DD277141A1

DD277141A1 - METHOD AND ARRANGEMENTS FOR AUTOMATIC IDENTIFICATION OF OBJECTS

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. 1The invention relates to methods and arrangements for the automatic identification of objects, in particular transport containers and means of transport, to which a code carrier is attached. The code carrier, which consists mainly of inductive loops with special geometry, is used to store the information used to identify the transport object. When reading the information from the code carrier, the inductive loops are scanned by special transducers. The invention further comprises arrangements for carrying out the method according to the invention. FIG. 1 shows an arrangement for carrying out the method according to the invention. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Dio Erfindung betrifft Vorfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten durch das Auslesen der in oinem Codeträger gospoieherton Informationen.Dio invention relates to ancestors and arrangements for the automatic identification of objects by reading the in oinem code carrier gospoieherton information.

Characteristic of the known state of the art

Für dio Automatisierung dos Fördergutflusses ist es unter anderem notwendig, daß die Transportobjekte in geeigneter Weise identifiziert werden könnon.For the automation of the flow of conveyed goods, it is necessary inter alia that the transport objects can be identified in a suitable manner.

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.There are numerous known systems that realize an identification of objects, such. As the presented in the published patent application DT 244744 A1 method and apparatus for identifying containers.

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.Although this system has been developed to great perfection, it has many disadvantages. The structure of the coding modules attached to the transporting object is complicated by the use of active electronic circuits. They require complex facilities for the power supply of the active electronic circuits contained in the code module and are for the conditions that z. B. in port operation (aggressive environment, vibration, mechanical stress, working temperature range) occur, only partially suitable.

Object of the invention

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.The aim of the invention is to provide methods and arrangements for the automatic identification of objects, with the aid of which a secure identification of objects can take place by contactless scanning of a code carrier. The code carrier should be characterized by an uncomplicated, inexpensive and störunanfälligen structure.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Anordnungen zum automatischen Identifizieren von Objekten zu schaffen, in weichem die genannten Nachteile vermieden sind.The invention has for its object to provide methods and arrangements for the automatic identification of objects, in which the mentioned disadvantages are avoided.

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.It was particularly important to a simple structure of the code carrier on the transport object, a waiver of active circuits in Codeträgei and the possibility of applying this method under port conditions specifically for container detection.

Erfindungsgemäß wird der Code zum automatischen Identifizieren eines Objektes durch induktive Schleifen mit toezieller Geometrie im Codeträger gespeichert, der am Objekt angebracht ist.According to the invention, the code for automatically identifying an object is stored by inductive loops with toezieller geometry in the code carrier, which is attached to the object.

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.The code loops are scanned during identification. The phase comparison between a comparison voltage and the voltages induced in the transducers of the reading system forms the basis of the evaluation method.

Dieses Verfahren gestattet eine sichere Auswertung auch bei variablen Abständen zwischen der stationären Anlage und dem Codeträger.This method allows reliable evaluation even with variable distances between the stationary system and the code carrier.

Die Verwendung von induktiven Schleifen für die Speicherung der Informationen ermöglicht einfache, preiswerte und robuste Lösungen.The use of inductive loops for information storage enables simple, inexpensive and robust solutions.

Auf diese Weise ist eine Fertigung des Codeträgers in großer Stückzahl möglich und damit wird eine Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb eines Identifikationssystems erfüllt.In this way, a production of the code carrier in large quantities is possible and thus a prerequisite for economic operation of an identification system is met.

Ausführungsbeispiele Es zeigen dieExemplary embodiments The figures show

Fig. 1: Aufbau des ldentifi!;ationssystems Fig. 2: Aufbau einer CodeschleifeFig. 1: Structure of the identification system Fig. 2: Structure of a code loop

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."!.The description of the methods and arrangements for the automatic identification of objects according to the invention is given by way of example (FIG. 1). That for the implementation of the o.g. Method used inductive loop detection system consists of a stationary part, the reading station (1) and a code carrier (2). The code carrier is suitably attached to the object to be identified. In the reading station, the assemblies for the RF vibration generation and transmission, the pick-up and evaluation unit, the control and output unit contain. "!.

Der Codeträger (2) besteht aus einer Empfangsspule, einer Aktivierungseinheit und den Codierschleifen.The code carrier (2) consists of a receiver coil, an activation unit and the coding loops.

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.The HF generator (3) generates an alternating voltage which is amplified sufficiently high by a power amplifier (4). The AC voltage feeds a transmitting coil (5) and thereby builds around this coil sin magnetic alternating field (13).

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).If the receiver coil (10) of the code carrier is within the effective range of this alternating field, a voltage is induced in it. This voltage causes a current flow through the coding loops (12).

Das sich dabei aufbauende magnetische Wechselfeld (14) wird von den über den Codierfeldern der Schleife positionierten Aufnehmern (6) erfaßt.The resulting magnetic alternating field (14) is detected by the over the coding fields of the loop positioned transducers (6).

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.The properties of this magnetic field, such. As the spatial magnetic field strength curve and ^ the direction of the field strength vectors can be selectively influenced by the change in the geometric arrangement of the loop. The coding loops are divided into individual sections, referred to as reference (15) and coding (16) fields. The coding takes place by the choice of the current direction within the Codierfeldor. A change of the existing in the previous coding field current direction is achieved by an exchange of the upper (17) and the lower portion (18) of the loop in the coding field under consideration.

Dadurch ändert sich die Richtung der magnetischen Feldstärkevektoren gegenüber dem vorhergehenden Codefeld.As a result, the direction of the magnetic field strength vectors changes with respect to the preceding code field.

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.The direction of the magnetic field strength vectors is taken over the individual coding sections by special sensors (6). The voltages induced in transducers are compared in an evaluation unit (8) with a reference voltage which is derived from the output signal of the RF congener.

Dio. auswertung erfolgt vorzugsweise durch einon analogen Vierquadranten-Multiplikator. Die Ausgangssignale der Multiplikatoren werden auf Schwollwortschaltstufon geleitet. Dio Ausgangssignale der Schaltstufen liefern TTL-Pegel.Dio. Evaluation is preferably performed by a four-quadrant analog multiplier. The output signals of the multipliers are routed to the fast word switching step. Dio output signals of the switching stages provide TTL level.

Ergebnis dos Losevorganges und dor nachfolgenden Auswertung ist eine eindoutige Zuordnung der jeweiligen Stromrichtung im Codierfeld zu einom logischen Zustand (L o. H).Result dos Losevorganges and dor subsequent evaluation is a one-sided assignment of the respective current direction in the coding field to einom logical state (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 demDio output signals can then be output either serially or in parallel via an output unit (9). The stouoroinhoit (7) is responsible for the timely execution of the read and output operation and should be able to detect and signal errors in the functional sequence. The read process is started, in which the signal from one above the

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.Reference field of the encoder loop positioned transducer is generated exceeds a certain value. The current direction within the reference fields should be selected so that they generate nach-level at the output of the respective threshold value switch after the evaluation.

Die Identifikation des Behälters kann z. B. durch eine Nummer erfolgen, die durch die induktiven Schleifen gespeichert wird.The identification of the container may, for. Example, by a number that is stored by the inductive loops.

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.In this case, each coding field of the loops is assigned a power of two which, depending on the set current direction, has the logical value L or H within the coding field under consideration and accordingly enters into the calculation of the coded number.

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.Another possibility is given by the BCD coding of the number. Each digit of the number is coded by an inductive loop. The loops consist of four coding fields corresponding to the valences 2 ° -2 ³ and a reference field.

Für diese Codiervarianten werden zwei Anordnungsmöglichkeiten der Codierschleifen angegeben:For these coding variants, two possible arrangements of the coding loops are specified:

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.1. The coding loops are spatially separated from each other on the code carrier housed. They are traversed by the same loop current i, an activation unit for the code loops can be omitted.

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.2. The second variant uses Codierschleifen, which are arranged in parallel one above the other. The number of transducers needed to read the stored information results from the number of encoding and reference fields of a code loop. At a certain time interval, the inductive loops are activated one after the other. The selection of the loops is carried out by an activation unit (11) in the code carrier which contains frequency-selective resonant circuits. The loops are coupled to these resonant circuits. A maximum current flow through the loops is possible only with the supply of an alternating current whose frequency coincides with the resonance frequency of the respective resonant circuit. The different frequencies are generated by the RF generator in the reading station, whose frequency is changed after a certain time regime.

Claims

1. A method for automatically identifying objects by reading the information stored in a body attached to the object, characterized in that the code for identification by code loops (12) is stored with special geometry, wherein the read-out by a current flow through the alternating magnetic field (14) resulting from the code loops is sampled by special transducers (6) in the reading station (1) and a phase comparison is carried out between the voltages induced in the transducers and a comparison voltage, and the result of the phase comparison is a clear assignment of a logical level to a set one Current direction within a code field (16) allows the code loop.

2. The method according to claim 1, characterized in that the assignment of a logical level to a code field by selecting the current direction in this code field.

3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that an alternating magnetic field generated by the reading station (13) by a receiving coil (10) is received in the code carrier and causes the necessary for the activation of the code loops current flow.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that for the evaluation, the direction of the magnetic field strength vectors, which propagate vertically from the code loop, is detected.

5. The method according to claim 1, characterized in that de; Phase comparison between the comparison voltage, which is derived from the RF generator (3) in the Losf.station, and the voltages of the pickup is realized by analog four-quadrant fviultiplikatoren.

6. A method according to claim 1 to 5, characterized in that the output signals of the four-quadrant multipliers are routed to threshold value switching stages which supply TTL levels as output signals.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the reading process by special pickup in the reading station, the reference field sensor, which scan the reference fields (15) of the code loops, is started.

8. Arrangements for automatically identifying objects which use code loops for the storage of the information necessary for identification, characterized in that the code loops are subdivided into reference and code fields.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the specification of Stromrirhtung within the code fields is done by changing the geometry of the code loop.

10. Arrangement according to claim 8 to 9, characterized in that the frequency of the induced in the receiving coil of the code carrier AC voltage is doubled by a frequency doubler circuit.

11. Arrangement according to claim 8 to 10, characterized in that when using multiple code loops, which are not spatially separated in their position to each other, the code module contains an activation Einhoit (11), depending on the frequency of the induced in the receiving coil AC voltage a code loop activated.

12. Arrangement according to claim 8 to 11, characterized in that the HF generator of the stationary system is controlled by the control unit (7) so that the frequency of the generator is changed after a certain time regime.