CN1989518A - 包括电子标签的容器以及用于识别容器的电子标签的使用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于接纳和/或输送物体的容器,所述容器包括能够多次写入的电子标签。所述标签包含用于显示信息的至少一个可光学检测电子显示器。该电子显示器是例如基于电子纸张或双稳态液晶的显示器,并显示有关容器的内容和/或目的地的信息。除了可光学检测显示器之外,所述容器还可以配备RFID脉冲转发器。最好,本发明的容器被用于输送邮件的邮政容器系统。
Description
本发明涉及用于保持和/或输送物体的容器。
本发明也涉及电子标签的使用。
为了诸如货物,容器,包装箱或货物仓板的物体的可目视检测识别标志的目的,已知的程序是向这些物体提供各种标签,这些标签携带例如有关给定货物项目的内容,运输目的地或价格的信息。在该识别标志的基础上,人们能够读出其所需的信息,并且能够进行诸如将物体运输到指定目的地位置的适当的行为。如果该信息可变化,则每当发生变化时必须向所涉及的物体施加新的识别标志。为了这样的目的,通常,人工将旧(译注:“旧”字为译者所加,请再审核)信息从标签上去除并换上新信息。旧标签也可以完全用新标签更换,或者例如新标签可以粘贴到旧标签上。
为了避免常规标签的缺点,正在越来越多地开发例如基于有机聚合物显示器或电子油墨或电子纸张的电子标签。国际专利申请WO 00/16189A1中叙述了这样的一种标签。该标签由诸如显示层,活动格栅层,处理器层和天线层的几个层次以及存储元件组成,其中显示层具有设置在支撑体上的电子油墨。将要被显示的信息可通过天线层传送到该标签上。
国际专利申请WO 00/67110 A1中叙述了电子标签的典型应用,该专利申请揭示了用于可变化地指明货物价格的电子标签。在该过程中,电子标签被施加到该货物就位的货架上,因此在显示器上就可以提供可变化的价格和其他的产品信息。
同样也是已知程序的还有在运输或内勤系统中通过包括能够多次电子读写的脉冲转发器的RFID技术更换物体的可目视检测识别标志。该系统具有这样的优点,大量信息可以被电子写入或读出脉冲转发器,其结果是能够控制自动运输,分类,跟踪或分配的程序,不需要信息的目视显示。
国际专利申请WO 03/098533 A1中叙述了在邮政部门使用RFID脉冲转发器的实例。RFID脉冲转发器被附加到邮件上,所述邮件在能够写入和读出的信息的基础上分类,然后发送到最后的目的地。
德国实用新型DE 202 07 972 U1中揭示了RFID标签的另一种应用,该实用新型叙述了配备脉冲转发器的诸如货物仓板的负荷载体。这里,诸如带有标签的负荷载体的所有人,内容或负荷载体识别号的信息被存储在该脉冲转发器中。
尤其在诸如邮政系统的内勤系统中,各种容器被用于保持和/或发送邮件,其中所述容器必须在不同的处理和转送站被识别。这样通常就需要大量纸标签,每当发生变化时必须打印和更换这些纸标签。这样就必须承担高昂的材料,人力,废物处置以及其他的成本。另外,由于当新标签被人工施加时这些标签可能被混淆,该带有单用途标签的容器的识别标志也易于出错。但是,如果使用人力,则对于邮政系统的一定的配置,在所述容器的标示和运输方面可目视或光学检测的标签还是必须的。
本发明的目的是提供一种配备能够避免先有技术容器识别标志的缺点的可光学检测识别标志的容器。尤其是,材料,人力和废物处置的要求以及当识别信息变化时发生的其他成本被期望得到降低。
根据本发明,所述目的通过独立权利要求1和16的主题内容实现。本发明的有利的各种细节内容可通过从属权利要求2到15获得。
本发明致力于用于保持和/或输送物体的容器,该容器具有能进行多次写操作的电子标签,其中该标签具有至少一个显示信息的可光学检测电子显示器。最好,该容器是用于保持和/或输送邮件的邮政容器。例如,该容器可用于邮政分类系统,可光学检测电子显示器显示所述容器的内容和/或有关的分类及转送站,这些容器与这些站点相联系并且被输送到这些站点。因此,所述容器最好是这样的容器系统的容器,其中该系统具有若干容器,这些容器在整个系统的不同的站点被装载和出空,并且在不同的站点之间移动。
所述电子标签的可光学检测显示器可以是例如基于单稳态液晶显示器的元件。在本发明的另一个特别优选的实施例中,该可光学检测显示器是基于双稳态液晶显示器的元件。这样的液晶显示器可以基于例如FLCD,EASL,ZBD,BiNem或ChLCD技术。其他可被使用的元件是基于带有双稳态元件的电子油墨的元件。
在本发明的特别优选的实施例中,除了可光学检测电子显示器外,容器的电子标签还具有可以读写的RFID脉冲转发器。在该方式中,可以从光学显示器和RFID脉冲转发器写入或读出相同或不同的信息。
信息向电子标签的传送最好非接触发生。但是,也可以通过与该标签直接接触进行传送。
本发明还包括能够读写多次的用于保持和/或输送物体的容器的识别标志的电子标签的使用,其中该标签包含至少一个显示信息的可光学检测电子显示器。
用于容器的识别标志的电子标签的使用具有这样的优点,即可变化的信息能够被重复显示,而该标签不必更换或人工改变。结果,材料,人力和废物处置以及为容器识别标志发生的其他成本可以实质性地得到降低。因为不再需要生产纸质标签并将其附贴到容器上,就可以避免有如偶然混淆的差错。相反,可变化的信息可被传送到能够受控和监视并且位于该容器上的系统,因此就提高了容器识别标志的可靠性。
通过从属权利要求以及下文对各个优选实施例的叙述可以得到本发明的其他的优点,具体特征和实施细节。
根据本发明的容器可以用于有关容器的信息必须至少可以部分地光学或目视检测的任何容器系统。该信息可以由文本或图形信息组成,其信息内容可以由操作者读出。另外,该信息可以是通过光学装置检测的加密信息。例如,该加密信息是能够用扫描器读取的条形码这样的情况。如果分辨率充分,这样的条形码也可以由电子显示器显示。
用于物体识别标志的标签上的典型的条形码为18数字的成组的ID,其中,例如在容器的邮政传送的场合,接收部门,邮件类型,发送者识别标志,检查点号码以及连续号码被进行编码。在该标签上也可以用操作者可读的形式显示该信息的各个部分。
在本发明的优选实施例中,用于保持和/或传送物体的容器是传送和分类邮件的邮政容器系统的容器。除了容器本身之外,在这样的传送系统中,容器托架或容器仓板也要用标签识别。容器通常以能够互相堆叠在其中和/或堆叠在顶部以及可选地能用盖关闭这样的方式构造。除了诸如加强支柱或把手开口的其他功能性元件外,容器最好还配备标签的接纳装置。这里,所述接纳装置由例如标签能在其间滑动的导轨组成。另外,可以设置透明薄膜,标签在该透明薄膜后面受到保护以防环境对其的影响。但是标签也可以不用任何特别的装置施加到容器上。
电子标签最好以平整元件的形式施加。为了防止偶然的松脱,标签能够牢固地附贴到容器上,例如是用粘性标签的情况。但是,已经证明,选择可拆卸的附贴是有利的,这样可以更换标签。
电子标签具有至少一个可光学或目视检测的电子显示器。由于在单稳态显示系统的情况下如果电源发生故障所显示的信息不再可见,因此在电子信息载体上最好使用双稳态显示单元。例如基于液晶的各种技术可以被用作显示器。在选择适当的显示技术中,诸如柔软性,抗碰撞性能,使用寿命,维护要求,抗气候性能,工作温度范围,写循环数以及产生间隔的各种标准都必须取决于应用区域加以考虑。
一种可能的显示技术是FLCD(铁电液晶显示器)技术。铁电液晶相由手性的或手性掺杂的层列C相形成。作为层列层中分子纵轴倾斜的结果,发生垂直于层法线的自发极化。通过施加与该极化相反的电场,分子的倾斜方向以及因此而还有极化方向被反转。两个切换状态在光学上不同但都是稳定的。反射FLCD基本上由偏振器,液晶相和背光镜组成。光亮和黑暗状态的产生取决于层列相相对于偏振器的倾斜方向。
另一种技术包括电可寻址层列液晶显示器(EASL)。这是基于层列液晶的电光效应的液晶显示器。该非倾斜层列层的取向平行于显示像素,并且在该状态下入射光不经过双折射。该显示器的外观透明,或者如果背衬以彩色的反射层,其外观就有反射层的颜色。第二状态由其上产生散射光的随机排列的焦点-圆锥区域表征。作为然后存在的双折射的结果,该散射光呈现白色,如果添加二色性染料,则呈现染料的颜色。两种状态都可以通过施加电压转换到另一状态。
高射双稳态器件(ZBD)是基于向列液晶的显示器。由于该向列显示器的特殊类型,在衬底上由微米范围的沟槽结构诱发了这样形式的向列次序缺陷,也就是取决于直流电场的影响,能够建立平面的或相似回归的对准。
BiNem技术基于两个向列状态的双稳态。该液晶存在于平面的取向并在一个衬底上经受强边缘固定,而在另一个衬底上经受弱边缘固定。可以用专用电流脉冲在非扭转体结构和扭转180°的体结构之间切换。如果配备偏振器并且平行排列的液晶像素背衬以吸收薄膜,则非扭转状态呈现白色,而扭转状态呈现黑色。
Cholesteric液晶显示器(CHLCD)技术基于扭转的向列液晶相。手性向列相或配备手性掺杂剂的向列相形成分子水平上的螺旋结构。如果螺旋线的长度等于可见光的波长,则可见光被选择性地反射(螺旋线垂直于显示表面)或透射(螺旋线的随机次序)。两种状态都具有长期稳定性并能够通过施加电压转换到另一个状态。
显示器也可以是诸如OLED(有机发光二极管)的聚合物显示器。这样的显示器由多层系统组成,其中在两个电极之间设置很薄的聚合物。结果,能够产生一种薄显示器,该显示器可以用作物体的纸质识别标志的替代物。这里,使用黑白显示器已经足够,但也可以使用带有几种颜色的更复杂的显示器。这样的OLED显示器具有这样的优点,它们只需比LED显示器更少的电能,因此可以延长用于容器识别标志的电池的使用寿命。
在本发明的特别优选的实施例中用电子油墨产生显示器。用化学概念来说,这些电子油墨是含有两种不同的颜色成分的微囊,具有相反的电荷并且在电场中被定向。由于微粒的尺寸以及系统的粘性,在电场被关闭后立即发生无背松弛进入的无序状态。因此,写入的信息不会丢失,但最多可能发生对比度的下降。
Gyricon公司制造的SmartPaperTM产品以及E-Ink公司制造的电泳显示器是电子油墨的实例。这些电泳显示器是含有充电染料微粒的微囊。但是,各别的微粒是没有颜色的并且比其他的电子油墨小。微囊含有大量两种颜色的微粒,这些微粒被嵌入载体流体并由刚壳包围。各别的染料微粒被不同地充电并且当施加电场时作为其极化的功能而移向一个电极。
电泳显示器具有优越的性能,尤其在柔软性,抗碰撞和压力稳定性的机械要求方面。另外,该电泳显示器还提供了充分的双稳态行为,并且在涵盖传送容器系统的典型气候条件的温度范围内发挥功能。而且,得益于相对低的激励电压,用于电源的开关电路简单。
在本发明的一个实施例中,电子标签包括用于数据的优选双向传输的至少一个无线界面和用于显示可光学检测信息的显示器。该界面最好是诸如芯片的RFID元件。另外还集成用于数据管理的逻辑电路,该逻辑电路用于将数据从无线界面传输到显示器。另外,标签有利地包括用于提供各别的系统元件需要的电源的电路元件。
已经证明,通过无线界面传输操作电子标签所需电源是有利的。通过无线界面接收的数据向显示器的传输例如通过连接到适当的显示器驱动器的微控制器实现。可以实现整个系统的各种原理变形,取决于联结的类型以及这些基本元件的附加电路。
如果使用有源(单稳态)LCD,必须要有永久的显示器电源,该电源要求整合诸如电池,储能电路或电容器的带有足够容量的电源储存单元。被传输的数据由RF界面接收并且直接存储在其中。与显示器相关的数据传输到带有激励显示器的显示器驱动器的微控制器。在数据传输期间,通过分离的电路部分从RF信号得到电源,该分离的电路部分用于向电源储存单元充电,通过该充电保证控制器和显示器的电源。
RF元件直接从RF信号取得所需电源。该过程所需的所有元件最好已经存在于RFID芯片中。作为对照,获得附加电源的电路必要的复杂性很大程度上取决于其他连接的元件的电源电压。
当使用无源(双稳态)显示器时,可以使用上述原理的简化变形。这里,RF元件和带有显示器激励的微控制器的基本元件仍保留。但是,通过使用无源显示器,电源储存单元可以免除。由于双稳态显示器通常在比常规的LCD更高的工作电压下运行,显示器的激励发生改变。为了获得激励电压,可以使用附加的(无源)元件,但是将增加元件的数量。
例如,可以为无源(双稳态)显示器使用两个分离的RF元件。一个元件可以是包含从RF信号获得电源所需电路的RFID-IC元件。该电路的提供显示器激励的一部分最好构造成不从RFID-IC元件联结。这样就简化了第二RF元件以及另外所需的元件对于无源显示器的较高电源电压的适应性。这样,传输到显示器的数据仅通过第二RF元件,并且通过后继的带有显示器激励的微控制器显示。
在电子标签的另一个实施例中,系统元件的数量保持尽可能低,除了显示器以外的所有元件都被集成在应用专用IC中。这样的ASIC(应用专用IC)和CSIC(客户专用IC)的目标是将最后电子产品所需的所有功能最大可能程度地集成到一个单个的半导体中。
为了得到适用于容器识别标志的最可能薄的电子标签,所有的元件必须附贴到一个载体上。该载体可以用诸如PET或PEN的柔性材料制成。在该范围中已经证明,衬底具有Cu/Ni/Au或Cu/Ag的金属化是有利的。各别的元件可以例如用粘结技术附贴到这些载体上。
信息向容器识别标志装置的传输可以用不同的方式进行,其中基本的有人工的或自动的程序。在本发明的特别优选的实施例中,该传输是无线的。信息可以例如通过手持设备传输,该设备由操作者在显示器的接收范围内人工定位,并且将与容器相关的信息传递到识别标志装置。在另一个优选实施例中,该传递通过一个或多个门发生,所涉及的容器在移动中通过这些门的作用范围。当容器在移动中通过该门时,经编程的信息自动传送到该容器上。
数据也可以通过与显示器接触传送。例如,容器可以用这样的方式置于并定向在一个设备中,传送装置与电子显示器相接合并建立接触,数据能通过该接触传送。
当容器用于邮政分类和输送系统时,已经证明,在容器被放置一定时间周期的固定位置上至少部分地实施信息的传送是有利的。例如,邮政分支部门的容器通常配备信息载体,该载体能够指明将要由操作者在该容器中收集的信件的类型和/或该容器的输送目的地。就绝大部分而言保持不变的该信息可以永久地保存在该容器被定位或在附近被定位的设备中,因此该设备能将该信息传送到电子显示器中。在本发明的另一个实施例中,操作者可以自由地编程将要传送的信息,或可以向其添加其他信息。
根据本发明的容器可以有利地用于邮政分类系统,其中在各个转载和分类站保持邮件的容器必须配备新的信息载体。在这样的系统中,将要传送到容器上的信息取决于例如分类机的输出目的地。常规上,分类机根据一定的分类计划分类进口邮件,并在设备的数个出口产生具有同一个目的地的邮件堆积。该目的地可以就是某个投递区域,或者是另一个分类机的进口。
在已知的分类机的情况下,操作者向容器提供纸质标签,通过分类机的控制,可应用的目的地信息被自动打印到该标签上,然后操作者将经识别的容器定位在机器的相关出口点。通过使用根据本发明的容器,该目的地信息可以直接传送到机器的有关出口点。因此,操作者仅必须定位容器,而目的地信息将自动传送到位于容器上的电子显示器。结果,可以防止容器的偶然混淆以及错误的识别。
在本发明的另一个特别优选的实施例中,标签的可目视检测的电子显示器通过同样集成到标签中的RFID脉冲转发器扩展。在该方式中,可以在RFID脉冲转发器中作为在电子显示器上的显示存储相同的或不同的信息。通常,RFID脉冲转发器用于跟踪容器并产生传输统计,因此可以存储该目的必须的信息。
通过脉冲转发器写入和读出数据同样可以通过手持设备,安装在各别位置的各种门或传输设备进行。
Claims (16)
1.一种用于保持和/或输送物体的容器,其特征在于
该容器具有能够多次写入的电子标签,其中该标签具有显示信息的至少一个可光学检测电子显示器。
2.如权利要求1所述的容器,其特征在于
可光学检测电子显示器是基于单稳态液晶显示器的元件。
3.如权利要求1所述的容器,其特征在于
可光学检测电子显示器是基于双稳态液晶显示器的元件。
4.如权利要求3所述的容器,其特征在于
双稳态液晶显示器是基于FLCD,EASL,ZBD,BiNem或ChLCD技术的显示器。
5.如权利要求1所述的容器,其特征在于
可光学检测显示器是基于带有双稳态元件的电子油墨的元件。
6.如权利要求1到5中的一项或多项所述的容器,其特征在于
该容器是用于保持和/或输送邮件的邮政容器。
7.如权利要求1到6中的一项或多项所述的容器,其特征在于
所述容器是容器系统中的容器,其中该系统具有数个容器,这些容器在整个系统的不同的站点被装载和出空,并且在不同的站点之间移动。
8.如权利要求1到7中的一项或多项所述的容器,其特征在于
电子标签的电子显示器至少显示有关容器的内容和/或输送目的地的信息。
9.如权利要求1到8中的一项或多项所述的容器,其特征在于
被显示的信息为文本和/或图形信息。
10.如权利要求1到9中的一项或多项所述的容器,其特征在于
被显示的信息为能够通过光学设备检测的加密信息。
11.如权利要求10所述的容器,其特征在于
被显示的信息为条形码。
12.如权利要求1到11中的一项或多项所述的容器,其特征在于
所述容器被用于邮政分类和输送系统,并且可光学检测电子显示器显示容器的分类和输送站。
13.如权利要求1到12中的一项或多项所述的容器,其特征在于
除了可光学检测电子显示器之外,容器的电子标签还具有能够写入和读出的RFID脉冲转发器。
14.如权利要求13所述的容器,其特征在于
通过显示器和RFID脉冲转发器能够写入或读出相同的信息。
15.如权利要求14所述的容器,其特征在于
通过显示器和RFID脉冲转发器能够写入或读出不同的信息。
16.能够被多次写入的电子标签的使用,其特征在于
该电子标签被用于保持和/或输送物体的容器的识别标志,其中该标签具有至少一个显示信息的可光学检测电子显示器。
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