NL2024604B1 - Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier - Google Patents

Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier Download PDF

Info

Publication number
NL2024604B1
NL2024604B1 NL2024604A NL2024604A NL2024604B1 NL 2024604 B1 NL2024604 B1 NL 2024604B1 NL 2024604 A NL2024604 A NL 2024604A NL 2024604 A NL2024604 A NL 2024604A NL 2024604 B1 NL2024604 B1 NL 2024604B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
tag
oscillator circuit
signal
label
transmitting
Prior art date
Application number
NL2024604A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Van Dijk Jeroen
Original Assignee
Nedap Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nedap Nv filed Critical Nedap Nv
Priority to NL2024604A priority Critical patent/NL2024604B1/nl
Priority to EP20216656.7A priority patent/EP3871495A1/en
Priority to US17/139,098 priority patent/US11641843B2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2024604B1 publication Critical patent/NL2024604B1/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K11/00Marking of animals
    • A01K11/001Ear-tags
    • A01K11/004Ear-tags with electronic identification means, e.g. transponders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K11/00Marking of animals
    • A01K11/006Automatic identification systems for animals, e.g. electronic devices, transponders for animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1228Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising one or more field effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/50Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een label voor bevestiging aan een dier, voorzien van een zend- en ontvanginrichting omvattende een elektrische oscillatorschakeling welke elektrische oscillatorschakeling is ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatieperiode voor het met de zend- en ontvangeenheid uitzenden van een elektromagnetisch bakensignaal. Het label is ingericht voor het sluiten van de elektrische oscillatorschakeling gedurende een vooraf bepaalde zendduur, en is verder ingericht voor het openen van de elektrische oscillatorschakeling bij verstrijking van de vooraf bepaalde zendduur, waarbij de vooraf bepaalde zendduur overeenkomt met ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatorsignaal.

Description

P123268NL00 Titel: Energiezumig label voor bevestiging aan een dier De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een label voor bevestiging aan een dier. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een label voor bevestiging aan een dier, welk label is voorzien van een zend- en ontvanginrichting omvattende een elektrische oscillatorschakeling welke elektrische oscillatorschakeling is ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatieperiode voor het met de zend- en ontvangeenheid uitzenden van een elektromagnetisch bakensignaal. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een systeem van een veelvoud aan labels.
Dergelijke labels worden onder andere gebruikt voor de positiebepaling van het label in een ruimte. In het bijzonder worden dergelijke labels bijvoorbeeld gebruikt in de veehouderij voor de positiebepaling van een dier, dat voorzien is van een dergelijk label, bijvoorbeeld in een stal. Middels het uitzenden van een bakensignaal door het label kan een positie van dat label worden bepaald ten opzichte één of meer ontvangers van het bakensignaal.
Om geschikt te zijn voor bevestiging aan een dier zijn de bekende labels voorzien van een draagbare energiebron. Echter, voor toepassing van dergelijke labels, in het bijzonder binnen de veehouderij, dient het zendvermogen van het bakensignaal voldoende groot te zijn om over een relatief grote afstand te kunnen worden ontvangen. Hiervoor is een relatief groot voedingsvermogen nodig met als gevolg dat de voedingsbron relatief omvangrijk dient te worden uitgevoerd ten opzichte de rest van het label en ten opzichte van het dier, wat de draagbaarheid van het label nadelig beïnvloed. Anderzijds is bij een beperkte omvang van de energiebron de levensduur van het label relatief kort en is het noodzakelijk om het label regelmatig op te laden of te vervangen.
Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding om de nadelen van de stand der techniek te ondervangen en een energiezuinig label te verschaffen voor bevestiging aan een dier.
Hiertoe verschaft de uitvinding overeenkomstig een eerste aspect daarvan een label voor bevestiging aan een dier welke gekenmerkt 1s doordat het label is ingericht voor het sluiten van de elektrische oscillatorschakeling gedurende een vooraf bepaalde zendduur, en is ingericht voor het openen van de elektrische oscillatorschakeling bij verstrijking van de vooraf bepaalde zendduur, waarbij de vooraf bepaalde zendduur overeenkomt met ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatorsignaal voor het behouden van elektrische energie in de oscillatorschakeling.
De oscillatorschakeling wordt geopend na het verstrijken van althans een geheel aantal oscillatieperioden.
Bijvoorbeeld, de vooraf bepaalde zendduur dient overeen te komen met k oscillatieperioden, waarbij k een geheel getal is groter dan nul.
Bij sluiting van de oscillatorschakeling wordt een periodiek elektrisch oscillatiesignaal gegenereerd met een bepaalde oscillatiefrequentie, waarbij de oscillatiefrequentie wordt bepaald door de elektrische componenten en de onderlinge schakeling daartussen in de oscillatorschakeling.
In het bijzonder correspondeert de oscillatiefrequentie met een eigenfrequentie, natuurlijke frequentie of resonantiefrequentie van de schakeling.
Het oscillatiesignaal kan bijvoorbeeld worden geïnduceerd door elektrische potentiele energie dat opgeslagen ligt in de oscillatorschakeling, waarbij, bij sluiting van oscillatorschakeling, een uitwisseling plaatvind tussen een eerste en tweede energieopslagmodus van de potentiele elektrische energie.
Het elektrische oscillatiesignaal behelst een periodiek signaal van een elektrische grootheid op een of meer locaties in de oscillatorschakeling gemeten over de tijd, zoals voltage, stroomsterkte, elektrische energie, vermogen, elektrisch potentiaal, elektrische veldsterkte, magnetische veldsterkte, etc. als functie van de tijd.
De oscillatieperiode van het oscillatorsignaal correspondeert met de oscillatiefrequentie van de schakeling, en kan zijn opgebouwd uit zichzelf herhalende oscillatieperiodes. Door de elektrische oscillatorschakeling te openen op een moment waarop ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes zijn verstreken sinds sluiting van oscillatorschakeling, bevindt het oscillatorsignaal zich althans nagenoeg terug in de begintoestand. Hierdoor kan een zo groot mogelijk deel van de elektrische energie van de oscillatorschakeling opgevangen en behouden worden in de oscillatorschakeling en wordt zo min mogelijk energie gedissipeerd in de elektrische oscillatorschakeling ten gevolgen van de opening van de schakeling. Een deel van de elektrische energie in de oscillatorschakeling kan echter verbruikt worden voor het voorbrengen van het bakensignaal, en daarbij zal een deel van de elektrische energie gedissipeerd worden in de oscillatorschakeling als gevolg van verliezen zoals een interne elektrische weerstand van de schakeling. Het verschil in elektrische potentiele energie in de oscillatorschakeling tussen de begintoestand vóór sluiting van de schakeling, en de eindtoestand na opening van de schakeling, 1s dus uitsluitend te wijten aan de verbruikte energie en verliezen in de schakeling. Met andere woorden, er kan energie worden bespaard in het label door de oscillatorschakeling te openen bij verstrijking van ten minste één en althans een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatorsignaal. De behouden elektrische energie kan dan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het wtzenden van een bakensignaal op een later moment.
In een uitvoeringsvorm van het label omvat de oscillatorschakeling een LC-kring met ten minste een condensator en een spoel, waarbij, bij sluiting van de oscillatorschakeling, de condensator wordt ontladen voor het voortbrengen van het periodieke elektrische oscillatorsignaal. De condensator en spoel zijn zo geschakeld dat er, bij sluiting van de oscillatorschakeling, een uitwisseling plaatsvindt tussen elektrische veldenergie in de condensator en magnetische veldenergie in de spoel.
Meer specifiek is, in een begintoestand van de oscillatieschakeling, elektrische energie in de oscillatorschakeling opgeslagen in een elektrisch veld tussen condensatorplaten van de condensator, waarbij, bij sluiting van de oscillatorschakeling, de condensator en de spoel aan elkaar worden geschakeld zodanig dat de condensator wordt ontladen en er als gevolg een stroom gaat lopen door spoel.
De stroom door de spoel wekt daarbij een magnetisch veld op.
Op deze manier wordt de elektrische veldenergie (in de condensator) dus omgezet in magnetische veldenergie in de spoel.
Door zelfinductie als gevolg van het magnetische veld, werkt de spoel elke stroomverandering tegen.
Nadat de condensator is ontladen, en het voltage over de condensatorplaten nihil is, zal daarom als gevolg van het magnetisch veld in de spoel een stroom terug lopen naar de condensator, waardoor de condensator opnieuw wordt opgeladen met een voltage van tegenovergestelde polariteit als hiervoor.
Nadat het magnetisch veld rondom de spoel is uitgeput, en de elektrische energie in de oscillatorschakeling wederom in opgeslagen in elektrisch veldenergie in de condensator, zal het hiervoor beschreven proces zich in tegenovergestelde richting herhalen, waarbij de condensator wederom ontlaadt, en via een magnetisch veld rondom de spoel weer wordt opgeladen, waardoor de condensator althans nagenoeg terug is in de begin toestand.
Een oscillatieperiode is in deze dus gedefinieerd als de hierboven beschreven cyclus.
Een dergelijke oscillatieperiode kan zich meerdere malen herhalen om daarmee de zendduur van het label te verlengen.
Gedurende het oscilleren van de oscillatorschakeling van het label wordt het bakensignaal voortgebracht op basis waarvan een positie van het label kan worden bepaald.
Het afbreken van het voorbrengen van het bakensignaal kan worden bewerkstelligd door de oscillatieschakeling te openen, echter, wanneer de schakeling wordt geopend op het moment dat na ontlading van de condensator, de condensator opnieuw maximaal is opgeladen door de spoel, kan er zo veel mogelijk elektrische energie in de schakeling opgeslagen en behouden worden. In het bijzonder 1s de LC-kring een elektrische resonator waarbij, bij sluiting van de oscillatorschakeling, een elektrisch resonantiesignaal wordt gegenereerd met een bepaalde eigenfrequentie, natuurlijke frequentie 5 of resonantiefrequentie.
In een verdere witvoeringsvorm is het label voorzien van een voedingsbron, zoals een knoopcelbatterij, voor het laden van de condensator. Gedurende het oscilleren zal elektrische energie worden verbruikt voor het voorbrengen van het bakensignaal en zal er tevens een deel worden gedissipeerd door een interne weerstand van de oscillatorschakeling. Door de zendduur af te stemmen op de oscillatieperiode van de oscillatorschakeling, zal een maximale hoeveelheid elektrische energie behouden worden in de oscillatorschakeling in de vorm van elektrische veldenergie in de condensator. Hierdoor hoeft de condensator slechts te worden bijgeladen met het deel dat is gedissipeerd en verbruikt in de schakeling. Hiervoor kan een voedingsbron met een geringe omvang ten opzichte van het label en ten opzichte van het dier worden gebruikt wat de draagbaarheid en draagcomfort van het label verbeterd. Bij voorkeur omvat de voedingsbron een batterij welke draagbaar is door een veedier. In het bijzonder omvat de voedingsbron een koopcelbatterij. De voedingsbron kan bijvoorbeeld een gelijk spanning leveren van ongeveer 1-20 Volt, bij voorkeur ongeveer 5-15 Volt, zoals ongeveer 10 Volt.
De oscillatorschakeling van het label kan worden gesloten en geopend door middel van een schakelaar. In uitvoeringsvorm van het label, omvat de elektrische oscillatorschakeling een transistor voor het openen en sluiten van de elektrische oscillatieschakeling. Hiervoor kan met voordeel een veldeffect transistor worden gebruikt, echter de uitvinding is daartoe niet beperkt Een veldeffecttransistor, meestal aangeduid als FET (Field- Effect Transistor), omvat een geleidingskanaal tussen een eerste terminal en een tweede terminal, waarbij de geleiding tussen de eerst een tweede terminal beïnvloed kan worden door een elektrische veld ten gevolge van een spanning op een gate van de veldeffect transistor.
In een open toestand van de oscillatorschakeling is een elektrische weerstand tussen de eerste en tweede terminal dusdanig hoog wordt dat er nagenoeg geen stroom kan lopen tussen de eerste en tweede terminal.
In een gesloten toestand van de oscillatorschakeling is de elektrische weerstand tussen de eerste en tweede terminal dusdanig laag dat er een stroom kan gaan lopen tussen de eerste en tweede terminal.
Een spanning kan bijvoorbeeld worden aangebracht op de gate waardoor de elektrische weerstand tussen de eerste en tweede terminal dusdanig laag wordt dat er een stroom kan gaan lopen tussen de eerste en tweede terminal waardoor de oscillatorschakeling wordt gesloten en het oscillatiesignaal wordt gegenereerd voor het voortbrengen van het bakensignaal.
In afwezigheid van een spanning op de gate zal de weerstand tussen de eerste en tweede terminal van de veldeffect transistor dusdanig hoog zijn dat er nagenoeg geen stroom kan lopen tussen de eerste en tweede terminal en de oscillatorschakeling als gevolg open is.
Er wordt in deze open toestand geen bakensignaal voortgebracht door het label, waarbij het label bijvoorbeeld als ontvanger kan fungeren.
Met een veldeffect transistor kan het openen en sluiten van de oscillatorschakeling nauwkeurig worden getimed.
Daarnaast zijn veldeffect transistoren energiezumig waardoor verliezen in de oscillatorschakeling beperkt kunnen worden.
Met name het openen en sluiten van de gate kan met lage voltages worden bewerkstelligd, en de elektrische geleidbaarheid tussen de terminals voldoende hoog (bijvoorbeeld een elektrische weerstand van hoogstens 1 m©) en voldoende laag worden ingesteld om verliezen tot een minimum te beperken.
De vakman zal begrijpen dat in alternatieve uitvoeringsvormen ook gebruik kan worden gemaakt van andere type transistoren, bijvoorbeeld een bi- polaire transistor zoals een NPN-type bi-polaire transistor met voldoende hoge versterkingsfactor.
In een utvoeringsvorm is het label ingericht voor het met de zend- en ontvangeenheid ontvangen van een synchronisatiesignaal, waarbij het label is ingericht voor het sluiten van de elektrische oscillatorschakeling bij ontvangst van het synchronisatiesignaal. De gate van de veldeffect transistor kan bijvoorbeeld zijn verbonden met de zend- en ontvangeenheid zodanig dat het synchronisatiesignaal de gate van de veldeffect transistor kan bekrachtigen. Er kan bijvoorbeeld een spanning worden aanbracht op de gate van de veldeffect transistor wanneer het synchronisatiesignaal wordt ontvangen door de zend- en ontvangeenheid. Een versterker kan bijvoorbeeld zijn voorzien in het label om een ontvangen synchronisatie signaal te versterken, met name wanneer het synchronisatie signaal te zwak is om de gate te bekrachtigen wanneer het over grote afstand wordt ontvangen. De zendduur van het label kan bijvoorbeeld worden bijgehouden met een interne klok van het zendende label, waarbij bij verstrijking van de vooraf bepaalde zendduur, de schakeling automatisch wordt geopend. In en alternatieve uitvoeringsvorm wordt de duur van de sluiting van de oscillatorschakeling van het label bepaald door de duur van het synchronisatiesignaal. Het synchronisatiesignaal kan worden uitgezonden door een toegewijde zender, maar het is ook mogelijk dat één of meer labels zijn ingericht om voor het voortbrengen van het synchronisatiesignaal, bijvoorbeeld op verzoek van een naburig label.
In sommige uitvoeringsvormen is het label ingericht voor het openen van de elektrische oscillatorschakeling bij niet-ontvangst van het synchronisatiesignaal. Hierdoor kan de oscillatorschakeling middels het synchronisatiesignaal worden geopend bij verstrijking van de vooraf bepaalde zendduur van ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatiesignaal. De duur van het synchronisatiesignaal bepaalt hierdoor de tijd dat de oscillatorschakeling is gesloten. Met andere woorden, het synchronisatiesignaal regelt de zendduur van het label. Het synchronisatiesignaal is bij voorkeur een extern gegenereerd elektromagnetisch signaal, waardoor geen additionele componenten noodzakelijk zijn voor het bijhouden van de zendduur van het label. Het synchronisatiesignaal kan elektromagnetische signalen omvatten met een frequenties in de Very High (VHF) en/of Ultra High Frequency (UHF) band, bijvoorbeeld 900MHz. Hoewel elektromagnetische signalen in deze frequentieband gevoelig zijn voor verstoringen zoals reflecties en diffracties van objecten, hebben ze een gunstig zendbereik voor toepassing binnen de veehouderij. Bijvoorbeeld, bij een frequentie van 900MHz rijkt het synchronisatiesignaal ongeveer 100-1000 meter ver. Eén of meer labels die zich binnen een straal van 100-1000 meter van de zender van het synchronisatiesignaal bevinden kunnen dus worden bereikt door het synchronisatiesignaal. Een label kan dus zijn ingericht voor het met de zend- en ontvangeenheid van het label ontvangen van een elektromagnetisch synchronisatiesignaal in het VHF of UHF bereik, zoals een elektromagnetisch signaal van ongeveer 900MHz. Daarbij kan het label zijn ingericht om een dergelijk synchronisatiesignaal voort te brengen.
In een uitvoeringsvorm van het label is de elektrische oscillatorschakeling ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatiefrequentie kleiner dan 1000khz, bij voorkeur kleiner dan 500kHz, bijvoorbeeld ongeveer 400kHz. Het elektrisch oscillatiesignaal in de oscillatorschakeling van het label kan een elektromagnetisch signaal voortbrengen met een overeenkomstige frequentie. Aldus kan de zend- en ontvanginrichting van het label ingericht zijn voor het uitzenden en ontvangen van elektromagnetische bakensignalen met een frequentie kleiner dan is 1000kHz, bij voorkeur kleiner dan 500kHz, bijvoorbeeld ongeveer 400kHz. Bij deze frequenties worden de zendsignalen niet of nauwelijks gehinderd door reflecties en/of onvoorspelbare demping. Plaatsbepaling op basis van dit signaal kan daarom relatief nauwkeurig gebeuren, bijvoorbeeld op basis van een ontvangststerkte van een signaal. Daarbij is het zendbereik van signalen bij deze frequenties gunstig voor toepassing in labels die gedragen worden door veedieren in de veehouderij. Bijvoorbeeld bij een frequentie van ongeveer 400 kHz reikt het bakensignaal ongeveer 10 meter ver, wat voldoende is om bijvoorbeeld in een stal de onderlinge afstanden tussen veedieren of de afstand tot een vaste ontvanger te overbruggen. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld de onderlinge afstanden tussen meerdere labels nauwkeurig worden vastgesteld, of kunnen gegevens zoals sensorgegevens uit de labels worden uitgewisseld.
Volgens sommige uitvoeringsvormen van het label is de elektrische oscillatorschakeling ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatiefrequentie kleiner dan 100kHz, bijvoorbeeld ongeveer 50kHz. Bij deze oscillatiefrequenties kan de zend- en ontvanginrichting van het label zijn ingericht voor het uitzenden en ontvangen van elektromagnetische signalen met een frequentie kleiner dan 100kHz, bijvoorbeeld met een frequentie van ongeveer 50kHz. Hoewel een nadeel van deze frequenties het beperkte zendbereik is, wordt dit goedgemaakt doordat meerdere labels positie-informatie van elkaar onderling kunnen doorgeven. Hierdoor kan toch positie-informatie van alle labels verzameld worden.
In een wtvoeringsvorm van het label is de elektrische oscillatorschakeling ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatiefrequentie in het VHF of UHF bereik. Bij deze oscillatiefrequenties kan de zend- en ontvanginrichting van het label zijn ingericht voor het uitzenden en ontvangen van elektromagnetische signalen met een frequentie in het VHF of UHF bereik. Dergelijk hoge oscillatiefrequenties in de oscillatorschakeling zijn mogelijk bij een voldoende hoog frequent synchronisatiesignaal en bij geschikte omstandigheden zoals in een omgeving met weinig zichtbare obstakels.
In een verdere uitvoeringsvorm van het label komt de vooraf bepaalde zendduur overeen met 2-6 oscillatieperiodes, bij voorkeur 3-5 oscillatieperiodes, en met meer voorkeur 4 oscillatieperiodes. De zendduur 1s bij voorkeur zo kort mogelijk om zo min mogelijk energie te verbruiken. Om echter voldoende informatie uit te zenden is het gewenst om 2-6, bij voorkeur 3-5, en met meer voorkeur 4 oscillatieperiodes van de oscillatorschakeling te doorlopen. Bij een oscillatiefrequentie gelegen tussen 100-1000khz en 2-6 oscillatieperiodes is de vooraf bepaalde zendduur van het label gelegen tussen 2-60 microseconden, waarin voldoende informatie kan worden utgezonden terwijl zendduur beperkt blijft. Bij een oscillatiefrequentie van ongeveer 400khz en bij een zendduur overeenkomstig 4 oscillatieperiodes, zend het label een bakensignaal uit gedurende ongeveer 10 microseconden.
In een utvoeringsvorm is het label ingericht voor het met de zend- en ontvanginrichting uitzenden van een elektromagnetisch bakensignaal dat een identificatiecode van het betreffende label omvat. Een ontvanger van het bakensignaal kan hierdoor vaststellen van welk label het bakensignaal afkomstig is. Dit is bijzonder voordelig in systemen waarin de positie van meerdere labels dient te worden bepaald.
In een verdere uitvoeringsvorm is het label ingericht voor het met de zend- en ontvanginrichting ontvangen van een elektromagnetisch bakensignaal dat door een ander label 1s uitgezonden. Hierdoor kunnen meerdere labels hun positie bepalen relatief ten opzichte van elkaar. Er kan bijvoorbeeld een onderlinge afstand worden vastgesteld tussen twee afzonderlijke labels. Optioneel kan een label bijvoorbeeld op een vaste vooraf bekende positie worden opgesteld, om zodoende referentiepunt te vormen in een systeem waarin meerdere labels actief zijn. Samen met additionele informatie, bijvoorbeeld afkomstig van een vast opgestelde ontvanger, kan de positie van een label nauwkeurig worden vastgesteld.
In verdere uitvoeringsvormen is het label ingericht om met behulp van een processor van het label plaatsbepalingsdata te bepalen.
Deze uitvoeringsvormen maken het mogelijk de positie van een label te bepalen op basis van signaalverzwakking van het ontvangen bakensignaal.
Omdat het bakensignaal vanuit de bron, het zendende label, alzijdig wordt uitgezonden, neemt het zendvermogen op afstand van de bron af met het kwadraat van de afstand.
Wanneer de beginsterkte van het signaal bekend 1s kan uit de ontvangststerkte de signaalverzwakking berekend worden, en daarmee kan ook de afstand tot de bron — het zendende label — bepaald worden.
Door de plaatsbepalingsdata zoals bepaald door drie (of meer) ontvangende labels te combineren is de afstand van het zendende label tot elk van de ontvangende labels bekend, en kan de positie van het zendende label bepaald worden.
Daarnaast maken deze uitvoeringsvormen het mogelijk de positie van een label te bepalen op basis van de vluchttijd (time- of-flight) van de ontvangen bakensignalen.
Wanneer het exacte tijdstip van verzenden van het signaal bekend is kan uit het exacte ontvangsttijdstip van verschillende ontvangende labels de afstand van elk van die labels tot het zendende label bepaald worden.
In sommige uitvoeringsvormen kan de time-of-flight data zoals hierboven beschreven worden gecombineerd met de signaalsterkte data zoals beschreven in voorgaande uitvoeringsvormen, voor het vergroten van de nauwkeurigheid van de positiebepaling.
In sommige van bovengenoemde uitvoeringsvormen is het label voorzien van een klok om te bepalen wanneer een label het bakensignaal uitzendt.
Deze data kan dan worden meegezonden met het bakensignaal ter verwerking door ontvangende labels, of in een alternatieve uitvoeringsvorm rechtstreeks aan een ontvanger gestuurd worden zodat deze data verwerkt kan worden op een externe computer.
De plaatsbepalingsdata die met behulp van de processor van het label is bepaald kan worden verzonden naar een centrale ontvanger welke communicatief verbonden is met computer. De centrale ontvanger kan zijn ingericht om plaatsbepalingsdata van meerdere labels te ontvangen, waarbij de computer 1s ingericht voor het om op basis van de ontvangen informatie relatieve posities van de labels ten opzichte van elkaar te bepalen.
Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen is het label ingericht om informatie over de door een processor van dat label bepaalde plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecode met de zend- en ontvanginrichting uit te zenden. Dergelijke data van een veelvoud aan labels kan vervolgens worden verzameld door een ontvanger die gekoppeld is met een computer, om op basis van de ontvangen relatieve afstanden tussen een veelvoud aan labels, de absolute posities van de labels te bepalen.
Overeenkomstig een tweede aspect van de onderhavige uitvinding, 1s een systeem voorzien omvattende een veelvoud aan labels overeenkomstig het eerste aspect van de uitvinding, waarbij elk label is ingericht voor het met de zend- en ontvanginrichting ontvangen van een elektromagnetisch bakensignaal dat door een ander label is uitgezonden, welk elektromagnetisch bakensignaal een identificatiecode van het betreffende label omvat, en waarbij elk label is ingericht om met behulp van een processor van het label plaatsbepalingsdata te bepalen, en dat elk label 1s ingericht om informatie over de door de processor van dat label bepaalde plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecode met de zend- en ontvanginrichting uit te zenden, waarbij het systeem verder is voorzien van tenminste een ontvanger voor het ontvangen van de door de labels wtgezonden informatie over de plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecodes en een computer die communicatief met de ontvanger is verbonden en die is ingericht om tenminste op basis van met de ontvanger ontvangen informatie over de plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecodes de relatieve posities van de labels ten opzichte van elkaar te berekenen en informatie over de relatieve posities van de labels tezamen met de daarmee geassocieerde identificatiecodes van de labels te exporteren, in het bijzonder in de vorm van een elektrisch informatiesignaal.
De onderlinge relatieve positie van elk zendend label is in het systeem te bepalen uit de plaatsbepalingsdata zoals voortgebracht door drie of meer ontvangende labels. Het heeft echter voordelen om plaatsbepaling te doen op basis van een groter aantal ontvangende labels, en het systeem overeenkomstig de onderhavige uitvinding maakt dit eenvoudig mogelijk doordat alle in het systeem aanwezige labels onderling hun plaats bepalen. Hoe meer labels zich binnen het zendbereik van de zendende label bevinden, hoe nauwkeuriger de plaatsbepaling van het zendende label kan plaatsvinden. De meetstatistiek wordt op deze manier immers vergroot. Zeker wanneer er een groot aantal labels in omloop is in het systeem kan de positiebepaling erg nauwkeurig worden uitgevoerd. Deze nauwkeurigheid kan desgewenst worden gebruikt om de vereisten met betrekking tot bijvoorbeeld de signaalsterkte van de zendende labels te versoepelen, of om te kunnen compenseren voor signaalreflectie en interferentie als gevolg van aanwezige obstakels.
Overigens kan in uitzonderlijke situaties ook volstaan worden met minder dan drie ontvangende labels voor het verkrijgen van een ruwe schatting van de positie van een zendend label. Positiebepaling is in principe nog mogelijk op basis van de plaatsbepalingsdata van twee ontvangende labels, echter in dat geval kan dit enkel door voor de ontbrekende plaatsbepalingsdata te compenseren door de data aan te vullen met andere data of door een aanname te doen. Één van de aannamen die gedaan kan worden is dat de posities van dieren binnen een specifieke hoogte vanaf de vloer is gelegen: de dieren kunnen staan, liggen of zitten, en niet elk dier is even groot, dus er is een bepaald hoogtebereik vanaf de vloer waarin alle labels zich moeten bevinden. Een andere aanname kan zijn dat de dieren zich in ieder geval binnen de stal moeten bevinden. Op grond van dergelijke aannamen kan de positie van elk label bepaald worden op basis van plaatsbepalingsdata van twee ontvangende labels, zij het met enige (acceptabele) onzekerheid.
In uitvoeringsvormen van het systeem zijn, in gebruik, een veelvoud van de labels vast opgesteld die zo als bakens fungeren, waarbij de absolute posities van elk label van de veelvoud vast opgestelde labels binnen het systeem bekend 1s, waarbij het systeem is ingericht om voor tenminste twee van de labels tenminste op basis van de door de ten minste twee labels ontvangen bakensignalen van de vast opgestelde labels een positie van elk van de ten minste twee labels ten opzichte van de vast opgestelde labels te bepalen. Hoewel in de bovenstaande wtvoeringsvormen de onderlinge afstanden tussen de labels en daarmee hun relatieve posities ten opzichte van elkaar goed te bepalen zijn, is informatie met betrekking tot de positie van ten minste twee labels nodig om de posities van de andere labels ook absoluut te kunnen bepalen. Hiertoe kan het systeem overeenkomstig deze uitvoeringsvormen toch gebruik maken van enkele vaste bakens waarvan de absolute positie vast staat en bekend is in het systeem. Echter, de vaste bakens hoeven niet aan de zware vereisten te voldoen zoals bakens in conventionele systemen. In principe is een baken voorzien van een zender zoals ook aanwezig is in de labels voldoende. Zoals hierboven reeds besproken kunnen daarom in sommige uitvoeringsvormen de bakens gevormd worden door labels waarvan de positie bekend is in het systeem. Deze labels waarvan de absolute posities bekend zijn kunnen op de zelfde wijze de zendsignalen van de andere labels ontvangen en verwerken, teneinde de posities van alle andere labels te kunnen vaststellen. Daarom is de computer, overeenkomstig sommige wtvoeringsvormen, ingericht om op basis van de berekende relatieve posities van de labels ten opzichte van elkaar en de bepaalde positie van de ten minste twee labels ten opzichte van de bakens de relatieve posities van de labels ten opzichte van de bakens te bepalen waarbij de door de computer geëxporteerde informatie over de relatieve posities van de labels tezamen met de daarmee geassocieerde identificatiecodes van de labels de relatieve posities van de labels ten opzichte van de bakens omvat.
In sommige uitvoeringsvormen van het systeem omvat het systeem een zender voor het zenden van label-specifieke synchronisatiesignalen, en waarbij het systeem is ingericht voor het sluiten van een oscillatorschakeling van een specifiek label bij ontvangst van een voor dat label specifiek synchronisatiesignaal door de zend- en ontvanginrichting.
Een uitgezonden label-specifiek synchronisatie signaal opent dus selectief een oscillatorschakeling van een enkel doellabel binnen het systeem, terwijl de overige labels binnen het systeem “stil” kunnen blijven, i.e. geen bakensignaal uitzenden. Hierdoor kan geregeld worden dat slechts een enkel label zijn bakensignaal wtzendt waarop de overige labels binnen het systeem kunnen “luisteren” om met het bakensignaal van het doellabel te ontvangen, en op basis van het ontvangen bakensignaal een relatieve afstand te bepalen ten opzichte van het doellabel. De synchronisatiesignalen kunnen zijn uitgezonden middels een toegewijde zender, maar het is ook mogelijk dat één of meer van de labels is ingericht voor het voortbrengen van de synchronisatiesignalen. Bijvoorbeeld, een label kan zijn ingericht een label-specifiek synchronisatiesignaal voort te brengen op instructie van het systeem, of bijvoorbeeld op verzoek van een naburig label dat minder recent een label-specifiek synchronisatiesignaal heeft ontvangen. Ook kan in een uitvoeringsvorm waarin één of meer labels als vaste bakens worden gebruikt, deze labels zijn ingericht om de label-specifieke synchronisatiesignalen voort te brengen.
Overeenkomstige sommige uitvoeringsvormen is het systeem ingericht voor het openen van een oscillatorschakeling van een specifiek label bij niet-ontvangst van het label-specifieke synchronisatiesignaal door de zend- en ontvanginrichting van het specifieke label. Hierdoor kan de oscillatorschakeling van een specifiek label middels het label-specifieke synchronisatiesignaal worden geopend bij verstrijking van de vooraf bepaalde zendduur van ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatiesignaal. Het label-specifieke synchronisatiesignaal regelt hierdoor dus de tijd dat de oscillatorschakeling van een specifiek doellabel is gesloten. Met de label-specifieke synchronisatiesignalen kan de zendduur van de labels binnen het systeem afzonderlijk worden geregeld.
In sommige uitvoeringsvormen van het systeem is de zender ingericht voor het sequentieel uitzenden van label-specifieke signalen. Hierdoor kunnen een veelvoud van de labels binnen het systeem afzonderlijk en achtereenvolgens worden aangestuurd om een bakensignaal uit te zenden terwijl de overige labels binnen het systeem luisteren voor het bepalen van hun relatieve afstand tot het uitzendende baken, bijvoorbeeld op basis van de ontvangen signaalsterkte van het uitgezonden bakensignaal.
Volgens sommige uitvoeringsvormen is het systeem dusdanig gericht dat de labels respectievelijk na elkaar een bakensignaal uitzenden gedurende één of meer zendperioden. Bijvoorbeeld, overeenkomstig sommige implementaties van het systeem is elk label voorzien van een elektronische klok waarbij de klokken van de labels onderling zijn gesynchroniseerd en waarbij de zendperiode 1s verdeeld in tijdsloten en waarbij aan elk van de labels een uniek tijdslot binnen de of elke zendperiode is toegewezen voor het versturen van het eerste type bakensignaal. Elk label is in het systeem dan bijvoorbeeld identificeerbaar aan de hand van het tijdslot waarin het label het eerste type bakensignaal heeft verstuurd. Volgens een specifieke uitvoeringsvorm is elk label bijvoorbeeld voorzien van een elektronische klok waarbij de klokken van de labels onderling zijn gesynchroniseerd en waarbij op basis van signalen gegenereerd door de klokken de labels respectievelijk na elkaar het eerste type bakensignaal uitzenden. De labels zijn op deze wijze zelfstandig in staat het Juste tijdslot te bepalen waarbinnen het eerste type bakensignaal dient te worden uitgezonden. Volgens sommige uitvoeringsvormen ontvangen de labels periodiek en aan het begin van elk tijdslot een synchronisatiesignaal, en hoeven de labels de ontvangen synchronisatiesignalen enkel te tellen om te kunnen bepalen wanneer het aan het betreffende label toegewezen tijdslot aanvangt. Andere uitvoeringsvormen maken hierbij bijvoorbeeld zowel gebruik van een klok als van het synchronisatiesignaal, bijvoorbeeld wanneer een synchronisatiesignaal eens per serie tijdsloten wordt verstuurd, en de tijdsloten daarna door het label worden bijgehouden met behulp van een interne klok.
Synchronisatie kan op verscheidene manieren plaatsvinden. Zo kunnen, in sommige systemen, de labels éénmalig bij initialisatie van een systeem, of periodiek bijvoorbeeld bij het opladen van een label in een oplaadstation, gesynchroniseerd worden. Synchronisatie kan bijvoorbeeld elke minuut, vijf minuten, tien minuten of vijftien minuten plaatsvinden. Tevens is het mogelijk dat elk tijdslot voorafgegaan wordt door een synchronisatiesignaal, waarbij al dan niet bijvoorbeeld het eerste synchronisatiesignaal specifiek herkenbaar is voor het label om de start van een reeks tijdsloten aan te geven. Ook kan gebruik worden gemaakt van de ontvangen bakensignalen van andere labels, bijvoorbeeld om een interne telling van tijdsloten in het label te verifiëren, teneinde het huidige tijdslot voor het label te identificeren.
In uitvoeringsvormen van het systeem omvat de elektrische oscillatorschakeling van elk label een veldeffecttransistor voor het sluiten van de elektrische oscillatieschakeling bij bekrachtiging van een gate van de veldeffecttransistor, en voor het openen van de elektrische oscillator schakeling bij niet-bekrachtiging van de gate, en waarbij het systeem 1s ingericht voor het met een label-specifiek synchronisatiesignaal bekrachtigen van de gate. De duur van een label-specifiek synchronisatiesignaal bepaalt hierdoor de zendduur van een specifieke label, die op deze manier nauwkeurig getimed kan worden zodat de zendduur overeenkomt met ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatorsignaal. Met een veldeffect transistor kan het openen en sluiten van de oscillatorschakeling nauwkeurig worden geregeld. Daarbij wordt bij veldeffect transistoren verliezen in de oscillatorschakeling beperkt gehouden, met name omdat het openen en sluiten van de gate met lage voltages kan worden bewerkstelligd, en de elektrische geleidbaarheid tussen de terminals relatief hoog is (bijvoorbeeld een elektrische weerstand van hoogstens 1 m).
In sommige uitvoeringsvormen van het systeem omvat elk label een versterker voor het versterken van een ontvangen label-specifiek synchronisatiesignaal voor het bekrachtigen van de gate van de veldeffecttransistor. Dit is met name voordelig wanneer het synchronisatiesignaal over relatief grote afstand wordt ontvangen door een label, en de sterkte van het synchronisatiesignaal te laag 1s om de gate van de veldeffecttransistor te bekrachtigen.
In verdere uitvoeringsvormen van het systeem is elk label ingericht voor het voortbrengen van een label-specifiek synchronisatiesignaal. Elk label binnen het systeem kan hierdoor een ander label binnen het systeem aanzetten tot het uitzenden van een bakensignaal. Wanneer een specifiek label gedurende de voorafbepaalde zendtijd een bakensignaal heeft uitgezonden, kan het vervolgens een volgend label-specifiek synchronisatiesignaal voorbrengen voor het aanzetten van een volgend specifiek label tot uitzenden van een bakensignaal.
De uitvinding zal hieronder worden besproken aan de hand van niet als beperkend bedoelde specifieke uitvoeringsvormen daarvan, onder verwijzing naar de bijgevoegde figuren, waarin:
Figuur 1 een schematische weergave is van een oscillatorschakeling van een label; Figuur 2 een schematische weergave is van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal gegenereerd in de oscillatorschakeling bij sluiting van de oscillatorschakeling.
Figuur 1 toont een schematische weergave van een oscillatorschakeling van een label volgens de wtvinding. De oscillatorschakeling van Figuur 1 is een LC-kring, in het bijzonder een RLC- kring, omvattende een condensator C, een spoel L, en een resistor R1. Een verliesweerstand R2 is weergegeven als interne elektrische weerstand van de LC kring. De condensator C en spoel L zijn parallel geschakeld, waarbij de condensator C wordt opgeladen, via resistor R1, middels een energiebron V1. De energiebron is een is een spanningsbron welke een gelijkspanning levert van bijvoorbeeld 10 Volt. Op alternatieve wijze kan de condensator C va schakelaar of bijvoorbeeld een veldeffecttransistor aan de voedingsbron worden gekoppeld voor het laden van condensator C. De energiebron V1 is in het bijzonder een gelijkspanningsbron zoals een batterij, meer in het bijzonder een knoopcelbatterij.
De oscillatorschakeling kan worden gesloten en geopend door middel van een veldeffecttransistor M, oftewel een Field-Effect Transistor (FET). Bij bekrachtiging van een gate G van de veldeffecttransitor M wordt de weerstand tussen terminals T1 en T2 van de veldeffecttransistor M dusdanig verlaagd dat de oscillatorschakeling wordt gesloten. Sluiting van de oscillatorschakeling heeft als gevolg dat elektrische energie in de oscillatorschakeling wordt uitgewisseld tussen elektrisch veldenergie in de condensator C en magnetisch veldenergie in de spoel L. Meer in het bijzonder wordt bij sluiting van de oscillatorschakeling de condensator C kortgesloten met de spoel L waardoor de condensator C kan ontladen en er een stroom gaat lopen door de spoel L. De stroom in de spoel L wekt een magnetisch veld op rondom de spoel L. Het voltage over de condensator C zal afnemen in de tijd en zal naar verloop van tijd nihil worden. De stroom zal echter in stand worden gehouden door het magnetisch veld van de spoel L, waardoor de condensator C opnieuw wordt opgeladen met een voltage van tegenovergestelde polariteit ten opzichte van een begin voltage. Wanneer het magnetisch veld volledig is utgeput, zal de stroom door de spoel stoppen, en is de lading opnieuw opgeslagen in de condensator. Hierna zal de condensator C opnieuw ontladen waardoor er een stroom gaat lopen in tegenovergestelde richting als hiervoor. Via het magnetisch veld van de spoel L, zal de condensator op een zelfde wijze worden opgeladen, waarmee een enkele oscillatieperiode 1s voltooid. Door de schakeling te openen op het moment dat ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes zijn voltooid, dat wil zetten op het moment dat de condensator maximaal geladen is, wordt een zo groot mogelijk deel van de elektrische energie in de oscillatorschakeling behouden. Verliezen ten gevolge van opening van de oscillatorschakeling kunnen hierdoor worden beperkt.
Door de interne verliesweerstand R2 in de oscillatorschakeling wordt echter een deel van de elektrische energie gedissipeerd zoals schematisch weergegeven met resistor R2 in Figuur 1. Tevens wordt een deel van de elektrische energie verbruikt voor het uitzenden van een elektromagnetisch bakensignaal. De voedingsbron V1 hoeft daardoor de condensator C slechts bij te laden overeenkomstig het verlies en verbruik in de schakeling. Met de grootte van resistor R1 kan onder meer de bandbreedte van de oscillatorschakeling worden bepaald.
Figuur 2 toont een diagram van de spanning over de condensator C in de tijd, in de oscillatorschakeling. Op tijdstip t0 is de condensator C maximaal opgeladen, en is de spanning over de condensator C gelijk aan de voedingsspanning, in dit voorbeeld +10 Volt, maar het is evenzeer mogelijk een andere voedingsspanning te gebruiken. Op tijdstip t0 wordt de oscillatorschakeling gesloten, bijvoorbeeld ten gevolge van ontvangst van een synchronisatiesignaal door het label.
De sluiting van de oscillatorschakeling creëert een elektrisch geleidende stroomkring tussen de condensator C en de spoel L waardoor de condensator C ontlaadt, en er als gevolg een stroom gaat lopen door de spoel L.
De spanning over de condensator C neemt af in de tijd totdat op tijdstip t1 de spanning nul Volt is.
Door het magnetisch veld in de spoel L, zal er echter een stroom blijven lopen in de stroomkring waardoor de condensator worden geladen met een voltage van tegenovergestelde polariteit, tot dat op tijdstip t2 de spanning over de condensator -9.9 Volt 1s.
Het absolute potentiaal verschil tussen t0 en t3 van 0.1 Volt wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door verliezen in de oscillatorschakeling, zoals de interne weerstand van de schakeling dat een deel van de elektrische energie in de oscillatorschakeling dissipeert.
Op tijdstip t2 is de stroom door de spoel L nul Ampère, en is de condensator C maximaal opgeladen, waarna de condensator wederom kan ontladen.
Vanaf tijdstip t2 ontlaadt en herlaadt de condensator via (het magnetisch veld van) de spoel L, waarbij de condensator C op tijdstip t3 wederom maximaal is opgeladen tot 9.8 Volt, en het voltage eenzelfde polariteit en amplitude heeft als in de begintoestand van tijdstip t0. Het gegenereerde oscillatiesignaal zoals getoond in Figuur 2 heeft een oscillatiefrequentie van
400KkHz.
Een dergelijke oscillatiefrequentie correspondeert met een oscillatieperiode 2.5 microseconden.
Een oscillatieperiode is dus bijvoorbeeld gegeven van t0 tot t3. Deze oscillatieperiode wordt 4 maal doorlopen, waarna de oscillatorschakeling wordt onderbroken op tijdstip t4. De zendduur van het label is dus 10 microseconden geweest.
De oscillatieschakeling kan worden gesloten door de veldeffecttransistor bijvoorbeeld bij ontvangst van een synchronisatiesignaal, waarbij het synchronisatiesignaal de gate G van de veldeffecttransistor M bekrachtigd.
Ter illustratie 1s in Figuur 2 de gate G aangesloten op spanningsbron V2. Met het synchronisatiesignaal kan derhalve de zendduur van het label worden geregeld.
Door bijvoorbeeld het synchronisatiesignaal 10 microseconden uit te zenden overeenkomstig 4 oscillatieperiodes van de oscillatorschakeling van een label, wordt de oscillatorschakeling op tijdstip t4 onderbroken precies op het moment dat de condensator C maximaal (positief) 1s opgeladen tot ongeveer +9 Volt, waardoor zo veel mogelijk lading, en dus elektrische energie, in de oscillatorschakeling behouden blijft.
De voedingsbron V1 hoeft daardoor slechts een verschil van ongeveer 1 Volt bij te laden, om de spanning van de condensator terug op +10 Volt te brengen. Overeenkomstig de uitvinding zou de oscillatieschakeling ook geopend kunnen worden na k oscillatieperiodes waarbij k een geheel getal is groter dan nul, bijvoorbeeld na 1, 2, 3, 4, 5, 6 of 7 oscillatieperiodes. In het voorbeeld van Figuur 2 kan een synchronisatiesignaal kan hiervoor gedurende 2.5*k microseconden worden uitzonden om de oscillatorschakeling gedurende 2.5*k microseconden te sluiten.

Claims (20)

CONCLUSIES
1. Label voor bevestiging aan een dier, voorzien van een zend- en ontvanginrichting omvattende een elektrische oscillatorschakeling welke elektrische oscillatorschakeling is ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatieperiode voor het met de zend- en ontvangeenheid uitzenden van een elektromagnetisch bakensignaal, met het kenmerk dat het label is ingericht voor het sluiten van de elektrische oscillatorschakeling gedurende een vooraf bepaalde zendduur, en is ingericht voor het openen van de elektrische oscillatorschakeling bij verstrijking van de vooraf bepaalde zendduur, waarbij de vooraf bepaalde zendduur overeenkomt met ten minste één en tenminste een geheel aantal oscillatieperiodes van het elektrisch oscillatorsignaal voor het behouden van elektrische energie in de oscillatorschakeling.
2. Label volgens conclusie 1, waarbij de oscillatorschakeling een LC- kring omvat met ten minste een condensator en een spoel, en waarbij, bij sluiting van de oscillatorschakeling, de condensator wordt ontladen voor het voortbrengen van het periodieke oscillatorsignaal.
3. Label volgens conclusie 2, waarbij een voedingsbron is voorzien, zoals een knoopcelbatterij, voor het laden van de condensator.
4. Label volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij de elektrische oscillatorschakeling een transistor, zoals een veldeffecttransistor, omvat voor het openen en sluiten van de elektrische oscillatieschakeling.
5. Label volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het label 1s ingericht voor het met de zend- en ontvangeenheid ontvangen van een synchronisatiesignaal, en waarbij het label is ingericht voor het sluiten van de elektrische oscillatorschakeling bij ontvangst van het synchronisatiesignaal.
6. Label volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het label is ingericht voor het openen van de elektrische oscillatorschakeling bij met-ontvangst van het synchronisatiesignaal.
7. Label volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij de elektrische oscillatorschakeling is ingericht voor het, bij sluiting van de oscillatorschakeling, genereren van een periodiek elektrisch oscillatorsignaal met een oscillatiefrequentie kleiner dan 1000khz, bij voorkeur kleiner dan 500khz , bijvoorbeeld 400khz of 50khz.
8. Label volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij de vooraf bepaalde zendduur overeenkomt met 2-6 oscillatieperiodes, bij voorkeur 3-5 oscillatieperiodes, en met meer voorkeur 4 oscillatieperiodes.
9. Label volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het label is ingericht voor het met de zend- en ontvanginrichting uitzenden van een elektromagnetisch bakensignaal dat een identificatiecode van het betreffende label omvat.
10. Label volgens conclusie 9, waarbij het label is ingericht voor het met de zend- en ontvanginrichting ontvangen van een elektromagnetisch bakensignaal dat door een ander label is uitgezonden.
11. Label volgens conclusie 10, waarbij elk label is ingericht om met behulp van een processor van het label plaatsbepalingsdata te bepalen, waarbij de plaatsbepalingsdata plaatsdata omvat, of is gebaseerd op, ten minste één van: informatie over de signaalsterkte van een met dat label ontvangen bakensignaal; informatie over de signaalsterkte waarmee het bakensignaal is uitgezonden; informatie over een tijdstip waarop het bakensignaal is ontvangen, eventueel in combinatie met het tijdstip waarop het bakensignaal is uitgezonden.
12. Label volgens conclusie 10, waarbij het label is mgericht om informatie over de door een processor van dat label bepaalde plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecode met de zend- en ontvanginrichting uit te zenden.
13. Systeem, omvattende een veelvoud aan labels volgens één of meer der conclusies 1-12, waarbij elk label is ingericht voor het met de zend- en ontvanginrichting ontvangen van een elektromagnetisch bakensignaal dat door een ander label is uitgezonden, welk elektromagnetisch bakensignaal een identificatiecode van het betreffende label omvat, en waarbij elk label is ingericht om met behulp van een processor van het label plaatsbepalingsdata te bepalen, en dat elk label is ingericht om informatie over de door de processor van dat label bepaalde plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecode met de zend- en ontvanginrichting uit te zenden, waarbij het systeem verder is voorzien van tenminste een ontvanger voor het ontvangen van de door de labels uitgezonden informatie over de plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecodes en een computer die communicatief met de ontvanger is verbonden en die is ingericht om tenminste op basis van met de ontvanger ontvangen informatie over de plaatsbepalingsdata en de daarmee geassocieerde identificatiecodes de relatieve posities van de labels ten opzichte van elkaar te berekenen en informatie over de relatieve posities van de labels tezamen met de daarmee geassocieerde identificatiecodes van de labels te exporteren, in het bijzonder in de vorm van een elektrisch informatiesignaal.
14. Systeem volgens conclusie 13, waarbij, in gebruik, een veelvoud van de labels vast zijn opgesteld en zo als bakens fungeren, waarbij de absolute posities van elk label van de veelvoud vast opgestelde labels binnen het systeem bekend 1s, waarbij het systeem is ingericht om voor tenminste twee van de labels tenminste op basis van de door de ten minste twee labels ontvangen bakensignalen van de vast opgestelde labels een positie van elk van de ten minste twee labels ten opzichte van de vast opgestelde labels te bepalen.
15. Systeem volgens een conclusie 13 of 14, waarbij het systeem een zender omvat voor het zenden van label-specifieke synchronisatiesignalen, en waarbij het systeem 1s ingericht voor het sluiten van een oscillatorschakeling van een specifiek label bij ontvangst van een voor dat label specifiek synchronisatiesignaal door de zend- en ontvanginrichting.
16. Systeem volgens conclusie 15, waarbij het systeem is ingericht voor het openen van een oscillatorschakeling van een specifiek label bij niet- ontvangst van het label-specifieke synchronisatiesignaal door de zend- en ontvanginrichting van het specifieke label.
17. Systeem volgens conclusie 15 of 16, waarbij de zender is ingericht voor het sequentieel uitzenden van label-specifieke signalen.
18. Systeem volgens één of meer der conclusies 15-17, waarbij de elektrische oscillatorschakeling van elk label een veldeffecttransistor omvat voor het sluiten van de elektrische oscillatieschakeling bij bekrachtiging van een gate van de veldeffecttransistor, en voor het openen van de elektrische oscillator schakeling bij niet-bekrachtiging van de gate, en waarbij het systeem is ingericht voor het met een label-specifiek synchronisatiesignaal bekrachtigen van de gate.
19. Systeem volgens conclusie 18, waarbij elk label een versterker omvat voor het versterken van een ontvangen label-specifiek synchronisatiesignaal voor het bekrachtigen van de gate van de veldeffecttransistor.
20. Systeem volgens één of meer der conclusies 15-19, waarbij elk label is ingericht voor het voortbrengen van een label-specifiek synchronisatiesignaal.
NL2024604A 2020-01-03 2020-01-03 Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier NL2024604B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2024604A NL2024604B1 (nl) 2020-01-03 2020-01-03 Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier
EP20216656.7A EP3871495A1 (en) 2020-01-03 2020-12-22 Energy-saving label for attachment to an animal
US17/139,098 US11641843B2 (en) 2020-01-03 2020-12-31 Energy-saving label for attachment to an animal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2024604A NL2024604B1 (nl) 2020-01-03 2020-01-03 Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2024604B1 true NL2024604B1 (nl) 2021-09-06

Family

ID=69187877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2024604A NL2024604B1 (nl) 2020-01-03 2020-01-03 Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11641843B2 (nl)
EP (1) EP3871495A1 (nl)
NL (1) NL2024604B1 (nl)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019009717A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 N.V. Nederlandsche Apparatenfabriek Nedap LABEL TO BE FIXED ON AN ANIMAL

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5559478A (en) * 1995-07-17 1996-09-24 University Of Southern California Highly efficient, complementary, resonant pulse generation
US6229406B1 (en) * 1999-09-30 2001-05-08 Agere Systems Inc. Oscillator circuit having maximized signal power and reduced phase noise
US7446617B2 (en) * 2006-11-30 2008-11-04 National Taiwan University Of Science & Technology Low power consumption frequency divider circuit
CN114844532B (zh) * 2019-04-11 2024-06-07 奈克赛特公司 用于无线通信标签的电容器架构

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019009717A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 N.V. Nederlandsche Apparatenfabriek Nedap LABEL TO BE FIXED ON AN ANIMAL

Also Published As

Publication number Publication date
US20210204514A1 (en) 2021-07-08
EP3871495A1 (en) 2021-09-01
US11641843B2 (en) 2023-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6148310B2 (ja) ワイヤレス給電ピアツーピア通信
US8063746B2 (en) Transponder detector for an RFID system generating a progression of detection signals
US6905074B2 (en) Non-contact integrated circuit reader comprising a low power consumption active standby mode
US20080100423A1 (en) Power management in radio frequency devices
JP5536651B2 (ja) Rfidのための自動アンテナチューナシステム
US7782209B2 (en) Detection signal generator circuit for an RFID reader
CN103959666A (zh) 用于限制无线电力接收器中的电压的系统及方法
US9240825B2 (en) Monitoring device and a method for wireless data and power transmission in a monitoring device
WO2000041333A1 (en) Active electrostatic transceiver and communicating system
IL123949A (en) Data transaction card having extended range
US7667548B2 (en) Oscillation maintenance circuit for half duplex transponder
WO1993016444A1 (en) Data carrier system
KR20080053174A (ko) 배터리 구비형 패시브 태그의 웨이크업 신호 발생 장치
JP2012231463A (ja) 非接触受信機を検出するための方法
JP2017529823A (ja) 損失電力検出のための装置および方法
NL2024604B1 (nl) Energiezuinig label voor bevestiging aan een dier
CZ2007527A3 (cs) Zarízení pro ctení bezkontaktních integrovaných obvodu
JP2010041363A (ja) Rfidタグ、リーダライタおよびrfidシステム
Wiegner et al. Wiegand-effect-powered wireless IoT sensor node
JPH1174938A (ja) Ask変調波通信装置、データキャリア及び通信システム
WO2000003352A1 (en) Apparatus and method for recovering data signals sent to rf tags
NL2032816B1 (nl) Label voor gebruik in een positioneringssysteem, positioneringssysteem, veebeheersysteem en werkwijze
US11646758B2 (en) UWB message transmission method and device, method and device for estimating position on the basis of UWB messages
US20050007237A1 (en) Device for emitting high frequency signals, particularly in an identification system
JPH114185A (ja) 通信システム及び装置