JP2005316838A - Ｉｃタグ、パレット、パレット管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池が内蔵されたＩＣタグをパレットに組み込む場合には、パレットに積載される積載物の積載期間よりも、電池寿命が長く保たれることが望ましい。
【解決手段】パレット１０のＩＣタグ２８には、電池交換時期についての情報が組み込まれており、リード／ライタ８０が読みとって、積載管理装置９０に伝達する。また、積載する物品３０等にはＩＣタグ３０ａ等がつけられており、積載される前にリード／ライタゲート４４によって識別情報が読み取られる。積載管理装置のこの識別情報を基に流通管理データベース１００を参照して、パレット１０にいつまで搭載されることになるかの見込み情報を取得する。そして、電池交換時期と比較して、パレット１０の交換あるいはＩＣタグ２８の電池交換の必要性を判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電池を内蔵したＩＣタグに関する技術、特に、電池の交換管理についての技術に関する。

ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）は、無線通信機能及び記憶機能を備えた小型の装置であり、物品等に装着されて用いられる。ＩＣタグに対して必要な情報を記憶させ、あるいは、記憶させた情報をＩＣタグから取り出すことで、個々の物品を管理することが可能となるため、様々な分野での応用が期待されている。

下記特許文献１には、物品を搬送するパレットにＩＣタグを付し、積載する物品の品番コードや個数を記録するとともに、ホストコンピュータ上にその保管場所を記録しておき、これにより両者の情報を連携させて物品を管理する技術が開示されている。

下記特許文献２には、パレットに付したＩＣタグと非接触通信を行って、その搭載物の情報を管理する技術が開示されている。

特開２００２−２４０９１３号公報 特開２００２−１７９０６６号公報

パレットにＩＣタグを組み込んで利用する場合などには、しばしば、電池を内蔵したＩＣタグが用いられる。電池の電気エネルギーを利用して出力電波を強くすることができるため、比較的遠方のリード／ライタとの通信が可能になるからである。このため、パレットに積載した物品、あるいはパレット自体を的確に管理して物流等を行うためには、電池の寿命が尽きてＩＣタグが利用できなくなる事態を避ける必要がある。

本発明の目的は、ＩＣタグに装着された電池の寿命を管理するための技術を確立することにある。

本発明の別の目的は、パレットに用いられるＩＣタグの電池の寿命を、パレットの利用状況に応じて検査する技術を確立することにある。

本発明のＩＣタグは、電波の受信及び送信を行うアンテナと、前記アンテナに接続され、受信及び送信される電波に対応した信号の入力及び出力がなされる集積回路と、交換可能に装着され、前記集積回路又は前記アンテナに対し電力を供給する電池と、を備えるＩＣタグにおいて、前記集積回路には、新しい電池への交換が必要となる交換時期に係る情報が記憶される。

集積回路に記録される交換時期に係る情報とは、その電池を次の電池に交換すべき時期についての情報である。この情報は、次に交換すべき時期を直接的に表現されてもよいし、前回の交換時期と電池の標準寿命情報を示すなどして間接的に表現されてもよい。標準寿命情報が、例えば、ＩＣタグが定期的に発する電波の発信間隔や強度の設定値に依存する場合には、こうした設定値を標準寿命情報として与えることができる。また、標準寿命情報が固定値である場合には、前回の交換時期だけによって次の交換時期を表現することも可能である。なお、時期とは、適当な時を特定する情報のことであり、例えば、カレンダーに基づく年月日等によって、あるいは、何秒後といった相対的な時間によって表現可能である。

この構成によれば、ＩＣタグの記憶情報を読み出すことで、電池の交換時期を把握することが可能となる。これにより、ＩＣタグがリユース（再使用）される場合などにおいて、既存の電池の継続利用による資源の有効活用と、電池交換によるＩＣタグの動作信頼性の向上とを両立させることが可能となる。

望ましくは、本発明のＩＣタグにおいて、前記集積回路は、前記信号の入力に基づいて、前記電池の交換時期に係る情報を記憶する。電池の交換時期に係る情報は、典型的には、前回の電池交換時にリード／ライタを用いて入力することで行われる。

望ましくは、本発明のＩＣタグにおいて、前記集積回路は、電池の装着を検知する検知部を備え、検知部の検知に基づいて電池の交換時期に係る情報を記憶する。すなわち、電池が取り外され電力が供給されない状況から、電池が装着され電力が供給された状態を検知することで、交換時期に係る情報が記憶できる。このように検知部を備えることで、電池切れ時にリード／ライタを通じてその交換に係る記録を入力する手間を省くことができる。

本発明のパレットは、積載物の積載用のパレットであって、前記ＩＣタグが組み込まれることを特徴とする。特にパレットがプラスチック等の樹脂で作られる場合には、耐久性がよいため、一つの電池の寿命よりも長い期間使われることが想定される。そこで、電池の交換についての機能を備えた前記ＩＣタグを組み込むことが有効となる。

本発明のパレット管理装置は、積載物を積載予定又は積載完了後のパレットのＩＣタグから、電池の交換時期に係る情報を取得する交換時期取得手段と、前記積載物がパレットから下ろされると見込まれる見込時期に係る情報を取得する見込時期取得手段と、取得した交換時期に係る情報と見込時期に係る情報とに基づいて、積載物の積載期間中における電池切れの可能性の判定を行う判定手段と、を備える。

パレットには、何ヶ月といった長期間にわたって積載物が積載される場合がある。このような場合には、予定される積載期間と電池切れの時期とを対比させて、電池の残り寿命を検討することが求められる。交換時期取得手段、見込時期取得手段、及び、判定手段は、このために設けられている。これらの手段を用いた判定は、積載物をパレットに積載する直前や、積載物を積載されたパレットが搬送される途中あるいは倉庫等に保管される際など、様々なタイミングで実施可能である。交換時期取得手段、あるいは、見込時期取得手段は、判定手段とは異なる早い時期に実施することができる。例えば、交換時期取得手段については当初一度だけ実施して、交換時期に係る情報を直接的あるいは間接的に取得して保存しておけば、電池交換などで電池交換に係る情報が更新されない限り、後に行う判定手段において利用することができる。

判定手段による判定は、例えば、電池切れの可能性の有無を算出するものであってもよいし、電池切れの可能性の度合いを段階的に算出するものであってもよい。電池切れの可能性があると判定された場合には、通常は、電池の取替えやパレットの取替えを行って対処することになる。あるいは、ＩＣタグに省電力モードが用意しておき、この省電力モードへの移行をさせることも有効である。省電力モードとは、例えば定期的に出力信号を発信する機能がある場合に出力間隔を延長したり、入力信号を常時モニタしている場合にそのモニタ間隔の延長したり、出力信号を出力する際のパワーの低下を行ったりすることで電池の消耗を低減させるモードである。

望ましくは本発明のパレット管理装置において、積載物についての流通情報を管理するデータベースにアクセスする手段を備え、前記見込時期取得手段は、積載予定あるいは積載完了した積載物を前記流通情報と照合するための情報をＩＣタグから取得し、前記アクセス手段によって流通情報と照合することで、前記見込時期に係る情報を取得する。データベースは、積載物の製品情報や、流通情報を含んでいる。データベースは外部装置に構築されていても、当該パレット管理装置に構築されていてもよい。見込時期取得手段は、このデータベースから積載物についての見込時期に係る情報を抽出する。この目的のため、見込時期取得手段は、対応する流通情報と照合可能となる情報をＩＣタグから取得する。照合するための情報は、データベースに格納されている情報に依存するが、例えば、ＩＣタグの識別情報や積載品の識別情報を用いることができる。なお、ＩＣタグに流通についての有効な情報が含まれている場合には、それらの情報も取得して利用できる。例えば、ＩＣタグの側に、積載物の製品情報や一部の流通情報を格納し、データベースの側には船便の運行変更情報等をはじめとする最新の流通情報を格納しておく例を挙げることができる。これにより、ＩＣタグに格納された当初の予定を適宜修正した見込時期を取得することが可能となる。

図１は、本実施の形態に係るパレットの斜視図である。このパレット１０は、プラスチックで作られており、正方形状の上面１２を有する薄い立体形状をなしている。上面１２は、積載物を積載するために平坦に加工されている。また、正方形状の各辺に対応した側面部には、フォークリフト等によってパレット１０を持ち上げるための一対の挿入口１４，１６及び１８，２０が設けられている。上面１２には、ボルト２２，２４によって固定された蓋部２６が設けられている。そして、蓋部２６の内部には、ＩＣタグ２８が固定されている。

図２は、ＩＣタグ２８の概略構成を示すブロック図である。ＩＣタグ２８は、ＩＣチップ２００、電波の送受信を行うアンテナ２１０、ＩＣタグ２８の動力源としての電池２２０を含んでおり、これらは樹脂フィルムの上に形成されて一体化されている。

ＩＣチップ２００には、演算制御部２０２、送受信回路２０４、記憶部２０６などが設けられている。演算制御部２０２は、演算機能を備え、ＩＣチップ２００そしてＩＣタグ２８の全体の動作を制御する。送受信回路２０４は、この演算制御部２０２とアンテナ２１０とにそれぞれ接続されている。そして、アンテナ２１０が受信した電波を基に入力信号を取得して演算制御部２０２に伝達する機能と、演算制御部２０２が出力した出力信号を基に送信波形を生成してアンテナ２１０から電波として放射させる機能を有している。通信に利用する電波の周波数帯は特に限定されないが、遠隔通信を可能とする観点からは比較的波長の短い電波を利用することが望ましい。具体的には、ＵＨＦ波（波長約１ｍ〜１０ｃｍ）を使用する例を挙げることができる。

記憶部２０６は、演算制御部２０２に接続された記憶領域であり、ＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）によって構成されている。ＲＯＭに対しては、ＩＣチップ２００の製造時に、プログラムやＩＣチップの識別情報の埋め込みが行われる。プログラムは演算制御部２０２の動作を規定するものであり、識別情報はＩＣタグ２８を他のＩＣタグと区別するための情報である。また、ＲＡＭには、製品情報や流通情報など入力信号に基づいて事後的に入力されるデータが格納される。記憶部２０６が記憶する電池交換時期情報２０８も、事後的に与えられる情報である。この情報は、電池２２０の寿命がいつ尽きるかに関する情報であり、電池２２０が交換される際にアンテナ２１０を通じて入力され記憶される。

ＩＣタグ２８においては、アンテナ２１０を通じて入力信号が入力されると、演算制御部２０２がプログラムに従って所定の処理を行う。所定の処理としては、入力信号に含まれる情報を記憶部２０６に記憶する処理や、入力信号によって問い合わされた情報を記憶部２０６から取得して出力する処理が挙げられる。例えば、識別情報の問い合わせや電池交換時期情報２０８の問い合わせがあった場合には、これらを記憶部２０６から抽出して出力することになる。演算制御部２０２に対しては、例えば、定期的に識別情報等の信号を出力し、ＩＣタグ２８の存在を外部に知らせるなどの動作を行うようプログラミングすることも可能である。

図３は、このＩＣタグ２８が組み込まれたパレット１０が、流通過程において利用される様子を示した図である。ここでは、製造工場において製造され個装箱に梱包された物品３０，３２，３４，．．．が、ベルトコンベア４０に載せられて図の左から右側へと運ばれている。ベルトコンベア４０の駆動は付属のモータ４２によって制御されており、このモータ４２はネットワーク５０から指示信号によって制御されている。各物品３０，３２，３４，．．．には、その個装箱内にＩＣタグ３０ａ，３２ａ，３４ａ，．．．がそれぞれ取り付けられている。ＩＣタグ３０ａ，３２ａ，３４ａ，．．．には、その物品の製造番号等のが格納されている。また、典型的には、電池を内蔵せず、リード／ライタゲート４４からの電波のエネルギーを駆動源として動作する。ベルトコンベア４０上に設けられたリード／ライタゲート４４は、これらのＩＣタグ３０ａ，３２ａ，３４ａ，．．．との間で、通信を行うために設けられている。リード／ライタゲート４４は、ネットワーク５０に接続されており、後で説明する積載管理装置９０によって制御されている。

リード／ライタゲート４４を通過した物品は、作業者６０によってパレット１０上に順次並べられる。作業者６０は、ネットワークに接続されたユーザ端末装置６２のディスプレイに表示される指示内容を参照しつつ、各物品を積載物７０としてパレット１０上に積載していく。パレット１０の近辺には、リード／ライタ８０が設置されている。このリード／ライタ８０は、パレット１０に組み込まれたＩＣタグ２８と通信を行うためのものである。リード／ライタ８０は、ネットワーク５０に接続されている。

ネットワーク５０には、積載管理装置９０と流通管理データベース１００が接続されている。積載管理装置９０は、パレット管理装置としての役割を果たすものであり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のハードウエアの演算機能を、プログラム（ソフトウエア）に従って動作させることで実現される。また、流通管理データベース１００は、物品についての流通情報を管理するデータベースであり、ハードディスク等を備えた記憶装置上に構成されている。すなわち、各物品に付与されたＩＣタグの識別情報、及び、それと対応づけられた製品情報や流通情報等を格納している。製品情報とは、製品名、製品番号、製造年月日、品質保証期限等の情報であり、流通情報は、仕向先、出庫日、経由地の入庫（予定）日と出庫（予定）日、最終到着地の到着（予定）日等の情報である。積載管理装置９０は、流通管理データベース１００を参照したり変更したりしながら、リード／ライタゲート４４、ユーザ端末装置６２、リード／ライタ８０等の制御を行っている。また、パレット１０に載せる物品の決定や、その物品がどの程度の期間パレット１０に積載されているかの見込み計算等も行っている。

続いて、動作の説明を行う。図３に示した過程においては、個装箱に梱包された各物品３０，３２，３４，．．．が順次ベルトコンベア４０によって運ばれてくる。物品に付与されたＩＣタグ３０ａ，３２ａ，３４ａ，．．．には、個々のＩＣタグの識別情報が記憶されている他、製品名、製造番号、製造年月日などの製品情報等が入力されている。これらの情報は、これ以前の製造過程において、流通管理データベース１００に記憶されている。

リード／ライタゲート４４は、各物品３０，３２，３４，．．．が通過する度に、対応するＩＣタグ３０ａ，３２ａ，３４ａ，．．．と通信を行う。そして、記憶されているＩＣタグの識別情報を読み取って積載管理装置９０に伝達する。積載管理装置９０は、一連の物品３０，３２，３４，．．．のうち最初の物品に付されたＩＣタグの識別を取得した時点で、流通管理データベースにおける製造計画情報を参照することで、ベルトコンベア４０によって運ばれてくる一連の物品の流れを高い確実性をもって予測することができる。そして、積載管理装置９０は、各物品についての出荷計画に従って、各物品をパレット１０に必要な個数だけ積載するための計算を行う。また、積載物の搬送日数、すなわち積載物がパレット１０から下ろされると見込まれる時期がいつになるかの見込み時期の取得あるいは算出も行う。

積載管理装置９０には、リード／ライタ８０が読み取ったパレット１０のＩＣタグ２８の識別情報も入力される。これにより、積載管理装置９０は、パレット１０が積載物を積載できる状態にセットされたことを知覚できる。また、リード／ライタ８０は、ＩＣタグ２８の電池交換時期情報２０８も取得して積載管理装置９０に送信する。積載管理装置９０は、積載物の搬送期間中に電池交換が必要になるか否かを判定し、電池交換が必要である場合には、そのパレット１０を使用しない旨の指示、あるいは、電池交換指示をユーザ端末装置６２を通じて作業者６０に行う。電池交換の必要性の判断は、前にも説明したように様々に行うことが可能である。例えば、電池が新品に替えられてから行われた電波発信の累積時間を取得し、その発信強度（電波出力）と掛け合わせて使用量を算出し、新品の電池容量から差し引くことにより、残り寿命を算出する。そして、予測されるパレットの利用期間と（必要に応じて安全係数を掛け合わせたうえで）比較することで、電池交換の必要性が判断される。

電池交換が不要である場合には、パレット１０に積載する物品の個数をユーザ端末装置６２を通じて作業者６０に指示する。また、モータ４２に対しては、パレット１０に積載すべき数量の物品がリード／ライタゲート４４を通過した時点で、ベルトコンベア４０を停止するよう指示する。これにより、必要個数の物品が用意された時点で、物品の流れ込みが停止され、その積載に係る作業のセッションが強制的に終了されることとなり、誤積載が防止される。

積載管理装置９０は、リード／ライタ８０に対して指示を行い、パレット１０のＩＣタグ２８に積載された物品の種類や個数、積載年月日等の情報を入力させ、さらに必要に応じて個々の物品についての識別番号等を入力させる。また、ＩＣタグ２８には、このパレット１０の仕向け先、出庫予定日、経由地の入庫予定日や出庫予定日、最終到着値への到着予定日等の情報も入力させる。このようにして、パレット１０のＩＣタグ２８には、積載された物品についての情報、及び、その流通についての情報が記憶される。したがって、これ以降は、個々の物品のＩＣタグを読み取らなくても、パレット１０のＩＣタグ２８にアクセスすることで、（必要に応じて流通管理データベース１００を参照すれば）その積載物についての製品情報や流通情報を取得できるようになる。

また、積載管理装置９０は、流通管理データベース１００に対しては、どの物品がどのパレットに積載されたかについての情報を入力する。これにより、流通管理データベース１００には、積載された物品とパレットとが対応づけられて記憶されることになる。

図４は、流通の途中段階においてパレット１０のＩＣタグが利用される様子を説明する図である。図３で説明した過程を経て積載物１２０を積載されたパレット１０は、出荷計画に従ってトラックや船等により輸送され、また、倉庫等に一時的に保管される。これらの過程、例えば、トラックから倉庫へ移動される過程では、しばしばフォークリフト１２２を用いた搬送が行われる。そこで、倉庫の入り口等にリード／ライタ１３０を設けてパレット１０に組み込まれたＩＣタグ２８と通信を行うことで、流通過程の管理を簡易かつ的確に行うことが可能となる。

典型的には、リード／ライタ１３０は、ＩＣタグ２８からその識別情報を取得する。取得した識別情報は、ネットワーク５０を通じて流通管理装置１４０に送信される。流通管理装置１４０は、積載管理装置９０と同様にパレット管理装置としての役割を果たすものであり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のハードウエアの演算機能を、プログラム（ソフトウエア）に従って動作する装置である。流通管理装置１４０は、図３に説明した流通管理データベース１００（あるいはそのコピー）にアクセスすることができる。そして、取得した識別情報に対応する流通情報を読み込んで出荷計画通りに搬送されているかの確認を行ったり、その結果を流通管理データベース１００（あるいはそのコピー）に書き込んだりして流通管理を行う。

流通管理装置１４０は、リード／ライタ１３０を通じてＩＣタグ２８から、あるいは図３に説明した積載過程で流通管理データベース１００に登録した場合には流通管理データベース１００から、ＩＣタグ２８の電池交換時期情報２０８を取得することができる。図３に説明した物品の積載過程においては、積載した物品をパレット１０から下ろすと見込まれるまでの間は、電池交換が不要であると判断された。しかし、その後の事情で倉庫に長く保管されることとなった場合などは、電池交換時期を超えてパレット１０に搬送物が積まれたままとなる恐れがある。そこで、流通管理装置１４０は、この流通途上の段階において、その時点での出荷計画に基づいて、電池交換の必要性を判定する。電池交換が必要である場合には、パレット１０の交換や電池交換等の指示を行う。なお、図１に示したパレット１０においては、非積載時の交換容易性と各方向における感度良好性とを考慮して、上面１２の中央部にＩＣタグ２８を配置した。このため、積載時には電池交換を行いにくい構造となっている。電池交換を優先する観点からは、側面部にＩＣタグ２８を設置したり、上面１２のみならず下面からもＩＣタグ２８を取り外せる構造としたりすることも有効である。

本実施の形態に係るパレットを示す図である。 ＩＣタグの概略構成を示す機能ブロック図である。 物品の積載時におけるＩＣタグの利用を説明する図である。 物品の流通段階におけるＩＣタグの利用を説明する図である。

符号の説明

１０ パレット、１２ 上面、１４，１６，１８，２０ 挿入口、２２，２４ ボルト、２６ 蓋部、２８ ＩＣタグ、３０，３２，３４ 物品、３０ａ，３２ａ，３４ａ ＩＣタグ、４０ ベルトコンベア、４２ モータ、４４ リード／ライタゲート、５０ ネットワーク、６０ 作業者、６２ ユーザ端末装置、７０ 積載物、８０，１３０ リード／ライタ、９０ 積載管理装置、１００ 流通管理データベース、１２０ 積載物、１２２ フォークリフト、１４０ 流通管理装置、２００ ＩＣチップ、２０２ 演算制御部、２０４ 送受信回路、２０６ 記憶部、２０８ 電池交換時期情報、２１０ アンテナ、２２０ 電池。

Claims (6)

1. 電波の受信及び送信を行うアンテナと、
   前記アンテナに接続され、受信及び送信される電波に対応した信号の入力及び出力がなされる集積回路と、
   交換可能に装着され、前記集積回路又は前記アンテナに対し電力を供給する電池と、
   を備えるＩＣタグにおいて、
   前記集積回路には、新しい電池への交換が必要となる交換時期に係る情報が記憶される、ことを特徴とするＩＣタグ。
2. 請求項１に記載のＩＣタグにおいて、
   前記集積回路は、前記信号の入力に基づいて、前記電池の交換時期に係る情報を記憶する、ことを特徴とするＩＣタグ。
3. 請求項１に記載のＩＣタグにおいて、
   前記集積回路は、電池の装着を検知する検知部を備え、検知部の検知に基づいて電池の交換時期に係る情報を記憶する、ことを特徴とするＩＣタグ。
4. 積載物の積載用のパレットであって、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＩＣタグが組み込まれたことを特徴とするパレット。
5. 積載物を積載予定又は積載完了後の請求項４に記載のパレットのＩＣタグから、電池の交換時期に係る情報を取得する交換時期取得手段と、
   前記積載物がパレットから下ろされると見込まれる見込時期に係る情報を取得する見込時期取得手段と、
   取得した交換時期に係る情報と見込時期に係る情報とに基づいて、積載物の積載期間中における電池切れの可能性の判定を行う判定手段と、
   を備える、ことを特徴とするパレット管理装置。
6. 請求項５に記載のパレット管理装置において、
   積載物についての流通情報を管理するデータベースにアクセスする手段を備え、
   前記見込時期取得手段は、積載予定あるいは積載完了した積載物を前記流通情報と照合するための情報をＩＣタグから取得し、前記アクセス手段によって流通情報と照合することで、前記見込時期に係る情報を取得する、ことを特徴とするパレット管理装置。

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