DE2946210A1 - Einrichtung zur identifizierung von gegenstaenden und personen - Google Patents

Einrichtung zur identifizierung von gegenstaenden und personen

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DE2946210A1 DE19792946210 DE2946210A DE2946210A1 DE 2946210 A1 DE2946210 A1 DE 2946210A1 DE 19792946210 DE19792946210 DE 19792946210 DE 2946210 A DE2946210 A DE 2946210A DE 2946210 A1 DE2946210 A1 DE 2946210A1
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Klaus Dipl.-Ing. 8191 Gelting Vogel
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    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
    • B61L25/04—Indicating or recording train identities
    • B61L25/045—Indicating or recording train identities using reradiating tags
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    • G—PHYSICS
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G—PHYSICS
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles

Description

  • Einrichtung zur Identifizierung von Gegenständen und
  • Personen Zusatz zum Patent . ... ... (P 28 21 299.9) Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Identifizierung von Gegenständen und Personen, bestehend aus einem am zu identifizierenden Objekt angebrachten Informationsträger (Kennungsanordnung) und einer mit diesem (dieser) über elektromagnetische Wellen in Verbindung befindlichen Leseeinheit, bei der die Kennungsanordnung aus einer Vielzahl zumindest eingangsseitig parallelgeschalteter passiver Elemente besteht, die über Anpassungsvierpole und Verbindungsleitungen mit einer Sende-/Empfangsantenne bzw. einer getrennten Sende- und Empfangsantenne verbunden sind.
  • Derartige Einrichtungen haben ein breites Anwendungsgebiet und werden bisher vor allem im Schienenverkehr für die Erkennung von Güterwagen, Containern und dergleichen sowie im Straßenverkehr zur Identifizierung von Kraftfahrzeugen verwendet. Eine solche Einrichtung ist gemäß dem Hauptpatent . ... ...
  • (P 28 21 299.9) derart ausgebildet, daß die passiven Elemente Verzögerungselemente von verschiedener, definierter Verzögerungszeit sind, denen gegebenenfalls elektrische Wandler (z.B. elektromagnetische, elektrooptische) mit definierter Frequenzbreite sowie einstellbar ausgebildete Dämpfungselemente mit definierter Dämpfung und DurchlaB- oder Sperrfilter in Reihe geschaltet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung in der Weise zu verbessern, daß auch eine umfassende Absicherung gegen unerwünschte Fremdanwender gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der vorstehend beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß in wenigstens einem der parallelen Zweige (Laufzeitzweige) dem Verzögerungselement mit dem ihm gegebenenfalls in Reihe geschalteten elektrischen Wandler, Dämpfungselement und Filter ein Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist, das aus einem ankommenden Signal oder Frequenzspektrum ein neues Signal oder Frequenzspektrum erzeugt, aus welchem definierte Frequenzbereiche für die Lesung des Markierungsinhaltes der Kennungsanordnung genutzt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen Fig. 1 bis 3 jeweils eine Kennungsanordnung im Blockschaltbild, bei der die Laufzeitzweige eingangs- und ausgangsseitig parallelgeschaltet sind, Fig. 4 eine Kennungsanordnung im Blockschaltbild, bei der die Laufzeitzweige nur eingsseitig parallelgeschaltet sind und Fig. 5 eine weitere Kennungsanordnung im Blockschaltbild.
  • Bei der Kennungsanordnung nach Fig. 1 werden von einem Lesegerät ankommende elektromagnetische Wellen über eine Empfangsantenne AE empfangen und gegebenenfalls über einen in der Figur nicht dargestellten Anpassungsvierpol und eine Verbindungsleitung L auf die parallelgeschalteten Eingänge vieler Verzõgerungszweige (Laufzeitzweige) X 2, s3 ... gegeben. Diese bestehen beispielsweise aus Wandlern, Verzögerungsleitungen und Dämpfungselementen (vgl. Fig. 3). Die einzelnen Laufzeitzweige T 2, s3 ... sind ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung L miteinander verbunden. An die Parallelschaltung der Laufzeitzweige ist über ein Filter F1 ein Element N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie angeschaltet, dem ein weiteres Filter F2 nachgeschaltet ist. Dieses Filter F2 ist mit der Sendeantenne AS verbunden, von der das Rücksendesignal für das Lesegerät abgestrahlt wird.
  • Von dem Element N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie wird aus dem ankommenden Signal oder Frequenzspektrum fl' f2' 3 -- fx (x = 1 bis t ) ein neues Signal oder Frequenzspektrum mf1 + nf2 + of3 ... Zfx erzeugt, aus welchem definierte Frequenzbereiche für die Rücksendung ausgewählt werden. Das Element N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie stellt dabei einen passiven Frequenz- und/oder Phasendiskriminator oder einen passiven Amplitudendemodulator dar. Beim ankommenden, von der Kennungsanordnung empfangenen Signal kann es sich dabei beispielsweise um eine Schwebung aus zwei Frequenzen f1 und f2 handeln. Aus dem Spektrum + mf1 + nf2 wird das für die Rücksendung genutzte Signal z.B. aus der Differenzfreauenz f2 - f1 gebildet. Das ankommende Signal kann ferner aus einem amplitudenmodulierten Signal bestehen, wobei aus dem am Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie erzeugten Spektrum z.B. die Spektralanteile von + + # mf1 # nf2 °3 of3 ... # zfx für die Rücksendung genutzt werden, die die Hüllkurve des amplitudenmodulierten Signals darstellen. Bei einem empfangenen frequenz- und/oder phasenmodulierten Signal kann für die Rücksendung der von dem Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie, das als Frequenz- und/oder Phasendiskriminator arbeitet, demodulierte Modulationsinhalt des Empfangssignals verwendet werden.
  • Die Einrichtung nach Fig. 2 entspricht in ihrem Grundaufbau der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung.
  • Auch hierbei sind die einzelnen Laufzeitzweige eingangs- und ausgangsseitig parallelgeschaltet, jedoch ist eine Umkehrung insofern -orgenommen, als das Element N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie vor der Parallelschaltung der einzelnen Laufzeitzweige #1, 2, T3 ... angeordnet ist. Es ist also zwischen der Empfangsantenne AE, der gegebenenfalls ein Anpassungsvierpol nachgeschaltet ist, und der Parallelschaltung der Laufzeitzweige eingeschaltet. Filter brauchen hierbei nicht vorgesehen zu werden, da die Filterfunktion hier z.B. von der Selektionswirkung der Laufzeitelemente übernommen werden kann. Die über die Verbindungsleitung L miteinander verbundenen Ausgänge der Laufzeitzweige sind mit der Sendeantenne AS verbunden.
  • Fig. 3 stellt eine Einrichtung ähnlich denen von Fig. 1 und 2 dar. Hierbei sind also ebenfalls die einzelnen Laufzeitzweige T1, T2, T3, T4 eingangs-und ausgangsseitig miteinander verbunden. Die eingangsseitige Verbindung erfolgt über eine Verbindungsleitung L, die über einen Anpassungsvierpol Sp an die Empfangsantenne AE angeschlossen ist. Die ausgangsseitige Verbindungsleitung L der parallelliegenden Laufzeitzweige ist an die Sendeantenne A5 geführt. Die einzelnen Laufzeitzweige 71, t2, s3, s4 bestehen jeweils aus einem Wandler W1, W2, W3, W4, einer Verzögerungsleitung V1, V2, V3, V4, einem weiteren Wandler W1, W2, W3, W4 sowie jeweils einem Dämpfungselement n1, n2, n3, n4. Bei dieser Einrichtung sind lediglich in zwei der vier dargestellten Laufzeitzweige Elemente mit nichtlinearer Arbeitskennlinie vorgesehen, nämlich N3 im Laufzeitzweig t3 und N4 im Laufzeitzweig 74. Andere Zusammenschaltungen mit Elementen mit nichtlinearer Arbeitskennlinie sind selbstverständlich bei dieser Ausführungsart möglich.
  • Bei der Einrichtung nach Fig. 4 sind die Laufzeitzweige 2, T2, s3 ... lediglich eingangsseitig parallelgeschaltet. Die einzelnen Laufzeitzweige dieses wie auch der anderen Ausführungsbeispiele können dabei in gleicher Weise aufgebaut sein wie die in Fig. 3 dargestellten oder wie jede der Ausfühungsformen entsprechend dem Hauptpatent. Von der Empfangsantenne AE gelangt das ankommende Signal an das Element N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie, in dem ein neues Signal oder Frequenzspektrum erzeugt wird, das über eine Richtungsweiche W oder einen Zirkulator an die Eingänge der Laufzeitzweige X 2, x3 ... gelangt. Das darin ausgewählte Nutzsignal durchläuft die Laufzeitzweige jeweils bis zu deren Ende, wird reflektiert und gelant nach erneutem Durchlauf über einen vom Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie enkoppelten Ausgang der Weiche W bzw. des Zirkulators und ein Filter F zur Sendeantenne AS der Kennungsanordnung.
  • Fig. 5 zeigt eine Einrichtung, bei der die einzelnen Laufzeitzweige hintereinander angeordnet sind und von den Verbindungspunkten der einzelnen Laufzeitzweige Leitungen 1 zu einer gemeinsamen Verbindungsleitung L führen, wobei in einigen der Leitungen 1 - auch in allen Leitungen ist dies möglich - Elemente N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie angeordnet sind. Das ankommende, von der Empfangsantenne AE empfangene Signal oder Frequenzspektrum gelangt auf den ersten Laufzeitzweig n1. Dessen Ausgang ist zum einen mit einem weiteren Laufzeitglied der Laufzeit An und zum anderen über die Leitung 1 mit der Verbindungsleitung L verbunden. Der Ausgang des zweiten Laufzeitgliedes mit der Laufzeit ax - die Laufzeit des empfangenen Signals beträgt an dieser Stelle Tl + = r T2 - ist einerseits mit einem weiteren Laufzeitglied der Laufzeit As verbunden und andererseits über ein Element N2 mit nichtlinearer Arbeitskennlinie an die Verbindungsleitung L geführt. In gleicher Weise ist der folgende Laufzeitzweig ausgebildet. Die Verbindungspunkte der folgenden Laufzeitglieder sind wiederum direkt, d.h. ohne eine Einschaltung von Elementen N mit nichtlinearer Arbeitskennlinie mit der Verbindungsleitung L verbunden, die an die Sendeantenne AS angeschlossen ist. Die Kennzeichnung der Signale bzw. Frequenzspektren in den einzelnen Laufzeitzweigen und den Elementen mit nichtlinearer Arbeitskennlinie erfolgt in entsprechender Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Selbstverständlich kann in dieser Anordnung bei Vertauschung von Sende- und Empfangsantenne das Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie auch der Laufzeitstrecke Tl vor- bzw. der Empfangsantenne nachgeschaltet sein.
  • Bei den erfindungsgemäßen Einrichtungen können unter Wahrung der Passivität der Kennungsanordnung Sendefrequenzen im Lesegerät verwendet werden, welche erheblich über den von der Hersteilbarkeit her sinnvollen Arbeitsfrequenzen der Elemente der Laufzeitzweige liegen. Die Sende- und Empfangs frequenz des Lesegerätes können verschieden gewählt werden.
  • 8 Patentansprüche 5 Figuren

Claims (8)

  1. Patentansprüche fo Einrichtung zur Identifizierung von Gegenständen und Personen, bestehend aus einem am zu identifizierenden ObJekt angebrachten Informationsträger (Kannungsanordnung) und einer mit diesem (dieser) über elektromagnetische Wellen in Verbindung befindlichen Leseeinheit, bei der die Kennungsanordnung aus einer Vielzahl zumindest eingangsseitig parallelgeschalteter passiver Elemente besteht, die über Anpassungsvierpole und Verbindungsleitungen mit einer Sende- / Empfangsantenne bzw. einer getrennten Sende- und Empfangsantenne verbunden sind und bei der gemäß dem Hauptpatent . ... ... (P 28 21 299.9) die passiven Elemente Verzögerungselemente von verschiedener, definierter Verzögerungszeit sind I denen gegebenenfalls elektrische Wandler (z.B. eiektromagnetische, elektrooptische) mit definierter Frequenzbreite sowie einstellbar ausgebildete Dämpfungselemente mit definierter Dämpfung und Durchlaß- oder Sperrfilter in Reihe geschaltet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in wenigstens einem der parallelen Zweige (Laufzeitzweige n) dem Verzögerungselement mit dem ihm gegebenenfalls in Reihe geschalteten elektrischen Wandler, Dämpfungselement und Filter ein Element (N) mit nichtlinearer Arbeitskennlinie vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist, das aus einem ankommenden Signal oder Frequenzspektrum (fI, f2' 3 P fx; x = 1 bis 00) ) ein neues Signal oder Frequenzspektrum (mf1 -+ nf2 + °3 ... + Zfx) erzeugt, aus welchem definierte Frequenzbereiche für die Lesung des Markierungsinhaltes der Kennungsanordnung genutzt werden.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß aus dem ankommenden, aus einer Schwebung aus zwei Frequenzen f1 und f2 bestehenden Signal ein Spektrum + mf1 + nf2 erzeugt wird, aus dem für die Rücksendung und Lesung die Differenzfrequenz f2 - f1 genutzt wird.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß aus dem ankommenden, aus einem amplitudenmodulierten Signal bestehenden Signal ein Spektrum erzeugt wird, aus dem £ur die Rücksendung und Lesung die Spektralanteile von t mf1 + nf2 + of3 ... + zf, genutzt werden, die die Hüllkurve des amplitudenmodulierten Signals darstellen (Amplitudendemodulation).
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, d a 1 u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß aus dem ankommenden, aus einem frequenz- und/oder phasenmodulierten Signal bestehenden Signal für die Rücksendung und Lesung der von dem als Frequenz und/oder Phasendiskriminator arbeitenden Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie demodulierte Modulationsinhalt des ankommenden Signals genutzt wird.
  5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d dem Element nichtlinearer Arbeitskennlinie Filter vor-oder nachgeschaltet sind.
  6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie eingangsseitig mit der Empfangsantenne verbunden und ausgangs- seitig über eine Richtungsweiche oder einen Zirkulator den nur eingangsseitig parallelgeschalteten Laufzeitzweigen vorgeschaltet ist und daß das von den Laufzeitzweigen reflektierte Signal über einen vom Element mit nichtlinearer Arbeitskennlinie entkoppelten Ausgang der Weiche bzw. des Zirkulators und gegebenenfalls ein Filter zur Sendeantenne der Kennungsanordnung gelangt.
  7. 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Laufzeit Jedes der parallelgeschalteten Laufzeitzweige mindestens so groß gewählt ist, daß durch Reflexionen aus der Umgebung der Kennungsanordnung bedingte Störsignale wegen der durch die Grundlaufzeit erhöhten Funkfeldlänge am Lesegerät im Vergleich zum Nutzsignal um einen vorgegebenen Störabstand geringer sind.
  8. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß einer, mehrere oder alle Laufzeitzweige in ihrer Verzögerungszeit hinsichtlich Bemessung, Herstellung, Temperatur und Alterung eine derart geringe Laufzeittoleranz ATx aufweisen, daß über eine Auswertung der Signallaufzeit des Lesesignals eine Entfernungsmessung zwischen Lesegerät und Kennungsanordnung sowie eine Unterscheidung von zwei und mehr Kennungsanordnungen auf Grund ihres Abstandes und ihrer dadurch verschiedenen Signallaufc aT zeit bis auf eine Entfernungstoleranz 2 (c - Lichtgeschwindigkeit) im Lesegerät durchftihrbar ist.
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