DE4336799A1 - Device for the detection of, and reading out from, transponders which move relative to this device - Google Patents

Device for the detection of, and reading out from, transponders which move relative to this device

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Abstract

A device is specified for the detection of, and reading out from, transponders (T) which move relative to this device and carry information, the distance of the transponders which are to be read from being selected and the readout in consequence not being interfered with by reflections or undesired transponder responses from range zones which are closer or further away. Two phase modulators (PM1, PM2), one of which is arranged in the transmission path and the other in the reception path of the reading device, are driven by the same pseudo-random code, but the second phase modulator is delayed in time. They form a delay-time filter, that is to say received signals which have been reflected by a transponder or other objects are evaluated only if the sum of the delay times between the transmitted RF signal and the signal which is reflected back to the reading device is approximately equal to the delay of the modulation signal fed to the second phase modulator. For further protection against evaluation of transponder information from adjacent range zones, additional delay-time filters can be provided for these adjacent range zones and the evaluation can be carried out only in the case when no response signal is received from one of the adjacent range zones having a higher level. The device can be used in a stationary manner for reading out from transponders which are connected to moving objects, or in a mobile manner, for example on trains for reading fixed distance marks. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der US-Patentschrift Nr. 4,739,328 bekannt. Sie dient zum Auslesen von kartenförmigen Transpondern, sogenannten TAGS, die z. B. an Tieren, an Fahrzeugen oder an Containern befestigt sind und diesen Objekten zugeordnete Daten codiert enthalten.Such a device is e.g. B. from US Patent No. 4,739,328 known. It is used to read card-shaped Transponders, so-called TAGS, the z. B. on animals, on vehicles or are attached to containers and assigned to these objects Data encoded included.

Die bekannte Lesevorrichtung strahlt ein Hochfrequenzsignal von z. B. 915 MHz als Dauerstrichsignal in Richtung des auszulesenden Transponders ab. Der Transponder, der auf die ausgestrahlte Hochfrequenz abgestimmt ist, reflektiert einen Teil der aufgenommenen Hochfrequenzleistung zur Lesevorrichtung zurück, wobei er mit Hilfe eines Modulators, der von einem Datenspeicher angesteuert wird, das rückgestrahlte Signal entsprechend den im Datenspeicher abgelegten Daten moduliert. The known reading device emits a high-frequency signal from e.g. B. 915 MHz as a continuous wave signal in the direction of to be read out Transponders. The transponder that is broadcast on the Radio frequency is tuned, reflects part of the received high-frequency power back to the reading device, using a modulator provided by a data store is driven, the back-radiated signal corresponding to the im Data storage modulated data.  

In der Lesevorrichtung wird das zurückgestrahlte Hochfrequenzsignal kohärent demoduliert und der vom Transponder aufmodulierte Code von einer Auswerteeinheit ausgewertet.The retroreflected radio-frequency signal is in the reading device coherently demodulated and the code of evaluated by an evaluation unit.

Die bekannte Lesevorrichtung empfängt alle Signale, deren Frequenz im Bereich der ausgestrahlten Hochfrequenz liegt. Derartige Signale liefern nicht nur alle von der ausgestrahlten Hochfrequenz erreichten Gegenstände aus Metall oder anderem leitfähigen Material, sondern auch andere Transponder, die sich z. B. weiter entfernt von der Lesevorrichtung befinden und eigentlich nicht abgefragt werden sollen. Die Lesevorrichtung nimmt somit viele unnötige Signale auf, die unerwünscht sind, weil sie den Empfang und die Auswertung von Nutzsignalen stören können.The known reading device receives all signals, their frequency is in the range of the transmitted radio frequency. Such signals not only deliver all of the broadcast radio frequency objects made of metal or other conductive objects Material, but also other transponders, which z. B. continue away from the reader and actually not should be queried. The reading device thus takes many unnecessary signals that are undesirable because they are receiving and can interfere with the evaluation of useful signals.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, die ein weitgehend ungestörtes Auslesen einzelner Transponder erlaubt.The object of the invention is therefore a device of the beginning described type, which is largely undisturbed reading individual transponder allowed.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.

Durch die Einfügung eines Laufzeitfilters, wie es z. B. aus der Radartechnik zur Entfernungsmessung bekannt ist, wird hier ein Entfernungstor geschaffen, das solche Signale beim Empfang ausblendet, die von Objekten oder Transpondern stammen, die von der Lesevorrichtung weiter oder weniger weit entfernt sind als der auszulesende Transponder.By inserting a runtime filter, as z. B. from the Radar technology for distance measurement is known here Distance gate created such signals when received hides that come from objects or transponders that come from the Reading device are further or less distant than that transponders to be read.

Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Embodiments of the device according to the invention are in the Subclaims specified.

So betrifft Patentanspruch 2 die Realisierung eines Laufzeitfilters mittels zweier Phasenmodulatoren, die das ausgestrahlte Hochfrequenzsignal (Abfragesignal) und das rückgestrahlte Signal (Empfangssignal) zeitlich gegeneinander versetzt entsprechend einem charakteristischen Code in der Phase zwischen 0° und 180° umtasten, so daß bei Übereinstimmung des zeitlichen Versatzes mit der zwischen Lesevorrichtung und Transponder benötigten Signallaufzeit die dem Empfangssignal aufgeprägte Phasenmodulation verschwindet und das Empfangssignal in einem Hochfrequenzmischer kohärent demoduliert werden kann. Dem Empfangssignal niederfrequent aufmodulierte Daten können dann über ein Tiefpaßfilter der Auswertung zugeführt werden.Claim 2 relates to the implementation of a runtime filter by means of two phase modulators that the broadcast High frequency signal (interrogation signal) and the retroreflected signal  (Received signal) staggered in time according to one key code in the phase between 0 ° and 180 °, so that if the time offset coincides with the between the reader and the transponder required signal runtime the phase modulation impressed on the received signal disappears and the received signal is coherent in a high frequency mixer can be demodulated. The received signal is low frequency modulated data can then via a low pass filter Evaluation are fed.

An leitfähigen, das Abfragesignal nicht modulierenden Objekten reflektierte Empfangssignale, die am Ausgang des Hochfrequenzmischers ein statisches oder ein aufgrund von Dopplerverschiebung niederfrequent moduliertes Signal hervorrufen, können, gemäß Anspruch 3, über den Tiefpaß einer Anzeigeeinrichtung zugeführt werden. Auf diese Weise können, z. B. bei der Fahrzeugregistrierung, auch Fahrzeuge, die keinen Transponder tragen, erfaßt werden.On conductive objects that do not modulate the interrogation signal reflected received signals at the output of the High frequency mixer a static or due to Doppler shift cause low-frequency modulated signal, can, according to claim 3, on the low pass of a display device be fed. In this way, e.g. B. at the Vehicle registration, including vehicles that do not have a transponder wear, be grasped.

Patentanspruch 4 sieht weitere Laufzeitfilter vor, deren im Empfangszweig angeordnete Phasenmodulatoren den charakteristischen Code mit Zeitverzögerungen erhalten, die Signallaufzeiten entsprechen, wie sie bei der Abfrage von näher oder weiter entfernt als der auszulesende Transponder liegenden Transpondern zu erwarten wären. Wird die Auswertung der ausgelesenen Information für den Fall verhindert, daß aus einem näher liegenden oder weiter entfernt liegenden Entfernungsbereich ein Empfangssignal eintrifft, dessen niederfrequenter, von einem Transponder aufmodulierter Signalanteil einen hohen Pegel aufweist, so wird dadurch die Sicherheit der Informationsübertragung erheblich erhöht. Es kann dann, z. B. bei Einsatz der Vorrichtung zur Übertragung von Streckeninformation auf Eisenbahnfahrzeuge, sicher verhindert werden, daß bei Ausfall eines streckenseitigen Transponders fälschlicherweise ein an einem Nachbargleis befindlicher Transponder ausgelesen und somit falsche Information aufgenommen wird. Claim 4 provides for additional runtime filters, whose in Phase modulators arranged in the receiving branch have the characteristic Receive code with time delays, the signal propagation times correspond as they are when querying from closer or further away than the transponder to be read lying down to be expected would be. Is the evaluation of the read information for the Case prevents from being closer or farther away lying distance range a received signal arrives, the low-frequency signal component modulated by a transponder has a high level, so the security of the Information transfer increased significantly. It can then, e.g. B. at Use of the device for the transmission of route information Railway vehicles, can be prevented safely in the event of failure of a Track-side transponders incorrectly on one Transponders located on the adjacent track are read out and therefore incorrect Information is recorded.  

Gegenstand der Patentansprüche 5 und 6 ist ein als Modulationssignal für die Phasenmodulatoren geeigneter charakteristischer Code, während die Patentansprüche 7 bis 9 vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltung der Auslesevorrichtung betreffen.The subject of claims 5 and 6 is as Modulation signal more suitable for the phase modulators characteristic code, while claims 7 to 9 advantageous embodiments of the circuit of the reading device affect.

Die unabhängigen Patentansprüche 10 und 11 beziehen sich auf die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung zur Erfassung von Daten bzw. zur Übertragung von Streckeninformation auf spurgebundene Fahrzeuge.The independent claims 10 and 11 relate to the Use of the device according to the invention for the detection of Data or for the transmission of route information track-bound vehicles.

Anhand von drei Figuren soll nun ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben und die Funktion der Vorrichtung erklärt werden.Using three figures, an embodiment of the Device according to the invention described and the function of Device will be explained.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Lesevorrichtung nach dem Stand der Technik, Fig. 1 a block diagram shows a reading device according to the prior art,

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung Fig. 2 shows the device according to the invention

Fig. 3 zeigt schematisch den Pegelverlauf der Ausgangssignale zweier, Entfernungstore bildender Laufzeitfilter in Abhängigkeit des Abstandes zwischen Auslesevorrichtung und auszulesendem Transponder. Fig. 3 shows schematically the level curve of the output signals of two, range gates forming filter time depending on the distance between reading device and transponder auszulesendem.

In Fig. 1 sind ein HF-Modul H, eine Auswerteeinheit AW, eine Antenne A sowie ein Transponder T dargestellt. Letzterer enthält einen Datenspeicher D, einen Modulator M und eine Sende-Empfangsantenne TA.In Fig. 1, an RF module H, an evaluation unit AW, an antenna A and a transponder T are shown. The latter contains a data memory D, a modulator M and a transmit / receive antenna TA.

Im HF-Modul erzeugt ein Hochfrequenzgenerator G eine Hochfrequenz im Bereich von 2,5 GHz, die über einen Zirkulator Z der Antenne A zugeführt und von dieser als Abfragesignal in Richtung auf den Transponder zu abgestrahlt wird. A high frequency generator G generates a high frequency in the RF module in the range of 2.5 GHz, which via a circulator Z of antenna A fed and from this as a query signal towards the Transponder is emitted too.  

Der Transponder ist auf die Frequenz des Abfragesignals abgestimmt und reflektiert einen Teil der über seine Antenne TA aufgenommenen HF-Leistung zur Antenne A der Lesevorrichtung zurück. Das Reflexionsvermögen des Transponders läßt sich durch den Modulator M entsprechend einem im Datenspeicher D abgelegten Code verändern, so daß das reflektierte Signal mit dem Transpondercode, der z. B. Daten über ein den Transponder tragendes Objekt enthalten kann, moduliert ist.The transponder is tuned to the frequency of the interrogation signal and reflects a part of those recorded via its antenna TA RF power back to antenna A of the reader. The The reflectivity of the transponder can be controlled by the modulator M change according to a code stored in data memory D, see above that the reflected signal with the transponder code, the z. B. Data can contain via an object carrying the transponder is.

Das reflektierte Signal wird im HF-Modul mittels des Zirkulators Z vom Abfragesignal getrennt und als Empfangssignal einem Demodulator DM zugeführt, der es, mit der Abfragesignalfrequenz als Referenzsignal, kohärent demoduliert und der Auswerteeinheit zuführt. Die Auswerteeinheit AW decodiert die vom Transponder übertragene Modulation und veranlaßt die Verarbeitung oder Weiterleitung der enthaltenen, aus dem Transponder ausgelesenen Information.The reflected signal is in the RF module by means of the circulator Z separated from the interrogation signal and as a reception signal to a demodulator DM supplied it, with the interrogation signal frequency as Reference signal, coherently demodulated and the evaluation unit feeds. The evaluation unit AW decodes those from the transponder transmitted modulation and causes processing or Forwarding of the contained, read from the transponder Information.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung besitzt in ihrem HF-Modul H zwei Laufzeitfilter, die für ankommende Empfangssignale Entfernungstore darstellen, d. h. nur solche Empfangssignale durchlassen, die aus einem vorgegebenen Entfernungsbereich kommen. Die beiden Laufzeitfilter bestehen jeweils aus zwei Phasenmodulatoren PM1, PM2; PM1, PM3, einem als Demodulator arbeitenden HF-Mischer (DM1, DM2), der über den zweiten Phasenmodulator eintreffende Empfangssignale mit der Frequenz des Hochfrequenzgenerators G multiplikativ mischt, und einem nachgeschalteten Tiefpaßfilter (TP1, TP2). Alle Phasenmodulatoren erhalten von einem Code-Generator CG dasselbe Signal S1 als Modulationssignal.The device shown in FIG. 2 has, in its RF module H, two delay filters which represent distance gates for incoming received signals, ie only allow those receive signals that come from a predetermined distance range. The two runtime filters each consist of two phase modulators PM1, PM2; PM1, PM3, an RF mixer (DM1, DM2) working as a demodulator, which multiplicatively mixes received signals arriving via the second phase modulator with the frequency of the high-frequency generator G, and a downstream low-pass filter (TP1, TP2). All phase modulators receive the same signal S1 as a modulation signal from a code generator CG.

Von den Phasenmodulatoren der Laufzeitfilter moduliert jeweils einer, der beiden Laufzeitfiltern gemeinsame Phasenmodulator PM1, das Abfragesignal, der jeweils andere von der Antenne her eintreffende Empfangssignale. Abfragesignal und Empfangssignale müssen deshalb voneinander getrennt geführt werden. Dies bewirkt der Zirkulator Z, der vom Phasenmodulator PM1 kommende Abfragesignale der Antenne A zuführt und von der Antenne her eintreffende Empfangssignale über einen Verstärker V auf den zu den Phasenmodulatoren PM2 und PM3 führenden Empfangspfad schaltet.Modulated by the phase modulators of the runtime filters one phase modulator PM1 common to the two runtime filters, the interrogation signal, the other from the antenna  incoming reception signals. Interrogation signal and reception signals must therefore be managed separately. this causes the circulator Z, the one coming from the phase modulator PM1 Query signals to antenna A and from the antenna incoming reception signals via an amplifier V to the Phase modulators PM2 and PM3 leading reception path switches.

Der zweite Phasenmodulator PM3 des zweiten Laufzeitfilters erhält das vom Code-Generator erzeugte Modulationssignal S1 über ein Verzögerungsglied VG mit einer Zeitverzögerung τ zugeführt.The second phase modulator PM3 of the second runtime filter receives the modulation signal S1 generated by the code generator via a Delay element VG supplied with a time delay τ.

Die Ausgänge der Tiefpaßfilter TP1, TP2 sind auf eine Schwellenwertschaltung SW geführt, deren Ausgang eine Torschaltung TS ansteuert, über die das Ausgangssignal des ersten Laufzeitfilters, das am Ausgang des ersten Tiefpaßfilters TP1 ansteht, auf die Auswerteeinheit AW durchgeschaltet werden kann.The outputs of the low-pass filters TP1, TP2 are on one Threshold circuit SW performed, the output of which is a gate circuit TS controls the output signal of the first Runtime filter, which at the output of the first low-pass filter TP1 is pending, can be switched through to the evaluation unit AW.

Zur Abfrage eines Transponders liefert der Hochfrequenzgenerator G ein Dauerstrichsignal der Frequenz 2,5 GHz. Dieses gelangt in den ersten Phasenmodulator PM1 und wird dort mit dem <vom Code-Generator CG bereitgestellten< Signal S1, einem digitalen Pseudo-Zufallscode, der z. B. Phasenverschiebungen von 0° und 180° erzeugt, moduliert. Dieser Code besitzt eine Taktfrequenz von z. B. 20 MHz und hat gute Auto- und Kreuzkorrelationseigenschaften. Er kann beispielsweise eine Länge von 1023 Bit haben und im Code-Generator aus einem der Codelänge entsprechenden Datenspeicher zyklisch ausgelesen werden.To query a transponder, the high-frequency generator G a continuous wave signal of frequency 2.5 GHz. This gets into the first phase modulator PM1 and is there with the <from Code generator CG provided <signal S1, a digital Pseudo random code, e.g. B. phase shifts of 0 ° and 180 ° generated, modulated. This code has a clock frequency of z. B. 20 MHz and has good auto and cross correlation properties. He can have a length of 1023 bits and in Code generator from a data memory corresponding to the code length be read out cyclically.

Das auf diese Weise breitbandig modulierte Abfragesignal gelangt über den Zirkulator Z auf die Antenne A, die es abstrahlt. Trifft das abgestrahlte Abfragesignal auf ein reflektierendes Objekt, so wird ein Teil der abgestrahlten Leistung auf die Antenne A zurück reflektiert und als Empfangssignal über den Zirkulator Z und den Verstärker V dem zweiten Phasenmodulator PM2 zugeführt. Dort erfolgt eine nochmalige Modulation mit dem Pseudo-Zufallscode. Dieser ist jedoch aufgrund der zum Objekt und zurück benötigten Signallaufzeit zeitlich gegenüber dem Empfangssignal verschoben und korreliert im allgemeinen nicht mit der im ersten Phasenmodulator dem Abfragesignal aufgeprägten Modulation. Am Ausgang des Phasenmodulators PM2 erscheint ein breitbandig moduliertes HF-Signal, das am Ausgang des HF-Mischers DM 1 ein die Taktfrequenz des Code-Generators enthaltendes HF-Signal erzeugt, das den nachgeschalteten Tiefpaß TP1 nicht überwinden kann. Das reflektierte Signal wird somit von der Lesevorrichtung nicht erfaßt. Eine Erfassung erfolgt nur, wenn der Abstand zwischen Antenne A und dem reflektierenden Objekt z. B. dem auszulesenden Transponder, wie in Fig. 2 vorausgesetzt, sehr klein ist, so daß die Signallaufzeit vernachlässigt werden darf, oder wenn das Modulationssignal S1 dem zweiten Phasenmodulator über ein Verzögerungsglied, um den Betrag der zu erwartenden Signallaufzeit verzögert, zugeführt wird, wie dies beim Phasenmodulator PM3 des zweiten Laufzeitfilters der Fall ist.The broadband modulated interrogation signal reaches the antenna A via the circulator Z, which radiates it. If the emitted interrogation signal hits a reflecting object, part of the emitted power is reflected back onto the antenna A and fed as a received signal via the circulator Z and the amplifier V to the second phase modulator PM2. There is another modulation with the pseudo-random code. However, due to the signal transit time required for the object and back, this is shifted in time from the received signal and generally does not correlate with the modulation impressed on the interrogation signal in the first phase modulator. At the output of the phase modulator PM2, a broadband modulated RF signal appears, which generates an RF signal containing the clock frequency of the code generator at the output of the RF mixer DM 1 , which cannot overcome the downstream low-pass filter TP1. The reflected signal is therefore not detected by the reading device. A detection takes place only if the distance between antenna A and the reflecting object z. B. the transponder to be read out, as provided in Fig. 2, is very small, so that the signal delay may be neglected, or if the modulation signal S1 is supplied to the second phase modulator via a delay element, delayed by the amount of the expected signal delay, as this is the case with the phase modulator PM3 of the second runtime filter.

Entspricht nämlich die Laufzeit eines HF-Signales zum reflektierenden Objekt und zurück der Zeitverzögerung des Modulationssignals S1, so erfolgt die durch den zweiten Phasenmodulator PM2 vorgenommene zweite Modulation mit dem Pseudo-Zufallscode bis auf geringfügige Abweichungen, die sich z. B. durch Dopplerverschiebung bei bewegten Objekten ergeben können, kohärent zur ersten, im Phasenmodulator PM1 vorgenommenen Modulation, Phasenverschiebungen von 180° im Empfangssignal werden damit durch nochmalige 180°-Verschiebung rückgängig gemacht und das Empfangssignal so von seiner Phasenmodulation befreit.Corresponds to the transit time of an RF signal at reflective object and back the time delay of the Modulation signal S1, so it is done by the second Phase modulator PM2 made second modulation with the Pseudo-random code except for minor deviations, e.g. B. can result from Doppler shift in moving objects, coherent with the first one made in the phase modulator PM1 Modulation, phase shifts of 180 ° in the received signal thus reversed by another 180 ° shift and that Received signal thus freed from its phase modulation.

Der HF-Mischer liefert nun an seinem Ausgang ein statisches oder, bei Auftreten von Dopplerverschiebung, ein sehr niederfrequentes Signal, das über den Tiefpaß TP1 auf eine in der Figur nicht dargestellte Anzeigeeinrichtung D gelangt. Das Objekt wird somit erfaßt. The HF mixer now delivers a static or, when Doppler shift occurs, a very low frequency Signal that does not pass through the low-pass filter TP1 to one in the figure Display device D shown arrives. The object becomes detected.  

Ist das Objekt ein auf das Abfragesignal abgestimmter Transponder, so erscheint die im Transponder aufgeprägte Modulation, z. B. eine Tastung des reflektierten Signals im Frequenzbereich von 20 bis 400 KHz ebenfalls am Ausgang des HF-Mischers. Von dort gelangt sie als relativ niederfrequentes Signal über den Tiefpaß TP1 zu der die Erfassung signalisierenden Anzeigeeinrichtung D und über die Torschaltung TS zur Auswerteeinheit AW. In der Auswerteeinheit wird die im Transponder aufgeprägte Modulation in einem Decodierer DC decodiert und einem Prozessor P zur Weiterverarbeitung zugeführt.If the object is a transponder matched to the query signal, the modulation impressed in the transponder appears, e.g. Legs Scanning of the reflected signal in the frequency range from 20 to 400 KHz also at the output of the HF mixer. From there it arrives as relatively low-frequency signal via the low-pass filter TP1 to the Detection signaling display device D and Gate circuit TS to evaluation unit AW. In the evaluation unit the modulation impressed in the transponder in a decoder DC decoded and fed to a processor P for further processing.

Das zweite Laufzeitfilter in Fig. 2 arbeitet wie das erste Laufzeitfilter, mit dem Unterschied, daß es, infolge einer um die Zeit τ verzögerten Zuführung des Modulationssignals S1 zum Phasenmodulator PM3 Empfangssignale erfaßt, die von weiter entfernten Objekten oder Transpondern stammen als die, die über das erste Laufzeitfilter erfaßt werden. Das zweite Laufzeitfilter liefert auch kein Ausgangssignal an die Anzeigeeinrichtung oder die Auswerteeinheit.The second time-of- flight filter in FIG. 2 works like the first time-of-flight filter, with the difference that, owing to a supply of the modulation signal S1 to the phase modulator PM3 delayed by the time τ, it detects reception signals which originate from objects or transponders which are further away than those via the first runtime filter can be detected. The second runtime filter also does not deliver an output signal to the display device or the evaluation unit.

Sein Ausgangssignal beeinflußt nur die Schwellenwertschaltung SW und hat dort die Wirkung, daß die Torschaltung TS für Ausgangssignale des Tiefpasses TP1 gesperrt wird, sobald sein Pegel den des Tiefpasses TP1 übersteigt. Anstelle des Pegels des Tiefpasses TP1, der hier als Referenzsignal verwendet wird, lassen sich auch andere, z. B. voreingestellte Festpegel als Referenzsignale verwenden.Its output signal only affects the threshold circuit SW and has the effect that the gate circuit TS for Output signals of the low pass TP1 is blocked as soon as its level that of the low pass TP1. Instead of the level of Leave low pass TP1, which is used here as a reference signal others, e.g. B. preset fixed level as Use reference signals.

In Fig. 3 sind schematisch die Pegel der Ausgangssignale zweier Laufzeitfilter einer Auslesevorrichtung in Abhängigkeit von der Entfernung d eines auszulesenden Transponders angegeben. Die Laufzeitfilter bilden hier Entfernungstore für zwei Entfernungszonen: eine Zentralzone, die die nächste Umgebung eines Transponders T1 abdeckt, über den die Auslesevorrichtung, die z. B. an einem spurgebundenen Fahrzeug befestigt sein kann, hinweggeführt wird, und eine Entfernungszone, die die Zentralzone ringförmig umgibt und in einer Entfernung a vom Transponder T1 ein maximales Signal liefert.In Fig. 3, the levels of the output signals of two time-of-flight filters of a readout device are shown schematically as a function of the distance d of a transponder to be read out. The runtime filters here form distance gates for two distance zones: a central zone, which covers the immediate vicinity of a transponder T1, via which the readout device, e.g. B. can be attached to a track-bound vehicle, is led away, and a distance zone that surrounds the central zone in a ring and delivers a maximum signal at a distance a from the transponder T1.

Das erste Laufzeitfilter liefert in der Nähe des Transponders T1 - in der Figur im schraffierten Bereich B - ein Signal S2 mit hohem Pegel, das zweite Laufzeitfilter liefert dort nur ein sehr schwaches Signal S3. Das Signal S2 ist im schraffierten Bereich deshalb nicht maximal, weil die Signallaufzeit zwischen Auslesevorrichtung und dem z. B. im Gleis verlegten Transponder T1, die hier zwar klein, jedoch nicht null ist, hier nicht durch Verzögerung des dem zweiten Phasenmodulator des ersten Laufzeitgliedes zugeführten Modulationssignals kompensiert wird.The first runtime filter delivers near the transponder T1 - In the figure in the hatched area B - a signal S2 with a high Level, the second runtime filter only provides a very good one weak signal S3. The signal S2 is in the shaded area therefore not maximum because the signal delay between Readout device and the z. B. Transponder T1 laid in the track, which is small here, but not zero, not through here Delay of the second phase modulator of the first Delayed modulation signal supplied is compensated.

Da der Pegel des Signals S2 im schraffierten Bereich B wesentlich höher als der des Signals S3 ist, ist die Torschaltung TS in Fig. 2 durchlässig geschaltet und das Signal S2 wird ausgewertet.Since the level of the signal S2 in the shaded area B is significantly higher than that of the signal S3, the gate circuit TS in FIG. 2 is switched to be permeable and the signal S2 is evaluated.

Entfernt sich die Auslesevorrichtung vom Ort des Transponders T1, so gelangt der Transponder mehr und mehr in den Bereich des vom zweiten Laufzeitfilters gebildeten Entfernungstores. So überwiegt am Ort C in Fig. 3 bereits das Ausgangssignal S3 des zweiten Laufzeitfilters das vom ersten Laufzeitfilter gelieferte Signal S2. Die Schwellenwertschaltung sperrt somit die Torschaltung TS und das Signal S2 kann nicht mehr zur Auswerteeinheit gelangen.If the reading device moves away from the location of the transponder T1, the transponder gets more and more into the area of the distance gate formed by the second transit time filter. Thus, at location C in FIG. 3, the output signal S3 of the second runtime filter already outweighs the signal S2 supplied by the first runtime filter. The threshold value circuit thus blocks the gate circuit TS and the signal S2 can no longer reach the evaluation unit.

Das Signal S3 bleibt auch dann stets größer als das Signal S2, wenn die Auslesevorrichtung noch weiter weg vom Transponder T1 bis in einen Bereich bewegt wird, in dem aus Reichweitegründen kein Empfangssignal mehr aufgenommen werden kann. Signal S3 always remains larger than signal S2 even if the reading device even further away from the transponder T1 to in an area is moved in which, for reasons of range, none Received signal can be recorded more.  

Befindet sich ein weiterer Transponder T2 in einem Abstand a zu der Linie, auf der die Auslesevorrichtung bewegt wird und auf der auch der Transponder T1 liegt - dieser Fall ist z. B. gegeben, wenn in einem ersten Gleis einer Eisenbahnstrecke der Transponder T1 und im Nachbargleis, gegen den Transponder T1 versetzt, ein Transponder T2 verlegt ist - so wird auch hier, infolge der Entfernung des Transponders von der Auslesevorrichtung, das Signal S3 des zweiten Laufzeitfilters immer höher sein als das des ersten Laufzeitfilters. Es wird deshalb nicht zur Auswertung von vom Transponder T2 stammender Information kommen. Im Falle daß die Transponder T1 und T2 auf gleicher Höhe in den Gleisen angeordnet sind, überwiegt das Signal S2 des Transponders T1 das aufgrund der größeren Entfernung des Transponders T2 von der Auslesevorrichtung schwächer einfallende Signal S3 auch dann, wenn dieses am Ausgang des zweiten Laufzeitfilters mit maximalem Pegel ansteht.Another transponder T2 is located at a distance a from the Line on which the reading device is moved and on which too the transponder T1 is located - this case is e.g. B. given if in a first track of a railway line the transponder T1 and in Neighboring track, offset against the transponder T1, a transponder T2 is relocated - here too, due to the removal of the Transponders from the readout device, the signal S3 of the second Runtime filter always higher than that of the first Runtime filter. It is therefore not used to evaluate the Information coming from transponder T2. In the event that Transponders T1 and T2 arranged at the same height in the tracks are, the signal S2 of the transponder T1 predominates due to the greater distance of the transponder T2 from the reading device weaker incoming signal S3 even if this at the output of the second runtime filter is present at maximum level.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Erfassen und Auslesen von relativ zu dieser Vorrichtung beweglichen Transpondern (T), die codierte Information tragen, mit einer Sende- und Empfangseinheit (H), die ein hochfrequentes Abfragesignal über eine Antenne (A) abstrahlt und ein von einem auf die Frequenz des Abfragessignals abgestimmten Transponder (T) entsprechend dessen codierter Information modulierten, reflektierten Anteil dieses Abfragesignals als Empfangssignal aufnimmt, diesen demoduliert und das demodulierte Signal einer Auswerteeinheit (AW) zur Decodierung und Auswertung zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheit ein Laufzeitfilter enthält, das ein empfangenes Signal nur dann zur Auswerteeinheit (AW) weiterleitet, wenn dieses innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Aussenden des Abfragesignals eingetroffen ist. 1. Device for detecting and reading out of this device movable transponders (T), which carry coded information, with a transmitting and receiving unit (H), which emits a high-frequency interrogation signal via an antenna (A) and one from one Frequency of the interrogation signal tuned transponder (T) receives the modulated, modulated, reflected portion of this interrogation signal as the received signal, demodulates it and feeds the demodulated signal to an evaluation unit (AW) for decoding and evaluation, characterized in that the transmitter and receiver unit has a delay filter contains, which forwards a received signal to the evaluation unit (AW) only if it has arrived within a predetermined time window after the query signal has been sent. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufzeitfilter zwei Phasenmodulatoren (PM1, PM2) enthält, denen als Modulationssignal ein von einem Code-Generator (CG) erzeugter charakteristischer Code zugeführt wird, daß der erste Phasenmodulator (PM1) im Sendepfad der Sende- und Empfangseinheit (H), der zweite Phasenmodulator (PM2) in einem Empfangspfad der Sende- und Empfangseinheit angeordnet ist und beide Phasenmodulatoren ihnen zugeführte Signale entsprechend dem charakteristischen Code zwischen 0° und 180° in der Phase umtasten, daß dem zweiten Phasenmodulator (PM2) das Modulationssignal über ein Verzögerungsglied zugeführt wird, dessen Zeitverzögerung der Summe der Laufzeiten des Abfragesignals und des Empfangssignals auf der Strecke zwischen auslesender Vorrichtung und Transponder (T) entspricht und, daß dem zweiten Phasenmodulator (PM2) ein mit der Frequenz des Abfragesignals als Referenzfrequenz betriebener Hochfrequenzmischer (HM) und ein Tiefpaß (TP1) in Reihe nachgeschaltet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the runtime filter two Phase modulators (PM1, PM2) contains those as a modulation signal a characteristic code generated by a code generator (CG) is supplied that the first phase modulator (PM1) in the transmission path the transmitting and receiving unit (H), the second phase modulator (PM2) in a reception path of the transmission and reception unit is arranged and both phase modulators supplied signals according to the characteristic code between 0 ° and 180 ° in the phase key that the second phase modulator (PM2) Modulation signal is supplied via a delay element, the Time delay of the sum of the running times of the query signal and the Received signal on the route between the reading device and transponder (T) and that corresponds to the second phase modulator (PM2) on with the frequency of the interrogation signal as the reference frequency operated high-frequency mixer (HM) and a low-pass filter (TP1) in series are connected downstream. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Tiefpasses (TP1) des Laufzeitfilters mit einer Anzeigeeinrichtung (D) verbunden ist, die die Anwesenheit eines Transponders oder eines das Abfragesignal reflektierenden Objektes anzeigt.3. Device according to claim 2, characterized in that the output of the low pass (TP1) of the Runtime filter is connected to a display device (D) the presence of a transponder or one of the interrogation signal reflecting object. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheit weitere Laufzeitfilter enthält, die jeweils aus dem im Sendepfad angeordneten ersten Phasenmodulator (PM1) und einem weiteren, dem zweiten Phasenmodulator (PM2) parallel geschalteten oder in einem weiteren Empfangspfad liegenden Phasenmodulator (PM3) und diesem nachgeschalteten Hochfrequenzmischer (HM2) und Tiefpaß (TP2) gebildet sind, wobei das Modulationssignal für den weiteren Phasenmodulator über ein weiteres Verzögerungsglied (VG) zugeführt wird, dessen Zeitverzögerung (τ) kleiner oder größer als die Summe der Laufzeiten des Abfragesignals und des Empfangssignals auf der Strecke zwischen auslesender Vorrichtung und Transponder ist.4. Apparatus according to claim 2 or claim 3, characterized in that the transmitting and receiving unit further Contains runtime filters, each from the in the send path arranged first phase modulator (PM1) and another, the second phase modulator (PM2) connected in parallel or in one another receive path lying phase modulator (PM3) and this downstream high-frequency mixer (HM2) and low-pass filter (TP2) are formed, the modulation signal for the further  Phase modulator supplied via a further delay element (VG) whose time delay (τ) is smaller or larger than the sum the transit times of the interrogation signal and the reception signal on the The distance between the reading device and the transponder is. 5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der charakteristische Code ein digitaler Pseudo-Zufallscode ist.5. Device according to one of the claims 2 to 4, characterized in that the characteristic code digital pseudo random code. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des charakteristischen Codes kleiner als ein Drittel der Frequenz des Abfragesignals ist und, daß der Kehrwert der Taktfrequenz der Durchlaßbreite des ersten Laufzeitfilters entspricht.6. Device according to claim 5, characterized in that the clock frequency of the characteristic Codes is less than a third of the frequency of the interrogation signal and that the reciprocal of the clock frequency of the pass width of the corresponds to the first runtime filter. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aussenden des Abfragesignals und zum Aufnehmen des Empfangssignals dieselbe Antenne (A) vorgesehen ist und daß der Antenne ein Zirkulator vorgeschaltet ist, der das Abfragesignal und in Gegenrichtung laufende Empfangssignale voneinander trennt.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for sending the query signal and the same antenna (A) is provided for receiving the received signal is and that the antenna is preceded by a circulator that Interrogation signal and reception signals running in the opposite direction separates from each other. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwellenwertschaltung (SW) vorgesehen ist, deren Steuereingang mit den Ausgängen der Tiefpaßfilter (TP2) der weiteren Laufzeitfilter verbunden ist, daß der Ausgang der Schwellenwertschaltung (SW) auf einen Steuereingang einer Torschaltung (TS) geführt ist, über die das am Ausgang des ersten Tiefpaßfilters anstehende Ausgangssignal des ersten Laufzeitfilters auf die Auswerteschaltung (AW) durchschaltbar ist und nur dann durchgeschaltet wird, wenn kein anderes Laufzeitfilter am Ausgang seines Tiefpaßfilters (TP2) ein Signal liefert, dessen Pegel höher ist als ein vorgegebener Schwellenwert. 8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that a threshold circuit (SW) is provided, the control input with the outputs of the Low pass filter (TP2) is connected to the further runtime filter the output of the threshold circuit (SW) to a control input a gate circuit (TS) is guided, via which the output of the first low-pass filter output signal of the first Runtime filter can be switched through to the evaluation circuit (AW) and is only switched through if no other runtime filter delivers a signal at the output of its low-pass filter (TP2) Level is higher than a predetermined threshold.   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgegebener Schwellenwert das Ausgangssignal des ersten Laufzeitfilters dient und der Ausgang des Tiefpasses (TP1) des ersten Laufzeitfilters hierzu mit einem Referenzspannungseingang der Schwellenwertschaltung verbunden ist.9. The device according to claim 8, characterized in that as a predetermined threshold Output signal of the first runtime filter is used and the output of the Low pass filter (TP1) of the first runtime filter with a Reference voltage input of the threshold circuit is connected. 10. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche zum selektiven Auslesen einzelner, in vorgegebener Entfernung befindlicher Transponder, insbesondere von Transpondern, die an auf unterschiedlichen Fahrspuren einer Straße befindlichen Fahrzeugen befestigt sind.10. Use of a device according to one of the preceding Claims for selective readout of individual, in predetermined Removal of transponders, especially transponders, those on different lanes of a road Vehicles are attached. 11. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 in einem Verkehrssystem mit spurgebundenen Fahrzeugen und mit entlang von Fahrspuren angeordneten, Streckeninformation auf Fahrzeuge, die die Fahrspuren benutzen, übertragenden Transpondern, zum Ausblenden von Störungen und Signalen, die von Transpondern außerhalb einer jeweils benutzten Fahrspur abgegeben werden.11. Use of a device according to one of the claims 1 to 9 in a traffic system with track-bound vehicles and with route information arranged along lanes Vehicles using the lanes Transponders, for hiding interference and signals from Transponders delivered outside a lane used in each case become.
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