DE4327642A1 - Lesegerät für ein Detektierplättchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lesegerät für ein Detektier­ plättchen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Lesegeräte dieser Art sind bereits durch die deutschen Patente DE 40 03 410 C2 und DE 41 34 992 C1 bekannt. Sie sind geeignet, Detektierplättchen der in dem deutschen Patent DE 40 03 410 C2 beschriebenen Art berührungslos zu lesen und zu programmieren.

Das Anwendungsgebiet dieser Lesegeräte liegt in Verbin­ dung mit den Detektierplättchen bei der Technik zur be­ rührungslosen Identifizierung von Menschen, Fahrzeugen, Gütern und weiteren Gegenständen. Diese Technik kommt in letzter Zeit verstärkt zum Einsatz. Je nach Anwendungs­ fall werden dabei Detektierplättchen an Menschen, Fahr­ zeugen und Gütern usw. befestigt und meistens von statio­ nären Lesegeräten erfaßt.

Häufig tragen die betreffenden Personen das Detektier­ plättchen am Schlüsselbund oder in der Hosentasche oder auch in der Brusttasche, wenn das Detektiertplättchen die Form einer Kreditkarte besitzt.

Die Lesegeräte, die den Detektierplättchen zugeordnet sind, besitzen eine Antenne, welche als Sende-Empfangs- Antenne dient, und eine entweder von der Antenne abge­ setzte oder auch mit ihr integrierte Auswerteeinheit. Diese dient unter anderem zur Auswertung der von dem De­ tektierplättchen empfangenen Daten.

Das Detektierplättchen besitzt keine eigene Batterie für die Energieversorgung. Es bezieht seine Energie vielmehr von der Energie, die von dem Lesegerät über die Antenne zum Detektierplättchen übertragen wird. Die Datenübertra­ gung vom Detektierplättchen zum Lesegerät wird ebenfalls über die Antenne mittels einer Absorbtionsmodulation durchgeführt.

Trotz der fehlenden eigenen Energieversorgung des Detek­ tierplättchens besteht bei den berührungslos arbeitenden Systemen der Wunsch, möglichst große Reichweiten bzw. Ab­ stände zwischen dem Lesegerät und dem Detektierplättchen zu ermöglichen. Je größer sich der Abstand realisieren läßt, um so bequemer kann man nämlich eine Lesestelle, also ein Lesegerät, zum Zwecke einer Identifikation passieren, ohne daß es beispielsweise erforderlich ist, die Brieftasche oder das Schlüsselbund, also ganz allge­ mein denjenigen Gegenstand, der das Detektierplättchen beinhaltet, aus der Kleidung herausholen zu müssen und in die Nähe des Lesegerätes bringen zu müssen.

In der Praxis ist es so, daß die berührungslosen Lesesy­ steme meistens von Elektroinstallateuren montiert werden. Häufig wird bei der stationären Anbringung des Lesegerä­ tes die Antenne noch vor den abschließenden Putzarbeiten auf der Baustelle an einer vorgegebenen Lesestelle in der gewünschten Wand des betreffenden Gebäudes installiert. Erst nach Abschluß aller anderen Bauarbeiten werden dann die anderen Komponenten, nämlich die weiteren Bestandtei­ le des Lesegerätes und die Detektierplättchen ergänzt und das komplette System wird in Betrieb genommen.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Inbetriebnahme immer wieder Probleme auftreten. Der zur Antenne gehörende An­ tennenschwingkreis besteht aus einer als Spule ausgebil­ deten Induktivität sowie aus einer durch einen Kondensa­ tor gebildeten Kapazität. Wenn nun ein solcher Antennen­ schwingkreis z. B. in Form einer Rahmenantenne an bzw. in einer Wand angeordnet ist, wird der Antennenschwingkreis durch die Kapazität der Wand verstimmt. Somit ist der An­ tennenschwingkreis nicht mehr auf die vorgegebene Reso­ nanzfrequenz abgestimmt.

Je nach der Beschaffenheit der Wand ist die Kapazität der Wand und damit auch die Verstimmung des Antennenschwing­ kreises unterschiedlich groß. Diese Problematik gilt auch für Antennen, die in einer Fahrbahn oder Straße verlegt werden. Hier sind äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit, Eis, Schnee oder auch die generellen Bodenbeschaffenheiten da­ für verantwortlich, daß die Antenne des Lesegerätes ver­ stimmt wird.

Diese möglichen Verstimmungen des Antennenschwingkreises stehen dem Wunsch entgegen, möglichst große Abstände zwischen dem Detektierplättchen und dem Lesegerät bei der Identifikation zu ermöglichen. Wenn nämlich der Antennen­ schwingkreis des Detektierplättchens und der Antennen­ schwingkreis des Lesegerätes nicht auf der gleichen Reso­ nanzfrequenz jeweils auf Maximum getrimmt sind, ver­ schlechtern sich die Koppelverhältnisse zwischen den bei­ den Antennenschwingkreisen. Schon bei einer geringfügigen Verstimmung der Antenne des Lesegerätes nimmt der mögliche Leseabstand beträchtlich ab.

Wenn demgegenüber der Antennenschwingkreis des Lesegerä­ tes so abgestimmt ist, daß er auf der gleichen Resonanz­ frequenz wie der Antennenschwingkreis des Detektierplättchens schwingt, ergeben sich aufgrund der Resonanzüberhöhung ideale Koppelverhältnisse, die einen großen Leseabstand zwischen dem Detektierplättchen und dem Lesegerät ermöglichen.

Es ist zwar schon bekannt, die Lesegeräte mit einem Dreh­ kondensator auszustatten, um den Antennenschwingkreis bei einer nach dem Einbau der Antenne eingetretenen Verstimmung zu beeinflussen und an die Bedingungen des Einbauortes anzupassen, um den Antennenschwingkreis also wieder auf die vorgegebene Resonanzfrequenz abzustimmen. Jedoch hat sich in der Praxis die Verwendung solcher Drehkondensatoren nicht bewähren können.

Die Erfahrung zeigt vielmehr, daß der Personenkreis - Installateure oder Servicetechniker - mit den vorzunehmenden Trimmarbeiten überfordert sind. Vielfach sind diesem Personenkreis die technischen Bereiche von Antennen sowie die HF-Technik nur wenig geläufig, was dazu führt, daß dieser Personenkreis die beschriebene Nach-Abstimmung des Antennenschwingkreises mit Hilfe des Drehkondensators meiden. Zum Abstimmen wird nicht nur ein Schraubenzieher benötigt, sondern es müssen auch entsprechende Meßgeräte wie Feldstärkemesser oder Oszillograph mit einer speziellen Empfangsantenne vorhan­ den sein, die jedoch meistens nicht zur Verfügung stehen. Letztendlich unterbleibt also die erforderliche Abstimmung der eingebauten Antenne, und aus diesen Grün­ den gibt es daher kaum berührungslose Systeme mit großen Rahmenantennen, welche gewünschte große Leseabstände von bis zu 1 m ermöglichen.

Diesem Nachteil will die Erfindung entgegentreten, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Lesegerät der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, welches große Abstände zwischen dem Lesegerät und dem De­ tektierplättchen bei der bestimmungsgemäßen Verwendung von Lesegerät und Detektierplättchen ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung sieht bei dem Lesegerät eine automatisch arbeitende Abstimmeinheit vor, durch welche der Antennen­ schwingkreis automatisch auf die vorgegebene Resonanzfre­ quenz abgestimmt werden kann. Wenn beim Einbau der An­ tenne beispielsweise in eine Wand aufgrund der Kapazität dieser Wand der ursprünglich auf die Resonanzfrequenz ausgelegte Antennenschwingkreis verstimmt wird, sorgt die Abstimmeinheit dafür, daß der Antennenschwingkreis auto­ matisch wieder auf die Resonanzfrequenz abgestimmt und somit der Einfluß der Kapazität der Wand eliminiert wird. Durch die Erfindung ist daher gewährleistet, daß der An­ tennenschwingkreis unabhängig von äußeren Einflüssen stets optimal abgestimmt ist, ohne daß hierzu von einer Bedienungsperson noch irgendwelche externen Abstimmarbei­ ten vorgenommen werden müssen. Da sichergestellt ist, daß die Antennenschwingkreise des Detektierplättchens und des Lesegerätes stets auf der gleichen Resonanzfrequenz schwingen, ergeben sich aufgrund der Resonanzüberhöhung ideale Koppelverhältnisse, die einen maximalen Leseab­ stand ermöglichen. Nach dem Einbau der Antenne des Lese­ gerätes sind keinerlei zusätzliche Maßnahmen und Abtrimm­ arbeiten mehr erforderlich, vielmehr werden diese Ab­ trimmarbeiten durch die Erfindung automatisiert.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dem Antennenschwingkreis durch die Ab­ stimmeinheit zusätzlich vorgesehene Kapazitäten und/oder Induktivitäten zuzuschalten bzw. die zusätzlich vorgesehenen Kapazitäten und/oder Induktivitäten von dem Antennenschwingkreis abzuschalten. Auf diese Weise lassen sich die Kapazitätswerte und/oder Induktivitätswerte, welche die Resonanzfrequenz bestimmen, einfach variieren, um den Antennenschwingkreis in Abhängigkeit der äußeren Einflüsse automatisch auf die Resonanzfrequenz abzustimmen.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kapazität des Schwingkreiskondensators des Antennenschwingkreises kleiner bemessen ist, als die der Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises entspre­ chende Kapazität.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Antennenschwing­ kreiskapazität so zu verändern, daß eine Abstimmung des Antennenschwingkreises in beiden Richtungen erfolgen kann. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Werte der zusätz­ lichen Kapazitäten und/oder Induktivitäten im Sinne einer binären Abstufung zu wählen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise mit vier zusätzlichen Kapazitäten insge­ samt sechzehn unterschiedliche Kapazitätswerte realisie­ ren.

In vorteilhafter Weise gestattet es die Erfindung, den Mikroprozessor, welcher der Auswerteeinheit des Lesegerä­ tes zugeordnet ist, neben der üblichen Datenauswertung zur automatischen Abstimmung des Antennenschwingkreises heranzuziehen. Daneben ist es auch möglich, einen separa­ ten Abstimm-Mikroprozessor innerhalb der automatischen Abstimmeinheit vorzusehen.

Die Mikroprozessoren lassen sich in zweckmäßiger Ausge­ staltung der Erfindung mit einem Algorithmus programmie­ ren, der eine automatische Abstimmung des Antennen­ schwingkreises auf seine Resonanzfrequenz ermöglicht. Als Algorithmus kann das Auffinden des Maximums der Schwing­ kreisspannung bzw. des Schwingkreisstromes nach der an sich bekannten Methode der sukzessiven Approximation durchgeführt werden, bei der eine schrittweise Annäherung an das Maximum der Schwinkreisspannung bzw. des Schwing­ kreisstromes vorgenommen wird. Die Schwingkreiskapazität wird also schrittweise solange verändert, bis die Schwingkreisspannung bzw. der Schwingkreisstrom das Maximum besitzt.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Er­ findung wird ständig eine automatische Abstimmung des An­ tennenschwingkreises auf die Resonanzfrequenz durchge­ führt.

Dadurch wird erreicht, daß der Antennenschwingkreis stets optimal abgestimmt ist, auch wenn sich im Verlaufe der Zeit die äußeren Einflüsse (z. B. Feuchtigkeit der Wand und damit die Kapazität der Wand) ändern.

Das ständige automatische Abstimmen ist beispielsweise eine wichtige Forderung bei Parkanlagen in Parkhäusern, in denen die Schranke am Ausgang durch ein Detektier­ plättchen geöffnet wird, welches unten am Fahrzeug mon­ tiert ist. Das Lesegerät befindet sich dabei in der Fahr­ bahn bzw. in dem Boden.

In dem beschriebenen Anwendungsfall des berührungslosen Identifikationssystems ist nicht vorhersehbar, welcher Fahrzeugtyp sich jeweils über der Antenne befindet, und je nach Fahrzeugmodell ist ein unterschiedlicher Abstand zwischen dem Detektierplättchen und dem Lesegerät vorhan­ den. Durch diese unterschiedlichen Abstände wird der An­ tennenschwingkreis in Folge der großen Eisenmasse des Fahrzeuges stark verstimmt. Deshalb ist es hier von be­ sonderem Vorteil, wenn der separate Mikroprozessor der Abstimmeinheit ständig eine automatische Abstimmung des Antennenschwingkreises auf die Resonanzfrequenz durch­ führt, damit jedes Fahrzeug zuverlässig identifiziert werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung er­ folgt die automatische Abstimmung nur innerhalb eines eingeschränkten wählbaren Abstimmbereiches.

Durch diese Maßnahme läßt sich eine Geschwindigkeitserhö­ hung bei der automatischen Abstimmung erzielen, so daß die Zeitdauer der automatischen Abstimmung auf die Reso­ nanzfrequenz nur gering ist. Dies ist von Interesse bei dem voranstehend beschriebenen Anwendungsfall der Identi­ fizierung von unterschiedlichen Fahrzeugtypen, bei denen unterschiedliche Abstände zwischen dem Detektierplättchen und dem Lesegerät vorhanden sind. Man kann hier einige extrem unterschiedliche Fahrzeugtypen mit unterschiedli­ chen Abständen über der Fahrbahn durchmessen und danach den Mikroprozessor lediglich zwischen einigen Werten hin- und herschalten, anstatt den vollen Abstimmbereich zu durchlaufen.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die automatische Abstimmung jeweils nach dem Einschalten der Betriebsspannung des Lesegerätes vorge­ nommen wird. Daneben kann es aber auch zweckmäßig sein, die automatische Abstimmung durch Betätigung einer geson­ derten Taste einzuleiten. Vorteilhaft ist auch die Mög­ lichkeit, die automatische Abstimmung durch ein von dem Detektierplättchen gesendetes spezielles Schaltsignal zu starten.

Besonders zweckmäßig ist es im Rahmen der Erfindung, wenn die automatische Abstimmung in wählbaren Zeitabständen periodisch durchgeführt wird. Diese Maßnahme empfiehlt sich insbesondere dann, wenn aufgrund der örtlichen Gege­ benheiten zu erwarten ist, daß sich die äußeren Ein­ flüsse, welche eine Verstimmung des Antennenschwingkrei­ ses bewirken, nur über längere Zeiträume hinweg ändern.

Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, die auto­ matische Abstimmung in Abhängigkeit der Qualität der vom Lesegerät empfangenen Signale des Detektierplättchens einzuleiten und zwar dann, wenn die Qualität dieser Si­ gnale eine vorgebbare Toleranzgrenze unterschreitet, bzw. wenn die Signalform der Daten schlecht oder unvollständig ist.

Insgesamt wird durch die Erfindung ein Lesegerät bei ei­ nem berührungslosen Identifikationssystem geschaffen, welches es ermöglicht, große Abstände zwischen dem Lese­ gerät und dem Detektierplättchen vorzusehen, ohne daß da­ durch der sichere Funktionsablauf gefährdet wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines berührungslosen Identifikationssystems mit einem Lesegerät und einen Detektier­ plättchen,

Fig. 2 eine etwas detailliertere Darstellung eines Detektierplättchens und eines Lesegerätes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer an einer Wand angeordneten Rahmenantenne eines Lesegerätes,

Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild eines An­ tennenschwingkreises des Lesegerätes zur Verdeutlichung der Kapazität der in Fig. 3 gezeigten Wand,

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild eines Lese­ gerätes mit einer automatischen Abstimm­ einheit,

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild der automa­ tischen Abstimmung eines Antennenschwing­ kreises, und

Fig. 7 eine Darstellung des Verlaufes der Schwingkreisspannung in Abhängigkeit der Schwingkreiskapazität.

In Fig. 1 und 2 ist in schematischer Form ein berührungs­ loses Identifikationssystem dargestellt, welches jeweils ein bekanntes Detektierplättchen 10 sowie ein bekanntes Lesegerät 12 umfaßt. Zwischen dem Detektierplättchen 10 und dem Lesegerät 12 findet ein Datenaustausch statt. Da das Detektierplättchen 10 über keine eigene Batterie ver­ fügt, erfolgt außerdem von dem Lesegerät 12 eine Energie­ übertragung zum Detektierplättchen 10.

Der bekannte Aufbau des Detektierplättchens 10 umfaßt einen Chip 18 sowie einen durch eine Kapazität C1 und durch eine Induktivität L1 gebildeten Schwingkreis als Antenne. Dieser Schwingkreis ist auf die Resonanzfrequenz fo abgestimmt.

Das Lesegerät 12 wird mit einer Betriebsspannung UB ge­ speist und besitzt in bekannter Weise eine Rahmenantenne 14, die als Sende-Empfangs-Antenne arbeitet, sowie eine Auswerteeinheit 16. Die Rahmenantenne bildet eine Induk­ tivität L2, die zusammen mit einer Kapazität C2 den An­ tennenschwingkreis darstellt.

Die Darstellung in Fig. 3 zeigt eine Rahmenantenne 14 des Lesegerätes 12, wobei die Rahmenantenne 14 auf oder in einer Wand 20 angeordnet und über eine elektrische Lei­ tung 30 mit der hier nicht gezeigten Auswerteeinheit 16 verbunden ist. In Fig. 4 ist durch den gestrichelt ge­ zeichneten Kondensator die Kapazität C3 der Wand 20 ver­ deutlicht. Durch diese Kapazität C3 wird der Antennen­ schwingkreis aus L2 und C2 verstimmt, der somit nicht mehr die Resonanzfrequenz fo besitzt. Diese Verstimmung des Antennenschwingkreises 28 führt dazu, daß sich das Detektierplättchen 10 in sehr geringem Abstand zum Lesegerät 12 bzw. zur Rahmenantenne 14 befinden muß, um eine sichere Arbeitsweise zu gewährleisten.

Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung ein Lesegerät 12 mit einer automatischen Abstimmeinheit 22 zum automa­ tischen Abstimmen des Antennenschwingkreises 28 auf die Resonanzfrequenz fo. Der Antennenschwingkreis 28 umfaßt die Induktivität L2 sowie eine Kapazität C4. Der Wert der Kapazität C4 ist kleiner bemessen, als der Wert, der bei der Induktivität L2 für die Resonanzfrequenz fo erforder­ lich ist. Parallel zu der den Schwingkreiskondensator C4 bildenden Kapazität sind zusätzliche Kondensatoren C5-C8 vorgesehen, die über elektronische Schalter S1-S4 einzeln oder auch mehrfach zugeschaltet bzw. abgeschaltet werden können. Die elektronischen Schalter S1-S4 lassen sich dabei durch Feldeffekttransistoren realisieren.

Durch die damit ermöglichten Änderungen der Kapazitäts­ werte kann der Antennenschwingkreis 28 so abgestimmt wer­ den, daß er auf der Resonanzfrequenz fo bzw. zumindest in unmittelbarer Nähe dieser Resonanzfrequenz fo schwingt. Die Veränderung und Einstellung der insgesamt für den An­ tennenschwingkreis 28 wirksamen Gesamtkapazität wird durch einen separaten Mikroprozessor 24 der automatischen Abstimmeinheit 22 vorgenommen. Zu diesem Zweck kann der Mikroprozessor 24 mit einem Alogrithmus programmiert wer­ den, welcher eine Abstimmung des Antennenschwingkreises auf das Maximum bzw. auf die Resonanzfrequenz fo durch entsprechende Ansteuerung und Betätigung der elektro­ nischen Schalter S1-S4 erlaubt. Der Algorithmus läßt sich einfach realisieren, nachdem die Resonanzfrequenz fo vorgegeben und die Kapazitätswerte der zusätzlichen Kon­ densatoren C5-C8 bekannt sind, und nachdem die Spannung am Antennenschwingkreis 28 bei Speisung mit der Resonanz­ frequenz fo gemessen und ausgewertet werden kann.

Die in Fig. 5 gezeigte Kapazität C4 ist in ihrem Wert kleiner bemessen, als es für die Resonanzfrequenz fo er­ forderlich ist. Somit kann der Antennenschwingkreis 28 in Fig. 5 in beide Richtungen abgestimmt werden, in Abhängigkeit davon, ob die tatsächliche durch die Induk­ tivität L2 und die Kapazität C4 bestimmte Resonanzfre­ quenz oberhalb oder unterhalb der vorgegebenen Resonanz­ frequenz fo liegt.

Die Werte der zusätzlichen Kondensatoren C5-C8 sind im Sinne einer binären Abstufung gewählt, so daß sich mit den vier Kondensatoren C5-C8 insgesamt sechzehn ver­ schiedene Kapazitätswerte realisieren lassen. Es sei an­ genommen, daß der Antennenschwingkreis 28 ursprünglich in Luft (vor dem Einbau der Rahmenantenne 14 in die Wand 20) auf die Resonanzfrequenz fo abgestimmt wurde und daß da­ bei die Kapazität C2 (vgl. Fig. 2) einen Wert von 1000 pf besitzt. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Lesegerät ist der Schwingkreiskondensator C4 dann mit einem kleineren Wert von 850 pf gewählt.

Mit Hilfe der zusätzlichen Kondensatoren C5-C8 kann die wirksame Kapazität des Antennenschwingkreises 28 nun zwischen 850 pf und 1150 pf verändert werden. Dies ent­ spricht einem Abstimmbereich von 1000 pf +/-150 pf, bei einer Auflösung von 20 pf. Falls diese Stufen von 20 pf nicht ausreichen oder wenn die Rasterung zu groß ist, können weitere binäre Stufen hinzugefügt oder generell die einzelnen Werte der Stufen verändert werden, so daß eine universelle Anpassung an unterschiedliche Bedingun­ gen möglich ist. Insbesondere läßt sich auch die Anzahl der zusätzlichen Kondensatoren C5-C8 verändern.

Bei der vorangehenden Beschreibung des Ausführungsbei­ spiels gemäß Fig. 5 wurde davon ausgegangen, daß der Mikroprozessor 24 der automatischen Abstimmeinheit 22 für die automatische Abstimmung herangezogen wird. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, den Mikropro­ zessor 26, welcher Bestandteil des Lesers 12 bzw. der Auswerteeinheit 16 ist, für die automatische Abstimmung mit auszunutzen. So kann eine automatische Abstimmung des Antennenschwingkreises 28 beispielsweise eingeleitet wer­ den, wenn das Lesegerät 12 in Betrieb genommen und an die Betriebsspannung UB angeschaltet und der Mikroprozessor 26 noch nicht für die eigentliche Datenverarbeitung der vom Detektierplättchen 10 empfangenen Daten benötigt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 wird nachfolgend ein Beispiel einer automatischen Abstimmung näher erläutert. Fig. 6 zeigt hierzu ein schematisches Blockschaltbild, und in Fig. 7 ist in Form einer Resonanzkurve die Schwingkreisspannung U bei sich ändernder Schwingkreis­ kapazität C dargestellt. Dort sind zwei unterschiedliche Schrittweiten gezeigt. Die Schrittweite A gibt einen Abstimmungsbereich mit 16 Schritten wieder, wie dies der Verwendung der vier schaltbaren zusätzlichen Kondensato­ ren C5-C8 entspricht. Die andere Schrittweite B gibt einen größeren Abstimmbereich mit insgesamt 128 Schritten wieder (in diesem Fall werden sieben zusätzliche Konden­ satoren erforderlich).

In Fig. 6 erzeugt ein Oszillator 32 Impulse 56 mit der Resonanzfrequenz fo. Diese Impulse 56 gelangen über einen HF-Verstärker 34 zu einem Filter 36 (Pi-Filter), an dessen Ausgang eine Sinusspannung 58 mit der Resonanz­ frequenz fo auftritt, welche die Antennenspule L2 speist.

Die an dem Antennenschwingkreis auftretende Schwingkreis­ spannung U wird einem Tiefpaß 48 mit einem Gleichrichter zugeführt, so daß sich am Ausgang des Tiefpasses 48 die dargestellte gleichgerichtete Spannung U1 einstellt, die noch eine geringe Welligkeit besitzt. Über einen Differenzierer 50 wird die Spannung U1 verarbeitet, wobei sich dann die von dem Hochspannungsanteil befreite differenzierte Gleichspannung U2 ergibt, die einem Amplituden-Komparator 52 zugeführt wird, der auch von dem Oszillator 32 gespeist wird.

An den Amplituden-Komparator 52 schließt sich ein Impulsfilter 54 an, dessen Ausgang entweder das digitale Signal "1" oder "0" besitzt, und diese digitalen Signale werden zum Mikroprozessor 26 geführt. Dieser speist wiederum den Amplituden-Komparator 52, den Oszillator 32 sowie eine Schaltersteuerung 38. Die Schaltersteuerung 38 übernimmt die Ansteuerung von vier Feldeffekttransistoren 40, 42, 44 und 46 zum An- bzw. Abschalten der vier zusätzlichen Kondensatoren C5-C8.

Wie Fig. 7 zeigt, ändert sich die Schwingkreisspannung U in Abhängigkeit der Schwingkreiskapazität C, wobei die Schwingkreisspannung U bei der Resonanzfrequenz fo bzw. dem dazugehörigen Kapazitätswert C ihr Maximum erreicht. Somit kann durch Ermittlung des Maximums der Schwing­ kreisspannung die Kapazität C ermittelt bzw. durch Schalten der zusätzlichen Kondensatoren C5-C8 einge­ stellt werden.

Die in diesem Sinne durchgeführte automatische Abstimmung kann durch Maximumsuche z. B. nach der an sich bekannten Methode der sukzessiven Approximation, also im Sinne einer schrittweisen Annäherung vorgenommen werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Schwingkreiskapazität C so klein ist, daß man sich bei der Resonanzkurve in Fig. 7 an dem Punkt X befindet. Durch Verändern der Schwingkreiskapazität C läßt sich dann feststellen, daß sich bei Vergrößerung der Schwingkreiskapazität C auch eine Vergrößerung der Schwingkreisspannung U ergibt, daß man sich also innerhalb des ansteigenden Kurventeils der Resonanzkurve mit positiver Steigung befindet.

In dem angenommenen Fall der positiven Steigung der Resonanzkurve und der Vergrößerung der Werte der Schwing­ kreiskapazität C ergibt sich am Ausgang des Differenzie­ rers 50 ein Anstieg der Gleichspannung U2, und am Ausgang des Amplituden-Komparators 52 nimmt die ursprüngliche Signalspannung 60 einen Verlauf gemäß der Signalspannung 62 an. Die Signalspannung 62 besteht also zum größten Teil aus "1"-Signalen.

Die Signalspannung 62 wird vom Impulsfilter 54 verarbei­ tet, welches Impulse unterhalb einer wählbaren Impuls­ dauer unterdrückt. Dies führt dazu, daß am Ausgang des Impulsfilters 54 das digitale Signal "1" auftritt, welches also angibt, daß die Schwingkreisspannung U bei zunehmenden Kapazitätswerten der Schwingkreiskapazität C ansteigt.

Wenn bei weiter zunehmender Schwingkreiskapazität C das Maximum der Schwingkreisspannung U bei der Resonanzfre­ quenz fo überschritten und demzufolge die Schwingkreis­ spannung U wieder abnimmt und man sich im rechten Teil der Resonanzkurve in Fig. 7 mit negativer Steigung befin­ det, nimmt auch die Gleichspannung U2 ab und am Ausgang des Amplituden-Komparators 52 stellt sich die gestrichelt gezeichnete Signalspannung 64 ein. Am Ausgang des Impuls­ filters 54 tritt dann das digitale Signal "0" auf.

In der beschriebenen Weise läßt sich also mit der automa­ tischen Abstimmung mit Hilfe der schaltbaren zusätzlichen Schwingkreiskondensatoren C5-C8 das Maximum der Schwingkreisspannung U ermitteln und die da zugehörige gewünschte Schwingkreiskapazität C automatisch ein­ stellen. Die dazugehörige Resonanzkurve gemäß Fig. 7 wurde von einem Plotter aufgezeichnet, und zwar bei Anwendung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6.

Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch bei solchen Lesegeräten anwenden, die nicht nur die vom Detektierplättchen gesendeten Daten lesen, sondern die das Detektierplättchen auch programmieren können. Vor allem beim Programmieren des Detektierplättchens ist näm­ lich eine optimale Abstimmung zwischen dem Detektier­ plättchen und der Rahmenantenne bzw. dem Lesegerät erfor­ derlich, weil für den Programmiervorgang ein maximaler Strom benötigt wird, um die Speicherzellen im Detektier­ plättchen entsprechend zu verändern. Diesen maximalen Strom erhält man vorzugsweise dann, wenn die beiden An­ tennenschwingkreise des Detektierplättchens und des Lese­ gerätes gemeinsam auf die Resonanzfrequenz abgestimmt sind.

Die Realisierung des erfindungsgemäßen Gedankens der au­ tomatischen Abstimmung ist im übrigen unabhängig davon, ob der Antennenschwingkreis des Lesegerätes als Serien- Schwingkreis oder Parallel-Schwingkreis ausgebildet ist.

Claims (17)

1. Lesegerät (12) für ein Detektierplättchen (10), mit einem als Antenne (14) ausgebildeten und einen Schwing­ kreiskondensator (C4) umfassenden Antennenschwingkreis (28) mit vorgegebener Resonanzfrequenz (fo), dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine automatisch arbeitende Abstimmein­ heit (22) vorgesehen ist, durch welche der Antennen­ schwingkreis (28) automatisch auf die vorgegebene Reso­ nanzfrequenz (fo) abstimmbar ist.

2. Lesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antennenschwingkreis (28) durch die Abstimmein­ heit (22) zusätzlich vorgesehene Kapazitäten (C5-C8) und/oder Induktivitäten zuschaltbar sind, bzw. daß die zusätzlich vorgesehenen Kapazitäten und/oder Induktivitä­ ten von dem Antennenschwingkreis (28) abschaltbar sind.

3. Lesegerät nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kapazität des Schwingkreiskondensa­ tors (C4) des Antennenschwingkreises (28) kleiner ist, als die der Resonanzfrequenz (fo) des Antennenschwing­ kreises (28) entsprechende Kapazität.

4. Lesegerät nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Induktivität des Antennenschwing­ kreises (28) kleiner ist, als die der Resonanzfrequenz (fo) des Antennenschwingkreises (28) entsprechende Induk­ tivität.

5. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der zusätzlichen Kapazitäten und/oder Induktivitä­ ten binär abgestuft sind.

6. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Le­ segerät (12) in an sich bekannter Weise eine Auswerteein­ heit (16) mit einem Mikroprozessor (26) umfaßt, und daß der Mikroprozessor (26) neben der üblichen Datenauswer­ tung zur automatischen Abstimmung des Antennenschwing­ kreises (28) herangezogen wird.

7. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die au­ tomatische Abstimmeinheit (22) einen separaten Abstimm- Mikroprozessor (24) umfaßt.

8. Lesegerät nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mikroprozessoren (24; 26) mit einem Algorithmus programmiert sind, der eine automatische Ab­ stimmung des Antennenschwingkreises (28) auf seine Reso­ nanzfrequenz (fo) ermöglicht.

9. Lesegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Algorithmus für die automatische Abstimmung des Antennenschwingkreises (28) auf seine Resonanzfrequenz (fo) das Auffinden des Maximums der Schwingkreisspannung bzw. des Schwingkreisstromes nach der Methode der sukzessiven Approximation angewandt wird.

10. Lesegerät nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Mikroprozessor (24) der Abstimmeinheit (22) ständig betriebsbereit und ständig eine automatische Abstimmung des Antennenschwingkreises (28) auf die Resonanzfrequenz (fo) durchführt.

11. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die au­ tomatische Abstimmung nur innerhalb eines eingeschränkten wählbaren Abstimmbereiches erfolgt.

12. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die au­ tomatische Abstimmung jeweils nach dem Einschalten der Betriebsspannung (UB) ("Power-On-Reset") vorgenommen wird.

13. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die au­ tomatische Abstimmung durch ein von dem Detektierplätt­ chen (10) gesendetes spezielles Schaltsignal eingeleitet wird.

14. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die au­ tomatische Abstimmung in wählbaren Zeitabständen peri­ odisch durchgeführt wird.

15. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die au­ tomatische Abstimmung in Abhängigkeit der Qualität der vom Lesegerät (12) empfangenen Signale bei schlechter Si­ gnalform der Daten eingeleitet wird.

16. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ tennenschwingkreis (28) als Parallelschwingkreis ausge­ bildet ist.

17. Lesegerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ tennenschwingkreis als Reihenschwingkreis ausgebildet ist.