NL8901659A - Multipassysteem. - Google Patents

Description

Nedap N.V.

Multipassysteem

De uitvinding betreft een elektromagnetisch detectie- en identificatiesysteem ten behoeve van· het uitlezen en herkennen van meerdere detectielabels, ook wel responders genaamd, met elk een unieke code, die zich bevinden in één, door de zend/ontvanger opgewekt, onder-vraagveld, gebruik wordt gemaakt van een selectieprocedure waarbij de zich in het veld bevindende en nog niet geïdentificeerde responders willekeurig één voor één worden geselecteerd en geïdentificeerd op zodanige wijze dat telkens voor het selecteren van één responder de reeds geïdentificeerde én alle overige, nog niet geïdentificeerde, responders definitief respectievelijk tijdelijk in een passieve toestand worden gebracht door variatie van de frequentie van het ondervraagveld tussen voorafbepaalde waarden, welke variatie in frequentie door de responders kan worden herkend en waardoor telkens, afhankelijk van de door elke responder gemeten frequentie, één of meerdere responders worden gedeactiveerd totdat één responder resteert die vervolgens kan worden herkend, waarna wederom door variatie van de frequentie slechts de tijdelijk ge-deactiveerde responders opnieuw deelnemen aan de selectieprocedure, totdat tenslotte alle responders in het ondervraagveld zijn herkend. Elektromagnetische detectiesystemen voor mensen, dieren en goederen worden thans voor talrijke toepassingen gebruikt. Onder andere worden dergeHjke systemen toegepast voor het verlenen van toegang van daartoe gerechtigde personen in bijvoorbeeld beveiligde gebouwen. Bij de in- en uitgangen van een gebouw staan één of meerdere zend/-ontvangers opgesteld die een responder in het ondervraagveld kunnen herkennen en daarna verifiëren of de persoon die de responder draagt, op dit tijdstip gerechtigd is het gebouw te betreden of zelfs te verlaten. Detectiesystemen worden ook gebruikt voor het identificeren van goederen. De herkenning van goederen kan van belang zijn voor het besturen van logistieke processen in bedrijven.

Bijvoorbeeld worden deze systemen toegepast in de autoindustrie waar containers met specifieke onderdelen kunnen worden herkend en kunnen worden geleid naar de gewenste produktieplaats. Deze detectie- en identificatiesystemen kunnen zodanig worden uitgevoerd dat de res-ponders geen eigen voedingsbron nodig hebben, maar daarentegen de voedingsspanning verkrijgen uit het ondervraagveld.

Het grootste bezwaar van de huidige bekende systemen is dat voor een correcte identificatie er maar één responder zich in het ondervraagveld mag bevinden. Indien daarentegen twee of meer responders in het ondervraagveld aanwezig zijn worden de door de responders gegenereerde unieke codes vervormd waardoor de validatie van de vervormde codes leidt tot foutdetectie in de zend/ontvanger. Geen enkele responder kan daardoor worden gedetecteerd. Deze voorwaarde aan detectiesystemen levert voor een aanmerkelijk aantal applicaties problemen op waardoor aanpassingen, die waarborgen dat telkens slechts één responder zich in het ondervraagveld bevindt, noodzakelijk worden.

Een methode voor het uitlezen van meerdere responders in één ondervraagveld is bekend uit octrooiaanvrage 8802718 van aanvraagster. Daarin is sprake van een algoritmische selectieprocedure die gebruik maakt van een met de ondervraagdraaggolf meegegeven signaal, dat slechts één of een groep van de uit te lezen responders met hun code(s) laat antwoorden, en de overige responders tijdelijk deacti-veert waarbij voor de uitlezing een strikte volgorde wordt gehanteerd. Het bezwaar van dit principe is dat haar werking zeer complex is waardoor de schakeling in de praktijk relatief groot is, hetgeen een negatieve invloed heeft op het stroomverbruik. Voorts is voor het één voor één uitlezen van responders veel communicatie nodig tussen zend/ontvanger en de responders. Bovendien wordt daardoor de cyclus voor het uitlezen van de diverse responders relatief lang.

Het doel van deze uitvinding is de genoemde bezwaren op te heffen.

Daartoe wordt gebruik gemaakt van een algoritmische selectieprocedure die gebaseerd is op het willekeurig uitkiezen van uiteindelijk één responder.

De uitvinding zal, mede aan de hand van figuur 1, nader worden omschreven. Als een responder binnen het bereik van een ondervraagveld wordt gebracht, zal de responder door het ontstaan van voedingsspanning uit het ondervraagveld zichzelf in een startpositie brengen. De schakeling in de responder wordt in dat geval gereset. De responder test daarna voor een bepaalde tijd, bijvoorbeeld 256 ms, of de frequentie van het ondervraagveld in deze periode varieert. In het kader van de beschrijving van deze uitvinding zal voor de frequentiekeuze eenvoudigheidshalve als voorbeeld worden genomen de frequenties 119, 120 en 121 kHz. Het variëren van de frequentie zal derhalve tussen de genoemde waarden plaats hebben. Wanneer de frequentie binnen de periode van 256 ms continu 120 kHz blijft, wordt daarmee aangenomen dat de responder zich bevindt in het veld van een niet op deze uitvinding werkend elektromagnetisch detectiesysteem. De responder zal na genoemde periode kunnen functioneren als een responder zoals beschreven in het octrooi 176404, en zal derhalve het ondervraagveld gaan moduleren totdat de responder uit het veld wordt genomen. De responder is in deze situatie voortdurend geschakeld in de actieve mode. De responder blijft evenwel de frequentie van het ondervraagveld meten. De actieve mode van de responder zal bij een wijziging van de frequentie alsnog onderbroken worden en de responder zal gaan deelnemen aan de selectieprocedure totdat herkenning heeft plaatsgevonden.

Als de responder daarentegen binnen de gegeven periode van 256 ms constateert dat de frequentie wel varieert, zal direct worden overgegaan tot de selectieprocedure.

De selectieprocedure start met het zogenaamd scrambelen van alle responders die zich in het ondervraagveld bevinden. Dit wordt bereikt doordat elke unieke code van de responder met behulp van een pseudo toevalsgenerator, bijvoorbeeld opgebouwd rond een schuifregister, voor iedere afzonderlijke responder een willekeurig getal levert dat ligt tussen twee waarden, bijvoorbeeld 0 en 127. Dit getal dient als startwaarde voor de teller, welke teller in de responder voor de vorming van de code reeds is opgenomen. De responder die het eerst de overgang van de waarde 127 naar 0 bereikt, is in staat een zogenaamd startblok uit te zenden. Dit startblok bestaat uit een belasting van het ondervraagveld, die gelijk is aan de belasting die wordt veroorzaakt bij acht bits met elk de waarde nul. Nadat de ontvanger het startblok heeft herkend, wordt de aanvankelijk in de responder geconstateerde frequentie van 119 of 121 kHz gewijzigd in een frequentie van 120 kHz. Alle responders die de wijziging van de frequentie constateren en nog niet de overgang van de waarden 127 naar 0 hebben bereikt, worden in een passieve mode gebracht. Het grootste deel van de responders dat zich in het ondervraagveld bevindt, wordt daardoor tijdelijk voor de identificatie buiten beschouwing gelaten. Het overige deel van de responders zal door het moduleren van het ondervraagveld de unieke code gaan genereren. Indien meer dan één responder op deze wijze de code uitzendt, zal de ontvanger een foutmelding geven door het variëren van de frequentie naar 121 kHz. Voor het genoemde overige deel van de responders is dit de indicatie dat opnieuw een selectieprocedure moet worden doorlopen. De selectieprocedure zal telkens worden herhaald totdat er tenslotte één responder resteert. Deze responder wordt in staat gesteld zijn unieke code, door middel van het ritmisch belasten van het ondervraagveld, volledig uit te zenden waarbij tegelijkertijd alle overige responders in de passieve mode wachten totdat de geselecteerde responder herkend is. Indien de geselecteerde responder is herkend, wijzigt de zender zijn frequentie in 119 kHz. Wanneer de geselecteerde responder de nieuwe frequentie constateert, wordt deze uitgesloten voor deelname aan eventuele volgende selectieprocedures. Deze passieve toestand kan alleen ongedaan worden gemaakt als de schakeling in de responder wordt gereset zoals bijvoorbeeld dat het geval is als de responder eerst uit en daarna weer in het ondervraagveld wordt gebracht.

De wijziging van 120 naar 119 kHz is voor de in de passieve toestand verkerende responders een indicatie om opnieuw deel te gaan nemen aan de selectieprocedure volgens de uitvinding. Evenals in de vorige selectieprocedure zal opnieuw één, maar dan een andere, responder resteren. Deze cycli blijven zich herhalen totdat de laatste responder is herkend. Belangrijk is dat bij elke cyclus relatief een zeer hoog percentage van responders van selectie wordt uitgesloten. Daardoor is de tijd, nodig voor het uitlezen van alle zich in het ondervraagveld bevindende responders, betrekkelijk kort.

In deze uitvinding dient het detectiesysteem zodanig te zijn ingericht dat, zowel tussen de zend/ontvanger en responder als responder en zend/ontvanger, informatieoverdracht kan plaatshebben.

In de uitvinding is met betrekking tot de overdracht van informatie van responder naar zend/ontvanger uitgegaan van het bekende principe dat de responder haar voedingsspanning verkrijgt uit het ondervraagveld en dat het ondervraagveld ook wordt gebruikt voor de overdracht van informatie tussen responder en zend/ontvanger. Vanzelfsprekend is het mogelijk elke responder in dit systeem te voorzien van een eigen voedingsbron, bijvoorbeeld in de vorm van een batterij. Bovendien is het niet noodzakelijk dat de informatieoverdracht van responder naar zend/ontvanger plaats heeft via het ondervraagveld. Bijvoorbeeld kan elke responder worden uitgerust met een zendinrichting die een andere frequentie gebruikt voor de overdracht van informatie dan de frequentie van het ondervraagveld van de zend/ontvanger.

Optioneel kan in het detectie- en identificatiesysteem de respon-derschakeling naast een uitleesstand ook een programmeerstand bevatten. Wanneer door de selectie volgens de uitvinding bijvoorbeeld één responder resteert, kan deze responder eveneens door een bepaalde variatie van de frequentie van het ondervraagveld in een programmeerstand worden gebracht. Daarna kan de daarvoor bestemde data in het geheugen worden gewijzigd en kan opnieuw door wijziging van de frequentie de programmeerstand worden verlaten.

Claims (8)

1. Een elektromagnetisch detectiesysteem met het kenmerk dat voor het uitlezen en herkennen van meerdere responders met elk een unieke code, die zich bevinden in één, door de zend/ontvanger opgewekt, ondervraagveld, gebruik wordt gemaakt van een selectieprocedure waarbij de zich in het veld bevindende en nog niet geïdentificeerde responders willekeurig één voor één worden geselecteerd en geïdentificeerd op zodanige wijze dat telkens voor het selecteren van één responder de reeds geïdentificeerde én alle overige, nog niet geïdentificeerde, responders definitief respectievelijk tijdelijk in een passieve toestand worden gebracht door variatie van de frequentie van het ondervraagveld tussen voorafbepaalde waarden, welke variatie in frequentie door de responders kan worden herkend en waardoor telkens, afhankelijk van de door elke responder gemeten frequentie, één of meerdere responders worden gedeactiveerd totdat één responder resteert die vervolgens kan worden herkend, waarna wederom door variatie van de frequentie slechts de tijdelijk gedeactiveerde responders opnieuw deelnemen aan de selectieprocedure, totdat tenslotte alle responders in het ondervraagveld zijn herkend.

2. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de voor het selecteren noodzakelijke willekeurige getallen worden verkregen door een pseudo toevalsgenerator en waarbij het voor elke responder willekeurig toegewezen getal, welk getal bijvoorbeeld ligt tussen 0 en 127, telkens door de teller van elke responder met een waarde wordt verhoogd totdat één of meerdere responders de maximale waarde bereiken waarna de overige responders, door deactivering als gevolg van een wijziging in de frequentie van de zend/ontvanger, van verdere selectie worden uitgesloten waarna op de geselecteerde responders wederom willekeurige selecties worden uitgevoerd totdat tenslotte één responder in een actieve toestand resteert, die vervolgens geïdentificeerd kan worden.

3. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens conclusie 2 met het kenmerk dat de pseudo toevalsgenerator voor iedere responder is opgebouwd uit een schuifregister dat voor de berekening van het toevalsgetal, dat bijvoorbeeld ligt tussen 0 en 127, telkens wordt geladen met een aantal bits, die worden verkregen door het steeds wederkerend vergelijken van een steeds wisselend deel van de unieke code met de op dat moment in het schuifregister bevindende bits waarna de bits in het schuifregister in het register één positie worden verschoven waardoor telkens na beëindiging van een cyclus een nieuw toevalsgetal in binaire vorm voor de responder beschikbaar is.

4. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de zend/ontvanger en responder zodanig zijn ingericht dat informatieoverdracht zowel van zend/ontvanger naar responder als van responder naar zend/-ontvanger gelijktijdig kan geschieden waarbij de informatieoverdracht van zend/ontvanger naar responder plaatsvindt door variatie in de frequentie van het ondervraagveld en de informatieoverdracht van de responder naar de zend/ontvanger plaatsvindt door wisselende absorpties van het ondervraagveld.

5. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de responders zodanig zijn ingericht dat door het wijzigen van de frequentie van het ondervraagveld één of meerdere responders in een programmeerstand kunnen worden gebracht waardoor het respondergeheugen, waarin de unieke code is vastgelegd, of een deel daarvan kan worden gewijzigd.

6. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens conclusie 1 met het kenmerk dat alle responders, die bij het ontstaan van voedingsspanning in de responder, welke voedingsspanning wordt verkregen bij in het bereik brengen van de responder in het door de zend/-ontvanger opgewekte ondervraagveld, in een voor het selecteren van belang zijnde startpositie worden gebracht.

7. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk dat voor de overdracht van informatie van responder naar zend/ontvanger elke responder kan worden voorzien van een eigen voedingsbron, bijvoorbeeld in de vorm van een batterij.

8. Een elektromagnetisch detectiesysteem volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk dat voor de overdracht van informatie van responder naar zend/ontvanger elke responder kan worden voorzien van een zendinrichting, welke de overdracht van informatie bewerstelligt door modulatie van een frequentie die niet gelijk is aan de frequentie van het ondervraagveld dat wordt opgewekt door de zend/ontvanger.