DE102005016026A1

DE102005016026A1 - Lesegerät zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder und Methode zur Steuerung eines Lesegerätes

Info

Publication number: DE102005016026A1
Application number: DE200510016026
Authority: DE
Inventors: Harald Buchmann
Original assignee: Brooks Automation Germany GmbH
Current assignee: Brooks Automation Germany GmbH
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2025-04-08
Also published as: DE102005016026B4; WO2006105822A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lesegerät (10) zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder, mit einem Behälter (1) zur Aufnahme von mindestens einem mit einem Transponder versehenen Objekt und mindestens zwei den Behälter (1) umfassenden Antennen (7) zum Aussenden eines Auslesesignals an einen Transponder und zum Empfangen eines von dem Transponder in Antwort auf das Auslesesignal ausgesendeten Antwortsignals. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lesegerät zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder gemäß Patentanspruch 1 sowie eine Methode zur Steuerung eines Lesegerätes zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder gemäß Patentanspruch 12.

Transponder sind passive Bauelemente, die zur Identifizierung von zu bearbeitenden und/oder zu transportierenden Objekten bzw. Gütern verwendet werden. Je ein Transponder ist dabei entweder an dem Objekt selber oder an einem das Objekt enthaltenden Behältnis befestigt. In dem Transponder sind Informationen gespeichert bzw. enthalten, die durch entsprechende Transponder-Lesegeräte ausgelesen werden können. Jedem Behältnis bzw. jedem Objekt ist dabei üblicherweise ein Transponder fest zugeordnet. Die Transponder-Lesegeräte sind als Nur-Lese- oder als Schreib-Lese-Geräte erhältlich. Die Transponder sind ebenso als Nur-Lese- oder als Schreib-Lese-Transponder erhältlich. In der Nur-Lese-Version werden die Transponder in der Regel vom Hersteller mit einer garantiert einmaligen Identifizierungsinformation, zum Beispiel einer Nummer, beschrieben. Während der Verwendung werden die Transponder dann durch Nur-Lese-Geräte an den jeweiligen Verarbeitungs- bzw. Transportstationen ausgelesen.

In der Schreib-Lese-Version können die Transponder durch Schreib-Lese-Geräte an den Transport- bzw. Verarbeitungsstationen nicht nur ausgelesen werden, sondern auch mit entsprechenden neuen Informationen beschrieben werden, wie zum Beispiel Informationen bezüglich des Bearbeitungszustandes usw. Die Transponder-Lesegeräte sind in der Regel mittels eines radgebundenen Netzes oder eines Funknetzes mit einem zentralen Steuercomputer verbunden, dem aktualisierte Transport- bzw. Verarbeitungsschritte bezüglich eines jeden Transponders bzw. des jeweils einem Transponder zugeordneten Objekts kommuniziert werden. Die entsprechenden Informationen können dabei zur Steuerung der Verarbeitung und des Transportes der die Transponder tragenden Objekte verwendet werden, oder auch nur zur Anzeige und zur Überwachung.

Die Anwendungsgebiete der Transponder und der entsprechenden Transponder-Lesegeräte sind sehr zahlreich. Beispielsweise können die Transponder zur Kennzeichnung von Objekten wie Paletten, Horden, Magazinen, Kisten, Wannen oder anderen zu transportierenden, zu verarbeitenden oder zu sortierenden Objekten verwendet werden.

Die technische Voraussetzung zum Lesen eines Transponders besteht grundsätzlich darin, dass der Transponder sich in einer bestimmten Lage relativ zum Lese-Gerät befinden muss. Um einen Transponder in jeder beliebigen Ausrichtung erkennen zu können, wurden bislang Systeme von mehreren Antennen verwendet, die ein oder mehrere sich beeinflussende statische Felder aufbauen. Damit ein Transponder durch ein solches Antennensystem in jeder beliebigen Ausrichtung erkannt werden kann, muss er sich durch das Feld hindurchbewegen, das sich die Bedingungen im Feld bezüglich der Ausrichtung des Transponders zur Antenne ändern.

Nachteilig bei Systemen mit statischen Antennenfeldern ist die Abhängigkeit der Leserate von der Geschwindigkeit der sich bewegenden Objekte. Wird die Bewegung ungleichmäßig, beispielsweise durch eine Person durchgeführt, hat die variierende Geschwindigkeit einen negativen Einfluss auf den Erfolg der Lesung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, Transponder in jeder beliebigen Ausrichtung zu lesen und/oder zu beschreiben, ohne dass sich der Transponder hierfür durch das Antennenfeld bewegen muss.

Die Aufgabe wird durch ein Lesegerät zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Lesegerät zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder mit einem Behälter zur Aufnahme von mindestens einem mit einem Transponder versehenen Objekt und mindestens zwei den Behälter umfassenden Antennen zum Aussenden eines Auslesesignals an einen Transponder und zum Empfangen eines von dem Transponder in Antwort auf das Auslesesignal ausgesendeten Antwortsignals.

Die Aufgabe wird des weiteren durch eine Methode zur Steuerung eines Lesegerätes zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder gemäß Anspruch 12 gelöst.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Methode zur Steuerung eines Lesegerätes zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder, umfassend die Schritte: Aufnahme von mindestens einem mit einem Transponder versehenen Objekt in einem Behälter und Aussenden eines Auslesesignales an einen Transponder und Empfangen eines von dem Transponder in Antwort auf das Auslesesignal ausgesendeten Antwortsignals mittels mindestens zweier den Behälter umfassend angeordneter Antennen.

Vorteilhafterweise sind die Antennen ringförmig.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind vier ringförmige Antennen den Behälter umfassend angeordnet.

Vorteilhafterweise sind die ringförmigen Antennen zu jeweils aus zwei Antennen bestehenden Paaren angeordnet.

Vorteilhafterweise liegt jede Antenne in einer Ebene.

Des weiteren überschneiden sich vorteilhafterweise die jeweils zwei Antennen eines Paares in zwei Kreuzungspunkten.

In einer bevorzugten Ausführungsform schließen die zwei Antennen eines Paares an den Kreuzungspunkten einen Winkel von 90° ein.

Vorteilhafterweise sind die Kreuzungspunkte zweier verschiedener Paare zueinander beabstandet angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform schließen mindestens zwei Kreuzungspunkte zweier verschiedener Paare entlang des Umfangs des Behälters einen Winkel von 90° ein.

Vorteilhafterweise ist jeder Antenne eine Steuereinheit zugeordnet, welche die Antenne aktiviert.

Des weiteren dient vorteilhafterweise eine mit allen Steuereinheiten verbundene Kontrolleinheit zur selektiven Ansteuerung einzelner Antennen mittels der entsprechenden Steuereinheiten.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
1 eine erste Darstellung eines Lesegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine zweite Darstellung eines Lesegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung und
3 eine dritte Darstellung eines Lesegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine erste Darstellung eines Lesegerätes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Lesegerät 10 umfasst hierbei einen Behälter 1, welcher einen Innenraum 2 aufweist zur Aufnahme von Objekten. Der Behälter 1 kann jede beliebige Form und Größe aufweisen, in einer bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter 1 zylindrisch. Der Behälter 1 kann in seinem Innenraum 2 ein oder mehrere Objekte aufnehmen, welche mit einem Transponder versehen sind oder welche sich in einem weiteren Behältnis befinden, welches mit einem Transponder versehen ist. Der Behälter 1 umfasst des weiteren eine Anzeigevorrichtung 3, beispielsweise ein Display, zur Anzeige von Daten und Informationen für einen Benutzer. Über eine Eingabevorrichtung 4, beispielsweise eine Tastatur oder ein Touch Pad, kann der Benutzer Daten oder Informationen eingeben oder abrufen oder Menüfunktionen auswählen. Eine mit der Anzeigevorrichtung 3 und der Eingabevorrichtung 4 verbundene Kontrolleinheit 5 überwacht und kontrolliert den Lese- bzw. Schreibvorgang des Lesegerätes 10. Die Kontrolleinheit 5 kann über ein Netzwerk oder über Funk mit einem Steuercomputer (nicht dargestellt) verbunden sein, von welchem sie Daten zur Steuerung des Lesegerätes 10 empfängt und an welchen sie Informationen übermittelt. An einen solchen zentralen Steuercomputer können mehrere Kontrolleinheiten 5, welche verschiedenen Lesegeräten 10 zugeordnet sind, angeschlossen sein.
Der Behälter 1 umfasst darüber hinaus noch weitere Bestandteile, welche für die Funktionalität notwendig sind, beispielsweise eine Stromzufuhr oder Batterie, welche jedoch der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht dargestellt sind.
2 zeigt eine zweite Darstellung des Lesegerätes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Zum Aussenden eines Auslesesignals an einen Transponder und zum Empfangen eines von dem Transponder in Antwort auf das Auslesesignal ausgesendeten Antwortsignals sind mehrere Antennen 7 um den Behälter 1 angeordnet. Die Antennen 7 umfassen hierbei den Behälter 1. Hierbei ist die Antenne 7 um den Behälter 1 herum angeordnet und kann den Behälter 1 entweder vollständig oder zumindest größtenteils umschließen. Die Form der Antenne 7 kann hierbei entweder an die Form des Behälters 1 angepaßt sein oder jede andere beliebige Form aufweisen.
Für ein Lesegerät 10 gemäß der vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei Antennen 7 verwendet, in einer bevorzugten Ausführungsform werden insgesamt vier Antennen 7 verwendet. Die Antennen sowie der Behälter 1 können dabei jede beliebige Form aufweisen, in einer bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter 1 zylindrisch und die Antennen 7 ringförmig. Jede Antenne liegt vollständig ein einer Ebene.
Die Antennen 7 sind hierbei jeweils zu aus zwei Antennen 7 bestehenden Paaren 6a, 6b angeordnet. Die Antennen 7 eines Paares 6a, 6b sind so angeordnet, dass sie sich in zwei Kreuzungspunkten 8 überschneiden. Vorteilhafter Weise beträgt der Winkel α, welcher an den Kreuzungspunkten 8 von zwei Antennen 7 eines Paares 6a, 6b eingeschlossen wird, 90°, entsprechend haben auch die Ebenen, in welchen die beiden Antennen 7 eines Paares 6a, 6b liegen, einen Winkel von 90° zueinander. Des weiteren sind die Paare 6a, 6b den Behälter 1 umfassend so angeordnet, dass die Kreuzungspunkte 8 zweier verschiedener Paare 6a, 6b voneinander beabstandet sind. Vorteilhafter Weise haben zumindest zwei Kreuzungspunkte zweier Paare 6a, 6b einen Abstand voneinander, welcher einem Viertel des Umfangs des Behälters 1 entspricht. Im Falle eines zylinderförmigen Behälters 1 haben die Kreuzungspunkte 8 somit umfangsseitig einen Abstand von 90°.
Durch diese Anordnung der Antennen 7 ist es möglich, durch selektive Ansteuerung einzelner Antennen 7 einen Transponder, welcher sich im Innenraum 2 des Behälters 1 befindet, zu erkennen und auszulesen. Die Lage des Transponders ist hierbei irrelevant, da durch die Anordnung der Antennen 7 der Transponder in jeder Lage erkannt werden kann.
3 zeigt eine dritte Darstellung des Lesegerätes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind die Antennen 7 in vorteilhafter Weise den Behälter 1 umfassend angeordnet. Jeder Antenne ist eine Steuereinheit 9 zugeordnet, welche die jeweilige Antenne 7 aktiviert, d.h. welche den Sende- und/oder Empfangsbetrieb der Antenne 7 startet. Mittels der Steuereinheiten 9 kann jeweils eine Antenne 7 selektiv angesteuert werden. Des weiteren kann die Antenne 7 an der Steuereinheit 9 physisch aufgetrennt werden, wodurch ein Mitschwingen einer Antenne während des Sende- und Empfangsvorganges einer anderen Antenne 7 vermieden wird. Die Steuereinheiten 9 sind mit der Kontrolleinheit 5 verbunden und können durch die Kontrolleinheit selektiv angesteuert werden.
Der Vorgang zum Lesen bzw. Beschreiben eines Transponders mittels des erfindungsgemäßen Lesegerätes 10 wird im Folgenden beschrieben. Nach dem die Objekte, welche mit einem Transponder markiert sind, in dem Innenraum 2 des Behälters 1 platziert wurden, wird der Lesevorgang gestartet. Dies kann entweder manuell durch Eingabe über die Eingabevorrichtung 4 erfolgen, über einen Befehl vom Steuercomputer, welche an die Kontrolleinheit 5 übermittelt wird, oder durch automatische Sensoren. Für den Lesevorgang werden über die Steuereinheit 9 die Antenne 7 einzeln nacheinander an die Kontrolleinheit 5 geschaltet. Dadurch ist immer nur ein Antennenfeld aktiv und kann somit nicht durch die Antennenfelder der anderen Antennen 7 beeinflusst werden. Darüber hinaus trennt die jeweilige Steuereinheit 9 der nicht aktiven Antenne 7 die nicht aktive Antenne 7 am Antennenring physisch auf, wodurch eine Kopplung der Antennen untereinander ausgeschlossen wird. Somit kann die nicht aktive Antenne 7 nicht mehr mit der jeweils aktiven Antenne 7 mitschwingen und dieser Energie entziehen. In dem die Knotenpunkte 8 von Paaren 6a, 6b einen Abstand von einem Viertel des Umfangs des Behälters haben, kann statt einer einzelnen Ansteuerung der Antennen 7 auch jeweils ein Paar 6a, 6b aktiviert werden. Durch die Ansteuerung der beiden Antennen 7 eines Paares 6a, 6b und durch die Anordnung der Antennen 7 eines Paares 6a, 6b in einem Winkel von 90° an den Knotenpunkten 8, resultiert ein Drehfeld, bei dem sich die Antennen nicht gegenseitig beeinflussen. Bei der Ansteuerung eines Paares 6a, 6b wird die Leistung des Lesegerätes dabei auf beide Antennen verteilt. Nach dem Abschluss des Lesevorganges kann der Benutzer durch eine optische oder akustische Mitteilung informiert werden.
Ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lesegerätes ist beispielsweise in einer Textilreinigung gegeben. Die einzelnen Wäschestücke können hierbei zur Erkennung mit einem Transponder ausgerüstet werden. Zur Identifizierung der Wäschestücke während oder nach der Reinigung können die Wäschestücke lose oder in einem Wäschesack im Behälter 1 platziert werden. Durch das Lesegerät 10 können dann die Wäschestücke identifiziert werden und Informationen den Zustand der Wäschestücke betreffend ausgelesen oder geschrieben werden. Der Vorteil der Anwendung besteht darin, dass sich die Wäschestücke in Ruhe befinden und somit immer einen definierten Zustand erreichen.

Claims

Lesegerät (10) zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder, mit einem Behälter (1) zur Aufnahme von mindestens einem mit einem Transponder versehenen Objekt und mindestens zwei den Behälter (1) umfassenden Antennen (7) zum Aussenden eines Auslesesignals an einen Transponder und zum Empfangen eines von dem Transponder in Antwort auf das Auslesesignal ausgesendeten Antwortsignals.
Lesegerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen (7) ringförmig sind.
Lesegerät (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier ringförmige Antennen (7) den Behälter (1) umfassend angeordnet sind.
Lesegerät (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Antennen (7) zu jeweils aus zwei Antennen (7) bestehenden Paaren (6a, 6b) angeordnet sind.
Lesegerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antenne (7) in einer Ebene liegt.
Lesegerät (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwei Antennen (7) eines Paares (6a, 6b) sich in zwei Kreuzungspunkten (8) überschneiden.
Lesegerät (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Antennen (7) eines Paares (6a, 6b) an den Kreuzungspunkten (8) einen Winkel von 90° einschließen.
Lesegerät (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzungspunkte (8) zweier verschiedener Paare (6a, 6b) zueinander beabstandet angeordnet sind.
Lesegerät (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kreuzungspunkte (8) zweier verschiedener Paare (6a, 6b) entlang des Umfangs des Behälters (1) einen Winkel von 90° einschließen.
Lesegerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antenne (7) eine Steuereinheit (9) zugeordnet ist, welche die Antenne (7) aktiviert.
Lesegerät (10) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine mit allen Steuereinheiten (9) verbundene Kontrolleinheit (5) zur selektiven Ansteuerung einzelner Antennen (7) mittels der entsprechenden Steuereinheiten (9).
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) zum Auslesen von Informationen aus einem Transponder, umfassend die Schritte: Aufnahme von mindestens einem mit einem Transponder versehenen Objekt in einem Behälter (1) und Aussenden eines Auslesesignals an einen Transponder und Empfangen eines von dem Transponder in Antwort auf das Auslesesignal ausgesendeten Antwortsignals mittels mindestens zweier den Behälter umfassend angeordneter Antennen (7).
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 12, wobei die Antennen (7) ringförmig sind.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die vier ringförmige Antennen (7) den Behälter (1) umfassend angeordnet sind.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei die ringförmigen Antennen (7) zu jeweils aus zwei Antennen (7) bestehenden Paaren (6a, 6b) angeordnet sind.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei jede Antenne (7) in einer Ebene liegt.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 15 oder 16, wobei die jeweils zwei Antennen (7) eines Paares (6a, 6b) sich in zwei Kreuzungspunkten (8) überschneiden.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 17, wobei die zwei Antennen (7) eines Paares (6a, 6b) an den Kreuzungspunkten (8) einen Winkel von 90° einschließen.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Kreuzungspunkte (8) zweier verschiedener Paare (6a, 6b) zueinander beabstandet angeordnet sind.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei mindestens zwei Kreuzungspunkte (8) zweier verschiedener Paare (6a, 6b) entlang des Umfangs des Behälters (1) einen Winkel von 90° einschließen.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei jeder Antenne (7) eine Steuereinheit (9) zugeordnet ist, welche die Antenne (7) aktiviert.
Methode zur Steuerung eines Lesegerätes (10) nach Anspruch 21, wobei eine mit allen Steuereinheiten (9) verbundene Kontrolleinheit (5) zur selektiven Ansteuerung einzelner Antennen (7) mittels der entsprechenden Steuereinheiten (9) dient.