DE69214459T2 - Transpondersystem - Google Patents

Transpondersystem

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die gegenwärtige Erfindung betrifft eine Anordnung in der Form eines Portals, positioniert entlang eines Weges zum Auslesen einer Vorrichtung oder einer Plakette eines Transpondertyps, angebracht an einem Objekt, das sich entlang des Weges des Portals bewegt. Insbesondere betrifft die gegenwärtige Erfindung eine Portalleseanordnung zum Auslesen einer Vorrichtung oder einer Plakette vorzugsweise eines passiven Transpondertyps, die durch ein induktiv gekoppeltes Magnetfeld einer ersten vorherbestimmten Frequenz angeregt wird, um ein magnetisches und/oder elektrostatisches Feld einer zweiten vorherbestimmten Frequenz herzustellen, moduliert mit einem kodierten Identifikationssignal, das von einem Empfänger induktiv empfangen und dekodiert wird. Systeme eines Abstandstyps, die im allgemeinen auf diese Weise arbeiten, sind, beispielsweise, in den ebenso besessenen U.S. Patent 4,818,855 und US-A- 5,099,227, eingereicht am 18. Dezember 1989, offenbart.
  • Es ist bekannt, Systeme des obigen, allgemeinen Typs zum Identifizieren von Objekten zu verwenden, die sich entlang eines Weges, beispielsweise eines Förderbands oder Tiergehwegs, bewegen, zu dem Zweck des Identifizierens und/oder Steuerns der Bewegung des Objekts entlang des Weges als ein Resultat der ausgelesenen Identifikation. In solchen Systemen ist die Vorrichtung oder die Plakette des Transpondertyps im allgemeinen an das Objekt mit einer bekannten Orientierung und Position angebracht, und ein oder mehrere Lesegeräte sind entlang des Weges, beispielsweise oberhalb, unterhalb und/oder an der Seite des Weges, angeordnet, abhängig von der gewünschten oder bekannten Orientierung der Plakette auf dem Objekt. Während diese Systeme zufriedenstellend arbeiten, wenn die Orientierung und/oder Position der Plakette auf dem Objekt im allgemeinen bekannt ist, können Ausleseprobleme auftreten, wenn die Plakette wahllos orientiert oder wahllos positioniert ist. Diese Ausleseprobleme können beispielsweise hervorgerufen werden, da die Plakette nicht angeregt worden ist, um ein Ausgabesignal herzustellen, oder da das Ausgabesignal, das von der Empfangsantenne empfangen wird, zu schwach ist. Diese Probleme treten im allgemeinen aufgrund der richtungsabhängigen Natur der involvierten Kopplungsmechanismen, und insbesondere der induktiven Magnefeldkopplung, die verwendet wird, um den Transponder oder die Plakette anzuregen und/oder das empfangene Ausgabesignal zu liefern, auf. Zusätzlich können Ausleseprobleme durch die Größe, und somit die Positionierung der Plaketten relativ zu den Auslesegeräten, und/oder aufgrund des Materials, aus dem das Objekt gebildet ist, herrühren. In dem Fall eines Metallobjekts mit einer wahllosen Orientierung kann, beispielsweise, die Plakette effektiv von den Lesevorrichtungen abgeschirmt sein.
  • Ein Typ eines Wege- oder Fördersystems, in dem ein automatisches Auslesen von Plaketten, die an Objekten angebracht sind, die sich mit dem Fördergeräts bewegen, am meisten zu wünschen wäre, liegt bei den Gepäckhantierbefördersysteme des herkömmlicherweise, beispielsweise, für Flugzeuge an Flughäfen, benutzten Typ. Wie einfach verstanden werden kann, ist das Gepäck, das von solchen Fördersystemen transportiert wird, von beliebiger Form und aus beliebigem Material im Aufbau und beliebig auf dem Förderer orientiert, oft mit einem kleinen Abstand zwischen einzelnen Gepäckteilen. Somit ist es wahrscheinlich, daß Identifizierplaketten, befestigt an den einzelnen Gepäckteile, beispielsweise Plaketten, die Bestimmungsort, Flug oder Besitzer angeben, beliebig orientiert und Positioniert sind, wodurch ein automatisches Auslesen der Plaketten sehr schwer gemacht wird.
  • Zur Zeit werden Identifizierplaketten, angebracht an Gepäck in Gepäckbefördersystemen, entweder manuell ausgelesen oder semimanuell über per Hand gehaltene optische Abtastgeräte ausgelesen. Offensichtlich würde es wünschenswert sein, ein automatisches System zu liefern, und insbesondere ein Portallesegerät, das automatisch Vorrichtungen oder Plaketten des Transpondertyps, enthaltend die gewünschte Information, unabhängig von der Orientierung der Plaketten in solch einem Gepäckbefördersystem auslesen kann. Solch ein Portallesegerät sollte, jedoch, um anwendbar zu sein, dazu fähig sein, die Plaketten beim ersten Versuch mit einem erheblichen Genauigkeitsgrad auszulesen, d.h. nahe an 100 %, und die Plaketten müßten in der gleichen Reihenfolge ausgelesen werden, wie sie auf dem Fördergerät auftauchen. Zusätzlich muß das Lesegerät dazu fähig sein, die Plaketten in allen Orientierungen auszulesen, selbst wenn die Plaketten unter dem Gepäck angeordnet sind, und sollte dazu fähig sein, Plaketten auszulesen, die auf Metallgepäck angeordnet sind, was sehr schwer hinsichtlich des Abschirmeffekts, der von dem Metall in dem Gepäck bewirkt wird, sein kann.
  • US-A-4,308,530 und US-A-3,832,530 betreffen Portale zur Verwendung beim Auslesen einer Plakette, die durch das Portal hindurchtritt.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist ein Ziel der gegenwärtigen Erfindung, eine verbesserte Auslesevorrichtung zum Auslesen von Vorrichtungen oder Plaketten des oben angegebenen Transpondertyps, angebracht an einem Objekt, das sich entlang eines Weges durch das Portal bewegt, zu liefern.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine verbesserte Auslesevorrichtung des Portaltyps zu liefern, die Vorrichtungen und Plaketten des Transpondertyps, die bei Abstandserfassungstechniken verwendet werden, auszulesen, während die Plaketten an einem Objekt angebracht sind, das sich entlang eines Weges durch das Portal bewegt, unabhängig von der Orientierung der Plakette.
  • Die obigen Ziele werden im allgemeinen gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung zum automatischen Auslesen einer Plakette eines passiven Transpondertyps gelöst, die ansprechbar auf den Empfang eines magnetischen Anregungsfeldes einer ersten vorherbestimmten Frequenz ist, um zumindest ein magnetisches oder ein elektrostatisches Feld einer zweiten, unterschiedlichen, vorherbestimmten Frequenz zu erzeugen, die durch ein digital kodiertes Identifikationssignal moduliert ist, während die Plakette an einem Objekt angebracht ist, das sich entlang eines gegebenen Weges bewegt; wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt: ein Mittel zum Herstellen eines magnetischen Anregungsfeldes von besagter ersten vorherbestimmten Frequenz entlang eines Bereichs der Länge des Weges; einen Vorhang, der aus einer Vielzahl von flexiblen Klappen aus einem nicht leitenden Material gebildet ist, oberhalb des Bereichs des Weges aufgehängt ist und sich über den Weg erstreckt, wobei die Vielzahl an Klappen so positioniert ist und eine Länge aufweist, daß zumindest eine der Klappen von einem Objekt kontanktiert und abgelenkt wird, das eine angebrachte Plakette aufweist und sich entlang des Weges bewegt; zumindest eine ein elektrostatisches Feld empfangene Antenne oder eine ein Magnetfeld empfangende Antenne, die in jeder der Klappen angeordnet ist; und ein Mittel, das mit jeder der Empfangsantennen zum Empfangen und Dekodieren eines Signals von der zweiten vorherbestimmten Frequenz, die von der entsprechenden Antenne empfangen wird, verbunden ist.
  • Vorzugsweise produziert die Plakette simultan sowohl ein Magnetfeld als auch ein elektrostatisches Feld, moduliert mit dem kodierten Identifikationssignal, und zumindest einige der Klappen des Vorhangs enthalten sowohl eine Empfangsantenne für ein Magnetfeld als auch eine Empfangsantenne für ein elektrostatisches Feld.
  • Gemäß bevorzugter Merkmale dieses Aspekts der Erfindung umfaßt jede elektrostatische Antenne ein Drahtstück, das sich entlang der Länge der jeweiligen Klappe erstreckt und an seinem oberen Ende mit dem Mittel zum Empfangen verbunden ist, enthält jede Empfangsantenne für ein Magnetfeld eine Spule, die in einer entsprechenden Klappe angeordnet ist, mit entsprechenden Verbindungen, die sich entlang der Länge der entsprechenden Klappe erstrecken und die entsprechenden Enden der Spule mit dem Mittel zum Empfangen verbinden, enthalten zumindest einige der Klappen ferner eine Erregerspule für das Mittel zum Herstellen eines Magnetfeldes der ersten vorherbestimmten Frequenz.
  • Ferner, gemäß dem bevorzugten Merkmal der Erfindung, ist der Weg ein Förderband zum Beförder eines Objekts, das die Plakette angebracht hat und beliebig orientiert sein kann, und umfaßt das Mittel zum Herstellen eines magnetischen Anregungsfeldes zumindest zwei Anregungsspulen, orthogonal um den Bereich des Förderbands zum Erzeugen entsprechender Magnetfelder angeordnet, die orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Förderbands angeordnet sind.
  • Die obigen Ziele werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch ein Portal zum automatischen Anregen und Auslesen einer Plakette eines passiven Transpondertyps erreicht, die durch ein induktiv gekoppeltes Signal einer ersten vorherbestimmten Frequenz angeregt wird und simultan ein magnetisches Feld sowie ein elektrostatisches Feld herstellt, moduliert mit einem digital kodierten Identifikationssignal, während sich die Vorrichtung entlang eines im wesentlichen horizontalen Förderbands bewegt, wobei das Portal folgendes umfaßt: einen rechteckigen Rahmen zum Plazieren um einen Bereich eines im wesentlichen horizontalen Förderbands in einer Richtung quer zu der Bewegungsrichtung des Förderbands; ein Mittel zum Herstellen eines Magnetfeldes der ersten vorherbestimmten Frequenz innerhalb des Inneren des Rahmens, wobei dieses Mittel erste, zweite, dritte und vierte Anregungsspulen enthält, die jeweils an einer oberen Platte, einer unteren Platte und entsprechenden Seitenplatten, die die Wände des Rahmens bilden, und ein Oszillator- und Treiberschaltkreismittel, verbunden an jede der Anregungsspulen, zum Herstellen eines Signals der ersten vorherbestimmten Frequenz; einen Vorhang, ausgebildet aus einer Vielzahl von räumlich getrennten, flexiblen, rechteckigen Klappen aus nicht leitendem Material, herunterhängend von der oberen Platte, angeordnet innerhalb des Rahmens, sich erstreckend in eine Richtung quer zu der Bewegungsrichtung des Förderbands und von einer Länge seiend, so daß zumindest eine der Klappen von einem Objekt kontaktiert und abgelenkt wird, das sich entlang des Förderbandes bewegt; eine Sondenspule, dienend als eine Empfangsantenne für ein Magnetfeld, und eine Empfangsantenne für ein elektrostatisches Feld, angeordnet in jeder Klappe; und ein Empfangsmittel, verbunden mit jeder Sondenspule und jeder Empfangsantenne für ein elektrostatische Feld, zum Erfassen eines kodierten Signals der zweiten Frequenz, empfangen von irgendeiner der Sondenspulen und elektrostatischen Empfangsantennen.
  • Vorzugsweise ist eine entsprechende weitere Sondenspule, die als eine Empfangsantenne für ein Magnetfeld fungiert, auf jeder der Platten es Rahmens benachbart entsprechender Anregerspulen angeordnet, wobei die Achsen der weiteren Sondenspulen orthogonal zu den Achsen der Sondenspulen in den Klappen sind. Vorzugsweise sind die Klappen laminierte Lagen aus Kunststoff, wobei die assoziierten Antennen zwischen den Lagen angeordnet sind.
  • Gemäß Merkmalen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die oben erwähnten Sondenspulen in den Klappen nahe dem Mittelpunkt der Länge der Klappen angeordnet; kann eine entsprechende weitere Anregerspule in jeder Klappe nahe dem unteren Ende der jeweiligen Klappe und orthogonal zu den ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen angeordnet und mit besagtem Oszillator- und Treiberschaltkreismittel verbunden sein; enthält das Oszillator- und Treiberschaltkreismittel einen entsprechenden, separaten Oszillator- und Treiberschaltkreis für zumindest jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen, wobei zumindest die ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen asynchron angetrieben werden; und kann eine andere Sondenspule für ein Magnetfeld in jeder Klappe innerhalb und konzentrisch zu der benachbarten weiteren Anregerspule und parallel zu der assoziierten Sondenspule in der jeweiligen Klappe angeordnet sein.
  • Gemäß weiterer Merkmale der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind erste, zweite, dritte und vierte Anregerspulen flache Schleifenspulen, wobei die beiden Sondenspulen auf den Seitenflächen parallel zueinander und orthogonal zu den beiden Sondenspulen auf der Ober- und Unterfläche, die auf ähnliche Weise parallel zueinander angeordnet sind, angeordnet sind; ist jede der Sondenspulen, angebracht auf den Platten des Rahmens, konzentrisch zu und angeordnet innerhalb der benachbarten Anregerspule; enthält das Mittel zum Emfpangen und Dekodiere einen separaten Empfänger, verbunden mit jeder Sondenspulen, und enthält der Vorhang vier Klappen, wobei das Mittel zum Empfangen und Dekodieren einen entsprechenden separaten Empfänger enthält, verbunden mit den elektrostatischen Antennen der beiden inneren Klappen und mit den elektrostatischen Antennen der beiden äußeren Klappen.
  • Schließlich, gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung, kann ein Vor-Leser, umfassend eine rechteckige Platte, enthaltend eine weitere Anregungsspule für die erste vorherbestimmte Frequenz und eine weitere Sondenspule für ein Magnetfeld zum Empfangen eines kodierten Signals der zweiten vorherbestimmten Frequenz vor dem Rahmen in der Bewegungsrichtung des Förderbandes, wobei die rechteckige Platte so angeordnet ist, daß sie im wesentlichen koplanar und parallel zu der unteren Platte des Rahmens ist, angeordnet sein, wobei diese weitere Anregerspule eine längliche Schleifenspule ist, die sich in einer Richtung quer zu der Bewegungsrichtung des Förderbandes erstreckt und eine Weite in der Bewegungsrichtung des Förderbandes aufweist, um ein Magnetfeld quer zu der Bewegungsrichtung des Förderbandes zu liefern, die schmal relativ zu den von den ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen erzeugten Magnetfeldern ist.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische isometrische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Portals des Klappenlesertyps gemäß der Erfindung für ein Förderband, wobei die Platten des Portals in einer Explosionsdarstellung der Klarheit zuliebe gezeigt sind.
  • Fig. 2 ist eine schematische isometrische Ansicht des Portals des Klappenlesertyps von Fig. 1, die die Details des Inhalts der Klappen zeigt.
  • Fig. 3 ist eine schematische Schaltung, die den bevorzugten Anregungsschaltkreis für die Anregungsspulen für ein Magnetteld zeigen.
  • Fig. 4 ist ein Blockdiagramm der bevorzugten Anordnung des Empfangsschaltkreises für das Portal von Fig. 1 und 2.
    • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nunmehr wird sich auf Fig. 1 und 2 bezogen, in denen ein Förderer 10, ausgerüstet mit einem Lesegerät 12 des Portaltyps gemäß der gegenwärtigen Erfindung zum Zwecke der Abstandsauslesung von Plaketten, angebracht an Gepäck, gezeigt ist, wobei die Plaketten des Typs sind, der durch ein Magnetfeld einer ersten vorherbestimmten Frequenz angeregt wird und ein Trägersignal einer zweiten vorherbestimmten Frequenz herstellt, das mit einer Identifizierungskodierung moduliert ist, die in der Plakette gespeichert ist, und der simultan das simulierte Trägersignal sowohl ber ein magnetisches Koppelfeld als auch ein elektrostatisches Koppelfeld ausstrahlt oder transmittiert. Solch eine Plakette ist in der oben angegebenen US-A-5,099,227 offenbart.
  • Das Portallesegerät 12 ist als ein rechteckiger Rahmen bereitgestellt, angeordnet quer zu der Bewegungsrichtungen 13 des Förderers 10. Der Rahmen 12 im wesentlichen aus vier rechtekkigen Platten zusammengesetzt, und insbesondere sind eine obere Platte 14 oberhalb des Förderbandes 10, eine untere Platte 15 unterhalb des Förderbandes 10 und einander gegenüberstehende Seitenplatten 15 und 16 auf jeder Seite des Förderbandes 10 angeordnet. Obwohl die Platten 14 bis 17, in Fig. 2, gezeigt sind, als tatsächlich den Rahmen bildend, ist es zu verstehen, daß dies nicht absolut notwendig ist, d.h., daß die Platten an weitere Stützstrukturen (nicht gezeigt) angebracht sein können, die die Platten in ihrer angegebenen Orientierung halten, d.h. einander gegenüberliegende Platten parallel zu einander halten, um einen rechteckigen Rahmen zu bilden. Das Portallesegerät 12 enthält ferner einen Vorhang, der sich quer zu der Bewegungsrichtung 13 des Förderbandes 10 erstreckt und mit einer Vielzahl von länglichen, rechteckförmigen Streifen oder Klappen 18 bis 21 aus einem flexiblen, nicht leitenden Material, beispielsweise aus Gummi oder einem Kunststoff wie Vinyl, ausgebildet sind und von der oberen Platte 14 (oder dem Stützgestell) innerhalb des Rahmens, gebildet durch die vier rechteckigen Platten 14 bis 17, herunterhängen. Die Länge der Klappen 18 bis 21 unt die Anzahl solcher Klappen ist so, daß zumindest eine der Klappen von einem Objekt, das sich entlang der Oberfläche des Förderers 10 bewegt, kontaktiert und abgelenkt wird.
  • Um ein Anregungsteld in dem Bereich des Portals 12 für eine Plakette herzustellen, die sich entlang des Förderbandes 10 bewegt, ist jede der Platten 14 bis 17 mit einer Anregerspule 22 bis 25 von großem Durchmesser, jeweils, versehen, wobei die Spulen schematisch dargestellt sind. Jede der Spulen 22 bis 25 ist im wesentlichen eine flache Drahtspule oder Drahtschleife, wobei die sich gegenüberliegenden Paare von Spulen 22 bis 23 und 24 bis 25 parallel zueinander angeordnet sind und Magnetfelder innerhalb des Portals 12 herstellen, die sich senkrecht zu der Bewegungsrichtung 13 des Förderbandes 10 ausbreiten. Obwohl jede der Anregerspulen 22 bis 25 eine einfache Drahtspule sein kann, die mit einem Oszillator- und Treiberschaltkreis zum Bereitstellen eines Anregungssignals der ersten vorherbestimmten oder anregenden Frequenz verbunden ist, wie in Fig. 3 für die Anregerspule 22 beispielhaft gezeigt, ist jede Anregerspule 22 bis 25 vorzugsweise ein Transformator mit koaxialen und dicht gekoppelten schleifenartigen Primär- und Sekundärwicklungen 28 und 29, wobei die Primärwicklungen 28 mit der Oszillator- und Treiberschaltung 30 zum Bereitstellen des Anregungsfrequenzsignals, z.B. 125 kHz, verbunden ist, und die Sekundärwicklung 29 parallel zu einem Kondensator 31 angeschlossen ist, um einen Resonanzkreis an der Anregungsfrequenz zu bilden, um eine bessere Steuerung der Leistung des Anregungsfeldes zu liefern. Obwohl es möglich ist, alle Anregerspulen 22 bis 25 über eine gemeinsame Oszillator- und Treiberschaltung 30 anzuregen, hat die Erfahrung gezeigt, daß solch eine Anordnung, sowie eine Anordnung, in der gegenüberliegende Anregerspulen, beispielsweise, Spulen 25 und 26, mit Signalen in Phase angeregt werden, ein sogenanntes "Locht" in dem Anregungsfeld in der Mitte des Portals 12 hervorrufen kann, so daß Plaketten, die durch das Portal 12 an dieser Stelle hindurchtreten, nicht gleichmäßig angeregt werden. Demgemäß ist vorzugsweise jede der Anregungsspulen 22 bis 25 mit einem separaten entsprechenden Oszillator- und Treiberschaltkreis 30 verbunden, jeweils herstellend die gleiche Anregungsfrequenz, wobei die jeweiligen Oszillator- und Treiberschaltkreise 80 asynchron betrieben werden. Während solch eine Betriebsweise zu einer sich kotinuierlich verändernden Feldstärke aufgrund der Wechselwirkung der nicht in Phase seienden Anregungsfelder führt, ist es festgestellt worden, daß diese Betriebsweise sicherstellt, daß stets ausreichend Leistung von einer der Anregerspulen 22 bis 25 zur Verfügung steht, um eine Plakette zu aktivieren, die innerhalb des Portals 12 angeordnet ist, unabhängig von ihrer Stellung. Es sollte bemerkt werden, daß das Betreiben der Felder auf diese Weise eine Plakette dazu bringen kann, aufeinanderfolgend von mehr als einer Spule eingeschaltet zu werden, während sie durch das Feld hindurchtritt. Jedoch stellt diese Anordnung sicher, daß keine sogenannten "Löcher" in dem Anregungsfeld innerhalb des Portals 12 zu irgendeiner gegebenen Zeit vorliegen.
  • Um das modulierte Magnetfeld zu erfassen, das von einer angeregten Plakette hergestellt wird, die innerhalb des Portals 12 angeordnet ist, ist jede der Platten 14 bis 17 mit einer Empfangsantenne ode Spule 32 bis 35 für ein Magnetfeld versehen, die einen kleineren Durchmesser als die jeweils assoziierte Anregerspule 22 bis 25 aufweist und zu derselben konzentrisch angeordnet ist. Jede der Empfangsspulen 32 bis 35 ist mit einer entsprechenden Empfangsanordnung verbunden, die auf die hergestellte Trägerfrequenz antwortet, zum Erfassen und Dekodieren des empfangenen Signals. Im Hinblick auf die richtungsabhängige Natur des involvierten Magnetkopplungsmechanismus führt, jedoch, die Verwendung nur der vier Empfangs- oder Sondenspulen 32 bis 35 zu dem Problem, daß Plaketten, die in dem Mittelpunkt des Portals angeordnet sind, nicht gelesen werden können. Das heißt, während die Plakette aktiviert oder angeregt werden kann, kann ihr magnetisches Ausgabefeld nicht von den Empfangsantennen oder -spulen 32 bis 35 gesehen werden. Dieses Problem kann, zusätzlich dazu, von der Orientierung der Plakette hervorgerufen zu sein, ein Resultat des Abstands der Plaketten von den Empfangsspulen oder - antennen und einer möglichen Auslöschung des Effekts der Empfangsspulen oder - antennen 32 bis 35 in dem Mittelpunkt des Portals sein.
  • Um solch ein Problem zu vermeiden, ist jede der Klappen 18 bis 21, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einer Empfangsantenne zum Empfangen des modulierten Trägersignals, ausgestrahlt von einer Plakette, versehen, wobei die Empfangsantennen in den jeweiligen Klappen entweder eine Empfangsantenne für ein Magnetfeld (z.B. eine Spule) oder eine Empfangsantenne für ein elektrostatisches Feld (z.B. ein gerades Drahtstück) sind. Vorzugsweise ist jede der Klappen 18 bis 21, wie in Fig. 2 gezeigt, sowohl, jeweils, mit einer Empfangsantenne für ein Magnetfeld oder einer Spule 36 bis 39, als auch mit einem Paar von Empfangsantennen für ein elektrostatisches Feld oder Drahtstücken 40 bis 40', 41 bis 41', 42 bis 42' und 43 bis 43' versehen, die sich entlang der jeweiligen Längskanten der jeweiligen Klappen 18 bis 21 erstrecken. Jede der Empfangsantennen für ein Magnetfeld oder der Spulen 36 bis 39 ist, wie gezeigt, vorzugsweise in er Nähe des Mittelpunkts der entsprechenden Klappe 18 bis 23 angeordnet, wobei die Spulen orthogonal zu den Sondenantennen 32 bis 35 für ein Magnetfeld in den Platten 14 bis 17 orientiert sind.
  • Wie ferner in Fig. 2 gezeigt, und um die Fähigkeit sicherzustellen, Plaketten anzuregen und auszulesen, die an Metallobjekten oder Gepäckteilen angebracht sein können, und somit dazu neigen, von den übrigen Sensor- und Empfangsantennenspulen abgeschirmt zu werden, ist jede der Klappen 18 bis 21 zusätzlich benachbart zu ihrem unteren Ende mit einer weiteren Empfangsspule 36' bis 39', die jeweils parallel mit der assoziierten Empfangsspule 36 bis 39 verbunden und ähnlich wie diese orientiert ist, und mit einer entsprechenden konzentrischen Anregungsspule 44 bis 47 versehen, die vorzugsweise ähnlich den Anregerspulen 22 bis 25 auf den Seitenplatten sind. Wie gesehen werden kann, ist jede der Anregungsspulen 44 bis 47 senkrecht zu den Anregerspulen 22 bis 25 orientiert und stellt somit Felder senkrecht zu denen her, die von den Anregerspulen 22 bis 25 hergestellt werden, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß eine Plakette aktiviert wird, unabhängig von ihrer Orientierung. Die Anregungsspulen 44 bis 47 können, ähnlich den Spulen 22 bis 25, jeweils mit einem entsprechenden Oszillator- und Treiberschaltkreis 30 verbunden sein, oder können mit einer gemeinsamen Oszillator- und Treiber-Schaltung verbunden sein.
  • Obwohl der Portalleser des Klappentyps, wie oben diskutiert, Plaketten anregen wird, die durch das Portal hindurchtreten, unabhängig von der Orientierung und/oder dem Gepäcktyp, an dem sie angebracht sind, kann eine Plakette, wie oben angegeben, mehrmals innerhalb des Portals ausgelesen werden. Da es in einem Gepäckbeförderungssystem auftreten kann, daß die Gepäckstücke nahe aneinander angeordnet sind, kann es auftreten, daß die Plaketten von zwei unterschiedlichen Gepäckstücken simultan innerhalb des Portals 12 sind und ausgelesen werden. Da es bei einem Gepäckbeförderungssystem wichtig ist, daß die Reihenfolge des Gepäcks, das befördert wird, bekannt ist, stellt solch ein zweifaches Auslesen ein Problem dar. Um zu versuchen, solch ein Problem zu minimieren, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, das Portal 12 mit einem Vor-Leser versehen, enthaltend eine weitere rechteckige Platte 48, die, auf eine ähnliche Weise wie die Platten 14 bis 17, eine Anregungsspule 49 enthält, die konzentrisch zu einer Auslesespule oder -antenne so ist und dieselbe umgibt. Diese Platte 48 ist vor dem Rahmen oder Portal 12 in die Bewegungsrichtung 13 des Förderbandes 10 angeordnet und so positioniert, daß sie im wesentlichen koplanar und parallel zu der unteren Platte 15 ist. Ferner hat die Platte 48, und somit die Anregungsspule 49, eine Breite in der Bewegungsrichtung 13 des Förderbandes 10, um ein Magnetfeld herzustellen, das schmal relativ zu den Magnetfeldern ist, die von den Anregerspulen 22 bis 25 produziert werden. Die Anregungsspule 49 ist ebenso mit etner Oszillator- und Treiberschaltung 30 verbunden, arbeitend bei der Anregungsfrequenz, und das Lesesignal, empfangen von der Leseantenne 50, wird erfaßt und dekodiert auf normale Weise, um eine zusätzliche Informationsquelle zu liefern, wenn notwendig, in dem Fall einer Zweideutigkeit der von den Empfangsantennen des Portals 12 selbst gelesenen Signale.
  • Um die von den verschiedenen Empfangsantennen empfangenen Signale, wie in Fig. 4 gezeigt, zu bearbeiten, ist jede der neun Empfangsantennen 32 bis 34, 36 bis 39 und 50 für ein Magnetfeld des klappenartigen Portallesers und Vor-Lesers, gezeigt in Fig. 1 und 2, über einen entsprechenden Vorverstärker 51, einen entsprechenden Empfänger 52 zum Erfassen der Modulation und einem entsprechenden Mikroprozessor 53 zum Dekodieren der kodierten Information mit einem Verarbeitungscomputer 54 zum Bearbeiten der dekodierten Information und zum Steuern von Operationen des Beförderungssystems stromabwärts verbunden. Es sollte bemerkt werden, daß, jedoch, anstelle von jeweiligen Empfängern 52 und Mikroprozessoren 53 für jede der Empfangsantennen 32 bis 39 für ein Magnetfeld Multiplextechniken verwendet werden können, um die Anzahl der Empfänger und Mikroprozessoren zu reduzieren. Ein gemeinsamer Empfänger 52 und Mikroprozessor 53 kann, beispielsweise, für die Empfangsantennen 32 bis 39 der Platten 14 bis 17 und ein einziger weiterer Empfänger 52 und Mikroprozessor 53 für die Empfangsantennen 36 bis 39 für ein Magnetfeld der Klappen 18 bis 21 verwendet werden. Hinsichtlich der elektrostatischen Antennen in den Klappen 18 bis 21 ist jedes Paar von elektrostatischen Antennen 40-40', 41-41', 42-42' und 43-43' miteinander an seinen oberen Enden verbunden, wie gezeigt, während separate Signalwege zu dem Computer ebenso verwendet werden können, vorzugsweise wie in Fig. 4 gezeigt. Danach werden das verbundene Paar 40-40' und das verbundene Paar 43-43', assoziiert mit den beiden äußeren Klappen 18 und 21, über einen gemeinsamen Vorverstärker 55, Empfänger 56 und Mikroprozessor 57 mit dem Computer 54 verbunden, während die Antennenpaare 41-41' und 42-42' miteinander und über einen weiteren Vorverstärker 58, Empfänger 59 und Mikroprozessor 60 mit dem Computer 54 verbunden sind.
  • Obwohl der Portalleser des Plattentyps gemäß der Erfindung insbesondere anwendbar für Gepäckbeförderungssysteme beschrieben worden ist, ist es zu verstehen, daß verschiedene Modifikationen der bevorzugten Anordnung möglich sind, abhängig von der speziellen Verwendung des Portallesers des Klappentyps. Für bestimmte Anwendungstypen kann es, beispielsweise, möglich sein, ohne die Anregungsspulen und Empfangsantennen für ein Magnetfeld in den Platten 14 bis 17 auszukommen, d.h. es werden nur die Anregungsspulen und die Empfangsantennen in den Klappen 18 bis 21 verwendet. Zusätzlich kann der offenbarte Portalleser des Klappentyps, beispielsweise, ohne die Anregungsspulen 44 bis 47 in den Klappen und/oder mit unterschiedlichen Anordnungen der Empfangsantennen, abhängig von der jeweiligen Anwendung, verwendet werden.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum automatischen Auslesen einer Plakette eines passiven Transpondertyps, die ansprechbar auf den Empfang eines magnetischen Anregungsfelds einer ersten vorherbestimmten Frequenz ist, um zumindest ein magnetisches oder ein elektrostatisches Feld einer zweiten, unterschiedlichen, vorherbestimmten Frequenz zu erzeugen, die durch ein digital kodiertes Identifikationssignal moduliert ist, während die Plakette an einem Objekt angebracht ist, das sich entlang eines gegebenen Wegs bewegt; wobei besagte Vorrichtung folgendes umfaßt:
ein Mittel (22-25) zum Herstellen eines magnetischen Anregungsfeldes von besagter ersten vorherbestimmten Frequenz entlang eines Bereichs der Länge des Weges; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner
einen Vorhang, der aus einer Vielzahl von flexiblen Klappen (18-21) aus einem nicht leitenden Material gebildet ist, oberhalb besagten Bereichs besagten Wegs aufgehängt ist und sich über besagten Weg erstreckt, wobei besagte Vielzahl von Klappen (18-21) positioniert ist und eine Länge aufweist, so daß zumindest eine der Klappen (18-21) von einem Objekt kontaktiert und abgelenkt wird, das einen angebrachten Transponder aufweist und sich entlang besagten Wegs bewegt;
zumindest eine ein elektrostatisches Feld empfangende Antenne (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') oder eine ein Magnetfeld empfangende Antenne (36-39), die in jeder besagter Klappen angeordnet ist; und
ein Mittel (52, 53, 56, 57), das mit jeder von besagten Empfangsantennen zum Empfangen und Dekodieren eines Signals von der zweiten vorherbestimmten Frequenz, die von den entsprechenden besagten Antennen (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43'; 36- 39) empfangen wird, verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: zumindest einige besagter Klappen (18-21) sowohl eine Empfangsantenne (36-39) für ein Magnetfeld als auch eine Empfangsantenne (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') für ein elektrostatisches Feld enthalten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede besagte elektrostatische Antenne (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') ein Drahtstück umfaßt, das sich entlang der Länge der entsprechenden besagten Klappe (18-21) erstreckt und an seinem oberen Ende mit besagtem Mittel (56) zum Empfangen verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede besagte Empfangsantenne (36-39) für ein magnetisches Feld eine Spule umfaßt, die in einer entsprechenden besagten Klappe (18-21) angeordnet ist, und entsprechende Verbindungen umfaßt, die sich entlang der Länge der entsprechenden besagten Klappe (18-21) erstrecken und die jeweiligen Enden besagter Spule mit besagtem Empfangsmittel (52) verbinden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß: zumindest einige besagter Klappen (18-21) sowohl eine Empfangsantenne (36-39) für ein magnetisches Feld als auch eine Empfangsantenne (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') für ein elektrostatisches Feld enthalten; und besagte Empfangsantenne (40- 40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') für ein elektrostatisches Feld ein Drahtstück ist, das sich entlang der Längsachse der damit verbundenen besagten Klappe (18-21) erstreckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige besagter Klappen (18-21) ferner eine Erregerspule (44-47) für besagtes Mittel zum Herstellen eines Magnetfeldes von besagter ersten vorherbestimmten Frequenz enthalten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Klappen (18-21) laminierte Plastiklagen sind, wobei die damit verbundenen besagten Antennen (36-39; 40-40'; 41- 41'; 42-42'; 43-43') zwischen den Plastiklagen angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: besagter Weg ein Förderband (10) zum Befördern eines Objekts ist, an das die Plakette angebracht ist und das beliebig orientiert sein kann; und besagtes Mittel zum Herstellen eines magnetischen Anregungsfelds zumindest zwei anregende Spulen (22-25) umfaßt, die orthogonal um besagten Bereich besagten Förderbands (10) zum Erzeugen entsprechender Magnetfelder, die orthogonal zu der Bewegungsrichtung (13) besagten Förderbands (10) angeordnet sind, aufgestellt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch vier besagter orthogonal orientierten, anregenden Spulen (22-25), die jeweils auf beiden Seiten und oberhalb sowie unterhalb besagten Förderers (10) an besagtem Bereich von besagtem Förderband (10) zum Erzeugen entsprechender Magnetfelder in Richtungen orthogonal zu der Bewegungsrichtung (13) von besagtem Förderband (10) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Mittel zum Herstellen eines magnetischen Erregungsfelds ferner eine entsprechende weitere Anregungsspule (44-47) umfaßt, die in jeder besagten Klappe (18-21) zum Erzeugen eines Magnetfeldes in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung (13) des Förderbands (10) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Anregungsspulen (44-47) , die in besagten Klappen (18- 21) angeordnet stnd, benachbart zu den unteren Enden besagter Klappen (18-21) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner gekennzeichnet durch: eine entsprechende weitere Sondenspule (32-35), die benachbart und konzentrisch zu jeder besagten orthogonal orientierten Anregungsspule (22-25) angeordnet und mit besagten Mittel (52- 53) zum Empfangen und Dekodieren verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Mittel zum Herstellen eines Magnetfeldes einen separaten Oszillator (30) enthält, der bei besagter ersten vorherbestimmten Frequenz arbeitet und mit jeder von besagten vier Anregungsspulen (22-25) verbunden ist, wodurch die hergestellten, magnetischen Anregungsfelder asynchron sind.
14. Portal (12) zum automatischen Anregen und Auslesen einer Plakette eines passiven Transpondertyps, die durch ein induktiv gekoppeltes Signal einer ersten vorherbestimmten Frequenz angeregt wird und simultan ein magnetisches Feld sowie ein elektrostatisches Feld herstellt, moduliert mit einem digital kodierten Identifikationssignal, während die Einrichtung sich entlang eines im wesentlichen horizontalen Förderbands (10) bewegt, wobei besagtes Portal (12) eine Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche und einen rechteckigen Rahmen zum Plazieren um einen Bereich eines im wesentlichen horizontalen Förderbands (10) in einer Richtung quer zu der Bewegungsrichtung (13) des Förderbands (10) umfaßt; wobei besagtes Mittel zum Herstellen eines Magnetfeldes von besagter ersten vorherbestimmten Frequenz innerhalb des Inneren besagten Rahmens angeordnet ist, und besagtes Mittel zum Herstellen eines Magnetfeldes erste, zweite, dritte und vierte Anregerspulen (22-25) , die jeweils an einem oberen, einem unteren und entsprechenden Seitenplatten (14-17) , die die Wände besagten Rahmens bilden, angeordnet sind, und ein Oszillatorund Antriebsschaltkreismittel (30) enthält, das mit jeder besagter Anregerspulen (22-25) zum Herstellen eines Signals von besagter ersten vorherbestimmten Frequenz verbunden ist; und wobei besagter Vorhang von besagter oberen Platte (14) herunterhängt, die innerhalb besagten Rahmens angeordnet ist, sich in eine Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung (13) des Förderbands (10) erstreckend, und wobei eine Sondenspule als besagte Empfangsantenne (36-39) für ein Magnetfeld dient; und wobei besagtes Empfangsmittel (52) mit jeder besagter Sondenspulen und besagter Empfangsantennen (40-40'; 41-41'; 42- 42'; 43-43') für ein elektrostatisches Feld zum Erfassen eines kodierten Signals von der zweiten Frequenz, empfangen von irgendeiner besagter Sondenspulen und elektrostatischer Empfangsantennen (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43'), verbunden ist.
15. Portal (12) nach Anspruch 14, ferner gekennzeichnet durch eine entsprechende weitere Sondenspule (32-35), die als eine Empfangsantenne für ein Magnetfeld dient, die auf jeder besagter Platten (14-17) besagten Rahmens benachbart der entsprechenden besagten Anregerspulen (22-25) angeordnet ist, wobei die Achsen besagter weiteren Sondenspulen (32-35) orthogonal zu den Achsen besagter Sondenspulen (36-39) in besagten Klappen (18-21) sind.
16. Portal (12) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Sondenspulen (36-39) in besagten Klappen (18-21) nahe der Mitte der Länge besagter Klappen (18-21) angeordnet sind.
17. Portal (12) nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (18-21) zwei besagter elektrostatischen Antennen (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') enthält, die sich entlang der Länge der entsprechenden Klappe (18-21) benachbart zu den jeweiligen Längskanten der entsprechenden Klappe (18-21) erstrecken.
18. Portal (12) nach Anspruch 15, ferner gekennzeichnet durch eine entsprechende weitere Anregerspule (44-47), die in jeder besagten Klappe benachbart zu dem unteren Ende der entsprechenden Klappe angeordnet und orthogonal zu besagten ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen (22-25) orientiert ist, wobei jede besagte weitere Anregerspule (44-47) mit besagtem Oszillator- und Antriebsschaltkreismittel (30) verbunden ist.
19. Portal (12) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Oszillator- und Antriebsschaltkreismittel (30) eine entsprechende separate Oszillator- und Antriebsschaltung (30) für zumindest jede besagter ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen (22-25) enthält, wodurch zumindest besagte erste, zweite, dritte und vierte Anregerspulen (22-25) asynchron betrieben sind.
20. Portal (12) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Sondenspule (36-39) in jeder besagter Klappen (18-21) nahe dem Mittelpunkt der Länge jeder besagten Klappe (18-21) angeordnet ist; und ferner eine andere Sondenspule (36'-39') für ein Magnetfeld umfaßt ist, die in jeder besagten Klappe innerhalb von und konzentrisch zu der benachbarten besagten weiteren Anregerspule (44-47) angeordnet und parallel zu der damit in Verbindung stehenden besagten Sondenspule (36-39) in der entsprechenden besagten Klappe verbunden ist.
21. Portal (12) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagte erste, zweite, dritte und vierte Anregerspulen (22-25) Klappenschleifenspulen sind, wobei die zwei von besagten Sondenspulen (32-35) auf besagten Seitenoberflächen parallel zueinander und orthogonal zu den zwei besagten Sondenspulen (32- 35) auf besagten oberen und unteren Flächen, die ebenso parallel zueinander sind, orientiert sind.
22. Portal (12) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede von besagten Sondenspulen (32-35), die auf besagten Platten (14-17) von besagtem Rahmen angebracht sind, konzentrisch zu der benachbarten Anregerspule von besagten Anregerspulen (22-25) und innerhalb derselben angeordnet ist.
23. Portal (12) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Oszillator- und Antriebsschaltkreismittel (30) eine entsprechende separate Oszillator- und Antriebsschaltung (30) für jede besagter ersten, zweiten, dritten und vierten Anregerspulen (22-25) enthält.
24. Portal (12) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Mittel (52, 53) zum Empfangen und Dekodieren einen separaten Empfänger (52) enthält, der mit jeder von besagten Sondenspulen (36-39) verbunden ist.
25. Portal (12) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß: besagter Vorhang vier von besagten Klappen (18-21) enthält, und besagtes Mittel (56, 57) zum Empfangen und Dekodieren einen entsprechenden separaten Empfänger (56) enthält, der mit besagten elektrostatischen Antennen (40-40'; 41-41'; 42-42'; 43-43') der beiden inneren von besagten Klappen (18-21) und mit besagten elektrostatischen Antennen (40-40'; 41-41'; 42- 42'; 43-43') der beiden äußeren besagter Klappen (18-21) verbunden ist.
26. Portal (12) nach Anspruch 15, ferner gekennzeichnet durch einen Vor-Leser, umfassend eine rechteckige Platte (48), die eine fünfte Anregerspule (49) und eine weitere Magnetfeldsondenspule (50), die vor besagtem Rahmen in der Reiserichtung (13) des Förderbands (10) angeordnet ist, enthält, wobei besagte rechteckige Platte (48) so angeordnet ist, daß sie im wesentlichen koplanar und parallel zu besagter unteren Platte (15) besagten Rahmens ist; wobei besagte fünfte Anregerspule (49) eine längliche Schleifenspule ist, die sich in eine Richtung senkrecht zu der Reiserichtung (13) des Förderbands (10) erstreckt und von einer Breite in der Reiserichtung (13) des Förderbands (10) ist, um ein Magnetfeld quer zu der Förderbandreiserichtung (13) herzustellen, das schmal relativ zu den Magnetfeldern ist, die von besagten ersten, zweiten, dritten und vierten Anregungsspulen (22-25) hergestellt werden; wobei ein Oszillator (30) ein Signal von besagter ersten vorherbestimmten Frequenz herstellt und mit besagter fünften Anregerspule (49) über eine Antriebsschaltung verbunden ist; und wobei ein separates Empfangsmittel (52) mit besagter weiteren Sondenspule (50) zum Erfassen eines kodierten Signals von besagter zweiten, vorherbestimmten Frequenz, die von besagter weiteren Sondenspule (50) empfangen wird, verbunden ist.
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