DE3307579A1

DE3307579A1 - Einrichtung zur kontaktlosen abfrage eines zugehoerigen datentraegers

Info

Publication number: DE3307579A1
Application number: DE19833307579
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 8017 Ebersberg Machate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-03
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-11-29
Also published as: WO1984003566A1; EP0135570A1

Description

Einrichtung zur kontaktlosen Abfrage eines zugehörigen Daten-
trägers Das berührungslose Erfassen von Daten eines bewegten Objektes ist bei sehr unterschiedlichen Anwendungerl erforuerlich, von denen nachfolgend einige genannt werden.
Bei der Diebstahlsicherung in Kaufhäusern werden Marken unsichtbar an den zu schützenden Gegenständen befestigt, die im normalfall vom Kassenpersonal vor dem Verlassen des Kaufhauses entfernt werden. Bei Diebstahl meldet die Sicherungsanlage, daß sich beim Verlassen des Kaufhauses die Marke noch an der Ware befindet. Es bestehen also lediglich zwei Datenzustande, Marke vorhanden oder nicht vorhanden.
Bei der Steuerung von Fertigungsabläufen tragen die zu steuernden Materialien Informationen die zu ihrer Identifikation erforderlich sind um die vorgegebenen Abläufe steuern zu können.
In zunehmendem Maße werden kartenförmige Datenträger eingesetzt deren Informationen zur maschinellen Identifikation des Inhabers benutzt werden. Üblicherweise werden hierfür Lesevorrichtungen verwendet bei denen die Karten in einen Leseschlitz eingeschoben werden. Es wäre jedoch häufig von großem Vorteil wenn die Karten über größere Entfernungen ausgelesen werden könnten.
Ein weiterer Anwendungsfall ist das Orten von nregenständen.
Dies kann zum Beispiel das Auffinden von verschütteten Personen sein, die eine entsprechende Marke tragen.
Normalerweise bestehen die Auslesevorrichtnen aus einem Sende- und einem Empfangsteil. Viele derartige Einrichtungen arbeiten mit einem Licht-ender und einem optoelektronischen Empfänger. Die Daten werden auf dem attr:ier durch Zonen starker und schwacher Lichtabsorbtion gebildet. Derartige Anordnungen weisen den Nachteil auf, daß größere Distanzen zwischen der Auslesevorrichtung und dm Datenträger wegen der Fremdlichteinwirkung schwer zu realisieren sind; außerdem können die Datenträger leicht durch Verschmutzung verfälscht werden. Es sind weiterhin Vorrichtungen bekannt, die die Daten von kartenförmigen Datenträgern euf induktiver (DP 25 58 917) oder auf kapazitivem Wege (DP 28 12 3c38) auslesen. Der Nachteil dieser Lesevorrichtungen ist der, daß sie nur in räumlich enger Anordnung von Sender und Empfänger funktionieren; wie z.B. bei Kartenlesern. Eine andere Vorrichtung (DO 27 4 5$ hat einen Hochfrequenzsender, der über eine Antenne auf den Eingang eines auf gleiche Frequenz abgestimmten Empfängers koppelt. Wird in die Strecke zwischen Sende- und Empfangsar.-tenne ein elektrischer, auf die Sendefrequenz abgestimmte: Resonanzkreis eingebracht, so bewirkt dieser wegen der auftretenden Absorption bezw. der Feldverdrängung eine Verminderung der empfangenen Spannung. Diese Verminderung wird aus gewertet. Die Anordnung wirkt zwar über größere Distanzen, ist aber wegen der geringen Feldänderung sehr störanfällig; ungewollte Absorbtionen durch Metallgegenstände . Außerdem kann nen leicht Störungen durch übliche Störstrahler, wie Autos oder Elektrogeräte verursacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde ei-r.e Einrichtung zur kontaktlosen Abfrage von Datenträgern zu schaff-n, ie di oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Datenträger durch einen hochfrequenten Sender mit dem Frequenz fs angeregt wird und mit Hilfe eines Schaltelementes eine Frequenz h.fs erzeugt, die von einem init der Sendefrequenz fs synchronisierten Empfänger aufgenommen und verarteitet wird.
In Figur 1 ist die grundsätzliche Anordnung der Abfragevorrichtung dargestellt. Der Hochfrequenzgenerator 1 mit der Frequenz fs speist sowohl über den Tiefpaß 2 die Sendeantenre 3 als auch den Frequenzumsetzer 10 Die Se@@ ante@ne 3 kopplet mwt dem Kopplungsfaktor K auf den Datenträger 4. er @ate@träger erzeugt die Frequenz n.fs, dle mit dem Kopiurgsfaktor k auf die Empfangsantenne 8 der Empfangseinrichtung koppelt.
Im Mischer 9 wird die Eingangsfrequenz n.fs mit der im t:req :enzumsetzer 10 erzeugten Frequenz n.fs + fz gemischt, sodaß am Ausgang des Bandpasses 11 ein Meßsignal mit der Frequenz fz der Auswerteschaltung 12 zur Verfügung steht. Im Prinzip sind alle Fakttren n möglich. Technisch sind jedoch nur einige sinnvoll wie an Hand der nachfolgend beschriebenen Datenträger 4 eezeigt wird. In Figur 2 ist der grundsätzliche Aufbau de Datenträgers 4 dargestellt, der aus einem Empfangselement 5, einem Schaltelement 6 und einem Sendeelement 7 besteht.
Eine besondere Ausgestaltung des Datenträgers zeigt Figur 3.
Das Empfangselement besteht aus einem Schwingkreis mit der Spule 51 und dem Kondensator 52, der auf die Sendefrequenz fs abgestimmt ist. Das Schaltelement besteht aus einer Diode 61 die im nachgeschalteten Schwingkrets, bestehend aus der Spule 71 und dem Kondensator 72 Oberwellen der Sendefrequenz fs erzeugt.
Durch entsprechende Dimensionierunq des Schwingkreises können damit Frequenzen mit n.fs (n = 1,2,3... ) erzeugt und auf die Empfangsantenne 8 eingekoppelt werten. Der Umsetzer 10 arbeitet mit demselben Faktor n, so daß bei vorhandenem, bezw. aktiviertem Datenträger eine Zwischenfrequenz fz gebildet wird.
Der Vorteil dieser Anordnung beruht auf der festen Zuordnung von Sendefrequenz fs und der vom Datenträger erzeugten Frequenz n.fs. Dadurch kann der Empfänger exakt, durch Synchronisation mit der Sendefrequenz, auf die zu erwartende Empfangsfrequenz eingestellt werden. Die Empfängerbandbreite kann sehr klein genalten werden, womit Störungen durch Störsender ausgeblendet werden. Zur Unterscheidung des Nutzsignales von gleichfrequenten Störsignalen kann eine Phasenauswertung durchgeführt werden, da das Nutzsignal in einem festen Phasenverhältnis zum Sendesignal steht. Störungen durch absorbierende Metallteile treten kaum auf, da in erster Linie nict die Amplitude sondern die Frequenz des am Mischer 9 anlieger.den wingangssignales ausgewertet wird. Der beschriebene DatFntrager wird nur hinsichtlich seines Vorhandenseins geprüft. Die unterschiedliche Auslegung der Resonanzfrequenzen der Eingangskreise 5 und der Sendekreise O ermöglicht'die Selektion verschiedener Datenträger in dem sowohl der Sender und der Empfänger synchron in der Frequenz ge-; ändert werden.
Die Übertragung eines binären Datenwortes ist mit einem Datenträger entsprechend Figur 4 möglich. Das Schaltelement 6 besteht aus einem integrierten Schaltkreis der vom Empfangskreis 51, 52 mit Hilfe der Diode 53 und des Glättungskondcnsators =4 mit Gleichspannung versorgt wird. Der Schaltkreis beinhaltet einen Teiler 62 der die Frequenz n.fs erzeugt die der Sender kreis 71, 72 an die Empfangsantenne 8 abstrahlt. Weiterhin liefert der Teiler 62 die Taktfrequenz für die Adressierung des Datenspeichers 63. Entsprechend dem Datenfluß am Ausgang di Speichers 63 wird der Sendekreis 71. 72 mit Hilfe des Schalters 6 mit der Frequenz n.fs erregt oder nicht erregt. Es wirdBwie Figur 5 darstellt> nach Einschalten der Sendefrequenz fs ein serieller Datenstrom mit der Frequenz n.fs im Intervall der Speicherdaten d erzeugt, Bei dieser Anordnung ist der Faktor n<1 (1/2; 1/3; 1/4.
Der Vorteil der festen Synchronisation von Sender und Empfänger ist auch hier gegeben.

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zur kontaktlosen Abfrage des zugehörige. rtenträgers, der durch einen hochfrequenten Sender angeregt wird und dessen Daten von einem Hochfrequenzempfänger aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger einen Empfangskreis aufweist der durch Kopplung mit dem Sender eine Wechselspannung mit der Frequenz fs des Senders erzeugt und daß diese Wechselspannung durch das Schaltelement des Datenträgers in eine andere Wechselspannung mit der Frequenz n.fs umgesetzt wird, die durch den Sendekreis des Datenträgers auf den mpfager übertragen wird, dessen maximale Eingangsempfindlichkeit durch die von der Sendefrequenz abgeleiteten .rdischfrequenz n.fs + fz auf die Frequenz n.fs festgelegt ist.
2.) Ausgestaltung des Datenträgers nach Anspruch 1 derart, daß das Schaltelement eine Diode ist und daß dadurch Oterwellen der Sendefrequenz erzeugt werden.
3.) Ausgestaltung des Datenträgers nach Anspruch 1 derart, aaß das Schaltelement ein integriegrter Schaltkreis ist, der mit Hilfe einer Gleichrichterschaltung vom Empfangskreis mit Energie versorgt wird.
4.) Ausgestaltung des Datenträgers nach Anspruch 3 derart, daß der Schaltkreis einen Teiler hat-, der Frequenzen n.fs mit n<1 erzeugt.
5.) Ausgestaltung des Datenträgers nach Anspruch 3 derart, daß der Schaltkreis einen Datenspeicher aufweist. dessen Daten in serieller rorm durch F,rregen bezw. NichterregenS zum Empfänger übertragen werden.