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Dokumentenidentifikation WO9414133 23.11.1995
Titel Einrichtung zur Erfassung und Aufzeichnung von auf verpackte Gegenstände und/oder auf die Verpackung derselben wirkende physikalische Größen
Anmelder Freiherr von Leonhardi Vertrieb internationaler Technik GmbH, 60439 Frankfurt, DE
Vertreter Krebs und Kollegen, 80805 München
DE-Aktenzeichen 4396341
Vertragsstaaten AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CZ, DE, DK, ES, FI, GB, HU, JP, KP, KR, KZ, LK, LU, MG, MN, MW, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SK, UA, US, VN, EP, OA
Sprache des Dokument DE
WO-Anmeldetag 06.12.1993
PCT-Aktenzeichen AT9300186
WO-Veröffentlichungsnummer 9414133
WO-Veröffentlichungsdatum 23.06.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.1995
IPC-Hauptklasse G06F 17/40

Beschreibung[de]

Einrichtung zur Erfassung und Aufzeichnung von auf verpackte Gegenstände und/oder auf die Verpackung derselben wirkende physikalische Größen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung und Aufzeichnung von auf verpackte Gegenstände oder auf die Verpackung derselben, beispielsweise während eines Transports, wirkende physikalische Größen, wie z.B. Beschleunigung, Gaskonzentration, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Zustand oder dgl..

Durch die weltweite Verflechtung der Wirtschaft werden viele Produkte über weite Transportwege vom Hersteller zum Abnehmer verschickt. Dieses Transportgut ist, besonders wenn es sich um keine Primärrohstoffe handelt, in den meisten Fällen gegen Einflüsse, denen es während seines Transports oder während seiner Zwischenlagerung von außen ausgesetzt ist, empfindlich. Die Hersteller geben einen Bereich für verschiedene physikalische Größen vor, deren Grenzwerte nicht über- oder unterschritten werden dürfen, da sonst mit dem Verlust eines Teils oder der gesamten Transportladung gerechnet werden muß. Die oben angeführten physikalischen Größen sind keineswegs einschränkend für die Erfindung und ihre Anwendung, diese sind nur beispielhaft für alle durch Sensoren meßbare Größen angeführt.

Bedingt durch die großen Distanzen sind in der Regel eine Vielzahl von Speditionsuntemehmen am Transport beteiligt. Daraus ergibt sich ein mehrma, '"r"yes Verladen und Zwischenlagern der Fracht. Dabei aber auch während des Trar ~rts kain-~- 1-s durch unsachgemäße Behandlung zu einer Einwirkung von verschiedenen sikalischen Größen kommen, die über oder unter den vom Erzeuger vorgeschriebene,-i maximal oder minimal zulässigen Grenzwerten liegen. Dies kann eine vollständige oder teilweise Beschädigung der Ladung bewirken.

Die Klärung der Verschuldensfrage ist in einem solchen Fall nur schwer oder überhaupt nicht möglich, da die während des Transports geschlossene Verpackung keine Kontrolle des Zustands der Ladung bei der Übernahme von einem Spediteur durch einen anderen zuläßt.

Bekannte Einrichtungen der oben genannten Art bestehen lediglich darin, physikalische Größen, die auf das Transportgut einwirken und zu irgend einem Zeitpunkt während des Transports den zulässigen Bereich überschreiten, anzuzeigen ohne eine Information über den Zeitpunkt dieses Geschehens zu liefern.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch ereicht, daß am Gegenstand und/oder an der Verpackung bzw. innerhalb der Verpackung wenigstens ein Sensor angeordnet ist, der die auf den Gegenstand und/oder die Verpackung wirkende physikalische Größe erfaßt und in ein an seinem Ausgang abgreifbares elektrisches Meßsignal umwandelt, daß der Sensor-Ausgang mit einem der Eingänge einer Komparatoreinheit verbunden ist, wobei an einem anderen der Eingänge ein vorbestimmbares Schwellwertsignal emgeley ist daß der diesen Eingängen zugeordnete Ausgang der Komparatoreinheit bei Unterschreiten bzw. Überschreiten des Schwellwertes durch das der physikalischen Größe entsprechende Meßsignal ein Speichersignal abgibt, daß das Speichersignal zum Zeitpunkt der Schwellwertunter- bzw. -überschreitung das Abspeichern des Meßsignals und einer Uhrzeit- und Datumsinformation aus einer Zeit-Datumseinheit in den Speicher veranlaßt, und daß die so aufgezeichneten Daten aus dem Speicher wieder auslesbar sind.

Dies erlaubt es, einen empfindlichen Gegenstand mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung und mit verschiedenen Sensoren, die die den Anforderungen entsprechenden physikalischen Größen messen können, zu versehen oder diese in seiner Verpackung anzubringen, ihn dann an seinen Bestimmungsort zu verschicken und während des Transports mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, die die verschiedenen Schwellwerte unter- oder überschreitenden physikalischen Größen zu erfassen und aufzuzeichnen. Beim Empfänger angelangt, kann nun ein Protokoll über den Zeitpunkt und über die Höhe der Schwellwertüberschreitung abgerufen werden. Dadurch wird eine Zuordnung zu dem für einen eventuell aufgetretenen Schaden verantwortlichen Transporteur möglich.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Speicher aus einem RAM-Bauteil gebildet ist, wobei eine Energieversorgungseinheit eine Überwachungseinheit aufweist, welche bei Absinken der Spannung einer Versorgungsbatterie unter einen vorbestimmbaren Wert auf eine Stützbatterie umschaltet, und wobei ein elektrischer Puffer während der Umschaltzeit die Versorgungsspannung aufrecht erhält. Eine derartig vorgesehene Notversorgung durch die Stützbatterie sichert bei einem unvorgesehenen längeren Betrieb der Einrichtung oder bei fehlerhafter Versorgungsbatterie den Speicherinhalt des RAM-Bauteils.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, daß eine Reset- Einheit vorgesehen ist, die Datenfehler während des Umschaltens von Versorgungsbatterie auf Stützbatterie verhindert.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß der Speicher aus einem EEPROM-Bauteil gebildet ist. Eine derartige Ausbildung des Speichers gewährleistet selbst bei einem Totalausfall der Versorgungseinheit einen Fortbestand der Speicherinformation und ist damit besonders geeignet, hohe Datensicherheit zu garantieren. 01 Eine andere Ausfährungsforrn der Erfindung besteht darin, daß eine Steuereinheit vorgesehen ist, in welche Steuereinheit über eine Eingabeeinheit ein Schwellwert einlesbar ist, daß die Steuereinheit zum Zeitpunkt des Vorliegens eines Speichusignals den Spdcher adressiert und den Meßsignalwert, eine Uhrzeit und ein Datum aus der Zeit-Datumseinheit mit einer Kennzeichnung in den Speicher einschreibt und daß die gespeicherten Daten durch die Steuereinheit über eine Ausgabeeinheit auslesbar und somit dem schwellwertüberschreitenden Meßsignal die Uhrzeit, das Datum und die Kennzeichnung zuordenbar ist. Durch eine derart ausgebildete Steuereinheit können die über die Eingabe eingelesenen Schwellwerte den an den entsprechenden Eingängen der Komparatoreinheit vorliegenden physikalischen Größen zugeordnet, der Speicher über die eintreffenden Speichersignale als Datenablage verwaltet und die abgelegten Daten wieder abgerufen werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß wenigstens ein Sensor aus einem Beschleunigungssensor gebildet ist, welcher Beschleunigungssensor mit dem verpackten Gegenstand oder mit dessen Verpackung fest verbunden ist, daß der vorbestinunbare Schwellwert einer Beschleunigung, vorzugsweise einer Maximalbeschleunigung entspricht und daß die Daten eine Kennzeichnung als Maximalbeschleunigungsüberschreitung aufweisen. Dies ermöglicht es, den Zeitpunkt, zu dem ein durch unsachgemäße Handhabung hervorgerufener Stoß auf den Gegenstand eine über dem vom Hersteller vorgegebenen Grenzwert liegende Beschleunigung des Gegenstandes hervorruft und die Größe der Grenzwertüberschreitung aufzuzeichnen. Elektronische Artikel, Computer oder andere stoßempfindliche Geräte werden oft in großer Anzahl und über lange Transportwege zu ihrem Endabnehmer gebracht. Bei einem eventuell auftretenden Schaden kann mit Hilfe des Protokolls, das nach dem Transport aus der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgelesen werden kann, die Verschuldensfrage geklärt werden.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, daß wenigstens ein Sensor aus einem Temperatursensor gebildet ist, weicher Temperatursensor die Umgebungstemperatur mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Temperaturen, vorzugsweise einer Minimal- und einer Maximaltemperatur, entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Temperaturwert, vorzugsweise als Ivlinimaltemperaturunterschreitung oder Maximaltemperaturüberschreitung, aufweisen. Mit Hilfe eines solcherart als Temperatursensor ausgeführten Sensors kann etwa die Unter- oder Überschreitung der vom Auftraggeber des Transports vorgebenen und einzuhaltenden Minimal- und Maximaltemperaturen aufzeichnet werden. Insbesondere beim Transport von verderblicher Ware ist die Einhaltung eines bestimmten Temperaturintervalls außerordentlich wichtig, da es sonst zu einem erheblichen Wertverlust der Ware kommen kann.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens ein Sensor als Luftfeuchtigkeitssensor ausgebildet ist, welcher Luftfeuchtigkeitssensor die relative Umgebungsfeuchtigkeit mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Feuchtigkeitswerten, vorzugsweise einer Minimal- und einer Maximalfeuchtigkeit, entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Luftfeuchtigkeitswert, vorzugsweise als Minimalfeuchtigkeitsunterschreitung oder Maximalfeuchtigkeitsüberschreitung, aufweisen. Ein derart ausgebildeter Luftfeuchtigkeitssensor kann beispielsweise bei einem Transport von hochwertigem technischen Gerät oder von Kunstgegenständen in oder durch andere Klimazonen von großer Bedeutung sein, wenn sich ein Folgeschaden am Transportgut einstellt und ein Verantwortlicher dafär gefunden werden soll.

Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, daß wenigstens ein Sensor als Luftdrucksensor ausgebildet ist, welcher Luftdrucksensor den Luftdruck mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Luftdruckwerten, vorzugsweise einem Minimal- und einem Maximalluftdruck entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Luftdruckwert, vorzugsweise als Minimalluftdruckunterschreitung oder Maximalluftdrucküberschreitung aufweisen. Ein derart ausgeführter Luftdrucksensor ist etwa bei Transporten mit starker Höhenveränderung wie zum Beispiel bei Luftversand von Vorteil, wenn dementsprechend empfindliche Gegenstände befördert werden. Bei einem beispielsweise durch eine schlecht schließende Laderaumtür bewirkten Druckabfall im Laderaum des Transportflugzeuges kann sich ein Schaden einstellen, dessen Ursache mit Hilfe des Protokolls geklärt werden kann.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß wenigstens ein Sensor als Gas-Sensor ausgebildet ist, welcher Gas-Sensor die Konzentration eines Gases mißt, daß die vorbestiminbaren Schwellwerte Gaskonzentrationen, vorzugsweise einer Minimaliner Maximalkonzentration, entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Konzentrationswert, vorzugsweise als Minimalkonzentrationsunterschreitung oder Maximalkonzentrationsüberschreitung aufweisen. Ein derartig ausgeführter Gas- Sensor mißt je nach Art des verwendeten Sensors die Konzentration eines Gases. Es können daher auch mehrere verschiedene Gas-Sensoren vorgesehen sein, die jeweils die Gaskonzentration eines bestimmten Gases messen. Während des Transports beispielsweise von reifendem Obst oder bei Pflanzensendungen etwa entstehen verschiedene Reifegase oder andere Gase, deren Konzentration einen Grenzwert nicht überschreiten darf, da sonst die Ladung sich durch Einwirkung der Gase selbst vernichtet. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung kann der Zeitpunkt, zu dem eine übermäßige Gasen:tstehung begonnen hat, nachgewiesen und es können wertvolle Hinweise für eine verbesserte Transportbehandlung gefunden werden.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß wenigstens ein Sensor als Zustandssensor ausgebildet ist, welcher Zustandssensor bei Öffnen der Verpackung ein zeitlich konstantes Meßsignal abgibt, daß der vorbestimmbare Schwellwert kleiner als das hAeßügnal ist und daß die Daten die Kennzeichnung als Zustand aufweisen. Ein derart ausgebildeter Zustandssensor kann für die Überwachung des Zustandes der Verpackung und ob sie zu einem Zeitpunkt während des Versands beabsichtigt oder unbeabsichtigt geöffnet wurde sehr vorteilhaft für die Klärung eines aufgetretenen Schaden sein. Nicht zuletzt kann so auch der Verbleib von durch Diebstahl abhanden gekommenen Gegenständen aufgeklärt werden.

Die Erfindung wird im fol genden anhand der Figuren beschrieben. Fig 1. zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung; in Fig. 2 ist eine mögliche Ausführung der als interne CPU-Einheit ausgebildeten Steuereinheit abgebildet Fig.3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Versorgungs- und Reset-Einheit; Fig.4a und FigAb zeigen mögliche Realisierungen der Meßsignalverstärkung und Temperaturkompensation für Beschleunigungssensoren; die Fig.5, 6, 7 zeigen mögliche Ausführungsformen von Beschleunigungssensoren; in Fig.8 ist eine mögliche Ausgestaltung eines Temperatursensors und ;in Fig.9 die eines Gas-Sensors samt Meßverstärkung und Temperaturkompensation zu sehen; in Fig. 1 Oa ist eine mögliche Schaltungsvariante zur Meßwertverstärkung für einen Luftfeuchtigkeitssensor und; in Fig. 1 Ob für einen Zustandssensor dargestellt.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung die Steuereinheit 1 als eine interne CPU-Einheit ausgeführt, weiche im wesentlichen aus einer CPU 8 mit Taktgenerator, einer Komparatoreinheit 7 für den Meßsignalvergleich und einem Programm besteht und in Fig.2 näher erläutert wird. Über einen internen Adreß-Datenbus 16 ist ein Speicher 2 und die Zeit- Datumseinheit 3 für den Datenaustausch mit der Steuereinheit 1 verbunden. Die Meßsensorik, die die Sensoren 5 zur Messung etwa von Beschleunigung, Temperatur, Gaskonzentration, Luftfeuchtigkeit, Zustand und Luftdruck beinhaltet, liefert ihre Meßsignale an die Steuereinheit 1. Die Erfindung ist aber nicht auf die genannten Sensoren eingeschränkt, es kann jede gewünschte meßbare Größe von entsprechenden Sensoren erfaßt werden. Weiters ist die Versorgungseinheit 4 abgebildet, die die elektrische Energie zum Betreiben der Vorrichtung liefert.

Die Fig.2 zeigt ehe mögliche Ausführungsform der internen CPU-Einheit entsprechend Fig.1. Ein Mikro-Controller 200, etwa vom Typ 68HC8O5B, mit Takterzeugung über einen Quarzoszillator 201 hat zur Datenspeicherung einen RAM- Baustein 203 als Speicher 2 am internen Datenbus 290 angeschlossen. Über einen Zwischenspeicher 204 wird aus dem internen Bus 290 ein Adreßbus erzeugt, welcher zur Adressierung des RAM 203 dient.

Weiters ist der Baustein 205, hier beispielsweise vom Typ 62256 mit Quarz-Zeitbasis 202 als Zeit-Datumseinheit 3 mit dem internen Datenbus 290 verbunden, deren Zeit- Datumsdaten bei Adressierung über den Mikro-Controller 200 in das RAM 203 geschrieben werden. Der RAM-Baustein 203 wird über eine in Fig.3 dargestellte gepufferte Versorgungsspannung betrieben. Der Baustein 206, etwa der Type NIAX232 wird im stationären Betrieb, wenn Daten über eine serielle Schnittstelle vom Baustein 200 ein- oder ausgelesen werden, über die Versorgungsspami:ung RIPOW gemäß Fig.3 betrieben. Die gespeicherten Daten können mittels MIkro-Controller als Ereignisprotokoll ausgegeben werden, wobei diese aus dem RAM 203 über die serielle Schnittstelle und eine externe Ausgabeeinheit geholt werden.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Versorgungseinheit 4, die zwei unabhängige Versorgungsspannungen UBEXT, welche der Versörgungsbatterie 9 entspricht, und UBINT, welche der Stützbatterie 11 entspricht, sowie eine Referenzspannungsquelle VRH umfaßt. Zur Versorgung des Mikro-Controllers 200 wird eine stabilisierte Versorgungsspannung UBEXT aus den in Serie geschalteten Batterien BT2-BT5 mittels eines Bausteins 301, etwa der Type MAX 638 gewonnen, wobei BT2-BT5 über den RI/Power-Eingang im stationären Betrieb mit einem Netzgerät geladen werden. Der Baustein 302 stellt bei angeschlossenem Netzgerät eine stabilisierte Spannung RIPOW für den Bauteil 206 aus Fig.2 bereit. Über den Baustein 303 etwa der Type MAX 691 (Watchdog) wird die Versorgungsspanaving UBEXT an die Versorgungssleitung VER als Spannung UBINT, die den RAM 203 betreibt, weitergeleitet. Im Falle eines Absinken von UBEXT unter einen bei PFI einstellbaren Wert wird die Notversorgung durch die Stützbatterie BTI übernommen, indem diese an die Versorgungsleitung VER geschaltet wird und der RAM 203 und der Baustein 205 (Zeit-Datumseinheit 2) weiterversorgt bleiben, während die anderen Einheiten keine Notversorgungsspannung zugeßUu-t bekommen.

Die für die geordnete Umschaltung von UBEXT auf UBINT benötigten Steuersignale werden vom Baustein 303 geliefert. Bei Absinken der Versorgungsspannung wird die interne CPU-Einheit über den Steuerbus 270 vom bevorstehenden Stromausfall informiert, welche daraufhin eine Umschaltung von UBEXT auf UBINT bewirkt. Die elektrische Pufferung 12 während der Umschaltzeit wird durch die Stützkondensatoren 306 gewähr-Ihaet.

Im stationären Betrieb wird die Stützbatterie BTI über diesen Steuerbus 270 geladen. Mit Hilfe des Bausteins 303 und des Steuerbusses 270 wird auch die Reseteinheit (13) verwirklicht, indem während des Umschaltens von UBEXT auf UBINT Speichereintragungen unterdrückt werden.

Des weiteren wird zur Versorgung der Sensorik-Schaltkreise aus UBEXT eine +-IOV-Spannung durch den Baustein 305, etwa der Type MAX680 geschaffen, wobei die +IOV-Spannung durch den Baustein 304, etwa der Type AD584 stablisiert und als Analog- Referenzspannung VRH für den Mikro-Controller 200 bereitgestellt wird.

In Fig.4a ist eine Schaltung zur Verstärkung und Temperaturkompensierung der von einem Drucksensor gelieferten Meßsignale. Der Drucksensor JP2 wird dabei wie in Abb. 6 für die Messung der Beschleunigung eingesetzt. Das Innere des Drucksensors JP2 besteht aus vier in einer Vollbrückenschaltung angeordneten druckabhängigen Widerständen, auf die über eine Membran gedrückt wird. Die Diagonalspannung an den Ausgängen 2,3 des Sensors JP2 wird über den Operationsverstärker U7A verstärkt und dabei der Temperaturgang von JP2 durch den Widerstand RT kompensiert und mit U7B weiterverstärkt. Der Spannungsfolger U7C stellt die Offsetspannung für die weitere Verstärkungsstufe U7D zur Verfügung. In Fig. 4b ist eine Schaltung zur Verstärkung der Meßsignale aus den Sensorausgängen einer Feldsonde, wie sie in Fig.5 Verwendung findet oder der einer Wägezelle wie sie in Fig.6 als Meßelement eingesetzt wird, abgebildet Das Meßsignal wird über den nichürtvertierenden Eingang des Operationsverstärkers U9 verstärkt, die Verstärkung wird mit dem Potentiometer POT5 eingestellt. Die in Fig.4a und 4b bezeichneten Ausgänge ANA sind mit den Eingängen der Komparatoreinheit 7 verbunden, die in Fig.2 im Mikro- Controller 200 integriert ist.

Der Beschleunigungssensor kann in einer Vielzahl von Varianten ausgeführt sein, wobei eine davon in Fig.5 dargestellt ist. Eine Masse 52 ist eine von zwei in einer Achse bewegbaren Massen 51, 52, welche über eine Feder 55 mit einem Anker 53 aus Federstahl verbunden ist, während die zweite Masse 51 direkt am Anker 53 befestigt ist. Bei Beschleunigen in einer der b(,iden Richtungen en'~ang dieser Achse verändert eine der Massen 51, 52 die Lage des Ankers, der gelenkig mit eher Gehäusewand 54 (Verpackung) verbunden ist. Die Abstandsänderung wird über eine magnetische Feld~onde gemessen und ist proportional der wirkenden Beschleunigung. Das Meßsignal kanmn gemäß FigAb verstärkt werden.

In Fig.6 ist eine weitere Ausführungsform eines Beschleunigungssensors dargestellt. Ein an einer Gehäusewand bektstigter Rahmen beinhaltet zwei gleichgroße, bewegbare Massen 61, 62 , die von einem flüssigkeitsgefüllten Gummibalg 64 auseinandergehalten werden, wobei zwischen der Masse 62 und der Flüssigkeit ein Meßelement 63, wie beispielsweise Wägezelle, Drucksensor oder Kraftmeßdose angebracht ist. Bei Beschleunigung in der einen Richtung drückt entweder die Masse 61 über die Flüssigkeit gegen das Meßelement 63, während bei Beschleunigung in der entgegesetzten Richtung das Meßelement 63 mit der Masse 62 gegen die Flüssigkeit gedrückt wird. In beiden Fällen wird ein der Größe der Beschleunigung proportionales Meßsignal im Meßelement erzeugt, das entsprechend Fig. 4a und Fig. 4b verstärkt werden kann. Für eine Messung der Beschleunigung mit den vorstehend beschriebenen Sen.~ )ren in einer beliebigen Richtung im Raum , müssen in jeder der drei karte- sisch~-n Koordinatenachsen ein ein Sensor angebracht sein und die Meßwerte aus Vektoraddition gebildet werden.

Fig.7 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausfährungsform eines Beschleunigungssensors. Eine mit einer leitenden Flüssigkeit 72 gefüllte Hohlkugel 71 aus isolierendem Material umschließt eine kleinere konzentrisch angebrachte Hohlkugel oder Kugel 70 aus dem gleichen Material, sodaß die Flüssigkeit 72 in einer Kugelschale eingeschlossen ist.

Die Hohlkugel 71 hat über ihre gesamte Oberfläche eine Vielzahl von äquidistant zueinander angeordnete, durch ihre Wand hindurchgehenden elektrischen Kontakte 73 verteilt, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen können. Es wird nun über eine rechnergesteuerte Widerstandsmessung zwischen einem Referenzkontakt und allen anderen Kontakten die Lage der Flüssigkeitsoberfläche relativ zu ihrer Ausgangslage bestimmt und daraus die Größe der Beschleunigung ermittelt.

In Fig.8 ist eine mögliche Ausführungsform eines Temperatursensors mit einem NTC-Widerstand R29, der im Emitterkreis eines Transistors 01 angeordnet ist, dargestellt. Eine Zenerdiode D7 und eine Diode D8 steuern die Basis von 01 mit einer konstanten temperaturkompensierten Spannung an. Dadurch ist die Ausgangsspannung ANA7 unabhängig vom Eigen-Temperaturgang der Schaltung proportional zur Änderung des Widerstands von R29 aufgrund der Temperatur, der er als Sensorelement ausgesetzt ist. Die Spannung ANA7 ist die Eingangsspannung für eine der Eingänge der Komparatoreinheit 7.

Die vorstehend beschriebene Ausführung schränkt aber die Erfindung nicht ein, ein Temperatursensor kann auch mittels passiver oder aktiver Halbleiterelemente realisiert werden.

Fig.9 zeigt eine Ausführungsform eines Gas-Sensors wieder wie in Fig.8 mit temperaturkompensierter Spannung aus einer Zenerdiode DI und einer Diode D2 über einen Transistor QI verstärkt zum Betreiben des Sensorelements U3, hier eine offene Röhre, deren Röhrenstrom proportional zur Gaskonzentration eines bestimmten Gases ist, wobei die Verstärkung des Meßsignals wieder über einen Operationsverstärker UI, dessen Verstärkung mit einem Potentiometer POT2 einstellbar ist, erfolgt.

In Fig.10a ist eine Schaltung zur Verstärkung des Meßsignals eines Feuchtigkeitssensorselements JPI über den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers U2 abgebildet wobei die Verstärkung mittels eines Potentiometers POT4 eingestellt werden kann und die Ausgangsspannung ANAI an einem der Eingänge der Komparatoreinheit 7 liegt. Das Sensorelement JPI ist dabei als feuchtigkeitsabhängiger Oberflächenwiderstand ausgeführt.

In Fig. 1 Ob ist eine Ausführungsform eines Zustandsensors mit Verstärkungseinheit wie in Fig.10b wiedergegeben, wobei das Sensorelement aus einem auf der Verpackungsinnenseite aufgetragenem Leitlack oder aus einem an der Innenseite des Verpackungsdeckels angebrachten Drahtkontakt bestehen kann.


Anspruch[de]

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Einrichtung zur Erfassung und Aufzeichnung von auf verpackte Gegenstände und/oder auf die Verpackung derselben, beispielsweise während eines Transports, wirkende physikalische Größen, wie z.B. Beschleunigung, Gaskon~entration, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Zustand od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß am Gegenstand und/oder an der Verpackung bzw. innerhalb der Verpackung wenigstens ein Sensor (5) angeordnet ist, der die auf den Gegenstand und/oder die Verpackung wirkende physikalische Größe erfaßt und in ein an seinem Ausgang abgreifbares elektrisches Meßsignal umwandelt, daß der Sensor-Ausgang mit einem der Eingänge einer Komparatoreinheit (7) verbunden ist, wobei an einem anderen der Eingänge ein vorbestimmbares Schwellwertsignal angelegt ist, daß der diesen Eingängen zugeordnete Ausgang der Komparatoreinheit bei Unterschreiten bzw. Überschreiten des Schwellwertes durch das der physikalischen Größe entsprechende Meßsignal ein Speichersignal abgibt, daß das Speichersignal zum Zeitpunkt der Schwellwertunter- bzw. - überschreitung das Abspeichern des Meßsignals und einer Uhrzeit- und Datumsinformation aus einer Zeit-Datumseinheit (3) in den Speicher (2) veranlaßt, und daß die so aufgezeichneten Daten aus dem Speicher (2) wieder auslesbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (2) aus einem RAM-Bauteil gebildet ist, wobei eine Energieversorgungseinheit (4) eine überwachungseinheit (10) aufweist, welche bei Absinken der Spannung einer Versorgungsbatterie (9) unter einen vorbestimmbaren Wert auf eine Stützbatterie (11) umschaltet, und wobei ein elektrischer Puffer (12) während der Umschaltzeit die Versorgungsspannung aufrecht erhält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reset-Einheit (13) vorgesehen ist, die Datenfehler während des Umschaltens von Versorgungsbatterie auf Stützbatterie verhindert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (2) aus einem EEPROM-Bauteil gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (1) vorgesehen ist, in welche Steuereinheit (1) über eine Eingabeeinheit (14) ein Schwellwert einlesbar ist, daß die Steuereinheit (1) zum Zeitpunkt des Vorliegens eines Speichersignals den Speicher (2) adressiert und den Meßsignalwert, eine Uhrzeit - und ein Datum aus der Zeit- Dalumseinheit (3) mit einer Kennzeichnung in den Speicher (2) einschreibt und daß die gespeicherten Daten durch die Steuereinheit (1) über eine Ausgabeeinheit (16) auslesbar und somit dem schwellwertüberschreitenden Meßsignal die Uhrzeit, das Datum und die Kennzeichnung zuordenbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (5) aus einem Beschleunigungssensor gebildet ist, welcher Beschleunigungssensor mit dem verpackten Gegenstand oder mit dessen Verpackung fest verbunden ist, daß der vorbestimmbare Schwellwert einer Beschleunigung, vorzugsweise einer Maximalbeschleunigung entspricht und daß die Daten eine Kennzeichnung als Maximalbeschleunigungsüberschreitung aufweisen.

7. Vorrichtung nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 1 zeichnet, daß wenigstens ein Sensor (5) aus einem Temperatursensor gebildet ist, welcher Temperatursensor die Umgebungstemperatur mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Temperaturen, vorzugsweise einer Minimal- und einer Maximaltemperatur, entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Temperaturwert, vorzugsweise als Minimaltemperaturunterschreitung oder Maximaltemperaturüberschreitung, aufweisen.

8. Vorrichtung nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (5) als Luftfeuchtigkeitssensor ausgebildet ist, welcher Luftfeuchtigkeitssensor die relative Umgebungsfeuchtigkeit mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Feuchtigkeitswerten, vorzugsweise einer Minimal- und einer Maximalfeuchtigkeit, entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Luftfeuchtigkeitswert, vorzugsweise als Minimalfeuchtigkeitsunterschreitung oder Maximalfeuchtigkeitsüberschreitung, aufweisen.

9. Vorrichtung nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (5) als Luftdrucksensor ausgebildet ist, welcher Luftdrucksensor den Luftdruck mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Luftdruckwerten, vorzugsweise einem Minimal- und einem Maximalluftdruck entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Luftdruckwert, vorzugsweise als Minimalluftdruckunterschreitung oder Maximalluftdrucküberschreitung aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (5) als Gas-Sensor ausgebildet ist, welcher Gas-Sensor die Konzentration eines Gases mißt, daß die vorbestimmbaren Schwellwerte Gaskonzentrationen, vorzugsweise einer Minimal- und einer Maximalkonzentration, entsprechen und daß die Daten eine Kennzeichnung als Konzentrationswert, vorzugsweise als Minimalkonzentrationsunterschreitung oder Maximalkonzentrationsüberschreitung aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (5) als Zustandssensor ausgebildet ist, welcher Zustandssensor bei Öffnen der Verpackung ein zeitlich konstantes Meßsignal abgibt, daß der vorbestimmbare Schwellwert kleiner als das Meßsignal ist und daß die Daten die Kennzeichnung als Zustand aufweisen.

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