DE102011100095B4 - transponder unit - Google Patents

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Abstract

Transpondereinheit (1) mit einer Sende-/Empfangseinheit (8), einem aufladbaren Akkumulator (10) zur elektrischen Energieversorgung der Transpondereinheit (1), einer Ladevorrichtung (11) zur Aufladung des Akkumulators (10), einer Steuerungseinheit (5) und einer Antenne (4), wobei die Sende-/Empfangseinheit (8) zur drahtlosen Kommunikation mit einer externen Datenübertragungseinheit (12) mit der Antenne (4) verbunden oder verbindbar ist, wobei die Ladevorrichtung (11) mit der Antenne (4) verbunden oder verbindbar ist, wobei der Akkumulator (10) mittels der Ladevorrichtung (11) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder aufladbar ist, und wobei die Steuerungseinheit (5) wenigstens zur Steuerung der Ladevorrichtung (11) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, zu prüfen, ob über die Antenne (4) ein elektromagnetisches Feld empfangen wird, und falls ein elektromagnetisches Feld empfangen wird, zu prüfen, ob eine gültige Kommunikation zwischen einer externen Datenübertragungseinheit (12) und der Sende-/Empfangseinheit (8) aufgebaut wird oder aufgebaut ist, und sofern keine gültige Kommunikation aufgebaut wird oder aufgebaut ist, die Transpondereinheit (1) in einem Schnelllademodus (23) zu betreiben, in dem die Sende-/Empfangseinheit (8) keine Kommunikation über die Antenne (4) ausführt und der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird.Transponder unit (1) with a transmitting / receiving unit (8), a rechargeable accumulator (10) for the electrical power supply of the transponder unit (1), a charging device (11) for charging the accumulator (10), a control unit (5) and an antenna (4), wherein the transceiver unit (8) for wireless communication with an external data transmission unit (12) is connected or connectable to the antenna (4), wherein the charging device (11) is connected or connectable to the antenna (4) wherein the accumulator (10) is chargeable by means of the charging device (11) via the electromagnetic fields picked up by the antenna (4), and wherein the control unit (5) is arranged at least for controlling the charging device (11), characterized in that the Control unit (5) is arranged to check whether an electromagnetic field is received via the antenna (4), and if an electromagnetic field is received, to check whether valid communication is established or established between an external data transmission unit (12) and the transceiver unit (8), and if no valid communication is established or established to operate the transponder unit (1) in a fast charge mode (23) in that the transmitting / receiving unit (8) does not carry out any communication via the antenna (4) and the accumulator (10) is charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Transpondereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a transponder unit having the features of claim 1.

Eine Transpondereinheit ist ein Funk-Kommunikationsgerät, das eingehende Signale aufnimmt und automatisch beantwortet oder weiterleitet. Bekannt sind sogenannte passive Transpondereinheiten, die keine eigene Energiequelle aufweisen, sondern die benötigte Energie während der Kommunikation mit einer externen Datenübertragungseinheit aus dem zur Kommunikation genutzten elektromagnetischen Feld beziehen.A transponder unit is a radio communication device that receives incoming signals and automatically answers or forwards. Known are so-called passive transponder units, which do not have their own energy source, but relate the energy required during communication with an external data transmission unit from the electromagnetic field used for communication.

Die vorliegende Erfindung betrifft aktive Transpondereinheiten, die eine eigene, Interne Energiequelle in Form eines aufladbaren Akkumulators aufweisen. Da Transpondereinheiten möglichst klein und kompakt sein sollen, kann dementsprechend nur ein Akkumulator mit geringer Kapazität integriert werden.The present invention relates to active transponder units which have their own, internal energy source in the form of a rechargeable accumulator. Since transponder units should be as small and compact as possible, accordingly, only one accumulator with low capacity can be integrated.

Aus der DE 10 2004 039 851 A1 geht ein gesteuertes kontaktloses Aufladen eines Akkumulators eines Transponders hervor.From the DE 10 2004 039 851 A1 is a controlled contactless charging of a battery of a transponder out.

Aus der US 2004/0227819 A1 geht ein elektronischer Schaltkreis für einen kontaktlosen RFID Tag hervor.From the US 2004/0227819 A1 An electronic circuit for a contactless RFID tag emerges.

Aus der EP 1 452 998 B1 geht eine Energiemanagement-Schaltung eines Lesegeräts für Transponder hervor.From the EP 1 452 998 B1 an energy management circuit of a transponder reader emerges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transpondereinheit anzugeben, die bei gegebener Akkumulator-Kapazität eine verbesserte Betriebsbereitschaft aufweist. Eine Betriebsbereitschaft liegt vor, wenn die aus dem Akkumulator zur Energieversorgung der Transpondereinheit entnehmbare elektrische Energie für einen Betrieb der Transpondereinheit ausreichend ist.The invention has for its object to provide a transponder unit, which has an improved operational readiness for a given accumulator capacity. An operational readiness is present when the removable from the accumulator for supplying energy to the transponder unit electrical energy is sufficient for operation of the transponder unit.

Diese Aufgabe wird mit einer Transpondereinheit gemäß Anspruch 9 gelöst.This object is achieved with a transponder unit according to claim 9.

Vorgeschlagen wird eine Transpondereinheit mit einer Sende-/Empfangseinheit, einem aufladbaren Akkumulator zur elektrischen Energieversorgung der Transpondereinheit, einer Ladevorrichtung zur Aufladung des Akkumulators, einer Steuerungseinheit und einer Antenne, wobei die Sende-/Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit einer externen Datenübertragungseinheit mit der Antenne verbunden oder verbindbar ist, wobei die Ladevorrichtung mit der Antenne verbunden oder verbindbar ist, wobei der Akkumulator mittels der Ladevorrichtung über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder aufladbar ist, und wobei die Steuerungseinheit wenigstens zur Steuerung der Ladevorrichtung eingerichtet ist.A transponder unit with a transmitting / receiving unit, a rechargeable battery for supplying electrical energy to the transponder unit, a charging device for charging the rechargeable battery, a control unit and an antenna is proposed, wherein the transceiver unit is connected to the antenna for wireless communication with an external data transmission unit or connectable, wherein the charging device is connected to the antenna or connectable, wherein the accumulator is charged by means of the charging device via the electromagnetic fields recorded by the antenna, and wherein the control unit is arranged at least for controlling the charging device.

Eine solche Transpondereinheit erlaubt vorteilhaft eine optimale, hocheffiziente Nutzung der in dem Akkumulator vorhandenen elektrischen Energie. Eine solche Transpondereinheit erlaubt ferner ein intelligentes Aufladen des Akkumulators. Zum Aufladen des Akkumulators können in Folge einer durch die Steuerungseinheit realisierten intelligenten Steuerung viele unterschiedliche Quellen verwendet werden, insbesondere auch Quellen elektromagnetischer Felder, die nicht für eine Kommunikation mit der Transpondereinheit vorgesehen oder geeignet sind. Hierdurch wird eine hohe Betriebsbereitschaft der Transpondereinheit realisiert. Der durchschnittliche Ladezustand des integrierten Akkumulators ist gegenüber bekannten Transpondereinheiten deutlich erhöht. Vorteilhaft wird dies durch eine intelligente Steuerung der Transpondereinheit durch die integrierte Steuerungseinheit erreicht. Die Steuerungseinheit kann z. B. einen Mikroprozessor oder ein FPGA aufweisen. Die Steuerungsfunktionen können dann z. B. in Form einer Programmierung vorgesehen sein.Such a transponder unit advantageously allows optimum, highly efficient use of the electrical energy present in the accumulator. Such a transponder unit furthermore allows an intelligent charging of the accumulator. As a result of an intelligent control implemented by the control unit, many different sources can be used to charge the accumulator, in particular also sources of electromagnetic fields which are not intended or suitable for communication with the transponder unit. As a result, a high operational readiness of the transponder unit is realized. The average state of charge of the integrated accumulator is significantly increased compared to known transponder units. This is advantageously achieved by an intelligent control of the transponder unit by the integrated control unit. The control unit can, for. B. have a microprocessor or an FPGA. The control functions can then z. B. be provided in the form of programming.

Die erfindungsgemäße Transpondereinheit eignet sich sowohl für RFID-Anwendungen als auch für NFC-Anwendungen. RFID steht für „radio-frequency identification”, d. h. eine automatische Identifizierung durch Funkübertragung. NFC steht für „Near Field Communication”, d. h. einen drahtlosen Austausch von Daten über kurze Strecken.The transponder unit according to the invention is suitable both for RFID applications and for NFC applications. RFID stands for "radio-frequency identification", d. H. an automatic identification by radio transmission. NFC stands for "Near Field Communication", d. H. a wireless exchange of data over short distances.

Die Sende-/Empfangseinheit ist entweder fest mit der Antenne verbunden oder mit der Antenne verbindbar, z. B. über eine zwischengeschaltete Betätigungsvorrichtung, über die die Verbindung mit der Antenne wahlweise hergestellt oder aufgetrennt werden kann. In analoger Weise ist die Ladevorrichtung entweder fest mit der Antenne verbunden oder verbindbar, z. B. über eine Betätigungsvorrichtung, über die die Verbindung zur Antenne wahlweise hergestellt oder aufgetrennt werden kann.The transmitting / receiving unit is either permanently connected to the antenna or connected to the antenna, z. Example, via an intermediate actuator, via which the connection with the antenna can be selectively made or separated. In an analogous manner, the charging device is either permanently connected to the antenna or connectable, for. Example, via an actuating device, via which the connection to the antenna can be selectively produced or separated.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit zur Steuerung der Ladevorrichtung abhängig von einem Kommunikationsbedarf der Sende-/Empfangseinheit eingerichtet. So kann z. B. vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit bei bereits laufender Kommunikation der Transpondereinheit mit der externen Datenübertragungseinheit die Energiezufuhr zu dem Akkumulator über die Ladevorrichtung abschaltet oder soweit verringert, dass die zum Aufladen des Akkumulators von der Antenne entnommene elektrische Energie die Kommunikation nicht beeinträchtigt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ladevorrichtung abhängig davon gesteuert wird, ob eine Kommunikation stattfindet. Falls keine Kommunikation stattfindet, kann die gesamte über die Antenne empfangene elektrische Energie dem Akkumulator zur Aufladung zugeführt werden. Hierbei kann insbesondere die aufnehmbare Energie aus solchen in der Umgebung des Transponders befindlichen Quellen elektromagnetischer Felder verwertet werden, die an sich nicht für eine Transponder-Kommunikation gedacht sind, wie z. B. in Betrieb befindliche Büro- oder Haushaltsgeräte, oder von an sich zur Transponder-Kommunikation vorgesehenen Quellen, die jedoch keine gültige Kommunikation mit der erfindungsgemäßen Transpondereinheit aufbauen, z. B. mangels einer Zugriffsberechtigung.According to an advantageous development of the invention, the control unit for controlling the charging device is set up depending on a communication requirement of the transmitting / receiving unit. So z. B. be provided that the control unit shuts off the energy supply to the accumulator via the charging device in already running communication of the transponder unit with the external data transmission unit or reduced so that the charged for charging the battery from the antenna electrical energy does not affect the communication. It can also be provided that the charging device is controlled depending on whether a communication takes place. If no communication takes place, the entire electrical energy received via the antenna can be supplied to the accumulator for charging. In this case, in particular the recordable energy from such located in the vicinity of the transponder sources of electromagnetic fields can be utilized, which are not intended for a transponder communication, such. B. in-service office or household appliances, or of itself provided for transponder communication sources, however, do not establish a valid communication with the transponder unit according to the invention, eg. B. for lack of access authorization.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit zur Steuerung der Ladevorrichtung derart eingerichtet, dass der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird, wenn eine Kommunikation der Sende-/Empfangseinheit über die Antenne hierdurch nicht gestört wird. Dies umfasst sowohl den zuvor genannten Fall, dass eine Kommunikation bereits durchgeführt wird, als auch den Fall, dass eine Kommunikation erst aufgenommen werden soll. Im letztgenannten Fall steuert die Steuerungseinheit die Ladevorrichtung derart, dass eine Kommunikation der Sende-/Empfangseinheit über die Antenne aufgenommen werden kann, ohne dass die gegebenenfalls zur Aufladung des Akkumulators von der Antenne entzogene elektrische Energie die Aufnahme der Kommunikation stört.According to an advantageous development of the invention, the control unit for controlling the charging device is set up in such a way that the accumulator is charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna, if a communication of the transmitting / receiving unit via the antenna is not disturbed thereby. This includes both the aforementioned case that a communication is already performed, as well as the case that a communication is to be recorded first. In the latter case, the control unit controls the charging device such that a communication of the transmitting / receiving unit can be received via the antenna, without the possibly withdrawn for charging the accumulator from the antenna electrical energy disturbs the recording of the communication.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, die Transpondereinheit in einem kombinierten Betriebsmodus zu betreiben, in dem gleichzeitig die Sende-/Empfangseinheit eine Kommunikation über die Antenne ausführt und der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird. Hierbei wird die Ladevorrichtung durch die Steuerungseinheit derart gesteuert, dass die über die Antenne empfangenen Signale der externen Datenübertragungseinheit ausgewertet werden können. Insbesondere kann die Steuerungseinheit dazu eingerichtet sein, die Ladevorrichtung in Abhängigkeit von der von der Antenne empfangenen Feldstärke zu steuern. Bei relativ geringer empfangener Feldstärke wird die über die Ladevorrichtung dem Akkumulator zugeführte elektrische Leistung verringert, bei höherer Feldstärke erhöht. Hierbei wird sichergestellt, dass eine begonnene Kommunikation nicht unterbrochen wird bzw. eine aufzunehmende Kommunikation begonnen werden kann.According to an advantageous development of the invention, the control unit is set up to operate the transponder unit in a combined operating mode in which the transceiver unit simultaneously carries out a communication via the antenna and the accumulator is charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna. In this case, the charging device is controlled by the control unit such that the signals received via the antenna of the external data transmission unit can be evaluated. In particular, the control unit may be configured to control the charging device in dependence on the field strength received by the antenna. With a relatively low received field strength, the electric power supplied to the accumulator via the charging device is reduced, and increased with higher field strength. This ensures that a communication that has started is not interrupted or a communication to be started can be started.

Gemäß der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, die Transpondereinheit in einem Schnelllademodus zu betreiben, indem die Sende-/Empfangseinheit keine Kommunikation über die Antenne ausführt und der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird. Hierbei kann vorteilhaft die vollständige über die Antenne zugeführte elektrische Energie dem Akkumulator zur Aufladung zugeführt werden.According to the invention, the control unit is configured to operate the transponder unit in a fast-charging mode in that the transceiver unit does not communicate via the antenna and the accumulator is charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna. In this case, advantageously, the complete electrical energy supplied via the antenna can be supplied to the accumulator for charging.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Steuerungseinheit eine Verbindung zu der Antenne auf. Hierdurch kann die Steuerungseinheit z. B. die Feldstärke der von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder messen.According to an advantageous development of the invention, the control unit has a connection to the antenna. As a result, the control unit z. B. measure the field strength of the electromagnetic fields recorded by the antenna.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Sende-/Empfangseinheit und der Antenne eine erste Betatigungsvorrichtung angeordnet ist, durch die die Signalübertragung von der Antenne zu der Sende-/Empfangseinheit unterbrechbar oder abschwächbar ist. Je nach Ausgestaltung der ersten Betätigungsvorrichtung kann diese somit eine vollständige Unterbrechung der Signalübertragung von der Antenne zu der Sende-/Empfangseinheit oder eine ggf. einstellbare Abschwächung der Signale bewirken. Die erste Betätigungsvorrichtung kann z. B. als Schaltvorrichtung ausgebildet sein, durch die die Sende-/Empfangseinheit von der Antenne trennbar ist, oder als Dämpfungsglied mit einstellbarer Dämpfung. Die erste Betätigungsvorrichtung hat den Vorteil, dass in Betriebsmodi der Transpondereinheit, in denen die Sende-/Empfangseinheit keine Verbindung zu der Antenne benötigt, die Verbindung aufgetrennt oder gedämpft werden kann, z. B. im Schnelllademodus. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die erste Betätigungsvorrichtung ein verbesserter Schutz der empfindlichen Sende-/Empfangseinheit gegen elektromagnetische Felder mit unzulässig hoher Feldstärke erzielt werden kann. Hierdurch kann insbesondere einem Transponder-Vandalismus vorgebeugt werden, der darin besteht, gezielt Transpondereinheiten durch Beaufschlagung mit starken elektromagnetischen Feldern zu schädigen oder zu zerstören. So kann beispielsweise die Steuerungseinheit über eine eigene Verbindung mit der Antenne die empfangene Feldstärke messen und bei zu hohen Werten die erste Betätigungsvorrichtung betätigen, um die Sende-/Empfangseinheit von der Antenne zu trennen oder die Signale abzuschwächen.According to an advantageous development of the invention, a first actuating device is arranged between the transmitting / receiving unit and the antenna, by means of which the signal transmission from the antenna to the transmitting / receiving unit can be interrupted or attenuated. Depending on the design of the first actuator, this can thus cause a complete interruption of the signal transmission from the antenna to the transmitting / receiving unit or an optionally adjustable attenuation of the signals. The first actuator may, for. B. be designed as a switching device by which the transmitting / receiving unit is separable from the antenna, or as an attenuator with adjustable damping. The first actuating device has the advantage that in operating modes of the transponder unit in which the transceiver unit does not require any connection to the antenna, the connection can be disconnected or attenuated, for. In fast charging mode. A further advantage is that improved protection of the sensitive transmitting / receiving unit against electromagnetic fields with an impermissibly high field strength can be achieved by the first actuating device. In this way, in particular a transponder vandalism can be prevented, which consists in deliberately damaging or destroying transponder units by exposure to strong electromagnetic fields. Thus, for example, the control unit can measure the received field strength via its own connection to the antenna and, if the values are too high, actuate the first actuating device in order to disconnect the transceiver unit from the antenna or to attenuate the signals.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, in dem Schnelllademodus die Signalübertragung von der Antenne zu der Sende-/Empfangseinheit mittels der ersten Betätigungsvorrichtung zu unterbrechen oder abzuschwächen. Dies hat den Vorteil, dass die von der Antenne aufgenommene elektrische Energie vollständig oder zumindest überwiegend über die Ladevorrichtung dem Akkumulator zugeführt werden kann. Zudem wird die Sende-/Empfangseinheit vor zu hohen Feldstärken geschützt. According to an advantageous embodiment of the invention, the control unit is adapted to interrupt or attenuate the signal transmission from the antenna to the transmitting / receiving unit by means of the first actuating device in the fast charging mode. This has the advantage that the electrical energy absorbed by the antenna can be supplied to the accumulator completely or at least predominantly via the charging device. In addition, the transmitting / receiving unit is protected against excessive field strengths.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Schnelllademodus die Transpondereinheit zum Empfang elektromagnetischer Wellen mit einer Feldstärke eingerichtet ist, die wesentlich größer ist als in einem Betriebsmodus, in dem die Sende-/Empfangseinheit mit der Antenne verbunden ist. So kann im Schnelllademodus z. B. wenigstens mit der doppelten Feldstärke gearbeitet werden als in einem Betriebsmodus, in dem die Sende-/Empfangseinheit mit der Antenne verbunden ist.According to an advantageous development of the invention, it is provided that in the rapid charging mode, the transponder unit for receiving electromagnetic waves is set up with a field strength which is substantially greater than in an operating mode in which the transceiver unit is connected to the antenna. Thus, in the fast charge mode z. B. be operated at least twice the field strength as in an operating mode in which the transmitting / receiving unit is connected to the antenna.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Sende-/Empfangseinheit und der Antenne eine Schutzvorrichtung angeordnet, die dazu eingerichtet ist, die Sende-/Empfangseinheit vor von der Antenne empfangenen elektromagnetischen Wellen mit Feldstärkewerten zu schützen, die einen bestimmten zulässigen Maximalwert überschreiten. Auch hierdurch kann die Sicherheit gegenüber Transponder-Vandalismus gesteigert werden. Zudem werden auch unbeabsichtigte Beschädigungen der Transpondereinheit durch zu hohe Feldstärken sicher vermieden. Die Schutzvorrichtung kann z. B. eine Begrenzerdiode aufweisen. Sofern die Schutzvorrichtung und die erste Betätigungsvorrichtung in Kombination vorgesehen sind, sind diese in Reihe hintereinander zwischen der Sende-/Empfangseinheit und der Antenne angeordnet. Es ist vorteilhaft, die erste Betätigungsvorrichtung dabei mit der Antenne zu verbinden. Die Schutzvorrichtung ist dann zwischen der Sende-/Empfangseinheit und der ersten Betätigungsvorrichtung angeordnet.According to an advantageous development of the invention, a protective device is arranged between the transmitting / receiving unit and the antenna, which is set up to protect the transmitting / receiving unit from electromagnetic waves received by the antenna with field strength values which exceed a certain permissible maximum value. This can also increase safety against transponder vandalism. In addition, unintentional damage to the transponder unit due to excessive field strengths are reliably avoided. The protection device can, for. B. have a Begrenzerdiode. If the protective device and the first actuating device are provided in combination, these are arranged in series one behind the other between the transmitting / receiving unit and the antenna. It is advantageous to connect the first actuator with the antenna. The protection device is then arranged between the transmitting / receiving unit and the first actuating device.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, die Transpondereinheit in dem kombinierten Betriebsmodus zu betreiben, wenn die von der Antenne empfangenen elektromagnetischen Wellen Feldstärkewerte aufweisen, die einen vorgegebenen Mindestwert überschreiten, und zugleich eine Kommunikation über die Antenne ausgeführt werden soll. Der kombinierte Betriebsmodus wird daher in Situationen aktiviert, in denen über die Antenne Signale mit ausreichender Feldstärke empfangen werden, die auch bei einer aus der Antenne zur Aufladung des Akkumulators abgeführten elektrischen Leistung noch eine sichere Kommunikation mit der externen Datenübertragungseinheit erlauben. Sofern der vorgegebene Mindestwert unterschritten wird, betreibt die Steuerungseinheit die Transpondereinheit in einem reinen Kommunikationsmodus, in dem die Sende-/Empfangseinheit eine Kommunikation über die Antenne ausführt und der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder nicht geladen wird.According to an advantageous development of the invention, the control unit is set up to operate the transponder unit in the combined operating mode if the electromagnetic waves received by the antenna have field strength values exceeding a predetermined minimum value and at the same time a communication is to be performed via the antenna. The combined operating mode is therefore activated in situations in which signals of sufficient field strength are received via the antenna, which still allow secure communication with the external data transmission unit even when the electric power is discharged from the antenna for charging the accumulator. If the predetermined minimum value is not reached, the control unit operates the transponder unit in a pure communication mode, in which the transceiver unit carries out a communication via the antenna and the accumulator is not charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna.

Gemäß der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, zu prüfen, ob über die Antenne ein elektromagnetisches Feld empfangen wird, und falls ein elektromagnetisches Feld empfangen wird, zu prüfen, ob eine gültige Kommunikation zwischen einer externen Datenübertragungseinheit und der Sende-/Empfangseinheit aufgebaut wird oder aufgebaut wurde, und sofern keine gültige Kommunikation aufgebaut wird oder aufgebaut ist, die Transpondereinheit in dem Schnelllademodus zu betreiben. Dies hat den Vorteil, dass die verfügbare elektrische Energie, die über die Antenne empfangen wird, bestmöglich für die Aufladung des Akkumulators verwendet wird, allerdings ohne eine gültige Kommunikation zu behindern, Insbesondere wird hierdurch ermöglicht, bei Funkkontakt zu einer externen Datenübertragungseinheit, die an sich für eine Transponder-Kommunikation vorgesehen ist, allerdings keine gültige Kommunikation mit der erfindungsgemäßen Transpondereinheit aufbauen kann, trotzdem zum Aufladen des Akkumulators verwendet werden kann. Zudem können auch andere elektromagnetische Wellen abstrahlende Quellen, die nicht für eine Transponder-Kommunikation vorgesehen sind, für die Aufladung des Akkumulators herangezogen werden.According to the invention, the control unit is arranged to check whether an electromagnetic field is received via the antenna and, if an electromagnetic field is received, to check whether a valid communication is established between an external data transmission unit and the transceiver unit or has been established, and if no valid communication is established or is set up to operate the transponder unit in the fast charging mode. This has the advantage that the available electrical energy which is received via the antenna is best used for the charging of the battery, but without hindering a valid communication. In particular, this is made possible in radio contact with an external data transmission unit, which in itself is intended for transponder communication, but can not establish a valid communication with the transponder unit according to the invention, can still be used to charge the battery. In addition, other sources emitting electromagnetic waves, which are not intended for transponder communication, can be used for charging the accumulator.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, bei Empfang eines elektromagnetischen Feldes und Aufbau einer gültigen Kommunikation die Transpondereinheit entweder in dem kombinierten Betriebsmodus oder in dem reinen Kommunikationsmodus zu betreiben.According to an advantageous development of the invention, the control unit is set up to operate the transponder unit either in the combined operating mode or in the pure communication mode upon receipt of an electromagnetic field and establishment of a valid communication.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Ladezustand des Akkumulators bei einem Kommunikationsbedarf mit einer externen Datenübertragungseinheit wahlweise den kombinierten Betriebsmodus oder den reinen Kommunikationsmodus zu aktivieren. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit die Transpondereinheit zunächst in dem Schnelllademodus betreibt und bei einem Kommunikationsbedarf den Ladezustand des Akkumulators prüft. Unterschreitet der Ladezustand einen vorbestimmten Mindestladewert, aktiviert die Steuerungseinheit den kombinierten Betriebsmodus, andernfalls den reinen Kommunikationsmodus. Hierdurch kann die Betriebsbereitschaft der Transpondereinheit und der Ladezustand des Akkumulators weiter verbessert werden.According to an advantageous development of the invention, the control unit is set up to selectively activate the combined operating mode or the pure communication mode as a function of the state of charge of the accumulator in the case of a communication requirement with an external data transmission unit. Advantageously, it can be provided that the control unit first operates the transponder unit in the fast-charging mode and, in the case of a communication requirement, checks the state of charge of the accumulator. If the state of charge drops below a predetermined minimum charging value, the control unit activates the combined operating mode, otherwise the pure communication mode. As a result, the operational readiness of the transponder unit and the state of charge of the rechargeable battery can be further improved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Akkumulator und der Sende-/Empfangseinheit eine zweite Betätigungsvorrichtung angeordnet, die dazu eingerichtet ist, die Stromzufuhr von dem Akkumulator zu der Sende-/Empfangseinheit zu unterbrechen oder zu reduzieren. Dies hat den Vorteil, dass der Energieverbrauch aus dem Akkumulator in Betriebszuständen der Transpondereinheit, in denen kein Betrieb der Sende-/Empfangseinheit erforderlich ist, verringert werden kann, wodurch die Betriebsbereitschaft der Transpondereinheit weiter gesteigert wird.According to an advantageous embodiment of the invention, a second actuating device is arranged between the accumulator and the transmitting / receiving unit, which is adapted to interrupt or reduce the power supply from the accumulator to the transmitting / receiving unit. This has the advantage that the energy consumption from the accumulator in operating states of the transponder unit, in which no operation of the transceiver unit is required, can be reduced, whereby the operational readiness of the transponder unit is further increased.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, in dem Schnelllademodus die Stromzufuhr von dem Akkumulator zu der Sende-/Empfangseinheit mittels der zweiten Betätigungsvorrichtung zu unterbrechen oder zu reduzieren. Auch dies ist günstig für eine hohe Betriebsbereitschaft der Transpondereinheit und einen guten Ladezustand des Akkumulators.According to an advantageous development of the invention, the control unit is set up to interrupt or reduce the power supply from the accumulator to the transceiver unit in the quick-charge mode by means of the second actuation device. This is also favorable for a high operational readiness of the transponder unit and a good state of charge of the accumulator.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Erkennung, dass keine gültige Kommunikation aufgebaut wird oder aufgebaut ist, eine Sperrzeit aktiviert wird, während der die Sende-/Empfangseinheit gesperrt ist. Das Sperren der Sende-/Empfangseinheit kann z. B. durch Betätigen der ersten und/oder der zweiten Betätigungsvorrichtung erfolgen, indem die Sende-/Empfangseinheit von der Antenne und/oder von dem Akkumulator abgetrennt wird. Die genannte Sperrzeit hat den Vorteil, dass ein Ausspähen der Transpondereinheit durch an sich nicht autorisierte externe Datenübertragungseinheiten verzögert und damit erschwert wird.According to an advantageous development of the invention, it is provided that upon detection that no valid communication is established or established, a blocking time is activated during which the transmitting / receiving unit is blocked. The locking of the transmitting / receiving unit can, for. B. by operating the first and / or the second actuator by the transmitting / receiving unit is separated from the antenna and / or from the accumulator. The said blocking time has the advantage that a spying of the transponder unit is delayed by intrinsically unauthorized external data transmission units and thus made more difficult.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, die Transpondereinheit in einem von mehreren Betriebsmodi zu betreiben, wobei wenigstens folgende Betriebsmodi vorgesehen sind:According to an advantageous development of the invention, the control unit is set up to operate the transponder unit in one of a plurality of operating modes, wherein at least the following operating modes are provided:

  • a) Kommunikationsmodus, in dem die Sende-/Empfangseinheit eine Kommunikation über die Antenne ausführt und der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder nicht geladen wird,a) communication mode in which the transmitting / receiving unit carries out a communication via the antenna and the accumulator is not charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna,
  • b) kombinierter Betriebsmodus, in dem gleichzeitig die Sende-/Empfangseinheit eine Kommunikation über die Antenne ausführt und der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird,b) combined operating mode in which simultaneously the transmitting / receiving unit carries out a communication via the antenna and the accumulator is charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna,
  • c) Schnelllademodus, in dem die Sende-/Empfangseinheit keine Kommunikation über die Antenne ausführt und der Akkumulator über die von der Antenne aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird.c) Fast charging mode in which the transceiver unit does not communicate via the antenna and the accumulator is charged via the electromagnetic fields picked up by the antenna.

Dies erlaubt vorteilhaft eine besonders flexible und intelligente Steuerung der Transpondereinheit mittels der Steuerungseinheit, bei der eine bestmögliche Betriebsbereitschaft der Transpondereinheit bei zugleich hoher Kommunikationsbereitschaft erzielt wird.This advantageously allows a particularly flexible and intelligent control of the transponder unit by means of the control unit, in which the best possible operational readiness of the transponder unit is achieved with at the same time high communication readiness.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.

Es zeigen:Show it:

1 – eine Transpondereinheit in schematischer Darstellung und 2 – Betriebsmodi der Transpondereinheit. 1 - A transponder unit in a schematic representation and 2 - Operating modes of the transponder unit.

In 1 ist eine Transpondereinheit 1 erkennbar, die eine drahtlose Kommunikation mit einer externen Datenübertragungseinheit 12 durchführt, wobei die externe Datenübertragungseinheit 12 lediglich symbolisch durch eine Antenne wiedergegeben ist.In 1 is a transponder unit 1 recognizable, which is a wireless communication with an external data transmission unit 12 performs, wherein the external data transmission unit 12 only symbolically represented by an antenna.

Die Transpondereinheit 1 weist einen RFID/NFC-Block 2, einen Energieversorgungblock 3, eine Antenne 4, eine Steuerungseinheit 5, eine erste Betätigungsvorrichtung 7 und eine zweite Betätigungsvorrichtung 6 auf. Der RFID/NFC-Block weist einen RFID/NFC-Baustein 8 und eine Schutzvorrichtung 9 auf. Der Energieversorgungsblock 3 weist einen aufladbaren Akkumulator 10 sowie eine Ladevorrichtung 11 auf.The transponder unit 1 has an RFID / NFC block 2 , a power supply block 3 , an antenna 4 , a control unit 5 , a first actuator 7 and a second actuator 6 on. The RFID / NFC block has an RFID / NFC module 8th and a protection device 9 on. The power supply block 3 has a rechargeable battery 10 as well as a loading device 11 on.

Der RFID/NFC-Baustein 8 kann von handelsüblicher Art sein, wie er für Transponderanwendungen üblicherweise verwendet wird. Die Schutzvorrichtung 9, die optional vorgesehen ist, kann z. B. eine Begrenzerdiode aufweisen. Der Akkumulator 10 kann ebenfalls von handelsüblicher Art sein, z. B. ein Lithiumionen- oder Lithiumpolymer-Akkumulator. Die Ladevorrichtung 11 kann als übliche Ladeschaltung ausgebildet sein, die angepasst ist an die Spezifikation der verwendeten Akkumulator-Technologie. Die Ladevorrichtung 11 ist als steuerbare Ladevorrichtung ausgeführt und wird von der Steuerungseinheit 5 gesteuert. Die erste Betätigungsvorrichtung 7 und/oder die zweite Betätigungsvorrichtung 6 können z. B. als Halbleiterschalter oder als elektromechanische Schaltelemente, z. B. Relais, ausgebildet sein.The RFID / NFC module 8th may be of the commercial type commonly used for transponder applications. The protection device 9 , which is optionally provided, z. B. have a Begrenzerdiode. The accumulator 10 may also be of a commercial nature, for. B. a lithium ion or lithium polymer battery. The loading device 11 can be designed as a conventional charging circuit, which is adapted to the specification of the accumulator technology used. The loading device 11 is designed as a controllable charging device and is provided by the control unit 5 controlled. The first actuator 7 and / or the second actuator 6 can z. B. as a semiconductor switch or as electromechanical switching elements, z. B. relays, be formed.

Der RFID/NFC-Baustein 8 bildet die Sende-/Empfangseinheit. Diese ist über die Schutzvorrichtung 9 und die erste Betätigungsvorrichtung 7 mit der Antenne 4 gekoppelt. Der RFID/NFC-Baustein 8 kann auf diesem Wege eine bidirektionale Kommunikation mit der externen Datenübertragungseinheit 12 durchführen.The RFID / NFC module 8th forms the transmitting / receiving unit. This is about the fender 9 and the first actuator 7 with the antenna 4 coupled. The RFID / NFC module 8th In this way, a bidirectional communication with the external data transmission unit 12 carry out.

Der Akkumulator 10 ist über die Ladevorrichtung 11 mit der Antenne 4 verbunden. Die Ladevorrichtung 11 kann bei entsprechender Steuerung durch die Steuerungseinheit 5 dem Akkumulator 10 die über die Antenne 4 empfangene elektrische Energie zuführen und den Akkumulator 10 damit aufladen.The accumulator 10 is about the charger 11 with the antenna 4 connected. The loading device 11 can with appropriate control by the control unit 5 the accumulator 10 the over the antenna 4 receive received electrical energy and the accumulator 10 charge with it.

Der Akkumulator 10 ist über die zweite Betätigungsvorrichtung 6 mit dem RFID/NFC-Baustein 8 verbunden. Bei auf Durchgang geschalteter zweiter Betätigungsvorrichtung 6 wird der RFID/NFC-Baustein 8 von dem Akkumulator 10 mit elektrischer Energie versorgt. Eine Versorgung der Schutzvorrichtung 9 kann auch über den Akkumulator 10 erfolgen, ist aber je nach Ausgestaltung der Schutzvorrichtung 9 nicht erforderlich, insbesondere wenn diese mit passiven Bauelementen aufgebaut ist. Ferner wird die Steuerungseinheit 5 von dem Akkumulator 10 mit elektrischer Energie versorgt, was in der 1 nicht gesondert dargestellt ist.The accumulator 10 is about the second actuator 6 with the RFID / NFC module 8th connected. When connected on passage second actuator 6 becomes the RFID / NFC device 8th from the accumulator 10 with electric Energy supplied. A supply of the protection device 9 can also about the accumulator 10 take place, but depending on the design of the protective device 9 not required, especially if this is constructed with passive components. Furthermore, the control unit 5 from the accumulator 10 supplied with electrical energy, resulting in the 1 not shown separately.

Die Steuerungseinheit 5 ist die zentrale Steuerung der Transpondereinheit 1 und sorgt für eine intelligente Steuerung und Verwaltung der zuvor beschriebenen Komponenten. Hierfür ist die Steuerungseinheit 5, wie durch die Pfeile in 1 dargestellt, mit der ersten Betätigungsvorrichtung 7, der zweiten Betätigungsvorrichtung 6, dem RFID/NFC-Baustein 8, der Ladevorrichtung 11 und der Antenne 4 verbunden. Die Steuerungseinheit 5 kann die erste und die zweite Betätigungsvorrichtung 6, 7 wahlweise in eine Durchgangsstellung oder in eine Trennstellung schalten. Über die Verbindung der Steuerungseinheit 5 mit der Antenne 4 kann die Steuerungseinheit 5 die über die Antenne 4 empfangenen Funksignale hinsichtlich der auf die Transpondereinheit 1 einwirkenden Feldstärke auswerten. Bei einer Überschreitung einer höchst zulässigen Feldstärke schaltet die Steuerungseinheit 5 den RFID/NFC-Block 2 über die erste Betätigungsvorrichtung 7 von der Antenne 4 ab. Die Steuerungseinheit 5 kann zudem die Ladevorrichtung 11 steuern. So wird in dem kombinierten Betriebsmodus die über die Ladevorrichtung 11 dem Akkumulator 10 aus der Antenne 4 zugeführte elektrische Energie durch Steuerung der Ladevorrichtung 11 derart angepasst, dass die aus der Antenne 4 dem RFID/NFC-Baustein 8 zugeführten Signale noch für die Kommunikation verwertbar sind. Sofern keine Kommunikation durchgeführt wird, kann die Steuerungseinheit 5 über die Ladevorrichtung 11 die gesamte, über die Antenne 4 empfangene elektrische Energie dem Akkumulator zur Aufladung zuführen. In diesem Betriebszustand, dem Schnelllademodus, sind die erste und die zweite Betätigungsvorrichtung 6, 7 in der Trennstellung.The control unit 5 is the central control of the transponder unit 1 and provides intelligent control and management of the components previously described. This is the control unit 5 as indicated by the arrows in 1 shown with the first actuator 7 , the second actuator 6 , the RFID / NFC device 8th , the loader 11 and the antenna 4 connected. The control unit 5 may be the first and the second actuator 6 . 7 optionally switch to a passage position or to a disconnected position. About the connection of the control unit 5 with the antenna 4 can the control unit 5 the over the antenna 4 received radio signals with respect to the on the transponder unit 1 Evaluate acting field strength. If the highest permissible field strength is exceeded, the control unit switches 5 the RFID / NFC block 2 over the first actuator 7 from the antenna 4 from. The control unit 5 Can also charge the charger 11 Taxes. Thus, in the combined mode of operation, that via the charging device 11 the accumulator 10 from the antenna 4 supplied electrical energy by controlling the charging device 11 adapted so that the out of the antenna 4 the RFID / NFC module 8th supplied signals are still usable for communication. If no communication is carried out, the control unit 5 over the charger 11 the whole, over the antenna 4 receive received electrical energy to the accumulator for charging. In this mode, the fast-charging mode, the first and second actuators are 6 . 7 in the disconnected position.

Die 2 zeigt Betriebsmodi der Transpondereinheit sowie entsprechende Übergangsbedingungen, die zum Übergang von einem Betriebsmodus zu einem anderen Betriebsmodus führen, in der Art eines Zustandsübergangsdiagramms.The 2 shows operating modes of the transponder unit as well as corresponding transition conditions that lead to the transition from one operating mode to another operating mode, in the manner of a state transition diagram.

Es sind folgende Betriebsmodi vorgesehen: Ruhemodus 20, Kommunikationsdetektionsmodus 21, Kommunikationsmodus 22, Schnelllademodus 23, kombinierter Betriebsmodus 24 und Sperrzeitmodus 25.The following operating modes are provided: Sleep mode 20 , Communication detection mode 21 , Communication mode 22 , Fast charging mode 23 , combined operating mode 24 and lock time mode 25 ,

Zwischen den Betriebsmodi kann entsprechend den in der 2 dargestellten Pfeilen gewechselt werden, wobei für jeden Wechsel wenigstens eine Übergangsbedingung 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 vorgesehen ist.Between the operating modes can according to the in the 2 arrows are shown, with at least one transition condition for each change 30 . 31 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 . 39 is provided.

Es sei angenommen, dass sich die Transpondereinheit zunächst im Ruhemodus 20 befindet. Wenn die Übergangsbedingung 30 erfüllt ist, wird in den Kommunikationsdetektionsmodus 21 gewechselt. Die Übergangsbedingung 30 ist erfüllt, wenn die Steuerungseinheit 5 ein magnetisches Feld detektiert. in diesem Fall wird der Ruhemodus 20 verlassen, wobei ein Schlafzustand des RFID/NFC-Bausteins 8 beendet wird. Dies kann z. B. durch Schließen der beiden Betatigungsvorrichtungen 6, 7 oder durch einen Softwarebefehl geschehen. Die Steuerungseinheit 5 startet dann zwei Timer. Der erste Timer wird in dem Kommunikationsdetektionsmodus 21 verwendet. Mittels des ersten Timers wird im Kommunikationsdetektionsmodus 21 überwacht, ob eine Kommunikation mit der externen Datenübertragungseinheit 12 korrekt stattfindet und ein gültiger Befehl von der externen Datenübertragungseinheit 12 empfangen wird. Wenn eine solche gültige Kommunikation innerhalb der Überwachungszeit des ersten Timers erfolgt, kann eine der Übergangsbedingungen 31 oder 33 erfüllt sein. Hierbei wird zusätzlich noch der Ladezustand des Akkumulators 10 geprüft. Ist der Ladezustand des Akkumulators 10 unterhalb einer bestimmten Grenze, dann ist die Übergangsbedingung 33 erfüllt, und es wird in den kombinierten Betriebsmodus 22 gewechselt, in dem gleichzeitig die Sende-/Empfangseinheit 8 eine Kommunikation über die Antenne 4 ausführt und der Akkumulator 10 über die von der Antenne 4 aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird.It is assumed that the transponder unit initially in idle mode 20 located. If the transition condition 30 is satisfied, is in the communication detection mode 21 changed. The transition condition 30 is fulfilled when the control unit 5 detected a magnetic field. in this case, the sleep mode 20 leaving, with a sleep state of the RFID / NFC device 8th is ended. This can be z. B. by closing the two actuating devices 6 . 7 or by a software command. The control unit 5 then starts two timers. The first timer is in the communication detection mode 21 used. By means of the first timer is in communication detection mode 21 monitors whether communication with the external data transmission unit 12 takes place correctly and a valid command from the external data transmission unit 12 Will be received. If such a valid communication occurs within the monitoring time of the first timer, one of the transition conditions may be 31 or 33 be fulfilled. Here, in addition, the state of charge of the accumulator 10 checked. Is the state of charge of the accumulator 10 below a certain limit, then is the transition condition 33 fulfilled, and it is in the combined operating mode 22 changed in the same time the transmitting / receiving unit 8th a communication via the antenna 4 executes and the accumulator 10 over from the antenna 4 recorded electromagnetic fields is loaded.

Bei ausreichend hohem Ladungszustand des Akkumulators 10 ist die Übergangsbedingung 31 erfüllt. Es wird dann in den reinen Kommunikationsmodus 22 gewechselt, in dem die Kommunikation über die Antenne 4 durchgeführt wird, ohne den Akkumulator 10 zu laden.At sufficiently high charge state of the accumulator 10 is the transition condition 31 Fulfills. It then becomes the pure communication mode 22 changed in which the communication through the antenna 4 is performed without the accumulator 10 to load.

Sofern innerhalb der durch den ersten Timer definierten Überwachungszeit keine gültige Kommunikation mit der externen Datenübertragungseinheit 12 aufgebaut wird, ist die Übergangsbedingung 32 erfüllt, und es wird zu dem Schnelllademodus 23 gewechselt. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass die Transpondereinheit entweder auf einem nicht kodierten Träger, z. B. einem reinen Ladefeld, oder auf einem nicht autorisierten Lesegerät positioniert ist. In diesen Fällen wird zum Schnelllademodus gewechselt, wobei die beiden Betätigungsvorrichtungen 6, 7 betätigt werden, um die Sende-/Empfangseinheit auszukoppeln. Dann wird das vorhandene, über die Antenne 4 aufgenommene Feld ausschließlich für den Ladevorgang verwendet.If within the monitoring time defined by the first timer no valid communication with the external data transmission unit 12 is the transition condition 32 and it becomes the fast-charging mode 23 changed. In this case, it can be assumed that the transponder unit can be located either on an uncoded carrier, e.g. B. a pure charging field, or is positioned on an unauthorized reader. In these cases, the quick charge mode is changed, with the two actuators 6 . 7 be actuated to decouple the transmitting / receiving unit. Then the existing, over the antenna 4 Recorded field used exclusively for charging.

Der Kommunikationsmodus 22, der Schnelllademodus 23 und der kombinierte Betriebsmodus 24 werden jeweils verlassen, wenn das über die Antenne 4 empfangene Feld zu schwach zum Laden des Akkumulators bzw. für die Kommunikation ist. Diese Feldstärkebedingung wird bei den Übergangsbedingungen 36, 37, 38 überwacht. Bei den Übergangsbedingungen 36, 38 wird zusätzlich überwacht, ob eine Kommunikation von dem externen Datenübertragungsgerät 12 bewusst beendet wird. Die Übergangsbedingung 36 ist erfüllt, wenn das empfangene Feld zu schwach für die Kommunikation ist und/oder eine Kommunikation von dem externen Datenübertragungsgerät 12 bewusst beendet wird. Dann wird von dem Kommunikationsmodus 22 in den Ruhemodus 20 gewechselt. Die Übergangsbedingung 38 ist erfüllt, wenn das empfangene Feld zu schwach für die Kommunikation ist und/oder eine Kommunikation von dem externen Datenübertragungsgerät 12 bewusst beendet wird. Dann wird von dem kombinierten Betriebsmodus 24 in den Ruhemodus 20 gewechselt.The communication mode 22 , the fast charging mode 23 and the combined operating mode 24 will leave each, if that via the antenna 4 received field is too weak to charge the battery or for communication. This field strength condition will be at the transient conditions 36 . 37 . 38 supervised. In the transitional conditions 36 . 38 In addition, it monitors whether there is communication from the external communication device 12 is terminated consciously. The transition condition 36 is satisfied if the received field is too weak for communication and / or communication from the external communication device 12 is terminated consciously. Then from the communication mode 22 in the sleep mode 20 changed. The transition condition 38 is satisfied if the received field is too weak for communication and / or communication from the external communication device 12 is terminated consciously. Then, from the combined operating mode 24 in the sleep mode 20 changed.

Sofern die Übergangsbedingung 37 erfüllt ist, d. h. wenn das Feld zu schwach zum Laden ist, wird von dem Schnelllademodus 23 in den Sperrzeitmodus 25 gewechselt. In dem Sperrzeitmodus 25 wird ein zweiter Timer gestartet, der dazu dient, die Reaktionszeit der Transpondereinheit bis zur erneuten Betriebsbereitschaft für eine Kommunikation zu verlängern. Wird die Transpondereinheit während der Sperrzeit erneut in ein externes elektromagnetisches Feld gebracht, reagiert die Transpondereinheit innerhalb dieser Sperrzeit nicht auf das externe Feld. Hierdurch kann ein Ausspähen gültiger Befehle der Transpondereinheit erschwert werden.Unless the transitional condition 37 is satisfied, that is, if the field is too weak to load is from the fast charging mode 23 in the lock time mode 25 changed. In the lock time mode 25 A second timer is started, which serves to extend the response time of the transponder unit until it is ready for a new communication. If the transponder unit is placed again in an external electromagnetic field during the blocking period, the transponder unit does not react to the external field within this blocking time. This makes it difficult to spy out valid commands of the transponder unit.

Wenn die Sperrzeit abgelaufen ist, ist die Übergangsbedingung 39 erfüllt. Die Transpondereinheit wechselt dann von dem Sperrzeitmodus 25 in den Ruhemodus 20.When the lock time has expired, the transition condition is 39 Fulfills. The transponder unit then changes from the lock time mode 25 in the sleep mode 20 ,

Claims (11)

Transpondereinheit (1) mit einer Sende-/Empfangseinheit (8), einem aufladbaren Akkumulator (10) zur elektrischen Energieversorgung der Transpondereinheit (1), einer Ladevorrichtung (11) zur Aufladung des Akkumulators (10), einer Steuerungseinheit (5) und einer Antenne (4), wobei die Sende-/Empfangseinheit (8) zur drahtlosen Kommunikation mit einer externen Datenübertragungseinheit (12) mit der Antenne (4) verbunden oder verbindbar ist, wobei die Ladevorrichtung (11) mit der Antenne (4) verbunden oder verbindbar ist, wobei der Akkumulator (10) mittels der Ladevorrichtung (11) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder aufladbar ist, und wobei die Steuerungseinheit (5) wenigstens zur Steuerung der Ladevorrichtung (11) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, zu prüfen, ob über die Antenne (4) ein elektromagnetisches Feld empfangen wird, und falls ein elektromagnetisches Feld empfangen wird, zu prüfen, ob eine gültige Kommunikation zwischen einer externen Datenübertragungseinheit (12) und der Sende-/Empfangseinheit (8) aufgebaut wird oder aufgebaut ist, und sofern keine gültige Kommunikation aufgebaut wird oder aufgebaut ist, die Transpondereinheit (1) in einem Schnelllademodus (23) zu betreiben, in dem die Sende-/Empfangseinheit (8) keine Kommunikation über die Antenne (4) ausführt und der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird.Transponder unit ( 1 ) with a transceiver unit ( 8th ), a rechargeable accumulator ( 10 ) for the electrical power supply of the transponder unit ( 1 ), a loading device ( 11 ) for charging the accumulator ( 10 ), a control unit ( 5 ) and an antenna ( 4 ), wherein the transmitting / receiving unit ( 8th ) for wireless communication with an external data transmission unit ( 12 ) with the antenna ( 4 ) is connected or connectable, wherein the loading device ( 11 ) with the antenna ( 4 ) is connected or connectable, the accumulator ( 10 ) by means of the loading device ( 11 ) from the antenna ( 4 ) is rechargeable electromagnetic fields, and wherein the control unit ( 5 ) at least for controlling the charging device ( 11 ), characterized in that the control unit ( 5 ) is set up to check whether, via the antenna ( 4 ) an electromagnetic field is received, and if an electromagnetic field is received, to check whether a valid communication between an external data transmission unit ( 12 ) and the transceiver unit ( 8th ) or is set up, and if no valid communication is established or established, the transponder unit ( 1 ) in a fast charge mode ( 23 ), in which the transceiver unit ( 8th ) no communication via the antenna ( 4 ) and the accumulator ( 10 ) from the antenna ( 4 ) is loaded electromagnetic fields. Transpondereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) zur Steuerung der Ladevorrichtung (11) abhängig von einem Kommunikationsbedarf der Sende-/Empfangseinheit (8) eingerichtet ist.Transponder unit according to claim 1, characterized in that the control unit ( 5 ) for controlling the charging device ( 11 ) depending on a communication requirement of the transmitting / receiving unit ( 8th ) is set up. Transpondereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) zur Steuerung der Ladevorrichtung (11) derart eingerichtet ist, dass der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird, wenn eine Kommunikation der Sende-/Empfangseinheit (8) über die Antenne hierdurch nicht gestört wird.Transponder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 5 ) for controlling the charging device ( 11 ) is set up such that the accumulator ( 10 ) from the antenna ( 4 ) is loaded when a communication of the transmitting / receiving unit ( 8th ) is not disturbed by the antenna. Transpondereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, die Transpondereinheit (1) in einem kombinierten Betriebsmodus (24) zu betreiben, in dem gleichzeitig die Sende-/Empfangseinheit (8) eine Kommunikation über die Antenne (4) ausführt und der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird.Transponder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 5 ) is set up, the transponder unit ( 1 ) in a combined operating mode ( 24 ), in which at the same time the transmitting / receiving unit ( 8th ) communication via the antenna ( 4 ) and the accumulator ( 10 ) from the antenna ( 4 ) is loaded electromagnetic fields. Transpondereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sende-/Empfangseinheit (8) und der Antenne (4) eine erste Betätigungsvorrichtung (7) angeordnet ist, durch die die Signalübertragung von der Antenne (4) zu der Sende-/Empfangseinheit (8) unterbrechbar oder abschwächbar ist.Transponder unit according to one of the preceding claims, characterized in that between the transceiver unit ( 8th ) and the antenna ( 4 ) a first actuating device ( 7 ) is arranged, by which the signal transmission from the antenna ( 4 ) to the transceiver unit ( 8th ) is interruptible or weakenable. Transpondereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, in dem Schnelllademodus (23) die Signalübertragung von der Antenne (4) zu der Sende-/Empfangseinheit (8) mittels der ersten Betätigungsvorrichtung (7) zu unterbrechen oder abzuschwächen.Transponder unit according to claim 5, characterized in that the control unit ( 5 ) is set up in the fast charge mode ( 23 ) the signal transmission from the antenna ( 4 ) to the transceiver unit ( 8th ) by means of the first actuating device ( 7 ) to interrupt or mitigate. Transpondereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sende-/Empfangseinheit (8) und der Antenne (4) eine Schutzvorrichtung (9) angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, die Sende-/Empfangseinheit (8) vor von der Antenne (4) empfangenen elektromagnetischen Feldern mit Feldstärkewerten zu schützen, die einen bestimmten zulässigen Maximalwert überschreiten.Transponder unit according to one of the preceding claims, characterized in that between the transceiver unit ( 8th ) and the antenna ( 4 ) a protective device ( 9 ) arranged to configure the transceiver unit ( 8th ) in front of the antenna ( 4 ) received electromagnetic fields with field strength values which exceed a certain permissible maximum value. Transpondereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Akkumulator (10) und der Sende-/Empfangseinheit (8) eine zweite Betätigungsvorrichtung (6) angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, die Stromzufuhr von dem Akkumulator (10) zu der Sende-/Empfangseinheit (8) zu unterbrechen oder zu reduzieren.Transponder unit according to one of the preceding claims, characterized in that between the accumulator ( 10 ) and the transceiver unit ( 8th ) a second actuator ( 6 ) arranged to supply the power from the accumulator ( 10 ) to the transceiver unit ( 8th ) to interrupt or reduce. Transpondereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, in dem Schnelllademodus (23) die Stromzufuhr von dem Akkumulator (10) zu der Sende-/Empfangseinheit (8) mittels der zweiten Betätigungsvorrichtung (6) zu unterbrechen oder zu reduzieren.Transponder unit according to claim 8, characterized in that the control unit ( 5 ) is set up in the fast charge mode ( 23 ) the power supply from the accumulator ( 10 ) to the transceiver unit ( 8th ) by means of the second actuating device ( 6 ) to interrupt or reduce. Transpondereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, die Transpondereinheit (1) in dem kombinierten Betriebsmodus (24) zu betreiben, wenn die von der Antenne (4) empfangenen elektromagnetischen Felder Feldstärkewerte aufweisen, die einen vorgegebenen Mindestwert überschreiten.Transponder unit according to one of claims 4 to 9, characterized in that the control unit ( 5 ) is set up, the transponder unit ( 1 ) in the combined operating mode ( 24 ) to operate when the antenna ( 4 ) received electromagnetic field values have field strength values that exceed a predetermined minimum value. Transpondereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, die Transpondereinheit (1) in einem von mehreren Betriebsmodi zu betreiben, wobei wenigstens folgende Betriebsmodi (20, 21 22, 23, 24, 25) vorgesehen sind: a) Kommunikationsmodus (22), in dem die Sende-/Empfangseinheit (8) eine Kommunikation über die Antenne (4) ausführt und der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder nicht geladen wird, b) kombinierter Betriebsmodus (24), in dem gleichzeitig die Sende-/Empfangseinheit (8) eine Kommunikation über die Antenne (4) ausführt und der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird, c) Schnelllademodus (23), in dem die Sende-/Empfangseinheit (8) keine Kommunikation über die Antenne (4) ausführt und der Akkumulator (10) über die von der Antenne (4) aufgenommenen elektromagnetischen Felder geladen wird.Transponder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 5 ) is set up, the transponder unit ( 1 ) operate in one of a plurality of operating modes, wherein at least the following operating modes ( 20 . 21 22 . 23 . 24 . 25 ) are provided: a) communication mode ( 22 ), in which the transceiver unit ( 8th ) communication via the antenna ( 4 ) and the accumulator ( 10 ) from the antenna ( 4 ) is not charged, b) combined operating mode ( 24 ), in which the transceiver unit ( 8th ) communication via the antenna ( 4 ) and the accumulator ( 10 ) from the antenna ( 4 loaded electromagnetic fields, c) fast charge mode ( 23 ), in which the transceiver unit ( 8th ) no communication via the antenna ( 4 ) and the accumulator ( 10 ) from the antenna ( 4 ) is loaded electromagnetic fields.
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