DE202010006043U1 - Proximity sensor for determining a distance - Google Patents

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Abstract

Näherungssensor zum Bestimmen eines Abstands, der wenigstens ein Lesegerät (10) und wenigstens einen Transponder (12) aufweist, wobei
– das Lesegerät (10) zum Senden und Empfangen von Signalen (14, 16) sowie zum Auswerten der empfangenen Signale (16) vorgesehen ist,
– der Transponder (12) durch die von Lesegerät gesendeten Signale (14) aktiviert wird oder aktivierbar ist,
– der Transponder (12) im aktivierten Zustand selbst Signale (16) aussendet oder vom Lesegerät gesendete Signale (14) verändert,
– das vom Transponder (12) gesendete Signal (16) bevorzugt eine Kennung (18) aufweist, durch die der Transponder (12) identifiziert wird oder identifizierbar ist,
– das Lesegerät (10) und der Transponder (12) elektromagnetisch, induktiv, kapazitiv und/oder optisch miteinander gekoppelt oder koppelbar sind,
– die Intensität der Kopplung zwischen dem Lesegerät (10) und dem Transponder (12) zum Bestimmen des Abstandes zwischen dem Lesegerät (10) und dem Transponder (12) verwendet wird oder verwendbar ist,...Proximity sensor for determining a distance comprising at least one reader (10) and at least one transponder (12), wherein
- The reader (10) for transmitting and receiving signals (14, 16) and for evaluating the received signals (16) is provided,
The transponder (12) is activated or activatable by the signals (14) transmitted by the reader,
The transponder (12) in the activated state itself emits signals (16) or modifies signals (14) transmitted by the reading device,
The signal (16) transmitted by the transponder (12) preferably has an identifier (18) by means of which the transponder (12) is identified or identifiable,
- The reader (10) and the transponder (12) are electromagnetically, inductively, capacitively and / or optically coupled or coupled together,
The intensity of the coupling between the reading device (10) and the transponder (12) is used or can be used to determine the distance between the reading device (10) and the transponder (12),

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Näherungssensor zum Bestimmen eines Abstands.The The invention relates to a proximity sensor for determining a distance.

Ein Näherungssensor umfasst üblicherweise ein Lesegerät und einen Transponder. Das Lesegerät sendet Signale aus, durch die der Transponder aktiviert wird und Signale aussendet. Die Signale vom Transponder werden vom Lesegerät empfangen und ausgewertet. Wenn der Abstand zwischen dem Lesegerät und dem Transponder einen bestimmten Wert unterschreitet wird dies angezeigt. Das Lesegerät und der Transponder sind insbesondere durch elektromagnetische, induktive, kapazitive oder optische Signale gekoppelt.One Proximity sensor usually includes a reader and a transponder. The reader sends out signals through which the transponder is activated and sends out signals. The signals from the transponder are received by the reader and evaluated. When the distance between the reader and the transponder falls below a certain value this is displayed. The reader and the transponder are in particular by electromagnetic, inductive, capacitive or optical signals coupled.

Die Signale können jedoch durch die Umgebung verfälscht werden. Beispielsweise kann die Signalübertragung zwischen dem Lesegerät und dem Transponder durch Verschmutzungen, Vereisungen oder starke externe Magnetfelder gestört werden. Es ist erwünscht, dass auch bei schwierigen äußeren Bedingungen die Signalübertragung zwischen dem Lesegerät und dem Transponder nicht beeinträchtigt wird.The However, signals can be corrupted by the environment become. For example, the signal transmission between the reader and the transponder due to contamination, Icing or strong external magnetic fields are disturbed. It is desirable that even in difficult external conditions the signal transmission between the reader and the transponder is not affected.

In der DE 10 2008 042 533 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen des Abstands zwischen zwei Fahrzeugen beschrieben. Das eine Fahrzeug ist mit einem RFID-Lesegerät und das andere Fahrzeug mit einem RFID-Transponder ausgestattet. Die Bestimmung des Abstands erfolgt durch zwei Werte. Der erste Wert ist diejenige Sendeintensität des RFID-Lesegerät, bei der der RFID-Transponder aktiviert wird. Der zweite Wert ist diejenige Sendeintensität des RFID-Lesegerät, bei der zu einem späteren Zeitpunkt der RFID-Transponder nicht aktiviert wird.In the DE 10 2008 042 533 A1 A method for determining the distance between two vehicles is described. One vehicle is equipped with an RFID reader and the other vehicle with an RFID transponder. The determination of the distance is made by two values. The first value is the transmission intensity of the RFID reader in which the RFID transponder is activated. The second value is the transmission intensity of the RFID reader in which the RFID transponder is not activated at a later time.

Aus der DE 10 2006 026 495 A1 ist ein Konzept zur Positions- und Lagebestimmung eines Transponders in einem Funksystem bekannt. Der Transponder ist induktiv mit einem Sende- und Empfangssystem gekoppelt. Eine Ansprechmindestfeldstärke und/oder einer Lesemindestfeldstärke des Transponders werden als Indikator zur Bestimmung des Abstands zwischen dem Sende- und Empfangssystem und dem Transponder verwendet.From the DE 10 2006 026 495 A1 is a concept for position and orientation of a transponder in a radio system known. The transponder is inductively coupled to a transmitting and receiving system. A response minimum field strength and / or a read minimum field strength of the transponder are used as an indicator to determine the distance between the transmit and receive system and the transponder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Näherungssensor mit Lesegerät und Transponder bereitzustellen.Of the Invention is based on the object, an improved proximity sensor to provide with reader and transponder.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The Task is the subject of the protection claim 1 solved. Advantageous developments emerge the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist ein Näherungssensor zum Bestimmen eines Abstands vorgesehen, der wenigstens ein Lesegerät und wenigstens einen Transponder aufweist, wobei

  • – das Lesegerät zum Senden und Empfangen von Signalen sowie zum Auswerten der empfangenen Signale vorgesehen ist,
  • – der Transponder durch die von Lesegerät gesendeten Signale aktiviert wird oder aktivierbar ist,
  • – der Transponder im aktivierten Zustand selbst Signale aussendet oder vom Lesegerät gesendete Signale verändert,
  • – das vom Transponder gesendete Signal eine Kennung aufweist, durch die der Transponder identifiziert wird oder identifizierbar ist,
  • – das Lesegerät und der Transponder elektromagnetisch, induktiv, kapazitiv und/oder optisch miteinander gekoppelt oder koppelbar sind,
  • – die Intensität der Kopplung zwischen dem Lesegerät und dem Transponder zum Bestimmen des Abstandes zwischen dem Lesegerät und dem Transponder verwendet wird oder verwendbar ist,
  • – wobei der Näherungssensor Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders aufweist.
According to the invention, a proximity sensor for determining a distance is provided which has at least one reading device and at least one transponder, wherein
  • The reading device is provided for transmitting and receiving signals and for evaluating the received signals,
  • The transponder is activated by the signals sent by the reader or can be activated,
  • The transponder in the activated state sends out signals itself or changes signals sent by the reader,
  • The signal transmitted by the transponder has an identifier by which the transponder is identified or identifiable,
  • The reader and the transponder are electromagnetically, inductively, capacitively and / or optically coupled or coupled with each other,
  • The intensity of the coupling between the reading device and the transponder is used or can be used to determine the distance between the reading device and the transponder,
  • - Wherein the proximity sensor comprises means for compensating a temperature drift of the transponder.

Bevorzugt ist die Sendeleistung, insbesondere die HF-Leistung, beim Lesegerät, die notwendig ist, um den Transponder anzusprechen, einerseits von der Kopplung zwischen Lesegerät und Transponder abhängig, die wiederum besonders bevorzugt umgekehrt proportional zum Abstand, insbesondere zumindest in etwa zum Quadrat des Abstands, zwischen dem Lesegerät und dem Transponder ist, andererseits vom Energieverbrauch beim Transponder. Der Begriff ”HF-Leistung” bezeichnet bevorzugt die im Hochfrequenzbereich erforderliche Sendeleistung.Prefers is the transmission power, in particular the RF power, at the reader, which is necessary to address the transponder, on the one hand from dependent on the coupling between reader and transponder, which in turn is particularly preferably inversely proportional to the distance, in particular at least approximately to the square of the distance between the reader and the transponder, on the other hand from Energy consumption at the transponder. The term "RF power" refers to prefers the transmission power required in the high frequency range.

Der Energieverbrauch des Transponders ist üblicherweise oder in der Regel, zumindest ohne Verwendung von Mitteln zum Ausgleich seiner Temperaturdrift, starken Schwankungen unterworfen, z. B. durch temperaturabhängige Leckströme, was Signalwerte verändern und dadurch eine Abstandsbestimmung erschweren kann. Der Begriff ”Temperaturdrift” bezeichnet bevorzugt die Veränderung der Bauteileigenschaften und damit der elektrischen Spannungen und Ströme sowie der Sendeleistungen mit der Temperatur. Im Transponder verändert sich üblicherweise während des Betriebs oder aufgrund der Umgebungstemperatur die Temperatur.Of the Energy consumption of the transponder is usual or usually, at least without the use of funds to compensate its temperature drift, subject to strong fluctuations, z. B. by temperature dependent leakage currents, which are signal values change and thereby complicate a distance determination can. The term "temperature drift" denotes prefers the change of the component properties and so that the electrical voltages and currents as well as the Transmission power with the temperature. Changed in the transponder usually during operation or due to the ambient temperature the temperature.

Bevorzugt umfassen die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders zusätzliche regel- oder schaltbare Lasten, beispielsweise schaltbare Widerstände, insbesondere am oder im Transponder, durch die der Energieverbrauch auf einen definierten Wert gebracht wird.Prefers comprise the means for compensating a temperature drift of the transponder additional regulated or switchable loads, for example switchable resistors, in particular on or in the transponder, through which the energy consumption is brought to a defined value becomes.

Bevorzugt umfassen die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders Mittel zur Erhöhung des Energieverbrauchs, insbesondere des Transponders, um eine definierte Stufe, wobei besonders bevorzugt weitere Mittel aus der damit verbundenen notwendigen Erhöhung der Leistung, insbesondere der HF-Leistung, beim Lesegerät den Koppelfaktor und damit der Abstand bestimmen.The means for compensating a temperature drift of the transponder preferably comprise means to increase the energy consumption, in particular of the transponder, by a defined level, wherein particularly preferred further means from the associated necessary increase in the power, in particular the RF power, in the reader determine the coupling factor and thus the distance.

Bevorzugt umfassen die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders ein zusätzliches Lastelement zur Erhöhung des Energieverbrauchs beim Transponder.Prefers comprise the means for compensating a temperature drift of the transponder an additional load element to increase the Energy consumption at the transponder.

Bevorzugt umfassen die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders ein Mittel zur Erhöhung des Energieverbrauchs beim Transponder durch eine definierte Änderung des Betriebsmodus, beispielsweise durch einen Wechsel in den Schreib-/Lesemodus, insbesondere aus dem Standby-Modus, wobei der Transponder vorzugsweise einen Speicher, insbesondere ein EEPROM, aufweist, das/der besonders bevorzugt vom Standby-Modus in den Schreib-/Lesemodus wechseln kann.Prefers comprise the means for compensating a temperature drift of the transponder a means of increasing the energy consumption of the transponder by a defined change of the operating mode, for example by a change to the read / write mode, in particular standby mode, the transponder preferably having a memory, in particular an EEPROM, which particularly preferably from Standby mode can switch to read / write mode.

Bevorzugt wird die Abstandsmessung abhängig von der Temperatur des Transponders korrigiert, die bevorzugt vom Transponder gemessen und übertragen wird. Besonders bevorzugt speichert der Transponder die Kalibrierinformation bezüglich seiner Temperaturdrift ab, so dass diese an das Lesegerät übermittelbar ist.Prefers the distance measurement depends on the temperature of the Transponders corrected, preferably measured by the transponder and transferred. The transponder particularly preferably stores the calibration information regarding its temperature drift so that these can be transmitted to the reader is.

Bevorzugt ist dem Lesegerät oder auch dem Transponder wenigstens ein Lastelement zugeordnet, dessen Verlust derjenigen Intensität entspricht, die der Transponder benötigt, um aktiviert zu werden oder aktivierbar zu sein.Prefers is at least the reader or the transponder assigned a load element whose loss of that intensity corresponds to that the transponder needed to be activated to become or to be activatable.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist das Lastelement, insbesondere am Transponder, durch das Signale mit hinreichender Intensität simuliert werden können. Dies ermöglicht eine einfache Kalibrierung des Transponders. Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist die Kennung, die eine Zuordnung des Transponders ermöglicht.A preferred development of the invention is the load element, in particular at the transponder, through which signals with sufficient intensity can be simulated. This allows a easy calibration of the transponder. Another preferred Further development of the invention is the identifier, the assignment allows the transponder.

Vorzugsweise weist das Lesegerät eine Einrichtung zum Erfassen der Intensität der vom Lesegerät gesendeten Signale auf, durch die der Transponder aktivierbar ist. Dabei sendet das Lesegerät bevorzugt mit variabler Intensität bis ein Antwortsignal vom Transponder beim Lesege rät ankommt. Diese Intensität kann als Maß für den Abstand verwendet werden.Preferably the reading device has a device for detecting the intensity the signals sent by the reader through which the Transponder can be activated. The reader preferably sends with variable intensity to a response signal from the transponder when the reader arrives. This intensity can be used as a measure of the distance.

Allgemein kann das Lesegerät eine Einrichtung zum Bestimmen der Intensität der vom Lesegerät gesendeten Signale aufweisen, durch die der Transponder aktivierbar ist.Generally The reader may include means for determining the intensity have the signals sent by the reader through which the transponder can be activated.

Vorzugsweise entspricht die Intensität der vom Lesegerät gesendeten Signale dem Verlust an Intensität aufgrund des Lastelements.Preferably corresponds to the intensity of the sent by the reader Signals the loss of intensity due to the load element.

Weiterhin kann der Transponder eine Einrichtung zum Erfassen der Intensität der empfangenen Signale und zum Senden der erfassten Intensität an das Lesegerät aufweisen. In diesem Fall erfolgt die Messung im Transponder und der Messwert wird an das Lesegerät gesendet.Farther For example, the transponder can have a device for detecting the intensity of the received signals and to transmit the detected intensity have the reader. In this case the measurement takes place in the transponder and the measured value is sent to the reader.

Beispielsweise umfasst das Lesegerät eine Einrichtung zum Erfassen der Intensität der vom Transponder gesendeten Signale oder der vom Transponder veränderten Signale.For example The reading device comprises a device for detecting the Intensity of the signals sent by the transponder or the signals changed by the transponder.

Vorzugsweise ist der Näherungssensor kalibriert und an die Toleranzen angepasst, die vom Lesegerät und/oder vom Transponder abhängen.Preferably the proximity sensor is calibrated and to the tolerances adapted depending on the reader and / or the transponder.

Insbesondere umfassen das Lesegerät und/oder der Transponder wenigstens einen Datenspeicher, in dem Kalibrierwerte gespeichert oder speicherbar sind. Dabei sind vorzugsweise die Kalibrierwerte im Lesegerät eindeutig mittels der Kennung einem Transponder zugeordnet.Especially include the reader and / or the transponder at least a data memory in which calibration values can be stored or stored are. In this case, the calibration values are preferably in the reader uniquely assigned to a transponder by means of the identifier.

Weiterhin kann der Näherungssensor wenigstens zwei Lesegeräte umfassen, so dass eine Positionsbestimmung eines zu erfassenden Objekts möglich ist.Farther For example, the proximity sensor may have at least two readers comprise, so that a position determination of a to be detected Object is possible.

Schließlich kann der Näherungssensor eine Vielzahl Transponder umfassen, die am zu erfassenden Objekt anbringbar sind, so dass eine Bestim mung der Ausrichtung oder Orientierung des zu erfassenden Objekts möglich ist.After all the proximity sensor may comprise a plurality of transponders, which are attachable to the object to be detected, so that a determination the orientation or orientation of the object to be detected possible is.

Weitere Merkmale, besondere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further Features, particular embodiments and advantages of Invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The Invention is based on a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings explained. It shows:

1 eine schematische Ansicht eines Näherungssensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1 a schematic view of a proximity sensor according to a preferred embodiment of the invention.

In 1 ist eine schematische Ansicht eines Näherungssensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Näherungssensor umfasst ein Lesegerät 10 und einen Transponder 12.In 1 is a schematic view of a proximity sensor according to a preferred embodiment of the invention shown. The proximity sensor includes a reader 10 and a transponder 12 ,

Dem Transponder 12 ist ein Lastelement 20 zugeordnet. Das Lastelement 20 kann bevorzugt die Temperaturdrift des Transponder 12 ausgleichen.The transponder 12 is a load element 20 assigned. The load element 20 can preferably the temperature drift of the transponder 12 compensate.

Das Lesegerät 10 sendet Signale 14, die insbesondere elektromagnetische Wellen sind. Die Frequenzen der elektromagnetischen Wellen liegen im Bereich der Radio- oder auch HF-Wellen, im Infrarotbereich oder im optischen Bereich. Weiterhin können die Signale 14 vom Lesegerät erzeugte elektrische oder magnetische Felder sein, die kapazitiv bzw. induktiv mit dem Transponder 12 gekoppelt oder koppelbar sind.The reader 10 sends signals 14 , which are in particular electromagnetic waves. The frequencies of the electromagnetic waves are in the range of radio or RF waves, in the infrared range or in the optical range. Furthermore, the signals 14 be generated by the reader electrical or magnetic fields, the capacitive or inductive with the transponder 12 coupled or can be coupled.

Der Transponder 12 empfängt die Signale 14 und wird aktiviert, wenn die am Transponder ankommenden Signale 14 eine bestimmte Intensität erreichen. Der aktivierte Transponder 12 sendet selbst Signale 16, die vom Lesegerät 10 empfangen werden. Alternativ kann der Transponder 12 die vom Lesegerät 10 empfangenen Signale 14 verändern, wobei das Lesegerät 10 die so veränderten Signale 14 erfassen kann.The transponder 12 receives the signals 14 and is activated when the signals arriving at the transponder 14 reach a certain intensity. The activated transponder 12 sends itself signals 16 that from the reader 10 be received. Alternatively, the transponder 12 that from the reader 10 received signals 14 change, taking the reader 10 the signals changed in this way 14 can capture.

Die vom Transponder 12 gesendeten Signale 16 umfassen eine Kennung 18, die den Transponder 12 identifiziert. Das Lesegerät 10 empfängt die vom Transponder 12 gesendeten Signale 16 und wertet diese aus. Aus der Intensität des vom Lesegerät 10 empfangenen Signals 16 wird der Abstand zwischen dem Transponder 12 und dem Lesegerät 10 bestimmt.The from the transponder 12 sent signals 16 include an identifier 18 that the transponder 12 identified. The reader 10 receives the from the transponder 12 sent signals 16 and evaluate these. From the intensity of the reader 10 received signal 16 becomes the distance between the transponder 12 and the reader 10 certainly.

Die Intensitäten der Signale 14 und 16 können beispielsweise durch deren Leistung, Energie oder Feldstärke charakterisiert sein.The intensities of the signals 14 and 16 For example, they can be characterized by their power, energy or field strength.

Beispielsweise wird die Intensität des am Transponder 12 empfangenen Signals 14 vom oder am Transponder 12 erfasst und dem Lesegerät 10 zur Verfügung gestellt. Daraus kann das Lesegerät 10 den Abstand zwischen Lesegerät 10 und Transponder 12 bestimmen.For example, the intensity of the transponder 12 received signal 14 from or at the transponder 12 captured and the reader 10 made available. This can be the reader 10 the distance between reader 10 and transponders 12 determine.

Ebenso kann die Intensität des vom Lesegerät 10 empfangenen Signals 16 direkt am Lesegerät 10 erfasst und verwendet werden, um daraus den Abstand zwischen Lesegerät 10 und Transponder 12 bestimmen.Likewise, the intensity of the reading device 10 received signal 16 directly on the reader 10 captured and used to deduce the distance between reader 10 and transponders 12 determine.

Schließlich kann der Abstand zwischen dem Lesegerät 10 und dem Transponder 12 auch durch der Laufzeit der Signale 14 und 16 bestimmt werden. Dazu ist die zeitliche Differenz zwischen den Signalen 14 und 16 zu erfassen. Auf ähnliche Weise kann der Abstand zwischen Lesegerät 10 und Transponder 12 durch die Phasenlage der hochfrequenten Signale 14 und 16 ermittelt werden.Finally, the distance between the reader 10 and the transponder 12 also by the duration of the signals 14 and 16 be determined. This is the time difference between the signals 14 and 16 capture. Similarly, the distance between reader 10 and transponders 12 due to the phase position of the high-frequency signals 14 and 16 be determined.

Die HF-Leistung beim Lesegerät 10, die notwendig ist um den Transponder 12 anzusprechen, hängt einerseits von der Kopplung zwischen Lesegerät 10 und Transponder 12 ab, die wiederum umgekehrt proportional zum Abstand zwischen Lesegerät 10 und Transponder 12 ist, andererseits vom Energieverbrauch beim Transponder 12.The RF power at the reader 10 that is necessary for the transponder 12 to address depends on the one hand on the coupling between reader 10 and transponders 12 in turn, inversely proportional to the distance between the reader 10 and transponders 12 is, on the other hand, the energy consumption of the transponder 12 ,

Dieser Energieverbrauch des Transponders 12 ist normalerweise starken Schwankungen unterworfen, z. B. durch temperaturabhängige Leckströme.This energy consumption of the transponder 12 is usually subject to strong fluctuations, eg. B. by temperature-dependent leakage currents.

Der Näherungssensor weist Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders 12 auf.The proximity sensor has means for compensating a temperature drift of the transponder 12 on.

Eine Möglichkeit zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders 12 ist es, durch zusätzliche regel- oder schaltbare Lasten als Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders 12 dessen Energieverbrauch auf einen definierten Wert zu bringen.One way to compensate for a temperature drift of the transponder 12 It is, by additional regulatable or switchable loads as a means to compensate for a temperature drift of the transponder 12 to bring its energy consumption to a defined value.

Eine andere Möglichkeit zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders 12 ist es, durch geeignete Mittel den Energieverbrauch des Transponders 12 um eine definierte Stufe zu erhöhen und aus der damit verbundenen notwendigen Erhöhung der HF-Leistung (= Hochfrequenz-Leistung) beim Lesegerät 10 den Koppelfaktor und damit den Abstand zu bestimmen.Another way to compensate for a temperature drift of the transponder 12 is it by appropriate means the energy consumption of the transponder 12 to increase a defined level and from the associated necessary increase in the RF power (= high-frequency power) at the reader 10 determine the coupling factor and thus the distance.

Die Erhöhung des Energieverbrauchs beim Transponder 12 kann durch ein zusätzliches Lastelement erfolgen, aber auch durch eine definierte Änderung des Betriebsmodus (z. B. Wechsel vom Standby-Modus in den Schreib-/Lesemodus für den Speicher, insbesondere das EEPROM, des Transponders).The increase in energy consumption at the transponder 12 can be done by an additional load element, but also by a defined change of the operating mode (eg., Change from standby mode in the read / write mode for the memory, in particular the EEPROM, the transponder).

Eine weitere Möglichkeit zur Ausgleich der Temperaturdrift ist die Verwendung von Mitteln zur Korrektur der Abstandsmessung abhängig von der Temperatur des Transponders 12, die vom Transponder 12 gemessen und übertragen werden kann. Dies kann zusätzlich oder alternativ zur Variation des Energieverbrauchs durchgeführt werden.Another way to compensate for the temperature drift is the use of means for correcting the distance measurement depending on the temperature of the transponder 12 that from the transponder 12 can be measured and transmitted. This can be done additionally or alternatively to the variation of the energy consumption.

1010
Lesegerätreader
1212
Transpondertransponder
1414
Signal vom Lesegerätsignal from the reader
1616
Signal vom Transpondersignal from the transponder
1818
KennungID
2020
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102008042533 A1 [0004] DE 102008042533 A1 [0004]
  • - DE 102006026495 A1 [0005] - DE 102006026495 A1 [0005]

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Näherungssensor zum Bestimmen eines Abstands, der wenigstens ein Lesegerät (10) und wenigstens einen Transponder (12) aufweist, wobei – das Lesegerät (10) zum Senden und Empfangen von Signalen (14, 16) sowie zum Auswerten der empfangenen Signale (16) vorgesehen ist, – der Transponder (12) durch die von Lesegerät gesendeten Signale (14) aktiviert wird oder aktivierbar ist, – der Transponder (12) im aktivierten Zustand selbst Signale (16) aussendet oder vom Lesegerät gesendete Signale (14) verändert, – das vom Transponder (12) gesendete Signal (16) bevorzugt eine Kennung (18) aufweist, durch die der Transponder (12) identifiziert wird oder identifizierbar ist, – das Lesegerät (10) und der Transponder (12) elektromagnetisch, induktiv, kapazitiv und/oder optisch miteinander gekoppelt oder koppelbar sind, – die Intensität der Kopplung zwischen dem Lesegerät (10) und dem Transponder (12) zum Bestimmen des Abstandes zwischen dem Lesegerät (10) und dem Transponder (12) verwendet wird oder verwendbar ist, – wobei der Näherungssensor Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders (12) aufweist.Proximity sensor for determining a distance, the at least one reader ( 10 ) and at least one transponder ( 12 ), wherein - the reader ( 10 ) for sending and receiving signals ( 14 . 16 ) as well as for evaluating the received signals ( 16 ), - the transponder ( 12 ) by the signals sent by the reader ( 14 ) is activated or can be activated, - the transponder ( 12 ) in the activated state itself signals ( 16 ) or signals sent by the reader ( 14 ), - that of the transponder ( 12 ) sent signal ( 16 ) preferably an identifier ( 18 ), by which the transponder ( 12 ) is identified or identifiable, - the reader ( 10 ) and the transponder ( 12 ) are electromagnetically, inductively, capacitively and / or optically coupled or couplable, - the intensity of the coupling between the reader ( 10 ) and the transponder ( 12 ) for determining the distance between the reader ( 10 ) and the transponder ( 12 ) is used or is usable, - wherein the proximity sensor means for compensating a temperature drift of the transponder ( 12 ) having. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung, insbesondere die HF-Leistung, beim Lesegerät (10), die notwendig ist, um den Transponder (12) anzusprechen, einerseits von der Kopplung zwischen Lesegerät und Transponder (12) abhängt, die wiederum bevorzugt umgekehrt proportional zum Abstand, besonders bevorzugt zumindest in etwa zum Quadrat des Abstands, zwischen dem Lesegerät (10) und dem Transponder (12) ist, andererseits vom Energieverbrauch beim Transponder.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission power, in particular the RF power, in the reader ( 10 ), which is necessary for the transponder ( 12 ), on the one hand by the coupling between reader and transponder ( 12 ), which in turn preferably inversely proportional to the distance, more preferably at least approximately to the square of the distance, between the reader ( 10 ) and the transponder ( 12 ), on the other hand, energy consumption of the transponder. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieverbrauch des Transponders (12), zumindest ohne Verwendung von Mitteln zum Ausgleich der Temperaturdrift, starken Schwankungen unterworfen ist, z. B. durch temperaturabhängige Leckströme.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the energy consumption of the transponder ( 12 ), at least without the use of means to compensate for the temperature drift, is subject to strong fluctuations, for. B. by temperature-dependent leakage currents. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders (12) zusätzliche regel- oder schaltbare Lasten, insbesondere am Transponder, umfassen, durch die der Energieverbrauch, insbesondere des Transponders, auf einen definierten Wert gebracht wird.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the means for compensating a temperature drift of the transponder ( 12 ) comprise additional regulatable or switchable loads, in particular on the transponder, by which the energy consumption, in particular of the transponder, is brought to a defined value. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders (12) Mittel zur Erhöhung des Energieverbrauchs um eine definierte Stufe umfassen, wobei bevorzugt weitere Mittel aus der damit verbundenen notwendigen Erhöhung der Sendeleistung, insbesondere der HF-Leistung, beim Lesegerät den Koppelfaktor und damit der Abstand bestimmen.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the means for compensating a temperature drift of the transponder ( 12 ) Means for increasing the energy consumption by a defined level, wherein preferably further means from the associated necessary increase in the transmission power, in particular the RF power, in the reader determine the coupling factor and thus the distance. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders (12) ein zusätzliches Lastelement (20) zur Erhöhung des Energieverbrauchs beim Transponder umfassen.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the means for compensating a temperature drift of the transponder ( 12 ) an additional load element ( 20 ) to increase the energy consumption of the transponder. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausgleich einer Temperaturdrift des Transponders (12) ein Mittel zur Erhöhung des Energieverbrauchs beim Transponder durch eine definierte Änderung des Betriebsmodus umfassen, beispielsweise durch einen Wechsel vom Standby- oder Bereitschafts-Modus in den Schreib-/Lesemodus, wobei der Transponder vorzugsweise einen Speicher, insbesondere ein EEPROM, aufweist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the means for compensating a temperature drift of the transponder ( 12 ) comprise a means for increasing the energy consumption of the transponder by a defined change of the operating mode, for example by a change from standby or standby mode in the read / write mode, wherein the transponder preferably has a memory, in particular an EEPROM. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmessung abhängig von der Temperatur des Transponders korrigiert wird, die bevorzugt vom Transponder gemessen und übertragen wird.Proximity sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that the distance measurement corrected depending on the temperature of the transponder is preferably measured by the transponder and transmitted becomes. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Lesegerät (10) oder dem Transponder wenigstens ein Lastelement (20) zugeordnet ist, dessen Verlust derjenigen Intensität entspricht, die der Transponder (12) benötigt, um aktiviert zu werden oder aktivierbar zu sein.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the reading device ( 10 ) or the transponder at least one load element ( 20 ) whose loss corresponds to the intensity which the transponder ( 12 ) needed to be activated or to be activated. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät (10) eine Einrichtung zum Erfassen der Intensität der vom Lesegerät (10) gesendeten Signale (14) aufweist, durch die der Transponder (12) aktivierbar ist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the reading device ( 10 ) means for detecting the intensity of the reading device ( 10 ) transmitted signals ( 14 ), by which the transponder ( 12 ) is activated. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät (10) eine Einrichtung zum Bestimmen der Intensität der vom Lesegerät (10) gesendeten Signale (14) aufweist, durch die der Transponder (12) aktivierbar ist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the reading device ( 10 ) means for determining the intensity of the reading device ( 10 ) transmitted signals ( 14 ), by which the transponder ( 12 ) is activated. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der vom Lesegerät (10) gesendeten Signale (14) dem Verlust an Intensität aufgrund des Lastelements (20) entspricht.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the intensity of the reading device ( 10 ) transmitted signals ( 14 ) the loss of intensity due to the load element ( 20 ) corresponds. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (12) eine Einrichtung zum Erfassen der Intensität der empfangenen Signale (14) und zum Senden der erfassten Intensität an das Lesegerät (10) aufweist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the transponder ( 12 ) means for detecting the intensity of the received signals ( 14 ) and sending the detected intensity to the reader ( 10 ) having. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät (10) eine Einrichtung zum Erfassen der Intensität der vom Transponder (12) gesendeten Signale (16) oder der vom Transponder (12) veränderten Signale (14) aufweist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the reading device ( 10 ) means for detecting the intensity of the transponder ( 12 ) transmitted signals ( 16 ) or the transponder ( 12 ) changed signals ( 14 ) having. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor kalibriert und an die Toleranzen angepasst ist, die vom Lesegerät (10) und/oder vom Transponder (12) abhängen.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the proximity sensor is calibrated and adapted to the tolerances provided by the reader ( 10 ) and / or the transponder ( 12 ) depend. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät (10) und/oder der Transponder (12) wenigstens einen Datenspeicher umfassen, in dem Kalibrierwerte gespeichert oder speicherbar sind.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the reading device ( 10 ) and / or the transponder ( 12 ) comprise at least one data memory in which calibration values are stored or storable. Näherungssensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierwerte im Lesegerät (10) eindeutig mittels der Kennung (18) einem Transponder (12) zugeordnet sind.Proximity sensor according to claim 16, characterized in that the calibration values in the reading device ( 10 ) uniquely by means of the identifier ( 18 ) a transponder ( 12 ) assigned. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor wenigstens zwei Lesegeräte (10) umfasst, so dass eine Positionsbestimmung eines zu erfassenden Objekts möglich ist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the proximity sensor comprises at least two readers ( 10 ), so that a position determination of an object to be detected is possible. Näherungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungssensor eine Vielzahl Transponder (12) umfasst, die am zu erfassenden Objekt anbringbar sind, so dass eine Bestimmung der Ausrichtung oder Orientierung des zu erfassenden Objekts möglich ist.Proximity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the proximity sensor comprises a plurality of transponders ( 12 ), which are attachable to the object to be detected, so that a determination of the orientation or orientation of the object to be detected is possible.
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