DE69515478T2

DE69515478T2 - Lesesystem für müllbehälter-sammelfahrzeuge

Info

Publication number: DE69515478T2
Application number: DE69515478T
Authority: DE
Inventors: H. Eberhardt; D. Geiszler; P. Radding; E. Walker
Original assignee: Indala Corp
Current assignee: HID Global Corp
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2015-04-26
Also published as: EP0760985A1; US5565846A; WO1995029456A1; DE69515478D1; EP0760985B1; AU2389995A; AU719512B2

Description

Hinterrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Lesegerät für ein Hochfrequenz- Identifizierungs (Radio Frequency Identification (RFID))-Kennzeichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein(e) verbesserte(s) Lesegerät bzw. Leseanordnung, das/die an das Ende eines Roboterarms montiert ist, der an einem Abfall- oder Müllfahrzeug zum Aufnehmen von Abfallcontainern bzw. -behältern oder dergleichen angeordnet ist, die mit einem RFID-Kennzeichen versehen sind.
Es ist zunehmend bei der kommerziellen und Hausabfall- bzw. Müllabfuhr für das Abfuhrunternehmen üblich geworden, daß die Kunden mit speziell gestalteten Abfall- oder Müllbehältern versehen werden, die zur Abfuhr des Abfalls bzw. Mülls von einem Roboterarm, der an ein Abfall- oder Müllfahrzeug montiert ist, ergriffen und vertikal angehoben werden, um die Behälter in das Fahrzeug oder den Müllwagen zu entleeren. Die leeren Behälter werden dann auf den Boden abgesetzt und wieder zum Kunden zurückgebracht. Damit die Behälter auf diese Weise ergriffen und geleert werden können, ist es für den Kunden notwendig, daß der Behälter an einem besonderen Ort, und vorzugsweise mit einer besonderen Orientierung, plaziert wird. Im Falle von Hauskunden bringt dies im allgemeinen ein Plazieren des Behälters benachbart zu dem Bordstein am Abfuhrtag mit sich. Auf diese Weise kann der Abfall- oder Müllwagen entlang des Bordsteins fahren und nacheinander die dort zur Abfuhr angeordneten Behälter aufnehmen und leeren.
Da die Kosten der Abfall- oder Müllabfuhr häufig mehrfach abhängig von der Anzahl der Container ist, die in einer bestimmten Zeitdauer aufgenommen werden, und es da bei Involvierung von privaten Müllabfuhrfirmen möglich ist, daß im Wettbewerb stehende Müllabfuhrfirmen an demselben Tag Müll abholen, ist es notwendig, irgendeine Identifizierung an den einzelnen Müllbehältern oder -containern vorzusehen, die die Person identifiziert, der der spezielle Behälter oder Container gehört.
Obwohl eine derartige Identifizierung visuell vorgenommen werden kann, wird eine gewisse Art von Identifizierung bevorzugt, die automatisch gelesen werden kann, so daß die Zeit für eine derartige Identifizierung verringert und somit die Effizienz des Müllabfuhrprozesses verbessert werden kann.
Ein derartiger Identifizierungstyp, der bereitgestellt worden ist, ist ein an dem Container angebrachtes RFID-Kennzeichen, das den Container und somit den Kunden identifiziert. Im allgemeinen ist dieses Kennzeichen an dem Deckel des Containers oder Behälters angebracht und von einem an dem Wagen montierten Lesegerät lesbar. Bei einem derartigen bekannten Lesegerät für diesen Zweck, z. B. eine oberhalb des Containers oder Behälters angeordnete induktive Schleifenantenne, ist der Bereich des Lesegerätes sehr begrenzt, so daß Schwierigkeiten beim Lesen des Kennzeichens resultieren, wenn der Behälter oder Container nicht richtig benachbart zu dem Bordstein orientiert ist. Wenn z. B. das Kennzeichen zu der Vorderseite des Behälters oder Containers angeordnet ist, aber der Container benachbart zum Bordstein angeordnet ist, so daß er um 180 Grad gedreht ist, wodurch die Vorderseite des Containers vom Bordstein weg zeigt, kann das Lesen des Kennzeichens nicht stattfinden, da die Entfernung zwischen dem Kennzeichen und der Schleife größer als der Lesebereich sein kann. Dies erfordert es, daß der Lastwagen- oder Fahrzeugbediener oder Fahrer das Fahrzeug anhält und den Behälter oder Container vor dem Aufnehmen durch den Roboterarm orientiert. Dies führt offensichtlich zu erhöhten Kosten für den Abfuhrvorgang.
Somit besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Lesegerät für ein RFID-Kennzeichen bereitzustellen, das das Kennzeichen in größeren Entfernungen und unter zahlreichen Orientierungen lesen kann, um das Lesen des Kennzeichnens selbst dann zu erlauben, wenn der Behälter sich nicht in der bevorzugten Orientierung befindet, so daß der Fahrer in dem Fahrzeug bleiben kann.
WO92/09175 offenbart ein Transpondersystem mit einem Transponder und einem Abfragegerät mit einer Sendespule zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes hoher Intensität zum induktiven Antreiben des Transponders und zwei Empfängerspulen zum Empfangen eines von dem Transponder wieder abgestrahlten elektromagnetischen Feldes geringer Intensität. Der Transponder verwendet eine Spule zum Ableiten sowohl von Energie als auch eines Zeitimpulses von dem Feld mit hoher Intensität zum Antreiben und Steuern eines Identifizierungsschaltkreises.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung allgemein erzielt durch ein Lesegerät zum Lesen von Hochfrequenz-Identifizierungskennzeichen, das wenigstens eine Magnetfeldsende- und Empfangsspule aufweist, die in einer bestimmten Ebene orientiert und auf ein empfangenes magnetisches Erregerfeld einer ersten Frequenz mit dem Erzeugen und Ausstrahlen eines identifizierenden Magnetfeldes anspricht, das aus einem Träger mit einer zweiten abweichenden Frequenz besteht, die von einem Identifiziercode moduliert ist; wobei besagtes Lesegerät umfaßt ein erstes Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals der ersten Frequenz; eine erste Magnetfeldkoppelanordnung, die zum Erzeugen eines entsprechenden Erregerfeldes mit besagter erster Frequenz, das mit der Empfangsspule des Kennzeichens magnetisch zu koppeln ist, mit dem Ausgang besagten ersten Mittels verbunden ist, eine zweite Magnetfeldkoppelanordnung zum Empfangen eines Feldes besagter zweiter Frequenz, das von dem Kennzeichen erzeugt wird, und Liefern eines entsprechenden elektrischen Signals; einen Schaltkreis, der zum Entschlüsseln des empfangenen elektrischen Signals mit der wenigsten einen Empfangsspule verbunden ist, dadurch gekennzeichnet ist, daß besagte erste Magnetfeldkoppelanordnung eine Solenoiderregerspule enthält, die wenigstens eine gewickelte Erregerwicklung und eine Längsachse aufweist, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Kennzeichenspule angeordnet ist; und besagte zweite Magnetfeldkoppelanordnung wenigstens eine Empfängerspule enthält, die benachbart zu einem Ende besagter Solenoiderregerspule angeordnet ist, wobei besagte wenigstens eine Empfängerspule (42, 44) entlang besagter Längsachse besagter Solenoiderregerspule (34) angeordnet und im wesentlichen senkrecht zu besagter Solenoiderregerspule (34) orientiert ist.
Entsprechend der offenbarten Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens die Erreger- und Lesespulen des Lesegerätes an das Ende eines Roboterarms montiert, der in wenigstens der vertikalen Richtung bewegbar ist, wobei der Roboterarm für wenigstens eine vertikale Bewegungsrichtung an einem Müll- oder Abfallabführfahrzeugtyp angebracht ist, die Achse der Solenoiderregerspule im wesentlichen vertikal verläuft und der Roboterarm zum Aufnehmen eines Müllbehälters oder- containers mit einem an seinem Deckel befestigten Hochfre quenz-Identifizierungskennzeichen, wobei die Kennzeichenspule im wesentlichen horizontal verläuft, gestaltet und verwendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Empfängerspule um die Achse der Solenoiderregerspule gewickelt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch die Empfängerspule entlang der Längsachse der Solenoiderregerspule angeordnet und im wesentlichen senkrecht zu der Solenoiderregerspule orientiert. Noch bevorzugter ist eine weitere Empfängerspule entlang der Achse der Solenoiderregerspule an einem gegenüberliegenden Ende der Solenoiderregerspule von der ersten Empfängerspule angeordnet und im wesentlichen senkrecht zu der Solenoiderregerspule angeordnet, wobei beide Empfängerspulen Flachspulen sind und die zwei Empfängerspulen parallel und in entgegengesetzter Phase geschaltet sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Schalter an das Ende des Roboterarms montiert und spricht er auf die Position des Arms in der Weise an, daß er offen ist, wenn der Arm sich in einer abgesenkten Position befindet, und geschlossen ist, wenn der Arm sich in einer angehobenen Position befindet, um einen Behälter in dem Wagen zu entleeren, und sind Mittel zum Zählen und Speichern der Anzahl von Schließungen des Schalters an dem Wagen angeordnet.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Abfallwagen mit einem Roboterarm mit einem Lesegerät zum Ergreifen und Anheben eines mit einem RFID-Kennzeichnen versehenen Abfallbehälters zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Vorderansicht eines Müllwagens, die das Anheben und Absetzen eines in Fig. 1 gezeigten Abfall- bzw. Müllbehälters anzeigt.
Fig. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines RFID-Kennzeichens und eines Lesegerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4a und 4b sind schematische Auf und Seitenansichten, die die Orientierung der Lesegeräteerreger- und lesespulen relativ zu dem RFID-Kennzeichen an dem Deckel des Müllbehälters zeigen.
Fig. 5a und 5b sind jeweilige schematische Seiten- und Stirnansichten der Erregerspule und Lesegerätempfängerspulen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6a, 6b und 6c sind jeweilige schematische Auf-, Seiten- und Rückansichten, die die geometrische Anordnung der Erregerspule und der Empfängerspulen relativ zur Kennzeichenspule gemäß der in den Fig. 5a und 5b gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht, die die Erregerspule und die Erregerfeldlinien relativ zu der Kennzeichenspulenorientierung der Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht, die die relativen Orientierungen der Erregerspule und der Empfängerspulen, wie sie in Fig. 5a und 5b gezeigt sind, relativ zu dem Erregungsfeld und Empfangsfeld von dem Kennzeichen zum maximalen Zurückweisen durch die Lesegerätempfängerspule(n) des Erregungsfeldes und Rauschen und zum maximalen Koppeln mit dem von dem Kennzeichen gesendeten Kennzeichenempfangsfeld zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist dort ein Abfall- bzw. Müllwagen 10 gezeigt, der mit einem Roboterarm 12 versehen ist, der, in bekannter Weise, an der Seite des Wagens 10 für eine seitliche Bewegung zu und von einem Abfall- oder Müllbehälter 14 und für eine vertikale Bewegung, um den Behälter anheben und in die offene Oberseite des Wagens 10 entleeren zu-können, montiert ist. Die relativen Bewegungsrichtungen des Roboterarms 12 sind durch die doppelendigen Pfeile 16 und 18 in Fig. 1 gezeigt. Das vordere Ende des Roboterarms 12 ist mit einem Paar Greiferarme 20 versehen, die, in bekannter Weise, von dem Bediener an Bord des Fahrzeuges kontrollierbar sind und zumindest teilweise den Behälter 14 zum Greifen desselben und Ermöglichen eines in Fig. 2 gezeigten Anhebens des Behälters 14 umgeben.
Der Abfall- bzw. Müllbehälter 14 ist mit einem Deckel 22 versehen, der, in bekannter Weise, entlang einer Seite angelenkt ist, so daß er zum Einfüllen von Abfall oder Müll und/oder beim Umkehren des Behälters 14 zum Entleeren in der in Fig. 2 gezeigten Weise aufschwingen kann. Zum Identifizieren des Containers 14 ist in oder auf dem Deckel 22 an einem gewünschten Ort, z. B., wie gezeigt, in der Mitte oder möglicherweise in Richtung zu der Vorderseite, ein RFID-Kennzeichen 24 montiert. Das Kennzeichen 24 ist von der Art, die auf ein Erregungsmagnetfeld oder -signal einer ersten Frequenz mit einem Erzeugen eines Magnetfeldes oder -signals einer zweiten Frequenz anspricht, das mit einem codierten Signal moduliert ist, das den Behälter 14 identifiziert. Derartige RFID-Kennzeichen sind im Stand der Technik gut bekannt. Während jedes Kennzeichen, das in dieser Weise arbeitet, verwendet werden kann, ist das RFID-Kennzeichen vorzugsweise von der Art, die in dem gemeinsam innehabenden US-Patent Nr. 5,099,227 offenbart ist, (aber nur Magnetkopplung verwendet), wobei eine einzige Spule sowohl zum Erregen als auch zum Senden von Informationen verwendet wird. Eine spezielle physikalische Ausführungsform eines bevorzugten Kennzeichens, das verwendet werden kann, ist in der gemeinsam innehabenden, parallel anhängigen US- Patentanmeldung Nr. 07/823,784, angemeldet am 22. Januar 1992, nun US-Patent Nr. 5,382,784, erteilt am 17. Januar 1995, offenbart. Im allgemeinen enthält ein derartiges Kennzeichen, wie dies in Fig. 4a schematisch gezeigt ist, eine relativ flache oder dünne Spule 26, die mit einem integrierten Schaltkreis (inegrated circuit (IC))28 verbunden ist, der innerhalb der Begrenzungen der Spule 26 angeordnet ist. Somit ist die Spule 26 des RFID- Kennzeichens 24 im wesentlichen in einer horizontalen Ebene in dem Deckel 22 des Behälters 14 angeordnet.
Zum Lesen des Kennzeichens 22 ist ein RFID-Lesegerät, z. B. vom Typ, der allgemein in dem oben erwähnten, gemeinsam innehabenden US-Patent gezeigt ist, an den Wagen 10 montiert. Zum Koppeln des Erregermagnetfeldes mit der ersten Frequenz mit dem Kennzeichen 24 und zum Empfangen des modulierten Magnetfeldes mit der zweiten Frequenz, das von dem Kennzeichen 24 gesendet wird, sind entsprechend der vorliegenden Erfindung die magnetischen Erregungs- und Empfangsspulen oder -antennen für das Lesegerät an das Ende des Arms 12 in einem Antennen- oder Spulengehäuse 30 montiert, wie dies in Fig. 1 und Fig. 4a und 4b gezeigt ist. Demgemäß kann der Behälter 14 mit der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, an jeder Position während seines nach oben und nach unten gerichteten Weges, d. h. während seines nach oben gerichteten Weges in Positionen 1 und 2 oder während seines nach unten gerichteten Weges in Positionen 4 und 5 nach dem Leeren bzw. Entleeren in Position 3 gelesen werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist dort ein Basisblockschaltbild für die bevorzugte Ausführungsform des für die vorliegende Erfindung verwendeten Lesegerätes und Kennzeichens gezeigt. Wie es oben aufgezeigt wurde, ist das Kennzeichen 24 vorzugsweise von der Art, die eine einzige Spule oder Antenne 26 sowohl zum Empfangen als auch zum Senden verwendet, wobei diese einzige Spule mit dem integrierten Schaltkreis (IC) 28 des Kennzeichens gekoppelt ist. Das Kennzeichenlesegerät 32 enthält zum Erregen des Kennzeichens 24 eine Erregerspule 32, die in der gezeigten Weise vorzugsweise eine Primärwicklung 36, die mit einer Oszillator- und Antriebsschaltung 37 verbunden ist, und eine Sekundärwicklung 35, die wiederum zur Bildung eines Resonanzkreises bei der Erregerfrequenz mit einem Kondensator 40 verbunden ist. Das Lesegerät 32 ist zum Empfangen oder Einkoppeln des von der Spule 26 des Kennzeichens 24 gesendeten Magnetfeldes mit der zweiten Frequenz mit wenigstens einer Empfangsspule 42 und vorzugsweise, wie unten ausführlicher erläutert wird, einem Paar parallel geschalteten Empfangsspulen 42 und 44 versehen. In jedem Fall ist/sind die Empfangsspule 42 oder Spulen 42, 44 mit einem Demodulator-Decodierer 46 verbunden, der das Empfangene Signal demoduliert und zum Identifizieren des zu dem empfangenen Code gehörigen Behälters 14 dasselbe dekodiert. Das demodulierte und dekodierte Signal, das an dem Ausgang der Einheit 46 vorliegt, wird dann einem Host-Computer 48 zum Speichern und weiteren Datenverarbeiten zugeführt.
Gemäß der Erfindung ist die Erregerspule 34, d. h. sowohl die Primärwicklung 36 als auch die Sekundärwicklung 35, zum Liefern eines erweiterten Bereiches zum Lesen des Kennzeichens 24 in der in Fig. 4a und 4b gezeigten Weise als spiralförmig gewickelte Solenoid- oder solenoidartige Spulen bereitgestellt, wobei die Achse der solenoidartigen Erregerspule 34 im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Kennzeichenspule 26 verläuft. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kennzeichenspule 26 in einer im wesentlichen horizontalen Ebene orientiert ist, ist die Erregerspule 34 an das vordere Ende des Roboterarms 12 montiert, so daß die Achse der Spule 34 in der gezeigten Weise im wesentlichen vertikal verläuft. Wie es ferner in Fig. 4a und 4b gezeigt ist, ist die Solenoiderregerspule 34 vorzugsweise mit einer im Querschnitt rechteckigen Gestalt versehen, wobei die längliche Seite nach vorne, d. h. zu dem Ort des Kennzeichens 24 zeigt. Mit dieser Orientierung treten die Magneterregerfeldlinien 50 klar, wie dargestellt, durch die Spule 26 des Kennzeichens 24. Wie es in Fig. 4b gezeigt ist, kann die Lesegerätempfangsspule 42 um die Längsachse der Solenoidspule 34 gewickelt und benachbart zu einem Ende derselben angeordnet sein.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 5a, 5b und 6a - 6c ist dort eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung für die Solenoiderregerspule 34 und die Empfängerspule 42 und vorzugsweise Empfangsspulen 42 und 44 gezeigt. Entsprechend diesen Figuren sind die Solenoiderregerspulen 36 und 38 spiralförmig auf eine im allgemeinen rechteckige Spulenform 52 gewickelt, die vertikal an dem Roboterarm 12, d. h. die Öffnung in der Form ist vertikal orientiert, montiert ist. Wie es gezeigt ist, weist die Sekundärwicklung 38 eine wesentlich größere Anzahl von Windungen als die Primärwicklung 36 auf, die mit der Sekundärwicklung an einem Ende derselben verflochten ist. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß die Primärwicklung 36 sich genauso gut an dem anderen Ende der Sekundärwicklung 38 oder in der Mitte derselben befinden kann.
In der Öffnung in der Spulenform 52 befindet sich benachbart zu jedem Ende der Sekundärwicklung 38 eine jeweilige Empfängerspule 42 oder 44. Die Empfängerspulen 42 und 44 sind vorzugsweise flach gewickelt, d. h., daß die Wicklungen nicht gebündelt oder überlappt sind, und die jeweiligen Empfängerspulen 42 und 44 sind entlang der Achse der Solenoiderregerspule 34 (36, 35) und senkrecht, d. h. unter einem 90º-Winkel zu der Solenoiderregerspule 34 oder Spulenform 52 angeordnet. Wie es in Fig. 6a - 6c zu sehen ist, sind die Empfängerspulen 42 und 44 in der Art orientiert, daß deren größeren Flächen zu dem Kennzeichen 24 zeigen, wobei beide Empfängerspulen 42 und 44 im wesentlichen dieselbe Orientierung aufweisen. Wie es ferner in Fig. 5a (und in Fig. 3) gezeigt ist, sind die zwei Empfängerspulen 42 und 44 elektrisch parallel geschaltet und so gewickelt oder verbunden, daß sie 180º aus der Phase sind. Diese Spulenkonfiguration mit der dargelegten Verbindung löscht effektiv im wesentlichen alle Erregerinterferenzen und viele andere unerwünschte Signale aus, während weiterhin die Orientierung der Kennzeichenspule 26 favorisiert ist, wenn sie sich in einem Rand des Lesegerätgebietes befindet. Wenn jedoch das Kennzeichen näher an die Lesegerätspulen gerät, hört die Orientierung auf, ein Problem zu sein.
Wenden wir uns nun den Fig. 7 und 8 zu. Dort sind die Feldlinien für die zwischen dem Kennzeichen 26 und den Spulen 34, 42 und 44 des Lesegerätes involvierten zahlreichen Magnetfelder gezeigt. Fig. 7 zeigt die Erregungsfeldlinien 50 von der Solenoiderregungsspule 34 relativ zu der Orientierung des Kennzeichens 26. Zusätzlich zu den in Fig. 7 gezeigten Donutförmigen Erregungsfeldlinien 52, die, wie es in Fig. 8 gezeigt ist; dazu neigen, das Kennzeichen 26 mit der bestimmen Orientierung zu erregen, schließt das Erregungsfeld einen weiteren Abschnitt 50' ein, der sich von jedem Ende der Solenoidspule 34 erstreckt (es sind nur die Erregungsfeldlinien 50' an einem Ende der Solenoidspule 34 gezeigt). Die jeweiligen Empfängerspulen 42 und 44 sind in der Öffnung in den Feldlinien 50 und in den Hauptfeldlinien 50' angeordnet, so daß sehr wenig von diesem Erregungsfeld in die Empfängerspulen 42 und 44 gekoppelt wird. Wie es oben gezeigt wurde, sind die Spulen 42 und 44 so gewickelt und verbunden, daß sie um 180º außer Phase sind (wie dies durch die Pfeile benachbart zu den jeweiligen Spulen gezeigt ist, die die Richtung der Wicklung der Spulen darstellen). Dies neigt somit dazu, andere störende Signale auszukoppeln. Wie man jedoch anerkennen wird, werden die von dem Kennzeichen 26 gesendeten Feldlinien 56 von den Spulen 42 und 44 empfangen, um einen vergrößerten Bereich zu liefern.
Als ein Beispiel für eine Erreger- und Empfängerspulenanordnung, die gemäß der in Fig. 5a und 5b gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gebaut ist, ist die Solenoiderregerspule 34 eine solenoidartige Spule, die vertikal auf eine Form 52 mit einer Höhe und Breite von jeweils 17 Zoll und einer Tiefe von 3,5 Zoll gewickelt ist. Die Solenoidspule 34 wurde mit Isolierdraht Nummer 14 mit einem Abstand von näherungsweise ¹/&sub4; Zoll zwischen den Wicklungen einer Sekundärwicklung 38 mit 32 Windungen und zwischen Wicklungen einer Primärwicklung 36 mit 8 Windungen gewickelt, die zwischen Windungen der Sekundärwicklung 38 verflochten sind. Jede Empfängerspule 42 und 44 ist eine flachgewickelte Spule mit Abmessungen von 3 Zoll · 15 Zoll an ihrer breiten Fläche und einer Dicke von ¹/&sub2; Zoll. Die Spulen 42 und 44 wurden so montiert, daß sie näherungsweise 1 ¹/&sub2; Zoll von den jeweiligen Enden der Solenoiderregerspule 34 beabstandet waren. Mit einer derartigen Spulenkonstruktion und einer angelegten Spannung von 24 Volt Gleichstrom bei 750 ma könnte das Kennzeichen eingeschaltet und könnten Daten über eine Entfernung von 38 Zoll gesendet werden, wobei ein Lesen bei optimaler Orientierung in Abhängigkeit von der speziellen Kennzeichenkonfiguration bei näherungsweise 25 bis 31 Zoll liegt.
Schließlich besteht ein weiteres Problem bei der Müllabfuhr mit Behältern 14 in dem Problem, daß die Wagenbediener Extra-Müllbehälter 14 anheben und entleeren, die nicht mit RFID-Identifizierungskennzeichen 24 versehen sind und für die der Wagenbesitzer keine Bezahlung erhalten wird, da es keine Aufzeichnung darüber gibt, daß derartige Behälter angehoben und entleert worden sind. Zur Vermeidung dieses Problems ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein einfacher Schalter 58, z. B. ein Quecksilberschalter, vorzugsweise in einer unsichtbaren Position, z. B. in dem Antennengehäuse 30, an dem Roboterarm 12 montiert, um einen im wesentlichen manipulationssicheren Beweis zu liefern, so daß die Kontakte normalerweise offen sind, wenn der Arm 12 sich in der abgesenkten Position (Positionen 1 und 5 in Fig. 2) befindet, und geschlossen ist, wenn der Arm 12 angehoben wird, um einen Behälter oder Container 14 zu entleeren (Position 3 in Fig. 2). Ein Schließen der Kontakte des Schalters 58 wird von dem an Bord befindlichen Computer 48 detektiert, der in ähnlicher Weise das decodierte Signal von dem Demodulator und Decodierer 46 empfängt. Somit sollte der an Bord befindliche Computer 48 für jeden Behälter oder Container 14, der entleert oder in den Wagen 10 geleert wird, Signale von sowohl dem Schalter 58 als auch dem Demodulator und Decodierer 46 erhalten. Der Computer 48 kann somit die Anzahl der Entleerungen zählen und bestimmen, ob mehr Entleerungen als aufgezeichnete Behälterzahlen stattgefunden haben, um eine Diskrepanz aufzuzeigen. Vorzugsweise wird letztgenanntes Merkmal gemeinsam mit der Solenoiderregerspule- und Empfängerspulenanordnung (34, 42, 44) für das Lesegerät gemäß der oben beschriebenen Erfindung verwendet. Man sollte jedoch verstehen, daß die Schalteranordnung 58 mit jedem Typ von RFID-Lesegerät verwendet werden kann, d. h. seine Nützlichkeit ist nicht auf die bevorzugte Ausführungsform der oben beschriebenen Lesegerätspulenanordnung beschränkt.

Claims

1. Ein Lesegerät (32) zum Lesen von Hochfrequenz-Identifizierungskennzeichen (24) mit wenigstens einer Magnetfeldsende- und Empfangsspule (26), die in einer bestimmten Ebene orientiert und auf ein empfangenes magnetisches Erregerfeld einer ersten Frequenz mit dem Erzeugen und Ausstrahlen eines identifizierenden Magnetfeldes anspricht, das aus einem Träger mit einer zweiten abweichenden Frequenz besteht, die von einem Identifiziercode moduliert ist; wobei besagtes Lesegerät umfaßt:

ein erstes Mittel (37) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals der ersten Frequenz;

eine erste Magnetfeldkoppelanordnung (34, 36, 38), die zum Erzeugen eines entsprechenden Erregerfeldes mit besagter erster Frequenz, das mit der Empfangsspule (26) des Kennzeichens (24) magnetisch zu koppeln ist, mit dem Ausgang besagten ersten Mittels (37) verbunden ist;

eine zweite Magnetfeldkoppelanordnung (42, 44) zum Empfangen eines Feldes besagter zweiter Frequenz, das von dem Kennzeichen (24) erzeugt wird, und Liefern eines entsprechenden elektrischen Signals;

einen Schaltkreis, der zum Entschlüsseln des empfangenen elektrischen Signals mit besagter wenigster einer Empfangsspule (42, 44) verbunden ist, wobei das Lesegerät (32) dadurch gekennzeichnet ist, daß besagte erste Magnetfeldkoppelanordnung (34, 36, 38) eine Solenoiderregerspule (34) enthält, die wenigstens eine gewickelte Erregerwicklung und eine Längsachse aufweist, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Kennzeichenspule (26) angeordnet ist; und

besagte zweite Magnetfeldkoppelanordnung wenigstens eine Empfängerspule (42, 44) enthält, die benachbart zu einem Ende besagter Solenoiderregerspule (34) angeordnet ist, wobei besagte wenigstens eine Empfängerspule (42, 44) entlang besagter Längsachse be sagtet Solenoiderregerspule (34) angeordnet und im wesentlichen senkrecht zu besagter Solenoiderregerspule (34) orientiert ist.

2. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 1, worin besagtes Lesegerät an das Ende eines Roboterarmes (12) montiert ist, der in wenigstens der vertikalen Richtung bewegbar ist.

3. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 2, worin besagter Roboterarm (12) für besagte Bewegung in wenigstens der vertikalen Richtung an ein Fahrzeug (10) montiert ist und besagte Achse besagter Solenoidspule (34) im wesentlichen vertikal verläuft.

4. Ein Lesegerät (32) gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin die Hochfrequenz-Identifikationskennzeichen (24) an einem Müllbehälter befestigt sind und besagtes Lesegerät an das Ende eines Roboterarmes (12) montiert ist, der an einem Müllwagen (10) montiert und zum Aufnehmen eines Müllbehälters (14) mit einem an seinem Deckel (22) befestigten Hochfrequenz-Identifizierungskennzeichen (24) gestaltet und verwendet wird.

5. Ein Lesegerät (32) gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin besagte wenigstens eine Empfängerspule (42, 44) konzentrisch zu besagter Achse besagter Solenoidspule (34) gewickelt ist.

6. Ein Lesegerät (32) gemäß einem Anspruch 4, worin besagte wenigstens eine Empfängerspule (42, 44) entlang besagter Längsachse besagter Solenoiderregerspule (34) angeordnet und im wesentlichen senkrecht zu besagter Solenoiderregerspule (34) orientiert ist.

7. Ein Lesegerät (32) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, das eine weitere besagte Empfängerspule (42, 44) enthält, die entlang besagter Achse besagter Solenoiderregerspule (34) benachbart zu einem gegenüberliegenden Ende besagter Solenoiderregerspule (34) angeordnet und im wesentlichen senkrecht zu besagter Solenoiderregerspule (34) angeordnet ist.

8. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 7, worin besagte Empfängerspulen (42, 44) Flachspulen sind.

9. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 7, worin besagte Empfangsspulen (42, 44) parallel und in entgegengesetzter Phase geschaltet sind.

10. Ein Lesegerät (32) gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin besagte Solenoiderregerspule (34) eine Primärwicklung (36), die mit besagtem ersten Mittel (37) verbunden ist, und eine Sekundärwicklung (38) enthält, die mit einem Kondensator (40) parallelgeschaltet ist und einen Resonanzkreis bei besagter ersten Frequenz bildet.

11. Ein Lesegerät (32) gemäß irgendeinem der Ansprüche 2, 3, 4 oder 6, das ferner umfaßt:

einen Schalter (58), der an besagtes Ende besagten Roboterarms (12) montiert ist und auf die Position besagten Arms (12) derart anspricht, daß er offene Kontakte aufweist, wenn besagter Arm (12) sich in einer abgesenkten Position befindet, und geschlossene Kontakte aufweist, wenn besagter Arm (12) sich in einer angehobenen Position befindet, um einen Behälter in besagten Wagen (10) zu entleeren; und Mittel (48) zum Zählen und Speichern der Anzahl der Schließungen besagten Schalters (58).

12. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 11, worin besagter Schalter (58) ein Quecksilberschalter ist.

13. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 5, das eine weitere besagte Empfängerspule (42, 44) enthält, die entlang besagter Achse besagter Solenoiderregerspule (34) benachbart zu einem gegenüberliegenden Ende besagter Solenoiderregerspule (34) angeordnet und konzentrisch zu besagter Achse besagter Solenoiderregerspule (35) gewickelt ist.

14. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 13, worin besagte Empfangsspulen (42, 44) parallel und in entgegengesetzter Phase geschaltet sind.

15. Ein Lesegerät (32) nach Anspruch 7, worin besagte Solenoiderregerspule (35) ein torusförmiges Anregungsfeld (50) und einen jeweiligen Feldabschnitt (50') einschließt, der jedes Ende besagter Erregerspule (34) umgibt; und besagte Empfängerspulen (42, 44) im wesentlichen in der mittigen Öffnung besagten torusförmigen Anregungsfeldes (50) und innerhalb Hauptfeldlinien der jeweiligen Endfeldabschnitte (50') angeordnet sind, wodurch nur wenig von dem Anregungsfeld in die jeweiligen Empfängerspulen gekoppelt wird.