DE2817939A1 - Identifikationssystem - Google Patents
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Description
PATE N TA NWALTE
P 12 680 -
A/S Ή. Foss Electric
Slangerupgade 69
DK-34-OO Hiller^d
Dänemark
Slangerupgade 69
DK-34-OO Hiller^d
Dänemark
A. GRÜNECKER H. KINKELDEY
DR-INS
W. STOCKMAlR
Da-INS - AeE ICALTECH
K. SCHUMANN
DR RER MAT - DlPL-PHYS
P. H. JAKOB
OiPL-ING
G. BEZOLD
DR RER NÄT · DCPL-CHEM
S MÜNCHEN
24. April 1978
Identifikationssystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Identifikationssystem mit mehreren unterschiedlich codierten individuellen Markierungen
und einer Detektoreinrichtung zum Erfassen der Code dieser
Marki erungen.
Derartige Identifikationssysteme sind z.B. aus der TJS-PS 3 842
und der DE-AS 19 05 008 bekannt. Bei diesen bekannten Systemen
umfassen die Markierungen elektronische Schaltungen, die bestimmte Resonanzfrequenzen haben, sowie eine Detektoreinrichtung
zum Aktivieren dieser Schaltungen und zum Erfassen ihrer Resonanzfrequenzen.
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TELEX O8-3O38O
monapat
Die Erfindung schafft ein Identifikationssystem, in dem sehr
einfache, "billige und robuste Markierungen benutzt werden können.
Die Erfindung schafft damit ein Identifikationssystem, das mehrere unterschiedlich codierte individuelle Markierungen
und eine Detektoreinrichtung zum Erfassen der Code dieser Markierungen aufweist, wobei jede der Markierungen einen mechanischen
Schwinger aufweist und die Detektoreinrichtung eine
Einrichtung zum Erfassen der Frequenzen der mechanischen Schwinger
aufweist.
Die IPrequenzkombinationen der mechanischen Schwinger können
durch Benutzung irgendeines geeigeneten Erfassungsprinzips erfaßt werden. So können die Schwingungen der mechanischen Schwinger
durch eine Detektoreinrichtung erfaßt werden, die nach dem Prinzip eines Mikrophons arbeitet. Ein solches Erfassungsprinzip
würde jedoch häufig auf Störungen infolge von Hintergrundgeräuschen ansprechen. Vorzugsweise ist daher eine Einrichtung
zum Erzeugen eines Magnetfeldes vorgesehen, wobei die Schwinger ein ferromagnetisches Material enthalten und die Detektoreinrichtung
eine Einrichtung zum Erfassen von Änderungen des magnetischen !Feldes hat. Die Änderungen des magnetischen Feldes umfassen
dann eine Frequenzkombination ähnlich der von dem zu erfassenden mechanischen Schwinger. Das magnetische Feld kann in
irgendeiner geeigneten Weise erzeugt werden, z.B. mit Hilfe eines Permanent- oder Elektromagneten. Der Magnet kann entweder
in Verbindung mit der Detektoreinrichtung oder in Verbindung mit jeder einzigen codierten Markierung angeordnet werden. Es
wird jedoch bevorzugt, die Einrichtung zum Erzeugen des magnetischen Feldes in der Detektoreinrichtung vorzusehen, so daß
diese Einrichtung einen mit einer elektrischen Speisequelle verbundenen Elektromagneten aufweisen kann.
Die Änderungen des magnetischen Feldes, die durch die mechanischen
Schwinger bedingt sind, können mit Hilfe einer Induktionswicklung erfaßt werden, die neben der Einrichtung zur Erzeugung
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des magnetischen Feldes in einer Einheit angeordnet werden
kann, die nahe der zu erfassenden Markierung angeordnet werden kann. Die Stromsignale von der Induktionswicklung können dann
an einen Frequenzanalysierer gegeben werden, dessen Ausgangssignal
seinerseits an eine geeignete Datenverarbeitungsschaltung und einer Aufzeichnungseinrichtung gegeben xverden kann.
Die" bei dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem benutzten
Markierungen enthalten keine Energiequellen. Die mechanischen Schwinger müssen daher aktiviert werden, bevor ihr Frequenzcode
durch die Detektoreinrichtung erfaßt werden kann. Die
Aktivierung der Schwinger kann z.B. durch eine äußere mechanische'
Einwirkung, z.B. durch einen Stoß, vorgenommen werden. Wenn die Schwinger ein ferromagnetisch.es Material enthalten, werden
sie jedoch vorzugsweise durch eine plötzliche magnetische Kraft aktiviert, die durch Entladen eines Kondensators über die Windungen
des Elektromagneten erzeugt werden, der das zuvor erwähnte Magnetfeld erzeugt.
Die mechanischen Schwinger weisen vorzugsweise einen oder mehrere schwingbare Finger oder Streifen auf, die an einem Ende befestigt
sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen.
Systems sind die Schwinger bei allen Markierungen aus identischen kammähnlichen Gliedern von der Art hergestellt, die bei
kleinen Musikboxen benutzt werden. Solche kammähnlichen Glieder haben eine Vielzahl von schwingbaren Zähnen mit unterschiedlichen
Eigenfrequenzen, wobei die unterschiedlichen Code der Markierungen in dem Identifikationssystem dann durch Entfernen von
Zähnen in unterschiedlichen Kombinationen aus den verschiedenen identischen Gliedern erzeugt werden können. Auf diese Weise kann
eine große Anzahl von relativ billigen, unterschiedlich codierten Markierungen erzeugt werden.
Das erfindungsgemäße Identifikationssystem kann zum Markieren und Identifizieren von Objekten beliebiger Art benutzt werden.
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Infolge der Robustheit und Billigkeit der Markierungen, die die mechanischen Schwinger umfassen, ist das erfindungsgemäße
System zum Markieren und Identifizieren von Tieren geeignet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Markierungen
zum Markieren von Molkereitieren benutzt und die Detektoreinrichtung ist einer Milchprobeneinrichtung zugeordnet, um die
Quelle einer genommenen Milchprobe zu identifizieren.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bezieht sich diese auf eine Markierung bei dem zuvor beschriebenen Identifikationssystem, die einen oder mehrere schwingbare Finger oder Streifen
aufweist, die an einem Ende befestigt sind.
Die Erfindung wird jetzt anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt:
Fig. 1 perspektivisch ein Milchprobensystem, das eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Identifikationssystems aufweist,
Fig. 2 perspektivisch in vergrößertem Maßstab einen Markierungs- oder Identifikations-Anhänger, der bei dem
Identifikationssystem benutzt wird, wobei bestimmte Wände ausgebrochen sind, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Identifikationssystems.
Fig. 1 zeigt eine Kuh 10, die einen Markierungs- oder Identifikations-Anhänger
11 hat, der an einem Hinterbein "befestigt ist. Die Kuh wird gemolken und eine Milchabtasteinheit 12 ist
in dem Milchstrom zwischen den Zitzenkappen 13 toad einer Milchleitung
1A- angeordnet. Die Abtasteinheit 12 ist an der Milchleitung
14 mit Hilfe von Haken 15 aufgehängt und mit den Zitzenkappen
13 mit Hilfe eines Schlauchs 16 und mit der Milchleitung 14 mit Hilfe eines Schlauchs 17 verbunden. Die Abtasteinheit
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enthält eine Kassette 18, die eine Vielzahl von Abtastkappen
enthält. Während des Melkens der Kuh. 10 nimmt die Abtasteinheit 12 automatisch eine repräsentative Probe der sie durchfließenden
Milch und mißt aufgrund dieser die Leistungsfähigkeit der Kuh. Die Milchprobe v/ird in einer der Kappen 19 der Kassette
gesammelt. Die Kappe 19, in der die Probe gesammelt wird, muß mit einer Art von Information versehen werden, die die Kuh identifiziert,
von der die Probe stammt. Diese Information wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Identifikationssystems geschaffen,
das einen Detektor oder Fühler 20 aufweist, der, wie in Hg. 1
gezeigt ist, mit der Hand erfaßt und nahe dem Identifikations-Anhänger 11 angeordnet wird, der einen Identifikationscode aufweist,
der dann abgefühlt oder erfaßt werden kann, wie dieses im einzelnen nachfolgend beschrieben wird. Der Detektor 20 ist
mit einer Verarbeitungsschaltung in der Einheit 12 mit Hilfe eines Kabels 21 verbunden.
Die Kühe einer Herde müssen natürlich mit unterschiedlich codierten
Identifikations-Anhängern 11 versehen sein. Die bevorzugte Ausführungsform der Markierung oder des Anhängers ist in Pig.
gezeigt. Diese Markierung weist ein Gehäuse 22 auf, das mit einem Befestigungsgürtel 23 versehen ist und ein kammähnliches Glied
24 solcher Art enthält, wie es in kleinen Musikboxen benutzt
wird und eine Grundplatte 25 hat, die mit Hilfe von Schrauben
oder anderen Befestigungsmitteln an dem Gehäuse 22 befestigt ist und eine Vielzahl von Zähnen 27 mit unterschiedlichen Eigenfrequenzen
hat. Jeder der Zähne 27 ist mit einer Fase 28 nahe seines freien Endes versehen und der Hersteller der Glieder 24 kann
die Frequenzen der Zähne 27 auf die bestimmten Werte durch Entfernen geringer Mengen von Material von den Käsen 28 z.B. durch
•Schleifen einstellen. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält das kammähnliche Glied 24 ursprünglich 12 Zähne
unterschiedlicher Eigenfrequenzen, z.B. von 780,900,1020, 1140, 1260,1380,1500,1620,1740,1860,1980 und 2100 Hz, wobei jedoch
neun Zähne ausgebrochen sind, so daß das in Fig. 2 gezeigte Glied 24 nur drei Zähne hat und daher einen Frequenz-Kombinationscode
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δ -
von 780,900 und 1380 Hz "bestimmt. Es ist zu verstehen, daß die
kammähnlichen Glieder von Identifikations-Anhängern, die an anderen Kühen in der Herde befestigt sind, unterschiedliche
Kombinationen von Zähnen haben, die auf dem Glied verblieben sind und von diesem entfernt sind. Mindestens die Zähne 27 des
Gliedes 24 bestehen aus oder enthalten ein'ferromagnetiscb.es
Material, wobei sie vorzugsweise aus Stahl gefertigt sind. Das Gehäuse 22 ist aus einem nicht-ferromagnetisehen Material, wie
Kunststoff, hergestellt und schützen das Glied 24 gegenüber Feuchtigkeit und Schmutz und physikalischer Beschädigung.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist der Detektor 20 einen Hufeisenmagneten
29 mit Wicklungen 30 auf und eine Induktionsspule 31
umgibt ein Ende des Magneten 29. Die Wicklungen 30 sind mit einer Batterie 32 oder einer anderen elektrischen Speisequelle
verbunden, die vorzugsweise innerhalb der Abtasteinheit 12 angeordnet
ist. Ein Kondensator 33 ist den Wicklungen 30 und der
Batterie 32 parallelgeschaltet und eine von Hand zu betätigende
Schaltereinrichtung 34, die vorzugsweise einen Thyristor umfaßt,
ist in der Verbindung zwischen den Wicklungen 30 und dem
Kondensator 33 vorgesehen.
Die Induktionsspule 31 ist mit den Eingängen eines Verstärkers
mit automatischer Verstärkungsregelung verbunden, dessen Eingangssignal an einen IPrequenzanalysierer 36 gegeben wird. Der
Ausgang des Frequenzanalysierers ist mit einem Eingang eines Vergleichers 37 verbunden, dessen anderer Eingang mit einem Bezugsspannungsanschluß
38 verbunden ist. Der Ausgang des Vergleichers ist mit einer Steuerung und einem Speicher 39 verbunden,
der seinerseits mit einem Eechner 40 für die Leistungsfähigkeitsmessung
und die Milchproben und mit einer digitalen Anzeigeeinrichtung 41 verbunden /Ein Tastenfeld 42 ist ebenfalls
mit der Steuerung und dem Speicher 39 verbunden.
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V/ährend des Melkens der Kuh 10 fließt Milch von den Zitzenkappen 13 durch den Schlauch 16 zu der Milchprobeneinheit 12,
wo eine repräsentative Probe durch einen Probenentnehmer 43
entnommen und in einer der Probenkappen 19 eier Kassette 18 gesammelt
wird. Die Probeneinheit 12 enthält ebenfalls den in Fig· 3 gezeigten Sechner 4-0 für die Leistungsfähigkeitsmessung
und die Milchprobe, der die Leistungsfähigkeit der Kuh aufgrund des Volumens der in der Kappe 19 gesammelten Probe berechnet.
Der Probenentnehmer 43 und der zugeordnete Rechner 40 bilden
jedoch keinen Teil der vorliegenden Erfindung und werden daher auch nicht im einzelnen erläutert.
Wenn er nicht benutzt wird, wird der Detektor oder Fühler 20 von einem Halter 44 festgehalten, der an der Abtasteinheit 12
angeordnet ist, wobei dann die Schaltereinrichtung 34 sich in
ihrer geöffneten oder abgeschalteten Stellung befindet, wodurch der Kondensator 33 mit Hilfe der Batterie 32 aufgeladen wird.
Währiend des Melkens löst die Bedienungsperson den Detektor 20
vom Halter 44 und bringt sein freies Ende in die Kahe des Identifikations-Anhängers
11, mit einem Abstand von etwa 2 cm, wie dieses in den Pig. 1 und 3 gezeigt ist. Die Bedienungsperson
drückt nun den Druckschalterknopf der Schaltereinrichtung 3^·,
um diesen zu schließen, wodurch die Wicklungen 30 des Magneten
mit der Batterie 32 und dem Kondensator 33 verbunden werden. Das Schließen der Schaltereinrichtung 34 bewirkt das Entstehen
einer Stromspitze in den Wicklungen 30 infolge der Entladung des Kondensators 33, gefolgt von einem gleichförmigen Stromfluß
mit einem wesentlich niedrigeren Pegel von der Batterie Die Stromspitze oder der Stromimpuls, der durch die Entladung
des Kondensators 33 bedingt ist, erzeugt ein starkes Magnetfeld einer sehr kurzen Dauer, das die Zähne 27 innerhalb des
Gehäuses 22 des Identifikations-Anhängers 11 anregt, so daß diese Zähne mit ihren Eigenfrequenzen schxcLngen. Die schwingenden
Zähne 27 bewirken eine Änderung des Magnetfeldes mit den gleichen Frequenzen und diese Änderungen werden durch die Induk-
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tionsspule 31 erfaßt. Die Anschlüsse der Induktionsspule 31
sind mit dem Verstärker 35 mit automatischer Verstärkungsregelung
verbunden, dessen Ausgangssignal dem Frequenzanalysierer
36 zugeführt wird, der ein Bandpaßfilter für jede der
Eigenfrequenzen der 12 mögli chen Zähne 27 des kammähnlichen
Gliedes 24 hat, wie dieses in Fig. 3 gezeigt ist. Das Ausgangssignal
des Frequenzanalysierers 36 wird an den Vergleicher
37 gegeben, dessen Ausgangssignal, das das Ergebnis des Code-Auslesevorganges bildet, wird seinerseits an den Speicher
39 gegeben und in diesem gespeichert.
Das Drücken des Druckknopfes der Schaltereinrichtung 3^ gibt ein
erstes oder Startsignal an die Steuerung und den Speicher 39>
wie dieses in Pig. 3 durch die gestrichelte Linie 45a angegeben ist, und nach dem Beenden des Melkens der Kuh 10 drückt die Bedienungsperson
einen Druckknopf auf dem Tastenfeld 42, wodurch ein zweites oder Stoppsignal der Einrichtung 39 zugeführt wird.
Aufgrund dieser beiden Signale wird die Arbeitsweise des Irequenzanalysierers
36 und des Rechners 40 gesteuert und mit Hilfe der Einrichtung 39 zeitlich abgestimmt. Wenn der Druckknopf auf
dem Tastenfeld 42 durch die Bedienungsperson gedrückt wurde, werden die in dem Speicher gespeicherte Codeablesung, d.h. die
Hummer der Kuh, und das Ergebnis der Leistungsfähigkeitsberechnung durch den Rechner auf einem Magnet streifen oder Medium 45,
das auf der Kassette 18 angeordnet ist, (vgl. Pig. 1) mit Hilfe einer geeigneten magnetischen Aufzeichnungseinrichtung 46 aufgezeichnet,
die ein Teil der Einrichtung 40 bildet. Der von dem Detektor 20 erfaßte Code wird vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise,
sichtbar mit Hilfe der digitalen Anzeigeeinrichtung 41 angezeigt. Wie zuvor beschrieben wurde, benutzt die
normale Bedienungsperson, wie z.B. der Bauer oder sein Assistent, nur einen der Druckknöpfe auf dem Tastenfeld. Die anderen Druckknöpfe
auf dem Tastenfeld 42 können durch einen besonders ausgebildeten Landinspektor benutzt werden. Mit Hilfe der Tastenfeld-Druckknöpfe
und der Anzeige 41 kann der Landinspektor mit
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dem System zusammenarbeiten und feste Daten, wie das Datum und
die Nummer des Bauernhofes, aufzeichnen.
Obxrohl die Erfindung in Verbindung mit Melkvorgängen erläutert
wurde, kann das erfindungsgemäße Identifikationssystem und die
erfindungsgemäßen Markierungen selbstverständlich zum Markieren und Identifizieren von Objekten oder Tieren benutzt werden,
die keine Kühe sind. Obwohl kammähnliche Glieder 24- des Musikbox-Typs,
wie sie in Pig. 2 gezeigt sind, vorteilhafterweise als mechanische Schwinger bei den erfindungsgemäßen Markierungen
benutzt sind, können selbstverständlich auch irgendwelche anderen Typen von mechanischen Schwingern benutzt werden.
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Claims (13)
- «Patentanwälte a. gruneckerOiPL-ING.H. KINKELDEYDR.-1NG. - AeE(CALTECH)K. SCHUMANNDRPEaNAT-DlPL-PHYaP. H. JAKOBDIPL-ING.P 12 680-42/Fr G. bezoldDR RSl NOT.· DIPL-CHEM.8 MÜNCHEN 22MAXIMILIANSTRASSE 4324-. April 1978PatentansprücheM J Identifikationssystem mit mehreren unterschiedlich codierten Markierungen und einer Detektoreinrichtung zum Erfassen der Code der Markierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (11) jeweils mechanische Schwinger (24) aufweisen und daß die Detektoreinrichtung (20) eine Einrichtung (31) zum Erfassen der Frequenzen der mechanischen Schwinger (24) aufweist.
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß eine Einrichtung (29,30) zum Erzeugen eines magnetischen Feldes vorgesehen ist, daß die Schwinger (24) ein ferromagnetisches Material enthalten und daß die Detektoreinrichtung (20) eine Einrichtung (31) zum Erfassen von Änderungen des magnetischen Feldes hat.
- 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Detektoreinrichtung (20) die das magnetische Feld erzeugende Einrichtung (29,30) aufweist, die einen mit einer elektrischen Speisequelle (32) verbundenen Elektromagneten (29) hat.809845/0778TELEFON <Ο8β) 232862 TELEX OB-2B38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERSR
- 4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (31,36) zum Erfassen, der Änderungen eine induktionsspule (31) aufweist, die neben der Einrichtung (29,30) zum Erzeugen des Magnetfeldes angeordnet ist.
- 5- System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31,36) zum Erfassen der Änderungen einen irequenzanalysierer (36) aufweist.
- 6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Detektor einrichtung (20) eine Einrichtung (33) zum Aktivieren der mechanischen Schwinger (24) hat.
- 7· System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aktivieren einen Kondensator (33) aufweist, der der elektrischen Speisequelle (32) und den Wicklungen (30) des Elektromagneten (29) parallelgeschaltet ist, und daß die Verbindung zwischen dem Kondensator (33) und den Wicklungen (30) des Elektromagneten ( 29) einen von Hand betätigbaren Schalter (34) aufweist.
- 8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5>» dadurchg e...k ennzeichnet , daß die Schwinger (24) einen oder mehrere schwingbare Finger (27) oder Streifen aufweisen,die an einem Ende befestigt sind.
- 9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinger (24) in allen der mehreren Markierungen (11) aus den gleichen identischen kammähnlichen GIiedem mit.schwingbaren Zähnen (27) mit unterschiedlichen Eigenfrequenzen hergestellt sind und daß unterschiedliche Kombinationen von Zähnen (27) aus den kammartigen Gliedern (24) in den unterschiedlich codierten Markierungen (11) entfernt sind.809845/0776
- 10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet , daß die Markierungen (11) an Milchtieren (10) zu befestigen sind und daß die Detektoreinrichtung (20) einer Milchprobeneinrichtung (12) zugeordnet ist, um die Quelle einer genommenen Milchprobe zu identifizieren.
- 11. System nach Anspruch. 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (20) mit einer Aufzeichnungseinrichtung (4-5) zum Aufzeichnen des erfaßten Codes der Markierung (11) auf einem Aufzeichnungsmedium verbunden ist, das an einem Milchprobenbehälter (18) angeordnet ist.
- 12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufzeichnungseinrichtung (4-5) eine magnetische Aufzeichnungseinrichtung ist und daß das Medium ein magnetisch.es Medium ist.
- 13. Markierung zur Verwendung in dem Identifikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn ζ e.i chnet durch, einen oder mehrere schwingbare !Finger (27) oder Streifen, die an einem Ende befestigt sind.14·. Markierung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein kammähnliches Glied (24) mit Zähnen (27), die die !Finger oder Streifen bilden.15- Markierung nach Anspruch 14·, dadurch. gekennzeichnet', daß einer oder mehrere der Zähne (27) des kammähnlichen Gliedes (24-) entfernt sind.809845/0776
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