METHOD OF DETECTING AND COUNTING OBJECTS

Abstract: 1. Method for detecting and counting objects which are each case equipped with a response device (2) which is provided with a power and signal receiving device (21, 22) a storage device (26) which contains a multi-position identification allocated to the respective object, a comparing device (29) and a signal emitting device (27), in which method - a sequence of systematically varying interrogation signals is generated by a central interrogation device (1) which is provided with a power and signal transmitting device (11, 16), a signal receiving device (12), and a signal processing devic (13-15, 17) containing a signal generator (15) and a signal memory (14), - each interrogation signal of the sequence is compared with the stored identification by means of the comparing device (29) in each response device (2), - an identity signal is sent by the response device (2) concerned to the interrogation device (1) in the case of an agreement between an interrogation signal and a stored identification and - if an identity signal is received by the interrogation device, the associated interrogation signal is stored in the signal memory (4), characterized in that - in a number, corresponding to the number of positions of the identification, of successive interrogation cycles, in each case a number of interrogation signals is generated during each cycle, which interrogation signals are in each case composed of an address section and a data section and in which arrangement the address section determines the identification positions to be used for the comparison in the response devices and the data section comprises a number of search characters corresponding to the number of positions addressed, - the address sections of the interrogation signals are in each case modified from one cycle to the next in such a manner that the number of the identifications positions used for the comparison increases by one unit with each cycle, starting from the first position, within each cycle, the search character located in the end position of the data section of the interrogation signals of the respective cycle is modified in each case from one interrogation signal to the next, the search character concerned passing through all values permissible for this search character, - the identification positions called up in each case by the address section of each interrogation signal are compared in the response devices with the search characters, allocated by position, of the data section of the interrogation signal concerned, - the identity signals emitted in each case by the response devices in the case of identity between the search character and identification positions compared are used for storing in the interrogation device the combination of search characters triggering the identity signal, - the combinations of search characters stored in each case during an interrogation cycle are used in the subsequent interrogation cycle for occupying the corresponding data section positions preceding the last postion of the data section of the interrogation signals of this subsequent cycle, the identity signals received during the last cycle are counted in the interrogation device.

Description: Verfahren zum Erkennen und/oder Zählen von Objekten von einer zentralen Abfragestelle aus. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen und/oder Zählen von Objekten, die mit einer Energie- und/oder Signalaufnahmeeinrichtung, einer Speichereinrichtung, in der ein mehrstelliges Kennzeichen gespeichert ist, einer Vergleichereinrichtung und einer Signalabgabeeinrichtung ausgerüstet sind, aus einer Vielzahl dieser Objekte von einer zentralen Abfragestelle aus, dle mit einer Energie- und/oder Signalsendeeinrichtung, einer Signalempfangseinrichtung und einer Signalverarbeitungseinrichtung ausgerüstet iSt. Aus der 3E-OS 27 36 217 oder der Dr-OS 25 08 201 sind Eines richtungen bekannt, die von einem beispielsweise ortsfesten Abfragegerät einen Energiestrahl auf das an dem zu identifizierenden Objekt befestigten Antwortgerät strahlen. Diese Energie wird von einer Snergieaufnahrneeinrichtung, z.B. einer Antenne oder eine Solargenerator, aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt, die zur Versorgung der Schaltungseinheit im Antwortgerät dient. Sobald die eingestrahlte Energie ausreicht, um einen sicheren Betrieb des Antwortgerätes zu ermöglichen, strahlt das Antwortgerät über einen Sender die in ihm gespeicherten Informationen aus. Zu diesem Zweck befindet sich ::.m Antwortgerät ein Festwertspeicher und ggf. ein extern veränderbarer Zusatzspeicher. Im Festwertspeicher sind die unveränderlichen Daten des zu identifizierenden Objektes enthalten; im änderbaren Speicher werden bei Bedarf zusätzliche Daten eingespeichert. Diese bekannten Einrichtungen können an beliebigen Objekten befestigt werden. Sie können zu beliebigen Zeiten und an beliebig wählbaren Orten automatisch, zerstörungsfrei und berührungslos abgefragt werden. Dabei strahlen sie jedesmal das gespeicherte Kennzeichen vollständig ab. Aus der DE-OS 27 47 388 ist ein elektronisches Kontrollsystem bekannt, bei dem zwei zur Erzeugung je eines drahtlos zu übertragenden Signals befähigte, aus je einem Sender und je einem Empfänger kombinierte Anlagen vorgesehen und derart ausge-staltet sind, dass ein jeweils von der einen Anlage emittiertes Signal von der anderen Anlage erkannt wird, wobei beim Erkennen des an sie gerichteten Signals die zweite Anlage mit der Entsendung eines an die erste Anlage gerichteten Signals reagiert. Dabei besitzt die erste Anlage einen ihren Sender steuernden Programmgeber, während die zweite Anlage mit einem auf das von dem Sender einit- tierte Signal ansprechenden Diskriminator oder Analysator versehen ist, der den Einsatz entweder des Senders der Anlage und/oder eines durch die betreffende Anlage zu steuernden Gerätes, z.B. einer Alarmanlage, bestimmt. Mit Hilfe des Programmgebers kann die erste Anlage verschiedene codierte Signale aussenden. Die zweite Anlage gibt nur dann ein Antwortsignal ab, wenn das richtige Code-Signal empfangen wurde. Ist die erste Anlage mit einer durch einen sogenannten elektronischen Schlüssel zu öffnenden Tür gekoppelt, beispielsweise derart, dass das durch die erste Anlage gesteuerte Arbeitsgerät die Verriegelung dieser Tür öffnet, so soll die zweite Anlage derart miniaturisiert sein, dass sie als Identifizierungskarte an verschiedene, autDrisierte Personen verteilt werden kann, die zum Öffnen dieser Tür befugt sind. Zum Öffnen anderer Türen befugte Personen erhalten Identifizierungskarten, in denen ein anderes Code-Zeichen gespeichert ist. Nachteilig bei den bekannten Anlagen ist, dass dann, wenn sich eine Vielzahl gleichartiger Antwortgeräte im Bereich eines zentralen Abfragegerätes befindet, alle diese Antwortgeräte gleichzeitig antworten, so dass weder die Zahl der angesprochenen Antwortgeräte bestimmt noch die abgestrahlten Kennzeichen identifiziert werden können. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe die Zahl der aktivierten Antwortgeräte exakt bestimmbar ist und die Antwortgeräte selbst anhand ihrer Kennzeichen sicher identifizierbar sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Abfragegerät ein Signal aussendet, das aus einem Adressenteil und einem Datenteil besteht, dass durch den Adressenteil in aufein anderfolgenden Abfragezyklen die erste, die erste und zweite, die erste, zweite und dritte usw. Stelle der in den Speichereinrichtungen der Antwortgeräte gespei-herten Kennzeichen aktiviert wird, dass mit dem Datenteil ein Suchzeichen, dessen Stellenzahl der Anzahl der gerade aktivierten Kennzeichenstellen entspricht, von dem Abfragegerät an die Antwortgeräte übertragen wird, dass innerhalb eines Abfragezyklus jeweils die letzte Stelle des Suchzeichens systematisch variiert wird, dass Suchzeichen und Kennzeichen in der Vergleichereinrichtung verglichen werden, dass die Signalabgabeeinrichtung bei Identität ein Identitätssignal an die Empfangseinrichtung des Abfragegerätes abgibt, dass die Signalverarbeitungseinrichtung alle Suchzeichen speichert, bei denen ein Identitätssignal empfangen wurde, und dass nur diese Suchzeichen während des folgenden Abfragezyklus zur Bildung der neuen, um eine Stelle erweiterten Suchzeichen benutzt werden. Wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens ist es, dass das gleichzeitige Auftreten von mehreren Identitätssignalen während der Abfrage nicht stört, dass mit einem Minimum von Schritten die individuellen Kennzeichen aller Objekte, die mit einem derartigen Abfragegerät versehen sind, irrtumsfrei ermittelt werden, wobei nicht die Kennzeichen selbst, sondern nur die Identitätssignale vom Abfragegerät zum Antwortgerät übertragen werden, was der Energie-Bilanz der Antwortgeräte zugute kommt, und dass ausserdem die Anzahl der angesprochenen, mit einem Antwortgerät ausgerüsteten Objekte bestimmbar ist. Zur Bestimmung der Anzahl der angesprochenen Antwortgeräte werden vorzugsweise die vom Signalempfänger empfangenen Identitätssignale einem Identitätszähler zugeführt, sobald die letzte Stelle der Kennzeichen abgefragt wird. Auf diese Weise umgeht man die Notwendigkeit, nach Abschluss der Abfragezyklen die in der Signalverarbeitungseinrich- tung bei Auftreten des Identitätssignals gespeicherten Suchzeichen zu zählen. Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Man erkennt in Form eines Blockschaltbildes, ein Abfragegerät 1 und ein Antwortgerät 2. Das Abfragegerät 1 enthält einen Energiesender 11, der beispielsweise über eine drahtlose Funkstrecke 3.1 Energie an einen Energie-Empfänger 21 im Antwortgerät 2 liefert. Diese Energie dient zur Spannungsversorgung des Antwortgerätes 2. Man erkennt weiterhin im Abfragegerät 1 eine Signalempfangseinrichtung 12, die über einen beispielsweise drabtlosen Funkweg 3.3 Signale von einer Signalabgabeeinrichtung 27 im Antwortgerät 2 erhält. Die Ausgangssignale der Signalempfangseinrichtung 12 gelangen auf ein Identitäts-Gatter 13 und auf einen Identitätszähler 17. Man erkennt weiterhin einen Identitätsspeicher 14, einen Adressen- und Datengenerator 15 sowie einen Signalsender 16, der die Signale des Abfragegerätes 1 über einen Funkweg 3.2 an eine Signalaufnahmeeinrichtung 22 im Antwortgerät 2 sendet. Identitätsgatter 13, Identitätsspeicher 14, Adressen- und Datengenerator 15 sowie Identitätszähler 17 bilden die Signalverarbeitungseinrichtung des Abfragegerätes 1. Energiesender 11 und Signalsender 16 können auch vereinigt sein. Im Antwortgerät 2 erkennt man einen Adressen- und Datenverarbeiter 23, der der Signalaufnahmeeinrichtung 22 nachgeordnet ist. Die Adressen werden auf ein Kennzeichen-Gatter 25 gegeben, die Daten auf ein erstes Schieberegister 24.1. Das Kennzeichen-Gatter 25 schaltet soviele Stellen des im Kennzeichen-Speichers 26 fest eingespeicherten Kennzeichens zu einem zweiten Schieberegister 24.2 durch, wie durch die empfangene Adresse festgelegt ist. Den beiden Schieberegistern 24.1, 24.2 ist ein Vergleicher 29 nachgeordnet, der bei Identität der in den beiden Schieberegistern vorliegenden Kennzeichen die Signalabgabeeinrichtung 27 zur Abgabe eines Identitätssignals über den Signalweg 3.3 veranlasst. Zur Steuerung des logischen Ablaufs innerhalb des Antwortgeräts ist ein zentraler Taktgenerator 28 vorgesehen. Um das erfindungsgemässe-Verfahren und den Ablauf der Vorgänge in Abfrage- und Antwortgerät verstehen zu können, sei ange-nommen, dass in einem Versandhaus alle Waren mit einem elektronischen Etikett versehen sind und dass die für den Versand an die Kunden vorbereiteten Pakete vor dem Ausgang vollautomatisch anhand des Bestellscheins kontrolliert werden sollen. In einem solchen Fall könnte man daran denken, die auf dem Kunden-Bestellschein vermerkten Kennzeichen der Waren elektronisch abzufragen; man erhält dann eine Aussage darüber, ob die vom Kunden bestellten Waren auch im Paket sind. Man erhält jedoch keine Auskunft dar über, ob nicht noch zusätzliche Waren in dem Paket sind, da die Antwortgeräte dieser Waren sich nicht melden, da ihr Kennzeichen nicht abgefragt wird. Eine vollständige Übersicht über den Inhalt eines derartigen Paketes kann nur dadurch erhalten werden, dass die Antwortgeräte aller in dem Paket enthaltenen Waren zur Abgabe ihres Kennzeichens veranlasst werden. Damit nun nicht alle Antwortgeräte gleichzeitig ihre Kennzeichen abgeben, was dazu führen tç würde, dass die Kennzeichen nicht mehr unterscheidbar sind, werden die Antwortgeräte nacheinander aktiviert. Als Beispiel sei angenommen, dass in dem Paket sechs Objekte mit den folgenden Kennzeichen enthalten sind: A 0000 A A 4321 B B 7933 E B 7941 F G 4321 H Z 9999 Z Der Adressen- und Datengenerator 15 erzeugt zunächst eine Adresse, die das Kennzeichen-Gatter 25 so steuert, dass nur die erste Stelle des Kennzeichens aus dem Kennzeichen-Speicher 26 in das Schieberegister 24.1 eingespeist wird. Weiterhin bildet der Adressen- und Datengenerator 15 ein Such zeichen, das zunächst nur aus einer Stelle besteht, und variiert die in der ersten Stelle des Kennzeichens möglichen Kombinationen, d.h. die Buchstaben A bis Z systematisch. Der Vergleicher 29 stellt fest, dass bei den Buchstaben A, B, G und Z Identität vorliegt. Das Identitätssignal steuert das Identitätsgatter 13 so, dass jedes Suchzeichen, bei dem Identität festgestellt wurde, in den Identitätsvergleicher 14 gespeichert wird. Am Ende des ersten Abfragezyklus stehen dann im Identitätsspeicher die Buchstaben A, B, G, Z. Bei Beginn des zweiten Abfragezyklus wird im Adressen- und Datengenerator 15 zunächst eine Adresse erzeugt, die das Kennzeichen-Gatter 25 veraniasst, die erste und zweite Stelle des Kennzeichens aus dem Kennzeichen-Speicher 26 in das Schieberegister 24.2 zu übertragen. Gleichzeitig holt sich der Adressen- und Datenspeicher 15 aus dem Identitätsspeicher 14 den Inhalt des ersten Speicherplatzes, d.h. den Buchstaben A als erste Stelle des neuen Suchzeichens und variiert nun die zweite Stelle systematisch durch. Identitätssignale treten jetzt bei den Suchzeichen A 0 und A 4 auf, die über das Identitätsgatter 13 wieder in den Identitätsspeicher 14 gespeichert werden. Anschliessend werden noch die Buchstaben B, G und Z verarbeitet, wobei Identitätssignale bei den Suchzeichen B 7, G 4 und Z 9 auftreten. Auch diese werden in den Identitätsspeicher 14 gespeichert. Dieser Suchvorgang wird nun kontinuierlich fortgesetzt, so dass am Ende des sechsten Abfragezyklus die vollständigen Kennzeichen aller sechs Objekte im Identitätsspeicher abgespeichert sind. Durch Abzarlen der Zahl der belegten Speicherplätze im Identittsspeicher 14 erhält man die Zahl der im Paket enthaltenen Objekte. Um diesen nachfolgenden Rechenvorgang zu vermeiden, ist der Identitätszäh ler 17 vorgesehen, der über den Adressen--und Datengenerator 15 so beeinflusst wird, dass er die von der Signalempfangseinrichtung 12 kommenden Identitätssignale nur während des letzten Abfragezyklus zählt, d. h. wenn die im Adressen- und Datengenerator 15 erzeugte Adresse den entsprechenden Wert besitzt. Während die Zahl der Abfragezyklen abhängig ist von der Stellenzahl der Kennzeichen, ist die Zahl der Suchschritte abhängig von der Zahl der möglichen Variation der Zeichen einer Kennzeichenstelle sowie abhängig von der Zahl der zu ermittelnden Objekte. Enthalten die zu ermittelnden Kennzeichen Buchstaben, so sind dort beispielsweise 25 Variationsmöglichkeiten gegeben; enthält eine Kennzeichenstelle Ziffern, so sind 10 Variationsmöglichkeiten gegeben. Ausserdem geht die Zahl der zu ermittelnden Objekte ein. Bei den oben als Beispiel gewählten Kennzeichen mit zwei Buchsta- benstellen und vier Ziffernstellen ergeben sich 90 Variationsmöglichkeiten. Die sechs als Beispiel gewählten Kennzeichen sind im ungünstigsten Fall nach spätestens 537 Suchschritten einwandfrei bestimmt. Die minimale Zahl von Suchschritten beträgt 90. Da sich bei einer Vielzahl von Suchvorgängen günstige und ungünstige Kennzeichenkombinationen die Waage halten dürften, wäre ein durchschnittlicher Suchvorgany nach 313,5 Suchschritten abgeschlossen. Bei einer Dauer von 10 4 sec. pro Suchschritt würde ein durchschnittlicher Suchvorgang demnach nach 31,35 Millisekunden abgeschlossen sein. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Verfahrens besteht in der Möglichkeit, die Richtigkeit einer angegebenen Stückzahl derartiger Objekte zu kontrollieren. Wenn beispielsweise angegeben ist-, dass ein Bündel von Ob Objekten aus 100 Stück besteht, und die nach dem erfindungsgemässen Verfahren durchgeführte vollautomatische Kontrolle nur 99 Stück ergibt, so lässt dies auf folgende Ursachen schliessen: 1. Das Bündel enthält - absichtlich oder unabsichtlich eine falsche Zahl von Objekten. 2. Eines der Objekte ist verschieden von den 99 übrigen Objekten, so dass sein Antwortgerät nicht auf den Ab frageimpuls ansprechen kann. 3. Zwei Objekte besitzen ein identisches Kennzeichen, beispielsweise weil eines der Objekte eine Fälschung ist. 4. Eines der Objekte besitzt kein Antwortgerät, beispiels weise weil es eine Fälschung ist. 5. Eines der Antwortgeräte ist defekt. Auch in einem solchen Anwendungsfall liegt das Ergebnis innerhalb sehr kurzer Zeit vor.

Claims: Ansprüche 1. Verfahren zum Erkennen und/oder Zählen von Objekten, die mit einem Antwortgerät, bestehend aus einer Energie- und Signalaufnahmeeinrichtung, einer Speichereinrichtung, in der ein mehrstelliges Kennzeichen gespeichert ist, einer Vergleichseinrichtung und einer Signalabgabeeinrichtung, ausgerüstet sind, aus einer Vielzahl dieser Objekte von einem zentralen Abfragegerät aus, das mit einer Energie- und Signalsendeeinrichtung, einer Signalempfangseinrichtung und einer Signalverarbeitungseinrichtung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfragegerät (1) ein Signal aussendet, das aus einem Adressenteil und einem Datenteil besteht, dass durch den Adressenteil in aufeinanderfolgenden Abfragezyklen die erste, die erste und zweite, die erste, zweite und dritte, usw. Stelle der in den Speichereinrichtungen (26) der Antwortgeräte (2) gespeicherten Kennzeichen aktiviert wird dass mit dem Datenteil ein Suchzei^hen, dessen Stellenzahl der Anzahl der gerade aktivierten Kennzeichenstellen entspricht, von dem Abfragegerät (1) an die Antwortgeräte (2) übertragen wird, dass innerhalb eines Abfragezyklus jeweils die letzte Stelle des Suchzeichens systematisch variiert wird, dass Suchzeichen und Kennzeichen in der Vergleichseinrichtung (wo.1, 24.2, 29) verglichen werden, dass die Signalabgabeeinrichtung (27) bei Identität ein Identitätssignal an die Signal empfangseinrichtung (12) des Abfragegerätes (1) abgibt, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (13, 14, 15, 17) alle Suchzeichen speichert, bei denen ein Identitätssignal empfangen wurde, und dass nur diese Suchzeichen während des folgenden Abfragezyklus zur Bildung der neuen, um eine Stelle erweiterten Suchzeichen benutzt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Signalempfänger (12) empfangenen Identitätssignale einem Identitätszähler (17) zugeführt werden, sobald auch die letzte Stelle der Kennzeichen abgefragt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Energie und Signale gemeinsam als modulierte Energiestrahlung übertragen werden.

Inventors: BERTHOLD, RAINER, DIPL.-PHYS
Applicants: BROWN, BOVERI & CIE AKTIENGESELLSCHAFT MANNHEIM
Application year: 1980
Main classification: G01S13
IPC codes: G01S13, G01V3, G07C9, B07C5, G01V15