(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的な蓄積区間内で走査装置における処理後に郵送物が動かされ、前記蓄積区間における各郵送物の読み取り位置ｘは、ｘが所定の値ｘ0とｘmaxとの間に保持されるよう制御される、
走査および読み取り装置（３０，５０）と機械的な蓄積区間（２０）とを備えた郵便物区分け装置用の入力ステーション（１０）の制御方法において、
前記蓄積区間（２０）内の符号化されていない郵送物の個数ｙを補助回路で求め、
入力ステーション（１０）の操作量ｕを生成するためコントローラ（８０）を介してｙをフィードバックし、
読み取り装置（５０）の読み取り能力ｚを特性曲線素子（１００）を介して前記補助回路の制御量に付加することを特徴とする、
郵便物区分け装置用の入力ステーション（１０）の制御方法
【請求項２】
読み取り装置（５０）として自動住所読み取り装置または画像符号化装置を設ける、請求項１記載の方法。
【請求項３】
コントローラ（８０）を２位置コントローラとして構成する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記特性曲線素子（１００）は非線形の特性曲線を有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
読み取り装置（５０）として自動住所読み取り装置と画像符号化装置が設けられており、これらの自動住所読み取り装置と画像符号化装置とにそれぞれ前記補助回路を設け、自動住所読み取り装置に対応づけられた補助回路からは該読み取り装置の排出能力ｕOCRを、画像符号化装置に対応づけられた補助回路からは該画像符号化装置の排出能力ｕVideoを生成させ、これらの排出能力ｕOCRおよびｕVideoから前記入力ステーションのただ１つの操作量ｕを求める、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ｕ＝ｍｉｎ（ｕOCR，ｕVideo）を選定する、請求項5記載の方法。
【請求項７】
入力装置（１０）と機械的な蓄積区間（２０）と走査装置（３０）と読み取り装置（５０）とが設けられている、請求項１記載の方法を実施するための装置において、
符号化されていない郵送物の個数ｙと読み取り装置の能力ｚを求める手段およびコントローラ（８０）が設けられており、
前記入力ステーション（１０）における操作量の生成のため前記コントローラ（８０）を介したｙのフィードバックによりｙの制御のための補助回路が形成され、
読み取り装置（５０）の能力ｚが特性曲線素子（１００）を介して補助回路の制御量へ付加されることを特徴とする装置。
【請求項８】
読み取り装置（５０）として自動住所読み取り装置または画像符号化装置が設けられている、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１および７の上位概念による方法および装置に関する。
郵便物を区分けするための公知の装置では、郵便物が入力装置によって機械的な蓄積区間に供給される。この蓄積区間では郵便物が所定の速度で動かされる。ここで蓄積区間の開始領域では光学的走査がスキャナによって行われる。郵便物が蓄積区間にある間に走査結果はさらに処理され、たとえば読み取り装置に供給される。読み取り装置は郵便物の表面に設けれている住所情報を評価する。郵便物が蓄積区間を離れる前に、読み取り装置の結果が使用できるようにすべきである。これは郵便物をさらに区分けし、読み取り結果によって相応の分類情報を付すためである。郵便物表面に設けられた情報が評価される郵便物を機械的に区分けする際の問題は、蓄積区間に供給される郵便物の秒当りの個数を次のように調整することである。すなわち、郵便物が蓄積区間を離れる前に読み出し結果が実際に使用できるように調整することである。制御技術的に表現すれば、蓄積区間の読み取り位置、すなわち読み取り装置がその結果を出力するときに郵便物が蓄積区間内でおかれている位置を、所定の値ｘ0とｘmaxとの間に留まるように制御しなければならないことが問題である。
本発明の課題は、蓄積区間中の郵便物の読み取り位置ｘが所定のｘ0とｘmaxとの間に留まるような方法およびこの方法を実施するための装置を提供することである。
本発明によればこの課題は、請求項１および請求項７に記載の構成によって解決される。本発明の実施例の有利な改善は、従属請求項および下記の説明から明らかである。
本発明では、補助制御回路が次のように構成される。すなわち、蓄積区間にある符号化されていない郵便物の個数ｙが求められ、入力ステーションの操作量ｕを発生させるためコントローラを介してフィードバックされる。その際、読み取り装置の読み取り能力ｚが特性曲線素子を介して補助制御回路の制御量に付加される。
本発明の有利な実施例では、読み取り装置として自動住所読み取り装置および／または画像符号化装置が使用される。
別の有利な実施例では、符号化されていない郵便物の個数ｙを入力ステーションの操作量を発生させるためにフードバックするコントローラとして２位置コントローラが使用される。
別の有利な実施例では、特性曲線素子が非線形特性を有する。
次に、発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、住所読み取り装置および画像符号化装置の概略図である。
図２は、制御区間の構造を示す概略図である。
図３は、補助制御量のフィードバックによる制御の構造を示す概略図である。
図４は、蓄積区間内でまだ読み取られていない郵便物の個数と読み取り位置との関係を入力ステーションの処理能力に依存して示すグラフである。
図５は、住所読み取り装置を備えた装置での完全な制御回路のブロック回路図である。
図６は、読み取り位置と蓄積区間に存在するまだ読み取られていない郵便物との定常関係を特別の非線形特性に対して示すグラフである。
図７は、住所読み取り装置および画像符号化装置のブロック回路図である。
図１には、住所読み取りおよび画像符号化装置が示されている。入力ステーション１０において郵送物が個別化されてコンベヤベルトに引き渡され、コンベヤベルトは郵便物を装置内で搬送し、これによって機械的な蓄積区間２０が形成される。入力ステーション１０の直後でスキャナ３０により郵送物表面が光学走査され、それらの画像が住所読み取り装置へ伝送される。読み取り装置がその結果を送出するときに蓄積区間内で郵送物がおかれている位置を、以下では一般に読み取り位置ｘと称する。自動住所読み取り装置が用いられるならば、以下ではこの位置をＯＣＲ処理位置（ＯＯＣＲ）と称する。否定的な読み取り結果となった場合つまり自動的な住所読み取りが成功しなかった場合には、画像符号化を符号化要員が行えるようにするとよい。場合によって行われる画像符号化処理が終了したときに蓄積区間内で郵送物がおかれている位置を、以下では画像処理位置と称する（ＯＶＣＲ）。
有利には、スキャナ３０から供給された走査結果は画像メモリ４０へ導かれ、次に自動住所読み取り装置および／または画像符号化装置５０へ供給される。読み取り結果は結果メモリ６０へ供給され、これにより区分けまたは印刷情報が図１には示されていない後続の装置へ供給される。すべての装置の制御は中央プロセッサユニット７０により行われる。
図１による装置をうまく動作させるのに重要なことは、入力ステーション１０の能力ｕつまりはスループットをできるかぎり大きく設定することであるが、このことでｘないしＯＯＣＲおよびＯＶＣＲが蓄積区間終端直前に位置するようになり、しかもこれはすべての郵送物に対してできるかぎりそのようすることである。
入力装置の制御が不十分な場合、一方では能力ｕが高すぎると読み取り装置に対し過度な要求が課されることになり、このため対応する郵送物が蓄積区間からすでに離れてしまってからその結果が得られるようになってしまう。このような郵送物は区分け不可能である。他方、入力ステーションの能力が低く設定されすぎていると、読み取り装置には過少な要求しか課されないことになる。この場合、装置のスループット全体が不必要に抑えられ、読み取り位置ｘは入力装置の近くに位置することになる。
本発明が基礎とする着想は、通常のように制御量つまりｘないしＯＯＣＲないしＯＶＣＲをフィードバックしてその結果から入力ステーションの適切な能力を求めるのではなく、その代わりに補助制御量を導出することにある。
以下ではまずはじめに図１による装置の簡単なモデルに基づき、補助制御量の導入およびスループットの最適化ならびに蓄積区間超過の回避について説明する。
図２には図１による装置の構造図が示されている。ここでは、次のような住所読み取り装置だけが使用されることを前提とする。すなわちこの住所読み取り装置は処理すべき画像をたとえばＦＩＦＯ方式で画像メモリから取り出して、読み取りが成功したか否かにかかわらず読み取り結果を結果メモリに格納する。この場合、ｘないしＯＯＣＲに対し連続近似において差分方程式
0003691064.tif 000002
が成り立つ。
ＯＯＣＲが移動する速度
0003691064.tif 000003
は一方では搬送速度ｖにより与えられ、これは一定のものとする。さらに他方ではこの速度に対し、郵送物／秒で測定される住所読み取り装置の処理能力ｚ（ｔ）が反対に作用し、これはメートルあたりの郵送物で与えられる蓄積区間中の集中度ｄ（ｘ，ｔ）により除算する必要がある。
集中度ｄ（ｘｔ）に対しては差分方程式
0003691064.tif 000004
が成り立つ。ここでｓは搬送装置中の位置座標であり、境界条件
0003691064.tif 000005
で表される。この場合、ｕ（ｔ）は郵送物／秒での入力ステーションの排出能力を表す。式（２）の一般的な解は周知のごとく、代入によっても簡単に検証できるように
0003691064.tif 000006
となる。式（１）は
0003691064.tif 000007
となる。
そしてこのことから、図２に示されている制御区間の構造図が得られる。すなわちこれに応じてｘ（ｔ）は、非線形であり可変のむだ時間７５を伴う差分方程式に従い、この式に影響量として入力ステーションの能力ｕ（ｔ）および住所読み取り装置の処理能力ｚ（ｔ）、７８、が関与する。積分素子ゆえにシステムは不安定である。
式５による制御区間は殊に可変のむだ時間ゆえに制御が困難である。それというのは安定化の問題ならびに長い過渡応答特性が生じるからである。
図３にはこのモデルを拡張した様子が示されている。この場合、読み取り結果がまだ得られずに蓄積区間内に位置する郵送物の個数ｙ（ｔ）が考慮に入れられる。以下ではｙ（ｔ）を”符号化されていない郵送物の個数”と称する。ｙについては簡単な線形の差分方程式
0003691064.tif 000008
が成り立つ。つまりｙは、入力ステーションの排出能力と住所読み取り装置の処理能力に関する積分として表される。本発明による方法によればｙ（ｔ）が求められ、コントローラ８０有利には２位置コントローラを介してｕ（ｔ）にフィードバックされる。２位置コントローラ８０は入力ステーション１０を、蓄積区間２０の測定値ｙが目標値ｗよりも小さいかぎり最大排出能力ｕmaxに切り替え、ｙが目標値に達するとただちに排出を完全に停止させる。このことでまずはじめに以下の利点が得られる。すなわちｙのための補助制御回路は２位置コントローラ８０により時間に関して最適化され、つまり補助制御量ｙをれそよりも短期間で所定の目標値ｗに調整可能な他のコントローラは存在しない。同時にこの補助回路は安定しており、低次ゆえに振動を受けにくい。補助回路は精確に定常状態にあり、つまり時間的に一定のｚ（ｔ）＝ｚstatおよびｗ（ｔ）＝ｗstatであればｙstat＝ｗstatとなり、これはｚstatが入力ステーションの最大許容能力ｏmaxよりも小さいかぎり成り立つ。
符号化されていない郵送物ｗ（ｔ）の目標値つまり補助制御回路の制御量に依存して、種々の異なる定常的な処理能力ｚ（ｔ）に対し読み取り位置ｘが生じる。符号化されていない郵送物の目標値ｗを一定に設定すれば、図４による処理能力ｚ（ｔ）は定常時において式
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に従い、これは蓄積区間における郵送物の間隔の計算により容易に求められる。図４からわるように、ｗをこのように一定に選定することは、住所読み取り装置の処理能力が低い場合にｘが著しく増大する一方、高い能力については蓄積区間がほとんど利用されないことから、満足のいくものではない。
それよりも有利であるのは、目標値ｗを住所読み取り装置における目下利用可能な処理能力ｚ（ｔ）に依存して選定することである。この目的で、住所読み取り装置の出力側に設けられた測定素子９０により瞬時の能力ｚ（ｔ）が測定され、その際に同時に低域通過フィルタ特性で平滑化も行われ、特性曲線コントローラ１００における非線形の特性曲線を介し目標値としてｗ（ｔ）が付加される（妨害量付加、図５参照）。読み取り結果は離散的な時点でしか生じないので、所定の期間あるいは所定数の読み取り結果に関する平均化によってのみ処理能力の測定が可能である。たとえば、符号化結果が生じたときに直前の符号化結果の発生からの期間を求めてその逆数を形成することができ、その際にこの逆数が符号化能力に対する尺度となる。多数の符号化結果を考慮すれば、平均化つまりは低域通過フィルタ作用が測定に現れる。ｙの算出はカウンタを用いることで電気的な成分の通報により行われる。たとえば、何個の郵送物が排出されたのかに関する通報が入力装置により送出され、他方、読み取り電子装置は各読み取り結果を通報する。これにより、符号化されていない郵送物の個数を減算により求めることができる。図３の場合と同様に、制御量ｕ（ｔ）へのフィードバックは２位置コントローラ８０を介して行われる。非線形特性曲線１００の適切な選定により、定常的な処理能力に依存してｘに対し適切な経過特性が生じる。図６ａには有利な非線形特性曲線が定性的に示されており、図６ｂにはｘの対応の経過特性が式（７）にしたがって示されている。ここでわかるのは、低い処理能力ｚに対しては蓄積区間の長さ全体が利用され、中庸の処理能力に対しｘは蓄積区間のほぼ中央領域に位置する一方、高い処理能力ｚに対してはｘは入力ステーションの近くに引き寄せられる。そしてこのようにして制御されるシステムの全スループットは理想どおりに達成可能なスループットに近づき、このときには蓄積区間超過数がわずかになり、つまり蓄積区間をはなれるときに住所読み取り装置の読み取り結果を伴わない郵送物の個数がわずかになる。
図６ｃ，ｄにはさらに別の有利な特性曲線が定性的に示されている。住所読み取り装置の能力が常にｚminとｚmaxの間にあることがわかれば、始端から終端まで全蓄積区間長を利用する特性曲線を考慮できる。
基本的には、既述の特性曲線の代わりに別の形式のものも対象となる。そのような形式は、制限された個数の画像メモリ、結果メモリ等のように別の境界条件を考慮しなければならないときに有利となる可能性がある。その際、ｘとｙの定常的な特性の関係はｙstat＝ｗstatゆえに常に式（７）で与えられ、したがって一方の所定の経過特性ｘstat（ｚstat）に対しそれを生成する特性曲線ｗ（ｚstat）を算出できる。
住所読み取り装置は設けられいないが画像符号化装置の設けられている装置であっても上記の手法を借用することができ、その際、住所読み取り装置の能力ｚを符号化能力で置き換える必要がある。たとえば蓄積区間長や非線形特性曲線（図６）における特性点のようなその他のパラメータは、典型的には住所の検出よりも長い期間に整合される。
住所読み取り装置が否定的な結果を送出するような郵送物においてのみ画像符号化の行われる画像符号化装置と住所読み取り装置とが組み合わせられた装置の場合にも、本発明による方法を用いることができる。この場合、排出能力の設定にあたり住所読み取り装置の観点も画像符号化装置の観点も考慮する必要がある。有利には以下のことが行われる：
１．蓄積区間において、適切な長さの前方の部分で住所読み取り装置に対しＩOCRが割り当てられる。上述のようにして入力ステーションの制御が行われるが、この場合、非線形の特性曲線の整合した選定により、ＯＣＣＲが割り当てられた蓄積区間ＩOCR内に確実に保持されるようになる。そして制御アルゴリズムによって、符号化されていない郵送物の目標値ｗOCRと排出能力ｕOCRが生成される。
２．画像符号化領域に対する制御は、画像符号化位置ＯＶＣＲが蓄積区間全体内に保持されるように構成される。その際に考慮すべきことは、符号化されていない郵送物の個数ｙVideoは精確には求めることができないことである。それというのは、蓄積区間内に位置するすべての郵送物を画像符号化する必要はなく、住所読み取り装置の成功または失敗は事前にはわからないからである。しかしｙVideoは予測することができ、これは読み取り装置によりすでに処理され否定的な結果を伴った郵送物の個数に、読み取り装置の結果がまだ得られていないが否定的な結果の予期される郵送物の個数を加算することにより得られる和として表される。このことを式で表すと、
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となる。
ここでｎOCR negativは、住所読み取り装置の否定的な結果がすでに得られたかがまだ画像符号化結果の得られていない郵送物の個数を表し、ｙOCRは住所読み取り装置の結果がまだ得られていない郵送物の個数を表す。
まだＯＣＲ処理されていない郵送物ｙOCRに対する読み取り速度の予測値
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は、読み取り装置によりすでに処理された所定数の郵送物から平均値として求められ、これはうまく処理された郵送物ｎOCR positivと処理された郵送物の全数ｎgesamtから、所定の時点で更新された商として求められる。
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この特性が考慮されながら、画像符号化領域に対する制御によって値ｗVideoと排出能力ＵVideoが形成される。
住所読み取り装置と画像符号化装置に対する制御から、そのつど排出能力ＵOCRとＵVideoが得られる。この場合、入力ステーションの排出能力だけを実現できるので、これら両方の値ＵOCRとＵVideoから排出能力ｕを求めることができる。有利な値はｕ＝ｍｉｎ（ｕOCR，ｕVideo）である。
図７には、住所読み取り装置と画像符号化装置の組み合わせに対する完全な制御回路の１つの実施形態が示されている。この場合、図５からそのまま借用されたｙOCRのための制御回路部分はボールドで示されている。図７中の特性曲線コントローラ１００ないし１１０は、それらが低域通過フィルタ作用を有する測定素子も含むものとする。ｙVideoのための補助回路においてｙVideoはフィードバックされ、目下の能力ｚVideoが特性曲線コントローラ１１０を介して目標値ｗVideoとして付加される。ｕへのフィードバックはコントローラ１２０を介して行われる。回路１３０によりｕOCRとｕVideo＝ｕ（ｔ）の最小値が求められる。求められた値ｙOCRは回路１４０において予測値
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を形成するために用いられ、これから再びｎOCR negativを利用してｙVideoが求められる。
Ｌ（ｔ）は実際の読み取り速度を表す。これはｎOCR negativ増加の原因であり、精確には測定できない。しかしこれは、ｎOCR negativをカウンタによりｙOCRと同様じかに求めることができるので、不必要でもある。
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はＬの予測値であり、これは式（９）に従って過去の値から求められ、まだＯＣＲ処理されていない郵送物ｙOCRに対して有効なものとする。
ｕ＝ｍｉｎ（ｕOCR，ｕVideo）の選定は、とりわけ蓄積区間の終端に未処理の郵送物が生じるのを回避しようとするときに殊に重要である。他方、殊に高いスループットが要求されている間は所定数の未処理の郵送物を許容できるならば、たとえばｕ＝ｕOCR＋ｕVideo／２を用いるのが有効である。そのような場合、回路１３０をそれに応じて変形できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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