DE3786836T2 - Mikrowellen-Datenübertragungsgerät. - Google Patents
Mikrowellen-Datenübertragungsgerät.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung, die Informationen mittels Mikrowellen sendet und empfängt.
- Bisher wurde die in Fig. 7 dargestellte Konstruktion als Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung zum Senden und Empfangen von Informationen mittels Mikrowellen verwendet.
- In Fig. 7 ist eine Identifizierungsmarke 2 dargestellt, die die darin gespeicherten feststehenden Informationen über Mikrowellensignalwellen an eine Abfragevorrichtung 1 ausgibt, wenn die Abfragevorrichtung 1 die Identifizierungsmarke 2 über Mikrowellenfunksignalwellen abfragt. Die Abfragevorrichtung weist eine Signalerzeugungseinrichtung 3 zum Erzeugen der Mikrowellensignale, eine Sendeantenne 4 zum Senden der von der Signalerzeugungseinrichtung 3 kommenden Signale als Wellen, eine Empfangsantenne 5 zum Empfangen der von der Identifizierungsmarke 2 aus gegebenen Informationen und einen Demodulator 6 zum Demodulieren der von der Empfangsantenne 5 kommenden Mikrowellen auf. Die Identifizierungsmarke 2 weist eine Empfangsantenne 7 zum Empfangen der von der Abfrageeinrichtung 1 kommenden Wellen, einen Demodulator 9 zum Demodulieren der von der Empfangsantenne 7 empfangenen Mikrowellen, eine Signalerzeugungseinrichtung 10 zum Erzeugen der Trägerwellen des Mikrowellenbandes, eine Codeerzeugungseinrichtung 11 zum festen Speichern der Informationen, um die Codeinformationssignale entsprechend den Ausgangs Signalen des Demodulators 9 zu erzeugen, eine Mischeinrichtung 12 (die ein Modulator sein kann) zum Mischen der von der Codeerzeugungseinrichtung 11 gelieferten Codeinformationssignale mit den von der Signalerzeugungseinrichtung 10 gelieferten Trägerwellensignalen und eine Sendeantenne 8 zum Senden der Ausgangssignale der Mischeinrichtung 13 auf.
- Bei der herkömmlichen Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung mit dem zuvor beschriebenen Aufbau werden die aus der Signalerzeugungseinrichtung 3 der Abfrageeinrichtung 1 erhaltenen Daten über die Sendeantenne 4 zur Identifizierungsmarke 2 übertragen. Die Sendesignale werden von der Empfangsantenne 7 der Identifizierungsmarke 2 empfangen und von dem Demodulator 9 kontinuierlich demoduliert. Das demodulierte Signal dient als Steuersignal zum Steuern der Codeerzeugungseinrichtung 11 und der Signalerzeugungseinrichtung 10. Die Codeinformationssignale werden von der Codeerzeugungseinrichtung 11 unter Steuerung durch die demodulierten Signale in die Mischeinrichtung 12 eingegeben. Ferner werden die Trägerwellen des Mikrowellenbandes von der Signalerzeugungseinrichtung 10 in die Mischeinrichtung 12 eingegeben. In der Mischeinrichtung 10 werden die Trägerwellen des Mikrowellenbandes mit dem Codeinformationssignal moduliert. Die modulierten Signale werden über die Sendeantenne 8 der Identifizierungsmarke 2 mit den Wellen zur Abfrageeinrichtung 1 hin ausgesendet. In der Abfrageeinrichtung 1 werden die von der Identifizierungsmarke 2 kommenden Wellen von der Empfangsantenne 5 empfangen und die vorab in der Identifizierungsmarke 2 fest gespeicherten Informationen werden durch Demodulation im Demodulator 6 erhalten.
- Um die Trägerwellen des Mikrowellenbandes zu senden, ist bei der zuvor beschriebenen Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung in der Identifizierungsmarke 2 jedoch eine ausfallsichere Signalerzeugungseinrichtung 10 erforderlich. Für das Treiben der Signalerzeugungseinrichtung 10 ist eine Leistungsversorgungseinrichtung mit verhältnismäßig großer Kapazität vorgesehen. Somit wird der Aufbau der Identifizierungsmarke 2 komplex und großformatig. Die herkömmliche Vorrichtung trägt ferner der Veränderung des Speicherinhalts an Codeinformationen in der Codeerzeugungseinrichtung 11 keine Rechnung, was zu einer erheblichen Einschränkung der Flexibilität und der Anwendbarkeit führt.
- In "PROCEEDINGS OF THE IEEE", Bd. 63, Nr. 8, August 1975, S. 1260-1261, New York, USA; A.R. Koelle et al.: "Short-range radio-telemetry for electronic identification, using modulated RF backscatter" ist ein Mikrowellen-Datenübertragungssystem offenbart, bei dem eine Abfrageeinrichtung eine Trägermikrowelle sendet, die von einer Marke empfangen wird. Ein Teil des von der Marke empfangenen Mikrowellensignal wird zum Treiben der Schaltungen der Marke gleichgerichtet. Das übrige Mikrowellensignal wird in der Marke durch Variieren der an einem Gleichrichter anliegenden Last moduliert. Somit wird eine modulierte Mikrowelle von der Marke an die Abfrageeinrichtung zurückgesendet. Die Abfrageeinrichtung demoduliert die modulierte Mikrowellenfrequenz, so daß in der Abfrageeinrichtung das modulierte Signal der Marke erhalten wird. Der Code zum Modulieren der Mikrowelle wird durch eine in der Marke vorgesehene ID-Codeerzeugungseinrichtung erzeugt. Bei diesem System ist es schwierig, den von der Codeerzeugungseinrichtung erzeugten Code zu verändern. Dies erfordert einen physikalischen Zugriff auf die Marke.
- US-A-4 196 418 beschreibt eine Erkennungsplatte für ein Identifizierungssystem, die eine Kodierschaltung zum Speichern des individuellen Codes der Erkennungsplatte aufweist. Die Erkennungsplatte kann auf eine Abfrageeinrichtung reagieren, indem sie die von der Abfrageeinrichtung ges endete Frequenz mit den in dem Kodierabschnitt enthaltenen Daten moduliert. Es ist jedoch schwierig, die Identifizierungsdaten zu verändern.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Mikrowellen-Datenübertragungssystem zu schaffen, bei dem die in dem Speicher der Marke gespeicherten Codedaten einfach veränderbar sind.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Mikrowellen- Übertragungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst.
- In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen im einzelnen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
- Fig. 1 - ein Blockschaltbild einer Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2 - ein auf Fig. 1 bezogenes Wellenformdiagramm;
- Fig. 3 - ein elektrisches Schaltungsdiagramm einer in Fig. 1 verwendeten CPU 27 mit einer eingebauten Energieversorgungseinrichtung;
- Fig. 4(a) bis Fig. 4(f) - Wellenformdiagramme in Zusammenhang mit Fig. 1;
- Fig. 5 - ein Blockschaltbild einer Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 6 - ein Wellenformdiagramm in Zusammenhang mit Fig. 5, und
- Fig. 7 - ein Fig. 1 ähnliches Diagramm, das jedoch eine bereits zuvor erwähnte herkömmliche Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung darstellt.
- Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung.
- In Fig. 1 ist eine Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung dargestellt, die aufweist: eine Abfrageeinrichtung 101, bestehend aus einem Sendeempfänger 21 und einer Sendeempfängerantenne 22, eine Identifizierungsmarke 102 mit einer Sendeempfängerantenne, einem Demodulator und Modulator 24, einer Empfangssignalleitung 25, einer Sendesignalleitung 26 und einer CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung. Es sei darauf hingewiesen, das dieselbe Signalleitung als Empfangssignalleitung 25 und als Sendesignalleitung 26 verwendbar ist.
- Fig. 2 zeigt ferner ein Wellenformdiagramm der von der Abfrageeinrichtung 101 an die Identifizierungsmarke 102 gesendeten Signalwelle. Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht die Signalwelle aus einem Energiezufuhrstartsignal S1, einem Steuersignal S2 und einer nicht-modulierten Welle S3 (oder Speicherdaten oder dergleichen) so daß die Signalwelle wiederholt mit der Periode τ gesendet wird.
- Die Operationen in der zuvor beschriebenen Mikrowellen- Datenübertragungsvorrichtung sind im folgenden dargelegt.
- Zunächst wird eine Reihe von Signalwellen von der Sendeempfängerantenne 22 der Abfragevorrichtung 101 aus gesendet, die mit der in Fig. 2 dargestellten Periode τ wiederholt werden. Das Energiezufuhrstartsignal S1 dient dem Starten der in der Identifizierungsmarke 102 vorgesehenen CPU 27 mit der eingebauten Energieversorgung. Bei an einem Fahrzeug, Gepäck oder anderen bewegbaren Gegenständen angebrachter Identifizierungsmarke 102, ist es nicht erforderlich, die Energieversorgung stets in Betrieb zu halten. Um die Identifizierungsmarke 102 kleinformatiger ausbilden zu können, sollte der Energieverbrauch gering sein. Auch wenn die Abfragevorrichtung 101 zur Verwendung an bestimmten festgelegten Stellen, etwa in der Nähe der Aus-/Einfahrt eines Parkplatzes, an einem Roboter einer Fertigungsstraße oder dergleichen geeignet ist, ist die Energiezufuhr der Identifizierungsmarke 102 ausreichend, wenn sie den Startvorgang nur in dem Überwachungsbereich ermöglicht, über den die ausgestrahlten Wellen der Abfragevorrichtung 101 reichen. Der Energieverbrauch ist derart gesteuert, daß er außerhalb dieses Bereichs minimal ist, wodurch Energie gespart werden kann.
- Das dem Energiezufuhrstartsignal folgende Steuersignal S2 ist ein Signal, das an die CPU 27 mit eingebauter Energiezufuhr eine Information darüber überträgt, ob der Befehl der Abfragevorrichtung 101 das Auslesen der in dem Speicher der CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung gespeicherten Daten oder das Einschreiben von Daten in den Speicher betrifft. Ist das Steuersignal S2 das Lesesteuersignal zum Auslesen von Daten aus dem Speicher, wird im Anschluß an das Steuersignal S2 eine nicht-modulierte Welle von konstanter Länge gesendet. Ist das Steuersignal S2 das Schreibsteuersignal zum Schreiben von Daten in den Speicher, werden die einzuschreibenden Daten im Anschluß an das Steuersignal S2 gesendet. Wenn die CPU derart ausgelegt ist, daß sie die Leseoperation nur nach dem Energiezufuhrstartsignal S1 durchführt, kann das Lesesteuersignal entfallen.
- Fig. 2 zeigt, wie eine Reihe von Signalen durch Verstärkungsmodulation der Trägerwelle mit der Frequenz f erzeugt wird. Als Verfahren zur Modulation einer Trägerwelle mit der Frequenz f kann Frequenzmodulation oder Phasenmodulation verwendet werden.
- Eine in Fig. 2 dargestellte, von der Abfragevorrichtung 101 gesendete Reihe von Signalen wird von der Sendeempfängerantenne 23 der Identifizierungsmarke 102 empfangen und jedes der Signale wird von dem Demodulator und Modulator 24 demoduliert, so daß es über die Empfangssignalleitung 25 an die CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung übertragbar ist. Die CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung erkennt das Energiezufuhrstartsignal S1 dieses demodulierten Signals, um die Energiezufuhr zu starten, und gibt sequentiell die in dem Speicher gespeicherten Daten aus, wenn das kontinuierlich zugeführte Steuersignal S2 ein Lesesteuersignal ist, um dem Demodulator und Modulator 24 die Daten über die Sendesignalleitung 26 zu liefern. Die von der Sendeempfängerantenne 23 im Anschluß an das Steuersignal S2 empfangenen nicht-modulierten Wellen werden mit den aus dem Speicher der CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung ausgelesenen Daten moduliert und von der Sendeempfängerantenne 23 aus erneut ausgesendet. Die von dem Demodulator und Modulator 24 modulierten und ges endeten Wellen werden von der Sendeempfängerantenne 22 der Abfragevorrichtung 101 empfangen und von dem Sendeempfänger 21 demoduliert. Ist das dem Energiezufuhrstartsignal S1 folgende Steuersignal S2 ein Schreibsteuersignal, werden die im Anschluß an das Steuersignal S2 zu sendenden Schreibdatensignale über die Empfangssignalleitung 25 in die CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung eingegeben und zum Speichern in einen Bereich des Speichers eingeschrieben.
- Der Datenübertragungsvorgang des wahlweisen Einschreibens oder Auslesens von Informationen erfolgt durch eine Reihe von Operationen der Abfragevorrichtung 101 in bezug auf die Identifizierungsmarke. Die Identifizierungsmarke 102 ist derart ausgebildet, daß sie die Energiezufuhr nur dann startet, wenn sie sich innerhalb des Überwachungsbereichs der Abfragevorrichtung 101 befindet, und daß sie die Energiezufuhr automatisch abschaltet, außer in dem Falle eines Zustandes "Bereit zum Starten", um Energie zu sparen.
- Ein Beispiel für den weiteren konkreten Schaltungsaufbau der CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei der Aufbau aufweist: eine Energieversorgungsquelle 201 wie eine Batterie, eine Speicherzelle oder dergleichen, einen Verstärker 272, bestehend aus einem C-MOS-Operationsverstärker oder dergleichen, einen Mikroprozessor 273 für C-MOS-Technologie, einen Transistor 274, Widerstände 275, 276, 279, ein NOR-Gatter 277 für C-MOS-Technologie, einen Kondensator 278 und einen Schwingungserzeuger 281 aus Keramik, Kristall oder dergleichen.
- Gemäß der Darstellung in Fig. 3 wird die Energie stets an die Versorgungsanschlüsse des Verstärkers 272, des NOR-Gatters 277 und des Mikroprozessor 273 angelegt. Der Versorgungsanschluß des Mikroprozessor 273 ist ein Anschluß, der zum Zurückhalten der in dem internen RAM gespeicherten Speicherdaten vorgesehen ist. Der Energieverbrauch dieser Elemente beträgt höchstens 30 uW bei 3V Spannung. Der Verstärker 272 bewirkt eine Verstärkung auf den Spannungspegel, der zum Treiben des C-MOS-NOR- Gatters 277 erforderlich ist. Am Ausgangsanschluß wird bei Nichtvorliegen eines Signals ein LOW-Pegel (Massepotential) ausgegeben. Ein nicht dargestellter C-MOS-Komparator ist an der Ausgangsstufe des Verstärkers 272 vorgesehen.
- Die Diagramme a bis f der Fig. 4 zeigen die Spannungswellenformen jedes Teils der Schaltung der CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung von Fig. 3. Der Betrieb der CPU 27 mit eingebauter Energieversorgung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Spannungswellenform der Fig. 4 im einzelnen beschrieben.
- Das von der Sendeempfängerantenne 23 empfangene Mikrowellensignal (Fig. 4a) der Abfragevorrichtung 101 wird durch den Demodulator und Modulator 24 demoduliert (Fig. 4b) und zum Verstärker 272 geleitet. Der Transistor 274 befindet sich im Abschaltzustand, da zwei Eingangsanschlüsse des NOR-Gatters 277 zum Zeitpunkt des Nichtvorhandenseins eines Signals einen Low-Pegel (Massepotential) aufweisen. Wird das Mikrowellensignal empfangen, geht der Pegel des Ausgangs des Verstärkers durch das in Fig. 2 dargestellte Energiezufuhrstartsignal in den High-Zustand über (Energieversorgungspotential), und der Pegel des Ausgangs des NOR-Gatters 277 geht in den Low-Zustand über, so daß die Basisspannung des Transistors 274 verringert wird und der Transistor in den eingeschalteten Zustand übergeht (Fig. 4c). Als Ergebnis wird die Energieversorgungsspannung über den Transistor 274 an den Anschluß VDD angelegt, um die Erzeugung der Taktsignale mit der Schwingungsfrequenz des Schwingungserzeugers 281 in dem Mikroprozessor 273 zu beginnen, und die vom Low-Pegel zum High-Pegel wechselnden Signale werden während des Ladens des. Kondensators 280 in den Rücksetzanschluß eingegeben, um den Mikroprozessor 273 rückzusetzen. Der Mikroprozessor 273 beginnt die Operation entsprechend dem eingebauten Programm von diesem Zeitpunkt an, um zunächst den Ausgangsanschluß OUT1 auf den High-Pegel zu setzen. Da der Ausgangsanschluß des NOR-Gatters 277 jedoch immer noch den Low-Pegel aufweist, selbst wenn das Ausgangssignal des anderen Eingangsanschlusses des NOR-Gatters 277, d. h. das Ausgangssignal des Verstärkers 272, einen niedrigen Pegel annimmt, wird die Energiespannung dem Anschluß VDDz zugeführt, so daß der Mikroprozessor 273 kontinuierlich arbeitet. Sodann überwacht der Mikroprozessor 273 die in den Eingangsanschluß IN eingebrachten Ausgangssignale des Verstärkers 272 entsprechend dem eingebauten Programm. Wird das Steuersignal S2 als Lesesteuersignal erkannt, wird der in dem Mikroprozessor gespeicherte Inhalt am Ausgangsanschluß OUT2 des Mikroprozessor 273 sequentiell ausgelesen, wie in Fig. 4f dargestellt, und an den Demodulator und Modulator 24 ausgegeben. Wird das Steuersignal S2 als Schreibsteuersignal erkannt, werden die dem Steuersignal folgenden Schreibdaten sequentiell dem Eingangsanschluß IN zugeführt und im Speicher der CPU gespeichert. Die in diesem Speicher gespeicherten Daten werden, selbst nach dem Abschalten der Energieversorgung des Mikroprozessor 273 durch den Abschaltzustand des Transistors 274, durch die Energiespannung, die an den Backup-Anschluß angelegt wird, kontinuierlich gehalten.
- Nach Abschluß der im vorhergehenden beschriebenen Abfolge von Operationen, ändert der Mikroprozessor 273 entsprechend dem eingebauten Programm den Pegel des Ausgangsanschlusses OUT1 in den Low-Pegel (Fig. 4e). Anschließend folgt ein Leerlauf zustand, in dem keine Operation erfolgt, wobei zwei Eingangsanschlüsse des NOR-Gatters 277 einen Low-Pegel annehmen und der Ausgang des NOR-Gatters 277 auf einen High-Pegel übergeht, um den Transistor in den abgeschalteten Zustand zu schalten. Dementsprechend beendet der Mikroprozessor 273 seinen Betrieb.
- Im folgenden wird ein konkretes Beispiel für ein automatisches Identifizierungssystem zum Übertragen der Daten durch die Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung beschrieben, welche die zuvor beschriebene Abfragevorrichtung und die Identifizierungsmarke verwendet. Diese Art von Vorrichtung ist bei der Produktionssteuerung in einer Fabrik, der Steuerung in einem Lager, der Steuerung der Zufahrt zu einem Parkplatz, einer Steuerung des Zugangs und des Verlassens eines Raumes oder dergleichen verwendbar. Bei der Produktionssteuerung in einer Fabrik ist eine kleinformatige Identifizierungsmarke an jedem Teil angebracht, das eine Fertigungsstraße entlangläuft, während in der Nähe der Straße eine Abfragevorrichtung zum Lesen der Speicherdaten angeordnet ist. Die Informationen über jedes Teil, das sich der Abfragevorrichtung nähert, werden aus der Identifizierungsmarke ausgelesen, um den Lauf der Teile auf der Straße entsprechend der Informationen zu steuern. Auf diese Weise kann die Steuerung der Produktion dieser Teile exakt erfolgen.
- Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel können die verschiedenen Signale durch Verwendung nur einer Art von Arbeitssignalfrequenz in zeitlichen Abfolgen gesendet und empfangen werden, so daß ein sowohl automatisches Identifizierungssystem mit einen breiten Anwendungsbereich eröffnenden zahlreichen Funktionen als auch ein höchst praktisches System realisierbar ist.
- Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung.
- Gemäß Fig. 5 ist eine Abfragevorrichtung 301 mit einem Sendeempfänger 302, der eine Sendeschaltung zum Senden der in Fig. 6 dargestellten Mikrowellensignalwellenform aufweist, und einer polarisierte Wellen trennenden und zusammensetzenden Einrichtung 314 vorgesehen, die sowohl das Steuersignal 523 und den nicht-modulierten Träger 524, beide in Fig. 6 dargestellt, über die voneinander verschiedenen erste und zweite polarisierte Welle mit derselben Frequenz überträgt. Die folgenden Paare voneinander verschiedener polarisierter Wellen können verwendet werden: eine Kombination aus einer rechtsgerichtet kreisförmig polarisierten Welle und einer linksgerichtete kreisförmig polarisierten Welle, oder eine Kombination aus einer kreisförmig polarisierten Welle und einer linear polarisierten Welle, oder eine Kombination aus einer linear polarisierten Welle mit der Richtung 0º und einer linear polarisierten Welle mit der Richtung 90º. Mit der Abfragevorrichtung 301 ist eine Sendeempfängerantenne 313 zum Senden des Mikrowellensignals (oder zum Empfangen desselben) verbunden.
- Die Identifizierungsmarke 401 weist auf: eine Polarisierungstrenneinrichtung 415 zum Trennen der von der Abfrageeinrichtung 301 erzeugten Mikrowellensignale entsprechend der polarisierten Welle, einen Demodulator 416 zum Demodulieren des Steuersignals 523, einen Modulator 417 zum Modulieren des in zeitlicher Abfolge mit dem Steuersignal 523 kontinuierlich zugeführten nicht-modulierten Trägers 524, und eine Signalverarbeitungseinrichtung 418, bestehend aus einer C-MOS-Schaltung mit geringem Energieverbrauch oder dergleichen, zum Ausführen jeglicher Art von Signalverarbeitungsvorgängen. Ferner ist eine Sendeempfängerantenne 410 zum Senden des Mikrowellensignals (oder zum Empfangen desselben) mit der Identifizierungsmarke 401 verbunden.
- Im folgenden wird die Funktionsweise der zuvor beschriebenen Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung im einzelnen beschrieben.
- Die nicht-modulierte Welle der Mikrowelle wird durch das in Fig. 6 dargestellte modulierte Signal der Abfragevorrichtung 301 moduliert und als Funkwelle über die Sendeempfängerantenne 313 gesendet. Das in Fig. 6 dargestellte modulierte Signal weist ein moduliertes Steuersignal 523 mit einer ersten Polarisierungsrichtung, zum Beispiel einer rechtsgerichtet kreisförmig polarisierten Welle, auf und die nicht-modulierte Welle 524 weist eine zweite Polarisierungsrichtung, zum Beispiel einer linksgerichtete kreisförmig polarisierten Welle, auf und ist ein Signal, das mit einer konstanten Periode wiederholt auftritt. Die von der Sendeempfängerantenne 313 gesendete Funkwelle wird von der Sendeempfängerantenne 419 der Identifizierungsmarke 401 aufgefangen, wenn der Abstand zwischen der Abfragevorrichtung 301 und der Identifizierungsmarke 401 einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt und der Pegel des elektrischen Empfangsfeldes einen bestimmten Wert oder einen höheren Wert aufweist. Das empfangene Signal wird durch die Einrichtung 415 zum Trennen und Zusammensetzen polarisierter Wellen getrennt. Das modulierte Steuersignal 523 wird von dem Demodulator 416 demoduliert und danach in die Signalverarbeitungseinrichtung 418 eingegeben. Die Signalverarbeitungseinrichtung 418 verbleibt im Wartezustand solange kein von der Abfragevorrichtung 301 kommendes Signal empfangen wird. Dieser Wartezustand bedeutet einen inaktiven Zustand, in dem der Energieverbrauch auf den Minimalwert beschränkt ist, der zum Halten der Informationen des RAM in der Signalverarbeitungseinrichtung 418 erforderlich ist, und nur wenige Schaltungen mit Energie versorgt werden.
- Wenn die in der Identifizierungsmarke 401 gehaltenen Informationen unter der zuvor beschriebenen Bedingung ausgelesen werden sollen, wechselt die Signalverarbeitungseinrichtung 418 in den Betriebszustand über, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung 418 über den Demodulator 416 das Signal 532a zum Starten der Energiezufuhr von der Abfragevorrichtung 301 empfängt. Die Verarbeitung wird als Lesevorgang der Dateninformationen durch Signalerkennung des nachfolgenden Lesebefehlssignals 523b erkannt. Die CPU in der Signalverarbeitungseinrichtung 418 führt dem Modulator 417 die in dem RAM gespeicherten Dateninformationen zu, sobald es den nachfolgenden nicht-modulierten Träger 524 erkennt. Der Modulator 417 moduliert den über die Einrichtung 415 zum Trennen und Zusammensetzen von polarisierten Wellen empfangenen nicht-modulierten Träger 524 mit den Dateninformationen. Die modulierten Wellen werden von der Sendeempfängerantenne 419 zur Abfragevorrichtung 301 gesendet, so daß sie von der Abfragevorrichtung 301 über die Sendeempfängerantenne 313 empfangen werden. Die empfangenen Wellen werden in dem Sendeempfänger demoduliert, um die in der Signalverarbeitungseinrichtung 418 gespeicherten Dateninformationen zu extrahieren.
- Um die in der Identifizierungsmarke 401 gehaltenen Dateninformationen zu verändern, sendet die Abfragevorrichtung 301 über die Sendeempfängerantenne 313 als Funkwellen die modulierten Steuersignale 523 aus, die sich aus den zuvor beschriebenen richtungsmäßig polarisierten Mikrowellensignalen zusammensetzen, wonach die Schreibdatensignale 524', die sich aus denselben ersten richtungsmäßig polarisierten Mikrowellensignalen zusammensetzen, als Funkwellen über die Sendeempfängerantenne 3131 ausgesendet werden. Wenn die Schreibdatensignale 524' als Funkwellen von der Sendeempfängerantenne 313 aus gesendet werden, empfängt die Antenne 419 der Identifizierungsmarke 401 die Funkwellen und der Demodulator 416 demoduliert die empfangenen Signale durch die Einrichtung 415 zum Trennen und Zusammensetzen von polarisierten Wellen, um die demodulierten Signale in die Signalverarbeitungseinrichtung 418 zu leiten. Zu diesem Zeitpunkt wechselt die Signalverarbeitungseinrichtung 418 beim Empfang des Energiezufuhrstartsignals 523a des vorhergehenden modulierten Signals 523 zu Steuerungszwecken in den Betriebszustand über und erkennt durch die Signalerkennung des Schreibbefehlssignals 523b, daß der Informationsdatenänderungsvorgang durchzuführen ist, um so den Inhalt der in dem internen RAM enthaltenen Speicherdaten entsprechend dem demodulierten Signal neu zu schreiben. Obwohl bei dem beschriebenen Beispiel die Lesebefehlssignale der Abfragevorrichtung 301 zur Durchführung des Lesevorgangs verwendet werden, kann das Lesebefehlssignal entfallen, wenn die CPU derart ausgelegt ist, daß sie nur durch das Energiezufuhrstartsignal 523a ausgelesen werden kann.
- Die zuvor beschriebene Mikrowellen-Datenübertragungsvorrichtung ist zur Produktionssteuerung in einer Fabrik, zur Kontrolle eines Lagers, zur Steuerung der Zufahrt eines Parkplatzes und der Kontrolle des Eintretens und des Verlassens von Räumen durch Personen mit einer Identifizierungsmarke verwendbar. Zum Beispiel ist bei der Anwendung in der Produktionssteuerung in einer Fabrik auf jedem Teil eine Identifizierungsmarke angebracht, in dessen Speicher zuvor die individuellen Daten eingegeben wurden, wobei die Daten die Codenummern- der Fertigungsstraße, des Fertigungsablaufs, der Laufwege, etc. umfassen. Die Abfragevorrichtungen sind an den wesentlichen Stellen der Fertigungsstraßen angebracht. Die Abfragevorrichtung sendet die Mikrowelle in bezug auf die Identifizierungsmarke, die an jedem auf der Fertigungsstraße laufenden Teil angeordnet ist, um die internen Daten wie zuvor beschrieben auszulesen und das Steuersignal zum Steuern des Laufs der Straße auszugeben. Das Mikrowellen Kunststoff und Holz durchdringen, ist es nicht unbedingt erforderlich, die Identifizierungsmarken an der Oberfläche jedes Teils anzubringen.
- Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann bei dem hoch funktionellen Mikrowellen-Datenübertragungssystem die Identifizierungsmarke aufgrund des geringeren Energiebedarfs kleinformatiger und leichter ausgebildet werden.
Claims (3)
1. Mikrowellen-Datenübertragungssystem mit
- einer Abfragevorrichtung (101), die mit einer
Sendeeinrichtung (21) zum Senden einer Trägermikrowelle
versehen ist,
- und einer Identifizierungsmarke (102), die versehen
ist mit einer Sende- und Speichereinrichtung (24 - 27)
zum Erkennen der von der Abfragevorrichtung (101)
gesendeten Trägermikrowelle und zum Modulieren der
Trägermikrowelle mit in der Speichereinrichtung enthaltenen
Daten, um modulierte Mikrowellensignale an die
Abfragevorrichtung (101) zu senden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die von der Abfragevorrichtung gesendete
Trägermikrowelle einen Steuersignalteil (S2), der von der
Abfragevorrichtung zum Definieren eines Lese- oder eines
Schreibbefehls modulierbar ist, und einen
Informationssignalteil (S3) aufweist, der unmoduliert ist, wenn der
Steuersignalteil (S2) einen Lesebefehl definiert, und
der mit Daten moduliert ist, wenn der Steuersignalteil
(S2) einen Schreibbefehl definiert,
und die Identifizierungsmarke (102) die Trägermikrowelle
in dem Informationssignalteil (S3) mit den in ihrem
Speicher enthaltenen Daten moduliert, wenn das
Steuersignal einen Lesebefehl definiert, und die von dem Träger
im Informationssignalteil (S3) enthaltenen Daten in den
Speicher speichert, wenn der Steuersignalteil (S2) einen
Schreibbefehl definiert.
2. Mikrowellen-Datenübertragungssystem nach Anspruch 1,
bei dem die Trägermikrowellen im Steuersignalteil (523)
und im Informationssignalteil (524) die selbe Frequenz,
jedoch unterschiedliche Polarisierungen aufweisen, und
die Identifizierungsmarke (401) ein
Polarisierungstrennteil (415) zum Trennen der Teile aufweist.
3. Mikrowellen-Datenübertragungssystem nach Anspruch 2,
bei dem die Trägermikrowellen im Steuersignalteil (S2)
und im Informationssignalteil (S3) beide zirkular
polarisiert sind und unterschiedliche Drehrichtungen haben.
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