DD277141A1

DD277141A1 - Verfahren und anordnungen zum automatischen identifizieren von objekten

Info

Publication number: DD277141A1
Application number: DD32188288A
Authority: DD
Inventors: Joerg Schacht; Werner Stammberger
Original assignee: Ingbuero D Bauwesens Schwerin
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1990-03-21

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten, insbesondere von Transportbehaeltern und Transportmitteln, an denen ein Codetraeger befestigt ist. Der Codetraeger, der hauptsaechlich aus induktiven Schleifen mit spezieller Geometrie besteht, wird fuer die Speicherung der Informationen genutzt, mit denen die Identifizierung des Transportobjektes erfolgt. Beim Auslesen der Informationen aus dem Codetraeger werden die induktiven Schleifen durch spezielle Aufnehmer abgetastet. Die Erfindung umfasst ferner Anordnungen zur Durchfuehrung des erfindungsgemaessen Verfahrens. Die Figur 1 zeigt eine Anordnung zur Durchfuehrung des erfindungsgemaessen Verfahrens. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dio Erfindung betrifft Vorfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten durch das Auslesen der in oinem Codeträger gospoieherton Informationen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für dio Automatisierung dos Fördergutflusses ist es unter anderem notwendig, daß die Transportobjekte in geeigneter Weise identifiziert werden könnon.

Es sind zahlreiche Systeme bekannt, die eine Identifikation von Objekten realisieren, wie z. B. das in der Offenlegungsschrift DT 244744 A1 vorgestellte Verfahren und Einrichtung zur Identifizierung von Behältern.

Obwohl dieses System zu großer Vollkommenheit entwickelt worden ist, hat es doch mancherlei Nachteile. Der Aufbau der am Transportobjokt befestigten Codierungsmodule gestaltet sich durch den Einsatz von aktiven elektronischen Schaltungen kompliziert. Sie benötigen aufwendige Einrichtungen für die Energieversorgung der im Codemodul enthaltenen aktiven elektronischen Schaltungen und sind für die Bedingungen, die z. B. beim Hafenbetrieb (aggressive Umwelt, Vibrationen, mechanische Belastungen, Arbeitstemperaturbereich) auftreten, nur teilweise geeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Verfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten bereitzustellen, mit deren Hilfe eine sichere Identifikation von Objekten durch berührungsloses Abtasten eines Codeträgers erfolgen kann. Der Codeträger soll sich durch einen unkomplizierten, preiswerten und störunanfälligen Aufbau auszeichnen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten zu schaffen, in weichem die genannten Nachteile vermieden sind.

Es wurde vor allem Wert auf einen unkomplizierten Aufbau des Codeträgers am Transportobjekt, auf einen Verzicht auf aktive Schaltungen im Codeträgei und auf die Möglichkeit der Anwendung dieses Verfahrens unter Hafenbedingungen speziell für die Containererkennung gelegt.

Erfindungsgemäß wird der Code zum automatischen Identifizieren eines Objektes durch induktive Schleifen mit toezieller Geometrie im Codeträger gespeichert, der am Objekt angebracht ist.

Die Codeschleifen werden bei der Identifizierung abgetastet. Der Phasenvergleich zwischen einer Vergleichsspannung und der in den Aufnehmern des Lesesystems induzierten Spannungen bildet die Grundlage des Auswerteverfahrens.

Dieses Verfahren gestattet eine sichere Auswertung auch bei variablen Abständen zwischen der stationären Anlage und dem Codeträger.

Die Verwendung von induktiven Schleifen für die Speicherung der Informationen ermöglicht einfache, preiswerte und robuste Lösungen.

Auf diese Weise ist eine Fertigung des Codeträgers in großer Stückzahl möglich und damit wird eine Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb eines Identifikationssystems erfüllt.

Ausführungsbeispiele Es zeigen die

Fig. 1: Aufbau des ldentifi!;ationssystems Fig. 2: Aufbau einer Codeschleife

Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Verfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten erfolgt an oinem Beispiel (Fig. 1). Das für die Durchführung der o.g. Verfahren benutzte Erkennungssystem mit induktiven Schleifen besteht aus einem stationären Teil, der Lesestation (1) und einem Codeträger (2). Der Codeträger ist in geeigneter Weise an dem zu identifizierenden Objekt angebracht. In der Lesestation sind die Baugruppen für die HF-Schwingungserzeugung und -übertragung, die Aufnehmer- und Auswerteeinheit, die Steuerungs- und Ausgabeeinheit enthalte."!.

Der Codeträger (2) besteht aus einer Empfangsspule, einer Aktivierungseinheit und den Codierschleifen.

Der HF-Generator (3) erzeugt eine Wechselspannung, die durch einen Leistunguverstä-Mer (4) genügend hoch verstärkt wird. Die Wechselspannung speist eine Sendespule (5) und dadurch baut sich um diese Spule sin magnetisches Wechselfeld (13) auf.

Befindet sich die Empfangsspule (10) des Codeträgers im Wirkungsbereich dieses Wechselfeldes, wird in ihr eine Spannung induziert. Diese Spannung bewirkt einen Stromfluß durch die Codierschleifen (12).

Das sich dabei aufbauende magnetische Wechselfeld (14) wird von den über den Codierfeldern der Schleife positionierten Aufnehmern (6) erfaßt.

Die Eigenschaften dieses magnetischen Feldes, wie z. B. der räumliche magnetische Feldstärkerverlauf und^die Richtung der Feldstärkevektoren, lassen sich gezielt durch die Änderung der geometrischen Anordnung der Schleife beeinflussen. Die Codierschleifen sind in einzelne Abschnitte unterteilt, die als Bezugs- (15) und Codierfelder (16) bezeichnet werden. Die Codierung erfolgt durch die Wahl der Stromrichtung innerhalb der Codierfeldor. Eine Änderung der im vorhergehenden Codierfeld vorhandenen Stromrichtung wird durch eine Vertauschung des oberen (17) und des unteren Abschnittes (18) der Schleife im betrachteten Codierfeld erreicht.

Dadurch ändert sich die Richtung der magnetischen Feldstärkevektoren gegenüber dem vorhergehenden Codefeld.

Die Richtung dor magnetischen Feldstärkevoktoren wird über den einzelnen Codierabschnitten durch spezielle Aufnehmer (6) orfaßt. Dio in don Aufnehmern induzierten Spannungen werden in oiner Auswerteeinheit (8) mit einer Vergleichsspannung, die vom Ausgangssignal des HF-Gonerators abgeleitet wird, verglichen.

Dio. auswertung erfolgt vorzugsweise durch einon analogen Vierquadranten-Multiplikator. Die Ausgangssignale der Multiplikatoren werden auf Schwollwortschaltstufon geleitet. Dio Ausgangssignale der Schaltstufen liefern TTL-Pegel.

Ergebnis dos Losevorganges und dor nachfolgenden Auswertung ist eine eindoutige Zuordnung der jeweiligen Stromrichtung im Codierfeld zu einom logischen Zustand (L o. H).

Dio Ausgangssignalo können dann wahlweise seriell oder parallel über eino Ausgabeeinheit (9) ausgegeben werden. Die Stouoroinhoit (7) ist für don zeitlich richtigem Ablauf dor Lese- und Ausgabeoperation verantwortlich und soll Fehler im Funktionsablauf erkennen und signalisieren können. Die Leseoporation wird gestartet, worin das Signal, das von einem über dem

Bezugsfeld der Codierschleife positionierten Aufnehmer erzeugt wird, einen bestimmten Wert überschreitet. Die Stromrichtung innerhalb der Bezugsfelder ist so zu wählen, daß sie nach der Auswertung Η-Pegel am Ausgang des jeweiligen Schwellwertschalters erzeugen.

Die Identifikation des Behälters kann z. B. durch eine Nummer erfolgen, die durch die induktiven Schleifen gespeichert wird.

Dabei wird jedem Codierfeld der Schleifen eine Zweier-Potenz zugeordnet, die je nach eingestellter Stromrichtung innerhalb des betrachteten Codierfeldes den logischen Wert L oder H besitzt und dementsprechend in die Berechnung der codierten Nummer eingeht.

Eine weitere Möglichkeit ergibt sich durch die BCD-Codierung der Nummer. Jede Ziffer der Nummer wird durch eine induktive Schleife codiert. Die Schleifen bestehen aus vier Codierfeldern entsprechend den Wertigkeiten 2°-2³ und einem Bezugsfeld.

Für diese Codiervarianten werden zwei Anordnungsmöglichkeiten der Codierschleifen angegeben:

1. Die Codierschleifen sind räumlich voneinander getrennt auf dem Codeträger untergebracht. Sie werden durch den gleichen Schleifenstrom i durchflossen, eine Aktivierungseinheit für die Codeschleifen kann entfallen.

2. Die zweite Variante verwendet Codierschleifen, die parallel übereinander angeordnet sind. Die Anzahl der zum Lesen der gespeicherten Informationen benötigten Aufnehmer ergibt sich aus der Zahl der Codier- und Bezugsfelder einer Codeschleife. In einem bestimmten zeitlichen Abstand werden die induktiven Schleifen nacheinander aktiviert. Die Selektion der Schleifen erfolgt durch eine Aktivierungseinheit (11) im Codeträger, die frequenzselektive Resonanzkreise enthält. An diese Resonanzkreise sind die Schleifen angekoppelt. Ein maximaler Stromfluß durch die Schleifen ist nur bei Einspeisung eines Wechselstromes möglich, dessen Frequenz mit der Resonanzfrequenz des jeweiligen Resonanzkreises übereinstimmt. Die unterschiedlichen Frequenzen werden vom HF-Generator in der Lesestation erzeugt, dessen Frequenz nach einem bestimmten Zeitregime geändert wird.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Identifizieren von Objekten durch Auslesen der Informationen, die in einem am Objekt befestigten Grundkörper gespeichert sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Code zur Identifizierung durch Codeschleifen (12) mit spezieller Geometrie gespeichert wird, wobei beim Auslesevorgang das durch einen Stromfluß durch die Codeschleifen entstandene magnetische Wechselfeld (14) durch spezielle Aufnehmer (6) in der Lesestation (1) abgetastet und ein Phasenvergleich zwischen den in den Aufnehmern induzierten Spannungen und einer Vergleichsspannung durchgeführt wird und das Ergebnis des Phasenvergleiches eine eindeutige Zuordnung eines logischen Pegels zu einer eingestellten Stromrichtung innerhalb eines Codefeldes (16) der Codeschleife ermöglicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuordnung eines logischen Pegels zu einem Codefeld durch die Wahl der Stromrichtung in diesem Codefeld erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein von der Lesestation erzeugtes magnetisches Wechselfeld (13) von einer Empfangsspule (10) im Codeträger empfangen wird und den für die Aktivierung der Codeschleifen nötigen Stromfluß bewirkt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß für die Auswertung die Richtung der magnetischen Feldstärkevektoren, die sich vertikal von der Codeschleife ausbreiten, erfaßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß de; Phasenvergleich zwischen der Vergleichsspannung, die von dem HF-Generator (3) in der Losf.station abgeleitet wird, und den Spannungen der Aufnehmer durch analoge Vierquadranten-fviultiplikatoren realisiert wird.

6. Verfahrennach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, d?iS die Ausgangssignale der Vierquadranten-Multiplikatoren auf Schwellwertschaltstufen geleitet werden, die als Ausgangssignale TTL-Pegel liefern.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Lesevorgang durch spezielle Aufnehmer in der Lesestation, die Bezugsfeldaufnehmer, welche die Bezugsfelder (15) der Codeschleifen abtasten, gestartet wird.

8. Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten, die für die Speicherung d jr zur Identifizierung notwendigen Information Codeschleifen benutzen, gekennzeichnet dadurch, daß die Codeschleifen in Bezugs- und Codefelder unterteilt sind.

9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorgabe der Stromrirhtung innerhalb der Codefelder durch die Änderung der Geometrie der Codeschleife erfolgt.

10. Anordnung nach Anspruch 8 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Frequenz der in der Empfangsspule des Codeträgers induzierten Wechselspannung durch eine Frequenzverdopplerschaltung verdoppelt wird.

11. Anordnung nach Anspruch 8 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß bei Verwendung von mehreren Codeschleifen, die in ihrer Lage zueinander nicht räumlich getrennt sind, das Codemodul eine Aktivierungseinhoit (11) enthält, die je nach Frequenz der in der Empfangsspule induzierten Wechselspannung eine Codeschleife aktiviert.

12. Anordnung nach Anspruch 8 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß durch die Steuereinheit (7) der HF-Generator der stationären Anlage so gesteuert wird, daß die Frequenz des Generators nach einem bestimmten Zeitregime geändert wird.