DE60115676T2 - Kontaktloses elektronisches etikett für produkte mit elektrisch leitender oberfläche - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft kontaktfreie elektronische Etiketts, die auf Produkten zwecks ihrer Identifikation angebracht werden, und insbesondere solche, die auf Produkten mit leitender Oberfläche angebracht werden sollen.
- Es ist bekannt, Produkte mit „Strichcodes" zu identifizieren, die direkt auf die Produkte oder auf Etiketts gedruckt sind, die dann auf letztere aufgeklebt werden.
- Diese Strichcodes werden bei ihrer Passage an der Kasse von einer optischen Vorrichtung gelesen, und ihre Dekodierung ermöglicht die Adressierung eines Informatiksystems, um ihren Preis zu erfahren, ihn auf einem Display anzuzeigen und ihn der Summe von anderen, vor der optischen Vorrichtung vorbei geführten Produkten hinzuzufügen.
- Einer der Hauptnachteile der Strichcodes besteht darin, dass sie zum Zeitpunkt ihres Druckens festgelegt sind und demnach keine Verfolgung des Produkts im Laufe der Zeit, von der Herstellung bis zum Verkauf, geschweige denn während der gesamten Garantiezeit ermöglichen.
- So wurde vorgeschlagen, die Strichcodes durch so genannte elektronische Etiketts mit einer elektronischen Schaltung zu ersetzen, die hauptsächlich einen elektronischen Speicher umfasst, um nicht nur die Informationen eines Strichcodes sondern ebenfalls andere, das „Leben" des Produkts betreffende Informationen aufzuzeichnen, wobei bestimmte dieser zusätzlichen Informationen in Laufe dieses Lebens abgeändert oder aktualisiert werden können.
- Bei einfachen Anwendungen dienen die elektronischen Etiketts als Diebstahlsicherung, indem ein Alarm ausgelöst wird, wenn das Produkt Tore durchläuft, ohne vorher an der Kasse zur Zahlung vorgelegt worden zu sein, wobei die Passage an der Kasse mit Zahlung die Deaktivierung des Alarms bewirkt.
- Wie die in Betracht gezogene Anwendung auch beschaffen sein mag, umfasst ein kontaktfreies elektronisches Etikett
10 (1 ) eine Antenne13 , die einer elektronischen Schaltung14 in Form einer integrierten Schaltung, dem so genannten elektronischen Chip, zugeordnet ist. Die Antenne12 ist ein abgestimmter Kreis bestehend aus einer Spule16 und einem Kondensator18 , wobei der Kondensator Bestandteil der elektronischen Schaltung14 ist. - Die Spule
16 besteht aus einigen auf einer Isolierfolie22 angeordneten Windungen20 (2 ), wobei die Enden24 und26 der Wicklung der Windungen an die Klemmen des innerhalb der elektronischen Schaltung angeordneten Kondensators18 angeschlossen sind. Der elektronische Chip14 ist auf die Folie22 geklebt. - Ein derartiges elektronisches Etikett wird bei seiner Passage vor einer Lesevorrichtung gelesen, die eine von der Antenne
12 erfasste elektromagnetische Strahlung abgibt. - Das von der Lesevorrichtung abgegebene Signal umfasst ein Hochfrequenzsignal, das moduliert wird, beispielsweise hinsichtlich der Amplitude, durch ein Niedrigfrequenzsignal, das die zu übertragenden Informationen transportiert, beispielsweise eine Ausleseanweisung des elektronischen Speichers.
- Das von der Antenne
12 erfasste Hochfrequenzsignal, beispielsweise mit einer Frequenz von 13,56 MHz, dient nach Gleichrichtung und Filterung zur Versorgung der elektronischen Schaltung14 mit elektrischer Energie, während das Niedrigfrequenzsignal nach Demodulation et Decodierung dazu dient, die Anweisung zu erkennen. - Die Anweisung kann darin bestehen, den elektronischen Speicher auszulesen, um seinen gesamten Inhalt oder einen Teil davon an die Lesevorrichtung zu übertragen, und zwar über die Antenne
12 , die weiterhin ein Hochfrequenzsignal empfängt, das zwar nicht moduliert ist, dessen Last jedoch entsprechend einem modulierten, den Inhalt des ausgelesenen Speichers darstellenden Signal veränderlich ist. - Daraus ergibt sich eine Modulation der magnetischen Kopplung zwischen der Antenne
12 und der Antenne der Lesevorrichtung, die von dieser erfasst und decodiert wird. - Das elektronische Etikett
10 ist beispielsweise durch Kleben mit dem zu identifizierenden Produkt fest verbunden, oder über die Isolierfolie22 mit seiner Verpackung. - Dieser Typ eines elektronischen Etiketts, das als passiv bezeichnet wird, weil es mit der Energie des Hochfrequenzsignals versorgt wird, funktioniert ausgezeichnet, wenn der Träger des elektronischen Etiketts nicht elektrisch leitend ist, aber seine Funktion verschlechtert sich bzw. ist sogar unmöglich, wenn der Träger aus einem elektrisch leitenden Material besteht, da die elektromagnetische Strahlung von dem leitenden Material in Form von Foucaultschen Strömen absorbiert wird, so dass die Antenne des elektronischen Etiketts kein Signal mehr erfasst und demzufolge nicht von dem Hochfrequenzsignal mit Energie versorgt wird.
- Im Fall eines leitenden Trägers wurde vorgeschlagen, so genannte aktive elektronische Etiketts zu verwenden, die über eine Batterie mit elektronischer Energie versorgt werden und dann wie Funkfrequenzsender funktionieren. Derartige elektronische Etiketts, die beispielsweise an Kraftfahrzeug-Montagestrassen zum Einsatz gelangen, sind voluminös und teuer und können demnach nicht an kleineren und/oder preiswerteren Produkten befestigt werden.
- Eine Zwischenlösung besteht darin, das elektronische Etikett von seinem leitenden Träger zu entfernen und es beispielsweise auf der Verpackung des Produkts anzubringen, was den Nachteil aufweist, das elektronische Etikett vom Produkt selbst zu trennen. Das ist beispielsweise der Fall bei Produkten wie den so genannten „Laser-Disketten", d.h. die mit einem Laserstrahl beschrieben und ausgelesen werden können, da diese Disketten auf einer Seite eine leitende Oberfläche aufweisen.
- Die Unterlage
DE 195 42 900 A1 beschreibt einen Datenträger mit integrierter Schaltung und schleifenförmiger Antenne für den elektromagnetischen Daten- und Energieaustausch. Dieser Träger umfasst ebenfalls mindestens eine zusätzliche leitende Wicklung, um die Reichweite der Kommunikation für eine Verwendung auf einer Metallfläche zu verbessern. - Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, ein elektronisches Etikett herzustellen, das fest mit einem leitenden Träger verbunden werden kann. Bei dem leitenden Träger kann es sich zum Beispiel um die leitende Oberfläche einer Laser-Diskette, die äußere Metallwand einer Gasflasche oder auch ein Ersatzteil aus Metall handeln.
- Die Erfindung betrifft demnach ein kontaktfreies elektronisches Etikett, das über eine dielektrische Isolierschicht fest mit einer leitenden Fläche verbunden werden soll, wobei das besagte Etikett einerseits einen elektrisch isolierenden Träger mit einer integrierten Schaltung aufweist, die mit einer ersten leitenden Antennenwicklung verbunden ist, um einen ersten abgestimmten Kreis zu bilden, und andererseits einen Kreis mit einer zweiten leitenden Windungswicklung mit zwei Enden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zwei großflächige, an den Enden der zweiten Wicklung angeordnete Beläge umfasst, die sich über den Träger erstrecken, ohne sich gegenüber zu liegen, und die weitaus breiter sind als ein Wicklungsende, so dass jeder Belag mit der besagten leitenden Fläche zusammenwirken kann, um einen Kondensator zu bilden, der den Kreis auf eine Abstimmfrequenz abstimmt.
- Der Isolierträger kann aus zwei Isolierträgern bestehen, deren sich gegenüberliegende Seiten fest miteinander verbunden sind, beispielsweise anhand einer isolierenden Klebschicht.
- Die mit der leitenden Fläche in Kontakt stehende dielektrische Isolierschicht ist eine Klebschicht. Diese Klebschicht ist mit einer abziehbaren Schutzfolie bedeckt.
- Der abgestimmte Kreis mit der ersten leitenden Antennenwicklung und der abgestimmte Kreis mit der zweiten leitenden Wicklung haben sehr benachbarte Abstimmfrequenzen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels, wobei die besagte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt, in denen:
-
1 ein Funktionsschema eines kontaktfreien elektronischen Etiketts gemäß dem Stand der Technik ist, -
2 eine Draufsicht auf ein kontaktfreies Etikett gemäß dem Stand der Technik ist, -
3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes kontaktfreies Etikett ist, -
4 eine Schnittansicht nach Linie IV–IV von3 ist, und -
5 ein Schema ist, das die elektrische Herstellung des abgestimmten Kreises darstellt, indem die Metallfläche des Produkts als einer der Beläge des Abstimmkondensators verwendet wird. -
1 und2 wurden bereits im Oberbegriff beschrieben, um ein kontaktfreies Etikett gemäß dem Stand der Technik zu definieren, das fest mit einem Produkt verbunden werden soll, dessen Außenwand nicht leitend ist. - Um fest mit einer Wand aus leitendem Material verbunden zu werden, muss das Etikett gemäß dem Stand der Technik erfindungsgemäß abgeändert werden, um dort eine Wicklung und zwei leitende Stifte einzubauen, die jeweils an ein Ende der Wicklung angeschlossen werden, wobei die Wicklung und die leitenden Stifte an der Seite des isolierenden Trägers angeordnet werden, die derjenigen gegenüberliegt, die die Antennenwicklung und den elektronischen Chip
14 trägt. Diese gegenüberliegende Seite soll fest mit der Wand aus leitendem Material des zu etikettierenden Produkts, beispielsweise über eine isolierende Klebschicht, verbunden werden. - Genauer gesagt wie die Darstellungen der
3 und4 zeigen, bei denen ein Isolierträger22 , beispielsweise aus Polyethylen, auf einer Seite30 als Träger für eine flächige Wicklung16 aus leitenden Windungen20 dient. - Die Enden
24 und26 der Wicklung16 sind an die Eingangsklemmen des elektronischen Chips14 angeschlossen. Das Ende26 ist das äußere Ende der Wicklung, während das Ende24 an das innere Ende32 mittels den Träger22 durchquerenden leitenden Stiften34 und36 und einer die Stifte34 und36 verbindenden leitenden Brücke38 angeschlossen ist. - Die der Seite
30 gegenüberliegende Seite40 des Trägers22 dient als Träger für eine aus einigen leitenden Windungen44 bestehende flächige Wicklung42 . Die Windungen44 umgeben diejenigen20 der Wicklung16 , wobei diese Anordnung jedoch nicht erforderlich ist. - Jedes Ende der Wicklung
42 ist an einen großflächigen leitenden Stift46 oder48 angeschlossen, wovon sich einer46 innerhalb der Windungen44 und der andere48 außerhalb der Windungen44 befindet. - Das in Verbindung mit
3 und4 beschriebene Produkt bildet ein erfindungsgemäßes kontaktfreies elektronisches Etikett50 . Ein derartiges Etikett50 wird dann anhand einer isolierenden Klebschicht52 fest mit der leitenden Außenwand des zu etikettierenden Produkts verbunden. - Vorzugsweise befindet sich diese isolierende Klebschicht
52 an der Seite40 des Trägers22 und ist mit einer Silikonpapierfolie54 geschützt. - Diese Silikonpapierfolie
54 wird von dem Etikett50 abgezogen, bevor die mit der isolierenden Klebschicht52 versehene Seite40 gegen die leitende Außenwand des zu etikettierenden Produkts gedrückt wird. - Aufgrund dieser Verklebung über eine isolierende Klebschicht
52 sind jeweils zwischen den leitenden Stiften46 und48 und der leitenden Wand60 zwei Kondensatoren56 und58 entstanden. Gemeinsam mit der Wicklung42 bilden diese Kondensatoren56 und58 einen abgestimmten Kreis66 , dessen Abstimmfrequenz benachbart derjenigen des abgestimmten Kreises12 der Antenne des elektronischen Chips14 ist, der ebenfalls die Wicklung16 enthält. - Beispielsweise beträgt die Abstimmfrequenz des die Wicklung
16 umfassenden abgestimmten Kreises etwa 14 MHz, während diejenige des die Wicklung42 umfassenden abgestimmten Kreises66 etwa 16 MHz beträgt. - Das erfindungsgemäße Etikett
50 verwendet den gleichen Isolierträger22 , um auf der einen Seite30 den Chip14 und die Antenne16 und auf der anderen Seite40 eine Wicklung42 und leitende Stifte46 und48 zu tragen. Dennoch besteht die Möglichkeit, einerseits das konventionelle kontaktfreie elektronische Etikett auf dem Isolierträger22 und andererseits die Wicklung42 sowie die Stifte46 und48 auf dem anderen Isolierträger herzustellen. Für die Realisierung des erfindungsgemäßen elektronischen Etiketts braucht man dann nur die beiden isolierenden Folien mit ihrer wicklungsfreien Seite über eine Klebschicht miteinander zu verbinden. - Gemäß der Darstellung von
4 besteht dies darin, die Folie22 in zwei Teile22a und22b der Dicke entsprechend zu trennen und zwischen diesen beiden getrennten Teilen eine isolierende Klebschicht62 einzufügen. - Die Windungen
20 ,44 haben beispielsweise eine Dicke von 10 bis 20 μm, der Isolierträger22 eine Dicke von etwa 25 μm und die Klebschicht52 eine Dicke von 75 μm.
Claims (6)
- Kontaktfreies elektronisches Etikett (
50 ), das über eine dielektrische Isolierschicht (52 ) fest mit einer leitenden Fläche (60 ) verbunden werden soll, wobei das besagte Etikett einerseits einen elektrisch isolierenden Träger (22 ) mit einer integrierten Schaltung (14 ) aufweist, die mit einer ersten leitenden Antennenwicklung (16 ) verbunden ist, um einen ersten abgestimmten Kreis zu bilden, und andererseits einen Kreis (66 ) mit einer zweiten leitenden Windungswicklung (42 ) mit zwei Enden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (66 ) zwei großflächige, an den Enden der zweiten Wicklung angeordnete Beläge (46 ,48 ) umfasst, die sich über den Träger erstrecken, ohne sich gegenüber zu liegen, und die weitaus breiter sind als ein Wicklungsende, so dass jeder Belag mit der besagten leitenden Fläche (60 ) zusammenwirken kann, um einen Kondensator zu bilden, der den Kreis (66 ) auf eine Abstimmfrequenz abstimmt. - Kontaktfreies elektronisches Etikett gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Isolierträger (
22 ) aus zwei Isolierträgern (22a ,22b ) besteht, die jeweils eine der besagten ersten oder zweiten Wicklungen aufweist, wobei die gegenüberliegenden Seiten der Isolierträger fest miteinander verbunden sind. - Kontaktfreies elektronisches Etikett gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüber liegenden Seiten der beiden Isolierträger (
22a ,22b ) anhand einer isolierenden Klebschicht (62 ) fest miteinander verbunden sind. - Kontaktfreies elektronisches Etikett gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Isolierschicht (
52 ) eine Klebschicht ist. - Kontaktfreies elektronisches Etikett gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Klebschicht (
52 ) mit einer abziehbaren Schutzfolie (54 ) bedeckt ist. - Kontaktfreies elektronisches Etikett gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der abgestimmte Kreis (
12 ) mit der ersten leitenden Antennenwicklung (16 ) und der abgestimmte Kreis (66 ) mit der zweiten leitenden Wicklung (42 ) benachbarte Abstimmfrequenzen haben.
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Ref document number: 1323128 Country of ref document: EP Representative=s name: HOFFMANN - EITLE, DE |