对邮件分类中所用容器提供标识信息的装置和方法

专利名称：对邮件分类中所用容器提供标识信息的装置和方法
描述本发明涉及对邮件分类并对所用各容器提供标识信息的装置。
本发明也涉及对邮件分类并对所用各容器提供标识信息的方法。
为了可用眼睛检查诸如商品、容器、包裹或集装箱等物品的身份标识，已知的程序是给这些物品提供标签，记录例如其内容、传送目的地或商品单价等信息。基于物品的这种标识，人们可读出所需的信息并采取恰当的手续，例如按标明的目的地发送该物品。有些信息是在变动的，每次情况发生变化，就必须给该物品加上新的标识。通常用手在标签上除去原来信息，并代之以新的信息。也可用全新的标签取代老的，例如用胶水把新标签贴在老标签上面。
为了克服常规标签的缺点，越来越多的基于电子印墨器的电子标签正在开发出来。例如在国际专利申请号WO00/16189A1所描述的一种标签。这种标签包含几层，如显示层、活性栅格层、处理器层、和天线层以及一个储存元件，显示层借此得到辅助设备上的电子印墨。待显示信息可通过天线层传送到该标签。
在国际专利申请号WO00/67110A1描述了电子标签的应用的一个典型例子，其中披露了电子标签用来变动地标明商品价格。此过程中，电子标签用在陈列商品的货架，以显示价格变动和附加的产品信息。
同样地在运输和物流配送系统中可用已知的RFID技术，即用收发机作多次电子读写，来取代用眼睛检查物品的身份标识。这类系统的优点在于用电子收发机把大量信息读进读出，于是就能控制自动化的运输、分类、追踪或分配程序，而不必靠视觉观察信息显示。
国际专利申请号WO03/098533A1披露了在邮政部门采用RFID收发机的一个例子。伴随着邮件的RFID收发机根据其读进读出的信息让邮件经过分类后传送到最后目的地。
尤其是在诸如邮政系统等物流配送系统，用了许许多多容器来盛装和/或运送邮件，于是在不同的处理和转运站点这些容器都必须标识。这通常需要许多打印好的纸质标签，而且每次标签内容变了还得进行替换。这就带来物资、人力、废物清理等方面的高成本。此外，采用一次性标签也容易出错，因为人力操作新标签时标签可能调错。然而，如果是用人力操作，邮政系统的某些环节必须要可用眼睛检测标签，至少在要指明和运输容器的那些时候。
特别是在对邮件分类的那些设备处，对用到的容器都得多次提供它们的容器标识。例如从欧洲专利EP0595596B1可知，对邮件分类机配备打印机，根据所用的分类计划来打印出容器标签，然后把它们传给指定的容器。
为了避免现有技术在容器标识各种模式上的缺点，可以采用包含至少一个可用眼睛检测的显示器的电子标签，就可把变动的信息显示出来。结果，每当需要标出变动的标识信息时，在物资、人力、废物清理等方面成本都会明显降低。
当配备了电子显示器的容器用于包括了许多盛放已按计划分过类的邮件的容器的邮件分类机时，需要一个能将信息发送到各容器的电子标签的装置。
因此，本发明的目的是要提出一种装置来做邮件分类，并且对所用各容器提供电子标识信息。
按照本发明，通过独立权利要求1和5的主题内容就可达到这一目的。在从属权利要求2到4和6到7中给出了对本发明的优点的进一步细化改进。
本发明提出一种装置来做邮件分类，并且对所用各容器提供电子标识信息，所述装置包括多个带有电子显示器的容器。该装置还有一个处理器，以及设置在该装置的多个邮件存放位置的发送装置。这方面，这些发送装置与处理器通讯，它们还包含将数据发送到各容器的电子显示器的装置。
本装置也有一个传感器来跟处理器通讯以便确定每个存放位置是否已经有了一个容器。该传感器可以是一个信号触发开关，由操作员执行。当操作员将一个容器摆在本装置的一个邮件存放位置，他启动该开关所触发的信号传到处理器。处理器就对该容器指定其标识信息，并通过发送装置将此信息发送到容器的显示器。在本发明的另一个特佳实施例，该传感器是一个自执行装置，当容器进入预定区域，就会在它上面触发一个信号。例如光势垒元件或运动传感器都可用来做这种自执行装置。
对邮件分类系统的各容器不仅配备电子显示器也提供RFID收发机，这已证实是有优越性的。在本发明的较佳实施例每个容器除了有电子显示器还有RFID收发机，发送装置含有将数据发送到每个容器的RFID收发机的装置。
本发明也牵涉到邮件分类并对此装置内的各容器提供标识信息的方法。本方法建议通过与处理器通讯的传感器来确定容器是否存在于存放位置。此外，利用安置在本装置的多个存放位置的发送装置将数据发送到各容器的电子显示器，也用这些发送装置跟处理器通讯。
传感器最好是自执行装置，当容器进入预定区域，就触发它的信号。也可用操作员手触发的传感器。通过，例如跟显示器连接的RFID芯片将该数据发送到该容器的电子显示器。
按照本发明的装置和其附属的方法具有的优点在于，分类机的各容器的变动的标识信息从此不需打印出来并用手附到容器上，而是自动化地将待显示的数据发送过去。结果，不但可避免错误的标识，而且容器标识的物资和其它成本都减小了。因为已将针对目前邮件容量的分类计划提供给了分类机的处理器，它根据这个计划来控制将邮件输出到不同的存放位置，就可通过到各容器的显示器的直接通路发送容器信息。
根据各从属权利要求并从以下参照附

图1对较佳实施例的描述，可以对本发明得到更多的好处、具体的特点以及实用的细化改进。
图1显示本发明的特佳实施例中的邮件分类装置10，它也为各容器20提供标识信息。此处，多个容器20置于本装置的各个存放位置50。每个容器具有至少一个电子显示器21。
本装置的存放位置50是许多阁仓，按照预定分类计划分过类的邮件分别放入这些阁仓位置。本装置也有一个中央处理器30来控制此分类程序。该处理器连接到各个存放位置处的发送装置40。这些存放位置也都有传感器60来探测该处是否存在新的容器。新的容器可以放到那些位置，例如，在一轮分类过程的开始，或者在一个容器已满了要代之以空的容器时。
传感器可以是，例如，一个开关，一旦操作员将新的容器放入存放位置，他就手动执行该开关。该开关触发一个信号并传到处理器。于是处理器生成该容器的标识信息，并将此信息传到附属的发送装置。该信息就被发送到显示器21在那里显示，于是当该容器下次移动时，操作员可以读出该信息，例如为，其内容和/或下一个传送目的地。本发明的另一个实施例，所显示的信息包含至少部分加密的数据，例如是条形码。在邮政系统的各个转运站点可用扫描器之类光学设备读入条形码。
此外，传感器也可是自执行装置，诸如光势垒元件或运动传感器。当操作员将容器放到传感器的探测范围内，处理器就会收到信号并将相应的标识信息发送到该容器的显示器。本发明另一个实施例，当新的容器被放入存放位置时并不发送其标识信息，而当它被移走时就把该信息发过去。
容器的电子标签具有至少一个光学的或者可用眼睛检测的电子显示器。由于在单稳态显示系统的情况如果电源出问题，就看不见显示的信息了，所以最好用双稳态显示单元来做电子信息载体。各种技术可用来做显示器，例如基于液晶的。在选择合适的显示技术时，应该根据应用的场合，考虑适应性、抗冲击、使用寿命、维护需求、抵抗气候变化、工作温度范围、写周期数和生成区间等条件。
一种可用的显示技术为铁电液晶显示器(FLCD)技术。铁电液晶相是由手征的或手征掺杂的近晶C-相来形成的。由于在近晶层内分子纵轴的倾斜，就产生了跟该层法线垂直方向上的自发极化。通过施加跟这一极化相反的电场，就会使得分子的倾斜方向乃至极化的方向反转。这两个开关态光学上不同但都稳定。反射式FLCD基本上包括一个起极化器、液晶相和一个背衬反射镜。取决于近晶相相对于起极化器的倾斜方向，就产生了光态和暗态。
另一个显示技术包含电可寻址近晶液晶显示器(EASL)。这种液晶显示器是基于近晶相液晶的电光效应。未倾斜的近晶层的取向平行于显示单元，在这种状态入射光并不发生双折射。显示器看起来透明，或者，如果它背衬了一个有色的反射层，它看起来就是反射层的颜色。如果无规地安排焦面-圆锥面域使得散射光在它上面生成，就会产生特征的第二态。这时就存在了双折射，结果，该散射光看起来是白色，而且，如果加上了二色性染料，它看起来就是该染料的颜色。加电压可以使上述两个状态互相转化。
Zenithal双稳态器件(ZBD)是基于丝状液晶的显示器。对这种特殊类型的丝状显示器，在一个基板上用一条微米范围的沟状结构来诱导丝状序的缺陷，使得取决于所加直流电场的影响可以建立平面的或者等热线的两种顺排状态的一种。
BiNem技术是基于两个丝状态的双稳定性。液晶存在于平面取向，在受到强的边缘锚定在一个基板上，而在受到弱的边缘锚定到另一个基板上。用专用的电流脉冲在未扭转的主体结构跟扭转了180°的主体结构两种状态之间作切换。如果配备了起极化器并作平行安置的液晶单元是用吸收膜作背衬的，则在未扭转态呈现白色，而在扭转态呈现黑色。
胆甾醇液晶显示器(CHLCD)基于扭转的丝状液晶相。手征丝状相或者用手征掺杂剂制备的丝状相形成分子水平的螺旋结构。如果该螺旋的长度等于可见光波长，则这种光会被选择性地反射(在垂直于显示器表面的螺旋上)或者被透射(在无序的大量螺旋上)。这两种状态都有长期稳定性，而且通过加电压可从一种状态转到另一种状态。
还可以采用高分子的显示器例如有机发光二极管(OLED)。这种显示器包含多层系统，其中在两个电极之间夹以很薄的高分子薄膜。这样可制成很薄的显示器以代替纸标签来标识物品。这里单用黑白显示器也够了，但是具有几种颜色的更复杂的显示器也有用。这类OLED显示器的优点在于它们比LED显示器节省电能，从而在用于容器标识时可延长电池的使用寿命。
本发明的一个特佳实施例中采用了电子印墨器来做显示器。从化学方面讲，它是一种微型容器，内盛两种不同颜色的成分有相反的电荷，在电场中发生取向排列。由于颗粒的不同大小和体系内的粘滞性，在电场关掉后，并不立即发生向无序状态的回归弛豫。结果写在电子标签上的信息并不消失，至多会发生对比度的减弱。
电泳显示器有很好的特性，尤其是对于适应性、抗冲击和耐压稳定性等机械方面的要求来说的。此外，它们提供足够的双稳态表现，它们工作的温度范围覆盖了通常的容器系统运输的气候条件。而且，由于工作电压相对较低，开关电源也比较简单。
本发明的一个实施例，电子标签包括至少一个无线接口来较佳地进双向传送数据，和显示器来用眼睛光学检测信息。该接口较佳为一个RFID组件例如芯片。此外，还集成了用于数据管理的逻辑电路以便把数据从无线接口传到显示器。而且，作为标签最好还得包括一个电源电路组件来为系统各组件提供所需的能量。
通过无线接口来为电子标签的工作传送所需的能量业已证明是有利的。通过无线接口接受传到显示器的数据是利用例如一个连接到合适的显示器驱动器的微控制器来进行的。取决于连接的类型和这些基本元件的多种电路连接，可以实现整体系统的各种概念的变化。
如果采用有源的(单稳态的)LCD显示，必须对显示器提供永久性能量供应，这就要求集成能量储存单元例如蓄电池和电压积累器或具有合适容量的电容。待传递的数据用一个RF接口接收并直接存储在那里。有关显示的数据被传到微控制器，它所带显示驱动器执行显示。在数据传送期间，用另一电路部分从RF信号中获得能量并向能量储存单元充电，借此保证控制器和显示器的电源供应。
该RF组件直接从RF信号获取所需的能量。这个过程所需的所有组件最好都已集成在RFID芯片里。作为对比，为了获取追加能量所需电路的复杂性在很大程度上别的相连组件的电压高低。
在采用无源的(双稳态的)显示器时，可以应用上述概念的一种简化的变形。这里仍保留RF组件、微控制器及显示执行所需的基本元件。然而，用无源显示就可省去能量存储单元。因为双稳态显示通常工作在比常规LCD显示器更高的工作电压，显示器的执行是不同的。为了获得执行电压可采用附加的(无源)组件，虽然这样确会增加组件数目。
例如，可用两个分立的RF组件做无源(双稳态)显示。其中一个是RFID-IC组件包含了从RF信号获得能量所需的电路。而执行显示所用的那部分电路的结构最好是不跟RFID-IC组件耦合。这样就可简化第二个RF组件以及为了提供无源显示的较高电源电压额外所需组件的配合。这样待发送到显示器的数据可以只通过第二个RF组件，然后通过后续的微控制器加显示执行来得到显示。
在电子标签的另一个实施例中，将除了显示器以外的所有组件集成到一个专门用途的集成电路ASIC内，从而保持系统组件的数目尽可能少。这种ASIC或者CSIC(专门用户集成电路)的目标是尽最大可能将一种最终电子产品所需的所有功能都集成到一个单一的半导体中。
在本发明的另一个特佳实施例，标签的可用眼睛检测的电子显示器被扩展为一个RFID收发机70，它也可连接到容器。这样，在RFID收发机可储存跟显示在电子显示器上的信息相同的或不同的信息。通常，RFID收发机用来跟踪各容器并且生成运输统计学信息，以便将标识显示之外的信息也可储存起来。发送装置40还可带有将信息发送到RFID收发机的装置。
将数据传送到电子显示器21最好采用无须联络(contact-free)的方式。为此目的，发送装置40配备了发射机来将数据发送到显示器的接收装置。在本发明的另一个实施例，该数据发送过程是通过该容器的显示器跟发送装置的联络装置之间的直接联络。例如，在存放位置50，可以提供一个设备来接收容器并把容器安排到一个位置，在那里该发送装置的联络装置跟显示器的对应部分相接合，从而建立起一条固定的联络，通过它就可发送数据。
附图标记参考号码表10邮件分类装置20容器30处理器40发送装置50存放位置60传感器70RFID收发机70中央数据处理单元
权利要求
1.一种对邮件做分类并对所用各容器(20)提供标识信息的装置(10)，所述装置，其特征在于一个处理器(30)；多个配备了电子显示器(21)的容器(20)；设置在该装置的多个邮件存放位置(50)的发送装置(40)，该发送装置(40)与处理器(30)通讯，并包括发送数据到各容器(20)的电子显示器(21)的装置；及跟处理器(30)通讯的传感器(60)，用来确定在邮件存放位置(50)处是否已存在容器(20)。
2.如权利要求1的装置，其特征在于所述传感器(60)是一个开关，当操作员启动它时，能触发信号。
3.如权利要求1和2中的一个或两个的装置，其特征在于所述传感器(60)是自执行装置，当所述容器进入预定区域，它就会触发信号。
4.如权利要求1到3中的一个或几个的装置，其特征在于容器(20)具有RFID收发机(70)，及发送装置(40)具有将数据发送到容器的RFID收发机的装置。
5.一种对邮件做分类并对装置(10)中各容器(20)提供标识信息的方法，该方法，其特征在于利用跟处理器(30)通讯的传感器(60)，来确定在邮件存放位置(50)处是否已存在容器(20)；利用设置在装置(10)的多个邮件存放位置(50)的发送装置(40)，发送数据到各容器(20)的电子显示器(21)，并且使该发送装置(40)与处理器(30)通讯。
6.如权利要求5的方法，其特征在于所述传感器(60)是自执行装置，当所述容器进入预定区域，它就会触发信号。
7.如权利要求5和6中的一个或两个的方法，其特征在于通过跟容器的电子显示器(21)连接的RFID芯片将所述数据发送到该显示器。
全文摘要
本发明涉及对邮寄物品分类并对所用各容器(20)提供标识信息的装置(10)。所述装置包括一个处理器(30)、多个配备了电子显示器(21)的容器(20)、设置在该装置的多个邮件存放位置(50)的发送装置(40)，该发送装置(40)与处理器通讯并包括发送数据到电子显示器(21)的装置。本发明装置也包括跟处理器(30)通讯的传感器(60)，用来确定在邮件存放位置(50)处是否已存在容器(20)。当新的容器放到一个存放位置，该处理器发送一个相应的容器标识到发送装置，它就把该数据发送到其标签的显示器。
文档编号B07C3/08GK1988966SQ200580025439
公开日2007年6月27日 申请日期2005年7月19日 优先权日2004年7月30日
发明者克里斯托弗·菲斯克, 吉哈德·斯托尼 申请人:德国邮政股份公司