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DE69428949T2 - Procedure for discovering adjacent answering devices - Google Patents

Procedure for discovering adjacent answering devices

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Publication number
DE69428949T2
DE69428949T2 DE1994628949 DE69428949T DE69428949T2 DE 69428949 T2 DE69428949 T2 DE 69428949T2 DE 1994628949 DE1994628949 DE 1994628949 DE 69428949 T DE69428949 T DE 69428949T DE 69428949 T2 DE69428949 T2 DE 69428949T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transponder
response
interrogator
interrogation
duration
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1994628949
Other languages
German (de)
Other versions
DE69428949D1 (en
Inventor
Josef H. Schuermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Deutschland GmbH
Original Assignee
Texas Instruments Deutschland GmbH
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 Texas Instruments Deutschland GmbH filed Critical Texas Instruments Deutschland GmbH
Priority claimed from EP94112545A external-priority patent/EP0638819B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE69428949D1 publication Critical patent/DE69428949D1/en
Publication of DE69428949T2 publication Critical patent/DE69428949T2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF INVENTION

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfragen entfernt angeordneter Transponder. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum Abfragen entfernt angeordneter Transponder des im Oberbegriff von Anspruch 10 definierten Typs und auf ein Abfragegerät, wie es im Oberbegriff von Anspruch 15 definiert ist.This invention relates to a method for interrogating remotely located transponders. The invention further relates to an arrangement for interrogating remotely located transponders of the type defined in the preamble of claim 10 and to an interrogation device as defined in the preamble of claim 15.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Transponder-Anordnungen des obenerwähnten Typs sind in EP-A-0 600 374 und EP-A-0 301 172 offenbart.Transponder arrangements of the above-mentioned type are disclosed in EP-A-0 600 374 and EP-A-0 301 172.

Es besteht ein großer Bedarf an Vorrichtungen oder Geräten, die das Identifizieren oder Erfassen von Objekten, die kontaktlos und über eine gewisse Entfernung mit solchen Vorrichtungen oder Geräten verbunden sind, in bezug auf deren Vorhandensein an einem bestimmten Ort ermöglichen. Eine zusätzliche Forderung besteht darin, daß sie bestimmen können müssen, ob zwei oder mehr Transponder benachbart sind.There is a great need for devices or equipment that enable the identification or detection of objects that are connected to such devices or equipment in a contactless manner and over a certain distance, in relation to their presence at a certain location. An additional requirement is that they must be able to determine whether two or more transponders are adjacent.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird das Vorhandensein benachbarter Transponder durch Messen der Dauer des Antwortsignals von den Transpondern erfaßt. In den Transponder-Anordnungen, die in dem US-Patent Nr. 5.053.774 (das zu EP-A-0 301 127 äquivalent ist) und in der Patentanmeldung Nr. 07/981,635 (die zu EP-A-0 600 374 äquivalent ist), die beide von Josef H. Schuermann an Texas Instruments abgetreten wurden, beschrieben werden; beträgt das normale Zeitintervall für die Antwort auf eine HF-Abfrage etwa 20 ms, während denen der Transponder normalerweise betriebsbereit ist, um eine 128-Bit-Antwortnachricht zu liefern. Nach diesem 20-ms-Zeitintervall wird das Ausgangssignal des Transponders einer Rauschsperre unterworfen. Das Unterwerfen des Antwortsignals einer Rauschsperre wird durch einen Transponder-Zeitgeber vorgenommen, der durch das Burstende (mit dem Ende des Erregersignals) ausgelöst wird. Dieser Zeitgeber zählt auf 128 (Bits) hoch und entlädt dann den Transponder-Ladekondensator.In accordance with the present invention, the presence of neighboring transponders is detected by measuring the duration of the response signal from the transponders. In the transponder arrangements described in U.S. Patent No. 5,053,774 (which is equivalent to EP-A-0 301 127) and in Patent Application No. 07/981,635 (which is equivalent to EP-A-0 600 374), both assigned by Josef H. Schuermann to Texas Instruments, the normal time interval for response to an RF interrogation is about 20 ms, during which the transponder is normally operational to provide a 128-bit response message. After this 20 ms time interval, the output of the transponder is squelched. The squelch of the response signal is performed by a transponder timer, which is controlled by the burst end (with the end of the excitation signal). This timer counts up to 128 (bits) and then discharges the transponder charging capacitor.

Die vorliegende Erfindung verwendet erstmals die Kopplung zwischen benachbarten Transpondern, um zu bestimmen, ob zwei oder mehr Transponder benachbart sind. Wenn zwei Transponder benachbart sind, werden sie beide aufgeladen und antworten einzeln auf eine HF-Abfrage. Wenn ein Transponder ein Antwortsignal sendet, strahlt seine Feldstärke somit in den anderen Transponder aus. Dieses ausgestrahlte Signal überlagert sich mit der Oszillation, die in der Resonanzschaltung des anderen Transponders aufrechterhalten wird. Die Interferenz von den kreuzgekoppelten Antworten bewirken eine Schwebung in der Resonanzschaltung beider Transponder. Diese "Schwebung" gleicht dem Phänomen, das von Musikern gehört wird, wenn sie zwei verstimmte Instrumente stimmen. Da die Instrumente verschiedene Frequenzen haben, ist ein zeitvariantes Muster mit konstruktiver Interferenz (wobei die akustischen Signale in Phase sind und die Schallintensität verstärken) und mit destruktiver Interferenz (wobei die akustischen Signale um 180º phasenverschoben sind und die Schallintensität abschwächen) zu hören. Dieses zeitvariante Muster wird als "Schwebung" bezeichnet.The present invention is the first to use coupling between adjacent transponders to determine whether two or more transponders are adjacent. When two transponders are adjacent, they are both charged and respond individually to an RF interrogation. Thus, when one transponder transmits a response signal, its field strength radiates into the other transponder. This radiated signal interferes with the oscillation maintained in the resonant circuit of the other transponder. The interference from the cross-coupled responses causes a beat in the resonant circuit of both transponders. This "beat" is similar to the phenomenon heard by musicians when they tune two out-of-tune instruments. Because the instruments have different frequencies, a time-varying pattern of constructive interference (where the acoustic signals are in phase and increase the sound intensity) and destructive interference (where the acoustic signals are 180º out of phase and decrease the sound intensity) can be heard. This time-varying pattern is called "beat."

Dieser Schwebungseffekt kann in beiden Transpondern auftreten. Zeitintervalle mit destruktiver Interferenz simulieren für jeden Transponder den Burstende-Effekt, wodurch der Zeitgeber in sich wiederholender Weise zurückgesetzt wird (da jedes Burstende den Zeitgeber zurücksetzt). Das Rücksetzen des Zeitgebers öffnet ein neues 128-ms-Fenster für die Logik und den Transponder zur Übertragung eines Datensignals. Deshalb wird die Entladefunktion des Transponders durch diesen Schwebungseffekt in sich wiederholender Weise deaktiviert, wobei der Transponder überträgt, bis der Ladekondensator vollständig entladen ist.This beating effect can occur in both transponders. Time intervals of destructive interference simulate the end of burst effect for each transponder, which resets the timer in a repetitive manner (since each end of burst resets the timer). Resetting the timer opens a new 128 ms window for the logic and transponder to transmit a data signal. Therefore, the transponder's discharge function is disabled by this beating effect in a repetitive manner, with the transponder transmitting until the charging capacitor is completely discharged.

Ein Schwebungseffekt kann auch zwischen dem Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung und anderen Transpondern wie etwa jenen, die von Herstellern gefertigt werden, die von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung verschieden sind, auftreten. Eine Interferenz von einem anderen Transponder-Typ bewirkt ebenso eine Schwebung in der Resonanzschaltung und ein wiederholtes Rücksetzen des Zeitgebers.A beat effect can also occur between the transponder according to the present invention and other transponders such as those manufactured by manufacturers other than the assignee of the present invention. Interference from another type of transponder also causes a beat in the resonant circuit and a repeated resetting of the timer.

Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen geschaffen.According to various aspects of the present invention, a method and an apparatus according to the claims are provided.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der Zeichnung:In the drawing:

ist Fig. 1 ein Blockschaltplan eines bevorzugten Abfragegeräts und einer Grundeinheit;Figure 1 is a block diagram of a preferred interrogator and base unit;

ist Fig. 2 ein Blockschaltplan eines bevorzugten Transponders;Fig. 2 is a block diagram of a preferred transponder;

ist Fig. 3 ein allgemeinerer Blockschaltplan der bevorzugten Anordnung, der deren hervorstechenden Merkmale zeigt; undFig. 3 is a more general block diagram of the preferred arrangement showing its salient features; and

zeigt Fig. 4 Signalformdarstellungen für Antennensignale für eine normale Transponder-Antwort ohne Interferenz benachbarter Transponder und für eine Transponder-Antwort, wenn sich ein weiterer Transponder in engerer Umgebung befindet.Fig. 4 shows waveform representations for antenna signals for a normal transponder response without interference from neighboring transponders and for a transponder response when another transponder is in close proximity.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen und Symbole gleiche Teile, wenn nicht anders angegeben.In the different figures, like reference numerals and symbols designate like parts unless otherwise indicated.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In Fig. 1 umfaßt die zu beschreibende Transponder-Anordnung ein Abfragegerät 10 und einen Transponder 12. Das Abfragegerät 10 ist vorzugsweise zu konstruiert, daß es von einer Bedienungsperson in der Hand gehalten werden kann und nach Betätigung einer Taste 14 einen HF-Abfrageimpuls überträgt. Dieses Abfragegerät 10 hat außerdem die Fähigkeit, HF-Signale zu empfangen und in den Signalen enthaltene Informationen zu erfassen. Die HF-Signale kommen von dem Transponder 12, der gemäß dieser Ausführungsform auf die Übertragung eines HF-Abfrageimpulses durch Zurücksenden des HF-Signals, das vorzugsweise dieselbe Frequenz wie der Abfragimpuls besitzt, antwortet. Vorzugsweise wird das HF-Signal durch den Transponder 12 unter Anwendung der Frequenzmodulation mit Frequenzumtastung (frequency shift keying = FSK) mit Daten moduliert. Dem Abfragegerät 10 ist eine Grundeinheit 16 zugeordnet, die als stationäre Einheit konstruiert ist. Die Funktionen des Abfragegeräts 10, des Transponders 12 und der Grundeinheit 16 und deren Wechselwirkung werden weiter unten näher beschrieben. Zuerst wird der Aufbau dieser Einheiten erläutert.In Fig. 1, the transponder arrangement to be described comprises an interrogator 10 and a transponder 12. The interrogator 10 is preferably designed to be hand-held by an operator and to transmit an RF interrogation pulse upon actuation of a button 14. This interrogator 10 also has the ability to receive RF signals and to detect information contained in the signals. The RF signals come from the transponder 12, which in this embodiment responds to the transmission of an RF interrogation pulse by sending back the RF signal, which preferably has the same frequency as the interrogation pulse. Preferably, the RF signal is modulated by the transponder 12 using frequency shift keying (FSK) frequency modulation. keying = FSK). The interrogator 10 is assigned a base unit 16, which is designed as a stationary unit. The functions of the interrogator 10, the transponder 12 and the base unit 16 and their interaction are described in more detail below. First, the structure of these units is explained.

Das Abfragegerät 10 enthält als zentrale Steuereinheit einen Mikroprozessor 18, der für die Steuerung der Funktionssequenzen verantwortlich ist. Ein HF-Oszillator 20 erzeugt HF-Oszillationen, sobald er durch ein Signal am Ausgang 22 des Mikroprozessors 18 in Betrieb gesetzt wird. Das Ausgangssignal des HF-Oszillators 20 kann entweder über einen Schalter 24 und einen Verstärker 26 oder über einen Schalter 28 und einen Verstärker 30 an eine Koppelspule 32 geliefert werden. Die Schalter 24 und 28 werden von dem Mikroprozessor mit Hilfe von an seinen Ausgängen 34 bzw. 36 gesendeten Signale gesteuert. Mit der Koppelspule 32 ist eine Spule 38 einer Resonanzschaltung, die aus der Spule 38 und dem Kondensator 40 besteht, gekoppelt. Mit der Spule 38 und dem Kondensator 40 ist ein Widerstand 44, der durch einen Schalter 42 überbrückt werden kann, in Reihe geschaltet, wobei zwischen dem Widerstand 44 und Masse ein weiterer Schalter 46 liegt. Die Schalter 42 und 46 werden von dem Mikroprozessor gesteuert, der an seinen Ausgängen 48 und 50 entsprechende Steuersignale sendet. Wenn der Schalter 46 geschlossen ist, wirkt die Resonanzschaltung mit der Spule 38 und dem Kondensator 40 als eine parallel geschaltete Resonanzschaltung, während sie dann, wenn der Schalter 46 geöffnet ist, als eine in Reihe geschaltete Resonanzschaltung wirkt. Die Spule 38 dient als Sende- und Empfangsspule, die den von dem Oszillator 20 an sie gelieferten HF-Abfrageimpuls sendet und das von dem Transponder 12 zurückgesendete HF-Signal empfängt.The interrogator 10 contains a microprocessor 18 as a central control unit, which is responsible for controlling the functional sequences. An RF oscillator 20 generates RF oscillations as soon as it is activated by a signal at the output 22 of the microprocessor 18. The output signal of the RF oscillator 20 can be supplied to a coupling coil 32 either via a switch 24 and an amplifier 26 or via a switch 28 and an amplifier 30. The switches 24 and 28 are controlled by the microprocessor with the aid of signals sent to its outputs 34 and 36, respectively. A coil 38 of a resonant circuit consisting of the coil 38 and the capacitor 40 is coupled to the coupling coil 32. A resistor 44, which can be bridged by a switch 42, is connected in series with the coil 38 and the capacitor 40, with a further switch 46 between the resistor 44 and ground. The switches 42 and 46 are controlled by the microprocessor, which sends corresponding control signals to its outputs 48 and 50. When the switch 46 is closed, the resonant circuit with the coil 38 and the capacitor 40 acts as a parallel resonant circuit, while when the switch 46 is open, it acts as a series resonant circuit. The coil 38 serves as a transmitting and receiving coil, transmitting the RF interrogation pulse delivered to it by the oscillator 20 and receiving the RF signal sent back by the transponder 12.

Die von der Resonanzschaltung empfangenen HF-Signale werden an zwei Verstärker 52, 54 geliefert, die so entworfen wurden, daß sie die empfangenen HF-Signale verstärken und zur Impulsformung begrenzen. Mit den Verstärkern ist eine parallele Resonanzschaltung 56 verbunden, die die erforderliche Empfangsselektivität sicherstellt. Der Ausgang des Verstärkers 54 ist mit einem Taktgenerator 58 verbunden, der aus dem an ihn gelieferten Signal ein Taktsignal erzeugt und an den Eingang 60 des Mikroprozessors 18 schickt.The RF signals received by the resonant circuit are supplied to two amplifiers 52, 54 designed to amplify and limit the received RF signals for pulse shaping. A parallel resonant circuit 56 is connected to the amplifiers to ensure the required reception selectivity. The output of the amplifier 54 is connected to a clock generator 58 which generates a clock signal from the signal supplied to it and sends it to the input 60 of the microprocessor 18.

Zusätzlich wird das Ausgangssignal des Verstärkers 54 zu einen Demodulator 62 geschickt, der das an ihn angelegte Signal demoduliert und dieses an den Eingang 64 des Mikroprozessors 18 schickt.In addition, the output signal of the amplifier 54 is sent to a demodulator 62, which demodulates the signal applied to it and sends it to the input 64 of the microprocessor 18.

Die in dem empfangenen HF-Signal enthaltenen Informationen werden nach der Demodulation in dem Demodulator 62 über den Mikroprozessor 18 zu einem Direktzugriffsspeicher 66 geschickt, damit sie in diesem gespeichert werden können. Zwischen dem Mikroprozessor 18 und dem Direktzugriffsspeicher 66 ist eine bidirektionale Verbindung 68 vorgesehen, die eine Eingabe von Informationen von dem Mikroprozessor 18 in den Direktzugriffsspeicher 66 und außerdem eine Übertragung von Informationen in entgegengesetzter Richtung ermöglicht. Die in dem Direktzugriffsspeicher 66 gespeicherten Informationen können an einer Buchse 70 abgelesen werden.The information contained in the received RF signal is sent, after demodulation in the demodulator 62, via the microprocessor 18 to a random access memory 66 so that it can be stored therein. A bidirectional connection 68 is provided between the microprocessor 18 and the random access memory 66, which enables information to be input from the microprocessor 18 into the random access memory 66 and also enables information to be transferred in the opposite direction. The information stored in the random access memory 66 can be read at a socket 70.

Eine von dem Mikroprozessor 18 gespeiste Anzeigeeinheit 72 ermöglicht der Bedienungsperson das Sehen der in dem empfangenen HF-Signal enthaltenen Informationen.A display unit 72 fed by the microprocessor 18 enables the operator to view the information contained in the received RF signal.

Da das Abfragegerät 10 ein tragbares Gerät ist, ist eine wiederaufladbare Batterie 74 als Stromversorgung vorgesehen. Die Ausgangsspannung der Batterie 74 wird nach Schließen eines Schalters 76 an die mit "+" bezeichneten Anschlüsse ausgewählter Chips in dem Abfragegerät 10 angelegt. An die zwei Verstärker 52, 54, den Taktgenerator 58 und den Demodulator 62 wird die Versorgungsspannung jedoch über einen separaten Schalter 78 angelegt, der von dem Mikroprozessor 18 gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, jene Schaltungselemente lediglich während eines vorgegebenen Zeitintervalls innerhalb des gesamten Arbeitszyklus mit Spannung zu versorgen und somit zu aktivieren.Since the interrogator 10 is a portable device, a rechargeable battery 74 is provided as a power supply. The output voltage of the battery 74 is applied to the terminals marked "+" of selected chips in the interrogator 10 after closing a switch 76. However, the supply voltage is applied to the two amplifiers 52, 54, the clock generator 58 and the demodulator 62 via a separate switch 78 which is controlled by the microprocessor 18. This makes it possible to supply those circuit elements with voltage and thus activate them only during a predetermined time interval within the entire operating cycle.

Die Batterie 74 kann durch eine Spannung aufgeladen werden, die in einer Spule 80 induziert, in einem Gleichrichter 82 gleichgerichtet und mittels eines Kondensators 84 geglättet wird. Vorzugsweise wird die Spannung in der Spule 80 über eine Spule 112 in der Grundeinheit 1b induziert. Ein Ladungssensor 86 erfaßt, wann in der Spule 80 eine Ladespannung induziert wird, d. h., wann ein Ladevorgang der Batterie 74 stattfindet. Es sendet dann an den Eingang 88 des Mikroprozessors 18 ein entsprechendes Nachrichtensignal.The battery 74 can be charged by a voltage that is induced in a coil 80, rectified in a rectifier 82 and smoothed by a capacitor 84. Preferably, the voltage is induced in the coil 80 via a coil 112 in the base unit 1b. A charge sensor 86 detects when a charging voltage is induced in the coil 80, ie when a charging process of the battery 74 takes place. It then sends a corresponding message signal to the input 88 of the microprocessor 18.

Ein weiterer Schalter 90, der mittels eines Signals von dem Ausgang 92 des Mikroprozessors 18 gesteuert wird, kann im geschlossenen Zustand die Ausgangssignale des HF-Oszillators 20 über einen Verstärker 94 an eine Koppelspule 96 liefern. Der Schalter 90 wird typischerweise verwendet, um das Senden eines HF-Abfrageimpulses an einen Transponder 12 zu aktivieren, um die Datenübertragung zu oder von diesem zu initiieren.Another switch 90, controlled by a signal from the output 92 of the microprocessor 18, can, when closed, provide the output signals of the RF oscillator 20 via an amplifier 94 to a coupling coil 96. The switch 90 is typically used to activate the transmission of an RF interrogation pulse to a transponder 12 to initiate data transmission to or from it.

Mit Hilfe eines Modulators 98 kann der HF-Oszillator 20 moduliert werden. Das zu diesem Zweck erforderliche Modulationssignal wird von dem Mikroprozessor 18 über einen mittels eines Signals von seinem Ausgang 102 gesteuerten Schalter 100 an den Modulator 98 geliefert. Das Modulationssignal von dem Mikroprozessor 18 wird dann, wenn der Schalter 100 geschlossen ist, auch an eine Koppelspule 104 geliefert.The RF oscillator 20 can be modulated by means of a modulator 98. The modulation signal required for this purpose is supplied to the modulator 98 by the microprocessor 18 via a switch 100 controlled by a signal from its output 102. The modulation signal from the microprocessor 18 is also supplied to a coupling coil 104 when the switch 100 is closed.

Die ebenfalls in Fig. 1 gezeigte Grundeinheit 16 ist eine stationäre Einheit, die über eine Buchse 106 mit dem Hauptversorgungsnetz verbunden ist. In einer Stromversorgung 108 wird die Arbeitsspannung für einen Ladespannungsgenerator 110 erzeugt, dessen Ausgangssignal einer Spule 112 zugeführt wird. Zwischen die Stromversorgung 108 und den Ladespannungsgenerator 110 ist ein Schalter 114 eingesetzt. Der Schalter 114 ist stets geschlossen, wenn das Abfragegerät 10 auf der Grundeinheit 16 angeordnet ist. Dies ist in Fig. 1 durch eine Art Stellschalter 116 an der Grenzlinie des Abfragegeräts 10 symbolisch dargestellt. Die Spulen 112 und 80 sind in der Grundeinheit 16 und dem Abfragegerät 10 räumlich so angeordnet, daß sie dann, wenn das Abfragegerät 10 auf der Grundeinheit 16 angeordnet ist, wie die Primärwicklung und die Sekundärwicklung eines Transformators arbeiten. In dieser Weise kann die Batterie 74 so oft wie erforderlich kontaktlos aufgeladen werden. Die Spulen 96 und 104 in dem Abfragegerät 10 sind so angeordnet, daß sie räumlich sehr nahe bei einer Spule 118 liegen, wenn das Abfragegerät 10 auf der Grundeinheit 16 angeordnet ist. In dieser Weise ist zwischen der Spule 96 und der Spule 104 zum einen und der Spule 118 zum anderen eine kontaktlose Signalübertragung möglich. Zur Demodulation der von der Spule 118 kommenden Signale dient ein Demodulator 120.The base unit 16, also shown in Fig. 1, is a stationary unit that is connected to the mains supply network via a socket 106. In a power supply 108, the working voltage is generated for a charging voltage generator 110, the output signal of which is fed to a coil 112. A switch 114 is inserted between the power supply 108 and the charging voltage generator 110. The switch 114 is always closed when the interrogator 10 is arranged on the base unit 16. This is symbolically shown in Fig. 1 by a type of setting switch 116 on the boundary line of the interrogator 10. The coils 112 and 80 are spatially arranged in the base unit 16 and the interrogator 10 in such a way that when the interrogator 10 is arranged on the base unit 16, they work like the primary winding and the secondary winding of a transformer. In this way, the battery 74 can be charged as often as necessary without contact. The coils 96 and 104 in the interrogation device 10 are arranged so that they are spatially very close to a coil 118 when the interrogation device 10 is arranged on the base unit 16. In this way, a contactless signal transmission is possible between the coil 96 and the coil 104 on the one hand and the coil 118 on the other. A demodulator 120 is used to demodulate the signals coming from the coil 118.

Der in Fig. 2 gezeigte Transponder 12 der bevorzugten Ausführungsform enthält zum Empfangen des HF-Abfrageimpulses eine parallele Resonanzschaltung 130 mit einer Spule 132 und einem Kondensator 134. Mit der parallelen Resonanzschaltung 130 ist ein Kondensator 136 verbunden, der als Energieakkumulator dient. Außerdem ist die parallele Resonanzschaltung 130 mit einem HF-Bus 138 verbunden. Die Resonanzschaltung 130 wirkt in an sich bekannter Weise als Empfänger und als Sender. Eine Taktregeneratorschaltung empfängt das HF-Signal von dem HF-Bus 138 und regeneriert ein Taktsignal 139 mit einer im wesentlichen rechteckigen Signalform. Ein an den HF-Bus angeschlossener Burstende-Detektor 142 hat die Funktion, den Leistungspegel eines HF-Trägers auf dem HF-Bus 138 zu überwachen. Ein solcher HF- Träger tritt auf dem HF-Bus 138 stets dann auf, wenn die parallele Resonanzschaltung 130 von dem Abfragegerät 10 einen HF-Abfrageimpuls empfängt. Der Burstende- Detektor 142 sendet an seinem Ausgang ein HF-Schwellensignal mit einem vorgegebenen Wert, sobald der Leistungspegel des HF-Trägers auf dem HF-Bus 138 unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt. Durch Verbinden einer Diode 144 mit dem HF-Bus 138 wird der HF-Träger gleichgerichtet, wobei als Ergebnis der Kondensator 136 geladen wird. Die in dem Kondensator 136 gespeicherte Energie ist zu der in dem HF-Abfrageimpuls enthaltenen Energie proportional. Somit kann nach dem Empfang des HF-Abfrageimpulses eine Gleichspannung am Kondensator 136 abgenommen werden. Eine mit dem Kondensator 136 verbundene Zenerdiodenfunktion 146 stellt sicher, daß die Gleichspannung, die abgegriffen werden kann, einen durch die Zenerspannung der Diode 146 definierten Wert nicht überschreitet, wobei die Zenerdiodenfunktion 146 in wirklichen Ausführungen wie etwa in einer integrierten Schaltung durch verschiedenartige Schaltungen zur Spannungsbegrenzung, die an sich wohlbekannt sind, erfüllt werden kann. Eine Zenerdiodenfunktion 146 erfüllt eine ähnliche Funktion, um zu verhindern, daß die Spannung auf dem HF-Bus 138 zu groß wird. Auf eine Abfrage von dem Transponder 12 hin sendet das Abfragegerät 10 anfänglich ein HF-Signal an den Transponder 12 mit dem ausdrücklichen Zweck, diesen zu laden. Dies wird als Ladephase bezeichnet.The transponder 12 of the preferred embodiment shown in Fig. 2 includes a parallel resonant circuit 130 having a coil 132 and a capacitor 134 for receiving the RF interrogation pulse. A capacitor 136 is connected to the parallel resonant circuit 130 and serves as an energy accumulator. In addition, the parallel resonant circuit 130 is connected to an RF bus 138. The resonant circuit 130 functions as a receiver and as a transmitter in a manner known per se. A clock regenerator circuit receives the RF signal from the RF bus 138 and regenerates a clock signal 139 having a substantially rectangular waveform. A burst end detector 142 connected to the RF bus functions to monitor the power level of an RF carrier on the RF bus 138. Such an RF carrier appears on the RF bus 138 whenever the parallel resonant circuit 130 receives an RF interrogation pulse from the interrogator 10. The end of burst detector 142 sends an RF threshold signal of a predetermined value at its output as soon as the power level of the RF carrier on the RF bus 138 falls below a predetermined threshold value. By connecting a diode 144 to the RF bus 138, the RF carrier is rectified, with the result that the capacitor 136 is charged. The energy stored in the capacitor 136 is proportional to the energy contained in the RF interrogation pulse. Thus, after the RF interrogation pulse has been received, a DC voltage can be taken from the capacitor 136. A zener diode function 146 connected to capacitor 136 ensures that the DC voltage that can be tapped does not exceed a value defined by the zener voltage of diode 146, which zener diode function 146 can be fulfilled in actual implementations such as in an integrated circuit by various voltage limiting circuits well known in the art. A zener diode function 146 fulfills a similar function to prevent the voltage on RF bus 138 from becoming too high. In response to an interrogation from transponder 12, interrogator 10 initially sends an RF signal to transponder 12 for the express purpose of charging it. This is referred to as the charging phase.

Eine nicht gezeigte POR-Schaltung (POR = Power-On-Reset = Einschalten- Rücksetzen) liefert ein POR-Signal an eine Starterfassungsschaltung 154. Diese POR- Schaltung überwacht den Vcc-Pegel und wird aktiviert, wenn dieser von einem Pegel unter einer bestimmten Gleichspannungsschwelle auf einen Pegel über einer bestimmten Gleichspannungsschwelle ansteigt. Typischerweise tritt das POR-Signal während der Ladephase des Transponders auf. POR-Schaltungen sind an sich bekannt; tatsächlich werden sie gewöhnlich in den meisten Schaltungen der Klasse von Schaltungen, die als "Zustandsmaschinen" bekannt sind und in einen bekannten Zustand initialisiert werden können, verwendet. Nach dem Empfang des POR-Signals überwacht die Starterfassungsschaltung 154 dann den Ausgang 150 der Burstende-Erfassungsschaltung 142. Am Ausgang 150 wird ein Burstende-Signal (EOB = end of burst) geliefert. Nach dem Empfang eines als gültig erkannten EOB, das auf ein als gültig erkanntes POR- Signal folgt, schaltet die Starterfassungsschaltung 154 über den Schalter 156 die Taktregeneratorschaltung 140 ein. Die Taktregeneratorschaltung 140 bereitet das Signal von der Resonanzschaltung 130 auf und liefert einen regenerierten HF-Takt, der vorzugsweise einer Rechteckschwingung entspricht. Der Ausgang der Starterfassungsschaltung 154 bleibt auf Positivpegel, bis ein nachträgliches POR empfangen wird. Sämtliche Teile des Transponders, die sich von dem Taktregenerator 140 unterscheiden, werden ständig mit Vcc versorgt, verbrauchen jedoch in ihrem inaktiven Zustand (d. h. dann, wenn der Taktregenerator 140 inaktiv ist) aufgrund der Anwendung der Niedrigleistungs-CMOS-Technologie eine vernachlässigbare Leistungsmenge.A POR circuit (POR = Power-On-Reset), not shown, supplies a POR signal to a start detection circuit 154. This POR Circuit monitors the Vcc level and is activated when it rises from a level below a certain DC threshold to a level above a certain DC threshold. Typically, the POR signal occurs during the charging phase of the transponder. POR circuits are well known in the art; in fact, they are commonly used in most circuits in the class of circuits known as "state machines" that can be initialized to a known state. After receiving the POR signal, starter detection circuit 154 then monitors output 150 of end of burst detection circuit 142. An end of burst (EOB) signal is provided at output 150. After receiving a valid EOB following a valid POR signal, starter detection circuit 154 turns on clock regenerator circuit 140 via switch 156. The clock regenerator circuit 140 conditions the signal from the resonant circuit 130 and provides a regenerated RF clock that preferably corresponds to a square wave. The output of the start detection circuit 154 remains positive until a subsequent POR is received. All parts of the transponder other than the clock regenerator 140 are constantly supplied with Vcc, but consume a negligible amount of power in their inactive state (ie, when the clock regenerator 140 is inactive) due to the use of low power CMOS technology.

In Fig. 2 empfängt ein Teiler 158 ein Taktsignal 139 und teilt dessen Frequenz vorzugsweise durch acht. Eine Zupfschaltung 192 sendet vorzugsweise stets dann, wenn sie durch das unterteilte Taktsignal, das sie von dem Teiler 158 empfängt, angestoßen wird, einen Kurzzeitimpuls. Diese Zupfschaltung 192 hält die Oszillation der Resonanzschaltung 130 aufrecht, indem sie den Feldeffekttransistor oder FET 190 kurzzeitig durchschaltet und dadurch über den HF-Bus 138 einen leitenden Pfad zwischen der Resonanzschaltung 130 und der Masse bildet, so daß die Resonanzschaltung aus dem Speicherkondensator 136 elektrische Energie gewinnt. Diese Zupfschaltung 192 ist metaphorisch so benannt, um zu beschreiben, daß sie die Oszillation der Resonanzschaltung 130 in der Weise aufrechterhält, wie das Zupfen einer Gitarrensaite deren Oszillation aufrechterhält. Obwohl diese "Zupf"-Aktion die Spannung auf dem HF-Bus 138 vorübergehend senkt, reicht die Dauer des Impulses bei dem gegebenem Kanalwiderstand des FET 190 nicht aus, um die Spannung unter diejenige Schwelle zu senken, bei der eine Aktivierung der Burstende- Erfassungsschaltung 142 ausgelöst wird. Ein zweiter Teiler 160 teilt das Taktsignal 139 nochmals durch zwei, so daß die Taktfrequenz am Ausgang des Teilers 160 1/16 der ursprünglichen Taktfrequenz beträgt.In Fig. 2, a divider 158 receives a clock signal 139 and preferably divides its frequency by eight. A plucking circuit 192 preferably sends a short pulse whenever it is triggered by the divided clock signal it receives from divider 158. This plucking circuit 192 maintains the oscillation of the resonant circuit 130 by momentarily turning on the field effect transistor or FET 190, thereby establishing a conductive path between the resonant circuit 130 and ground via the RF bus 138 so that the resonant circuit derives electrical energy from the storage capacitor 136. This plucking circuit 192 is named metaphorically to describe that it maintains the oscillation of the resonant circuit 130 in the same way that plucking a guitar string maintains its oscillation. Although this "plucking" action temporarily lowers the voltage on the RF bus 138, the duration of the pulse is sufficient the given channel resistance of the FET 190 is not sufficient to reduce the voltage below the threshold at which activation of the burst end detection circuit 142 is triggered. A second divider 160 divides the clock signal 139 by two again so that the clock frequency at the output of the divider 160 is 1/16 of the original clock frequency.

Mit weiterem Bezug auf Fig. 2 wird nun die Leseschaltungsanordnung für die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Mit dem Ausgang des zweiten Teilers 160 ist der Schiebe-Takteingang 176 eines Ausgangsschieberegisters 172 verbunden, so daß Daten durch dieses Register 172 bei 1/16 der ursprünglichen Taktfrequenz verschoben werden. Das Ausgangsschieberegister 172 empfängt über den Datenbus 220, nachdem es an seinem Schiebe/Lade-Eingang 174 ein "Lade"-Signal von dem Ausgang der Starterfassungsschaltung 154 empfangen hat, eine parallele Last von dem Speicher 168 oder einer anderen Quelle. Im Anschluß an das Laden des Ausgangsschieberegisters 172 wird das Signal von der Starterfassungsschaltung 154 auf Positivpegel gelegt, worauf an dem Schiebe/Lade-Eingang 174 des Registers 172 ein "Schiebe"-Signal empfangen wird. Wenn das "Schiebe"-Signal auf Positivpegel liegt, werden die Daten infolge des am Schiebe-Takteingang 176 empfangenen Taktsignals bei 1/16 der ursprünglichen Taktfrequenz durch das Ausgangsschieberegister geschoben. Wie in der Figur gezeigt ist, werden die Daten durch das Ausgangsschieberegister 172 über den Datenpfad 182 zurückgeführt und außerdem über den Datenpfad 182 zu dem Gate des FET oder Modulators 200 geführt. Vorzugsweise liegen die Daten des Ausgangsschieberegisters für eine bestimmte Zeit (Vor-Bit-Zeit) auf Tiefpegel und in Abhängigkeit von den darin geladenen Daten auf Hochpegel oder auf Tiefpegel. Die Vor-Bit-Zeit wird in dieser Ausführungsform verwendet, um der Abfragegerät-Empfängerspule 38 Zeit zu lassen, sich von der Leistungsburst-Überlast (Ladephase) zu erholen und um die Lesefunktion von der Schreibfunktion zu unterscheiden, wie weiter unten beschrieben wird. Wenn der Ausgang des Ausgangsschieberegisters 172 auf Tiefpegel liegt, sperrt der FET 200. Wenn der Ausgang des Ausgangsschieberegisters 172 auf Hochpegel liegt, schaltet der FET 200 durch, wodurch der Kondensator 198 mit der Resonanzschaltung 130 verbunden wird und deren Resonanzfrequenz abgesenkt wird. Der FET 200 dient hauptsächlich als Schalter unter der Steuerung des Ausgangsschieberegisters 172, der den Kondensator 198, der die Frequenz der Resonanzschaltung 130 moduliert, verbindet oder unverbunden beläßt. In dieser Weise wird in Antwort auf die an den FET 200 angelegten Daten eine Frequenzmodulation der Resonanz- oder Trägerfrequenz der Resonanzschaltung 130 vorgenommen. Ein Tiefpegel- oder "Null"-Signal wird wiedergegeben, wenn während einer Bitperiode die ursprüngliche Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung 130 aufrechterhalten wird. Ein Hochpegel- oder "Eins"-Signal wird wiedergegeben, wenn innerhalb einer Bitperiode die neue Resonanzfrequenz der Parallelkombination aus der ursprünglichen Resonanzschaltung 130 und dem parallel geschalteten Kondensator 198 auftritt.With continued reference to Fig. 2, the read circuitry for the preferred embodiment will now be described. Connected to the output of the second divider 160 is the shift clock input 176 of an output shift register 172 so that data is shifted through this register 172 at 1/16 of the original clock frequency. The output shift register 172, after receiving a "load" signal from the output of the starter detection circuit 154 at its shift/load input 174, receives a parallel load from the memory 168 or other source via the data bus 220. Following loading of the output shift register 172, the signal from the starter detection circuit 154 is driven positive and a "shift" signal is received at the shift/load input 174 of the register 172. When the "shift" signal is positive, the data is shifted through the output shift register in response to the clock signal received at shift clock input 176 at 1/16 of the original clock frequency. As shown in the figure, the data is fed back through the output shift register 172 via data path 182 and is also fed to the gate of the FET or modulator 200 via data path 182. Preferably, the output shift register data is low for a certain time (pre-bit time) and is high or low depending on the data loaded therein. The pre-bit time is used in this embodiment to allow the interrogator receiver coil 38 time to recover from the power burst overload (load phase) and to distinguish the read function from the write function, as described below. When the output of the output shift register 172 is low, the FET 200 is turned off. When the output of the output shift register 172 is high, the FET 200 turns on, thereby connecting the capacitor 198 to the resonant circuit 130 and lowering its resonant frequency. The FET 200 serves primarily as a switch under the control of the output shift register 172, which connecting or leaving unconnected the capacitor 198 which modulates the frequency of the resonant circuit 130. In this manner, frequency modulation of the resonant or carrier frequency of the resonant circuit 130 is performed in response to data applied to the FET 200. A low or "zero" signal is reproduced when the original resonant frequency of the resonant circuit 130 is maintained during a bit period. A high or "one" signal is reproduced when the new resonant frequency of the parallel combination of the original resonant circuit 130 and the parallel capacitor 198 occurs within a bit period.

Mit nochmaligem Bezug auf Fig. 2 wird nun die Arbeitsweise einer Entlade- Logikschaltung beschrieben. Ein Zeitgeber 184 empfängt an seinem Eingang 186 das Ausgangssignal des Teilers 160 und teilt das Taktsignal nochmals durch 128. Der Divisor des Zeitgebers 184 beträgt aufgrund der bevorzugten Datenübertragungs- Bitlänge von 128 in diesem Fall 128. Wenn diese Bitlänge zu ändern ist, ändert sich vorzugsweise der Divisor des Zeitgebers 184 entsprechend. Eine Diode 210 hält den unidirektionalen Stromfluß von dem Zeitgeber 184 in eine parallele RC-Kombination aus einem Kondensator 212 und einem Widerstand 214 aufrecht, was die Ladung am Gate eines Feldeffekttransistors oder FET 216 für eine gegebene Dauer aufrechterhält. Der Kondensator 212 kann durch den Zeitgeber 184 über die Diode 210 geladen werden, jedoch muß er über den Widerstand 214 entladen werden. Der FET 216 dient dann, wenn das Gate des FET 216 durch die Parallelkombination aus dem Widerstand 214 und dem Kondensator 216 über einer Schwellenspannung gehalten wird, zur Schaffung eines niederohmigen Entladepfades für den Speicherkondensator 136 zur Masse. In dieser Weise wird die im Transponder 12 verbleibende Energie nach der Übertragung eines vollständigen Datenrahmens, in diesem Fall von 128 Bit (Lesephase), von dem Transponder 12 zu dem Abfragegerät 10 normalerweise durch Kurzschließen des Ladekondensators 136 beseitigt. Diese Aktion stellt sicher, daß der Transponder während der nächsten Ladephase korrekt angestoßen wird und nicht in einem undefinierten oder inkorrekten Zustand verbleibt, so daß ein nachfolgendes Aufladen blockiert werden könnte. Außerdem besitzt dank dieser Funktion jeder Transponder 12 im Bereich des Abfragegeräts 10 eine gleiche Startbedingung.Referring again to Fig. 2, the operation of a discharge logic circuit will now be described. A timer 184 receives the output of divider 160 at its input 186 and divides the clock signal again by 128. The divisor of timer 184 is 128 in this case due to the preferred data transmission bit length of 128. If this bit length is to be changed, the divisor of timer 184 preferably changes accordingly. A diode 210 maintains the unidirectional flow of current from timer 184 into a parallel RC combination of capacitor 212 and resistor 214, which maintains the charge on the gate of a field effect transistor or FET 216 for a given duration. The capacitor 212 can be charged by the timer 184 through the diode 210, but it must be discharged through the resistor 214. The FET 216 serves to provide a low resistance discharge path for the storage capacitor 136 to ground when the gate of the FET 216 is held above a threshold voltage by the parallel combination of the resistor 214 and the capacitor 216. In this way, the energy remaining in the transponder 12 after the transmission of a complete data frame, in this case 128 bits (read phase), from the transponder 12 to the interrogator 10 is normally removed by shorting the charge capacitor 136. This action ensures that the transponder is correctly triggered during the next charging phase and does not remain in an undefined or incorrect state, which could block subsequent charging. In addition, thanks to this function, every transponder 12 in the area of the interrogator 10 has the same starting condition.

Mit nochmaligem Bezug auf Fig. 2 wird nun die dort gezeigte Schaltungsanordnung des Transponders 12, mit der Daten in diesen geschrieben werden können (Schreibfunktion), beschrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Abfragegerät 10 den HF-Abfrageimpuls einer Pulspausenmodulation (PPM = pulse pause modulation) unterziehen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Dieses Signal wird auf den HF-Bus 138 reflektiert. Wie an sich bekannt ist, arbeitet ein Pulspausenmodulations-System durch abwechselndes Aktivieren und Deaktivieren einer Trägerwelle. Während des Zeitintervalls, in dem der Träger deaktiviert ist, erfaßt der Burstende-Detektor 142 eine Abnahme der HF-Energie und wird aktiviert. Nachdem die Starterfassungsschaltung 154 durch das POR-Signal freigegeben ist, wird sie durch das erste EOB-Signal, das durch das Startbit (siehe Fig. 4) ausgelöst wird, aktiviert. Obwohl in dieser bevorzugten Ausführungsform aufgrund dessen, daß jeder Datenbitstatus durch das Vorhandensein oder das Fehlen einer Trägerwelle-Ausphase übertragen wird, wie noch näher beschrieben wird, ein Startbit verwendet wird, sind andere Ausführungsformen möglich, in denen jedoch kein Startbit übertragen werden muß. Die Dauer des als "Aus"-Phase bekannten Zeitintervalls, in dem der Träger deaktiviert ist, ist kürzer als die Vor-Bit-Zeit der Lesephase. Diese besondere Anforderung wird in dieser Ausführungsform aufgrund dessen gestellt, daß das Ausgangsschieberegister 172 während der Aus-Phase zu schieben beginnt. Da jedoch die Vor-Bit-Zeit länger als die Aus-Phase ist, kann das Ausgangsschieberegister lediglich Nullen herausschieben, so daß der FET 198 in Wirklichkeit nie aktiviert und invertiert wird und keine unerwünschte Modulation des Trägers 138 stattfindet. Das EOB-Signal wird dann deaktiviert, wenn der Träger wiederkehrt. Die Aktivierungen und Deaktivierungen des EOB-Signals dienen dazu, einen Datenstrom zu dem Eingang 266 des Eingangsschieberegisters 228 zu liefern. Ungeachtet der EOB-Übergänge hält die Starterfassungsschaltung 154 ihre Ausgabetätigkeit aufrecht, bis ein neues POR-Signal empfangen wird, wodurch die Speisung der Taktregeneratorschaltung 140 über den Schalter 156 aufrechterhalten wird.Referring again to Fig. 2, the circuit arrangement of the transponder 12 shown therein, with which data can be written to it (write function), will now be described. In a preferred embodiment of the invention, the interrogator 10 can subject the RF interrogation pulse to pulse pause modulation (PPM), as shown in Fig. 4. This signal is reflected onto the RF bus 138. As is known per se, a pulse pause modulation system operates by alternately activating and deactivating a carrier wave. During the time interval in which the carrier is deactivated, the end of burst detector 142 detects a decrease in RF energy and is activated. After the start detection circuit 154 is enabled by the POR signal, it is activated by the first EOB signal triggered by the start bit (see Fig. 4). Although a start bit is used in this preferred embodiment because each data bit state is transmitted by the presence or absence of a carrier wave off phase, as will be described in more detail below, other embodiments are possible in which no start bit needs to be transmitted. The duration of the time interval known as the "off" phase during which the carrier is deactivated is less than the pre-bit time of the read phase. This particular requirement is imposed in this embodiment because the output shift register 172 begins shifting during the off phase. However, since the pre-bit time is longer than the off phase, the output shift register can only shift out zeros, so that the FET 198 is never actually activated and inverted and no unwanted modulation of the carrier 138 occurs. The EOB signal is then deactivated when the carrier returns. The activations and deactivations of the EOB signal serve to provide a data stream to the input 266 of the input shift register 228. Regardless of the EOB transitions, the start capture circuit 154 maintains its output activity until a new POR signal is received, thereby maintaining the power to the clock regenerator circuit 140 via switch 156.

Ein vierter Teiler 162 ist vorgesehen, der das Taktsignal von dem zweiten Teiler 160 empfängt und wiederum durch 16 teilt, um den Takteingang 227 des Eingangsschieberegisters 228 mit einem Eingangstaktsignal zu versorgen. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Schreibdatenrate dann 1/256 der Resonanzfrequenz oder Empfangstaktfrequenz. Es muß Vorsorge getroffen werden, daß die Daten in das Eingangsschieberegister 228 geschoben werden, während die Daten stabil sind. Dies kann in der folgenden Weise sichergestellt werden. Der vierte Teiler 162 wird durch die Starterfassungsschaltung 154 über das UND-Glied 155 aktiviert. Jedes nachfolgende "Null"-Bit oder "Tiefpegel"-Bit, das von der Burstende- Erfassungsschaltung 142 empfangen wird, legt den Ausgang 150 der Bursterfassungsschaltung 142 auf Positivpegel. Das Positivpegel-Signal wird dann von dem Negativlogik-Eingang des UND-Glieds 155 empfangen. Der Negativlogik-Eingang ist durch eine "Blase" am Eingang des UND-Glieds 155 gekennzeichnet, wie an sich bekannt ist. Per Definition der UND-Funktion liegt der Ausgang des UND-Gliedes 155 dann auf Positivpegel, wodurch der vierte Teiler 162 freigegeben wird und der Eingangstakt mit den Eingangsdaten synchronisiert wird.A fourth divider 162 is provided which receives the clock signal from the second divider 160 and divides it again by 16 to provide an input clock signal to the clock input 227 of the input shift register 228. In the preferred embodiment, the write data rate is then 1/256 of the Resonant frequency or receive clock frequency. Care must be taken to ensure that the data is shifted into the input shift register 228 while the data is stable. This can be ensured in the following manner. The fourth divider 162 is activated by the start detection circuit 154 through the AND gate 155. Each subsequent "zero" bit or "low" bit received by the end of burst detection circuit 142 drives the output 150 of the burst detection circuit 142 to a positive level. The positive level signal is then received by the negative logic input of the AND gate 155. The negative logic input is indicated by a "bubble" at the input of the AND gate 155, as is well known. By definition of the AND function, the output of the AND gate 155 is then positive, enabling the fourth divider 162 and synchronizing the input clock with the input data.

Die Endeerfassungsschaltung 234 erfaßt das Ende eines Datenrahmens, wenn in dem Eingangsschieberegister 228 eine bestimmte Bitkombination enthalten ist, und aktiviert daraufhin die Programmierlogik 232, wenn zuvor ein Programmierbefehl von dem Befehlsdecodierer 230 empfangen wurde. Die Daten werden dann von dem Eingangsschieberegister 228 über einen parallelen Datenbus 220 zu dem Speicher 168 oder zu einem anderen Speicher übertragen. Vorzugsweise ist der Speicher, zu dem die Daten übertragen werden, ein elektrisch löschbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM).The end detection circuit 234 detects the end of a data frame when a particular bit combination is contained in the input shift register 228 and then activates the programming logic 232 if a programming command was previously received from the command decoder 230. The data is then transferred from the input shift register 228 to the memory 168 or to another memory via a parallel data bus 220. Preferably, the memory to which the data is transferred is an electrically erasable read only memory (EEPROM).

Der Burstende-Detektor 142 dient im allgemeinen als PPM-Demodulator. Im Stand der Technik sind viele andere Modulationsschemata für den Funkverkehr bekannt, wobei für jene Schemata anstelle des Burstende-Detektors ein anderer Demodulator verwendet werden könnte.The end-of-burst detector 142 generally serves as a PPM demodulator. Many other modulation schemes for radio communications are known in the art, and for those schemes, a different demodulator could be used instead of the end-of-burst detector.

In dieser bevorzugten Ausführungsform ist außerdem vorgesehen, über eine Testlogik 236 eine Testsequenz zu initiieren. Die Testlogik 236 empfängt Signale von dem Befehlsdecodierer 230 und Daten von dem Datenbus 220 und kann zahlreiche Testroutinen, wie sie gewöhnlich im Bereich des Logikschaltungsentwurfs implementiert sind, initiieren. Die Ergebnisse dieser Testroutinen können dann auf den Datenbus 220 gelegt werden und durch das Schieberegister 172 über den Feldeffekttransistor 200 an die Modulationsschaltungsanordnung ausgegeben werden.In this preferred embodiment, it is also provided to initiate a test sequence via a test logic 236. The test logic 236 receives signals from the instruction decoder 230 and data from the data bus 220 and can initiate numerous test routines as are commonly implemented in the field of logic circuit design. The results of these test routines can then be placed on the data bus 220 and output by the shift register 172 via the field effect transistor 200 to the modulation circuitry.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein programmierbares Abstimmnetz 238 vorgesehen. Dieses programmierbare Abstimmnetz 238 arbeitet durch Schalten eines Netzes aus parallelgeschalteten Kondensatoren 240, wobei jeder Kondensator 240 über einen Feldeffekttransistor 242 mit Masse verbunden ist. Jeder Feldeffekttransistor ist mit einem Zwischenspeicher 244 verbunden, der über den Datenbus 220 unter der Steuerung eines Zwischenspeicherungssignals 246 von dem Befehlsdecodierer 230 Daten von dem Speicher 168 oder von dem Befehlsdecodierer 230 empfängt und zwischenspeichert. Durch Schalten eines Feldeffekttransistors 242 in einen durchgeschalteten "EIN"-Zustand wird sein zugeordneter Kondensator 240 mit der parallelen Resonanzschaltung 130 parallelgeschaltet. Diese zusätzliche Kapazität senkt die Resonanzfrequenz der parallelen Resonanzschaltung 130 ab. Durch Schalten eines Feldeffekttransistors 242 in einen sperrenden "AUS"-Zustand, wird sein zugeordneter Kondensator 240 elektrisch getrennt und besitzt keine Auswirkung auf die parallele Resonanzschaltung 130. Ein Netz 238 aus FET/Kondensator-Paaren 240, 242 kann in Abhängigkeit von den Kombinationen aus den relativen Werten der einzelnen Kondensatoren 240 unterschiedliche Werte für die zusätzlichen Kapazitäten liefern, wie an sich bekannt ist. Alternativ könnte der Zwischenspeicher 244 ein einmalig programmierbarer (OTP = one-time-programmable) Speicher sein, damit die Daten darin fest gespeichert sind und das Gerät zur Festlegung des Werts des programmierbaren Abstimmnetzes 238 auf Dauer programmiert werden kann.In the preferred embodiment of the invention, a programmable tuning network 238 is provided. This programmable tuning network 238 operates by switching a network of parallel capacitors 240, each capacitor 240 being connected to ground through a field effect transistor 242. Each field effect transistor is connected to a latch 244 which receives and latches data from the memory 168 or from the instruction decoder 230 via the data bus 220 under the control of a latch signal 246 from the instruction decoder 230. By switching a field effect transistor 242 to a conducting "ON" state, its associated capacitor 240 is connected in parallel with the parallel resonant circuit 130. This additional capacitance lowers the resonant frequency of the parallel resonant circuit 130. By switching a field effect transistor 242 to a blocking "OFF" state, its associated capacitor 240 is electrically isolated and has no effect on the parallel resonant circuit 130. A network 238 of FET/capacitor pairs 240, 242 can provide different values for the additional capacitances depending on the combinations of the relative values of the individual capacitors 240, as is well known. Alternatively, the latch 244 could be a one-time programmable (OTP) memory so that the data is permanently stored therein and the device can be permanently programmed to determine the value of the programmable tuning network 238.

Die in den Ausführungsformen offenbarten und hier aufgelisteten Divisoren der Teiler sind so gewählt, daß sie an die Besonderheiten jedes Entwurfs angepaßt sind. Die Divisoren sollten in jedem Fall so gewählt sein, daß sie die Aufgabe, für die sie entworfen wurden, optimal erfüllen.The divisors of the dividers disclosed in the embodiments and listed here are chosen to suit the specifics of each design. In any case, the divisors should be chosen to best perform the task for which they were designed.

Mit Bezug auf Fig. 3 in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 wird angenommen, daß im Bereich der Spule 38, die den HF-Abfrageimpuls überträgt, wenigstens zwei Transponder 12, 12a vorhanden sind. Zur Erregung der Spule 38 ist eine Leistungs/Xmit- Schaltungsanordnung 300 vorgesehen. Als alternative Konfiguration könnte eine separate Antenne 39 als "Sende"-Antenne vorgesehen werden, wobei die Spule 38 als "Empfangs"-Antenne 38 verwendet werden könnte. Vorzugsweise würde die Spule 38 jedoch sowohl als "Sende"-Antenne als auch als Empfangs"-Antenne dienen. Die Leistungs/Xmit-Schaltungsanordnung 300 könnte vorzugsweise den Oszillator 20 und den Verstärker 26 des Abfragegeräts 10 von Fig. 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform enthalten. Die Spule 132 der parallelen Resonanzschaltung 130 (Fig. 2) des Transponders 12, 12a empfängt dann diesen HF-Abfrageimpuls, damit die Resonanzschaltung 130 Oszillationen anfacht. Durch die Gleichrichterdiode 144 wird die HF-Oszillation im Abschnitt 138a des HF-Busses 138 gleichgerichtet, wobei der Kondensator 136 mit Gleichstrom geladen wird. Zur Energieversorgung der Transponder 12, 12a wird anschließend lediglich die in dem Kondensator 136 gespeicherte Energie verwendet. Eine "Lese"-Schaltung 302 ist dann vorgesehen, um die Antwort des Transponders zu empfangen. Die "Lese"-Schaltung 302 enthält vorzugsweise den Taktgenerator 58, der außerdem ein Trägererfassungssignal (CD-Signal = carrier detect signal) an den Mikroprozessor liefern könnte; andernfalls könnte der Mikroprozessor 18 das Fehlen oder das Vorhandensein eines Taktsignals als Trägererfassung interpretieren. Im Mikroprozessor 18 des Abfragegeräts 10 wäre vorzugsweise ein Zeitgeber 304 vorgesehen. Der Zeitgeber 304 würde dann die Dauer des Vorhandenseins eines Taktsignals messen. Aus dem Datensignal von der "Lese"-Schaltung 302 und dem Ausgangssignal des Zeitgebers 304 könnte Decodierer 306 bestimmen, ob a) das Lesen erfolgreich war, so daß die Daten gültig waren und CD kleiner oder gleich 20 ms war, b) das Lesen nicht erfolgreich war, so daß CD nicht erfaßt wurde, und c) CD größer oder gleich 20 ms war und somit mehr als zwei Transponder in der Umgebung des Abfragegeräts vorhanden sind. Die Funktionen des Decodierers 306 obliegen vorzugsweise dem Mikroprozessor 18 des bevorzugten Abfragegeräts 10.Referring to Fig. 3 in conjunction with Figs. 1 and 2, it is assumed that there are at least two transponders 12, 12a in the region of the coil 38 which transmits the RF interrogation pulse. A power/Xmit circuit arrangement 300 is provided for energizing the coil 38. As an alternative configuration, a separate antenna 39 could be provided as a "transmit" antenna, and the coil 38 could be used as the "receive" antenna 38. Preferably, the coil 38 would however, serve as both a "transmit" antenna and a "receive" antenna. The power/Xmit circuitry 300 could preferably include the oscillator 20 and amplifier 26 of the interrogator 10 of Fig. 1 according to the preferred embodiment. The coil 132 of the parallel resonant circuit 130 (Fig. 2) of the transponder 12, 12a then receives this RF interrogation pulse to cause the resonant circuit 130 to oscillate. The rectifier diode 144 rectifies the RF oscillation in the portion 138a of the RF bus 138, charging the capacitor 136 with DC current. Only the energy stored in the capacitor 136 is then used to power the transponders 12, 12a. A "read" circuit 302 is then provided to receive the transponder's response. The "Read" circuit 302 preferably includes clock generator 58 which could also provide a carrier detect signal (CD signal) to the microprocessor; otherwise, microprocessor 18 could interpret the absence or presence of a clock signal as a carrier detection. A timer 304 would preferably be provided in microprocessor 18 of interrogator 10. Timer 304 would then measure the duration of the presence of a clock signal. From the data signal from "read" circuit 302 and the output of timer 304, decoder 306 could determine whether a) the read was successful, such that the data was valid and CD was less than or equal to 20 ms, b) the read was unsuccessful, such that CD was not detected, and c) CD was greater than or equal to 20 ms, thus more than two transponders are present in the interrogator's vicinity. The functions of the decoder 306 are preferably performed by the microprocessor 18 of the preferred interrogator 10.

Mit Bezug auf Fig. 4, der HF-Pegel auf dem HF-Bus 138 beginnt mit Beendigung des Empfangs des HF-Abfrageimpulses zu fallen. Der Burstende-Detektor 142 erfaßt dieses Abnehmen und sendet an seinem Ausgang 150 ein EOB-Signal mit einem vorgegebenen Wert, sobald der Leistungspegel unter einen vorgegebenen Pegel fällt. Der Zeitgeber 184 wird durch EOB rückgesetzt.Referring to Fig. 4, the RF level on the RF bus 138 begins to drop as the reception of the RF interrogation pulse ceases. The end of burst detector 142 detects this drop and sends an EOB signal of a predetermined value at its output 150 when the power level drops below a predetermined level. The timer 184 is reset by EOB.

Nach der Beendigung des Erregungsimpulses am Ausgang der Zupfschaltung 192 sperrt der Feldeffekttransistor 190, so daß durch die Spule 132 kein Strom mehr fließen kann. Da jedoch die parallele Resonanzschaltung 130 hochqualitativ ist, hört die HF- Träger-Oszillation nicht sofort auf, sondern die Resonanzschaltung oszilliert weiterhin mit einer gedämpften Oszillation. Der Teiler 158, der die Frequenz der HF-Trägerwelle durch zwei teilt, sendet nach der zweiten Oszillationsperiode ein Signal zu dem Monoflop 192, das dadurch ausgelöst wird. Das Monoflop 192 legt für die Dauer seiner Haltezeit einen Aufrechterhaltungsimpuls an den Feldeffekttransistor 190. Durch den Aufrechterhaltungsimpuls von der Zupfschaltung 192 für die Dauer der Haltezeit wird ein Stromfluß durch die Spule 132 hervorgerufen, was bedeutet, daß für kurze Zeit Energie in den HF-Trägerwellengenerator "gepumpt" wird. Der Pumpeffekt tritt aufgrund der Verwendung des Teilers 158 nach jeder n-ten Oszillationsperiode der HF- Trägerwelle auf.After the excitation pulse at the output of the plucking circuit 192 has ended, the field effect transistor 190 is blocked so that no more current can flow through the coil 132 However, since the parallel resonant circuit 130 is of high quality, the RF carrier oscillation does not stop immediately, but the resonant circuit continues to oscillate with a damped oscillation. The divider 158, which divides the frequency of the RF carrier wave by two, sends a signal to the monostable multivibrator 192 after the second oscillation period, which is thereby triggered. The monostable multivibrator 192 applies a sustain pulse to the field effect transistor 190 for the duration of its hold time. The sustain pulse from the plucking circuit 192 for the duration of the hold time causes a current to flow through the coil 132, which means that energy is "pumped" into the RF carrier wave generator for a short time. The pumping effect occurs after every nth oscillation period of the RF carrier wave due to the use of the divider 158.

Es sei angenommen, daß die Daten im Speicher 168 fest gespeichert und ausschließlich den Transpondern 12, 12a zugeordnet sind. Die Daten können beispielsweise aus 128 Bits bestehen. Die im Speicher 168 vorhandenen Informationen werden mit dem Takt der an den Takteingang 176 angelegten Taktsignale zu dem Ausgangsschieberegister 172 übertragen. Für diesen Übertragungsvorgang sind 128 Impulse erforderlich, damit danach alle 128 Datenbits an Informationen in dem Schieberegister 172 enthalten sind. Durch zusätzliches Zählen der Taktimpulse stellt der Zeitgeber 184 fest, wann die Übertragung von Daten abgeschlossen ist. Nach dem Empfang von 128 Impulsen sendet der Zeitgeber 184 an seinem Ausgang 188 über die Diode 210 ein Signal an den FET 216. Der Divisor des Zeitgebers 184 beträgt aufgrund der bevorzugten Datenübertragungs-Bitlänge von 128 in diesem Fall 128. Wenn diese Bitlänge zu ändern ist, ändert sich vorzugsweise der Divisor des dritten Zeitgebers 184 entsprechend. Eine Diode 210 hält den unidirektionalen Stromfluß von dem Zeitgeber 184 in eine parallele RC-Kombination aus einem Kondensator 212 und einem Widerstand 214 aufrecht, was die Ladung am Gate eines Feldeffekttransistors oder FET 216 für eine gegebene Dauer aufrechterhält. Der Kondensator 212 kann durch den Zeitgeber 184 über die Diode 210 geladen werden, jedoch muß er über den Widerstand 214 entladen werden. Der FET 216 dient dann, wenn das Gate des FET 216 durch die Parallelkombination aus dem Widerstand 214 und dem Kondensator 216 über einer Schwellenspannung gehalten wird, zur Schaffung eines niederohmigen Entladepfades für den Speicherkondensator zur Masse. In dieser Weise wird die im Transponder 12 verbleibende Energie nach der Übertragung eines vollständigen Datenrahmens, in diesem Fall von 128 Bit (Lesephase), von dem Transponder 12 zu dem Abfragegerät 10 normalerweise durch Kurzschließen des Ladekondensators 136 beseitigt. Diese Aktion stellt sicher, daß der Transponder während der nächsten Ladephase korrekt angestoßen wird und nicht in einem undefinierten oder inkorrekten Zustand verbleibt, so daß ein nachfolgendes Aufladen blockiert werden könnte.It is assumed that the data in the memory 168 is permanently stored and is exclusively assigned to the transponders 12, 12a. The data can consist of 128 bits, for example. The information in the memory 168 is transferred to the output shift register 172 at the rate of the clock signals applied to the clock input 176. 128 pulses are required for this transfer process so that all 128 data bits of information are then contained in the shift register 172. By additionally counting the clock pulses, the timer 184 determines when the transfer of data is complete. After receiving 128 pulses, timer 184 sends a signal at its output 188 through diode 210 to FET 216. The divisor of timer 184 is 128 in this case due to the preferred data transmission bit length of 128. If this bit length is to be changed, the divisor of the third timer 184 preferably changes accordingly. Diode 210 maintains unidirectional current flow from timer 184 into a parallel RC combination of capacitor 212 and resistor 214, which maintains the charge on the gate of a field effect transistor or FET 216 for a given duration. Capacitor 212 can be charged by timer 184 through diode 210, but must be discharged through resistor 214. The FET 216 serves to create a low-resistance discharge path for the storage capacitor to ground. In this way, after the transmission of a complete data frame, in this case 128 bits (read phase), from the transponder 12 to the interrogator 10, the energy remaining in the transponder 12 is normally removed by shorting the charging capacitor 136. This action ensures that the transponder is correctly triggered during the next charging phase and does not remain in an undefined or incorrect state, which could block subsequent charging.

In diesem Fall, wenn zwei oder mehr Transponder 12, 12a benachbart sind, soll das Abfragegerät 10 einen solche Bedingung erfassen, um zu verhindern, daß die sich überlagernden Signale von dem Transponder 12, 12a als gültige Daten betrachtet werden. Um das Resultat der Kreuzkopplung zwischen benachbarten Transpondern 12, 12a zu nutzen, kann das Abfragegerät 10 das Vorhandensein benachbarter Transponder 12, 12a abtasten. Wenn eine solche Bedingung erfaßt worden ist, kann das Abfragegerät 10 eine Aktion wie etwa eine strengere oder selektivere Adressierung der Transponder 12, 12a oder eine Benachrichtigung des Benutzers unternehmen. Im Fall von zwei benachbarten Transpondern 12, 12a werden beide aufgeladen, wobei sie antworten, wie dies ein einzelner Transponder 12 tun würde, wobei seine Feldstärke wegen der engen gegenseitigen Kopplung in den anderen Transponder strahlt. Diese enge Kopplung ruft in der Resonanzschaltung 130 jedes Transponders eine "Schwebung" hervor, da ihre Frequenzen etwas differieren. Diese "Schwebung" während der Zeitintervalle mit destruktiver Interferenz (z. B. ist das Signal in der Resonanzschaltung 130 eines Transponders 12 eventuell um 180º gegenüber dem gekoppelten Signal von dem anderen Transponder 12a phasenverschoben) bewirkt, daß der Burstende-Detektor 142 den Zeitgeber 184 rücksetzt. Das Rücksetzen des Zeitgebers 184 öffnet ein neues 128-Bit-Fenster für die Antwort. Dies ereignet sich stets in beiden Transpondern 12, 12a. Anstatt daß die Signaloszillationsenergie in der Resonanzschaltung 130 nach 20 ms gedämpft wird, wird somit zugelassen, daß die natürliche Oszillation mit den normalen parasitären Dämpfungseffekten abklingt. In praktischen Beispielen beträgt dieses neue Zeitintervall etwa 40 ms.In this case, when two or more transponders 12, 12a are adjacent, the interrogator 10 shall detect such a condition to prevent the overlapping signals from the transponder 12, 12a from being considered as valid data. To utilize the result of crosstalk between adjacent transponders 12, 12a, the interrogator 10 may sense the presence of adjacent transponders 12, 12a. When such a condition has been detected, the interrogator 10 may take an action such as more stringent or selective addressing of the transponders 12, 12a or notifying the user. In the case of two adjacent transponders 12, 12a, both are charged, responding as a single transponder 12 would, with its field strength radiating into the other transponder because of the close mutual coupling. This close coupling causes a "beat" in the resonant circuit 130 of each transponder because their frequencies differ slightly. This "beat" during time intervals of destructive interference (e.g., the signal in the resonant circuit 130 of one transponder 12 may be 180º out of phase with the coupled signal from the other transponder 12a) causes the end of burst detector 142 to reset the timer 184. Resetting the timer 184 opens a new 128-bit window for the response. This always occurs in both transponders 12, 12a. Thus, instead of the signal oscillation energy being damped in the resonant circuit 130 after 20 ms, the natural oscillation is allowed to decay with the normal parasitic damping effects. In practical examples, this new time interval is about 40 ms.

Es kann ferner festgestellt werden, ob ein anderer Typ von Transponder, also nicht der hier als bevorzugte Ausführungsform beschriebene Transponder, in der Umgebung des bevorzugten Transponders 12 vorhanden ist. In einem solchen Fall gibt der Transponder 12 mehr Energie von seiner eigenen Oszillation an den benachbarten Transponder ab und wird schneller entladen, da die anderen Transponder stärkere Verluste haben (z. B. mit niedrigeren Q-Faktoren arbeiten und während des Betriebs mehr Energie von dem bevorzugten Transponder 12 verbrauchen). Somit kann sich der Transponder in einem praktischen Beispiel nun in etwa 30 ms anstatt in 40 ms entladen. In jedem Fall ist die Entladeperiode größer als die 20 ms, wenn die Oszillation wie bei einem normalen Abfragezyklus gedämpft worden ist.It can also be determined whether another type of transponder, other than the transponder described here as the preferred embodiment, is present in the vicinity of the preferred transponder 12. In such a case, the transponder 12 will give off more energy from its own oscillation to the neighboring transponder and will discharge more quickly because the other transponders have higher losses (e.g., operate with lower Q factors and consume more energy from the preferred transponder 12 during operation). Thus, in a practical example, the transponder may now discharge in about 30 ms instead of 40 ms. In any case, the discharge period is greater than the 20 ms if the oscillation has been dampened as in a normal interrogation cycle.

Beispielsweise wird in bestimmtem Kontext der Begriff "Mikrocomputer" benutzt, was darauf hinweist, daß ein Mikrocomputer einen Speicher benötigt, ein Mikroprozessor einen solchen jedoch nicht benötigt. Hier werden diese Begriffe jedoch als synonym betrachtet und bezeichnen dasselbe. Der Begriff "Verarbeitungsschaltungsanordnung" oder "Steuerschaltungsanordnung" umfaßt ASICs (application specific integrated circuits), PAL (programmable array logic), PLAs (programmable logic arrays), Decodierer, Speicher, nicht softwarebasierte Prozessoren oder andere Schaltungsanordnungen oder digitale Computer einschließlich Mikroprozessoren und Mikrocomputer jeglicher Architektur oder Kombinationen aus diesen. Speicherbausteine umfassen SRAM (static random access memory), DRAM (dynamic random access memory), pseudostatische RAM-Zwischenspeicher, EEPROM (electrically-erasable programmable read-only memory), EPROM (erasable programmable read-only memory), Register oder irgendwelche andere im Stand der Technik bekannte Speicherbausteine. Die einbezogenen Begriffe sind im Hinblick auf den Umfang der Erfindung nicht erschöpfend.For example, in certain contexts the term "microcomputer" is used, indicating that a microcomputer requires memory, but a microprocessor does not. Here, however, these terms are considered synonymous and refer to the same thing. The term "processing circuitry" or "control circuitry" includes ASICs (application specific integrated circuits), PALs (programmable array logic), PLAs (programmable logic arrays), decoders, memories, non-software-based processors, or other circuitry or digital computers including microprocessors and microcomputers of any architecture or combinations thereof. Memory devices include SRAM (static random access memory), DRAM (dynamic random access memory), pseudo-static RAM buffers, EEPROM (electrically-erasable programmable read-only memory), EPROM (erasable programmable read-only memory), registers, or any other memory devices known in the art. The terms included are not exhaustive with respect to the scope of the invention.

Die Ausführung kommt in Vollduplex-Transponder-Anordnungen oder in Halbduplex-Transponder-Anordnungen in Betracht. Als mögliches Datenmodulationsschema lassen sich die FSK-Modulation (FSK = frequency shift keying) sowie die Impulspausenmodulation, die ASK-Modulation (ASK = amplitude shift keying), die QAM-Modulation (QAM = quadrature AM), die QPSK-Modulation (QPSK = quadrature phase shift keying) oder irgendeine andere Modulation vorstellen. Verschiedene Arten des Multiplexierens wie etwa Zeit- oder Frequenzmodulation können ausgeführt werden, um die Kreuzsignal-Interferenz zu vermeiden. Die Ausführung kommt in diskreten Komponenten oder in vollintegrierten Schaltungen der Silicium-, Galliumarsenid- oder anderen elektronischen Werkstoff-Familien sowie in optisch-basierten oder auf anderer Technik basierten Formen und Ausführungsformen in Betracht. Selbstverständlich können verschiedene Ausführungsformen der Erfindung als Hardware, Software oder mikrocodierte Firmware umgesetzt oder in dieser verkörpert sein.The design can be implemented in full-duplex transponder arrangements or in half-duplex transponder arrangements. Possible data modulation schemes include FSK modulation (FSK = frequency shift keying) as well as pulse-pause modulation, ASK modulation (ASK = amplitude shift keying), QAM modulation (QAM = quadrature AM), QPSK modulation (QPSK = quadrature phase shift keying) or some other modulation. Various types of multiplexing such as time or frequency modulation can be implemented to avoid cross signal interference. Implementation is contemplated in discrete components or in fully integrated circuits of the silicon, gallium arsenide or other electronic material families, as well as in optical-based or other technology-based forms and embodiments. Of course, various embodiments of the invention may be implemented in or embodied in hardware, software or microcoded firmware.

Claims (15)

1. Verfahren zum Abfragen entfernt voneinander angeordneter Transponder, das die folgenden Schritte umfaßt:1. A method for interrogating remotely located transponders, comprising the following steps: a) Senden eines HF-Abfrageimpulses von einem Abfragegerät (10);a) transmitting an RF interrogation pulse from an interrogator (10); b) Empfangen des HF-Abfrageimpulses durch einen ersten Transponder (12) und einen zweiten Transponder (12a);b) receiving the RF interrogation pulse by a first transponder (12) and a second transponder (12a); c) Beenden des HF-Abfrageimpulses;c) Terminating the RF interrogation pulse; d) Erfassen der Beendigung des Abfrageimpulses im ersten Transponder (12);d) detecting the termination of the interrogation pulse in the first transponder (12); e) Starten einer HF-Antwort mit ausgewählter Dauer in dem ersten Transponder (12);e) starting an RF response of selected duration in the first transponder (12); f) Erfassen von HF-Signalen vom zweiten Transponder (12a) im ersten Transponder (12); undf) detecting RF signals from the second transponder (12a) in the first transponder (12); and g) Modifizieren der Dauer der HF-Antwort im ersten Transponder (12) bei Erfassung der HF-Signale vom zweiten Transponder (12a); dadurch gekennzeichnet, daßg) modifying the duration of the RF response in the first transponder (12) upon detection of the RF signals from the second transponder (12a); characterized in that h) das Abfragegerät (10) die Zeitdauer des Transponder-Antwortsignals mißt und dadurch mehr als einen Transponder in der Umgebung des Abfragegeräts (10) ermittelt.h) the interrogation device (10) measures the duration of the transponder response signal and thereby detects more than one transponder in the vicinity of the interrogation device (10). 2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt des selektiven Adressierens des ersten Transponders (12) oder des zweiten Transponders (12a) durch das Abfragegerät umfaßt.2. The method of claim 1, further comprising the step of selectively addressing the first transponder (12) or the second transponder (12a) by the interrogator. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der erste Transponder (12) ein Halbduplex-Transponder ist.3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the first transponder (12) is a half-duplex transponder. 4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem ferner der zweite Transponder (12a) ein Halbduplex-Transponder ist.4. The method of any preceding claim, further comprising the second transponder (12a) being a half-duplex transponder. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ferner der zweite Transponder (12a) ein Vollduplex-Transponder ist.5. The method according to any one of claims 1 to 3, further comprising the second transponder (12a) being a full-duplex transponder. 6. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner das Vorsehen des ersten Transponders (12) mit einer Resonanzschaltung (130) zum Empfangen des Abfrageimpulses und zum Aufbauen von Oszillationen in der Resonanzschaltung (130) als Antwort auf die Abfrage umfaßt.6. A method according to any preceding claim, further comprising providing the first transponder (12) with a resonant circuit (130) for receiving the interrogation pulse and for establishing oscillations in the resonant circuit (130) in response to the interrogation. 7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Erfassen der Signale vom zweiten Transponder (12a) in dem ersten Transponder (12) durch Erfassen einer destruktiven Interferenz zwischen den in der Resonanzschaltung (130) des ersten Transponders (12) aufgebauten Oszillationen und den Signalen vom zweiten Transponder (12a) erreicht wird.7. The method of claim 6, wherein detecting the signals from the second transponder (12a) in the first transponder (12) is achieved by detecting destructive interference between the oscillations built up in the resonant circuit (130) of the first transponder (12) and the signals from the second transponder (12a). 8. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner das Wählen der Dauer durch einen Zähler (184), der bis zu einer im voraus gewählten Anzahl von Oszillationen im Resonator hochzählt, umfaßt.8. A method according to any preceding claim, further comprising selecting the duration by a counter (184) that counts up to a preselected number of oscillations in the resonator. 9. Verfahren zum Abfragen entfernt voneinander angeordneter Transponder, das die folgenden Schritte umfaßt:9. A method for interrogating remotely located transponders, comprising the following steps: a) Senden eines HF-Abfrageimpulses von einem Abfragegerät (10);a) transmitting an RF interrogation pulse from an interrogator (10); b) Vorsehen eines ersten Transponders (12) und eines zweiten Transponders (12a) in der Nähe des Abfragegeräts (10) wobei die beiden Transponder (12, 12a) jeweils eine Resonanzschaltung (130) besitzen, die die Parallelschaltung aus einer Spule (132) und einem Kondensator (134) enthält;b) providing a first transponder (12) and a second transponder (12a) in the vicinity of the interrogation device (10), the two transponders (12, 12a) each having a resonance circuit (130) which contains the parallel circuit of a coil (132) and a capacitor (134); c) Empfangen des HF-Abfrageimpulses durch die Spule (132) jedes der Transponder (12, 12a);c) receiving the RF interrogation pulse by the coil (132) of each of the transponders (12, 12a); d) Aufbauen von Oszillationen in jeder Resonanzschaltung (130) jedes der Transponder (12, 12a), wobei die Oszillationen durch Einkoppeln der Signalenergie vom HF-Abfrageimpuls in die Resonanzschaltung (130) aufgebaut werden;d) establishing oscillations in each resonant circuit (130) of each of the transponders (12, 12a), the oscillations being established by coupling the signal energy from the RF interrogation pulse into the resonant circuit (130); e) Beenden des HF-Abfrageimpulses vorn Abfragegerät (10);e) terminating the RF interrogation pulse from the interrogator (10); f) Erfassen der Beendigung des HF-Abfrageimpulses im ersten Transponder (12);f) detecting the termination of the RF interrogation pulse in the first transponder (12); g) Starten einer HF-Antwort mit ausgewählter Dauer in dem ersten Transponder (12);g) starting an RF response of selected duration in the first transponder (12); h) Erfassen einer destruktiven Interferenz zwischen den in der Resonanzschaltung (130) des ersten Transponders (12) aufgebauten Oszillationen und den HF-Signalen vom zweiten Transponder (12a) in dem ersten Transponder (12);h) detecting destructive interference between the oscillations established in the resonant circuit (130) of the first transponder (12) and the RF signals from the second transponder (12a) in the first transponder (12); i) Modifizieren der Dauer der HF-Antwort in dem ersten Transponder (12) als Antwort auf die Erfassung;i) modifying the duration of the RF response in the first transponder (12) in response to the detection; j) Empfangen der HF-Antwort durch das Abfragegerät (10);j) receiving the RF response by the interrogator (10); dadurch gekennzeichnet, daß das Abfragegerät (10) die Dauer der HF-Antwort analysiert, um festzustellen, daß sich der erste Transponder (12) und der zweite Transponder (12a) in der Umgebung des Abfragegeräts befinden.characterized in that the interrogator (10) analyzes the duration of the RF response to determine that the first transponder (12) and the second transponder (12a) are in the vicinity of the interrogator. 10. HF-ID-System, mit:10. HF-ID system, with: einem Abfragegerät (10), das einen HF-Abfrageimpuls sendet und den Abfrageimpuls nach einer vorgegebenen Dauer beendet und eine Transponder-Antwort als Antwort darauf empfängt;an interrogator (10) that transmits an RF interrogation pulse and terminates the interrogation pulse after a predetermined duration and receives a transponder response in response thereto; einem ersten Transponder (12) und einem zweiten Transponder (12a), die den Abfrageimpuls empfangen, die Beendigung des HF-Abfrageimpulses erfassen und als Antwort darauf eine Transponder-Antwort mit einer vorgegebenen Dauer senden;a first transponder (12) and a second transponder (12a) which receive the interrogation pulse, detect the termination of the RF interrogation pulse and, in response thereto, transmit a transponder response having a predetermined duration; wobei der erste Transponder (12) und der zweite Transponder (12a) die Dauer der Transponder-Antwort als Antwort auf die Erfassung von HF-Signalen vom zweiten Transponder (12a) im ersten Transponder (12) und auf die Erfassung von HF-Signalen vom ersten Transponder (12) im zweiten Transponder (12a) modifizieren; dadurch gekennzeichnet, daßwherein the first transponder (12) and the second transponder (12a) modify the duration of the transponder response in response to the detection of RF signals from the second transponder (12a) in the first transponder (12) and to the detection of RF signals from the first transponder (12) in the second transponder (12a); characterized in that das Abfragegerät (10) die Zeitdauer der empfangenen Transponder-Antwortsignale mißt und dadurch mehr als einen Transponder in der Umgebung des Abfragegeräts (10) erfaßt.the interrogation device (10) measures the duration of the received transponder response signals and thereby detects more than one transponder in the vicinity of the interrogation device (10). 11. Anordnung nach Anspruch 10, bei der das Abfragegerät (10) eine Antenne (38) zum Empfangen der Antworten besitzt.11. Arrangement according to claim 10, in which the interrogation device (10) has an antenna (38) for receiving the responses. 12. Anordnung nach Anspruch 11, bei der das Abfragegerät (10) ferner eine "Lese"- Schaltung (302) umfaßt, die mit der Antenne (38) elektrisch verbunden ist, um gültige Daten, die von den Transpondern (12, 12a) zurückgeschickt werden, zu erfassen.12. The arrangement of claim 11, wherein the interrogator (10) further comprises a "read" circuit (302) electrically connected to the antenna (38) for detecting valid data returned by the transponders (12, 12a). 13. Anordnung nach Anspruch 12, bei der das Abfragegerät (10) ferner eine Zeitgeberschaltung (304) umfaßt, die mit der Antenne (38) elektrisch verbunden ist, um die Dauer der Antwort vom ersten Transponder (12) zu messen.13. The arrangement of claim 12, wherein the interrogator (10) further comprises a timer circuit (304) electrically connected to the antenna (38) for measuring the duration of the response from the first transponder (12). 14. Anordnung nach Anspruch 13, bei der das Abfragegerät (10) ferner einen Decodierer (306) umfaßt, der mit der "Lese"-Schaltungsanordnung (302) und mit der Zeitgeberschaltung (304) elektrisch verbunden ist.14. The arrangement of claim 13, wherein the interrogator (10) further comprises a decoder (306) electrically connected to the "read" circuitry (302) and to the timing circuit (304). 15. Abfragegerät zum Bestimmen, ob eine Abfrage des Abfragegeräts von mehr als einem Transponder empfangen wurde, wobei das Abfragegerät umfaßt:15. An interrogator for determining whether an interrogation of the interrogator has been received from more than one transponder, the interrogator comprising: eine "Sende"-Antenne (39), die einen Abfrageimpuls an Transponder (12, 12a) sendet;a "transmit" antenna (39) which sends an interrogation pulse to transponders (12, 12a); eine "Empfangs"-Antenne (38), die eine Antwort von wenigstens einem der Transponder (12, 12a) empfängt; unda "receive" antenna (38) that receives a response from at least one of the transponders (12, 12a); and eine "Lese"-Schaltung (302), die mit der "Empfangs"-Antenne (38) elektrisch verbunden ist, wobei die Leseschaltungsanordnung (302) so betreibbar ist, daß sie aus der Antwort ein Datensignal extrahiert; wobei das Abfragegerät gekennzeichnet ist durch einen Zeitgeber (304), der mit der "Empfangs"-Antenne (38) elektrisch verbunden ist und so betreibbar ist, daß er die Dauer der Antwort mißt; unda "read" circuit (302) electrically connected to the "receive" antenna (38), the read circuitry (302) operable to extract a data signal from the response; the interrogator being characterized by a timer (304) electrically connected to the "receive" antenna (38) and operable to measure the duration of the response; and einen Decodierer (306), der mit der Leseschaltungsanordnung (302) und mit dem Zeitgeber (304) elektrisch verbunden und so betreibbar ist, daß er anhand der von der Leseschaltungsanordnung (302) und von dem Zeitgeber (304) empfangenen Signale interpretiert, ob eine gültige Antwort von einem einzigen Transponder empfangen wurde, ohne durch einen anderen Transponder gestört worden zu sein.a decoder (306) electrically connected to the reading circuitry (302) and to the timer (304) and operable to interpret, based on the signals received from the reading circuitry (302) and from the timer (304), whether a valid response was received from a single transponder without being interfered with by another transponder.
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