DE102014105239B4 - Reader for an RFID test system - Google Patents

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Abstract

Lesegerät (10) für ein Prüfsystem (1) zur Prüfung der Präsenz von wenigstens einem Objekt (3) mittels RFID, zum Zusammenwirken mit einem dem Objekt (3) zugeordneten Transponder (5), mit wenigstens einem Schwingkreis (12), welcher mit dem Transponder (5) bei räumlicher Nähe in Resonanz kommt, und einer Auswerteeinrichtung (28), welche die Kennung des Transponders (5) erkennt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis (12) einen Messwiderstand (18) zur Messung des Stromes im Schwingkreis (12) aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung (28) ein Signal am Messwiderstand (18) abgreift, und dass der Schwingkreis (12) zur Ansteuerung eine erste Diode (14), welche mit ihrer Anode unter Zwischenschaltung eines ersten Schalters (A) an eine Versorgungsspannung (V+) angeschlossen ist, und eine zweite Diode (16) aufweist, welche mit ihrer Kathode unter Zwischenschaltung eines zweiten Schalters (B) an Masse (GND) angeschlossen ist.Reader (10) for a test system (1) for checking the presence of at least one object (3) by means of RFID, for interacting with a transponder (5) associated with the object (3), with at least one resonant circuit (12) connected to the Transponder (5) comes into resonance in spatial proximity, and an evaluation device (28) which detects the identifier of the transponder (5), characterized in that the resonant circuit (12) comprises a measuring resistor (18) for measuring the current in the resonant circuit (12 ), wherein the evaluation device (28) picks up a signal at the measuring resistor (18), and that the oscillating circuit (12) for driving a first diode (14), which with its anode with the interposition of a first switch (A) to a supply voltage ( V +) is connected, and a second diode (16) which is connected to its cathode with the interposition of a second switch (B) to ground (GND).

Description

Die Erfindung betrifft ein Lesegerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to a reading device with the features of the preamble of claim 1.

Ein Lesegerät dieser Art ist beispielsweise aus der DE 38 13 779 A1 bekannt. Das Lesegerät ist in einem Spielfeld eingebaut, die Transponder in den Spielfiguren, deren Präsenz auf den möglichen Positionen des Spielfeldes zu prüfen ist. An jeder Position des Spielfeldes ist ein Schwingkreis vorgesehen, dessen Potential zwischen Spule und Kondensator abgegriffen wird. Mittels eines spektralen Vergleichs mit einem Referenz-Schwingkreis wird die Resonanzfrequenz ermittelt, welche für jede Spielfigur und jede Position des Spielfeldes individuell ist.A reader of this kind is for example from the DE 38 13 779 A1 known. The reader is installed in a playing field, the transponders in the game pieces whose presence is to be checked on the possible positions of the playing field. At each position of the playing field, a resonant circuit is provided whose potential is tapped between coil and capacitor. By means of a spectral comparison with a reference resonant circuit, the resonant frequency is determined, which is individual for each game character and each position of the playing field.

Die DE 103 31 059 A1 offenbart einen Transceiver für eine Fahrzeug-Diebstahlsicherung, dessen Schwingkreis mittels seiner Spule mit einem Transponder wechselwirkt im Falle räumlicher Nähe. Der Schwingkreis weist zur Ansteuerung zwei Schalter mit Freilaufdioden auf und kann durch eine spezielle Schaltung rasch entenergetisiert werden. In der DE 60 2004 002 657 T2 ist eine passive schlüssellose Zugangsvorrichtung beschrieben, deren Schwingkreis mittels zweier Halbbrückenschaltungen angesteuert wird.The DE 103 31 059 A1 discloses a transceiver for a vehicle anti-theft device whose resonant circuit interacts with a transponder by means of its coil in the case of spatial proximity. The resonant circuit has two switches with freewheeling diodes for driving and can be quickly de-energized by a special circuit. In the DE 60 2004 002 657 T2 a passive keyless access device is described, the resonant circuit is controlled by means of two half-bridge circuits.

Die 60 2004 011 248 T2 zeigt ein elektronisches Lernspielset mit einem Spielbrett, einem Kartenlesegerät und einem Würfelfeld. Die Elemente, beispielsweise Spielsteine und Spielfiguren, sind mit RFID Etiketten versehen, welche mittels mehrerer Lesegeräte erkannt werden. Eine in der DE 10 2006 009 451 A1 offenbarte Interaktionsvorrichtung für ein Spielbrett weist an mehreren Positionen des Spielbretts Spuleneinheiten auf, welche mit Transpondern in den Spielfiguren zusammenwirken. Gemäß der DE 42 07 534 A1 werden die Sensoren an den einzelnen Positionen des Spielbretts mittels je einem Multiplexer für Spalten und Zeilen angesteuert. Schließlich kombiniert die US 5,853,327 A ein Spielbrett, dreidimensionale Spielfiguren mit Transpondern und audiovisuelle Reaktionen auf die Bewegungen der Spielfiguren. Zur Abfrage der Positionen auf dem Spielbrett ist das Spielbrett in Zellen mit jeweils einer Spule unterteilt, wobei die Spulen durch Multiplexer angesteuert werden.The 60 2004 011 248 T2 shows an electronic educational game set with a game board, a card reader and a dice box. The elements, such as game pieces and game pieces, are provided with RFID tags, which are detected by means of multiple readers. One in the DE 10 2006 009 451 A1 disclosed interaction device for a game board has at several positions of the game board coil units which interact with transponders in the game characters. According to the DE 42 07 534 A1 the sensors are controlled at the individual positions of the game board by means of a respective multiplexer for columns and lines. Finally, the combined US 5,853,327 A a game board, three-dimensional game characters with transponders and audiovisual responses to the movements of the characters. To query the positions on the game board, the game board is divided into cells, each with a coil, the coils are controlled by multiplexers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Lesegerät der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Lesegerät mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention is based on the object to improve a reader of the type mentioned. This object is achieved by a reader with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Messung des Stromes im Schwingkreis anstelle der Spannung (Potential) erfordert zwar, den Messwiderstand in den Schwingkreis einzubauen, hat den Vorteil, dass die Messgröße stabiler ist. Zudem kann derselbe Messwiderstand gemeinsam für mehrere Schwingkreise verwendet werden. Die Resonanzfrequenz ist für alle Positionen die gleiche, da die Kennung des Transponders in einer Amplitudenmodulation des Signales enthalten ist. Die Ansteuerung des Schwingkreises erfolgt mittels Diodenschaltungen, welche die ausgewählten Schwingkreise gezielt mit einer Serie von Pulsen anregen. Die Auswahl der Schwingkreise erfolgt vorzugsweise durch Multiplexer.Although the measurement of the current in the resonant circuit instead of the voltage (potential) requires to install the measuring resistor in the resonant circuit, has the advantage that the measured variable is more stable. In addition, the same measuring resistor can be used together for several resonant circuits. The resonance frequency is the same for all positions, since the identifier of the transponder is contained in an amplitude modulation of the signal. The control of the resonant circuit by means of diode circuits, which selectively stimulate the selected resonant circuits with a series of pulses. The selection of the resonant circuits is preferably carried out by multiplexers.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention with reference to an embodiment shown in the drawing is explained in more detail. Show it

1 einen Schwingkreis als Kernstück des Lesegeräts, 1 a resonant circuit as the core of the reader,

2 eine Serie von Pulsen an den Schaltern, 2 a series of pulses at the switches,

3 eine Mehrzahl von Schwingkreisen, 3 a plurality of oscillating circuits,

4 eine erste Dioden-Baugruppe, 4 a first diode assembly,

5 eine zweite Dioden-Baugruppe, 5 a second diode assembly,

6 ein Blockschaltbild des Lesegeräts, 6 a block diagram of the reader,

7 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Auswerteeinrichtung, 7 a schematic representation of the operation of the evaluation,

8 eine Verwendung als Spiel, 8th a use as a game,

9 eine Verwendung in einem Lagersystem, und 9 a use in a storage system, and

10 eine Verwendung für die Überwachung eines Schließzustandes. 10 a use for monitoring a closed state.

Ein elektronisches Prüfsystem 1 dient der Prüfung der Präsenz von Objekten 3 an verschiedenen Positionen. Das Prüfsystem 1 arbeitet mit dem RFID-Verfahren, d. h. berührungslos und unter Nutzung von Radiowellen zur Energie- und Informationsübertragung. Für jedes Objekt 3, dessen Präsenz zu prüfen ist, weist das Prüfsystem 1 einen Transponder 5 auf, welcher dem Objekt 3 zugeordnet bist, insbesondere an oder in diesem angebracht ist. Ferner weist das Prüfsystem 1 ein Lesegerät 10 auf, welches mit dem Transponder 5 zusammenwirkt und die Präsenz der Transponder 5 abfragen kann, um damit auf die Präsenz des Objektes 3 zu schließen.An electronic test system 1 is used to check the presence of objects 3 in different positions. The test system 1 works with the RFID method, ie non-contact and using radio waves for energy and information transmission. For every object 3 whose presence is to be checked, the test system 1 a transponder 5 on which the object 3 are assigned, in particular attached to or in this. Furthermore, the testing system 1 a reader 10 on which with the transponder 5 interacts and the presence of the transponder 5 can query, thereby indicating the presence of the object 3 close.

Das Gegenstück zum Transponder 5 ist im Lesegerät 10 ein Schwingkreis 12 mit einer Spule L und einem Kondensator C, wie er samt seiner Ansteuerung in 1 dargestellt ist. Die Reihenfolge von Spule L und Kondensator C kann getauscht sein. Ein erster Spannungsteiler zwischen einer Versorgungsspannung V+ und der Masse GND besteht aus einem ersten Schalter A und einem ersten Widerstand 13 (beispielsweise ca. 2 bis 3 kΩ). Zwischen dem ersten Schalter A und dem ersten Widerstand 13 ist eine erste Diode 14 mit ihrer Anode angeschlossen, wobei die Kathode der ersten Diode 14 am Schwingkreis 12 angeschlossen ist. Ein zweiter Spannungsteiler zwischen der Versorgungsspannung V+ und der Masse GND besteht aus einem zweiten Widerstand 15 (welcher vorzugsweise dem ersten Widerstand 13 gleicht) und einem Schalter B. Zwischen dem zweiten Widerstand 15 und dem zweiten Schalter B ist eine zweite Diode 16 mit ihrer Kathode angeschlossen, wobei die Anode der zweiten Diode 16 am Schwingkreis 12 angeschlossen ist, und zwar auf gleichem Potential wie die Kathode der ersten Diode 14. Schließlich weist der Schwingkreis 12 noch einen Messwiderstand 18 (beispielsweise ca. 50 bis 100 Ω) auf, welcher einerseits mit Spule L und Kondensator C in Serie liegt und andererseits an der Masse GND angeschlossen ist.The counterpart to the transponder 5 is in the reader 10 a resonant circuit 12 with a coil L and a capacitor C, as well as its driving in 1 is shown. The order of coil L and capacitor C can be changed be. A first voltage divider between a supply voltage V + and the ground GND consists of a first switch A and a first resistor 13 (For example, about 2 to 3 kΩ). Between the first switch A and the first resistor 13 is a first diode 14 connected to its anode, the cathode of the first diode 14 at the resonant circuit 12 connected. A second voltage divider between the supply voltage V + and the ground GND consists of a second resistor 15 (Which is preferably the first resistor 13 is equal) and a switch B. Between the second resistor 15 and the second switch B is a second diode 16 connected to its cathode, the anode of the second diode 16 at the resonant circuit 12 is connected, and at the same potential as the cathode of the first diode 14 , Finally, the resonant circuit points 12 another measuring resistor 18 (For example, about 50 to 100 Ω), which is on the one hand with coil L and capacitor C in series and on the other hand connected to the ground GND.

Wird der Schalter A kurzzeitig geschlossen, entspricht dies einem positiven Puls auf den Schwingkreis 12. Der Strom fließt von der Versorgungsspannung V+ durch den geschlossenen ersten Schalter A, die erste Diode 14, die Spule L, den Kondensator C und den Messwiderstand 18 zur Masse GND. Dabei wird der Kondensator C geladen. Mittels des ersten Widerstands 13 ist der Schwingkreis 12 geschlossen. Der Strom im Schwingkreis 12 kann als Spannung am Messwiderstand 18 abgegriffen werden. Wird der Schalter B kurzzeitig geschlossen, entspricht dies einem negativen Puls auf den Schwingkreis 12. Der Strom fließt (in umgekehrter Richtung wie zuvor) durch die zweite Diode 16, den geschlossenen zweiten Schalter B, die Masse GND, den Messwiderstand 18, den Kondensator C und die Spule L zurück zur zweiten Diode 16. Dabei wird der Kondensator C entladen. Der Strom im Schwingkreis 12 kann als Spannung am Messwiderstand 18 abgegriffen werden.If the switch A is closed for a short time, this corresponds to a positive pulse on the resonant circuit 12 , The current flows from the supply voltage V + through the closed first switch A, the first diode 14 , the coil L, the capacitor C and the measuring resistor 18 to ground GND. At this time, the capacitor C is charged. By means of the first resistor 13 is the resonant circuit 12 closed. The current in the resonant circuit 12 can be as voltage on the measuring resistor 18 be tapped. If the switch B is closed for a short time, this corresponds to a negative pulse on the resonant circuit 12 , The current flows (in the opposite direction as before) through the second diode 16 , the closed second switch B, the ground GND, the measuring resistor 18 , the capacitor C and the coil L back to the second diode 16 , In this case, the capacitor C is discharged. The current in the resonant circuit 12 can be as voltage on the measuring resistor 18 be tapped.

Die Schalter A und B sind vorzugsweise in an sich bekannter Weise als Transistorschaltung ausgebildet sind. Vorzugsweise werden die Schalter A und B abwechselnd mit einer Serie von positiven beziehungsweise negativen Pulsen geschlossen, wie in 2 dargestellt. Die positiven Pulse für den ersten Schalter A und die negativen Pulse für den zweiten Schalter B müssen um ein ausreichend großes Zeitintervall ΔP (beispielsweise 100 ns) zeitlich versetzt sein (weil sonst über die beiden Schalter A und B und die beiden Dioden 14 und 16 ein Kurzschluss erfolgt).The switches A and B are preferably formed in a conventional manner as a transistor circuit. Preferably, the switches A and B are alternately closed with a series of positive and negative pulses, respectively, as in FIG 2 shown. The positive pulses for the first switch A and the negative pulses for the second switch B must be offset in time by a sufficiently large time interval ΔP (for example 100 ns) (because otherwise via the two switches A and B and the two diodes 14 and 16 a short circuit occurs).

Der Transponder 5 ist passiv ausgebildet. Bei einer (unmittelbaren) räumlichen Nähe des Transponders 5 zum Schwingkreis 12, genauer gesagt zur Spule L, kommen der Schwingkreis 12 und der Transponder 5 in an sich bekannter Weise in Resonanz. Es wird eine Schwingung im Transponder 5 erregt, also Energie vom Schwingkreis 12 auf den Transponder 5 übertragen, so dass dann die Information des Transponders 5 ausgelesen und auf den Schwingkreis 12 übertragen werden kann. Bestandteile des Transponders 5 sind eine Spule und ein an die beiden Enden der Spule angeschlossener Chip. Ein Kondensator zur Bildung eines Transponder-Schwingkreises zusammen mit der Spule ist in den Chip integriert oder separat ausgebildet und parallel zum Chip geschaltet. Der Chip enthält die Information, die auf den Schwingkreis 12 übertragbar ist. Die Information ist vorzugsweise eine Kennung aus einer vorgegebenen Wertetabelle, welche den Transponder 5 eindeutig identifiziert. Tritt die beschriebene Resonanz zwischen Schwingkreis 12 und Transponder 5 auf, so erfährt der Strom am Messwiderstand 18 eine deutliche und für die Kennung des Transponders 5 eindeutige Amplitudenmodulation, die – wie später genauer beschrieben – gemessen wird.The transponder 5 is passively trained. At a (immediate) spatial proximity of the transponder 5 to the resonant circuit 12 , more precisely to the coil L, come the resonant circuit 12 and the transponder 5 in a conventional manner in resonance. There is a vibration in the transponder 5 energized, so energy from the resonant circuit 12 on the transponder 5 transmit, so that then the information of the transponder 5 read out and on the resonant circuit 12 can be transferred. Components of the transponder 5 are a coil and a chip connected to both ends of the coil. A capacitor for forming a transponder resonant circuit together with the coil is integrated into the chip or formed separately and connected in parallel to the chip. The chip contains the information that is on the resonant circuit 12 is transferable. The information is preferably an identifier from a predefined value table which contains the transponder 5 clearly identified. If the described resonance occurs between the resonant circuit 12 and transponders 5 on, so the current experiences at the measuring resistor 18 a clear and for the identifier of the transponder 5 unique amplitude modulation, which is measured as described later in more detail.

Im Lesegerät 10 ist der vorbeschriebene Schwingkreis 12 in einer Mehrzahl vorhanden. Für jede Position, an welche ein Objekt 3 präsent sein kann, ist ein solcher Schwingkreis 12 mit Kondensator C, Spule L sowie erster Diode 14 und zweiter Diode 16 vorhanden. Mehrere erste Dioden 14 können an einen gemeinsamen ersten Spannungsteiler aus erstem Schalter A und erstem Widerstand 13 angeschlossen sein, ebenso mehrere zweite Dioden 16 an einen zweiten Spannungsteiler aus zweitem Schalter B und zweitem Widerstand 15. Der Messwiderstand 18 kann für alle Schwingkreise 12 gemeinsam sein.In the reader 10 is the above-described resonant circuit 12 present in a plurality. For every position to which an object 3 can be present is such a resonant circuit 12 with capacitor C, coil L and first diode 14 and second diode 16 available. Several first diodes 14 may be connected to a common first voltage divider of first switch A and first resistor 13 be connected, as well as several second diodes 16 to a second voltage divider of second switch B and second resistor 15 , The measuring resistor 18 can for all resonant circuits 12 to be together.

In 3 ist eine solche Mehrzahl von Schwingkreisen 12 beispielhaft in einer schachbrettartigen Anordnung 20 und schematisch dargestellt. Den Zeilen der schachbrettartigen Anordnung 20 ist ein erster Multiplexer 21 zugeordnet, den Spalten eine zweiter Multiplexer 22. Der erster Multiplexer 21 versorgt acht erste Spannungsteiler aus erstem Schalter A und erstem Widerstand 13. Je acht erste Dioden 14 sind mit ihren Anoden zu einer ersten Dioden-Baugruppe 25 zusammengeschlossen (4), welche einem der ersten Spannungsteiler zugeordnet und zwischen erstem Schalter A und erstem Widerstand 13 angeschlossen ist. Die erste Dioden-Baugruppe 25 ist einer Zeile der schachbrettartigen Anordnung 20 zugeordnet. Jede der ersten Dioden 14 der ersten Dioden-Baugruppe ist einer Zelle der schachbrettartigen Anordnung 20 zugeordnet.In 3 is such a plurality of oscillating circuits 12 by way of example in a checkerboard-like arrangement 20 and shown schematically. The lines of the checkered arrangement 20 is a first multiplexer 21 assigned to the columns a second multiplexer 22 , The first multiplexer 21 supplies eight first voltage dividers from first switch A and first resistor 13 , Eight first diodes 14 are with their anodes to a first diode assembly 25 joined together ( 4 ) associated with one of the first voltage dividers and between first switch A and first resistor 13 connected. The first diode assembly 25 is a line of the checkered arrangement 20 assigned. Each of the first diodes 14 the first diode assembly is a cell of the checkered arrangement 20 assigned.

Der zweiter Multiplexer 22 versorgt acht zweite Spannungsteiler aus zweitem Widerstand 15 und zweitem Schalter B. Je acht zweite Dioden 16 sind mit ihren Kathoden zu einer zweiten Dioden-Baugruppe 26 zusammengeschlossen (5), welche einem der zweiten Spannungsteiler zugeordnet und zwischen zweitem Widerstand 15 und zweitem Schalter B angeschlossen ist. Die zweite Dioden-Baugruppe 26 ist einer Spalte der schachbrettartigen Anordnung 20 zugeordnet. Jede der zweiten Dioden 16 der zweiten Dioden-Baugruppe 26 ist einer Zelle der schachbrettartigen Anordnung 20 zugeordnet. Zur Messung des Stromes durch den gemeinsamen Messwiderstand 18 wird die am Messwiderstand 18 abfallende Spannung mittels einer Auswerteeinrichtung 28 abgegriffen.The second multiplexer 22 supplies eight second voltage dividers from second resistor 15 and second switch B. Eight second diodes 16 are with their cathodes to a second diode assembly 26 joined together ( 5 ) associated with one of the second voltage dividers and between second resistor 15 and second switch B is connected. The second diode assembly 26 is a column of the checkered arrangement 20 assigned. Each of the second diodes 16 the second diode assembly 26 is a cell of the checkered arrangement 20 assigned. For measuring the current through the common measuring resistor 18 will be the on the measuring resistor 18 decreasing voltage by means of an evaluation 28 tapped.

Ein Blockschaltbild des Lesegeräts 10 ist in 6 dargestellt, wieder beispielhaft in der schachbrettartigen Anordnung 20. Aus einer Trägerfrequenz f0, vorzugsweise im Langwellenbereich, beispielsweise die normierte Frequenz von 125 kHz, erzeugt der erste Multiplexer 21 die Serie von positiven Pulsen (positive Halbwelle), der zweite Multiplexer 22 die Serie von negativen Pulsen (negative Halbwelle). Das Zeitintervall ΔP zwischen den Pulsflanken wird durch geeignete RC-Glieder erzeugt. Mit einem vorgegebenen Taktsignal, vorzugsweise mit einer Taktfrequenz fD im Bereich von etwa 2 kHz, zählt ein Zähler 31 die möglichen Kennungen für den Transponder 5 hoch und gibt sie auf den ersten Multiplexer 21. Das Verhältnis zwischen Trägerfrequenz f0 und Taktfrequenz fD entspricht der Anzahl der möglichen Kennungen für den Transponder 5, also vorliegend beispielsweise 64.A block diagram of the reader 10 is in 6 represented, again exemplary in the checkerboard-like arrangement 20 , From a carrier frequency f 0 , preferably in the long wave range, for example, the normalized frequency of 125 kHz, generates the first multiplexer 21 the series of positive pulses (positive half wave), the second multiplexer 22 the series of negative pulses (negative half wave). The time interval ΔP between the pulse edges is generated by suitable RC elements. With a predetermined clock signal, preferably with a clock frequency f D in the range of about 2 kHz, counts a counter 31 the possible identifiers for the transponder 5 high and gives it to the first multiplexer 21 , The ratio between carrier frequency f 0 and clock frequency f D corresponds to the number of possible identifiers for the transponder 5 So for example here 64 ,

Der erste Multiplexer 21 fragt die ihm zugeordneten Zeilen der schachbrettartigen Anordnung 20 mit den vom Zähler 31 vorgegebene möglichen Kennungen für den Transponder 5 ab, d. h. er spricht einzeln die ersten Dioden-Baugruppen 25 (welche jeweils einer Zeile zugeordnet sind) an. Der zweite Multiplexer 22 fragt die ihm zugeordneten Spalten der schachbrettartigen Anordnung 20 ab, d. h. er spricht einzeln die zweiten Dioden-Baugruppen 26 (welche jeweils einer Spalte zugeordnet sind) an. Wenn sich das Objekt 3 mit dem Transponder 5 an der abgefragten Position der schachbrettartigen Anordnung 20 befindet (also an der Kreuzungsstelle von Zeile und Spalte), zeigt das am Messwiderstand 18 abgegriffenen Spannungssignal den Resonanzfall.The first multiplexer 21 asks the lines of the checkerboard arrangement assigned to him 20 with the counter 31 given possible identifiers for the transponder 5 ie he speaks individually the first diode modules 25 (which are each assigned to a row). The second multiplexer 22 asks the columns of the checkerboard arrangement assigned to him 20 that is, he speaks individually the second diode assemblies 26 (which are each assigned to a column). When the object 3 with the transponder 5 at the requested position of the checkered arrangement 20 is located (ie at the intersection of row and column), this shows at the measuring resistor 18 tapped voltage signal the case of resonance.

Diese Art der Abfrage ist energiesparend, da höchstens die jeweils vom erste Multiplexer 21 angesprochene Zeile bestromt wird, vorliegend also nur acht Kondensatoren C geladen werden, sofern sie nicht von der letzten Abfrage noch geladen sind, und da in der vom zweiten Multiplexer 22 abgefragten Spalte höchstens an der Kreuzungsstelle von Zeile und Spalte entladen wird, vorliegend also nur ein Kondensator C und auch nur, sofern sich der Transponder 5 an der abgefragten Position befindet.This type of query is energy efficient, since at most those of the first multiplexer 21 addressed line is energized, in the present case so only eight capacitors C are loaded, unless they are still loaded from the last query, and there in the second multiplexer 22 queried column is discharged at most at the intersection of line and column, in the present case only a capacitor C and only if the transponder 5 located at the requested position.

Die Auswerteeinrichtung 28 weist beispielsweise einen Demodulator 28a, einen Analog-Digital-Wandler 28b und einen Mikroprozessor 28c auf, wobei mehrere Bestandteile in einheitlichen Schaltungen zusammengefasst sein können, beispielsweise der Demodulator 28a und der Analog-Digital-Wandler 28b in einem (RFID-)tag reader (base station). Die Funktionsweise der Auswerteeinrichtung 28 ist schematisch in 7 dargestellt. Der Demodulator 28a bildet aus dem am Messwiderstand 18 abgegriffenen Spannungssignal das Spektrum und filtert dieses Spektrum im Bereich der Resonanzfrequenz, also der Trägerfrequenz f0. Aus dem herausgefilterten Signal, welches der Amplitudenmodulation des Spannungssignals entspricht, erzeugt der Analog-Digital-Wandler 28b ein digitales Signal, welches der Kennung des Transponders 5 entspricht (oder einer Null). Der mit dem Zähler 31 verbundene Mikroprozessor 28c kann diese Kennung des Transponders 5 erkennen und eine entsprechende Ausgabe des Lesegeräts 10 tätigen.The evaluation device 28 has, for example, a demodulator 28a , an analog-to-digital converter 28b and a microprocessor 28c on, wherein several components can be combined in unified circuits, such as the demodulator 28a and the analog-to-digital converter 28b in an (RFID) tag reader (base station). The functioning of the evaluation device 28 is schematic in 7 shown. The demodulator 28a forms from the on the measuring resistor 18 tapped voltage signal, the spectrum and filters this spectrum in the resonant frequency, ie the carrier frequency f 0 . From the filtered-out signal, which corresponds to the amplitude modulation of the voltage signal, generates the analog-to-digital converter 28b a digital signal, which is the identifier of the transponder 5 equals (or a zero). The one with the counter 31 connected microprocessor 28c can this identifier of the transponder 5 recognize and a corresponding output of the reader 10 make.

Eine mögliche Verwendung des Prüfsystems 1 mit einem Lesegerät 10 mit schachbrettartiger Anordnung 20 wäre ein Spiel, beispielsweise Schach oder Dame. Die Objekte 3 sind die Spielfiguren, welche jeweils einen eingebauten Transponder 5 aufweisen. Das Lesegerät 10 erkennt, auf welcher Position welche Spielfigur steht. Ein Schachprogramm kann beispielsweise den nächsten Zug vorschlagen. Das Lesegerät 10 kann auch für sonstige Spiel, insbesondere Brettspiele, verwendet werden, bei denen ein Computer mitspielt und deshalb die Position von Spielfiguren erkannt werden muss.A possible use of the test system 1 with a reader 10 with a checkerboard arrangement 20 would be a game, for example chess or lady. The objects 3 are the pawns, each with a built-in transponder 5 exhibit. The reader 10 recognizes at which position which character stands. For example, a chess program may suggest the next move. The reader 10 Can also be used for other game, especially board games, in which a computer is playing and therefore the position of game characters must be recognized.

Eine weitere mögliche Verwendung des Prüfsystems 1 wäre ein Lagersystem, beispielsweise im Pharmaziebereich. Jeder Schwingkreis 12 ist beispielsweise in einen Messkopf integriert, welcher mittels einer Messleitung mit einem zentralen Teil des Lesegeräts 10 verbunden ist. Ein derartiger Messkopf fragt beispielsweise eine bestimmte Position in einer Schublade für Medikamentenschachteln ab, beispielsweise die vorletzte Position, an welcher ein Transponder 5 angebracht ist. Wenn die vorletzte Medikamentenschachtel (welche dem Objekt 3 entspricht) entnommen wird, kann das Lesegerät 10 eine Warnung oder eine Nachbestellung auslösen.Another possible use of the test system 1 would be a storage system, for example in the pharmaceutical sector. Every resonant circuit 12 For example, it is integrated into a measuring head, which is connected to a central part of the reader by means of a measuring line 10 connected is. Such a measuring head queries, for example, a certain position in a drawer for medicine boxes, for example, the penultimate position at which a transponder 5 is appropriate. If the penultimate box of medications (which the object 3 corresponds), the reader can 10 trigger a warning or a repeat order.

Noch eine weitere mögliche Verwendung des Prüfsystems 1 wäre die Überwachung eines Schließzustandes, beispielsweise von Schaltern an einer Maschine. Wiederum kann jeder Schwingkreis 12 in einen Messkopf integriert sein, welcher mittels einer Messleitung mit einem zentralen Teil des Lesegeräts 10 verbunden ist. Die als Objekt 3 behandelten Schalter tragen einen Transponder 5. Der Messkopf fragt beispielsweise ab, ob der Schalter geöffnet (Transponder 5 vom Messkopf beabstandet) oder geschlossen (Transponder 5 am Messkopf) ist.Yet another possible use of the test system 1 would be the monitoring of a closed state, such as switches on a machine. Again, every resonant circuit 12 be integrated into a measuring head, which by means of a measuring line with a central part of the reader 10 connected is. The as object 3 treated switches carry a transponder 5 , The measuring head queries, for example, whether the switch is open (transponder 5 spaced from the measuring head) or closed (transponder 5 at the measuring head).

Im Ausführungsbeispiel hat der erste Multiplexer 21 alle möglichen Kennungen nacheinander abgefragt. Es ist aber auch möglich, eine bestimmte Kennung abzufragen. Entsprechend sucht das Lesegerät 10 nach dieser (auf den ersten Multiplexer 21 gegebene) Kennung. Das Ergebnis liegt dann schneller vor.In the exemplary embodiment, the first multiplexer 21 all possible identifiers are queried one after the other. But it is also possible to query a specific identifier. The reader searches accordingly 10 after this (on the first multiplexer 21 given) identifier. The result is faster then.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Abfragesystemretrieval system
33
Objektobject
55
Transpondertransponder
1010
Lesegerätreader
1212
Schwingkreisresonant circuit
1313
erster Widerstandfirst resistance
1414
erste Diodefirst diode
1515
zweiter Widerstandsecond resistance
1616
zweite Diodesecond diode
1818
Messwiderstandmeasuring resistor
2020
schachbrettartige Anordnungcheckered arrangement
2121
erster Multiplexerfirst multiplexer
2222
zweiter Multiplexersecond multiplexer
2525
erste Dioden-Baugruppefirst diode module
2626
zweite Dioden-Baugruppesecond diode assembly
2828
Auswerteeinrichtungevaluation
28a28a
Demodulatordemodulator
28b28b
Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
28c28c
Mikroprozessormicroprocessor
3131
Zählercounter
AA
erster Schalterfirst switch
BB
zweiter Schaltersecond switch
CC
Kondensatorcapacitor
f0 f 0
Trägerfrequenzcarrier frequency
fD f D
Taktfrequenzclock speed
GNDGND
MasseDimensions
LL
SpuleKitchen sink
ΔP.DELTA.P
Zeitintervalltime interval
V+V +
Versorgungsspannungsupply voltage

Claims (9)

Lesegerät (10) für ein Prüfsystem (1) zur Prüfung der Präsenz von wenigstens einem Objekt (3) mittels RFID, zum Zusammenwirken mit einem dem Objekt (3) zugeordneten Transponder (5), mit wenigstens einem Schwingkreis (12), welcher mit dem Transponder (5) bei räumlicher Nähe in Resonanz kommt, und einer Auswerteeinrichtung (28), welche die Kennung des Transponders (5) erkennt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis (12) einen Messwiderstand (18) zur Messung des Stromes im Schwingkreis (12) aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung (28) ein Signal am Messwiderstand (18) abgreift, und dass der Schwingkreis (12) zur Ansteuerung eine erste Diode (14), welche mit ihrer Anode unter Zwischenschaltung eines ersten Schalters (A) an eine Versorgungsspannung (V+) angeschlossen ist, und eine zweite Diode (16) aufweist, welche mit ihrer Kathode unter Zwischenschaltung eines zweiten Schalters (B) an Masse (GND) angeschlossen ist.Reader ( 10 ) for a test system ( 1 ) for checking the presence of at least one object ( 3 ) by means of RFID, for interaction with an object ( 3 ) associated transponder ( 5 ), with at least one resonant circuit ( 12 ), which with the transponder ( 5 ) comes in resonance in spatial proximity, and an evaluation ( 28 ), which identifies the identifier of the transponder ( 5 ), characterized in that the resonant circuit ( 12 ) a measuring resistor ( 18 ) for measuring the current in the resonant circuit ( 12 ), wherein the evaluation device ( 28 ) a signal at the measuring resistor ( 18 ) and that the resonant circuit ( 12 ) for driving a first diode ( 14 ), which is connected with its anode with the interposition of a first switch (A) to a supply voltage (V +), and a second diode ( 16 ), which is connected to its cathode with the interposition of a second switch (B) to ground (GND). Lesegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Widerstand (13), welcher ebenfalls an die Anode der ersten Diode (14) angeschlossen ist und mit dem ersten Schalter (A) einen ersten Spannungsteiler zwischen Versorgungsspannung (V+) und Masse (GND) bildet, und durch einen zweiten Widerstand (15), welcher ebenfalls an die Kathode der zweiten Diode (16) angeschlossen ist und mit dem zweiten Schalter (B) einen zweiten Spannungsteiler zwischen Versorgungsspannung (V+) und Masse (GND) bildet.Reader according to claim 1, characterized by a first resistor ( 13 ), which also to the anode of the first diode ( 14 ) is connected and with the first switch (A) forms a first voltage divider between supply voltage (V +) and ground (GND), and by a second resistor ( 15 ), which also to the cathode of the second diode ( 16 ) is connected and with the second switch (B) forms a second voltage divider between supply voltage (V +) and ground (GND). Lesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (A) mit einer Serie von positiven Pulsen und der zweite Schalter (B) mit einer Serie von negativen Pulsen abwechselnd mit einer Trägerfrequenz (f0) geschlossen wird, wobei die Pulse um ein Zeitintervall (ΔP) zeitlich versetzt sind.Reader according to one of the preceding claims, characterized in that the first switch (A) with a series of positive pulses and the second switch (B) with a series of negative pulses alternately with a carrier frequency (f 0 ) is closed, wherein the pulses by a time interval (ΔP) are offset in time. Lesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwingkreise (12) vorgesehen sind, deren erste Dioden (14) mit ihren Anoden zu einer ersten Dioden-Baugruppe (25) zusammengeschlossen und an einen gemeinsamen ersten Schalter (A) angeschlossen sind.Reader according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of resonant circuits ( 12 ) whose first diodes ( 14 ) with their anodes to a first diode assembly ( 25 ) are connected together and connected to a common first switch (A). Lesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwingkreise (12) vorgesehen sind, deren zweite Dioden (16) mit ihren Kathoden zu einer zweiten Dioden-Baugruppe (26) zusammengeschlossen und an einen gemeinsamen zweiten Schalter (B) angeschlossen sind.Reader according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of resonant circuits ( 12 ) are provided, whose second diodes ( 16 ) with their cathodes to a second diode assembly ( 26 ) and connected to a common second switch (B). Lesegerät nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Multiplexer (21) die ersten Schalter (A) und ein zweiter Multiplexer (22) die zweiten Schalter (B) schließt.Reader according to claim 4 and 5, characterized in that a first multiplexer ( 21 ) the first switches (A) and a second multiplexer ( 22 ) the second switch (B) closes. Lesegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zähler (31) die möglichen Kennungen für den Transponder (5) mit einer Taktfrequenz (fD) hochzählt und sie nacheinander auf den ersten Multiplexer (21) gibt, oder dass das Lesegerät (10) eine vorgegebene Kennung abfragt.Reader according to claim 6, characterized in that a counter ( 31 ) the possible identifiers for the transponder ( 5 ) with a clock frequency (f D ) and successively to the first multiplexer ( 21 ) or that the reader ( 10 ) queries a given identifier. Lesegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Multiplexer (21) die ersten Dioden-Baugruppen (25) einzeln anspricht, und dass der zweite Multiplexer (22) die zweiten Dioden-Baugruppen (26) einzeln anspricht, so dass höchstens die angesprochenen Schwingkreise (12) geladen oder entladen werden.Reader according to claim 6 or 7, characterized in that the first multiplexer ( 21 ) the first diode assemblies ( 25 ) individually, and that the second multiplexer ( 22 ) the second diode assemblies ( 26 ) individually so that at most the addressed oscillating circuits ( 12 ) are loaded or unloaded. Lesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (28) zur Auswertung des am Messwiderstand (18) abgegriffenen Signals einen Demodulator (28a) zum Demodulieren, einen Analog-Digital-Wandler (28b) zum Digitalisieren und einen Mikroprozessor (28c) zum Erkennen der Kennung des Transponders (5) aufweist.Reader according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device ( 28 ) for the evaluation of the measuring resistor ( 18 ) tapped signal one Demodulator 28a ) for demodulating, an analog-to-digital converter ( 28b ) for digitizing and a microprocessor ( 28c ) for recognizing the identifier of the transponder ( 5 ) having.
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