例えば、レモン風味、ライム風味、チョコレート風味、及びバニラ風味が含まれるがこれに限るものではない)を飲料に付加すること、1以上の栄養素(例えば、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB6、ビタミンB12、及び亜鉛が含まれるがこれに限るものではない)を飲料に添加すること、1以上の他の飲料(例えば、牛乳、レモネード、及びアイスティーが含まれるがこれに限るものではない)を飲料に加えること、及び1以上の食品(例えば、アイスクリーム、ヨーグルト)を飲料に加えること、を選択することができる。
【0033】
ユーザ26は、ユーザインターフェースサブシステム22を介して適切な選択を行い、ユーザインターフェースサブシステム22は、制御ロジックサブシステム14に適切なデータ信号を(データバス32を介して)送る。制御ロジックサブシステム14は、これらのデータ信号を処理し、(データバス34を介して)、記憶サブシステム12に保存されている複数のレシピ36から1以上のレシピを読み出すことができる。「レシピ」の語は、要求の製品を処理/製造のための指図を意味する。記憶サブシステム12からレシピを読み出すことにより、制御ロジックサブシステム14はレシピを処理し、適切な制御信号を高容量原料サブシステム16マイクロイングリーディエントサブシステム18(及び、実施例によっては、不図示の、これについては、処理に関してマイクロイングリーディエントについての説明に含まれる、高容量マイクロイングリーディエント。高容量マイクロイングリーディエントを分配するためのサブシステムについて、いくつかの実施例では、マイクロイングリーディエントアセンブリーとは異なる代替的なアセンブリーが高容量マイクロイングリーディエントを分配するために用いられる)と配管/制御サブシステム20とに送り、製品28を製造する(製品は容器30に分配される)。
【0034】
図2を参照すると、制御ロジックサブシステム14の線図が示されている。制御ロジックサブシステム14には、マイクロプロセッサ100(例えばカリフォルニア州、サンタクララのインテル・コーポレーションにより製造されているARM(登録商標))、非揮発性メモリ(例えば、リード・オンリ・メモリ102)、揮発性メモリ(例えば、ランダム・アクセス・メモリ104)が含まれ、各々が1以上のデータバス/システムバス106、108を介して接続されている。上述のとおり、ユーザインターフェースサブシステム22は、データバス32を介して制御ロジックサブシステム14と接続することができる。
【0035】
制御ロジックサブシステム14は、処理システム10に含むことのできるスピーカ112に、例えばアナログ信号を供給するための、オーディオサブシステム110を含むことができる。オーディオサブシステム110はデータバス/システムバス114を介してマイクロプロセッサ100に接続することができる。
【0036】
制御ロジックサブシステム14は、オペレーティングシステム、例えば、これに限定するものではないが、マイクロソフトのWindows CE(登録商標)、Redhat Linux(登録商標)、Palm OS(登録商標)、又は装置特有の(すなわちカスタムメードの)オペレーティングシステム、を実行することができる。
【0037】
上記オペレーティングシステムの、記憶サブシステム12に蓄えることができる命令セット及びサブルーチンは、制御ロジックサブシステム14に組み込まれた1以上のプロセッサ(例えばマイクロプロセッサ100)及び1以上のメモリ構造により実行される。
【0038】
記憶サブシステム12には、例えば、ハードディスクドライブ、光学式ドライブ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、リード・オンリ・メモリ(ROM)、DF(すなわち、コンパクトフラッシュ)カード、SD(すなわち、固定ディジタル)カード、スマートメディアカード、メモリスティック、及びマルチメディアカード、が含まれる。
【0039】
上述のとおり、記憶サブシステム12はデータバス34を介して制御ロジックサブシステム14と接続することができる。制御ロジックサブシステム14には、マイクロプロセッサ100から供給された信号を記憶システム12で使用可能なフォーマットに変換するためのストレージ制御装置116(破線で表示)が含まれる。さらに、ストレージ制御装置116は、記憶サブシステム12から供給された信号をマイクロプロセッサ100で使用可能なフォーマットに変換することができる。いくつかの実施例では、イーサーネット接続を含めることもできる。
【0040】
上述の通り、高容量原料サブシステム16(「マクロイングリーディエント」とも称される)、マイクロイングリーディエントサブシステム18、及び/又は、配管/制御サブシステム20は、データバス38を介して制御ロジックサブシステム14に接続することができる。制御ロジックサブシステム14には、マイクロプロセッサ100から供給された信号を、高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、及び/又は、配管/制御サブシステム20で使用可能なフォーマットに変換するためのバスインターフェース118(破線で表示)が含まれる。さらに、バスインターフェース118は高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、及び/又は、配管/制御サブシステム20から供給された信号を、マイクロプロセッサ100で使用可能なフォーマットに変換することができる。
【0041】
以下に詳細を説明するが、制御ロジックサブシステム14は、処理システム10の動作を制御することができる1以上の制御処理を実行することができる。記憶サブシステム12に記憶されている制御処理120の命令セットとサブルーチンは、制御ロジックサブシステム14に組み込まれている1以上のプロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ100)及び1以上の記憶構造(例えば、リード・オンリ・メモリ)により実行することができる。
【0042】
図3を参照すると、高容量原料サブシステム16及び配管/制御サブシステム20の線図が示されている。高容量原料サブシステム16には、製品28を作るときに高速に用いられる消費財を収納するための容器が含まれる。例えば、高容量原料サブシステム16には、二酸化炭素供給源150、水供給源152、及びハイフルクトースコーンシロップ供給源154が含まれる。高容量原料は、いくつかの実施例において、他のサブシステムのほぼ隣接して置くことができる。二酸化炭素供給源150の例には、気体の二酸化炭素を圧縮したタンク(不図示)を含むことができるがこれに限定されるものではない。水供給源152の例には、水道水(不図示)、蒸留水、ろ過水、逆浸透水、又は他の望ましい水が含まれるがこれに限定されるものではない。ハイフルクトースコーンシロップ供給源154の例には、高濃度の、ハイフルクトースコーンシロップの1以上のタンク(不図示)、又はハイフルクトースコーンシロップの1以上のバッグインボックスが含まれるがこれに限定されるものではない。
【0043】
高容量原料サブシステム16には、(二酸化炭素供給源150から供給される)炭酸ガス、(水供給源152から供給される)水から炭酸水を生成するためのカーボネータ156(carbonator;炭酸ガス飽和装置)を含むことができる。炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162は、例えば実施例では、製品を冷却することのできる場所である、冷却板アセンブリー163に供給することができる。いくつかの実施例では、この冷却板アセンブリーは、調剤システムの一部に含ませずバイパスすることもできる。冷却板アセンブリー163は、炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162を冷却し、望みの供給温度(例えば、40°F)に下げるよう設計することができる。
【0044】
冷却板アセンブリー163が炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162を冷却するように図示されているが、これは説明のためだけのものであり、この発明を限定するためのものではなく、他の構成も可能である。例えば、個々の冷却板アセンブリーを炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162を冷却するために用いることもできる。いったん冷却されると、冷却炭酸水164、冷却水166、及び冷却ハイフルクトースコーンシロップ168が配管/制御サブシステム20に供給される。さらに他の実施例では、冷却板は含まれないようにすることもできる。いくつかの実施例では、少なくとも1つの加熱板を含むことができる。
【0045】
配管が図示したような順序で描かれているが、いくつかの実施例では、この順序ではない。例えば、ここに記載の流量制御モジュールを、異なる順序に構成することもできる。すなわち、流量計側装置、2方バルブ、そして、可変ラインインピーダンスとすることもできる。
【0046】
説明の目的で、製品としてソフトドリンクを提供するシステムを用いるものを参照して以下に説明する。すなわち、説明に記載したマクロイングリーディエント/高容量原料には、ハイフルクトースコーンシロップ、炭酸水、及び水が含まれる。しかし、この提供システムの他の実施例において、マクロイングリーディエントそのもの、及びマクロイングリーディエントの数は変化する。
【0047】
説明目的で、配管/制御サブシステム20は、(それぞれ)冷却炭酸水164と、冷却水166と、冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の量を計測する、3つの流量計測装置170、172、174が含まれるように記載されている。流量計測装置170、172、174は、フィードバック信号176、178、180を(それぞれ)フィードバック制御システム182、184、186に供給することができる。
【0048】
(以下に詳細に説明する)フィードバック制御システム182、184、186は、流量フィードバック信号176、178、180と(それぞれ、冷却炭酸水164、冷却水166、及び冷却ハイフルクトースコーンシロップ168として定めた)所望の流量とを比較することができる。流量フィードバック信号176、178、180を処理して、フィードバック制御システム182、184、186は、可変ラインインピーダンス194、196、198に(それぞれ)提供することのできる流量制御信号188、190、192を(それぞれ)生成することができる。可変ラインインピーダンス194、196、198の一例は、(全体が参照として本明細書に組み込まれる)米国特許番号5,755,683及び、(全体が参照として本明細書に組み込まれる)米国特許出願公開番号2007/0085049に公開及び特許請求がなされている。可変ラインインピーダンス194、196、198は、ライン206、208、210を(それぞれ)通って、ノズル24と(続いて)容器30に供給される、冷却炭酸水164、冷却水166、及び冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の流量を制御する。しかし、可変ラインインピーダンスの追加の実施例をここに記載する。
【0049】
ライン206、208、210には、流体を流すことが所望/必要でないとき(例えば、出荷時、メンテナンス中、及び停止時)に、ライン206、208、210を通る流体の流れを妨げるために、付加的に(それぞれ)電磁弁200、202、204を含むことができる。
【0050】
上記説明したように、図3は配管/制御サブシステム20の説明のためだけの図である。従って、配管/制御サブシステム20が図示されているこの方法は、この発明を限定するものではなく、他の構成も可能である。例えば、フィードバック制御システム182、184、186の一部又はすべての機能は、制御ロジックサブシステム14に組み込むことができる。
【0051】
図4を参照すると、マイクロイングリーディエントサブシステム18と配管/制御サブシステム20の線図的な平面図が示されている。マイクロイングリーディエントサブシステム18には、製品28を製造するときに用いるマイクロイングリーディエントを保持するように作られた1以上の製品容器252、254、256、258と着脱可能に装着されるように作ることができる製品モジュールアセンブリー250を含むことができる。このマイクロイングリーディエントは、このようなマイクロイングリーディエント/基材がソフトドリンクの第1の部分とソフトドリンクの第2の部分とコーヒ風味と補助栄養分と薬剤とを含み、流体又は粉体又は固体とすることのできるような製品の実例を作るために用いることのできる基材となり得る。しかしながら、分かりやすくする目的で、説明では流体のマイクロイングリーディエントを参照する。いくつかの実施例では、マイクロイングリーディエントは粉体又は固体とすることができる。マイクロイングリーディエントが粉体の場合は、システムには、粉体を計測し及び/又は粉体を再構成する付加的なサブシステムを含むことができる(しかしながら、以下の例に記載するように、マイクロイングリーディエントが粉体の場合は、粉体は製品を混合する方法の1部として再構成することができる)。
【0052】
製品モジュールアセンブリー250には、複数の製品容器252、254、256、258を着脱可能に装着されるように作られた、複数のスロットアセンブリー260、262、264、266を含むことができる。この特別な例では、製品モジュールアセンブリー250には、4つのスロットアセンブリー(すなわちスロット260、262、264、266)が含まれ、従って、4個の製品モジュールアセンブリーとして言及することができるように描かれている。製品モジュールアセンブリー250内に1以上の製品容器252、254、256、258を設置したとき、1つの製品容器(例えば、製品容器254)は、矢印268の方向にスロットアセンブリー(例えば、スロットアセンブリー262)に挿入される。ここでは、典型的な実施例として、「4個の製品モジュール」アセンブリーが示されているが、他の実施例では、それ以上又はそれ以下の製品をモジュールアセンブリー内に含めることができる。この調合システムにより調合された製品に応じて、製品容器の数は変化する。従って、モジュールアセンブリー内に含まれる製品の数は、用途により定まり、これだけに限定されるものではないが、システムの効率、必要性及び/又は機能を含む、システムの所望の特性により選択することができる。
【0053】
説明の目的で、製品モジュールアセンブリー250の各スロットアセンブリーにはポンプアセンブリーが含まれるように描かれている。例えば、スロットアセンブリー252には、ポンプアセンブリー270が含まれるように描かれており、スロットアセンブリー262には、ポンプアセンブリー272が含まれるように描かれており、スロットアセンブリー264には、ポンプアセンブリー274が含まれるように描かれており、スロットアセンブリー266には、ポンプアセンブリー276が含まれるように描かれている。
【0054】
ポンプアセンブリー270、272、274、276には、製品容器内にある製品オリフィスと着脱可能に装着される入力ポートを含むことができる。例えば、ポンプアセンブリー272は、製品容器254内にある容器オリフィス280と着脱可能に装着されるように作られた入力ポート278が含まれるように描かれている。入力ポート278及び/又は製品オリフィス280には、1以上のシーリングアセンブリー(例えば、1以上のOリング/ルアーフィッティング、不図示)を、漏れのないシールを容易にするために含むことができる。
【0055】
1以上のポンプアセンブリー270、272、274、276には、1以上のポンプアセンブリー270、272、274、276に電源が印加されたときに一定の確実な流体量を供給するソレノイドピストンポンプアセンブリーを含むことができるが、これに限定されるものではない。1つの実施例では、このようなポンプは、イタリアの、ULKA Costruzioni Elettromeccaniche S.p.A.of Paviaから調達することができる。例えば、ポンプアセンブリー(例えば、ポンプアセンブリー274)に、データバス38を介して制御ロジックサブシステム14により電源が印加されるたびに、ポンプアセンブリーは、製品容器256内にあるルートビア風味を調整した量だけ提供することができる。なお、説明目的のみであるが、マイクロイングリーディエントは、この説明では流体である。
【0056】
ポンプアセンブリー270、272、274、276の他の例と種々のポンピング技術については米国特許番号4,808,161(この全部を本明細書に参照として組み込む)、米国特許番号4,826,482(この全部を本明細書に参照として組み込む)、米国特許番号4,976,162(この全部を本明細書に参照として組み込む)、米国特許番号5,088,515(この全部を本明細書に参照として組み込む)、及び米国特許番号5,350,357(この全部を本明細書に参照として組み込む)に記載されている。いくつかの実施例では、ポンプアセンブリーはどんなポンプアセンブリーでもよく、米国特許番号5,421,823(この全部を本明細書に参照として組み込む)に記載されたどんなポンプ技術を用いてもよい。
【0057】
上記引用文献の記載は、流体を送り込むために用いることのできる空気圧駆動メンブレンポンプの例に限定するものではない。例えば、これに限られるわけではないが、種々の配合の流体のマイクロリットル単位の流量を多数の負荷サイクルで信頼度高く正確に供給する能力があることを含む1以上の理由で、及び/又は、例えば二酸化炭素供給源から気体圧力を利用することができるので空気圧駆動ポンプは電力をそんなに必要としないので、空気圧駆動メンブレンに基づくポンプアセンブリーが好都合であろう。加えて、メンブレンポンプは、シールに対する表面が動くダイナミックシールを必要としない。ULKAにより製造されるような振動ポンプは、一般にエラストマーによるダイナミックシールを必要とし、このシールは、例えば、特定の種類の流体にさらされた後及び/又は摩耗により、時間の経過により破損する。いくつかの実施例において、空気圧駆動メンブレンポンプのほうが、他のポンプより信頼性が高く、費用効率が高く、そして校正が容易である。また、このほうが他のポンプに比べてノイズが少なく、発生熱も小さく、動力消費量も少ない。
【0058】
製品モジュールアセンブリー250は、着脱可能にブラケットアセンブリー282と係合することができる。ブラケットアセンブリー282は処理システム10の一部とし、(そしてそこに固定する)ことができる。ここで、「ブラケットアセンブリー」と称しているが、ブラケットアセンブリーは他の実施例では変化する。ブラケットアセンブリーは製品モジュールアセンブリー282を望ましい位置に固着するために使われる。ブラケットアセンブリー282の一例には、これに限定されるわけではないが、製品モジュールアセンブリー250を着脱可能にはめ合わせるようにする、処理システム10内にある棚が含まれる。例えば、製品モジュールアセンブリー250には、ブラケットアセンブリー282に組み込まれる相補的な部品に着脱可能に装着されるように作られた係合装置(例えば、不図示の、クリップアセンブリー、スロットアセンブリー、ラッチアセンブリー、ピンアセンブリー)を含むことができる。
【0059】
配管/制御サブシステム20には、ブラケットアセンブリー282に固着させたマニホールドアセンブリー284を含むことができる。マニホールドアセンブリー284は、各ポンプアセンブリー270、272、274、276に組み込まれたポンプオリフィス(ポンプオリフィス294、296、298、300)と着脱可能にはめ合わされるように作られた複数の入口ポート286、288、290、292を含むように作ることができる。製品モジュールアセンブリー250をブラケットアセンブリー282に設置したとき、製品モジュールアセンブリー250は矢印302の方向に動き、入口ポート286、288、290、292をポンプオリフィス294、296、298、300と着脱可能にはめ合わせる。入口ポート286、288、290、292及び/又はポンプオリフィス294、296、298、300には、上述のように、漏れの無いようにシールするための(不図示の)1以上のOリング又はシールアセンブリーを含むことができる。
【0060】
マニホールドアセンブリー284は、(直接又は間接に)ノズル24に繋げることのできる配管の束304にはめ合うように作ることができる。上述のように高容量原料サブシステム16は、少なくとも1つの実施例では、冷却炭酸水164、冷却水166、及び/又は冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の形態で流体をノズル24に供給することができる。従って、制御ロジックサブシステム14は、種々の高容量原料、例えば、冷却炭酸水164、冷却水166、冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の具体的な量、及び種々のマイクロイングリーディエント(例えば、第1の基材(すなわち、風味付け)、第2の基材(すなわち、栄養補助薬)、及び第3の基材(すなわち、薬剤))の具体的な量を制御することができ、制御ロジックサブシステム14は、製品28の製造を精密に制御することができる。
【0061】
図4には、1つのノズル24のみが描かれているが、他の種々の実施例において、複数ノズルとすることができる。いくつかの実施例では、例えば1以上の配管の束を経由するシステムから分配された製品を1以上の容器30が受け取ることができる。このようにいくつかの実施例では、調合システムは、1以上のユーザが1以上の製品を同時に分配することを要求することができるようにすることができる。
【0062】
図5を参照すると、配管/制御サブシステム20の線図が示されている。以下に記載の配管/制御サブシステムは製品28に加える冷却炭酸水164の量を制御するために用いる配管/制御システムであるが、これは説明のためだけに示すものであり本発明を限定するものではなく他の構成も可能である。例えば、以下に記載の配管/制御サブシステムは、例えば、製品28に加える冷却水166及び/又は冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の量の制御にも用いることができる。
【0063】
上述の通り、配管/制御サブシステム20は、流量計測装置170からの流量フィードバック信号176を受け取るフィードバック制御システム182を含んでいてもよい。フィードバック制御システム182は、(データバス38を介して制御ロジックサブシステム14により定められる)必要とする流量と流量フィードバック信号176とを比較することができる。流量フィードバック信号176を処理して、フィードバック制御システム182は、可変ラインインピーダンス194に送られる流量制御信号188を生成することができる。
【0064】
フィードバック制御システム182には、各々以下に詳細に説明するが、軌道形成制御装置350、流量制御装置352、フィードフォワード制御装置354、時間遅れ部356、飽和制御装置358、及びステッパー制御装置360を含むことができる。
【0065】
軌道形成制御装置350は、データバス38を経由して制御ロジックサブシステム14から制御信号を受け取るように構成することができる。この制御信号は、配管/制御サブシステム20が流体(この場合は冷却炭酸水164)を製品28で用いるために供給する形態の軌道を決定する。しかし、制御ロジックサブシステム14により提供される軌道は、例えば流量制御装置352で処理する前に修正する必要がある。例えば、制御システムは、(例えば、ステップ状の変化を含む)複数の直線部分で作られた難しい時間処理制御曲線を持つ傾向がある。例えば、流量制御装置352は、3つの明確な直線部分、すなわち、部分372、374、376、により成り立つような、困難な処理制御曲線370を有することができる。従って、変換点(例えば、変換点378、380)で、流量制御装置352は具体的に、(そして、配管/制御サブシステム20は一般的に)、瞬時に第1の流量から第2の流量に変わることを必要とする。従って、軌道形成制御装置350は、瞬間的な第1の流量から第2の流量への変化はもはや必要とされないので、流量制御装置352で具体的に(そして、配管/制御サブシステム20で一般的に)容易に処理されるようになめらかな制御曲線を作るように曲線30をフィルターする。
【0066】
付加的に、軌道形成制御装置350は、注入前に濡らしておくことと注入後にノズル20をすすぐことができる。いくつかの実施例及び/又はいくつかのレシピにおいて、1以上の原料は、原料(ここでは「汚れた原料」と称す)が、ノズル24と直接に、すなわち原料が保存されている状態で、接触する場合は、ノズル24に問題を生じさせる。いくつかの実施例において、ノズル24が「汚れた原料」と直接接触するのを防ぐために、ノズル24は「注入前」原料、例えば、水、により注入前に濡らしておくことができる。ノズル24は、その後、「注入後の原料」例えば、水により注入後のすすぎを行うことができる。
【0067】
具体的には、ノズル24が、例えば、10mLの水(又は「注入前」の原料)、により注入前に濡らしておくとき、及び/又は、例えば、10mLの水(又は「洗浄後」の原料)、により注入後のすすぎを行うとき、いったん汚れた原料の追加を停止し、注入処理の間に付加した汚れた原料の量を供給することで、軌道形成制御装置350が、注入前に濡らしておくときに加えられた洗浄前の原料、及び/又は、注入後のすすぎを補正することができる。具体的には、容器30に製品28が注入されるので、注入前のすすぎ水又は「洗浄前」により製品28に汚れた原料が初期的に混じっている結果となり、軌道形成制御装置350は、必要な流量より多くの流量で汚れた原料を加えることができ、製品28が「濃度不足」から「ほぼ適切濃度」そして「濃度過剰」に変化し、又は、特定のレシピで指示した量より高い濃度を呈する。しかし、いったん適切な汚れた原料を加えると、注入後のすすぎ処理でさらに水又は適切な「洗浄後の原料」が加わることがあり、製品28が再び、汚れた原料の「適切濃度」となる。
【0068】
流量制御装置352は、比例積分ループ制御として構成することができる。流量制御装置352は、一般的に上述した、フィードバック制御システム182により行われる比較と処理を行うことができる。例えば、流量制御装置352は、流量計測装置170からのフィードバック信号176を受け取るように構成することもできる。流量制御装置352は、流量フィードバック信号176と(制御ロジックサブシステム14により定められ、軌道形成制御装置350により修正された)要求流量都を比較することができる。流量フィードバック信号176を処理し、流量制御装置352は、可変ラインインピーダンス194に供給することのできる流量制御信号188を生じさせることができる。
【0069】
フィードフォワード制御装置354は、可変ラインインピーダンス194の初期位置について推定する「最善の推定」を提供することができる。具体的には、決められた一定の圧力で、可変ラインインピーダンスは、0.00mL/秒と120.00mL/秒との間の(冷却炭酸水164の)流量とすることができる。さらに、容器30に製品28を注入するとき40mL/秒の流量が好ましいと仮定する。従って、フィードフォワード制御装置354は、可変ラインインピーダンス194を全開時の33.3%まで最初に開くフィードフォワード信号を供給することができる(可変ラインインピーダンス194はリニア特性で動作すると仮定する)。
【0070】
フィードフォワード信号の値を定めると、フィードフォワード制御装置354は、実験的に定め、種々の初期流量を提供する信号を決定することのできるルックアップテーブルを用いることができる。そのようなルックアップテーブルには、以下の表が含まれるが、これに限定されるものではない。
【表1】
【0071】
この場合、容器30に製品28を注入するとき40mL/秒の流量が好ましいと仮定し、フィードフォワード制御装置354は、上記ルックアップテーブルを用いて、ステッピング・モータに60度となるようなパルスを(フィードフォワードライン384を用いて)送ることができる。
【0072】
時間遅れ部356は、(可変ラインインピーダンス194に供給された)先の制御信号が流量制御装置352に供給されるフィードバック経路を形成する。
【0073】
飽和制御装置358は、可変ラインインピーダンス194が(ステッパー制御装置360により)最大流量に設定してあるときはいつでも、(上述のように、PIループ制御で構成することのできる)フィードバック制御システム182の好ましい積分制御に構成することができ、従って、流量のオーバーシュートとシステムの振動を減少させ、システムの安定性が増す。
【0074】
ステッパー制御装置360は、(ライン386上の)飽和制御装置358から供給される信号を変換して可変ラインインピーダンス194で使用可能な信号にする。可変ラインインピーダンス194には、オリフィスサイズを調整する(そして、それにより流量を制御する)ステッパーモータを含むことができる。従って、制御信号188は、可変ラインインピーダンス内に含まれるステッパーモータを制御するように作ることができる。
【0075】
図6を参照すると、ユーザインターフェースサブシステム22の線図が示されている。ユーザインターフェースサブシステム22には、製品28に関する多くの選択肢をユーザ26が選択することのできるタッチスクリーンインターフェースを含むことができる。例えば、ユーザ26は、(「ドリンクサイズ」欄402を介して)製品28のサイズを選択することができる。選択することのできるサイズには、これに限定されるわけではないが、「12オンス」、「16オンス」、「20オンス」、「24オンス」、「32オンス」、及び「48オンス」を含むことができる。
【0076】
ユーザ26は、(「ドリンクタイプ」欄404を介して)製品28タイプを選択することができる。選択できるタイプの例として、これに限定されるわけではないが、「コーラ」、「レモンライム」、「ルートビア」、「アイスティー」「レモネード」、及び「フルーツポンチ」を含むことができる。
【0077】
ユーザ26は、製品28に加えるために、(「アドイン」欄406を介して)1以上の風味/産物を選択することができる。選択可能なアドインの例として、これに限定されるわけではないが、「チェリー風味」、「レモン風味」、「ライム風味」、「チョコレート風味」、「コーヒ風味」、及び「アイスクリーム」を含むことができる。
【0078】
さらに、ユーザ26は、製品28に加えるために、(「栄養補助」欄408を介して)1以上の栄養補助食品を選択することができる。このような栄養補助食品の例として、これに限定されるわけではないが、「ビタミンA」、「ビタミンB6」、「ビタミンB12」、「ビタミンC」、「ビタミンD」、及び「亜鉛」を含むことができる。
【0079】
いくつかの実施例では、タッチスクリーンの下部の追加のスクリーンには、スクリーンの「リモート制御」(不図示)を含むことができる。リモート制御には、例えば上、下、左、及び、右を表示するボタンを含み、選択することができる。しかし、他の実施例では、追加ボタンを含むことができる。
【0080】
いったんユーザ26が適切な選択を行うと、ユーザ26は「開始」ボタン410を選択することができ、ユーザインターフェースサブシステム22は、制御ロジックサブシステム14に(データバス32を介して)適切なデータ信号を供給する。それを受信すると、制御ロジックサブシステム14は、記憶サブシステム12から適切なデータを読み出し、適切な制御信号を、例えば、高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、配管/制御サブシステム20に供給することができ、信号は(上述のような方法で)製品を作るために処理される。あるいは、ユーザ26は「キャンセル」ボタン412を選択することもでき、それにより、タッチスクリーンインターフェース400は、初期設定(例えばボタンが選択されていない状態)にリセットすることができる。
【0081】
ユーザインターフェースサブシステム22は、ユーザ26と双方向のコミュニケーションを可能とするよう構成することができる。例えば、ユーザインターフェースサブシステム22には、処理システム10からユーザ26に情報を提供させる情報スクリーン414を含むことができる。ユーザ26に提供することのできる情報の例として、これに限定されるわけではないが、宣伝、システムの機能/警報に関する情報、及び種々の製品の価格に関する情報を含むことができる。
【0082】
上述したように、(マイクロイングリーディエントサブシステム18及び配管/制御サブシステム20の)製品モジュールアセンブリー250には、複数の製品容器252、254、256、258が着脱可能に装着されるように作られた複数のスロットアセンブリー260、262、264、266を含むことができる。残念ながら、処理システム10が製品容器252、254、256、258に再注入するときに、製品モジュールアセンブリー250の間違ったスロットアセンブリー内の製品容器に導入する可能性がある。このような誤りにより、1以上のポンプアセンブリー(例えば、ポンプアセンブリー270、272、274、276)及び/又は、1以上の配管アセンブリー(例えば、配管束304)が1以上のマイクロイングリーディエントに汚染される結果となる可能性がある。例えば、ルートビア風味(すなわち、製品容器256に入ったマイクロイングリーディエント)は非常に強い風味を持っているので、いったん特定のポンプアセンブリー/配管アセンブリーが例えばルートビア風味の分配のために使われると、それより弱い風味(例えば、レモンライム風味、アイスティー風味、及びレモン風味)を持つマイクロイングリーディエントを分配するために使うことができなくなる。
【0083】
付加的に、そして上述したように、製品モジュールアセンブリー250は、ブラケットアセンブリー282が着脱可能に装着されるように構成することができる。従って、処理システム10に複数の製品モジュールアセンブリーと複数のブラケットアセンブリーが含まれる場合は、処理システムを提供するとき、製品モジュールアセンブリーを間違ったブラケットアセンブリーに取り付けてしまうことがありえる。残念ながら、このような誤りにより、1以上のポンプアセンブリー270、272、274、276、及び/又は、1以上の配管アセンブリー(例えば、配管束304)が1以上のマイクロイングリーディエントに汚染される結果となる可能性がある。
【0084】
したがって、処理システム10には、製品容器と製品モジュールを処理システム10中に確実に適切に設置するために、RFIDに基づくシステムを含めることができる。さらに、図7及び図8を参照して、処理システム10には、処理システム10の製品モジュールアセンブリー250の上に設置したRFIDアンテナアセンブリー452を有することのできるRFIDシステム450を含むことができる。
【0085】
上述したように、製品モジュールアセンブリー250は、少なくとも1つの製品容器(例えば、製品容器258)に着脱可能に装着されるよう作ることができる。RFIDシステム450には、製品容器258上に設置した(例えば、張り付けた)RFIDタグアセンブリー454を含むことができる。製品モジュールアセンブリー250が製品容器(例えば、製品容器258)に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDタグアセンブリー454は、例えばRFIDアンテナアセンブリー452の上部検知ゾーン456内に位置することができる。従ってこの例では、製品容器258が製品モジュールアセンブリー250内に位置するとき(すなわち着脱可能に装着されているとき)はいつでも、RFIDタグアセンブリー454は、RFIDアンテナアセンブリー452により検出される。
【0086】
上述したように、製品モジュールアセンブリー250は、ブラケットアセンブリー282に着脱可能に装着されるよう作ることができる。RFIDシステム450にはさらに、ブラケットアセンブリー282上に設置した(例えば、張り付けた)RFIDタグアセンブリー458を含むことができる。ブラケットアセンブリー282が製品モジュールアセンブリー250に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDタグアセンブリー458は、例えば、RFIDアンテナアセンブリー452の下部部検知ゾーン460内に位置することができる。
【0087】
従って、RFIDアンテナアセンブリー452とRFIDタグアセンブリー454、458の使用を通じて、RFIDシステム450は、種々の製品容器(例えば製品容器252、254、256、258)が製品モジュールアセンブリー250内に適切に配置されているかどうかを判断することができるようになる。さらに、RFIDシステム450は、製品モジュールアセンブリー250が処理システム10内に適切に配置されているかどうかを判断することができるようになる。
【0088】
RFIDシステム450には、RFIDアンテナアセンブリーと2つのRFIDタグアセンブリーとが含まれているように描かれているが、他の構成も可能なので、これは説明のためだけであり、この発明を限定することを意図するものではない。具体的には、RFIDシステム450の一般的な構成には、製品モジュールアセンブリー250の各スロットアセンブリー内に1つのRFIDアンテナアセンブリーを含めることができる。例えば、RFIDシステム450には、付加的に、製品モジュールアセンブリー250内に配置したRFIDアンテナアセンブリー462、464、466を含めることができる。従って、RFIDアンテナアセンブリー452は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー266に挿入されているかどうかを判断することができ、RFIDアンテナアセンブリー462は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー264に挿入されているかどうかを判断することができ、RFIDアンテナアセンブリー464は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー262に挿入されているかどうかを判断することができ、そして、RFIDアンテナアセンブリー466は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー260に挿入されているかどうかを判断することができる。さらに、処理システム10には、複数の製品モジュールアセンブリーを含めることができ、これらの製品モジュールアセンブリーの各々には、どの製品容器が特定の製品モジュールアセンブリーに挿入されているかを判断するための1以上のRFIDアンテナアセンブリーを含むことができる。
【0089】
上述したように、RFIDアンテナアセンブリー452の下部検知ゾーン460におけるRFIDタグアセンブリーの存在を監視することにより、RFIDシステム450は、処理システム10内に製品モジュールアセンブリー250が適切に配置されているかどうかを判断することができる。従って、どのRFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466でもブラケットアセンブリー282に張り付けた1以上のRFIDタグアセンブリーを読み出すために用いることができる。説明の目的で、ブラケットアセンブリー282には、単一のRFIDタグアセンブリー458が含まれるように描かれている。しかし、これは説明の目的のためだけのものであり、本発明を限定することを意図するものではなく、他の構成も可能である。例えば、ブラケットアセンブリー282には、複数のRFIDタグアセンブリーを含むことができる。すなわち、RFIDアンテナアセンブリー462により読み取られるRFIDタグアセンブリー468(仮想的に示す)、RFIDアンテナアセンブリー464により読み取られるRFIDタグアセンブリー470(仮想的に示す)、及び、RFIDアンテナアセンブリー466により読み取られるRFIDタグアセンブリー472(仮想的に示す)である。
【0090】
1以上のRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454、458、468、470、472)は、パッシブRFIDタグアセンブリー(例えば、電源を必要としないRFIDタグアセンブリー)とすることができる。加えて、1以上のRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454、458、468、470、472)は、RFIDシステム450がRFIDタグアセンブリーにデータを書き込むことができる、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーとすることができる。RFIDタグアセンブリーに保存することのできるデータの形式には、製品容器の数識別子、製品容器の製品データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及びブラケット識別子を含むことができるが、これに限定されるわけではない。
【0091】
数識別子に関し、いくつかの実施例では、RFIDタグを取り付けた容器からポンプで各原料が注入され、RFIDタグには、容器中の更新した容積、及び/又は更新したポンプで注入された量を書き込む。続いて容器がアセンブリーから取り除かれ、別のアセンブリーに置き換えられた場合に、システムはRFIDタグを読み込み、容器の量積、及び/又は容器からポンプでくみ上げた量を知ることができる。従って、ポンプでくみ上げた日付もRFIDタグに書き込まれる。
【0092】
従って、ブラケットアセンブリー(例えば、ブラケットアセンブリー282)の各々には、処理システム10内に設置され、RFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー458)が取り付けられ、取り付けたRFIDタグアセンブリーは、(ブラケットアセンブリーを一意的に特定するために)ブラケット識別子を判断することができる。従って、処理システム10に10個のブラケットアセンブリーが含まれる場合は、10個のRFIDタグアセンブリー(すなわち、各ブラケットアセンブリーに取り付けたRFIDタグアセンブリー)が10個のブラケット識別子(すなわち、ブラケットアセンブリー毎に1つづつ)を判断することができる。
【0093】
さらに、製品容器(例えば、製品容器252、254、256、258)が作られ、マイクロイングリーディエントで満たされたとき、RFIDタグアセンブリーには、(製品容器内のマイクロイングリーディエントを特定するための)原料識別子、(マイクロイングリーディエントの数量を特定するための)数識別子、(マイクロイングリーディエントの製造日付を特定するための)製造日付識別子、及び(製品容器を廃棄/再利用する日付を特定するための)廃棄日付識別子が含まれる。
【0094】
従って、製品モジュールアセンブリー250は処理システム10内に設置され、RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466は、RFIDサブシステム474により電圧が印加される。RFIDサブシステム474は、データバス476を介して制御ロジックサブシステム14に接続される。いったん電圧が印加されると、RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466は、それぞれの検知ゾーン(例えば上部検知ゾーン456と下部検知ゾーン460)の走査を開始し、RFIDタグアセンブリーが存在するかどうかを調べる。
【0095】
上述したように、1以上のRFIDタグアセンブリーは、製品モジュールアセンブリー250が着脱可能に装着されているブラケットアセンブリーに取り付けることができる。製品モジュールアセンブリー250がブラケットアセンブリー282にはめ込まれたとき(すなわち、着脱可能に装着させたとき)、1以上のRFIDタグアセンブリー458、468、470、472は、(それぞれ)RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466の下部検知ゾーンに置くことができる。説明のために、ブラケットアセンブリー282には、1つだけのRFIDタグアセンブリー、すなわちRFIDタグアセンブリー458が含まれると仮定する。さらに、説明のために、製品容器252、254、256、258は、(それぞれ)スロットアセンブリー260、262、264、266内に取り付けられていると仮定する。従って、RFIDサブシステム474は、(RFIDタグアセンブリー458により)ブラケットアセンブリー282を検出し、そして、各製品容器に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454)を検出することにより、製品容器252、254、256、258を検出する。
【0096】
製品モジュール、ブラケットアセンブリー、及び製品容器の位置情報は、例えば、制御ロジックサブシステム14に接続された記憶サブシステム12内に保存することができる。具体的には、何も変化がなければ、RFIDサブシステム474は、RFIDアンテナアセンブリー452にRFIDタグアセンブリー454(すなわち、製品容器258に取り付けられている)を検出させること、そして、RFIDアンテナアセンブリー452にRFIDタグアセンブリー458(すなわち、ブラケットアセンブリー282に取り付けられている)を検出させることが期待されている。加えて、何も変化がなければ、RFIDアンテナアセンブリー462は、製品容器256に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)を検出し、RFIDアンテナアセンブリー464は、製品容器254に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)を検出し、そして、RFIDアンテナアセンブリー466は、製品容器252に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)を検出する。
【0097】
説明のために、所定の保守作業において、製品容器258がスロットアセンブリー264内で正しい位置に置かれておらず、製品容器256がスロットアセンブリー266内の正しい位置に置かれていないと仮定する。RFIDタグアセンブリー内に含まれる情報を(RFIDアンテナアセンブリーを用いて)獲得すると、RFIDサブシステム474は、RFIDアンテナアセンブリー262を用いて製品容器258に関連づけられたRFIDタグアセンブリーを検出することができ、RFIDアンテナアセンブリー452を用いて製品容器256に関連づけられたRFIDタグアセンブリーを検出することができる。製品容器256、258の新しい位置を、先に(記憶サブシステム12に保存したものとして)保存した製品容器256、258の位置と比較することにより、RFIDサブシステム474は、これらの製品容器の位置が正しくないと判断することができる。
【0098】
従って、RFIDサブシステム474は、制御ロジックサブシステム14を介して、例えば、ユーザ-インターフェースサブシステム22の情報スクリーン414に警報を表示させることができ、例えば保守技術者に製品容器が正しく設置されなかったことを説明することができる。製品容器内のマイクロイングリーディエントの形式によっては、保守技術者は、例えば、続けるか続けることができないかの判断を行うことができる。上述のように、特定のマイクロイングリーディエント(例えば、ルートビア風味)は、非常に強い風味を持つので、いったんポンプアセンブリー及び/又は配管アセンブリーを経由して分配されてしまうと、そのポンプアセンブリー及び/又は配管アセンブリーは、他のマイクロイングリーディエントのためにもはや使うことができなくなる。加えて、上述のように、製品容器に取り付けられた種々のRFIDタグアセンブリーは、製品容器内のマイクロイングリーディエントを判断することができる。
【0099】
従って、レモンライム風味のために用いられていたポンプアセンブリー/配管アセンブリーがルートビア風味に用いられようとする場合、保守技術者は、本当にそうしていいのかどうか確認するための警報を受け取ることができる。しかし、ルートビア風味に用いられていたポンプアセンブリー/配管アセンブリーがレモンライム風味のために用いられようとする場合、保守技術者は、これは進めるべきではなく製品容器を元の用途に戻すよう、あるいは、例えば、ポンプアセンブリー/配管アセンブリーを取り除き、新たなポンプアセンブリー/配管アセンブリーに置き換えるよう、警報を受けるであろう。ブラケットアセンブリーが処理システム10内に移動してきたことをRFIDサブシステム474が検知したときにも、同様の警報がでるであろう。
【0100】
RFIDサブシステム474は、種々のマイクロイングリーディエントの消費量を監視するよう作ることができる。例えば、上述のように、RFIDタグアセンブリーは、特定の製品容器内のマイクロイングリーディエントの量を決定するために最初にエンコードされる。制御ロジックサブシステム14は、種々の製品容器の各々からポンプで送られてきたマイクロイングリーディエントの量を知っているので、所定の間隔で(例えば1時間毎に)、種々の製品容器内に含まれる種々のRFIDタグアセンブリーにRFIDサブシステム474により(RFIDアンテナアセンブリーを介して)書き込まれ、製品容器内に含まれるマイクロイングリーディエントの最新の量を定める。
【0101】
製品容器が、所定の最低量に達したことを検出すると、RFIDサブシステム474は、制御ロジックサブシステム14を介して、ユーザインターフェースサブシステム22の情報スクリーン414に警報メッセージを発することができる。加えて、RFIDサブシステム474は、1以上の製品容器が(製品容器に取り付けたRFIDタグアセンブリー内に定義されているような)期限切れ日付に到達又は超過しているとき(ユーザインターフェースサブシステム22の情報スクリーン414に)警報を表示することができる。加えて/代替的に、上述の警報メッセージを、処理システム10と(有線通信チャンネル又は無線中心チャンネルを介して)接続された遠隔サーバのような、遠隔コンピュータ(不図示)に送信することができる。
【0102】
RFIDシステム450は、製品モジュールに取り付けられたRFIDアンテナアセンブリーとブラケットアセンブリーと製品容器との取り付けられたRFIDタグアセンブリーを有するものとして上述したが、これは説明のためだけであり、本発明を限定するためのものではない。具体的には、RFIDアンテナアセンブリーは、製品容器、ブラケットアセンブリー、又は製品モジュールのいずれにも取り付けることができる。加えて、RFIDタグアセンブリーは、製品容器、ブラケットアセンブリー、又は製品モジュールのいずれにも取り付けることができる。従って、RFIDタグアセンブリーが製品モジュールアセンブリーに取り付けられたときは、RFIDタグアセンブリーは、例えば、製品モジュールのシリアル番号を判断する製品モジュール識別子を定めることができる。
【0103】
製品モジュールアセンブリー250に含まれるスロットアセンブリー(例えば、スロットアセンブリー260、262、264、266)が非常に近接しているので、RFIDアンテナアセンブリー452を、例えば、隣り合うスロットアセンブリー内に置かれた製品容器を読み込むことがないように作ることが好ましいであろう。例えば、RFIDアンテナアセンブリー452は、RFIDアンテナアセンブリー452がRFIDタグアセンブリー454、458のみを読み取ることができるように構成し、RFIDアンテナアセンブリー462は、RFIDアンテナアセンブリー462がRFIDタグアセンブリー468、及び、製品容器256に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)のみを読み取ることができるように構成し、RFIDアンテナアセンブリー464は、RFIDアンテナアセンブリー464がRFIDタグアセンブリー470、及び、製品容器254に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)のみを読み取ることができるように構成し、そして、RFIDアンテナアセンブリー466は、RFIDアンテナアセンブリー466がRFIDタグアセンブリー472、及び、製品容器252に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)のみを読み取ることができるように構成するべきである。
【0104】
図9によれば、RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466のうちの1以上は、ループアンテナとして構成することができる。以下ではもっぱらRFIDアンテナアセンブリー452について説明するが、これは説明のためだけであり、本発明を限定するものではなく、以下の説明はRFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466のどれにも同様に当てはまる。
【0105】
RFIDアンテナアセンブリー452には、グランド502とポート504との間に接続され、RFIDアンテナアセンブリー452に電圧を印加することのできる第1のキャパシターアセンブリー500(例えば、2.90pFのキャパシター)を含むことができる。第2のキャパシターアセンブリー506(例えば、2.55pFのキャパシター)は、ポート504と誘導ループアセンブリー508との間に設けることができる。抵抗アセンブリー510(例えば、2.00オームの抵抗)は、誘導ループアセンブリー508とグランド502とを結びつけ、帯域幅を増加し、動作範囲を広くするために、Qファクターを減少させる(ここでは「Q減少」と称する)。
【0106】
当業者に知られているとおり、RFIDアンテナアセンブリー452は、誘導ループアセンブリー508の物理的特性を変更することにより調整することができる。例えば、誘導ループアセンブリー508の直径「d」を大きくすると、RFIDアンテナアセンブリー452の遠距離磁場の性能も向上する。さらに、誘導ループアセンブリー508の直径「d」を小さくすると、RFIDアンテナアセンブリー452の遠距離磁場の性能も下がる。
【0107】
具体的には、RFIDアンテナアセンブリー452の遠距離磁場の性能は、RFIDアンテナアセンブリー452の放射エネルギーの能力により変化する。当業者に知られているとおり、RFIDアンテナアセンブリー452の放射エネルギーの能力は、ポート504を介してRFIDアンテナアセンブリー452に電圧を印加するために用いられるキャリア信号512の波長に関する誘導ループアセンブリー508の周辺長に依存する。
【0108】
図10を参照すると、好ましい実施例において、キャリア信号512は、12.89インチの波長を持つ915MHzのキャリア信号512とすることができる。ループアンテナの設計に関して、誘導ループアセンブリー508の周辺長がキャリア信号512の波長の50%に近づくか越えると、誘導ループアセンブリー508は、誘導ループアセンブリー508の軸562から、(例えば、矢印550、552、554、556、558、560で表されるような)半径方向に、エネルギーを放射することができ、その結果、強い遠距離磁場の性能が得られる。逆に、誘導ループアセンブリー508の周辺長をキャリア信号512の波長の25%未満にすることにより、誘導ループアセンブリー508により外に放射されるエネルギー量は減少し、遠距離磁場の性能は悪くなる。さらに、(矢印564、566で表されるような)誘導ループアセンブリー508の平面とは垂直方向に磁気カップリングが生じるので、強い近接磁場の性能が得られる。
【0109】
上述したように、製品モジュールアセンブリー250に含まれるスロットアセンブリー(例えばスロットアセンブリー260、262、264、266)は非常に近接しているので、RFIDアンテナアセンブリー452が、例えば、隣のスロットアセンブリーにある製品容器を読み込まないような方法でRFIDアンテナアセンブリー452を構成することが好ましいであろう。従って、誘導ループアセンブリー508を、誘導ループアセンブリー508の周辺長がキャリア信号512の波長の25%未満(例えば、915MHzのキャリア信号に対して3.22インチ)になるよう構成することにより、遠距離磁場の性能は弱くなり、近接磁場の性能が強くなる。さらに、誘導ループアセンブリー508を、読み取られるRFIDタグアセンブリーがRFIDアンテナアセンブリー452の上又は下になるよう、配置することにより、RFIDタグアセンブリーは、RFIDアンテナアセンブリー452に電磁的に結合することができる。例えば、誘導ループアセンブリー508の周辺長がキャリア信号512の波長の10%(例えば、915MHzのキャリア信号に対して1,29インチ)となるよう構成したとき、誘導ループアセンブリー508の直径は0.40インチとなり、比較的高いレベルの近接磁場の性能となり比較的低いレベルの遠距離磁場の性能となる。
【0110】
図11及び図12を参照して、処理システム10は、ハウジングアセンブリー600に組み込むことができる。ハウジングアセンブリー600には、処理システム10が動作するため及び空になった製品容器の取り替えるための1以上のアクセスドア/パネル602、604を設けることができる。種々の理由により(例えば、保安、安全のために)、処理システム10の内部の部品を認可された人にしか取り出せないように、アクセスドア/パネル602、604を固定することが好ましい。従って、先に説明したRFIDサブシステム(例えば、RFIDサブシステム474)は、アクセスドア/パネル602、604が、適切なRFIDタグアセンブリーがRFIDアンテナアセンブリー650に接近して置かれたときだけ開くことができるように構成することができる。このようなRFIDタグアセンブリーの一例として、製品容器に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(例えば、製品容器258に取り付けられたRFIDタグアセンブリー454)が含まれる。
【0111】
RFIDアンテナアセンブリー650には、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652が含まれる。第1のマッチング要素654(例えば、5.00pFのキャパシター)は、グランドとRFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加することのできるポート658との間に取り付けることができる。第2のマッチング要素660(例えば、16.56ナノヘンリーのインダクター)は、ポート658と誘導ループアセンブリー650との間に取り付けることができる。マッチング要素654、660は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652のインピーダンスを好ましいインピーダンスに(例えば、5.00オーム)に調整することができる。一般に、マッチング要素654、660は、RFIDアンテナアセンブリー650の効率を改善することができる。
【0112】
RFIDアンテナアセンブリー650には、RFIDアンテナアセンブリー650を広い範囲の周波数で用いることができるように作られた構成要素662(例えば、5.00オームの抵抗)を含むことができる。これにより、RFIDアンテナアセンブリー650を全帯域で使うことができ、許容範囲を、ネットワークをマッチングさせる範囲内にすることができる。例えば、RFIDアンテナアセンブリー650の帯域が50MHzでQファクター要素(「Q減少要素」とも称す)662の減少がアンテナを100MHz幅にするよう構成されている場合、RFIDアンテナアセンブリー650の中心周波数は、RFIDアンテナアセンブリー650の性能に影響を与えることなく25MHz動く。Q減少要素662は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の中に置くか、又は、RFIDアンテナアセンブリー650内の別の場所に置くことができる。
【0113】
上述のように、比較的小さな誘導ループアセンブリー(例えば、図9及び図10の誘導ループアセンブリー508)を用いることにより、アンテナアセンブリーの遠距離磁場の性能を下げ、近接磁場の性能を補強することができる。残念ながら、そのような小さな誘導ループアセンブリーを用いると、RFIDアンテナアセンブリーの検出範囲の深さも比較的浅くなる(例えば、一般にループの直径に比例する)。従って、大きな検出範囲の深さを得るためには、大きなループ直径を用いればよい。残念ながら上述のとおり、大きなループ直径を用いることにより、遠距離磁場の性能を増大させることになる。
【0114】
従って、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652には、位相シフト要素(例えば、キャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692)を有する複数の別々のアンテナ部分(例えば、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676)を含めることができる。キャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692の例として、1.0pFのキャパシター又はバラクター(例えば、電圧可変キャパシター)、例えば1.0〜250pFのバラクターを含めることができる。上述の位相シフト要素は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の位相シフトを状況の変化を補償するために制御するよう構成することができ、あるいは、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の特性を、種々の誘導結合特性、及び/又は磁気特性に備えるように構成することができる。上述の位相シフト要素の他の例は、結合線である(不図示)。
【0115】
上述のように、アンテナ部分の長さをRFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加するキャリア信号の波長の25%に保持することにより、アンテナ部分から外に放射されるエネルギー量が減少し、遠距離磁場の性能は悪くなり、近接磁場の性能が向上する。従って、従って、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676の各々は、RFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加するキャリア信号の波長の25%になるよう寸法を定めることができる。さらに、キャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692の各々を適切な寸法とすることにより、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の回りにキャリア信号が伝わるときに生じる位相シフトを、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652に組み込まれた種々のキャパシターアセンブリーにより相殺することができる。従って、説明のために、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676の各々において、90°の位相シフトが生じていると仮定する。従って、適切な寸法のキャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692を用いることにより、各セグメントに生じた位相シフトを、減少/削除することができる。例えば、915MHzのキャリア信号周波数及びキャリア信号の波長の25%より短い(一般には10%の)アンテナセグメントの長さに対しては、位相シフトの解消及びチューンセグメントの共振のために、1.2pFキャパシターアセンブリーを用いることができる。
【0116】
上述のように、RFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加するキャリア信号の波長の25%より長くはない、比較的短いアンテナ部分(例えば、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676)を用いることにより、RFIDアンテナアセンブリー650の遠距離磁場の性能を下げ、近接磁場の性能を向上させることができる。
【0117】
RFIDアンテナアセンブリー650からは、遠距離磁場の性能を高くすることが望まれる場合は、RFIDアンテナアセンブリー650に、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の一部に電磁的に結合する遠視野アンテナアセンブリー694(例えば双極子アンテナアセンブリー)を含めることができる。遠視野アンテナアセンブリー694には、第1のアンテナ部分696(すなわち、双極子の第1の部分を形成する)と第2のアンテナ部分698(すなわち、双極子の第2の部分を形成する)とを含めることができる。上述のように、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676の長さを、キャリア信号の波長の25%より短くすることにより、アンテナアセンブリー650の遠距離磁場の性能を下げ、近接磁場の性能を向上させることができる。従って、第1のアンテナ部分696と第2のアンテナ部分698との合計長さは、キャリア信号の波長の25%より長くすることができ、それにより、遠距離磁場の性能を向上させる。
【0118】
マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652は、マイタージョイントにより結合した複数の線形アンテナ部分として構成されているように示されているが、これは、説明目的のためだけのものであり、この発明を限定することを意図するものではない。例えば、複数の湾曲したアンテナ部分は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652を組み立てるために用いることができる。加えて、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652は、ループタイプの形状に構成することができる。例えば、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652は、(図12に示すような)楕円形、円形、正方形、長方形、又は8角形にすることができる。
【0119】
システムは、上述のように、ブラケットアセンブリー282に取り付けられたRFIDタグ(例えば、RFIDタグアセンブリー458)上に置かれた、RFIDアンテナアセンブリー(例えば、RFIDアンテナアセンブリー452)の上に置かれた、RFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454)を有するように記載されているが、これは、説明目的だけのものであり、本発明を限定することを意図するものではなく、他の構成も可能である。例えば、製品容器(例えば、製品容器258)に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454)は、ブラケットアセンブリー282に取り付けられたRFIDタグ(例えば、RFIDタグアセンブリー458)の下に置くことのできるRFIDアンテナアセンブリー(例えば、RFIDアンテナアセンブリー452)の、下に置くことができる。
【0120】
種々の電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理を、飲料を分配する処理システム内で用いられるものとして記載したが、これは、説明のて目だけのものであり、本発明を限定することを意図するものではない。例えば、上述の処理システムを、他の消費財(例えば、アイスクリーム、アルコール飲料)の処理/調合に用いることができる。加えて、上述のシステムは、食品工業以外の分野で用いることもできる。例えば、上述のシステムは、ビタミン、薬剤、医療製品、洗濯用製品、潤滑剤、塗装/染色用製品、及び他の消費財ではない、液体/半流動体/粉体及び/又は流体に用いることができる。
【0121】
上述のように、種々の電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及び処理システム10のソフトウェア処理は、1以上の基材(「原料」と称することもある)から製品を要求に応じて生産するどんな機械にも用いることができる。
【0122】
種々の実施例において、製品は、プロセッサにプログラムされたレシピに従い生産される。上述のように、レシピは、許可を得て、更新し、取り込み、又は変更することができる。レシピは、ユーザにより要求されたものとすることができ、又は、スケジュールにそって準備するようプログラムされたものとすることができる。レシピには、どれだけの数の基材又は原料を含めることもでき、生産する製品には、必要な濃度で、どれだけの数の基材又は原料を含めることもできる。
【0123】
使用する基材は、機械が製品を製造しているとき又は製品を製造する前に再構成されるどんな濃度の流体、又は粉体、又は固体であってもよい(すなわち、追加する製品を作るために計測、又は製品としての「バッチ」溶液の調合の準備時に、再構成された粉体又は固体の「バッチ」を行うことができる)。種々の実施例において、2以上の基材自身が、1つのマニホールドで混合され、追加する基材と混合するために他のマニホールドで計測される。
【0124】
このようにして、種々の実施例において、要求があったとき、又は実際の要求の前に、しかし必要なときに、レシピに従って最初の基材と少なくとも1つの追加基材とをマニホールドに入れ計測することにより、溶液の第1のマニホールドが生成される。いくつかの実施例では、基材の1つが再構成される。すなわち、基材は粉体/固体とすることができ、特定の量が混合マニホールドに加えられる。液体の基材を、混合マニホールドに加えることができ、粉体の基材を、液体に再度加えて、必要な濃度とすることができる。マニホールドの内容物は、次に、例えば他のマニホールドに供給されるか又は分配することができる。
【0125】
いくつかの実施例では、ここに記載の方法をレシピ/処方箋に従い、腹膜透析又は血液透析に用いるため、要求に応じて透析液を混合するのと関連して用いることができる。当業者に知られているように、透析液の構成は、以下のものすなわち、重炭酸塩、ナトリウム、カルシウム、カリウム、塩化物、デキストロース、乳酸塩、酢酸、酢酸塩、マグネシウム、グルコース、及び、塩酸、のうちから1つ以上が含まれるが、これに限定されるものではない。
【0126】
透析液は、廃棄された分子(例えば、尿素、クレアチニン、カリウムのようなイオン、リン酸塩、等)及び水を、血液中から浸透により透析液中に引き出すために用いることができ、透析液の溶液は当業者にはよく知られている。
【0127】
例えば、透析液は一般に、健康な血液の自然な濃度に類似する、カリウム及びカルシウムのような種々のイオンを含んでいる。場合によっては、透析液には、重炭酸ナトリウムを含むことがあり、通常それは清浄な血液中に見られる濃度よりいくらか高い濃度となっている。一般に透析液は、水源(例えば、逆浸透水又は「RO」水)からの水に1以上の原料、すなわち、「酸」(これには、酢酸、デキストロース、NaCl、CaCl、KCl、MgCl等のような数々の種類が含まれる)、及び/又は塩化ナトリウム(NaCl)、と混合させて作られる。適切な濃度の食塩、オスモル濃度、pH、その他を用いることを含めて、透析液の調合については、当業者によく知られている。以下に詳細に説明するように、透析液は、即時応答的に、必要に応じて調合されるものではない。例えば、透析液は、透析と同時又は透析の前に作ることができ、透析液保存容器等に保存することができる。
【0128】
いくつかの実施例では、1以上の基材、例えば、重炭酸塩は、粉体の形態で貯蔵される。説明のため、及び典型例を示すための目的のみであるが、粉体基材は、この例では、「重炭酸塩」とするが、他の実施例では、重炭酸塩に加えて、あるいは、重炭酸塩に代えて、どんな基材/原料を粉体の形態で機械に貯蔵することができ、又は、他の固体及び基材を再構成するためにここに記載した処理を用いることもできる。重炭酸塩は、例えば、マニホールドに注ぎ込むことのできる「単一用途の」容器に貯蔵することができる。いくつかの実施例では、大量の重炭酸塩を容器に貯蔵することができ、特定の量の重炭酸塩を容器からマニホールドで計測することができる。いくつかの実施例では、重炭酸塩の全量を完全にマニホールドに注ぎ込み、大量の透析液を調合することができる。
【0129】
第1のマニホールドの中の溶液は、1以上の追加基材/原料と第2のマニホールドの中で混合することができる。加えて、いくつかの実施例では、1以上のセンサー(例えば1以上の伝導度センサー)を、第1のマニホールドの中で混合した溶液が意図した濃度に到達したことを確かめるための試験を行ことができるように、取り付けることができる。いくつかの実施例では、1以上のセンサーからのデータをフィードバック制御ループ中で溶液の誤差を修正するために用いることができる。例えば、センサーのデータが、重炭酸塩溶液が必要な濃度より大きいか又は小さい濃度であることを示している場合は、追加の重炭酸塩又はROをマニホールドに加えることができる。
【0130】
いくつかの実施例でのレシピにおいて、1以上の原料を、他のマニホールドで1以上の原料と混合する前に、これらの原料が再構成された粉体/固体又は液体であろうとなかろうと、マニホールド中で再構成することができる。
【0131】
このようにして、ここに記載したシステム及び方法により、正確な、必要に応じて作られる透析液又は透析液の複合物、又は治療に用いられる他の溶液を含めた他の溶液を提供することができる。いくつかの実施例では、このシステムを、2007年2月27日の優先日を有する2008年2月27日出願の米国特許出願番号12/072,908に記載されたような透析機械に組み込むことができ、該出願は、本明細書にそのすべてを参照として組み込む。他の実施例では、このシステムを、必要に応じて製品を混合することが望まれるどのような機械にも組み込むことができる。
【0132】
透析液中、水が大きな容積を占めることがあるので、透析液の移送において、コスト、場所及び時間を多く必要とすることにつながる。上述の処理システム10は、透析機械中で、又は独立の調合機械中(例えば、患者の家の現場)で透析液を調合することができ、従って、大量の透析液のバッグを配送したり貯蔵したりする必要性を減少させる。この上述の処理システム10は、ユーザ又は供給業者に必要な処方箋に記入する能力を提供し、上述のシステムは、ここに記載したシステム及び方法を用いて、必要に応じて必要な処方箋を現場(例えば、医療センター、薬局又は患者の家が含まれるが、これに限定されるものではない)で提供することができる。従って、ここに記載のシステム及び方法により、基材/原料が出荷/配送を必要とする原料のみとなるので、輸送コストを減少させることができる。
【0133】
上述のように、処理システム10により製造することのできるような製品の他の例として、乳製品ベースの製品(例えば、ミルクセーキ、フロート、モルト、フラッペ)、コーヒベースの製品(例えば、コーヒ、エスプレッソ)、ソーダベースの製品(例えば、フロート、フルーツジュースソーダ)、茶ベースの製品(例えば、アイスティー、スイートティー、ホットティー)、水ベースの製品(例えば、天然水、風味付き天然水、ビタミン入り天然水、高電解質飲料、高炭水化物飲料)、固体ベースの製品(例えば、トレイルミックス、グラノーラベースの製品、ミックスナッツ、シリアル製品、混粒製品)、医薬製品(例えば、不溶解性薬剤、注入薬剤、摂取可能な薬剤)、アルコールベースの製品(例えば、ミックスドリンク、ワインスピリッツァー、ソーダベースのアルコール飲料、水ベースのアルコール飲料)、工業製品(例えば、溶剤、塗料、潤滑油、染料)、及び、健康/美容目的の製品(例えば、シャンプー、化粧品、石鹸、ヘアーコンディショナー、スキントリートメント、局所軟膏)が含まれるが、これに限定されない。
【0134】
多くの実施の形態を記載した。しかしながら、種々の修正した形態が可能であることは了解されよう。従って、他の実施の形態が以下の請求項の範囲に含まれる。
【技術分野】
【0001】
本出願は、処理システムに関し、より詳しくは、複数の別々の原料から製品を生成するために用いられる処理システムに関する。
【0002】
(関連出願)
本出願は、そのすべてを参考として本願に組み込まれる下記特許出願に基づく優先権を主張する。すなわち、米国暫定出願番号61/092,396、表題「RFIDシステム及びその使用方法」、出願日2008年8月27日、及び、米国暫定出願番号60/970,497、表題「RFIDシステム及びその使用方法」、出願日2007年9月6日、及び、米国暫定出願番号61/054,757、表題「RFIDシステム及びその使用方法」、出願日2008年5月20日である。
【背景技術】
【0003】
処理システムは1以上の原料を混合して製品を形成することができる。残念ながら、そのようなシステムは、構成が固定的になっており、しばしば比較的限られた数の製品を生成することができるだけになっている。このようなシステムは他の製品を生成するために再構成することができるようになっているかもしれないが、このような再構成は、機械システム/電気システム/ソフトウェアシステムに大規模な改変を行うことを必要とすることがある。
【0004】
例えば、別の製品をつくるために、例えば新しいバルブや、ラインや、マニホールドや、フトウェアサブルーチンのような、新しい構成部品を追加することを必要とすることがある。その処理システムの既設の装置/処理が再構成不能であったり、専用的な単一の用途しかなかったりするため、新たな課題を処理するためには付加的な構成部品を追加する必要があるので、このような大規模な改変が必要となることがある。
【発明の概要】
【0005】
第1の実施の形態では、RFIDシステムは処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように作られたRFIDアンテナアセンブリーを具備する。この製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られている。この少なくとも1つの製品容器は、製品モジュールアセンブリーがこの少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られる。
【0006】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られたポンプアセンブリーを具備することができる。ポンプアセンブリーは、ソレノイドピストンポンプとすることができる。
【0007】
処理システムは、製品モジュールアセンブリー内に含まれるポンプアセンブリーと着脱可能にはめ合わせるためのマニホールドアセンブリーを具備することができる。このマニホールドアセンブリーは処理システムのブラケットアセンブリーに固着させてもよい。
【0008】
第2のRFIDタグアセンブリーは、ブラケットアセンブリーに取り付けるよう作ることができる。このブラケットアセンブリーは、製品モジュールアセンブリーに着脱可能に装着されるように作られ、製品モジュールアセンブリーにブラケットアセンブリーが着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第2のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られている。
【0009】
少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、次のうち、すなわち、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができる。
【0010】
RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムは、RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理することができる。RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムは、処理システムのユーザに情報を提供することができる。
【0011】
他の実施の形態では、処理システム内で用いる製品モジュールアセンブリーはRFIDアンテナアセンブリーを具備する。スロットアセンブリーは製品容器に着脱可能に係合している。製品容器は、スロットアセンブリーが製品容器と着脱可能に係合しているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第1のRFIDタグアセンブリーを有する。係合装置は、処理システムのブラケットアセンブリーに着脱可能に装着されている。ブラケットアセンブリーは、装着装置がブラケットアセンブリーに着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第2のRFIDタグアセンブリーを有する。
【0012】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーとすることができる。少なくとも1つのRFIDタグアセンブリーは、次のうち、すなわち、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができる。
【0013】
RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムは、RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理することができる。RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムは、処理システムのユーザに情報を提供することができる。
【0014】
他の実施の形態では、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリーには、ループアンテナアセンブリーを含む誘導分(inductive component)が含まれる。ループアンテナアセンブリーの周辺長はキャリア信号の波長の25%以下とする。少なくとも1つの容量分(capacitive component)がこの誘導分と結合している。少なくとも1つの抵抗分がこの誘導分と結合している。この誘導分は、第1のスロットアセンブリー内に第1のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出するように第1のスロットアセンブリーの上に置くように構成され、第1のスロットアセンブリーに隣接する第2のスロットアセンブリー内に第2のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出しないように構成される。
【0015】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作ることができる。このキャリア信号は、915MHzのキャリア信号とすることができる。キャリア信号の波長は約13インチとすることができる。ループアンテナアセンブリーの周辺長は約0.40インチとすることができる。
【0016】
他の実施の形態では、RFIDシステムには、処理システムの製品モジュールアセンブリー上に設置するよう作られたRFIDアンテナアセンブリーが含まれる。製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に係合している。RFIDアンテナアセンブリーにはループアンテナアセンブリーを含む誘導分が含まれる。ループアンテナアセンブリーの周辺長はキャリア信号の波長の25%以下とする。少なくとも1つの容量分がこの誘導分と結合している。第1のRFIDタグアセンブリーは少なくとも1つの製品容器に設置されるように作られる。少なくとも1つの製品容器は、製品モジュールアセンブリーが少なくとも1つの製品容器に着脱可能に係合しているときはいつでもRFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に、第1のRFIDタグアセンブリーを配置させるように作られる。
【0017】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、第1のRFIDタグアセンブリーは、次のうち、すなわち、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、及び製品容器の原料識別子のうち1以上を定めることができる。第2のRFIDタグアセンブリーは、ブラケットアセンブリー上に設置するように作ることができる。ブラケットアセンブリーは、製品モジュールアセンブリーに着脱可能に装着されるようにし、ブラケットアセンブリーが製品モジュールアセンブリーに着脱可能に係合しているときはいつでもRFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に、第2のRFIDタグアセンブリーを設置するように作ることができる。
【0018】
他の実施の形態では、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリーには、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分が含まれる。マルチセグメントのループアンテナアセンブリーには、少なくとも第1のアンテナ部分のなかのキャリア信号の位相シフトを減らすように作った第1の位相シフト要素を少なくとも含む第1のアンテナ部分が少なくとも含まれる。少なくとも第2のアンテナ部分には、少なくとも第2のアンテナ部分内のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素が含まれる。各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下である。少なくとも1つのマッチング要素が、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーのインピーダンスを調整するために設けられる。この誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーにRFIDに基づく動作をさせるように作られる。
【0019】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作ることができる。このキャリア信号は915MHzのキャリア信号とすることができる。キャリア信号の波長は約13インチとすることができる。構成要素は、キャリア信号の周波数範囲で用いられるRFIDアンテナアセンブリーのQファクターを減少させるよう作ることができる。Qファクターを減少させる構成要素は、ここでは「Q減少」要素というように称する。
【0020】
誘導分には、少なくとも1つの遠視野アンテナアセンブリーが含まれる。遠視野アンテナアセンブリーは双極子アンテナアセンブリーとすることができる。遠視野アンテナアセンブリーには、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とが含まれる。第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長くすることができる。
【0021】
他の実施の形態では、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリーには、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分が含まれる。マルチセグメントのループアンテナアセンブリーには、少なくとも遠視野アンテナアセンブリーが含まれる。少なくとも第1のアンテナ部分には、この少なくとも第1のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第1の位相シフト要素が含まれる。少なくとも第2のアンテナ部分には、少なくとも第2のアンテナ部分のなかのキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素が含まれる。各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下である。少なくとも1つのマッチング要素は、マルチセグメントのループアンテナアセンブリーのインピーダンスを調整するように作られる。
【0022】
この実施の形態では、以下の特徴の1つ以上を含むことができる。すなわち、誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーをRFIDに基づき動作させるよう作られる。遠視野アンテナアセンブリーは双極子アンテナアセンブリーとすることができる。遠視野アンテナアセンブリーには、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とが含まれる。第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長くすることができる。Q減少要素は、キャリア信号周波数の範囲でRFIDアンテナアセンブリーを使用することができるように作られる。
【0023】
1以上の実施の形態の詳細は、添付図と以下の記載により説明する。他の特徴と利点は、この説明と図面と特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0024】
本願発明の種々の特徴と利点は、添付の図面と共に以下の説明を読むことによりよく理解できるであろう。
【図1】処理システムの1つの実施例の線図である。
【図2】図1の処理に含まれる制御ロジックサブシステムの1つの実施例の線図である。
【図3】図1の処理に含まれる、高容量の原料サブシステムの1つの実施例の線図である。
【図4】図1の処理に含まれる、マイクロ原料(microingredient)サブシステムの1つの実施例の線図である。
【図5】図1の処理に含まれる、配管サブシステム/制御サブシステムの1つの実施例の線図である。
【図6】図1の処理に含まれる、インターフェースサブシステムの1つの実施例の線図である。
【図7】図1の処理に含まれる、RFIDシステムの1つの実施例の等角図である。
【図8】図7のRFIDシステムの1つの実施例の線図である。
【図9】図7のRFIDシステムに含まれるRFIDアンテナアセンブリーの1つの実施例の線図である。
【図10】図9のRFIDアンテナアセンブリーのアンテナループアセンブリーの1つの実施例の等角図である。
【図11】図1の処理を行うハウジングのハウジングアセンブリーの1つの実施例の等角図である。
【図12】図1の処理に含まれる、RFIDアンテナアセンブリーの1つの実施例の線図である。
【0025】
種々の図における同様の記号は同様の構成要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
ここに記載するのは製品調剤システムである。このシステムには、1以上のモジュラーコンポーネントが含まれ、「サブシステム」とも称される。ここでは一般的なシステムが記載されており、この製品調剤システムには記載した1以上のサブシステムを含むことができるが、この製品調剤システムは、ここに記載した1以上のサブシステムのみに限定されるものではない。従って、いくつかの実施例では、付加的なサブシステムを製品調剤システムに使うことができる。
【0027】
以下の記載は、製品にするため、種々の原料を混合し処理する、様々な電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理の相互作用と連携動作について説明するものである。このような製品の例として、牛乳ベースの製品(例えば、ミルクセーキ、フロート、麦芽乳、フラッペ)、コーヒベースの製品(例えば、コーヒ、カプチーノ、エスプレッソ)、ソーダベースの製品(例えば、フロート、フルーツジュースソーダ)、茶ベースの製品(例えば、アイスティー、スィートティー、ホットティー)水ベースの製品(例えば、天然水、香りを付けた天然水、ビタミン入り天然水、高電解質飲料水、高炭水化物飲料水)、固体ベースの製品(例えば、トレイルミックス、グラノーラベースの製品、ミックスナッツ、シリアル製品、混粒製品)、医薬製品(不溶解性薬剤、注射薬剤、摂取薬剤、透析液)、アルコールベースの製品(例えば、ミックスドリンク、ワインスプリッツァー、ソーダベースのアルコールドリンク、水ベースのアルコールドリンク、香りのついたビール「ショット」)、工業製品(例えば、溶剤、塗料、潤滑剤、染色剤)、健康/美容目的の製品(例えば、シャンプー、化粧品、石鹸、整髪料、スキントリートメント、局所軟膏)があるがこれらに限定されるものではない。
【0028】
製品は1以上の「原料」を用いて製造することができる。原料には、1以上の流体、粉体、固体、又は気体が含まれる。流体、粉体、固体、及び/又は気体は、処理及び調剤の過程で再構成されたり薄められたりすることがある。製品は流体、固体、固体、又は気体となることができる。
【0029】
種々の原料は、「マクロイングリーディエント(macroingredients)」、マイクロイングリーディエント(microingredients)」、又は「大量のマイクロイングリーディエント(microingredients)」と称されることがある。使用される原料の1つ以上は、ハウジング、すなわち製品調剤機械の一部、に収納することができる。しかし、原料の1つ以上は、機械の外に貯蔵されることがある。例えば、いくつかの実施例において、大量に使われる水(いろいろな水質の水)又は他の原料は機械の外に貯蔵されることがある(例えば、いくつかの実施例において、高フルクトースコーンシロップは機械の外に貯蔵されることがある)一方、他の原料、例えば粉体、濃縮された原料、栄養補助食品、薬剤及び/又はガスシリンダーは、この機械自身の内部に貯蔵することができる。
【0030】
上記電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理について以下に説明する。例えば、飲料や医療製品(例えば、透析液)の製品を説明する組み合わせが以下に記載されているが、これは、この記載に限定することを意図するものではなく、共に作用して製品を作り/調剤することのできるサブシステムの一般的な実施例を示すものである。具体的には、この、電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理(これらのそれぞれについて、以下に詳細に説明する)は、上述の製品又はそれに類似する他の製品の生産に用いることができる。
【0031】
図1を参照して、複数のサブシステム、すなわち、貯蔵サブシステム12、制御ロジックサブシステム14、高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、配管/制御サブシステム20、ユーザインターフェースサブシステム22、及びノズル24、が含まれる処理システム10を一般化して示したものである。上述のサブシステム12、14、16、18、20、22のそれぞれについて以下に詳細に説明する。
【0032】
処理システム10を使用している間、ユーザ26は、ユーザインターフェースサブシステム22を用いて(容器30)に配分するための特定の製品28を選択することができる。ユーザインターフェースサブシステム22を介して、ユーザ26は、その製品に含有させる1以上の選択肢を選ぶことができる。例えば、選択肢には、1以上の原料を加えることが含まれるが、これに限定されるわけではない。1つの典型的な実施例では、このシステムは、飲料を配分するシステムである。この実施例では、種々の香味料(例えば、レモン風味、ライム風味、チョコレート風味、及びバニラ風味が含まれるがこれに限るものではない)を飲料に付加すること、1以上の栄養素(例えば、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB6、ビタミンB12、及び亜鉛が含まれるがこれに限るものではない)を飲料に添加すること、1以上の他の飲料(例えば、牛乳、レモネード、及びアイスティーが含まれるがこれに限るものではない)を飲料に加えること、及び1以上の食品(例えば、アイスクリーム、ヨーグルト)を飲料に加えること、を選択することができる。
【0033】
ユーザ26は、ユーザインターフェースサブシステム22を介して適切な選択を行い、ユーザインターフェースサブシステム22は、制御ロジックサブシステム14に適切なデータ信号を(データバス32を介して)送る。制御ロジックサブシステム14は、これらのデータ信号を処理し、(データバス34を介して)、記憶サブシステム12に保存されている複数のレシピ36から1以上のレシピを読み出すことができる。「レシピ」の語は、要求の製品を処理/製造のための指図を意味する。記憶サブシステム12からレシピを読み出すことにより、制御ロジックサブシステム14はレシピを処理し、適切な制御信号を高容量原料サブシステム16マイクロイングリーディエントサブシステム18(及び、実施例によっては、不図示の、これについては、処理に関してマイクロイングリーディエントについての説明に含まれる、高容量マイクロイングリーディエント。高容量マイクロイングリーディエントを分配するためのサブシステムについて、いくつかの実施例では、マイクロイングリーディエントアセンブリーとは異なる代替的なアセンブリーが高容量マイクロイングリーディエントを分配するために用いられる)と配管/制御サブシステム20とに送り、製品28を製造する(製品は容器30に分配される)。
【0034】
図2を参照すると、制御ロジックサブシステム14の線図が示されている。制御ロジックサブシステム14には、マイクロプロセッサ100(例えばカリフォルニア州、サンタクララのインテル・コーポレーションにより製造されているARM(登録商標))、非揮発性メモリ(例えば、リード・オンリ・メモリ102)、揮発性メモリ(例えば、ランダム・アクセス・メモリ104)が含まれ、各々が1以上のデータバス/システムバス106、108を介して接続されている。上述のとおり、ユーザインターフェースサブシステム22は、データバス32を介して制御ロジックサブシステム14と接続することができる。
【0035】
制御ロジックサブシステム14は、処理システム10に含むことのできるスピーカ112に、例えばアナログ信号を供給するための、オーディオサブシステム110を含むことができる。オーディオサブシステム110はデータバス/システムバス114を介してマイクロプロセッサ100に接続することができる。
【0036】
制御ロジックサブシステム14は、オペレーティングシステム、例えば、これに限定するものではないが、マイクロソフトのWindows CE(登録商標)、Redhat Linux(登録商標)、Palm OS(登録商標)、又は装置特有の(すなわちカスタムメードの)オペレーティングシステム、を実行することができる。
【0037】
上記オペレーティングシステムの、記憶サブシステム12に蓄えることができる命令セット及びサブルーチンは、制御ロジックサブシステム14に組み込まれた1以上のプロセッサ(例えばマイクロプロセッサ100)及び1以上のメモリ構造により実行される。
【0038】
記憶サブシステム12には、例えば、ハードディスクドライブ、光学式ドライブ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、リード・オンリ・メモリ(ROM)、DF(すなわち、コンパクトフラッシュ)カード、SD(すなわち、固定ディジタル)カード、スマートメディアカード、メモリスティック、及びマルチメディアカード、が含まれる。
【0039】
上述のとおり、記憶サブシステム12はデータバス34を介して制御ロジックサブシステム14と接続することができる。制御ロジックサブシステム14には、マイクロプロセッサ100から供給された信号を記憶システム12で使用可能なフォーマットに変換するためのストレージ制御装置116(破線で表示)が含まれる。さらに、ストレージ制御装置116は、記憶サブシステム12から供給された信号をマイクロプロセッサ100で使用可能なフォーマットに変換することができる。いくつかの実施例では、イーサーネット接続を含めることもできる。
【0040】
上述の通り、高容量原料サブシステム16(「マクロイングリーディエント」とも称される)、マイクロイングリーディエントサブシステム18、及び/又は、配管/制御サブシステム20は、データバス38を介して制御ロジックサブシステム14に接続することができる。制御ロジックサブシステム14には、マイクロプロセッサ100から供給された信号を、高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、及び/又は、配管/制御サブシステム20で使用可能なフォーマットに変換するためのバスインターフェース118(破線で表示)が含まれる。さらに、バスインターフェース118は高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、及び/又は、配管/制御サブシステム20から供給された信号を、マイクロプロセッサ100で使用可能なフォーマットに変換することができる。
【0041】
以下に詳細を説明するが、制御ロジックサブシステム14は、処理システム10の動作を制御することができる1以上の制御処理を実行することができる。記憶サブシステム12に記憶されている制御処理120の命令セットとサブルーチンは、制御ロジックサブシステム14に組み込まれている1以上のプロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ100)及び1以上の記憶構造(例えば、リード・オンリ・メモリ)により実行することができる。
【0042】
図3を参照すると、高容量原料サブシステム16及び配管/制御サブシステム20の線図が示されている。高容量原料サブシステム16には、製品28を作るときに高速に用いられる消費財を収納するための容器が含まれる。例えば、高容量原料サブシステム16には、二酸化炭素供給源150、水供給源152、及びハイフルクトースコーンシロップ供給源154が含まれる。高容量原料は、いくつかの実施例において、他のサブシステムのほぼ隣接して置くことができる。二酸化炭素供給源150の例には、気体の二酸化炭素を圧縮したタンク(不図示)を含むことができるがこれに限定されるものではない。水供給源152の例には、水道水(不図示)、蒸留水、ろ過水、逆浸透水、又は他の望ましい水が含まれるがこれに限定されるものではない。ハイフルクトースコーンシロップ供給源154の例には、高濃度の、ハイフルクトースコーンシロップの1以上のタンク(不図示)、又はハイフルクトースコーンシロップの1以上のバッグインボックスが含まれるがこれに限定されるものではない。
【0043】
高容量原料サブシステム16には、(二酸化炭素供給源150から供給される)炭酸ガス、(水供給源152から供給される)水から炭酸水を生成するためのカーボネータ156(carbonator;炭酸ガス飽和装置)を含むことができる。炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162は、例えば実施例では、製品を冷却することのできる場所である、冷却板アセンブリー163に供給することができる。いくつかの実施例では、この冷却板アセンブリーは、調剤システムの一部に含ませずバイパスすることもできる。冷却板アセンブリー163は、炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162を冷却し、望みの供給温度(例えば、40°F)に下げるよう設計することができる。
【0044】
冷却板アセンブリー163が炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162を冷却するように図示されているが、これは説明のためだけのものであり、この発明を限定するためのものではなく、他の構成も可能である。例えば、個々の冷却板アセンブリーを炭酸水158、水160、及びハイフルクトースコーンシロップ162を冷却するために用いることもできる。いったん冷却されると、冷却炭酸水164、冷却水166、及び冷却ハイフルクトースコーンシロップ168が配管/制御サブシステム20に供給される。さらに他の実施例では、冷却板は含まれないようにすることもできる。いくつかの実施例では、少なくとも1つの加熱板を含むことができる。
【0045】
配管が図示したような順序で描かれているが、いくつかの実施例では、この順序ではない。例えば、ここに記載の流量制御モジュールを、異なる順序に構成することもできる。すなわち、流量計側装置、2方バルブ、そして、可変ラインインピーダンスとすることもできる。
【0046】
説明の目的で、製品としてソフトドリンクを提供するシステムを用いるものを参照して以下に説明する。すなわち、説明に記載したマクロイングリーディエント/高容量原料には、ハイフルクトースコーンシロップ、炭酸水、及び水が含まれる。しかし、この提供システムの他の実施例において、マクロイングリーディエントそのもの、及びマクロイングリーディエントの数は変化する。
【0047】
説明目的で、配管/制御サブシステム20は、(それぞれ)冷却炭酸水164と、冷却水166と、冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の量を計測する、3つの流量計測装置170、172、174が含まれるように記載されている。流量計測装置170、172、174は、フィードバック信号176、178、180を(それぞれ)フィードバック制御システム182、184、186に供給することができる。
【0048】
(以下に詳細に説明する)フィードバック制御システム182、184、186は、流量フィードバック信号176、178、180と(それぞれ、冷却炭酸水164、冷却水166、及び冷却ハイフルクトースコーンシロップ168として定めた)所望の流量とを比較することができる。流量フィードバック信号176、178、180を処理して、フィードバック制御システム182、184、186は、可変ラインインピーダンス194、196、198に(それぞれ)提供することのできる流量制御信号188、190、192を(それぞれ)生成することができる。可変ラインインピーダンス194、196、198の一例は、(全体が参照として本明細書に組み込まれる)米国特許番号5,755,683及び、(全体が参照として本明細書に組み込まれる)米国特許出願公開番号2007/0085049に公開及び特許請求がなされている。可変ラインインピーダンス194、196、198は、ライン206、208、210を(それぞれ)通って、ノズル24と(続いて)容器30に供給される、冷却炭酸水164、冷却水166、及び冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の流量を制御する。しかし、可変ラインインピーダンスの追加の実施例をここに記載する。
【0049】
ライン206、208、210には、流体を流すことが所望/必要でないとき(例えば、出荷時、メンテナンス中、及び停止時)に、ライン206、208、210を通る流体の流れを妨げるために、付加的に(それぞれ)電磁弁200、202、204を含むことができる。
【0050】
上記説明したように、図3は配管/制御サブシステム20の説明のためだけの図である。従って、配管/制御サブシステム20が図示されているこの方法は、この発明を限定するものではなく、他の構成も可能である。例えば、フィードバック制御システム182、184、186の一部又はすべての機能は、制御ロジックサブシステム14に組み込むことができる。
【0051】
図4を参照すると、マイクロイングリーディエントサブシステム18と配管/制御サブシステム20の線図的な平面図が示されている。マイクロイングリーディエントサブシステム18には、製品28を製造するときに用いるマイクロイングリーディエントを保持するように作られた1以上の製品容器252、254、256、258と着脱可能に装着されるように作ることができる製品モジュールアセンブリー250を含むことができる。このマイクロイングリーディエントは、このようなマイクロイングリーディエント/基材がソフトドリンクの第1の部分とソフトドリンクの第2の部分とコーヒ風味と補助栄養分と薬剤とを含み、流体又は粉体又は固体とすることのできるような製品の実例を作るために用いることのできる基材となり得る。しかしながら、分かりやすくする目的で、説明では流体のマイクロイングリーディエントを参照する。いくつかの実施例では、マイクロイングリーディエントは粉体又は固体とすることができる。マイクロイングリーディエントが粉体の場合は、システムには、粉体を計測し及び/又は粉体を再構成する付加的なサブシステムを含むことができる(しかしながら、以下の例に記載するように、マイクロイングリーディエントが粉体の場合は、粉体は製品を混合する方法の1部として再構成することができる)。
【0052】
製品モジュールアセンブリー250には、複数の製品容器252、254、256、258を着脱可能に装着されるように作られた、複数のスロットアセンブリー260、262、264、266を含むことができる。この特別な例では、製品モジュールアセンブリー250には、4つのスロットアセンブリー(すなわちスロット260、262、264、266)が含まれ、従って、4個の製品モジュールアセンブリーとして言及することができるように描かれている。製品モジュールアセンブリー250内に1以上の製品容器252、254、256、258を設置したとき、1つの製品容器(例えば、製品容器254)は、矢印268の方向にスロットアセンブリー(例えば、スロットアセンブリー262)に挿入される。ここでは、典型的な実施例として、「4個の製品モジュール」アセンブリーが示されているが、他の実施例では、それ以上又はそれ以下の製品をモジュールアセンブリー内に含めることができる。この調合システムにより調合された製品に応じて、製品容器の数は変化する。従って、モジュールアセンブリー内に含まれる製品の数は、用途により定まり、これだけに限定されるものではないが、システムの効率、必要性及び/又は機能を含む、システムの所望の特性により選択することができる。
【0053】
説明の目的で、製品モジュールアセンブリー250の各スロットアセンブリーにはポンプアセンブリーが含まれるように描かれている。例えば、スロットアセンブリー252には、ポンプアセンブリー270が含まれるように描かれており、スロットアセンブリー262には、ポンプアセンブリー272が含まれるように描かれており、スロットアセンブリー264には、ポンプアセンブリー274が含まれるように描かれており、スロットアセンブリー266には、ポンプアセンブリー276が含まれるように描かれている。
【0054】
ポンプアセンブリー270、272、274、276には、製品容器内にある製品オリフィスと着脱可能に装着される入力ポートを含むことができる。例えば、ポンプアセンブリー272は、製品容器254内にある容器オリフィス280と着脱可能に装着されるように作られた入力ポート278が含まれるように描かれている。入力ポート278及び/又は製品オリフィス280には、1以上のシーリングアセンブリー(例えば、1以上のOリング/ルアーフィッティング、不図示)を、漏れのないシールを容易にするために含むことができる。
【0055】
1以上のポンプアセンブリー270、272、274、276には、1以上のポンプアセンブリー270、272、274、276に電源が印加されたときに一定の確実な流体量を供給するソレノイドピストンポンプアセンブリーを含むことができるが、これに限定されるものではない。1つの実施例では、このようなポンプは、イタリアの、ULKA Costruzioni Elettromeccaniche S.p.A.of Paviaから調達することができる。例えば、ポンプアセンブリー(例えば、ポンプアセンブリー274)に、データバス38を介して制御ロジックサブシステム14により電源が印加されるたびに、ポンプアセンブリーは、製品容器256内にあるルートビア風味を調整した量だけ提供することができる。なお、説明目的のみであるが、マイクロイングリーディエントは、この説明では流体である。
【0056】
ポンプアセンブリー270、272、274、276の他の例と種々のポンピング技術については米国特許番号4,808,161(この全部を本明細書に参照として組み込む)、米国特許番号4,826,482(この全部を本明細書に参照として組み込む)、米国特許番号4,976,162(この全部を本明細書に参照として組み込む)、米国特許番号5,088,515(この全部を本明細書に参照として組み込む)、及び米国特許番号5,350,357(この全部を本明細書に参照として組み込む)に記載されている。いくつかの実施例では、ポンプアセンブリーはどんなポンプアセンブリーでもよく、米国特許番号5,421,823(この全部を本明細書に参照として組み込む)に記載されたどんなポンプ技術を用いてもよい。
【0057】
上記引用文献の記載は、流体を送り込むために用いることのできる空気圧駆動メンブレンポンプの例に限定するものではない。例えば、これに限られるわけではないが、種々の配合の流体のマイクロリットル単位の流量を多数の負荷サイクルで信頼度高く正確に供給する能力があることを含む1以上の理由で、及び/又は、例えば二酸化炭素供給源から気体圧力を利用することができるので空気圧駆動ポンプは電力をそんなに必要としないので、空気圧駆動メンブレンに基づくポンプアセンブリーが好都合であろう。加えて、メンブレンポンプは、シールに対する表面が動くダイナミックシールを必要としない。ULKAにより製造されるような振動ポンプは、一般にエラストマーによるダイナミックシールを必要とし、このシールは、例えば、特定の種類の流体にさらされた後及び/又は摩耗により、時間の経過により破損する。いくつかの実施例において、空気圧駆動メンブレンポンプのほうが、他のポンプより信頼性が高く、費用効率が高く、そして校正が容易である。また、このほうが他のポンプに比べてノイズが少なく、発生熱も小さく、動力消費量も少ない。
【0058】
製品モジュールアセンブリー250は、着脱可能にブラケットアセンブリー282と係合することができる。ブラケットアセンブリー282は処理システム10の一部とし、(そしてそこに固定する)ことができる。ここで、「ブラケットアセンブリー」と称しているが、ブラケットアセンブリーは他の実施例では変化する。ブラケットアセンブリーは製品モジュールアセンブリー282を望ましい位置に固着するために使われる。ブラケットアセンブリー282の一例には、これに限定されるわけではないが、製品モジュールアセンブリー250を着脱可能にはめ合わせるようにする、処理システム10内にある棚が含まれる。例えば、製品モジュールアセンブリー250には、ブラケットアセンブリー282に組み込まれる相補的な部品に着脱可能に装着されるように作られた係合装置(例えば、不図示の、クリップアセンブリー、スロットアセンブリー、ラッチアセンブリー、ピンアセンブリー)を含むことができる。
【0059】
配管/制御サブシステム20には、ブラケットアセンブリー282に固着させたマニホールドアセンブリー284を含むことができる。マニホールドアセンブリー284は、各ポンプアセンブリー270、272、274、276に組み込まれたポンプオリフィス(ポンプオリフィス294、296、298、300)と着脱可能にはめ合わされるように作られた複数の入口ポート286、288、290、292を含むように作ることができる。製品モジュールアセンブリー250をブラケットアセンブリー282に設置したとき、製品モジュールアセンブリー250は矢印302の方向に動き、入口ポート286、288、290、292をポンプオリフィス294、296、298、300と着脱可能にはめ合わせる。入口ポート286、288、290、292及び/又はポンプオリフィス294、296、298、300には、上述のように、漏れの無いようにシールするための(不図示の)1以上のOリング又はシールアセンブリーを含むことができる。
【0060】
マニホールドアセンブリー284は、(直接又は間接に)ノズル24に繋げることのできる配管の束304にはめ合うように作ることができる。上述のように高容量原料サブシステム16は、少なくとも1つの実施例では、冷却炭酸水164、冷却水166、及び/又は冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の形態で流体をノズル24に供給することができる。従って、制御ロジックサブシステム14は、種々の高容量原料、例えば、冷却炭酸水164、冷却水166、冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の具体的な量、及び種々のマイクロイングリーディエント(例えば、第1の基材(すなわち、風味付け)、第2の基材(すなわち、栄養補助薬)、及び第3の基材(すなわち、薬剤))の具体的な量を制御することができ、制御ロジックサブシステム14は、製品28の製造を精密に制御することができる。
【0061】
図4には、1つのノズル24のみが描かれているが、他の種々の実施例において、複数ノズルとすることができる。いくつかの実施例では、例えば1以上の配管の束を経由するシステムから分配された製品を1以上の容器30が受け取ることができる。このようにいくつかの実施例では、調合システムは、1以上のユーザが1以上の製品を同時に分配することを要求することができるようにすることができる。
【0062】
図5を参照すると、配管/制御サブシステム20の線図が示されている。以下に記載の配管/制御サブシステムは製品28に加える冷却炭酸水164の量を制御するために用いる配管/制御システムであるが、これは説明のためだけに示すものであり本発明を限定するものではなく他の構成も可能である。例えば、以下に記載の配管/制御サブシステムは、例えば、製品28に加える冷却水166及び/又は冷却ハイフルクトースコーンシロップ168の量の制御にも用いることができる。
【0063】
上述の通り、配管/制御サブシステム20は、流量計測装置170からの流量フィードバック信号176を受け取るフィードバック制御システム182を含んでいてもよい。フィードバック制御システム182は、(データバス38を介して制御ロジックサブシステム14により定められる)必要とする流量と流量フィードバック信号176とを比較することができる。流量フィードバック信号176を処理して、フィードバック制御システム182は、可変ラインインピーダンス194に送られる流量制御信号188を生成することができる。
【0064】
フィードバック制御システム182には、各々以下に詳細に説明するが、軌道形成制御装置350、流量制御装置352、フィードフォワード制御装置354、時間遅れ部356、飽和制御装置358、及びステッパー制御装置360を含むことができる。
【0065】
軌道形成制御装置350は、データバス38を経由して制御ロジックサブシステム14から制御信号を受け取るように構成することができる。この制御信号は、配管/制御サブシステム20が流体(この場合は冷却炭酸水164)を製品28で用いるために供給する形態の軌道を決定する。しかし、制御ロジックサブシステム14により提供される軌道は、例えば流量制御装置352で処理する前に修正する必要がある。例えば、制御システムは、(例えば、ステップ状の変化を含む)複数の直線部分で作られた難しい時間処理制御曲線を持つ傾向がある。例えば、流量制御装置352は、3つの明確な直線部分、すなわち、部分372、374、376、により成り立つような、困難な処理制御曲線370を有することができる。従って、変換点(例えば、変換点378、380)で、流量制御装置352は具体的に、(そして、配管/制御サブシステム20は一般的に)、瞬時に第1の流量から第2の流量に変わることを必要とする。従って、軌道形成制御装置350は、瞬間的な第1の流量から第2の流量への変化はもはや必要とされないので、流量制御装置352で具体的に(そして、配管/制御サブシステム20で一般的に)容易に処理されるようになめらかな制御曲線を作るように曲線30をフィルターする。
【0066】
付加的に、軌道形成制御装置350は、注入前に濡らしておくことと注入後にノズル20をすすぐことができる。いくつかの実施例及び/又はいくつかのレシピにおいて、1以上の原料は、原料(ここでは「汚れた原料」と称す)が、ノズル24と直接に、すなわち原料が保存されている状態で、接触する場合は、ノズル24に問題を生じさせる。いくつかの実施例において、ノズル24が「汚れた原料」と直接接触するのを防ぐために、ノズル24は「注入前」原料、例えば、水、により注入前に濡らしておくことができる。ノズル24は、その後、「注入後の原料」例えば、水により注入後のすすぎを行うことができる。
【0067】
具体的には、ノズル24が、例えば、10mLの水(又は「注入前」の原料)、により注入前に濡らしておくとき、及び/又は、例えば、10mLの水(又は「洗浄後」の原料)、により注入後のすすぎを行うとき、いったん汚れた原料の追加を停止し、注入処理の間に付加した汚れた原料の量を供給することで、軌道形成制御装置350が、注入前に濡らしておくときに加えられた洗浄前の原料、及び/又は、注入後のすすぎを補正することができる。具体的には、容器30に製品28が注入されるので、注入前のすすぎ水又は「洗浄前」により製品28に汚れた原料が初期的に混じっている結果となり、軌道形成制御装置350は、必要な流量より多くの流量で汚れた原料を加えることができ、製品28が「濃度不足」から「ほぼ適切濃度」そして「濃度過剰」に変化し、又は、特定のレシピで指示した量より高い濃度を呈する。しかし、いったん適切な汚れた原料を加えると、注入後のすすぎ処理でさらに水又は適切な「洗浄後の原料」が加わることがあり、製品28が再び、汚れた原料の「適切濃度」となる。
【0068】
流量制御装置352は、比例積分ループ制御として構成することができる。流量制御装置352は、一般的に上述した、フィードバック制御システム182により行われる比較と処理を行うことができる。例えば、流量制御装置352は、流量計測装置170からのフィードバック信号176を受け取るように構成することもできる。流量制御装置352は、流量フィードバック信号176と(制御ロジックサブシステム14により定められ、軌道形成制御装置350により修正された)要求流量都を比較することができる。流量フィードバック信号176を処理し、流量制御装置352は、可変ラインインピーダンス194に供給することのできる流量制御信号188を生じさせることができる。
【0069】
フィードフォワード制御装置354は、可変ラインインピーダンス194の初期位置について推定する「最善の推定」を提供することができる。具体的には、決められた一定の圧力で、可変ラインインピーダンスは、0.00mL/秒と120.00mL/秒との間の(冷却炭酸水164の)流量とすることができる。さらに、容器30に製品28を注入するとき40mL/秒の流量が好ましいと仮定する。従って、フィードフォワード制御装置354は、可変ラインインピーダンス194を全開時の33.3%まで最初に開くフィードフォワード信号を供給することができる(可変ラインインピーダンス194はリニア特性で動作すると仮定する)。
【0070】
フィードフォワード信号の値を定めると、フィードフォワード制御装置354は、実験的に定め、種々の初期流量を提供する信号を決定することのできるルックアップテーブルを用いることができる。そのようなルックアップテーブルには、以下の表が含まれるが、これに限定されるものではない。
【表1】
【0071】
この場合、容器30に製品28を注入するとき40mL/秒の流量が好ましいと仮定し、フィードフォワード制御装置354は、上記ルックアップテーブルを用いて、ステッピング・モータに60度となるようなパルスを(フィードフォワードライン384を用いて)送ることができる。
【0072】
時間遅れ部356は、(可変ラインインピーダンス194に供給された)先の制御信号が流量制御装置352に供給されるフィードバック経路を形成する。
【0073】
飽和制御装置358は、可変ラインインピーダンス194が(ステッパー制御装置360により)最大流量に設定してあるときはいつでも、(上述のように、PIループ制御で構成することのできる)フィードバック制御システム182の好ましい積分制御に構成することができ、従って、流量のオーバーシュートとシステムの振動を減少させ、システムの安定性が増す。
【0074】
ステッパー制御装置360は、(ライン386上の)飽和制御装置358から供給される信号を変換して可変ラインインピーダンス194で使用可能な信号にする。可変ラインインピーダンス194には、オリフィスサイズを調整する(そして、それにより流量を制御する)ステッパーモータを含むことができる。従って、制御信号188は、可変ラインインピーダンス内に含まれるステッパーモータを制御するように作ることができる。
【0075】
図6を参照すると、ユーザインターフェースサブシステム22の線図が示されている。ユーザインターフェースサブシステム22には、製品28に関する多くの選択肢をユーザ26が選択することのできるタッチスクリーンインターフェースを含むことができる。例えば、ユーザ26は、(「ドリンクサイズ」欄402を介して)製品28のサイズを選択することができる。選択することのできるサイズには、これに限定されるわけではないが、「12オンス」、「16オンス」、「20オンス」、「24オンス」、「32オンス」、及び「48オンス」を含むことができる。
【0076】
ユーザ26は、(「ドリンクタイプ」欄404を介して)製品28タイプを選択することができる。選択できるタイプの例として、これに限定されるわけではないが、「コーラ」、「レモンライム」、「ルートビア」、「アイスティー」「レモネード」、及び「フルーツポンチ」を含むことができる。
【0077】
ユーザ26は、製品28に加えるために、(「アドイン」欄406を介して)1以上の風味/産物を選択することができる。選択可能なアドインの例として、これに限定されるわけではないが、「チェリー風味」、「レモン風味」、「ライム風味」、「チョコレート風味」、「コーヒ風味」、及び「アイスクリーム」を含むことができる。
【0078】
さらに、ユーザ26は、製品28に加えるために、(「栄養補助」欄408を介して)1以上の栄養補助食品を選択することができる。このような栄養補助食品の例として、これに限定されるわけではないが、「ビタミンA」、「ビタミンB6」、「ビタミンB12」、「ビタミンC」、「ビタミンD」、及び「亜鉛」を含むことができる。
【0079】
いくつかの実施例では、タッチスクリーンの下部の追加のスクリーンには、スクリーンの「リモート制御」(不図示)を含むことができる。リモート制御には、例えば上、下、左、及び、右を表示するボタンを含み、選択することができる。しかし、他の実施例では、追加ボタンを含むことができる。
【0080】
いったんユーザ26が適切な選択を行うと、ユーザ26は「開始」ボタン410を選択することができ、ユーザインターフェースサブシステム22は、制御ロジックサブシステム14に(データバス32を介して)適切なデータ信号を供給する。それを受信すると、制御ロジックサブシステム14は、記憶サブシステム12から適切なデータを読み出し、適切な制御信号を、例えば、高容量原料サブシステム16、マイクロイングリーディエントサブシステム18、配管/制御サブシステム20に供給することができ、信号は(上述のような方法で)製品を作るために処理される。あるいは、ユーザ26は「キャンセル」ボタン412を選択することもでき、それにより、タッチスクリーンインターフェース400は、初期設定(例えばボタンが選択されていない状態)にリセットすることができる。
【0081】
ユーザインターフェースサブシステム22は、ユーザ26と双方向のコミュニケーションを可能とするよう構成することができる。例えば、ユーザインターフェースサブシステム22には、処理システム10からユーザ26に情報を提供させる情報スクリーン414を含むことができる。ユーザ26に提供することのできる情報の例として、これに限定されるわけではないが、宣伝、システムの機能/警報に関する情報、及び種々の製品の価格に関する情報を含むことができる。
【0082】
上述したように、(マイクロイングリーディエントサブシステム18及び配管/制御サブシステム20の)製品モジュールアセンブリー250には、複数の製品容器252、254、256、258が着脱可能に装着されるように作られた複数のスロットアセンブリー260、262、264、266を含むことができる。残念ながら、処理システム10が製品容器252、254、256、258に再注入するときに、製品モジュールアセンブリー250の間違ったスロットアセンブリー内の製品容器に導入する可能性がある。このような誤りにより、1以上のポンプアセンブリー(例えば、ポンプアセンブリー270、272、274、276)及び/又は、1以上の配管アセンブリー(例えば、配管束304)が1以上のマイクロイングリーディエントに汚染される結果となる可能性がある。例えば、ルートビア風味(すなわち、製品容器256に入ったマイクロイングリーディエント)は非常に強い風味を持っているので、いったん特定のポンプアセンブリー/配管アセンブリーが例えばルートビア風味の分配のために使われると、それより弱い風味(例えば、レモンライム風味、アイスティー風味、及びレモン風味)を持つマイクロイングリーディエントを分配するために使うことができなくなる。
【0083】
付加的に、そして上述したように、製品モジュールアセンブリー250は、ブラケットアセンブリー282が着脱可能に装着されるように構成することができる。従って、処理システム10に複数の製品モジュールアセンブリーと複数のブラケットアセンブリーが含まれる場合は、処理システムを提供するとき、製品モジュールアセンブリーを間違ったブラケットアセンブリーに取り付けてしまうことがありえる。残念ながら、このような誤りにより、1以上のポンプアセンブリー270、272、274、276、及び/又は、1以上の配管アセンブリー(例えば、配管束304)が1以上のマイクロイングリーディエントに汚染される結果となる可能性がある。
【0084】
したがって、処理システム10には、製品容器と製品モジュールを処理システム10中に確実に適切に設置するために、RFIDに基づくシステムを含めることができる。さらに、図7及び図8を参照して、処理システム10には、処理システム10の製品モジュールアセンブリー250の上に設置したRFIDアンテナアセンブリー452を有することのできるRFIDシステム450を含むことができる。
【0085】
上述したように、製品モジュールアセンブリー250は、少なくとも1つの製品容器(例えば、製品容器258)に着脱可能に装着されるよう作ることができる。RFIDシステム450には、製品容器258上に設置した(例えば、張り付けた)RFIDタグアセンブリー454を含むことができる。製品モジュールアセンブリー250が製品容器(例えば、製品容器258)に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDタグアセンブリー454は、例えばRFIDアンテナアセンブリー452の上部検知ゾーン456内に位置することができる。従ってこの例では、製品容器258が製品モジュールアセンブリー250内に位置するとき(すなわち着脱可能に装着されているとき)はいつでも、RFIDタグアセンブリー454は、RFIDアンテナアセンブリー452により検出される。
【0086】
上述したように、製品モジュールアセンブリー250は、ブラケットアセンブリー282に着脱可能に装着されるよう作ることができる。RFIDシステム450にはさらに、ブラケットアセンブリー282上に設置した(例えば、張り付けた)RFIDタグアセンブリー458を含むことができる。ブラケットアセンブリー282が製品モジュールアセンブリー250に着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDタグアセンブリー458は、例えば、RFIDアンテナアセンブリー452の下部部検知ゾーン460内に位置することができる。
【0087】
従って、RFIDアンテナアセンブリー452とRFIDタグアセンブリー454、458の使用を通じて、RFIDシステム450は、種々の製品容器(例えば製品容器252、254、256、258)が製品モジュールアセンブリー250内に適切に配置されているかどうかを判断することができるようになる。さらに、RFIDシステム450は、製品モジュールアセンブリー250が処理システム10内に適切に配置されているかどうかを判断することができるようになる。
【0088】
RFIDシステム450には、RFIDアンテナアセンブリーと2つのRFIDタグアセンブリーとが含まれているように描かれているが、他の構成も可能なので、これは説明のためだけであり、この発明を限定することを意図するものではない。具体的には、RFIDシステム450の一般的な構成には、製品モジュールアセンブリー250の各スロットアセンブリー内に1つのRFIDアンテナアセンブリーを含めることができる。例えば、RFIDシステム450には、付加的に、製品モジュールアセンブリー250内に配置したRFIDアンテナアセンブリー462、464、466を含めることができる。従って、RFIDアンテナアセンブリー452は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー266に挿入されているかどうかを判断することができ、RFIDアンテナアセンブリー462は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー264に挿入されているかどうかを判断することができ、RFIDアンテナアセンブリー464は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー262に挿入されているかどうかを判断することができ、そして、RFIDアンテナアセンブリー466は、製品容器が(製品モジュールアセンブリー250)のスロットアセンブリー260に挿入されているかどうかを判断することができる。さらに、処理システム10には、複数の製品モジュールアセンブリーを含めることができ、これらの製品モジュールアセンブリーの各々には、どの製品容器が特定の製品モジュールアセンブリーに挿入されているかを判断するための1以上のRFIDアンテナアセンブリーを含むことができる。
【0089】
上述したように、RFIDアンテナアセンブリー452の下部検知ゾーン460におけるRFIDタグアセンブリーの存在を監視することにより、RFIDシステム450は、処理システム10内に製品モジュールアセンブリー250が適切に配置されているかどうかを判断することができる。従って、どのRFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466でもブラケットアセンブリー282に張り付けた1以上のRFIDタグアセンブリーを読み出すために用いることができる。説明の目的で、ブラケットアセンブリー282には、単一のRFIDタグアセンブリー458が含まれるように描かれている。しかし、これは説明の目的のためだけのものであり、本発明を限定することを意図するものではなく、他の構成も可能である。例えば、ブラケットアセンブリー282には、複数のRFIDタグアセンブリーを含むことができる。すなわち、RFIDアンテナアセンブリー462により読み取られるRFIDタグアセンブリー468(仮想的に示す)、RFIDアンテナアセンブリー464により読み取られるRFIDタグアセンブリー470(仮想的に示す)、及び、RFIDアンテナアセンブリー466により読み取られるRFIDタグアセンブリー472(仮想的に示す)である。
【0090】
1以上のRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454、458、468、470、472)は、パッシブRFIDタグアセンブリー(例えば、電源を必要としないRFIDタグアセンブリー)とすることができる。加えて、1以上のRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454、458、468、470、472)は、RFIDシステム450がRFIDタグアセンブリーにデータを書き込むことができる、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーとすることができる。RFIDタグアセンブリーに保存することのできるデータの形式には、製品容器の数識別子、製品容器の製品データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及びブラケット識別子を含むことができるが、これに限定されるわけではない。
【0091】
数識別子に関し、いくつかの実施例では、RFIDタグを取り付けた容器からポンプで各原料が注入され、RFIDタグには、容器中の更新した容積、及び/又は更新したポンプで注入された量を書き込む。続いて容器がアセンブリーから取り除かれ、別のアセンブリーに置き換えられた場合に、システムはRFIDタグを読み込み、容器の量積、及び/又は容器からポンプでくみ上げた量を知ることができる。従って、ポンプでくみ上げた日付もRFIDタグに書き込まれる。
【0092】
従って、ブラケットアセンブリー(例えば、ブラケットアセンブリー282)の各々には、処理システム10内に設置され、RFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー458)が取り付けられ、取り付けたRFIDタグアセンブリーは、(ブラケットアセンブリーを一意的に特定するために)ブラケット識別子を判断することができる。従って、処理システム10に10個のブラケットアセンブリーが含まれる場合は、10個のRFIDタグアセンブリー(すなわち、各ブラケットアセンブリーに取り付けたRFIDタグアセンブリー)が10個のブラケット識別子(すなわち、ブラケットアセンブリー毎に1つづつ)を判断することができる。
【0093】
さらに、製品容器(例えば、製品容器252、254、256、258)が作られ、マイクロイングリーディエントで満たされたとき、RFIDタグアセンブリーには、(製品容器内のマイクロイングリーディエントを特定するための)原料識別子、(マイクロイングリーディエントの数量を特定するための)数識別子、(マイクロイングリーディエントの製造日付を特定するための)製造日付識別子、及び(製品容器を廃棄/再利用する日付を特定するための)廃棄日付識別子が含まれる。
【0094】
従って、製品モジュールアセンブリー250は処理システム10内に設置され、RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466は、RFIDサブシステム474により電圧が印加される。RFIDサブシステム474は、データバス476を介して制御ロジックサブシステム14に接続される。いったん電圧が印加されると、RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466は、それぞれの検知ゾーン(例えば上部検知ゾーン456と下部検知ゾーン460)の走査を開始し、RFIDタグアセンブリーが存在するかどうかを調べる。
【0095】
上述したように、1以上のRFIDタグアセンブリーは、製品モジュールアセンブリー250が着脱可能に装着されているブラケットアセンブリーに取り付けることができる。製品モジュールアセンブリー250がブラケットアセンブリー282にはめ込まれたとき(すなわち、着脱可能に装着させたとき)、1以上のRFIDタグアセンブリー458、468、470、472は、(それぞれ)RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466の下部検知ゾーンに置くことができる。説明のために、ブラケットアセンブリー282には、1つだけのRFIDタグアセンブリー、すなわちRFIDタグアセンブリー458が含まれると仮定する。さらに、説明のために、製品容器252、254、256、258は、(それぞれ)スロットアセンブリー260、262、264、266内に取り付けられていると仮定する。従って、RFIDサブシステム474は、(RFIDタグアセンブリー458により)ブラケットアセンブリー282を検出し、そして、各製品容器に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454)を検出することにより、製品容器252、254、256、258を検出する。
【0096】
製品モジュール、ブラケットアセンブリー、及び製品容器の位置情報は、例えば、制御ロジックサブシステム14に接続された記憶サブシステム12内に保存することができる。具体的には、何も変化がなければ、RFIDサブシステム474は、RFIDアンテナアセンブリー452にRFIDタグアセンブリー454(すなわち、製品容器258に取り付けられている)を検出させること、そして、RFIDアンテナアセンブリー452にRFIDタグアセンブリー458(すなわち、ブラケットアセンブリー282に取り付けられている)を検出させることが期待されている。加えて、何も変化がなければ、RFIDアンテナアセンブリー462は、製品容器256に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)を検出し、RFIDアンテナアセンブリー464は、製品容器254に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)を検出し、そして、RFIDアンテナアセンブリー466は、製品容器252に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)を検出する。
【0097】
説明のために、所定の保守作業において、製品容器258がスロットアセンブリー264内で正しい位置に置かれておらず、製品容器256がスロットアセンブリー266内の正しい位置に置かれていないと仮定する。RFIDタグアセンブリー内に含まれる情報を(RFIDアンテナアセンブリーを用いて)獲得すると、RFIDサブシステム474は、RFIDアンテナアセンブリー262を用いて製品容器258に関連づけられたRFIDタグアセンブリーを検出することができ、RFIDアンテナアセンブリー452を用いて製品容器256に関連づけられたRFIDタグアセンブリーを検出することができる。製品容器256、258の新しい位置を、先に(記憶サブシステム12に保存したものとして)保存した製品容器256、258の位置と比較することにより、RFIDサブシステム474は、これらの製品容器の位置が正しくないと判断することができる。
【0098】
従って、RFIDサブシステム474は、制御ロジックサブシステム14を介して、例えば、ユーザ-インターフェースサブシステム22の情報スクリーン414に警報を表示させることができ、例えば保守技術者に製品容器が正しく設置されなかったことを説明することができる。製品容器内のマイクロイングリーディエントの形式によっては、保守技術者は、例えば、続けるか続けることができないかの判断を行うことができる。上述のように、特定のマイクロイングリーディエント(例えば、ルートビア風味)は、非常に強い風味を持つので、いったんポンプアセンブリー及び/又は配管アセンブリーを経由して分配されてしまうと、そのポンプアセンブリー及び/又は配管アセンブリーは、他のマイクロイングリーディエントのためにもはや使うことができなくなる。加えて、上述のように、製品容器に取り付けられた種々のRFIDタグアセンブリーは、製品容器内のマイクロイングリーディエントを判断することができる。
【0099】
従って、レモンライム風味のために用いられていたポンプアセンブリー/配管アセンブリーがルートビア風味に用いられようとする場合、保守技術者は、本当にそうしていいのかどうか確認するための警報を受け取ることができる。しかし、ルートビア風味に用いられていたポンプアセンブリー/配管アセンブリーがレモンライム風味のために用いられようとする場合、保守技術者は、これは進めるべきではなく製品容器を元の用途に戻すよう、あるいは、例えば、ポンプアセンブリー/配管アセンブリーを取り除き、新たなポンプアセンブリー/配管アセンブリーに置き換えるよう、警報を受けるであろう。ブラケットアセンブリーが処理システム10内に移動してきたことをRFIDサブシステム474が検知したときにも、同様の警報がでるであろう。
【0100】
RFIDサブシステム474は、種々のマイクロイングリーディエントの消費量を監視するよう作ることができる。例えば、上述のように、RFIDタグアセンブリーは、特定の製品容器内のマイクロイングリーディエントの量を決定するために最初にエンコードされる。制御ロジックサブシステム14は、種々の製品容器の各々からポンプで送られてきたマイクロイングリーディエントの量を知っているので、所定の間隔で(例えば1時間毎に)、種々の製品容器内に含まれる種々のRFIDタグアセンブリーにRFIDサブシステム474により(RFIDアンテナアセンブリーを介して)書き込まれ、製品容器内に含まれるマイクロイングリーディエントの最新の量を定める。
【0101】
製品容器が、所定の最低量に達したことを検出すると、RFIDサブシステム474は、制御ロジックサブシステム14を介して、ユーザインターフェースサブシステム22の情報スクリーン414に警報メッセージを発することができる。加えて、RFIDサブシステム474は、1以上の製品容器が(製品容器に取り付けたRFIDタグアセンブリー内に定義されているような)期限切れ日付に到達又は超過しているとき(ユーザインターフェースサブシステム22の情報スクリーン414に)警報を表示することができる。加えて/代替的に、上述の警報メッセージを、処理システム10と(有線通信チャンネル又は無線中心チャンネルを介して)接続された遠隔サーバのような、遠隔コンピュータ(不図示)に送信することができる。
【0102】
RFIDシステム450は、製品モジュールに取り付けられたRFIDアンテナアセンブリーとブラケットアセンブリーと製品容器との取り付けられたRFIDタグアセンブリーを有するものとして上述したが、これは説明のためだけであり、本発明を限定するためのものではない。具体的には、RFIDアンテナアセンブリーは、製品容器、ブラケットアセンブリー、又は製品モジュールのいずれにも取り付けることができる。加えて、RFIDタグアセンブリーは、製品容器、ブラケットアセンブリー、又は製品モジュールのいずれにも取り付けることができる。従って、RFIDタグアセンブリーが製品モジュールアセンブリーに取り付けられたときは、RFIDタグアセンブリーは、例えば、製品モジュールのシリアル番号を判断する製品モジュール識別子を定めることができる。
【0103】
製品モジュールアセンブリー250に含まれるスロットアセンブリー(例えば、スロットアセンブリー260、262、264、266)が非常に近接しているので、RFIDアンテナアセンブリー452を、例えば、隣り合うスロットアセンブリー内に置かれた製品容器を読み込むことがないように作ることが好ましいであろう。例えば、RFIDアンテナアセンブリー452は、RFIDアンテナアセンブリー452がRFIDタグアセンブリー454、458のみを読み取ることができるように構成し、RFIDアンテナアセンブリー462は、RFIDアンテナアセンブリー462がRFIDタグアセンブリー468、及び、製品容器256に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)のみを読み取ることができるように構成し、RFIDアンテナアセンブリー464は、RFIDアンテナアセンブリー464がRFIDタグアセンブリー470、及び、製品容器254に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)のみを読み取ることができるように構成し、そして、RFIDアンテナアセンブリー466は、RFIDアンテナアセンブリー466がRFIDタグアセンブリー472、及び、製品容器252に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(不図示)のみを読み取ることができるように構成するべきである。
【0104】
図9によれば、RFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466のうちの1以上は、ループアンテナとして構成することができる。以下ではもっぱらRFIDアンテナアセンブリー452について説明するが、これは説明のためだけであり、本発明を限定するものではなく、以下の説明はRFIDアンテナアセンブリー452、462、464、466のどれにも同様に当てはまる。
【0105】
RFIDアンテナアセンブリー452には、グランド502とポート504との間に接続され、RFIDアンテナアセンブリー452に電圧を印加することのできる第1のキャパシターアセンブリー500(例えば、2.90pFのキャパシター)を含むことができる。第2のキャパシターアセンブリー506(例えば、2.55pFのキャパシター)は、ポート504と誘導ループアセンブリー508との間に設けることができる。抵抗アセンブリー510(例えば、2.00オームの抵抗)は、誘導ループアセンブリー508とグランド502とを結びつけ、帯域幅を増加し、動作範囲を広くするために、Qファクターを減少させる(ここでは「Q減少」と称する)。
【0106】
当業者に知られているとおり、RFIDアンテナアセンブリー452は、誘導ループアセンブリー508の物理的特性を変更することにより調整することができる。例えば、誘導ループアセンブリー508の直径「d」を大きくすると、RFIDアンテナアセンブリー452の遠距離磁場の性能も向上する。さらに、誘導ループアセンブリー508の直径「d」を小さくすると、RFIDアンテナアセンブリー452の遠距離磁場の性能も下がる。
【0107】
具体的には、RFIDアンテナアセンブリー452の遠距離磁場の性能は、RFIDアンテナアセンブリー452の放射エネルギーの能力により変化する。当業者に知られているとおり、RFIDアンテナアセンブリー452の放射エネルギーの能力は、ポート504を介してRFIDアンテナアセンブリー452に電圧を印加するために用いられるキャリア信号512の波長に関する誘導ループアセンブリー508の周辺長に依存する。
【0108】
図10を参照すると、好ましい実施例において、キャリア信号512は、12.89インチの波長を持つ915MHzのキャリア信号512とすることができる。ループアンテナの設計に関して、誘導ループアセンブリー508の周辺長がキャリア信号512の波長の50%に近づくか越えると、誘導ループアセンブリー508は、誘導ループアセンブリー508の軸562から、(例えば、矢印550、552、554、556、558、560で表されるような)半径方向に、エネルギーを放射することができ、その結果、強い遠距離磁場の性能が得られる。逆に、誘導ループアセンブリー508の周辺長をキャリア信号512の波長の25%未満にすることにより、誘導ループアセンブリー508により外に放射されるエネルギー量は減少し、遠距離磁場の性能は悪くなる。さらに、(矢印564、566で表されるような)誘導ループアセンブリー508の平面とは垂直方向に磁気カップリングが生じるので、強い近接磁場の性能が得られる。
【0109】
上述したように、製品モジュールアセンブリー250に含まれるスロットアセンブリー(例えばスロットアセンブリー260、262、264、266)は非常に近接しているので、RFIDアンテナアセンブリー452が、例えば、隣のスロットアセンブリーにある製品容器を読み込まないような方法でRFIDアンテナアセンブリー452を構成することが好ましいであろう。従って、誘導ループアセンブリー508を、誘導ループアセンブリー508の周辺長がキャリア信号512の波長の25%未満(例えば、915MHzのキャリア信号に対して3.22インチ)になるよう構成することにより、遠距離磁場の性能は弱くなり、近接磁場の性能が強くなる。さらに、誘導ループアセンブリー508を、読み取られるRFIDタグアセンブリーがRFIDアンテナアセンブリー452の上又は下になるよう、配置することにより、RFIDタグアセンブリーは、RFIDアンテナアセンブリー452に電磁的に結合することができる。例えば、誘導ループアセンブリー508の周辺長がキャリア信号512の波長の10%(例えば、915MHzのキャリア信号に対して1,29インチ)となるよう構成したとき、誘導ループアセンブリー508の直径は0.40インチとなり、比較的高いレベルの近接磁場の性能となり比較的低いレベルの遠距離磁場の性能となる。
【0110】
図11及び図12を参照して、処理システム10は、ハウジングアセンブリー600に組み込むことができる。ハウジングアセンブリー600には、処理システム10が動作するため及び空になった製品容器の取り替えるための1以上のアクセスドア/パネル602、604を設けることができる。種々の理由により(例えば、保安、安全のために)、処理システム10の内部の部品を認可された人にしか取り出せないように、アクセスドア/パネル602、604を固定することが好ましい。従って、先に説明したRFIDサブシステム(例えば、RFIDサブシステム474)は、アクセスドア/パネル602、604が、適切なRFIDタグアセンブリーがRFIDアンテナアセンブリー650に接近して置かれたときだけ開くことができるように構成することができる。このようなRFIDタグアセンブリーの一例として、製品容器に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(例えば、製品容器258に取り付けられたRFIDタグアセンブリー454)が含まれる。
【0111】
RFIDアンテナアセンブリー650には、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652が含まれる。第1のマッチング要素654(例えば、5.00pFのキャパシター)は、グランドとRFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加することのできるポート658との間に取り付けることができる。第2のマッチング要素660(例えば、16.56ナノヘンリーのインダクター)は、ポート658と誘導ループアセンブリー650との間に取り付けることができる。マッチング要素654、660は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652のインピーダンスを好ましいインピーダンスに(例えば、5.00オーム)に調整することができる。一般に、マッチング要素654、660は、RFIDアンテナアセンブリー650の効率を改善することができる。
【0112】
RFIDアンテナアセンブリー650には、RFIDアンテナアセンブリー650を広い範囲の周波数で用いることができるように作られた構成要素662(例えば、5.00オームの抵抗)を含むことができる。これにより、RFIDアンテナアセンブリー650を全帯域で使うことができ、許容範囲を、ネットワークをマッチングさせる範囲内にすることができる。例えば、RFIDアンテナアセンブリー650の帯域が50MHzでQファクター要素(「Q減少要素」とも称す)662の減少がアンテナを100MHz幅にするよう構成されている場合、RFIDアンテナアセンブリー650の中心周波数は、RFIDアンテナアセンブリー650の性能に影響を与えることなく25MHz動く。Q減少要素662は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の中に置くか、又は、RFIDアンテナアセンブリー650内の別の場所に置くことができる。
【0113】
上述のように、比較的小さな誘導ループアセンブリー(例えば、図9及び図10の誘導ループアセンブリー508)を用いることにより、アンテナアセンブリーの遠距離磁場の性能を下げ、近接磁場の性能を補強することができる。残念ながら、そのような小さな誘導ループアセンブリーを用いると、RFIDアンテナアセンブリーの検出範囲の深さも比較的浅くなる(例えば、一般にループの直径に比例する)。従って、大きな検出範囲の深さを得るためには、大きなループ直径を用いればよい。残念ながら上述のとおり、大きなループ直径を用いることにより、遠距離磁場の性能を増大させることになる。
【0114】
従って、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652には、位相シフト要素(例えば、キャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692)を有する複数の別々のアンテナ部分(例えば、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676)を含めることができる。キャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692の例として、1.0pFのキャパシター又はバラクター(例えば、電圧可変キャパシター)、例えば1.0〜250pFのバラクターを含めることができる。上述の位相シフト要素は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の位相シフトを状況の変化を補償するために制御するよう構成することができ、あるいは、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の特性を、種々の誘導結合特性、及び/又は磁気特性に備えるように構成することができる。上述の位相シフト要素の他の例は、結合線である(不図示)。
【0115】
上述のように、アンテナ部分の長さをRFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加するキャリア信号の波長の25%に保持することにより、アンテナ部分から外に放射されるエネルギー量が減少し、遠距離磁場の性能は悪くなり、近接磁場の性能が向上する。従って、従って、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676の各々は、RFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加するキャリア信号の波長の25%になるよう寸法を定めることができる。さらに、キャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692の各々を適切な寸法とすることにより、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の回りにキャリア信号が伝わるときに生じる位相シフトを、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652に組み込まれた種々のキャパシターアセンブリーにより相殺することができる。従って、説明のために、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676の各々において、90°の位相シフトが生じていると仮定する。従って、適切な寸法のキャパシターアセンブリー680、682、684、686、688、690、692を用いることにより、各セグメントに生じた位相シフトを、減少/削除することができる。例えば、915MHzのキャリア信号周波数及びキャリア信号の波長の25%より短い(一般には10%の)アンテナセグメントの長さに対しては、位相シフトの解消及びチューンセグメントの共振のために、1.2pFキャパシターアセンブリーを用いることができる。
【0116】
上述のように、RFIDアンテナアセンブリー650に電圧を印加するキャリア信号の波長の25%より長くはない、比較的短いアンテナ部分(例えば、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676)を用いることにより、RFIDアンテナアセンブリー650の遠距離磁場の性能を下げ、近接磁場の性能を向上させることができる。
【0117】
RFIDアンテナアセンブリー650からは、遠距離磁場の性能を高くすることが望まれる場合は、RFIDアンテナアセンブリー650に、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652の一部に電磁的に結合する遠視野アンテナアセンブリー694(例えば双極子アンテナアセンブリー)を含めることができる。遠視野アンテナアセンブリー694には、第1のアンテナ部分696(すなわち、双極子の第1の部分を形成する)と第2のアンテナ部分698(すなわち、双極子の第2の部分を形成する)とを含めることができる。上述のように、アンテナ部分664、666、668、670、672、674、676の長さを、キャリア信号の波長の25%より短くすることにより、アンテナアセンブリー650の遠距離磁場の性能を下げ、近接磁場の性能を向上させることができる。従って、第1のアンテナ部分696と第2のアンテナ部分698との合計長さは、キャリア信号の波長の25%より長くすることができ、それにより、遠距離磁場の性能を向上させる。
【0118】
マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652は、マイタージョイントにより結合した複数の線形アンテナ部分として構成されているように示されているが、これは、説明目的のためだけのものであり、この発明を限定することを意図するものではない。例えば、複数の湾曲したアンテナ部分は、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652を組み立てるために用いることができる。加えて、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652は、ループタイプの形状に構成することができる。例えば、マルチセグメントの誘導ループアセンブリー652は、(図12に示すような)楕円形、円形、正方形、長方形、又は8角形にすることができる。
【0119】
システムは、上述のように、ブラケットアセンブリー282に取り付けられたRFIDタグ(例えば、RFIDタグアセンブリー458)上に置かれた、RFIDアンテナアセンブリー(例えば、RFIDアンテナアセンブリー452)の上に置かれた、RFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454)を有するように記載されているが、これは、説明目的だけのものであり、本発明を限定することを意図するものではなく、他の構成も可能である。例えば、製品容器(例えば、製品容器258)に取り付けられたRFIDタグアセンブリー(例えば、RFIDタグアセンブリー454)は、ブラケットアセンブリー282に取り付けられたRFIDタグ(例えば、RFIDタグアセンブリー458)の下に置くことのできるRFIDアンテナアセンブリー(例えば、RFIDアンテナアセンブリー452)の、下に置くことができる。
【0120】
種々の電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及びソフトウェア処理を、飲料を分配する処理システム内で用いられるものとして記載したが、これは、説明のて目だけのものであり、本発明を限定することを意図するものではない。例えば、上述の処理システムを、他の消費財(例えば、アイスクリーム、アルコール飲料)の処理/調合に用いることができる。加えて、上述のシステムは、食品工業以外の分野で用いることもできる。例えば、上述のシステムは、ビタミン、薬剤、医療製品、洗濯用製品、潤滑剤、塗装/染色用製品、及び他の消費財ではない、液体/半流動体/粉体及び/又は流体に用いることができる。
【0121】
上述のように、種々の電気的構成要素、機械的構成要素、電気・機械的構成要素、及び処理システム10のソフトウェア処理は、1以上の基材(「原料」と称することもある)から製品を要求に応じて生産するどんな機械にも用いることができる。
【0122】
種々の実施例において、製品は、プロセッサにプログラムされたレシピに従い生産される。上述のように、レシピは、許可を得て、更新し、取り込み、又は変更することができる。レシピは、ユーザにより要求されたものとすることができ、又は、スケジュールにそって準備するようプログラムされたものとすることができる。レシピには、どれだけの数の基材又は原料を含めることもでき、生産する製品には、必要な濃度で、どれだけの数の基材又は原料を含めることもできる。
【0123】
使用する基材は、機械が製品を製造しているとき又は製品を製造する前に再構成されるどんな濃度の流体、又は粉体、又は固体であってもよい(すなわち、追加する製品を作るために計測、又は製品としての「バッチ」溶液の調合の準備時に、再構成された粉体又は固体の「バッチ」を行うことができる)。種々の実施例において、2以上の基材自身が、1つのマニホールドで混合され、追加する基材と混合するために他のマニホールドで計測される。
【0124】
このようにして、種々の実施例において、要求があったとき、又は実際の要求の前に、しかし必要なときに、レシピに従って最初の基材と少なくとも1つの追加基材とをマニホールドに入れ計測することにより、溶液の第1のマニホールドが生成される。いくつかの実施例では、基材の1つが再構成される。すなわち、基材は粉体/固体とすることができ、特定の量が混合マニホールドに加えられる。液体の基材を、混合マニホールドに加えることができ、粉体の基材を、液体に再度加えて、必要な濃度とすることができる。マニホールドの内容物は、次に、例えば他のマニホールドに供給されるか又は分配することができる。
【0125】
いくつかの実施例では、ここに記載の方法をレシピ/処方箋に従い、腹膜透析又は血液透析に用いるため、要求に応じて透析液を混合するのと関連して用いることができる。当業者に知られているように、透析液の構成は、以下のものすなわち、重炭酸塩、ナトリウム、カルシウム、カリウム、塩化物、デキストロース、乳酸塩、酢酸、酢酸塩、マグネシウム、グルコース、及び、塩酸、のうちから1つ以上が含まれるが、これに限定されるものではない。
【0126】
透析液は、廃棄された分子(例えば、尿素、クレアチニン、カリウムのようなイオン、リン酸塩、等)及び水を、血液中から浸透により透析液中に引き出すために用いることができ、透析液の溶液は当業者にはよく知られている。
【0127】
例えば、透析液は一般に、健康な血液の自然な濃度に類似する、カリウム及びカルシウムのような種々のイオンを含んでいる。場合によっては、透析液には、重炭酸ナトリウムを含むことがあり、通常それは清浄な血液中に見られる濃度よりいくらか高い濃度となっている。一般に透析液は、水源(例えば、逆浸透水又は「RO」水)からの水に1以上の原料、すなわち、「酸」(これには、酢酸、デキストロース、NaCl、CaCl、KCl、MgCl等のような数々の種類が含まれる)、及び/又は塩化ナトリウム(NaCl)、と混合させて作られる。適切な濃度の食塩、オスモル濃度、pH、その他を用いることを含めて、透析液の調合については、当業者によく知られている。以下に詳細に説明するように、透析液は、即時応答的に、必要に応じて調合されるものではない。例えば、透析液は、透析と同時又は透析の前に作ることができ、透析液保存容器等に保存することができる。
【0128】
いくつかの実施例では、1以上の基材、例えば、重炭酸塩は、粉体の形態で貯蔵される。説明のため、及び典型例を示すための目的のみであるが、粉体基材は、この例では、「重炭酸塩」とするが、他の実施例では、重炭酸塩に加えて、あるいは、重炭酸塩に代えて、どんな基材/原料を粉体の形態で機械に貯蔵することができ、又は、他の固体及び基材を再構成するためにここに記載した処理を用いることもできる。重炭酸塩は、例えば、マニホールドに注ぎ込むことのできる「単一用途の」容器に貯蔵することができる。いくつかの実施例では、大量の重炭酸塩を容器に貯蔵することができ、特定の量の重炭酸塩を容器からマニホールドで計測することができる。いくつかの実施例では、重炭酸塩の全量を完全にマニホールドに注ぎ込み、大量の透析液を調合することができる。
【0129】
第1のマニホールドの中の溶液は、1以上の追加基材/原料と第2のマニホールドの中で混合することができる。加えて、いくつかの実施例では、1以上のセンサー(例えば1以上の伝導度センサー)を、第1のマニホールドの中で混合した溶液が意図した濃度に到達したことを確かめるための試験を行ことができるように、取り付けることができる。いくつかの実施例では、1以上のセンサーからのデータをフィードバック制御ループ中で溶液の誤差を修正するために用いることができる。例えば、センサーのデータが、重炭酸塩溶液が必要な濃度より大きいか又は小さい濃度であることを示している場合は、追加の重炭酸塩又はROをマニホールドに加えることができる。
【0130】
いくつかの実施例でのレシピにおいて、1以上の原料を、他のマニホールドで1以上の原料と混合する前に、これらの原料が再構成された粉体/固体又は液体であろうとなかろうと、マニホールド中で再構成することができる。
【0131】
このようにして、ここに記載したシステム及び方法により、正確な、必要に応じて作られる透析液又は透析液の複合物、又は治療に用いられる他の溶液を含めた他の溶液を提供することができる。いくつかの実施例では、このシステムを、2007年2月27日の優先日を有する2008年2月27日出願の米国特許出願番号12/072,908に記載されたような透析機械に組み込むことができ、該出願は、本明細書にそのすべてを参照として組み込む。他の実施例では、このシステムを、必要に応じて製品を混合することが望まれるどのような機械にも組み込むことができる。
【0132】
透析液中、水が大きな容積を占めることがあるので、透析液の移送において、コスト、場所及び時間を多く必要とすることにつながる。上述の処理システム10は、透析機械中で、又は独立の調合機械中(例えば、患者の家の現場)で透析液を調合することができ、従って、大量の透析液のバッグを配送したり貯蔵したりする必要性を減少させる。この上述の処理システム10は、ユーザ又は供給業者に必要な処方箋に記入する能力を提供し、上述のシステムは、ここに記載したシステム及び方法を用いて、必要に応じて必要な処方箋を現場(例えば、医療センター、薬局又は患者の家が含まれるが、これに限定されるものではない)で提供することができる。従って、ここに記載のシステム及び方法により、基材/原料が出荷/配送を必要とする原料のみとなるので、輸送コストを減少させることができる。
【0133】
上述のように、処理システム10により製造することのできるような製品の他の例として、乳製品ベースの製品(例えば、ミルクセーキ、フロート、モルト、フラッペ)、コーヒベースの製品(例えば、コーヒ、エスプレッソ)、ソーダベースの製品(例えば、フロート、フルーツジュースソーダ)、茶ベースの製品(例えば、アイスティー、スイートティー、ホットティー)、水ベースの製品(例えば、天然水、風味付き天然水、ビタミン入り天然水、高電解質飲料、高炭水化物飲料)、固体ベースの製品(例えば、トレイルミックス、グラノーラベースの製品、ミックスナッツ、シリアル製品、混粒製品)、医薬製品(例えば、不溶解性薬剤、注入薬剤、摂取可能な薬剤)、アルコールベースの製品(例えば、ミックスドリンク、ワインスピリッツァー、ソーダベースのアルコール飲料、水ベースのアルコール飲料)、工業製品(例えば、溶剤、塗料、潤滑油、染料)、及び、健康/美容目的の製品(例えば、シャンプー、化粧品、石鹸、ヘアーコンディショナー、スキントリートメント、局所軟膏)が含まれるが、これに限定されない。
【0134】
多くの実施の形態を記載した。しかしながら、種々の修正した形態が可能であることは了解されよう。従って、他の実施の形態が以下の請求項の範囲に含まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように構成されたRFIDアンテナアセンブリーであって、該製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られていることを特徴とする、RFIDアンテナアセンブリーと、
前記少なくとも1つの製品容器に設置するように作られた第1のRFIDタグアセンブリーであって、該少なくとも1つの製品容器は、前記製品モジュールアセンブリーが該少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、前記RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られることを特徴とする、第1のRFIDタグアセンブリーと、
を具備することを特徴とするRFIDシステム。
【請求項2】
前記製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られたポンプアセンブリーを有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記ポンプアセンブリーは、ソレノイドピストンポンプであることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記処理システムは、前記製品モジュールアセンブリー内に含まれる前記ポンプアセンブリーと着脱可能にはめ合わせるためのマニホールドアセンブリーを有することを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【請求項5】
前記マニホールドアセンブリーは、前記処理システムのブラケットアセンブリーに固着していることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
ブラケットアセンブリーに取り付けるよう作られた第2のRFIDタグアセンブリーであって、該ブラケットアセンブリーは、製品モジュールアセンブリーが着脱可能に装着されるように作られ、前記製品モジュールアセンブリーにブラケットアセンブリーが着脱可能に係合しているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第2のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られていることを特徴とする、第2のRFIDタグアセンブリーを具備することを特徴とする請求項1に記載のRFIDシステム。
【請求項7】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
【請求項9】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
【請求項10】
前記RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理するために該RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項11】
前記処理システムのユーザに情報を提供するために前記RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
RFIDアンテナアセンブリーと、
製品容器を着脱可能に装着するスロットアセンブリーであって、該製品容器は、該スロットアセンブリーが製品容器と着脱可能に係合しているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第1のRFIDタグアセンブリーを有することを特徴とするスロットアセンブリーと、
処理システムのブラケットアセンブリーを着脱可能に装着する係合装置であって、該ブラケットアセンブリーは、係合装置がブラケットアセンブリーに着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第2のRFIDタグアセンブリーを有する、
ことを特徴とする処理システム内で用いる製品モジュールアセンブリー。
【請求項13】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項15】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項16】
前記RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理するために該RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項17】
前記処理システムのユーザに情報を提供するために前記RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
ループアンテナアセンブリーを含む誘導分であって、該ループアンテナアセンブリーの周辺長はキャリア信号の波長の25%以下であることを特徴とする誘導分と、
前記誘導分と結合する少なくとも1つの容量分と、
前記誘導分と結合する少なくとも1つの抵抗分と、
を具備し、
前記誘導分は、第1のスロットアセンブリー内に第1のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出するように第1のスロットアセンブリーの上に置くように構成され、第1のスロットアセンブリーに隣接する第2のスロットアセンブリー内に第2のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出しないように構成されることを特徴とする、
キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項19】
RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作られていることを特徴とする請求項18に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項20】
前記キャリア信号は、915MHzのキャリア信号であることを特徴とする請求項19に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項21】
前記キャリア信号の波長が約13インチであることを特徴とする請求項18に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項22】
前記ループアンテナアセンブリーの周辺長が約0.40インチであることを特徴とする請求項18に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項23】
処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように構成されたRFIDアンテナアセンブリーであって、該製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られており、
該RFIDアンテナアセンブリーは、
ループアンテナアセンブリーの周辺長がキャリア信号の波長の25%以下であるループアンテナアセンブリーを有する誘導分と、
該誘導分と結合する少なくとも1つの容量分と、
前記誘導分と結合する少なくとも1つの抵抗分と、
を具備することを特徴とするRFIDアンテナアセンブリーと、
少なくとも1つの製品容器に設置するように作られた第1のRFIDタグアセンブリーであって、該少なくとも1つの製品容器は、前記製品モジュールアセンブリーが該少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、前記RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られることを特徴とするRFIDタグアセンブリーと、
を具備することを特徴とするRFIDシステム。
【請求項24】
前記RFIDタグアセンブリーは、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、及び製品容器の原料識別子のうち1以上を定めることができることを特徴とする請求項23に記載のRFIDシステム。
【請求項25】
ブラケットアセンブリー上に設置するように作られた第2のRFIDタグアセンブリーであって、該ブラケットアセンブリーは、前記製品モジュールアセンブリーに着脱可能に装着されるように作られ、該ブラケットアセンブリーが製品モジュールアセンブリーに着脱可能に係合しているときはいつでも前記RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に、該第2のRFIDタグアセンブリーを設置することを特徴とする第2のRFIDタグアセンブリーをさらに具備することを特徴とする請求項23に記載のRFIDシステム。
【請求項26】
マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分であって、該マルチセグメントのループアンテナアセンブリーは、
少なくとも第1のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第1の位相シフト要素が含まれることを特徴とする、少なくとも第1のアンテナ部分と、
少なくとも第2のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素が含まれることを特徴とする、少なくとも第2のアンテナ部分と、
を有し、
各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下であるマルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有することを特徴とする誘導分と、
前記マルチセグメントのループアンテナアセンブリーとのインピーダンスを調整するように作られた少なくとも1つのマッチング部品であって、
前記誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーをRFIDに基づき動作させるよう作られることを特徴とする、少なくとも1つのマッチング部品と、
を具備することを特徴とするキャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項27】
前記RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作られていることを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項28】
前記キャリア信号は、915MHzのキャリア信号であることを特徴とする請求項27に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項29】
前記キャリア信号の波長が約13インチであることを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項30】
キャリア信号周波数の範囲でRFIDアンテナアセンブリーを使用することができるように作られたQ減少要素をさらに具備することを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項31】
前記誘導分は、少なくとも1つの遠視野アンテナアセンブリーを具備することを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項32】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、双極子アンテナアセンブリーであることを特徴とする請求項31に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項33】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とを有することを特徴とする請求項31に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項34】
第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長いことを特徴とする請求項33に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項35】
マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分であって、該マルチセグメントのループアンテナアセンブリーは、
少なくとも第1のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第1の位相シフト要素を有する少なくとも第1のアンテナ部分と、
少なくとも第2のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素を有する少なくとも第2のアンテナ部分と、
少なくとも1つの遠視野アンテナアセンブリーと、
を有し、
各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下であることを特徴とする誘導分と、
マルチセグメントのループアンテナアセンブリーのインピーダンスを調整するように作られた少なくとも1つのマッチング要素と、
を具備することを特徴とする、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項36】
前記誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーをRFIDに基づき動作させるよう作られることを特徴とする、請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項37】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、双極子アンテナアセンブリーであることを特徴とする請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項38】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とを有することを特徴とする請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項39】
第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長いことを特徴とする請求項38に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項40】
キャリア信号周波数の範囲でRFIDアンテナアセンブリーを使用することができるように作られたQ減少要素をさらに具備することを特徴とする請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項1】
処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように構成されたRFIDアンテナアセンブリーであって、該製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られていることを特徴とする、RFIDアンテナアセンブリーと、
前記少なくとも1つの製品容器に設置するように作られた第1のRFIDタグアセンブリーであって、該少なくとも1つの製品容器は、前記製品モジュールアセンブリーが該少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、前記RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られることを特徴とする、第1のRFIDタグアセンブリーと、
を具備することを特徴とするRFIDシステム。
【請求項2】
前記製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られたポンプアセンブリーを有することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記ポンプアセンブリーは、ソレノイドピストンポンプであることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記処理システムは、前記製品モジュールアセンブリー内に含まれる前記ポンプアセンブリーと着脱可能にはめ合わせるためのマニホールドアセンブリーを有することを特徴とする請求項2に記載のシステム。
【請求項5】
前記マニホールドアセンブリーは、前記処理システムのブラケットアセンブリーに固着していることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
ブラケットアセンブリーに取り付けるよう作られた第2のRFIDタグアセンブリーであって、該ブラケットアセンブリーは、製品モジュールアセンブリーが着脱可能に装着されるように作られ、前記製品モジュールアセンブリーにブラケットアセンブリーが着脱可能に係合しているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第2のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られていることを特徴とする、第2のRFIDタグアセンブリーを具備することを特徴とする請求項1に記載のRFIDシステム。
【請求項7】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
【請求項9】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
【請求項10】
前記RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理するために該RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
【請求項11】
前記処理システムのユーザに情報を提供するために前記RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
RFIDアンテナアセンブリーと、
製品容器を着脱可能に装着するスロットアセンブリーであって、該製品容器は、該スロットアセンブリーが製品容器と着脱可能に係合しているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第1のRFIDタグアセンブリーを有することを特徴とするスロットアセンブリーと、
処理システムのブラケットアセンブリーを着脱可能に装着する係合装置であって、該ブラケットアセンブリーは、係合装置がブラケットアセンブリーに着脱可能に装着されているときはいつでも、RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に置かれた第2のRFIDタグアセンブリーを有する、
ことを特徴とする処理システム内で用いる製品モジュールアセンブリー。
【請求項13】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、パッシブRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、書き込み可能なRFIDタグアセンブリーであることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項15】
少なくとも1つの前記RFIDタグアセンブリーは、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、製品容器の原料識別子、製品モジュール識別子、及び、ブラケット識別子のうち1以上を定めることができることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項16】
前記RFIDアンテナアセンブリーから提供されるデータを処理するために該RFIDアンテナアセンブリーと結びついたRFIDサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項12に記載のシステム。
【請求項17】
前記処理システムのユーザに情報を提供するために前記RFIDサブシステムと結びついたユーザインターフェースサブシステムをさらに具備することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
ループアンテナアセンブリーを含む誘導分であって、該ループアンテナアセンブリーの周辺長はキャリア信号の波長の25%以下であることを特徴とする誘導分と、
前記誘導分と結合する少なくとも1つの容量分と、
前記誘導分と結合する少なくとも1つの抵抗分と、
を具備し、
前記誘導分は、第1のスロットアセンブリー内に第1のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出するように第1のスロットアセンブリーの上に置くように構成され、第1のスロットアセンブリーに隣接する第2のスロットアセンブリー内に第2のRFIDタグアセンブリーが存在することを検出しないように構成されることを特徴とする、
キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項19】
RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作られていることを特徴とする請求項18に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項20】
前記キャリア信号は、915MHzのキャリア信号であることを特徴とする請求項19に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項21】
前記キャリア信号の波長が約13インチであることを特徴とする請求項18に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項22】
前記ループアンテナアセンブリーの周辺長が約0.40インチであることを特徴とする請求項18に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項23】
処理システムの製品モジュールアセンブリーに取り付けるように構成されたRFIDアンテナアセンブリーであって、該製品モジュールアセンブリーは、少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されるように作られており、
該RFIDアンテナアセンブリーは、
ループアンテナアセンブリーの周辺長がキャリア信号の波長の25%以下であるループアンテナアセンブリーを有する誘導分と、
該誘導分と結合する少なくとも1つの容量分と、
前記誘導分と結合する少なくとも1つの抵抗分と、
を具備することを特徴とするRFIDアンテナアセンブリーと、
少なくとも1つの製品容器に設置するように作られた第1のRFIDタグアセンブリーであって、該少なくとも1つの製品容器は、前記製品モジュールアセンブリーが該少なくとも1つの製品容器に着脱可能に装着されているときはいつでも、前記RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に第1のRFIDタグアセンブリーを設置するように作られることを特徴とするRFIDタグアセンブリーと、
を具備することを特徴とするRFIDシステム。
【請求項24】
前記RFIDタグアセンブリーは、製品容器の数識別子、製品容器の製造データ識別子、製品容器の廃棄データ識別子、及び製品容器の原料識別子のうち1以上を定めることができることを特徴とする請求項23に記載のRFIDシステム。
【請求項25】
ブラケットアセンブリー上に設置するように作られた第2のRFIDタグアセンブリーであって、該ブラケットアセンブリーは、前記製品モジュールアセンブリーに着脱可能に装着されるように作られ、該ブラケットアセンブリーが製品モジュールアセンブリーに着脱可能に係合しているときはいつでも前記RFIDアンテナアセンブリーの検知ゾーン内に、該第2のRFIDタグアセンブリーを設置することを特徴とする第2のRFIDタグアセンブリーをさらに具備することを特徴とする請求項23に記載のRFIDシステム。
【請求項26】
マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分であって、該マルチセグメントのループアンテナアセンブリーは、
少なくとも第1のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第1の位相シフト要素が含まれることを特徴とする、少なくとも第1のアンテナ部分と、
少なくとも第2のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素が含まれることを特徴とする、少なくとも第2のアンテナ部分と、
を有し、
各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下であるマルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有することを特徴とする誘導分と、
前記マルチセグメントのループアンテナアセンブリーとのインピーダンスを調整するように作られた少なくとも1つのマッチング部品であって、
前記誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーをRFIDに基づき動作させるよう作られることを特徴とする、少なくとも1つのマッチング部品と、
を具備することを特徴とするキャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項27】
前記RFIDアンテナアセンブリーは、キャリア信号を発生させることのできるRFIDサブシステムと結合するように作られていることを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項28】
前記キャリア信号は、915MHzのキャリア信号であることを特徴とする請求項27に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項29】
前記キャリア信号の波長が約13インチであることを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項30】
キャリア信号周波数の範囲でRFIDアンテナアセンブリーを使用することができるように作られたQ減少要素をさらに具備することを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項31】
前記誘導分は、少なくとも1つの遠視野アンテナアセンブリーを具備することを特徴とする請求項26に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項32】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、双極子アンテナアセンブリーであることを特徴とする請求項31に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項33】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とを有することを特徴とする請求項31に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項34】
第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長いことを特徴とする請求項33に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項35】
マルチセグメントのループアンテナアセンブリーを有する誘導分であって、該マルチセグメントのループアンテナアセンブリーは、
少なくとも第1のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第1の位相シフト要素を有する少なくとも第1のアンテナ部分と、
少なくとも第2のアンテナ部分の中のキャリア信号の位相シフトを減少させるように作られた少なくとも第2の位相シフト要素を有する少なくとも第2のアンテナ部分と、
少なくとも1つの遠視野アンテナアセンブリーと、
を有し、
各アンテナ部分の長さはキャリア信号の波長の25%以下であることを特徴とする誘導分と、
マルチセグメントのループアンテナアセンブリーのインピーダンスを調整するように作られた少なくとも1つのマッチング要素と、
を具備することを特徴とする、キャリア信号により電圧が印加されるように作られたRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項36】
前記誘導分は、処理システムのアクセスアセンブリーに隣接して設置され、アクセスアセンブリーをRFIDに基づき動作させるよう作られることを特徴とする、請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項37】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、双極子アンテナアセンブリーであることを特徴とする請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項38】
前記遠視野アンテナアセンブリーは、第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分とを有することを特徴とする請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項39】
第1のアンテナ部分と第2のアンテナ部分との合計長さはキャリア信号の波長の25%より長いことを特徴とする請求項38に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【請求項40】
キャリア信号周波数の範囲でRFIDアンテナアセンブリーを使用することができるように作られたQ減少要素をさらに具備することを特徴とする請求項35に記載のRFIDアンテナアセンブリー。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公表番号】特表2010−538402(P2010−538402A)
【公表日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−524201(P2010−524201)
【出願日】平成20年9月5日(2008.9.5)
【国際出願番号】PCT/US2008/075480
【国際公開番号】WO2009/033087
【国際公開日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【出願人】(594010009)デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ (62)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年9月5日(2008.9.5)
【国際出願番号】PCT/US2008/075480
【国際公開番号】WO2009/033087
【国際公開日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【出願人】(594010009)デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ (62)
【Fターム(参考)】
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