JP2021139109A - アドレス指定可能なオブジェクトをランダムに置くためのレセプタクルを備えた集合オブジェクト管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】取付ペグ又はロック用開口部を有する特別なキャビネットを不要とし、オブジェクトに取り付けられたアドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスを使用する集合オブジェクト管理システムを提供する。【解決手段】キャビネットキャビティにスライド可能に保存される各レセプタクルは、外壁面及び内壁面に取り付けられた第１及び第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナを有し、各アンテナは、個別のＢｌｕｅｔｏｏｔｈユニットを介して監視ＭＣＵと通信する。レセプタクルの前面壁に取り付けられた電子ロックと可視インジケータは、ＭＣＵによって制御される。ＭＣＵは、第１のアンテナを介して外部ホスト要求デバイスと通信し、第２のアンテナを介してレセプタクル内の任意のオブジェクト追跡デバイスと通信する。オブジェクト追跡デバイスは、レセプタクルに配置された送信アレイによって電力供給されるバッテリおよびバッテリ管理コンポーネントを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、一般に集合オブジェクト管理システムに関し、特に、デジタルアドレスを備えたオブジェクト識別情報を使用する、改善された集合オブジェクト管理システムに関する。より詳細には、本発明は、デジタルアドレスを備えたオブジェクト識別情報を使用する集合オブジェクト管理システムの改善に関し、この改善は、アドレス指定可能なオブジェクトをランダムに置くためのレセプタクルに関する。

「集合オブジェクト管理システム」という用語は、アイテムの集合内のアイテム（「オブジェクト」）を一般的に追跡するためのシステムを示すために造られた用語である。たとえば、自動車部品倉庫には、常に在庫に車両部品（「オブジェクト」）の集合がある。部品が販売されたり、新しい部品が入荷されるため、そのような部品の種類と数は、毎日異なる。在庫の車両部品の数とタイプを追跡するために、ある種の集合的な車両部品管理システムを使用する必要がある。同様に、半導体製造作業では、施設内のどこかに１つまたは複数のタイプの集積回路（「オブジェクト」）の集合が常に存在し、それらは集合的な集積回路管理システムを使用して考慮する必要がある。スーパーマーケットでは、肉、農産物、缶詰などの多数の異なるタイプのアイテムの集合が通常在庫にあり、オブジェクトの数とタイプは毎日大きく異なり、したがって複雑なオブジェクト管理システムが必要である。営業所や一部の家庭では、通常、ファイルストレージキャビネットを使用して、ビジネスと個人との両方の活動に使用するドキュメントを保存する。一般的なファイルストレージキャビネットには、おのおのが比較的多数のファイルフォルダ（「オブジェクト」）を含むプルアウトドロワがいくつかあり、おのおののフォルダは、１つまたは複数のドキュメントを含む。様々なファイルに含まれるドキュメントに簡単にアクセスして在庫を作成できるようにするために、何らかのタイプのファイル管理システムが必要である。

２０１３年６月２５日に発行された「Ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅ Ｏｂｊｅｃｔｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｗｉｔｈ Ｏｂｊｅｃｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｄｅｃｏｄｅｒ Ｕｎｉｔｓ」に関する同一出願人による米国特許第８，４７１，７１７号は、オブジェクトロケーションスペースに分散されたオブジェクトを管理するシステムを開示している。’７１７特許の開示は参照により本明細書に組み込まれる。’７１７システムは、ホストコンピュータを介してシステムユーザが各アドレスデコーダにアクセスできるように、アドレスデコーダ回路を集合内の各オブジェクトに関連付けることにより、オブジェクトの集合の効率的な管理を可能にする。この手法は、過去に実施された古いマニュアル手法よりも優れた、オブジェクトロケーションスペースに分散されたオブジェクトのオブジェクト管理機能を提供する。

その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年１月２３日に発行された「Ｒｅｍｏｖａｂｌｙ Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ」に関する同一出願人による米国特許第９，８７５，４６０号は、電子的にアドレス指定可能な取り外し可能な吊下可能なオブジェクトキャリアと、それによって支えられたオブジェクトの管理のためのシステムとを開示する。これは、’７１７特許を参照して上述した電子的にアドレス指定可能な集合オブジェクト管理システムによってもたらされる利点を、取り外し可能に吊下可能なオブジェクトのクラスへ拡張する。’４６０特許の発明は、オブジェクトロケーションスペースに分散されたオブジェクトの管理を可能にする電子的にアドレス指定可能なオブジェクトキャリアであって、オブジェクトをオブジェクトキャリアに固定するためのオブジェクト保持要素と、ソースによって供給されるオブジェクトアドレス信号および電力信号を明示できる導電性吊下部材を取り外し可能に受け入れる少なくとも１つの貫通開口部とを有するハウジングを備えた、オブジェクトキャリアと、ハウジングによって支えられたマイクロコントローラであって、オブジェクトキャリアに固定されたオブジェクトを識別するのに役立つユニークなオブジェクトアドレスを有する、マイクロコントローラと、開口部が導電性吊下部材上に取り外し可能に受け入れられると、マイクロコントローラを導電性吊下部材に電気的に結合する少なくとも１つの開口部に配置された導電性要素と、マイクロコントローラがユニークなオブジェクトアドレスを表すアドレス信号を受信するたびに、起動のためにマイクロコントローラに結合されるインジケータとを備える。インジケータは、好ましくはＬＥＤ光源である可視インジケータである。オブジェクトキャリアはまた、マイクロコントローラが電力信号を受信するたびに、起動のためにマイクロコントローラに結合される追加のインジケータを含み得る。

使用中、’４６０発明によるデバイスは、ソースによって供給されるオブジェクトアドレス信号および電力信号を明示することができる複数の導電性吊下部材によって取り外し可能に吊り下げられ、吊下部材は、キャビネットの背面板のような支持要素に固定される。ユーザは、探索されているオブジェクトの識別情報をホストコンピュータに入力するだけで、システムに登録されている個々のオブジェクトを見つけることができ、オブジェクトに関連付けられたオブジェクトキャリア上で起動された可視インジケータを観察し、オブジェクトキャリアを吊下部材から手動で取り外すことができる。

’４６０システムは、システムに登録された取り外し可能に吊り下げられたオブジェクトの管理を大幅に改善するが、オブジェクトの集合の整合性は、吊下部材からのオブジェクトキャリアの不正な取り外しの影響を受けやすくなる。特に、ストレージキャビネットへのアクセスが達成されると、任意のオブジェクトキャリアを、吊下部材から取り外すことができる。その結果、システムにアクセスできるユーザは、探索されているオブジェクトだけでなく、キャビネットに保存されている他のすべてのオブジェクトも取り外すことができる。オブジェクトの集合のこの妥協的な整合性は、望ましくない。

その開示が参照により本明細書に組み込まれる同一出願人による２０１８年１０月１６日に発行された米国特許第１０，１０２，６９８号は、’４６０システムにおける固有の欠点を解決する解決策を開示している。具体的には、’６９８システムは、中間仕切りに形成された複数の受け入れ開口部を有する特別に設計されたロック可能なキャビネットと、開口部に挿入したり、開口部から取り外したりできるように、仕切り開口部に適合する形状を有するコンパニオンオブジェクトホルダとの組合せを採用する。複数のソレノイドロックが仕切り開口部に隣接して配置され、オブジェクトホルダに形成されたロックノッチと係合しているため、オブジェクトホルダは、仕切り開口部に挿入されると、ソレノイドを操作して特定のオブジェクトホルダのロックを解除するまで取り外されない。

４６０システムと’６９８システムとの両方が、様々なアプリケーションにおいて集合オブジェクト管理を提供するのに効果的であることが知られている。しかしながら、一部のアプリケーションでは、一般的なユーザは、オブジェクトホルダを吊下部材または受け入れ開口部に慎重に設置する必要性を、せいぜい不便で、ひどく煩わしいと感じている。これは、自動車販売店において自動車キーの集合を持つセールスマンが使用するために設計されたシステムに特に当てはまる。さらに、両システムには、特別に構築されたストレージキャビネットが必要であり、これはシステムのコストを増加させる。

米国特許第８，４７１，７１７号公報 米国特許第９，８７５，４６０号公報 米国特許第１０，１０２，６９８号公報 米国特許第９，８８４，５０７号公報 米国特許第９，５９５，２４１号公報

本発明は、’４６０および’６９８システムの改善を備え、集合オブジェクト管理システムにおけるアドレス指定可能なオブジェクトホルダの利点を保持するが、’４６０および’６９８タイプの特別に構築されたキャビネットの必要性を排除し、ロックドロワなどの従来のレセプタクル内にオブジェクトホルダをランダムに置くことを提供し、これにより、ユーザが懸架部材またはレセプタクルの開口部にオブジェクトホルダを慎重に操作する必要性を排除する。

最も広い態様では、本発明は、オブジェクトに取り付けられ、バッテリおよびバッテリ管理コンポーネントを有するアドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスを、取り外し可能に含むためのレセプタクルを備え、レセプタクルは、
底壁、直立した前壁、直立した後壁、および２つの対向する直立した側壁を有し、その上部が開いたエンクロージャを形成する構造と、
これら壁のうちの１つの壁の外面に固定された第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
これら壁のうちの１つの壁の内面に固定された第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
エンクロージャ内に配置されたＭＣＵと、
第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナとＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナとＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
外部生成された電力を、エンクロージャ内に配置されたオブジェクト追跡デバイスのバッテリ管理コンポーネントに供給するための送信アンテナアレイとを備える。
第１および第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナは、好ましくは、レセプタクルの同じ壁に固定され、好ましくは後壁が、同じ壁である。レセプタクルは、好ましくは、ＭＣＵに結合され、それにより制御可能であり、レセプタクルに解除可能なロック機能を提供する電子ロックをさらに含む。

レセプタクルはさらに好ましくは、レセプタクルの前壁に取り付けられた光源をさらに含み、光源はＭＣＵに結合され、それによりレセプタクルの状態の可視表示を提供するように制御可能である。

レセプタクルは、レセプタクルの内容を示す情報を保存するためにＭＣＵに結合されたメモリユニットをさらに含み、この情報は、エンクロージャ内に配置された任意のオブジェクト追跡デバイスの識別情報を含む。

送信アンテナアレイは、好ましくは、支持面と、支持面によって支えられ、別の列におけるコイルに対して横方向に離間された１列にコイルを備えた少なくとも２列の相互離間アレイに配置された複数のマルチターンの本質的な平面コイルとを備える。各コイルは、長さ寸法を有し、所定の列におけるコイルは、長さ寸法の半分に実質的に等しい量だけ相互に離間され、１列におけるコイルは、長さ寸法の４分の１に実質的に等しい量だけ、別の列におけるコイルに対して横方向に離間される。

システム態様において、本発明は、オブジェクトロケーションスペースに分散されたオブジェクトを管理するシステムを備え、オブジェクトは、バッテリおよびバッテリ管理コンポーネントを有するアドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスに取り付けられ、システムは、
ドロワ状のレセプタクルをスライド可能に受け入れるための１つまたは複数のキャビティを有するキャビネットと、
アドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスを取り外し可能に含む１つまたは複数のキャビティに、スライド可能に受け入れられる１つまたは複数のレセプタクルとを含み、各レセプタクルは、
底壁、直立した前壁、直立した後壁、および２つの対向する直立した側壁を有し、その上部が開いたエンクロージャを形成する構造と、
これら壁のうちの１つの壁の外面に固定された第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
これら壁のうちの１つの壁の内面に固定された第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
エンクロージャ内に配置されたＭＣＵと、
第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナとＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナとＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
外部生成された電力を、エンクロージャ内に配置されたオブジェクト追跡デバイスのバッテリ管理コンポーネントに供給するための送信アンテナアレイとを備える。

第１および第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナは、好ましくは、後壁が好まれる、レセプタクルの同じ壁に固定される。

各レセプタクルは、ＭＣＵに結合され、そのキャビティ内のレセプタクルのために、解除可能なロック機能を提供するように制御可能な電子ロックをさらに含む。

各レセプタクルはさらに、その前壁に取り付けられた光源を含み、光源はＭＣＵに結合され、それにより、レセプタクルの状態の可視表示を提供するように制御可能である。

各レセプタクルは、レセプタクルの内容を示す情報を保存するためにＭＣＵに結合されたメモリユニットをさらに含み、この情報はエンクロージャ内に配置された任意のオブジェクト追跡デバイスの識別情報を含む。

送信アンテナアレイは、好ましくは、支持面と、支持面によって支えられ、別の列におけるコイルに対して横方向に離間された１列にコイルを備えた少なくとも２列の相互離間アレイに配置された複数のマルチターンの本質的な平面コイルとを備える。各コイルは、長さ寸法を有し、所定の列におけるコイルは、長さ寸法の半分にほぼ実質的に等しい量だけ相互に離間され、１列におけるコイルは、長さ寸法の４分の１にほぼ実質的に等しい量だけ、別の列におけるコイルに対して横方向に離間される。

本発明は、’４６０および’６９８タイプの特別に構築されたキャビネットの必要性を排除し、ロックドロワなどの従来のレセプタクル内にオブジェクトホルダをランダムに置くことを可能とし、これにより、集合オブジェクト管理システムにおけるアドレス指定可能なオブジェクトホルダの利点を保持しながら、ユーザが懸架部材またはそのように特別に構築されたキャビネット内の受け入れ開口部にオブジェクトホルダを慎重に操作する必要性を排除する。

本発明の性質および利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照すべきである。

本発明で使用するためのキーおよびキーホルダオブジェクトキャリアの形態のオブジェクト追跡デバイスの斜視図である。 本発明による各キーホルダオブジェクトキャリアの主要な電子コンポーネントの概略ブロック図である。 図１および図２のオブジェクト追跡デバイス用のレセプタクルの概略斜視図である。 図３のレセプタクルの上面図である。 図３および図４のレセプタクルの主要な電子コンポーネントの概略ブロック図である。 レセプタクル内のいくつかのオブジェクト追跡デバイスである２つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ、および外部要求ユニット間の相互作用を示す概略概念図である。 オブジェクト追跡デバイス１０の個々のバッテリ管理コンポーネント２５〜２７に、外部生成された電力を供給するための送信アンテナアレイ３８の上面図である。 ディスプレイユニット３７を備えた主要な電子コンポーネントを示すブロック図である。 １つのマルチドロワキャビネットと１つの要求デバイスとのシステム構成を示す斜視図である。

本発明は、多種多様な電子的にアドレス指定可能なオブジェクトに広く適用される。以下は、キーホルダとして機能する、オブジェクトキャリアに取り付けられたキーであるオブジェクトへの本発明の１つの適用の詳細な説明である。

図面に移って示すように、図１は、本発明で使用するためのキーホルダオブジェクトキャリアの形態のオブジェクト追跡デバイスの斜視図である。この図に見られるように、参照番号１０で一般的に示されるアドレス指定可能なキーホルダオブジェクトキャリアは、キー１４が取り付けられる保持リング１３を受け入れるための貫通開口部１２とともに図示されるハウジングを有する。ハウジング１０の１つの表面１５には、３つの開口部１６〜１８が形成されている。開口部１６、１７は、ハウジング１０の内側に取り付けられ、図２に図示される内部電子機器によって起動されたとき、ハウジング１０の内部に取り付けられたバッテリの充電状態と、オブジェクト追跡デバイスの作動状態とを示す個別のインジケーションを提供する、好適にはＬＥＤである２つの照明源を収容する。好ましくは、開口部１６、１７内に配置された２つの照明源は、開口部１６における光源を緑色に、開口部１７における光源を赤色に点滅させるなど、異なる色の照明を生成する。設計者の好みに応じて、他の色が選択され得る。開口部１８は、以下に説明する方式で、オブジェクトキャリア１０の内部に配置された電子コンポーネントによって駆動される音源を収容する。

図２は、オブジェクトキャリア１０のハウジングの内部に配置された主要な電子コンポーネントの概略ブロック図である。この図では、ハウジングの周囲が長方形の破線で概略的に描かれている。この図に見られるように、アンテナを内蔵する従来のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）チップ２１は、２つのＬＥＤおよび上述された音源に結合された出力を有し、一般に、参照番号２２で示される。チップ２１が、以下に説明する方式で、外部の要求デバイスによりアドレス指定されると、開口部１７に関連付けられたＬＥＤを点滅させて、このオブジェクト追跡デバイスが、探索されているものであるという可視表示を提供する信号が、チップ２１により生成される。さらに、チップ２１は信号を生成して、音源に音を発させて、オブジェクト追跡デバイスが、探索されているものであるという可聴表示を提供する。チップ２１は、そのチップ２１が配置されているオブジェクト追跡デバイス１０をユニークに識別するのに役立つユニークな識別文字を保存するメモリ部分を含む。チップ２１は、テキサス州ダラスのテキサスインスツルメンツから入手可能なタイプＣＣ２５４１チップであることが好ましい。また、オブジェクトキャリア１０のハウジングの内部には、電気コンポーネントに電力を供給するための充電式バッテリ２４、バッテリ２４に蓄積された電荷量を管理するためのバッテリ充電チップ２５、およびワイヤレス充電チップ２６が含まれ、ワイヤレス充電チップ２６は、以下に説明する外部ソースから、ワイヤレス充電アンテナ２７を介して電力を受け取り、この電力をバッテリ充電チップ２５に供給する。バッテリ充電チップ２５は、カリフォルニア州ミルピタスのライトオン社から入手可能なタイプＴＰ４０５７ユニットであることが好ましい。ワイヤレス充電チップ２６は、スイスのジュネーブのＳＴ社から入手可能なタイプＳＴＷＢＣユニットであることが好ましい。ワイヤレス充電アンテナ２７は、単純なループアンテナである。

図３は、図１および図２のオブジェクト追跡デバイス用のレセプタクルの概略斜視図である。図４は、図３のレセプタクルの上面図である。これらの図に見られるように、レセプタクル３０は、底壁３１と４つの直立した側壁３２〜３５とを有する箱状構造体、好ましくはスライド可能なドロワである。前壁３２には、図８を参照して以下により十分に説明するハンドル３６およびディスプレイ３７が設けられている。ディスプレイ３７の目的は、探索されており、レセプタクル３０の内部に配置されているオブジェクト追跡デバイスの識別情報の可視表示を提供することである。底壁３１の上面には、参照番号３８で一般的に示されるワイヤレス充電アンテナアレイが固定されており、これは、レセプタクル３０内に配置された各オブジェクト追跡デバイスのワイヤレス充電アンテナ２７に電力を供給するレセプタクル３０の内部に電磁場を生成する。アンテナアレイ３８の構造および機能は、図７を参照して以下により十分に説明される。

レセプタクル３０の後壁３４の外面には、外部ホスト要求デバイス４２との双方向ワイヤレス通信が可能な第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ４１が取り付けられている。ホスト要求デバイス４２は、この同じ通信機能を有する別のデバイスとのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信を提供するように構成されたいくつかのタイプのユニットのうちの何れかを備え得る。ホスト要求デバイスの例は、ラップトップコンピュータ、タブレット、およびスマートフォンである。後壁３４の内面には、レセプタクル３０内に配置され、以下に説明する電子デバイスとの双方向ワイヤレス通信が可能である第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ４４が取り付けられる。

図５は、図３および図４のレセプタクルの主要な電子コンポーネントの概略ブロック図である。この図に見られるように、マイクロコントローラ５１（以下、ＭＣＵ５１）は、この図に示される残りのコンポーネントに対する監視制御を提供するように構成される。ＭＣＵ５１は、オランダのアイントホーフェンのＮＸＰセミコンダクタ社から入手可能なタイプＬＰＣ１７６６ユニットを備えていることが好ましい。双方向通信のためにＭＣＵ５１には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ４１とＭＣＵ５１との間の通信を提供する第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニット５２が結合される。また、双方向通信のためにＭＣＵ５１には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ４４とＭＣＵ５１との間、および、レセプタクル３０に配置されたオブジェクト追跡デバイスとの通信を提供する第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニット５３が結合される。ユニット５２および５３の両方は、カリフォルニア州サンノゼのシリコンラボから入手可能なタイプＢＬＥ１３３−Ａ−Ｖ１ユニットであることが好ましい。ＭＣＵ５１は、ディスプレイユニット３７にも結合され、アンテナ４１によって感知された到来情報信号が、レセプタクル３０に存在するオブジェクト追跡デバイスを特定すると判定されると、オブジェクト追跡デバイス識別情報をディスプレイユニット３７に提供するように構成される。ＭＣＵ５１は、レセプタクル３０に存在するすべてのオブジェクト追跡デバイス１０の識別情報を保存するレセプタクルメモリユニット５５との双方向通信のためにさらに結合される。ＭＣＵ５１は、レセプタクル３０の内容を定期的にスキャンし、所定のスキャンの結果をメモリユニット５５に保存するように構成される。新しいスキャンは、メモリユニット５５に保存されているオブジェクト追跡デバイス１０の現在のリストと比較される。１つまたは複数のオブジェクト追跡デバイス１０が、レセプタクル３０に追加された、またはレセプタクル３０から取り外されたことを示す違いがある場合、メモリユニット５５のリストは、レセプタクル３０の現在の内容を指定するために更新される。メモリユニット５５は、カリフォルニア州サンノゼのアトメルコーポレーションから入手可能なタイプＡＴ２４ｃ０２ユニットであることが好ましい。ＭＣＵ５１はまた、通常ラッチされる電子ロック５７に結合され、ＭＣＵ５１によって起動されると、図９に示すキャビネットなどのエンクロージャ内のレセプタクル３０のロックを解除する。したがって、レセプタクル３０を手動で開くことができる。

図６は、レセプタクル３０内のいくつかのオブジェクト追跡デバイスである２つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ４１，４４と、外部要求ユニット４２との間の相互作用を示す概略概念図である。ホスト要求デバイス４２からの到来情報信号は、アンテナ４１によって感知され、ＭＣＵ５１（図示せず）に渡される。ＭＣＵ５１はこれらの信号を処理し、処理された結果をアンテナ４４に伝える。アンテナ４４は、これらの結果を、レセプタクル３０内に存在するすべてのオブジェクト追跡デバイスにブロードキャストする。オブジェクト追跡デバイスのうちの１つは、アンテナ４４から受信した信号でその識別情報を認識し、アンテナ４４で検知できる応答信号を生成する。その後、この応答信号は、さらなる処理のためにＭＣＵ５１に伝えられる。

図７は、オブジェクト追跡デバイス１０の個々のバッテリ管理コンポーネント２５〜２７に、外部生成された電力を供給するための送信アンテナアレイ３８の上面図である。この図に見られるように、送信アレイ３８は、関連付けられた送信ユニット６７に結合されたそれぞれ一対の端子６４−１、６４−２、・・・、６４−ｎ；６５−１、６５−２、・・・、６５−ｎを有する複数の個々のマルチターンの本質的な平面コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎを備える。送信ユニット６７は、個々のコイルの端子に結合された一対の出力端子６８、６９上に正弦波信号を生成する。送信アンテナアレイ３８は、基板６６に固定され、基板６６は、送信アンテナアレイ３８をレセプタクル３０内の底壁３１の上面に取り付けるための支持構造を提供する。基板６６は、プリント回路の製造に使用されるシート繊維ガラス材料などの任意の適切な材料から製造され得る。コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎは、プリント回路基板製造の技術分野で周知の標準的なエッチング手法を使用して形成することができる。すべてのコイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎは、物理的寸法が同じになるように、実質的に同じ長さと幅、および同じ巻き数を有する。コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎを形成した後、送信アンテナアレイ３８は、適切な接着剤を基板６６のコイル側に塗布して、コイル側を底壁３１の上面まで接着することにより、レセプタクル３０の底壁３１の上面に設置することができる。コイル側を下にして送信アンテナアレイ３８を取り付けることにより、基板６６の裏面は、レセプタクル３０内に置かれた物品と接触する表面となり、これにより、コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎの損耗がなくなる。送信アンテナアレイ３８の長さおよび幅の寸法は、送信アンテナアレイ３８の長さがレセプタクル３０の幅に及び、送信アンテナアレイ３８の幅がレセプタクル３０の深さに及ぶように、レセプタクル３０の内周の寸法に一致するように選択される。当業者に明らかなように、コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎの数は、個々のコイルの寸法と、レセプタクル３０の長さおよび深さの寸法に依存する。コイル６２−Ｉは、図７に示される丸い角を有する長方形構成以外の他の幾何学的構成を有してもよいことに留意されたい。たとえば、必要に応じて、楕円形および正方形のコイルが使用され得る。

図３、図４、および図７に示される実施形態の適切な動作にとって重要なものは、コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎの相対的な間隔である。一般に、コイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎは、図７に示すように千鳥状に配置する必要がある。したがって、レセプタクル３０内の個々のオブジェクト追跡デバイスのワイヤレス充電受信アンテナ２７は、ワイヤレス充電チップ２６が十分な電気エネルギをバッテリ充電チップ２５に送ることができる十分な強度のワイヤレス充電受信信号を受信する位置に常にある。図示された好ましい構成では、コイルの所与の列における隣接するコイル６２−１、６２−２、・・・、６２−ｎ間の横方向の間隔は、個々のコイルの長さの１／２に等しく、隣接する列におけるコイルは、個々のコイルの長さの１／４だけオフセットされる。この構成は、送信コイルの幾何学的中心近くのヌル領域の上方に配置された受信アンテナ２７が、常に別の送信コイルの範囲内にあることを保証する。レセプタクル３０内に配置された任意のオブジェクト追跡デバイス１０に電磁エネルギを提供するために、送信アレイ３８は常に電源を投入されていることに留意されたい。送信アンテナアレイ３８の構造と機能に関する詳細については、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年２月６日に発行された同一出願人による米国特許第９，８８４，５０７号を参照する必要がある。

図８は、ディスプレイユニット３７を備える主要な電子コンポーネントを示すブロック図である。この図に見られるように、これらの主要なコンポーネントは、ＣＰＵ８１、ＯＬＥＤドライバ８２、およびＯＬＥＤディスプレイ８３を含み、これらはすべて回路基板８４に取り付けられ、ＬＥＤ８５は、レセプタクル３０の前壁３２に取り付けられる。ＯＬＥＤドライバ８２は、香港のソロモンシステックから入手可能なタイプＳＳＤ１３０５ドライバユニットが好ましく、ＣＰＵ８１からのディスプレイ情報指示信号をディスプレイ８３用のディスプレイドライバ信号に変換する機能を果たす。ＣＰＵ８１は、アリゾナ州チャンドラのマイクロチップテクノロジ社から入手可能なタイプＰＩＣ１６Ｆ１８２３ユニットであることが好ましく、いくつかの機能を有する。先ず、ＣＰＵ８１は、ＭＣＵ５１からレセプタクルアドレス信号を受信し、これら信号を、ＣＰＵ８１のメモリ部分に保存されたレセプタクルアドレスと比較する。レセプタクルアドレス信号と、保存されたレセプタクルアドレスとが一致する場合、ＣＰＵ８１は、一致信号をＭＣＵ５１に送信し、ＭＣＵ５１は、ホスト要求デバイス４２に、正しいレセプタクルが配置されていることを通知する。それに応答して、ホスト要求デバイス４２は、表示情報をＭＣＵ５１に送り、ＭＣＵ５１はこの情報をＣＰＵ８１に伝える。次に、ＣＰＵ８１は、この表示情報をＯＬＥＤドライバ８２に供給し、ＯＬＥＤドライバ８２は、正しい駆動信号をＯＬＥＤディスプレイ８３に印加し、それにより情報を視覚的に表示させる。さらに、ＣＰＵ８１は、ＬＥＤ８５を起動させて、正しいドロワが、視覚的に見つけられ、開かれるようにする。ディスプレイユニット３７の構造および機能に関するさらなる情報については、２０１７年３月１４日に発行された同一出願人による米国特許第９，５９５，２４１号を参照すべきであり、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。

図９は、１つのマルチドロワキャビネット９０と１つの要求デバイス４２とのシステム構成を示す斜視図である。この図に見られるように、キャビネット９０は、それぞれ同一の構造であり、上述したものと同一の電気コンポーネントを有する、個々のドロワレセプタクル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄをスライド可能に受け入れるための４つのキャビティを有する。ドロワハンドル３６ａ〜３６ｄおよびディスプレイ３７ａ〜３７ｄに加えて、各ドロワレセプタクルには、ＭＣＵ５１によって起動可能なＬＥＤ光源８５ａ〜８５ｄを設けられる。

動作中、システムを初期化するために、ホスト要求デバイス４２は、システム内のすべてのキャビネット９０にブロードキャストされるシステムスキャン信号を生成する。各ＭＣＵ５１は、ホスト要求デバイス４２にブロードキャストで返されるレセプタクル識別信号を生成することにより応答する。これらのレセプタクル識別信号を受信すると、ホスト要求デバイス４２は、システムに存在するすべてのレセプタクル３０のリストを保存する。オブジェクト追跡デバイス１０およびオブジェクト１４をレセプタクル３０に保存するために、ホスト要求デバイス４２は、ロック解除される特定のレセプタクルを識別するロック解除レセプタクル３０信号を生成する。そのレセプタクルにおけるＭＣＵ５１が、ロック解除レセプタクル信号を受信すると、ＭＣＵ５１は、ロック５７を解除し、それによって、指定されたレセプタクルが開くことを許可する。さらに、ＭＣＵ５１は、ユーザが、ロック解除されたレセプタクル３０を発見することを支援するために、レセプタクル前壁３２上の光源８５を起動する。オブジェクト追跡デバイス１０およびオブジェクト１４がレセプタクル３０に配置された後、レセプタクルは、手動で閉位置に動かされ、ロック５７により自動的にロックされる。ＭＣＵ５１によるレセプタクル３０のコンテンツの次の定期的なスキャンで、新たに置かれたオブジェクト追跡デバイス１０の識別文字が、ＭＣＵ５１によってメモリユニット５５に保存され、この情報は、その後、ホスト要求デバイス４２に送信される。開いたレセプタクル３０を、閉位置に移動できないことも、レセプタクル位置制限スイッチのような適切なレセプタクル位置センサを使用して、ＭＣＵ５１によって検出される。この情報は、ローカルアラームを作動させるために、または、この望ましくない状態を要求デバイス４２に通知するために使用され得る。ホスト要求デバイス４２は、適切な動作を講じるように、セキュリティ担当者へ警告するために、この情報を使用することができる。

所与のオブジェクト追跡デバイス１０を、取り付けられたオブジェクト１４と相関付ける情報は、ホスト要求デバイス４２の許可されたユーザによって、ホスト要求デバイス４２にマニュアルで入力される。自動車のキーなどのオブジェクトの場合、この情報は、自動車の製造年、メーカ、モデル、ＶＩＮ番号、およびナンバプレート番号を含み得る。ホテルの部屋のキーなどのオブジェクト１４の場合、この情報は単に部屋番号であり得る。他のタイプの情報は、他のタイプのオブジェクトに適合し得る。

レセプタクル３０からオブジェクト１４を取り出すために、ホスト要求デバイス４２は、オブジェクト追跡デバイス１０およびレセプタクル３０識別情報を識別する特定の情報をブロードキャストする。この情報が、指定されたレセプタクル３０内のＭＣＵ５１によって受信されると、ＭＣＵ５１は、ロック５７を解除し、光源８５を照明し、指定されたオブジェクト追跡デバイス１０を起動する。起動されると、指定されたオブジェクト追跡デバイス１０は、オブジェクト追跡デバイス１０内の開口部１７に関連付けられたＬＥＤを起動する。それに応じて、ＬＥＤが点滅し、オブジェクト追跡デバイス１０が探索されているものであるという可視表示を提供する。その後、ユーザは、オブジェクト追跡デバイス１０および取り付けられたオブジェクト１４を取り外し、レセプタクル３０を、閉およびロック位置に移動させることができる。次のレセプタクルスキャンで、ＭＣＵ５１は、取り外しに注意し、この情報をメモリユニット５５に保存する。ホスト要求デバイス４２との次の通信で、この変化は、ホスト要求デバイス４２に送信され、ホスト要求デバイス４２は、その後、オブジェクト追跡デバイス１０のマスタリストを更新する。以前に取り外されたオブジェクト追跡デバイス１０およびオブジェクト１４の戻りは、取り外しプロセスと本質的に同じである。

上記の説明は、キー管理システムの分野における本発明の実施に当てられているが、本発明は、より広い用途を有する。一般に、本発明は、図示および上述したタイプのレセプタクル３０にランダムに置かれるように設計されたオブジェクトの集合から、所与のクラスまたはタイプのオブジェクトを迅速に識別する手法が必要な、任意の集合オブジェクト管理システムで使用され得る。たとえば、小売店の業務では、オブジェクトは、オブジェクト追跡デバイスに取り外し可能に取り付けられ、アイテムのための識別情報が提供されるように設計されたパッケージングユニットによって支えられた個々の機械アイテム（乾電池、ハードウェアアイテムなど）である場合がある。任意の用途において、特定のオブジェクトに関連付けられたオブジェクト追跡デバイス１０は、オブジェクト自体にしっかりと結合される。

上記は、本発明の好適な実施形態の十分かつ完全な開示を提供するが、様々な修正、代替構成、および等価物が、当業者に思い浮かぶであろう。例えば、特定のマイクロコントローラデバイスに関して本発明を説明したが、システム設計者の好みに応じて、他の同等のデバイスが適用され得る。さらに、本発明は、必要に応じて、内部または外部のワイヤレスネットワークを使用して、異なる物理的位置に配置された多くのオブジェクトキャビネットのオブジェクト管理システムを管理するために使用され得る。したがって、上記は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明を限定するものとして構築されるべきではない。

１０ ハウジング、オブジェクト追跡デバイス、オブジェクトキャリア
１２ 貫通開口部
１３ 保持リング
１４ オブジェクト、キー
１５ 表面
１６ 開口部
１７ 開口部
１８ 開口部
２１ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）チップ
２２ スピーカおよびＬＥＤ
２４ 充電式バッテリ
２５ バッテリ充電チップ、バッテリ管理コンポーネント
２６ ワイヤレス充電チップ、バッテリ管理コンポーネント
２７ 受信アンテナ、バッテリ管理コンポーネント、ワイヤレス充電受信アンテナ、ワイヤレス充電アンテナ
３０ レセプタクル
３０ａ ドロワレセプタクル
３０ｂ ドロワレセプタクル
３０ｃ ドロワレセプタクル
３０ｄ ドロワレセプタクル
３１ 底壁
３２ 前壁
３３ 側壁
３４ 後壁
３５ 側壁
３６ ハンドル
３６ａ ドロワハンドル
３６ｂ ドロワハンドル
３６ｃ ドロワハンドル
３６ｄ ドロワハンドル
３７ ディスプレイユニット
３７ａ ディスプレイ
３７ｂ ディスプレイ
３７ｃ ディスプレイ
３７ｄ ディスプレイ
３８ 送信アンテナアレイ
４１ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ
４２ 外部要求ユニット、外部ホスト要求デバイス
４４ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ
５１ マイクロコントローラ
５２ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニット
５３ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニット
５５ メモリユニット
５７ 電子ロック
６２−１ コイル
６２−２ コイル
６２−Ｉ コイル
６４−１ 端子
６４−２ 端子
６６ 基板
６７ 送信ユニット
６８ 出力端子
６９ 出力端子
８１ ＣＰＵ
８２ ＯＬＥＤドライバ
８３ ＯＬＥＤディスプレイ
８４ 回路基板
８５ 光源
８５ａ 光源
８５ｂ 光源
８５ｃ 光源
８５ｄ 光源
９０ マルチドロワキャビネット

Claims (19)

1. オブジェクトに取り付けられ、バッテリおよびバッテリ管理コンポーネントを有するアドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスを、取り外し可能に含むためのレセプタクルであって、前記レセプタクルは、
   底壁、直立した前壁、直立した後壁、および２つの対向する直立した側壁を有し、その上部が開いたエンクロージャを形成する構造と、
   前記壁のうちの１つ壁の外面に固定された第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
   前記壁のうちの１つ壁の内面に固定された第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
   前記エンクロージャ内に配置されたＭＣＵと、
   前記第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと前記ＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
   前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと前記ＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
   外部生成された電力を、前記エンクロージャ内に配置されたオブジェクト追跡デバイスの前記バッテリ管理コンポーネントに供給するための送信アンテナアレイとを備えた、レセプタクル。
2. 前記第１および第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナは、前記レセプタクルの同じ壁に固定された、請求項１に記載のレセプタクル。
3. 前記同じ壁は、前記レセプタクルの前記後壁である、請求項２に記載のレセプタクル。
4. 前記ＭＣＵに結合され、前記レセプタクルのために、解除可能なロック機能を提供するように制御可能な電子ロックをさらに含む、請求項１に記載のレセプタクル。
5. 前記レセプタクルの前記前壁に取り付けられた光源をさらに含み、前記光源は前記ＭＣＵに結合され、前記レセプタクルの状態の可視表示を提供するように制御可能である、請求項１に記載のレセプタクル。
6. 前記レセプタクルの内容を示す情報を保存するために前記ＭＣＵに結合されたメモリユニットをさらに含む、請求項１に記載のレセプタクル。
7. 前記情報は、前記エンクロージャ内に配置された任意のオブジェクト追跡デバイスの識別情報を含む、請求項６に記載のレセプタクル。
8. 前記送信アンテナアレイは、支持面と、前記支持面によって支えられ、別の列におけるコイルに対して横方向に離間された１列にコイルを備えた少なくとも２列の相互離間アレイに配置された複数のマルチターンの本質的な平面コイルとを備えた、請求項１に記載のレセプタクル。
9. 各コイルは、長さ寸法を有し、所定の列における前記コイルは、前記長さ寸法の半分にほぼ実質的に等しい量だけ相互に離間され、１列における前記コイルは、前記長さ寸法の４分の１にほぼ実質的に等しい量だけ、別の列における前記コイルに対して横方向に離間された、請求項８に記載のレセプタクル。
10. オブジェクトロケーションスペースに分散されたオブジェクトを管理するシステムであって、前記オブジェクトは、バッテリおよびバッテリ管理コンポーネントを有するアドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスに取り付けられ、前記システムは、
    ドロワ状のレセプタクルをスライド可能に受け入れるための少なくとも１つのキャビティを有するキャビネットと、
    前記アドレス指定可能なオブジェクト追跡デバイスを取り外し可能に含む前記少なくとも１つのキャビティに、スライド可能に受け入れられる少なくとも１つのレセプタクルとを備え、前記レセプタクルは、
    底壁、直立した前壁、直立した後壁、および２つの対向する直立した側壁を有し、その上部が開いたエンクロージャを形成する構造と、
    前記壁のうちの１つの壁の外面に固定された第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
    前記壁のうちの１つの壁の内面に固定された第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと、
    前記エンクロージャ内に配置されたＭＣＵと、
    前記第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと前記ＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第１のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
    前記第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナと前記ＭＣＵとの間に結合され、その間の双方向通信を提供するための第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ユニットと、
    外部生成された電力を、前記エンクロージャ内に配置されたオブジェクト追跡デバイスの前記バッテリ管理コンポーネントに供給するための送信アンテナアレイとを備えた、システム。
11. 前記第１および第２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナは、前記レセプタクルの同じ壁に固定された、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記同じ壁は、前記レセプタクルの前記後壁である、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記ＭＣＵに結合され、前記レセプタクルのために、解除可能なロック機能を提供するように制御可能な電子ロックをさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
14. 前記レセプタクルの前記前壁に取り付けられた光源をさらに含み、前記光源は前記ＭＣＵに結合され、前記レセプタクルの状態の可視表示を提供するように制御可能である、請求項１０に記載のシステム。
15. 前記レセプタクルの内容を示す情報を保存するために前記ＭＣＵに結合されたメモリユニットをさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
16. 前記情報は、前記エンクロージャ内に配置された任意のオブジェクト追跡デバイスの識別情報を含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記送信アンテナアレイは、支持面と、前記支持面によって支えられ、別の列におけるコイルに対して横方向に離間された１列にコイルを備えた少なくとも２列の相互離間アレイに配置された複数のマルチターンの本質的な平面コイルとを備えた、請求項１０に記載のシステム。
18. 各コイルは、長さ寸法を有し、所定の列における前記コイルは、前記長さ寸法の半分にほぼ実質的に等しい量だけ相互に離間され、１列における前記コイルは、前記長さ寸法の４分の１にほぼ実質的に等しい量だけ、別の列における前記コイルに対して横方向に離間された、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記キャビネットは、複数のキャビティを含み、対応する前記複数のレセプタクルはおのおの、前記複数のキャビティのうちの異なるキャビティにスライド可能に受け入れられる、請求項１０に記載のシステム。

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