DE68928801T2 - Programmierbares Transpondersystem - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft eine Leseeinrichtung, einen Transponder und ein System gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1,10 bzw. 14. In einem solchen System ist der Transponder von der Leseeinrichtung entfernt, die den Transponder für die Leseeinrichtung nach Maßgabe eines für den Transponder individuellen Codes erkennt und auf Befehl der Leseeinrichtung zu der Leseeinrichtung übertragen wird. Das System kann eine solche Erkennung ohne Störung durch äußeres Rauschen, selbst bei hohen Werten, oder durch kleine Hindernisse auf dem Weg der Datenübertragung zwischen dem Transponder und der Leseeinrichtung bereitzustellen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein System, um anfangs einen Kennungscode von der Leseeinrichtung zu dem Transponder zu übertragen und diesen Code in dem Transponder zu programmieren, um den Transponder zu erkennen.
• Da unsere Gesellschaft zunehmend komplex wird, wird es zunehmend wichtig, unterschiedliche Gegenstände erkennen zu können. Beispielsweise werden in einem Flugzeugwerk zur Herstellung eines Düsenflugzeugs tausende und sogar zehntausende unterschiedliche Werkzeuge verlangt, die verschiedenen Teile herzustellen, die in das Flugzeug eingebracht werden. Es ist demgemäß wichtig, die einzelnen Werkzeuge schnell und zuverlässig erkennen zu können. Ein Grund ist, daß eine schnelle und zuverlässige Erkennung von jedem einzelnen Werkzeug kosteneffizient ist, weil dies die Zeit minimiert, die notwendig ist, ein solches Werkzeug zu erkennen. Ein anderer Grund ist, daß eine schnelle und zuverlässige Erkennung jeden einzelnen Werkzeugs die Möglichkeit minimiert, daß das falsche Werkzeug ausgewählt und an einem Werkstück verwendet wird, wodurch bewirkt wird, daß das Werkstück ruiniert oder beschädigt wird.
• Es ist seit einer längeren Zeitdauer bekannt, daß es wünschenswert wäre, ein System zu schaffen, um eine schnelle und zuverlässige Angabe von Gegenständen, wie Werkzeugen, zu schaffen. Demgemäß ist eine äußerste Anstrengung von einer breiten Vielzahl unterschiedlicher Gruppen gemacht worden, ein zufriedenstellendes System zu schaffen. Solche Anstrengungen sind aus einer Anzahl Gründen nicht produktiv gewor den. Als Ergebnis gibt es weiterhin kein zufriedenstellendes System, um Gegenstände, wie Werkzeuge, zu erkennen.
• Die Systeme, die nun im Einsatz sind, sind aus einer Anzahl Gründen unerwünscht. Sie sind nicht schnell. Zum Beispiel verwenden einige der Systeme einen Transponder, der Energie speichert, die von einer entfernt angeordneten Leseeinrichtung empfangen wird, und der dann eine Codierung nach einer solchen Energiespeicherung erzeugt. Die Energie wird durch Laden eines Kondensators in dem Transponder gespeichert. Andere Systeme überstreichen Frequenzbereiche und erfassen Störungen, die bei einzelnen Frequenzen in einem solchen Frequenzbereich erzeugt werden. Man erkennt, daß beide Arten von System relativ langsam sind.
• Die Systeme, die nun im Einsatz sind, haben andere schwerwiegende Begrenzungen. Die Systeme sind nicht selbstsynchron. Mit anderen Worten arbeiten die Systeme nicht auf der Grundlage von Taktsignalen, die in dem System intern erzeugt werden. Als Ergebnis liefern dieses Systeme der Leseeinrichtung manchmal falsche und ungenaue Angaben des Codes, der den Gegenstand bei dem Transponder kennzeichnet. Dies bewirkt, daß ein falscher Gegenstand manchmal bei der Leseeinrichtung erkannt wird.
• Die Systeme, die heute im Einsatz sind, haben auch andere kritische Einschränkungen. Zum Beispiel reagieren die Systeme, die nun im Einsatz sind, manchmal auf fremde Signale. Des weiteren sperren bei den Systemen, die nun im Einsatz sind, Elemente in dem Weg zwischen dem Transponder und der Leseeinrichtung manchmal dem Empfang von Kennungssignalen durch die Leseeinrichtung, die durch den Transponder übertragen werden. Diese Sperrung ist sogar aufgetreten, wenn Gegenstände in dem Weg relativ klein sind. Diese Schwierigkeiten sind durch die Tatsache verschlimmert worden, daß die heute im Einsatz befindlichen Systeme nicht selbstsynchron sind. Dies hat bewirkt, daß die System, die nun im Einsatz sind, Gegenstände falsch erkennen.
• Die Systeme, die nun im Einsatz sind, sind auch relativ kompliziert. Dies hat bewirkt, daß die Systeme, die nun im Einsatz sind, übermäßig groß unter dem Gesichtspunkt des Raumes sind, der von solchen Systemen beansprucht wird. Es hat auch Systeme, die nun im Einsatz sind, daran gehindert, den Vorteil der integrierten Schaltungstechnologie zu nutzen. Beispielsweise wäre es wünschenswert, den Transponder auf einem einzigen integrierten Schaltungschip anzuordnen, und alle oder im wesentlichen alle Komponenten der Leseeinrichtung auf einem anderen integrierten Schaltungschip anzuordnen.
• Aus EPA- 082 690 ist ein Sender/Respondersystem bekannt. Eine Sendereinrichtung kann in irgendeiner geeigneten Weise ausgebildet werden, wenigstens ein Responder und wenigstens eine Sendereinrichtung können relativ zueinander bewegbar sein. Wenigstens eine Sendereinrichtung kann ein Programmierer sein, um Anfangs wenigstens eine Speichereinrichtung zu programmieren, die in dem Responder vorgesehen ist. Wenigstens ein Teil des Codes von den gesendeten, codierten Signalen kann verwendet werden, um die Speichereinrichtung mit einem speicherbaren Code zu versehen oder wenigstens einen Teil des Codes abzuändern, wenn er bereits in der Speichereinrichtung gespeichert ist.
• Die europäische Patentanmeldung EP-A-245 605 offenbart und beansprucht ein System, das die obigen Nachteile überwindet. Das System ist schnell, genau und zuverlässig. Es arbeitet auf einer selbstsynchronen und passiven Grundlage. Es ist gegenüber fremden Signalen unempfindlich und es ist wirksam, selbst wenn kleine Gegenstände zwischen dem Transponder und der Leseeinrichtung angeordnet sind. Es ist einfach und kompakt, so daß der Transponder auf einem einzelnen, integrierten Schaltungschip angeordnet ist und die gesamte oder im wesentlichen die gesamte Schaltung der Leseeinrichtung auf einem anderen einzigen, integrierten Schaltungschip angeordnet ist. Es ist sehr tolerant gegenüber Änderungen der Werte der Bauteile, so daß es wirtschaftlich in Massen hergestellt werden kann.
• Bei einer Ausführungsform des Systems, das in EP-A-245 605 geoffenbart und beansprucht ist, erkennt eine Leseeinrichtung (die auch als eine Frageeinrichtung betrachtet werden kann) Informationen, wie die Identität eines Gegenstands bei einem Transponder, die in binärer Form bei dem Transponder bereitgestellt sind. Die Leseeinrichtung erzeugt anfangs einen Impuls, der den Transponder aktiviert, wie durch magnetische Induktion eine Reihe von Signalen, zu der Leseeinrichtung zu übertragen. Bei jedem Zählwert einer bestimmten Anzahl von Signalen in der Leseeinrichtung erzeugt die Leseeinrichtung einen neuen Impuls, der bewirkt, daß der Transponder eine neue Reihe von Signalen erzeugt. Die Erzeugung von Impulsen durch die Leseeinrichtung kann durch die Ladung und Entladung von Energie in einem Speicherelement auftreten, wie einem Kondensator.
• Die Reihe von Signalen, die von dem Transponder in EP-A-245 605 erzeugt wird, kann entweder eine erste Frequenz oder eine zweite Frequenz haben. Die Signale können bei der ersten und der zweiten Frequenz in jeder Reihenfolge in einer Ordnung erzeugt werden, die von (a) dem binären Code, der bei dem Transponder vorgesehen ist, und (b) der Polarität des Impulses abhängt, der von der Leseeinrichtung in einer solchen Folge erzeugt wird. Die Signale können bei der zweiten Frequenz erzeugt werden, indem ein Kondensator quer zu einer Kopplungsspule bei dem Transponder verbunden wird. Die Leseeinrichtung erkennt dann die Informationen, indem die Signale demoduliert werden, die von ihr bei der ersten und zweiten Frequenz empfangen werden.
• Die Leseeinrichtung in EP-A-245 605 kann zu jeder Zeit die Erzeugung der Signalfolge bei dem Transponder unterbrechen, wenn sie keine Signale empfängt, die von dem Transponder gesendet werden. Die Leseeinrichtung arbeitet dann auf einer freilaufenden Grundlage, um Impulse entgegengesetzter Polarität bei einer relativ niedrigen Frequenz zu erzeugen. Auf diese Weise ist die Leseeinrichtung fortlaufend vorbereitet, den Transponder zu aktivieren, wenn der Transponder nachfolgend innerhalb des wirksamen Bereiches der Leseeinrichtung angeordnet wird.
• Der Speicher, der den Code in dem Transponder speichert, kann programmierbar sein. Diese Erfindung liefert ein System, das bei der Leseeinrichtung betreibbar ist, um einen Binärcode in einem solchen Speicher von der Leseeinrichtung her zu programmieren, um die binären Informationen danach zu bilden, die den Gegenstand kennzeichnen. Der Code wird von der Leseeinrichtung zu dem Gegenstand durch Impulsfolgen ähnlich den Impulsen übertragen, die oben beschrieben worden sind, wie sie von der Leseeinrichtung zu dem Transponder übertragen werden, um den Transponder in bezug auf den Code in dem Transponder zu befragen.
• Um den Speicher mit einem solchen Code zu programmieren, erzeugt die Leseeinrichtung bei dieser Erfindung Impulsfolgen und überträgt sie zu dem Transponder, wobei jede Folge einen programmierbaren Informationsgegenstand (z. B. binär "1", binär "0" und Rücksetzen) codiert. In Abhängigkeit von dem einzelnen, programmierbaren Gegen stand kann die codierte Folge Impulse der gleichen Polarität oder Impulse entgegengesetzter Polarität haben. Zu einer Zeit, die sich auf jede solche Folge bezieht, erzeugt die Leseeinrichtung eine Folge, die von der codierten Folge verschieden ist und angibt, daß Impulse zur Codierung eines programmierbaren Gegenstands folgen.
• Der Transponder dieser Erfindung demoduliert und decodiert die übertragenen Impulse, um den Kennungscode wiederzugewinnen. Dieser Code wird dann in dem programmierbaren Speicher aufgezeichnet und danach verwendet, den Transponder zu kennzeichnen, wenn die Leseeinrichtung den Transponder befragt, wie es oben beschrieben worden ist.
• Fig. 1 ist teilweise in Blockform ein Schaltungsschema einer Ausführungsform eines Systems bei der Leseeinrichtung, um Impulse zu dem Transponder zu übertragen, um den programmierbaren Speicher in dem Transponder zu programmieren;
• Fig. 2 stellt Signalfolgen zur Programmierung einzelner Gegenstände (z. B. binär "1 ", binär "0" und Rücksetzen) in dem programmierbaren Speicher in dem Transponder dar;
• Fig. 3 stellt die Spannungen dar, die an wichtigen Klemmen in dem System der Fig. 1 erzeugt werden, wenn das System arbeitet, eine bestimmte Folge programmierbarer Gegenstände in dem Speicher bei dem Transponder zu programmieren;
• Fig. 4 ist ein schematisches Schaltungsschema, das darstellt, wie ein Kennungscode für einen Transponder bei der Leseeinrichtung erzeugt wird;
• Fig. 5 ist ein Schaltungsschema, teilweise in Blockform, das schematisch ein System bei dem Transponder darstellt, um die programmierbaren Impulse zu demodulieren und dann zu decodieren, die bei dem Transponder empfangen werden, und um die decodierten Informationen in dem Speicher in dem Transponder aufzuzeichnen; und
• Fig. 6 ist eine Tabelle, die die Arbeitsweise des Transponders der Fig. 5 in Antwort auf die programmierbaren Impulse darstellt, die decodierten Informationen in dem Speicher in dem Transponder aufzuzeichnen.
• Ein System bei der Leseeinrichtung zur Programmierung der programmierbaren Informationen in dem Speicher 104 des Transponders ist in Fig. 1 gezeigt. Das in Fig. 1 gezeigte System kann ein Paar Transistoren 200 und 202 einschließen. Der Transistor 200 kann ein pnp Transistor sein und der Transistor 202 kann ein npn Transistor sein. Der Emitter des Transistors 200 kann eine positive Spannung von einer Stromversorgung 204 erhalten und der Emitter des Transistors 202 kann eine Bezugsspannung erhalten, wie eine Masse 206.
• Die Kollektoren der Transistoren 200 und 202 können mit einem Widerstand 208 verbunden sein, der in Reihe mit einem Kondensator 210 ist. Eine Spule 212 ist zwischen dem Kondensator 210 und dem Bezugspotential, wie Masse, verbunden. Eine Verbindung ist von der nicht an Masse liegenden Klemme der Spule 212 zu einer Klemme eines Widerstands 216 hergestellt. Die anderer Klemme des Widerstands 216 ist mit der Anode einer Diode 218 und der Kathode einer Diode 220 gemeinsam. Die Kathode der Diode 218 und die Anode der Diode 220 sind gemeinsam auf dem Bezugspotential, wie der Masse 206.
• Die Spannung an der Anode der Diode 218 und der Kathode der Diode 220 wird einer Eingangsklemme eines Vergleiche 222 zugeführt. Eine zweite Eingangsklemme des Vergleichers 222 erhält das Bezugspotential, wie die Masse 206. Der Ausgang von dem Vergleicher 222 wird einer Eingangsklemme eines exklusiven "ODER"-Netzes 224 zugeführt. Eine zweite Eingangsklemme des exklusiven "ODER"-Netzes 224 erhält die Spannung an der Ausgangsklemme eines Zustands (als der "falsche" Zustand bezeichnet) eines bistabilen Elementes, wie eines Flip-Flop, das allgemein bei 226 angegeben ist.
• Die Signale von dem exklusiven "ODER"-Netz 224 werden einem Zähler 228 eingegeben. Der Zähler 228 kann zu jedem Zeitpunkt programmiert werden, einen bestimmten Wert in Abhängigkeit von dem programmierbaren Gegenstand zu zählen, der in den programmierbaren Speicher in dem Transponder eingeführt werden soll. Bei jedem Zählwert des bestimmten Zählwerts in dem Zähler 228 wird ein Signal den Eingangsklemmen in dem Flip-Flop 226 zugeführt, um den Flip-Flop von einem Arbeitszustand in den anderen anzusteuern. Die Ausgangsklemmen der wahren und des falschen Zustands in dem Flip-Flop 226 sind mit der Basis des Transistors 220 bzw. 202 verbunden.
• Fig. 2 stellt die Folge (oder das Muster) von Signalen dar, die in der Leseeinrichtung für jede unterschiedliche Art programmierbarer Informationen erzeugt werden. In Fig. 2 bewegen sich die Impulse von rechts nach links zu fortschreitenden Zeitmomenten, so daß der allerletzte Impuls in einer Folge rechts ist. Zum Beispiel wird, um eine binäre "0" in dem programmierbaren Speicher in dem Transponder zu programmieren, eine allgemein bei 230 bezeichnete Signalfolge erzeugt. Diese Folge enthält ein erstes Paar Impulse 231a und 231b abwechselnd mit positiver und negativer Polarität. Die Folge enthält auch ein zweites Paar Impulse 230a und 230b positiver und negativer Polarität. Das zweite Paar Impulse 230a und 230b gibt an, daß die programmierbare Information in der vorhergehenden Folge enthalten ist. Das vorhergehende Paar von Impulsen 231a und 231b gibt eine binäre "0" an.
• In gleicher Weise ist eine binäre "1" in Fig. 2 durch ein zweites Paar von Impulsen 233a und 233b abwechselnd positiver und negativer Polarität angegeben. Dies gibt an, daß Signale, die einen programmierbaren Gegenstand darstellen, in der vorhergehenden Folge enthalten sind. Der programmierbare Gegenstand, der "1" bildet, wird von einem Paar Impulse 234a und 234b, beide von negativer Polarität, angegeben. Die Impulse positiver und negativer Polarität, die den zwei Impulse negativer Polarität vorausgegangen sind, sind allgemein bei 235 in Fig. 2 angegeben.
• Eine Impulsfolge, um eine Codefolge zu initialisieren, die als "Rücksetzen" gekennzeichnet ist, ist allgemein bei 236 in Fig. 2 angegeben. Diese Folge enthält ein Paar von Impulsen 237a und 237b zuerst positiver Polarität und dann negativer Polarität, um anzugeben, daß ein programmierbarer Gegenstand in der vorausgehenden Folge enthalten ist. Dieses Paar Impulse folgt einem einzelnen Impuls 238a positiver Polarität. Wenn ein programmierbarer Gegenstand, der ein Rücksetzen bildet, erzeugt wird, kann er angeben, daß die folgenden Folgen einzeln binäre "1" und binäre "0" darstellen, die in dem Speicher programmiert werden sollen.
• Das in Fig. 1 gezeigte System arbeitet, die Impulsfolgen zu erzeugen, die bei 230, 235 und 236 in Fig. 13 angegeben sind. Wenn das Flip-Flop 226 in dem falschen Arbeitszustand ist, wird eine Spannung relativ niedriger Polarität an das Gate des Transistors 200 angelegt, um den Transistor leitend zu machen. Ein Stromimpuls fließt entsprechend durch eine Schaltung, die die Stromversorgung 204, den Transistor 200, den Widerstand 208, den Kondensator 210 und die Spule 212 enthält, um den Kondensator zu laden. Dieser Strom erzeugt einen Spannungsimpuls, wie einen Impuls 240 in Fig. 3, in der Spule 212. Die Spule 212 ist mit dem Transponder gekoppelt, der eine abgestimmte Schaltung enthält, so daß Rippelsignale erzeugt werden, wie es bei 244 in Fig. 3 angegeben ist.
• Wenn der wahre Zustand des Flip-Flop 226 betriebsbereit wird, wird eine Spannung einer relativ hohen Polarität an der Ausgangsklemme des linken Zustands bei dem Flip- Flop erzeugt. Dies bewirkt, daß der Transistor 202 leitend wird. Der Kondensator 210 entlädt sich demgemäß über eine Schaltung, die den Kondensator, den Widerstand 208, den Transistor 202 und die Spule 212 enthält. Dieser Stromfluß erzeugt einen Impuls negativer Polarität in der Spule 212, wie es bei 242 in Fig. 3 angegeben ist. Diesem Impuls folgen Rippelsignale, wie es bei 246 in Fig. 3 angegeben ist.
• Die Diode 218 arbeitet, die Amplitude der positiven Impulse zu begrenzen, wie des Impulses 240, die von der Spule 212 erzeugt werden und die Diode 220 arbeitet, die Amplitude der Impulse negativer Polarität zu begrenzen, wie den Impuls 242, die von der Spule erzeugt werden. Die Impulse begrenzter Amplitude sind bei 247 in Fig. 3 angegeben. Wegen dieser Amplitudenbegrenzung der Impulse, wie der Impulse 240 und 242, nähern sich die Amplituden der Rippelsignale 244 und 246 näher jenen der Impulse 240 und 242.
• Die Impulse, wie die Impulse 247, begrenzter Amplitude werden dem Komparator 222 eingegeben, der arbeitet, die Impulse, wie die Impulse 240 und 242, und die Rippelsignale zu sättigen, wie die Rippelsignale 244 und 246. Die sich ergebenden Impulse des Vergleichers 222 sind, wie es bei 248 in Fig. 3 angegeben ist. Wie man erkennt, haben nun alle Impulse im wesentlichen die gleiche Amplitude.
• Die gesättigten Impulse von dem Vergleicher 222 und die Spannung an der Ausgangsklemme des falschen Zustands des Flip-Flops 226 werden dem exklusiven "ODER"- Netz 224 eingegeben. Das Netz 224 ist in herkömmlicher Weise konstruiert, einen Impuls nur hindurchzulassen, wenn eine der Eingangsspannungen, die an das Netz gelegt ist, niedrig ist und die andere Eingangsspannung, die dem Netz zugeführt wird, hoch ist. Die Impulse, die durch das exklusive "ODER"-Netz 224 hindurchgehen, sind bei 250 in Fig. 3 angegeben.
• Die Impulse, die durch das Netz 224 hindurchgehen, werden dem Zähler 228 eingegeben. Wie man aus der nachfolgenden Erörterung sehen wird, wird der Zähler 228 zu jedem Zeitpunkt gesetzt, einen Wert in Abhängigkeit von der Programmierungsoperation zu diesem Zeitpunkt zu zählen. Wenn der bestimmte Zählwert in dem Zähler 228 erreicht wird, wird der Zähler zurückgesetzt, um einen neuen Zählvorgang zu beginnen. Dies bewirkt, daß ein Ansteuersignal dem Flip-Flop 226 zugeführt wird, um das Flip-Flop aus seinem vorhergehenden Betriebszustand in den anderen Betriebszustand einzustellen. Die Ansteuersignale, die dem Flip-Flop 226 eingegeben werden, sind bei 252 in Fig. 3 gezeigt.
• In den Darstellungen, die in Fig. 3 gezeigt sind, erscheint der erste Impuls in einer Folge links und die nachfolgenden Impulse erscheinen fortschreitend nach rechts. In Fig. 3 bilden die Impulse 240 und 242 ein Paar zur Synchronisierung der Arbeitsweise des Systems, das in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Impulse sind durch eine bestimmte Anzahl, wie zehn (10), von Rippelzyklen getrennt. Eine Rücksetzung wird dann durch die Erzeugung der Impulse 260, 262, 264 und 266 programmiert. Die Impulse 264 und 266 geben an, daß ein Programmierungsgegenstand in den vorhergehenden Impulsen in der Zeit enthalten ist, und der Impuls 260 gibt an, daß der Programmierungsgegenstand ein Rücksetzen bildet. Die Impulse 260 und 262 liefern eine solche Angabe, da es die besondere Trennung von einem (1) Rippelzyklus zwischen den diesen zwei (2) Impulsen gibt. Auf diese Weise wird nun der Impuls 260 bei dem Transponder zur Bereitstellung der Initialisierungsrücksetzung berücksichtigt und der Impuls 262 bleibt bei dem Transponder unberücksichtigt.
• Auf gleiche Weise geben die Impulse, wie die Impulse 282 und 284, die durch die bestimmte Anzahl, wie zehn (10) Rippelzyklen getrennt sind und umgekehrte Polaritäten aufweisen, an, daß ein programmierbarer Gegenstand in den vorhergehenden Impulsen enthalten ist. Dieser programmierbare Gegenstand ist durch die Impulse 276, 278 und 280 angegeben. Die Impulse 274 und 276 sind durch die bestimmte Anzahl, wie zehn (10) Taktsignale getrennt. Der Impuls 278 ist demgemäß bei dem Transponder in einer zu der Art ähnlichen Weise unberücksichtigt, wie der Transponder den Impuls 262 in dem vorhergehenden Absatz nicht berücksichtigt.
• In Fig. 3 stellen die Impulse 264 und 266 auch eine binäre "0" dar. Der Grund ist, daß die Impulse 264 und 266 von den Impulsen 274 und 276 gefolgt werden, die eine positive bzw. negative Polarität aufweisen. Somit ist es, wie man sehen wird, nicht notwendig, ein getrenntes Paar von Impulsen für jeden programmierbaren Gegenstand, wie die Impulse 264 bzw. 266, zu schicken, die positive und negative Polarität haben. Insbesondere geben die Impulse 264 und 266 an, daß eine Rücksetzung durch die Impulse 260 dargestellt ist. Die Impulse 264 und 266 stellen auch eine binäre "0" dar, da sie von den Impulsen 274 und 276 gefolgt werden.
• Bei der Betrachtung der Fig. 3 in bezug auf die Fig. 5 sieht man, daß die Buchstaben "A" bis "F" an wichtigen Klemmen in Fig. 5 gezeigt sind. Die Spannungen oder Signale, die an diesen Klemmen erzeugt werden, sind in den Spalten "A" bis "F" in Fig. 6 gezeigt. Fig. 3 gibt auch den Wert für den Buchstaben "N" an, der in Fig. 1 angegeben ist. Dieser gibt eine vorausgewählte Anzahl von Rippelzyklen an, die zu jedem Zeitpunkt erzeugt werden sollen.
• Fig. 4 ist ein schematisches Schema, wie das in Fig. 3 gezeigte System, bei der Leseeinrichtung arbeitet, um die Erzeugung von Mustern von Signalen zur Programmierung des programmierbaren Speichers bei dem Transponder durch die Schaltung zu erhalten, die in Fig. 1 gezeigt ist. Das in Fig. 4 gezeigte System enthält einen Mikrocomputer 300, der einen individuellen Code erzeugt, der in dem Speicher bei dem Transponder aufgezeichnet werden soll. Dieser Code steuert zu jedem Zeitpunkt den Zählvorgang, der in dem Zähler 228 (ebenfalls in Fig. 1 gezeigt) vorgesehen werden soll. Wie man erkennt, wird zu jeder Zeit, wenn ein Zählvorgang abgeschlossen worden ist, ein Signal von dem Zähler dem Flip-Flop 226 in Fig. 1 zugeführt, um die Erzeugung eines Impulses zu erhalten, der durch die Spule 212 zu dem Transponder übertragen wird.
• Fig. 5 stellt schematisch ein System bei dem Transponder dar, um die Programmierimpulse von der Leseeinrichtung zu demodulieren und zu erfassen. Die Programmierimpulse von der Leseeinrichtung werden durch eine Spule 303 bei dem Transponder empfangen. Die Spule 302 kann die gleiche wie die in EP-A-245 605 beschriebene Spule sein. Die Impulse in der Spule 302 werden einer Takttrenneinrichtung 304 zugeführt, die bestimmt, ob ein Impuls von einem positiven oder negativen Signal in der Spule 302 abgeleitet ist. Die positiven Impulse von der Takttrenneinrichtung 304 werden auf einer Leitung einem Schieberegister 306 zugeführt und die negativen Impulse werden auf einer anderen Leitung dem Schieberegister zugeführt. Die Impulse, die jeden progammierbaren Gegenstand darstellen, werden dann durch das Schieberegister 306 hindurch geschoben, um eine Erkennung des progammierbaren Gegenstands (z. B., binär "1" binär "0" und Rücksetzen) nach Maßgabe der relativen Polaritäten der Impulse in dem Schieberegister 306 zu erhalten. Diese Erkennung wird von einem Decodierer 308 gemäß einer Wahrheitstabelle in Fig. 6 geliefert. Die programmierbaren Gegenstände (z. B., binär "1" oder binär "0") können dann an den geeigneten Speicherstellen in dem programmierbaren Speicher aufgezeichnet werden. Man erkennt, daß die Takttrenneinrichtung 304, das Schieberegister 306 und der Decodierer 308 in einer Mikroprozessoreinheit bei dem Transponder enthalten sein können.
• Fig. 6 bildet eine Tabelle, die darstellt, die Signale in dem Schieberegister 306 für unterschiedliche, programmierbare Gegenstände erzeugt werden, die eine binäre "1", eine binäre "0" und ein Rücksetzen bilden. In Fig. 6 sind die aufeinanderfolgenden Stufen in dem Schieberegister 306 jeweils bei A, B, C und D dargestellt, um den Bezeichnungen für die Schieberegister in Fig. 5 zu entsprechen. Wie man sieht, werden die Signale fortschreitend von der Stufe A zu der Stufe B verschoben, dann zu der Stufe C und schließlich zu der Stufe D. Der Decodierer 308 untersucht die vier (4) parallelen Signale in den Stufen A, B, C und D in dem Schieberegister 306. Ein positives Signal in der Stufe A und ein negatives Signal in der Stufe B geben an, daß ein programmierbarer Gegenstand durch die Signale in den Stufen C und D dargestellt ist. Ein positives Signal in der Stufe C gibt ein Rücksetzen an. Wenn ein Rücksetzen erzeugt wird, gibt dies an, daß die folgenden einzelnen Folgen binäre "1" oder binäre "0" darstellen, die in dem programmierbaren Speicher in einem Muster aufgezeichnet werden können, das durch solche Signale wiedergegeben ist. Zwei negative Signale in den Stufen C und D stellen eine binäre "1" dar. Ein positives Signal in der Stufe C und ein negatives Signal in der Stufe D stellen eine binäre "0" dar.
• Die oben offenbarte und in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Vorrichtung hat gewisse wichtige Vorteile. Ein Vorteil ist, daß sie fähig ist, den Speicher in dem Transponder zu programmieren, indem die gleiche Art Impulsübertragung verwendet wird, wie sie nachfolgend bei der Erkennung des Transponders nach Maßgabe der Arbeitsweise der Schaltung und Vorrichtung verwendet wird, die in EP-A-245 605 gezeigt sind.
• Ein anderer Vorteil des Programmiersystems und des Verfahrens dieser Erfindung ist, daß die Kommunikation zwischen der Leseeinrichtung und dem Transponder im wesentlichen während der Programmierung des Transponders narrensicher ist. Dies ergibt sich zum Teil aus den Eigenschaften der Spulen, wie es in EP-A-245 605 gezeigt ist. Es ergibt sich auch zum Teil durch den Einschluß des Impulspaares entgegengesetzter Polarität, das dem Impulspaar folgt, das jeden programmierbaren Gegenstand kennzeichnet. Indem dieses Impulspaar eingeschlossen wird, kann der Transponder erkennen, daß das vorhergehende Impulspaar einen programmierbaren Gegenstand darstellt, und kann einen solchen programmierbaren Gegenstand aus einem solchen vorhergehenden Impulspaar erkennen.
• Es gibt einen weiteren wichtigen Vorteil bei dem Programmiersystem und Verfahren dieser Erfindung. Diese ergibt sich aus der Tatsache, daß die Programmierimpulse auf einer selbstsynchronisierenden Grundlage bei der Leseeinrichtung erzeugt werden, und daß die Impulse nach bestimmten Zählwerten in dem Zähler 228 erzeugt wird. Dies erleichtert die Erkennung und Decodierung der Programmierimpulse bei dem Transponder 20.
• Die Programmierung ist auch relativ schnell. Dies ergibt sich zum Teil aus der Verwendung integrierter Schaltungschips für die Leseeinrichtung und den Transponder. Es ergibt sich auch zum Teil aus der Erzeugung der Programmierimpulse bei der Leseeinrichtung nach Maßgabe in dem Zähler 228 vorgesehener Zählwerte.

Claims (15)

1. Leseeinrichtung zur Verwendung mit einem Transponder, der einen programmierbaren Speicher aufweist, wobei die genannte Leseeinrichtung die Erzeugung von Informationen liefert, die individuell den Transponder für die Leseeinrichtung identifizieren, mit:

einer Einrichtung zur Übertragung von Mustern von Informationsimpulsen (231, 231a, 238a, 234a, 234b), die individuell unterschiedliche Gegenstände der genannten Informationen darstellen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Leseeinrichtung eine Einrichtung zur Übertragung eines bestimmten Musters zusätzlicher Impulse (230a, 230b, 233a, 233b) zu einer bestimmten Zeit nach jedem Muster der Informationsimpulse umfaßt, die individuell die unterschiedlichen Gegenstände an Informationen darstellen, wobei das genannte Muster zusätzlicher Impulse angibt, daß das vorhergehende Muster an Informationsimpulsen eines der genannten Muster bildet, die individuell unterschiedliche Gegenstände an Informationen darstellen.

2. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung der Informations- und zusätzlicher Impulse eine erste, individuelle Signalfolge, die eine binäre "0" darstellt, eine zweite, individuelle Signalfolge, die eine binäre "1" darstellt, und eine dritte, individuelle Signalfolge erzeugen, die ein Rücksetzen darstellt.

3. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die genannten Einrichtungen zur Erzeugung der Informations- und zusätzlichen Impulse zusätzliche Signalfolgen er zeugen, die die Position der Erzeugung der ersten, der zweiten und der dritten Signalfolge angibt.

4. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Einrichtung zur Erzeugung der Informationsimpulse ein Impulspaar (231, 231a) abwechselnder Polarität erzeugt, um eine binäre "0" darzustellen, ein zweites Impulspaar (234a, 234b) einer ersten Polarität, um eine binäre "1" darzustellen, und wenigstens einen Impuls (238a) einer zweiten Polarität, die zu der ersten Polarität entgegengesetzt ist, um ein Rücksetzen darzustellen, und wobei die Einrichtung zur Erzeugung der zusätzlichen Impulse ein Paar zusätzlicher Impulse (230a, 230b, 233a, 233b, 237a, 237b) zu einer bestimmten Zeit nach den Impulsen erzeugt, die die binäre "0 die binäre "1" und das Rücksetzen angeben, um die Erzeugung der Impulse zu erkennen, die die binäre "0", die binäre "1" und das Rücksetzen angeben.

5. Leseeinrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung des Musters von Informationsimpulsen und der zusätzlichen Impulse eine Spule (212) und einen Kondensator (210), der mit der Spule verbunden ist, und eine Einrichtung (200, 202, 226) einschließen, um abwechselnd eine Speicherung von Energie in dem Kondensator (210), um in der Spule Impulse positiver Polarität zu erzeugen, und eine Entladung solcher gespeicherten Energie von dem Kondensator (210) bereitzustellen, um in der Spule Impulse negativer Polarität zu erzeugen.

6. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung des Musters der Informationsimpulse und der zusätzlichen Impulse eine bistabile Einrichtung (226) einschließen, die einen ersten und zweiten Betriebszustand aufweist, und einen Zähler (228) zur Zählung der Signale in jeder Folge, wobei die bistabilen Einrichtungen (226) auf den Anfang und das Ende von jedem aufeinanderfolgenden Zählwert einer Folge in dem Zähler ansprechen, damit sie für den entgegengesetzten Betriebszustand in bezug auf ihren vorhergehenden Betriebszustand angesteuert werden.

7. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung des Musters der Informationsimpulse und der zusätzlichen Impulse des weiteren Ein richtungen (200, 202) einschließen, die auf die Arbeitsweise der bistabilen Einrichtung (226) in dem ersten Zustand reagieren, um die Energiespeicherung in dem Kondensator (210) durch eine Schaltung bereitzustellen, die die Spule (212) enthält, um Impulse positiver Polarität in der Spule zu erzeugen, und auf die Arbeitsweise der bistabilen Einrichtungen (226) in dem zweiten Zustand anspricht, um die Energieentladung bei dem Kondensator (210) durch die Spule hindurch bereitzustellen, um Impulse negativer Polarität in der Spule zu erzeugen.

8. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, die des weiteren eine Einrichtung (300) zur Steuerung des Zählwerts umfaßt, der zu jedem Zeitpunkt in dem Zähler (228) bereitgestellt werden soll, nach Maßgabe des Codes von Signalen, der dem Transponder geliefert werden soll, die in der Leseeinrichtung bei jeder Folge erzeugt werden, um zu jedem Zeitpunkt die Anzahl der Signale zu steuern, die bei der Leseeinrichtung erzeugt werden, um eine solche Folge zu vervollständigen.

9. Leseeinrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Steuerungseinrichtungen (300) einen individuellen Zählwert in dem Zähler (228) zu jedem Zeitpunkt nach Maßgabe des Codes von Signalen, der in dem programmierbaren Speicher in dem Transponder zu diesem Zeitpunkt programmiert werden soll, liefern, die in der Folge bei der Leseeinrichtung (12) erzeugt werden.

10. Transponder zur Verwendung mit einer Leseeinrichtung, die betreibbar ist, um Muster von Informationsimpulsen (231, 231a, 234a, 234b, 238a) zu übertragen, die einzeln unterschiedliche Informationsgegenstände darstellen, wobei der genannte Transponder die Erzeugung von Informationen liefert, die einzeln den Transponder für die Leseeinrichtung identifizieren, wobei der genannte Transponder umfaßt:

eine Einrichtung (302) zum Erhalten der Muster von Informationsimpulsen, die einzeln die unterschiedlichen Informationsgegenstände darstellen, die von der Leseeinrichtung übertragen werden, eine Demodulationseinrichtung (304, 306), die mit den erhaltenen Impulse arbeitet, um die Impulse wieder herzustellen, die einzeln verschiedene Informationsgegenstände darstellen,

einen programmierbaren Speicher, und

eine Einrichtung zur Aufzeichnung der unterschiedlichen Informationsgegenstände in dem programmierbaren Speicher, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung, die auf ein bestimmtes Muster zusätzlicher Impulse reagiert, die angegeben, daß das vorhergehende Muster von Informationsimpulsen eines der Muster bildet, die einzeln unterschiedliche Informationsgegenstände darstellt, um das Auftreten des Musters von Informationsimpulsen zu bestimmen, die einzeln die unterschiedlichen Informationsgegenstände darstellen.

11. Transponder gemäß Anspruch 10, wobei die Informationsimpulse individuelle Impulsfolgen erster und zweiter, entgegengesetzter Polarität aufweisen und die zusätzlichen Impulse eine individuelle Impulsfolge der ersten und zweiten, entgegengesetzten Polarität aufweisen, und die Demodulationseinrichtungen (304) betreibbar sind, um die Polaritäten aufeinanderfolgender Impulse in den Folgen zu bestimmen, um die decodierte Information wiederzugewinnen.

12. Transponder gemäß Anspruch 10 oder 11, der des weiteren eine Spule (302) umfaßt, die in einer magnetisch gekoppelten Beziehung zu einer Spule (212) bei der Leseeinrichtung angeordnet ist.

13. Transponder gemäß wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Demodulationseinrichtungen einschließen:

eine Trenneinrichtung (304) zur Trennung der Signale in jeder Folge von den Signalen in den benachbarten Folgen nach Maßgabe der Phasen der Signale in solchen Folgen,

ein Schieberegister (306), das eine Mehrzahl Stufen enthält und auf die getrennten Signale von der Trenneinrichtung reagiert, um solche Signale der Reihe nach durch die aufeinanderfolgenden Stufen in dem Schieberegister hindurch zu bewegen, und

einen Decodierer (308) zur Wiedergewinnung programmierbarer Gegenstände gemäß dem Muster von Signalen, das zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten in den Stufen des Schieberegisters erzeugt werden.

14. Ein Erkennungssystem, das eine Leseeinrichtung und einen Transponder einschließt, das eine Einrichtung zur Programmierung des Transponders umfaßt, um codierte Informationen zu erzeugen, die individuell den Transponder für die Leseeinrichtung identifizieren, wobei die Leseeinrichtung arbeitet, Impulsmuster (231, 231a, 234a, 234b, 238a) zu übertragen, die einzelnen unterschiedliche Informationsgegenstände darstellen,

eine Einrichtung (302, 304) bei dem Transponder, um Impulsmuster zu empfangen, die individuell die verschiedenen Informationsgegenstände darstellen, die von der Leseeinrichtung übertragen werden,

eine Einrichtung (304, 306) bei dem Transponder, um mit den Impulsen zu arbeiten, die bei dem Transponder empfangen werden, um die Impulse wiederzugewinnen,

eine Einrichtung (308) bei dem Transponder, die auf die Impulsmuster regiert, die bei dem Transponder wiedergewonnen werden, um solche Impulsmuster zu decodieren, damit die Informationsgegenstände wiedergewonnen werden, die von solchen Impulsmustern dargestellt werden,

einen programmierbaren Speicher bei dem Transponder, und eine Einrichtung bei dem Transponder, um die wiedergewonnenen Informationen in dem programmierbaren Speicher (204) aufzuzeichnen

dadurch gekennzeichnet, daß

die Leseeinrichtung eine Einrichtung zur Übertragung eines bestimmten Musters von zusätzlichen Impulsen (230a, 230b, 233a, 233b) zu einer bestimmten Zeit nach jedem Muster der Informationsimpulse umfaßt, die individuell die unterschiedlichen Gegenstände an Informationen darstellen, wobei das genannte Muster zusätzlicher Impulse angibt, daß das vorhergehende Muster von Informationsimpulsen eines der genannten Muster bildet, die individuell unterschiedliche Gegenstände an Informationen darstellen, und daß

der Transponder Einrichtungen umfaßt, die auf das besondere Muster zusätzlicher Impulse reagieren, um das Auftreten von Impulsmustern zu bestimmen, die einzeln die unterschiedlichen Informationsgegenstände darstellen.

15. Ein Identifikationssystem, das eine Leseeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und einen Transponder gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 umfaßt.