JP2008517857A - 改善されたデータタグの読み取りのための可動データタグリーダを備えた自動調整ポータル - Google Patents

Abstract

本発明は、移動中の物品上のデータタグの読み取りを改善するために、物品に応じてポータル内で移動するデータタグリーダに関するものであり、前記物品は、前記データタグリーダに対して相対的に移動する。位置センサは、移動中の物品の位置情報を確定する。コントローラモジュールは、データタグリーダをその上に取り付けた位置決め装置を、確定された位置情報に応じて平行移動する。データタグリーダを移動させることで、移動中の物品上のデータタグの読み取りが改善される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、物品の識別及び追跡の分野に関する。本発明の実施形態は特に、可動データタグリーダを備えた自動調整ポータルを利用する、物品の識別に関する。

無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術等のデータタグ技術は、製品又は物品に埋め込むか又は取り付けることにより、スキャナで読み取り可能な情報を伝送できる、パッシブスマートタグ（内部電源を必要としないアンテナ内蔵の小型タグ）に属する。一般に、導電性又はパッシブのスマートタグは、データ回路とアンテナを備える。スマートタグは特に、半導体、コイル状、エッチング又は型押しされたアンテナ、及びコンデンサ、部品が取り付けられるか又は埋め込まれた回路基板を含む。回路基板をカプセル状及びシールするために、通常、保護用カバーを使用する。

一般に、ＲＦＩＤシステム及び他のデータタグシステムは、リーダとタグを含み、タグがリーダからの電気信号に対して電磁応答を生成する。その応答信号をリーダが読み取るが、その場合の読み取り可能な範囲は、一般に数フィート程度であるが、それよりも広範囲、逆に狭い範囲も可能である。タグが生成する信号は、タグ又はタグを有する物品を識別する情報（例えば電子製品コード）を含む。

サプライチェーンで使われるＲＦＩＤ技術は、通常、物品が通過しなければならないポータルを使用する。ポータルは、ポータルを通過するパレット、ケース、或いは個々の物体上のＲＦＩＤタグを読み取ることができるＲＦＩＤリーダを備える。従来構成では、ポータルにあるリーダは、既定の位置に固定されていた。しかしながら、多様な物品を正確に読み取ることができない場合があり、或いはタグ位置が読み取りに最適にされていない。更に、様々な種類の物品を読み取るために、リーダの位置を調整することによって、読み取りの改善、又はハードウェア効率の改善を達成することができる。

従って、これらの欠点及びその他の欠点の１つ又はそれ以上に対処するために、ＲＦＩＤタグの読み取りを改善するための可動式ＲＦＩＤリーダを備えた自動調整ＲＦＩＤポータル用のシステムが望まれる。

米国特許出願番号１０／３０６，７９４ 米国特許第６，７６５，４７６号 米国特許第２００２０１０４０１３号公報 米国特許第ＵＳ２００３０１５５４１５−Ａ１号公報 米国特許第６６６９０８９号 米国特許公報第２０００３０１７４０９９−Ａ１号 米国特許出願番号１０／３３８，８９２ 米国特許第６，７５０，７６９号 Ｊ．Ｌｉｎｄｓａｙ著Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ２１１１４Ｄ

本発明の実施形態は、可動データタグリーダを備えた自動調整ポータルを含む。１つ又はそれ以上のデータタグリーダの位置が、読み取り対象のデータタグを有する、接近中の物品に関する情報に基づいて自動的に調整する。情報は、例えば、物品の種類、物品の寸法、データタグの位置、及び／又はポータル内における物品の位置を特定するものとすることができる。１つの実施形態では、本発明は、ポータルに向かって動いてくる物品又は物品を予測するフィードフォワードシステムに応答して、又はポータル自体又は他のセンサによる読み取りに応答して作動する。

１つの形態においては、システムは、物品がベース部に対して相対的に移動する間に、その物品上のデータタグを読み取る。システムは、ベース部に可動式で取り付けられた位置決め装置を含む。システムはまた、位置決め装置に取り付けられたデータタグリーダも含む。データタグリーダは、移動中の物品に取り付けられたデータタグを読み取るようになっている。位置決め装置は、データタグの読み取りを改善するために、ベース部に対して相対的に、及びリーダに対する物品の相対的な位置情報に応じて移動するよう構成される。

別の形態として、システムは、物品がデータタグリーダに対して相対的に移動するのに従って、その物品上のデータタグを読み取る。このシステムは、データタグを読み取るためのデータタグリーダを含む。このシステムはまた、物品データに応じて、データタグに対する相対的なデータタグリーダの望ましい動きを決定するように構成されたプロセッサも含む。システムはまた、プロセッサにより決定された望ましい動きを表すデータを受信するためのインタフェースも含む。システムはまた、インタフェースに接続されたキャリッジも含む。データタグリーダがこのキャリッジに取り付けられる。キャリッジは、所望の動きを行うことができる。

更に別の形態においては、システムは、物品がデータタグリーダに対して相対的に移動する間に、その物品上のデータタグを読み取る。このシステムは、データタグを読み取るためのデータタグリーダを含む。システムはまた、物品データを受信するためのインタフェースと、インタフェースによって受信する物品データに応じて、データタグに対する相対的なデータタグリーダの望ましい動きを決定するよう構成されたプロセッサも含む。システムはまた、キャリッジも含む。キャリッジに、データタグリーダを取り付ける。キャリッジは、プロセッサにより決定された望ましい動きを行うことができる。

更に別の形態においては、コンピュータに実装される方法が、データタグに対するデータタグリーダの相対的な位置を調整して、データタグリーダによるデータタグの読み取りを改善する。コンピュータに実装される方法は、データタグリーダに対する物品の相対的な位置情報を確定すること、及び確定された位置情報に応じてデータタグリーダを移動させ、データタグリーダによる、移動中の物品上のデータタグの読み取りを改善することを含む。

別の形態においては、１つ又はそれ以上のコンピュータ可読の媒体が、データタグリーダに対して相対的に移動する物品上のデータタグの可読性を改善するために、コンピュータで実行可能な構成要素を備える。構成要素は、データタグリーダに対する物品の相対的な位置情報を確定するためのセンサモジュールを含む。構成要素はまた、データタグリーダによる、移動中の物品上のデータタグの読み取りを改善するために、センサモジュールが確定した位置情報に応じてデータタグリーダを移動させるコントローラモジュールも含む。

更に別の形態においては、製造システムにおいて、自動調整無線周波数識別ポータルが、ポータルに対して相対的に移動する物品上の無線周波数識別タグの可読性を改善する。ポータルは、伸縮式キャリッジ組立体を含む。伸縮式キャリッジ組立体のそれぞれは、無線周波数識別リーダを保持するようになっている。ポータルはまた、平行移動要素も含む。各々の伸縮式キャリッジ組立体が、この平行移動要素の少なくとも１つに可動に取り付けられる。ポータルはまた、無線周波数識別リーダに対する物品の相対的な位置データを確定するための、位置感知要素も含む。ポータルはまた、移動中の物品に関連する無線周波数識別タグを読み取るために、平行移動要素上に可動に取り付けられた伸縮式キャリッジ組立体を、位置感知要素により確定された位置データに応じて平行移動要素に沿って移動させるためのアクチュエ−タを含む。アクチュエータは、位置感知要素に接続される。

或いは、本発明は、その他種々の方法及び装置を含むことも可能である。

他の特徴は、一部は明白であり、また一部は以下で明記することとする。図面全体にわたり、対応する部分は対応する参照番号で示される。

データタグ、スマートタグ、その他の識別手段（例えばバーコード）は、手動で、又は機械により物品に配置することができる。データタグは、物品の内側にも外側にも配置することができる。データタグは、識別情報を格納する。１つの実施形態では、製造工程において物品を移動させるのを支援するために、タグ内の情報を利用する。データタグリーダは、物品に取り付けられたデータタグに問い合わせを行う。本発明は、あらゆる形式のデータタグによって動作可能であり、これらデータタグは、スマートタグ、アクティブ又はパッシブの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを含むが、それらに限定されるものではない。

本発明の実施形態は、物品上のデータタグの読み取りを改善するためのデータタグリーダを備えた自動調整ポータルを含む。例えば、フォークリフト等の運搬装置が物品を運んでおり、フォークリフトがポータルに接近する際に、該フォークリフトの位置がポータルの左側近くにあると判断すると、ポータルの上部ビーム上の可動リーダが左側にスライドして信号の強度を改善することができる。或いは、パレットが接近中で、物体の重なりが短い（例えば３フィート程の高さ）と判断すると、ポータルの側面上のリーダが、もっと低い位置、例えば地上２フィートのところに自動的にスライドして、読み取りを改善できる。

本発明の幾つかの実施形態を、ここでは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグに対して動作可能であるものとして説明しているが、本発明は、いかなるデータタグ手段、データタグリーダ手段に対しても動作可能である。すなわち、本発明はＲＦＩＤに限定されるものではない。

ＲＦＩＤスマートタグ技術は、当業者には公知であり理解されているので、この技術の詳細な説明は、本発明に従う方法及びシステムの実施形態を説明する上では必要ない。製造の向上のためのＲＦＩＤシステムは、Ｍａｒｋｈａｍらにより２００２年１１月２７日に出願された、同一出願人の米国特許出願番号１０／３０６，７９４「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ Ｆｅｅｄ−Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｔｒｏｌ ｉｎ Ｅｖｅｎｔ−Ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（事象ベース製品製造における機械とフィードフォワード制御装置との組み合わせ）」で開示済みのＰＩＰＥ／ＳＴＯＲＭシステム等のシステムに関して既に提案されており、この特許出願は、引用により本明細書に組み込まれる。

一般に、ＲＦＩＤチップは、固定の電子コードを含む読み取り専用チップであることも、又は新情報を追加できる、読み取り書き込み可能なチップであることもある。チップはまた、センサと関連付けることでセンサの情報を読み取り、その情報、例えばバイオセンサからの値に応じて、信号を送出することもできる。センサと関連付けられた、ＲＦＩＤ技術を含む例示的なスマートタグとしては、温度を計測して記録するためのＴＥＭＰＳＥＮＳ（登録商標）のアクティブスマートラベルを含む、ＫＳＷ Ｍｉｃｒｏｔｅｃ（ドイツ、ドレスデン）のアクティブラベルがある。

ＲＦＩＤタグは、多くの物理的形状をとることができ、例えば、厚さが３０ミクロンから１００ミクロン、幅が０．１ミリから１ミリのマイクロチップで、日立２．４５ＧＨｚのミューチップのように微小メタルアンテナに接合されたものがある。また別の形状としては、マクセル（日本、東京）の「Ｃｏｉｌ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ」システムもある。タグ及び／又はリーダ並びに関連システムの例示的なＲＦＩＤ販売業者としては、Ｉｎｔｅｒｍｅｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ （ワシントン州エベレット）、Ｓｙｍｂｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ニューヨーク州ホルツビル）、ＡＷＩＤ（ニューヨーク州モンゼイ）、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（オランダ、アイントホーフェン）、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（テキサス州ダラス）がある。

リーダは、ラップトップ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、その他の電子装置の内部に組み込むことも外付けすることも可能である。本発明で使用するリーダとしては、複数の周波数をスキャンするか、又は各種ＲＦＩＤタグ或いはそれ以外の識別要素を読み取るようになっているマルチプロトコルリーダ（例えばＡＷＩＤのリーダ）を含む、いかなる公知の各種リーダも可能である。データタグリーダは、走査周波数、信号強度、及び／又は信号の方位又は方向を調整して、読み取り対象のタグ（１つ又は複数）から獲得する信号を改善する、適応リーダとすることもできる。周波数を適応させるリーダは、２００４年７月２０日にＳｔｅｅｌｅに付与された米国特許第６，７６５，４７６号「Ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖｅｌ ＲＦ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（マルチレベルＲＦ識別システム）」に図示され、説明されており、これは本明細書と矛盾のない範囲内で引用により本明細書に組み込まれる。

先ず図１を参照すると、例示的なブロック図が、上部ポータルビーム（例えばベース部１０８）の平面図を示しており、この上部ポータルビームは、センサモジュール１１０からの出力に応じてデータタグリーダ１０４の位置を調整するために平行移動可能な位置決め装置１０６を有する。一般に、物品が通過するポータルユニットは、データタグリーダ１０４のようなデータタグリーダ（例えばスキャナ、トランスポンダ、インテロゲータ、アンテナシステム）を１つ又はそれ以上備える。例えば、フォークリフト、パレット、その他の荷物用のＲＦＩＤポータルは、Ｐｅｌｉｃａｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ．（英国）のポータル及び米国特許第２００２０１０４０１３号公報「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔ ａｎｄ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（車両、製品、個人の電子的モニタリング）」のポータルのように周知である。他のＲＦＩＤポータルの例としては、会議でＲＦＩＤ対応の通行証を身につけたゲストのような、人体上のＲＦＩＤタグを読み取るためのＬｅａｄｓ−Ｔｒａｋｋｅｒポータルがある。ＲＦＩＤスキャナを使用する自動料金所もまた、本発明の範囲内のポータルの別形態である。ただし、本発明は、ＲＦＩＤポータルに限定されるわけではなく、いかなる形態のポータルについても動作可能である。

図１の物品１０２（例えば車両、製造システムにおける原材料、又は人間）は、ポータルに組み合わされたセンサモジュール１１０及びベース部１０８に接近する。物品１０２は、それ自体にデータタグ１０３が取り付けられている。ベース部１０８（例えばウォームギア）は、データタグリーダ１０４を保持する位置決め装置１０６（例えばキャリッジ）がそれ自体に取り付けられている。位置決め装置１０６は、ベース部１０８に沿って平行移動することにより、データタグリーダ１０４を望ましい位置に位置決めすることができる。センサモジュール１１０は、接近中の物品１０２のベース部１０８に対する相対的な位置を表す位置情報又はその他の位置データを確定するために、位置感知要素又はその他の位置センサ（例えば運動センサ、ビデオカメラ、レーダー装置、金属探知器、渦電流検出器、床又は敷物に埋め込まれた圧力センサ、赤外線センサ、及び同様の装置）を１つ又はそれ以上、備える。１つの実施形態では、センサモジュール１１０により確定される位置情報が、ベース部１０８上の位置に相関させられるようにするために、センサモジュール１１０とベース部１０８を整列させる。ここに説明するセンサモジュール１１０及び／又はその他の要素が、位置情報を生成するための手段を構成する。

センサモジュール１１０は、確定した位置情報を、インタフェース１１２経由でコントローラモジュール１１４に伝達する。コントローラモジュール１１４は、位置情報を処理して、データタグリーダ１０４の望ましい位置を判断する。コントローラモジュール１１４は、アクチュエータ１１６（モーター等）を起動して、ベース部１０８に対して相対的に位置決め装置１０６を移動させ、データタグリーダ１０４を望ましい位置に位置決めする。別の実施形態では、ベース部１０８が、位置情報に応じて位置決め装置１０６を旋回するよう構成されたアームを有する。

データタグリーダ１０４は、物品１０２がデータタグリーダ１０４の近くに移動してくると、物品１０２上のデータタグ１０３を読み取るか又はスキャンする。１つの実施形態では、物品１０２がデータタグリーダ１０４の範囲内に入ると、物品１０２の動きを遅くするか又は一時的に停止させる。速度低下又は停止は、センサモジュール１１０から又はデータタグリーダ１０４から得た情報、又は信号の効果的な読み取りに適した時刻を知らせるための、ポータルに接近中の物品に関するその他の情報に応じて行うことができる。例えば、データタグリーダ１０４が、著しい雑音又は干渉を伴う弱い信号を検出すると、反復読み取りを行えるほど十分な長さだけ、又は、データタグリーダ１０４が、異なる位置又は読み取り条件を繰り返し試すことにより読み取りを改善できるほど十分な長さだけ、物品を停止させるか又は速度を低下させる必要が生じることがある。

ポータル内において望ましい位置にデータタグリーダ１０４を自動調整することにより、データタグ１０３の読み取りが改善される。データタグリーダ１０４の物理的な位置の調整に加えて、データタグリーダ１０４は、周波数、信号強度、信号定理、物理定理（例えばベース部１０８に対する相対的な角度を変えるための旋回）、動作モード等の調整を行うこともできる。データタグリーダ１０４は、例えば、データタグ１０３が強い信号を有するアクティブタグであること、又は、データタグリーダ１０４の現在の周波数とは異なる周波数で動作するタグであるか又は異なる周波数に最適化されたタグであることを検出したとき、自身の動作を調整することができる。データタグリーダ１０４はまた、例えばタグが遠すぎる場合、又は金属、液体、その他の物品からの干渉がある場合、或いはタグに関連するアンテナの方位がリーダにとって最適でない場合、測定された低い応答信号に応じて、自身の信号強度及び位置を調整することもできる。

コントローラモジュール１１４は、本発明の範囲内で、種々の入力データに対して動作する。例えば、コントローラモジュール１１４がインタフェース１１２経由でセンサモジュール１１０から受け取る位置情報としては、ベース部１０８、データタグリーダ１０４、センサモジュール１１０、位置決め装置１０６のいずれかに対する、移動中の物品１０２の相対的な位置があるが、ただしこれらに限定されるものではない。更に１つの実施形態においては、位置情報は、移動中の物品１０２の全地球測位システムにおける座標がある。多くの場合、ポータルを通過してくる特定の荷物又は製品の種類が、リーダの位置を最適に変更するのに使用可能な、公知の特徴を備えている場合がある。ポータル内での１つ又はそれ以上のリーダの最適な位置決めは、一般に受け取るオブジェクト型の関数として事前プログラミングできる。

物流システム、ＳＡＰ、又は電子データ交換（ＥＤＩ）、又は船荷証券（ＢＯＬ）システムからの情報を利用して、接近中のものに関してポータル内のリーダに情報を送信することで、ポータル内のリーダが、読み取りに最適な位置に移動できるようにすることが可能である。別の実施形態では、フィードフォワードプロセス制御システムから情報を受信又は獲得できる（例えば、先に引用により組み入れられた、２００３年８月２１日公開のＭａｒｋｈａｍらによる米国特許第ＵＳ２００３０１５５４１５−Ａ１号公報「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ Ｆｅｅｄ−Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｔｒｏｌ ｉｎ Ｅｖｅｎｔ−Ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（事象ベース製品製造における機械とフィードフォワード制御装置との組み合わせ）」を参照のこと）。

図１の例では、センサモジュール１１０がコントローラモジュール１１４と通信状態にある。別の実施形態では、センサモジュール１１０が、位置決め装置１０６と物理的に関連付けられており、接近中の又はポータル内の物品に関する情報を確定すると、その後、データリーダが最適な位置に自動的に移動する。例えば、センサモジュール１１０は、物品１０２の寸法を検出する（物品が８フィートの高さ等）ための視覚システムを含むことができる。１つの実施形態では、複数のデータタグリーダ（図１には示していない）を自動的に分散させて、８フィートの垂直方向の全長に対応できるようにする。もっと背の低い物品の場合には、リーダがもっと低い高さに配置されることになる。別の例では、センサモジュール１１０が赤外線センサ又は超音波センサを含み、積み重なった物品がポータルの右側に位置していることを判断すると直ちに、ポータルの上部ビーム上の複数のリーダが右側にスライドして読み取りを改善する。別の実施形態では、センサモジュールが、接近中の物品１０２の他の材料特性を判断する。

コントローラモジュール１１４は、センサモジュール１１０からインタフェース１１２経由で受け取るあらゆる各種位置情報を処理して、データタグリーダ１０４の望ましい位置を計算する。コントローラモジュール１１４は、ベース部１０８に対するセンサモジュール１１０の相対的な位置、並びに、ベース部１０８に対する平行移動可能な位置決め装置１０６の相対的な位置についての認識を有する。この情報を獲得し、保持する手段は、本技術分野で公知である。

別の実施形態では、センサモジュール１１０とコントローラモジュール１１４は、コンピュータで実行可能なモジュール又は構成要素である。すなわち、センサモジュール１１０とコントローラモジュール１１４は、ハードウェア、ソフトウェア構成要素及び／又はプロセッサを含む。

センサモジュール１１０は、データタグリーダ１０４に対して物理的に遠距離にある（例えば少なくとも１メートル離れている、又は少なくとも５メートル離れている）ことも、又はデータタグリーダ１０４に対して物理的に近距離にある（例えば少なくともセンサモジュール１１０の一部が、データタグリーダ１０４の１メートル以内にある）こともできる。

別の実施形態では、センサモジュール１１０とデータタグリーダ１０４を、共通の１つの可動位置決め装置１０６に物理的に接続するか又は取り付けるように、統合できる。例えば、センサモジュール１１０は、物品の有無を感知するためにビデオカメラ（又は動作センサ、ＲＦＩＤタグ検出用の指向性アンテナ、光電式アイ等）などのセンサを含むことができ、そのセンサを位置決め装置１０６上又はその近くに取り付けて、センサがデータタグリーダ１０４と共に移動できるようにする。別の実施形態では、カメラなどのセンサモジュール１１０を、ベース部１０８及びデータタグリーダ１０４の近くには配置できるが、データタグリーダ１０４と共に移動することはない。

別の実施形態では、センサモジュールの少なくとも一部を、物品１０２又は該物品１０２に関連するデータタグ１０３に統合することができる。例えば物品１０２又は物品１０２を搬送するフォークリフト等の装置（示していない）（例えば２００３年１２月３０日にＣｙｂｕｌｓｋｉ他に付与された、米国特許第６，６６９，０８９号「Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ａｓｓｅｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ（資産管理のための無線周波数識別システム）」を参照のこと）、無人案内車両、トラック、ショッピングカート等を、ＧＰＳ装置に接続するか又は別の方法で関連させることができ、そのＧＰＳ装置が物品の位置を示す信号を出力し、その信号をデータタグリーダ１０４又はデータタグリーダ１０４と共に関連する他のデバイス（示していない）が読み取るようにすることができる。この方法で、接近中の物品１０２の位置を推測でき、データタグリーダ１０４を適切に調整できる。物品１０２又は物品１０２を搬送するデバイスのいずれか一方を位置検出システムに結合するか、又は両方を共に結合することもでき、その位置検出システムは、カメラ、位置の分かっている床取り付けのＲＦＩＤタグ読み取り用のＲＦＩＤリーダ、又は図１に示すシステムと通信するようになっている、物品１０２を追跡するためのその他の手段を利用することにより、データタグリーダ１０４が、物品１０２に関連するデータタグ１０３を最適に読み取るために自身の位置を適切に合わせられるようにする。

１つの実施形態では、物品１０２及び／又は該物品１０２に関連するタグ１０３の位置を、ＲＦＩＤ技術を用いて判断することができる。物品又は該物品の搬送装置に可動式リーダを関連させるという上述の使用形態では、位置の分かっている固定のタグを読み取って物品の位置を判断しているが、それに加えて、倉庫又はその他の環境ではまた、多数のリーダを固定位置に取り付けて、物品１０２上のタグ１０３の有無、又は物品１０２を運ぶ搬送用装置上に取り付けられた別のアクティブタグ又はパッシブタグ（示していない）の有無を検出することもできる。位置が知られているリーダが、物品１０２上のタグ１０３の存在又は搬送装置（示していない）上の別のタグの存在を検出したとき、物品１０２の位置を推測することができる。

ＲＦＩＤを別の方法で適用して、物品１０２の位置を判断することもできる。例えば、これは、多数のＲＦＩＤリーダがタグを読み取る三角推量を利用することで、又はタグの位置をスキャンする指向性リーダによって可能である。例えば、２００３年１２月２３日にＤｏｃｕｍｅｎｔ ２１１１４ＤとしてＩＰ．ｃｏｍで公開されたＪ．Ｌｉｎｄｓａｙの「Ｒｅｔａｉｌ ＲＦＩＤ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｉｔｈｏｕｔ Ｓｍａｒｔ Ｓｈｅｌｖｅｓ（スマートシェルフを持たないＲＦＩＤリテールシステム）」を参照されたい。ＲＦＩＤタグの適切な位置を判断するようになっている、指向性及び任意で可動のアンテナ又はアンテナアレーを備えた指向性リーダを、位置決め装置１０６上にも、近くにも、遠くにも取り付けることができ、或いは図１のデータタグリーダ１０４自体とすることも可能である。タグの空間的位置を判断するようになっているリーダシステムの１つの例は、米国特許出願番号１０／３３８，８９２として出願され、ＭｅａｄＷｅｓｔｖａｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、２００３年９月１８日公開の米国特許公報第２０００３０１７４０９９−Ａ１号「Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＲＦ Ａｎｔｅｎｎａｅ ａｎｄ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ（複数のＲＦアンテナを使用するインテリジェントステーション及びこれを組み込んだ在庫制御システム及び在庫制御方法）」においてＤ．Ｇ．Ｂａｕｅｒ他により教示されており、これは、矛盾のない範囲内で引用により本明細書に組み込まれる。別の手法は、２００４年６月１５日にＲ．Ｂ．Ｓｍｉｔｈに付与された、米国特許第６，７５０，７６９号「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｕｓｉｎｇ ＲＦＩＤ Ｔａｇｓ ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ Ｏｂｊｅｃｔ（ＲＦＩＤタグ利用により対象物の位置を判断する方法及び装置）」に記載されており、これは本明細書と矛盾のない範囲内で引用により本明細書に組み込まれる。Ｓｍｉｔｈ氏のシステムは、ＲＦＩＤタグ列を利用しているが、間に介在物体があると、タグ列の一部がリーダに対して遮られることになる。遮られた信号及び遮られていない信号を解析することで、対象物の空間情報がもたらされる。

次に図２を参照すると、例示的なブロック図が、ウォームギア又は他の平行移動要素に３台のデータタグリーダを備えるポータルを示す。この実施形態では、物品１０２がポータルの中央を通過する。データタグリーダがウォームギアに沿って平行移動を行い、移動中の物品１０２上のデータタグ１０３の読み取りを改善する。データタグリーダの平行移動は、図２に示すように、ポータルの側面（例えばレール）に沿って行うことができるが、望ましいあらゆる方向における平行移動が、本発明の範囲内である。例えば本発明の実施形態は、三次元位置制御システムと共に実施可能である。更に、ウォームギアに対して相対的に複数のリーダを固定することができる。その他の平行移動要素も本発明の範囲内に含まれる。ウォームギアの他に、例えば平行移動要素としては、ベルト、滑車、チェーン、ケーブル、及び／又はその他の位置調整手段がある。

次に図３Ａと３Ｂを参照すると、例示的なブロック図が、ウォームギアに取り付けた伸縮式データタグリーダ組立体を示す。伸縮式組立体は、ポータル内、又はその近くにある物品に対して接近する方向又は遠ざかる方向に、データタグリーダを移動させる。組立体は、ウォームギアに対して相対的にデータタグリーダを伸長させ又は収縮させるための伸縮手段を含む。図３Ａには、収縮したデータタグリーダ組立体を示す。図３Ｂには、伸長したデータタグリーダ組立体を示す。伸縮式データタグリーダ組立体は、移動中の物品（例えば物品１０２）上のデータタグ１０３を読み取るために最適な位置にデータタグリーダを位置させる。

次に図４を参照すると、例示的なフローチャートが、本発明の実施形態の動作を示す。この実施形態の動作は、物品１０２などの物品の、データタグリーダ１０４などのデータタグリーダに対する相対的な位置情報を４０２において確定し、確定した位置情報に基づいてデータタグリーダの望ましい位置を４０４において計算して、４０６においてアクチュエータを起動してデータタグリーダを望ましい位置に移動させ、４０８において物品がデータタグリーダのそばを通過するときに該物品上のデータタグ１０３などのデータタグをスキャンする。１つの実施形態では、１つ又はそれ以上のコンピュータ可読媒体が、図４に示すような方法を実行するためのコンピュータで実行可能な命令を有する。

１つの実施形態では、ポータルが自身を通過する物体に関連する複数のデータタグ上のコードを読み取る。ポータルは、本発明に従って、仮想的にあらゆるもの、例えばパレット、ケース、カート、自動誘導型車両（ＡＧＶｓ）、ショッピングカート、人間、車、トラック、列車車両、地下鉄車両、運搬ベルト上の物体、圧搾空気管によって運ばれる物体、連続ウェブなど、ポータルを通過して物体を移動させるための手段（例えばベース部に対して相対的に物品を移動させる手段）を構成するあらゆるものに関連するデータタグを読み取るようにすることができる。

［例示的動作環境］
本発明は、当該技術分野において公知のあらゆる形式のコンピュータ又はコンピュータデバイスのもとで動作可能である。ユーザは、コンピュータデバイスに対し、キーボードやポインティングデバイス（例えばマウス、トラックボール、ペン、タッチパッド）など、当該技術分野において公知の入力装置やユーザインタフェース選択装置を通じて、コマンド又は情報を入力できる。コンピュータは一般に、少なくとも何らかの形式の、コンピュータ可読媒体を備える。コンピュータ可読媒体には、揮発性、不揮発性の両方、取り外し可能、取り外し不可の両方の媒体があるが、コンピュータがアクセス可能で、利用可能なあらゆる媒体が可能である。一例として、ただしこれに限定されるわけではないが、コンピュータ可読媒体としては、コンピュータ記憶媒体と通信媒体がある。コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ可読の命令、データ構造、プログラムモジュール、又はその他のデータなどの情報を格納するための、あらゆる方法又は技術で実装された、揮発性、不揮発性、取り外し可能、取り外し不可の媒体がある。コンピュータ記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、その他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、その他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、その他の磁気記憶装置、又は望ましい情報の格納に利用でき、コンピュータ１３０がアクセス可能なその他のあらゆる媒体がある。通信媒体は一般に、コンピュータ可読の命令、データ構造、プログラムモジュール、又はその他のデータを、搬送波又はその他の転送メカニズムなどの変調データ信号で表すもので、あらゆる情報配信媒体が含まれる。当業者は変調データ信号に精通しており、その信号は、情報を信号内に符号化する方法で、特性の１つ又はそれ以上を設定又は変更するものである。有線ネットワーク、又は直接有線接続などの有線媒体、及び音響、ＲＦ、赤外線、その他の無線媒体などの無線媒体が、通信媒体の例である。上記のあらゆる組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。コンピュータデバイスが、本明細書で説明する方法及び技術に従ってプログラミングされた場合には、そのコンピュータデバイス自体も本発明に含まれる。

本発明は、コンピュータで実行可能な命令の一般的なコンテキスト、例えばプログラムモジュールで記述でき、１つ又はそれ以上のコンピュータ又はその他のデバイスによって実行できる。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造が含まれるが、ただしこれらに限定されるものではない。本発明はまた、通信ネットワークで結ばれた遠隔処理装置がタスクを実行するようになった、分散コンピューティング環境でも実施できる。分散コンピューティング環境では、記憶装置を含む局所及び遠隔の両方のコンピュータ記憶媒体にプログラムモジュールを格納できる。

本明細書で開示するＲＦＩＤの実施形態に関しては、その他の多くの技術が代用とすることが可能であることを理解されたい。例えばＲＦＩＤリーダの代わりとして、光学スキャナ、画像解析装置、多数の化学的検出装置、及び、同様のものを使用して、識別手段を読み取る他の技術を適用できるようにすることが可能である。

本発明の範囲内の関連技術に、弾性表面波（ＳＡＷ）技術がある。例えば、ＩｎｆｏＲａｙ（マサチューセッツ州ケンブリッジ）は、アンテナが取り付けられたチップ上の弾性表面波（ＳＡＷ）装置を利用して、長距離範囲（３０メートルまで）まで届くといわれるパッシブスマートタグを販売している。ＳＡＷ装置は、無線信号を弾性波に変換して、それを識別コードで変調し、次いで、スマートタグによって射出されスキャナによって読み取られる別の無線信号に変換する。スマートタグの識別コードは、無線信号から取り出される。ＲＦＳＡＷ（テキサス州ダラス）もまた、微細な弾性表面波（ＳＡＷ）ＲＦＩＤ装置を提供しており、これは本発明の範囲内で使用できる。

別の関連技術としては、超広帯域（ＵＷＢ）技術がある。ＵＷＢ技術により、低電力の電磁伝送を使った、オブジェクト間の無線通信が可能となる。しかし、一般に受信機と送信機の両方は、非常に低い電力を使用して、典型的には無線周波数雑音の電力よりも低い電力を使用して作動するものであり、特定の周波数を送信するものではなく、広帯域の周波数にわたる間欠パルスに頼るものである。ＵＷＢ技術は、他の無線標準、例えばＢＬＵＥＴＯＯＴＨブランドのコンピュータ通信サービス、又は電気電子技術者協会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、ＩＥＥＥ）８０２．１１ａ又は８０２．１１ｂなどよりも非常に高い空間容量（単位面積当たりの情報伝送）を提供できる。

本明細書で図示され説明される方法の遂行又は実行の順序は、他の形で特定されない限り、重要ではない。すなわち、方法の構成要素は、他に特定されない限り、いずれの順序でも実行でき、方法に含める要素は、本明細書で開示するよりも多いことも少ないことも可能である。例えば、ある特定の要素を、別の要素の前、同時、後のいずれにおいて遂行し又は実行することも、本発明の範囲内に含まれると考えられる。

本発明又はその実施形態の要素について述べるとき、冠詞「１つの」、「その」、及び、「前記」という単語は、１つ又はそれ以上の要素があることを意味するように意図されている。「備える」、「含む」、及び、「持つ」という用語は、含めるという意図で、記載された要素の他に、付加的要素があるかもしれないということを意味するように意図されている。

以上から、本発明の目的の幾つかが達成され、その他の有利な結果も達成されたことが分かるであろう。

本発明から逸脱することない範囲で、上記の説明、製品、方法には様々な変更が加わる可能性があるので、上記の説明に含めた、及び添付の図面に示した全ては実例的なものと解釈し、限定されるものではないことを意図している。

センサモジュールからの出力に応じて、データタグリーダの位置を調整するための平行移動可能な位置決め装置を備えた、ポータルの上部ビーム（ベース部等）の平面図を示す、例示的なブロック図である。 ウォームギアに取り付けられた３つのデータタグリーダを備えるポータルを示す、例示的なブロック図である。 ウォームギアに取り付けられた伸縮式データタグリーダ組立体を示す、例示的なブロック図である。 ウォームギアに取り付けられた伸縮式データタグリーダ組立体を示す、例示的なブロック図である。 本発明の実施形態の動作を示す、例示的なフローチャートである。

符号の説明

１０２ 物品
１０３ データタグ
１０４ データタグリーダ
１０６ 位置決め装置
１０８ ベース部
１１０ センサモジュール
１１２ インタフェース
１１４ コントローラモジュール
１１６ アクチュエータ

Claims (20)

1. 物品がベース部に対して相対的に移動する間に該物品上のデータタグを読み取るシステムであって、
   前記ベース部上に可動に取り付けられた位置決め装置と、
   前記位置決め装置に取り付けられたデータタグリーダと、
   を含み、
   前記データタグリーダは、移動中の前記物品に取り付けられたデータタグを読み取るようになっており、
   前記位置決め装置は、ベース部に対して相対的に、かつ、前記リーダに対する前記物品の相対的な位置情報に応じて移動するように構成されており、
   前記位置決め装置は、前記位置情報に応じて改善されたデータタグの読み取りを行うことを特徴とするシステム。
2. 位置情報を生成する手段を更に含み、前記位置決め装置は、前記位置情報に応じて伸長し、収縮することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ベース部は、前記位置情報に応じて位置決め装置を旋回させるように構成されたアームを有し、前記位置決め装置は、前記位置情報に応じてベース部に対して相対的に移動するように構成されたキャリッジを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記データタグリーダは無線周波数識別リーダを含むか又は前記データタグリーダは前記位置情報に応じて伸長収縮するアンテナを有することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 前記位置情報が前記物品の材料特性を含むか、前記位置情報が前記物品の寸法を含むか、前記位置情報が物品上のデータタグの位置を含むか、又は、前記位置情報が前記位置決め装置のベース部に対する相対的な望ましい位置を含むことを特徴とする、請求項１−４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 前記位置情報を受け取り、受け取った位置情報に応じて前記位置決め装置を移動させるコントローラを更に含み、前記位置決め装置は位置情報に応じて前記データタグから射出される信号の受信を増大させるか、又は、前記位置決め装置は前記位置情報に応じて前記データタグの応答を増大させることを特徴とする、請求項１−５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 物品が原材料を含み、前記システムが更にベース部に対して相対的に物品を移動させるための手段を備え、ベース部に対して相対的に物品を移動させる前記手段として、フォークリフト、ショッピングカート、自動車、自動誘導型車両、パレット、ケース、人間、列車車両、地下鉄車両、運搬ベルト、圧搾空気管、連続ウェブの１つ又はそれ以上を含むことを特徴とする、請求項１−６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 物品データに応じて、データタグに対する相対的なデータタグリーダの望ましい動きを決定するよう構成されたプロセッサと、
   前記プロセッサが決定する望ましい動きを表すデータを受信するためのインタフェースと、
   前記インタフェースに接続されたキャリッジと、
   を含み、
   前記データタグリーダは前記キャリッジに取り付けられ、前記キャリッジが望ましい動きを行うことができるようになったことを特徴とする、請求項１−７のいずれか１項に記載のシステム。
9. 前記キャリッジを移動させるためのコントローラを更に含み、前記コントローラは前記キャリッジを移動させるためのアクチュエータを備え、前記キャリッジはウォームギアに取り付けられ、前記データタグリーダは、前記位置情報に応じて伸縮するように構成されたアンテナを備えることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 物品の位置を確定するためのセンサを更に備え、前記物品データには確定された位置が含まれ、前記センサは、位置感知要素、位置センサ、動作センサ、ビデオカメラ、レーダー装置、金属探知器、渦電流検出器、床又は敷物に埋め込まれた圧力センサ、赤外線センサの１つ又はそれ以上であり、前記物品データには、物品に対する相対的なデータタグの位置が含まれることを特徴とする、請求項８又は９に記載のシステム。
11. 前記キャリッジは、前記データタグに対して相対的に前記データタグリーダを移動させて前記データタグから射出される信号の受信を増大させ、更に、前記キャリッジは、前記データタグに対して相対的にデータタグリーダを移動させて前記データタグの応答を増大させることを特徴とする、請求項８−１０のいずれか１項に記載のシステム。
12. 物品データを受信するためのインタフェースと、
    前記インタフェースによって受信する物品データに応じて、前記データタグに対する相対的な前記データタグリーダの望ましい動きを決定するよう構成されたプロセッサと、
    キャリッジと、
    を含み、
    前記データタグリーダは前記キャリッジに取り付けられ、前記キャリッジは、前記プロセッサが決定した望ましい動きを行うことができることを特徴とする請求項１−１１のいずれか１項に記載のシステム。
13. データタグに対するデータタグリーダの相対的な位置を調整して、該データタグリーダによるデータタグの読み取りを改善する方法であって、
    コンピュータに実装された前記方法は、
    データタグリーダに対する物品の相対的な位置情報を確定すること、及び
    確定された位置情報に応じて前記データタグリーダを移動させ、該データタグリーダによる、移動中の物品上のデータタグの読み取りを改善すること
    を含むことを特徴とする方法。
14. 前記位置情報の確定は、センサから又はプロセス制御システムから位置情報を受信することを含み、かつ、前記位置情報の確定は、前記データタグリーダに対する物品上のデータタグの相対的な位置情報を確定することを含むことを特徴とする、請求項１３に記載のコンピュータに実装された方法。
15. 前記データタグリーダの移動は、確定された位置情報に応じてデータタグリーダを移動させて、データタグから射出される信号の受信を増大させることを含むか、又は、前記データタグリーダの移動は、確定された位置情報に応じてデータタグリーダを移動させて、データタグの応答を増大させることを含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. データタグリーダに対して相対的に移動する物品上のデータタグの読み取りを改善するための構成要素であって、前記構成要素は、
    データタグリーダに対する物品の相対的な位置情報を確定するためのセンサモジュールと、
    データタグリーダによる、移動中の物品上のデータタグの読み取りを改善するために、センサモジュールが確定した位置情報に応じてデータタグリーダを移動させるコントローラモジュールと、
    を含むことを特徴とする構成要素。
17. 前記センサモジュールは、プロセス制御システムから位置情報を受け取り、前記コントローラモジュールは、前記センサモジュールが確定した位置情報に応じて前記データタグリーダを移動させてデータタグにより射出される信号の受信を増大させるか、又は、前記コントローラモジュールは、前記センサモジュールが確定した位置情報に応じてデータタグリーダを移動させてデータタグの応答を増大させることを特徴とする、請求項１６に記載の構成要素。
18. 製造システムにおいて、ポータルに対して相対的に移動する物品上の無線周波数識別タグの可読性を改善するための、自動調整無線周波数識別ポータルであって、
    各々が無線周波数識別リーダを保持するようになった複数の伸縮式キャリッジ組立体と、
    複数の平行移動要素と、
    を備え、前記伸縮式キャリッジ組立体の各々が前記平行移動要素の少なくとも１つに可動に取り付けられており、
    前記無線周波数識別リーダに対する物品の相対的な位置データを確定するための位置感知要素と、
    移動中の物品に関連する無線周波数識別タグを読み取るために、前記平行移動要素上に可動に取り付けられた前記伸縮式キャリッジ組立体を、前記位置感知要素により確定された位置データに応じて前記平行移動要素に沿って平行移動させるためのアクチュエータと、
    が設けられ、
    前記アクチュエータは、前記位置感知要素に接続された、
    ことを特徴とする無線周波数識別ポータル。
19. 平行移動要素が、枠を構築するようになっているウォームギア、ベルト、滑車、チェーン、ケーブルの１つ又はそれ以上を含み、前記物品が車両又は新素材を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のポータル。
20. 前記アクチュエータは、前記位置感知要素によって確定された位置データに応じて前記伸縮式キャリッジ組立体を平行移動させて無線周波数識別タグから射出される信号の受信を増大させ、かつ、前記アクチュエータは、前記位置感知要素により確定された位置データに応じて前記伸縮式キャリッジ組立体を平行移動させて前記無線周波数識別タグの応答を増大させることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載のポータル。

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