AT409115B - Vorrichtung zum ansteuern eines transponders - Google Patents

Description

AT 409 115 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Transponders über eine Sende- und Empfangseinheit, die entlang einer am Transponder vorbeiführenden Bahn bewegbar ist.

Um Kraftfahrzeuge unabhängig von Steuereingriffen eines Kraftfahrzeuglenkers anhalten zu können, ist es bekannt (DE 196 54 659 A1, DE 197 01 432 A1), im Bereich der Fahrbahn Sender für Steuersignale vorzusehen, für die in den Kraftfahrzeugen ein an eine Steuerschaltung angeschlossener Empfänger vorgesehen ist, so daß die Steuersignale über die Steuerschaltung ausgewertet und zum Betätigen einer Betriebseinrichtung des Kraftfahrzeuges, beispielsweise einer Bremsanlage, ausgenützt werden können. Über solche Sender, die zur gerichteten Abstrahlung der Steuersignale als Richtfunksender ausgebildet sein können (DE 197 36 915 A1), können Kraftfahrzeuge in Abhängigkeit beispielsweise von Ampelschaltungen oder von vorgegebenen Fahrrichtungen angehalten werden, um ein Befahren einer Fahrbahn entgegen einer vorgegebenen Fahrrichtung zu vermeiden. Nachteilig bei diesen bekannten Steuervorrichtungen ist vor allem der mit der Errichtung von Steuersignalsendern verbundene Aufwand.

Um einfache Steuersignalgeber vorzusehen, wurde bereits vorgeschlagen (JP 10152029 A), in der Fahrbahn Transponder anzuordnen, die mit über elektromagnetische Wellen einer Sendeeinheit des Kraftfahrzeuges ladbaren, elektrischen Energiespeichern ausgerüstet sind. Damit entfallen sonst am Fahrbahnrand vorzusehende Steuersignalsender. Außerdem wird die für die Steuersignalübertragung erforderliche Energie durch das anzusteuernde Kraftfahrzeug selbst bereitgestellt, wenn das Kraftfahrzeug über die Transponder in der Fahrbahn fährt. Die elektrischen Energiespeicher der Transponder werden somit unmittelbar vor einer Steuersignalabgabe geladen, was eine von einer gesonderten örtlichen Energieversorgung im Fahrbahnbereich unabhängige Steuersignalabgabe ermöglicht. Die Transponder weisen allerdings nur eine beschränkte Reichweite auf, so daß mehrere Transponder in wenigstens einer quer zur Fahrrichtung verlaufenden Reihe in der Fahrbahn angeordnet werden müssen, damit eine ausreichend sichere Steuersignalübertragung unabhängig von der jeweiligen Fahrspur des Kraftfahrzeuges erzielt werden kann. Ähnliche Schwierigkeiten treten nicht nur bei der Signalübertragung zwischen einem Kraftfahrzeug und in die Fahrbahn eingelassenen Transpondern, sondern überall dort auf, wo Sende- und Empfangseinheiten entlang einer Bahn an Transpondern zur Signalübertragung vorbeigeführt werden, weil in allen diesen Fällen die beschränkte Reichweite der Transponder das Ein- und Auslesen der Transponder über die vorbeibewegte Sende- und Empfangseinheit erschwert.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Reichweite der Transponder mit einfachen Mitteln so zu steigern, daß im Regelfall mit einem Transponder das Auslangen gefunden werden kann, um eine sichere Signalübertragung weitgehend unabhängig vom Verlauf der Bewegungsbahn der Sende- und Empfangseinheit zu gewährleisten.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Transponder mit wenigstens einer sich in den Bereich der Bahn erstreckenden Luftspuie induktiv gekoppelt ist.

Durch das induktive Ankoppeln einer Luftspule, die sich im allgemeinen quer zur Bewegungsbahn der Sende- und Empfangseinheit erstreckt, kann die Reichweite des Transponders in überraschender Weise auf die von der Luftspule umschlossene Fläche erweitert werden, so daß in den meisten Fällen mit einem einzigen Transponder das Auslangen gefunden wird, und zwar bei einer verbesserten Signalübertragung. Es muß lediglich für eine ausreichende induktive Ankoppelung der Luftspule an den Transponder gesorgt werden, was über eine entsprechend ausgelegte, zusätzliche Luftspule in einfacher Weise erreicht wird. Während für die induktive Ankoppelung die zusätzliche Luftspule mit mehreren Windungen ausgebildet wird, um eine ausreichende Verkettung mit einer Gegenspule des Transponders zu erhalten, kann die Luftspule zur Signalübertragung in einfacher Weise aus einer lediglich eine Windung bildenden Leiterschleife bestehen, die ohne Schwierigkeiten quer zur möglichen Bewegungsbahn der Sende- und Empfangseinheit verlegt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Transponderanordnungen kommt es nach der Erfindung nicht auf die örtliche Anordnung des Transponders, sondern ausschließlich auf die von der Luftspule umschlossene Fläche an, auf die die Reichweite des Transponders erstreckt wird. Zur Signalübertragung können auch zwei oder mehrere Leiterschleifen an einen gemeinsamen Transponder induktiv angekoppelt werden.

Damit das Schwing verhalten der sich in den Reichweitenbereich der Sende- und Empfangseinheit erstreckenden Luftspule vorteilhaft auf die Sende- und Empfangseinheit abgestimmt 2

AT 409 115 B werden kann, kann zusätzlich ein Kondensator parallel oder in Reihe zur Luftspule geschaltet werden, mit dem ein entsprechend abgestimmter Schwingkreis für die Signalübertragung erhalten wird.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuem eines Transponders über eine Sende- und Empfangseinheit in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Transponder 1 zur Übertragung von Steuersignalen an ein Kraftfahrzeug 2 im Bereich einer Fahrbahn für das Kraftfahrzeug 2 angeordnet. Die Reichweite des Transponders 1 wird dabei durch eine in der Fahrbahn etwa parallel zur Oberfläche verlegte Luftspule 3 auf die von dieser Luftspule 3 umschlossene Fläche erweitert, die zumindest einen Teil der Fahrbahnbreite abdeckt. Diese Luftspule 3, die im Ausführungsbeispiel aus einer lediglich eine Windung bildenden Leiterschleife 4 besteht, ist über eine zusätzliche Luftspule 5 induktiv an den Transponder 1 angekoppelt, dessen mit der Luftspule 5 verkettete Gegenspule mit 6 bezeichnet ist. Über diese induktive Ankoppelung der Luftspule 3 an den Transponder 1 können nicht nur Steuersignale aus dem Transponder 1 ausgelesen, sondern auch elektromagnetische Wellen zur Energieversorgung des Transponders 1 übertragen werden, der zu diesem Zweck mit einem üblicherweise aus einer Kondensatorschaltung bestehenden Energiespeicher auszurüsten ist.

Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Steuerschaltung 7 für eine Betriebseinrichtung des Kraftfahrzeuges 2 auf, die über einen Steuerschalter 8 betätigt wird, wenn die vom Transponder 1 abgegebenen Steuersignale über einen Empfänger 9 einer Sende- und Empfangseinheit 10 erfaßt und entsprechend ausgewertet werden. Dieser Steuersignalempfang erfolgt beim Überfahren der Luftspule 3 durch das Kraftfahrzeug 2, wobei die elektromagnetischen Schwingungen der Luftspule 3 über eine Koppelinduktivität 11 des Empfängers 9 erfaßt werden.

Voraussetzung für die Steuersignalübertragung vom Transponder 1 auf das Kraftfahrzeug 2 ist eine ausreichende Energieversorgung des Transponders 1. Steht hiefür keine örtliche Energiequelle zur Verfügung, so kann die Energieübertragung vom Kraftfahrzeug 2 her erfolgen. Zu diesem Zweck weist die Sende- und Empfangseinheit 10 des Kraftfahrzeuges 2 einen Sender 12 für elektromagnetische Wellen auf, die über eine Induktivität 13 abgestrahlt werden. Der Empfänger 9 mit der Koppelinduktivität 11 kann selbstverständlich mit dem Sender 12 und dessen Induktivität 13 zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden. Die beim Überfahren der Luftspule 3 vom Sender 12 in der Leiterschleife 4 induzierten elektromagnetischen Schwingungen werden zur Ladung der Energiespeicher des Transponders 1 auf diesen übertragen, der mit einer Steuersignalübertragung auf das Kraftfahrzeug 2 antwortet. Um eine Abstimmung des Schwingungsverhaltens der Luftspule 3 auf die für die Energie- und Steuersignalübertragung eingesetzten Frequenzen zu ermöglichen, kann an die Luftspule 3 ein Kondensator 14 angeschlossen werden, wie dies in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist. Über diesen auch in einer Serienschaltung ersetzbaren Kondensator 14 läßt sich die Eigenfrequenz des sich ergebenden Schwingkreises auf die jeweils maßgebenden Verhältnisse anpassen, insbesondere wenn es gilt, den Energieeinsatz niedrig zu halten.

Damit über die Steuersignale von Transpondern 1 die Fahrrichtung oder die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges 2 erfaßt werden kann, sind wenigstens zwei Transponder 1 vorzusehen, deren induktiv angekoppelte Luftspulen mit einem gegenseitigen Abstand in Fahrrichtung quer dazu verlaufen, so daß anhand der nacheinander von den Transpondern 1 empfangenen, voneinander unterscheidbaren Steuersignalen die Fahrrichtung oder die Fahrgeschwindigkeit in einer Auswertestufe der Steuerschaltung 7 ermittelt und davon abhängig eine Betriebseinrichtung angesteuert werden kann.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine für diese Anwendungsfälle erforderliche Steuersignalübertragung vom Transponder 1 auf das Kraftfahrzeug 2 beschränkt. So könnten über den Transponder 1 ortsfeste Einrichtungen im Fahrbahnbereich angesteuert werden, wenn über die Sende-und Empfangseinheit 10 entsprechende Signale an den Transponder 1 abgegeben werden, um beispielsweise die für eine Mautgebühr erforderlichen Daten an eine entsprechende Mauterfassungseinrichtung zu übertragen. Außerdem kann das Einsatzgebiet erfindungsgemäßer Vorrichtungen zum Ansteuern eines Transponders auf alle jene Fälle erweitert werden, bei denen es gilt, ortsfest angeordnete Transponder über eine an dem Transponder vorbeibewegte Sende- und Empfangseinheit ein- und auszulesen. 3

Claims (3)

1. AT 409 115 B PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Ansteuern eines Transponders über eine Sende- und Empfangseinheit, die entlang einer am Transponder vorbeiführenden Bahn bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (1) mit wenigstens einer sich in den Bereich der Bahn erstreckenden Luftspule (3) induktiv gekoppelt ist.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspule (3) aus einer lediglich eine Windung bildenden Leiterschleife (4) besteht,
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (14) parallel oder in Reihe zur Luftspule (3) geschaltet ist. HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN 4