DE60029608T2 - Billiges lesen von rf-etiketten über grosse entfernungen - Google Patents

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Description

  • Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Funktechnik (HF-Technik) breitet sich zunehmend auf weiten Gebieten aus. Die Funktechnik ist einfach zu benutzen und HF-Sensoren sind weitgehend entwickelt und in zahlreichen Bereichen anerkannt, beispielsweise bei der Lagerbestandsaufnahme, bei der Verhinderung von Diebstählen, bei der ordnungsgemäßen Streckenführung von Paketen, usw.
  • Bei der Benutzung zur Identifizierung, zur Streckenführung oder zur Lagerhaltung von Umschlägen, von Paketen oder anderen Behältern, benutzt die Funktechnik häufig Etiketts als das Produkt, das die Funktechnik enthält oder in Verbindung hiermit. So ist beispielsweise, wie in der US-PS 5,497,140 dargestellt, ein Etikett (eine Briefmarke oder eine Postetikett) vorgesehen, das eine RFID (radio frequency identification device) Vorrichtung und System enthält, die zwischen gegenüberliegenden Flächen der Hauptoberflächen des Etiketts angeordnet sind. Ein RFID-Chip ist elektrisch mit einer Funkantenne verbunden, die in dem Etikett enthalten ist oder einen Teil hiervon bildet, so dass das Etikett auf einfache Weise auf einem Umschlag oder einer Packung aufgebracht werden kann, um eine genaue Nachführung zu bewirken. Weiter hat Motorola eine drahtlose Etikettentechnologie eingeführt, die „BiStatixTM Smart Labels" benutzt, um zuverlässig Postversand zu führen. Ein typisches BiStatixTM Etikett ist etwa 4 Zoll mal 4 Zoll groß und enthält sowohl die Antenne als auch den Chip, wobei ein Ableseabstand oder ein Sensorabstand von etwa einem Meter vorhanden ist (das heißt der Funkempfängersensor muß innerhalb eines Meters der mit dem Etikett versehenen Packung angeordnet sein, um eine genaue Detektion zu ermöglichen). Diese Technologie ist sehr nützlich, aber es gibt zahlreiche Situationen wo es erwünscht ist, die Detektion unter größeren Abständen durchzuführen und/oder eine bessere Genauigkeit zu erhalten, wobei eine kleinere Gefahr für Störungen besteht und dies auf einfache und kostengünstige Weise bewerkstelligt werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dies möglich.
  • Die WO 99/67754 beschreibt ein HF-Identifizierungsetikett mit einem HF-Identifizierungsetikett-Schaltungschip, die an eine Antenne angekoppelt sind, die ein leitfähiges Muster aufweist, das auf einem Substrat aufgedruckt ist. Die EP 0615285 , die den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildet, beschreibt integrierte Schaltungen, beispielsweise Transponder, die an einem Substrat, zum Beispiel einem Verpackungsmaterial aus Karton dadurch befestigt sind, dass eine integrierte Schaltung auf dem Substrat aufgeklebt wird, und ein Antennenabschnitt auf das Substrat und die integrierte Schaltung aufgebracht wird, und wobei eine Versiegelungsschicht über die integrierte Schaltung und wenigstens einen Teil der Antenne aufgebracht wird.
  • Die WO 99/65002 beschreibt einen Funkfrequenz-Identifizierungsanhänger-Aufbau, der an einem Etikett, einer Packung oder einem Umschlag befestigt ist und darauf aufgedruckte, elektrisch-leitfähige Antennenelemente besitzt.
  • Gemäß dem grundsätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt eine Behälterwand/Oberfläche eine relativ große HF-Antenne, die daran im typischen Fall durch Bedruckung der Wand oder Oberfläche des Behälters festgelegt ist (dies kann ein Paket oder ein Umschlag sein, wie sie gewöhnlich per Post oder auf andere Weise versandt werden), wobei die Bedruckung mit üblicher leitfähiger Tinte erfolgt.
  • Sehr große Bereiche des Umschlags, des Pakets oder anderer Behälter können mit der leitfähigen Tinte auf einfache Weise bedruckt werden und der Druck kann in ästhetischer Weise erfolgen und verschiedene Musterungen, geometrische Elemente oder dergleichen aufweisen, oder die Bedruckung kann mit erkennbaren Buchstaben oder Charakteristiken aufgedruckt werden, so dass bei Betrachung des Behälters nicht ersichtlich wird, dass eine Funktechnologie in Verbindung damit benutzt wurde. Dann kann ein Element des Behälters, beispielsweise eine Klappe eines Umschlags oder eine Kartonklappe eines Pakets, dem die Funktechnologie (insbesondere ein RFID-Chip) zugeordnet ist, benutzt werden, um elektrisch nicht-leitendes Material zwischen Abschnitten der großen Antenne zu überbrücken, die mit der leitfähigen Tinte auf das Substrat gedruckt wurde. Es können verschiedene Techniken benutzt werden und im typischen Fall ist der Chip auf einem Etikett angeordnet, das elektrisch leitfähige Kleber enthält (im typischen Fall druckempfindliche Kleber) und das Etikett kann in Berührung mit den im Abstand befindlichen Abschnitten der Antenne gebracht werden, die auf dem Behälter aufgedruckt sind, wodurch elektrisch die Abschnitte der leitfähigen Tinte verbunden werden, die im Abstand zueinander zum RFID-Chip angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Behälter – mit einer großen Antenne (zum Beispiel mit 161,3 bis 1290,3 cm2 (25 bis 200 Quadratzoll) und zum Beispiel in einer Größe von 30,5 cm × 30,5 cm (12 Zoll mal 12 Zoll) Fläche hergestellt werden) – wobei der RFID Chip an einer anderen Stelle zu einem späteren Zeitpunkt angebracht wird, was eine einfache Herstellung ermöglicht. Durch Benutzung der Erfindung ist es möglich auf sehr genaue Weise einen RFID Chip auszulesen, der dem Umschlag, dem Paket oder dem Behälter zugeordnet ist, und zwar mit einem Abstand von wenigstens etwa zwei Metern und im typischen Fall auch noch im Abstand von drei Metern, beispielweise zwischen zwei und fünf Metern. Auf diese Weise schafft die Erfindung eine verbesserte Funktionalität ohne beträchtliche Kosten und dies wird auf einfache und wirksame Weise geschaffen, wodurch die Benutzung der Funktechnik weitgehend vereinfacht und die Funktionalität verbessert werden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Behälter gemäß dem Anspruch 1 vorgesehen. Der Behälter weist wenigstens eine Behälterwand mit einem Oberflächenbereich auf. Ein erster Bereich aus leitfähiger Tinte ist wenigstens teilweise auf der Behälterwand und in einem Abstand von einem zweiten Bereich von leitfähiger Tinte angeordnet, wobei erster und zweiter Bereich von leitfähiger Tinte durch elektrisch im wesentlichen nicht leitfähiges Material getrennt sind, und der erste und zweite Bereich von leitfähiger Tinte wenigstens einen Teil einer Funkantenne bildet. Es wird ein Etikett vorgesehen, das eine erste und eine zweite Oberfläche besitzt. Die zweite Oberfläche hat über wenigstens einen Abschnitt hiervon einen Kleber, mit dem das Etikett auf der Behälterwand festgelegt werden kann. In dem Etikett ist ein RFID Chip gelagert. Mit der zweiten Oberfläche des Etiketts ist elektrisch-leitfähiges Material verbunden und so angeordnet, dass der erste und zweite Bereich der leitfähigen Tinte mit dem RFID Chips verbunden werden, wenn die zweite Oberfläche des Etiketts in einer Lage angebracht wird, in der der erste und zweite Bereich der leitfähigen Tinte erfaßt und der Bereich aus im wesentlichen nicht-leitfähigem Material überbrückt wird, so dass der Behälter durch einen Funkempfänger detektierbar wird.
  • Der zweite Bereich der leitfähigen Tinte kann wenigstens teilweise auf der Behälterwand angebracht werden, aber der erste und der zweite Bereich können jeweils mehrere der Wände und unterschiedliche Wände bedecken oder wenigstens berühren. Der Kleber und das elektrisch-leitfähige Material, die dem Etikett zugeordnet sind um den ersten und zweiten Bereich zu überbrücken, können im wesentlichen ein und dieselben sein, nämlich ein herkömmlicher elektrisch-leitfähiger Kleber und vorzugsweise ein elektrisch-leitfähiger druckempfindlicher Kleber. Im typischen Fall wird der RFID Chip auf der zweiten Oberfläche des Etiketts angeordnet, jedoch kann er auch auf der ersten Oberfläche in Verbindung zwischen dem Chip und dem elektrisch-leitfähigen Kleber oder anderen elektrisch-leitfähigen Teilen auf der zweiten Oberfläche des Etiketts angebracht werden, und es kann eine Abdeckschicht über dem RFID Chip erwünscht sein. Vergleiche hierzu die laufende Patentanmeldung Nr. 09/393,291 vom 10. September 1999 (Anwaltsakte 263-2076) (Maier et al Case eingereicht wenige Tage zuvor). Die erste Oberfläche des Etiketts kann wenigstens eine menschlich lesbare und maschinen-lesbare Anzeige tragen, beispielsweise eine Adresseninformation, eine Briefmarke, Bar-Codes, usw.
  • Der erste und auch der zweite Bereich können falls erforderlich die Form wenigstens eines erkennbaren Buchstabens oder Zeichens haben, und der erste und der zweite Bereich können zusammen ein Wort bilden oder ein vollständiges Bild oder ein Zeichen oder dergleichen erzeugen. Die leitfähige Tinte im ersten und zweiten Bereich kann in irgendeiner ästhetisch ansprechenden Form aufgedruckt werden, wobei ein geometrisches Muster gebildet werden kann, das für das Auge angenehm ist und eine Information oder dergleichen enthält.
  • Im typischen Fall besteht der Behälter aus einem Paket oder einem Umschlag, aus einem elektrisch im wesentlichen nicht leitfähigen Material, beispielsweise aus Papier, aus Karton, aus Papierkarton oder ähnlichen Zellulosematerialien. Tyvek® Material oder dergleichen kann benutzt werden. Beispielsweise kann der Behälter aus einem im wesentlichen prismatischen Paket (oder Umschlag) bestehen, der primär aus Zellulosematerial besteht und in diesem Fall kann das im wesentlichen elektrisch nicht-leitende Material, das den ersten Bereich von dem zweiten Bereich der leitfähigen Tinte trennt, aus einem Teil der Packung (oder des Umschlags) bestehen, der im wesentlichen keine leitfähige Tinte trägt.
  • Die Behälterwand kann innerhalb des fertigen Versandkörpers oder anderen Behälters oder außerhalb oder an beiden Stellen vorhanden sein. Es ist jedoch zweckmäßig, dass die Behälterwand oder die Wände, die den ersten und zweiten Bereich leitfähiger Tinte aufweisen, wenigstens primär (wenn nicht ausschließlich) auf der Außenseite des Pakets angeordnet sind.
  • Im typischen Fall sind die Antennenbereiche derart dimensioniert und die Pakete (oder die Umschläge) so konstruiert, dass das Paket (oder der Umschlag) durch einen Funkempfänger detektierbar ist, und zwar in einem Abstand von wenigstens etwa 2 Metern und vorzugsweise wenigstens 3 Metern (zum Beispiel etwa 2 bis 5 Metern). Dies wird im typischen Fall erreicht durch Anordnung einer sehr viel größeren Antennenfläche, die durch den ersten und zweiten Bereich der leitfähigen Tinte bewirkt wird, das heißt einen größeren Bereich als der bei herkömmlichen Etiketts vorhanden ist, die im Fall des Motorola BiStatix Systems im typischen Fall nur 10,2 cm × 10,2 cm (4 Zoll × 4 Zoll) aufweisen und in einem maximalen Abstand von etwa einem Meter detektierbar sind. Gemäß der Erfindung können der erste und zweite Bereich kollektiv mehr als 161,3 cm2 aufweisen (25 Quadratzoll), und vorzugsweise mehr als 322,6 cm2 (50 Quadratzoll), zum Beispiel etwa 161,3–1290,3 cm2 (25 bis 200 Quadratzoll). Eine besonders nützlich erscheinende Größe für die meisten Pakete oder größeren Umschläge beträgt etwa 30,5 cm × 30,5 cm (12 Zoll × 12 Zoll) (zum Beispiel etwa 903,2 bis 967,7 cm2 (140 bis 150 Quadratzoll)) leitfähiger Tinte, die den ersten und zweiten Bereich bilden, wodurch die Antenne definiert wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Paket oder ein Umschlag gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Das Paket oder der Umschlag umfaßt wenigstens eine Wand mit einem Oberflächenbereich. Ein erster Bereich aus leitfähiger Tinte ist wenigstens teilweise auf der Wand angeordnet und im Abstand von einem zweiten Bereich leitfähiger Tinte. Der erste Bereich leitfähiger Tinte ist von dem zweiten Bereich leitfähiger Tinte durch im wesentlichen elektrisch nicht-leitendes Material getrennt, beispielsweise durch einen Abschnitt des Pakets oder des Umschlags, wobei der erste und zweite Bereich der leitfähigen Tinte wenigstens einen Teil einer Funkantenne bilden. Es ist ein Element mit ersten und zweiten Oberflächen vorgesehen, auf denen ein RFID Chip montiert ist. Die zweite Oberfläche des Elements trägt einen elektrisch-leitfähigen, druckempfindlichen Kleber über wenigstens einen Abschnitt hiervon, der in der Lage ist, das Element an der Wand festzulegen. Elektrisch-leitfähiges Material, ist der zweiten Fläche des Elements zugeordnet und so angeordnet, dass es die ersten und zweiten Bereiche leitfähiger Tinte mit dem RFID Chip verbindet, wenn die zweite Oberfläche des Elements in einer Lage positioniert wird, in der das Element an den ersten und zweiten Bereichen leitfähiger Tinte angreift und die Bereiche im wesentlichen nicht-leitfähigen Materials überbrückt, so dass das Paket oder der Umschlag durch einen Funkempfänger detektierbar ist.
  • Die Wand kann eine Oberfläche eines Umschlags oder eines Pakets sein, denen eine Klappe zugeordnet ist, um den Umschlag oder das Paket zu versiegeln, und das besagte Element kann aus einer Klappe des Umschlags oder des Paketes bestehen. Der erste und zweite Bereich können zusammen 161,3 cm2 bis 1290,3 cm2 einnehmen (25 Quadratzoll bis 200 Quadratzoll), so dass eine Detektion durch einen Funkempfänger über eine Entfernung von 2 Metern oder mehr möglich wird. Wenigstens der erste Bereich kann in Form eines erkennbaren Buchstabens oder Zeichens, eines geometrischen Musters oder einer ästhetischen Darstellung ausgebildet sein.
  • Es ist ein Behälter vorgesehen, der wenigstens eine Behälterwand mit einem Oberflächenbereich aufweist. Ein erster Bereich leitfähiger Tinte ist wenigstens teilweise auf der Behälterwand und in Abstand von einem zweiten Bereich leitfähiger Tinte untergebracht, wobei der erste und zweite Bereich leitfähiger Tinte durch elektrisch nicht-leitfähiges Material getrennt sind und der erste und zweite Bereich leitfähiger Tinte wenigstens einen Teil einer Funkantenne bildet. Ein Etikett hat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche. Die zweite Oberfläche besitzt einen Kleber, der über wenigstens einen Teil hiervon verläuft, und die Möglichkeit schafft, das Etikett auf der Behälterwand zu befestigen. Das Etikett weist einen darauf angeordneten RFID Chip auf. Ein elektrisch-leitfähiges Material ist auf der zweiten Oberfläche des Etiketts untergebracht und so angeordnet, dass der erste und zweite Bereich leitfähiger Tinte mit dem RFID Chip verbunden werden, wenn die zweite Oberfläche des Etiketts in einer Lage aufgebracht wird, in der der erste und zweite Bereich der leitfähigen Tinte erfaßt wird und die Bereiche im wesentlichen nicht-leitfähigen Materials überbrückt werden, so dass der Behälter oder Umschlag durch einen Funkempfänger detektierbar ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Herstellung eines durch Funk detektierbaren Pakets oder Umschlags, mit wenigstens einer Wand, die aus im wesentlichen elektrisch nicht-leitenden Material besteht, wobei ein Element mit einem RFID Chip darauf montiert benutzt wird, und ein elektrisch leitfähiger Überbrückungsabschnitt vorgesehen ist, der folgende Merkmale umfasst: Schritt a): es ist eine elektrisch-leitfähige Tinte auf dem Paket oder dem Umschlag angebracht; es ist wenigstens eine Wand vorgesehen, um erste und zweite Bereiche aus elektrisch-leitfähiger Tinte zu schaffen, die voneinander durch einen Abschnitt des Pakets oder des Umschlags getrennt sind, der frei von elektrisch-leitfähiger Tinte ist. Schritt b): es wird das Element in Überbrückungskontakt zwischen den ersten und zweiten Bereich elektrisch-leitfähiger Tinte gebracht, um den ersten und zweiten Bereich leitfähiger Tinte mit dem RFID-Chip durch den Überbrückungsabschnitt des Elements zu verbinden, der betriebsmäßig an dem ersten und zweiten Bereich leitfähiger Tinte angreift, so dass das Paket oder der Umschlag durch einen Funkempfänger detektierbar ist, und Schritt c): es wird das Element in Überbrückungsstellung festgelegt.
  • Wenn das Element ein getrenntes Etikett ist, das auf der zweiten Oberfläche einen Kleber aufweist, dann wird in der Praxis das Verfahren in der folgenden Weise durchgeführt: Schritt (b) wird dadurch praktiziert, dass ein Etikett in Überbrückungsstellung gebracht wird, wobei der Kleber an dem Paket oder dem Umschlag haftet und Schritt (c) wird praktiziert, indem der Kleber derart aktiviert wird, dass der Kleber das Etikett an Ort und Stelle hält. Im typischen Fall ist der Kleber des Etiketts ein druckempfindlicher Kleber (obgleich auch andere Klebertypen benutzt werden könnten), wobei der Fall Schritt (c) dadurch praktiziert wird, dass ein Druck auf das Etikett ausgeübt wird.
  • Wenn das Element ein Teil des Paketes oder des Umschlags ist und einen druckempfindlichen Kleber aufweist, werden Schritt (b) und Schritt (c) dadurch praktiziert, dass der Kleber in Berührung mit einem anderen Teil des Pakets oder des Umschlags gebracht und gepreßt wird, um das Element an Ort und Stelle zu halten. Beispielsweise kann das Element eine Klappe des Pakets oder des Umschlags sein, wobei Schritt (b) und Schritt (c) praktiziert werden, indem die Klappe in Berührung mit dem anderen Teil des Pakets oder des Umschlags gebracht wird und indem ein Druck ausgeübt wird. Vorzugsweise werden Schritt (a) bis Schritt (c) derart praktiziert, dass das Paket oder der Umschlag durch einen Funkdetektor unter einem Abstand von mehr als 2 Metern, zum Beispiel etwa 2 bis 5 Metern detektiert werden kann.
  • Die Praxis des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht eine große Flexibilität mit der die verschiedenen Aspekte der Erfindung praktiziert werden können, und es ist nicht erforderlich, alles an der gleichen Stelle vorzunehmen. Beispielsweise kann gemäß der Erfindung Schritt (b) und Schritt (c) an Stellen praktiziert werden, die von der Stelle Schritt (a) entfernt liegen und dies kann auch zu einer anderen Zeit erfolgen, beispielsweise wenigstens zwei Tage später und vorzugsweise zu irgendeiner späteren Zeit, da die auf dem Paket oder dem Umschlag aufgetragene leitfähige Tinte während der Zeit nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Auch könnte der Schritt (a) derart praktiziert werden, dass die ersten und zweiten Bereiche zusammen wenigstens 322 cm2 (50 Quadratzoll) betragen.
  • Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes RFID System und ein Verfahren, insbesondere im Zusammenwirken mit einem Behälter, beispielsweise einem Umschlag oder einem Paket, zu schaffen. Dieses Ziel und weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung und den beiliegenden Ansprüchen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine perspektivische Frontansicht eines Umschlags gemäß der vorliegenden Erfindung und eine rückwärtige perspektivische Ansicht eines Etiketts in Form einer Briefmarke, zur Benutzung in Verbindung hiermit;
  • 2 ist eine Vorderansicht des Umschlags gemäß 1 der Erfindung mit einem darauf befestigten Etikett;
  • 3 ist eine der 2 entsprechende Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung, wobei das den RFID Chip enthaltende Etikett ein Adressenetikett ist;
  • 4 ist eine rückwärtige Ansicht eines Umschlags gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Abschnitte leitfähiger Tinte aus Buchstaben bestehen, die ein Wort bilden;
  • 5 ist eine perspektivische Draufsicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Pakets;
  • 6 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Pakets gemäß der Erfindung;
  • 7 ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pakets, vor dem Zusammenfügen.
  • 8 ist eine Rückansicht eines Ausführungsbeispiels eines Etiketts gemäß der Erfindung;
  • 9 ist eine Rückansicht eines beispielsweisen Umschlags gemäß der Erfindung, vor dem Einlegen des zu versendenden Materials und vor dem Schließen des Umschlags; und
  • 10 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pakets, vor der Faltung der Klappe des Pakets zwecks Vollendung der Fertigstellung.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Vorrichtung und Verfahren möglich, um den Leseabstand eines RFID Chips zu vergrößern. Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass eine sehr viel größere Antenne als bei bekannten Systemen vorgesehen wird, und diese sehr viel größere Antenne auf einfache und billige Art durch direktes Aufdrucken auf den Behälter hergestellt wird, wie zum Beispiel einem Umschlag (jeder Größe und Konstruktion und vorzugsweise aus nicht-leitendem Material) oder einem Paket (ein Karton oder dergleichen, aus nicht-leitendem Material).
  • 1 ist eine Vorderansicht eines Beispiels eines Umschlags gemäß der vorliegenden Erfindung, bestehend aus einem herkömmlichen Umschlagkörper 10 und einer Verschlußlasche 11, die den oberen offenen Rand des Umschlags abdichtet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein erster Bereich 12 auf dem Umschlag vorgesehen, der aus einem elektrisch-leitfähigen Material besteht, das in der Lage ist, eine Antenne für ein HF-Funksystem zu bilden. Vorzugsweise ist der erste Bereich 12 auf wenigstens eine Außenwand oder Oberseite 13 des Umschlags aufgedruckt, und in 1 ist das leitfähige Material 12 sowohl auf dem größten Teil der Vorderseite des Umschlags 10 aufgedruckt und außerdem über wenigstens den Hauptteil der Verschlußlasche 11. Vorzugsweise besteht das leitfähige Material 12 aus einer üblichen leitfähigen Tinte, beispielsweise einer herkömmlichen leitfähigen Tinte, die Kohlenstoffpartikel dazwischengefügt aufweist.
  • Der Umschlag gemäß 1 enthält außerdem einen zweiten Bereich leitfähiger Tinte 14. Dieser Bereich 14 kann ausschließlich oder teilweise auf der gleichen Oberfläche 13 aufgedruckt sein wie der erste Bereich 12, oder er kann auf anderen Oberflächen aufgedruckt sein, je nach der speziellen Situation. Der erste und der zweite Bereich 12, 14 sind durch im wesentlichen elektrisch nicht-leitendes Material getrennt, und dies kann ein Material sein, das von der Oberfläche 13 des Umschlags gebildet wird oder vorzugsweise ist es – – im Fall der Darstellung gemäß 1 – – ein Bereich 15 aus Papier oder anderem im wesentlichen elektrisch nicht-leitenden Materials, das den Umschlag bildet. Die Dimensionen des trennenden Bereichs 15 so derart, dass die Bereiche 12, 14 voll getrennt werden, so dass sie gut als HF-Antenne wirken können und durch einen Verbinder überbrückt werden können, der einen RFID Chip enthält.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 werden die elektrisch-leitfähigen ersten und zweiten Bereiche 12, 14 durch ein Etikett in Form einer Briefmarke 17 überbrückt. In 1 ist eine zweite Oberfläche der Briefmarke bei 18 veranschaulicht, die den RFID Chip 19 zugeordnet aufweist, der im typischen Fall auf der zweiten Seite angeordnet ist (obgleich auch andere Anordnungen möglich sind), und der Befestigungsmechanismus ist ein Kleber 20, der den gesamten Bereich oder einen Teil der zweiten Oberfläche 18 bedeckt. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist der Kleber 20 ein herkömmlicher, elektrisch leitfähiger, druckempfindlicher Kleber. Eine Type hierfür, die in besonderer Weise geeignet ist, besteht aus ML25251, Acheson Colloids Co., Port Huron, MI, obgleich fast alle anderen elektrisch-leitfähigen Kleber anwendbar sind. Stattdessen kann elektrisch nicht-leitendes Klebermaterial benutzt werden, das auf der Oberfläche 18 beschichtet ist, während elektrisch-leitfähiges Material auf anderen Abschnitten der Oberfläche 18 angeordnet ist und die Bereiche 12, 14 mit dem Chip 19 verbindet.
  • 2 zeigt das Etikett in Form einer Briefmarke 17, die auf dem Umschlag derart aufgeklebt ist, dass sie die elektrisch-leitfähigen Bereiche 12, 14 überbrückt. Die erste Phase des Etiketts 17 ist in 1 dargestellt und bei diesem speziellen Beispiel weist das Etikett eine Anzeige 21 insbesondere in Form eines Postwertzeichens auf, auf dem der Betrag, das Land und andere Elemente angezeigt sind.
  • 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Briefumschlags, der dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 mit Ausnahme der Form der elektrisch-leitfähigen Tinte der ersten und zweiten Bereiche 12, 14, entspricht, und mit Ausnahme der Positionierung des trennenden elektrisch nicht-leitenden Abschnitts 15. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Briefmarke 22 eine einfache herkömmliche Briefmarke und der RFID Chip ist in einem Adressenetikett 23 angeordnet, das auf der ersten, äußeren Seite den Adressat 25 aufgedruckt enthält. Die zweite untere Seite des Etiketts 23 entspricht vorzugsweise der Oberfläche 18 des Etiketts 17 gemäß 1, die einen RFID Chip trägt und einen elektrisch-leitfähigen, druckempfindlichen Kleber besitzt.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Briefumschlags. In diesem Fall sind der erste Bereich elektrisch-leitfähiger Tinte 25 und ein zweiter Bereich 26 auf der Rückseite 27 und der Verschlußlasche 11 des Umschlags angeordnet. In diesem speziellen Fall bestehen die ersten und zweiten Bereiche 25, 26 aus einem oder mehreren erkennbaren Buchstaben oder Zeichen und speziell in diesem Fall besteht der eine der Bereiche (25) aus den Buchstaben „MO" und der andere Bereich (26) besteht aus den Buchstaben „ORE", und diese Buchstaben sind voneinander durch einen nicht-leitfähigen Teil 28 auf der Rückseite 27 und der Umfaltlasche 11 des Umschlags getrennt. Die Bereiche 25, 26 werden durch ein Etikett 29 überbrückt, das mit einem RFID Chip ausgestattet ist, und vorzugsweise ist es gleich dem Etikett 25, jedoch ist es nicht notwendig, das irgendeine Anzeige auf der ersten Oberfläche (auf der äußeren Oberfläche) davon angeordnet ist.
  • Die speziellen Einzelheiten, auf welche Weise der RFID Chip (19 gemäß 1) mit einem Etikett verbunden ist, werden nicht als kritisch angesehen, aber kann es beispielweise eine übliche Form aufweisen (beispielsweise wie die üblichen Motorola BiStatixTM Etiketts oder gemäß US-Patent 5,497,340), oder das Etikett kann wie in der laufenden Patentanmeldung Nr. 09/393,291 vom 10. September 1999 gezeigt verbunden werden.
  • Die 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Behälter, der die Funktechnik enthält, als Paket in Form eines Kartons ausgebildet ist. Der erste und zweite Bereich leitfähiger Tinte 30, 31, ist auf verschiedenen und gleichen Wänden des Pakets oder des Kartons 32 aufgetragen, wobei beispielsweise die gemeinsame Wand 33 mit den Bereichen versehen ist. Ein elektrisch nicht-leitender Trennbereich 34 befindet sich ebenfalls auf der Wand 33 des Pakets und dieser Bereich besteht aus einem einfachen Zellulosematerial (beispielsweise Karton, Pappe oder dergleichen) aus dem der Behälter 32 hergestellt ist. In diesem Fall ist der RFID Chip auf einem Etikett 35 angeordnet, das dem Etikett 23, 29 entspricht, und das die Antennenbereiche 30 und 31 überbrückt. Auch kann dieses Etikett 35 als Adressenaufkleber ausgebildet sein, obgleich bei dem Ausführungsbeispiel nach 5 ein Adressenaufkleber 36 ein getrenntes Element darstellt, das auf einer anderen Wand des Kartons 32 angeordnet ist, wobei die Beförderungsmarke (zum Beispiel eine Briefmarke oder dergleichen) 37 unabhängig von der Funktechnik angeordnet werden kann.
  • Zweckmäßigerweise sind die leitfähigen Bereiche 30, 31, die die Funkantenne bilden, wenigstens hauptsächlich auf der Außenseite des Pakets 32 angeordnet. Diese leitfähigen Bereiche können jedoch stattdessen oder zusätzlich auch auf der Innenseite des Pakets 32 angeordnet werden.
  • 6 ist eine schematische, ausgebreitete Darstellung eines Kartonzuschnitts 40, wobei dessen Innenseite gezeigt ist, auf welcher elektrisch-leitende Tinte als der erste Bereich 41 auf der Innenfläche der Packung 40 aufgedruckt ist. Der zweite Bereich kann auf einer anderen inneren Klappe (oder der gleichen inneren Klappe) getrennt durch elektrisch nicht-leitendes Material, entsprechend den Bereichen 34 oder 38) aufgedruckt werden, oder der zweite Bereich könnte auf der Außenseite des Kartons aufgedruckt sein, und es wird eine entsprechende Verbindung vorgenommen, um die Funkantenne zu bilden, wobei ein Etikett mit einem elektrisch-leitfähigen, druckempfindlichen Kleber mit einem RFID Chip vorgesehen wird, der von der Innenseite 41 nach der Außenseite des Kartons 40 reicht, wo der elektrisch leitfähige zweite Bereich aufgedruckt ist.
  • 7 ist eine Seitenansicht eines Kartons, der aus dem Zuschnitt gemäß 6 gebildet wurde, wobei eine Verbindung zwischen dem ersten Bereich 41 und dem zweiten Bereich 43 auf der Außenwand angeordnet ist, oder ein Trennbereich aus einem elektrisch nicht-leitenden Material 44 (beispielsweise einem Teil des Kartonmaterials 40) dazwischen. Ein Etikett 45 mit einem darauf angeordneten RFID Chip 46 und einem elektrisch-leitenden, druckempfindlichen Kleber 47 greift sowohl an einem Teil des zweiten Bereichs 43 als auch an einem Teil des ersten Bereichs 41 an, wenn die Lasche 48 des Kartons 40, der die Lasche aufweist, umgebogen wird, um den Karton zu schließen. Die Klappe 41 kann am Karton in irgendeiner Weise, beispielsweise mit Heftklammern, Klebeband oder anderen mechanischen Befestigungsgliedern oder durch einen elektrisch-leitfähigen, druckempfindlichen Kleber festgelegt werden.
  • 8 ist eine schematische Darstellung der zweiten rückwärtigen Seite eines Etiketts 50 nach der Erfindung, bei welchem anstelle des elektrisch-leitfähigen, druckempfindlichen Klebers ein herkömmlicher druckempfindlicher Kleber in Form von Blöcken 51 auf der zweiten Oberfläche vorgesehen ist, und elektrisch-leitfähige Leiterabschnitte (beispielsweise ein Kupferfilm oder andere elektrisch-leitfähige Materialstreifen) angewendet werden, die in herkömmlicher Weise, beispielsweise durch Kleber auf der zweiten Oberfläche 52 des Etiketts 50 festgelegt sind. Die Streifen 53 aus elektrisch-leitfähigem Material sind mit dem RFID Chip 54 versehen und wenn das Etikett 50 aufgebracht wird, um die ersten und zweiten elektrisch-leitfähigen Bereiche einer Funkantenne zu verbinden (beispielsweise die Bereiche 30, 31 in 5) wird das fertige RFID Produkt erzeugt.
  • 9 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei dem der RFID Chip 60 einem großen Briefumschlag 61 zugeordnet ist, aber nicht auf einem vom Umschlag 61 getrennten Teil befindlich ist, sondern direkt am Umschlag 61 selbst festgelegt ist. 9 zeigt die Rückseite eines herkömmlichen, aus Papier bestehenden Briefumschlags 61, beispielsweise aus Tyvek® oder einem ähnlichen elektrisch nicht-leitfähigen Material, der erste und zweite elektrisch-leitfähige Tintenbereiche 62 bzw. 63 aufweist, die darauf aufgedruckt sind und einen Trennbereich 64 dazwischen besitzen. Der RFID Chip 60 ist auf der Innenseite der Lasche 65 des Umschlags angeordnet und das Interface 65 der Lasche 66 trägt einen elektrisch-leitfähigen, druckempfindlichen Kleber 67, beispielsweise in Form eines Streifens oder eines anderen Musters. Der RFID Chip 60 ist gemäß der zeichnerischen Darstellung auf den nicht-leitenden Bereich 64 des Umschlags 61 ausgerichtet. Er könnte jedoch auch an einer anderen Stelle sitzen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 9 wird, wenn die Lasche 66 über die Faltlinie 68 in herkömmlicher Weise gefaltet wird, wie durch den Pfeil 69 angedeutet, dann greift der elektrisch-leitfähige Kleber 67 sowohl an dem elektrisch-leitfähigen Tintenbereich 62 als auch an dem Bereich 63 an, und verbindet diese Bereiche mit dem RFID Chip 60.
  • 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der RFID Chip 70 ein Teil des Behälters ist und nicht ein Teil eines getrennten Etiketts oder dergleichen. In diesem Fall ist der Behälter ein herkömmlicher Karton 71 mit einer Lasche 72, die umgefaltet wird, um den Karton zu schließen. Eine oder mehrere Oberflächen des Kartons sind mit elektrisch-leitfähigen Tintenbereichen 73, 74 versehen, die durch einen elektrisch nicht-leitenden Trennabschnitt 75 dazwischen getrennt sind. Eine Lasche trägt außer dem RFID Chip 70 vorzugsweise einen druckempfindlichen Kleber 76 darauf, so dass beim Umfalten der Lasche 72 über die Faltlinie 77 in Richtung des Pfeils 78 gemäß 10, außer einem Schließen der Ränder des Kartons eine Verbindung der elektrisch-leitfähigen Flächen 73, 74 hergestellt wird.
  • Bei allen Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten Bereiche aus leitfähiger Tinte an einer Stelle angeordnet werden und der RFID Chip befindet sich an einer anderen Stelle entfernt von der ersten Stelle und auch in einem zeitlichen Abstand (zum Beispiel wenigstens zwei Tage später oder mehrere Monate oder sogar Jahre später).
  • Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Flächenerstreckung der elektrisch-leitfähigen Tinte, die die elektrisch-leitfähigen Bereiche der Antenne bilden (beispielsweise die Bereiche 62, 63 in 9) so ausgebildet, und bemessen, dass die speziellen Erfordernisse erfüllt werden. In den meisten Fällen umfassen die ersten und zweiten Bereiche kollektiv etwa 161,3 cm2 bis 1290,3 cm2 (25 Quadratzoll bis 200 Quadratzoll), obgleich die Bereiche auch kleiner oder größer sein können, je nachdem wie es die Erfordernisse vorschreiben. Auch kann jeder spezielle oder schmale Bereich innerhalb des breiten Bereichs vorgesehen werden und bildet hier speziell einen Teil der Erfindung. Im typischen Fall betragen die kollektiven Bereiche der Antennenteile wenigstens etwa 322,6 cm2 (50 Quadratzoll), damit ein Empfang durch einen herkömmlichen Funkempfänger bei einer Entfernung von wenigstens 2 Metern noch feststellbar ist. Wenn beispielsweise die Ablesung unter einem Abstand von etwa 3 Metern gewünscht ist, dann kann der kollektive Bereich der elektrisch-leitfähigen Tinte (zum Beispiel 62, 63) etwa 30,5 cm × 30,5 cm (12 Zoll mal 12 Zoll) oder etwa 903,2 bis 967,7 cm2 (140 bis 150 Quadratzoll) betragen.
  • Außer in Form erkennbarer Buchstaben oder Zeichen (beispielsweise Zahlen, alphabetischen Buchstaben, Symbolen oder dergleichen, können die elektrisch-leitfähigen Bereiche irgendeine ästhetisch ansprechende Form haben, einschließlich geometrische Muster oder dergleichen. Indem die elektrisch-leitfähigen Tintenbereiche in ästhetisch ansprechender Weise angeordnet werden, wird die den Umschlag oder das Paket empfangende Person nicht wissen, dass diesem eine Funktechnologie zugeordnet ist und auf diese Weise kann auch ein größerer Antennenbereich geschaffen werden, ohne dass sich ungünstige visuelle Effekte ergeben.
  • Auf diese Weise ergibt sich, dass gemäß der Erfindung auf einfache, wirksame und kostengünstige Weise der Ableseabstand eines RFID Chips beträchtlich vergrößert werden kann. Anstelle eines üblichen Ableseabstands von etwa einem Meter, können gemäß der Erfindung Ableseabstände von 2 bis 5 Metern oder sogar noch mehr erreicht werden.
  • Vorstehend wurden Ausführungsbeispiele beschrieben, die sich als praktisch und bevorzugt erwiesen haben. Es ist jedoch für den Fachmann klar, dass zahlreiche Abwandlungen getroffen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, und dieser Rahmen ergibt sich im weitesten Sinn aus den beiliegenden Ansprüchen, die alle äquivalenten Strukturen und Verfahren umfassen.

Claims (17)

  1. Behälter, Paket oder Umschlag, die jeweils Folgendes umfassen: mindestens eine Wand (13) mit einem Oberflächenbereich, einen ersten Bereich mit leitfähiger Tinte (12, 25, 62, 73), der zumindest teilweise auf der Wand (13) angeordnet und von einem zweiten Bereich mit leitfähiger Tinte (14, 26, 63, 74) beabstandet ist, wobei der erste und der zweite Bereich mit leitfähiger Tinte durch einen Abschnitt des Behälters, des Pakets oder des Umschlags aus einem im Wesentlichen elektrisch nicht leitfähigen Material (15, 28, 64, 75) getrennt sind und zumindest einen Teil einer HF-Antenne umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter, das Paket oder der Umschlag des Weiteren Folgendes umfasst: ein Etikett oder eine Lasche des Pakets oder des Umschlags (17, 66, 72) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche (18, 65) und mit einem daran oder damit angebrachten RFID-Chip (19, 60), wobei die zweite Fläche einen Kleber (20, 67), wahlweise einen elektrisch leitfähigen Kleber, auf zumindest einem Teil davon aufweist, mit dem das Etikett, die Paketlasche oder die Umschlaglasche an der Wand befestigt werden kann, und ein elektrisch leitfähiges Material (20, 67), das mit der zweiten Fläche verbunden und so positioniert ist, dass es den ersten und den zweiten Bereich mit leitfähiger Tinte mit dem RFID-Chip verbindet, wenn die zweite Fläche in eine Position gebracht wird, in der sie in den ersten und den zweiten Bereich mit leitfähiger Tinte wirksam eingreift, und den Bereich aus im Wesentlichen nicht leitfähigem Material überbrückt, so dass der Behälter, das Paket oder der Umschlag von einem HF-Empfänger erfasst werden kann.
  2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich mit leitfähiger Tinte (14) zumindest teilweise auf dem Behälter angeordnet ist.
  3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber und das elektrisch leitfähige Material (20, 67) elektrisch leitfähigen Kleber (20, 67) umfassen, wobei der elektrisch leitfähige Kleber (20, 67) wahlweise selbstklebend ist.
  4. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Chip (19, 60) an der zweiten Fläche (18, 65) angebracht ist.
  5. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche mindestens einen von Menschen oder Maschinen lesbaren Freimachungsvermerk (21) darauf enthält.
  6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (12, 25, 62, 73) in Form von mindestens einem erkennbaren Buchstaben oder Zeichen vorliegt.
  7. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein im Wesentlichen prismenförmiges Paket umfasst, das hauptsächlich aus zellulosehaltigem Material besteht, wobei das im Wesentlichen elektrisch nicht leitfähige Material (15, 28, 64, 75), das den ersten und den zweiten Bereich mit leitfähiger Tinte (12, 14) trennt, einen Teil des Pakets umfasst, der im Wesentlichen frei von leitfähiger Tinte ist, und wobei sich wahlweise die Wand (13) zumindest hauptsächlich auf der Außenseite des Pakets befindet.
  8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Bereich mit leitfähiger Tinte (12, 14) so bemessen und das Paket so konstruiert ist, dass es in einer Entfernung von mindestens etwa drei Metern von einem HF-Empfänger erfasst werden kann.
  9. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen mit der Post versendbaren Umschlag aus im Wesentlichen elektrisch nicht leitfähigem Material umfasst.
  10. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Bereich (12, 14) so bemessen und das Paket so konstruiert ist, dass es in einer Entfernung von mindestens etwa zwei Metern von einem HF-Empfänger erfasst werden kann, und wobei wahlweise der erste und der zweite Bereich (12, 14) zusammen etwa 161,3–1290,3 cm2 betragen.
  11. Paket oder Umschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand eine Fläche des Umschlags oder des Pakets umfasst, in die die Umschlaglasche oder die Paketlasche eingreift, um den Umschlag oder das Paket zu verschließen.
  12. Paket oder Umschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Chip an der zweiten Fläche der Lasche angebracht ist und wahlweise der erste und der zweite Bereich (25, 26) zusammen etwa 161,3–1290,3 cm2 betragen und der erste Bereich in Form von mindestens einem erkennbaren Buchstaben oder Zeichen vorliegt.
  13. Verfahren für das Konstruieren eines HF-erfassbaren Behälters, Pakets oder Umschlags mit mindestens einer Wand (13) und aus einem im Wesentlichen elektrisch nicht leitfähigen Material unter Verwendung eines Etiketts oder einer Lasche des Pakets oder des Umschlags (17, 66, 72) mit einem daran angebrachten RFID-Chip (19) und einem elektrisch leitfähigen Überbrückungsteil, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: a) Drucken von elektrisch leitfähiger Tinte auf den Behälter, das Paket oder den Umschlag einschließlich der mindestens einen Wand, damit ein erster und ein zweiter Bereich (12, 14) mit elektrisch leitfähiger Tinte definiert werden, die durch einen Teil (15) des Behälters, Pakets oder Umschlags voneinander getrennt sind, der im Wesentlichen frei von elektrisch leitfähiger Tinte ist, b) Einbringen des Etiketts, der Paketlasche oder der Umschlaglasche (17, 66, 72) in überbrückenden Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich (12, 14) mit elektrisch leitfähiger Tinte, damit der erste und der zweite Bereich mit elektrisch leitfähiger Tinte mit dem RFID-Chip (19) verbunden werden, indem der Etikett- oder Laschenüberbrückungsteil wirksam in den ersten und den zweiten Bereich mit leitfähiger Tinte eingreift, so dass der Behälter, das Paket oder der Umschlag von einem HF-Empfänger erfasst werden kann, und c) Befestigen des Etiketts oder der Lasche in der Überbrückungsposition.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Etikett (17) um ein separates Etikett mit Kleber auf einer zweiten Fläche (18) davon handelt, wobei b) ausgeführt wird, indem das Etikett in die Überbrückungsposition gebracht wird und der Kleber in den Behälter, das Paket oder den Umschlag eingreift, und c) ausgeführt wird, indem der Kleber aktiviert wird, so dass er das Etikett in Position hält, und wobei es sich bei dem Etikettkleber wahlweise um Haftkleber handelt und c) durch Anwenden von Druck auf das Etikett ausgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (66, 72) ein Teil des Pakets oder des Umschlags ist, der Haftkleber enthält, wobei b) und c) ausgeführt werden, indem der Kleber mit einem anderen Teil (27) des Pakets oder des Umschlags in Kontakt gebracht und darauf gedrückt wird, damit er in Position gehalten wird, und wobei b) und c) ausgeführt werden, indem die Lasche (66, 72) in Kontakt mit einem anderen Teil (27) des Pakets oder des Umschlags gefaltet und darauf gedrückt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass a)–c) so ausgeführt werden, dass der Behälter, das Paket oder der Umschlag in einer Entfernung von mehr als 2 Metern von einem HF-Empfänger erfasst werden kann.
  17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass b) und c) an einem anderen Ort als a) und mindestens zwei Tage später ausgeführt werden und wahlweise a) so ausgeführt wird, dass der erste und der zweite Bereich zusammen mindestens 322,6 cm2 betragen.
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