JP2008508149A - 電子ラベルを有するコンテナ、およびコンテナの識別のための電子ラベルの利用 - Google Patents

Abstract

本発明は物品の保持および／あるいは輸送のためのコンテナに関し、該コンテナは複数回の書き込みが可能な電子ラベルを有する。該ラベルは情報を表示する少なくとも１つの光学的に検出可能な電子表示装置を有する。電子表示装置は例えば電子ペーパーあるいは双安定液晶に基づく表示装置であり、コンテナの内容物および／あるいは輸送目的に関する情報を表示する。光学的に検出可能な電子表示装置に加えて、コンテナにＲＦＩＤ応答機を取り付けることができる。本発明のコンテナは郵便物の輸送のための郵便コンテナシステムにおいて用いることが好ましい。

Description

本発明は物品の保持および／あるいは輸送のためのコンテナに関する。
本発明はまた、電子ラベルの利用に関する。

商品、コンテナ、包装またはパレット等の物品の視覚的に検出可能な識別のために、これらの物品に例えば内容、輸送目的地、所定の商品の価格等の情報を持つラベルを提供する手法が知られている。この識別に基づいて、必要な情報を読み取るとともに、例えば物品の表示された目的地への輸送等の適当な行動を実行することができる。情報が可変の場合、変更がなされるごとに問題の物品に新たな識別を適用する必要がある。この目的のために、典型的には、ラベルから情報を手動で除去し新たな情報に置き換える。古いラベルを新しいものと完全に置き換えるか、あるいは例えば新たなラベルを古いものの上に接着することも可能である。

従来のラベルの欠点を回避するために、例えば有機重合体表示装置、電子インクまたは電子ペーパーに基づく電子ラベルがより頻繁に発展している。このようなラベルは国際特許ＷＯ００／１６１８９Ａ１において述べられている。該ラベルは表示層、活性化グリッド層、処理層、アンテナ層等の複数の層および記憶要素からなり、表示層に電子インクが配置される。表示される情報をアンテナ層によりラベルに伝達することができる。

電子ラベルの典型的な利用は特許文献１において述べられ、ここでは商品の価格を可変表示する電子ラベルが開示されている。この過程において電子ラベルは商品が置かれる棚に適用され、可変の価格やさらなる製品情報を表示することができる。

同様に、輸送またはロジスティクスシステムにおいて、複数回の書き込みと読み取りが可能な応答機からなるＲＦＩＤ技術による、視覚的に検出できる物品識別の手法が知られている。このようなシステムは、大量の情報を応答機に電子的に書き込み読み出すことが可能という点で有利であり、その結果自動的な輸送、分類、追跡または配達の手法が情報の視覚的表示なしに可能となる。

郵便分野におけるＲＦＩＤ応答機の利用の例が特許文献２で述べられている。ＲＦＩＤ応答機は郵便物に添付され、書き込みと読み出しが可能な情報に基づいて分類され、それから該郵便物は最終的な目的地に輸送される。

ＲＦＩＤラベルの別の利用が特許文献３で開示され、応答機を備えるパレット等の荷物運搬具について記述されている。ここで、ラベルを添付された荷物運搬具の所有者、内容物あるいは識別番号といった情報が応答機に保存される。

特に、郵便システム等のロジスティクスシステムにおいて、多数のコンテナが郵便物の保管および／あるいは輸送に用いられるため、該コンテナを異なる処理・移送ステーションにおいて識別する必要がある。これは典型的には、印刷され変更の際には置き換えられる必要のある紙ラベルを多量に要する。これは物資、人員、廃棄物処理その他に高いコストを必要とする。さらに、使い捨てラベルを用いるコンテナの識別は、新たなラベルを適用する際に入れ替わることがあるので誤りがちである。しかし、視覚的または光学的に識別可能なラベルは、コンテナの宛先指示および輸送が少なくともたまに手動でなされる場合、郵便システムの構成に必要である。
国際特許ＷＯ００／６７１１０Ａ１ 国際特許ＷＯ０３／０９８５３３Ａ１ ドイツ実用新案ＤＥ２０２０７９７２Ｕ１

本発明の目的は、先行技術によるコンテナ識別の欠点を回避する光学的に検出可能な識別を備えるコンテナを提供することである。特に、識別情報が変更される際に要する物資、人員、廃棄物処理その他のコストの削減が目的である。

本発明に従って、この目的は独立な請求項１および１６の内容によって達成される。本発明の有利な改良は従属の請求項２から１５より見つけることができる。

本発明は、物品の保持および／あるいは輸送のためのものであるとともに複数回の書き込みが可能な電子ラベルを有するコンテナを提供し、該ラベルは情報を表示する少なくとも１つの光学的に検出可能な電子表示装置を有する。該コンテナは郵便物の保持および／あるいは輸送のための郵便コンテナであることが好ましい。例えば、コンテナを郵便物分類システムにおいて用い、光学的に検出可能な電子表示装置に内容物および／あるいはコンテナが関連付けられ輸送される分類・移転ステーションを表示する。よって、積み入れと取り出しがシステム内の別のステーションで行われステーション間を移動される複数のコンテナを有するコンテナシステムのコンテナが好ましい。

電子ラベルの光学的に検出可能な電子表示装置は、例えば単安定液晶表示装置に基づく部材とすることができる。本発明の特に好ましい別実施形態においては、双安定液晶表示装置に基づく部材としている。このような液晶表示装置は、例えばＦＬＣＤ、ＥＡＳＬ、ＺＢＤ、ＢｉＮｅｍあるいはＣｈＬＣＤの技術に基づく。他の部材は、双安定要素を備える電子インクに基づくものを用いることができる。

本発明の特に好ましい実施形態においては、コンテナの電子ラベルは光学的に検出可能な電子表示装置に加えて、書き込みと読み出しが可能なＲＦＩＤ応答機を有する。この手法においては、光学表示装置とＲＦＩＤ応答機に同様の、あるいは異なる情報を表示しあるいは読み出すことができる。

情報の電子ラベルへの伝達は接触なしで行われることが好ましい。しかし、ラベルとの直接接触による伝達とすることも可能である。

本発明はまた、物品の保持および／あるいは輸送のためのコンテナを識別するための、複数回の書き込みと読み出しが可能な電子ラベルの利用を包含する。該ラベルは情報を表示する少なくとも１つの光学的に検出可能な電子表示装置を有する。

コンテナの識別のための電子ラベルの利用は、ラベルの交換や手動での変更なしにさまざまな情報を繰り返し表示することができるという利点を有する。その結果、コンテナの識別に要する物資、人員、廃棄物処理その他のコストを大幅に削減することができる。紙ラベルを製造しコンテナに添付する必要がないため、過失による入れ替わり等の誤りを避けることができる。代わりに、可変の情報を制御・監視可能でありコンテナに設置されるシステムに伝達し、コンテナ識別の信頼性を向上させることができる。

本発明のさらなる利点、特別な特色および実際的な改良は、従属する請求項および以下の好ましい実施例の提示によって示される。

本発明のコンテナは、コンテナに関する情報の少なくとも一部を光学的または視覚的に検出可能とする必要があるコンテナシステムで用いることができる。この情報は内容の読み出しが可能な文章または図形情報から構成できる。さらに、光学装置で検出可能な暗号化された情報でもよい。これは例えばスキャナーで読み取り可能なバーコードである。解像度が適当であれば、このようなバーコードも電子表示装置によって表示することができる。

物品の識別のためのラベル上の典型的なバーコードは、コンテナの郵便物輸送、例えば受理局の場合、郵便物の種類、送り主の識別、チェックポイント番号および連続番号が暗号化された１８桁のバッチＩＤである。

本発明の好ましい実施例において、物品の保持および／あるいは輸送のためのコンテナは、郵便物を輸送し分類する郵便コンテナシステムのコンテナである。このような輸送システムにおいて、コンテナ自体に加えて、コンテナ台車あるいはコンテナパレットもラベルによって識別することができる。コンテナは典型的には互いの中および／あるいは上に積み重ねることが可能であるとともに随意にカバーで閉じることが可能であるように構成される。補強支柱あるいはハンドル穴のような機能要素に加え、コンテナにはラベルのための収容手段を設けることが好ましい。ここで該収容手段は例えばその間でラベルがスライド可能なレールからなる。加えて、周囲の影響からラベルを保護する透明フィルムを設けることができる。しかし、ラベルは特別な設備を要せずにコンテナに添付可能である。

電子ラベルは平らな要素の形態で添付することが好ましい。過失による消失を防ぐため、例えば粘着ラベルによって、ラベルを強固にコンテナに添付する。しかし、ラベルの交換が可能な脱着可能な取り付けを選ぶことが有利であると示されている。

電子ラベルは少なくとも１つの光学的または視覚的に検出可能な電子表示装置を有する。単安定表示システムの場合、表示される情報は停電の際には見ることができないため、電子情報キャリアには双安定表示ユニットを用いることが好ましい。例えば液晶等に基づく様々な技術を表示装置に用いることができる。適当な表示技術の選択において、柔軟性、耐衝撃性、耐用年数、耐候性、使用温度範囲、書き込みサイクルの数、および生成間隔等の基準を、適用領域に基づいて考慮に入れる必要がある。

ＦＬＣＤ（強誘電性液晶表示装置）技術を表示技術として用いることができる。強誘電性液晶相はキラルまたはキラル添加のスメクチックＣ相によって形成される。スメクチック層内の分子縦軸の傾斜の結果、層に垂直に自発分極が起こる。この分極の逆に電界を印加することで、分子の傾斜方向が反転し、分極の方向も反転する。両方の切り替わった状態は光学的に異なるとともに安定である。反射ＦＬＣＤは基本的には偏光子、液晶相および裏面鏡からなる。偏光子に関しスメクチック相の傾斜方向に依存して明暗状態が生成される。

別の技術はＥＡＳＬ（電気的アドレス可能液体表示装置）からなる。これはスメクチック液晶の電気光学効果に基づく液晶表示装置である。傾斜していないスメクチック層は表示セルに平行に向けられ、この状態において入射光は複屈折を受けない。表示装置が透明に見えるか、あるいは有色の反射層で裏当てされている場合は該反射層の色に見える。第二の状態は散乱光が生成される無作為に配置された焦点の円錐形の領域を特徴とする。その複屈折の結果、該散乱光は白く見え、二色性の色素が添加された場合はその色素の色に見える。いずれの状態も電圧の印加によって他の状態に変換することができる。

頂点双安定装置（ＺＢＤ）はネマチック液晶に基づいた表示装置である。この特別な型式のネマチック表示装置において、ネマチック配向度の妨害はマイクロメーター範囲の溝構造によって、直流電場の影響によって二次元またはホメオトロピック配列を確立可能とすることで、基質に誘導される。

ＢｉＮｅｍ技術は２つのネマチック状態の双安定性に基づいている。液晶は二次元配向であり、１つの基質上で強く端部に係止され、他の基質上で弱く端部に係止される。専用の電流パルスをねじれていないバルク構造と１８０度ねじれたバルク構造との切り替えに用いることができる。偏光子を備え平行に配置された液晶セルが吸収フィルムで裏当てされている場合、ねじれていない状態は白く見え、ねじれた状態は黒く見える。

コレステリック液晶表示装置（ＣＨＬＣＤ）の技術はねじれたネマチック液晶相に基づいている。キラルネマチック相またはキラル添加剤を有するネマチック相は分子レベルでらせん構造を形成する。らせんの長さが可視光線の波長と等しい場合、選択的に反射（表示装置の表面に垂直ならせん）あるいは透過（らせんの偶発的な配置）する。いずれの状態も長期において安定であり、電圧の印加によってもう一方の状態に変換することができる。

表示装置をＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）のような高分子表示装置とすることも可能である。このような表示装置は非常に薄い高分子を２つの電極の間に配置した多層システムからなる。結果、薄い表示装置を作ることができ、物品の識別のための紙の代用品として用いることができる。ここで、白黒の表示装置を用いても充分であるが、複数の色を備えるより複雑な表示装置を用いることもできる。このようなＯＬＥＤ表示装置はＬＥＤ表示装置より必要なエネルギーが少ないという利点を有し、コンテナ識別に用いるバッテリーの耐用年数を延長することができる。

本発明の特に好ましい実施例において、表示装置は電子インクを用いて作られる。化学的に言えば、これらは逆の電荷を持ち電界内に指向される２つの異なる色成分を含むマイクロカプセルである。粒子の大きさとシステムの粘性によって、電界が切られた直後に要求されない状態への逆転が起こることはない。従って、書かれた情報が失われることはなく、多くともコントラストの減少が生じるのみである。

電子インクの例は、ジリコン（Ｇｙｒｉｃｏｎ）社の製造するスマートペーパー（ＳｍａｒｔＰａｐｅｒ）やイーインク（Ｅ−Ｉｎｋ）社の製造する電気泳動表示装置等である。これらの電気泳動表示装置は帯電した色素粒子を含むマイクロカプセルである。しかし個々の粒子は無色で他の電子インクの場合より小さい。マイクロカプセルは分散媒に埋め込まれ硬質の外殻に囲まれた２色の多数の粒子を含む。個々の色素粒子は異なった帯電をし、電場が印加されるとそれらの極性によって電極の一方へと移動する。

電気泳動表示装置は、特に柔軟性、耐衝撃性および圧力安定性の機械的要求に関して有利な特性を持つ。さらに、充分な双安定挙動を提供するとともに、輸送コンテナシステムの典型的な天候条件にわたる温度範囲内で機能することができる。加えて、作動電圧が比較的低いため、エネルギー供給のための切り替え回路構成は単純である。

本発明の実施例の１つにおいて、電子ラベルはデータの好ましい双方向伝達のための少なくとも１つの無線インターフェースと、光学的に検出可能な情報の視覚化のための表示装置とを有する。該インターフェースは好ましくはチップ等のＲＦＩＤ部材である。さらに、データ管理のための論理回路を統合し、これは無線インターフェースから表示装置へデータを移送する役割を果たす。加えて、ラベルは個々のシステムの部材が必要とするエネルギーを提供するための回路部材を有することが有利である。

電子ラベルの動作に必要なエネルギーを無線インターフェースを経て伝達することが有利であると示されている。無線インターフェース経由の表示装置へのデータの伝達は、例えば適当な表示装置ドライバーに接続されたマイクロコントローラー等によって実行される。連結の形式やこれらの基本要素の付加的な回路構成に関して、システム全体の様々な概念の変形を実現可能である。

活性（単安定）ＬＣＤを用いる場合、表示装置への恒久的なエネルギー供給が必要であり、これは充分な容量を持つバッテリー、蓄電池または蓄電器等のエネルギー貯蔵ユニットの統合を要する。伝達されたデータはＲＦインターフェースに受信され、そこに直接保存される。表示装置に直接的に関連するデータは、表示装置を作動させる表示装置ドライバーを備えるマイクロコントローラーに伝達される。データ伝達の間、エネルギーはＲＦ信号から、コントローラーおよび表示装置への供給を確実とするエネルギー貯蔵ユニットを満たす分離回路部によって得られる。

ＲＦ部材は必要なエネルギーをＲＦ信号から直接得る。これに必要な全ての部材はＲＦＩＤチップ内にあらかじめ備えておくことが好ましい。一方、付加的なエネルギーを得るために回路構成に必要な複雑性は、他の接続される部材の供給電圧に大きく依存する。

受動（双安定）表示装置を用いる場合、前述の概念の単純化した変形を用いることができる。ここで、ＲＦ部材および表示装置を備えるマイクロコントローラーの基本的な要素は保持される。しかし受動表示装置を用いることにより、エネルギー貯蔵ユニットは不要となる。双安定表示装置は通常、従来のＬＣＤよりも高い動作電圧で動作するので、表示装置の作動が変化する。この動作電圧を得るために、付加的な（受動）部材を用いることができるが、それは部材点数を増加させる。

例えば、２つの分離したＲＦ部材を受動（双安定）表示装置に用いることができる。１つの部材はＲＦ信号からのエネルギー取得に必要な回路構成を有するＲＦＩＤ−ＩＣ部材とすることができる。該回路構成の、表示装置の作動のために設けられる部分は、ＲＦＩＤ−ＩＣ部材と非連結に構成することが好ましい。これによって第二の部材やさらなる必要な部材の、受動表示装置のより高い動作電圧への適合が単純化される。よって、表示装置に伝達されるデータは第二のＲＦ部材のみを経由し、表示装置を備えるその後のマイクロコントローラーを経て表示される。

電子ラベルの別実施例においては、表示装置を除く全ての部材を特定用途向けＩＣに統合することで、システム部材の数を可能な限り少なくしている。ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）やＣＳＩＣ（特定顧客向けＩＣ）の目的は最終的な電子製品に必要な全ての機能性を可能な限りの範囲で単一の半導体に統合することである。

コンテナの識別に用いるのに適した可能な限り薄い電子ラベルを得るために、全ての部材をキャリアに添付する必要がある。該キャリアは例えばＰＥＴやＰＥＮ等の柔軟な材質から形成される。これに関連して、基質がＣｕ／Ｎｉ／ＡｕまたはＣｕ／Ａｇ金属被覆を有することが有利であることが解っている。個々の部材をこれらのキャリアに、例えば粘着技術を用いて添付する。

情報のコンテナ識別手段への伝達を異なる複数の方法、基本的には手動あるいは自動手法で行うことができる。本発明の特に好ましい実施例においては、伝達は無線である。情報は例えば、作業者によって表示装置の受信範囲に手動で配置されるとともにコンテナに関連付けられた情報を識別手段へ伝達する手持形装置によって伝達することができる。別の好ましい実施例においては、伝達は作動範囲内において当該コンテナが移動される１つ以上のゲートによって行われる。コンテナがゲートを経て移動されると、前もって決められた情報がコンテナへ自動的に伝達される。

データは表示装置との接触によって伝達することもできる。例えば、伝達手段を電子表示装置と嵌合して、データを伝達可能な接続を確立するようにコンテナの装置内での位置と向きを決めることができる。

コンテナを郵便分類・輸送システムで用いる場合、情報伝達の少なくとも一部をコンテナが一定期間配置される固定位置にて実行することが有利であると示されている。例えば、郵便支局のコンテナは通常、該コンテナに集められる郵便物の形式および／あるいはコンテナの輸送目的地を表示する情報キャリアを備える。その大部分は不変であるこの情報をコンテナの中あるいは近傍に配置される装置に恒久的に保存することができ、該装置は該情報を電子表示装置に伝達する。本発明の別実施例においては、作業者が伝達される情報を自由にプログラムし、あるいは他の情報を追加することができる。

本発明のコンテナは、郵便物を保持するコンテナに積み替え・分類ステーションにおいて新たな情報キャリアを設ける必要がある郵便分類システムにおいて有利に用いることができる。このようなシステムにおいて、コンテナに伝達される情報は例えば分類機械の持ち出し目的地に依存する。従来、分類機械は一定の分類計画によって持ち込まれる郵便物を分類するとともに、装置の複数の出口において同じ目的地の郵便物を集積する。この目的地は既に配達領域であるか、別の分類機械の入り口であってもよい。

既知の分類機械の場合、分類機械の制御を通じて、添付可能な目的地情報を自動的に印刷した紙ラベルをコンテナに設け、それから識別されたコンテナを装置の関連付けられた位置に配置する。本発明によるコンテナの利用においては、目的地情報は機械の関連する出口に直接伝達される。続いて、コンテナを配置すると目的地情報はコンテナに配置された電子表示装置へと自動的に移転される。結果、コンテナの過失的な入れ替わりや誤った識別を防止することができる。

本発明の別の特に好ましい実施例においては、ラベルの視覚的に検出可能な電子表示装置は、同様にラベルに組み込まれたＲＦＩＤ応答機によって補われる。この方式において、同一の、または異なる情報を電子表示装置に表示される情報としてＲＦＩＤ応答機に保存することができる。典型的にはＲＦＩＤ応答機はトラックコンテナに用いられ輸送統計を生成し、この目的に必要な情報を保存することができる。

応答機を経るデータの記録と読み出しは手持形装置、ゲートあるいは個々の位置に組み込まれた伝達装置を経ても行うことができる。

Claims (16)

1. 複数回の書き込みが可能な電子ラベルを有し、該ラベルは情報を表示する少なくとも１つの光学的に検出可能な電子表示装置を有する、物品の保持および／あるいは輸送のためのコンテナ。
2. 前記光学的に検出可能な電子表示装置は単安定液晶表示装置に基づく部材である、請求項１に記載のコンテナ。
3. 前記光学的に検出可能な電子表示装置は双安定液晶表示装置に基づく部材である、請求項１に記載のコンテナ。
4. 前記双安定液晶表示装置はＦＬＣＤ、ＥＡＳＬ、ＺＢＤ、ＢｉＮｅｍあるいはＣｈＬＣＤ技術に基づく表示装置である、請求項３に記載のコンテナ。
5. 前記光学的に検出可能な電子表示装置は双安定要素を備える電子インクに基づく部材である、請求項１に記載のコンテナ。
6. 郵便物の保持および／あるいは輸送のための郵便コンテナである、請求項１から５の少なくとも１項に記載のコンテナ。
7. システム全体の別々のステーションにおいて積み入れと取り出しがなされステーション間を移動される複数のコンテナを有するコンテナシステムのコンテナである、請求項１から６の少なくとも１項に記載のコンテナ。
8. 前記電子ラベルの電子表示装置は少なくともコンテナの内容物および／あるいは輸送目的に関する情報を表示する、請求項１から７の少なくとも１項に記載のコンテナ。
9. 前記表示される情報は文章および／あるいは画像情報である、請求項１から８の少なくとも１項に記載のコンテナ。
10. 前記表示される情報は光学装置によって検出可能な暗号化された情報である、請求項１から９の少なくとも１項に記載のコンテナ。
11. 前記表示される情報はバーコードである、請求項１０に記載のコンテナ。
12. 前記コンテナは郵便分類・輸送システムにおいて用いられるとともに、光学的に検出可能な電子表示装置はコンテナの分類・移送ステーションを表示する、請求項１から１１の少なくとも１項に記載のコンテナ。
13. 光学的に検出可能な電子表示装置に加えて、コンテナの前記電子ラベルは書き込みと読み出しが可能なＲＦＩＤ応答機を有する、請求項１から１２の少なくとも１項に記載のコンテナ。
14. 同一の情報を電子表示装置およびＲＦＩＤ応答機より表示あるいは読み出し可能である、請求項１３に記載のコンテナ。
15. 異なる情報を電子表示装置およびＲＦＩＤ応答機より表示あるいは読み出し可能である、請求項１４に記載のコンテナ。
16. 複数回の書き込みが可能な電子ラベルの利用であって、物品の保持および／あるいは輸送のためのコンテナの識別に用いられるとともに、該ラベルは情報を表示する少なくとも１つの光学的に検出可能な電子表示装置を有する、電子ラベルの利用。