DE10144011A1

DE10144011A1 - Transponderlesegerät zur Kontrolle von Durchgängen

Info

Publication number: DE10144011A1
Application number: DE10144011A
Authority: DE
Inventors: Alessandro Manneschi; Giovanni Manneschi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2002-05-08
Also published as: ITAR20000040A1; US6567002B2; ES2170731B1; ES2170731A1; GB2370726B; FR2813979A1; FR2813979B1; GB2370726A; GB0116748D0; ITAR20000040A0; US20020030599A1

Abstract

Die Erfindung besteht aus einem Transduktor bzw. Transponderlesegerät (1) von länglicher, dreidimensionaler Form, der lang genug ist, um die Bereiche abzudecken, in denen sich der zu lesende Transponder befinden kann, und der Elemente für seine Verankerung aus dem Fußboden, an der Decke oder an der Wand in der Nähe des zu kontrollierenden Durchgangs aufweist, der zudem mindestens zwei elektrische Wicklungen aufweist, davon ein Sender (Tx) und ein Empfänger (Rx), wobei ersterer normalerweise gleichpolig und letzterer normalerweise mehrpolig ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Transduktor bzw. ein Transpon derlesegerät zur Kontrolle von Durchgängen, mit dem der In halt von Transpondern lesbar ist, die an den Durchgang pas sierende Personen oder Gegenstände vergeben wurden.

Es sind Induktivkarten-Lesegeräte mit Wandhalterung be kannt, mit denen Informationen von Transponder- Induktivkarten, im folgenden kurz Transponder genannt, ab gelesen bzw. abgelesen und registriert werden können, wenn die Transponder sich in höchstens 30-40 cm Abstand zum Le segerät befinden.

Diese Lesegeräte werden z. B. dazu benutzt, die Zugangsbe rechtigung zu besonderen Räumlichkeiten wie Tresorräumen, Büros und Räumen von besonderer Bedeutung sowie zu speziel len Bereichen, wie z. B. Parkplätzen, zu erhalten, ohne das Autofenster öffnen zu müssen, um den Transponder näher an das Lesegerät zu bringen, also um ein automatisches Öffnen des Durchgangs zu erzielen. In einem anderen Fall werden sie dazu benutzt, dem Besitzer des Transponders den Zugang zu dem überwachten Raum zu ermöglichen, ohne dass dieser vor automatischen Türen anhalten muss, auch im Fall, dass er keine Hand frei hat, also auch im Falle, dass der Benut zer den in seinem Besitz befindlichen Transponder nicht handhaben kann.

Bei den gegenwärtigen Transpondern des Typs "Long Range" wird dieses Ziel durch den Einsatz von flachen, quadrati schen oder runden Antennen erreicht, die den Fluss des pro duzierten Magnetfeldes auf einen beschränkten Bogen konzen trieren, der fast axial zum Lesegerät liegt. Dies soll ei nen ausreichenden Leseabstand gewährleisten. Dies bringt jedoch folgendes mit sich: der Transponder muss, um gelesen werden zu können, ohne dass er per Hand an das entsprechen de Lesegerät gehalten wird, von seinem Benutzer in einem ganz bestimmten Bereich des Körpers getragen werden, der auf der gleichen Höhe liegt wie der Magnetbogen des Lesege räts, mit dem er interagieren soll. Außerdem muss die Ober fläche des Transponders, um eine maximale induktive Verbin dung zu erzielen, also ein ausreichend starkes Signal zu empfangen, auch wenn dieser sich in einem Abstand von bis zu 30-40 cm vom Lesegerät befindet, parallel zu der Fläche gehalten werden, auf der sich die Sender-/Empfänger- Wicklungen befinden. Dies bedeutet, dass die Person nicht nur den Transponder auf einer bestimmten Höhe tragen muss, sondern sich auch so positionieren muss, dass der Transpon der parallel zum Lesegerät ausgerichtet ist, um ein korrek tes Ablesen zu ermöglichen. Oder man muss den Transponder in die Hand nehmen und ihn vor das Lesegerät halten, in ei nem Abstand, der den vorgenannten maximalen Leseabstand nicht überschreiten darf. Diese Voraussetzungen stellen ei ne Einschränkung der Nutzungsmöglichkeiten dar, da sie den Zu- und/oder Durchgangsfluss bremsen, die Richtung bestim men, aus der sich die Personen dem kontrollierten Zugang nähern müssen, und es diesen nicht ermöglichen, den Trans ponder dort zu tragen, wo es ihnen selbst am geeignetsten erscheint. Sie müssen nämlich außer der Bedingung der Pa rallelität auch noch ihre eigene hohe oder geringe Körper größe in Betracht ziehen.

Es besteht außerdem die Notwendigkeit, die Bewegungen von Maschinen, Geräten oder Gegenständen im Allgemeinen im In neren von Räumlichkeiten zu erfassen, um jederzeit zu wis sen, wo sie sich befinden. Zu diesem Zweck werden diese Ge genstände mit einem Transponder versehen, so dass ihre Be wegungen innerhalb des kontrollierten Bereichs erfasst und somit verfolgt werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen induk tiven Transduktor bzw. ein Lesegerät für Induktivkarten und andere Transpondervorrichtungen bereitzustellen, das einen Leseabstand von bis zu 50-60 cm erreicht, damit Personen und Gegenstände, die den kontrollierten Durchgang passieren und im Besitz der Induktivkarte oder der Transpondervor richtung sind, im Folgenden der Einfachheit halber Trans ponder genannt, sich normal bewegen können, d. h. ohne sich dem Transponderlesegerät so weit nähern zu müssen, dass sie die Wand oder die Fläche streifen, auf der das Lesegerät angebracht ist.

Des weiteren soll ein Transponderlesegerät bereitgestellt werden, das in der Lage ist, mit dem Transponder zu intera gieren, wenn dieser sich innerhalb eines in seiner Höhe stark variierenden Feldes befindet; auf diese Weise ist sein Besitzer an den Kontrollpunkten nicht gezwungen, ihn an einer bestimmten Stelle zu tragen und sich je nach indi vidueller Körpergröße zu strecken oder zu bücken bzw. Ge genstände, die er mit sich führt, nach oben oder nach unten zu halten, um sie so auf Lesehöhe zu bringen.

Ferner soll ein Transponderlesegerät geschaffen werden, das auch dann in der Lage ist, Transponder zu lesen, wenn diese auf eine andere Ebene ausgerichtet sind als auf die Wand oder eine andere Fläche, auf der das Transponderlesegerät angebracht ist; auf diese Weise wird es den Benutzern er möglicht, ihren jeweiligen Transponder in der Tasche oder an der von ihnen bevorzugten Stelle zu tragen, bzw. bei Ge genständen, den Transponder an der für den jeweiligen Ge genstand geeignetsten Stelle anzubringen.

Die Erfindung, welche diese Aufgabe löst, besteht aus einem induktiven Transduktor bzw. einem Transponderlesegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei sich vorteilhafte Aus gestaltungen aus den Unteransprüchen ergeben. Das erfin dungsgemäße Transponderlesegerät, besteht insbesondere aus einem dreidimensionalen, länglichen Gehäuse, kombiniert mit elektrischen Wicklungen von ausreichender Länge, um die Be reiche des menschlichen Körpers abzudecken, an denen ein Transponder getragen werden kann, sowie die Bereiche eines Gegenstands, an denen eine zu lesende Transpondervorrich tung angebracht sein kann. Es weist außerdem Elemente auf, die seiner Verankerung auf dem Boden, an der Decke oder an der Wand in der Nähe des zu kontrollierenden Durchgangs dienen. Sein längliches Gehäuse hat die Form einer Säule und ist mit mindestens zwei Wicklungen kombiniert, von de nen eine Sender- und die andere Empfängerfunktion hat, wo bei erstere normalerweise gleichpolig und die zweite norma lerweise mehrpolig ist.

Eine dergestalte Erfindung ist besonders vorteilhaft, da der Einsatz von mindestens einer gleichpoligen Wicklung beim Senden es beim Testen der Erfindung ermöglicht hat, Leseabstände von mindestens 50-60 cm zu erreichen, so dass es dem Besitzer des Transponders und dem mit Transponder ausgestatteten Gegenstand möglich ist, seinen Weg durch den kontrollierten Durchgang linear fortzusetzen, ohne sich dem induktiven Transduktor in erheblichem Maße nähern zu müs sen; hierzu können eventuell Transponderlesegeräte auf bei den Seiten des kontrollierten Durchgangs angebracht werden.

Ein weiterer Vorteil resultiert daher, dass der induktive Transduktor bzw. das Transponderlesegerät so aufgebaut ist, dass er von der Wand, an der er befestigt ist, abstehen kann, oder aber auch auf dem Boden oder an der Decke veran kert werden kann; so kann er immer in der Nähe des Durch gangswegs der Transponderbesitzer und der mit Transponder versehenen Gegenstände angebracht werden, wodurch ein Über schneiden und somit eine Interaktion der Transponder mit dem Feld gefördert wird, das aus den Linien des vom Trans ponderlesegerät ausgestrahlten Magnetflusses besteht.

Noch ein Vorteil resultiert aus der Tatsache, dass die längliche Form des induktiven Transduktors mindestens den Bereich zwischen den Hosentaschen und den Schultern des Transponderbesitzers abdeckt, wobei die möglichen Größenun terschiede der Benutzer in Betracht gezogen wurden, so dass diese den Transponder in der für sie bequemsten Tasche tra gen und trotzdem erfasst werden können.

Analog dazu ermöglicht es die längliche Form des induktiven Transduktors im Falle zu kontrollierender Gegenstände, den kontrollierten Durchgang auf einer Höhe abzudecken, die für eine Anbringung des Transponders an den zu kontrollierenden Gegenständen am günstigsten ist.

Noch ein weiterer Vorteil resultiert daher, dass die Emp fängerwicklung, da sie normalerweise mehrpolig ist, prak tisch unempfänglich ist gegenüber der Einwirkung parasitä rer Magnetfelder und daher auch an Durchgängen installiert werden kann, die stark von äußeren Magnetfeldern beein flusst werden, die aus verschiedenen Quellen stammen kön nen. Diese Parasitärmagnetfelder treffen nämlich auf die ganze Empfängerantenne des induktiven Transduktors und er zeugen daher praktisch kein Signal, während die vom Trans ponder generierten Magnetfelder nur auf einen Teil der Emp fängerantenne des induktiven Transduktors treffen und ein erfassbares Signal erzeugen.

Noch ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die Emp fängerwicklung, da sie von einem dreidimensionalen Gehäuse gehalten wird, wie z. B. einer Säule mit rundem oder anders geometrisch geformtem Querschnittsprofil, in der Lage ist, vom Transponder generierte Magnetfelder zu empfangen, unab hängig davon, wie diese sowohl am Körper des Benutzers oder am Gegenstand, an dem sie befestigt sind, als auch im Ver hältnis zu dem induktiven Transduktor ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird der den Transponder tragenden Person oder dem Gegenstand im Bereich des kontrollierten Durch gangs, in dem die Erfassung erfolgt, weitgehende Bewegungs freiheit ermöglicht.

Ein letzter Vorteil beruht darauf, dass das längliche, dreidimensionale Gehäuse es ermöglicht, auf seiner gesamten oder fast gesamten Länge mehrere Sender- und Empfängerwick lungen unterzubringen, die untereinander unterschiedlich ausgerichtet und höhenversetzt sind. So können von Fall zu Fall optimale Funktions-, Erfassungs-, Lese- und Schreibbe dingungen geschaffen werden.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen und beispielhaften Zeichnungen detailliert beschrieben; hierbei sind:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Säulengehäuses mit einer einzelnen gleichpoligen Senderwicklung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Säulengehäuses mit einer einzelnen mehrpoligen Empfängerwicklung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Säulengehäuses mit zwei überkreuzten gleichpoligen Senderwicklun gen Tx1 und Tx2;

Fig. 4 eine Frontal- und eine Grundrissansicht einer Trä gersäule mit zwei spiralförmigen mehrpoligen Emp fängerwicklungen Rx1 und Rx2, die nicht überein stimmen;

Fig. 5 eine Frontal- und eine Grundrissansicht einer Trä gersäule mit einer gleichpoligen Senderwicklung Tx und einer mehrpoligen Empfängerwicklung Rx;

Fig. 6 eine Frontal- und eine Grundrissansicht einer Trä gersäule mit zwei normalen gleichpoligen Sender wicklungen Tx1 und Tx2 und einer mehrpoligen Emp fängerwicklung Rx;

Fig. 7 zeigt die Erfindung, an einer Wand hinter der Tür eines kontrollierten Durchgangs installiert;

Fig. 8 zeigt die Grundrissansicht eines Korridors mit einem kontrollierten Durchgang mit Tür, einem an der Wand befestigten Transponderlesegerät und einer den Durchgang passierenden Person;

Fig. 9 zeigt eine zweiflügelige Tür, kombiniert mit zwei verschiedenen Transponderlesegeräten;

Fig. 10 ist die Frontalansicht in anderem Maßstab des Transduktors, der Elemente zur Wandbefestigung so wie eine Anschlussbuchse für die elektrische Ver bindung nach außen aufweist.

Es versteht sich, dass die Zeichnungen lediglich Bei spielcharakter haben, um ein Verständnis der Erfindung zu erleichtern, ohne diese in irgendeiner Weise zu beschrän ken.

Die Erfindung betrifft also ein Transponderlesegerät 1 zur Kontrolle von Durchgängen, mit dem die den Besitzern oder Gegenständen zugeteilten Transponder, die den Durchgang durchqueren, auch auf Distanz abgelesen werden können.

Es besteht aus einem länglichen, dreidimensionalen und nor malerweise säulenförmigen Gehäuse mit rundem, elliptischem oder vieleckigem Querschnittsprofil, in dem sich die elek trischen Transduktorwindungen befinden, die die gesamte Länge oder fast die gesamte Länge des Gehäuses einnehmen. Die Länge ist ausreichend, um die Bereiche des menschlichen Körpers bzw. die Höhenbereiche abzudecken, an denen der Transponder getragen werden kann oder in denen ein mit Transponder versehener Gegenstand den Durchgang passieren könnte. Im Falle von Personen deckt die Länge des indukti ven Transduktors mindestens den Bereich zwischen den Hosen taschen und den Schultern ab, wobei den möglichen Größenun terschieden der Personen Rechnung getragen wird. Normaler weise liegt die Länge des Transponderlesegeräts zwischen ca. 40 und 180 cm.

Das längliche Gehäuse, das die Transduktorwicklungen bein haltet, hat die Form einer Säule und ist von einer geeigne ten Schutzhülse umgeben. An seinen Enden befinden sich Hal terungen 2 zur Befestigung und Verankerung. Diese können auf dem Fußboden, an der Decke oder, im wohl häufigsten Fall, an der Wand in der Nähe des zu kontrollierenden Durchgangs erfolgen.

Diese Halterungen 2 befinden sich normalerweise an den bei den Enden der Schutzhülle und sind so geformt, dass sie an der Wand befestigt werden können. In einer anderen Ausfüh rungsform weist das Transponderlesegerät nur an einem Ende eine Halterung zur Befestigung auf dem Fußboden oder an der Decke, also auf einer horizontalen Fläche, auf.

Das Transponderlesegerät weist mindestens zwei elektrische Wicklungen auf, einen Sender Tx und einen Empfänger Rx, die in einer geeigneten Anschlussbuchse 3 enden.

Normalerweise sind die Senderwicklungen gleichpolig, wäh rend die Empfängerwicklungen mehrpolig sind. Die Empfänger wicklung hat also die Form eines langgezogenen Rechtecks, so dass sie in ihrem gesamten Querschnitt ein ausreichend starkes magnetisches Reizfeld generiert.

Außerdem strahlt das Magnetfeld, und damit der Bogen, den es bildet, in ausreichendem Maße von der Oberfläche ab, auf der sich die Senderwicklung befindet. Im Versuch wurde er mittelt, dass dieses Feld auch in 50-60 cm Abstand von der Senderwicklung noch intensiv genug ist, um den Transponder zu aktivieren, mit dem es interagieren soll.

Die Empfängerwicklung ist vorteilhafterweise mehrpolig, um die Einwirkung parasitärer Magnetfelder, die auf das gesam te Transponderlesegerät auftreffen, aufzuheben oder zumin dest auszugleichen. Das Antwortsignal des Transponders pro duziert jedoch, da es nur auf ein kurzes Stück der Empfän gerwicklung auftrifft, eine induzierte elektrische An triebskraft, die, von elektronischen Systemen bekannten Typs angemessen verstärkt und demoduliert, die Informatio nen über den Inhalt des Transponders liefert.

Besagte Empfängerwicklung Rx ist in dem länglichen, drei dimensionalen Säulengehäuse normalerweise wie eine Spirale geformt.

Die Sendergruppe Tx des erfindungsgemäßen Transponderlese geräts kann z. B. auch aus zwei gleichpoligen, nicht über einstimmenden Wicklungen bestehen, wie in Fig. 3, oder auch aus einer größeren Anzahl unterschiedlicher Wicklungen.

Analog dazu kann auch die Empfängerwicklung aus zwei ver setzten mehrpoligen Wicklungen bestehen, wie in Fig. 4, oder auch aus einer größeren Anzahl solcher Wicklungen.

Allgemein gesagt, kann das Transponderlesegerät mit einer Senderwicklung Tx und einer Empfängerwicklung Rx herge stellt werden, wie in Fig. 5 beispielhaft verdeutlicht. Noch allgemeiner kann es aus einer Kombination einer oder mehrerer unterschiedlicher gleichpoliger elektrischer Sen derwicklungen, die die gleiche oder unterschiedliche Pha senlagen haben, mit einer oder mehreren verschiedenen mehr poligen elektrischen Empfängerwicklungen bestehen, die syn chron oder asynchron operieren, um beim Senden und beim Empfang Magnetfelder zu erzielen, die das Erfassen der Transponder, die sie lesen sollen, optimieren.

Claims

1. Transponderlesegerät (1) zur Kontrolle von Durchgängen, mit dem der Inhalt von Transpondern lesbar ist, die den Durchgang passierenden Benutzern oder Gegenständen zu geordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass das Transponderlesegerät ein Gehäuse von längli cher, dreidimensionaler Form ist, das elektrische Wick lungen aufnimmt; und
mindestens zwei elektrische Wicklungen aufweist, die in einem länglichen, dreidimensionalen Gehäuse (1) aufge nommen sind und die so lang sind, dass die Bereiche des menschlichen Körpers in Vertikalrichtung, an denen der Transponder getragen werden kann, oder die Bereiche, in denen ein mit dem Transponder versehener Gegenstand den Durchgang passieren kann, abdeckbar sind und
dass eine Wicklung ein Sender (Tx) und ein mehrpoliger Empfänger (Rx) ist.

2. Transponderlesegerät gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Halterungen (2) zur Befestigung des länglichen, dreidimensionalen Gehäuses auf dem Boden, an der Decke oder an der Wand in der Nähe des zu kontrollierenden Durchgangs.

3. Transponderlesegerät (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, ge kennzeichnet durch ein wie eine Säule geformtes längli ches, dreidimensionales Gehäuse.

4. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit rundem Grundriss.

5. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit ellipti schem Grundriss.

6. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, dessen Länge zwischen 40 und 180 cm beträgt.

7. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das an seinen Enden zwei Halterungen aufweist, die seine Befe stigung an der Wand ermöglichen.

8. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das an seinen Enden Halterungen aufweist, die eine Befestigung auf dem Boden und/oder an der Decke ermöglichen.

9. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei elektrische Wick lungen in dem länglichen, dreidimensionalen Gehäuse, von denen eine ein gleichpoliger Sender und eine ein mehrpoliger Empfänger ist.

10. Transponderlesegerät (1) gemäß eine der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere, nicht überein stimmende elektrische Senderwicklungen.

11. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere, versetzte oder jedenfalls nicht übereinstimmende mehrpolige Empfänger wicklungen.

12. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kombination von einer oder mehreren unterschiedlichen elektrischen Sen derwicklungen (Tx) und einer oder mehreren unterschied lichen elektrischen Empfängerwicklungen.

13. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kombination von mehreren elektrischen Senderwicklungen, die die gleiche Phasenlage haben.

14. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Kombination von meh reren elektrischen Senderwicklungen, die unterschiedli che Phasenlagen haben.

15. Transponderlesegerät (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kombination von mehreren elektrischen Empfängerwicklungen, die synchron operieren.

16. Transponderlesegerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Kombination von mehreren elektrischen Empfängerwicklungen, die asynchron operie ren.