(57)【要約】  互いに比較的近接しているＲＦＩＤタグ付アイテムのコンテナの可読性を改善するための間隔維持装置及び関連の方法を開示する。間隔維持装置は、低誘電率の間隔維持装置であることが好ましく、ここで装置の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦリーダとの間で、大量の材料を有する領域を占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性に様々な効果を生み出すように変更することができる。間隔維持装置は、ＲＦＩＤタグ付アイテムがコンテナ内に荷積みされる際にコンテナ内に追加され、コンテナの中央に配置されることが好ましい。間隔維持装置は、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造を有し得、必要に応じて使い捨て、リサイクル又は再利用ができるように設計され得る。
2021534487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムの体積の無線周波数（ＲＦ）可読性を改善するためのシステムであって、
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムの体積を含むコンテナと、
前記コンテナの内部に配置された間隔維持装置と、
前記コンテナの外部に配置されたリーダシステムと、を含むシステム。
【請求項２】
前記間隔維持装置は、前記コンテナの中央に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記間隔維持装置は、低誘電率を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記間隔維持装置は、金属部品であり、さらに、前記間隔維持装置の表面と前記コンテナの表面との間には空間が存在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記間隔維持装置は、前記コンテナに取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記間隔維持装置は、実質的に球状である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記間隔維持装置は、コーナーキューブリフレクタである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
遠方界アンテナをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
反射増幅器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムの無線周波数（ＲＦ）の可読性を改善するためのシステムであって、
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムを含むコンテナと、
ＲＦ信号を伝搬するコンテナの内部に配置された間隔維持装置と、
ＲＦ信号を生成及び受信するために前記コンテナの外部に配置されたリーダシステムと、を含む、システム。
【請求項１１】
前記間隔維持装置は、前記コンテナの中央に配置される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記間隔維持装置は、低誘電率を有する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記間隔維持装置は、前記コンテナが移動する際に前記間隔維持装置の一部が前記コンテナに対して動くように前記容器に取り付けられる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記間隔維持装置は、バーコードを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記間隔維持装置は、コーナーキューブリフレクタであり、さらに、前記コーナーキューブリフレクタの少なくとも１つの面上に逆ピラミッドを有する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
遠方界アンテナをさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
反射増幅器をさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
ＲＦＩＤタグ付アイテムのコンテナに対する無線周波数（ＲＦ）の読み取り技術を最適化する方法であって、
前記コンテナを介してＲＦ信号を伝播するためにＲＦ送信システムを使用するステップと、
前記コンテナ内でＲＦ信号をさらに伝播するように前記装置内の間隔維持装置を使用するステップと、
前記コンテナ内のＲＦＩＤタグ付アイテムをインベントリするステップと、を含む方法。
【請求項１９】
前記間隔維持装置は、比較的低誘電率からなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記間隔維持装置は、前記コンテナに取り付けられ、さらに、（ａ）実質的に球状のリフレクタ、（ｂ）バーコード、（ｃ）コーナーキューブリフレクタ、（ｄ）共振リフレクタ、及び（ｅ）金属部品のいずれか１つからなる、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年８月９日に出願された米国仮出願番号６２／７１６，７２２号の優先権及び利益を主張し、その全体が本明細書に参照として組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般的に、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）タグ付アイテムのパッケージ又はコンテナ内に挿入するための間隔維持装置、及び前記ＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性を改善するための方法に関する。より具体的に、間隔維持装置は、多数又は高密度のＲＦＩＤタグ付アイテムを含むパッケージ又はその他のコンテナのような体積を介して無線周波数（「ＲＦ」）信号をより効率よく伝播させる。本発明の装置及び方法は、互いに近接している多数のＲＦＩＤタグ付アイテムを含むアイテム、例えばＲＦＩＤタグが付けられ、輸送コンテナ又は高密度ボックス内に配置された多数の比較的小型の製品をスキャンするのに特に適している。従って、本明細書は、これについて具体的に言及する。しかし、本発明の態様は、他の類似する用途及び装置にも同様に適用可能であることを理解されたい。
【０００３】
一般的に、無線周波数識別は、電磁エネルギーを用いて（ＲＦＩＤ「タグ」又はトランスポンダとして知られる）応答装置を刺激してそれ自体を識別し、一部の場合はタグにさらに保存されたデータを提供する。ＲＦＩＤタグは、典型的に「チップ」と称される半導体装置を含み、その上にメモリ及び動作回路が形成され、アンテナに接続されている。典型的に、ＲＦＩＤタグはトランスポンダとして作用し、インテロゲータ（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）とも称されるリーダから受信した無線周波数インテロゲーション信号に応答して、チップメモリに保存された情報を提供する。手動型ＲＦＩＤ装置の場合、インテロゲーション信号のエネルギーはＲＦＩＤタグ装置を操作するのに必要なエネルギーも提供する。
【０００４】
ＲＦＩＤタグは、一般的に、ＲＦＩＤチップを何らかのアンテナに接続することにより形成される。アンテナの種類はその施工方法と同様に非常に多様である。ＲＦＩＤタグを製造する特に有利な一つの方法は、アンテナに結合され得る２つ以上の導体に接続されたＲＦＩＤチップを有する小型装置であるストラップを用いることである。導体とアンテナの結合は、導電接続、電界接続、磁気接続、又は結合方法の組み合わせを用いて達成することができる。
【０００５】
ＲＦＩＤタグは、追跡する物品に組み込むか、貼り付けてもよい。場合によっては、タグを接着剤、テープ、又は他の手段を用いて物品の外部に貼り付けてもよいし、別の場合では、ＲＦＩＤタグが物品内に挿入、例えばパッケージ内に含まれていてもよく、物品のコンテナ内に位置していてもよく、又は衣服に縫製されていてもよい。また、ＲＦＩＤタグは、通常チェックディジットが付加された数バイトの単純なシリアル番号である固有識別番号で製造される。この識別番号は、製造時にＲＦＩＤタグに組み込まれる。ユーザは、このようなシリアル番号／識別番号を変更することができず、製造業者は、ＲＦＩＤタグ夫々のシリアル番号が一度だけ使用されるため、固有であることを保証する。このような読み取り専用のＲＦＩＤタグは、通常追跡する物品に永久的に貼り付けられ、一度貼り付けられたら、タグのシリアル番号は、コンピュータのデータベースにおいてその貼り付け先の物品と関連付けられる。
【０００６】
拠点間輸送などの作業のため、カートン又は輸送コンテナを開けずとも、カートン又はコンテナ内のアイテムの数を識別して計算できることが好ましい。これまでは、カートン又はコンテナ内でＲＦＩＤタグ付アイテムを使うことが、かかる問題に対する比較的効果的な解決策であった。しかし、ＲＦＩＤ技術の多くの利点とＲＦＩＤタグの多くの潜在的な用途にもかかわらず、現在のＲＦＩＤタグ設計の限界の一つは、互いに比較的近接している多数のＲＦＩＤタグアイテムを含む輸送コンテナ、パッケージ又はその他の体積のインベントリ（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙｉｎｇ）と関係する。より具体的には、制限された空間で比較的多数のＲＦＩＤタグアイテムが近接していると、ＲＦＩＤリーダ又はインテロゲータが近接している他のＲＦＩＤタグ付アイテムによって引き起こされる潜在的な干渉により、ＲＦＩＤタグ付アイテムを１００％正常に検出して、インテロゲートすることを困難にする傾向がある。例えば、カートン又はコンテナ内のＲＦＩＤタグ付アイテムを、携帯用読み取り機を用いて、またはコンテナが倉庫から店舗に移される場合に、あるいはＲＦＩＤトンネルリーダがコンテナを有するコンベア上に配置される場合であっても、高い割合でうまく読み取り、識別するのは困難であることが立証された。
【０００７】
コンテナ内のＲＦＩＤタグ付アイテムを１００％正常に検出して、インテロゲートするまた別の歴史的なハードルは、ＲＦＩＤタグ付アイテムがＲＦＩＤタグが占める空間を通過するＲＦ場に多様な影響を及ぼすことである。例えば、ＲＦＩＤアンテナや一部製品などの金属アイテムからの妨害や反射はもちろん、製品の構造自体からの誘電損失や反射は、全てＲＦＩＤタグ付アイテムのカートンを通過するＲＦ場に影響を及ぼし得る。
【０００８】
従って、当技術分野では、比較的多数のＲＦＩＤタグ付アイテムが比較的制限された空間に互いに近接して配置される場合に、正常に検出及びインテロゲートされるＲＦＩＤタグ付アイテムの割合を増加させる必要性が長い間認識されてきた。本発明は、正常にインベントリされたＲＦＩＤタグの割合を増加させるために、ＲＦＩＤリーダシステムを最適化するのに有用な装置を開示している。正常にインベントリされたＲＦＩＤタグ付アイテムの割合をさらに大きく達成するために、本発明はカートン又はコンテナ内に配置された間隔維持装置を開示し、ここで間隔維持装置は、ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦＩＤリーダとの間で、ＲＦＩＤタグ付アイテムが大量の材料を有する領域を占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性に様々な効果を生み出すように変更することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下は、開示された技術革新の一部態様への基本的な理解を提供するために簡略化した要約を示す。本要約は、広範囲の概要ではなく、鍵となる／重要な要素の特定やその範囲を説明することを目的としたものではない。その唯一の目的は、追って示す、より詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化した形式で示すことである。
【００１０】
本明細書で開示及び請求される主題は、その一態様において、互いに近接しているＲＦＩＤタグ付アイテムのコンテナの可読性を改善するための間隔維持装置を含む。好ましくは、間隔維持装置は比較的低誘電率の間隔維持装置であり、ここで間隔維持装置の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦＩＤリーダとの間で、ＲＦＩＤタグ付アイテムが大量の材料を有する領域を占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性に様々な効果を生み出すようにユーザによって変更することができる。低誘電率の間隔維持装置は、その配置された体積で空間を消費するため、間隔維持装置の周囲に配置されたＲＦＩＤタグに対する密度及び経路、又は妨害が減少する。
【００１１】
本発明の代替実施形態において、コンテナが移動又は再配置される際に、金属部材がコンテナに対して移動又は再配置されることを可能にするような方法で、金属部材又は要素がコンテナ内に又はコンテナに取り付けられることにより、コンテナ内の場の条件を変更又は変化させる。コンテナ内での金属部材の移動は、コンテナ内の好ましくないＲＦ電波条件により、ＲＦＩＤタグを読み取る又はインテロゲートできない領域として定義されるヌル（ｎｕｌｌ）を減少、又は防止するため、最終的な目標を１００％として、正常に読み取ることができるＲＦＩＤタグ付アイテムの割合を増加させる。
【００１２】
本発明の他の実施形態において、再帰反射コーナーキューブがコンテナ内に配置され、ＲＦＩＤリーダとコーナーキューブリフレクタとの間のベクトルに沿ってＲＦＩＤタグを読み取る確率を増加させる。代案として、ＲＦエネルギーを受信し、一つ以上の近接場要素を駆動させた上で、遠方場の応答が遮断されるＲＦＩＤタグに効率的に結合する遠方界アンテナを使用することができる。また、充電式バッテリを使用してアンテナに接続された反射増幅器を駆動することができる。その上で、ＲＦＩＤリーダからのＲＦエネルギー、又はＲＦＩＤタグからの信号が増幅された形で再放射されるため、局所のＲＦＩＤタグの可読性が向上し、最終的な目標を１００％として、正常に読み取ることができるＲＦＩＤタグ付アイテムの割合を増加させる。
【００１３】
本明細書で開示及び請求される主題は、その一態様において、互いに近接している比較的多数のＲＦＩＤタグ付アイテムを含むコンテナをインベントリするためにＲＦＩＤリーダシステムを最適化する方法を含む。この方法は、輸送コンテナなどのコンテナの外部にＲＦＩＤタグを読み取ることが可能な伝送システム、及び金属部材、再帰反射コーナーキューブ、又は比較的低誘電率を有するその他の装置といった間隔維持装置をコンテナ内に配置するステップを含む。また、間隔維持装置の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦＩＤリーダとの間で、ＲＦＩＤタグ付アイテムが大量の材料を有する領域を占有しないようにすることで、コンテナ内のＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性に様々な効果を生み出すようにユーザによって変更することができる。より具体的に、低誘電率の間隔維持装置は、その配置された体積で空間を消費するため、間隔維持装置の周囲に配置されたＲＦＩＤタグに対する密度や経路、又は妨害が減少する。
【００１４】
上述の、及び関連する目的を達成するために、開示された技術革新の所定の例示的な態様を以下の説明及び添付の図面に関連付けて本明細書で説明する。しかし、これら態様は、本明細書に開示された原理が採用され得る多様な方法の一部のみを示し、これらあらゆる態様及びその等価物を含むように意図される。他の利点及び新規な特徴は、図面と併せて考慮すると、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本明細書に開示のアーキテクチャによるＲＦＩＤリーダシステムに近接している複数のＲＦＩＤタグ付アイテムを含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図２】本明細書に開示のアーキテクチャによる、ＲＦＩＤリーダシステムに近接している複数のＲＦＩＤタグ付アイテム及び間隔維持装置を含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図３Ａ】本明細書に開示のアーキテクチャによる低誘電率を有する輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図３Ｂ】本明細書に開示のアーキテクチャによる金属部材を含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図４Ａ】本明細書に開示のアーキテクチャによる可動の金属部材を含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図４Ｂ】本明細書に開示のアーキテクチャによる共振リフレクタを含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図５Ａ】本明細書に開示のアーキテクチャによる可動の球状リフレクタを含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図５Ｂ】本明細書に開示のアーキテクチャによるＲＦＩＤリーダシステムに近接しているコーナーキューブリフレクタを含む輸送コンテナの正面斜視図を示す。
【図６】本明細書に開示のアーキテクチャによる、ＲＦＩＤリーダシステムに近接している遠方界アンテナの正面図を示す。
【図７】本明細書に開示のアーキテクチャによるＲＦＩＤリーダシステムに近接しているアンテナに接続された反射増幅器の正面図を示す。
【図８】本明細書に開示のアーキテクチャによる本発明のＲＦＩＤタグ付き手荷物アイテム及び間隔維持装置を含む航空手荷物コンテナの正面斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して技術革新を説明し、ここで全体に渡って同様の要素を指すために、同様の参照番号を使用する。以下の詳細な説明において、説明を目的とし、完全に理解できるよう、多数の特定の詳細事項が提示される。ただし、本技術革新は、これら特定の詳細事項なしでも実施可能なことは明らかである。他の例示において、その説明を容易にするために、周知の構造及び装置がブロック図の形で示されている。
【００１７】
一実施形態において、本発明は、互いに近接している比較的多数のＲＦＩＤタグ付アイテムを含む輸送コンテナ、高密度ボックス（ＨＤＢ）、又は他のコンテナ内で正常にインベントリされるＲＦＩＤタグの割合を、最終的な目標を１００％として増加させるために、ＲＦＩＤリーダシステムの性能を最適化するのに有用な装置を開示している。本発明の一実施形態において、コンテナ内で正常にインベントリされたＲＦＩＤタグ付アイテムをさらに大きな割合で達成するために、間隔維持装置が用いられる。間隔維持装置は、低誘電率の間隔維持装置であることが好ましく、ここで間隔維持装置の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦリーダシステムとの間で、ＲＦＩＤタグが大量の材料を有するコンテナ内の領域を占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性に様々な効果を生み出すようにユーザによって変更することができる。より具体的に、比較的低誘電率の間隔維持装置は、間隔維持装置が配置されたコンテナの体積で空間を消費するため、間隔維持装置の周囲に配置されたＲＦＩＤタグに対する密度及び経路、又は妨害を減少する。間隔維持装置は、ＲＦＩＤタグ付アイテムが荷積みされる際にコンテナに追加でき、コンテナの中央に配置されることが好ましい。本発明の間隔維持装置はまた、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造又は特性を有し得、且つユーザの好みに合わせて必要に応じて使い捨て又は再利用できるように設計され得る。
【００１８】
最初に図面を参照すると、図１はＲＦリーダシステム１０４に近接して読み取り、かつ、提示される複数のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を含む基本的な出荷ボックス、カートン、その他コンテナ１００又は体積の正面斜視図を示す。コンテナ１００は、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２などのアイテムを収容、保管及び／又は輸送するための当業界で公知の任意の適切なコンテナであり得る。なお、コンテナ１００は、本発明の全体的な概念に影響を及ぼすことなく、当業界で公知の任意の適切な大きさ、形状及び／又は構成であり得る。当業者は、図１に示されたコンテナ１００の形状、大きさ及び構成は単に例示のためのものであり、かつ、コンテナ１００の多数の異なる形状及び大きさは、本開示の範囲内にあることを理解されたい。コンテナ１００の寸法(すなわち、長さ、幅及び高さ)は、優れた性能のための重要な設計パラメータであるが、コンテナ１００は、使用時に最適な性能を保障する任意の形状又は大きさであり得る。
【００１９】
典型的に、パッケージ又はコンテナ１００は、コンテナ１００内で互いに比較的近接している比較的多数及び／又は高密度のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を収容するか含み、コンテナ１００は、高密度ボックス（ＨＤＢ）といった命名法で称されることがある。明らかに、コンテナ１００などのボックス又はコンテナをスキャン又はインテロゲートする際、その全ての内容物、又はこの場合にＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の１００％を検出することが好ましい。しかし、上述のように、コンテナ１００内のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の近接、又は比較的高密度によって引き起こされる潜在的な干渉により、コンテナ１００内のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を１００％正常に検出及びインテロゲートすることは、これまでのインテロゲータ又はＲＦＩＤリーダシステムにおいては困難であった。
【００２０】
よって、本発明の装置の一実施形態の基本概念は、コンテナに含まれるＲＦＩＤタグ付アイテム１０２をできるだけ多く正常に識別するため、コンテナ１００を介してＲＦ信号の伝播を最大化することである。従って、コンテナ１００を介して伝播されたＲＦ電力が最大化されれば、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を読み取る確率を大幅に高めることができる。しかし、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２は、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の占める空間を通過するＲＦ場又は電力に様々な影響を及ぼす。例えば、ＲＦＩＤアンテナやコンテナ１００内の一部製品などの金属アイテムからの妨害や反射はもちろん、製品の構造自体からの誘電損失や反射が発生し得る。発生し得るまた別の現象は、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２自体がＲＦ場からエネルギーを取り除く共振吸収である。
【００２１】
従って、前記ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦＩＤリーダシステム１０４との間に配置された他のアイテムの数が最も多いＲＦＩＤタグ付アイテム１０２は、ＲＦＩＤリーダシステム１０４によって読み取られる確率が低くなる。よって、ＲＦリーダシステムが、例えばコンテナ１００の６面のいずれかから適用できる場合、最適な位置は、コンテナの中央（ｘ、ｙ及びｚの各寸法を考慮）であり、ここでＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の最大数は直接内経路にあるであろう。これにより、本発明はコンテナ１００の中心点又は中央１０６に配置された間隔維持装置１１０を開示している。間隔維持装置１１０は、正常に読み取る又はインテロゲートされるＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の最終的な目標を１００％として、コンテナ１００内のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２をインベントリするために、ＲＦＩＤリーダシステム１０４からのＲＦ信号を高密度なＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を含むコンテナ体積を介して伝播する。間隔維持装置１１０は、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造を有し得、必要に応じて使い捨て又は再利用できるように設計され得る。従って、間隔維持装置１１０は、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２とＲＦＩＤリーダシステム１０４との間の、ＲＦ信号を干渉し得る大量の材料又はアイテムがある領域をＲＦＩＤタグ付アイテムが占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の可読性に様々な効果を生み出すように変更することができる。
【００２２】
図２は、いずれもＲＦＩＤリーダシステム２０４に近接している複数のＲＦＩＤタグ付アイテム２０２及び間隔維持装置２００を含む輸送コンテナ１００の正面斜視図を示す。より具体的に、間隔維持装置２００は、輸送コンテナ１００の中央１０６に位置し、規定の体積を占め、コンテナ１００の外部に位置するが比較的近接しているＲＦリーダシステム２０４と通信する。典型的に、間隔維持装置２００は、ＲＦＩＤタグ付アイテム２０２がコンテナ１００に荷積みされる際にコンテナ１００内に追加される。上述のように、間隔維持装置２００は、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造(例えば、バーコード又は他のタイプのコード)を有し得、また必要に応じて使い捨て、リサイクル又は再利用できるように設計され得る。それ故、間隔維持装置２００の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテム２０２とＲＦＩＤリーダシステム２０４との間の、ＲＦ信号又は場を干渉し得る大量の材料がある領域をＲＦＩＤタグ付アイテムが占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテム２０２の可読性に様々な効果を生み出すように変更することができる。
【００２３】
図３Ａは、本発明の代替実施形態を示し、低誘電率を有する輸送コンテナ３００の正面斜視図である。より具体的に、低誘電率のコンテナ３００は、例えば気泡緩衝材として一般に知られているか説明されている可撓性シート材料のような空気充填包装材料などの空気充填ボックス、発泡プラスチック又は他の好適な材料であり得る。気泡緩衝材などの低誘電率材料を用いると、その配置されたコンテナ体積で空間を消費するため、その周囲に配置されたＲＦＩＤタグ付アイテムに対するＲＦＩＤ信号の密度及び経路、又は妨害が減少する。
【００２４】
図３Ｂは、本発明のさらなる代替実施形態を示し、金属部材又は部品３０２を含む輸送ボックス又はコンテナ１００の正面斜視図である。金属部品３０２は、当業界で公知の任意の適切な金属、例えば、箔層等で構成することができる。金属部品３０２は、コンテナ１００の表面３０４と各次元における金属部品３０２の表面３０６との間に空間が存在するように、（三次元全てを考慮して）コンテナ１００の中央に配置されるのが好ましい。本発明の好ましい実施形態において、コンテナ１００の表面３０４に対する金属部品３０２の表面３０６の間隔は、リフレクタとして作用し、コンテナ１００内のＲＦＩＤタグ付アイテム(図示せず)のアンテナ放射パターンをＲＦＩＤリーダシステム３０８に向けて外側を向くように、ＲＦＩＤリーダシステム３０８の動作周波数で約４分の１波長である。必要な間隔は、金属部品３０２の表面３０６とコンテナ１００の表面３０４との間の材料の誘電率により決定できることを当業者は理解するであろう。例として、比誘電率が４．０の材料は、４分の１波長リフレクタを形成するのに必要な距離を２分の１に減少させる。
【００２５】
図４Ａは、本発明のさらなる代替実施形態を示し、移動可能な金属部材又は部品４００を含む輸送ボックス又はコンテナ１００の正面斜視図である。例えば、金属部品４００は、シート又は共鳴散乱要素であってもよく、例えばＲＦＩＤリーダシステムの作動周波数において半波長であってもよい。金属部品４００は、箔層等の当業界に公知の任意の適切な金属であり得る。金属部品４００は、好ましくは、コンテナ１００が移動又は再配置される際に、金属部品４００がコンテナ１００に対して移動又は再配置されるような方法で、コンテナ１００内に取り付けられることにより、コンテナ１００内のＲＦ場の条件を変更する。金属部品４００をコンテナ１００に固定又は取り付ける形態は、当業界で公知の且つ、ユーザの要求又はニーズに合った任意の適切な取り付け手段であり得る。例えば、金属部品４００は、コンテナが移動又は再配置される際に、金属部品４００の残りの部分がコンテナ１００に対して移動できるようにする方式によりコンテナ１００に取り付けられ得る一つ又は複数の縁部４０２を含み得る。
【００２６】
さらに、金属部品４００はまた、コンテナ１００が移動し始めるような機械的入力後も金属部品４００が継続して移動するように弾性があり得る。金属部品４００の移動は、コンテナ１００内の伝播条件によりＲＦＩＤタグの読み取り、又はインテロゲートができない領域であるヌル(ｎｕｌｌ)を防止する。例えば、２つの経路に沿ってＲＦＩＤリーダシステム(図示せず)からＲＦＩＤタグに到達するＲＦ信号は、１８０度位相がずれるため、相殺される。しかし、コンテナ１００内での金属部品４００の移動は、ヌルが継続して存在することを防ぐため、ＲＦＩＤタグ付アイテムの最終的な目標を１００％として、関連するＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤタグ付アイテムが正常に読み取られる確率を改善する。
【００２７】
さらに、図４Ｂに示すように、図４Ａで上述したように一つ以上の移動度を有するリフレクタ４０４又は複数のリフレクタの代替の形態が使用できる。より具体的に、リフレクタ４０４は、コンテナ１００が移動又は再配置される際に、リフレクタ４０４がコンテナ１００及び／又は一つ以上の他のリフレクタ４０４に関連して移動する方式でコンテナ１００に取り付けられることにより、コンテナ１００内のＲＦ場の条件を変更する。金属リフレクタ４０４をコンテナ１００に固定する又は取り付ける形態は、当業界で公知の且つ、ユーザの要求又はニーズに合った任意の適切な取り付け手段であり得る。例えば、金属リフレクタ４０４は、コンテナが移動又は再配置される際に、金属リフレクタ４０４の残りの部分がコンテナ１００及び／又は他の金属リフレクタ４０４に対して移動できるようにする方式によりコンテナ１００に取り付けられ得る一つ又は複数の縁部４０６を含み得る。
【００２８】
さらに、金属リフレクタ４０４はまた、コンテナ１００が移動し始めるような機械的入力後も金属リフレクタ４０４が継続して移動するように弾性があり得る。また、金属リフレクタ４０４は、当業界で公知の任意の適切な反射材料により製造され得る。さらに、金属リフレクタ４０４は、ＲＦＩＤリーダシステムの周波数又はその近傍で共振する。上述のように、複数の個別のリフレクタ４０４が使用でき、またリフレクタ４０４は、規定の波長の割合、例えば半分、又は当業界で公知の任意の他の適切な大きさ、又は形態の一連のストリップによりなり得る。
【００２９】
図５Ａは、本発明のさらなる実施形態であり、表面５０２を有する可動式の球状のリフレクタ５００を含む輸送コンテナ１００の正面斜視図を示す。ボール状又は球状のリフレクタ５００は、可動式のリフレクタのもう一つの単純な形態であり、上述のように自由に移動できる誘電体、金属又は組み合わせ材料から構成され得る。より具体的に、球状のリフレクタ５００は、コンテナ１００が移動する際にリフレクタ５００が移動する方式でコンテナ１００に取り付けられることにより、コンテナ１００内のＲＦ場の条件を変更する。コンテナ１００にリフレクタ５００を固定する（又は取り付ける）形態は、当業界で公知の任意の適切な取り付け手段であり得、例えば、ユーザの要求及び／又はニーズに合わせて表面５０２に取り付けられ得る。さらに、ボール状又は球状のリフレクタ５００はまた、コンテナ１００が移動し始めるような機械的入力後もリフレクタ５００が継続して移動するように弾性があり得る。
【００３０】
図５Ｂは、本発明のもう一つの実施形態であり、本発明に開示のアーキテクチャによるＲＦＩＤリーダシステム５１０に近接しているコーナーキューブリフレクタ５０４を含む輸送コンテナ１００の正面斜視図を示す。より具体的に、コーナーキューブ５０４の各面５０６は、コンテナ１００の中心から縁部まで導体の逆ピラミッド５０８で構成される。コーナーキューブリフレクタ５０４は、当業界で公知の任意の適切な反射材料により製造できる。このコーナーキューブ構造は、再帰反射性のため、コーナーキューブ５０４に入射する任意のＲＦエネルギーは、入射したものと同じベクトルに沿って反射してＲＦ源に戻る。ＲＦインテロゲータ経路へのかかる強化は、ＲＦＩＤリーダシステム５１０とコーナーキューブリフレクタ５０４との間のベクトルに沿って、又は隣接するＲＦＩＤタグ５１２が正常に読み取る又はインテロゲートされる確率を増加させる。バンアッタアレー（Ｖａｎ Ａｔｔａ Ａｒｒａｙ）などの他の再帰反射性ＲＦ構造が可能であるが、単一面バージョンである再帰反射コーナーキューブ５０４がその単純性のため好ましい実施形態であることが当業者に理解されるであろう。
【００３１】
図６に示すように、遠方場から近接場へのパッシブコンバータ装置の代替実施形態を開示する。より具体的に、ＲＦリーダシステム６０４からＲＦエネルギーを受信し、一つ以上の近接場要素６０２に駆動を提供する遠方界アンテナ６００が用いられる。例えば、ループは、遠方場の応答が遮断されるＲＦＩＤタグに効率的に結合できる局所化されたＨ場を生成する。遠方界アンテナ６００は、本質的にＲＦ信号が双方向に通過することを可能とするので、例えば遠方界アンテナ６００は、ＲＦエネルギーをＲＦＩＤタグに伝達するが、その応答もまた、ＲＦＩＤリーダシステム６０４に戻すことが理解されよう。
【００３２】
図７に示すように、可読性を向上させるために活性化及び設計された反射増幅器装置７０２を用いる局所場ブースター(アンテナ)７００が用いられる。具体的に、電力回収エネルギー源７０４、例えば再充電バッテリ、スーパーキャパシタ、光電発電機、又は移動発電機（ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、或いは当業界で公知の任意の他の適切なエネルギー源は、アンテナ（局所場ブースター７００）に接続された反射増幅装置７０２を駆動する。ＲＦＩＤリーダシステム７０６からのＲＦエネルギー又はアンテナ（局所場ブースター７００）に入射されたＲＦＩＤタグからのＲＦ信号は、増幅した形で再放射され、局所のＲＦＩＤタグの可読性を向上させる。
【００３３】
図８は、本明細書に開示のアーキテクチャによる本発明のＲＦＩＤタグ付手荷物アイテム及び間隔維持装置８００を含む航空手荷物コンテナの正面斜視図を示す。より具体的に、間隔維持装置８００及びシステムは、ＲＦＩＤタグ付小売アイテムの輸送に制限されず、コンテナ８０４内で互いに比較的近接している多数のＲＦＩＤタグ付アイテム８０２が存在する任意の構造又はコンテナにも適用できる。例えば、間隔維持装置８００は、航空機、船舶、鉄道車両等で輸送する手荷物８０６のコンテナ８０４内に配置され得る。間隔維持装置８００の特性は、ＲＦＩＤタグ付手荷物８０６の可読性を向上するように設計された、上述のこれらの実施形態のいずれかであり得る。取り扱いを容易にするため、間隔維持装置８００は、手荷物８０６そのものの形態でもよく、間隔維持装置８００が追跡されるように、且つ再利用するために紛失しないように使用される、手荷物のＲＦＩＤタグ８０２、及び必要に応じて、バーコード８０８を有していてもよい。
【００３４】
間隔維持装置の適合は、ＲＦＩＤタグ付アイテムを正常に読み取る又はインテロゲートされる最終的な目標を１００％として、コンテナを介した最大のＲＦ伝送、及びコンテナ内のＲＦＩＤタグの可能な限り最も高い読み取り精度を達成するように適合させると共に、間隔維持装置及びトンネルリーダシステムの壁といった隣接する任意の他の構造体への移動に対して補償できるように、コンテナがスキャン領域を通過する際の連続的なプロセスであることが分かるであろう。また、間隔維持装置の初期設定及び実施形態は、以前のスキャン作業から学習された最適なものに基づいており、且つ、初期開始状態に基づいて適合され得る。
【００３５】
上述の説明は、請求された主題の例を含む。もちろん、請求された主題を説明する目的で構成要素又は方法論の考え得る全ての組合せを説明することは不可能であるが、当業者は、請求された主題の多くのさらなる組合せ及び変形が可能であることを認識することができる。従って、請求された主題は、添付の請求範囲の思想及び範囲内にあるかかる全ての変更、修正及び変形を含むことを意図する。また、用語「含む」は、詳細な説明又は請求範囲のいずれかにおいて使用される限り、かかる用語は請求範囲で「含有する」が転換語句として使用される場合に解釈されるように、用語「含有する」と同様に包括的であることを意図するものである。
【図１】
2021534487.tif 000003
【図２】
2021534487.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2021534487.tif 000008
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月12日(2021.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムの体積の無線周波数（ＲＦ）可読性を改善するためのシステムであって、
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムの体積を含むコンテナと、
前記コンテナの内部に配置された間隔維持装置と、
前記コンテナの外部に配置されたリーダシステムと、を含むシステム。
【請求項２】
前記間隔維持装置は、前記コンテナの中央に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記間隔維持装置は、低誘電率を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記間隔維持装置は、金属部品であり、さらに、前記間隔維持装置の表面と前記コンテナの表面との間には空間が存在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記間隔維持装置は、前記コンテナに取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記間隔維持装置は、実質的に球状である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記間隔維持装置は、コーナーキューブリフレクタである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
遠方界アンテナをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
反射増幅器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムの無線周波数（ＲＦ）の可読性を改善するためのシステムであって、
大量のＲＦＩＤタグ付アイテムを含むコンテナと、
ＲＦ信号を伝搬するコンテナの内部に配置された間隔維持装置と、
ＲＦ信号を生成及び受信するために前記コンテナの外部に配置されたリーダシステムと、を含む、システム。
【請求項１１】
前記間隔維持装置は、前記コンテナの中央に配置される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記間隔維持装置は、低誘電率を有する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記間隔維持装置は、前記コンテナが移動する際に前記間隔維持装置の一部が前記コンテナに対して動くように前記容器に取り付けられる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記間隔維持装置は、バーコードを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記間隔維持装置は、コーナーキューブリフレクタであり、さらに、前記コーナーキューブリフレクタの少なくとも１つの面上に逆ピラミッドを有する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
遠方界アンテナをさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
反射増幅器をさらに含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
ＲＦＩＤタグ付アイテムのコンテナに対する無線周波数（ＲＦ）の読み取り技術を最適化する方法であって、
前記コンテナを介してＲＦ信号を伝播するためにＲＦ送信システムを使用するステップと、
前記コンテナ内でＲＦ信号をさらに伝播するように前記装置内の間隔維持装置を使用するステップと、
前記コンテナ内のＲＦＩＤタグ付アイテムをインベントリするステップと、を含む方法。
【請求項１９】
前記間隔維持装置は、比較的低誘電率からなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記間隔維持装置は、前記コンテナに取り付けられ、さらに、（ａ）実質的に球状のリフレクタ、（ｂ）バーコード、（ｃ）コーナーキューブリフレクタ、（ｄ）共振リフレクタ、及び（ｅ）金属部品のいずれか１つからなる、請求項１８に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
一実施形態において、本発明は、互いに近接している比較的多数のＲＦＩＤタグ付アイテムを含む輸送コンテナ、高密度ボックス（ＨＤＢ）、又は他のコンテナ内で正常にインベントリされるＲＦＩＤタグの割合を、最終的な目標を１００％として増加させるために、ＲＦＩＤリーダシステムの性能を最適化するのに有用な装置を開示している。本発明の一実施形態において、コンテナ内で正常にインベントリされたＲＦＩＤタグ付アイテムをさらに大きな割合で達成するために、間隔維持装置が用いられる。間隔維持装置は、低誘電率の間隔維持装置であることが好ましく、ここで間隔維持装置の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦＩＤリーダシステムとの間で、ＲＦＩＤタグが大量の材料を有するコンテナ内の領域を占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテムの可読性に様々な効果を生み出すようにユーザによって変更することができる。より具体的に、比較的低誘電率の間隔維持装置は、間隔維持装置が配置されたコンテナの体積で空間を消費するため、間隔維持装置の周囲に配置されたＲＦＩＤタグに対する密度及び経路、又は妨害を減少する。間隔維持装置は、ＲＦＩＤタグ付アイテムが荷積みされる際にコンテナに追加でき、コンテナの中央に配置されることが好ましい。本発明の間隔維持装置はまた、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造又は特性を有し得、且つユーザの好みに合わせて必要に応じて使い捨て又は再利用できるように設計され得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
最初に図面を参照すると、図１はＲＦＩＤリーダシステム１０４に近接して読み取り、かつ、提示される複数のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を含む基本的な出荷ボックス、カートン、その他コンテナ１００又は体積の正面斜視図を示す。コンテナ１００は、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２などのアイテムを収容、保管及び／又は輸送するための当業界で公知の任意の適切なコンテナであり得る。なお、コンテナ１００は、本発明の全体的な概念に影響を及ぼすことなく、当業界で公知の任意の適切な大きさ、形状及び／又は構成であり得る。当業者は、図１に示されたコンテナ１００の形状、大きさ及び構成は単に例示のためのものであり、かつ、コンテナ１００の多数の異なる形状及び大きさは、本開示の範囲内にあることを理解されたい。コンテナ１００の寸法(すなわち、長さ、幅及び高さ)は、優れた性能のための重要な設計パラメータであるが、コンテナ１００は、使用時に最適な性能を保障する任意の形状又は大きさであり得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
従って、前記ＲＦＩＤタグ付アイテムとＲＦＩＤリーダシステム１０４との間に配置された他のアイテムの数が最も多いＲＦＩＤタグ付アイテム１０２は、ＲＦＩＤリーダシステム１０４によって読み取られる確率が低くなる。よって、ＲＦＩＤリーダシステムが、例えばコンテナ１００の６面のいずれかから適用できる場合、最適な位置は、コンテナの中央（ｘ、ｙ及びｚの各寸法を考慮）であり、ここでＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の最大数は直接内経路にあるであろう。これにより、本発明はコンテナ１００の中心点又は中央１０６に配置された間隔維持装置１１０を開示している。間隔維持装置１１０は、正常に読み取る又はインテロゲートされるＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の最終的な目標を１００％として、コンテナ１００内のＲＦＩＤタグ付アイテム１０２をインベントリするために、ＲＦＩＤリーダシステム１０４からのＲＦ信号を高密度なＲＦＩＤタグ付アイテム１０２を含むコンテナ体積を介して伝播する。間隔維持装置１１０は、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造を有し得、必要に応じて使い捨て又は再利用できるように設計され得る。従って、間隔維持装置１１０は、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２とＲＦＩＤリーダシステム１０４との間の、ＲＦ信号を干渉し得る大量の材料又はアイテムがある領域をＲＦＩＤタグ付アイテムが占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテム１０２の可読性に様々な効果を生み出すように変更することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図２は、いずれもＲＦＩＤリーダシステム２０４に近接している複数のＲＦＩＤタグ付アイテム２０２及び間隔維持装置２００を含む輸送コンテナ１００の正面斜視図を示す。より具体的に、間隔維持装置２００は、輸送コンテナ１００の中央１０６に位置し、規定の体積を占め、コンテナ１００の外部に位置するが比較的近接しているＲＦＩＤリーダシステム２０４と通信する。典型的に、間隔維持装置２００は、ＲＦＩＤタグ付アイテム２０２がコンテナ１００に荷積みされる際にコンテナ１００内に追加される。上述のように、間隔維持装置２００は、多数の異なる誘電体構造、導電性構造及び物理的構造(例えば、バーコード又は他のタイプのコード)を有し得、また必要に応じて使い捨て、リサイクル又は再利用できるように設計され得る。それ故、間隔維持装置２００の特性は、ＲＦＩＤタグ付アイテム２０２とＲＦＩＤリーダシステム２０４との間の、ＲＦ信号又は場を干渉し得る大量の材料がある領域をＲＦＩＤタグ付アイテムが占有しないようにすることで、ＲＦＩＤタグ付アイテム２０２の可読性に様々な効果を生み出すように変更することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図６に示すように、遠方場から近接場へのパッシブコンバータ装置の代替実施形態を開示する。より具体的に、ＲＦＩＤリーダシステム６０４からＲＦエネルギーを受信し、一つ以上の近接場要素６０２に駆動を提供する遠方界アンテナ６００が用いられる。例えば、ループは、遠方場の応答が遮断されるＲＦＩＤタグに効率的に結合できる局所化されたＨ場を生成する。遠方界アンテナ６００は、本質的にＲＦ信号が双方向に通過することを可能とするので、例えば遠方界アンテナ６００は、ＲＦエネルギーをＲＦＩＤタグに伝達するが、その応答もまた、ＲＦＩＤリーダシステム６０４に戻すことが理解されよう。
【国際調査報告】
2021534487.tif 000014
2021534487.tif 000015