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Die
Erfindung betrifft ein Getränketransportmittel,
insbesondere Getränkefaß oder Getränkebox, mit
einem Ortungsbauteil zur geographischen Positionsbestimmung des
Getränketransportmittels.
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Stand der
Technik
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Brauereien
als Hersteller und Großhändler schließen Sonderverträge mit Kunden
ab. Gegenstand dieser Verträge
sind besondere Konditionen für die
Abnahme im Zusammenhang mit vereinbarten Liefermengen. Aus diesen
Verträgen
ergibt sich ein Interesse, der Getränkehersteller und der Großhändler den
Weg der einzelnen Warensendung, also der Getränketransportmittel wie Getränkefässer oder Getränkekästen, bis
zum Endabnehmer und den Rückweg
des Leerguts zu überwachen.
Gleichzeitig erfordern die gesetzlichen Vorschriften des Qualitätsmanagements
die Einhaltung von Nachweispflichten und die Rückverfolgbarkeit der Warensendungen.
Zu diesem Zweck werden derzeit an den einzelnen Bierfässern einzigartige,
visuell erkennbare Numerierungen angebracht. Diese dienen der Dokumentation
an Warenübergabepunkten.
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Ein
bedeutender Nachteil der Verwendung von visuell erkennbaren Numerierungen
besteht in der Entfernung, aus der sie lesbar sind. Der Betrachter
muß sich
zum Ablesen der Nummer in unmittelbarer Nähe des Fasses oder Kastens
befinden. Das bedeutet, daß nur
Fässer
/ Kästen
erfaßt
werden können,
die sich noch auf dem vereinbarten Vertriebsweg befinden. Bierfässer, die
den Vertriebsweg verlassen haben, können auf diese Weise nicht
wieder aufgefunden werden. Weiterhin ist die Dokumentation der Faßnummern
an den Übergabestellen
mit menschlichen Fehlern behaftet und leicht vorsätzlich manipulierbar.
Fremdbefüllung
von Fässern
von Markenbierherstellern ist durch die derzeitig verwendete Kennzeichnung
der Fässer
nicht erkennbar oder lokalisierbar.
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In
dem Dokument
DE 28
25 936 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Erfassung
und Identifizierung von Fässern
beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren werden auf den Fässern jeweils
mehrere Etiketten aufgebracht, die dann zum Identifizieren der Fässer mit
zwei voneinander unabhängigen
Erkennungseinrichtungen erfaßt
werden. Das Verfahren kann genutzt werden, um Fässer einzeln zu erfassen, wenn
diese in den Erkennungsbereich der voneinander unabhängigen Erkennungseinrichtungen
gebracht werden, beispielsweise auf einem Transportband in einer
Füllanlage.
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Es
ist weiterhin bekannt, Lastträger
oder Getränkefässer mit
einem Transponder zu versehen. In dem Dokument
DE 195 20 l31 C1 ist dieses
für Getränkefässer beschrieben.
Auch das Dokument
DE 199
50 532 A1 beschäftigt
sich mit der Verwendung eines Transponders bei wiederverwendbaren
Beförderungsmitteln,
bei denen es sich auch um ein Faß handeln kann. In gleicher
Weise ist in dem Dokument
DE
103 22 167 A1 bei einem Lastträger ein Transponder vorgesehen.
Mit Hilfe eines Ortungsgerätes kann
so der Standort und der Inhalt des Lastträgers ermittelt werden. Der
Transponder hat üblicherweise die
Funktion eines elektronischen Speichers, in dem elektronische Daten
geschrieben werden können und
welcher auslesbar ist.
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Die Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Getränketransportmittel
mit einem Ortungsbauteil zur geographischen Positionsbestimmung
eines Getränketransportmittels
zu schaffen, bei denen eine sichere geographische Lokalisierung
für unterschiedlichste Transportwege
und Lagerorte und unabhängig
von der Mitarbeit von Vertriebspartnern, Endabnehmer oder anderem
Personal, das mit dem Vertrieb des Getränketransportmittels befaßt ist,
ermöglicht
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Getränketransportmittels
nach dem unabhängigen
Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
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Nach
einem Aspekt der Erfindung ist ein Getränketransportmittel, insbesondere
Getränkefaß oder Getränkebox,
mit einem Ortungsbauteil zum proaktiven Erfassen von elektronischen,
zur geographischen Positionsbestimmung elektronisch auswertbarer
Ortsinformation in vorbestimmten Zeitabständen geschaffen, wobei das
Ortungsbauteil Sende- / Empfangsmittel zum Senden / Empfangen von Signalen über ein
drahtlose Kommunikationsverbindung, einen elektronischen Speicher,
in dem die elektronische Information speicherbar ist, sowie ein
Mik roprozessorbauteil zum Steuern des proaktiven Erfassens aufweist,
welches mit den Sende- / Empfangsmitteln, dem Zeitgeber und dem
Speicher verbunden ist.
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Die
Erfindung ermöglicht
die Bestimmung der geographischen Position von Getränketransportmitteln
ohne Mitarbeit von Vertriebspartnern oder anderem Personal in unmittelbarer
Nähe des
Getränketransportmittels.
Hierdurch können
die Vertriebswege und die Verweilzeiten an bestimmten Orten aus
großer
Entfernung in Echtzeit überwacht
werden. Lücken
des Vertriebsweges lassen sich zeitnah bestimmen.
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Da
jedes Ortungsbauteil an dem Getränketransportmittel
eine selbständige
Funktionseinheit darstellt, kann das Ausrüsten einer hinreichenden Anzahl
von Getränketransportmitteln,
wahlweise auch im Wege einer Nachrüstung, zur Optimierung des
Verhältnisses
zwischen Preis und Erfolgsgeschwindigkeit sukzessive nach den Bedürfnissen
erfolgen.
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Bevorzugt
werden beim proaktiven Erfassen der elektronischen, zur geographischen
Positionsbestimmung elektronisch auswertbaren Ortsinformation terrestrischer
Funksignale genutzt, was den Vorteil hat, dass im Vergleich zur
Nutzung von satellitengestützter
Kommunikation größere Feldstärken zur
Positionsbestimmung und zur Datenübertragung zur Verfügung stehen.
Daraus ergibt sich, dass die Getränketransportmittel auch ortbar
sind, wenn sie sich in anderen Behältnissen, beispielsweise auf
einem Fahrzeug oder in einer Lagerhallen befinden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf Figuren einer Zeichnung näher
erläutert.
Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische Blockdarstellung eines Ortungsbauteils für ein Getränketransportmittel;
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2A und 2B einen
oberen Abschnitt eines Getränkefasses
von der Seite und in Draufsicht; und
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3A und 3B einen
oberen Abschnitt eines weiteren Getränkefasses von der Seite und
in Draufsicht.
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1 zeigt
eine schematische Blockdarstellung eines Ortungsbauteils für ein Getränketransportmittel,
beispielsweise ein Getränkefaß, eine
Getränkebox
oder ein Getränkekasten.
In den folgenden Ausführungen
wird im wesentlichen auf ein Getränkefaß Bezug genommen. Die Erläuterungen
gelten aber entsprechend für
andere Getränketransportmittel,
soweit sie sich nicht auf Merkmale beziehen, die in Verbindung mit
der speziellen Konstruktion eines Fasses stehen.
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Gemäß 1 ist
bei dem Ortungsbauteil eine Antenne 1 vorgesehen, die bevorzugt
eine Halbkugelcharakteristik aufweist. Das gewährleistet gute Funkbedingungen.
Sende- / Empfangsmittel 2 sind auf den Betrieb in einem
Mobilfunknetz abgestimmt. Ein Mikroprozessor 3, ein Speicher 4 und
ein Zeitgeber 5 dienen der Realisierung der anwendungsspezifischen
Funktionsweise. Sie können
auch mittels Mehrfachnutzung des Mikroprozessors 3, des
Speichers 4 und des Zeitgebers 5 in den Sende-
/ Empfangsmittel 2 realisiert sein. Der Zeitgeber 5 dient
der Realisierung der Zyklen für
die Ermittlung von elektronischen Ortsinformationen und der Zyklen
für eine Übertragung
von gespeicherten Daten, welche insbesondere die erfaßten elektronischen
Ortsinformationen umfassen können,
an einen Zentralcomputer (nicht dargestellt).
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Beim
Betrieb des Ortungsbauteils zum Bestimmen der geographischen Position
des Getränketransportmittels
werden Informationen aus einem globalen Positionierungssystem verwendet.
Ein solches globalen Positionierungssystem ist beispielsweise das
GPS („Global
Positioning System").
Nach diesem System ist jeder Ort auf dem Globus durch Längengrad,
Breitengrad und Höhe
eindeutig bestimmt. Da sich der Vertrieb von Bierfässern auf
der Erdoberfläche
abspielt, spielt die Höhenangabe
keine Rolle. Das Ortungsbauteil bestimmt zyklisch elektronische
Ortsinformation in Form von Parametern, die für die jeweilige Position des
Fasses eindeutig sind. Das sind zum Beispiel elektronische Informationen über die
Position des Fasses in Reichweite einer Funkzelle eines Mobilfunksystems,
insbesondere die Nummern und die Feldstärke von in der Nähe befindlichen
Mobilfunkbasisstationen.
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Diese
erfaßte
elektronische Ortsinformation wird im Ortungsbauteil gemeinsam mit
Datum und Uhrzeit im Speicher 4 gespeichert und zyklisch
an einen Zentralcomputer (nicht dargestellt) übertragen. Der Zentralcomputer
ermittelt dann die konkrete geographische Position mittels Vergleich
der vom Ortungsbauteil erhaltenen elektronischen Ortsinformation
mit ge trennt ermittelten Referenzdaten. Die Referenzdaten umfassen
bevorzugt eine Zuordnung von gezielt an bekannten geographischen
Positionen ermittelten Parametersätzen mit Informationen über die Nummer
und Feldstärke
der Mobilfunkbasisstationen und hierzu abgespeicherten Längen- und
Breitengraden aus dem globalen Positionierungssystem.
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Die
Referenzdaten werden getrennt mit einem hierfür geeigneten Gerät ermittelt.
Hierbei handelt es sich um Geräte,
die eine Baugruppe ähnlich einem
Mobilfunkgerät
und einen GPS-Empfänger beinhalten.
Die Mobilfunkbaugruppe ermittelt die für die Position typischen Funkparameter,
und der GPS-Empfänger
ermittelt Längen-
und Breitengrad. Beide Informationen werden mit Querverweis im einem
Speicher abgelegt und anschließend
an den Zentralcomputer übertragen.
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Diese
indirekte Art der Positionsbestimmung hat einen wesentlichen Vorteil
gegenüber
der direkten Positionsbestimmung mittels GPS-Empfänger. Dies
ist bedingt durch die Eigenart der Warensendung und der verfügbaren Feldstärke der
GPS-Satelliten. Der Empfang der äußerst schwachen
Signale der GPS-Satelliten erfordert bei heutigem Stand der Technik
die direkte „Sicht" der GPS-Empfangsantenne
zum Himmel (GPS-Satellit). Zusätzlich
kommt erschwerend hinzu, daß die
Position aus den Signalen mehrerer Satelliten über ihre Laufzeiten im Empfänger errechnet
wird. Da die Getränketransportmittel für den Transport üblicherweise übereinander
gestapelt werden, würde
das GPS-Signal stark abgeschwächt
und außerdem
noch mehrfach reflektiert werden. Die Reflexionen hätten Laufzeitänderungen für die Signale
zur Folge. Dies führt
dazu, daß eine exakte
Positionsbestimmung unmöglich
wird. Wird jedoch ein GPS-System zur Verfügung gestellt, welches nach
einem geeigneten Prinzip arbeitet, insbesondere eine bessere Signalübertragung
gewährleistet,
kann mit Hilfe des Ortungsbauteils die Position auch direkt ermittelt
werden. Das Verfahren des Vergleichs der erfaßten elektronischen Ortsinformation mit
Referenzdaten kann dann entfallen.
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Weiterhin
sind gemäß 1 ein
Temperatursensor 6 und ein Vibrationssensor 7 vorgesehen,
die zum Erkennen von Transport und Ruhelage sowie der Befüllung eines
Fasses dienen. Ergibt sich beispielsweise bei der Auswertung von
Meßwerten,
die mit dem Vibrationssensor 7 gemessen wurden, der Rückschluß, daß das Faß gerade
mittels Fahrzeug transportiert wird, wird der Zyklus für die Erfassung der
elektronischen Ortsinformation verkürzt, um eine bessere Auflösung der
Fahrstrecke zu erhalten. Ist das Faß in Ruhelage, wird dieser
Zyklus ver längert, um
Energie zu sparen. Ergibt sich bei Auswertung der Meßwerte des
Temperatursensors 6 der Rückschluß, daß das Faß sich in einer Reinigungs-
und Abfüllanlage
befindet, wird diese Information zum temporären Abschalten des Ortungsbauteils
verwendet. Das Ortungsbauteil ist im ausgeschalteten Zustand eher
in der Lage, die hohen Temperaturen während des Reinigungs- und Sterilisationsprozesses
zu überstehen.
Weiterhin wird die Information über
die Befüllung
des Fasses dazu verwendet, eine zentrale Überwachungsstelle über diesen
Zustand und die momentane Position zu informieren. Hierdurch kann
eine mögliche
Befüllung
durch einen fremden Hersteller von Faßbier erkannt werden. Des weiteren
können
die Sensorsignale zur direkten, von einem zeitgesteuerten Zyklus
unabhängigen
Auslösung
des Vorgangs der Erfassung der ortsspezifischen Informationen genutzt
werden. Die Auswertung der erfaßten
Meßwerte
kann mittels des Mikroprozessors 3 und / oder eines Zentralcomputers
ausgeführt
werden, an den die Meßwerte
per drahtloser Kommunikation übertragen
werden.
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Eine
Stromversorgung 8 wandelt Energie, die ein Energiespeicher 9 zur
Verfügung
stellt, in Energie um, die in dem Ortungsbauteil zum Betrieb benötigt wird.
Eine internes Ladeteil 10 ist nur notwendig, wenn der Energiespeicher 9 aus
nachladbaren Komponenten besteht. Ein Energie-Koppelelement 11 „empfängt" bei der dargestellten
Ausführungsform Energie
aus einem Ladegerät
(nicht dargestellt) und stellt diese Energie dem internen Ladeteil 10 zur
Verfügung.
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Ein
Kommunikations-Koppelelement 12 ist optional vorgesehen.
Es ermöglicht
komfortabel und unabhängig
vom Mobilfunknetz den Austausch oder die Änderung der internen Software
des Ortungsbauteils, die Parametrierung und das Auslesen gespeicherter
elektronischer Informationen. Die Funktion des Kommunikations-Koppelelement 12 kann
auch von dem Energie-Koppelelement 11 mit übernommen
werden.
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Ein
Transponder 13 dient der elektronischen Identifikation
eines jeden Getränketransportmittels im
Interesse eines Qualitätssicherungssystems.
Er befindet sich unabhängig
von dem Ortungsbauteil an dem Getränketransportmittel. Er verfügt über keinen eigenen
Energiespeicher und wird beim Lese-/Schreibvorgang mit Energie versorgt.
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Um
die Ortungsgenauigkeit weiter zu erhöhen, ist ein Peilsender 14 vorgesehen.
Der Peilsender 14 wird bei Bedarf vom Mikroprozessor 3 aktiviert und
strahlt dann über
eine weitere Antenne 15 ein elektromagnetisches Peilsignal
ab. Üblicherweise umfaßt ein solcher
Peilsender einen Modulator, einen Hochfrequenzoszillator und eine
für die
verwendete Frequenz geeignete Antenne. Der Modulator moduliert eine
Trägerfrequenz
mit einem Signal, welches von einem Empfänger eindeutig zugeordnet werden kann.
Das kann zum einen ein Ton im Hörbereich sein
oder ein kurzes Datenwort, welches zum Beispiel eine Nummer des
Getränketransportmittels
darstellt. Das auf diese Weise erzeugte elektromagnetische Peilsignal
wird mit einem mobilen Empfänger registriert.
Mittels einer gerichteten Antenne am Peilempfänger kann die Richtung der
Signalquelle festgestellt werden. Das erfolgt von mindestens zwei
hinreichend weit von einander entfernten Punkten. Nach der Bildung
des Schnittpunktes der ermittelten Richtungsgeraden steht der Standpunkt
der Sendeantenne und damit des Getränketransportmittels fest.
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Eine
andere Ortungsmethode basiert auf der Auswertung der Feldstärke des
empfangenen Peilsignals. Dazu ist nach Punkten mit identischer Empfangsfeldstärke zu suchen.
Hinreichend viele dieser Punkte umgrenzen das Gebiet, in dem sich
die Sendeantenne, also das Getränketransportmittel
befindet. Das Zentrum dieses Gebietes ist dabei der exakte Standpunkt.
Lassen sich auf Grund der geographischen Gegebenheiten die Punkte
gleicher Feldstärke nicht
exakt bestimmen, so kann der Standpunkt des Getränketransportmittels auch durch
das Verhältnis der
empfangenen Feldstärke
zu der geographischen Entfernung sehr genau ermittelt werden.
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Zur
Reduzierung des Stromverbrauchs arbeitet der Peilsender l4 nur
zeitweise, also in einem bestimmten Puls-Pause-Verhältnis. Zur
weiteren Energiereduzierung ist der Peilsender 14 über den
Mikroprozessor aktivierbar und deaktivierbar. Er kann dadurch per
Befehl über
die Datenfunkverbindung bei Bedarf ein- und ausgeschaltet werden.
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Mit
Hilfe des Peilsenders 14 kann der Standort des Bierfasses
sehr präzise
ermittelt werden. Mit dieser Technik kann sogar in Einkaufszonen,
in denen viele Gastronomische Einrichtungen sehr eng nebeneinander
liegen, exakt bestimmt werden, innerhalb welcher Gastronomischen
Einrichtung sich das gesuchte Bierfaß befindet. So ist ein Vertriebsweg noch
exakter nachvollziehbar.
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Die 2A, 2B und 3A, 3B zeigen
zwei Arten der Montage des Ortungsbauteils an einem Faß. Diese
beiden Arten führen
zu zwei verschiedenen Einsatzmöglichkeiten.
Es ist die Montage des Ortungsbauteils außen an einem Faß (vgl. 2A und 2B)
oder im Innenraum des Fasses (vgl. 3A und 3B)
vorgesehen. Beiden Ausführungsformen
ist gemeinsam, daß von
außen
keine elektrischen Anschlüsse
des Ortungsbauteils sichtbar sind, wodurch eine Art Tarnung für das Bauteil
gebildet ist, was insbesondere gegen Vandalismus schützt.
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Die
Montage eines Kunststoffgehäuses 20, welches
das Ortungsbauteil aufnimmt und gegenüber Flüssigkeiten dicht einschließt, außen an einem Faß 21 ist
in den 2A und 2B gezeigt.
Das Kunststoffgehäuse 20 ist
auf einer Deckfläche 22 des Fasses 21 angebracht.
Die Montage des Kunststoffgehäuses 20 wird
bevorzugt durch die Brauerei veranlaßt. Das hat den Vorteil, daß alle Fässer der
Brauerei ein gleiches Aussehen haben, und Fässer, die kein Kunststoffgehäuse 20 aufweisen,
als „fremdartig" oder „nicht
original" erkannt
werden. Das Ortungsbauteil bleibt während der gesamten Lebenszeit
des Fasses installiert. Dadurch lassen sich die Auslieferung der
befüllten
Fässer
und die Rücklieferung
des Leergutes gleichermaßen überwachen.
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In
das Kunststoffgehäuse 20 läßt sich
mit wenig Aufwand auch der Transponder 13 (vgl. 1) integrieren,
was insbesondere für
eine Qualitätssicherung
von Interesse sein kann.
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Die 3A und 3B zeigen
die Montage eines das Ortungsbauteil aufnehmenden Kunststoffrohrgehäuses 30 innerhalb
eines Fasses 31. Diese Art der Montage hat den Vorteil,
daß von
außen
nicht erkennbar ist, ob das Faß 31 mit
dem Ortungsbauteil ausgerüstet
ist oder nicht. Diese Montagevariante ist insbesondere dann sinnvoll,
wenn mit den ausgerüsteten
Fässern
der Rücktransport
des Leergutes überwacht
werden soll. Interesse daran haben unter anderem Getränkegroßhändler.
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Der
prinzipielle Aufbau des Ortungsbauteils unterscheidet sich für die beiden
Montagevarianten nicht wesentlich. Unterschiede gibt es gegebenenfalls
bei der Art der Stromversorgung. Bei der Variante für die äußere Montage
erfolgt die Energieversorgung aus einem nachladbaren Energiespeicher. Hierfür ist eine
Ladeeinrichtung erforderlich. Da äußerlich nicht erkennbar sein
soll, daß es
sich bei dem Kunststoffgehäuse 20 am
Faß 21 (vgl. 2A und 2B)
um das Gehäuse
eines elektronischen Gerätes
handelt, muß die
Nachladung des Energiespeichers ohne elektrische Anschlüsse erfolgen.
Für eine derartige
Energieübertragung
kommt in erster Linie das Prinzip der elektromagnetischen Induktion
zum Einsatz, wie es auch in Transformatoren verwendet wird. Allerdings
ist auch die Übertragung
mittels kapazitiver Kopplung denkbar. Diese erfordert allerdings
wesentlich höhere
Frequenzen und dürfte
etwas kostenintensiver sein. Auch optische Verfahren können verwendet
werde, beispielsweise mittels Laserstrahl. Diese sind allerdings
nach derzeitigem Stand der Technik zu stark verlustbehaftet und
zu kostenintensiv. Für
das induktive Verfahren setzt man sinnvoller Weise eine Wechselspannung
mit einer Frequenz im kHz-Bereich ein. Das hat den Vorteil, daß sich diese
Frequenz mit einer elektronischen Information, die der Datenkommunikation
dient, modulieren läßt. Auf
diese Weise dient die Energieübertragungsstrecke
gleichzeitig der Datenübertragung
und ermöglicht
zum einen den Austausch oder die Veränderung der internen Software
des Ortungsbauteils und zum anderen das Parametrieren, insbesondere die
Vorgabe der Zykluszeiten für
das Erfassen der elektronischen Ortsinformation und die Datenübertragung
und/ oder der Adresse des Zentralcomputers, zu dem die elektronischen
Ortsinformation und/oder Alarmmeldungen übertragen werden sollen, sowie
das Auslesen von gespeicherten Daten, wie zum Beispiel Protokolle über interne
Zustände des
Ortungsbauteils oder Listen mit Positionsinformationen.
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Die
Montagevariante für
die Montage innerhalb des Fasses ist von außen nicht erkennbar. Sie ist
dafür gedacht,
daß das
Ortungsbauteil bei Bedarf in das Faß an Stelle des üblichen
Verschlusses eingeschraubt wird und gegebenenfalls vor dem Durchlaufen
einer Befüllungsanlage
aus dem Faß entfernt wird.
Deshalb kann das Ortungsbauteil aus einer Primärbatterie gespeist werden,
die vor dem jeweiligen Einsatz erneuert wird. Das hat den Vorteil,
daß auf Grund
der höheren
Energiedichte der Primärzellen die
Elektronik des Ortungsbauteils bei gleicher Baugröße wie mit
Akkumulatoren wesentlich länger, nach
heutigem Stand der Technik um einen Faktor von etwa drei, mit Energie
versorgt werden kann. Zur Datenkommunikation ist bei dieser Variante
eine Infrarotschnittstelle implementiert. Andere Schnittstellen
wie zum Beispiel induktive oder kapazitive Schnittstellen, Bluetooth
oder andere Hochfrequenzschnittstellen können ebenfalls vorgesehen sein.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten
Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung
sein.