(57)【要約】物品にまたはその中に取り付けることができるタグが、温度、衝撃、放射、または気圧など、物品に関連する１つまたは複数の条件を感知する手段を有する。このタグには、薄膜電池などの電力手段、変換器手段、データ記憶手段、データまたは情報を適当な受信器に送信する手段が含まれる。タグは、輸送中または保管時に物品に付随し、物品が経験する条件を関心を持つ当事者に知らせることができる。タグは、内部時計を利用して、指定された時間間隔で条件を感知するようにプログラムすることができる。時計、データ記憶手段、変換器手段、送信手段のすべてを、タグに組み込まれる薄膜集積回路の部分とすることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品に関連する１つまたは複数の条件を感知する、前記物品と共に使用される自己完結型タグであって、前記タグが、電力手段、条件感知手段、変換器手段、情報記憶手段、情報送信手段を含み、前記変換器手段が、前記感知手段によって感知された条件を、リーダへの最終的な送信のために前記記憶手段によって保管できる信号に変換する、タグ。
【請求項２】
前記電力手段が、前記タグに組み込まれる薄膜電池を含み、前記条件感知手段、前記変換器手段、前記記憶手段、前記送信手段が、前記タグに含まれる薄膜集積回路に組み込まれる請求項１に記載のタグ。
【請求項３】
前記条件感知手段が、温度、気圧、磁界、放射、衝撃、加速を含む条件の群からの１つまたは複数の条件を感知するようにプログラムされる請求項１または請求項２に記載のタグ。
【請求項４】
前記集積回路が、条件が感知される時刻を記録する時計手段を含む請求項２または請求項３に記載のタグ。
【請求項５】
前記時計手段をプログラムし、条件を特定の間隔で感知するように前記条件感知手段を制御する請求項４に記載のタグ。
【請求項６】
前記タグを活動化するための、前記条件感知手段に接続された受信器手段を含む請求項１ないし５のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項７】
前記物品の外部または内部に前記タグを取り付ける手段を含む請求項１ないし６のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項８】
前記電池が、再充電可能である請求項２ないし７のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項９】
前記集積回路が、前記タグを識別し、他の類似するタグから区別する電子手段を含む請求項２ないし８のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項１０】
前記送信手段が、能動データ送信手段と受動データ送信手段を含む送信手段の群から選択される請求項１ないし９のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項１１】
前記記憶手段に保持されたデータを前記タグの外部のリーダに送信するアンテナ手段を含む請求項１０に記載のタグ。
【請求項１２】
前記記憶手段に保持されたデータを前記タグの外部のリーダに送信する接点手段を含む請求項１０に記載のタグ。
【請求項１３】
特定の条件を感知し、前記記憶手段に保管されたデータを送信し、その感知と送信を指定された時間間隔行うように前記集積回路をプログラムすることができる請求項２ないし１２のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項１４】
物品に関する条件情報を関知し、記録し、送信するシステムであって、タグとリーダを含み、前記タグが、電力手段、条件感知手段、変換器手段、情報記憶手段、情報送信手段を含み、前記変換器手段が、前記感知手段によって感知された条件を、前記リーダへの最終的な送信のために前記記憶手段によって保管できる信号に変換し、前記リーダが、前記タグからの情報を受け入れるために受信手段、保管手段、表示手段を含み、関心を持つ当事者による使用のために前記情報を表示する、システム。
【請求項１５】
前記リーダが、プログラミング情報をタグに伝える手段を含む請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記リーダが、タグにプログラミング情報を送信する無線送信手段と、保管された情報をタグから受け取る無線受信器手段とを含む請求項１４または１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感知記録タグ（sensing and recording tag）と、タグに指示でき、タグの使用中に生成されたデータを読み取ることができるリーダ／ライタとを含むシステムに関する。このシステムは、主に、出荷されるか保管される製品に関する環境内の変化を検出するために、輸送と保管の分野で使用される。
【背景技術】
【０００２】
状態変化を検出するタグ、ストリップ、バッジなどが周知である。たとえば、原子炉、研究所、工場、病院など、放射線が存在する可能性がある場所で働く人は、危険なレベルの放射にさらされた場合に色が変化するバッジを着用する。このバッジは、放射が蓄積される際に徐々に色を変化させる、あるいは、突然の潜在的に致命的な放射線照射量にさらされる場合に劇的に色を変化させる。塩素などの潜在的に危険な化学物質または気体の存在下で色が変化する化学検出材料を備えた他のバッジまたはタグが用いられている。もう１つのバッジまたはタグは、セットしたしきい値の上または下の温度変化の結果として色を変化させるようになっている。これらのタグは、個人によって着用されるか、製品、パッケージ、またはコンテナに貼り付けられるかその中に置かれ、その結果、後に、誰かが、製品、パッケージ、またはコンテナが、不適切な温度を含む不適切な環境条件にさらされたかどうかを確認できるようになる。そのようなタグは、食料品の場合のように、品質または貯蔵寿命が不適切な環境条件によって悪影響を受けた可能性がある製品に関して重要である。
【０００３】
上で説明したものなどのタグは、単一のイベントまたは条件を記録するように設計されているので、一般に安価である。一般に、これらは、重要なイベントを記録したならば再利用することができないが、安価であるならば、これは問題にならない。これらを、使い捨てタグまたは使い捨て検出器と呼ぶことができる。
【０００４】
製品または荷物の輸送中および／またはそのような荷物の保管中に複数のイベントを追跡でき記録できることが望ましい場合がある。これを達成する感知記録デバイスは入手可能であり、そのデバイスには、複数のセンサ、時計、電池、感知されたデータが記録されるメモリ、関心を持つ当事者による解釈のために記録されたデータを読み取ることができるある形の出力機構が含まれる。これらのデバイスは、残念ながら、上で述べた使い捨てタグと比較してサイズが大きい傾向があり、たばこの箱と同程度またはそれを超える大きさである。これらのデバイスは、非常に高価である傾向もあり、使い捨てタグの１ドルのコストと比較して、それぞれ２００ドル程度である。その一方で、これらのデバイスは、再利用可能であり、これによって高い初期コストが相殺される傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述から、使い捨てタグの小さいサイズから利益を得、大きいサイズの複数機能デバイスの機能を実行し、使い捨てタグのコストに非常に近いコストを有する複数回使用感知記録タグの必要があることは明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従来技術の問題を克服し、上で示した判断基準を満たす。本発明では、１態様が、製品、物品、パッケージ、またはコンテナの外部に取り付けることができるか、その中に組み込むことができる再利用可能タグが企図されている。このタグは、おそらくは再充電可能な薄膜電池を含む薄膜電源と薄膜集積回路技術に関する現在の技術や新生の技術を利用する。本発明のタグは、温度、気圧、衝撃を含む複数の環境条件の少なくとも１つを感知でき、イベントが発生した正確な時刻を記録するために組込み時計機能を有し、すべてのイベントが記録されることを保証するのに十分なメモリを有し、後の使用のために、記録されたデータを送信するか記録されたデータをメモリからダウンロードさせる手段を有することができる。タグは、プログラム可能でもあり、その中の情報が特定の仕事に関係することを保証するのを助ける識別子を備える。
【０００７】
複数機能複数回使用タグが本発明によって企図されているが、同じ技術を、特定のイベントを検出し、記録し、そうするように知らされる時に記録されたデータを送信するか与えるように工場で事前にプログラムされる一回使用品目とすることができることを理解されたい。その場合、再利用できないので、タグはデータが読み取られると破壊される。
【０００８】
本発明のシステムに、タグの使用中にタグによって収集された情報を読み取り、表示するようにプログラムできるリーダ／ライタが含まれる。そのようなデバイスは、タグを「０」にリセットし、その結果、もう１つのプロジェクトまたは仕事のためにデータを記録する準備をするのに使用することができ、必要な場合にタグの電池を再充電するのに使用することもできる。リーダ／ライタを、最後に必要なデータに応じて、特定の仕事のためにタグをプログラムするのに使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
最も基本的な形で、本発明は、データの獲得に使用される感知／記録タグと、タグからデータをダウンロードするのに使用されるリーダを含む。タグ自体は、小さいサイズであり、クレジット・カードに匹敵するか、それより小さい。タグは、非常に薄くて軽く、剛体か、半剛体か、または柔軟なものとすることができる。タグは、非常に強い材料から形成され、切断または引き裂きに対するかなりの抵抗を示し、熱、寒さ、磁気、化学物質、放射の心身に有害な影響に抵抗することが好ましい。そのような材料は、既に存在し、技量を有する材料工学者の知識の範囲内である。材料は、出荷コンテナまたはパッケージの内部または外部に接着できることも必要である。
【００１０】
タグは、電源として薄膜電池を備える。そのような薄膜電池は既に存在し、驚異的な速度でさらに開発されつつある。使い捨てタグには、一回使用または制限された回数の使用の電池が含まれるが、再利用可能タグでは再充電可能電池が使用される。使い捨てタグが再利用可能タグより製造が安価であることが期待される。
【００１１】
タグは、電池に接続され、時計、一連のセンサ、そのセンサから導出されたデータを保管するメモリを含む、プログラム可能集積回路も備える。センサは、温度、位置、気圧、衝撃などに反応するように、工場でまたはリーダが書き込み機能を備える場合にはリーダによってのいずれかでプログラムすることができ、各変化は、たとえば事前にセットされたしきい値を超える場合に限ってメモリに記録される。記録可能なイベントが検出される時に、必ず、メモリのうちでそのイベントに関連する適当な部分にイベントが記録され、そのイベントが発生した時刻も記録され、特定のイベントに関連付けられる。時計は、記録可能イベントが発生した正確な時刻を記録する必要はなく、たとえば最も近い１／４時間を識別することで十分である。数日または数週間など、長時間を要する仕事については、イベント・タイミングを短い持続期間の仕事より粗くすることができる。後者の場合に、イベントが発生した時の、たとえば最も近い分など、正確な時刻を記録することが望ましい。タイミングの正確さは、タグがプログラムされる時に、必ず、判断基準のリストから事前設定することができる。
【００１２】
タグによって生じるデータに関心を持つ人が使用するリーダ／ライタによってタグを識別できるように、集積回路に各タグの特定の識別子が含まれる。タグは、特定の所望の機能を実行するように工場で最初にプログラムすることができ、あるいは、タグを、「仕事中に」プログラムできるようにセット・アップすることができる。後者の場合に、リーダ／ライタは、複数の選択可能な判断基準を使用するタグを最初にプログラムするのに使用される。リーダ／ライタは、仕事の終りにタグからデータをダウンロードする読取手段を備える。これに関して、タグは、リーダ／ライタに直接にまたは間接的に結合できる出力手段を備え、これによって、メモリに記録されたデータを表示および／または後の使用のためにリーダ／ライタに転送することができる。リーダ／ライタは、タグが再充電可能薄膜電池を備える場合に、タグの電池を再充電する手段も備えることができる。
【００１３】
本発明による使い捨てタグは既存の一回使用タグよりわずかに高い、３ドル付近のコストとなる可能性が高い。再利用可能タグはより高価であり、おそらくはそれぞれ８ドル付近である。考えられるところでは、たとえば、食料品店は、原産国からカナダの倉庫への農産物の出荷を監視するために、再利用可能なタグと複数のリーダ／ライタを購入する場合に、その店は、最初の供給を得たならば、追加タグを購入する必要がない。これは、タグとリーダ／ライタの供給業者がタグの限られた市場を有することを意味する。というのは、顧客のそれぞれが、最初の供給を得たならば、なくすか壊したタグの交換としてまたは商売の拡大に対処する場合を除いて、顧客がさらにタグを購入する必要がないからである。
【００１４】
したがって、特に再利用可能タグに関する本発明のタグの別の特徴は、そのようなタグのそれぞれを顧客に売るのではなく「ライセンス交付」し、その結果、タグ製造業者が、タグからの継続的な収入を保証されるようにすることである。各タグまたはライセンス交付されたリーダ／ライタがカウントダウン・レジスタと共に供給されて、識別されたタグがそれに記録されたデータをリーダ／ライタによってダウンロードできなくなる前の限られた回数の使用だけが許可されるようにする。使用の回数は、工場で特定のタグに与えられる特定の識別子に関連し、各リーダ／ライタに、製造業者だけが知る識別子を関連付けておく。タグが、事前プログラムされたその「寿命」の終りに達した時に、顧客は、製造業者に連絡し、そのタグの使用のためにもう１つのパケットを「買う」。支払いの後に、製造業者は、顧客のリーダ／ライタによってタグに送信できる特殊なコードを顧客に与え、そのコードによって、顧客が購入した特定の使用回数に関してタグが再活動化される。この形で、製造業者は、再利用可能なタグから継続的な収入を保証される。
【００１５】
製造業者は、その代わりに、顧客の要件、たとえば同一の性質の１０回の仕事を満たすのに十分な電池電力を有するプログラム不能タグを製造することができる。電池とセンサは、顧客のリーダ／ライタがタグの活動化に使用されるまでは休止状態であり、活動化されたタグは、事前にプログラムされた寿命の終りに達するまで使用される。このタグは、再活動化することができず、顧客が、寿命のつきたタグの交換として新しいタグを購入することが必要になる。
【００１６】
タグに、当技術分野で既知のように、ＲＦ（ラジオ周波数）送信を含む、受動的または能動的なデータ送信手段を設けることができる。
【００１７】
製造業者は、タグまたはリーダ／ライタの許可されない使用を防ぐようにライセンスのアクティビティに対する制御を行うことができる、リーダ／ライタを制御するソフトウェアのライセンスを交付する能力を有する。このソフトウェアは、顧客の特定の必要が、特定の所定の温度を超えたなどの単純な結果、または振動を含む環境条件の時間付きログなどの複雑な結果のどちらを含む場合でも、その必要に適合するように開発される。
【００１８】
前述で、現在企図されている本発明をおおまかに説明したが、当業者が、本発明自体の趣旨から逸脱せずに、本発明に対する変更を疑いなくもたらし得ることを理解されたい。
【国際調査報告】
2005524153.tif 000002
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