DE602004012263T2 - Datenträger mit änderungsmitteln zum ändern der belastungszeitspanne - Google Patents

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    • G06K7/0008General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Datenträger zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer Basisstation mittels eines von der Basisstation erzeugten elektromagnetischen Feldes mit einer mit einem ersten Spulenanschluss und mit einem zweiten Spulenanschluss verbunden Antennenspule, wobei im Betrieb in der Antennenspule von dem elektromagnetischen Feld ein Antennensignal induzierbar ist, und mit Modulationsmitteln zum Modulieren des elektromagnetischen Feldes während aufeinander folgender Belastungszeitspannen und Entlastungszeitspannen mit an die Basisstation zu kommunizierenden Übertragungsdaten, wobei das elektromagnetische Feld während der Belastungszeitspannen durch Ändern des Impedanzwertes einer zumindest mittelbar mit dem ersten Spulenanschluss und mit dem zweiten Spulenanschluss verbundenen Modulationslast belastungsmoduliert wird.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung eine integrierte Schaltung eines Datenträgers zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer Basisstation mittels eines von der Basisstation erzeugten elektromagnetischen Feldes mit einem ersten Spulenanschluss und mit einem zweiten Spulenanschluss, an welche eine Antennenspule anschließbar ist, wobei im Betrieb in der Antennenspule von dem elektromagnetischen Feld ein Antennensignal induzierbar ist, und mit Modulationsmitteln zum Modulieren des elektromagnetischen Feldes während aufeinander folgender Belastungszeitspannen und Entlastungszeitspannen mit an die Basisstation zu kommunizierenden Übertragungsdaten, wobei das elektromagnetische Feld während der Belastungszeitspannen durch Ändern des Impedanzwertes einer zumindest mittelbar mit dem ersten Spulenanschluss und mit dem zweiten Spulenanschluss verbundenen Modulationslast belastungsmoduliert wird.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Modulationsverfahren zum Modulieren eines von einer Basisstation erzeugten elektromagnetischen Feldes durch einen Datenträger, wobei die folgenden Schritte abgearbeitet werden:
    Modulieren des elektromagnetischen Feldes durch den Datenträger während aufeinander folgender Belastungszeitspannen und Entlastungszeitspannen mit an die Basisstation zu kommunizierenden Übertragungsdaten, wobei das elektromagnetische Feld während der Belastungszeitspannen durch Ändern des Impedanzwertes einer dem Datenträger zugehörigen Modulationslast belastungsmoduliert wird.
  • Ein derartiger Datenträger, eine derartige integrierte Schaltung und ein derartiges Modulationsverfahren sind aus Dokument EP 0 669 591 B bekannt. Dieses Dokument offenbart einen Datenträger, der zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer Basisstation ausgebildet ist. Derartige Datenträger sind zum Beispiel in so genannten Smart Cards enthalten und sind zum Kommunizieren von Übertragungsdaten an die Basisstation mittels eines von der Basisstation abgegebenen elektromagnetischen Feldes von zum Beispiel 13,56 MHz ausgebildet. Der bekannte Datenträger weist eine mit einem ersten und mit einem zweiten Spulenanschluss verbundene Antennenspule auf zum Empfangen des elektromagnetischen Feldes und zum Abgeben einer an der Antennenspule auftretenden Spulenspannung als ein Antennensignal für den Datenträger. Zum Modulieren des elektromagnetischen Feldes weist der bekannte Datenträger Modulationsmittel auf, die das elektromagnetische Feld während der Dauer einer Belastungszeitspanne mit einer Modulationslast belasten und die es während der Dauer einer darauf folgenden Entlastungszeitspanne wieder entlasten.
  • Die Basisstation weist eine Antennenspule auf zum Empfangen des belastungsmodulierten elektromagnetischen Feldes und zum Abgeben einer an der Antennenspule auftretenden Spulenspannung als ein Antennensignal in der Basisstation. Während der Belastungszeitspanne fällt die Einhüllende des Antennensignals bis auf eine Belastungsspannung ab und während der Entlastungszeitspanne steigt sie wieder auf eine Entlastungsspannung an. Dieses Ansteigen und Abfallen in der Einhüllenden des Antennensignals in der Basisstation wird in der Basisstation analysiert, um den Empfang der Übertragungsdaten zu ermöglichen (Amplituden- oder Phasenmodulation).
  • Es wurde erkannt, dass die Entfernung des Datenträgers von der Basisstation einen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Ansteigens und Abfallen der Einhüllenden des Antennensignals in der Basisstation während der Belastungszeitspanne und der Entlastungszeitspanne hat. Der bekannte Datenträger berücksichtigt diesen Einfluss nicht, weshalb die Übertragungsdaten für die Basisstation nicht mit best-möglicher Wirkung durch Analysieren des Antennensignals bestimmbar sind.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Datenträger der im ersten Absatz angegebenen Art, eine integrierte Schaltung der im zweiten Absatz angegebenen Art und ein Modulationsverfahren der im dritten Absatz angegebenen Art bereitzustellen, bei welchen die vorstehend genauer beschriebenen Nachteile vermieden werden. Zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe weist ein Datenträger der vorstehend erwähnten Art folgende weitere Merkmale auf:
    Detektionsmittel zum Detektieren einer Energieinformation, die den Energieinhalt des Antennensignals charakterisiert, und
    Vergleichsmittel zum Vergleichen der detektierten Energieinformation mit einer vorgegebenen Energieinformation und zum Abgeben einer Vergleichsinformation und
    Änderungsmittel zum Ändern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne in Abhängigkeit von der Vergleichsinformation.
  • Zur Lösung der vorstehend angegeben Aufgabe weist eine integrierte Schaltung der vorstehend erwähnten Art folgende weitere Merkmale auf:
    Detektionsmittel zum Detektieren einer Energieinformation, die den Energieinhalt des Antennensignals charakterisiert, und
    Vergleichsmittel zum Vergleichen der detektierten Energieinformation mit einer vorgegebenen Energieinformation und zum Abgeben einer Vergleichsinformation und
    Änderungsmittel zum Ändern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne in Abhängigkeit von der Vergleichsinformation.
  • Zur Lösung der vorstehend angegeben Aufgabe werden die folgenden weiteren Verfahrensschritte in einem Modulationsverfahren der vorstehend erwähnten Art bereitgestellt:
    Bestimmen der Entfernung zwischen dem Datenträger und der Basisstation,
    Anpassen des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne in Anhängigkeit von der bestimmten Entfernung zwischen dem Datenträger und der Basisstation.
  • Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird erreicht, dass das Verhältnis der Dauer der Belastungszeitspanne zur Dauer der Entlastungszeitspanne in dem Datenträger je nach der Entfernung von der Basisstation derart geändert wird, dass für die Basisstation das Antennensignal in der Basisstation mit best-möglicher Wirkung analysierbar ist. Wenn sich zum Beispiel der Datenträger relativ weit von der Basisstation entfernt befindet, dann tritt der Fall ein, dass die Einhüllende des Antennensignals in der Basisstation relativ rasch ab dem Beginn der Belastungszeitspanne auf die Belastungsspannung abfällt, aber ab dem Beginn der Entlastungszeitspanne nur relativ langsam wieder ansteigt. Wenn in diesem Fall die Entlastungszeitspanne für das Ansteigen der Einhüllenden des Antennensignals in der Basisstation von der Belastungsspannung auf die Entlastungsspannung innerhalb der gesamten Länge der Entlastungszeitspanne zu kurz ist, dann sind die Übertragungsdaten in der Basisstation nicht zuverlässig analysierbar. Wenn dies er Fall ist, verkleinern die erfindungsgemäßen Änderungsmittel das Verhältnis der Dauer der Belastungszeitspanne zur Dauer der Entlastungszeitspanne durch Verlängern der Dauer der Entlastungszeitspanne, woraus sich ergibt, dass das Analysieren der Einhüllenden des Antennensignals in der Basisstation zur Bestimmung der Übertragungsdaten wesentlich verbesserbar ist.
  • Etwas besonders Vorteilhaftes in diesem Fall ist, dass die in dem Datenträger bereitgestellten Änderungsmittel den Datenträger an die Entfernung anpassen, in welcher sich der Datenträger von der Basisstation befindet, um einen best-möglichen Empfang der Übertragungsdaten in der Basisstation zu ermöglichen.
  • Durch die in den Ansprüchen 4 und 11 behandelten Maßnahmen wird der Vorteil erhalten, dass die Modulationsmittel des Datenträgers eine Hilfsträgermodulation durchführen und die Änderungsmittel zum Ändern des Tastverhältnisses des Hilfsträgersignals ausgebildet sind.
  • Auf diese Weise kann die Summe der Dauer der Belastungszeitspanne und der Dauer der Entlastungszeitspanne zur Kodierung der Übertragungsdaten konstant gehalten werden, und die Anpassung des Datenträgers an die Entfernung von der Basisstation erfolgt ausschließlich durch Ändern des Tastverhältnisses des Hilfsträgersignals.
  • Durch die in den Ansprüchen 5 und 6 behandelten Maßnahmen wird eine zuverlässige Realisierung von Detektionsmitteln zum Bestimmen des Energieinhaltes des Antennensignals ermöglicht.
  • Diese und weitere Gesichtspunkte der Erfindung gehen aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen hervor und werden unter Bezugnahme auf diese Ausführungsformen im Folgenden erläutert, sie ist jedoch nicht als auf diese beschränkt zu betrachten.
  • Es zeigt in den Zeichnungen:
  • 1 einen Datenträger mit Änderungsmitteln zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer Basisstation,
  • 2 den zeitlichen Verlauf von Übertragungsdaten, die von dem Datenträger zur Basisstation übertragen werden,
  • 3 den zeitlichen Verlauf der Übertragungsdaten, wenn sie mit dem Manchester-Kodierverfahren kodiert sind,
  • 4 den zeitlichen Verlauf eines hilfsträgermodulierten Übertragungssignals, das in dem Datenträger auftritt,
  • 5 den zeitlichen Verlauf des elektromagnetischen Feldes, das, nachdem es mit dem in 4 gezeigten Signal belastungsmoduliert wurde, in der Antennenspule der Basisstation induziert wird, dabei wurde ein idealisierter Signalverlauf angenommen,
  • 6 den tatsächlichen zeitlichen Verlauf des Antennensignals, das von dem elektromagnetischen Feld durch die Basisstation empfangen wird, wenn ein dem Stand der Technik gemäßer Datenträger sich innerhalb des Empfangsbereiches der Basisstation aber relativ weit von ihr entfernt befindet und Übertragungsdaten überträgt,
  • 7 den tatsächlichen zeitlichen Verlauf des Antennensignals, das von dem elektromagnetischen Feld durch die Basisstation empfangen wird, wenn der dem Stand der Technik gemäße Datenträger sich innerhalb des Empfangsbereiches der Basisstation aber relativ nahe bei ihr befindet und Übertragungsdaten überträgt,
  • 8 den tatsächlichen zeitlichen Verlauf des Antennensignals, das von dem elektromagnetischen Feld durch die Basisstation empfangen wird, wenn der erfindungsge mäße wie in 1 gezeigte Datenträger sich innerhalb des Empfangsbereiches der Basisstation aber relativ weit von ihr entfernt befindet und Übertragungsdaten überträgt,
  • 9 den tatsächlichen zeitlichen Verlauf des Antennensignals, das von dem elektromagnetischen Feld durch die Basisstation empfangen wird, wenn der erfindungsgemäße wie in 1 gezeigte Datenträger sich innerhalb des Empfangsbereiches der Basisstation aber relativ nahe bei ihr befindet und Übertragungsdaten überträgt.
  • 1 zeigt einen Datenträger 1, der durch eine integrierte Schaltung 2 und eine Antennenspule 3 gebildet ist und der zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer Basisstation 4 mittels eines durch die Basisstation 4 erzeugten elektromagnetischen Feldes HF ausgebildet ist. Die Antennenspule 3 ist mit einem ersten Spulenanschluss 5 und mit einem zweiten Spulenanschluss 6 mit der integrierten Schaltung 2 verbunden, im Betrieb wird ein Antennensignal ASD in der Antennenspule 3 des Datenträgers 1 und ein Antennensignal ASB in der Antennenspule der Basisstation 4 induziert.
  • Das Antennensignal ASD ist Versorgungsspannungsmitteln 7 des Datenträgers 1 zuführbar, welche das Antennensignal ASD gleichrichten und eine Versorgungsspannung UV für alle anderen Mittel und Stufen des Datenträgers 1 abgeben. Die Versorgungsspannung UV wird von einer Reglerstufe 8 begrenzt, die einen Parallelreglerstrom IR ableitet, wenn die Entfernung des Datenträgers 1 von der Basisstation 4 relativ kurz ist und wenn der Energieinhalt des in der Antennenspule 3 induzierten Antennensignals ASD für den Datenträger 1 zu hoch ist. Die Reglerstufe 8 ist zum Abgeben einer Reglerstrominformation IRI ausgebildet, die von der Größe des Parallelreglerstroms IR abhängig ist, und somit die Entfernung des Datenträgers 1 von der Basisstation 4 kennzeichnet.
  • Das Antennensignal ASD ist auch Takterzeugungsmitteln 9 des Datenträgers zuführbar, welche von der Taktfrequenz des Antennensignals ASD ein Taktsignal für den Datenträger 1 ableiten und es an Prozessormittel 10 und Hilfsträgererzeugungsmittel 11 des Datenträgers 1 übertragen.
  • Das Antennensignal ASD ist auch einem Demodulator 12 des Datenträgers 1 zuführbar, welcher die in dem von der Basisstation 4 an den Datenträger 1 übertragenen Antennensignal ASD enthaltenen Übertragungsdaten UDB demoduliert. Dem Fachmann sind in diesem Zusammenhang eine große Anzahl von Modulations- und Demodulationsarten vertraut, und deshalb wird auf diese Frage hier nicht im Detail eingegangen. Das von dem Demodulator 12 demodulierte Antennensignal ist Dekodiermitteln 13 des Datenträgers 1 zuführbar. Dem Fachmann sind in diesem Zusammenhang eine große Anzahl von Kodierungs- und Dekodierungsarten vertraut, und deshalb wird auf diese Frage hier nicht im Detail eingegangen. Die von den Dekodiermitteln 13 bestimmten Übertragungsdaten UDB sind an die Prozessormittel 10 übertragbar. Die Prozessormittel 10 sind zum Verarbeiten der empfangenen Übertragungsdaten UDB und zum Speichern der empfangenen oder verarbeiteten Übertragungsdaten UDB in Speichermitteln S ausgebildet.
  • Wenn Übertragungsdaten UDD von dem Datenträger 1 an die Basisstation 4 übertragen werden sollen, dann sind die Übertragungsdaten UDD durch die Prozessormittel 10 an Kodiermittel 14 übertragbar. Derartige Übertragungsdaten UDD sind in 2 in Form einer Bitfolge „0101100" und des entsprechenden zeitlichen Spannungsverlaufs dargestellt. Die Kodiermittel 14 sind zum Kodieren der Übertragungsdaten UDD mit dem Manchester-Kodierverfahren ausgebildet, und sie übertragen kodierte Übertragungsdaten KUDD an einen Modulator 15 des Datenträgers 1. Kodierte Übertragungsdaten KUDD sind in 3 dargestellt.
  • Der Modulator 15 ist zum Modulieren des elektromagnetischen Feldes HF während aufeinander folgender Belastungszeitspannen TB und Entlastungszeitspannen TE mit an die Basisstation 4 zu kommunizierenden kodierten Übertragungsdaten KUDD ausgebildet, wobei das elektromagnetische Feld HF während der Belastungszeitspannen TB durch ein Ändern des Impedanzwertes einer zumindest mittelbar mit dem ersten Spulenanschluss 5 und mit dem zweiten Spulenanschluss 6 verbundenen Modulationslast belastungsmoduliert wird. Zu diesem Zweck führt der Modulator als erstes eine Hilfsträgermodulation der kodierten Übertragungsdaten KUDD mit einem Hilfsträgersignal HTS durch, das von den Hilfsträgererzeugungsmitteln 11 abgegeben wird. Ein derartiges hilfsträgermoduliertes Übertragungssignal HUS ist in 4 dargestellt.
  • Um die Abfolge weiterzuführen, ist der Modulator 15 dazu ausgebildet, während High-Perioden des hilfsträgermodulierten Übertragungssignals HUS (Belastungszeit spannen TB) zwischen den ersten Spulenanschluss 5 und den zweiten Spulenanschluss 6 eine Impedanz zu schalten und, indem er dies ausführt, das elektromagnetische Feld mit dieser Impedanz zu belasten und damit Belastungsmodulation durchzuführen. Während Low-Perioden des hilfsträgermodulierten Übertragungssignals HUS (Entlastungszeitspannen TE) wird die Impedanz von dem ersten Antennenanschluss 5 weggeschaltet und auf diese Weise die Belastung von dem elektromagnetischen Feld HF entfernt, wodurch das elektromagnetische Feld HF belastungsmoduliert wird. Das durch das belastungsmodulierte elektromagnetische Feld HF in der Antennenspule der Basisstation 4 induzierte Antennensignal ASB ist in 5 dargestellt.
  • Die in den 4 und 5 dargestellten Signalverläufe sind idealisierte Signalverläufe, die in der Praxis durch Lade- und Entladevorgänge in der Antennenspule 3 und der Antennenspule der Basisstation 4 und durch andere dem Fachmann vertraute Effekte verändert werden. Die in den 6 bis 9 dargestellten Signalverläufe des Antennensignals ASB treten in der Praxis in der Antennenspule der Basisstation auf, wobei der Zeitbereich Z1 in den 6 bis 9 in vergrößerter Form dargestellt ist.
  • Der in 6 dargestellte zeitliche Verlauf des Antennensignals ASB zeigt einen raschen Entladevorgang während der Belastungszeitdauer TB und einen langsamen Ladevorgang während der Entlastungszeitdauer TE. In diesem Falle wird unter Entladevorgang das Ausschwingen des Antennenschwingkreises und unter Ladevorgang das Einschwingen bis zu stehender Oszillation des Antennenschwingkreises des Datenträgers 1 verstanden. Wenn das elektromagnetische Feld HF von keinem der sich innerhalb des Kommunikationsbereiches der Basisstation 4 befindenden Datenträger belastet wird, dann stellt sich eine Entlastungsspannung UE ein. Wenn daraufhin ein solcher Datenträger das elektromagnetische Feld HF belastet, fällt das Antennensignal ASB während der ersten Belastungszeitdauer TB relativ rasch auf die Belastungsspannung UB ab. Ab dem Beginn der Entlastungszeitdauer TE, wenn der Datenträger das elektromagnetische Feld HF nicht mehr belastet, steigt das Antennensignal ASB relativ langsam an und hat zu dem Zeitpunkt, an dem das elektromagnetische Feld HF erneut durch den Datenträger während der darauf folgenden Belastungszeitspanne TB belastet wird, nur eine Zwischenspannung UZ erreicht.
  • Erst nach der letzten Belastungszeitspanne TB einer Serie von aufeinander folgenden Belastungszeitspannen TB und Entlastungszeitspannen TE steigt das Antennensignal wieder auf die Entlastungsspannung UE an.
  • Der zeitliche Verlauf des Antennensignals ASB, der vorstehend beschrieben und in 6 dargestellt wurde, tritt auf, wenn ein dem Stand der Technik gemäßer Datenträger sich innerhalb des Kommunikationsbereiches der Basisstation 4 aber relativ weit von der Basisstation 4 entfernt befindet. In 7 ist der gegenteilige Fall dargestellt, in dem der dem Stand der Technik gemäße Datenträger sich relativ nahe bei der Basisstation 4 befindet. In 7 fällt das Antennensignal ASB während der Belastungszeitspanne TB relativ langsam nur bis zur Zwischenspannung UZ ab und steigt während der Entlastungszeitspanne TE relativ rasch auf die Entlastungsspannung UE an. In der Basisstation 4 sind solche unterschiedlichen Antennensignale ASB von dem Stand der Technik gemäßen Datenträgern, die sich relativ nahe bei und relativ weit von der Basisstation 4 entfernt befinden, nur schwer zu dekodieren, weshalb eine relativ hohe Fehlerrate bei den Übertragungsdaten UDD auftritt.
  • Der erfindungsgemäße Datenträger 1 weist deshalb Detektionsmittel 16 auf, die zum Detektieren einer Energieinformation EI, die den Energieinhalt des Antennensignals ASD kennzeichnet, ausgebildet sind. Vorstehend beschriebene Reglermittel 8 bilden die Detektionsmittel 16, und die von den Reglermitteln 8 abgegebene Reglerstrominformation IRI kennzeichnet den Energieinhalt des Antennensignals ASD. Der Datenträger 1 weist zusätzlich Antennenspannungsmittel 17 auf, die die an den Spulenanschlüssen 5 und 6 anliegende Antennenspannung US bestimmen. Die Antennenspannung US kennzeichnet ebenfalls den Energieinhalt des Antennensignals ASD und eine entsprechende Energieinformation EI ist von den Antennenspannungsmitteln 17 an Vergleichsmittel 18 des Datenträgers 1 übertragbar.
  • Die Vergleichsmittel 18 vergleichen daraufhin die Reglerstrominformation IRI mit einer oder mehreren in dem Datenträger 1 gespeicherten Schwell-Reglerstrominformationen und/oder vergleichen die Antennenspannung US mit einer oder mehreren im Datenträger 1 gespeicherten Schwell-Antennenspannungen. Das Vergleicher gebnis oder die Vergleichsergebnisse ergeben die Entfernung, in der sich der Datenträger 1 von der Basisstation 4 befindet, worauf eine diese Information angebende Vergleichsinformation VI an Änderungsmittel 19 in dem Datenträger 1 übertragen wird.
  • Die Änderungsmittel 19 sind daraufhin zum Ändern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne TB zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne TE in Abhängigkeit von der Vergleichsinformation VI ausgebildet. Eine Verhältnisinformation RI, die das optimale Verhältnis der Belastungszeitspanne TB zur Entlastungszeitspanne TE in Abhängigkeit der Entfernung, in der sich der Datenträger 1 von der Basisstation 4 befindet, angibt, ist von den Änderungsmitteln 19 an den Modulator 15 übertragbar. Die Summe der Dauer der Belastungszeitspanne TB und der darauf folgenden Entlastungszeitspanne TE ist in diesem Fall immer gleich einer Periodendauer des Hilfsträgersignals HTS.
  • In 8 ist daraufhin der zeitliche Verlauf des Antennensignals ASB dargestellt, wenn es der erfindungsgemäße Datenträger 1 ist, der das elektromagnetische Feld HF moduliert. Obwohl auch in diesem Fall der Datenträger 1 sich im Kommunikationsbereich relativ weit von der Basisstation 4 entfernt befindet (rasches Abfallen und langsames Ansteigen des Antennensignals ASB), erreicht das Antennensignal ASB, das in der Basisstation 4 empfangen wird, die Belastungsspannung UB während jeder Belastungszeitspanne TB und die Entlastungsspannung UE während jeder Entlastungszeitspanne TE. Daraus ergibt sich, dass für einen Demodulator in der Basisstation 4 das in 8 dargestellte Antennensignal ASB besonders gut demodulierbar ist, weshalb eine relativ geringe Fehlerrate bei der Übertragung von Übertragungsdaten UDD auftritt.
  • In 9 ist der zeitliche Verlauf des Antennensignals ASB dargestellt, wenn sich der erfindungsgemäße Datenträger relativ nahe bei der Basisstation 4 befindet. In diesem Fall sind die durch die Änderungsmittel 19 vorgegebenen Belastungszeitdauern TB wesentlich länger als in 8, weshalb die Belastungsspannung UB während jeder Belastungszeitspanne TB und die Entlastungsspannung UE während jeder Entlastungszeitspanne TE erreicht wird, auch wenn der erfindungsgemäße Datenträger 1 sich so in dem Kommunikationsbereich befindet. Für den Demodulator in der Basisstation 4 ist deshalb auch in diesem Fall das Antennensignal ASB besonders gut demodulierbar.
  • Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Vergleichsmittel 18 und die Änderungsmittel 19 so ausgebildet sind, dass das Verhältnis der Dauer der Belastungszeitspanne TB zur Dauer der Entlastungszeitspanne TE stufenlos veränderbar ist. Auf diese Weise wird das Verhältnis der Zeitspannen TB und TE optimal an die Entfernung angepasst werden, in der sich der Datenträger 1 von der Basisstation 4 befinden mag.
  • Es ist zu erwähnen, dass, wenn Belastungsmodulation ohne Hilfsträgermodulation verwendet wird, es auch möglich ist, das Verhältnis der Dauern der High-Perioden und der Low-Perioden der kodierten Übertragungsdaten KUDD oder der Übertragungsdaten UDD in Abhängigkeit von der Vergleichsinformation und somit in Abhängigkeit von der Entfernung, in der sich der Datenträger von der Basisstation befindet, zu ändern. Das Verhältnis der High- und Low-Perioden würde wiederum so geändert werden, dass die Dauer einer vollständigen Periode (High-Periode + Low-Periode) für ein „1" oder „0" Bit oder für ein kodiertes „1" oder „0" Bit konstant bleibt. Auf diese Weise werden eine konstante Datenrate und weitere vorstehend erwähnte erfindungsgemäße Vorteile erreicht.
  • Es ist zu erwähnen, dass Detektionsmittel eines erfindungsgemäßen Datenträgers auch nur durch Reglermittel 8 oder nur durch Antennenspannungsmittel 17 oder nur durch vergleichbare Mittel gebildet sein können.
  • Es ist zu erwähnen, dass ein erfindungsgemäßer Datenträger keine Takterzeugungsmittel aufweisen muss, weil das Taktsignal für den Datenträger auch von einem zu den Prozessmitteln gehörigen Oszillator erzeugt werden könnte.
  • Es ist zu erwähnen, dass ein erfindungsgemäßer Datenträger keinen Demodulator umfassen muss, weil ein Datenträger, der nicht von der Basisstation zum Übertragen aufgefordert wurde (tag talks first), Übertragungsdaten an die Basisstation übertragen kann, sobald die Versorgungsspannungsmittel ausreichend Energie aus dem elektromagnetischen Feld bekommen haben.
  • Es ist zu erwähnen, dass in diesem Zusammenhang unter dem Begriff Antennenspule auch das zu verstehen ist, was als Dipol-Antenne bezeichnet wird, welche aus zwei kurzen Drahtenden gebildet ist.
  • Es ist zu erwähnen, dass die Modulationslast nicht direkt mit den Antennenanschlüssen verbunden sein muss, sondern zum Beispiel in dem Datenträger unterhalb der Versorgungsspannungsmittel 7 an der Position anbringbar ist, die die Reglermittel 8 einnehmen.
  • Es ist zu erwähnen, dass die Entfernung zwischen dem Datenträger und der Basisstation auch von der Basisstation bestimmt und an den Datenträger übertragen werden könnte.
  • Es ist zu erwähnen, dass die Impedanz der Modulationsmittel rein induktiv, kapazitiv oder resistiv sein oder aus einer Mischung dieser Anteile gebildet sein könnte.
  • Es ist zu erwähnen, dass das Ändern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne zur Dauer der Entlastungszeitspanne durch Verlängern oder Verkürzen der Belastungszeitspanne und/oder der Entlastungszeitspanne ausführbar ist.
  • Es ist zu erwähnen, dass der Energieinhalt des Antennensignals durch die Entfernung, in der sich der Datenträger von der Basisstation befindet, aber auch durch den Kopplungsgrad des Antennenschwingkreises des Datenträgers mit dem Antennenschwingkreis der Basisstation beeinflusst wird. Die Offenbarung ist daher so zu verstehen, dass, wann immer eine geringe Entfernung von dem Datenträger zu der Basisstation beschrieben ist, damit auch eine hohe Kopplung der Antennenschwingkreise gemeint ist. Im umgekehrten Fall ist, wenn eine große Entfernung von dem Datenträger und der Basisstation beschrieben ist, damit auch immer eine geringe Kopplung der Antennenschwingkreise gemeint.

Claims (11)

  1. Eine integrierte Schaltung (2) eines Datenträgers (1) zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer Basisstation (4) mittels eines von der Basisstation (4) erzeugten elektromagnetischen Feldes (HF), wobei die integrierte Schaltung (2) einen ersten Spulenanschluss (5) und einen zweiten Spulenanschluss (6) aufweist, an welche eine Antennenspule (3) anschließbar ist, wobei im Betrieb in der Antennenspule (3) von dem elektromagnetischen Feld (HF) ein Antennensignal (ASD) induzierbar ist, und Modulationsmittel (15) zum Modulieren des elektromagnetischen Feldes (HF) während aufeinander folgender Belastungszeitspannen (TB) und Entlastungszeitspannen (TE) mit an die Basisstation (4) zu kommunizierenden Übertragungsdaten (UDD, KUDD) aufweist, wobei das elektromagnetische Feld während der Belastungszeitspannen (TB) durch Ändern des Impedanzwertes einer zumindest mittelbar mit dem ersten Spulenanschluss und mit dem zweiten Spulenanschluss verbundenen Modulationslast belastungsmoduliert wird, wobei die integrierte Schaltung (2) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Detektionsmittel (16) zum Detektieren einer Energieinformation (EI, IRI), die den Energieinhalt des Antennensignals (ASD) charakterisiert, aufweist und dass sie Vergleichsmittel (18) zum Vergleichen der detektierten Energieinformation mit einer vorgegebenen Energieinformation und zum Abgeben einer Vergleichsinformation (VI) aufweist und dass sie Änderungsmittel (19) zum Ändern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) in Abhängigkeit von der Vergleichsinformation (VI) aufweist.
  2. Eine integrierte Schaltung (2) nach Anspruch 1, wobei die Änderungsmittel (19) zum Vergrößern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) ausgebildet sind, wenn die Vergleichsinformation (VI) eine detektierte Energieinformation (EI, IRI) anzeigt, die die vorgegebene Energieinformation übersteigt.
  3. Eine integrierte Schaltung (2) nach Anspruch 1, wobei die Änderungsmittel (19) zum stufenlosen Ändern des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) ausgebildet sind.
  4. Eine integrierte Schaltung (2) nach Anspruch 1, wobei die Modulationsmittel (15) zum Modulieren des elektromagnetischen Feldes (HF) mit einem Hilfsträgersignal (HTS) ausgebildet sind, wobei die Summe der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) und der Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) einer Periodendauer des Hilfsträgersignals (HTS) entspricht.
  5. Eine integrierte Schaltung (2) nach Anspruch 1, wobei die Detektionsmittel (16) zum Detektieren des Energieinhaltes des Antennensignals (ASD) so ausgebildet sind, dass sie die zwischen dem ersten und dem zweiten Spulenanschluss auftretende Spulenspannung (US) bestimmen.
  6. Eine integrierte Schaltung (2) nach Anspruch 1, wobei die Detektionsmittel (16) zum Detektieren des Energieinhaltes des Antennensignals (ASD) so ausgebildet sind, dass sie den Ableitstrom (IR) durch eine Reglerstufe (8) bestimmen.
  7. Ein Datenträger (1), der eine Antennenspule (3) und des Weiteren eine integrierte Schaltung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, wobei die Antennenspule (3) mit der integrierten Schaltung (2) verbunden ist.
  8. Ein Modulationsverfahren zum Modulieren eines von einer Basisstation (4) erzeugten elektromagnetischen Feldes (HF) durch einen Datenträger (1), wobei die folgenden Schritte abgearbeitet werden: Modulieren des elektromagnetischen Feldes durch den Datenträger (1) während aufeinander folgender Belastungszeitspannen (TB) und Entlastungszeitspannen (TE) mit an die Basisstation (4) zu kommunizierenden Übertragungsdaten (UDD, KUDD), wo bei das elektromagnetische Feld während der Belastungszeitspannen (TB) durch Ändern des Impedanzwertes einer dem Datenträger (1) zugehörigen Modulationslast belastungsmoduliert wird, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Bestimmen der Entfernung zwischen dem Datenträger (1) und der Basisstation (4), Anpassen des Verhältnisses der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) in Anhängigkeit von der bestimmten Entfernung zwischen dem Datenträger (1) und der Basisstation (4).
  9. Ein Modulationsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) vergrößert wird, wenn die Entfernung zwischen dem Datenträger (1) und der Basisstation (4) abnimmt.
  10. Ein Modulationsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) zur Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) stufenlos verändert wird.
  11. Ein Modulationsverfahren nach Anspruch 8, wobei das elektromagnetische Feld (HF) von dem Datenträger (1) mit einem Hilfsträgersignal (HTS) moduliert wird und wobei die Summe der Dauer der Belastungszeitspanne (TB) und der Dauer der darauf folgenden Entlastungszeitspanne (TE) einer Periodendauer des Hilfsträgersignals (HTS) entspricht.
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