JP6230072B2 - 搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品にデータを関連付ける方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０１２年２月５日に出願した米国特許仮出願番号第６１／５９５，０９８号に対する優先権を主張するものであり、参照することにより全体が記載されているかのようにあらゆる目的で本明細書に組み込まれる。

本発明は搬送システムおよび方法に関し、特に搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品にデータを関連付ける方法に関する。

搬送システムは従来より用途が広く、例えば、梱包システム、注文調達システム、製造システム、出荷仕分けシステム、返品処理システム等で使用される。これらの搬送システムの中には、その全体を通じて物品を輸送するローラ群を順に移動させる軸、ベルト、またはチェーンを駆動するための集中型マルチ馬力交流モータを使用するものもある。局所化したローラ部分を駆動する内部直流"マイクロ馬力"モータを有するローラに基づく搬送システムもある。後者のシステムは、ブラシレス直流ローラ搬送システムを含む。ブラシレス直流ローラ搬送システムは、数個の部品や機能の周囲に形成され、内蔵型ブラシレス直流モータを有する駆動ローラと、インテリジェントローカルコントローラと、双方向通信プロトコルに基づくコントローラ間のネット―ワーキングとを含む。

ブラシレス直流ローラ搬送システムを制御するための方法論として、ローカルコントローラを使用して搬送システムの各ゾーン内で局所機能を制御するが、集中コントローラを使用して、搬送システム全体を通じて輸送する際に、"物品"（段ボール箱、ビニール袋またはパレット等）を追跡する。このような追跡は、集中コントローラを使用して搬送システム内の判断地点で一意的に物品を識別することによって行われる。これらの判断地点は、例えば、転送、伝送、マージ、オーダピッキングゾーン、計量、仕分けおよび印刷を含む。

物品を一意的に識別するために、搬送システムは、物品にも接着できる接着ラベルに通常印刷されているバーコードを利用する。あるいは、物品を保持するための再利用可能な袋の場合、袋内の物品に永久的バーコードラベルを割り当てる。永久的ラベルに関連付けられたバーコードＩＤは、袋の中身を変えた際、再利用されるか、または再度割り当てられる。

搬送システム全体を通じて物品が輸送されるので、判断地点にはバーコードスキャナが配置され、バーコードを読み取る。各判断地点において、バーコード情報は集中コントローラに電子的に送られ、その集中コントローラは、物品に対して何をする必要があるのか、またはそのバーコードスキャン位置でその物品に対してどんなデータが必要であるのかを決定する。この方法論には、僅かにマイナス面がある。第一に、移動する物品上のバーコードを読み取ることができるバーコードスキャンおよび関連の装置は高価であり、代表的な自動搬送システムにかかる費用の大半を占める可能性もある。第２に、バーコードスキャナを集中コントロースシステムに電子的に結合しなければならないため、広範囲に亘り、しかも費用の掛かるデータ通信ネットワークおよび関連のケーブル配線が必要となる。第３に、判断地点で必要となる情報は中央データベースに記憶されているので、そのデータベースへのタイムリーなアクセスは、大型自動搬送システム上ではやりがいのあるものとなる。なぜなら、セントラルコントローラは全ての判断地点を同時に処理しなければならないからである。

通常、自動搬送システムで使用するバーコードは、物品を一意に識別する一次元バーコードである。しかし、一次元バーコードは、物品に関する追加データを含むものではない。代わりに、搬送システムによって果たされるべき機能を決定するのに必要なデータが、集中コントローラに関連付けられたデータベースに遠隔記憶されている。このデータは、搬送システム、オーダデータ、仕分け地点、返品地点等に関して物品が取るべきルートとなり得る。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許出願公開第２００２／０１７４０３８号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２００５／００３５６９４号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２００５／００４３８５０号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２００５／００４７８９５号明細書
（特許文献５） 米国特許出願公開第２００５／００７１２３４号明細書
（特許文献６） 米国特許出願公開第２００５／０１４０４９８号明細書
（特許文献７） 米国特許出願公開第２００５／０１４９２２６号明細書
（特許文献８） 米国特許出願公開第２００６／０２３８３０７号明細書
（特許文献９） 米国特許出願公開第２００７／０２１０９２３号明細書
（特許文献１０） 米国特許出願公開第２００８／０１８３３２６号明細書
（特許文献１１） 米国特許出願公開第２００８／０１８３３２８号明細書
（特許文献１２） 米国特許出願公開第２００８／０２３４８５３号明細書
（特許文献１３） 米国特許出願公開第２００８／０２７０３２７号明細書
（特許文献１４） 米国特許出願公開第２００９／０１７３７８０号明細書
（特許文献１５） 米国特許出願公開第２０１０／００１５９２５号明細書
（特許文献１６） 米国特許出願公開第２０１０／０２２３７８１号明細書
（特許文献１７） 米国特許出願公開第２０１０／０３２２４７３号明細書
（特許文献１８） 米国特許出願公開第２０１２／００２２６８４号明細書
（特許文献１９） 米国特許出願公開第２０１２／００２４６６９号明細書
（特許文献２０） 米国特許出願公開第２０１２／０１５０３４２号明細書
（特許文献２１） 米国特許出願公開第２０１４／０３４３７２０号明細書
（特許文献２２） 米国特許出願公開第２０１４／０３５１１０１号明細書
（特許文献２３） 米国特許第４，００２，８８６号明細書
（特許文献２４） 米国特許第４，３３１，３２８号明細書
（特許文献２５） 米国特許第４，４２４，０８２号明細書
（特許文献２６） 米国特許第４，４９１，９８２号明細書
（特許文献２７） 米国特許第４，５００，８８０号明細書
（特許文献２８） 米国特許第４，５９８，２７５号明細書
（特許文献２９） 米国特許第４，７９２，２７３号明細書
（特許文献３０） 米国特許第４，８５４，４３９号明細書
（特許文献３１） 米国特許第４，９３６，７３８号明細書
（特許文献３２） 米国特許第４，９６２，４６６号明細書
（特許文献３３） 米国特許第５，１５１，６８４号明細書
（特許文献３４） 米国特許第５，２２８，５５８号明細書
（特許文献３５） 米国特許第５，２６０，６９４号明細書
（特許文献３６） 米国特許第５，２７１，７０３号明細書
（特許文献３７） 米国特許第５，２９４，００４号明細書
（特許文献３８） 米国特許第５，３１５，０９４号明細書
（特許文献３９） 米国特許第５，３４８，４８５号明細書
（特許文献４０） 米国特許第５，５０５，４７３号明細書
（特許文献４１） 米国特許第５，６７６，５１４号明細書
（特許文献４２） 米国特許第５，７３０，２７４号明細書
（特許文献４３） 米国特許第５，７８１，４４３号明細書
（特許文献４４） 米国特許第５，８１２，９８６号明細書
（特許文献４５） 米国特許第５，８４２，５５５号明細書
（特許文献４６） 米国特許第５，８６２，９０７号明細書
（特許文献４７） 米国特許第５，８８６，６３４号明細書
（特許文献４８） 米国特許第５，９９０，４３７号明細書
（特許文献４９） 米国特許第６，０２１，８８８号明細書
（特許文献５０） 米国特許第６，０４７，８１２号明細書
（特許文献５１） 米国特許第６，２０５，３９６号明細書
（特許文献５２） 米国特許第６，２４６，０２３号明細書
（特許文献５３） 米国特許第６，２８９，２６０号明細書
（特許文献５４） 米国特許第６，３１５，１０４号明細書
（特許文献５５） 米国特許第６，３３１，４３７号明細書
（特許文献５６） 米国特許第６，３７７，８６７号明細書
（特許文献５７） 米国特許第６，４８１，２６１号明細書
（特許文献５８） 米国特許第６，５０５，０９３号明細書
（特許文献５９） 米国特許第６，５４３，６９３号明細書
（特許文献６０） 米国特許第６，５４４，０６８号明細書
（特許文献６１） 米国特許第６，５９７，９６９号明細書
（特許文献６２） 米国特許第６，６５０，２２５号明細書
（特許文献６３） 米国特許第６，７１１，４６１号明細書
（特許文献６４） 米国特許第６，７２９，４６３号明細書
（特許文献６５） 米国特許第６，７３１，０９４号明細書
（特許文献６６） 米国特許第６，７６２，３８２号明細書
（特許文献６７） 米国特許第６，７６２，６８１号明細書
（特許文献６８） 米国特許第６，７７５，５８８号明細書
（特許文献６９） 米国特許第６，８２０，７３６号明細書
（特許文献７０） 米国特許第６，８２７，２０２号明細書
（特許文献７１） 米国特許第６，８７３，８８１号明細書
（特許文献７２） 米国特許第６，８７９，３０６号明細書
（特許文献７３） 米国特許第６，９７１，８３３号明細書
（特許文献７４） 米国特許第７，０８４，７３８号明細書
（特許文献７５） 米国特許第７，２６３，４０９号明細書
（特許文献７６） 米国特許第７，５４２，８２３号明細書
（特許文献７７） 米国特許第７，５９１，３６５号明細書
（特許文献７８） 米国特許第７，５９１，３６６号明細書
（特許文献７９） 米国特許第７，６３１，８６９号明細書
（特許文献８０） 米国特許第７，７０５，７４２号明細書
（特許文献８１） 米国特許第７，７５６，６０３号明細書
（特許文献８２） 米国特許第７，９０５，３４５号明細書
（特許文献８３） 米国特許第７，９０９，１５５号明細書
（特許文献８４） 米国特許第８，０７３，５６２号明細書
（特許文献８５） 独国特許出願公開第４０００６０３号明細書
（特許文献８６） 独国特許発明第１９９４７２５９号明細書
（特許文献８７） 独国特許出願公開第１０２００６０５１７７７号明細書
（特許文献８８） 欧州特許出願公開第２８１０２２０号明細書
（特許文献８９） 欧州特許出願公開第２８１０２２５号明細書
（特許文献９０） 仏国特許出願公開第２８８１６６３号明細書
（特許文献９１） 韓国公開特許第１０−２００４−００３６８９９号公報
（特許文献９２） 韓国公開特許第１０−２００６−００２０３０１号公報
（特許文献９３） 国際公開第２００３／００７２５６号
（特許文献９４） 国際公開第２０１２／０２４２７８号
（特許文献９５） 国際公開第２０１３／１１６６２０号
（特許文献９６） 国際公開第２０１３／１１６６５２号
（特許文献９７） 国際公開第２０１５／０２０９７６号
（非特許文献）
（非特許文献１） ＣＨＥＮＥＹ"Ｎｏ Ｇａｇｓ ｉｎ Ｓｐｅｎｃｅｒ’ｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ"Ｊｕｎｅ，１９９４，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｈｉｐｐｅｒ ３６（６）：５６−６９
（非特許文献２） ＨＩＴＣＨＣＯＣＫ"Ｐａｐｅｒｌｅｓｓ Ｐｉｃｋｉｎｇ Ｉｎｃｒｅａｓｅｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｂｙ Ｏｖｅｒ ３００％"Ｊｕｌｙ，１９９３，Ｍｏｄｅｒｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｈａｎｄｌｉｎｇ ４８（８）：２０（３０）
（非特許文献３） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ａｎｄ Ｗｒｉｔｔｅｎ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｆｏｒ ＰＣＴ／ＵＳ１４／４９６３８ ｄａｔｅｄ Ｍａｒｃｈ １２，２０１５
（非特許文献４） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｆｏｒ ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０２４３０８ ｄａｔｅｄ Ｍａｙ １５， ２０１３
（非特許文献５） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｆｏｒ ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０２４３４９ ｄａｔｅｄ Ｍａｙ １５，２０１３
（非特許文献６） Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｆｏｒ ＥＰ １３７４３５３９ ｄａｔｅｄ Ａｕｇｕｓｔ １２，２０１５
（非特許文献７） Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｆｏｒ ＥＰ １３７４４０１６ ｄａｔｅｄ Ａｕｇｕｓｔ ５，２０１５

二次元バーコードを使用することによって、追加データのうちのいくつかが物品と共に通過可能となるが、バーコード内のデータは更新できない。これらの二次元バーコードは、自動搬送システム内の特定の物品の規定ルートに関するデータを含むことによって、仕分けシステムのいくつかを簡素化できる。しかし、二次元バーコード上のデータは更新できない。

本発明の一実施形態による搬送システムによって輸送中の物品にデータを関連付ける方法は、搬送システムの第１のゾーンに物品を受け取る工程と、前記物品に関連付けられたデータを受け取り、前記第１のゾーンに関連付けられた第１の記憶装置に前記データを記憶する工程と、前記搬送システムの第２のゾーンに前記物品を輸送する工程と、前記第１の記憶装置に記憶されたデータを前記第２のゾーンに関連付けられた第２の記憶装置に伝送する工程とを有する。

前記物品に関連付けられたデータを受け取る工程は、前記第１のゾーンに関連付けられたデータリーダを用いて前記物品に関連付けられたデータタグからデータを読み取る工程を含んでもよい。前記データリーダによって読み取られたデータは、前記第１の記憶装置に記憶されてもよい。または、前記データリーダによって読み取られたデータは中央データベースに送られてもよく、前記中央データベースから受け取られたデータが前記第１の記憶装置に記憶されてもよい。前記データリーダはバーコードリーダおよびＲＦＩＤリーダのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

本方法は、さらに、前記第２のゾーンに関連付けられたセンサを用いて前記物品の特性を感知する工程を含んでもよい。前記第２のゾーンに関連付けられたセンサを用いて前記物品の特性を感知する工程は、前記第２のゾーンに関連付けられた計量装置を用いて前記物品の重量を感知する工程を含んでもよい。前記感知された特性に関連付けられたデータは前記第２の記憶装置に記憶されてもよい。

本方法は、さらに、前記搬送システムの第３のゾーンに前記物品を輸送する工程と、前記第２の記憶装置に記憶されたデータを前記第２のゾーンに関連付けられた第３の記憶装置に伝送する工程とを含んでもよい。前記第３の記憶装置に伝送されたデータは、前記第１の記憶装置から伝送されたデータと、前記第２の記憶装置に記憶された感知済み特性データとを含んでもよい。

本方法は、さらに、前記第３の記憶装置に記憶された感知済み特性データに基づいて前記第３のゾーン内の物品を処理する工程を含んでもよい。前記物品を処理する工程は、前記感知済み特性に関連付けられたデータが予め定められた基準を満たす場合、前記搬送システムの第４のゾーンに前記物品を輸送する工程と、前記感知済み特性に関連付けられたデータが前記予め定められた基準を満たしていない場合、前記搬送システムの第５のゾーンに前記物品を輸送する工程とを含んでもよい。前記感知済み特性は前記物品の重量であってもよく、前記予め定められた基準は前記物品の予想重量内での所定の許容範囲であってもよい。

前記物品を処理する工程は、前記第３の記憶装置に記憶された感知済み特性データに基づいて前記第３のゾーンに関連付けられたラベルプリンタを用いてラベルを印刷する工程を含んでもよい。

本発明の一実施形態による搬送システムは、複数のゾーンを含んでもよく、その各々が、物品を輸送するコンベヤ部と、前記コンベヤ部を駆動する駆動装置と、前記物品に関連付けられたデータを記憶する記憶装置と、隣接ゾーンのコントローラと通信し、前記駆動装置を制御して前記物品を前記隣接ゾーンに輸送し、前記記憶装置を制御して前記隣接ゾーンの前記記憶装置に前記記憶データを伝送するコントローラとを含んでもよい。

前記複数のゾーンのうちの１つは、前記物品に関連付けられたデータタグからデータを読み取るデータリーダを含んでもよい。前記データリーダは、バーコードリーダおよびＲＦＩＤリーダのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

前記複数のゾーンのうちの１つは、前記物品の特性を感知するセンサを含んでもよい。前記センサは、前記物品の重量を感知する計量装置であってもよい。

前記複数のゾーンは、第１、第２および第３のゾーンを含んでもよく、前記第１のゾーンに関連付けられた前記記憶装置に記憶されたデータが予め定められた基準を満たす場合、前記第１のゾーンの前記コントローラは、前記駆動装置を制御して前記第２のゾーンに前記物品を輸送し、前記第１のゾーンに関連付けられた前記記憶装置に記憶されたデータが前記予め定められた基準を満たさない場合、前記第１のゾーンの前記コントローラは、前記駆動装置を制御して前記第３のゾーンに前記物品を輸送する。

前記複数のゾーンのうちの１つは、前記記憶装置に記憶されたデータに基づいて物品を処理するプロセッサを含んでもよい。前記プロセッサは、前記物品の特性に基づいて前記物品用ラベルを印刷するラベルプリンタであってもよい。

図１は、搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品に、バーコードを用いてデータを関連付ける方法を示す。 図２は、搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品に、ＲＦＩＤデータタグを用いてデータを関連付ける方法を示す。 図３は、本発明の一実施形態による搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品にデータを関連付ける方法を示す。 図４は、搬送システムの第１および第２の実施例を示し、第１の実施例は記憶装置を含まず、第２の実施例は記憶装置を含む。

図１は、搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品１にデータを関連付ける方法を示しており、一次元バーコード２が物品１に貼り付けられている。図示のように、搬送システムは、第１のゾーン１０と第２のゾーン２０とを含む。各ゾーンは、物品１を輸送するコンベヤ部１１および２１と、コンベヤ部１１および２１を駆動する駆動装置１２および２２と、一次元バーコード２に符号化されたデータを読み取るデータタグリーダ１３および２３（この場合、バーコードリーダ）と、ローカルコントローラ１４および２４とを含む。第１のゾーン１０は計量装置１６をさらに含み、第２のゾーン２０はラベルプリンタ２７をさらに含む。搬送システムは、集中コントローラ４０と集中データベース４１とをさらに含む。

図１の方法では、一次元バーコード２を有する物品１はゾーン１０に受け取られ、そのゾーン１０においてデータタグリーダ１３が一次元バーコード２を読み取り、一次元バーコード２に関連付けられたデータをローカルコントローラ１４に送り、ローカルコントローラ１４はそのデータを集中コントローラ４０に送る。集中コントローラ４０は、その後、物品１の予想重量をデータベース４１から検索し、予想重量データをローカルコントローラ１４に送る。一方、計量装置１６は物品１の重量を測り、物品の実重量に関連付けられたデータをコントローラ１４に送り、コントローラ１４は、計量装置１６で得られた重量を集中コントローラ４０から受け取った予想重量と比較する。ローカルコントロー１４は、所定の許容範囲内で実重量が予想重量と等しくないと判断した場合、物品１を他のゾーン（図示せず）に転送させる。そうでない場合には、ローカルコントローラ１４が、第２のゾーン２０が、現在第１のゾーン１０を占有している物品１を受け入れ可能かどうかを判断するために、ローカルコントローラ２４に問い合わせをする。第２のゾーン２０がクリア（物品を持たない）の場合、第２のゾーン２０は駆動装置２２を制御してコンベヤ部２１をオンにし、第２のゾーン２０は、物品１を受け入れ可能であることを第１のゾーン１０に通知する。第１のゾーン１０は、第２のゾーン２０から通知を受け取ると、駆動装置１２を制御してコンベヤ部１１をオンにし、物品１を第２のゾーン２０に輸送させる。一方で、計量装置１６によって感知された重量に関連付けられたデータが集中コンローラ４０に送られ、データベース４１に記憶される。第２のゾーン２０においては、データタグリーダ２３が一次元バーコード２を読み取り、一次元バーコード２に関連付けられたバーコードデータをローカルコントローラ２４に送り、ローカルコントローラ２４は、その後、そのデータを集中コントローラ４０に送る。集中コントローラは、データベース４１にアクセスして一次元バーコードに関連付けられた重量データを検索した後、重量データをローカルコントローラ２４に送り、ローカルコントローラ２４は、その後、物品重量に基づく適切な出荷ラベル２８を印刷するようにラベルプリンタ２７に指示する。図１のシステムおよび方法の問題として、物品１を表す１つの数字またはコードを単に含むに過ぎないが、物品１に関連付けられた推定重量等の実データを含まない一次元バーコード２の性質が挙げられる。他の問題としては、重量データが物品１と共に第１のゾーン１０から第２のゾーン２０まで通過できない一次元バーコード２の静的性質が挙げられる。

二次元バーコードを使用することによって、推定重量等の実データのいくつかをバーコードに含むことが可能になるが、バーコードに含まれる実データの更新は不可能である。

図２は、搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品１にデータを関連付ける方法を示しており、ここでは、ＲＦＩＤタグ３が物品１に貼り付けられている。図示のように、搬送システムは第１のゾーン１０と第２のゾーン２０とを含む。各ゾーンは、物品１を輸送するコンベヤ部１１および２１と、コンベヤ部１１および２１を駆動する駆動装置１２および２２と、ＲＦＩＤタグ３における符号化されたデータを読み取るデータタグリーダ１３および２３（この場合、ＲＦＩＤリーダ）と、ローカルコントローラ１４および２４とを含む。第１のゾーン１０は計量装置１６をさらに含み、第２のゾーン２０はラベルプリンタ２７をさらに含む。

図２の方法では、ＲＦＩＤタグ３を有する物品１はゾーン１０に受け取られ、ゾーン１０において、データタグリーダ１３がＲＦＩＤタグ３を読み取り、ＲＦＩＤタグ３に関連付けられたデータをローカルコントローラ１４に送る。そのデータが予想重量データを含む場合、集中コントローラにアクセスして物品１の予想重量を検索する必要がない。一方、計量装置１６は物品１の重量を測り、物品の実重量に関連付けられたデータをローカルコントローラ１４に送り、ローカルコントローラ１４は、計量装置１６からの重量を予想重量と比較する。ローカルコントローラ１４が、所定の許容範囲内で実重量と予想重量とが同じではないと判断した場合、物品１を他のゾーン（図示せず）に転送させる。他の方法として、ローカルコントローラ１４は、第２のゾーン２０が第１のゾーン１０を現在占有している物品１を受け入れ可能であるかどうかを判断するために、ローカルコントローラ２４に問い合わせをする。第２のゾーン２０がクリア（物品を持たない）の場合、第２のゾーン２０は駆動装置２２を制御してコンベヤ部２１をオンにし、第２のゾーン２０は、物品１を受け入れ可能であることを第１のゾーン１０に通知する。第１のゾーン１０は、第２のゾーン２０から通知を受け取ると、駆動装置１２を制御してコンベヤ部１１をオンにし、物品１を第２のゾーン２０に輸送させる。一方で、計量装置１６によって感知された実重量に関連付けられたデータがＲＦＩＤタグ３に書き込まれる。物品を第２のゾーン２０に輸送した後、データタグリーダ２３はＲＦＩＤタグ３を読み取り、ＲＦＩＤタグ３に関連付けられたデータをローカルコントローラ２４に送る。ローカルコントローラ２４は、ＲＦＩＤタグ３からの実重量データを検索した後、物品重量に基づく適切な出荷ラベル２８を印刷するようにラベルプリンタ２７に指示する。

図２のシステムおよび方法の利点は、ＲＦＩＤタグによって物品と共にデータが移動でき、ＲＦＩＤタグが物品に割り当てられた後に作成される新たなデータで更新できることである。しかし、ＲＦＩＤタグは高価であり、物品が廉価であるかまたは物品が出荷され返品されないという用途の選択肢にはならない。この問題は、再利用可能な袋にＲＦＩＤタグを貼り付けることによってある程度は克服でき、その場合、ＲＦＩＤタグは、袋内に含まれる１つ以上の物品に割り当てられ、袋の中身が変わっても再利用または再割り当てされる。しかし、この場合、別の問題として、ＲＦＩＤが書き込み制限されることが挙げられる。これは、確実な動作をし損ねる前に限られた回数しか書き込みができないことを意味する。他の問題としては、搬送プロセスにおける各判断地点においてＲＦＩＤデータタグリーダが必要となることが挙げられる。さらに他の問題としては、物品の移動中にＲＦＩＤタグにアクセス可能な速度が制限されることが挙げられ、特に大量のデータを読み取る際に問題となる。

本発明の実施形態によれば、図３は、搬送システムおよびその搬送システムによって輸送中の物品にデータを関連付ける方法を示しており、ここでは、搬送システムの各ゾーンに記憶装置が関連付けられている。図示のように、搬送システムは、第１のゾーン１０と第２のゾーン２０とを含む。各ゾーンは、物品１を輸送するコンベヤ部１１および２１と、コンベヤ部１１および２１を駆動する駆動装置１２および２２と、物品１に関連付けられた一次元バーコード２に符号化されたデータを読み取るデータタグリーダ１３および２３（この場合、バーコードリーダ）と、ローカルコントローラ１４および２４と、記憶装置１５および２５とを含む。第１のゾーン１０は計量装置１６をさらに含み、第２のゾーン２０はラベルプリンタ２７をさらに含む。搬送システムは、集中コントローラ４０と集中データベース４１とをさらに含む。

図３の方法では、一次元バーコード２を有する物品１はゾーン１０に受け取られ、そのゾーン１０においてデータタグリーダ１３が一次元バーコード２を読み取り、一次元バーコード２に関連付けられたデータをローカルコントローラ１４に送り、ローカルコントローラ１４はそのバーコードデータを集中コントローラ４０に送る。集中コントローラ４０は、その後、物品１の予想重量をデータベース４１から検索し、予想重量データをローカルコントローラ１４に送る。一方、計量装置１６は物品１の重量を測り、物品の実重量に関連付けられたデータをコントローラ１４に送り、コントローラ１４は、計量装置１６で得られた重量を集中コントローラ４０から受け取られた予想重量と比較する。ローカルコントローラ１４は、所定の許容範囲内で実重量が予想重量と等しくないと判断した場合、物品１を他のゾーン（図示せず）に転送する。そうでない場合、ローカルコントローラ１４は、第２のゾーン２０が、現在第１のゾーン１０を占有している物品１を受け入れ可能かどうかを判断するために、ローカルコントローラ２４に問い合わせをする。第２のゾーン２０がクリア（物品を持たない）の場合、第２のゾーン２０は駆動装置２２を制御してコンベヤ部２１をオンにし、第２のゾーン２０は、物品１を受け入れ可能であることを第１のゾーン１０に通知する。第１のゾーン１０のローカルコントローラ１４は、第２のゾーン２０から通知を受け取ると、駆動装置１２を制御してコンベヤ部１１をオンにし、物品１を第２のゾーン２０に輸送させる。一方で、一次元バーコード２からのデータと第１のゾーン１０の記憶装置１５に記憶した計量装置１６からの重量データとが、第２のゾーン２０の記憶装置２５に伝送される。第２のゾーン２０においては、ローカルコントローラ２４は、記憶装置２５からの実重量データを検索した後、物品重量に基づく適切な出荷ラベル２８を印刷するようにラベルプリンタ２７に指示する。

図３によると、データは物品と共に移動可能であり、一次元バーコードが物品に割り当てられた後に作成された新たなデータで更新可能となる。また、搬送プロセスにおける各判断地点のデータタグリーダを避けることも可能であり、バーコードやＲＦＩＤタグ等の物理的データタグを読み取るのに必要な時間を節約でき、さらに集中コントローラ４０にアクセスするのに必要な時間を節約できる。

上記システム方法は一実施形態であり、システムは上記説明に基づく変形ならびにさらなる特徴を有することも可能であることを理解するであろう。またそのうちのいくつかは、以下で述べる。

図３に示すように、物品を表す１つの数字またはコードを単に含むに過ぎないが、物品に関連付けられた推定重量等の実データを含まない一次元バーコードで物品が符号化される。二次元バーコードまたはＲＦＩＤデータタグを使用することの利点が、一次元バーコードも使用する図３のシステムおよび方法によって得られるということを示すために、図３では一次元バーコードを選択した。しかし、一元バーコードと、二次元バーコードと、ＲＦＩＤデータタグとを含むいかなるデータタグも使用可能である。また図３に示すように、データタグを物品に貼り付ける。しかし、物品を保持するかまたは物品を保持する容器と一体化されているか、さもなければ物品に関連付けられた容器にデータタグを貼り付けることが可能である。

図３に示すように、第１のゾーンは計量装置を含み、第２のゾーンはラベルプリンタを含む。第１のゾーンおよび第２のゾーンのこれらの機能は、システムおよび方法に対する利点を例示するために選択されており、このシステムおよび方法は、転送、伝送、マージ、オーダピッキングゾーン、計量、仕分けおよび印刷を含むことが可能な搬送システム内の判断地点でのように、搬送システムを介して物品と共にデータを移動させることで利点が得られる様々な状況に適用可能である。

搬送システムは、局所化したローラ部分を駆動する内部直流"マイクロ馬力"モータを有するローラを使用することも可能であり、ブラシレス直流ローラ搬送システムを含む。ブラシレス直流ローラ搬送システムは、内蔵型ブラシレス直流モータを有する駆動ローラと、インテリジェントローカルコントローラと、双方向通信プロトコルに基づくローカルコントローラ間のネットワーキングとを含むことが可能である。これらの型式の搬送システムは、１つの物品を"ゾーン"に保持するゾーンにコンベヤの長期運転を分割することができる。各ゾーンは、それ自体の電動モータ付ローラを有してもよく、システム上の他のゾーンから独立して始動停止が可能である。

ローカルコントローラは、ブラシレスモータの駆動に加えて、デジタルＩ／Ｏ（入力および出力）を介して外部制御部品と通信する能力を含むことも可能である。これらの装置は、フォトアイセンサ、リミットスイッチ、オペレータインタフェース、ソレノイドバルブ、モータコンタクタ等を含むが、これらに限定されない。各コントローラは、マイクロプロセッサと記憶装置とを含むことも可能である。書き換え可能ＲＦＩＤタグの使用と比較すると、記憶装置はよりずっと大きい記憶容量を有することも可能であり、物品と共に移動する物理的装置として存在しているわけではなく、代わりに物品と共に移動する仮想データタグとしての役割を果たす。また、データタグは仮想であるため、タグ自体またはＲＦＩＤタグの読み取りおよび書き込みを行うために搬送システム全体を通じて従来必要とされている読み取り／書き込み装置には費用がかからない。また、データが電子的に伝送されるので、データの伝送に関して速度の問題は生じない。

搬送システムは、モータ駆動ローラコンベヤラインを含んでもよく、このモータ駆動ローラコンベヤラインは、基本的には、コンベヤの長さをより増大するために端部同士を接続した連続する個々のコンベヤ（ゾーン）である。コンベヤの各セクションは、そのゾーンにおける他のローラに結合された自身の駆動ローラを含むことも可能である。一般に、物品がコンベヤライン上で搬送されると、各ローカルコントローラは、それに隣接する１つ以上のコントローラと通信を行って、一つのゾーンから別のゾーンへ物品を移動させる。記憶装置は、各ローカルコントローラのゾーンコントローラカード上に存在してもよい。物品が、（導入された）コンベヤラインに入り込むか、または配置されると、その物品に関連付けられた特定のデータが中央データベースから抽出可能となり、コントローラおよびゾーンコントローラカードの記憶装置に電子的に伝送される。

以下の説明では、第１の実施例と第２の実施例とをより詳細に比較する。第１の実施例では、バーコードは記憶装置を含んでいない搬送システムにおいて輸送されるべき物品に関連付けられたものである。第２の実施例では、記憶装置が含まれる。

第１および第２の実施例によれば、出荷目録システムは、一般に、完了済み顧客注文を箱または袋の中に入れ、物品の重量を測り、その物品が正確な重量であり、その箱を拒否レーンに転送するか、またはそのまま進めて注文に特定の出荷ラベルを印刷するかを決定する。

図４に示す第１の実施例によれば、箱（物品）はゾーン１に入る。バーコードスキャナが物品上のバーコードを読み取り、それを物品１２３４５として識別する。物品１２３４５ＩＤは、中央データベース（ホスト）に送られ、物品が処理中であり、しかも既にシステム内に入っていることをホストに示す。

一旦データを取り込み、ホストに送ると、ゾーン１は、ゾーン１を現在占有している物品をゾーン２が受け入れ可能であるかどうかを判断するために、ゾーン２に問い合わせをする。ゾーン２がクリアで物品を持たない場合には、ゾーン２は電源をオンにしてゾーン１にクリアであることを通知する。その後、ゾーン１は自身のモータをオンにして、物品をゾーン２に送る。物品がゾーン１からゾーン２まで伝送される際に、ゾーン２のバーコードスキャナが物品上の識別バーコードを読み取る。

現在、物品はゾーン２に存在する。本実施例では、ゾーン２に計量装置機能が備わっている。ゾーン２は、物品の重量を測り、その後、物品の重量をホストに送る。ゾーン２は、その後、現在ゾーン２に存在する物品を受け入れ可能であるかどうかを知るために、ゾーン３に問い合わせをする。ゾーン３は電源をオンにして、物品を受け入れ自在であることをゾーン２に示す。ゾーン２はパワーアップし、物品をゾーン３に伝送する。物品がゾーン２からゾーン３に伝送される際中に、ゾーン３におけるバーコードスキャナが、物品上の識別バーコードを読み取る。その後、バーコードＩＤをホストに送り、ゾーン２に集められた物品の実重量がホスト上の中央データベースに記憶した予想重量と同じであるかどうか判断する。ホストは、予想重量を実重量と比較する。所定の許容範囲内で実重量が予想重量と同じではないとホストが判断した場合、物品をゾーン６、すなわちピッキングエラーを有する可能性のある注文用の拒否コンベヤに転送するようにゾーン３に命じる。この伝送を完遂するために、ゾーン３は、物品を受け入れ可能であるかどうかを知るためにゾーン６に問い合わせをする。ゾーン６に物品がない場合、自身の駆動モータをオンにしながら、利用可能であることをゾーン３に通知する。その後、ゾーン３は物品をゾーン６に伝送する。

実重量が予想重量と一致する場合、ホストは、上記で伝送が行われたのと同様に、物品をゾーン４に伝送するようにゾーン３に命じる。その後、ゾーン４は、同様に物品をゾーン５に伝送しようと試みる。

物品がゾーン４からゾーン５に伝送される際中に、ゾーン５におけるバーコードスキャナが物品上の識別バーコードを読み取る。物品がゾーン５に到着すると、そのゾーンのラベルプリンタは、その注文用の出荷ラベルを印刷する必要がある。物品用のバーコードＩＤがホストに送られ、ホストがその中央データベースから必要な情報を検索し、出荷ラベルを作成する。その後、ホストは、ラベル情報をラベルプリンタに送り、いつラベルの印刷が準備されるかをコンベヤに通知する。その後、ゾーン５は、そのローラをパワーアップし、ラベルプリンタを通過して物品を輸送する。

この方法論は、各々の判断における中央処理と、各制御地点に１個ずつ配置される多数のバーコードスキャナとを必要とする。

第２の実施例によると、図４にも示すように、箱（物品）がゾーン１に入り込む。バーコードスキャナは物品上のバーコードを読み取り、それを物品１２３４５として識別する。物品１２３４５ＩＤは、中央データベースに送られ、注文についての特定の情報（１つのデータベースレコード）を検索する。この情報は、一般に、ラベルを印刷するのに必要な顧客アドレス情報、注文の予想重量、望ましい出荷方法（ＵＳＰＳ、ＵＰＳ、Ｆｅｄ−ｘ等）、また恐らくはＳＫＵの詳細や注文数までも含む。データベースからのこのデータは、ゾーン１のコントロールカード上の記憶装置にそのまま送られる。

データが一旦コントロールカードに書き込まれると、ゾーン１は、ゾーン２がゾーン１を現在占有している物品を受け入れ可能であるかどうかを判断するために、ゾーン２に問い合わせをする。ゾーン２がクリアで物品を持たない場合、ゾーン２は電源をオンにして、クリアであることをゾーン１に通知する。その後、ゾーン１は、そのモータをオンにし、ゾーン２に物品を送る。物品がゾーン１からゾーン２に伝送される際中、ゾーン１は、記憶装置に記憶しているデータレコード全体をゾーン２に送り、自身の記憶装置をクリアする。

現在、物品はゾーン２に存在しており、物品に関連付けられたすべてのデータは既にゾーン２の記憶装置に電子的に伝送されている。本実施例では、ゾーン２には計量装置機能が備わっている。ゾーン２は、物品の重量を測り、その後、適当なフィールドの記憶装置に重量を書き込む。ゾーン２は、その後、現在ゾーン２に存在する物品を受け入れ可能であるかどうかを知るために、ゾーン３に問い合わせをする。

ゾーン３は電源をオンにして、物品を受け入れ自在であることをゾーン２に示す。ゾーン２はパワーアップし、物品をゾーン３に伝送し、実重量を含む、物品に関連付けられたデータをゾーン３に送る。ゾーン３は、その後、記憶装置に記録されたデータを用いて、予想重量を実重量と比較する。所定の許容範囲内で実重量が予想重量と同じではないとゾーン３が判断した場合、ゾーン３は、物品をゾーン６、すなわちピッキングエラーを有する可能性のある注文用の拒否コンベヤに転送する。この転送を完遂するために、ゾーン３は、物品を受け入れ可能であるかどうかを知るために、ゾーン６に問い合わせをする。ゾーン６に物品がない場合、自身の駆動モータをオンにしながら、利用可能であることをゾーン３に通知する。その後、ゾーン３は物品をゾーン６に伝送しながら、その物品に関連付けられたデータをゾーン６に送る。

実重量が予想重量と一致する場合、ゾーン３は、上記で伝送が行われたのと同様に、物品をゾーン４に伝送しようと試みる。そ+の後、ゾーン４は、同様に物品をゾーン５に伝送しようと試みる。

物品がゾーン５に到着すると、そのゾーンのラベルプリンタは、その注文用の出荷ラベルを印刷する必要がある。物品を出荷するのに必要なデータはすべて、ゾーン５の記憶装置内に直接存在するので、そのゾーンに対するコントロールカードは、ラベルを直接印刷し、出荷した注文に印をつけるだけである。出荷追跡番号、重量、出荷時間等を含む完了済み注文情報は、その後、メインコントローラデータベースに送り返される。

これはわずかな例であるが、データが必要であるかまたは生成される各地点において、バーコードスキャナまたは他の識別装置の援助がない状態で、物品の特定データを必要とするいくつのコンベヤ機能が果たされるのかを示す。他の利点としては、この方法がわずかなバーコードスキャナしか必要としていないことが挙げられる。スキャナ手段が少なくなればなるほど、初期投資もより削減されるが、それに比例して"読み取り無し"の機会も少なくなる。スキャナがバーコードを適切に復号化できない場合には必ず、物品は異なる方法で処理され、点検、再ラベル化、または再導入化するべき搬送システム上の特殊レーンに送られなければならない。これは、現在のコストならびにサブシステムが読み取り無しを処理するための初期投資増大を表す。

本発明の他の利点としては、各コントローラが局所的に決定を行い、セントラルコントローラ（ホスト）からの実時間データを必要としないので、搬送システムが必要とする決定に対してホストが迅速に反応する必要がないことである。第１の実施例のように構成されたシステムは、要求に対するホストの適時応答に依存している。ホストがシステム全体を通じて同時にいくつかの要求を受け取る場合、物品がホストからの応答を待機し続ける可能性があるため、システムの処理能力が低減する可能性もある。

各ゾーン用のコントロールカードもまた、シリアルデータ通信能力を有するため、バーコードスキャナ、計量装置、プリンタ等のシステムへの接続に関する配線や関連する費用はかなり削減される。これらの"データ"装置を遠隔ホストにケーブルで固定する代わりに、各々のデータ装置がローカルゾーンコントローラに直接配線される。

本発明は、最も実用的で且つ好ましい実施形態であると一般に考えられるものに基づき、例示のために詳細に述べられたが、このような詳細は単にその目的のためであり、本発明が開示した実施形態に限定されないが、逆に、請求の範囲の精神および範囲内で変更および同等の配置を含むことが意図されていることを理解するべきである。例えば、いずれかの実施形態の１つ以上の特徴が他の実施形態の１つ以上の特徴と可能な限り組み合わせできることを本発明が企図していることを理解するべきである。

１...物品
２...一次元バーコード
３...ＲＦＩＤタグ
１０...第１のゾーン
１１...コンベヤ部
１２...駆動装置
１３...データタグリーダ
１４...ローカルコントローラ
１５...記憶装置
１６...計量装置
２０...第２のゾーン
２１...コンベヤ部
２２...駆動装置
２３...データタグリーダ
２４...ローカルコントローラ
２５...記憶装置
２７...ラベルプリンタ
２８...出荷ラベル
４０...集中コントローラ
４１...集中データベース

Claims (19)

1. 搬送システムによって輸送中の物品にデータを関連付ける方法であって、
   搬送システムの第１のゾーンに物品を受け取る工程と、
   前記物品に関連付けられたデータを前記第１のゾーンに関連付けられたデータリーダを用いて前記物品に関連付けられたデータタグから読み取ることにより受け取り、前記第１のゾーンに関連付けられた第１の記憶装置に前記データを記憶する工程と、
   前記搬送システムの第２のゾーンに前記物品を輸送する工程であって
   （ａ）前記第２のゾーンが受け入れ可能かどうかを前記第１のゾーンから問合せて、
   （ｂ）前記第２のゾーンが受け入れ可能であることに基づいて前記第２のゾーンの第２のコンベヤの電源を投入し、
   （ｃ）前記第２のゾーンが受け入れ可能であることを前記第２のゾーンから前記第１のゾーンへ通知し、そして
   （ｄ）前記第１のゾーンの第１のコンベヤの電源を投入して前記物品を前記第２のゾーンに移動させるものである
   前記物品を輸送する工程と、
   前記第１の記憶装置に記憶されたデータを前記第２のゾーンに関連付けられた第２の記憶装置に伝送する工程と
   を有する方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記データリーダによって読み取られたデータは前記第１の記憶装置に記憶されるものである方法。
3. 請求項１記載の方法において、前記データリーダによって読み取られたデータは中央データベースに送られ、前記中央データベースから受け取られたデータは前記第１の記憶装置に記憶されるものである方法。
4. 請求項１記載の方法において、前記データリーダは、バーコードリーダおよびＲＦＩＤリーダのうちの少なくとも１つを含むものである方法。
5. 請求項１記載の方法において、さらに、
   前記第２のゾーンに関連付けられたセンサを用いて前記物品の特性を感知する工程を有するものである方法。
6. 請求項５記載の方法において、前記第２のゾーンに関連付けられたセンサを用いて前記物品の特性を感知する工程は、前記第２のゾーンに関連付けられた計量装置を用いて前記物品の重量を感知する工程を有するものである方法。
7. 請求項５記載の方法において、前記感知された特性に関連付けられたデータは前記第２の記憶装置に記憶されるものである方法。
8. 請求項７記載の方法において、さらに、
   前記搬送システムの第３のゾーンに前記物品を輸送する工程と、
   前記第２の記憶装置に記憶されたデータを前記第３ゾーンに関連付けられた第３の記憶装置に伝送する工程と
   を有し、
   前記第３の記憶装置に伝送されたデータは、前記第１の記憶装置から伝送されたデータと、前記第２の記憶装置に記憶された感知済み特性データとを含むものである方法。
9. 請求項８記載の方法において、さらに、
   前記第３の記憶装置に記憶された感知済み特性データに基づいて前記第３のゾーン内の物品を処理する工程を有するものである方法。
10. 請求項９記載の方法において、前記物品を処理する工程は、
    前記感知済み特性に関連付けられたデータが予め定められた基準を満たす場合、前記搬送システムの第４のゾーンに前記物品を輸送する工程と、
    前記感知済み特性に関連付けられたデータが前記予め定められた基準を満たしていない場合、前記搬送システムの第５のゾーンに前記物品を輸送する工程と
    を有するものである方法。
11. 請求項１０記載の方法において、前記感知済み特性は前記物品の重量であり、前記予め定められた基準は前記物品の予想重量内での所定の許容範囲である方法。
12. 請求項９記載の方法において、前記物品を処理する工程は、前記第３の記憶装置に記憶された感知済み特性データに基づいて前記第３のゾーンに関連付けられたラベルプリンタを用いてラベルを印刷する工程を有するものである方法。
13. 搬送システムであって、
    複数のゾーンを有し、当該ゾーンの各々は、
    物品を輸送するコンベヤ部と、
    前記コンベヤ部を駆動する駆動装置と、
    前記物品に関連付けられたデータを記憶する記憶装置と、
    隣接ゾーンのコントローラと通信し、前記駆動装置を制御して前記物品を前記隣接ゾーンに輸送し、前記記憶装置を制御して前記隣接ゾーンの前記記憶装置に前記記憶データを伝送するコントローラと
    を有し、
    前記複数のゾーンは第１、第２および第３のゾーンを含み、前記第１のゾーンに関連付けられた前記記憶装置に記憶されたデータが予め定められた基準を満たす場合、前記第１のゾーンの前記コントローラは、前記駆動装置を制御して前記第２のゾーンに前記物品を輸送し、前記第１のゾーンに関連付けられた前記記憶装置に記憶されたデータが前記予め定められた基準を満たさない場合、前記第１のゾーンの前記コントローラは、前記駆動装置を制御して前記第３のゾーンに前記物品を輸送するものである
    搬送システム。
14. 請求項１３記載の搬送システムにおいて、前記複数のゾーンのうちの１つは、前記物品に関連付けられたデータタグからデータを読み取るデータリーダを含むものである搬送システム。
15. 請求項１４記載の搬送システムにおいて、前記データリーダは、バーコードリーダおよびＲＦＩＤリーダのうちの少なくとも１つを含むものである搬送システム。
16. 請求項１３記載の搬送システムにおいて、前記複数のゾーンのうちの１つは、前記物品の特性を感知するセンサを有するものである搬送システム。
17. 請求項１６に記載の搬送システムにおいて、前記センサは、前記物品の重量を感知する計量装置である搬送システム。
18. 請求項１３記載の搬送システムにおいて、前記複数のゾーンのうちの１つは、前記記憶装置に記憶されたデータに基づいて物品を処理するプロセッサを含むものである搬送システム。
19. 請求項１８記載の搬送システムにおいて、前記プロセッサは、前記物品の特性に基づいて前記物品用ラベルを印刷するラベルプリンタである搬送システム。

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