專利名稱：資產跟蹤的射頻識別系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于資產跟蹤的射頻識別系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)的一個實施例中，用于跟蹤貨架(pallet)。
背景技術：
全世界都使用貨架、容器以及其它相似的結構來幫助運輸各種種類的產品，并且是優(yōu)選的，因為借助鏟車運貨車，也可以稱之為鏟車，可以不費力地地移動它們。在生產過程結束時，可以以產品裝載貨架(例如，產品可以在容器或紙板箱中)可以用貨架裝載，轉移到存儲或運輸位置，發(fā)貨、轉移到另一個存儲或運輸位置，然后，轉移到使用或銷售產品的一個位置。因為貨架可以容易地提起、轉移以及存儲，所以貨架使產品的運輸變得簡單和快速。
各種專利和公開已經描述RFID標記和貨架一起使用。例如，公開文件Netherlands 9401836描述用于貨架識別的一種過程和系統(tǒng)，其中把RFID標記(發(fā)射機應答器)安裝在貨架的中央。在應該可以使裝置獲得來自RFID標記的信息的貨架轉移設備的鏟叉中提供了天線單元。美國專利第5,662,048號和5,971,592號還涉及具有數(shù)據存儲裝置的貨架，數(shù)據收集裝置可以從所述數(shù)據存儲裝置得到信息。然而，這些和其它源都無力解決通過本發(fā)明的方法、系統(tǒng)和裝置解決的許多實際困難。
附圖簡述將參考附圖來描述本發(fā)明，其中

圖1和9是根據本發(fā)明的貨架的透視圖；圖2、3和4說明RFID讀出器天線和RFID標記之間的空間關系；圖5A、5B、5C和5D是根據本發(fā)明的、抓住貨架的鏟車從四個相對的方向中之一的頂視圖；圖6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6J和6K是根據本發(fā)明的、具有位于各種位置的方向的RFID標記的貨架的頂視圖；圖7是根據本發(fā)明的、配備一組讀出器天線的鏟車的正面透視圖；以及圖8是根據本發(fā)明的、在具有加強筋的板中形成的槽中提供的RFID標記的底視圖。
本發(fā)明的詳細說明A.加RFID標記的貨架許多公司都有自己的貨架，而某些貨架的所有者把貨架出租給其它公司供其它公司使用。隨著使用貨架把貨物運輸?shù)侥康牡?，必須把貨架返回貨架所有者、另一個實體或用于檢查、再使用、重新調整、修理或丟掉的一個特定位置。如果貨架具有RFID標記，以及把包括與貨架有關的信息的最新信息寫入標記，則標記可以包含有關貨架或它的內容，或兩者，的當前狀態(tài)和歷史的信息。因此，加標記的貨架可以幫助記錄貨架的位置、貨架的情況、貨架的內容、在任何特定貨架處理器處貨架花費的時間、目的地和路由計劃、以及包括貨架維修的貨架歷史以及對用戶或所有者，或兩者感興趣的其它信息?？梢酝ㄟ^簡單地使用RFID讀出器詢問與貨架相關聯(lián)的RFID標記而快速和容易地從每個貨架得到這些和其它信息。從這種標記讀出信息的一種方便的方法是把RFID讀出器附加到鏟車運輸車上，以致可以詢問與一個或多個貨架相關聯(lián)的RFID標記，以及可以跟蹤在倉庫、發(fā)貨中心或其它設施內的特定貨架的位置。在本發(fā)明的范圍內包括對于這種類型的系統(tǒng)和方法的許多相關的改進，相信這些系統(tǒng)和方法在嘗試實施如此的系統(tǒng)方面克服了某些復雜問題。
傳統(tǒng)的貨架是正方形或矩形的，并且包括加強區(qū)域，鏟車的鏟叉可以進入所述加強區(qū)域的下面而鏟起貨架。某些傳統(tǒng)貨架只可以從貨架的兩個相對側面接受鏟車的鏟叉，并稱之為“兩—方向”貨架。其它貨架可以從它的四個側面中的任何一個側面接受鏟車的鏟叉，并稱之為“四—方向”貨架。在圖1中示出一個示例的四—方向貨架10。一般，用諸如杉木或松木之類的木材或人造材料來構成貨架10，并且把貨架的各個塊用釘子、鉤環(huán)，或用其它方式緊固在一起。在其它實例中，可以提供例如由塑料制成的、整體的貨架。裝配式貨架可以包括被稱為層面板20的水平木板。在貨架10的頂部，通常通過縱向加強筋板30在中間和沿每個邊緣處支撐層面板20?？梢酝ㄟ^至少在貨架10的四個角或角頂50處，或可能沿貨架的外緣60或它的內緣，或兩者，提供的塊40依次支撐縱向加強筋板30?？梢园哑渌鼘用姘?0(底部層面板)緊固到塊40的下側，以保持它們到位，這可以增加剛性，并且根據這些板的配置，如果把貨架翻過來，則可以提供貨架的頂部表面。
裝配式貨架通常包括在或接近貨架10的側面60處的至少一塊板20。把如此的板稱為“終端板”80。可以由木材、塑料或一種或多種其它已知材料來制造層面板。通常每個貨架10有兩塊終端板80，但是，例如在四—方向貨架上，可以提供四塊終端板。因為終端板的位置，所以鏟車的鏟叉的前端經常會損傷終端板80，并且為了這個和其它原因，有時最好使用模壓的塑料終端板。塑料板20還可以有更一致性的尺寸，并且還可以對諸如發(fā)霉或腐爛之類的潮濕的負面效應提供較大的抵抗力。本發(fā)明包括在層面板20中或上以及貨架10的某些其它位置上的REID標記的特定布局。在描述布局的關鍵方面以及本發(fā)明的其它部分之前，將提供合適的RFID標記的簡短說明。
B.RFID標記和讀出器現(xiàn)在，RFID標記是眾所周知的，并且一般包括可操作地耦合到天線(標記天線)的集成電路(IC)。標記還可以有電池，或它可以沒有電池，作為替代而從外部讀出器得到能量。沒有電池的RFID標記可能對于較低成本是主要因素的應用是優(yōu)先選擇，而對于優(yōu)先選擇較長讀出范圍的應用，有電池的REID標記可能是優(yōu)先選擇。每一種或兩者都可以連同本發(fā)明一起使用。本發(fā)明的RFID標記最好在UHF或微波頻帶中諧振，每一種都使RFID讀出器能夠從有用的足夠長的讀出范圍來詢問標記。
與RFID標記相關聯(lián)的IC一般包括一定量的存儲器，在所述存儲器中存儲標記識別符，以及也許與標記有關的其它信息，和/或標記要關聯(lián)的項目或一些項目。當RFID讀出器(還稱為詢問器，它的每一個都能對于RFID標記讀出和寫入信息)經由它的讀出器天線發(fā)送能量以詢問REID標記時，標記用信息來響應，讀出器可以從所述信息得到RFID標記識別符或其它信息。然后對RFID讀出器得到的數(shù)據、識別符或信息與識別符數(shù)據庫中的輸入或與RFID標記相關聯(lián)的信息進行比較。如此，可以得到、更新關于加RFID標記的項目的信息，以及提供給用戶，和/或寫入到RFID標記中，也許甚至是按實時的。
許多RFID讀出器和標記可用于本發(fā)明，包括在牌號U519 INSTASCAN下的掃描器、當前從加利福尼亞的圣第亞哥的Single Chip System公司(SCS)可得到的一種。當前還可以在牌號“DURA-LABEL”下，特別在牌號DL-100、DL-400、DL-1000以及DL-900下，從SCS得到可用于這種和其它RFID讀出器的一種類型的RFID標記。
C.RFID標記相對于讀出器天線的較佳取向和位置在RFID標記、標記天線、讀出器天線、貨架和貨架板的下列說明中，目標的最長尺寸是指長度，并且是沿中央縱向軸測量的。目標的最短尺寸是指厚度，并且是沿中央z軸測量的。其它尺寸是指寬度，并且是沿中央橫向軸測量的。目標的橫向軸和目標的縱向軸一起定義一個平面。例如，在RFID標記的情況下，通過縱向軸和橫向軸定義的平面是指RFID標記平面。在讀出器天線的情況下，通過讀出器天線的縱向和橫向軸定義的平面是指讀出器天線的平面。
存在數(shù)個因素，相信這些因素與RFID讀出器成功地詢問RFID標記的能力相關，尤其，與鏟車成功地詢問與貨架等相關聯(lián)的RFID標記相關聯(lián)的RFID讀出器的能力相關。這些因素包括標記天線平面相對于讀出器天線平面的角度(最好是最小)；標記天線相對于讀出器天線平面是“在軸上”的程度；以及標記天線和讀出器天線之間的距離。在使用線性極化天線的情況中，附加的因素是標記的縱向軸相對于讀出器天線的極化軸的對準程度。當標記的縱向軸與天線的極化軸平行時，相信有最優(yōu)的性能。
因此，本發(fā)明提供一種貨架，這種貨架在以前未曾識別為有利的一些位置處具有RFID標記，結果，當RFID讀出器詢問RFID標記時，更容易和更可靠地得到存儲在RFID標記中的信息。更具體地，這里描述四—方向貨架，其中當使鏟車從四個方向中的任何一個方向接近貨架時，可以容易地和可靠地讀出相關聯(lián)的RFID標記，但是只要求每個貨架上的兩個標記如此進行。當通過鏟車同時運輸多個裝貨的貨架、或貨架堆疊、或其它加標記的項目的堆疊時，這個特征特別有用。
圖2示意地示出標記天線90相對于示例讀出器天線110的平面100的取向和位置。示意地示出標記天線90的外形為兩維平面矩形。當然，實際的RFID標記具有厚度，并且可能與所示出的理想標記具有不同的形狀。在圖2中還示出標記天線的軸130。雖然通常RFID標記的各個軸與標記天線的對應軸一致，或至少平行(例如，RFID標記的縱向軸通常與標記天線的縱向軸一致或平行)，并且將如此描述，并非始終是這種情況。改變也在本發(fā)明的范圍內。在圖2中，一般示出讀出器天線110的平面和標記天線90的縱向軸130之間的角度為θ。在圖2中的讀出器天線110，一般，但是不是必須，包括介質層140以及接地平面150。在圖2中示意地作為例子示出讀出器天線110為具有縱向軸120的、近似平面，并且是線性極化的。然而，本發(fā)明的讀出器天線110不必須是線性極化的。例如，它可能是園極化的。
在圖3中，標記天線90的縱向軸130與讀出器天線110的平面100平行。在圖3中，角度θ是零度，意味著讀出器天線110的平面100和標記天線90的軸130是平行的。在圖2和3兩者中，認為標記天線90相對于讀出器天線110是“在軸上”的，因為標記天線90在讀出器天線110的z—軸方向到平面100的投影160是在天線110的邊界內的。
在圖4中，示出標記天線90對于讀出器天線100是“不在軸上”的。投影160的中心170和讀出器天線110的中心180相互離開偏離距離“D”。當標記天線投影到讀出器天線時，可以把前者和后者的相對位置概述如下不在軸上(當標記天線的整個投影落在讀出器天線的外面時)，部分在軸上(當標記天線的一部分投影落在讀出器天線的里面，但是投影的中心落在讀出器天線的外面時)，基本在軸上(當標記天線的投影中心落在讀出器天線的里面時)，以及在軸上(當標記天線的投影中心與讀出器天線的中心對準時)。讀出器天線和標記天線的這些相對位置是按照優(yōu)先選擇的增加排序的，在軸上標記定位是最優(yōu)先選擇，然而并不要求。雖然標記天線相對于讀出器天線不可能始終正確地在軸上，但是當角度θ是零度以及標記至少基本在軸上時，相信可得到較佳的詢問性能，意味著標記天線的投影中心落在讀出器天線110的邊界內的某處。對于在軸上詢問，在θ約為30度或甚至約45度處，詢問性能是可接受的，但是在角度θ增加到約55或60度以上之后，要成功地詢問標記是極困難的。如果角度θ大于零度，則可以得到標記位置不在軸上的可接受的詢問性能；較佳角度取決于一些因素，包括標記和天線之間的距離以及距離D。
在本發(fā)明的一個實施例中，提供標記(因此也是標記天線)在貨架上的優(yōu)先選擇位置，當具有本發(fā)明的天線陣列的鏟車抓住貨架時，這導致偏離距離D減小。在另一個實施例中，描述貨架上某些標記取向，這些取向促進這些標記的詢問而與鏟車接近貨架(諸如四—方向貨架)的方向無關。下面更詳細地描述本發(fā)明的這些和其它方面。
圖5A是矩形四—方向貨架10的頂視圖，具有鏟車可以抓住貨架10的四個可能位置中的一個位置。圖5B、5C和5D示出其它三個可能的鏟車位置，并且將在下面依次描述。在每個位置上，鏟車運輸車相對于貨架10上面向鏟車前方的側面60定中心。每個天線通過發(fā)送一般按圓錐形圖案200的信號來詢問天線范圍內的RFID標記，如圖所示。
因此，如在圖5A中所示，當鏟車接近貨架時，天線中的至少一個天線詢問位于貨架的相鄰部分上的RFID標記。此外，如果一般使RFID標記定位如圖所示，在相對于貨架的側面60的約45—度角度處，則RFID標記相對于RFID讀出器天線將優(yōu)先選擇地在軸上，也許基本在軸上，或至少一部分在軸上。然后從圖5B、5C和5D可以明白本發(fā)明的特別有利方面。在每種情況中，在約45—度角度處的RFID標記的位置使鏟車天線能夠詢問RFID標記在軸上，或也許基本在軸上，或至少一部分在軸上。更具體地，在圖5B中，右邊的讀出器天線可以詢問在貨架的右下象限中的RFID標記；在圖5C中，左邊的讀出器天線可以詢問在貨架的左上象限中的RFID標記；以及在圖5D中，右邊的讀出器天線可以詢問在貨架的左上象限中的RFID標記。描述在貨架中或上的RFID標記的位置的另一種方式是一般在貨架的相對的(而不是相鄰的)象限中提供它們，如圖所示。只用鏟車上的兩個RFID天線和兩個RFID標記(一般按圖示的定位，或如下所述和所示)就可以完成鏟車和貨架的這種一般配置，如果需要，按需要可以具有更多的天線和/或標記。在圖中參考和示出的45—度角度是優(yōu)先選擇的，但是如果使用其它角度RFID讀出器天線仍能夠成功地詢問RFID標記，則也可以使用其它角度。
在圖5中示出的貨架上的RFID標記的特定配置是有用的，但是這并不是本發(fā)明的范圍內僅有的配置。圖6A到6K說明一些實施例，這些實施例對于包括圖5中示出的一種應用也是有用的。圖6A、6B、6C和6D示出一些實施例，其中RFID標記的橫向軸一般與貨架的z—軸平行，圖6E、6F、6G和6H示出一些實施例，其中RFID標記的橫向軸一般與貨架的平面平行，以及圖6I、6J和6K示出一些實施例，其中RFID標記的縱向軸一般與貨架的z—軸平行。在這些情況的每個情況中，應該相對于貨架中的標記的縱向軸良好地對準陣列中的每個天線的極化軸，以使讀出性能最佳。
在詢問與單個貨架相關聯(lián)的RFID標記方面，上面描述的一般類型的天線配置是有用的。即，圖5中說明的兩個天線(或諸如選擇的其它數(shù)目的天線)可以適用于按上述方式成功地詢問在貨架上提供的一個或多個RFID標記，不管貨架是空的還是裝貨的。然而，在許多應用中，鏟車可以輸送不止一個貨架，因此本發(fā)明包括一些實施例，其中提供按陣列的RFID讀出器天線，使系統(tǒng)能夠成功地詢問多個貨架。這些貨架可以是一堆空貨架(例如，20個堆疊的空貨架)，或側面—對—側面堆疊的空貨架(例如，20個空貨架的兩個堆)。后者，可以把它稱之為雙疊貨架，可能需要鏟車上的第二組鏟叉，因此，需要第二陣列的RFID讀出器天線。在另一個例子中，使多個裝貨的貨架相互堆疊在頂上而通過鏟叉同時移動，如在諸如木材、干墻或水泥制品之類的建筑材料的貨架的情況中，以及頂部表面是相當水平的、堅硬的和穩(wěn)固的、諸如紙板箱之類的其它堆疊配置的貨架的情況中。再次，天線陣列對于使RFID鏟車系統(tǒng)最好實質上同時詢問所有這些貨架是有用的。
為了著手于這些和其它情況，可以把圖5中示出的讀出器天線安排成天線陣列，在圖7中示出其一個例子。在該說明中，提供兩個較低的RFID讀出器天線、在較低天線上面提供兩個中間的RFID讀出器天線，在中間天線上面提供兩個較高的RFID讀出器天線。而在較高的天線上面提供二個頂部的RFID讀出天線。這些天線最好，但是不是必須，在垂直方向上對準，因此離開近似一致距離的間隔。在下面進一步詳細描述的一個實施例中，在鏟車可垂直移動的部分上提供至少一個天線以及在鏟車相當固定的部分上提供至少一個天線。在如此的情況中，提供天線的垂直對準可能是有困難的或是不可能的。在這些和其它情況中，不會有天線中的某一些可以垂直對準，以致，例如，在如圖7的一個實施例中，對較上面的和頂部的天線進行垂直對準，但是兩者比中間和較低天線都遠離鏟車的中心線，所述中間和較低天線也在鏟車的每側相互垂直對準。如果需要的話，則按一般的水平對準還可以提供成對的讀出器天線，如在圖7中所說明。
例如，當提供天線陣列280如在圖7中所示時，則當作為負載提起多個貨架時，不止一個天線可以詢問每個加RFID標記的貨架。本技術領域中已知的軟件程序都可以處理任何重復的詢問。雖然在本發(fā)明的說明性實施例的RFID讀出器天線具有垂直于鏟車的中心線的平面，但是如果需要，可以使讀出器天線有一個角度以產生有利的效果。例如，在鏟車的固定部分上提供的天線可以向著鏟車中心線成一個角度，而在可移動部分上提供的天線可以離開中心線成一個角度，或相反，任何有用的成角度的以及垂直的天線的組合。
描述圖7所說明類型的RFID天線陣列的另一種方式如下。RFID天線的較佳安裝區(qū)域可以在最好相對于鏟車的中心線對稱的兩個列柱中。這些列的邊界最好在每側上從鏟車支座(mast)290的外緣到鏟車本身的外緣，以及從鏟車支座290的后緣到負載靠背的前緣，橫向延伸。任何時候需要得到合適的詢問性能可以把RFID天線放在這些列柱中，這可以取決于正常運輸?shù)呢浖苁强盏倪€是裝貨的(如果裝貨的話，裝什么貨)。還最好的是，把位置在負載靠背295頂部之上的任何天線安裝在鏟車支座290上作為固定天線，把安裝在負載靠背295的頂部之下的任何天線安裝在鏟車的可移動部分上。相信當按這種柱狀配置安排RFID天線時可得到加強的RFID詢問性能，或如果不能夠在鏟車中心線的每側上提供天線的一個列，則在貨架上RFID標記的預期位置處垂直對準盡可能多的RFID天線。
D.在貨架上安裝RFID標記可以按數(shù)種不同方法在貨架中或上安裝RFID標記。例如，把RFID標記330附加到貨架的板20上，以致，例如，使標記和板的相對位置固定在45—度角度，可能是有用的。可以在引導板或終端板上，或在任何其它合適的板或等價物上，提供RFID標記。通過用具有附加RFID標記330的塑料或木材制成的板來代替一塊或多塊板20可以容易地修改傳統(tǒng)的貨架10。在另一個實施例中，把標記330固定到塑料板20上，如在圖8中所示，其中在塑料板下面的加強筋345之間提供標記的插入槽335。
最好，使RFID標記330與任何連接區(qū)域隔開，這些連接區(qū)域是貨架10的一些部分，貨架的部件在這些部分處用釘子、螺釘、鉤環(huán)或其它金屬緊固件固定在一起。還最好的是，使RFID標記330與任何表面隔開，以致在標記和表面之間不會集結潮氣，所述潮氣可能導致影響標記的腐蝕、細菌或發(fā)霉。因此，RFID標記330需要與連接區(qū)域或其它表面隔開一個距離，該距離取決于標記以及接近標記的材料的特征。
貨架10可以是桁條型的或塊型的(在圖1中示出塊型貨架的一個例子)。圖9示出四—方向桁條貨架10的一個例子。一般兩者都是矩形的，總體的可裝載區(qū)域通常為102厘米×122厘米(40×48英寸)。桁條型貨架可以是兩—方向或四—方向的。可以有利地把標記330安裝在每種類型的貨架的引導板上，或第二板190上。
本發(fā)明的RFID標記的特別有利位置是在內表面上，最好在塊的刻槽的內角上，例如，圖5C中的400處所示。可以在該相同位置處使用不同的標記取向，諸如在圖6A到6K中所示。一個實施例是包括具有與貨架的z軸平行的縱向軸(因此具有標記天線的縱向軸)的RFID標記，并且附加到與貨架的兩個相對的象限相關聯(lián)的塊的刻槽的內角處。
E.本發(fā)明的其它實施例本發(fā)明的另外方面涉及按特定方式提供鏟車上的天線。如在圖7中所示，讀出器天線陣列280包括在諸如鏟車的支座290之類的固定位置上的至少一個讀出器天線110以及在鏟車的可垂直移動部分300上的至少一個讀出器天線。鏟車的固定部分可以包括提起移動部分所需要的液壓件，或可以是鏟車的框架或升降機箱或其它如此的結構的一部分。鏟車可垂直移動的部分把貨架和它們里面的東西，如果有的話，舉起到所要求的高度，或簡單地使鏟車與貨架一起移動，或把貨架提起到架高的存儲位置。鏟車可垂直移動的部分還可以水平或橫向移動，或從鏟車伸出，或兩者，如本技術領域中眾知。
在圖7中示出的實施例中，使鏟車配備一個或多個RFID讀出器以及連接到一個或多個RFID讀出器而可操作的兩個或多個讀出器天線110。把一個天線位于保留在固定位置處的鏟車的一個部分上，諸如支座290，把第二天線位于鏟車的一個可移動部分300上，如下所述。如在圖7中所示，可移動部分300包括至少兩個鏟叉340、連接鏟叉的后框架295以及機械或液壓提升系統(tǒng)，所述機械或液壓提升系統(tǒng)是與提起框架從而提起鏟叉使之提升負載的支座290相關聯(lián)的。提升系統(tǒng)還能夠從一側到一側移動框架和鏟叉，并且一般鏟叉本身可橫向調節(jié)以使它們能夠配合在不同尺寸的貨架下或貨架中?？蚣芎顽P叉是可移動的，在本部分中描述的本發(fā)明方面，包括至少一個RFID天線，用于讀出與貨架相關聯(lián)的RFID標記，或攜帶在貨架上的一個或多個項目，或兩者。提升系統(tǒng)在相對于鏟叉其余部分為固定的位置上，雖然提升系統(tǒng)的一部分必須移動以提高鏟叉和貨架，但是考慮到為了本發(fā)明而置于固定部分。
這種類型的天線配置(特別是一種配置，在該配置中，當貨架和鏟叉在它們的較低位置處時，使在鏟車的固定部分上提供的天線位于貨架和鏟叉之上)的一個特定優(yōu)點在于通過天線陣列中的至少一個天線幾乎可以同時詢問基本上所有空的加RFID標記的貨架堆。因此，本發(fā)明的一個方面是在鏟車的固定和移動部分的每一個上配備RFTD讀出器和至少一個RFID天線的鏟車，以及每個配備RFID標記的至少一個貨架堆的組合。
圖7中所示出的天線的定位提供數(shù)個優(yōu)點。首先，使天線定位，為的是不阻擋鏟車操作員的前方視野以致不削弱駕駛員的操作能力。第二，使天線包含在鏟車的外圍之內。這是為了限制當鏟車移動時天線絆住和接觸目標的危險性。
本發(fā)明的這個方面的許多變型都是可能的。第一，鏟車可以具有不止一個RFID讀出器，甚至一個RFID讀出器與每個RFID天線相關聯(lián)。第二，RFID讀出器還能夠進行編程或把信息寫入RFID標記，并且還可以如此進行，當讀出器用于從RFID標記得到信息時使用相同的RFID天線。第三，RFID讀出器可以具有整體數(shù)據存儲裝置、可移動數(shù)據存儲裝置(諸如快閃存儲卡或其它可移動的媒體)，或可以通過有線或無線鏈路連接到外部數(shù)據庫和計算機。第四，鏟車可以包括比標準的兩個鏟叉更多的鏟叉，在一個實施例中，包括有適當間隔的四個鏟叉，使鏟車能夠傳送兩個垂直的貨架堆，每個堆包括一個或多個貨架。貨架可以裝滿貨物、部分裝貨或是空的?？梢允圭P車運輸車配備極高的支座，使貨架10可以定位在極高位置處。一般把這種鏟車運輸車稱為夠得到(reach)運輸車。如果需要鏟車系統(tǒng)讀出貨架10上的標記330，而對于圖6中示出的貨架—標記配置，其中每貨架的標記少于四個，則最好具有如圖7所示的、在鏟叉的兩側上具有一個或多個天線的天線陣列。還有最好，對于四—方向貨架，每個貨架具有的標記不多于兩個。這是因為，如此，始終有一個天線陣列鄰近或接近貨架RFID標記。這給出了改進的標記可讀出性。對于具有兩對前—安裝鏟叉的鏟車，圖7中示出的天線配置是安裝在鏟車上的天線配置的一個例子。其它配置也在本發(fā)明的范圍內。
用于連接本發(fā)明的各個部件(包括RFID讀出器、RFID天線、電源、觸摸屏顯示器或其它用戶接口)的電纜或其它連接裝置應該具有足夠的耐用性，并且防止鏟車在所期望的露天條件下受到損傷。在鏟車方面，對于承受和遭受損傷是眾所周知的，并且應該在最大可能程度上覆蓋或保護部件和連接。就電纜把鏟車的固定部分上的部件連接到移動部分上的部件方面來說，可以通過滑輪或其它合適的結構來裝飾(festoon)電纜，以保持它們的位置以及合適的張力。另一方面，如果需要，可以在讀出器天線、讀出器和主計算機之間提供無線通信系統(tǒng)。為了使操作讀出器所需要的功率最小，可能要求使RFID讀出器天線之間的詢問信號進行多路復用，而不是通過所有天線廣播恒定的詢問信號。在本技術領域中眾知這些類型的信號多路復用配置。
在另一個實施例中，鏟車可以包括一個或多個RFID讀出器天線，使所述一個或多個RFID讀出器天線適宜于詢問在建筑物或其它位置中定位的位置RFID標記。這些位置標記可以把有關在何處尋找貨架、在何處取得貨架(諸如通過港區(qū)的哪個門或其它入口)、以及在何處離開的位置信息提供給RFID詢問系統(tǒng)。例如，可以把用于讀出位置RFID標記的讀出器天線位于鏟車的頂上，而RFID標記位于該天線水平處或之上。該天線還可以與這里描述的其它天線一起處于多路復用序列中。
在本發(fā)明的一個實施例中，鏟車配備有諸如接近傳感器之類的傳感器，所述接近傳感器當鏟車的前端進入目標的預定距離時激勵RFID詢問系統(tǒng)。如此，RFID詢問系統(tǒng)不需要永久地激勵，而是當鏟車接近貨架或貨架堆時得到激勵。光學接近傳感器是為了這些用途的一種合適類型的傳感器，但是也可以想象其它的傳感器。如果在預定時間周期中未曾連續(xù)地詢問RFID標記，則也可以或作為替代而關斷鏟車RFID系統(tǒng)，以致再次不需要永久地激勵RFID詢問系統(tǒng)。例如，如果RFID詢問系統(tǒng)未曾成功地詢問RFID標記(該標記可能是貨架標記、位置標記或其它標記)達10分鐘，則RFID詢問可以進入“睡眠”模式，并且等待命令它再次激勵的一個信號。
本發(fā)明的系統(tǒng)最好還包括用戶接口，諸如鏟車的操作員可看到的顯示器500(它可能是觸摸屏顯示器)、鍵盤、可移動的數(shù)據存儲裝置(諸如軟盤驅動器或快閃存儲卡)。最好使用戶接口適宜于向用戶顯示信息，有關RFID讀出器天線所詢問的貨架、貨架的內容(從RFID標記、數(shù)據庫或兩者的組合可得到這個信息)、成功地詢問了多少RFID標記、標記最接近哪個位置、貨架所要求的位置、鏟車正在接近正確的還是不正確的位置標記的一個指示(根據鏟車傳送的貨架以及它們的指定位置)以及以前所描述類型的其它信息。用戶接口使操作員能夠輸入附加數(shù)據(例如，通過觸摸屏顯示器或鍵盤)，諸如貨架或它的內容的情況、取起貨架或放下貨架的時間、操作員的身份或其它諸如此類的信息。觸摸屏顯示器還可以包括校準系統(tǒng)，以致當維修或替換屏幕時不需要鍵盤。
本發(fā)明的優(yōu)點是很多的并且是實質性的。尤其是成功地詢問多個貨架(裝貨的或不裝貨的)的能力，以及接近和詢問多個貨架的能力或多個貨架從四個方向中的任何一個方向裝貨同時使每個貨架所需要的標記數(shù)量最少的能力。雖然已經主要參考了貨架來描述本發(fā)明，但是熟悉本技術領域的人員會理解，還可以把這些學說應用于容器、料箱、框架、裝運物(tote)或其它存儲裝置。
權利要求
1.一種資產跟蹤系統(tǒng)，包括a)位于鏟車的固定部分上的至少一個RFID讀出器天線；b)位于相對固定部分垂直移動的鏟車的一部分上的至少一個RFID讀出器天線；c)包括至少兩個RFID標記的貨架，其中使一個RFID標記位于貨架的一個象限中，而使另一個RFID標記位于貨架的相對象限中，以使與貨架的四個側面中的任何一個側面鄰近的RFID讀出器天線能夠詢問至少一個RFID標記。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括位于鏟車的垂直移動部分上的至少兩個實質上水平對準的RFID讀出器天線，以及位于鏟車的固定部分上的至少兩個實質上水平對準的RFID讀出器天線。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述貨架只包括兩個RFID標記。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個RFID標記具有縱向軸，所述縱向軸位于相對貨架一側約45-度角度處。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，使所述至少一個RFID標記固定在貨架的開口上。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車包括至少一個傳感器，以自動地激勵RFID詢問系統(tǒng)，以及去除激勵系統(tǒng)，如果沒有成功地詢問RFID標記達預定的時間周期，則自動關斷RFID詢問系統(tǒng)。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，提供讀出器天線的陣列，至少兩個陣列是水平對準的，以及至少兩個陣列是垂直對準的。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，與鏟車組合在一起。
9.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，與多個貨架組合在一起。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，與貨架的兩個堆組合在一起，其中所述系統(tǒng)進一步包括一組RFID讀出器天線，用于讀出與第一堆貨架相關聯(lián)的RFID標記，以及第二組RFID讀出器天線，用于讀出與第二堆貨架相關聯(lián)的RFID標記。
11.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括天線，使所述天線適宜于對位置RFID標記進行詢問而把信息提供給與特定位置有關的系統(tǒng)。
12.如權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括多路復用電路，用于對天線之間的詢問信號進行多路復用。
13.一種貨架，包括(a)在貨架的第一象限中提供的第一RFID標記；以及(b)在貨架的相對的第二象限中提供的第二RFID標記，以致從貨架的四個側面中的任何一個側面接近貨架的RFID讀出器天線可以詢問至少一個RFID標記。
14.如權利要求13所述的貨架，其特征在于，所述至少一個RFID標記具有縱向軸，所述縱向軸位于相對貨架一側約45-度角度處。
15.如權利要求13所述的貨架，其特征在于，所述貨架只包括兩個RFID標記。
16.如權利要求13所述的貨架，其特征在于，所述貨架包括兩塊終端板，每一塊包括一RFID標記，所述RFID標記位于終端板上或終端板中相對終端板的縱向軸約45-度角度處。
17.如權利要求16所述的貨架，其特征在于，所述終端板包括塑料。
18.如權利要求16所述的貨架，其特征在于，所述終端板是木材制造的。
19.如權利要求13所述的貨架堆。
20.如權利要求13所述的貨架，其特征在于，使RFID標記包含在密封的外殼中。
21.如權利要求20所述的貨架，其特征在于，使密封的外殼收納在終端板的開口中。
22.一種鏟車RFID系統(tǒng)，包括a)位于鏟車的固定部分上的至少一個RFID天線；b)位于相對固定部分垂直移動的鏟車的一部分上的至少一個RFID天線；
23.如權利要求22所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在鏟車的固定部分上的至少四個隔開的天線，以及在鏟車的垂直移動部分上的至少四個隔開的天線。
24.如權利要求22所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車進一步包括天線，用于詢問存儲區(qū)域中的RFID位置標記。
25.如權利要求24所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，用于詢問存儲區(qū)域中的RFID位置標記的天線位于鏟車的頂部，以及至少一個RFID位置標記位于天線之上的存儲區(qū)域中。
26.如權利要求22所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括多路復用電路，用于對至少兩個天線之間的詢問信號進行多路復用。
27.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括用戶接口，所述用戶接口包括觸摸屏顯示器。
28.如權利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括軟件，使所述軟件適宜于把描述天線已經詢問了哪個RFID標記的信息提供給顯示器。
29.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括軟件，使所述軟件適宜于把有關貨架的信息提供給用戶接口。
30.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件把加RFID標記的貨架與一個RFID位置標記相關聯(lián)。
31.如權利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，當傳送加RFID標記的貨架的鏟車接近正確的RFID位置標記時，所述軟件通過用戶接口把一信號提供給用戶。
32.如權利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，當傳送加RFID標記的貨架的鏟車接近不正確的RFID位置標記時，所述軟件通過用戶接口把一信號提供給用戶。
33.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車包括至少一個傳感器，以自動地激勵RFID詢問系統(tǒng)。
34.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車包括去除激勵系統(tǒng)，如果沒有成功地詢問RFID標記已經達預定的時間周期，則自動關斷RFID詢問系統(tǒng)。
35.一種鏟車RFID系統(tǒng)，包括(a)具有支座和負載靠背的鏟車；以及(b)位于鏟車的每側上的列柱中的至少一個RFID天線，通過(i)鏟車支座的外緣；(ii)鏟車的外緣；(iii)鏟車支座的后緣；以及(iv)負載靠背的前緣來定每個列柱的邊界。
36.如權利要求35所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少四個RFID天線，在支座的每側上放置其中的兩個天線。
37.如權利要求35所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少八個RFID天線，在支座的每側上放置其中的四個天線。
38.如權利要求35所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在鏟車的固定部分上的至少一個天線，以及在鏟車的可垂直移動部分上的至少一個天線。
39.如權利要求35所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車進一步包括天線，所述天線用于詢問在存儲區(qū)域中的RFID位置標記。
40.如權利要求39所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，使詢問在存儲區(qū)域中的RFID位置標記的所述天線位于鏟車的頂部，以及至少一個RFID位置標記位于天線之上的存儲區(qū)域中。
41.如權利要求35所述的鏟車RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括多路復用電路，用于對至少兩個天線之間的詢問信號進行多路復用。
42.如權利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括用戶接口，所述用戶接口包括觸摸屏顯示器。
43.如權利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括軟件，使所述軟件適宜于把信息提供給描述天線已經詢問了哪個RFID標記的顯示器。
44.如權利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括軟件，使所述軟件適宜于把有關貨架的信息提供給用戶接口。
45.如權利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件把加RFID標記的貨架與一個RFID位置標記相關聯(lián)。
46.如權利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，當傳送加RFID標記的貨架的鏟車接近正確的RFID位置標記時，所述軟件通過用戶接口把一信號提供給用戶。
47.如權利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，當傳送加RFID標記的貨架的鏟車接近不正確的RFID位置標記時，所述軟件通過用戶接口把一信號提供給用戶。
48.如權利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車包括至少一個傳感器，以自動地激勵RFID詢問系統(tǒng)。
49.如權利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟車包括去除激勵系統(tǒng)，如果沒有成功地詢問RFID標記已經達預定的時間周期，則自動關斷RFID詢問系統(tǒng)。
50.用于貨架的一種板，其特征在于，所述板包括邊緣以及位于相對于所述邊緣約45一度角度處的RFID標記。
51.如權利要求50所述的板，其特征在于，所述板是木材。
52.如權利要求50所述的板，其特征在于，所述板是塑料。
53.如權利要求50所述的板，其特征在于，使所述RFID標記位于形成在所述板上的一個槽中。
54.如權利要求50所述的板，其特征在于，使所述RFID標記位于附加到所述板上的一個外殼中。
55.包括有拐角的塊的一種貨架，其特征在于，所述有拐角的塊包括具有RFID標記附加在其上的刻槽的內角。
56.如權利要求55所述的貨架，其特征在于，所述RFID標記具有與貨架的z軸平行的縱向軸。
57.如權利要求55所述的貨架，其特征在于，所述貨架包括兩個有拐角的塊，以及每個有拐角的塊包括具有RFID標記附加在其上的刻槽的內角。
全文摘要
提供一種資產跟蹤系統(tǒng)，通過配備一個或多個RFID讀出器天線(110)的鏟車連同加RFID標記的貨架而具有特定的用途。描述了加RFID標記的貨架(10)的一個有用的實施例，還一起描述了這種系統(tǒng)的其它有利部件。
文檔編號G06K17/00GK1628319SQ02827082
公開日2005年6月15日 申請日期2002年10月22日 優(yōu)先權日2001年11月12日
發(fā)明者E·R·西布爾斯基, F·D·德恩, R·C·弗蘭西斯, P·B·豪格頓, M·C·卡勒斯塔德, K·M·克羅普, J·P·麥克基, S·-K·童 申請人:3M創(chuàng)新有限公司