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CN101095182B - 带有可更新的可视显示器的电子运输标签 - Google Patents

带有可更新的可视显示器的电子运输标签 Download PDF

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CN101095182B CN2005800170590A CN200580017059A CN101095182B CN 101095182 B CN101095182 B CN 101095182B CN 2005800170590 A CN2005800170590 A CN 2005800170590A CN 200580017059 A CN200580017059 A CN 200580017059A CN 101095182 B CN101095182 B CN 101095182B
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Abstract

描述了一种新颖的运输标签，其包括一个可电子更新的可视显示器，所述显示器能够在整个运输过程中更新，从而向包裹处理人员提供路由指令。可更新可视显示器上显示的指令提供的信息用于表示特定的传送带或者车辆或者包裹所放置的车辆上的特定位置。还描述了一种更新所述新颖的运输标签的一种标签接口设备和系统，其用于在包裹运输过程中更新运输标签。另外，还公开了使用这些设备和系统来提供运输服务的新方法。

Description

带有可更新的可视显示器的电子运输标签
背景技术
在包裹运输业中，包裹的路线选择通常包括了复杂的分选机制、传送系统以及其他设备，仍然保留着许多由包裹处理人员人工处理的步骤，由包裹处理人员执行手动步骤把包裹适当地引导到其指定目的地。这些步骤可能出现在运输过程的任何部分中，但通常出现在包裹运输公司的集散中心内处理包裹时。在集散中心内，包裹可被引导传送到用于运输到其他集散中心的车辆上，或者发送到装载到去往最终目的地的其他包裹运输车辆。
通常，手动路线选择步骤需要包裹处理人员对于包裹运输和路线选择过程具有充分的知识和/或经验。例如，包裹处理人员可能需要确定包裹是否应送往包裹运输车辆，或者根据包裹运输标签上找到的目的地邮政编码而发送至另一个集散中心。另一个实例是一旦已经确定了包裹运输车辆，包裹处理人员就要确定包裹在包裹运输车辆上的放置位置。要获得能够重复确定这些信息的知识需要持续的训练。即使充分训练之后，也会经常出现失误，从而导致包裹运输的延误。
包裹处理人员要有效率的手动分选而所需的训练既耗时也耗费成本。另外，训练所需成本对于改变运输过程/操作成为了障碍。即当包含一些手动步骤时，集散中心的处理倾向于保持稳定。相比起重新训练包裹处理人员所需的成本，处理过程的有利改进潜在中不能提供更大的利益，因而通常不能实现。
客户货物估价系统中使用的各种类型的可电子更新的标签已经被很多现有公开技术具体说明，例如德国公开文本号19730051，美国公开文本号US2001/0020935和PCT公开文本号WO2004/021239。如下具体所述，为运输业专用而定制的可电子更新的标签可以结合承运方运输系统的其他方面来使用，以获得上述潜在有益的改进过程。
包裹运输标签本身之外的附加包裹运输数据通常位于一个或多个包裹运输公司数据库内，并使用包裹跟踪号作为初级密钥存储在一个或多个表格内。这些信息包含附加的路由信息，如果包裹处理人员能够获得这些信息，就能够减轻包裹处理人员的人工记忆负担。另外，运输公司数据库内包含的信息可以是动态的。也即运输过程中可以改变与包裹有关的信息。例如，客户希望获得比以前指定的更高的服务级别，或者甚至把包裹发送到与初始指定地址不同的另一个地址。
但是，如果包裹运输公司内所有包裹处理人员都能访问数据库内的附加包裹运输数据，就需要对于每个雇员都提供终端，其例如通过读取包裹上的条形码或射频识别标记而获取包裹跟踪号，并从数据库获取所给定包裹的相关信息。不幸的是，这些设备太过昂贵，因此很难实现。目前所需的是一个相对不昂贵的设备，其能够在包裹上以人类可读的方式动态地显示包裹运输数据库的信息，从而提供路线选择和/或处理信息。
发明内容
根据不同的实施例，本发明的运输标签包括一个在整个运输过程中可电子更新的可视显示器，从而向包裹处理人员提供处理指令.运输标签可带有一个独有包裹识别符，后者可位于可视显示器上、标签的射频识别标记元件上、或者位于运输标签的标准纸件上.独有包裹识别符可以是条形码，其存储在射频识别标记的存储器内，或者以其他机读格式存储.
在一个实施例中，运输标签包括一个可电子更新的可视显示器和标准纸件，而独有包裹识别符被存储成标准纸件上的条形码格式。
另一个实施例中，运输标签包括一个可电子更新的可视显示器和一个射频识别标记，而独有包裹识别符被存储在射频识别标记的存储器内。射频识别标记可被配置为用于在外部设备查询时发送包裹识别符。
在又一个实施例中，运输标签可包括一个可电子更新的可视显示器、标准纸件、以及一个射频识别标记。
在这些包括射频识别标记的实施例中，射频识别标记可以是只读类型，或者是可写、可重写以及可擦除的。当射频识别标记是可写、可重写以及可擦除时，射频识别标记的存储器的一部分可以被映射到可视显示器，使得向射频识别标记的存储器写入会导致可视显示器被更新。运输标签可包括位于可更新可视显示器之后的一个电场发生器，其产生一个电场，用于改变可视显示器的输出。电场发生器可被配置为基于射频识别标记的可写存储器中的一部分来产生电场。
在不同的实施例中，显示器可以被配置为当在可视显示器上的一个区域上施加正电场时显示一种颜色，而施加负电场时显示另一种颜色。可视显示器可以被配置为当去除电场后保留其输出。可视显示器可包含电子纸件。所述标签可以被配置为通过能够产生电场的外部标签接口设备来更新。
在可更新的可视显示器包含电子纸件的实施例中，标签可包括一个导向装置，其将外部设备相对于可更新的可视显示器空间定向。导向装置可被配置为与一个外部设备可滑动地接口。为此，该外部设备用于产生电场的面积小于可视显示器的表面积。所述标签可包括用于以一定距离连接到与标签可滑动接口的外部设备的物理特征。可选地，外部设备可以被配置为测量其相对于标签的移动，而不需要测量位于标签上的特征。
一些实施例中，标签设备包含一个电场发生器，电压通过可由外部设备访问的多个终端施加到电场发生器上。施加到外部管脚上的电压会使得电场发生器在可视显示器上施加一个电场，从而改变其输出。
另一个实施例中，本发明的运输标签包含一个可电子更新的可视显示器、一个处理器、一个存储器以及一个无线电装置。独有包裹识别符可以存储在存储器内，而处理器可以被配置为通过无线电装置把独有包裹识别符发送到外部设备。处理器可以被进一步配置为从外部设备接收指令，并更新可视显示器。
本发明中的标签可以用内部电源供电，例如电池，或者通过感应电源、电容电源或者通过功率输入终端来供电。
这里还公开了一种用于更新具有可更新可视显示器的运输标签的设备。标签接口设备可包括一个电场发生器和一个通信设备，后者用于和一个外部设备如外部计算机交换数据。该设备可以被配置为更新包含电子纸件的可视显示器。该设备还包括一个用于读取运输标签的条形码的光学扫描器。标签接口设备的一些实施例可包括射频识别标记读取器。
标签接口设备的处理器可以被配置为启动接口设备的光学扫描器，用于从运输标签的条形码中获取独有包裹识别符，基于此包裹识别符构成了一个数据库查询，把此查询发送到计算机数据库，从计算机数据库接收查询响应，并基于从计算机数据库中接收到的信息来更新可视显示器.
标签接口设备的处理器可以被配置为激活接口设备的射频识别标记，从运输标签的射频识别标记中获取独有包裹识别符，基于此包裹识别符构成一个数据库查询，把此查询发送到计算机数据库，从计算机数据库接收查询响应，并基于从计算机数据库中接收到的信息来更新可视显示器。
在标签接口设备包括一个电场发生器的一些实施例中，标签接口设备可以被配置为与本发明中的运输标签可滑动地接口。标签接口设备可包括一个距离测量设备，用于测量电场发生器相对于可视显示器的移动。标签接口设备可以被配置为基于测量到的相对移动来改变电场发生器的输出。
一种采用本发明的标签和标签接口设备的包裹运输系统，其可包括一个运输数据库，具有可电子更新的可视显示器和机器可读包裹识别符的包裹，以及至少一个被配置为用于读取包裹识别符的设备。该系统还包括存储器和处理器，所述处理器被配置为根据包裹识别符产生一个数据库查询，并从运输数据库内获取与包裹相应的包裹数据。该系统还包括至少一个设备，其被配置为用基于从数据库获得的包裹数据的信息来更新可视显示器。
一种使用本发明的标签和标签接口设备将包裹从出发地运送到目的地的方法，其包括将具有可电子更新的可视显示器的包裹运输标签附着在包裹上，把机器可读的包裹识别符附着在包裹上，把包裹处理指令以人类可读的格式以电子方式写入可更新的可视显示器，从而向包裹处理人员提供运输指令。
附图说明
上面笼统地介绍了本发明，下面将参照不必给出比例尺的附图来具体说明，其中：
图1示出了本发明中运输标签的一个实施例。
图2示出了本发明中具有RFID标记的一种运输标签。
图3示出了本发明中在可更新可视显示器上有条形码的运输标签。
图4示出了本发明中运输标签的一个实施例，其具有可更新可视屏和没有标准纸件的RFID标记。
图5阐释了向本发明的标签供电的各种选择。
图6示出了本发明的标签的一个实施例，其中包括使外部设备与本发明的标签进行接口的一个导向装置。
图7A-7E阐释了一个导向装置，其用于将外部设备相对于本发明中运输标签的可更新可视显示器物理定向。
图8示出了具有电场发生器的一个标签接口设备，其表面积至少和其相连接的可更新可视显示器的表面积一样大。
图9A-9E阐释了一个导向装置的实施例，其包括了用于使外部设备相对于本发明的运输标签的可更新可视显示器物理定向的脊。
图10示出了具有电场发生器的一个标签接口设备，其表面积小于其相连接的可更新可视显示器的表面积。
图11阐释了本发明中运输标签的一个实施例中的元件，其中运输标签包括一个处理器。
图12阐释了根据本发明的运输标签，其包括了用于更新运输标签的可视显示器的外部电极。
图13示出了一个用于具有磁条的可更新可视显示器的导向装置，其连接标签接口设备的相对位置。
图14阐释了根据本发明的标签接口设备的元件。
图15阐释了一种系统，其能够查询数据库并更新本发明中标签的可视显示器。
图16是一个阐释了用于更新本发明的运输标签上所显示信息的流程图。
图17示出了包括本发明中标签的包裹运输流程。
具体实施方式
下文将参照附图更详细地描述本发明，其中示出了本发明的一些而不是全部实施例。实际上，本发明可以用不同的方式来实施，不应局限于本文所给出的实施例；反过来，提供这些实施例使得本说明书能满足可应用的法定要求。在全文中，相同的附图标记表示相同的元件。
本领域技术人员应当理解，本发明进行的各种修正以及其他实施例仍然保持上述说明书和相应附图中的优点。因此，需要理解的是本发明不局限于本文公开的这些特定实施例，各种修正以及其他实施例也被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文使用了特定术语，但其仅具有普通和说明性的含义，而不用于限定。
下面将参照本发明的一个实施例中的方法、设备(即系统)和计算机程序产品的框图和流程图来具体说明本发明。需要理解的是框图和流程图的每个模块，以及模块组合可分别用计算机程序指令执行。这些计算机程序指令可以装载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上而生成一种机器，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令生成了执行系统或流程模块中专有功能的装置。
这些计算机程序指令也可以存储在处理器可读的存储器内，其能够使计算机或其他可编程数据处理装置以特定的方式工作，使得存储在存储器内的指令产生了一种生产流程，其包括执行流程模块或模块组内专有功能的指令装置。计算机程序指令也可以装载到计算机或其他可编程数据处理装置上，从而能够在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤而生成了一个计算机实现过程，这样在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供了执行流程模块或模块组内的专有功能的步骤。
由此，方框图和流程图的模块组支持执行专有功能的装置组合、执行专有功能的步骤组合以及执行专有功能的程序指令装置。需要理解的是，方框图和流程图的每个模块以及模块组可以用基于硬件的专用计算机系统或者专用软件和计算机指令的组合来执行特定功能或步骤。
本发明的设备包括一个将机器可读标签或标记与可更新的可视显示器集成在一起的标签.使用过程中，扫描、查询或读取机器可读的标记为标签所放置的对象提供了一个识别符.该识别符可以是一个独有包裹识别符，如运输公司的包裹跟踪号码.此信息随后可用于获取存储在计算机数据库内的对象相关信息.从数据库获取的信息然后可用于更新可视显示器.其结果是能够用于包裹运输及分发应用和/或库存管理的通用动态标签.
图1示出了本发明的设备的一个实例。集成的标签100包括标准纸件部分105以及可被更新以显示人类可读信息的可更新可视显示部分110。标签的标准纸件部分包括一个机器可读条形码115。图1所示的可更新显示部分110表示为显示“AR10”。
可更新的可视显示器是人类可读的。即显示器给出了人眼可以识别的信息。可更新显示器的类型可以是人类可读的任意类型显示器。这些显示器类型的实例包括但不局限于液晶显示器、发光二极管显示器、真空荧光显示器以及有源矩阵显示器。这些显示器通常是电子可写、可重写以及可擦除的。
上述显示器是本领域已知的，并且可用于本发明的设备中可更新的人类可读显示部分。由于这类显示设备自身的成本、提供足够能量以保持设备功能的成本，和/或显示器的缺陷，将其广泛应用于包裹识别标签、运输标签，或者标签的一部分是不实际的。这对于本发明要公开的实施例尤其适用。如果要重复使用本设备，液晶显示器、发光二极管显示器、真空荧光显示器以及有源矩阵显示器用作本发明设备中可更新的可视显示器更具有实用性。
目前已经开发出更新颖的显示技术，其能够潜在提供更低成本、更强的功率效率以及更耐用的显示器。更新颖的显示技术包括电子媒介，与前述技术相比，其在外观上更接近实际纸张的厚度和对比度，并且仍然具有电子写入、重写和擦除显示器的能力。这类电子媒介目前已经在商业上可用。这类电子媒介比起前述可电子更新的显示技术潜在地提供了相对较高的对比率、低成本、低功率需求以及更高的耐用性。
一种商业可用形式的电子媒介包括位于上层和下层塑料之间的多个小球。这些球体或珠子具有一个黑色的半球和一个白色的半球。黑色和白色半球含有相反的电荷，由此通过电子操作，其能够产生旋转并构成所需的可视显示器。
另一种商业上可用的电子媒介版本包括多个填充了液体的小胶囊。这些胶囊和透明液体包含了相反电荷的能够在液体内自由浮动的白色和黑色微粒。通过施加电场，白色或黑色微粒可选地强加到胶囊的表面或底部，从而产生所需的可视显示器。
这类形式的电子媒介以及类似技术在本文的其他部分被统一简称为“电子纸件”。电子纸件技术需要施加电力以生成用于产生或改变可视显示器上的图像的电场。生成的图像通常是静态的，直到施加了另一个电场为止。在本发明的设备中的这种被减轻了的、间断的电源需求是有益的。本领域技术人员应该理解，包含了类似于上述电子纸件的、能够以磁的方式控制的磁性材料的媒介也可以用于本发明的可更新可视显示器。
包括在设备之上或之内的机器可读标签或标记包括了机器或计算机能够读取、扫描和/或查询的任何标签或标记。这类标签或标记的实例是图1所示的条形码，本领域已知的多维条形码如Maxicode符号，以及射频识别(RFID)标记。
如图1所示，本发明的设备示出对于其可更新可视显示器110使用了电子纸件.文本信息120用点绘制，但其效果在图中被夸张显示了.电子纸件具有很高的分辨率，如果没有放大的话，是不能分辨出单个球体的.具有液体填充胶囊的电子纸件形式甚至可以部分或微小定位，因此胶囊显示出一个部分为黑色并且部分为白色的像素或点.这能够提供更高的分辨率.如图所示，可更新可视显示器是电子纸件，但是如上所述，其他显示技术也可用于可更新可视显示器.如果需要，显示器可以包含彩色.当白色的电子纸件目前不能获得时，使用彩色的电子纸件作为可更新可视显示器也在本发明的范围内.
如果需要的话，设备可以包括不止一个机器可读的标签或标记。图2示出了根据本发明的一个标签，其包括标准纸件105上的条形码115和一个RFID标记200。如图所示，附着在标签上的RFID标记位于标签的可更新可视显示器110之后，但也可以位于标准纸件105之下，或者位于标准纸件105和可更新可视显示器110之下，或者位于标签表面上。
另外，可以采用光学字符识别(OCR)技术，以允许机器或计算机读取本发明的标签之上的数字或文本。这使得本发明中标签的一些区域能够被机器读取。但是使用OCR技术通常没有使用条形码或RFID可靠，因此后者更适用于本发明的设备。
一些实施例中，例如图3所示的实施例，其中机器可读标签或标记是一个光学标签，机器可读标签甚至可以装载到电子可更新的可视显示器之上。例如，通过施加电场，条形码115或其他机器可读标签可以在电子纸件110上显示。光学扫描设备例如条形码读取器被用于读取电子纸件上的条形码。由此，本发明的设备可包含整个电子纸件或其他可更新的可视显示类型，只要机器或计算机能读取本发明中标签的一部分。实际上，整个运输标签可由电子纸件或其他可更新的可视显示类型构成。尽管如此，还优选包括纸件或RFID部分，以确保即使可更新的可视显示器被意外擦除也能识别包裹。
图4示出了本发明的设备的又一个实施例，其包括一个可更新显示器110和一个RFID标记200，其中本发明的标签不包含标准纸件。图5示出了图2所示标签以及一些可选择的供电部分，后者向本设备的可更新可视显示器提供能量。电池500用于向显示器供电。如果电池用作设备的供电单元，至少在可丢弃式标签的实施例中，电池最好较小并且不昂贵。如前所述，可重用的标签也在本发明的范围内。根据本发明的可重用标签可以用较大的电池作为其供电单元。另外，例如液晶显示器、发光二极管显示器、真空荧光显示器以及有源矩阵显示器的显示技术被用作本发明的可更新可视显示器，这对于本发明的可重用方式更加实际，而且这也需要使用较大的电池或电池组。
图中还示出了一个感应电源505。将线圈放置在电磁场内或线圈附近生成的电磁场在线圈内生成了向设备供电的电流。RFID标记也使用电感式耦合来供电。根据本发明的标签包括一个RFID标记，可以被配置为使得单个线圈能为RFID标记和可更新可视显示器供电。电容供电技术也是可行的。另一种为设备供电的技术使用了图5所示的外部可访问的电气终端510。使用这些终端需要触点和外部电源之间的物理接触。
本发明的标签的一些实施例不需要图5所示的电源。如图所示，根据本发明的标签接口设备可包括一个电场发生器，如果其靠近可更新的可视显示器放置，会将数据写入可视显示器。
多种方法可以用于在可更新可视显示设备上显示图像或文字.这些方法根据可更新可视显示器所采用的显示技术类型而不同.在液晶显示器、发光二极管显示器、真空荧光显示器以及有源矩阵显示器上显示图像的方法在本领域已经已知，本文中不作具体描述.如前所述，电场生成了电子纸件所显示的图像.电子纸件附近施加了正或负电荷使得球体以电子纸件的两色球的形式旋转，并使像素微粒在电子纸件的填充液体胶囊形状的胶囊内移动.电子纸件表面上施加的电场在精确的位置上正负变换，使得在电子纸件上显示所需的输出图像.电场去除之后，该图像仍保留在电子纸件上.图像是静态的并且一直显示，直到施加了不同的电场来改变图像.
本发明中装置的可更新可视显示器可以用多种方式写入。例如，可以使用一种表面能够生成局部电场的写入设备。本文中，此表面可以指一种电场发生器。该设备能够在此表面上的栅格点生成正或负的电荷。具有充电栅格点的表面积和要写入的电子纸件的表面积相等。正负电荷出现在栅格上，其形状是要写入电子纸件的图像。将写入设备靠近电子纸件，栅格上电场表示的形状通过电子纸件内像素球体或微粒上电荷的排斥力或引力被传送到电子纸件上。
图6示出了一种具有标准纸件部分105以及可更新显示部分110的运输标签100。所示标签的标准纸件包括“运往”和“运自”地址，以及三个机器可读条形码(其中一个是多维条形码)。可更新显示部分被表示成显示“传送器3”。如后所述，这是一个给包裹处理人员的指令，指示其将包裹放在特定传送带上。所示运输标签还包括具有凸起605a-605d的导向装置600。该导向装置可包括塑料或其他固体材料。导向装置的目的是将外部设备如标签接口设备相对于运输标签的可更新可视显示器定位。
图7A示出了可更新可视显示器110和具有凸起605a-605d的导向装置600的透视图。尽管所示导向装置有四个凸起，还可以使用较少或较多的凸起。图7B-7E示出了导向装置上可使用的交替凸起结构。图7B示出了一种具有矩形横截面的凸起，以及其相匹配的凹槽。此凹槽位于外部接口设备之上，以容纳导向装置的凸起。可选地，凹槽可以位于导向装置上和外部设备的凸起上，或者多个凹槽和凸起的组合可以位于导向装置或外部设备上。图7C示出了具有圆形横截面的凸起和凹槽。图7D示出了具有凹圆形横截面的凸起和凹槽。凹入部分可用于进一步表示外部设备相对于可更新可视显示器的定位。图7E示出了锥形凸起和凹槽。锥形部分可用于降低外部设备和导向装置最初接口所需的精确度。
图8示出了根据本发明的标签接口设备800，其电场发生器815的表面积至少与可更新可视显示器110的表面积一样大。所示的标签接口设备具有插入到凹槽805a和805b的凸起810a和810b。该实施例中，标签接口设备的电场发生器保持在可更新可视显示器的电子纸件附近。标签接口设备上的限位开关可以用于检测该设备是否就位。电场发生器被配置为施加电场，使得电子纸件显示图案。该图案最好包括人类可识别的路由指令。该指令最好显示得足够大，能够一瞥就看清楚。指令简短也减少了理解指令含义的时间——从而提高了运输生产率。
一种作为替代的写入设备可包括一个设备，其表面能够产生局部电场的面积小于本发明的可更新显示设备的面积。为了在整个电子纸件上写入图像，利用当移动时由写入器生成的电场发生变化，写入器可以在电子纸件的各个分离部分上移动。
图9A示出了一种带有导向装置600的可更新的可视显示器110。所示导向装置具有脊900a和900b。图9B、9C和9D示出了作为替代的脊结构以及其相应的槽或配合结构。图9E示出了一种锥形槽，其可用于降低标签接口设备相对于可更新可视显示器设备最初定位所需的精确度。图9A-9E所示的结构可以允许标签接口设备可滑动地与可更新显示器设备相联接。也即当标签接口设备的电场发生器划过可更新可视显示器的表面时，此结构允许标签接口设备相对于可更新可视显示器定位。
图10示出了一种标签接口设备1005，其电场发生器1015的表面积小于可更新显示器的表面积.导向结构1000a和1000b可以与标签接口设备上的导向结构1010a和1010b相互锁定.标签接口设备随后可以划过可更新显示器，而互锁结构将电场发生器1015保持在平行于可更新显示器平面的平面内.当标签接口设备滑动时，其电场发生器被配置为随着其移动的距离而改变.可以使用标签上的磁条和标签接口设备上的磁头读取器来测量电场发生器的移动.可选地，脊结构可以具有形成在其中的孔，而标签接口设备可集成一个带有光源和接收器的光学设备，当光源发射的光被交替阻挡随后通过脊结构时，所述接收器感知脉动光.但另一种配置可以实现标签上的对比度面积沿以下维度的改变，该维度是能够光学检测到的标签接口设备的滑动方向.还可以使用接触设备，如轮子或滚球.标签接口设备的使用者随后可在可更新显示器上“刷(swipe)”标签接口设备，使得显示器显示一个图案.
表面积小于电子纸件的写入设备的抽象概念就是具有线性单行充电点、而不是栅格的写入设备。理想上，写入器的一个维度等于电子纸件中的一个维度的长度。也即要写入的电子纸件的宽度或高度。随后线性写入器可在电子纸件表面上移动。当写入器“刷”过电子纸件时，线性单行点生成的电场会发生变化，从而在电子纸件上生成所需图像。
图11示出了标签接口设备1105，其通过枢轴旋转运动来更新可视显示器110。本实施例中在1100处设置了凸起/凹槽接口，其被配置为使得标签接口设备上的凸起结构位于导向装置600的凹槽内。凸起结构保持静止，而标签接口设备的其余部分围绕点1100作枢轴旋转。这种运动使得标签接口设备的电场发生器扫过可更新显示器的表面。电场发生器被配置为在可更新显示器上施加了随着弧度起伏而变化的电场，从而将图案写入可更新显示器。通过凸起结构处的齿轮传动或者通过被配置为读取标签上的磁带1110的磁头1115可以测量标签接口设备相对于可更新显示器的运动。
另一种用于写入到电子纸件上的选择是利用一些外部可接近的导电管脚、电气触点、电极或类似设置，其连接到位于电子纸件之后或之内的栅格点。然后连接到管脚的写入设备可以选择性地对这些管脚施加电场，使得电子纸件显示所需图像。图12示出了这种设置的实例。其中，两个七段显示器1205由导电材料构成，并位于可更新显示器的电子纸件之下。施加到各个管脚上的正或负电压可使得电子纸件显示类似于七段LED显示器所显示的图案。通过增加管脚的数量和电子纸件之后的可寻址区域能够获得更优的图案分辨率。
需要理解的是，写入设备可以手持或安装在固定位置上，这样具有本发明的标签的包裹通过人工运输或者通过传送带的移动或其他机械方法被运送到写入设备处。
本发明的又一种用于写入到可更新显示设备上的方法集成了一个可写或可重写的RFID标记。包含RFID标记的可写存储器的一部分被映射到可更新可视显示器。采用已知的RFID写入技术来写入RFID标记的映射部分。可更新可视显示器在写入RFID标记时或者稍后显示存储在RFID存储器的映射区域内的数据信息。改变可更新可视显示器所需的能量可以通过其集成的电感提供给RFID。作为替代，可更新可视显示器可具有一个独立的电源。电源可以是连接到可更新可视显示器的一个电感(与RFID电感相分离)，或者电池，或其他任意前述电源。
如上所述，不是必须在写入映射到显示器的RFID标记部分的同时更新可更新显示设备.在可更新显示设备是电子纸件的实施例中，信息可以保留在RFID标记中，直到通过对可更新显示设备供电将其刷新为止.可更新显示设备可以实现为LCD、LED、有源矩阵或类似设备.这些类型的显示设备可以被配置为间断显示RFID标记的映射部分内包含的信息.例如，显示器可以通过按压按钮来启动.
本发明中设备的另一种替代配置包括一个处理器，以及耦合到可更新可视显示的处理器可读的存储器。图13示出了该配置。所示的处理器1300连接到总线1305。该设备由电源1310供电。在这种配置中，电源最好是一个或多个电池。处理器1300通过总线和存储器1315进行通信。另外，该设备最好包括一个无线芯片组或无线电装置1325。无线芯片组包括例如用于无线电话的移动芯片组，IEEE802.11x芯片组，蓝牙TM芯片组，或使用本领域内其他已知标准进行通信。由于器件成本的原因，这种配置在可重复应用中更为有益。这种配置不需要机器可读的标签(例如条形码)或者标记(例如RFID标记)(尽管也可以包括其中一个或者这两者)，因为处理器能够通过无线芯片组将包裹识别符送往远程系统，所述识别符存在存储器内。
图13中用点划线绘制了视频适配器1320，以表示此适配器并不是必需的。例如，如果可更新可视显示设备110包含电子纸件，视频适配器可能不是必需的。例如，如果此显示器包含类似手表中使用的简单的单色LCD显示器，就是这种情况。如果可更新可视显示器110包含一个彩色有源矩阵LCD显示器，即类似于笔记本电脑、或者手持PDA、或无线电话中使用的显示器类型，此时就可能需要视频适配器。如果显示器110是一个彩色显示器，可以用编码格式来表示信息，其中例如优先级较高的货物，如次日货物，就使用红色显示信息以表示其优先级的状态。彩色编码也可以用于表示在途包裹已满足指定运输日程，或者滞后于日程表。
图13所示的实施例中也可以包括全球定位卫星(GPS)或其他卫星定位系统接收器(未示出)。GPS接收器可通过测量地球周围轨道上卫星的信号来确定其位置。此信息可以被送往处理器1300。处理器可利用此信息为可更新显示设备提供附加信息，或者通过无线芯片组把信息传送给其他设备。例如，包裹的当前位置可以被报告给计算机，并存储在运输公司数据库内。显示在使用了GPS信息的可更新显示器上的信息可包括离目的地的距离，以及离出发地的距离。
根据本发明的标签设备可以用于很多用途，其中具有能够在包裹运输过程中随时间变化或者在整个过程中发生变化的一个人工可读的显示器是比较有利的。此设备最好用于例如包裹运输的过程中，其将一个或许多邮件从一个地点物理物理传输到另一个地点。此过程中，本发明的标签最好附加到需运输的包裹上。该标签可选地或附加地附着在板纸箱、托盘或类似物品上。本发明的设备允许以人工可读的格式可视化地显示指令信息，以便于包裹的正确路线选择和/或处理。
根据本发明，标签接口设备用于更新带有可更新可视显示器的电子运输标签。图14示出了根据本发明的标签接口设备的一个实施例。该标签接口设备包括连接到总线1410的处理器1400。处理器通过总线与存储器1415进行通信。通过电源1420来供电。电源可以是电池，或者此设备可以从一个外部电源来接收功率。处理器还通过总线与视频适配器1425进行通信，所述视频适配器在显示器1430上显示信息。显示器可以是上述任一种类型的显示器或本领域已知的任一种显示技术。此设备可通过网络接口卡1435或者串行连接1440与外部设备进行通信。此设备还可包括用于与其他设备进行通信的无线芯片组，例如IEEE802.11兼容芯片组或蓝牙TM兼容芯片组.RFID读取器和/或写入器1450可以用于查询RFID标记，以及写入到可写的RFID标记上.电场发生器1455可以用于更新标签的可视化显示器，其中可更新的可视显示器包含电子纸件.电场发生器可包括一个限位开关，其用于确定电场发生器在电子纸件上的正确定向.如上所述，当电场发生器的表面积小于要更新的电子纸件的表面积时，电场发生器可包括用于测量距离的机械、光学或磁性装置.标签接口设备可以额外包括一个光学扫描仪1460，用于读取条形码.
需要理解的是，标签接口设备不是具有图14所示的全部器件。标签接口设备可以是一个无线手持单元，其包含与运输公司数据库进行通信的处理器，或者插入到另一个设备例如个人计算机的串口内的无线设备，以允许此设备更新本发明的标签。
本发明还包括一种方法，其使用一个附着在货物上的可更新可视显示器来选择货物运往目的地的路线。需要理解的是，当该方法使用了上述根据本发明的设备时，此方法还可以用于没有集成可更新的可视显示器和机器可读标签或标记时的情况。也即，本发明的方法可适用于可更新可视显示器没有集成机器可读标签或标记时的情况。例如，可更新的可视显示器可以与含有包裹识别符的任何机器可读标签或标记相分离。机器可读的标签例如可以附着在要运输的包裹的一侧上，而可更新的可视显示器被附着在包裹箱的另一侧上。在这种情况下，该方法仍然是有效和新颖的，即使可更新可视显示器和机器可读标签或标记不是集成设备的一部分(除了附着在相同包裹上的部分使它们集成在一起)。
图15示出了一种系统1525的实例，所述系统可用于更新附着在要运输的包裹上的可视显示设备的本发明所述的方法。个人电脑1500连接到光学输入设备1505和RFID输入/输出设备1510。这两种设备都不是必需的。通过任一种外围设备都可以获得一个独有包裹识别符。另外，也可以使用能够获取独有包裹识别符的很多其他类型的输入设备。计算机1500连接到网络1515，后者连接到至少一个数据库1520。系统内设备间的连接不是必须通过硬线连接来实现，而是可以包括任意部分或所有部分之间的无线连接。需要理解的是，计算机1500和任何输入设备可以集成到一个单个设备内，例如手持设备。
输入设备1505和1510附近示出了一种标签100，其具有一个可更新可视显示器、条形码和RFID标记。该标签附着在根据本发明的方法需要运输的包裹上。所示标签具有一个集成的机器可读标签和一个可更新可视显示器。但是如前所述，这不是必需的。机器可读标签和可更新可视显示器可以被附着在要运输的包裹的不同部分上。
光学输入设备1505或RFID设备1510被用于从标签或标记的机器可读部分中获取至少一个包裹识别符。光学输入设备1505可以通过扫描标签上的条形码来获取识别符，或者RFID设备可以启动标签内的RFID标记使其把包裹识别信息传送给RFID设备。此步骤如图16中步骤1600所示。随后计算机1500基于从包裹获得的信息形成一个单个的数据库查询。该查询通过网络1515送往数据库1520。图15示出了一个数据库服务器。但是也可以查询多个服务器。包裹运输公司通常有多个存储由公司所处理的包裹信息的系统。多个数据库系统的查询也在本发明的范围内。图16内的流程图示出了该步骤1605。可选地，计算机1500可以在其查询中包括包裹当前位置的信息。如果刚刚执行了位置扫描并且向数据库服务器/系统报告包裹的位置，就可以不再需要包裹位置信息。计算机1500的IP地址或其他网络ID可以用作位置信息。
数据库1520基于查询中的包裹识别符信息搜寻一个或多个表格(也可包括搜寻多个数据库).如图16中步骤1610所示，一旦数据库定位了与包裹识别符相关的记录，从这些记录得到的关于包裹的详细信息被返回到计算机1500的处理器.此信息可以很窄，例如单个路由指令，或者很宽，例如数据库内存储的与包裹识别符相关的每个信息项.
如果仅返回一个路由指令，那么数据库1520(或者未示出的中介系统)基于包裹的目的地和其当前位置进行分析，以确定如何选择包裹的路线。确定路线还可包括考虑很多参数，这些参数包括但不限于包裹的服务级别、包裹目前所在的集散中心的当前配置、以及车辆离开集散中心的运送日程表。包裹运输业中已知的许多其它逻辑系数也可包括在路线选择中。
如果返回到计算机1500的信息包括关于包裹的详细信息，但不包括路由指令，那么计算机1500内的处理器可基于来自数据库1520的信息确定包裹的正确路由。
一旦确定了包裹路由的正确路线，路由指令可以显示在附着在包裹上的可更新可视显示器上，如图16中的步骤1615所示。该指令可以是简单的简短代码，例如指示包裹所应放置的传送带，或者是一些复杂的句子或段落，例如给出了包裹路由的具体指令。
在上面对于本发明的标签的讨论中，可以用很多方法实现将指令写入可更新可视显示器。一个电子纸件写入设备可以放置在显示器附近以例如使用电场来改变显示器，或者例如可以使用RFID设备1510把信息写入RFID标记。后一种情况下，包含路由指令的RFID存储器被映射到可更新的可视显示器。已经在上述关于标签的讨论中说明了对该过程供电的方法。写入可更新的可视显示器的指令应该由人类识别出来。
如图16的步骤1620所示，当路由信息被写入到可更新的可视显示器之后，包裹处理人员读取可视显示器上的路由指令。包裹处理人员随后采取与步骤1625内所示的选择包裹路线的指令相一致的措施。
此方法消除或至少减少了包裹处理人员可视化扫描例如位于包裹上的邮政编码并从存储器调回要运输到该邮政编码的包裹在集散中心内应被路由至何处的需要。还需要注意的是，当其不是最优时，可以在集散中心处局部实现系统1525。例如，服务器1520上的数据库可以位于计算机1500的存储器内。
图17示出了本发明所用方法的一个实施例。图17的左上方示出了运输包裹1700的货物平面1710。在点划线S1之后，此平面落到包裹运输公司的集散设备1780上。图中的平面1710位于集散中心外部，但平面1710也可以位于集散中心的场栅之内。
所示包裹1700具有一个电子运输标签100，其从货物平面1710沿斜面滑下。图17所示实施例中，使用RFID获得包裹识别符，而使用可写的RFID标记写入电子运输标签的可更新可视显示部分，其存储器的至少一部分映射到显示器中。在点划线S2之后，包裹被运送到电子运输标签接口系统1525附近。RFID读取器激励嵌入到电子运输标签100内的RFID标记内的线圈，使其向至少一个读取器发送一个包裹识别符。此识别符随后被传送到计算机(未示出)，所述计算机查询包裹运输公司数据库来获取关于包裹1700的信息。包裹信息被返回到计算机。此信息包含路由代码“CV03”。该代码例如可表示此包裹应放在传送带CV03上，后者是图中所示的传送带1730。使用RFID写入器的计算机使得电子运输标签100的可更新可视显示部分110上显示出“CV03”。包裹处理人员1715查看电子运输标签100的可更新可视显示部分110，以确定将包裹1700放置在三个传送带1720、1725和1730中的哪一个传送带上。包裹处理人员看到CV03，并将包裹1700放在通向包裹车1745的传送带1730上。
在点划线S4之后，包裹车1745驶向另一个集散设备1790，包裹1700被卸下并搬送到位于集散设备1790处的电子运输标签接口系统1525附近。在这一阶段中，包裹处理人员1750负责确认哪些包裹应该被运输到位于包裹运输车辆1755、1760和1765上。上述过程之后，电子运输标签100的可更新可视显示部分110上显示出“PC02”。包裹处理人员1750读取此指令，然后把包裹1700放在包裹车2即1760(PC02)的装载区域附近。
在包裹车1760的装载区域内，包裹处理人员1770负责装载包裹车1760。为了便于运输将要装载到包裹车内的包裹，包裹例如被放置在货车内对应于包裹车路线上的区域的货物区域特定部分内。电子运输标签接口系统1725靠近包裹车1760的后部，使得向电子运输标签100的可更新可视显示器110上写入“B23”。B23表示包裹车1760内的特定位置。包裹处理人员读出电子运输标签100的可更新可视显示部分110，以确定将包裹放在包裹车1760的位置，并将包裹1700放在B23表示的区域内。
本发明中的标签以及本发明的方法中使用的可更新可视显示器的动态特征使得包裹运输公司能够向其客户提供新的服务，甚至能提供新的包裹运输方法。
当包裹被路由至其目的地后，运输者或接收者可以要求将包裹返回给运输者，或者运输到与第一次请求不同的地址，或者改变包裹的服务级别。现在客户可以提出这些请求。但是如果包裹在运输过程中，运输公司就不能满足这些请求，或者效率不高。
通过使用本发明的设备和/或方法，客户可以请求改变运输过程，并且在运输公司的数据库或多个数据库内反映出该请求。如果相关包裹具有附着在其上的一个电子运输标签，可更新可视显示器上的路由指令能够实现与客户请求相一致的正确路由。
例如，西海岸的产品制造商可以将订单包裹运输到佐治亚州亚特兰大的零售链位置。当包裹已经被装运但还没有抵达亚特兰大之前，零售链的一个经理与制造商联系，并告知制造商亚特兰大的产品供应已经足够，但马里兰州巴尔的摩的零售链处已经缺货。制造商随后可以联系运输公司，请求将包裹目的地从亚特兰大的零售链改变为巴尔的摩的零售地址。一旦运输公司在其数据库内进行改变，电子标签上显示的路由指令就是新的目的地址。产品抵达巴尔的摩零售地址的速度比起没有使用电子运输标签要快得多。可以在逐个包裹的基础上进行这项工作，这样如果有50个包裹被送往亚特兰大，只要这些包裹有自己的电子运输标签，可以有25个包裹而不是全部货物被改送到巴尔的摩。
本发明的设备和方法还可以用新的方式来运输包裹。运输包裹可以不需要目的地。也即，包裹处于包裹运输过程中，但不需要运输者指示包裹的运输目的地。回想一下，在上述产品制造商的实例中，制造商位于西海岸，而其零售链在东海岸有很多位置。制造商可以在制造工厂装运包裹，而不需要为这些包裹指定目的地的位置。但是制造商可能需要指出包裹要送往的大致方向或大致区域。当包裹被送往东海岸时，制造商接到零售链的电子邮件，其指出各个零售位置所需的产品数量。然后制造商可以将此信息通知给运输公司，使得在运输公司数据库内更新已经处于传送过程中的包裹的目的地。之后，可以使用电子运输标签上显示的路由指令，将包裹送往所需的目的地。实际上，包裹上的整个运输标签可由电子纸件构成。运输地址、发送地址、跟踪号码、条形码等等，即运输标签上当前显示的所有项目可以打印在电子纸件上，因此可以在整个运输过程中改变这些项目。

Claims (15)

1.一种包裹运输标签，其特征在于包括：
机器可读的独有的包裹识别符；
可电子更新的可视显示器(110)，所述可电子更新的可视显示器(110)被配置为当施加局部电场时显示图案；
导向装置(600)，用于(a)与标签接口设备(800，1005，1105)物理接口，和(b)相对于包裹运输标签的可电子更新可视显示器(110)定向标签接口设备(800，1005，1105)，其中标签接口设备(800，1005，1105)包括被配置为向可电子更新可视显示器(110)施加电场以显示图案的电场发生器。
2.如权利要求1所述的包裹运输标签，其中：
所述图案包括人类可识别的路由指令。
3.如权利要求1所述的包裹运输标签，还包括射频标记。
4.如权利要求1所述的包裹运输标签，还包括Maxicode符号。
5.如权利要求1所述的包裹运输标签，其中包裹运输标签的导向装置(600)被配置为与标签接口设备(800，1005，1105)滑动接口。
6.如权利要求1所述的包裹运输标签，其中导向装置(600)包括至少一个凸起。
7.如权利要求1所述的包裹运输标签，其中导向装置(600)包括至少一个凹槽。
8.如权利要求1所述的包裹运输标签，其中导向装置(600)包括至少一个脊。
9.如权利要求1所述的包裹运输标签，其中导向装置(600)包括至少一个沟槽。
10.一种包裹组件，包括：
包裹(1700)；
附着到包裹(1700)上的运输标签(100)，所述运输标签(100)包括：
独有的包裹标识符(115)；
可电子更新的可视显示器(110)，所述可电子更新的可视显示器(110)被配置为当施加局部电场时显示与包裹相关联的人类可识别的路由指令；
导向装置(600)，用于(a)与标签接口设备(800，1005，1105)物理接口，和(b)相对于包裹运输标签的可电子更新可视显示器(110)定向标签接口设备(800，1005，1105)，其中标签接口设备(800，1005，1105)包括被配置为向可电子更新可视显示器(110)施加电场以显示图案的电场发生器。
11.如权利要求10所述的包裹组件，其中包裹运输标签的导向装置(600)被配置为与标签接口设备(800，1005，1105)滑动接口。
12.如权利要求10所述的包裹组件，其中导向装置(600)包括至少一个凸起。
13.如权利要求10所述的包裹组件，其中导向装置(600)包括至少一个凹槽。
14.如权利要求13所述的包裹组件，其中导向装置(600)包括至少一个脊。
15.如权利要求14所述的包裹组件，其中导向装置(600)包括至少一个沟槽。
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