DE68923383T2 - System zur Übertragung der Identifikationsinformation und ähnlicher Daten. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reflexionsübertrager, insbesonders einen Übertrager, der für ein Identifikationssystem, bei dem Mikrowellen verwendet werden, geeignet ist.
• Ein System zur Erkennung eines Artikels oder zur Überprüfung von Leuten, die durch eine Sperre laufen, durch Empfang einer elektrischen Welle von einem Übertrager durch Verwendung einer Erkennungseinheit (Kommunikationseinrichtung) wird bereits in der Praxis angewandt. Ein Übertrager, der in einem solchen System verwendet wird, hat eine etikettenfärmige oder kartenförmige Form. Als Übertrager wird ein Reflexionsübertrager oder ein aktiver Übertrager verwendet.
• Wie u.a. in der US-PS 3 895 368 offenbart ist, weist ein Reflexionsübertrager eine elektrische Reflektorantenne in seinem Hauptkörper auf und sendet eine elektrische Welle, die von einer Erkennungseinheit übertragen wird, zurück, wobei sie diese reflektiert, wobei die Antenne verwendet wird.
• Ein aktiver Übertrager enthält eine Datenerzeugungsschaltung, eine Übertragungsschaltung zur Übertragung von Daten, und eine Empfangsschaltung zum Empfang einer elektrischen Welle, die von einer Erkennungseinheit übertragen wird, und er kann Identifikationsdaten in Abhängigkeit von einer elektrischen Welle von der Erkennungseinheit übertragen. Die Übertragungseinheit erkennt einen Artikel, an dem der Übertrager angebracht ist, oder dessen Besitzer auf der Basis dieser Identifikationsdaten.
• Die Datenerzeugungsschaltung im Übertrager besteht aus einem Einzelchip-IC, der eine Speicherschaltung zur Erzeugung eines Identifikationscodes enthält. Es werden verschiedene Arten von Erkennungsdaten in die Speicherschaltung in Abhängigkeit vom Zweck des Übertragers geschrieben. Wenn permanente Erkennungsdaten verwendet werden sollen, werden die Daten vorher eingeschrieben, wenn der IC hergestellt wird. In einem Verteilungsverwaltungssystem, beispielsweise einem Heimauslieferungs- oder Luftfrachtsystem werden die durch die Datenerzeugungsschaltung zur erzeugenden Daten jedesmal geändert, wenn ein Übertrager verwendet wird. In diesem Fall ist es daher erforderlich, daß ein Benutzer eines übertragers beliebige Daten in die Speicherschaltung schreiben kann, wobei er einen Datenprogrammierer verwendet.
• Ein Reflexionsübertrager hat einen einfachen Aufbau und kann daher klein sein und preiswert hergestellt werden. Er kann jedoch keine Daten erzeugen. Aus diesem Grund kann der Reflexionsübertrager nicht verwendet werden, wenn eine komplexe Erkennung erforderlich ist, wie bei dem Verteilungsverwaltungssystem, das für Heimauslieferungs- und Luftfrachtsysteme verwendet wird.
• Im Gegensatz dazu kann ein aktiver Übertrager Daten erzeugen. Dies erfordert jedoch Übertrags- und Empfangsschaltungen, eine Spannungsguelle für diese Schaltungen usw..
• Weiter müssen zum Aktualisieren der Daten, die in die Speicherschaltung geschrieben werden, externe Anschlüsse für einen Bittaktausgang, einen Dateneingang und dergleichen auf dem scheibenförmigen Übertrager vorher angeordnet sein.
• Wenn ein solcher Übertrager bei einem Verteilungssystem verwendet wird, können die externen Anschlüsse eine Betriebsstörung verursachen. Außerdem steigen die Kosten in Abhängigkeit von der Anzahl der Anschlüsse, wenn die Datenerzeugungsschaltung in einem IC angeordnet ist.
• Die US-A 4 0-5 632 beschreibt ein Abfrage- und Ermittlungssystem, insbesondere zur Verwendung bei einem lebenden Inventar, das dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu Grunde liegt. Es schlägt mögliche Wege zur Handhabung von gleichzeitiger Verwendung von zwei oder mehreren Reflexions- Transpondern vor, jedoch tendieren diese eher dazu, Etiketten zu handhaben als zwischen diesen als Gruppe individuell zu unterscheiden.
• Die vorliegende Erfindung ist unter Beachtung der obigen Probleme gemacht worden und hat die Aufgabe, alle oder einige von diesen zu überwinden.
• Erfindungsgemäß wird ein Datenübertragungssystem bereitgestellt, mit:
• einem externen Abfragegerät, mit:
• einem Wellengenerator zur Erzeugung einer elektrischen Welle und ihrer Aussendung von dem Abfragegerät von außen, und
• einem Komparator zum Empfang externer Reflexionen der elektrischen Welle, die vom Wellengenerator ausgesandt wird; und
• mehreren tragbaren Antwortsendegeräten, die jeweils aufweisen:
• eine Antenne zur Reflektierung der elektrischen Welle, die vom Abfragegerät ausgesandt wird;
• einen Datengenerator zur Erzeugung von Daten aus einem Speicher innerhalb des Antwortsendegeräts, die vom Antwortsendegerät zum Abfragegerät gesendet werden sollen, und eine Einrichtung zum Ändern der Impedanz der Antenne mit der Zeit in Abhängigkeit von den Daten, die durch den Datengenerator erzeugt werden, wodurch die elektrische Welle, die durch die Antenne reflektiert wird, mit den Daten moduliert wird, die durch die Datenerzeugungseinrichtung erzeugt werden;
• wobei der Komparator durch die Antennen reflektierte Wellen empfängt und diese mit der elektrischen Welle vom Wellengenerator vergleicht, so daß die Daten aus dem Vergleichsergebnis hergeleitet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß
• das Abfragegerät die Frequenz J der elektrischen Welle periodisch als eine Funktion der Zeit t verändern kann, wobei die Funktion J = ωo + Δωot ist, wobei ωo und Δωo Konstanten sind;
• und das der Komparator eine Demodulationseinrichtung zur Unterscheidung zwischen gleichzeitig empfangenen reflektierten Wellen aufweist, die durch individuelle Antwortsendegeräte gemäß der reflektierten Frequenz moduliert wurden.
• Da die Datenübertragung durch Verwendung des Phänomens durchgeführt wird, das die Reflexionskennlinie der Antenne sich in Abhängigkeit von einer Änderung von deren Impedanz ändert, können die Erkennungsdaten ohne die Verwendung einer Übertragungsschaltung übertragen werden, um einen Träger zu erzeugen, und zwar ohne eine Übertragungs-Spannungsquelle.
• Um außerdem einen Bittakt auf der Empfängerseite zu regenerieren, kann der Peflexionsübertrager in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Synchronisationssignalerzeugungsschaltung aufweisen, um periodisch Synchronisationssignale von der Antenne aus zugeben, eine Ermittlungsschaltung, um ein vorgegebenes Codesignal zu ermitteln, das vom Empfänger geliefert wird, und eine Schaltschaltung, um den Speicher von einem Lesemodus auf einen Schreibmodus umzuschalten. Nit dieser Anordnung werden bitsynchronisierte Daten, die unmittelbar nach dem Codesignal geliefert werden, in den Speicher als Übertragungsdaten geschrieben.
• Da ein Synchronisationssignal, das zur Regenerierung eines inneren Bittaktes verwendet wird, zur Antenne geführt wird, ist ein Anschluß zur Ausgabe eines Taktsignals zur Bitsynchronisation nicht erforderlich.
• Weiter wird der Speicher vom Lesemodus in den Schreibmodus in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Code geschaltet, so daß aufeinanderfolgend gelieferte Daten nacheinander in den Speicher geschrieben werden können, wodurch ein Steueranschluß zum Schalten des Schreib/Lesemodus des Speichers entfallen kann.
• Die Erfindung wird nun weiter durch ein nichteinschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das einen Reflexionsübertrager zeigt, der Teil einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 2 eine Draufsicht einer ID-Etiketteneinrichtung ist;
• Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das ein Datenübertragungs-/Empfangssystem zeigt;
• Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, das einen Reflexionsübertrager zeigt, der Teil einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 5 eine Blockdiagramm ist, das eine Datenerzeugungsschaltung zeigt, bei der ein Schieberegister verwendet wird;
• Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, das ein Übertragungs- /Empfangssystem zeigt, bei dem mehrere Übertrager verwendet werden;
• Fig. 7 ein Blockdiagramm ist, das einen Datenübertrager zeigt, der Teil einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 8A und 8B Zeitdiagramme sind, um Bereiche einer Speicherschaltung zu erklären;
• Fig. 9 ein Blockdiagramm ist, das eine Modifikation des Datenübertragers zeigt;
• Fig. 10 eine Draufsicht ist, die eine Modifikation der ID-Etiketteneinrichtung zeigt; und
• Fig. 11A und 11B Zeitdiagramme sind, um eine Modifikation zu erklären, wenn von einem Lesemodus in einen Schreibmodus umgeschaltet wird.
• Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Reflexionsübertragers, der Teil einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Dieser Übertrager wird als ID-(Identifikation)- Etiketteneinrichtung bezeichnet. Eine Etikette 1 besteht beispielsweise aus Kunststoff und hat eine dünne scheibenförmige Form. Wie in der Draufsicht von Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Dipol-Antenne 4, die auf einer flexiblen Schaltungsplatte oder dergleichen gedruckt ist, auf einer Oberfläche des Etiketts 1 befestigt. Ein Identifikationscodegenerator 2 und eine Batterie 3 als Spannungsguelle zum Betreiben des Generators 2 sind in der Etikette 1 eingebettet.
• Der Identifikationscodegenerator 2 besteht aus einem Einzelchip-IC, in welchem ein Oszillator 5, ein Adreßzähler 6, ein Speicher 7 und ein FET 8 integriert sind, und er hat einen sehr niedrigen Leistungsverbrauch.
• Der Speicher 7 besteht beispielsweise aus einem programmierbaren ROM (PROM), in den Daten, die von der ID-Etiketteneinrichtung zu übertragen sind, geschrieben werden. Wenn insbesondere die ID-Etiketteneinrichtung in einem Verteilungssystem verwendet wird, werden Daten der Güterart, ein Empfangsnummer, die Namen des Empfängers und des Senders, ein Bestimmungsort und dergleichen codiert und in den Speicher 7 geschrieben.
• Die positive und negative Elektrode der Batterie 3 ist unmittelbar mit den Abschlüssen 2a bzw. 2b des Identifikationscodegenerators 2 verbunden, damit elektrische Leistung zum Generator 2 geliefert werden kann. Mit einer derartigen Anordnung ist eine Datenerzeugungsschaltung 9, die den Oszillator 5, den Adreßzähler 6 und den Speicher 7 enthält, immer betriebsbereit, und Taktsignale ck, die eine vorgegebene Frequenz haben, werden immer vom Oszillator 5 zum Adreßzähler 6 geliefert.
• Der Adreßzähler 6 bestimmt eine Adresse im Speicher 7, und Daten, die in der bezeichneten Adresse eingeschrieben sind, werden gelesen. Da der Adreßzähler 6 seinen Zählwert jedesmal erhöht, wenn das Taktsignal ck geliefert wird, und die nächste Adresse bestimmt, werden Daten, die im Speicher 7 geschrieben sind, der Reihe nach gelesen. Die gelesenen Daten werden zu einer Gate-Elektrode des FET 8 als Identifikationscode ID geliefert, der aus digitalen Signalen besteht. Da das Potential an der Gate-Elektrode sich auf ein hohes oder niedriges Potential gemäß dem Inhalt (Daten) des Identifikationscodes ID ändert, wird der FET 8 in Abhängigkeit vom Identifikationscode ID ein- bzw. ausgeschaltet.
• Die Source-Elektrode des FET 8 ist geerdet, während die Drain-Elektrode mit einem Anschluß 2c des Generators 2 verbunden ist. Mit dieser Anordnung wird die Impedanz zwischen den Abschlüssen 2b und 2c bei einem Ein-/Aus-Schalten des FET 8 geändert. Die Anschlüsse 2b und 2c sind mit den Spannungsversorgungspunkten 4a und 4b der Antenne 4 verbunden.
• Wie in einem Blockdiagramm von Fig. 3 gezeigt ist, wird beim Empfang einer fortlaufenden Übertragungswelle 11 im Mikrowellenbereich, die von einer Kommunikationseinrichtung 10 ausgesendet wird, die als Erkennungseinheit dient, eine Spannung in die Dipol-Antenne 4 induziert, worauf ein Empfangsstrom I fließt. Als Folge davon wird die empfangene elektrische Welle, das heißt, die Übertragungswelle 11, die von der Kommunikationseinrichtung 10 emittiert wurde, von der Dipol-Antenne 4 als reflektierte Welle 14 zurückemittiert. Die Kommunikationseinrichtung 10 empfängt die reflektierte Welle 14 durch Verwendung einer Empfangsantenne 13 und demoduliert sie.
• Die Impedanz zwischen den Anschlüssen 2b und 2c (Spannungsanschlüsse 4a und 4b) ändert sich in Abhängigkeit von der Ein-Aus-Stellung des FET 8. Wenn der FET 8 eingeschaltet ist, beträgt die Impedanz zwischen den Spannungsanschlüssen 4a und 4b beispielsweise 50 Ω, bei dem die Dipol- Antenne 4 an eine Übertragungswelle 11 von 2,45 GHz angepaßt ist. Wenn der FET 8 ausgeschaltet ist, wird die Impedanz zwischen den Spannungsanschlüssen 4a und 4b beispielsweise 100 Ω, so daß die Welle 11 und die Dipol-Antenne 4 nicht angepaßt sind. Die Reflexionskennlinie der Dipol-Antenne 4 wird in Abhängigkeit davon geändert, ob eine Anpassung erzielt wird oder nicht. Daher unterscheidet sich die Phase oder Amplitude der reflektierten Welle 14, wenn eine Anpassung erzielt wird, von der der reflektierten Welle, wenn keine Anpassung auftritt. Das heißt, das die ID-Etiketteneinrichtung eine empfangene elektrische Welle phasenmoduliert oder amplitudenmoduliert, d.h., die Übertragungswelle 11 von der Kommunikationseinrichtung 10 durch einen Ein-Aus-Schalter-Betrieb des FET 8 und die modulierte Welle zur Kommunikationseinrichtung 10 durch Reflexion liefert. Danach werden in der Kommunikationseinrichtung 10 die Übertragungswelle 11 und die reflektierte Welle 14 miteinander verglichen, um eine Phasen- oder Amplitudenmodulation durchzuführen, um dadurch Daten zu erhalten.
• Da, wie oben beschrieben, der Übereinstimmungszustand der Dipol-Antenne dem Ein-Aus-Zustand des FET 8 und dessen Ein-Aus-Zustand dem Identifikationscode ID entspricht, kann die Kommunikationseinrichtung 10 den Identifikationscode ID ermitteln. Folglich muß kein Träger zur Übertragung des Identifikationscodes ID zur Kommunikationseinrichtung 10 in der ID-Etiketteneinrichtung erzeugt werden, wodurch eine Übertragungsschaltung und eine Spannungsquelle für eine Übertragung in der ID-Etiketteneinrichtung nicht erforderlich sind. Da außerdem die reflektierte Welle 14 bei einem Empfang der Übertragungswelle 11 von der Kommunikationseinrichtung 10 automatisch erzeugt wird, ist eine Empfangsschaltung zur Übertragung des Identifikationscodes ID in Abhängigkeit von der Übertragungswelle 11 von der Kommunikationseinrichtung und eine Spannungsquelle zum Signalempfang nicht erforderlich.
• Da nur der Identifikationscodegenerator 2 in der IDEtikette Leistung verbraucht, ist der Leistungsverbrauch niedrig, beispielsweise 1 uA. Daher kann die ID-Etiketteneinrichtung ständig ungefähr ein Jahr lang betrieben werden, wenn man eine Knopfbatterie verwendet, die eine kleine Kapazität von ungefähr 10 mA/h hat.
• Diese ID-Etiketteneinrichtung kann in weiten Bereichen Verwendung finden, wenn man die Daten, die in den Speicher 7 geschrieben werden, ändert. Wenn beispielsweise Personaldaten geschrieben werden, kann die ID-Etiketteneinrichtung in einem Verwaltungssystem für Leute verwendet werden, die eine Sperre passieren. In diesem Fall ist die Etikette 1 vorzugsweise in Form einer Karte ausgebildet.
• Es sei darauf hingewiesen, daß anstelle der Dipol-Antenne 4 eine andere Antenne, beispielsweise eine Mikrowellenstreifenleiter-Antenne verwendet werden kann.
• Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Hauptteil eines Reflexionsübertragers zeigt, der Teil einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. In diesem Übertrager ist eine Reihenschaltung, die aus einer Diode D und einem Kondensator C&sub1; besteht, zwischen den Spannungsanschlußpunkten 4a und 4b einer Dipol-Antenne 4 geschaltet, und der Verbindungspunkt der Diode D mit dem Kondensator C&sub1; ist mit einem Anschluß 2a eines Identifikationscodegenerators 2 verbunden. Der andere Anschluß (Spannungsanschlußpunkt 4b) des Kondensators C&sub1; ist mit dem Anschluß 2b verbunden.
• Die Übertragungswelle 11 von der Kommunikationseinrichtung 10, die durch die Dipol-Antenne 4 empfangen wird, wird aufgrund der Quadierungs-Kennlinie der Diode verdoppelt, und eine Harmonische zweiter Ordnung der Übertragungswelle 11 wird von der ID-Etiketteneinrichtung als reflektierte Welle 21 zurückgesandt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Übertragungs-Polantenne 20, die mit der zweiten Harmonischen in Resonanz ist, in der Einrichtung angeordnet, und die Spannungsversorgungsanschlüsse 20a und 20b sind entsprechend mit den Spannungsanschlußpunkten 4a und 4b der Dipol-Antenne 4 verbunden. Mit dieser Einrichtung kann die zweite Harmonische wirksam zurückgesandt werden.
• Andererseits wird die Übertragungswelle 11 von der Kommunikationseinrichtung 10, die durch die Dipol-Antenne 4 empfangen wird, durch die Diode D gleichgerichtet und lädt den Kondensator C&sub1;. Als Folge davon wird eine Spannung am Kondensator C&sub1; erzeugt, wie durch den Pfeil A angedeutet ist, und diese Spannung wird zum Identifikationscodegenerator 2 über die Anschlüsse 2a und 2b geliefert. Die Spannung, die in dem Bereich, der durch den Pfeil A angedeutet ist, erzeugt wird, ändert sich in Abhängigkeit von einer elektrischen Feldintensität am Empfangspunkt. Im Normalzustand beträgt die Spannung einige mv bis V und ist daher ausreichend groß, um den Generator 2 zu betreiben.
• Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Datenerzeugungsschaltung 9 zeigt. Bei dieser Ausführungsform werden Daten in einem Schieberegister 22 gespeichert, das dadurch erhalten wird, wenn man mehrere Flip-Flops FF hintereinander schaltet. Dieses Schieberegister 22 ist dazu bestimmt, als serielles Eingabe-Ausgabe-Register zu dienen, so daß Daten, die aus einem Datenstrom von 0 und 1 bestehen, in Biteinheiten von der letzten Flip-Flop-Stufe FFN ausgegeben werden und zum Anschluß 2c (Ausgangsanschluß) als Identifikationscode ID geliefert werden. Die Ausgangssignale von der letzten Flip- Flop-Stufe FFn werden zur ersten Flip-Flop-Stufe FFI eingegeben, um so zyklisch Daten zu erzeugen.
• Die Identifikationscodedaten ID, die zum Anschluß 2c geliefert werden, werden zur Anode der Diode D über einen Kondensator C&sub2; und einer Spule L&sub1; geliefert. Als Folge davon verbindet die Diode D die Spannungsversorgungspunkte 20a und 20b (4a und 4b) in Abhängigkeit vom Identifikationscode ID oder trennt sie, so daß sich die Impedanz der Übertragungs- Dipol-Anntenne 20 in Abhängigkeit vom Identifikationscode ID ändert. Da ein Zustand (Phase, Amplitude oder dergleichen) der reflektierten Welle 21, die von der Übertragungsantenne 20 reflektiert wird, sich in Abhängigkeit vom Identifikationscode ID ändert, können die Daten, die durch den Datengenerator 9 erzeugt werden, übertragen werden, wobei die reflektierte Welle 21 in der Kommunikationseinrichtung 10 empfangen und demoduliert wird.
• Die Spule L&sub1; ist eine Hochfrequenz-Jochspule und dient dazu, zu verhindern, daß die Empfangswelle 11 zum Anschluß 2c fließt. Außerdem ist ein Shunt-Kondensator C&sub3; zwischen dem Knotenpunkt des Kondensators C&sub2; und der Spule L&sub1; an Erde geschaltet, um die Datenausgangsleitung in bezug auf Hochfrequenzsignale zu erden, um dadurch zu verhindern, daß die Empfangswelle 11 zum Anschluß 2c fließt.
• Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein System nach der vorliegenden Erfindung zeigt, das in der Lage ist, reflektierte Wellen von mehreren ID-Etiketteneinrichtungen zu unterscheiden und zu identifizieren. Da eine Datenübertragung durch Verwendung einer reflektierten Welle einer elektrischen Welle, die von der Kommunikationseinrichtung wie oben beschrieben übertragen wird, durchgeführt wird, wenn mehrere ID-Etiketteneinrichtungen innerhalb eines erlaubbaren Antwortbereichs der Kommunikationseinrichtung vorhanden sind, werden Wellen, die von diesen ID-Etiketteneinrichtungen reflektiert werden, gleichzeitig zur Kommunikationseinrichtung geliefert, was eine Funkinterferenz zur Folge hat.
• Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird eine Spannung, die eine Sägezahn-Schwingungsform hat, an einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 26 angelegt, um eine FM-Welle zu erzeugen, die allmählich sich ändernde Frequenzen von ωo + Δωot hat, und die erzeugte FM-Welle wird von einer Übertragungsantenne 12 übertragen. Wenn man annimmt, daß das Zeitintervall, wenn eine FM-Übertragungswelle 28 durch jede ID-Etiketteneinrichtung empfangen wird und wenn eine reflektierte Welle 29 zu einer Empfangsantenne 13 des Kommunikators 31 zurückkehrt, Δτ beträgt, beträgt die Empfangsfrequenz im Zeitpunkt t gleich ωo + Δωo (t - Δτ). Die Empfangsübertragungswellen 28 und 29 werden zu einer Mischeinrichtung 27 geliefert, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das eine Frequenzdirferenz Δωo Δτ aufweist, die einer Differenz zwischen den Wellen 28 und 29 entspricht, wobei dieses Signal zu einem Frequenzdemodulator 30 geliefert wird. Da das Zeitintervall Δτ, das für die Welle erforderlich ist, damit reflektiert und durch jede ID-Etiketteneinrichtung zurückgesandt wird, sich gemäß dem Abstand zwischen der Kommunikationseinrichtung 31 und der ID-Etiketteneinrichtung ändert, kann die Frequenzdifferenz, die dem Abstand zwischen der Kommunikationseinrichtung 31 und jeder ID-Etiketteneinrichtung entspricht, erhalten werden. Wenn daher sogar mehrere ID-Etiketteneinrichtungen vorhanden sind, wenn die Abstände zwischen der Kommunikationseinrichtung 31 und den entsprechenden ID- Etiketteneinheiten sich voneinander unterscheiden, können gleichzeitig gelieferte reflektierte Wellen getrennt werden, wobei man von der Tatsache Gebrauch macht, daß die Frequenzdifferenz Δωo Δτ in jeder reflektierten Welle variiert. Folglich kann ein Ausgangssignal, das von einer reflektierten Welle von einer ID-Etiketteneinrichtung demoduliert wird, die an einer speziellen Stelle (Δτ ist ein vorgegebener Wert) angeordnet ist, vom Demodulator 30 erhalten werden, der eine spezielle Frequenz demoduliert. Wenn dieses Ausgangssignal beispielsweise phasendemoduliert ist, können Daten, die von der ID-Etiketteneinrichtung übertragen werden, regeneriert werden.
• Eine andere Einrichtung, die als Teil einer weiteren Ausführungsform verwendet werden kann, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 beschrieben. Da die Dipol-Antenne 104, die Batterie 103, die Anschlüsse 102a, 120b und 102c in der Datenerzeugungsschaltung 102, der Oszillator 105 und der Adreßzähler 106, die alle in einer ID-Etiketteneinrichtung 101 angeordnet sind, die gleichen Funktionen haben, wie die, die bei der Einrichtung von Fig. 1 beschrieben wurden, wird auf eine Beschreibung dieser Teile verzichtet. Der Speicher 107 in dieser ID-Etiketteneinrichtung wird immer im Lesemodus betrieben, und die Erkennungsdaten werden zur Gate-Elektrode eines FET 114 über eine Gate-Schaltung 113 geliefert.
• Der Speicher 107 hat eine Speicherkapazität von beispielsweise mehreren hundert Bits. Die ersten mehreren zehn Bits des Speichers 107 werden als exklusiver Lesebereich (ROM) 107a verwendet, in den ein Rahmensynchronisationssignal 108, das zur Regenerierung eines Bittaktes, wie in Fig. 8A gezeigt ist, geschrieben wird. Demnach bildet der Bereich 107a eine Synchronisationssignalerzeugungsschaltung.
• Ein Anwenderbereich 107b (RAM) ist in einem Bereich angeordnet, der sich vom Lesebereich 107a unterscheidet. Wenn der Speicher 107 in den Schreibmodus geschaltet wird, können beliebige Daten in den Bereich 107b geschrieben werden.
• Wenn Daten in den Anwenderbereich 107b geschrieben werden sollen, werden die Erd- und Eingangs- Ausgangsanschlüsse 123 und 125 in einer Programmiereinheit 122 jeweils in Kontakt mit den Elementen der Dipol-Antenne 104 erdseitig und signaleingangsseitig gebracht, um das Rahmensynchronisationssignal 108 zu lesen, das zur Dipol-Antenne 104 geliefert wird. Die Programmiereinheit 122 regeneriert einen Bittakt ck in der Datenerzeugungsschaltung 102 aus dem Rahmensychronisationssignal 108 und erzeugt einen Datenschreibbitblock, der mit Bittakt ck synchronisiert ist.
• Wenn der Datenschreibbittakt erzeugt wird, wird ein vorgegebenes Codesignal SW vom Eingangs-Ausgangsanschluß 125 als Signal zum Schalten der Speicherschaltung 107, die in einem Lesemodus R arbeitet, in einen Schreibmodus W im Zeitpunkt t&sub1; umgeschaltet, unmittelbar nachdem das Rahnensynchronisationssignal 108 übertragen wird, wie im Zeitdiagramm von Fig. 88 gezeigt ist. Diese Codesignal SW kann ein Bittakt sein, der eine vorgegebene Frequenz hat. Das Codesignal SW, das von der Dipol-Antenne 104 zur Datenerzeugungsschaltung 102 eingegeben wird, wird zu dem einen Eingangsanschluß einer Koinzidenz-Ermittlungsschaltung 110 und zum Speicher 107 über einen Pufferverstärker 11 geliefert.
• Die Koinzidenz-Ermittlungsschaltung 110 weist ein exklusives ODER-Gate auf. Der Bittakt ck wird vom Oszillator 105 zum anderen Eingangsanschluß der Koinzidenz-Ermittlungsschaltung 110 geliefert. Wenn Identische Signale zu den beiden Eingangsanschlüssen geliefert werden, wird ein Koinzidenz-Ermittlungssignal zum Set-Anschluß S einer Flip-Flop- Schaltung 112 geliefert. Als Folge davon wird die Flip-Flop- Schaltung 112 gesetzt, und der Pegel eines Steuersignalausgangs vom Ausgangsanschluß Q wird invertiert, so daß der speicher 107 vom Lesemodus R zum Schreibmodus W im Zeitpunkt t&sub2; in Fig. 8B umgeschaltet wird. Außerdem wird dieses Steuersignal zur Gate-Schaltung 113 über einen Inverter 115 geliefert, so daß die Gate-Schaltung 113 ausgeschaltet wird, wenn der Speicher 107 in den Schreibmodus gesetzt wird. Als Folge davon wird der FET 114 ausgeschaltet.
• Auf diese Weise wird die Datenerzeugungsschaltung 102 im Schreibmodus W betrieben. Wenn daher beliebige Daten beispielsweise Arten von Gütern, Empfangsnummern, Empfangsdaten und eine Bestimmung von der Programmiereinheit 122 aufgrund einer Übertragung des Codesignals SW übertragen werden, werden diese Daten nacheinander in den Anwenderbereich 107b geschrieben.
• Wenn das Einschreiben in den Anwenderbereich 107b abgeschlossen ist, kehrt die Adreßbestimmungszählung des Adreßzählers 106 auf ihren Ausgangswert zurück. In diesem Zeitpunkt wird ein Reset-Signal von dem Steuerausgangsanschluß Q des Adreßzählers 106 an den Reset-Anschluß R der Flip-Flop- Schaltung 112 als Signalsuch-Report ausgegeben, um die Speicherschaltung 107 in den Lesemodus R umzuschalten. Da die Flip-Flop-Schaltung 112 zurückgesetzt ist und der Pegel eines Steuersignalausgangssignals vom Ausgangsanschluß Q invertiert ist, wird der Speicher 107 in den Lesemodus R im Zeitpunkt t&sub3; in Fig. 8B umgeschaltet und die Gate-Schaltung 113 eingeschaltet.
• Wenn der Speicher im Lesemodus R betrieben wird, werden die Daten, die in den Anwenderbereich 107b geschrieben sind, gelesen, die dem Rahmensychronisationssignal 108 folgen, das in den Lesebereich 107a geschrieben ist. Wie oben beschrieben werden die Lesedaten zur Gate-Elektrode des FET 114 als Identifikationscode ID geliefert und von der Dipol- Antenne 104 übertragen.
• Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Datenübertrager zeigt, der einen Teil einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Bei dieser Ausführungsform ist ein unabhängiger Eingangsanschluß 102d in einer Datenerzeugungsschaltung 102 eingerichtet, und ein externer Eingangsanschluß 126 ist an einem Ende einer Etikette 101 angeordnet, wie in der Draufsicht einer ID-Etiketteneinrichtung von Fig. 10 gezeigt ist. Diese Anschlüsse 102d und 126 sind miteinander verbunden. Wenn Daten in diesen Datenübertrager geschrieben werden sollen, wird ein Rahmensynchronisationssignal, das von einer Dipol-Antenne 104 übertragen wird, durch eine Empfangsantenne 124 empfangen, die auf einer Programmiereinheit 122 befestigt ist, um einen Bittakt zu regenerieren, und es wird ein Datenschreibbittakt der Programmiereinrichtung 122 erzeugt. Danach wird ein Schreibanschluß 122a der Programmiereinheit 122 mit dem externen Eingangsanschluß 126 der ID- Etiketteneinrichtung in Kontakt gebracht. Beispielsweise wird diese Kontaktierungsoperation so durchgeführt, daß ein Einführungsloch im Programmierer 122 gebildet ist, und daß die ID-Etiketteneinrichtung in dieses Einfügungsloch eingeführt wird, wodurch die Anschlüsse 102d und 126 miteinander in Kontakt gebracht werden.
• Diese Ausführungsform weist außerdem einen Rastergenerator 130 auf, um ein Codesignal, das ein vorgegebenes Raster aufweist, auf der Grundlage eines Taktausgangssignals von einem Taktsignalgenerator 105 zu erzeugen. Ein Codesignal, das durch diesen Generator 130 erzeugt wird, wird zum anderen Eingangsanschluß der Koinzidenz-Ermittlungsschaltung 110 als Vergleichsreferenzsignal geliefert. Wenn daher der Speicher 107 in den Schreibmodus geschaltet wird, wird ein Codesignal, das das gleiche Raster wie das Codesignal aufweist, das durch den Generator 130 erzeuge wird, von der Programmiereinheit 122 als Schaltsignal SW geliefert, um den Speicher 107 in den Schreibmodus umzuschalten.
• Bei dieser Ausführungsform kann, da der Eingangs- und Ausgangssignalpfad getrennt angeordnet ist, ein externes Signal empfangen werden, während Daten, die in den Speicher 107 geschrieben sind, ausgegeben werden. Die Gate-Schaltung 113 nach Fig. 7 braucht nicht zwischen dem Speicher 107 und dem FET 114 angeordnet werden.
• Da außerdem ein externes Signal empfangen werden kann, während Daten ausgegeben werden, kann ein vorgegebenes Codesignal SW eingegeben werden, während das Rahemensynchronisationssignal 108 gelesen wird. Daher wird der Speicher 107 in den Schreibmodus W im Zeitpunkt t&sub1; umgeschaltet, wenn die Übertragung des Rahinensynchronisationssignals 108 beendet ist.
• Ein Signal, das das gleiche Bitraster wie das des Rahmensynchronisationssignals 108 hat, kann als vorgegebenes Codesignal verwendet werden. Das Vergleichsreferenzsignal, das dieses Bitraster hat, kann durch den Rastergenerator 130 erzeugt werden, oder ein Signal, das in den Bereich 107a des Speichers 107 geschrieben ist, kann als Vergleichsreferenzsignal verwendet werden.
• Eine Synchronisationssignalschaltung kann so ausgelegt werden, daß sie den Rastergenerator 130 veranlaßt, eine Bitraster für ein Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen, und dieses periodisch von der Antenne 104 ausgibt. In diesem Fall braucht das Rahmensynchronisationssignal 108 nicht vorher in den Speicher 107 geschrieben werden.
• Wenn außerdem eine Ermittlungsschaltung ähnlich der der Koinzidenz-Ermittlungsschaltung 110 vorgesehen wird und ihr Ausgangssignal zu dem Reset-Anschluß R der Flip-Flop- Schaltung 112 geliefert wird, kann ein Signal-Suchreport zum Schalten der Speicherschaltung 107 in den Lesemodus bei einer Beendigung einer Schreiboperation extern eingegeben werden.
• Wie oben beschrieben wurde, wird nach der vorliegenden Erfindung die Impedanz der Antenne durch Übertragungsdaten geändert, um die Reflexionscharakteristik der Antenne zu ändern, so daß die Übertragungsdaten durch eine Reflexionswelle übertragen werden können. Daher ist eine Übertragungsschaltung, die einen Träger zur Übertragung von Daten erzeugt sowie eine Übertragungsspannungsversorgung nicht erforderlich. Folglich kann mit einem einfachen Schaltungsaufbau ein Übertrager bereitgestellt werden, der klein ist, preiswert in der Herstellung ist, und der mit einem geringen Leistungsverbrauch betrieben werden kann.
• Wenn außerdem Daten, die übertragen werden sollen, in den Speicher des Übertragers geschrieben werden, wird ein Synchronisationssignal zur Bitsynchronisation ausgegeben, wobei eine Antenne zur Datenübertragung verwendet wird. Daher können bitsynchronisierte Daten auf der Datenschreibseite auf der Basis des Synchronisationssignals gebildet werden. Folglich muß ein exklusiver Ausgangsanschluß für einen Datentakt nicht im Übertrager angeordnet werden.
• Wenn weiter Schreibdaten von der Schreibdatenquelle, unmittelbar nachdem ein vorgegebener Code geliefert wird, geliefert werden, wird der Speicher vom Lesemodus in den Schreibmodus bei einer Unterscheidung des Codesignals umgeschaltet, wodurch die Daten in den Speicher geschrieben werden. Aus diesem Grund muß ein exklusiver Schreib-Lese-Steueranschluß im Übertrager nicht vorgesehen werden.
• Erfindungsgemäß können daher Anschlüsse, die zum Schreiben von Übertragungsdaten in den Speicher erforderlich sind, weggelassen werden, und es kann ein hochverläßlicher preiswerter Datenschreibübertrager erhalten werden.

Claims (8)

1. Datenübertragungssystem, mit:

einem externen Abfragegerät (10, 31), mit:

einem Wellengenerator (12, 26) zur Erzeugung einer elektrischen Welle (11, 28) und ihrer Aussendung von dem Abfragegerät (10, 31) von außen, und

einem Komparator (13, 27, 30) zum Empfang externer Reflexionen (14, 29) der elektrischen Welle (11, 28), die vom Wellengenerator (12, 26) ausgesandt wird; und

mehreren tragbaren Antwortsendegeräten, die jeweils aufweisen:

eine Antenne (4a, 4b) zur Reflektierung der elektrischen Welle (11, 28), die vom Abfragegerät (10, 21) ausgesandt wird;

einen Datengenerator (9) zur Erzeugung von Daten (ID) aus einem Speicher (7, FF&sub1;-EFn) innerhalb des Antwortsendegeräts, die vom Antwortsendegerät zum Abfragegerät (10, 31) gesendet werden sollen, und

eine Einrichtung (8) zum Ändern der Impedanz der Antenne (4a, 4b) mit der Zeit in Abhängigkeit von den Daten (ID), die durch den Datengenerator (9) erzeugt werden, wodurch die elektrische Welle, die durch die Antenne (4a, 4b) reflektiert wird, mit den Daten moduliert wird, die durch die Datenerzeugungseinrichtung (9) erzeugt werden;

wobei der Komparator (13, 27, 30) durch die Antennen reflektierte Wellen (14, 29) empfängt und diese mit der elektrischen Welle (11, 28) vom Wellengenerator (26) vergleicht, so daß die Daten (ID) aus dem Vergleichsergebnis hergeleitet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß

das Abfragegerät die Frequenz J der elektrischen Welle periodisch als eine Funktion der Zeit t verändern kann, wobei die Funktion J = ωo + Δωot ist, wobei ωo und Δωo Konstanten sind;

und daß der Komparator eine Demodulationseinrichtung (30) zur Unterscheidung zwischen gleichzeitig empfangenen reflektierten Wellen aufweist, die durch individuelle Antwortsendegeräte gemäß der reflektierten Frequenz moduliert wurden.

2. System nach Anspruch 1, wobei der Datengenerator (9) aufweist:

eine Leseeinrichtung (5, 6) zum Lesen der Daten aus dem Speicher und Liefern dieser Daten zur Impedanzänderungseinrichtung (8).

3. System nach Anspruch 2, wobei die Leseeinrichtung (5, 6) aufweist:

einen Oszillator (5) zur Erzeugung eines Taktsignals, und

einen Adreßzähler (6) zum Empfang des Taktsignals und zur Bestimmung einer Leseadresse des Speichers.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, das außerdem aufweist:

eine Batterie (3) zum Liefern einer elektrischen Leistung zum Datengenerator (9).

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Impedanzänderungseinrichtung (8) aufweist:

eine Schaltungseinrichtung (8) mit einer Steuerelektrode, einer ersten Hauptelektrode und einer zweiten Hauptelektrode, wobei die Steuerelektrode mit der Datenerzeugungseinrichtung (9) verbunden ist, wobei die erste Hauptelektrode mit der Antenne (4a) und die zweite Hauptelektrode mit Erde verbunden ist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Komparator (27, 30) den Frequenzunterschied zwischen der elektrischen Welle, die von der Antenne reflektiert wird, und der elektrischen Welle vom Wellengenerator ermitteln kann, um den Abstand zwischen den tragbaren Geräten und dem Abfragegerät zu ermitteln.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes tragbare Gerät außerdem aufweist:

eine Erzeugungseinrichtung (107a) zur Erzeugung von Synchronisationsdaten;

eine Übertragungseinrichtung (114, 104) zur Übertragung der Synchronisationsdaten zum externen Gerät;

eine Empfangseinrichtung (104) zum Empfang von Informationsdaten, die von dem externen Gerät geliefert werden;

eine Ermittlungseinrichtung (110) zur Ermittlung von Steuerdaten, die von dem externen Gerät geliefert wurden; und

eine Steuereinrichtung (113) zur Steuerung von Leseund Schreiboperationen des Speichers (107b);

wobei die Informationsdaten synchron mit den Synchronisationsdaten geliefert werden und in den Speicher (107b) wieder eingeschrieben werden, wenn ein Steuersignal von der Steuereinrichtung ermittelt wird, und wobei sonst die Informationsdaten aus dem Speicher (107b) gelesen und zum externen Gerät über die Übertragungseinrichtung übertragen werden.

8. System nach Anspruch 7, wobei die Übertragungseinrichtung (104) eine Antenne und eine Impedanzänderungseinrichtung (114) aufweist, wobei die Impedanzänderungseinrichtung die Impedanz der Antenne in Abhängigkeit von den Synchronisationsdaten und die Informationsdaten, die im Speicher (107b) gespeichert sind, ändern kann, wodurch die elektrische Welle, die von der Antenne reflektiert wird, mit den Synchronisationsdaten und den Informationsdaten moduliert wird.