(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端及び第２端を有するワイヤレス通信手段と、
該ワイヤレス通信手段に対して前記第１端及び前記第２端の間において固定され、該ワイヤレス通信手段の長手方向に沿った或る方向に傾斜した、外方に向かって延びる多数のアームと、
を具備し、
該多数のアームがその長さに沿って圧縮可能なものであることによって、上記ワイヤレス通信手段をアクセス開口を介して容器に挿入すると、上記多数のアームが、上記ワイヤレス通信手段に対して折れ曲がって、上記容器の上記アクセス開口よりも小さい断面サイズを有するようになっており、
上記外方に向かって延びる多数のアームが一旦上記容器の内部に位置すると、該アームが、上記ワイヤレス通信手段の上記長手方向に沿って外方に延びて、該ワイヤレス通信手段を上記容器の内部に固定する、
ことを特徴とする識別装置。
【請求項２】
ワイヤレス通信手段と、
該ワイヤレス通信手段の周りに配置された取り付け構造体と、を備え、
該取り付け構造体が、第１形状及び第２の膨張した形状を有し、
上記取り付け構造体が、上記ワイヤレス通信手段の周りに膨張可能な発泡コーティングを備えた、ことを特徴とする装置。
【請求項３】
上記発泡コーティングが活性剤に応答して上記第１形状から上記第２形状に膨張できる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記発泡コーティングが、所定温度以上に加熱されたときに上記第１形状から上記第２形状に膨張できる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
上記外方に向かって延びる多数のアームが、上記ワイヤレス通信手段に沿って配置された複数のスプリングを備え、
該複数のスプリングは、該複数のスプリングが該複数のスプリングの長手方向に沿って上記ワイヤレス通信手段に実質的に接触するような上記小さい断面サイズから、上記複数のスプリングの各々の一端が上記ワイヤレス通信手段から離れるような広がった断面サイズに、膨張できるものである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
上記ワイヤレス通信手段がダイポールアンテナを有する集積回路により構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
上記ワイヤレス通信手段がメモリを含む請求項１に記載の装置。
【請求項８】
アクセス開口を有するチャンバーを含む容器と、請求項５に記載の識別装置とを備えた識別システムであって、
上記小さい断面サイズが上記アクセス開口に適合するサイズとされ、上記広がった断面サイズが上記アクセス開口より大きい、識別システム。
【請求項９】
上記チャンバーが上記容器のリム内に配置される請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載の識別装置を容器に取り付ける方法であって、
上記識別装置をアクセス開口を介して容器の内部に配置する段階と、
上記外方に延びる多数のアームを膨張させて上記識別装置を上記容器に取り付ける段階と、を含む方法。
【請求項１１】
上記ワイヤレス通信手段が膨張時に上記外方に延びる多数のアーム内でセンタリングされる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記配置する段階が、上記アクセス開口を介して上記容器のチャンバーに上記識別装置を挿入することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
上記外方に延びる多数のアームが上記チャンバー内で膨張する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
上記識別装置は、上記外方に延びる多数のアームが一旦膨張すると、上記チャンバー内でセンタリングされる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の識別装置をアクセス開口を介して上記容器に挿入し、上記外方に延びる多数のアームを膨張させることによって、上記識別装置を上記容器に取り付ける段階と、
質問リーダーを含む少なくとも１つの質問ポイントを経て上記容器を移動させる段階と、
上記識別装置と上記質問リーダーとの間に通信を確立して上記容器を監視する段階と、
を含む、容器の監視方法。
【請求項１６】
中央制御システムが上記質問リーダーと通信して、上記容器の移動を監視する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記ワイヤレス通信手段が上記容器に関する情報を記憶するメモリを備え、
上記ワイヤレス通信手段が上記情報を上記質問リーダーに通信する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
上記質問リーダーが、上記メモリに記憶される情報を上記ワイヤレス通信手段に供給する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、識別装置に係る。
【０００２】
【背景技術】
分配センターや製造施設内では材料の位置及び移動を監視することがしばしば必要である。材料を追跡する１つの方法は、高周波識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダ又は他の識別装置のようなワイヤレス通信装置を、その材料を収容する容器に取り付けることである。例えば、樽や小樽のような液体容器は、その中に収容される液体を表わす識別装置を含む。アンテナ装置を有しそして電子信号により情報を遠隔送信することのできる質問リーダーや一連の受信器が、分配又は製造施設全体にわたって配置されて、識別装置から送信される信号を受信する。これら信号は、次いで、適用情報を監視しそして記録する中央制御システムへ送られる。又、この中央制御システムは、応答としてトランスポンダへ送信したり及び／又はトランスポンダのメモリに記憶したりするために情報をその質問リーダーへ送信することができる。
【０００３】
又、識別システムは、正確な在庫量、製造流量及び他の製造標準を維持するために材料の統計学的分析も行うことができる。更に、識別装置は、容器内に収容される材料に関する特定の情報、例えば、製造日、製造場所、容器内の製品の形式、容器及び周囲空気の温度、容器の内容物の温度、容器の圧力等を含む。
【０００４】
容器が導電性でなく識別装置やトランスポンダを取り付けられないときに問題が発生する。その一例は、ほぼ円筒形状で、滑らかなそして均一な外壁を有するビールの小樽である。識別装置を効果的に取り付けるための延長部も領域も存在しない。更に、これらの容器は、重量があって取り扱いが厄介である。充填プロセス及び分配中に、容器は、他の容器や保管ラックや運搬装置等にぶつかることがある。容器に取り付けられた識別装置は、このプロセス中に容易に損傷され又は破壊されることがある。
【０００５】
別の問題は、識別装置を容器に素早く取り付けできねばならないことである。各容器は、別々の識別装置で識別されねばならない。人件費は高く、各装置が適時に容器に取り付けられない場合には識別システムの有益性に勝ってしまう。それ故、識別装置を各個々の容器に素早く取り付けできることが重要である。素早く取り付けることについては、当然、特殊な装置や高度に訓練された技術者を取り付けプロセス中に必要とするような問題なく、装置が単純に取り付けられねばならない。
【０００６】
迅速に取り付けることに加えて、識別タグも容器にしっかり取り付けねばならない。しっかりした取り付けは、容器が落下したり、ぶつかって跳ね返ったり、その他乱暴に取り扱われる容器の取り扱い中にも、タグが容器から偶発的に落ちないようにしなければならない。
又、識別タグは、目立たないように取り付けるのが重要である。消費者へ送られそして回収されて再充填及び再分配される再使用可能な容器については、消費者が識別タグをいたずらしたり又は壊したりしないように確保する上で目立たない配置が役立つ。
【０００７】
【発明の開示】
本発明によれば、ワイヤレス通信手段と、このワイヤレス通信手段の周りに配置された取り付け構造体とを備え、この取り付け構造体は、第１形状及び第２の膨張した形状を有する識別装置が提供される。
更に、本発明は、アクセス開口を有するチャンバーを含む容器と、本発明による識別装置とを備えた識別システムであって、上記第１形状は、上記アクセス開口に適合するサイズとされ、そして上記第２の膨張した形状は、上記アクセス開口より大きい識別システムも提供する。
【０００８】
更に、本発明は、本発明による識別装置を容器に取り付ける方法において、上記識別装置を容器に関連して配置し、そして上記取り付け構造体を膨張させて上記識別装置を容器に取り付ける段階を備えた方法も提供する。
更に、本発明は、本発明による識別装置を容器に取り付ける段階であって、上記識別装置を容器に関連して配置しそして上記取り付け構造体を膨張させて識別装置を容器に取り付ける段階と、質問リーダーを含む少なくとも１つの質問ポイントを経て容器を移動する段階と、識別装置と質問リーダーとの間に通信を確立して容器を監視する段階とを備えた容器の監視方法も提供する。
【０００９】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明を一例として詳細に説明する。
一般的に添付図面を参照し、そして特に図１を参照すれば、識別装置１０は、取り付け構造体即ちユニット１２により取り巻かれたワイヤレス通信装置２０を備えている。図１は、取り付けユニット１２を、容器３０のチャンバー３３内にワイヤレス通信装置２０を配置する展開位置で示している。識別装置１０は、以下に詳細に述べる。
【００１０】
図２は、高周波トランスポンダと称する１つの特定形式のワイヤレス通信装置２０を示す。当業者に明らかなように、電子通信を行うことのできるワイヤレス識別装置２０は、多数の他の種々の形式があり、本発明は、１つの特定の形式に限定されるものではない。トランスポンダ２０は、通常、ある形式のプラスチック又は他の材料で作られ、その中に、制御システム１０２、ワイヤレス通信電子回路１０４、アンテナ１０６、及びメモリ１０８を有する。アンテナ１０６は、トランスポンダ２０の外部にあってもよいし、又はその内部に組み込まれてもよい。
【００１１】
制御システム１０２は、トランスポンダ２０の実質的な動作を制御する集積回路或いは他の形式のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ電子装置である。制御システム１０２は、送信信号を通信しそして受信するためにワイヤレス通信電子装置１０４に接続される。又、制御システム１０２は、情報を記憶しそして情報を検索するためにメモリ１０８に接続される。
【００１２】
又、図２は、トランスポンダ２０で通信をいかに行うかも示す。質問リーダー１２０は、質問通信電子回路１２２及び質問アンテナ１２４を含む。質問リーダー１２０は、周波数変調された電子信号又はコマンド１２６を、質問アンテナ１２４を経て放射することにより、トランスポンダ２０と通信する。質問アンテナ１２４は、フィールド１２８を経て変調信号１２６を放射できるいかなる形式のアンテナでもよく、トランスポンダ２０のような同等の装置がそれ自身のアンテナ１０６を経て信号１２６を受信することができる。フィールド１２８は、電気−磁気、磁気又は電気を含む電子通信に使用される種々の異なる形式のものである。信号１２６は、トランスポンダ２０に対する情報及び／又は特定の命令を含むメッセージである。
【００１３】
トランスポンダアンテナ１０６が、質問リーダーアンテナ１２４により放射されたフィールド１２８の存在中にあるときには、ワイヤレス通信電子回路１０４が付勢されて、トランスポンダ２０を付勢する。トランスポンダ２０は、そのアンテナ１０６が質問リーダー１２０のフィールド１２８内にある限り付勢状態に保たれる。ワイヤレス通信電子回路１０４は、信号１２６を復調し、そして情報及び／又は特定の命令を含むメッセージを適当な動作のために制御システム１０２へ送信する。例えば、メッセージ内の要求は、容器３０内に収容された材料に関する情報、例えば、製造日、製造場所及び容器内の製品の形式をトランスポンダ２０が返送するというものである。又、メッセージは、容器及び周囲空気の温度、容器の内容物の温度、容器の圧力等に関する情報を返送するための命令も含む。トランスポンダ２０は、信号１２６の内容を変更することにより質問リーダー１２０へ情報を返送する。
【００１４】
トランスポンダ２０のようなワイヤレス電子装置と通信するための別の形態も存在する。例えば、トランスポンダ２０は、信号１２６を使用する必要なく質問リーダーへ情報を送信することのできる送信器を通信手段として有することができる。トランスポンダ２０は、送信器を付勢するためのバッテリを含むか、又はトランスポンダが信号１２６のフィールド１２８にあるときにエネルギーがチャージされるエネルギー蓄積ユニットを含む。当業者に明らかなように、トランスポンダ２０のようなワイヤレス識別装置と通信する多数の他の仕方があり、且つ本発明は、上述した特定のやり方に限定されない。
【００１５】
図３は、トランスポンダ２０を含む容器３０を、工場や分配施設のような環境を通して追跡することのできる追跡システムを示す。例えば、容器３０に接続されたトランスポンダ２０は、質問リーダー１２０を含む第１質問ポイント１５０を通過する。容器３０及びそのトランスポンダ２０が、上述したように質問リーダー１２０の存在中にあるときには、情報を含むメッセージ及び／又は情報に対する特定の要求が質問リーダー１２０により送信されそしてトランスポンダ２０により受信される。このプロセスは、容器３０が、第２の質問ポイント１５２、第３の質問ポイント１５４、第４の質問ポイント１５６、等々へ移動し、そして最後の質問ポイント１５８へ移動するときに続けられる。
【００１６】
中央制御システム１３０は、質問リーダー１２０からの情報を維持し、そして施設を通る容器３０の移動を監視する。質問リーダー１２０の各々により受け取られた情報は、直接的なワイヤ又はＬＡＮ接続を経て中央制御システム１３０へ転送される。又、中央制御システム１３０は、識別の目的でトランスポンダ２０へ送信されるべき情報を質問リーダー１２０へ送信することができる。中央制御システム１３０は、容器３０の予想される位置を追跡し、そして特定の容器に関する情報を受信することが予想される場合にはそれが警告されてもよいしそうでなくてもよい。
【００１７】
各容器３０のコミッショニング中に、トランスポンダ２０を含む容器３０を質問リーダー１２０の範囲に配置して、メモリ１０８に以前に記憶された情報を消去するか、或いは容器３０に関する特定のデータ又は構成情報を後で使用するためにメモリ１０８に記憶することが必要となる。各容器３０には個別のワイヤレス通信装置２０が取り付けられるのが好ましい。
【００１８】
取り付け構造体即ちユニット１２は、ワイヤレス通信装置２０を容器３０に取り付けるように働く。１つの実施形態では、取り付けユニット１２は、容器の開口に適合するサイズとされた第１形状から、容器のチャンバー３３の寸法へ膨張するサイズとされた第２の拡大形状まで選択的に配置可能である。取り付けユニット１２が第２形状まで膨張すると、その小さな第１形状へ戻らないのが好ましい。これは、ワイヤレス通信装置２０の配置を維持し、そして装置が容器３０から偶発的に外れるのを防止する。
【００１９】
図４Ａは、識別装置１０を第１の非展開形状で示す。この実施形態は、ワイヤレス通信装置２０を、ダイポールアンテナ２２に接続された集積回路として構成する。アンテナ２２は、種々の容器に挿入できるように柔軟なものであるのが好ましい。第１形状において、アーム２４は、アンテナ２２上に配置されるか又はそれと厳密に整列されて配置され、アクセス開口へ挿入するための低いプロフィールを与える。アーム２４は、挿入プロセスを更に容易にするように柔軟であり、例えば、スプリングであるのが好ましい。アーム２４は、１つの方向に傾斜することができ、アクセス開口に装置を押し入れると、アーム２４は装置２０に対して下方に折り曲がり、断面寸法が減少される。
【００２０】
図４Ｂは、アーム２４がアンテナ２２から外方に延びてチャンバー３３内に配置されるところの展開された第２形状を示す。装置２０がチャンバー３０内にあるときには、アーム２４が延び、装置を位置固定する。アクセス開口を経て装置２０を引き戻そうとしても、アーム２４はつぶれず、除去が防止される。
アーム２４は、ワイヤレス通信装置をチャンバー３３内にしっかり取り付けるためにアンテナ２２から種々の角度で延びるのが好ましい。図１及び４Ｂに示されたように、アーム２４は、アンテナ２２の四方から延びる。別の実施形態は、螺旋スプリングであるアーム２４を含む。装置２０を容器３０に挿入するためにスプリングを引っ張って伸ばすと、アーム２４の断面サイズが減少する。力を取り去ると、スプリングは、再びコイル状となって、大きな断面形状を有する第２形状をとる。しかしながら、種々の構成のアーム配置及び設計が使用でき、そして本発明によって意図される。
【００２１】
図５Ａ及び５Ｂは、本発明の取り付け装置の別の実施形態を示す。膨張可能な発泡コーティング２６がワイヤレス通信装置２０を取り巻いている。コーティング２６は、装置２０を完全に取り巻くのが好ましいが、用途に応じてその一部分だけをカバーしてもよい。コーティング２６は、活性剤に応答して、第１の非展開形状から、ワイヤレス通信装置２０をチャンバーに固定するために大きな断面巾を有する第２の展開形状に膨張することができる。或いは又、コーティング２６は、非展開形状から、所定温度以上に加熱されたときに大きな展開形状へ膨張することもできる。
【００２２】
容器３０は、種々の形状及びサイズを有する。図６は、材料を保持するための主本体３２を有する１つの容器３０を示す。リム３８は、上面３６から外方に延び、そして容器を掴んで搬送するための取手３４を含む。図１に示すように、リム３８は、更に、開口４０を有するカールした上端を有する。リム３８によってチャンバー３３が形成され、容器上縁の周りに延びる。リップ３８内にドレイン穴３５が配置され、チャンバー３３へと延びる。このドレイン穴３５は、チャンバー内に溜まる液体を排出すると共に、識別装置１０を取り付けるための１つの１つのアクセスルートを与える。１つの実施形態では、容器３０はビールの小樽であるが、本発明は、種々様々な容器形状及びサイズに適用できることが明らかであろう。
【００２３】
チャンバー３３へのアクセス開口、例えば、ドレイン穴３５又は開口４０の巾は、チャンバー３３の巾より小さい。これは、非展開、非膨張状態の識別装置１０が、アクセス開口内に嵌合するサイズの最大巾を有することを要求する。チャンバー３３内で取り付け構造体即ちユニット１２が展開状態となると、そのサイズがアクセス開口より大きくなり、識別装置１０が偶発的に外れるのを防止する。チャンバー３３は、識別装置を挿入するための多数の開口又はアクセスポイントを有することができる。
【００２４】
識別装置１０は、種々のやり方でチャンバー３３に挿入しそして展開することができる。図１及び４に示されたように、容器及び識別装置を使用すると、取り付けユニット１２を伴う識別装置１０は、最初、非展開形状で配置される。装置１０は、ドレイン穴３５又は開口４０のようなアクセス開口に挿入される。挿入は、ユーザが手で行ってもよいし、簡単な挿入器具で行ってもよい。例えば、チューブを使用して、一端をアクセス開口に挿入してもよい。次いで、装置を反対のチューブ端に挿入し、そして容器へと漏斗状にする。識別装置１０がチャンバー３３内に配置されると、取り付けユニット１２が、膨張された第２形状へと展開される。この展開は、例えば、装置がアクセス開口に通されたときにアームを再び膨張できるようにする方法により開始される。別の実施形態は、装置を第１の小さい形状に保持するシース等の拘束バンドを特徴とするものである。アクセス開口内に入ると、この拘束バンドが除去され、切り開かれ又は溶解されて、ユニットは第２の拡大形状になる。
【００２５】
展開された形状は、識別装置１０をチャンバー３３内で保護できるようにする。又、この形状は、装置が偶発的にチャンバーから外れるのを防止する。というのは、展開された形状は、チャンバーへと通じる孔より大きいからである。又、展開された形状は、識別装置１０をチャンバーの中央部に配置して、送信信号の強度を増加するのが好ましい。
又、識別装置１０は、容器３０の他の領域に取り付けられてもよい。適当な位置は、非膨張状態の装置が配置され、そして膨張されたときにそれが位置保持される部分的に包囲された領域を含む。例えば、取り付け装置は、アクセス開口に配置され、そしてチャンバー３３内に完全に配置されずに膨張されてもよい。
【００２６】
以上の説明において、多数の図面全体にわたり同じ又は対応する部分は、同じ参照番号で示されている。又、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「上方」、「下方」等の用語は、便宜上の用語で、それに限定するための用語ではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  容器のチャンバー内に取り付けられた本発明による識別装置の側面断面図である。
【図２】  識別装置と質問リーダーとの間の通信を示す回路図である。
【図３】  識別装置に使用するための追跡及び情報システムを示す回路図である。
【図４Ａ】  図１の使用中の識別装置を非展開形状で示す斜視図である。
【図４Ｂ】  図１の使用中の識別装置を展開形状で示す斜視図である。
【図５Ａ】  本発明による別の識別装置を非展開形状で示す側面図である。
【図５Ｂ】  図５Ａの別の識別装置を展開形状で示す側面図である。
【図６】  本発明が使用される容器の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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