DE3438923A1

DE3438923A1 - Elektronische markierungsvorrichtung zur uebertragung einer identifizierungsinformation

Info

Publication number: DE3438923A1
Application number: DE19843438923
Authority: DE
Inventors: Donald Red Beach Osborne
Original assignee: ITW New Zealand Ltd
Current assignee: ITW New Zealand Ltd
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1985-05-09
Also published as: GB8426867D0; FR2554293A1; GB2149623A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine !Identifizierungsvorrichtung zur Übertragung von Informationen, welche die Identifizierung der Vorrichtung oder eines Trägers der Vorrichtung oder die Übertragung von Informationen hinsichtlich der Umgebung oder des Trägers der Vorrichtung ermöglicht. Die Vorrichtung kann beispielsweise getragen werden von einem Menschen, einem Tier oder einem Gegenstand, und diese Vorrichtung kann ein Mittel zur Identifizierung des individuellen Trägers beispielsweise innerhalb einer Menschenmasse, einer Masse von Tieren oder Gegenständen darstellen. Die Vorrichtung kann auch ein Mittel zur Übertragung von Informationen hinsichtlich des Trägers, wie beispielsweise medizinischer Daten eines Patienten, der Körpertemperatur eines Tieres, der Ladedaten eines Gegenstandes, sowie von Informationen zur Gepäckkennzeichnung bilden. Es sind außerdem weitere Anwendungsarten für die Vorrichtung denkbar, bei denen eine Information übertragen wird.

Bei bekannten Lösungen des Problems der Identifizierung eines Trägers handelte es sich um die Verwendung von Markierungen oder Etiketten, welche sichtbare oder manchmal magnetische Zeichen, Symbole oder Zahlen trugen, um einem Beobachter eine eindeutige Identifizierung zu ermöglichen. Eine neuere Lösung besteht in der universellen Erzeugniscodierung, die eine Handbetätigung

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einer Abtastvorrichtung erfordert, um eine genaue Identifizierung des Gegenstandes zu gewährleisten, an welchem das Codierungsetikett befestigt ist. Diese bekannten Lösungen haben eine gewisse Handbetätigung erfordert, wie beispielsweise das Ablesen oder die Inspektion der Vorrichtung oder die genaue Anordnung der Vorrichtung an einer klar definierten Identifizierungsstation.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Identifizierungsvorrichtung zur Übertragung von Informationen, die an einer Identifizierungsstation vorzulegen ist, um eine Information hinsichtlich der Charakteristika oder der Identität der Vorrichtung oder eines Trägers der Vorrichtung zu ermöglichen,und die keine Handbetätigung wie das Ablesen oder die Inspektion der Vorrichtung zur Übertragung von Informationen verlangt.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer Identifizierungsvorrichtung, die nicht an einem bestimmten Ort zur Übertragung der Information vorgelegt werden muß und die Übertragung von Information in einer Entfernung von beispielsweise einem Meter gestattet, während sich die Vorrichtung in Bewegung befindet, und ohne daß ein Eingreifen von Hand in den Vorgang der Informationsübertragung erforderlich wäre.

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Gemäß der Erfindung ist eine Identifiζierungsvorrichtung zur Übertragung von Informationen vorgesehen, die an einer Identifizierungsstation vorgelegt werden kann, um den Empfang einer Information von ihr hinsichtlich der Vorrichtung oder eines Trägers der Vorrichtung zu ermöglichen, wobei die Identifizierungsvorrichtung verwendbar ist gemeinsam mit einer Abfragevorrichtung zur Einleitung eines Informationsübertragungsvorgangs, die folgendes enthält: Energieübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Energie im Bereiche der Identifizierungsstation, einen Signalempfänger an der Identifizierungsstation zum Empfang eines Informationssignals von der Identifizierungsvorrichtung, welches Signal Komponenten enthält, die jeweils eine unterschiedliche Frequenz haben, während die Identifizierungsvorrichtung folgendes enthält: Energiesamme!einrichtungen, die zum Sammeln der Energie von der Energieübertragungseinrichtung, die von ihr im Bereiche der Identifizierungsstation aufgenommen wurde, sowie zur Erzeugung eines elektrischen Energiesignals wirksam sind, Einrichtungen zur Erzeugung eines Informationssignals, die bei Erregung zur Erzeugung eines Informationssignals aus dem elektrischen Energiesignal wirksam sind, welches wenigstens zwei Trägersignale bei jeweils vorgegebenen Trägerfrequenzen enthält, wobei jedes Trägersignal in einer solchen Codierung moduliert ist, daß es eine Anzeige der zu übertragenden Information bildet, sowie

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eine Signalübertragungsvorrichtung, die zur Übertragung des Informationssignals auf den Signalempfänger der Abfragevorrichtung wirksam ist. Die Verwendung von Energiesamme !einrichtungen in der Identifi2ierungsvorrichtung ermöglicht der Vorrichtung eine Übertragung des Informationssignals auf die Abfragevorrichtung, ohne daß eine genaue Positionierung der Identifizierungsvorrichtung oder eine Abtastung der Vorrichtung von Hand oder eine maschinelle Abtastung bei Handsteuerung erforderlich wäre. Außerdem ermöglicht die Vorsehung des Informationssignals mit wenigstens 2wei Trägersignalen bei unterschiedlichen Frequen2en eine leichte Verifikation der übertragenen Information trot2 beispielsweise der Möglichkeit externer Interferen2 bei einer der Trägerfrequenzen.

Die Einrichtung 2ur Er2eugung des Informationssignals kann einen Trägeroszillator enthalten, der bei einer Grundfrequenz arbeitet und so angeordnet ist, daß er im Gebrauch übersteuert werden kann, um ein Hauptträgerfrequenzsignal bei der Grundfrequen2 oder einer Oberschwingung der Grundfrequenz zu erzeugen und ebenso ein weiteres der wenigstens zwei Trägersignale bei einer subharmonischen Schwingung der Hauptträgerfrequenz zu erzeugen.

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In einer wahlweise möglichen Anordnung kann die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals einen Viereckwellengenerator enthalten, der bei einer Grundfrequenz arbeitet, wobei die wenigstens zwei Trägersignale bei jeweils vorgegebenen Trägerfrequenzen eine Hauptträgerfrequenz enthalten, die von dem Viereckwellengenerator erzeugt wird, sowie wenigstens ein sekundäres Trägerfrequenzsignal, welches von dem Viereckwellengenerator bei einer subharmonischen Schwingung der Hauptträgerfrequenz erzeugt wird, wobei die Hauptträgerfrequenz gleich der Grundfrequenz des Viereckwellengenerators oder eine subharmonische Schwingung dieser Grundfrequenz ist.

Die Einrichtung zur Energieübertragung kann zur Übertragung der Energie bei einer vorgegebenen Abfragefrequenz wirksam sein, und die Hauptträgerfrequenz kann eine subharmonische Schwingung der Abfragefrequenz darstellen. Bei dieser besonderen Ausführungsform kann die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals Teilungseinrichtungen zum Empfang eines Signals bei der Abfragefrequenz von der Energiesammeleinrichtung enthalten, welche zur Teilung der Abfragefrequenz in der Form wirksam sind, daß ein Ausgangssignal der Hauptträgerfrequenz zur Erzeugung der Trägersignale erzeugt wird.

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Bei der Art der Codierung der Information kann es sich um die Vorsehung von Gattereinrichtungen als Teil der Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals handeln, die in der Form wirksam sind, daß sie die Trägersignale auf die Signalübertragungseinrichtung übertragen, wobei das Gattermuster eine Codierung der zu übertragenden Information darstellt.

Die Erfindung sieht auch eine Informationsübertragungsvorrichtung einschließlich einer Identifizierungsvorrichtung zur Übertragung von Informationen gemäß der Erfindung vor, sowie eine Abfragevorrichtung einschließlich einer Erergieübertragungsvorrichtung und eines Signalempfängers ,der eine Anzahl Detektoren enthalten kann, die je weils bei einer entsprechenden der Trägerfrequenzen arbeiten, wobei der Signalempfänger ferner Anzeigeeinrichtungen enthält, die an die Detektoren gekoppelt und zur Anzeige wirksam werden, wenn eine Anzahl der Detektoren den gleichzeitigen Empfang von Trägersignalen feststellt, die in derselben Codierung moduliert sind und so anzeigen, daß dieselbe Information von der Identifizierungsvorrichtung gleichzeitig bei mehr als einer der Trägerfrequenzen übertragen worden ist.

Gemäß der Erfindung ist auch eine Identifizierungsvorrichtung zur Übertragung von Informationen vorgesehen, die

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an einer Identifizierungsstation vorgelegt werden kann, um den Empfang einer Information von ihr hinsichtlich der Vorrichtung oder eines Trägers der Vorrichtung zu ermöglichen, wobei die Identifizierungsvorrichtung im allgemeinen mit einer Abfragevorrichtung zur Einleitung eines Informationsübertragungsvorgangs verwendet wird, die folgendes enthält: Energieübertragungseinrichtungen zur übertragung von Energie bei einer vorgegebenen Abfragefrequenz in dem Bereich der Identifizierungsstation, einen Signalempfänger an der Identifizierungsstation zum Empfang eines Informationssignals von der Identifizierungseinrichtung mit einer Signalkomponente bei einer Informationsfrequenz, die eine subharmonische Schwingung der Abfragefrequenz ist, während die Identifizierungseinrichtung folgendes enthält: Energiesammeieinrichtungen, die zum Sammeln der Energie von der Energieübertragungseinrichtung, welche von ihr in dem Bereich der Identifizierungsstation empfangen wurde, sowie zur Erzeugung eines elektrischen Energiesignals wirksam sind, Einrichtungen zur Erzeugung eines Informationssignals, die bei Erregung zur Erzeugung eines Informationssignals aus dem elektrischen Energiesignal wirksam sind, welches ein Trägersignal bei der Informationsfrequenz enthält,das in einer solchen Codierung moduliert ist, daß es eine Anzeige der zu übertragenden Information darstellt, sowie eine . Signalübertragungseinrichtung, die zur Übertragung des Informations-

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signals auf den Signalempfänger der

'.unwirksam ist. Die Verwendung der Energiesammerieinrichtung ermöglicht wiederum der Vorrichtung die Übfet^ragung eines Informationssignals ohne das Erfordernis eittfss: präzisen Positionierung oder einer Abtastung von Hand'oder maschinellen Abtastung bei Handsteuerung. Die Vorsehung des Trägersignals bei einer subharmonischen Schwingung der Interrogationsfrequenz ermöglicht den synchronen Betrieb der Abfragevorrichtung und der Identifiζierungsvorrichtung weitestgehend unabhängig von Temperaturschwankungen, welche die Frequenz der zu übertragenden Signale beeinträchtigen können.

Die Einrichtungen zur Erzeugung des Informationssignals können Teilungseinrichtungen zur Aufnahme eines Signals bei der Abfragefrequenz von der Energiesammeleinrichtung enthalten und zur Teilung der Abfragefrequenz wirksam sein, um ein Ausgangssignal bei der Informationsfrequenz vorzusehen und es zur Erzeugung des Trägersignals zu verwenden.

Vorzugsweise ist wie bei der ersten Ausführungsform die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals auch in der Form wirksam, daß sie wenigstens ein weiteres Trägersignal bei einer,weiteren Informationsfrequenz erzeugt, die eine subharmonische Schwingung der Haupt-

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informationsfrequenz darstellt, wobei die weiteren Trägersignale in derselben Codierung moduliert werden, so daß sie eine Anzeige der zu übertragenden Information darstellen.

In jeder Ausführungsform der Identifizierungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthalten die Einrichtungen zur Er-

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zeugung des Informationssignals einen Taktgenerator, der ein Taktsignal bei einer Taktfrequenz erzeugt, sowie einen Zähler, der zum Empfang des Taktsignals gekoppelt ist und eine Anzahl Ausgänge hat, die ein Signal in einer Aufeinanderfolge bei der Taktfrequenz erzeugen. Eine vorgebene Reihe und Anzahl der Ausgänge sind an einer Ausgangsleitung angeschlossen, so daß auf der Ausgangs leitung ein Impulszug erzeugt wird, der die jeweilige Aufeinanderfolge und Anzahl der angeschlossenen Ausgänge anzeigt und die zu übertragende Information darstellt.

Die Energieübertragungseinrichtungen können zur Übertragung der Energie im Bereich der Identifizierungsstation für ein vorgegebenes Zeitintervall wirksam sein, wobei die Identifizierungseinrichtung Verzögerungsmittel enthält, die mit der Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals gekoppelt und in der Form wirksam sind, daß sie den Betrieb der. Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals bis zum Ende des Zeitintervalls ver-

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hindern.

In einer möglichen Anwendungsart der Identifizierungsvorrichtung kann diese Vorrichtung einen Temperaturfühler zum Messen einer Temperatur in Verbindung mit einem Träger der Vorrichtung, beispielsweise der Körpertemperatur eines Tieres, und Temperaturcodiereinrichtungen enthalten, die mit dem Temperaturfühler gekoppelt und in der Form wirksam sind, daß sie ein codiertes Temperatursignal erzeugen, das eine Anzeige der gemessenen Temperatur gibt, wobei das codierte Temperatursignal auf die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals übertragen wird, so daß das Informationssignal eine Information hinsichtlich der gemessenen Temperatur enthält.

Die Identifizierungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann in einer Identifizierungsanlage oder einer anderen Anlage zur Übertragung von Informationen benutzt werden, wobei diese Anlage eine Abfragevorrichtung enthält, wie im vorhergehenden ausgeführt, und wenigstens zwei Identifizierungsvorrichtungen. Jede der Identifizierungsvorrichtungen kann zur Erzeugung eines einmaligen und entsprechenden Identifizierungssignals wirksam sein. Zur Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Identifizierungsvorrichtungen und daher zwischen den Trägern dieser Vorrichtungen kann die Abfragevorrichtung einen Identifi-

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ζierungsschaItkreis zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals bei Empfang des Informationssignals durch den Signalempfänger enthalten.

Es wird nunmehr die Erfindung mit bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche mögliche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die besonderen Merkmale der in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Schaltkreise keine Begrenzung der vorliegenden Erfindung darstellen. Es zeigen:

Fig. IA eine erste mögliche Ausführungsform einer Identifizierungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. IB eine Abfragevorrichtung zur Verwendung mit der in Fig. IA gezeigten Vorrichtung,

Fig. 2A ein Schema einer zweiten möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2B ein Schaltschema einer Abfragevorrichtung zur Verwendung mit der Vorrichtung der Fig. 2A,

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Fig. 3Α ein Schaltschema einer dritten möglichen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3B ein Schema einer Abfragevorrichtung zur Verwendung mit der Identifizierungsvorrichtung nach Fig. 3A.

Es wird nunmehr im einzelnen auf die in den Figuren IA und IB gezeigte Ausführungsform bezug genommen; die Iden tifizierungsvorrichtung 10 ist verwendbar mit der Abfragevorrichtung 11, die im Gebrauch an der Identifizierungsstation angeordnet sein würde. Die Abfragevorrichtung 11 enthält Energieübertragungseinrichtungen 12 zur übertragung einer Energie in dem Bereich der Identifizierungsvorrichtung und einen Signalempfänger 13 zum Empfang eines Informationssignals von der.Identifizierungsvorrichtung 10. Die Übertragungseinrichtung 12 ist wirksam zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, welches von wechselnder Richtung sein kann. Die Energieübertragungseinrichtung 12 kann eine Induktorspule 15 enthalten wie gezeigt, oder kann eine Antenne sein. Im Falle der Verwendung einer Induktorspule 15 erzeugt die Spule 15 bei Erregung ein magnetisches Feld an der Identifizierungsstation, und die Identifizierungsvorrichtung 10 kann durch die Spule 15 hindurchgeführt oder in der

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Nachbarschaft der Spule 15 geführt werden, um das erzeugte Feld abzufangen. In ähnlicher Weise erzeugt bei Verwendung einer Antenne diese Antenne ein elektromagnetisches Feld oder eine Strahlung im Bereiche der Identifizierungsstation, welches durch die Energiesammeleinrichtung 16 der Identifizierungsvorrichtung 10 abgefangen wird.

Die Energiesammeieinrichtung 16 ist wirksam zum Sammeln der Energie von der Energieübertragungseinrichtung 12, die von dieser im Bereiche der Identifizierungsstation abgefangen wird, sowie zur Erzeugung eines elektrischen Energiesignals auf der Leitung 17.

Bei Verwendung einer Induktorspule 15 als Energieübertragungseinrichtung 12 enthält die Energiesammeleinrichtung 16 der Identifizierungsvorrichtung 10 einen Empfangsinduktor 18 oder eine Antenne, der bzw. die zur Überquerung oder zum Abfangen des erzeugten Feldes angeordnet ist, so daß in dem Empfangsinduktor 18 oder der Antenne ein Strom induziert wird, der das elektrische Energiesignal auf der Leitung 17 darstellt. Die auf die Energieübertragungseinrichtung 12 übertragene Energie wird von einem Oszillator 20 erzeugt, dessen Ausgang durch einen Energieverstärker 21 hindurch und von dort zum Induktor 15 oder zu der Antenne geht. Die Erzeugung der

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Energie oder des Feldes an der Identifizierungsstation durch die Energieübertragungseinrichtung 12 braucht nicht kontinuierlich zu sein. Es wird vielmehr bevorzugt, die Energieübertragungsvorrichtung 15 unter einer Schaltsteuerung 22 zu betreiben. Das Schalten von Energie zu der Energieübertragungsvorrichtung 12 zur Erzeugung des Feldes kann unter Handsteuerung durch einen Bedienungsmann an der Identifizierungsstation erfolgen. Wahlweise kann das Zuschalten von Energie auf die Energieübertragungseinrichtung 12 unter automatischer Steuerung erfolgen. Wenn beispielsweise die Identifizierungsvorrichtung 10 von einem menschlichen Träger an der Identifizierungsstation vorgelegt wird, dann kann die Abfragevorrichtung 11 zur Heranführung von Energie an die Energieübertragungseinrichtung 15 betätigt werden. Wahlweise können bei Beförderung von Tieren oder unbelebten Gegenständen beispielsweise auf einem begrenzten Weg oder auf einem Korridor entlang eine Photozelle andere derartige Gegenwartsdetektoren (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um ein Schließen des Schalters 21 einzuleiten und dadurch der Energieübertragungseinrichtung 15 Energie zuzuführen, wenn das Tier oder der Gegenstand die Identifizierungsstation erreicht. Die Zuschaltung von Energie zu der Energieübertragungseinrichtung 15 kann unter der Steuerung einer Zeitschaltung 23 erfolgen, so daß die Erzeugung des Feldes durch die Übertragungseinrichtung 12 für

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ein vorgegebenes Zeitintervall sein kann, das der Energiesamme !einrichtung 16 der Identifizierungsvorrichtung 10 zur Sammlung von genügend Energie ausreicht, um die verbleibenden Komponenten der Identifizierungsvorrichtung 10 zu betreiben. Wenn die Zeiteinstellvorrichtung 23 arbeitet und Energie auf die Energieübertragungseinrichtung 15 übertragen wird, dann kann die Zeiteinstellvorrichtung 23 auch zur Stillsetzung des Identifizierungsschaltkreises 25 der Abfragevorrichtung 11 betrieben werden, was im Anschluß hieran weiter beschrieben wird.

Wie oben erwähnt, kann die Energiesammeleinrichtung 16 der Identifizierungsvorrichtung 10 einen Aufnahmeinduktor 18 oder eine Antenne enthalten. Im Falle eines durch die übertragungseinrichtung 12 erzeugten Wechselfeldes wird in der Energiesammeieinrichtung 16 der Identifizierungsvorrichtung 10 ein Wechselstrom erzeugt, wenn das Feld durch den Induktor 18 oder die Antenne in der Nachbarschaft der Identifiζierungsstation abgefangen wird.

Die Identifizierungsvorrichtung 10 enthält Einrichtungen 30 zur Erzeugung eines Informationssignals, die bei Erregung durch das elektrische Energiesignal auf Leitung 17 die Erzeugung eines Informationssignals auf Leitung 31 bewirken. Das Informationssignal 31 enthält wenigstens zwei Trägersignale bei entsprechenden vorgegebenen Träger-

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frequenzen, wobei jedes Trägersignal in einer Codierung moduliert ist, so daß es die zu übertragende Information anzeigt. Die Art der Erzeugung der Trägersignale und der Codierung werden später beschrieben. Das Informationssignal auf Leitung 31 wird dem Transmitter 32 zugeführt (dargestellt durch die Energiesammeieinrichtung 16 in dieser Ausführungsform) welcher zur Übertragung des Informationssignals auf den Signalempfänger 13 der Abfragevorrichtung 11 wirksam ist.

Die Identifizierungsvorrichtung 10 enthält Energiespeichereinrichtungen 33 zur Speicherung ausreichender Energie zum Betrieb des verbleibenden Teils der Schaltung der Identifizierungsvorrichtung 10, während die Vorrichtung sich an der Identifizierungsstation befindet und das Feld abfängt. Die Energiespeichervorrichtung 33 kann einen Kondensator enthalten, der so angeschlossen ist, daß er bei Erzeugung von Strom in dem Samme 1induktor 16 oder der Antenne geladen wird. Der in dem Induktor 16 oder der Antenne erzeugte Wechselstrom wird in der bevorzugten Ausführungsform gleichgerichtet, wie beispielsweise durch einen Vollweggleichrichter oder eine einzelne Diode 34, die eine Halbwellengleichrichtung erzeugt, wobei die gleichgerichtete Spannung auf den Kondensator 33 übertragen wird, um denselben aufzuladen. Die Energiespeiche reinrichtung 33 enthält außerdem eine Ladebe-

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grenzung 34, die zur Begrenzung der auf dem Kondensator entwickelten Ladung wirksam ist. Die Ladebegrenzung 34 enthält eine Zenerdiode, die in umgekehrtem Modus an den Kondensator gelegt ist, wobei die umgekehrte Durchschlagspannung der Zenerdiode 34 so gewählt ist, daß sie die entwickelte Spannung auf den maximalen Sicherheitswert der Betriebsspannung der Bestandteile der Identifizierungsvorrichtung begrenzt. D.h., die ladungsbegrenzende Zenerdiode 34 begrenzt die Zufuhrspannung, welche auf der Leitung 35 für die Identifizierungsvorrichtung 10 zugeführt wird. Die Energiespeichereinrichtung 33 ist mit der Einrichtung 30 zur Erzeugung des Identifizierungssignals verbunden, um Energie für den Betrieb heranzuführen.

Die Identifizierungsvorrichtung 10 enthält auch Einrichtungen 36 zur Verzögerung der Übertragung, die zur Verhinderung des Betriebes der Einrichtung 30 zur Erzeugung des Identifizierungssignals für eine vorgegebene Zeit wirksam sind. Insbesondere ist die Übertragungsverzögerungseinrichtung 36 in der Form wirksam, daß sie die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Identifizierungssignals ausschaltet oder behindert, bis die Energieübertragungseinrichtung 12 die Energieübertragung an der Identifizierungsstation beendet. Die übertragungsverzögerungseinrichtung 36 enthält· einen Signalgenerator 37, der in der Form wirksam ist, daß er die Einrichtung 30 zur Er-

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zeugung des Identifizierungssignals bis zur Beendigung der Energieübertragung in einer Bereitschaftsstellung hält. Der Signalgenerator 3 7 enthält einen Rückstellsignalgenerator, der zur Erzeugung eines Rückstelloder Bereitschaftsimpulses auf Leitung 38 wirksam ist, dessen Dauer so gewählt ist, daß die Energieübertragungseinrichtung 12 unter der Steuerung der Zeiteinstellvorrichtung 23 der Abfragevorrichtung 11 abgeschaltet wird, bevor die Einrichtung 3 0 zur Erzeugung des Identifizierungssignals zur Erzeugung des Informationssignals auf Leitung 31 betätigt wird. Der Rückstellsignalgenerator 3 7 wird mittels eines Trigger 3 9 betätigt, dessen Betätigung dann erfolgt, wenn die Energiespeichereinrichtung 33 eine vorgegebene Menge Energie gespeichert hat (weniger als die durch die Ladebegrenzung 34 gesetzte Grenze). Der Trigger 3 9 enthält beispielsweise eine umgekehrt angeschlossene Zenerdiode, die zwischen der Energiespeichereinrichtung 33 und dem Rückstellsignalgenerator 37 angeschlossen ist, wobei dieser Trigger in Form der Zenerdiode 3 9 eine umgekehrte Durchschlagspannung hat, die so gewählt ist, daß sie oberhalb der Mindestbetriebsschwelle der Schaltkreiskomponenten der Identifizierungsvorrichtung 10 liegt. Bei dieser Anordnung wird, wenn die Spannung auf dem Kondensator, der die Energiespeichereinrichtung 33 darstellt, die Durchschlagsspannung der Zenerdiode 39 des Triggers erreicht, der Rückstellsignalgenerator 37

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betätigt zur Erzeugung eines Einwegrückstell- oder Bereitschaftsimpulses von der vorbestimmten Dauer, der auf die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Identifizierungssignals übertragen wird, um diese Einrichtung untätig (jedoch in ihrem Ruckste 11zustand) zu halten.

Die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Identifizierungssignals der Identifizierungsvorrichtung 10 enthält einen codierten Signalgenerator, der in der Form wirksam ist, daß er das Informationssignal auf der Leitung 31 in codierter Form erzeugt. Der codierte Signalgenerator in Fig. IA wird programmiert oder vorprogrammiert um eine einmalige Codierung für jede gemäß der vorliegenden Erfindung ausgelegte Identifizierungsvorrichtung zu erzeugen, Natürlich könnte der codierte Signalgenerator auch so programmiert sein, daß er in einer Anzahl Identifizierungsvorrichtungen das gleiche codierte Identifikationssignal erzeugt, wobei diese Vorrichtungen dann geeignet wären zur Verwendung bei identischen oder ähnlichen Trägern wie identischen Erzeugnissen, die bei Vorlage an einer Identifizierungsstation identifiziert werden sollen. Auch das Informationssignal kann eine variable codierte Information enthalten, die vorgesehen wird beispielsweise durch einen mit der Vorrichtung verbundenen Fühler, beispielsweise eine Meßvorrichtung für die Körpertemperatur.

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Vorzugsweise ist das codierte Informationssignal ein Signal in binärer Schreibweise. Zu diesem Zweck enthält die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Identifizierungssignals einen Taktgeberoszillator 40, der bei einer vorgegebenen Taktfrequenz wirksam ist und mit Energie von der Energiespeichereinrichtung 33 versorgt wird. Der codierte Signalgenerator enthält einen Welligkeitszähler mit einer Anzahl Ausgänge 42, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß das Erscheinen und die Aufeinanderfolge von Signalen auf ausgewählten Zählerausgängen die zu übertragende Information darstellt. Der Welligkeitszähler 41 ist so angeordnet, daß er durch die Übertragungsverzögerungseinrichtung 36 außer Betrieb gehalten wird, bis die Energieübertragungseinrichtung entregt worden ist. In der besonders gezeigten Ausführungsform ist der Rückstellsignalgenerator 37, der die Übertragungsverzögerungseinrichtung 36 darstellt, mit seinem Ausgang an den Rückstelleingang 33 des Welligkeitszählers 41 angeschlossen. Der Welligkeitszähler 41 kann einen dreißigstufigen Welligkeitszähler nach Johnson enthalten, bei dem bestimmte ausgewählte Ausgänge 4 2 an einer Ausgangs leitung 44 angeschlossen sind, um im Betrieb einen Impulszugausgang zu erzeugen, der eine binäre Zahl darstellt. Bestimmte ausgewählte der Ausgänge 42 des Welligkeitszählers 41 haben einen offenen Schaltkreis, während die angeschlossenen Ausgänge an die Ausgangsleitung 44 über Dioden angeschlossen sind.

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Die dreißig Ausgänge des Welligkeitszählers 41 nach Johnson tragen die Bezugszeichen QO bis 029; der erste Ausgang QO ist nicht an die Ausgangs leitung 44 angeschlossen, so daß auf dieser Leitung 44 kein Signal erscheinen würde, während der Ruckste11impuls auf den Rückstelleingang 43 übertragen wird. Die nächsten vier Ausgänge des Welligkeitszählers Ql bis Q4 können in derselben Weise in jeder Identifizierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gekoppelt sein, um ein gemeinsames Gültigkeitssignal als ersten Teil des Informationssignals zu erzeugen. Beispielsweise sind Ql und Q3 über die Dioden an die Ausgangsleitung 44 angeschlossen gezeigt, und Q2 und Q4 haben offene Schaltkreise, so daß bei Betätigung des Welligkeitszählers der erste Teil des Informationssignals ein Gültigkeitssignal in Form der binären Zahl 1010 enthält. Dieses gemeinsame Anfangsmuster für alle Identifizierungsvorrichtungen ist so ausgelegt, daß es die Identifizierung eines gültigen Signals durch die Abfragevorrichtung 11 erleichtert. Die verbleibenden Ausgänge Q5 bis Q29 sind aktiv (hoch) wenn zwischen den Ausgängen 4 2 und der Ausgangs leitung 34 Dioden angeordnet sind, und sind inaktiv (niedrig) wenn die Ausgänge 42 nicht an die Ausgangsleitung 44 angeschlossen sind. Somit erzeugen die verbleibenden Ausgänge Q5 bis Q29 eine binäre Codierung von 24 Bit als Identifizierungszahlsignal im Anschluß

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an das Gültigkeitssignal, so daß einmalige Kombinationen

24 der Identifizierungszahlen von 2 zugelassen sind.

Die Signalübertragungseinrichtung 32 der Identifizierungsvorrichtung 10 enthalt einen Trägeroszillator 45, der mit Energie von der Energiespeichereinrichtung 33 versorgt wird und zur Erzeugung eines durch das Signal auf der Ausgangs leitung 44 modulierten Grundfrequenzträgersignals wirksam ist. D.h., das anfängliche Gültigkeitssignal, dem das Identifizierungszahlsignal von 24 Bit folgt, wird zur Modulierung des Oszillatorträgerausgangs benutzt. Dieser Oszillator 45 kann gesteuert werden entweder durch einen Kristall oder durch einen keramischen Resonator, um einen Betrieb bei stabiler Frequenz innerhalb eines weiten Speisespannungsbereichs sicherzustellen. Die Grundfrequenz des Trägeroszillators 45 ist aufgrund wirtschaftlicher und körperlicher Dimensionen der Komponenten gewählt. Der Trägeroszillator 45 wird übersteuert zur Erzeugung eines Signals, das reich an Oberschwingungen ist und so ein Hauptträgerfrequenzsignal bei der Grundfrequenz (oder bei einer Oberschwingung der Grundfrequenz) erzeugt, sowie auch zur Erzeugung weiterer Trägersignale bei subharmonischen Schwingungen der Hauptträgerfrequenz. D.h., der übersteuerte Oszillator 45 erzeugt einen Kamm von Frequenzen einschließlich zahlreicher Oberschwingungen der Grundfrequenz. Auf diese Weise ist es möglich, bis

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zu zehn und selbst mehr Frequenzen zu erzeugen, von denen jede das Identifizierungssignal an dem Signalempfänger 13 vorsehen kann. Die Frequenz des Oszillators 45 würde in der Praxis so gewählt werden, daß sie weltweit ohne jegliche Störung benutzt werden kann. Dieses würde normalerweise die Zuweisung eines freien Kanals erforderlich machen, um eine deutliche Feststellung der erwarteten sehr geringen Signalwerte sicherzustellen. Der Ausgang des Oszillators 45, der durch das Ideηtifiζierungssignal moduliert ist, wird auf ein Gatter 46 übertragen, das von der Energiespeichereinrichtung 33 mit Energie versorgt wird, und auf eine Antenne der Signalübertragungseinrichtung 32. Die Übertragungsantenne 18 ist in der Darstellung die gleiche Antenne, die als Energiesamme1antenne verwendet wird.

Die Identifizierungsvorrichtung 10 kann in Form einer Markierung oder einer Karte vorgesehen sein, welche die Betriebsschaltkreise trägt, beispielsweise einen integrierten Schaltkreis.

Die Abfragevorrichtung in Fig. IB, die mit der in Fig. IA gezeigten Identifizierungsvorrichtung 10 verwendbar ist, enthält einen Signalempfänger 13. Der Signalempfänger 13 enthält eine Empfangsantenne 50, die zur Feststellung des von der Signalübertragungseinrichtung 32 erzeugten Infor-

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mationssignals wirksam ist. Die Empfangsantenne 33 kann jede beliebige geeignete Komponente darstellen, und der Ausgang dieser Antenne 33 ist an einen Breitbandverstärker gekoppelt. Der Ausgang des Verstärkers 51 ist an bis zu zehn phasenstarre Schleifendetektoren 52 angeschlossen, die jeweils die Feststellung einer Trägerfrequenz oder einer einzelnen betreffenden Oberschwingung der Trägerfrequenz vorsehen. Bei dieser Anordnung ist der Signalempfänger 13 in der Form wirksam, daß er bis zu zehn der ausgestrahlten Frequenzen feststellt, um dadurch bis zu zehn Ausgangssignale auf den betreffenden Eingangs leitungen 53 zu erzeugen, von denen jede das Informationssignal trägt.

Der Identifizierungsschaltkreis 25 der Abfragevorrichtung 11 enthält eine logische Schaltung 55, die zur Identifizierung der Identifizierungszahl in dem von dem Signalempfänger 13 empfangenen Signal wirksam ist. Die logische Schaltung 55 ist zur Identifizierung beider Gültigkeitssignale wirksam, die durch die ersten vier Bits des Identifizierungssignals (1010) dargestellt werden, so daß ein gültiges Identifikationssignal erkannt werden kann. Die logische Schaltung 55 ist ebenso wirksam zur Unterscheidung der Identifizierungszahl. Zur Erlangung dieser Unterscheidung ist der logische Schaltkreis 55 in der Form wirksam, daß er die Signale auf der An-

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zahl Ausgangs leitungen 53 von den phasenstarren Schleifendetektoren 52 vergleicht, um zu erkennen, wenn die Signale auf wenigstens zwei und vorzugsweise wenigstens drei dieser phasenstarren Schleifenausgangs leitungen 53 identisch sind. D.h., der logische Schaltkreis 55 ist so angeordnet, daß er die Informationssignale bei zehn der ausgestrahlten Frequenzen verarbeitet und sie in einem Vergleicherabschnitt der logischen Schaltung 55 weiterverarbeitet, um anzusprechen, wenn beliebige drei das identische Signalformat gleichzeitig zeigen. Die logische Schaltung 55 weist alle anderen Signale ab, welche unechte Störsignale enthalten können,die durch andere lokale Einrichtungen auf irgendwelchen des Kammes übertragener Frequenzen erzeugt werden.

Der Ausgang der logischen Schaltung 55 kann auf jede beliebige Weise verarbeitet werden. Beispielsweise kann das die Identifizierungszahl der betreffenden Identifizierungsvorrichtung 10 darstellende Ausgangssignal auf der Leitung 56 zu einem Datenaufzeichner beispielsweise für Transaktionsanalysen geleitet werden. Dies Signal kann auch zur Weiterverarbeitung durch den Operator auf ein numerisches Display 57 übertragen werden.

Der im vorhergehenden erwähnte Identifizierungsschaltkreis ist während der Erregung der Energieübertragungs-

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einrichtung 12 außer Betrieb. Die Zeiteinstellvorrichtung 23 der Abfragevorrichtung 11 ist an die logische Schaltung 55 des Identifizierungsschaltkreises über einen Einschaltkreis 58 gekoppelt, so daß die logische Schaltung 55 außer Betrieb gehalten wird, während die Energieübertragungseinrichtung 12 erregt ist.

Im Betrieb der Anlage nach den Figuren IA und IB kann ein die Identifizierungsvorrichtung 10 tragender Gegenstand sich auf einem Förderer entlangbewegen. Wenn der Gegenstand sich der Identifizierungsstation nähert oder sie erreicht, wird die energieübertragende Induktorspule 15 erregt, um ein Wechselfeld zu errichten, das von dem Energiesamme1induktor oder der Antenne 18 abgefangen wird. Der erzeugte Strom wird gleichgerichtet, und der Kondensator 33 lädt sich bis zu einem von der Ladungsbegrenzung 34 festgelegten Wert auf. Vor Erreichen dieses Ladungswertes wird die Übertragungsverzögerungseinrichtung 33 in Betrieb gesetzt, um einen Rückstellimpuls auf den Welligkeitszähler 41 zu übertragen, dessen Dauer ausreicht, um die Felderzeugung unter der Steuerung einer Zeitsteuerung zu beenden, bevor der Welligkeitszähler 41 wirksam wird.

Wenn der Ruckste 11impuls endet, erzeugt der Welligkeitszähler 41 nacheinander einen Ausgangsimpuls bei der

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Taktfrequenz an jedem der Ausgangsanschlüsse. Da nur bestimmte ausgewählte der Ausgänge 4 2 des Welligkeitszählers 41 an die Ausgangs leitung 44 angeschlossen sind, enthält das Signal auf der Leitung eine binär codierte Zahl, die dargestellt ist durch ein anfängliches Gültigkeitssignal von 4 Bit, gefolgt von einer Identifizierungszahl von 24 Bit.

Das Signal auf Leitung 44 wird benutzt, um den Ausgang des übersteuerten Oszillators 45 auf die Übertragungsantenne 18 einzublenden.

Das übertragene Signal wird in der Abfragevorrichtung empfangen und verstärkt, und es werden ausgewählte Oberschwingungen isoliert, um eine Anzahl Ausgänge auf den Leitungen 53 vorzusehen, die im Idealfall alle dasselbe Identifizierungssignal tragen. Die logische Schaltung 55 vergleicht die auf den ausgewählten Frequenzen (Oberschwingungen) empfangenen Signale zum gleichzeitigen Empfang eines identischen Signals bei beispielsweise drei Frequenzen. Ein derartiger gleichzeitiger Signalempfang einschließlich des anfänglichen Gültigkeitssignals von 4 Bit resultiert in einen Ausgang der Identifizierungszahl von 24 Bit für Display oder We ite rve r arbe itung.

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In der zweiten möglichen Ausführungsform, die in den Figuren 2A und 2B gezeigt wird, sind ähnliche Bestandteile der Schaltkreise mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt, wie sie in den Figuren IA und IB verwendet wurden. Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist so ausgelegt worden, daß eine Steuerung der Synchronisierung durch die Abfragevorrichtung 11 möglich ist und die Notwendigkeit der Verwendung genauer Frequenzbestimmungseinrichtungen innerhalb der Identifizierungsvorrichtung 10 vermieden wird. Insbesondere enthält die Abfragevorrichtung 11 Energieübertragungseinrichtungen 12 zur Übertragung von Energie bei einer vorgegebenen Abfragefrequenz, wobei die Identifizierungsvorrichtung 10 in der Form wirksam ist, daß sie ein Informationssignal erzeugt, welches ein Trägersignal bei einer Informationsfrequenz enthält. Die Informationsfrequenz wird erzeugt von der empfangenen Abfragefrequenz, und die Informationsfrequenz ist insbesondere eine subharmonische Schwingung der Abfragefrequenz.

Wenn ein Träger der in Fig. 2A gezeigten Identifzierungsvorrichtung 10 identifiziert werden soll oder den Träger oder die Vorrichtung betreffende Daten gelesen werden sollen, dann nähert sich der Träger der Identifizierungsstätion. Die Annäherung kann.wahrgenommen und eine Näherungsschalteinrichtung beliebiger

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· f.

Art (beispielsweise kapazitativ, Lichtstrahl, Gewichtsschalter oder dergleichen) zur Einleitung der Informationsübertragung wirksam sein. Insbesondere kann die Näherungsschalteinrichtung den Startkreis 6 0 auslösen, der wiederum Energie auf den Oszillator 20 überträgt, der bei der Abfragefrequenz arbeitet. Der Ausgang des Oszillators 20 wird auf den Verstärker 21 übertragen, um diesen mit Energie zu versorgen, der wiederum Energie auf den abgestimmten Antennenschaltkreis 61 überträgt, der die Energieübertragungseinrichtung 12 darstellt, Der Antennenschaltkreis 61 erzeugt in dem Bereich der Identifizierungseinrichtung ein Wechselfeld, beispielsweise in einem Portal oder dergleichen, durch welches der Träger der Identifizierungsvorrichtung 10 hindurchgeht.

Wenn die Identifizierungsvorrichtung 10 sich durch das von der Antennenschaltung 61 erzeugte Feld hindurchbewegt, dann wird in der Induktanz 62 der Energiesammeieinrichtung 16 Energie erzeugt. Diese Induktanz 62 wird durch den Kondensator 63 abgestimmt, um bei der von der Energieübertragungseinrichtung 12 erzeugten Abfragefrequenz resonant zu sein und so ein Optimum an Energieübertragung von der Energieübertragungseinrichtung 12 auf die Identifizierungsvorrichtung 10 zu erlangen.

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Die an dem durch die Induktanz 62 und die Kapazitanz 63 gebildeten Resonanzschaltkreis entwickelte Spannung wird durch die Diode 34 gleichgerichtet, um eine Gleichstromenergie für die Schaltung der Identifizierungsvorrichtung 10 vorzusehen. Der Kondensator 64 filtert die gleichgerichtete Spannung und versorgt die Energiespeiche reinrichtung 33 für die Schaltkreise der Idenfizierungsvorrichtung 10.

Wenn die Identifizierungsvorrichtung 10 in das durch die Energieübertragungseinrichtung 12 erzeugte Feld eintritt und die induzierte Spannung empfängt, treten zwei Antworten auf. Zunächst baut sich die gleichgerichtete Spannung an dem Kondensator 64 auf und versorgt die Schaltkreise der Identifizierungsvorrichtung 10 mit Energie, Die Übertragung dieser Gleichspannung auf den Rückstellgenerator 37 (beispielsweise ein Schmitt-Trigger) verursacht die übertragung eines Rückstellimpulses von einer durch den Kondensator 65 und den Widerstand 66 bestimmten Dauer, um den Teiler 70 und den Welligkeitszähler 41 zurückzustellen. Zweitens wird die an der Energiesammeieinrichtung 16 erscheinende Wechselspannung über den Kondensator 67 an einen Impulsformkreis 68 gekoppelt (z.B. ein Schmitt-Trigger) , der in der Form wirksam ist, daß er eine Rechteckwellenform erzeugt, die zum Antrieb der Teiler

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70 und 71 geeignet ist.

Der Teiler 70 ist in der Form wirksam, daß er das Signal bei der Abfragefrequenz um eine vorgegebene Zahl teilt, um einen geeigneten Taktschrittzug für den Welligkeitszähler 41 zu erzeugen. Der Welligkeitszähler 41 kann beispielsweise ein Zähler nach Johnson oder eine andere geeignete Codierschaltung sein. Der Zähler 41 ist in der Form wirksam, daß er das Datensignal erzeugt, welches die zu übertragende Information darstellt. Die Art der Erzeugung des Datensignals auf der Ausgangs leitung 44 kann im wesentlichen die gleiche sein wie im vorhergehenden mit Bezug auf die Zählvorrichtung 41 in Fig. IA beschrieben. Das Datensignal auf der Leitung 44 wird auf das Gatter 46 übertragen.

Das Abfragefrequenzsignal von dem Impulsformkreis 68 wird auch auf den Teiler 71 übertragen, welcher in der Form wirksam ist, daß er die Abfragetrequenz durch eine kleine Anzahl teilt, um auf der Leitung 72 ein Trägerfrequenzsignal zu erzeugen. Natürlich ist bei diesem Verfahren der Erzeugung der Trägerfrequenz die Trägerfrequenz eine subharmonische Schwingung der Abfragefrequenz. Das Trägerfrequenzsignal auf der Leitung wird auf das Gatter 46" übertragen, um durch das Datensignal auf der Leitung 44 moduliert zu werden und da-

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durch einen Signalimpulszug zu erzeugen, der durch die Antenne 73, welche die Signalübertragungseinrichtung 32 bildet, ausgestrahlt wird. Das Gatter 12 kann ein Schmitt-Trigger sein, welches durch das Datensignal auf der Leitung 44 eingeschaltet und ausgeschaltet wird und in der Form wirksam ist, daß es Viereckwellenimpulse bei der Trägerfrequenz erzeugt, wodurch ein Ausgangssignal mit Komponenten bei der Trägerfrequenz und bei subharmonischen Schwingungen der Trägerfrequenz erzeugt wird.

Der Signalempfänger 13 ist auf die Trägerfrequenz abgestimmt, die wiederum eine synchronisierte subharmonische Schwingung der Abfragefrequenz ist. Das empfangene Signal wird durch einen geeigneten rauscharmen Verstärker 51 verstärkt und in den synchronen Detektor 80 eingespeist. Es wird ein Bezugsfrequenzsignal für den synchronen Detektor 80 von dem Teiler 81 entwickelt, welcher mit dem Abfragefrequenzsignal von dem Oszillator 20 gespeist wird und das Abfragefrequenzsignal durch dieselbe Zahl teilt wie der Teiler 71 der Identifizierungsvorrichtung 10 und so auf der Leitung 82 ein synchrones Trägersignal erzeugt.

Der Ausgang des synchronen Detektors 80 ist ein.Impulszug, der mit demjenigen identisch ist, der durch den

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Zähler 41 als Datensignal auf Leitung 44 vorgesehen wird. Dieser Impulsreihenzug wird auf einen ersten Impulsdetektor 83 übertragen, der ein Register 84 erst nach Empfang des ersten Impulses einschaltet. Die folgenden Impulsreihen werden durch das Register 84 in eine parallele Datengruppe umgewandelt und auf den Speicher 85 übertragen, welcher die Daten speichert und eine Darstellung derselben durch die Displayeinrichtung 57 gestattet. Die Daten können festgehalten werden, bis das System durch Einschalten des Anlaßschaltkreises 60 durch den nächsten Träger einer Identifizierungsvorrichtung ausgeschaltet oder zurückgestellt wird.

Die jeweiligen Schaltkreisanordnungen, die in den Fig. 2A und 2B gezeigt sind, ermöglichen eine leichte Synchronisierung der verschiedenen Betriebsfrequenzen der Abfragevorrichtung der Identifizierungsvorrichtung und schaffen auch ein Ausmaß an Immunität gegenüber Temperaturschwankungen seitens der Qualität der Informationsübertragung.

Es wird nunmehr auf die dritte Ausführungsform bezug genommen, die in den Figuren 3A und 3B gezeigt ist, in welcher der Vorgang der Informationsübertragung wie in Fig. 2 durch Annäherung eines Trägers einer Identi-

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fizierungsvorrichtung 10 eingeleitet werden kann. Der Anlaßschaltkreis 60 kann in Betrieb gesetzt werden in Abhängigkeit von der Feststellung der Annäherung oder der Gegenwart eines Trägers der Vorrichtung 10, um Energie für den Betrieb der Schaltkreise der Abfragevorrichtung 11 heranzuführen.

Der Kristalloszillator 20 in Fig. 3A kann bei beispielsweise 1,6 MHz betätigt werden, und der Ausgang wird in dem Teilerkreis 90 durch 8 geteilt, dessen Ausgang an den EnergieVerstärker 21 gekoppelt ist. Der resultierende Ausgang von 200 KHz wird einer Schleifenantenne 15 zugeführt, welche die Energieübertragungseinrichtung 12 darstellt, um ein elektromagnetisches Wechselfeld im Bereiche der Identifizierungsstation zu erzeugen.

Bei Beeinflussung durch das von der Antenne 15 erzeugte elektromagnetische Feld wird in dem Resonanzkreis 91, welcher die Energiesammeieinrichtung 16 der Identifizierungsvorrichtung 10 bildet, eine Spannung erzeugt. Die Frequenz ist die von dem Kristalloszillator 20 und dem Teiler 90 bestimmte (200 KHz).

Die Diode 34 richtet die erzeugte Spannung gleich zur Erzeugung einer Gleichspannung, die durch die Zenerdiode 34 begrenzt und von dem Kondensator 33 gespeichert wird.

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Das Schmitt-Trigger 37 erzeugt einen Rückstellimpuls, welcher durch die RC-Kombination 66, 65 wie in Fig. 2 bestimmt wird. Dieser Rückstellimpuls stellt die Teiler 70, 71 und den Zähler 41 in ihre Ausgangsbedingungen zurück.

Das Schmitt-Trigger 68 formt die Wellenform über den Resonanzkreis 91, um eine Viereckwelle bei der Abfragefrequenz (200 KHz) zu ergeben.

Das Abfragefrequenzsxgnal auf Leitung 93 wird in dem Teiler 71 geteilt, um ein Trägerfrequenzsignal auf Leitung 72 zu erzeugen. In der dargestellten Ausführungsform teilt der Teiler 71 die Abfragefrequenz durch 8, um die Trägerfrequenz (25 KHz) vorzusehen. Diese Trägerfrequenz bildet die Trägergrundfrequenz der Identifizierungsvorrichtung 10.

Das Abfragefrequenzsignal auf Leitung 93 wird in dem Teiler 70 geteilt, um das Taktfrequenzsignal auf Leitung 38 zu erzeugen. In der dargestellten Ausführungsform bewirkt der Teiler 70 eine Teilung der Abfrage-

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frequenz durch 2 , was eine Taktfrequenz von etwa 12 Hz ergibt. Das Taktfrequenzsignal wird auf den Zähler 41 übertragen, der einen Codierer bildet, so daß der Codierer das vorprogrammierte Identitätssignal

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in der im vorhergehenden mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Weise erzeugt. Das durch den Codierer 41 erzeugte Datensignal wird auf die Leitung 44 und von dort auf das Schmitt-Trigger 46 übertragen, das so gekoppelt ist, daß es als ein Gatter zur Modulierung des Trägerfrequenzsignals auf Leitung 72 arbeitet. D.h., die Trägerfrequenzsignale auf Leitung 72 werden durch die Datensignalimpulse auf Leitung 44 eingeblendet.

Die in Fig. 3A gezeigte Identifizierungsvorrichtung enthalt auch einen Temperaturfühler 100 zum Messen einer Temperatur in Verbindung mit einem Träger der Vorrichtung, beispielsweise der Körpertemperatur eines Tieres. Mit der Temperaturmeßeinrichtung 100 sind Temperaturcodiereinrichtungen 101 gekoppelt und sind wirksam zur Erzeugung eines codierten Temperatursignals auf Leitung 102, welches auf das Gatter 46 übertragen wird, so daß das übertragene Informationssignal eine Information hinsichtlich der gemessenen Temperatur enthält.

Die betreffende Temperaturmeßeinrichtung in Fig. 3A enthält eine Temperaturcodiereinrichtung, bestehend aus Vergleichern 103, 104, die zur Bildung eines "Fenster"-Vergleichers verbunden sind. Der Temperaturfühler 100 enthält ein Thermalelement 105, welches im

Gebrauch mit dem zu überwachenden Gegenstand oder Tier thermisch gekoppelt ist. Das Thermalelement 105 ist so angeordnet, daß es einen Arm von jedem eines Paares Widerstandsbrückennetze 106, 107 bildet, an die die Vergleicher 103, 104 angeschlossen sind. Bei Annahme einer Normaltemperatureinstellung von 37°C kann der höhere Vergleicher 103 oder 104 in der Form wirksam sein, daß er ein Signal liefert, wenn die von dem Element 105 gemessene Temperatur beispielsweise 39 C überschreitet. Der andere Vergleicher 103 oder 104 kann dann in der Form wirksam sein, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die von dem Element 105 gemessene Temperatur beispielsweise 35 überschreitet.

Die Ausgänge der Vergleicher 103, 104 sind an die Gatter 108, 109 gekoppelt, die durch die letzten zwei Ausgangsbits 110, 111 des Codierers 41 eingeschaltet werden. Bei dieser Anordnung wird bei einer gemessenen Temperatur von weniger als 35 C kein Signal auf die Leitung 102 übertragen. Wenn die gemessene Temperatur zwischen 35°C und 39°C liegt, erzeugt ein Vergleicher einen Ausgang, und es wird ein entsprechender Einzelimpuls durch das entsprechende der Gatter 108, 109 auf die Leitung 102 übertragen, und zwar wird dieser Impuls übertragen, nachdem der Codierer seine sämtlichen Ausgänge abgetastet und so zuerst das Identifi-

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zierungsdatensignal auf Leitung 44 erzeugt hat. Wenn die gemessene Temperatur höher als 39 C ist, erzeugen beide Vergleicher Ausgänge, und es werden zwei Impulse auf die Leitung 102 übertragen, wenn die Codiererausgänge 110, 111 nacheinander mit einem Impuls versorgt werden. Somit können bei dieser Anordnung die letzten zwei Stellen des Informationsbits des Informationssignals die Information hinsichtlich dessen tragen, ob die gemessene Temperatur unter 35 C, zwischen 35 C und 3 9°C oder über 3 9°C liegt.

Nachdem der Codierer 41 die Ausgänge durchwegs abgetastet hat, was die Erzeugung des Identifizierungssignals sowie die Erzeugung der Temperaturinformationsbits ermöglicht, kann der Codierer 41 durch Anlegen seines letzten Ausgangsanschlusses direkt an einen Sperranschluß automatisch abgeschaltet werden. Das bedeutet, daß das Informationssignai einmal, und nur einmal übertragen und so eine Wiederholung vermieden wird, die in Situationen starken Verkehrs Störungen verursachen könnte.

Wenn die Identifizierungsvorrichtung 10 das Informationssignal von der Signalübertragungsvorrichtung 3 2 ausstrahlt, dann hat dies Signal die Form von Energieentladungsstößen bei einer Informationsgrundfrequenz von annähernd 25 KHz. Das Signal ist außerdem reich an

Oberschwingungen infolge der Verwendung eines Schmitt-Trigger 46 als Modulationsgatter und ergibt dadurch brauchbare Informationsträgersignale bei zahlreichen subharmonischen Schwingungen der Grundfrequenz.

Die bei dem Signalempfänger 13 festgestellten Signale werden in einem rauscharmen Breitbandverstärker 51 verstärkt und auf phasenstarre Schleifendetektoren 52 übertragen, die auf die Trägergrundfrequenz und deren subharmonische Schwingungen abgestimmt sind.

Die Abfragefrequenz von dem Teiler 90 des energieübertragenden Teils der Abfragevorrichtung 11 wird in dem Teiler 81 durch 8 geteilt, um Synchronisierungsimpulse für die Trägerfrequenz auf die logische Schaltung 55 zu übertragen. Außerdem wird die Abfragefrequenz durch den Teiler 120 übertragen, welcher in der Form wirksam

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ist, daß die Abfragefrequenz durch 2 teilt, um Taktschritte zu erzeugen, die mit den Taktschritten der Identifizierungsvorrichtung 10 synchronisiert sind. Der logische Schaltkreis 55 ist in der im vorhergehenden mit Bezug auf Fig. IB beschriebenen Weise wirksam. Beispielsweise kann der Ausgang des logischen Schaltkreises den von den phasenstarren Schleifendetektoren 52 empfangenen codierten Impulszug enthalten, wobei die codierten Impulse nach Verifizierung durch die logische

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Schaltung 55 auf das Register 121 übertragen werden. Die Daten in dem Register 121 können Datenverarbeitungseinrichtungen 22 zum Aufzeichnen oder anderer Wsiterbearbeitung zugeführt werden. Auch können die Daten gegebenenfalls in dem Register 121 bei 57 zum manuellen Ablesen ausgewiesen werden.

Der Schaltkreis nach den Figuren 3A und 3B überträgt die Information auf eine Trägerfrequenz und subharmonische Schwingungen, was eine leichte Verifizierung des Signalempfangs ermöglicht. Außerdem verwenden die Schaltkreise die Abfragefrequenz zur Erzeugung der Trägerfrequenz und erleichtern dadurch die Synchronisierung und die Temperaturunabhängigkeit in dem Vorgang der Informationsübertragung .

Die hier beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsformen enthalten die folgenden mehr allgemeinen Vorzüge:

(1) die Fähigkeit, große Anzahlen von Gegenständen einzeln zu identifizieren,

(2) Identifizierbarkeit von Gegenständen bei deren Bewegung auf einem Weg oder Korridor entlang,

(3) Identifizierung von Gegenständen bei einer Entfernung von einem Meter und mehr,

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(4) Unabhängigkeit der Identifizierungsvorrichtung von inneren Energiequellen, obwohl die Identifizierungsvorrichtung selbstverständlich eine Energiequelle wie beispielsweise eine chemische Batterie enthalten könnte,

(5) Fähigkeit zur Integration der Anlage in ein automatisches Datenverarbeitungssystem,

(6) Fähigkeit zum Befestigen oder Implantieren von Identifizierungseinrichtungen innerhalb eines weiten Bereichs verschiedener Trägertypen (Menschen, Tiere, Gegenstände).

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß verschiedene Abwandlungen, Veränderungen und/oder Zusätze zu der Konstruktion und der Anordnung der Teile gemäß der hier gegebenen Beschreibung möglich sind, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen festgelegten Bereich der Erfindung abzuweichen.

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Claims

Ansprüche

1. Identifizierungsvorrichtung zur Übertragung einer Information zur Vorlage bei einer Identifizierungsstation, um den Empfang einer Information von ihr hinsichtlich der Vorrichtung oder des Trägers der Vorrichtung zu ermöglichen, welche anwendbar ist bei Abfragevorrichtungen zur Einleitung eines Vorgangs zur Übertragung der Information, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragevorrichtung Energieübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Energie in den Bereich der Identifizierungsstation, sowie eine Signalempfangsvorrichtung an der Identifizierungsstation zum Empfang eines Informationssignals von

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European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter holm Europäischen Patentamt

Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. OB/28497 (BLZ 2OO70000) ■ Postscheck Hamburg 2842-206

Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 0O)

der Identifizierungsvorrichtung mit Signalkomponenten aufweist, die jeweils eine entsprechende unterschiedliche Frequenz haben, und die Identifizierungsvorrichtung Energiesammeieinrichtungen aufweist, die zum Sammeln von Energie von der Energieübertragungseinrichtung wirksam sind, welche von ihr im Bereiche der Identifizierungsstation abgefangen wurde, sowie zur Erzeugung eines elektrischen Energiesignals, Einrichtungen zur Erzeugung eines Informationssignals, welche bei Erregung zur Erzeugung eines Informationssignals aus dem elektrischen Energiesignal mit wenigstens zwei Trägersignalen bei jeweils vorbestimmten Trägerfrequenzen wirksam sind, wobei jedes Trägersignal in codierter Form derart moduliert wird, daß es eine Anzeige der zu übertragenden Information gibt, und eine Signalübertragungsvorrichtung, die zur übertragung des Informationssignals auf die Signalempfangsvorrichtung der Abfragevorrichtung wirksam ist.

2. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung des Informationssignals einen Trägeroszillator enthalten, der bei einer Grundfrequenz arbeiten kann und so angeordnet ist, daß er im Gebrauch übersteuert werden kann, um ein fiauptträgerfrequenzsignal bei der Grundfrequenz oder bei einer Oberschwingung der

Grundfrequenz zu erzeugen, und ebenso ein weiteres dieser wenigstens zwei Trägersignale bei einer Unterschwingung der Hauptträgerfrequenz zu erzeugen.

3. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des InformationssignaIs einen Viereckwellengenerator enthält, der bei einer Grundfrequenz arbeitet, wobei die wenigstens zwei Trägersignale bei den entsprechenden vorbestimmten Trägerfrequenzen ein Hauptträgerfrequenzsignal enthalten, welches durch den Viereckwellengenerator erzeugt wurde, sowie wenigstens ein sekundäres Trägerfrequenzsignal bei einer subharmonischen Schwingung der Hauptträgerfrequenz, welches ebenso durch den Viereckwellengenerator erzeugt wurde, wobei die Hauptträgerfrequenz gleich der Grundfrequenz des Viereckwellengenerators oder eine subharmonische Schwingung derselben ist.

4. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie bei vorgegebenen Abfragefrequenzen wirksam ist und die Hauptträgerfrequenz eine subharmonische Schwingung der Abfragefrequenz ist.

5. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Informationssignals Teilungseinrichtungen für den Empfang eines Signals bei der Abfragefrequenz von der Energiesamme!einrichtung enthält, die zur Teilung der Abfragefrequenz wirksam sind, um ein Ausgangssignal bei der Hauptfrequenz zu erzeugen, welches zur Erzeugung der Trägersignale benutzt wird.

6. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals Gattereinrichtungen enthält, die zum Einblenden der Trägersignale auf die Signalübertragungseinrichtungen wirksam sind, wobei das Muster der Gatter die Codierung der zu übertragenden Information darstellt.

7. Informationsübertragungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Identifizierungsvorrichtung zur Übertragung von Informationen nach Anspruch 1, sowie eine Abfragevorrichtung mit Energieübertragungseinrichtungen zur Übertragung von Energie in dem Bereich der Identifizierungsstation, einem Signalempfänger an der Identifizierungsstation zum Empfang des Informationssignals von der Identifizierüngsvorrichtung, wobei dieser Signalempfänger eine Anzahl Detektoren enthält, die je-

weils bei einer entsprechenden der Trägerfrequenzen arbeiten, und der Signa!empfänger ferner Anzeigeeinrichtungen enthält, die an die Detektoren gekoppelt und in der Form wirksam sind, daß sie eine Anzeige geben, wenn eine Anzahl der Detektoren den gleichzeitigen Empfang von Trägersignalen feststellt, die in derselben Codierung moduliert sind und so anzeigen, daß dieselbe Information bei mehr als der einen genannten Trägerfrequenz gleichzeitig von der Identifizierungsvorrichtung übertragen worden ist.

8. Identifizierungsvorrichtung zur übertragung einer Information zur Vorlage an einer Identifizierungsstation, um den Empfang einer Information von ihr hinsichtlich der Vorrichtung oder eines Trägers der Vorrichtung zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Identifizierungsvorrichtung gemeinsam mit einer Abfragevorrichtung zur Einleitung der Übertragung einer Information verwendet werden kann, wobei die Abfragevorrichtung folgendes enthält: Energieübertragungsvorrichtungen zur Übertragung einer Energie bei einer vorgegebenen Abfragefrequenz im Bereiche der Identifizierungsstation, einen Signalempfänger an der Identifizierungsstation zur Aufnahme eines Informationssignals von der Identifizierungsvorrichtung mit.einer Signalkomponente mit einer Informationsfrequenz, die eine subharmonische Schwingung

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der Abfragefrequenz ist, während die Identifizierungsvorrichtung folgendes enthält: Energiesammeleinrichtungen zum Sammeln von Energie von der Energieübertragungseinrichtung, die von ihr im Bereiche der Identifizierungsstation empfangen wurde, sowie zur Erzeugung eines elektrischen Energiesignals, Einrichtungen zur Erzeugung eines Informationssignals, die bei Erregung zur Erzeugung eines Informationssignals aus dem elektrischen Energiesignal wirksam sind, welches ein Trägersignal bei der Informationsfrequenz enthält, das in einer Codierung derart moduliert ist, daß es eine Anzeige.hinsichtlich der zu übertragenden Information darstellt, sowie eine Signalübertragungseinrichtung zur Übertragung des Informationssignals auf den Signalempfänger der Abfragevorrichtung.

9. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals Teilungseinrichtungen zum Empfang eines Signals bei der Abfragefrequenz von der Energiesamme !einrichtung enthält, die in der Form wirksam sind, daß sie die Abfrage frequenz teilen, um ein Ausgangssignal bei der Informationsfrequenz zur Erzeugung des Trägersignals vorzusehen.

10. Identifizierungsvorrichtung nach Artspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsfrequenz eine Hauptinformationsfrequenz enthält und die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals auch zur Erzeugung wenigstens eines weiteren Trägersignals bei einer weiteren Informationsfrequenz wirksam ist, wobei diese oder jede weitere Informationsfrequenz eine subharmonische Schwingung der Hauptinformationsfrequenz ist und wenigstens ein weiteres Trägersignal in einer solchen Codierung moduliert wird, daß es eine Anzeige der zu übertragenden Information darstellt, während das Informationssignal ein Trägersignal bei der Hauptinformationsfrequenz und wenigstens ein weiteres Trägersignal bei der weiteren Informationsfrequenz enthält.

11. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals einen Trägeroszillator enthält, der bei einer Grundfrequenz wirksam und so angeordnet ist, daß er im Gebrauch übersteuert werden kann, um das Trägersignal bei der Hauptinformationsfrequenz zu erzeugen, welche die Grundfrequenz und eine Oberschwingung der Grundfrequenz enthält, sowie auch wenigstens ein weiteres Trägersignal bei einer subharmonischen oder entsprechenden subharmonischen

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Schwingungen der Hauptinformationsfrequenz zu erzeugen.

12. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals einen Viereckwellengenerator enthält, der bei einer Grundfrequenz arbeitet und das Informationssignal das Trägersignal bei dieser Hauptinformationsfrequenz enthält, welches von dem Viereckwellengenerator erzeugt wird, sowie das genannte wenigstens eine weitere Trägersignal bei der weiteren Informationsfrequenz, welche eine subharmonische Schwingung der Hauptinformationsfrequenz ist und ebenso von dem Viereckwellengenerator erzeugt wird, wobei die Hauptinformationsfrequenz gleich der Grundfrequenz des Viereckwellengenerators oder eine subharmonische Schwingung derselben ist.

13. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals Gattereinrichtungen enthält, die in der Form wirksam sind, daß sie das Trägersignal auf die Signalübertragungseinrichtung einblenden, wobei das Gattermuster die Codierung der zu übertragenden Information darstellt.

14. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals einen Taktgenerator zur Erzeugung eines Taktsignals bei einer Taktfrequenz und einen zur Aufnahme des Taktsignals gekoppelten Zähler enthält, welcher eine Anzahl Ausgänge hat, die in der Reihenfolge der Taktfrequenz ein Signal erzeugen, wobei eine vorgegebene Reihenfolge und Anzahl dieser Ausgänge an eine Ausgangs leitung angeschlossen ist, so daß ein Impulszug zur Anzeige der jeweiligen Reihenfolge und Anzahl der angeschlossenen Ausgänge auf der Ausgangs leitung erzeugt wird, der die zu übertragende Information darstellt.

15. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragungseinrichtung in der Form wirksam ist, daß sie Energie im Bereiche der Identifizierungsstation während eines vorgegebenen Zeitintervalls überträgt, und die Identifierungsvorrichtung ferner Verzögerungseinrichtungen enthält, die an die Einrichtungen zur Erzeugung des Informationssignals gekoppelt sind, wobei diese Verzögerungseinrichtungen in der Form wirksam sind, daß sie den Betrieb der Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals bis zum Ende dieses ZeitintervalIs verhindern.

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16. Identifizierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, gekennzeichnet durch eine Temperaturmeßeinrichtung zum Messen einer dem Träger der Vorrichtung zugeordneten Temperatur, sowie Temperaturcodiereinrichtungen, die an die Temperaturmeßeinrichtung gekoppelt und in der Form wirksam sind, daß sie ein codiertes Temperatursignal erzeugen, welches die gemessene Temperatur anzeigt und auf die Einrichtung zur Erzeugung des Informationssignals übertragen wird, so daß das Informationssignal eine Information bezüglich der gemessenen Temperatur enthält.

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