DE102006041419A1

DE102006041419A1 - Sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE102006041419A1
Application number: DE200610041419
Authority: DE
Inventors: Christian Rötzer
Original assignee: Elatec Vertriebs GmbH
Current assignee: Elatec GmbH
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2008-03-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Verwaltung von Bestandsobjekten, wobei die Sensorvorrichtung z. B. zur Verwaltung eines Bestands von Werkzeugen, die zur automatischen Herstellung eines Werkstücks verwendet werden sollen, eingesetzt werden kann. Die Sensorvorrichtung umfasst mindestens eine erste Recheneinrichtung, mindestens eine zweite Recheneinrichtung und mindestens eine Sensoreinrichtung, wobei zwischen der mindestens einen ersten Recheneinrichtung und der mindestens einen zweiten Recheneinrichtung Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind, zwischen der mindestens einen zweiten Recheneinrichtung und mindestens einer Sensoreinrichtung Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind, jede Sensoreinrichtung mit mindestens zwei weiteren Sensoreinrichtungen über eine Datenverbindung verbindbar ist, und mindestens einer Sensoreinrichtung jeweils mindestens ein Bestandsobjekt zuordenbar ist. Dabei sind zwischen dieser Sensoreinrichtung und diesem Bestandsobjekt Daten über eine Datenverbindung austauschbar. An jedem Bestandsobjekt ist vorzugsweise mindestens eine Kommunikationseinheit angeordnet. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, ein Verfahren zur Verwaltung von Bestandsobjekten, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Verwaltung von Bestandsobjekten. Eine solche Sensorvorrichtung kann insbesondere in solchen Anwendungsgebieten eingesetzt werden, in denen ein definierter Bestand von Gegenständen für einen Arbeits-, Verarbeitungs-, oder Herstellungsvorgang kontrolliert werden muss. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, ein Verfahren zur Verwaltung von Bestandsobjekten, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung.
Ein Einsatzgebiet der Sensorvorrichtung ist z. B. die Bestandsverwaltung eines bestimmten Satzes von Werkzeugen, die für die Herstellung eines Werkstückes oder die Wartung und Reparatur einer bestimmten Maschine benötigt werden. Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet der Sensorvorrichtung ist die Verwaltung eines Satzes von Werkstücken in einem Werkstückmagazin. Auch im Bereich der Logistik ist die Anwendung der Sensorvorrichtung möglich, wenn z. B. in einem Paketverteilungszentrum die Position und die Identität von bewegten Gegenständen verfolgt werden muss. In einem Lager kann z. B. mit einem solchen System eine permanente Online-Inventur von markierten Bestandsobjekten durchgeführt werden. Ferner kann die Sensorvorrichtung insbesondere für den Einsatz in der Medizin vorgesehen werden, wenn z. B. zur Durchführung einer Operation die Vollständigkeit eines bestimmten Satzes von chirurgischen Instrumenten gewährleistet sein muss.
Aus der EP 0 345 595 A2 ist eine Werkzeugwechseleinrichtung für ein NC-gesteuertes Fertigungssystem bekannt, bei der codierte Werkzeuge als Bestandsobjekte eines Werkzeugbestandes, die auf einer Trägerpalette in nicht fest zugeordneten Positionen angeordnet sind, dem Werkzeugmagazin einer Werkzeugmaschine mittels einer Werkzeug-Handhabungseinrichtung zugeführt werden können, wobei im Greifbereich der Handhabungseinrichtung eine Codierungserkennungseinrichtung vorgesehen ist, die von der Handhabungseinrichtung ergriffen und in geeigneten Code-Lesepositionen angeordnet werden kann, so dass die auf der Trägerpalette angeordneten Werkzeuge identifiziert werden können. Nachteil dieser Art der Anordnung der Codierungserkennungseinrichtung ist, dass durch die Handhabung der Codierungserkennungseinrichtung ein zusätzlicher mechanischer Vorgang zur Identifikation der Werkzeuge erforderlich ist, der eine Fehlerquelle darstellen kann und der einen vergleichsweise hohen Zeitaufwand erfordert. Zudem ist eine Einrichtung mit einer solchen beweglichen Codierungserkennungseinrichtung, insbesondere bei einer größeren Anzahl von Werkzeugen, vergleichsweise aufwändig herzustellen und zu warten. Darüber hinaus ist nachteilig, dass die Werkzeuge während des Identifikationsvorgangs vergleichsweise lange von der Werkzeugmaschine nicht benutzbar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, vielseitig anwendbare Sensorvorrichtung zur Verwaltung von Bestandsobjekten, sowie ein Computerprogramm und ein Verfahren zur Verwaltung von Bestandsobjekten, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung zu beschaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1, den Gegenstand des Anspruchs 31, den Gegenstand des Anspruchs 32 und den Gegenstand des Anspruchs 33 gelöst. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung zur Verwaltung von Bestandsobjekten umfasst mindestens eine erste Recheneinrichtung, mindestens eine zweite Recheneinrichtung und mindestens eine Sensoreinrichtung, wobei zwischen der mindestens einen ersten Recheneinrichtung und der mindestens einen zweiten Recheneinrichtung Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind, zwischen der mindestens einen zweiten Recheneinrichtung und mindestens einer Sensoreinrichtung Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind, jede Sensoreinrichtung mit mindestens zwei weiteren Sensoreinrichtungen über eine Datenverbindung verbindbar ist, und mindestens einer Sensoreinrichtung jeweils mindestens ein Bestandsobjekt zuordenbar ist. Dabei sind zwischen dieser Sensoreinrichtung und diesem Bestandsobjekt Daten über eine Datenverbindung austauschbar.
An jedem Bestandsobjekt ist vorzugsweise mindestens eine Kommunikationseinheit angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sind mindestens eine zweite Recheneinrichtung, die eine Controllereinrichtung sein kann und eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen vorgesehen, so dass vorzugsweise eine Vielzahl von Bestandsobjekten verwaltet werden kann. Dabei ist vorzugsweise eine erste Recheneinrichtung vorgesehen, die eine Servereinrichtung sein kann, welche insbesondere der Steuerung der Sensorvorrichtung, der Sammlung von Daten und dem Verwalten dieser Daten dient.
Die Servereinrichtung ist vorzugsweise ein Hostcomputer, der insbesondere ein PC mit einem zum Sammeln der beim Betrieb der Sensorvorrichtung anfallenden Datenmengen ausreichenden Speicher sowie Schnittstellen zur Anbindung der mindestens einen Controllereinrichtung aufweist. Vorzugsweise ist mindestens einer dieser Schnittstellen eine drahtlose Datenschnittstelle, insbesondere eine WLAN-Schnittstelle, die vorzugsweise nach dem IEEE Standard 802.11b betrieben wird. Vorteil einer drahtlosen Anbindung der Controllereinrichtung an die Servereinrichtung ist insbesondere, dass der Verkabelungsaufwand entfällt und das eine größere Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Komponenten erreicht wird.
Ferner weist die Servereinrichtung vorzugsweise eine Ethernet-Schnittstelle sowie gegebenenfalls Komponenten zum Verwalten und Aufteilen einer Ethernetanbindung, wie zum Beispiel Hubs und Switches auf, über welche mindestens eine Controllereinrichtung an die Servereinrichtung angebunden werden kann. Ein Vorteil der drahtgebundenen Verbindung von Controllereinrichtung und Servereinrichtung ist insbesondere, dass auch in Umgebungen, in denen eine elektromagnetische Strahlung mit der Übertragungsfrequenz der WLAN-Verbindungen eventuell unerwünscht ist, eine solche Sensorvorrichtung eingesetzt werden kann und dass insbesondere in Umgebungen, in denen Störsignale eine zuverlässige WLAN-Funkverbindung zwischen der Controllereinrichtung und der Servereinrichtung beeinträchtigen können, eine solche Sensorvorrichtung eingesetzt werden kann.
Die Controllereinrichtung dient im Wesentlichen der Steuerung der mindestens einen mit der Controllereinrichtung verbundenen Sensoreinrichtung sowie dem Datenaustausch zwischen der mindestens einen Sensoreinrichtung und der Controllereinrichtung sowie zwischen der Controllereinrichtung und der Servereinrichtung. Darüber hinaus dient die Controllereinrichtung vorzugsweise der Stromversorgung der mindestens einen an die Controllereinrichtung angeschlossenen Sensoreinrichtung. Stromversorgung bedeutet hier vorzugsweise auch das Bereitstellen der für den Betrieb der Controllereinrichtung und der mindestens einen Sensoreinrichtung erforderlichen mindestens einen Betriebsspannung. Zu diesem Zweck weist die Controllereinrichtung vorzugsweise eine Stromversorgungseinrichtung auf. Diese Stromversorgungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Netzteil, so dass über einen dauerhaften Netzanschluss eine permanente Betriebsfunktion der Controllereinrichtung sowie der mindestens einen an diese angeschlossene Sensoreinrichtung ermöglicht wird. Vorzugsweise weist die Controllereinrichtung ferner eine Ladeelektronik für einen Akkumulator auf, der vorzugsweise an die Controllereinrichtung angeschlossen ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der im Betrieb über Netzteil oder Akkumulator wahlweise erfolgt. Falls bei gegebenenfalls angeschlossenem Akkumulator ein Netzteil angeschlossen wird, erfolgt vorzugsweise ein automatisches Aufladen des Akkumulators. Durch den Akkumulator ist ein zumindest zeitweise Netz unabhängiger Betrieb der Controllereinrichtung sowie der mindestens einen an diese angeschlossenen Sensoreinrichtung möglich.
Die Controllereinrichtung weist eine Recheneinrichtung, insbesondere eine Mikroprozessoreinrichtung auf, die vorzugsweise einen programmierbaren nicht flüchtigen Speicher, vorzugsweise einen ROM-Programmspeicher, in dem insbesondere ein Steuerungsprogramm für die Controllereinrichtung gespeichert ist, und vorzugsweise einen Arbeitsspeicher umfasst, und weist ferner vorzugsweise eine Konfigurationsschnittstelle, insbesondere eine serielle Konfigurationsschnittstelle, auf. Diese Konfigurationsschnittstelle dient vorzugsweise der Basiskonfiguration der Controllereinrichtung sowie Diagnosezwecken. Zum Zweck der Basiskonfiguration wird vorzugsweise der programmierbare nicht flüchtige Speicher, der dem Mikroprozessor zugeordnet und von diesem auslesbar ist, mit Basisparametern programmiert, die zur Durchführung des im ROM-Programmspeicher gespeicherten Programms zur Steuerung der Controllereinrichtung verwendet werden. Die Controllereinrichtung weist ferner vorzugsweise Bedienelemente, insbesondere einen Ein-/Ausschalter auf. Ferner ist als Bedienelement vorzugsweise ein Taster zum Aktivieren der Anzeigeeinrichtungen der mindestens einen an die Controllereinrichtung angeschlossenen Sensoreinrichtung vorgesehen, wodurch das zeitweise Aktivieren der Anzeigeeinrichtung der Sensoreinrichtungen und somit insbesondere ein energiesparsamer Betrieb möglich wird. Insbesondere ist die Anzeigedauer der Anzeigeeinrichtungen der Sensoreinrichtungen zeitlich begrenzt, indem diese Anzeigeeinrichtungen nach einer vorbestimmten Zeit automatisch deaktiviert werden.
Darüber hinaus weist die Controllereinrichtung vorzugsweise Anzeigeelemente auf, die insbesondere den Zustand der Stromversorgung, vorzugsweise abhängig von den Betriebswerten des Netz- oder Akkubetrieb und insbesondere ein kritisches Ladeniveau des Akkumulators anzeigen. Ferner können die Anzeigeelemente vorzugsweise zur Anzeige der Aktivitäten der Controllereinrichtung bezüglich der Datenkommunikation mit der Servereinrichtung oder der mindestens einen an die Controllereinrichtung angeschlossenen Sensoreinrichtung verwendet werden. Ferner können solche Anzeigeelemente vorzugsweise zur Anzeige von diversen Fehlerzuständen der Controllereinrichtung und anderen Fehlern angezeigt werden.
Die Controllereinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine Schnittstelle auf, über die eine Datenverbindung zu mindestens einer Sensoreinrichtung hergestellt werden kann oder besteht. Vorzugsweise kann über eine solche Schnittstelle eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen in einer datenaustauschenden Verbindung mit der Controllereinrichtung verbunden werden. Bei der Verbindung der Controllereinrichtung mit mindestens einer Sensoreinrichtung über diese Schnittstelle handelt es sich vorzugsweise um eine drahtgebundene Verbindung. Die entsprechenden Verbindungskabel zwischen der Controllereinrichtung und der mindestens einen Sensoreinrichtung sind vorzugsweise steckbar, das heißt es sind Stecker und Buchsen vorgesehen, insbesondere weist das Verbindungskabel Stecker und die Controllereinrichtung an ihrer Schnittstelle und die Sensoreinrichtung jeweils mindestens eine entsprechende Buchse auf. Die Verbindung wird dabei vorzugsweise vibrationsfest ausgeführt. Vorzugsweise werden als Verbindungskabel Patchkabel eingesetzt. Besonders bevorzugt ist die Controllereinrichtung über die Schnittstelle mit genau einer Sensoreinrichtung unmittelbar physikalisch verbunden. Es ist jedoch insbesondere auch möglich, dass die Verbindung der Controllereinrichtung mit der Sensoreinrichtung drahtlos ist und z. B. eine Funkverbindung ist.
Ein Vorteil der drahtgebundenen steckbaren Verbindung zwischen der Controllereinrichtung und der mindestens einem Sensoreinrichtung ist insbesondere, dass die Installation über die Änderung der Sensorvorrichtung mit geringem Aufwand und flexibel durchgeführt werden kann.
Eine drahtlose Verbindung als Bestandteil der Sensorvorrichtung kann in bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil sein, insbesondere wenn die Verwendung von Kabeln aufgrund von räumlichen oder physikalischen Bedingungen nachteilig wäre, z. B. im Falle einer Datenverbindung über die Begrenzung eines hermetisch abgetrennten Laborbereichs hinweg.
Eine Sensoreinrichtung ist ein Bauteil, dass mindestens zwei Schnittstellen aufweist, über die es mit den mindestens zwei weiteren Sensoreinrichtungen über eine Datenverbindung verbindbar ist. Diese Datenverbindung ist vorzugsweise drahtgebunden, und ist vorzugsweise eine steckbare Verbindung. Vorzugsweise wird für die Verbindung ein Patchkabel verwendet, wobei die Länge des Patchkabels je nach Anwendungsbereich gestaltet werden kann. Vorzugsweise wird ein kurzes Patchkabel verwendet, da durch die geringe Länge der Innenwiderstand des Kabels klein gehalten wird und somit der Energieverbrauch sinkt. Zudem wird der Materialbedarf für Kabel geringer. Insbesondere in Umgebungen mit geringem freien Nutzraum profitiert man von dem geringeren Platzbedarf von kurzen Verbindungskabeln. Entsprechend kann die Sensoreinrichtungsdichte in einem beschränkten Nutzraum auf diese Weise erhöht werden. Es ist jedoch auch möglich, eine größere Verbindungslänge der Kabel vorzusehen. Dies hat den Vorteil, dass die räumliche Ausdehnung der Sensorvorrichtung bzw. deren Reichweite vergrößert werden kann. Es ist insbesondere auch möglich, dass die Verbindung zwischen den Sensoreinrichtungen drahtlos gestaltet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Sensoreinrichtung genau zwei Schnittstellen auf, über die jeweils eine Kabelverbindung zur unmittelbaren Anbindung von jeweils genau einer weiteren Sensoreinrichtung hergestellt werden kann. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist auf diese Weise eine Sensoreinrichtungskette (sog. daisy-chain) erzeugbar, in der die Sensoreinrichtungen im Wesentlichen in einer Serienschaltungsanordnung verbunden sind. Eine solche Sensoreinrichtungskette hat insbesondere den Vorteil, dass die einzelnen Sensoreinrichtungen nicht jeweils durch eine eigene Verbindung mit einer Controllereinrichtung verbunden werden müssen, wodurch der Herstellungs- und Betriebsaufwand sinkt. Zudem wird die Datenverbindung zwischen den Sensoreinrichtungen sicherer, da insgesamt weniger Kabellänge überwunden werden muss. Insbesondere elektromagnetische Störeinwirkungen und Einkopplungen von außen in das Kabel werden durch eine geringere Kabellänge vermindert. Zudem kann eine solche Datenverbindung zwischen Sensoreinrichtung insbesondere dadurch besonders sicher sein, wenn innerhalb der Kette durch die Sensoreinrichtungen Fehlerkorrekturen der ausgetauschten oder durchgeleiteten Daten durchgeführt werden, wodurch die Datenübertragung zuverlässiger wird. Durch die kürzere Nettokabellänge sinkt zudem der Gesamtinnenwiderstand des zu versorgenden Kabelwerks, wodurch der Energieverbrauch sinkt. Auf diese Weise kann der Betrieb der Sensorvorrichtung auch bei begrenztem Energiespeicher betrieben werden bzw. die Betriebsdauer vergleichsweise lange erhalten werden. Unabhängig von diesen Vorteilen ist es jedoch möglich, die Kabellänge zwischen den Sensoreinrichtungen dem Anwendungsbereich entsprechend anzupassen und insbesondere zu verlängern.
Die Sensoreinrichtungskette ist in einer bevorzugten Ausführungsform mit genau einem Ende mit der Controllereinrichtung verbunden, so dass zwischen der Sensoreinrichtungskette und der Controllereinrichtung Daten ausgetauscht werden können. Insbesondere können von der Controllereinrichtung und/oder von der Servereinrichtung von jeder einzelnen Sensoreinrichtung der Sensoreinrichtungskette gezielt Daten abgefragt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Sensorvorrichtung sind mindestens zwei Controllereinrichtungen, vorzugsweise an jedem Ende einer Sensoreinrichtungskette mit dieser verbunden. Eine solche Anordnung hat insbesondere den Vorteil, dass Verbindungsfehler zwischen den Sensoreinrichtungen, die zum Beispiel auf Kabelbeschädigungen, Brüchen oder fehlerhaften Steckerverbindungen beruhen, zuverlässig detektiert werden können.
Der Sensoreinrichtung ist mindestens ein Bestandsobjekt zuordenbar. Dies bedeutet insbesondere, dass zwischen der Sensoreinrichtung und dem jeweiligen Bestandsobjekt ein funktioneller Zusammenhang herstellbar ist. Zudem bedeutet dies insbesondere, dass eine bestimmte räumliche Nähe zwischen der Sensoreinrichtung und dem jeweiligen Bestandsobjekt besteht.
Die Sensoreinrichtung sowie ein Bestandsobjekt der Sensorvorrichtung sind so gestaltet, dass ein Datenaustausch zwischen beiden stattfinden kann. Dazu weist die Sensoreinrichtung eine Sensorkommunikationseinheit auf, um Daten mit einer kommunizierenden Einrichtung, insbesondere der Kommunikationseinheit, welche an einem Bestandsobjekt angeordnet ist, auszutauschen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Sensoreinrichtung genau ein Bestandsobjekt mit genau einer Kommunikationseinheit zuordenbar. Dies bedeutet vorzugsweise, dass die Reichweite der Datenkommunikation zwischen der Sensoreinrichtung und dem Bestandsobjekt auf eine bestimmte Distanz beschränkt ist, in welcher das Bestandsobjekt für einen Datenaustausch angeordnet werden muss.
Vorzugsweise weist die Kommunikationseinheit eines Bestandobjektes einen Transponder auf. Zum Auslesen der Daten dieses Transponders weist die Sensorkommunikationseinheit vorzugsweise eine Leseantenne auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Transponder um einen passiven Transponder, der die zur Kommunikation und zur Abarbeitung seiner internen Prozesse benötigte Energie ausschließlich aus dem elektrischen Feld der Leseantenne der Sensorkommunikationseinheit bezieht. Dies hat den Vorteil, dass das Bestandsobjekt keine eigene Energieversorgung, zum Beispiel in Form einer Batterie, aufweisen muss. Auf diese Weise ist eine einfache Identifikation der Bestandsobjekte möglich, wie dies im Wesentlichen in vielen technischen Anwendungsbereichen bei RFID-Systemen geschieht.
Die Reichweite der Leseantenne kann hierbei durch die Sendeleistung und die Antennengestaltung definiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bestandsobjekt möglich nahe der Leseantenne der Sensoreinrichtung angeordnet. Auf diese Weise kann die Sendeleistung gering gehalten werden, wodurch der Energiebedarf der Sensoreinrichtung bzw. der gesamte Energiebedarf einer Sensoreinrichtungskette sinkt. Zudem wird so sicher gestellt, dass die Sensoreinrichtung nur Daten des möglichst nah angeordneten Bestandobjektes empfängt.
In einer weiteren Ausführungsform der Sendevorrichtung ist vorgesehen, dass die Sensorkommunikationseinheit auch zum Schreiben von Daten in die Kommunikationseinheit des Bestandobjektes vorgesehen ist, wobei beide Kommunikationseinheiten entsprechend gestaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass neben einer Identifikation der Bestandsobjekte weitere Funktionen der Sensorvorrichtung bezüglich der Bestandsobjekte, wie z. B. eine elektronische Fernsteuerungsmarkierung der Bestandsobjekte, vorgesehen werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung ein Bauteil, dessen Funktionen, z. B. die Funktionen der Datenkommunikation, insbesondere die Sende- und Empfangskommunikation mit der Kommunikationseinheit des Bestandobjekts und insbesondere die Funktion des Datenlesens bei Antennenbetrieb, integral von einem Mikrocontroller, das heißt einem Einchipcomputersystem, zumindest teilweise gesteuert werden. Dies impliziert, dass insbesondere die Sensorkommunikationseinheit eine logische Einheit sein kann und nicht zwingend eine getrennte physikalische Einheit darstellen muss. Der Vorteil dieser integrierten Bauweise ist insbesondere, dass ein Mikrocontroller mit vergleichsweise geringem Aufwand zu programmieren ist und dass die Herstellungskosten und der Energiebedarf der Sensoreinrichtung gering gehalten werden können. Ebenso ist es möglich und vorzugsweise vorgesehen, dass der Mikrocontroller alle Funktionen der Sensoreinrichtung steuert.
Die Steuerung des Datenflusses zwischen einer Sensoreinrichtung und den benachbarten Sensoreinrichtungen bzw. der gegebenenfalls mindestens einen angeschlossenen Controllereinrichtung erfolgt vorzugsweise über mindestens eine Verbindungshilfseinrichtung, die in der Sensoreinrichtung vorgesehen ist. Eine solche Verbindungshilfseinrichtung kann einer Verbindungsschnittstelle der Sensoreinrichtung zugeordnet werden und weist insbesondere mindestens eine elektronische Schaltung zur Konditionierung, das heißt insbesondere zur bedingten Herstellung von Datenverbindungen auf. Durch eine solche Konditionierungsschaltung kann eine Sensoreinrichtung von der Controllereinrichtung oder der Servereinrichtung gezielt angesprochen werden.
Insbesondere wird eine Sensorvorrichtung vorzugsweise über eine Konditionierungsschaltung von der Controllereinrichtung oder der Servereinrichtung angesprochen und gegebenenfalls veranlasst, die Datenverbindung zwischen dieser und einer nachgeschalteten Sensoreinrichtung zu- oder abzuschalten. Falls nachgeschaltet eine Sensoreinrichtung vorhanden ist, wird diese somit durch das Zuschalten der Verbindung zu- bzw. durchgeschaltet. Die Steuerung der Zu-/Abschaltung erfolgt vorzugsweise mittels des Mikrocontrollers. Es ist aber auch möglich und vorzugsweise vorgesehen, dass diese Steuerung im Wesentlichen ohne die Einbeziehung des Mikrocontrollers von einer Verbindungshilfseinrichtung übernommen wird. Die Zuschaltung von Sensoreinrichtungen bedeutet vorzugsweise, dass die Datenverbindung durchgeschaltet wird, so dass sich insbesondere bei mehreren verbundenen Sensoreinrichtungen eine durchgehende Datenverbindung ergibt, insbesondere ein (Daten-)Bus ergibt. Über diese kann eine bestimmte Sensoreinrichtung mittels einer Konditionierungsschaltung im Wesentlichen ohne Einbeziehung der Mikrocontroller der zwischengeschalteten Sensoreinrichtungen von der mindestens einen Controllereinrichtung oder Servereinrichtung angesprochen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Sensoreinrichtung eine vorgeschaltete Konditionierungsschaltung auf, die einer vorgeschalteten Verbindungsschnittstelle zugeordnet ist und weist eine nachgeschaltete Konditionierungsschaltung auf, die einer nachgeschalteten Verbindungsschnittstelle zugeordnet ist.
Es ist zudem auch möglich und vorzugsweise vorgesehen, dass eine nachgeschaltete Konditionierungsschaltung im Wesentlichen selbständig detektiert, ob nachgeschaltet eine Sensoreinrichtung verbunden ist. Wird dabei eine solche Sensoreinrichtung detektiert, so wird von der nachgeschalteten Konditionierungsschaltung die Datenverbindung zwischen den beiden Sensoreinrichtungen an der aktuellen Sensoreinrichtung zugeschaltet. Wird entsprechend dabei eine zuvor von einer Konditionierungsschaltung detektierte Sensoreinrichtung nicht mehr detektiert, so wird von dieser Konditionierungsschaltung die Datenverbindung zwischen den beiden Sensoreinrichtungen an der aktuellen Sensoreinrichtung abgeschaltet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist zudem vorgesehen, dass diese eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere eine optische Anzeigeeinrichtung aufweist. Dies können zum Beispiel zwei LED-Leuchten verschiedener Farbe sein, die beispielsweise eine Statusanzeige darstellen können. Vorteil dieser LED-Leuchten ist, dass eine gut sichtbare Anzeige mit vergleichsweise geringem Energiebedarf realisiert werden kann. Es ist aber auch möglich, diese Anzeigeeinrichtung nicht an der Sensoreinrichtung, sondern nur in ihrer Nähe angeordnet vorzusehen. Eine solche Sensoreinrichtung ohne Anzeigeeinrichtung weist insbesondere die Vorteile auf, dass ihr Aufbau und ihre Herstellung einfacher und ihr Energieverbrauch geringer sind.
Die Sensoreinrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, welches insbesondere ein elektrostatische Entladung an den von ihr umhüllten elektrischen Komponenten, welche diese zerstören könnte, im Wesentlichen verhindert. Vorzugsweise ist das Gehäuse der Sensoreinrichtung gegen das Eindringen von Wasser, Wasserdampf oder anderen unerwünschten Substanzen abgedichtet. Es ist jedoch auch möglich, keine Abdichtung vorzusehen, wodurch der Aufbau der Sensoreinrichtung einfach und ihre Herstellung kostengünstiger wird.
Die Sensoreinrichtung ist vorzugsweise ein Modul einer modular aufgebauten Sensoreinrichtungskette. Die modulare Bauweise der Sensoreinrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass die Herstellung kostengünstig ist und der Betrieb, insbesondere der Austausch bei einer Wartung der Sensorvorrichtung einfach ist.
Vorzugsweise werden die Sensoreinrichtungen in Hinsicht auf eine besonders kostengünstige Herstellung gestaltet. Auf diese Weise können die Kosten für die gesamte Sensorvorrichtung, insbesondere bei einer großen Anzahl von Sensoreinrichtungen, minimiert werden. Vorzugsweise können jedoch auch Sensoreinrichtungen vorgesehen werden, deren Aufbau einem bestimmten Anwendungsbereich entsprechend aufwändiger gestaltet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensorvorrichtung mindestens eine Objektträgereinrichtung auf, auf der mindestens eine Sensoreinrichtung und mindestens ein Bestandsobjekt anordenbar sind. Insbesondere ist auf einer solchen Objektträgereinrichtung vorzugsweise mindestens eine Sensoreinrichtungskette anordenbar. Eine solche Objektträgereinrichtung kann eine Palette sein, auf welcher die Sensoreinrichtungen in einer vorbestimmten Weise, zum Beispiel in einer Reihen- und Spaltenanordnung, angeordnet sind. Entsprechend werden die Bestandsobjekte in der bevorzugten Ausführungsform in unmittelbarer Nähe der Sensoreinrichtungen in der entsprechenden Reihen- und Spaltenanordnung, vorzugsweise in dafür vorgesehenen Bestückungsplätzen, positioniert. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der Transport der Bestandsobjekte durch eine automatisierte Handhabungseinrichtung, z. B. ein Robotersystem, vereinfacht wird.
Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zur Verwaltung von Bestandsobjekten, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung beschrieben. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die Hardware der Sensorvorrichtung installiert und für die Schritte des Verfahrens betriebsbereit ist. Zudem sind vorzugsweise eine oder eine Mehrzahl von Computerprogrammen vorgesehen, welche die Steuerung der Sensorvorrichtung, insbesondere der mindestens einen Controllereinrichtung, der mindestens einen Servereinrichtung, der mindestens einen Sensoreinrichtung bzw. den Datenaustausch dieser Komponenten gemäß einem Verfahren, insbesondere dem bevorzugten Verfahren, steuern. Unter Computerprogramm wird dabei insbesondere jeglicher Programmcode verstanden, welcher der genannten Steuerung dient.
Vorzugsweise wird zunächst, insbesondere bei Inbetriebnahme der Sensorvorrichtung, ein Verfahren zur Adressenzuordnung bei den Sensoreinrichtungen durchgeführt, was hier als Enumeration bezeichnet wird, wobei jeder Sensoreinrichtung eine Sensoreinrichtungsidentifikationsnummer, insbesondere eine Adresse, zugewiesen wird.
Im folgenden wird das Verfahren zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung, beschrieben. Bei diesem Verfahren weisen in einem Startzustand alle Sensoreinrichtungen denselben Startzustand auf, bei dem keiner Sensoreinrichtung eine Adresse zugewiesen ist. In einem Abfrageschritt wird von der Controllereinrichtung ein Abfragesignal in nachgeschalteter Richtung gesandt, wobei abgefragt wird, ob eine Sensoreinrichtung ohne zugewiesene Adresse angeschlossen ist. Dabei endet das Enumerationsverfahren entweder, falls dies nicht der Fall und somit die Abbruchbedingung erfüllt ist, oder es erfolgt der Zuweisungsschritt, falls dies der Fall ist. In dem Zuweisungsschritt wird der zuletzt antwortenden Sensoreinrichtung die aktuelle Vergabeadresse zugewiesen und es erfolgt der Kommandoschritt, bei dem die antwortende Sensoreinrichtung angewiesen wird, die nachgeschaltete Schnittstelle zuzuschalten. In einem Zählschritt wird dann die Vergabeadresse an der Controllereinrichtung um eins erhöht. Es erfolgt daraufhin erneut eine Abfrageschritt, so dass sich im Wesentlichen ein Enumerations- oder Adressierzyklus mit einer Abbruchbedingung ergibt.
Mittels einer Sensoreinrichtungsidentifikationsnummer kann eine Sensoreinrichtung vorzugsweise direkt, das heißt im Wesentlichen ohne weitere Netzwerkkommunikation abgefragt werden. Nach dem Hinzufügen bzw. Entfernen von Sensoreinrichtungen wird die Enumeration vorzugsweise zumindest teilweise oder vorzugsweise vollständig wiederholt, das heißt die Daten über im Netzwerk der Sensorvorrichtung vorhandene Sensoreinrichtungen werden aktualisiert. Während des Betriebs der Sensorvorrichtung ist vorzugsweise jederzeit eine Statusabfrage der mindestens einen Controllereinrichtung durch die mindestens eine Servereinrichtung möglich. Vorzugsweise wird eine solche Statusabfrage von der Servereinrichtung periodisch durchgeführt. Bei einer solchen Statusabfrage können insbesondere Informationen wie zum Beispiel die Firmware-Version der Controllereinrichtung, eine Controller-Identifikationsnummer, anhand derer die Controllereinrichtung identifiziert werden kann, die Anzahl an der Controllereinrichtung angeschlossenen Sensoreinrichtungen sowie der Zustand der Stromversorgung der Controllereinrichtung übermittelt werden.
Die Abfrage von Daten aus den Sensoreinrichtungen, die an der mindestens einen Controllereinrichtung angeschlossen sind, folgt vorzugsweise in periodischen Abständen. Um die Netzwerkkommunikation so gering wie möglich zu halten, ist es jedoch auch möglich, dass ein Call-Back-Funktion vorgesehen ist, bei der die Übermittlung von Daten von der Sensoreinrichtung an die Controllereinrichtung aufgrund eines Ereignisses an der Sensoreinrichtung, insbesondere einer Änderung ihres zugeordneten Bestandsobjektes erfolgt. Vorzugsweise aufgrund einer Anfrage durch die Servereinrichtung werden Sensordaten von der Sensoreinrichtung über die Sensorkommunikationseinheit ermittelt, in dem diese Sensorkommunikationseinheit Daten mit der Kommunikationseinheit eines Bestandsobjektes austauscht, welches gegebenenfalls dieser Sensoreinrichtung zu geordnet ist. Insbesondere kann auf diese Weise die Bestandsobjektsidentifikationsnummer, welche ein Bestandsobjekt eindeutig beschreibt, mit diesen Daten ermittelt werden. Die Sensordaten werden von der Sensoreinrichtung gegebenenfalls entlang der Sensoreinrichtungskette an die Controllereinrichtung, und von dort an eine Servereinrichtung übertragen. Durch die Übertragung der Sensordaten von der Sensoreinrichtung an die Servereinrichtung wird das Bestandsobjekt, welches der Sensoreinrichtung zumindest zeitweilig zugeordnet ist, von der Servereinrichtung identifiziert. Unter Verwendung dieser Sensordaten, insbesondere der Bestandsobjektsidentifikationsnummer, legt die Servereinrichtung dem Status einer Sensoreinrichtung fest und übermittelt einen diesen Status repräsentierenden Wert an die Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung zeigt diesen Status vorzugsweise über die Anzeigeelemente der Sensoreinrichtung an. Auf diese Weise kann ein Bestand von Bestandsobjekten verwaltet werden, das heißt es können insbesondere die im System vorhandenen Bestandsobjekte identifiziert, diesen ein Status zugewiesen und in unmittelbarer Nähe des entsprechenden Bestandsobjekts angezeigt werden.
Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sich auf eine Anwendung der Sensorvorrichtung, bei der Bestandsobjekte verwaltet werden, die auf Objektträgereinrichtungen, kurz Trägern, gelagert werden. Es ist dabei die spezielle Aufgabe der in dem Ausführungsbeispiel dargestellten Sensorvorrichtung, dass alle Bestandsobjekte, die sich auf der Objektträgereinrichtung befinden, sowie die Objektträger selber identifiziert werden. Die gesammelten Daten sollen zyklisch von einer Zentrale abgefragt werden können. Die Zentrale soll einen Status der identifizierten Bestandsobjekte ausgeben, der in der Nähe der auf der Objektträgereinrichtung angeordneten Bestandsobjekte jeweils angezeigt werden soll.
Aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Figuren ergeben sich weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren beschreiben im Wesentlichen gleiche Teile.
1 zeigt eine Schemazeichnung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform;
2 zeigt die Schemazeichnung des Ausführungsbeispiels einer Objektträgereinrichtung, wie in 1 gezeigt ist im Detail;
3 zeigt eine Schemazeichnung der Verkabelung der in 2 gezeigten Sensoreinrichtungen in einer Sensoreinrichtungskette;
4 zeigt eine Schemazeichnung der in 1 gezeigten Controllereinrichtung mit angeschlossener Objektträgereinrichtung;
5a zeigt eine Frontansicht der in den 1 bis 4 dargestellten Sensoreinrichtung;
5b zeigt eine Schemazeichnung von Funktionskomponenten innerhalb einer Sensoreinrichtung, wie sie in den 1 bis 4 und 5a gezeigt ist;
6 zeigt ein Prinzipschaltbild der Schaltungslogik der in den 1 bis 4, 5a und 5b gezeigten Sensoreinrichtung;
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen;
Die 8a, 8b, 8c und 8d zeigen Schemadiagramme, die ein Durchführungsbeispiel des in 7 dargestellten Verfahrens zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen darstellen.
1 zeigt eine Schemazeichnung des Ausführungsbeispiels der Sensorvorrichtung 1 in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Sensorvorrichtung 1 besteht in dieser bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen aus der Servereinrichtung 2, mindestens einer Controllereinrichtung 3 und angeschlossenen Sensoreinrichtungen 4, die auf Objektträgereinrichtungen 10 angeordnet sind. In dieser bevorzugten Ausführungsform der Sensorvorrichtung ist genau eine Servereinrichtung 2 vorgesehen, die mit mehreren Controllereinrichtungen 3, an die jeweils mehrere Sensoreinrichtungen angeschlossen sind, in einer Datenverbindung verbunden sind. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in 1 nur eine Controllereinrichtung 3 mit angeschlossenem Träger 10 und darauf angeordneten Sensoreinrichtungen 4 gezeigt.
Die Servereinrichtung 2 ist in dieser bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen ein Hostcomputer, der mit dem Betriebssystem Windows 2000 oder Windows XP betrieben wird. Die mit diesem Hostcomputer verbundenen Komponenten der Sensorvorrichtung werden softwareseitig im Wesentlichen durch ein Software-API betrieben, das in Form eines Treibers auf dem Hostcomputer läuft.
In dieser bevorzugten Ausführungsform der Sensorvorrichtung stehen im Wesentlichen folgende Funktionen zur Verfügung: eine Abfragefunktion, bei der ermittelt wird, welche Controllereinrichtungen bzw. welche Objektträgereinrichtungen momentan im System eingebunden bzw. angemeldet sind (Enumeration). Die Objektträgereinrichtungen werden über zugehörige Objekt-Referenzen angesprochen. Über die Objekt-Referenz kann ständig und ohne weitere Netzwerk-Kommunikation die Identifikationsnummer der Objektträgereinrichtung abgefragt werden.
Ferner steht eine Statusabfragefunktion einer einzelnen Objektträgereinrichtung zu Verfügung. Diese Funktion erlaubt es prüfen, ob die jeweilige Objektträgereinrichtung erreichbar ist, das heißt, ob eine Kommunikation mit der Objektträgereinrichtung möglich ist. Bei erfolgreicher Kommunikation werden zum Beispiel folgende Informationen geliefert: Die Version der Controllereinrichtung, eine Identifikationsnummer, anhand derer die Objektträgereinrichtung identifiziert werden kann, die Anzahl der Bestandsobjekt-Plätze, sowie der Zustand der Versorgungsspannung der Controllereinrichtung mit folgenden Möglichkeiten: Ein erster möglicher Zustand ist, dass die Stromversorgung der Controllereinrichtung und der angeschlossenen Sensoreinrichtungen aus dem Akku erfolgt, wobei der Ladezustand zufriedenstellend ist. Eine zweite Zustandsmöglichkeit ist, dass die Stromversorgung aus dem Akku erfolgt, wobei der Ladezustand des Akkus derart niedrig ist, dass er geladen werden muss. Eine dritte Möglichkeit des Zustands der Versorgungsspannung ist, dass die Stromversorgung aus dem Netz erfolgt, wobei der Akku geladen wird.
Eine weitere Funktion ist die Abfragefunktion der momentan von einer Objektträgereinrichtung erfassten Bestandsobjekte bzw. deren Bestandsobjektsidentifikationsnummer. Pro Bestückungsplatz wird entweder die Identifikationsnummer des Bestandsobjekts mit dem Status „freigegeben" oder „gesperrt" geliefert oder der Status „nicht vorhanden", falls an dem jeweiligen Bestückungsplatz kein Bestandsobjekt eingesetzt ist.
Ferner ist eine Übermittlungsfunktion des LED-Status (Status für einzelne Bestandsobjekte) auf der Objektträgereinrichtung vorgesehen. Der Status kann entweder „nicht vorhanden" (LED's aus), „freigegeben" (LED grün an), oder „gesperrt" (LED rot an) sein. Dabei wird in dieser bevorzugten Ausführungsform der Sensorvorrichtung der LED-Status ausschließlich durch den Hostcomputer 2 beeinflusst, der eine Entnahme oder das Einlegen eines Bestandsobjekts registriert oder aufgrund dessen den Zustand der zugehörigen LED's sinnvoll anpasst.
Neben den erwähnten Funktionen können weitere Funktionen vorgesehen sein. So ist es zum Beispiel möglich, dass eine Call-Backfunktion eingerichtet ist, die der aufrufenden Anwendung Änderungen in der Bestandsobjektsbestückung der Objektträgereinrichtungen mitteilt. Dies hat den Vorteil, dass die Netzwerkkommunikation gering gehalten werden kann.
Eine weitere Funktion ist, dass die Software in einen Simulationsmodus umgeschaltet werden kann, der es erlaubt, völlig auf physikalisch vorhandene Objektträgereinrichtungen bzw. Controllereinrichtungen zu verzichten. Dies dient zum Beispiel während der Anwendungsentwicklung für Testzwecke.
Die Implementierung der Software geschieht z. B. als Windows .NET Assembly, welches in C# realisiert wird.
In der 1 ist die Servereinrichtung 2 über eine Datenverbindung 15, die im vorliegenden Fall eine drahtlose Datenverbindung ist, mit mehreren Controllereinrichtungen 3 verbunden, wobei in 1 nur eine dieser Controllereinrichtungen 3 dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, dass die Controllereinrichtungen über eine Kabelverbindung mit der Serverereinrichtung 2 verbunden werden, insbesondere eine Ethernetverbindung bzw. ein Patchkabel. Die Controllereinrichtung 3 weist eine Schnittstelle 15 zur drahtlosen Verbindung mit der Servereinrichtung 2 auf, sowie eine Schnittstelle 26 zur Anbindung mindestens einer Sensoreinrichtung 4, die auf der Objektträgereinrichtung 10 angeordnet ist bzw. angeordnet sind, über eine Datenverbindung 16. Diese Datenverbindung 16 ist im Fall des Ausführungsbeispiels eine Kabelverbindung, wobei als Kabel z. B. ein Patchkabel verwendet werden kann. Die Controllereinrichtung 3 umfasst eine Stromversorgungseinrichtung, die einen Akkumulator 9 sowie ein Netzteil 8 aufweist. An der Gehäuseaußenseite der Controllereinrichtung 3 sind die Bedienelemente 22 angebracht. Diese Bedienelemente 22 sind insbesondere ein Ein-/Ausschalter sowie ein Taster zum Aktivieren der Zustandsanzeige der LED's an den Sensoreinrichtungen 4. Die Anzeigedauer beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 30 Sekunden und kann durch ein nochmaliges Betätigen des Tasters verlängert werden.
Ferner weist die Controllereinrichtung 3 im Ausführungsbeispiel Anzeigeelemente 21 zur Anzeige des Betriebsstatus der Controllereinrichtung an der Gehäuseaußenseite der Controllereinrichtung auf. Die Anzeigeelemente bestehen im Ausführungsbeispiel aus einer grünen LED, einer gelben LED und einer roten LED. Die grüne LED zeigt den Zustand der Stromversorgung an (Power LED). Bei Netz- oder Akkubetrieb leuchtet diese LED dauerhaft. Wenn die Betriebsspannung auf kritisches Niveau absinkt, beginnt die LED zu blinken.
Die gelbe LED weist die Aktivitäten des Controllers nach (Busy-LED). Dies ist zum Beispiel der Fall, so lange eine Kommunikation mit dem Hostcomputer abläuft oder die Sensoreinrichtungen der Objektträgereinrichtung abgefragt werden.
Die rote LED zeigt einen Fehler an (Error LED). Dabei sind mehrere Fehlerzustände möglich, die gegebenenfalls durch ein Blinken bzw. einen Blinkmodus der roten LED unterschieden werden können.
2 zeigt die Schemazeichnung des Ausführungsbeispiels einer Objektträgereinrichtung 10, wie sie in 1 gezeigt ist. Auf der Objektträgereinrichtung 10 sind sechs Sensoreinrichtungen 4 angebracht, in deren Nähe jeweils ein Bestandsobjekt 11 angeordnet ist. Das Bestandsobjekt 11 weist eine Kommunikationseinheit 12 auf, die hier ein Transponder ist, wobei die Bestandsobjekte so ausgerichtet werden, dass der Transponder 12 in unmittelbarer Nähe der Sensoreinrichtung 4 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel muss darauf geachtet werden, dass die Bestandsobjekte nicht verdreht angeordnet werden, da das Auslesen der Daten des Transponders 12, der mit seinem Bestandsobjekt 11 genau einer Sensoreinrichtung 4 zugeordnet sein soll, fehlerhaft erfolgen könnte, indem der Transponder 12 in den Lesebereich einer falschen Sensoreinrichtung geraten könnte. Um dies zu vermeiden, könnte man zum Beispiel den Abstand zwischen den Paaren von Sensoreinrichtung und Bestandsobjekt vergrößern. Bei korrekter Anordnung der Bestandsobjekte auf der Objektträgereinrichtung liegen die Transponder 12 derart im Lesebereich der zugeordneten Sensoreinrichtung, dass das Auslesen der Sensordaten mittels einer Leseantenne 5 ordnungsgemäß aus diesem Transponder 12 erfolgt, während die Daten der anderen Transponder nicht ausgelesen werden, da sie sich außerhalb des Sendebereichs der Leseantenne 5 befinden. Der Sendebereich ist dabei durch die Sendeleistung der Leseantenne 5 geeignet festgelegt.
Die Sensoreinrichtung 4 weist eine Anzeigeeinrichtung 6 auf, die aus einer roten Anzeige LED und einer grünen Anzeige LED besteht. Diese zwei LED's dienen der Anzeige des Status eines Bestansobjektes, wobei dieser Status von der Servereinrichtung 2 ermittelt wird und mittels der LED's der entsprechenden Sensoreinrichtung angezeigt wird. Um Energie zu sparen, ist die Zustandsanzeige über eine Taste an der Controllereinrichtung 3 zu aktivieren. Nach der Aktivierung werden die Zustände für 30 Sekunden, bzw. einer einstellbare Zeit, angezeigt. Es sind zum Beispiel vier verschiedene Zustände denkbar: Ein erster Zustand wird durch eine inaktive rote LED und inaktive grüne LED angezeigt und bedeutet, dass kein Bestandsobjekt am entsprechenden Bestückungsplatz eingesetzt ist. Ein zweiter Zustand wird durch eine inaktive rote LED und eine aktive LED angezeigt und bedeutet, dass ein Bestandsobjekt im entsprechenden Bestückungsplatz eingesetzt ist, welches entnommen werden darf. Ein dritter Zustand wird durch eine aktive rote LED und eine inaktive grüne LED angezeigt und bedeutet, dass ein Bestandsobjekt eingesetzt ist. Dieses darf jedoch nicht entnommen werden und der Bestückungsplatz gilt als gesperrt. Ein vierter Zustand wird durch eine aktive rote LED und eine aktive grüne LED angezeigt und bedeutet, dass die Leseantenne 5 der entsprechenden Sensoreinrichtung 4 im Moment aktiv ist und, den Transponder 12 des entsprechenden Bestandsobjekts 11 zu lesen. Dieser Vorgang dauert ca. 100 Millisekunden. Die tatsächliche Bedeutung der LED's ist jedoch wahlfrei von der Servereinrichtung definierbar.
In 3 ist eine Schemazeichnung der Verkabelung der in 2 gezeigten Sensoreinrichtungen gezeigt. Es existiert eine Schnittstelle 18, über die eine erste Sensoreinrichtung 4 mit der Controllereinrichtung 3 verbunden ist. Diese Verbindung entspricht der Datenverbindung 16 und erfolgt im vorliegenden Fall über eine Kabelverbindung 17, die insbesondere durch ein steckbares Patchkabel realisiert werden kann. Auf diese Weise ist eine einfache und sichere Verbindung dieser Sensoreinrichtung 4 mit der Controllereinrichtung 3 möglich.
Im Ausführungsbeispiel ist jede Sensoreinrichtung mit genau zwei weiteren Sensoreinrichtungen über eine Datenverbindung 7 verbindbar. Die Datenverbindung 7 ist im vorliegenden Beispiel eine Kabelverbindung, zum Beispiel eine Patchkabelverbindung. Durch dieses steckbare Patchkabel ist eine sichere und einfache Verbindbarkeit der Sensoreinrichtungen gewährleistet. Die Länge des Patchkabels 7 ist dabei so bemessen, dass sie zur Verbindung der in der Objektträgereinrichtung 10 angeordneten Sensoreinrichtungen 4 ausreicht. Die Sensoreinrichtungen 4 sind so miteinander verschaltet, dass alle Leseantennen 5 der Sensoreinrichtungen 4 über eine Schnittstelle 18 von der Controllereinrichtung 3 gesteuert werden können (daisy-chain).
Es ist aber auch möglich, dass mit einer Controllereinrichtung 3 mehrere der in 3 dargestellten Sensoreinrichtungsketten verbunden sind und das die Controllereinrichtung 3 in diesem Fall die Ansteuerung mehrerer Sensoreinrichtungsketten übernimmt.
In 4 ist eine Schemazeichnung der in 1 gezeigten Controllereinrichtung 3 mit angeschlossener Objektträgereinrichtung 10 gezeigt. Insbesondere ist in 4 der schematische Aufbau der Controllereinrichtung 3 dargestellt. Die Controllereinrichtung 3 weist eine Mikroprozessoreinrichtung 20 auf, die insbesondere die Kommunikationsfunktionen in der Controllereinrichtung 3 steuert. Es ist möglich, dass die Mikroprozessor 20 weitere Computerbestandteile, wie Speicher (ROM, nicht-flüchtiger Speicher, Arbeitsspeicher) aufweist, so dass die Mikroprozessoreinrichtung 20 insbesondere ein Mikrocontroller sein kann. Die Controllereinrichtung 3 weist eine serielle Konfigurationsschnittstelle 27 auf, über die eine Basiskonfiguration der Mikroprozessoreinrichtung 20 eingestellt werden kann. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass Daten über die serielle Konfigurationsschnittstelle 27 in den nicht flüchtigen Speicher der Mikroprozessoreinrichtung 20 geschrieben werden. Das im ROM Speicher gespeicherte Steuerungsprogramm der Controllereinrichtung 3 kann dann beim Ablauf dieses Programm auf die Werte, insbesondere die in dem nicht-flüchtigen Speicher gesetzten Basisparameter zugreifen und kann auf diese Weise beeinflusst werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auch im laufenden Betrieb der im Ausführungsbeispiel dargestellten Sensorvorrichtung 1 ein Einfluss auf die Programmsteuerung der Controllereinrichtung 3 genommen werden kann, insbesondere dass die Programmsteuerung optimiert werden kann.
Ferner weist die Controllereinrichtung 3 eine Schnittstelle 15 für eine drahtlose Kommunikation der Controllereinrichtung mit der Servereinrichtung 2 auf. Die über diese Schnittstelle 15 übertragenen Daten werden von der Mikroprozessoreinrichtung 20 verarbeitet und veranlassen diese insbesondere zur Abfrage von Sensordaten aus den an die Controllereinrichtung 3 angeschlossenen Sensoreinrichtungen 4. Zu diesem Zweck sendet die Mikroprozessoreinrichtung 20 Steuerungssignale über eine Schnittstelle 26 zum Anschluss der mindestens ein Sensoreinrichtung an die entsprechende Sensoreinrichtung. Es ist auch möglich, falls mehrere Objektträgereinrichtungen 10 bzw. Sensoreinrichtungsketten zum Anschluss an die Controllereinrichtung 3 vorgesehen sind, entsprechend mehrere Schnittstellen 26 auszubilden.
Die Mikroprozessoreinrichtung 20 kann über die Bedienelemente 21, die an der Gehäuseaußenseite der Controllereinrichtung 3 angebracht sind, Steuerungssignale des Anwenders entgegen nehmen. Über die Anzeigeelemente 22, die an der Gehäuseaußenseite der Controllereinrichtung angebracht sind, kann eine Statusanzeige der Controllereinrichtung 3 erfolgen.
Die in 4 gezeigte Controllereinrichtung 3 weist zudem eine Stromversorgungseinrichtung auf, die neben der Stromversorgung der Controllereinrichtung 3 auch die Stromversorgung in der angeschlossenen Sensoreinrichtungen 4 übernimmt. Die Stromversorgungseinrichtung umfasst ein Netzteil 8 sowie einen Akkumulator 9, die wahlweise für den Betrieb herangezogen werden. Der Akku ist z. B. ein 12 Volt Typ. Die Kapazität wird so bemessen, dass ein durchgehender Betrieb von ca. 80 bis 100 Stunden möglich ist. Sobald ein Netzteil angeschlossen wird, erfolgt eine automatische Aufladung eines angeschlossenen Akkus. Dabei ist der Betrieb der an die Controllereinrichtung 3 angeschlossenen Sensoreinrichtungen weiterhin möglich. Zur Steuerung der Netzteil und Akkumulatorfunktion weist die Stromversorgungseinrichtung insbesondere eine Stromversorgungselektronik 24 und eine Ladeelektronik 25 auf.
Um die Stromaufnahme der Sensoreinrichtungen so gering wie möglich zu halten, werden insbesondere zwei Maßnahmen ergriffen. Einerseits muss die Statusanzeige der Sensoreinrichtungen (rote und grüne LED) über den Taster aktiviert werden. Andererseits ist eine Netzwerkkommunikation zwischen der Servereinrichtung 2 und den Sensoreinrichtungen 4 alle 15 Sekunden, bzw. über eine einstellbare Zeit möglich. Dies bedeutet, dass der aktuelle Bestückungszustand der Objektträgereinrichtung und die von der Servereinrichtung vorgegebene Zustandsanzeige der Sensoreinrichtungen um diese gegebene Zeit verzögert werden.
5a ist eine Frontansicht der in den 1 bis 4 dargestellten Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein im Wesentlichen zylinderartiges Gehäuse auf. An der Frontseite dieses zylinderartigen Gehäuses sind Aussparungen vorgesehen, durch welche die rote und die grüne LED der Anzeigeeinrichtung 6 zumindest teilweise geführt werden. Auf diese Weise ist die optische Anzeige an den Sensoreinrichtungen insbesondere auch unter einem gewissen Blickwinkel gut möglich.
In 5b sind wesentliche Funktionsbestandteile der Sensoreinrichtung 4 des Ausführungsbeispiels dargestellt. Diese Funktionsbestandteile sind auf einer Platine 41 angeordnet, die im Inneren des Gehäuses der Sensoreinrichtung 4 im Wesentlichen parallel der Längsachse des zylinderartigen Gehäuses und ungefähr in Höhe der in 5a dargestellten Linie A befestigt ist. Eine dieser Komponenten ist ein Mikrocontroller 42, der die Steuerung der Sensoreinrichtung 4 übernimmt. Insbesondere steuert dieser Mikrocontroller 42 die Leseantenne 43 (5) der Sensoreinrichtung. Diese Leseantenne ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ringförmig und in der Nähe der Frontseite der Sensoreinrichtung 4 angeordnet. Ferner sind auf der Platine 41 die rote und grüne LED der Anzeigeeinrichtung 6 befestigt, deren Aktivität und von dem Mikrocontroller 42 in Abhängigkeit von den Statusdaten, die der Mikrocontroller 42 von der Servereinrichtung 2 empfängt, gesteuert wird. Die Datenkommunikation des Mikrocontrollers 42 mit der Servereinrichtung 2, der angeschlossenen Controllereinrichtung 3, bzw. der benachbarten Sensoreinrichtungen erfolgt über Anschlüsse 44, die auf der Platine 41 befestigt sind. Im Ausführungsbeispiel liegen diese Anschlüsse 44 angrenzend an die Rückseite des zylinderartigen Gehäuses der Sensoreinrichtung 4, die in diesem Bereich Aussparungen aufweist, so dass Verbindungskabel 7 in die Anschlüsse 44 steckbar sind.
Vorliegend bezeichnet der Begriff „upstream" diejenige Richtung, die ausgehend von einer bestimmten Sensoreinrichtung 4 entlang der Sensoreinrichtungskette in Richtung der angeschlossenen Controllereinrichtung 3 bzw. der vorgehenden Sensoreinrichtungen weist, also eine vorgeschaltete Richtung. Entsprechend bedeutet „downstream" diejenige Richtung entlang der physikalischen Sensoreinrichtungskette, die von einer bestimmten Sensoreinrichtung 4 in entgegengesetzter Richtung bzw. in Richtung der nachfolgenden Sensoreinrichtungen weist, also eine nachgeschaltete Richtung.
Die in 5b gezeigten Anschlüsse 44 sind insbesondere 2 Anschlüsse, die einen Downstream-Anschluss bzw. einen Upstream-Anschluss darstellen. Diesem Upstream- bzw. Downstream-Anschluss kann logisch, das heißt softwareseitig jeweils der Upstreamport 63, der in Richtung vorhergehender Sensoreinrichtungen weist, bzw. der Downstream 64, der in Richtung nachfolgender Sensoreinrichtungen weist, zugeordnet werden.
6 zeigt ein Prinzipschaltbild der Sensoreinrichtung 4 des Ausführungsbeispiels. Die Schaltungslogik der Sensoreinrichtung 4 weist im Wesentlichen die im folgenden genannten Schaltungskomponenten auf. Eine Signalkonditionierungsschaltung 65 greift die über den Upstreamport 63 empfangenen Kommunikationsdaten auf und leitet diese an die Ablaufsteuerungsschaltung 61 weiter. Die Ablaufsteuerungsschaltung 61 kommuniziert mit der Sensorkommunikationseinrichtung, im folgenden Fall der Transponderleseeinrichtung 62, welche mit der Transponderleseantenne 43 verbunden ist. Die Ablaufsteuerungsschaltung 61 gibt Daten aus, die in Upstreamrichtung an die Controllereinrichtung 3 bis in die Serverrichtung 2 gesendet werden. Ferner ist eine Signalkonditionierungsschaltung 66 vorgesehen, an die der Downstreamport 64 angeschlossen ist. Die Signalkonditionierungsschaltung 66 kommuniziert mit einer benachbarten Signalkonditionierungsschaltung 65 einer in Downstreamrichtung gelegenen benachbarten Sensoreinrichtung 4. Über die Signalkonditionierungsschaltung 65 wird die Sensoreinrichtung 4 von der Servereinrichtung 2 oder der Controllereinrichtung 3 angesprochen. Im Fall der Enumeration wird insbesondere die Ablaufsteuerungsschaltung 61 über die Signalkonditionierungsschaltung 65 von der Servereinrichtung oder der Controllereinrichtung gegebenenfalls veranlasst, die Zu-/Abschaltungsschaltung 67 des Downstreamports 64 in einen zugeschalteten Zustand zu versetzen, in dem eine Datenverbindung zwischen der Sensoreinrichtung 4 und der in Downstreamrichtung gelegenen benachbarten Sensoreinrichtung erfolgen kann.
Die Kommunikation mit der Controllereinrichtung 3 erfolgt seriell und muss nicht zwangsläufig für Senden und Empfangen getrennte Signalleitungen benutzen. Die Zu- und Abschaltung des Downstreamports in der Zu- und Abschaltungsschaltung 67 kann zum Beispiel durch Logikgatter gelöst werden.
7 zeigt ein Flussdiagramm des Ausführungsbeispiels eines Enumerationsverfahrens, das Teil eines Verfahrens, insbesondere eines Verfahrens zum Betrieb der in 1 dargestellten Sensorvorrichtung 1, sein kann. Insbesondere zu Beginn des Betriebs der Sensorvorrichtung wird die Enumeration durchgeführt, bei der jeder im System vorhandenen Sensoreinrichtung 4 eine Sensoreinrichtungsidentifikationsnummer zugewiesen wird. Die Sensoreinrichtungsidentifikationsnummer kann gegebenenfalls mit der Controllereinrichtungsidentifikationsnummer kombiniert werden, um eine eindeutige Adresse für eine bestimmte Sensoreinrichtung im System zu generieren. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, die Enumeration an allen im System vorhandenen Controllereinrichtungen 3 im Wesentlichen parallel durchzuführen, wodurch Zeit gespart werden kann.
Im folgenden wird die Controllereinrichtung kurz mit Host bezeichnet und die Sensoreinrichtung kurz mit Klient bezeichnet.
Beim Start der Enumeration liegt der Startzustand 31 vor, in dem alle Klienten den selben Startzustand aufweisen, bei dem keinem Klienten eine Adresse zugewiesen ist und bei dem der Downstreamport jedes Klienten abgeschaltet ist. Der Host weist eine Zählervariable auf, die als Vergabeadresse bzw. kurz Adresse bezeichnet wird und die sich im Laufe der Enumeration sequenziell um eins erhöht. Zu Beginn jeder Enumerationsequenz sendet der Host ein Abfragesignal in Downstreamrichtung, ob ein Klient ohne zugewiesene Adresse angeschlossen ist. Falls dies nicht der Fall ist, falls also nur Klienten mit bereits zugewiesenen Adressen angeschlossen sind, endet das Enumerationsverfahren. Falls ein Klient ohne zugewiesene Adresse im System aufgefunden wird, erfolgt der Zuweisungsschritt 33, bei welchem dem zuletzt antwortenden Klient die aktuelle Vergabeadresse zugewiesen wird. Daraufhin erfolgt ein Kommandoschritt 34, in welchem der antwortende Klient angewiesen wird, den Downstreamport zuzuschalten. Zum Ende der Enumerationssequenz wird die Vergabeadresse in einem Zählschritt 35 am Host um eins erhöht. Die Enumerationssequenzen laufen beim Enumerationsverfahren demnach solange ab, bis alle Sensoreinrichtungen enumeriert sind.
In den 8a, 8b, 8c und 8d wird schematisch jeweils ein Schritt eines Durchführungsbeispiels für das in 7 beschriebene Innomarationsverfahren gezeigt, bei dem vier Sensoreinrichtung bzw. Klienten enumeriert werden. Dabei bedeuten die in den 8 dargestellten Doppelpfeile mit durchgezogener Linie, dass eine Sensorkommunikation in Richtung der entsprechenden Komponente möglich ist, und das insbesondere der jeweils vorhergehende Sensor seinen Downstreamport zugeschaltet hat. Ein Doppelpfeil mit gestrichelter Linie bedeutet, dass eine Sensorkommunikation nicht möglich ist, weil die jeweils vorhergehende Sensoreinrichtung ihren Downstreamport abgeschaltet hat. Der Buchstabe A steht für eine Variable, welche die Adresse bzw. die Vergabeadresse, das heißt die Sensoreinrichtungsidentifikationsnummer darstellt. In 8a ist der Startzustand des Host 3 bzw. der Sensoreinrichtungen 4 dargestellt. In 8a ist keine Adresse zugewiesen, das heißt der Wert A enthält keinen gültigen Adresswert, was durch ein Fragezeichen dargestellt wird. Eine Sensorkommunikation ist nicht möglich, weil alle vier Sensoreinrichtungen ihren Downstreamport abgeschaltet haben.
In 8b wurde die erste Sensoreinrichtung enumeriert. In Folge dessen wurde der – vom Host aus gesehen in Downstreamrichtung gelegenen – ersten Sensoreinrichtung die Adresse A = 1 zugewiesen und ihr Downstreamport zugeschaltet. Entsprechend wurde in 8c die zweite Sensoreinrichtung enumeriert, wobei zusätzlich zum Zustand in 8b die nächste Sensoreinrichtung mit dem Adresswert A = 2 versehen wurde und ihr Downstreamport zugeschaltet wurde. In 8d ist der Endzustand des Enumerationsverfahrens gezeigt, in dem allen Sensoreinrichtungen ein Adresswert entsprechend von A = 1 bis A = 4 zugewiesen wurde und alle Downstreamports zugeschaltet wurden.
In dem Fall, in von dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht repräsentiert wird, dass mindestens einer Controllereinrichtung 3 mehrere Sensoreinrichtungsketten über mehrere an der Controllereinrichtung vorhandene Schnittstellen 26 zugewiesen werden, ist es möglich, auch den Schnittstellen 26 jeweils eine Schnittstellenidentifikationsnummer zuzuordnen. In einem solchen Fall kann die Servereinrichtung 2 insbesondere eine Sensoreinrichtungsadresse generieren, die aus den Identifikationsnummern von mehreren Controllereinrichtungen, mehreren Schnittstellen 26, und jeweils angeschlossenen Sensoreinrichtungen zusammengesetzt werden. Der Vorteil einer solchen Schnittstellenidentifikationsnummer ist, dass die Enumeration an allen Schnittstellen einer Controllereinrichtung parallel durchgeführt werden und dadurch Zeit gespart werden könnte.
Die beschriebene Sensorvorrichtung kann sowohl stationär als auch mobil betrieben werden. Das heißt insbesondere, dass die Sensorvorrichtung z. B. auch auf einem Fahrzeug verwendet werden kann.

Claims

Sensorvorrichtung zur Verwaltung von Bestandsobjekten, mit mindestens einer ersten Recheneinrichtung, mindestens einer zweiten Recheneinrichtung und mit mindestens einer Sensoreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen ersten Recheneinrichtung und der mindestens einen zweiten Recheneinrichtung Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind, zwischen der mindestens einen zweiten Recheneinrichtung und mindestens einer Sensoreinrichtung Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind, jede Sensoreinrichtung mit mindestens zwei weiteren Sensoreinrichtungen über eine Datenverbindung verbindbar ist, mindestens einer Sensoreinrichtung jeweils mindestens ein Bestandsobjekt zuordenbar ist, und zwischen dieser Sensoreinrichtung und diesem Bestandsobjekt Daten über eine Datenverbindung austauschbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Bestandsobjekt mindestens eine Kommunikationseinheit angeordnet ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine erste Recheneinrichtung, die eine Servereinrichtung ist, mindestens eine zweite Recheneinrichtung, die eine Controllereinrichtung ist, und eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen vorgesehen sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Recheneinrichtung über eine Kabelverbindung mit mindestens einer Sensoreinrichtung verbindbar ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung mit genau zwei weiteren Sensoreinrichtungen über eine Kabelverbindung verbindbar ist, wobei eine Sensoreinrichtungskette erzeugbar ist, in der die Sensoreinrichtungen im Wesentlichen in einer Serienschaltungsanordnung verbunden sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung mindestens eine Objektträgereinrichtung umfasst, auf der mindestens eine Sensoreinrichtung und mindestens ein Bestandsobjekt anordenbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Objektträgereinrichtung mindestens eine Sensoreinrichtungskette anordenbar ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Sensoreinrichtung genau ein Bestandsobjekt mit genau einer Kommunikationseinheit zuordenbar ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung und ein ihr zugeordnetes Bestandsobjekt in einer vorbestimmten räumlichen Distanz zueinander anordenbar sind, und insbesondere auf einer Objektträgereinrichtung in einer vorbestimmten räumlichen Distanz zueinander anordenbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Sensorkommunikationseinheit aufweist, um Daten mit der Kommunikationseinheit eines Bestandsobjektes auszutauschen.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit einen Transponder aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Leseantenne zum Lesen der Daten eines Transponders aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Anzeigeeinrichtung aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mindestens eine Verbindungshilfseinrichtung aufweist, die mindestens einer Verbindungsschnittstelle zuordenbar ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung eine Stromversorgungseinrichtung aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtung ein Netzteil und einen Akkumulator aufweist, die alternativ die Stromversorgung der angeschlossenen elektrischen Verbraucher übernehmen.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtung die Stromversorgung der Controllereinrichtung und der mit dieser durch Kabelverbindungen verbundenen Sensoreinrichtungen übernimmt.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung eine Recheneinrichtung aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung mindestens eine Schnittstelle zur Verbindung mindestens einer Sensoreinrichtung aufweist, wobei die Schnittstelle der Stromversorgung der mindestens einen Sensoreinrichtung und der Datenkommunikation dient.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung eine Konfigurationsschnittstelle aufweist, mittels derer die Controllereinrichtung konfigurierbar ist und mittels derer Daten über den Betriebszustand der Controllereinrichtung austauschbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung eine Schnittstelle zum drahtlosen Datenaustausch mit der Servereinrichtung aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung eine Schnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle zur Verbindung mit der Servereinrichtung aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinrichtung Anzeigeelemente zur Anzeige ihres Betriebsstatus sowie Bedienelemente zur Steuerung mindestens einer ihrer Betriebsfunktionen aufweist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zwischen der Servereinrichtung und den Sensoreinrichtungen austauschbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Servereinrichtung die Sensoreinrichtungen steuert.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Sensoreinrichtungen Daten austauschbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoridentifikationsnummern vorgesehen sind, die den Sensoreinrichtungen zuweisbar sind und mittels derer die Sensoreinrichtungen adressierbar sind.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestandsobjekts-Identifikationsnummer durch die Sensoreinrichtung aus der am Bestandsobjekt angeordneten Kommunikationseinheit ermittelbar und an die Servereinrichtung übertragbar ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Bestandsobjekts-Identifikationsnummer von der Servereinrichtung ein Status ermittelbar ist.
Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Status von der Servereinrichtung an jede Sensoreinrichtung übermittelbar ist, der von der Anzeigeeinrichtung der Sensoreinrichtung anzeigbar ist.
Computerprogramm, mit welcher die Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der vorherigen Ansprüche gesteuert wird.
Verfahren zur Adressenzuordnung bei Sensoreinrichtungen, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem Startzustand alle Sensoreinrichtungen denselben Startzustand aufweisen, bei dem keiner Sensoreinrichtung eine Adresse zugewiesen ist, – in einem Abfrageschritt von der Controllereinrichtung ein Abfragesignal in nachgeschalteter Richtung gesandt wird, ob eine Sensoreinrichtung ohne zugewiesene Adresse angeschlossen ist, und das Verfahren entweder endet, falls dies nicht der Fall und somit die Abbruchbedingung erfüllt ist, oder der Zuweisungsschritt erfolgt, falls dies der Fall ist, – in einem Zuweisungsschritt der zuletzt antwortenden Sensoreinrichtung die aktuelle Vergabeadresse zugewiesen wird und der Kommandoschritt erfolgt, – in einem Kommandoschritt die antwortende Sensoreinrichtung angewiesen wird, die nachgeschaltete Verbindungsschnittstelle zuzuschalten, – in einem Zählschritt die Vergabeadresse an der Controllereinrichtung um eins erhöht wird, und – daraufhin erneut eine Abfrageschritt erfolgt, – so dass sich im Wesentlichen ein Adressierzyklus mit einer Abbruchbedingung ergibt.
Verfahren zur Verwaltung von Bestandsobjekten, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass – jeder Sensoreinrichtung eine Sensoridentifikationsnummer zugewiesen wird, – eine Statusabfrage jeder Controllereinrichtung durchgeführt wird, – auf Anfrage der Servereinrichtung eine Sensordatenabfrage durchgeführt wird, – Sensordaten von der Sensoreinrichtung über die Sensorkommunikationseinheit ermittelt werden, indem diese Sensorkommunikationseinheit Daten mit der Kommunikationseinheit eines Bestandsobjektes austauscht, welches zumindest zum Zeitpunkt der Abfrage dieser Sensoreinrichtung zugeordnet und in deren Nähe angeordnet ist, – die Sensordaten einer Sensoreinrichtung auf Anfrage der Servereinrichtung an die Servereinrichtung übertragen werden, durch die Übertragung der Sensordaten an die Servereinrichtung das Bestandsobjekt, welches der Sensoreinrichtung zumindest zeitweilig zugeordnet ist, von der Servereinrichtung identifiziert wird, – die Servereinrichtung, insbesondere unter Verwendung der Sensordaten, den Status einer Sensoreinrichtung festlegt und diesen an die Sensoreinrichtung überträgt, – der Status einer Sensoreinrichtung über die Anzeigeelemente der Sensoreinrichtung angezeigt wird, und – gegebenenfalls ein Abfragesignal von der Sensoreinrichtung an die Servereinrichtung übermittelbar ist, aufgrund dessen die Sensordaten der Sensoreinrichtung von der Servereinrichtung abgefragt werden.