JP7526306B2 - Ｒｆｉｄタグの移動方向を感知するシステム - Google Patents

Description

本発明は、一領域に存在する無線周波数識別（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ； ＲＦＩＤ）タグ（Ｔａｇ）を読み取るシステムに関するものであり、特に、既知の経路に沿って移動されるタグの移動方向を読み取るシステムに関するものである。

建物の搬入口や搬出口などの出入口（ｄｏｏｒｗａｙ）、または他の同様の入口（ｇａｔｅｗａｙ）が監視される。近年では、ＲＦＩＤリーダーと関連するアンテナによって、関連する建物の出入口を通過するタグの識別を記録している。

ＲＦＩＤタグをつけた貨物が入口を通過して移動されたとき、問題がある。通常、ＲＦＩＤリーダーは、検出されたタグが建物内に移動しているのか、建物外に移動しているのかを判断することができない。入荷する貨物と出荷する貨物を識別できないと、在庫管理の喪失につながる可能性がある。

既知の経路に沿って移動されるタグの移動方向を読み取るシステムを提供する。

本発明は、出入口または他の入口を通るなど、経路に沿ったタグの移動方向（以下「ＤＯＭ」）を感知できるＲＦＩＤタグ監視システムを提供する。開示された実施形態では、システムは、経路に沿って互いに効果的に離間された２つの別個の領域からタグ信号を受信するように配置されたＲＦＩＤポータルを含む。ＲＦＩＤリーダーに関連付けられた小型ボードコンピュータによって提供されるようなプロセッサは、どのポータル領域が最初にタグ信号を検出するかを感知し、タグがそのような領域から他のポータル領域に向かって移動していることを自動的に判断する。各ＲＦＩＤポータルは、好ましくは、米国特許第８，０５８，９９８号（ＷＡＶＥ^ＴＭの商標で販売されている）に記載されているような２つのアンテナを用いることができる。複数のＲＦＩＤポータルは、互いに重ね合わせられ、離間され、端と端が逆にされ、背面と２つの側面に金属箔が覆われることができる。このようなポータルは、安価で軽量であるという特徴がある。このポータルは、作業者が簡単に持ち運び、設置することができる。アジア諸国で一般的であるように、ドアの開口が比較的広い場合、その増加された重量を気にすることなく、ポータルは既存の構造の天井レベルに配置されることができる。ポータルは端から端まで取り付けられ、広いドックドアの領域を適切にカバーすることができる。

オーバーヘッドＲＦＩＤポータルは、特にドックドアに関連した天井の高さにあることがあり、リフトトラックなどの材料搬送装置を妨げないという利点を有する。このようなオーバーヘッドＲＦＩＤポータルの位置は、そのような機器が誤って衝突するリスクを排除することができる。

図１は、建物の内部から見たドックドアの開口の立面図である。 図２は、建物の内側から見た幅広のドックドアの開口の立面図である。 図３は、図１および図２のドックドアの開口の若干概略的な垂直断面図である。 図４は、建物の内側から見たドックドアの開口部の立面図である。 図５は、図４のドックドアの開口の若干概略的な垂直断面図である。 図６は、本発明を実施するシステムの概略配線図である。

以下の説明および特許請求の範囲では、本明細書で用いられるポータルという用語は、細長いＲＦＩＤ放射構造である。例えば、ポータルは、米国特許第８，０５８，９９８号に開示されているような２つの放射部（ｒａｄｉａｔｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ）である。２つの放射部は、一方が他方に重ねられ、Ｕ字型の金属箔チャネルに含まれ、発泡体（Ｆｏａｍ）またはプラスチック段ボール（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｃａｒｄｂｏａｒｄ）によってチャネル（Ｃｈａｎｎｅｌ）のウェブ（ｗｅｂ）または背面から離間される。また、２つの放射部は、プラスチック発泡体またはプラスチック段ボールによって互いに離間される。ポータルは、金属チャネルのフランジ（Ｆｌａｎｇｅ）または側面（Ｓｉｄｅ）がラジエータからの放射を好ましくは約１００度のビーム幅に制限するとき、指向特性（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）を有することができる。ビーム幅は、９５度から１２０度まで変化してもよい。ポータルは、長手方向に配置された様々な長さのＲＦＩＤラジエータを用いて、任意の所望の長さにすることができる。例えば、米国特許第８，０５８，９９８号（ＷＡＶＥ（商標））に開示されたアンテナによって提供された、同じポータルを形成する複数のラジエータは、無線信号を異なる方向および経路に放射し、タグのランダムな向きに関係なく、その範囲内の実質的に全てのＲＦＩＤタグを励起することができる。即ち、ＲＦＩＤポータルは、好ましくは、複数のビームを生成する複数の双極子のアレイをそれぞれ有する細長いラジエータ部分から構成される。様々な説明された実施形態において、２つの離間したＲＦＩＤポータルは、１つのＲＦＩＤタグまたは複数のタグの予期された、または通常のＤＯＭに平行な方向に互いに離間される。ポータルは、床の上に取り付けられるか、床の上方の任意の位置に取り付けられることができるが、ほとんどの場合には天井の高さまたはほぼ同じ高さに取り付けられる。

図１は、１０フィートのドックドア開口（ドア開口）１０および建物の内部から見た、トラックまたはトレーラーの荷箱（ｃａｒｇｏ ｂｏｘ）の周囲（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）１１を示している。ドア開口を閉じるドア１３は、ドア開口１０の上方に格納されるか、あるいは巻き上げられる。ドア１３は、レール１４上に格納される、当技術分野で知られている部分的なドア（ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｏｏｒ）であることができる。他の既知のドアタイプも格納位置または開放位置が後述するＲＦＩＤポータルに関連する無線信号と干渉しない限り、本発明で用いられることができる。高架式（ｅｌｅｖａｔｅｄ）または天井式（ｃｅｉｌｉｎｇ）のＲＦＩＤポータル（オーバーヘッドポータル）１６は、格納されたドックドア（ドア）１３の真下に取り付けられる。オーバーヘッドポータル１６は、床に向かって下方に走査し、海運業、パレット、ゲイロードボックス、または他の搬送に用いられるワイヤカートまたはワイヤコンテナの形態のＲＦＩＤタグ付きパッケージコンテナを検出する。ＲＦＩＤタグ１８は、好ましくは、コンテナまたは搬送装置（コンテナ）１７の上部に取り付けられ、ＲＦＩＤポータル１６によって容易に読み取られるようにされる。

図２は、２台以上の車両、トラック、および／またはトレーラー（以下、すべて「車両」とする）１２を収容する比較的広い２０フィートのドア開口２０を概略的に示している。ドア開口２０の上方で、格納されるか、または巻き上げられたドア２１の下方には、端から端まで配置されているが、それらがドア開口２０全体をスキャンすることができるように制限された間隙を有する一対のＲＦＩＤポータル２２が設けられる。特にアジアでは、ドア開口が２０フィート以上になることがあり、端から端まで配置された十分な数のポータルが用いられて、ドア開口全体を照射およびスキャンすることができる。

図３は、図１および図２の配置の概略側面図である。車両１２は、開けられたドックドア１３、２１まで後退する。この車両１２は、その傾斜（ｒａｍｐ）よりも低い傾斜上にあり、その貨物床（Ｃａｒｇｏ Ｆｌｏｏｒ）が倉庫などの建物の床と同じ高さになるようにすることができる。ドア開口１０、２０のドア１３、２１は、開口を通ってアクセスするように格納されるか、または巻き上げられる。２つのＲＦＩＤポータル１６または２２および２３は、格納されたドア１３、２１の下方で支えられ、例えば、ドアの部分的なパネルを支えるレール上に支えられる。ＲＦＩＤポータル１６または２２および２３は、車両１２に出入りする貨物の経路と平行な方向に距離ｄ１離間している。ＲＦＩＤポータル１６または２２および２３は、指向特性を有するとき、角度θ１またはθ２で傾けられることができるため、それらが互いに離れるようになる。これらの角度は通常、１０～３０度の間にあることができる。

図６に示されるように、２つの離間したＲＦＩＤポータルは、ＲＦＩＤタグリーダー２７のそれぞれのポートに接続される。コンピュータ２６は、ＲＦＩＤタグリーダー２７に直結された（ｈａｒｄ ｗｉｒｅｄ）シングルボードまたは小型ボードコンピュータであることができる。ＲＦＩＤタグリーダー２７単独および／またはコンピュータ２６は、プロセッサ（例えば、集積回路）、ディスクリート回路、メモリ、トランシーバ（または単独の送信機および／または単独の受信機）、および／または入力／出力インターフェース（例えば、ポート、ターミナルなど）を含む。

ＲＦＩＤタグを付けた物体の移動方向（ＤＯＭ）は、どのポータルが最初に特定のタグまたは複数のタグを感知するかによって決定される。ドア開口１０、２０に最も近いＲＦＩＤポータル２３が最初に特定のＲＦＩＤタグまたは複数のＲＦＩＤタグを検出した場合、コンピュータ２６（図６）またはプロセッサが設けられている場合のＲＦＩＤタグリーダー２７は、貨物が入荷したという信号を送るようにプログラムされ、ドア開口１０、２０から離れたＲＦＩＤポータル１６または２２が最初にＲＦＩＤタグまたは複数のタグを検出した場合、コンピュータ２６またはＲＦＩＤタグリーダー２７は貨物が出荷したという信号を送るようにプログラムされる。

図３に示された車輪付きワイヤカートまたはコンテナ１７には、ＲＦＩＤポータル１６、２２、２３によって検出されることができる上面または端にＲＦＩＤタグ１８を取り付けることができる。ＲＦＩＤタグ１８をコンテナ１７の上部、あるいはコンテナまたはパレットなどの別の搬送装置の内部または上のＲＦＩＤタグ付き貨物の積載（ｓｔａｃｋ）または在庫（ｐｉｌｅ）の近くに配置することにより、ポータルの電力が低くなるように調整され、他の搬送装置のＲＦＩＤタグを読み取らないようにすることができる。

図４および図５は、ＤＯＭの感知する別のマルチポータル配置を示している。建物の内部では、ドックドア開口１０の側面に隣接したところに、床の上に取り付けられたＲＦＩＤポータル（ドアポータル）３１が設けられている。別のＲＦＩＤポータル（オーバーヘッドポータル）３２は、巻き上げられたドア３３の真下の頭上にある。図５は、ドアポータル３１とオーバーヘッドポータル３２が、トラックに出入りする貨物の動きと平行な方向に距離ｄ２離間している。オーバーヘッドポータル３２は、角度θ３で床の上に取り付けられたドアポータル３１から離れて傾いている。オーバーヘッドポータル３２が最初にコンテナ１７に取り付けられたＲＦＩＤタグ１８を検出した場合、コンピュータ２６は貨物が出荷したという信号を送るようにプログラムされ、床の上に取り付けられたドアポータル３１が最初にＲＦＩＤタグ１８を検出した場合、コンピュータ２６は建物内に貨物が入荷したという信号を送るようにプログラムされる。

本発明は、その特定の実施形態に関して示され、説明されてきたが、これは限定的なものではなく、説明のためのものであり、本明細書に示され、説明された特定の実施形態の他の変更および修正は、本発明の意図する趣旨および範囲内の全ての当業者には明らかであろう。従って、本特許の範囲および効果は、本明細書に示され、説明された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明が技術を進歩させる程度と矛盾する他のいかなる方法によっても限定されるものではない。

１０、２０ ドア開口
１１ 周囲
１２ 車両
１３、２１、３３ ドア
１４ レール
１６、２２、２３、３１、３２ ＲＦＩＤポータル
１７ 搬送装置
１８ ＲＦＩＤタグ
２６ コンピュータ
２７ ＲＦＩＤタグリーダー
ｄ_１、ｄ_２ 距離
θ_１、θ_２、θ_３ 角度

Claims (13)

1. 経路に沿ったＲＦＩＤタグの移動方向を検出するシステムであって、
   ２つのＲＦＩＤポータルと、
   ＲＦＩＤタグリーダーと、
   を備え、
   ２つの前記ＲＦＩＤポータルのそれぞれは、前記経路に沿ったそれぞれの領域で前記ＲＦＩＤタグを検出するように配置されており、前記領域は互いに排除されるように配置されており、
   前記ＲＦＩＤタグリーダーは、関連付けられたプロセッサおよび複数の分離したポートを有し、各前記ポートは２つの前記ＲＦＩＤポータルのいずれかに接続されており、前記プロセッサは、どのポータルが前記ＲＦＩＤタグからの第１の信号を受信するか、及び前記第１の信号を受信したポータルによって検出された同じ前記ＲＦＩＤタグからの第２の信号をどのポータルが後続して受信するかを決定するように構成されており、
   前記プロセッサは、前記第１の信号を受信したポータルから前記後続して前記第２の信号を受信したポータルへの経路に沿って、移動方向に対応する信号を提供し、
   複数の前記ＲＦＩＤポータルのうち、第１のポータルは前記経路の頭上に取り付けられ、第２のポータルは前記経路に隣接する床の上に取り付けられる、システム。
2. 前記ＲＦＩＤポータルは指向特性を有し、各前記ＲＦＩＤポータルは対応する領域に向けられ、前記ＲＦＩＤポータルに対応する前記領域は、他の前記ＲＦＩＤポータルに対応する前記領域から離れる、請求項１に記載のシステム。
3. 複数の前記ＲＦＩＤポータルは、前記経路に平行な方向に互いに離間している、請求項１に記載のシステム。
4. 複数の前記ＲＦＩＤポータルの少なくとも１つは前記経路の上に配置される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記プロセッサは、小型ボードコンピュータによって提供される、請求項１に記載のシステム。
6. 前記第２のポータルは前記経路の一方側の床の上に取り付けられ、第３のポータルは前記第２のポータルと反対側の前記経路の側における床の上に取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第２のポータルはドア開口に隣接し、前記第１のポータルは前記ドア開口から離れている、請求項１に記載のシステム。
8. 少なくとも３．０４８ｍ幅である経路に沿って貨物の移動を監視するシステムであって、前記経路の頭上に取り付けられ、その長さがＲＦＩＤタグ用の前記経路の全幅をスキャンするのに十分であるポータルと、前記ポータルに接続されたＲＦＩＤタグリーダーと、前記経路に隣接する床の上に取り付けられる別のポータルと、を備える、システム。
9. 経路に沿って貨物の移動を監視するシステムであって、前記経路より高く、前記システムで用いられる材料搬送装置の高さよりも高い位置にある第１のオーバーヘッドＲＦＩＤポータル、貨物搬送装置、前記貨物搬送装置の上にある通常（ｃｕｓｔｏｍａｒｙ）の貨物の在庫（ｐｉｌｅ）または積載（ｓｔａｃｋ）の高さと少なくとも同じ高さにあるＲＦＩＤタグ、および前記経路に隣接する床の上に取り付けられるＲＦＩＤポータルを含む、システム。
10. 前記貨物搬送装置はコンテナであり、前記ＲＦＩＤタグは前記コンテナの上端に取り付けられる、請求項９に記載のシステム。
11. 前記第１のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルから前記経路の方向に離間した第２のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルを含む、請求項９に記載のシステム。
12. 経路に沿った貨物の動きを監視するシステムであって、関連するドア開口の高さと少なくともほぼ同じ高さにある第１のオーバーヘッドＲＦＩＤポータル、および前記経路に隣接する床の上に取り付けられる別のＲＦＩＤポータルを含み、前記第１のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルは少なくとも３．０４８ｍ幅の経路をスキャンすることが可能である長さを有する、システム。
13. 前記第１のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルからの前記経路に沿って離間した第２のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルを含み、
    ＲＦＩＤタグリーダーは、前記第１のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルおよび前記第２のオーバーヘッドＲＦＩＤポータルの両方のポータルに接続され、各前記ポータルが最初に同じＲＦＩＤタグを検出する時期を決定する処理を行い、どのポータルが最初に前記ＲＦＩＤタグを検出するかによって前記ＲＦＩＤタグの移動方向を決定する、請求項１２に記載のシステム。

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