DE112005003511T5 - RFID-System mit verbesserter Leistungsfähigkeit - Google Patents

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Ronald W. Morgan Hill Gilbert
Kerry D. Kennewick Steele
Gordon A. Benton City Anderson
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Abstract

Hochfrequenz-Transpondergerät, mit:
einer Antennenschaltung, die zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen und zum Zurücksenden modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahl als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale konfiguriert ist;
einer mit der Antennenschaltung gekoppelten und so konfigurierten Modulationsschaltung, dass sie die modulierten Hochfrequenzsignale als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale erzeugt; und
einem Mikroprozessor, der mit der Antennenschaltung gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält, und ferner so konfiguriert ist, dass er die Eingaben an mindestens einem Eingangsstift überwacht und Antwortsignale an die Modulationsschaltung erzeugt, um die Hochfrequenzsignale als Antwort auf ein an dem mindestens einen Eingangsstift empfangenen Eingangssignal zu modulieren.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft passive und halbpassive Hochfrequenz-Identifikationssysteme und insbesondere ein mikroprozessorgestütztes RFID-(radio-frequency identification; Hochfrequenzidentifizierung)System zur Überwachung und Steuerung entfernter Geräte.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Hochfrequenz-Anhänger (=engl.: Tags) werden bei der Fernbestandsaufnahme von zu den Anhängern gehörigen Artikeln üblich. Typischerweise haben die Anhänger einen Speicher, der Informationen über die jeweiligen Artikel enthält. Die gespeicherten Informationen werden an ein Fernlesegerät über Dauerstrich-Rückstrahlmodulation als Antwort auf ein Abfragesignal übertragen.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, enthält ein RFID-Grundsystem 10 zwei Komponenten: ein Abfrage- oder Lesegerät 12 und einen Transponder (allgemein als HF-Tag bezeichnet) 14. Das Abfragegerät 12 und das HF-Tag 14 enthalten Antennen 16 bzw. 18. Im Betrieb sendet das Abfragegerät 12 über seine Antenne 16 ein Hochfrequenz-Abfragesignal 20 an die Antenne 18 des HF-Tags 14. Als Antwort auf den Empfang des Abfragesignals 20 erzeugt das HF-Tag 14 ein moduliertes Rückstrahlantwortsignal 22, das über die Tag-Antenne 18 an das Abfragegerät 12 reflektiert wird. Dieser Prozess ist als modulierter Rückstrahlquerschnitt (modulated backscatter) bekannt.
  • Das herkömmliche HF-Tag 14 enthält einen Amplitudenmodulator 24 mit einem Schalter 26 wie einen MOS-Transistor, der zwischen der Tag-Antenne 18 und Masse geschaltet ist. Wenn das HF-Tag 14 durch das Abfragesignal 20 aktiviert wird, erzeugt ein Treiber (nicht dargestellt) ein Modulationssignal 28 auf Basis eines Informationscodes, typischerweise eines Identifizierungscodes, der in einem nicht flüchtigen Speicher (nicht dargestellt) des HF-Tags 14 gespeichert ist. Das Modulationssignal 28 wird an einen Steueranschluss des Schalters 26 gelegt, wodurch der Schalter 26 veranlasst wird, abwechselnd zu öffnen und zu schließen. Wenn der Schalter 26 offen ist, reflektiert die Tag-Antenne 18 einen Teil des Abfragesignals 20 zum Abfragegerät 12 mit einer Amplitude und Phase als ein Teil 28 des Antwortsignals 22. Wenn der Schalter 26 geschlossen ist, reflektiert die Tag-Antenne eine zweite Amplitudenphase. Mit anderen Worten, das Abfragesignal 20 ist amplitudenmoduliert, um das Antwortsignal 22 zu erzeugen, indem es das Abfragesignal 20 bei verschiedener Amplitude und Phase gemäß dem Modulationssignal abwechselnd reflektiert und absorbiert, das für den gespeicherten Informationscode charakteristisch ist. Bei Empfang des Antwortsignals 22 demoduliert das Abfragegerät 12 das Antwortsignal 22, um den durch das Antwortsignal repräsentierten Informationscode zu decodieren.
  • Der wichtigste Vorteil des RFID-Systems ist das Vermögen dieser Technologie, kontaktlos und sichtlinienlos zu arbeiten. Das Abfragegerät 12 sendet das Abfragesignal 20 je nach seiner Ausgangsleistung und der verwendeten Funkfrequenz mit einer Reichweite von einem Zoll (2,54 cm) bis zu 100 Fuß (30,5 m) oder darüber. Die Tags können über eine Vielzahl Parameter wie Gerüche oder Substanzen wie Beschlag, Eis, Lack, Schmutz und andere visuell und hinsichtlich der Umgebung problematische Bedingungen gelesen werden, unter denen Strichcodes oder andere optische Lesetechnologien nutzlos wären. HF-Tags können außerdem mit bemerkenswerter Geschwindigkeit gelesen werden, da sie in den meisten Fällen in weniger als 100 msec antworten.
  • Ein typisches HF-Tag-System 10 enthält eine Reihe HF-Tags 14 und ein oder mehrere Abfragegeräte 12. Die drei Hauptkategorien von HF-Tags sind signalgespeiste passive Tags, batteriegespeiste halbpassive Tags und aktive Tags. Jede Kategorie arbeitet auf eine grundsätzlich andere Weise.
  • Das signalgespeiste HF-Tag wird häufig als passives Gerät bezeichnet, da es die für seinen Betrieb erforderliche Energie aus dem Abfragesignal ableitet, das auf es gerichtet ist. Das Tag nimmt eine Gleichrichtung des Feldes vor und ändert die Reflexionscharakteristik des Tags selbst, wobei eine Änderung des Reflexionsvermögens entsteht, die sich am Abfragegerät zeigt. Ein batteriegespeistes halbpassives RFID-Tag arbeitet auf eine ähnliche Weise, indem es seinen HF-Querschnitt moduliert, um ein Delta (Differenz) an das Abfragegerät zur Entwicklung einer Kommunikationsstrecke zu reflektieren. Die Batterie ist hier die Quelle der Betriebsspannung des Tags nur als Hilfsschaltung. Beim aktiven HF-Tag schließlich dient ein Sender, der von einer Batterie gespeist wird, zur Erzeugung seiner eigenen hochfrequenten Energie.
  • Die Reichweite der Kommunikation für solche Tags variiert in Abhängigkeit von der Sendeleistung des Abfragegeräts 12 und des HF-Tags 14. Batteriegespeiste Tags, die mit 2.450 MHz arbeiten, sind in herkömmlichen Geräten auf eine Reichweite von unter zehn Metern beschränkt. Geräte mit ausreichender Leistung können jedoch je nach Frequenz und Umgebungsbedingungen eine Reichweite bis zu 200 Metern erzielen.
  • Ein Beispiel eines aktiven RFID-Systems findet sich in U.S.-Patent Nr. 6,061,614 , das ein elektronisches Tag mit einem HF-Modem zur Überwachung des Betriebsverhaltens von Kraftfahrzeugen enthält. Das Tag hat dabei einen Sender/Empfänger, um Daten zu einem Host zu senden und von diesem zu empfangen, und das Tag ist mit einem Bus im Kraftfahrzeug gekoppelt, um Daten von verschiedenen Systemen hinsichtlich der Leistung des Kraftfahrzeugs zu empfangen. Bei dieser Anwendung der Hochfrequenztechnologie wird das Tag vom elektrischen System des Kraftfahrzeugs gespeist, da für den Betrieb der verschiedenen Komponenten des Tags eine erhebliche Leistung erforderlich ist.
  • Es besteht ein Bedarf für ein Tag, das nur mit der Leistung aus empfangenen Hochfrequenzsignalen arbeiten kann und das ein niedriges Gewicht, eine kleine Größe und geringe Herstellungskosten hat, und das Eingangs- und Ausgangssignale für eingebaute oder ferne Komponenten, Schaltungen oder Geräte nutzt.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die offenbarten Ausführungsformen der Erfindung sind auf einen mikroprozessorgestützten Hochfrequenz-Transponder und auf ein entsprechendes System gerichtet, das Eingaben überwacht und Ausgaben für interne und externe Anwendungen steuert, während die Betriebsspannung von empfangenen Hochfrequenzsignalen entnommen wird. Der Mikroprozessor oder die Mikrosteuerung nutzt Eingangs- und Ausgangssteuerstifte, die zum Anschluss an ein externes Gerät ausgeführt sind, das über den HF-Transponder ferngesteuert werden kann. Die Eingaben können sowohl digitale als auch analoge Signale enthalten, die zu solchen Zwecken wie zur Überwachung von Temperaturen, Spannungen und Schaltstatusinformationen dienen können. Die Ausgaben können das Steuern von Schaltern, das Ändern von Volumina, das Steuern von Strömen und dgl. enthalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Hochfrequenz-Transpondergerät bereitgestellt, das eine Antennenschaltung enthält, die zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen und zum Zurücksenden modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahlquerschnitt als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale eingerichtet ist; eine mit der Antennenschaltung gekoppelte Modulationsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie die empfangenen Hochfrequenzsignale moduliert und die modulierten Hochfrequenzsignale erzeugt; und einen Mikroprozessor, der mit der Antennenschaltung gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält, und ferner so konfiguriert ist, dass er die Eingaben an mindestens einem Eingangsstift überwacht und Antwortsignale an die Modulationsschaltung erzeugt, um die Hochfrequenzsignale als Antwort auf ein an dem mindestens einen Eingangsstift empfangenen Eingangssignal zu modulieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der obigen Ausführungsform enthält das Gerät mindestens einen Eingangs- und Ausgangsstift, wobei die Mikroprozessorschaltung so konfiguriert ist, dass sie als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale eine Ausgabe an dem mindestens einen Eingangs-/Ausgangsstift erzeugt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der obigen Ausführungsform enthält das Gerät ferner ein Speichergerät für elektrische Energie zum Speichern von elektrischer Energie und zur Spannungsversorgung der Mikroprozessorschaltung. Die gespeicherte elektrische Energie kann vom empfangenen Hochfrequenzsignal oder aus einer Batterie stammen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gerät so konfiguriert, dass es mit einem externen Gerät zusammenarbeitet, das mit dem mindestens einen Eingangsstift gekoppelt ist, um Eingangssignale an die Mikroprozessorschaltung zu senden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Hochfrequenz-Transpondersystem bereitgestellt, das eine Abfrageschaltung zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen und zum Empfangen modulierter Hochfrequenzsignale enthält; eine Antennenschaltung, die zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen und zum Zurücksenden modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahlquerschnitt als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale konfiguriert ist; eine mit der Antennenschaltung gekoppelte Modulationsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie die empfangenen Hochfrequenzsignale moduliert und die modulierten Hochfrequenzsignale erzeugt; und einen Mikroprozessor, der mit der Antennenschaltung gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält, und ferner so konfiguriert ist, dass er die Eingaben an mindestens einem Eingangsstift überwacht und Antwortsignale an die Modulationsschaltung erzeugt, um die Hochfrequenzsignale als Antwort auf ein an dem mindestens einen Eingangsstift empfangenen Eingangssignal zu modulieren.
  • Die Vorteile der obigen Ausführungsform sind zahlreich, einschließlich der Tatsache, dass sie Geräte wie Nachtsichtbrillen unbrauchbar machen, sollten sie ohne Berechtigung aus einem Lagerhaus entfernt werden; Fälschungs- bzw. Manipulationsdetektor-Tags, die angeben können, ob ein Artikel gefälscht bzw. manipuliert worden ist; und Temperaturüberwachungs-Tags, die angeben, ob ein Artikel einen voreingestellten Grenzwert über- oder unterschritten hat.
  • KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG(EN)
  • Die obigen Merkmale und Vorteile der offenbarten Ausführungsformen der Erfindung erschließen sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
  • 1 ein Diagramm eines bekannten Hochfrequenz-Identifikationssystems;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines mikroprozessorgestützten Hochfrequenz-Transponders, der gemäß der der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Hochfrequenz-Identifikationssystems, das den mikroprozessorgestützten Transponder von 2 verwendet; und
  • 4 eine schematische Darstellung einer Entnahmeschaltung zur Entnahme von Spannung aus dem empfangenen Hochfrequenzsignal.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In 2 ist ein Hochfrequenz-Transpondergerät 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, das eine Antenne 32 hat, die mit einer Modulationsschaltung 34 gekoppelt ist, die so konfiguriert ist, dass sie Hochfrequenzsignale über die Antennenschaltung 32 empfängt und als Antwort darauf modulierte Hochfrequenzsignale erzeugt. Ein Mikroprozessor 36 ist mit der Antennenschaltung 32 gekoppelt und so konfiguriert, dass er die Hochfrequenzsignale empfängt und die Betriebsspannung aus den empfangenen Hochfrequenzsignalen entnimmt.
  • Ein optionales elektronisches Speichergerät 38 (mit Strichlinie dargestellt) ist mit dem Mikroprozessor 36 gekoppelt, um elektrische Energie zu speichern, die zur Spannungsversorgung des Mikroprozessors 36 zu verwenden ist. Obwohl die Verwendung eines elektronischen Speichergeräts 38 nicht bevorzugt wird, ist es ein optionales Merkmal, das bei bestimmten Anwendungen zu verwenden ist. Das elektronische Speichergerät 38 kann jedes beliebige Gerät sein, das elektrische Energie über längere Zeiträume speichert wie ein Kondensator, oder über kurze Zeitspannen wie eine Induktionsspule. Alternativ kann das Speichergerät 38 selbst eine Schaltung enthalten oder sein, die elektrische Spannung aus der Antennenschaltung 32 entnimmt und speichert. Falls gewünscht, kann das elektrische Speichergerät 38 auch eine Batterie oder ein anderes Gerät mit vorgespeicherter elektrischer Energie sein, wobei eine solche Batterie vom austauschbaren oder wiederaufladbaren Typ sein kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird Spannung vom empfangenen Hochfrequenzsignal, vorzugsweise im Mikrowellenfrequenzbereich, entnommen, um eine einfache Konstruktion, ein niedriges Gewicht, geringe Kosten und eine einfache Anwendung sicherzustellen.
  • Die Mikroprozessorschaltung 36 ist zur Überwachung mindestens eines Eingangsstiftes 40 konfiguriert, der mit einem externen Gerät 42 vorzugsweise festverdrahtet gekoppelt werden kann. Obwohl eine drahtlose Verbindung möglich ist, ist sie aufgrund der Komplexität, der Kosten und des Gewichts nicht vorzuziehen. Der Mikroprozessor empfängt ein Eingangssignal am Stift 40 und erzeugt Antwortsignale an die Modulationsschaltung 34, mit der er gekoppelt ist. Beim Stift 40 kann es sich auch um einen Eingangs- und Ausgangstift, um fest zugeordnete Eingangs- und Ausgangsstifte oder um eine Kombination derselben handeln. Die Mikroprozessorschaltung 36 wird dann so konfiguriert, dass sie Ausgangssignale über einen Ausgangsstift an das externe Gerät 42 erzeugt. Die Mikroprozessorschaltung 36 kann von dem Typ sein, der sowohl analoge als auch digitale Signale empfangen und erzeugen kann.
  • Der Mikroprozessor 36 ist vorzugsweise vom CMOS-Typ oder technologisch ähnlich und hat eine sehr geringe Leistungsaufnahme, wodurch er zur Verwendung in einem Fern-Transponder geeignet ist, der nur durch die aus einem empfangenen Hochfrequenzsignal entnommene Energie gespeist wird. Idealerweise ist der Mikroprozessor vom integrierten Typ und mit anderen Komponenten so integriert, dass er einen kompakten und leichten Transponder mit verbesserten Fähigkeiten bildet.
  • Nunmehr sei auf 3 verwiesen, die ein Hochfrequenz-Identifikationssystem 44 schematisch darstellt, in dem der mikroprozessorgestützte Transponder der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Im Einzelnen enthält das System 44 ein Abfragegerät 46, das zum Senden von Hochfrequenzsignalen, vorzugsweise Mikrowellensignalen, im Bereich von 2400 MHz bis 2500 MHz konfiguriert ist, wobei der Bereich bei einer Ausführungsform 2402 MHz bis 2485 MHz beträgt, die von einem ersten Gerät 50 und einem zweiten Gerät 52 empfangen werden. Es versteht sich, dass weitere Geräte im System enthalten sein können. Bei jedem der Geräte kann es sich um identische oder verschiedene Geräte handeln, wie Nachtsichtbrillen, Waffen, Kühleinheiten etc.
  • Das erste Gerät 50 hat eine Transponderschaltung 54, die auf diesem oder in Verbindung mit diesem oder in der daran angebrachten Alternative ausgebildet ist. Die Transponderschaltung 54 enthält eine Antenne 56, die mit einer Modulationsschaltung 58 gekoppelt und so konfiguriert ist, dass sie das hochfrequente Abfragesignal 48 empfängt und ein moduliertes Hochfrequenzsignal 60 über einen Dauerstrich-Rückstrahlquerschnitt zurücksendet. Eine Mikroprozessorschaltung 62 ist mit der Antenne 56 und der Modulationsschaltung 58 gekoppelt. Bei einer Ausführungsform enthält der Mikroprozessor eine Schaltung zur Entnahme elektrischer Spannung aus dem an der Antenne 56 empfangenen Hochfrequenzsignal für seine Betriebsspannung; bei dieser Ausführungsform wird die elektrische Energie jedoch von einer Entnahmeschaltung 80 (in 4 genauer dargestellt) entnommen. Der Mikroprozessor 62 ist so konfiguriert, dass er Steuersignale von der Modulationsschaltung 58 empfängt und Signale hinsichtlich des Status der Mikroprozessorschaltung 62 an die Modulationsschaltung 58 zum Codieren oder Modulieren der Hochfrequenzsignale 60 sendet, die an das Abfragegerät 46 zu reflektieren sind. Ein Ausgangsstift 64 am Mikroprozessor 62 ist mit einem Schalter 66 gekoppelt, wobei Steuersignale vom Mikroprozessor 62 die Operation des Schalters 66 bestimmen.
  • Der Schalter 66 kann zur Steuerung der Operation eines Objekts wie eine Waffe oder ein Sender oder eines anderen Geräts dienen, das zur Steuerung durch den Schalter 66 eingerichtet ist. Der Mikroprozessor ist bei einer Ausführungsform auch so konfiguriert, dass er der Modulationsschaltung ein Signal bereitstellt, das den Status des Schalters 66 betrifft, d. h. ob der Schalter offen, geschlossen, leitend, nicht leitend ist oder an einem Punkt dazwischen steht.
  • Das zweite Gerät 52 enthält ebenfalls eine Transponderschaltung 68, die eine mit einer Modulationsschaltung 72 sowie mit einem Mikroprozessor 74 gekoppelte Antenne 70 aufweist. Die Modulationsschaltung 72 und die Antenne 70 sind so konfiguriert, dass sie die Hochfrequenzsignale 48 vom Abfragegerät 46 empfangen und ein moduliertes Hochfrequenzsignal 76 über einen Dauerstrich-Rückstrahlquerschnitt zurücksenden. Ein Gerät 78 zur Speicherung elektrischer Spannung ist mit dem Mikroprozessor 74 und der Antenne 70 gekoppelt und so ausgeführt, dass es Spannung vom an der Antenne 70 empfangenen Hochfrequenzsignal 48 entnehmen und speichern und diese an den Mikroprozessor 74 liefern kann. Alternativ kann das Gerät 78 zur Speicherung elektrischer Spannung auch Spannung an weitere zum Gerät 52 gehörige Komponenten liefern, in diesem Fall an einen Sensor 80 und einen Thermostat 82.
  • Im Einzelnen hat der Mikroprozessor 74 einen Eingangsstift 84, der zum Empfangen von Eingangssignalen vom Sensor 82 konfiguriert ist, wie von Signalen bezüglich der Temperatur des Geräts 52. Der Mikroprozessor 74 hat außerdem einen Ausgangsstift 86, der mit dem Thermostat 82 gekoppelt ist, um an diesen Operationssteuersignale zu senden. Der Aus gangsstift 86 kann auch eine Eingangs-/Ausgangsstift sein, der zum Empfangen von Signalen vom Thermostat 82 hinsichtlich Zustand oder Status des Thermostats 82 konfiguriert ist.
  • Die Transponder 54, 68 in den Geräten 50, 52 sind vorzugsweise passive Transponder, die mit der Spannung arbeiten, die von den vom Abfragegerät 46 gesendeten Hochfrequenzsignalen 48 empfangen wird. Die Mikroprozessoren 62, 74 sind also so konfiguriert, dass sie die Spannung aus diesen empfangenen Signalen entnehmen und nutzen können. Die aus diesen entnommene Spannung kann auch an mit dem Schalter 66 im Gerät 50 gekoppelte Geräte sowie an zusätzliche Schaltungen oder Komponenten wie den Sensor 80 und den Thermostat 82 im Gerät 52 geliefert werden. Bei der Alternative kann ein Gerät 78 zur Speicherung elektrischer Spannung wie oben beschrieben eingesetzt werden, um den Mikroprozessor 74 und die zusätzlichen Geräte wie erforderlich mit Spannung zu versorgen, wenn vom Abfragegerät 46 kein Hochfrequenzsignal 48 empfangen wird oder eine unzureichende Spannung hat, was entweder auf eine schwache Sendeleistung oder einen zu großen Abstand zwischen dem Abfragegerät 46 und dem Gerät 52 zurückzuführen ist. Wie oben anhand der 2 erläutert worden ist, kann das Speichergerät 78 ein Kondensator, eine Spule oder eine andere Komponente sein, wie dem Fachmann bekannt ist, um elektrische Energie zu entnehmen, zu speichern und bereitzustellen. Alternativ, allerdings nicht bevorzugt, kann das Speichergerät 78 eine aufgeladene elektrische Energiezelle sein, bei der es sich um eine Wegwerfzelle oder eine wiederaufladbare Zelle handeln kann.
  • 4 zeigt eine Entnahmeschaltung 80, bei der eine erste Diode, vorzugsweise eine Schottky-Diode, zwischen einem Masse-Referenzpotential 84 und einer Antenne 86 und eine zweite Diode, vorzugsweise eine Schottky-Diode, zwischen der Antenne 86 und einem Eingangsspannungsknoten 90 gekoppelt ist. Ein Filterkondensator 92 ist zwischen dem Masse-Referenzpotential 84 und dem Eingangsspannungsknoten 90 gekoppelt. Die empfangenen Hochfrequenzsignale werden von der Entnahmeschaltung 80 gleichgerichtet, um den Betriebsstrom für den Mikroprozessor zu erhalten und sofern vorhanden zur Speicherung für die spätere Verwendung. Diese spezielle Entnahmeschaltung ist bevorzugt, da sie sich problemlos in eine Halbleiterschaltung integrieren lässt.
  • Sämtliche der obigen U.S.-Patente, U.S.-Patentanmeldungen, Auslandspatente, Auslandsanmeldungen und andere Veröffentlichungen als Patente, auf die in dieser Beschreibung Bezug genommen wird und/oder die Anmeldungsdatenblatt (Application Data Sheet) aufgelistet sind, werden hiermit in ihrer Gesamtheit einbezogen.
  • Obwohl vorstehend spezifische Ausführungsformen zum Zweck der Beschreibung erläutert worden sind, lässt sich erkennen, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Gültigkeitsbereich der Erfindung abzuweichen. Demzufolge ist die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Hochfrequenz-Transpondergerät mit einer Antennenschaltung, die zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen und zum Zurücksenden modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahlquerschnitt konfiguriert ist, einer mit der Antennenschaltung gekoppelten Modulationsschaltung zum Erzeugen der modulierten Hochfrequenzsignale und einem Mikroprozessor, der mit der Antennenschaltung und der Modulationsschaltung gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält und entnimmt und die Eingaben an mindestens einem Eingangsstift überwacht und Antwortsignale an die Modulationsschaltung erzeugt, um die Hochfrequenzsignale zu modulieren. Der Mikroprozessor kann so konfiguriert werden, dass er Ausgangssignale an Ausgangsstifte zu zugehörigen Geräten erzeugt, um deren Betrieb zu steuern. Elektrische Energie kann aus einem optionalen Gerät zum Speichern elektrischer Spannung entnommen werden und in gespeichert werden.

Claims (19)

  1. Hochfrequenz-Transpondergerät, mit: einer Antennenschaltung, die zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen und zum Zurücksenden modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahl als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale konfiguriert ist; einer mit der Antennenschaltung gekoppelten und so konfigurierten Modulationsschaltung, dass sie die modulierten Hochfrequenzsignale als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale erzeugt; und einem Mikroprozessor, der mit der Antennenschaltung gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält, und ferner so konfiguriert ist, dass er die Eingaben an mindestens einem Eingangsstift überwacht und Antwortsignale an die Modulationsschaltung erzeugt, um die Hochfrequenzsignale als Antwort auf ein an dem mindestens einen Eingangsstift empfangenen Eingangssignal zu modulieren.
  2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine Eingangsstift mindestens einen Eingangs- und Ausgangsstift aufweist, und bei dem die Mikroprozessorschaltung so konfiguriert ist, dass sie als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale eine Ausgabe an dem mindestens einen Eingangs- und Ausgangsstift erzeugt.
  3. Gerät nach Anspruch 2, ferner ein Speichergerät für elektrische Energie zum Speichern von elektrischer Energie und zur Spannungsversorgung der Mikroprozessorschaltung aufweisend.
  4. Gerät nach Anspruch 1, bei dem ferner der mindestens eine Eingangsstift so konfiguriert ist, dass er mit einem externen Gerät gekoppelt werden kann, um Eingangssignale zu empfangen, die von der Mikroprozessorschaltung zu verarbeiten sind.
  5. Gerät nach Anspruch 4, bei dem der Mikroprozessor so konfiguriert ist, dass er sowohl analoge als auch digitale Signale an dem mindestens einen Eingangsstift empfängt.
  6. Gerät nach Anspruch 3, bei dem das Gerät zur Speicherung elektrischer Energie so konfiguriert ist, dass es elektrische Energie von den empfangenen Hochfrequenzsignalen empfängt und speichert.
  7. Hochfrequenz-Identifikationssystem, mit: einer Abfrageschaltung zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen und zum Empfangen modulierter Hochfrequenzsignale; und einem Transpondergerät, mit: einer Antennenschaltung, die zum Empfangen der Hochfrequenzsignale und zum Zurücksenden modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahl als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale konfiguriert ist; einer mit der Antennenschaltung gekoppelten und so konfigurierten Modulationsschaltung, dass sie die modulierten Hochfrequenzsignale als Antwort auf die die empfangenen Hochfrequenzsignale erzeugt; und einem Mikroprozessor, der mit der Antennenschaltung gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält, und ferner so konfiguriert ist, dass er die Eingaben an dem mindestens einen Eingangsstift überwacht und Antwortsignale an die Modulationsschaltung erzeugt, um die Hochfrequenzsignale als Antwort auf ein an dem mindestens einen Eingangsstift empfangenen Eingangssignal zu modulieren.
  8. System nach Anspruch 7, bei dem der mindestens eine Eingangsstift mindestens einen Eingangs- und Ausgangsstift aufweist, und bei dem die Mikroprozessorschaltung so konfiguriert ist, dass sie als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale eine Ausgabe an dem mindestens einen Eingangs- und Ausgangsstift erzeugt.
  9. System nach Anspruch 8, ferner ein Speichergerät für elektrische Energie zum Speichern von elektrischer Energie und zur Spannungsversorgung der Mikroprozessorschaltung aufweisend.
  10. System nach Anspruch 7, bei dem ferner der mindestens ein Eingangsstift so konfiguriert ist, dass er mit einem externen Gerät gekoppelt werden kann, um Eingangssignale zu empfangen, die von der Mikroprozessorschaltung zu verarbeiten sind.
  11. System nach Anspruch 10, bei dem der Mikroprozessor so konfiguriert ist, dass er sowohl analoge als auch digitale Signale an dem mindestens einen Eingangsstift empfängt.
  12. System nach Anspruch 7, bei dem das Gerät zur Speicherung elektrischer Energie so konfiguriert ist, dass es elektrische Energie von den empfangenen Hochfrequenzsignalen empfängt und speichert.
  13. Hochfrequenz-Transpondergerät, mit: einem Mittel zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen und zum Reflektieren modulierter Hochfrequenzsignale über einen Dauerstrich-Rückstrahl; einem Mittel zum Erzeugen der modulierten Hochfrequenzsignale als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale; und einem Mittel zum Verarbeiten mindestens eines Eingangssignals, das an mindestens einem Eingangsstift empfangen wird, der zum Anschluss an ein externes Gerät eingerichtet ist, wobei das Verarbeitungsmittel mit dem Empfangsmitteln und dem Modulationsmittel gekoppelt und so konfiguriert ist, dass es die Betriebsspannung von den empfangenen Hochfrequenzsignalen erhält und Steuersignale an das Modulationsmittel als Antwort auf das an dem mindestens einen Eingangsstift empfangene Eingangssignal erzeugt.
  14. Hochfrequenz-Transpondergerät, mit: einem Mittel zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen und zum Empfangen modulierter Hochfrequenzsignale; einem Mittel zum Empfangen der Hochfrequenzsignale und zum Erzeugen der modulierten Hochfrequenzsignale als Antwort darauf, wobei das Modulationsmittel so konfiguriert ist, dass es die die Betriebsspannung aus den empfangenen Hochfrequenzsignalen entnimmt; und einem Mittel zum Verarbeiten mindestens eines Eingangssignals, das an mindestens einem Eingangsstift empfangen wird, wobei das Verarbeitungsmittel so eingerichtet ist, dass es die Betriebsspannung aus den empfangenen Hochfrequenzsignalen entnimmt, und das Verarbeitungsmittel mit dem Modulationsmittel gekoppelt und so konfiguriert ist, dass es ein Steuersignal an das Modulationsmittel als Antwort auf das an dem mindestens einen Eingangsstift empfangene Eingangssignal erzeugt.
  15. System nach Anspruch 14, bei dem das Verarbeitungsmittel so konfiguriert ist, das es mindestens ein Ausgangssignal an mindestens einem Ausgangsstift als Antwort auf die empfangenen Hochfrequenzsignale erzeugt.
  16. System nach Anspruch 14, bei dem der mindestens eine Eingangsstift und der mindestens eine Ausgangsstift für den Anschluss an mindestens ein externes Gerät eingerichtet sind.
  17. System nach Anspruch 14, ferner ein Mittel zum Speichern elektrischer Spannung aufweisend, wobei das Speichermittel mit der Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, um die Verarbeitungsschaltung mit der Betriebsspannung zu versorgen.
  18. System nach Anspruch 17, bei dem das Speichermittel zur Speicherung elektrischer Energie konfiguriert ist, die aus dem empfangenen Hochfrequenzsignal entnommen wird.
  19. System nach Anspruch 16, bei dem die Verarbeitungsschaltung zum Empfangen sowohl analoger als auch digitaler Signale an dem mindestens einen Eingangsstift konfiguriert ist.
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