DE69125081T2

DE69125081T2 - Transponder für Fernidentifizierungssystem

Info

Publication number: DE69125081T2
Application number: DE69125081T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nakano; Tomozo Ohta; Masamori Tokuda
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2011-09-20
Also published as: DE69125081D1; US5642103A; JP2632078B2; EP0479058B1; EP0479058A2; JPH04140685A; EP0479058A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fernidentifizierungssystem zur Durchführung von Datenempfang/-übertragung ohne physikalischen Kontakt zwischen einer Abfrageeinrichtung und einem in relativ naher Entfernung angeordneten Transponder, und insbesondere eine Verbesserung eines in dem System verwendeten Transponders.
Fernidentifizierungssysteme zum Identifizieren einer mobilen Einheit ohne physikalischen Kontakt sondern über elektromagnetische Wellen und Lichtwellen durch Anbringung eines speziellen Bauelements an die mobile Einheit zeigen bedeutende Fortschritte gemäß der drastischen Fortentwicklung elektronischer Technologie. Ein solches Fernidentifizierungssystem wird nicht nur in dem Bereich der Fertigung und Verteilung sondern auch in verschiedenen anderen Feldern wie der Beobachtung von Fahrzeugen auf Autobahnen, den Ein- und Austritt und das Reisen von Personen verwendet.
Fig.6 zeigt ein Fernidentifizierungssystem mit einem an einer mobilen Einheit 51 angebrachten Transponder 5 und eine Abfrageeinrichtung 4 an einer feststehenden Seite. Die Abfrageeinrichtung 4 weist eine Sende-/Empfangsantenne 401, einen Sender/Empfänger 402 und eine Steuereinheit 403 auf; welche durch ein externes Eingangs-/Ausgangs-Anschlußbauelement 6 gesteuert werden. Der Transponder 5 besitzt einen inhärenten Code, welcher vorher in diesen eingeschrieben wurde. Auf den Empfang eines abfragenden Signals von der Abfrageeinrichtung 4 moduliert der Transponder 5 das empfangene Signal gemäß dem inhärenten Code, um dieses als Antwortsignal zurückzusenden. Die Abfrageeinrichtung 4 empfängt dieses Antwortsignal, um den Code zu demodulieren, um zu identifizieren, welches die mobile Einheit 51 ist. Bei den neuesten Systemen ist es möglich, den Code in dem Transponder 5 ohne physikalischen Kontakt zu überschreiben.
Dem Fernidentifizierungssystem wird insbesondere in dem Bereich der Fertigung Beachtung geschenkt, in welchem der Bedarf an Reduktion von Herstellungszeit und -kosten durch Automation der Produktionslinien groß ist, und in welchem die Herstellung von vielfältigen Produkten geringer Anzahl und verbesserter Qualität aufgrund von Verbraucherwünschen stark gefordert ist. In diesen Herstellungsfeldern wird der Transponder 5 an die durch den Produktionsprozeß transportierten Produkte oder an Paletten angebracht, an welche die Produkte montiert sind. Die mobilen Einheiten werden durch Auslesen der Daten in dem Transponder 5 bei jedem Verarbeitungsschritt identifiziert, wobei die mobilen Einheiten betreffende Arbeitsinstruktionen an Roboter, automatische Maschinen, oder an die arbeitende Abteilung oder Gruppe ausgegeben werden. Die bei jedem Verarbeitungsschritt erzeugte Information (zum Beispiel Prüfdaten) kann in den Transponder 5 eingeschrieben werden. Diese Daten können im nachhinein gesammelt werden. Dies eliminiert die Notwendigkeit, in jedem Verarbeitungsschritt auf den Hostcomputer zugreifen zu müssen, um somit die Belastung des Hostcomputers signifikant zu reduzieren. Durch Kombinieren des Produktes und der Information kann eine effiziente Produktionssteuerung erreicht werden.
Spezifische Beispiele eines Fernidentifizierungssystems sind ein Strichcode-Lesesystem, ein System, welches Empfang/Übertragung durch Lichtwellen durchfürt, und ein System, welches elektromagnetische Wellen des mittleren Frequenzbereichs verwendet. Jedes dieser Systeme wird nachfolgend erläutert.
Fig.7 ist ein Schaltkreisblockdiagramm zur Darstellung einer Struktur eines Strichcode- Lesesystems. Das Strichcode-Lesesystem weist ein Strichcode-Lesegerät 4a, einen Strichcode 5a und ein externes Eingangs-/Ausgangs-Anschlußbauelement 6 auf. Um den Strichcode 5a mit dem Strichcode-Lesesystem 4a zu lesen, rastert eine Lichtwelle von einer lichtemittierenden Diode (LED) oder einem Laser eines lichtemittierenden Elements 414 einen Strichcode 5a ab. Die Lichtwelle wie die des LED wird in dem schwarzen Abschnitt des Strichcodes 5a absorbiert und an dem weißen Abschnitt des Strichcodes 5a zurückgewoffen. Das von dem Strichcode 5a zurückgeworfene Licht wird entsprechend dem Strichcode 5a intensitätsmoduliert, d.h. durch Amplituden-Umschaltungsverschlüsselung (ASK, amplitude shift keying) moduliert. Dieses in einen Photodetektor 415 des Strichcode-Lesegeräts 4a eintretende zurückgeworfene Licht veranlaßt den Photodetektor 415 entsprechend der Intensität des Lichts ein- oder ausgeschaltet zu werden, wobei das Muster des Strichcodes 5a von einem Demodulator 413 decodiert werden kann. Dieses decodierte Signal wird an eine Steuereinrichtung 411 gesandt, in der die durch den Strichcode 5a angezeigte Information erkannt wird. Als lichtemittierendes Element 414 kann eine LED mit sichtbarem Licht, eine Infrarot-LED, ein Halbleiterlaser mit sichtbarem Licht und dergleichen verwendet werden. Das lichtemittierende Element 414 wird durch die Steuereinrichtung 411 und einen Treiberschaltkreis 412 für das lichtemittierende Element aktiviert.
Ein solches Strichcode-Lesesystem hat die Vorteile niedriger Kosten und einer extrem dünnen Konfiguration des Strichcodes 5a, welcher quasi-permanent verwendet werden kann. Daher wird das Strichcodesystem insbesondere im Bereich der Distribution verbreitet angewandt.
Fig. 8 ist ein Schaltkreisblockdiagramm einer Strukur eines Fernidentifizierungssystems, welches Übertragung/Empfang durch Lichtwellen ausführt. Das Fernidentifizierungssystem weist eine Abfrageeinrichtung 4b, einen Transponder 5b und ein externes Eingabe-/Ausgabe-Anschlußbauelement 6 auf. Um Daten aus einem Speicher 526 des Transponders 5b auszulesen, wird von der Steuereinrichtung 523 ein Modulationssignal entsprechend der übertragenen Daten erzeugt, wobei dieses Modulationssignal an einen optischen Modulationsschaltkreis 525 angelegt wird. In dem Fall der Übertragung eines Signals durch ASK emittiert das lichtemittierende Element 524 eine Lichtwelle oder es emittiert diese nicht, je nachdem ob das Modulationssignal bei einem hohen oder einem niedrigen Potential ist. Dieses Lichtsignal wird von einem Photodetektor 425 in der Abfrageeinrichtung 4b empfangen, um durch den Demodulator 423 in die ursprünglichen Daten demoduliert zu werden. Die demodulierten Daten werden der Steuereinrichtung 421 zugefürt, in der der Speicherinhalt des Transponders 5b erkannt wird.
Umgekehrt wird in dem Fall der Übertragung von Daten von der Abfrageeinrichtung 4b zu dem Transponder 5b ein Modulationssignal entsprechend der Übertragungsdaten von der Steuereinrichtung 421 erzeugt. Dieses Modulationssignal wird an den optischen Modulationsschaltkreis 422 angelegt. In dem Fall, daß das Signal durch ASK übertragen wird, wird das lichtemittierende Element 424 ein- oder ausgeschaltet je nachdem ob ein hoher oder ein niedriger Pegel des Modulationssignals vorliegt. Dieses Lichtsignal wird von dem Photodetektor 521 des Transponders 5b empfangen, um durch den Demodulator 522 in die ursprünglichen Daten demoduliert zu werden. Die demodulierten Daten werden der Steuereinrichtung 523 zugeführt. Falls diese empfangenen Daten gespeichert werden sollen, werden sie an den Speicher 526 zum Speichern übertragen. Eine Nahinfrarot-LED wird oftmals als lichtemittierende LED 424 und 524 verwendet.
Dieses die optische Kommunikation verwendende Fernidentifizierungssystem hat den Vorzug, daß es gegen Interferenz von benachbarten anderen Systemen aufgrund seiner starken Richtwirkung immun ist. Vorteilhaft ist ebenfalls, daß die Kosten der Abfrageeinrichtung niedrig sind und daß das Lesen/Wiedereinschreiben von Daten möglich ist. Daher wird das die optische Kommunikation verwendende Fernidentifierungssystem oftmals in Produktionslinien für elektrische Geräte für den Hausgebrauch sowie Einrichtungen für die Büroautomation verwendet.
Fig.9 ist ein Schaltkreisblockdiagramm zur Darstellung einer Struktur eines Fernidentifizierungssystems unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen des mittleren Frequenzbereichs. Dieses Fernidentifizierungssystem weist eine Abfrageeinheit 4c, einen Transponder 5c und ein externes Eingabe-/Ausgabe-Anschlußbauelement 6 auf. Die Abfrageeinrichtung 4c liest die in einem Speicher 536 des Transponders 5c gespeicherten Daten wie folgt aus. Eine Trägerwelle von einem Oszillator 432 wird durch einen Verstärker 434 verstärkt, um als ein abfragendes Signal von einer Sendeantenne 435 emittiert zu werden. In diesem Fall läßt der Modulator 433 die Trägerwelle, so wie sie ist, passieren. An der Seite des Transponders 5c wird das abfragende Signal von der Empfangsantenne 531 empfangen, um durch den Verstärker 532 verstärkt zu werden. Das verstärkte abfragende Signal wird an einen Frequenzteiler 535 angelegt, um die Frequenz zu halbieren, um diese dem Modulator 537 zuzuführen. An den Modulator 537 wird ebenfalls ein Modulationssignal angelegt, welches von der Steuereinrichtung 534 entsprechend der aus dem Speicher 536 ausgelesenen Daten erzeugt wird. Das in die halbe Frequenz geteilte abfragende Signal wird von dem Modulationssignal moduliert und dann von dem Verstärker 538 verstärkt. Dieses verstärkte Signal wird als ein Antwortsignal von der Sendeantenne 539 zurückgesandt. An der Seite der Abfrageeinrichtung 4c wird das Antwortsignal von der Empfangsantenne 436 empfangen, um von einem Verstärker 437 verstärkt zu werden. Das verstärkte Signal wird von dem Demodulator 438 in die ursprünglichen Daten demoduliert. Die demodulierten Daten werden der Steuereinrichtung 431 zugeführt, wobei die Daten des Transponders 5c erkannt werden.
Beim Senden oder Übertragen der Daten von der Abfrageeinrichtung 4c zu dem Transponder 5c wird eine Trägerwelle von dem Oszillator 432 durch den Modulator 433 moduliert. Ein Modulationssignal wird von der Steuereinrichtung 431 entsprechend der Übertragungsdaten erzeugt. Der modulierte Träger wird von dem Verstärker 434 verstärkt, um von der Sendeantenne 435 als ein Wiedereinschreibsignal emittiert zu werden. An der Seite des Transponders 5c wird das Wiedereinschreibsignal von der Empfangsantenne 531 empfangen, um durch den Verstärker 532 verstärkt zu werden. Das verstärkte Signal wird in die ursprünglichen Daten durch den Demodulator 533 demoduliert, um an die Steuereinrichtung 534 angelegt zu werden. Diese empfangenen Daten werden, falls gewünscht, für eine Speicherung in dem Speicher 536 zur Verfügung gestellt.
Dieses eine elektromagnetische Welle eines mittleren Frequenzbereichs verwendende Fernidentifizierungssystem hat den Vorteil, daß das Lesen/Wiedereinschreiben von Daten möglich ist. Vorteilhaft ist ebenfalls, daß die Kommunikationsentfernung nicht so kritisch ist und somit es nicht notwendig ist, den Transponder mit Genauigkeit anzubringen, da die elektromagnetische Welle im wesentlichen ungerichtet ist und durch Ölflecken und Schmutz kaum beeinträchtigt wird. Das eine elektromagnetische Welle eines mittleren Frequenzbereichs verwendende Fernidentifizierungssystem wird in den Produktionslinien von Automobilen mit einer relativ minderwertigen Arbeitsumgebung verwendet.
Das Strichcode-Lesesystem der Fig.7 weist vielfältige Nachteile auf, wie daß der Strichcode nicht überschrieben werden kann, die Menge von Daten, die in dem Strichcode umfaßt werden können, begrenzt ist, die Kommunikationsentfernung kurz ist, die Befestigungsgenauigkeit des Strichcodes kritisch ist, das Auslesen des Strichcodes durch Ölflecken, Schmutz und blockierende Objekte verhindert werden kann und der Strichcode selbst nicht durch eine Person gelesen und verstanden werden kann.
Das Fernidentifizierungssystem mit optischer Kommunikation der Fig.8 weist vielfältige Nachteile auf wie daß die Befestigungsgenauigkeit des Transponders kritisch wird, wenn die Kommunikationsdistanz lang wird aufgrund seiner starken Richtwirkung, die Lebensdauer der Batterie auf der Seite des Transponders reduziert ist, da die Konversionseffizienz Licht/Elektrizität niedrig ist, die Kommunikation aufgrund von Ölflecken, Schmutz und blockierenden Objekten unmöglich wird, und die Daten innerhalb des Transponders nicht direkt durch eine Person ausgelesen werden können.
Das eine elektromagnetische Welle im mittleren Frequenzbereich verwendende Fernidentifizierungssystem der Fig.9 weist vielfältige Nachteile auf, wie daß die Kosten der Abfrageeinrichtung und des Transponders zu hoch sind, die Lebensdauer der Batterie des Transponders kürzer wird, da der Transponder das Antwortsignal verstärkt und überträgt, die Antenne groß ausgelegt werden muß, um die Kommunikationsdistanz zu vergrößern, und die Daten innerhalb des Transponders nicht direkt durch eine Person ausgelesen werden können.
Ein Transponder, der für den Gebrauch in einem Fernidentifizierungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angepaßt wurde, ist durch OHTA et al. in dem Artikel "Compact microwave remote recognition system with newly developed SSB modulation", also "Kompaktes Mikrowellen-Fernidentifizierungssystem mit neu entwickelter SSB-Modulation", in IEEE MTT-5 International Microwave Symposium Digest, Vol. II, Mai 8-10, 1990 Dallas, Texas, Seiten 957-960 offenbart. Diese Referenz offenbart eine Antworteinrichtung mit einem SSB-Modulator. Da der Koeffizient der Eingangsreflexion groß wird, wenn keine Vorspannung vorhanden ist (0V), wie dargestellt durch ein offenes Kreiszeichen auf der Vektorspur in Fig.3a, ist es schwierig, diesen SSB-Modulator auch als einen Demodulator zu verwenden. Da somit ein Demodulator separat vorgesehen sein muß, ist es schwierig die Größe und die Kosten des Transponders zu reduzieren.
Die GB-A-2 191029 offenbart einen elektronischen Pass mit einem Speicher und einer Anzeige, durch die in dem Speicher gespeicherte Information angezeigt werden kann.
Angesichts der Probleme des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transponder anzugeben, in welchem die Batterie eine signifikant erhöhte Lebensdauer aufweist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Transponder anzugeben, der mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Transponder anzugeben, der es dem Bediener erlaubt, die Daten direkt zu lesen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Transponder anzugeben, der dünn und kompakt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Transponder mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1 angegeben.
Der Transponder entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält einen Modulator/Demodulator, der ein abfragendes Signal entsprechend einem in dem Transponder inhärenten Code moduliert, wobei das modulierte Signal von der Antenne als ein Antwortsignal emittiert wird, ohne daß dem abfragenden Signal erneut Energie zugeführt werden muß. Somit benötigt der Transponder fast keine Leistung, so daß die Lebensdauer der Batterie des Transponders drastisch ausgedehnt wird. Durch Anzeigen der Zeichen auf einer Anzeige kann der Bediener direkt Instruktionen des Arbeitsprozesses erhalten. Durch Anzeigen eines Strichcodes auf der Anzeige wird die Verwendung eines Strichcode-Lesesystems möglich.
Die voranstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltkreisblockdiagramm eines Transponders gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig.2 ein Schaltkreisblockdiagramm eines Transponders gemäß einer zweiten Ausfürungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig.3 ein Diagramm zur Darstellung eines Modulationssignals für die Modulation eines abfragenden Signals.
Fig.4 eine schematische perspektivische Ansicht des Transponders gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht des Transponders gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig.6 ein Diagramm zur Erläuterung eines Fernidentifizierungssystems mit einer Abfrageeinheit und einem Transponder.
Fig.7 ein Schaltkreisblockdiagramm eines konventionellen Strichcode-Lesesystems.
Fig. 8 ein Schaltkreisdiagramm eines konventionellen Fernidentifizierungssystems durch optische Kommunikation.
Fig.9 ein Schaltkreisblockdiagramm zur Darstellung eines konventionellen Fernidentifizierungssystems unter Verwendung einer elektromagnetischen Welle eines mittleren Frequenzbereichs.
Ein Fernidentifizierungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Bezugnehmend auf Fig. 1 weist eine Abfrageeinrichtung 1 eine Antenne 101 und einen Sender/Empfänger 102 auf, welcher mit einem externen Eingabe-/Ausgabe-Anschlußbauelement 2 verbunden ist. Ein Transponder 3a weist eine Sende-/Empfangsantenne 301, einen Impedanzkonverter 302a, eine Diode 302b, einen Vorspannungs-Schaltkreis 302c zum Anlegen eines Modulationssignals an die Diode 302b und zum Bereitstellen eines von der Diode 302b demodulierten Signals, eine Steuereinrichtung 303a und eine Anzeige 304 auf. Der Impedanzkonverter 302a, die Diode 302b und der Vorspannungs-Schaltkreis 302c bilden oder vollenden einen Modulator/Demodulator 302A.
Die Abfrageeinrichtung 1 liest die Daten in dem Transponder 3a wie folgt aus. Eine Instruktion zum Auslesen der Daten wird von dem Eingabe-/Ausgabe-Anschlußbauelement 2 an den Sender/Empfänger 102 der Abfrageeinrichtung 1 geliefert. Ein unmodulierter Träger wird von dem Oszillator in dem Sender/Empfänger 102 bereitgestellt, um von der Antenne 101 als abfragendes Signal 1a emittiert zu werden. An der Seite des Transponders 3a wird das abfragende Signal 1a von der Sende-/Empfangsantenne 301 empfangen, um an den Modulator/Demodulator 302A geliefert zu werden. Die Daten des Transponders 3a sind in der Steuereinrichtung 303a gespeichert. Ein Modulationssignal entsprechend Transmissionsdaten wird von der Steuereinrichtung erzeugt. Dieses Modulationssignal wird an die Diode 302b über den Vorspannungs-Schaltkreis 302c angelegt.
Wie dargestellt in Fig.3, liegt ein Modulationssignal oftmals als binäre digitale Daten eines hohen Potentialabschnitts H (zum Beispiel 3.6 V Sperr-Vorspannung) und eines niedrigen Potentialabschnitts L (zum Beispiel 0V) vor. Ein Signalzug 701 stellt die Übertragungsdaten dar und weist einen hohen Potentialabschnitt 701a und einen niedrigen Potentialabschnitt 701b auf. Falls der Impedanzkonverter 302a derart eingestellt ist, daß das von der Sendeantenne 301 empfangene abfragende Signal total reflektiert wird, wenn das Modulationssignal einen hohen Potentialabschnitt 701a annimmt, und von der Diode 302b absorbiert wird, wenn das Modulationssignal einen niedrigen Potentialabschnitt 701b annimmt, weist das abfragende Signal 1a eine entsprechend dem hohen Pegel und dem niedrigen Pegel der zu emittierenden Sende-/Empfangsdaten modulierte Amplitude auf.
In der Praxis wird ein Unterträger entsprechend einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel des Sendedatenzuges 701 moduliert, wie dargestellt in dem Signalzug der Fig.3, der an die Diode 302b zur Reduktion des Codeübertragungsfehlers anzulegen ist. Mit anderen Worten wird eine Unterträgerwelle erzeugt, wenn Übertragungsdaten 701 ein hohes Potential 701a annehmen und wird diese nicht erzeugt, wenn ein niedriges Potential 701b vorliegt. Das abfragende Signal 1a wird perfekt reflektiert, wenn der Unterträger das hohe Potential 702a annimmt und wird von der Diode 302b absorbiert, wenn der Unterträger das niedrige Potential 702b annimmt. Somit entspricht die in Richtung auf die Abfrageeinrichtung 1 von der Sende-/Empfangsantenne 301 emittierte Einhüllende eines Antwortsignals 1b dem Modulationssignalzug 702. An der Seite der Abfrageeinrichtung 1 wird das Antwortsignal 1b von der Antenne 101 empfangen, um von dem Sender/Empfänger 102 in die ursprünglichen Daten demoduliert zu werden. Die demodulierten Daten werden an das Eingangs-/Ausgangs-Anschlußbauelement 2 angelegt, um gespeichert und - falls gewünscht - angezeigt zu werden.
Die Übertragung der Daten von der Abfrageeinrichtung 1 an den Transponder 3a wird wie folgt durchgeführt. Eine Instruktion für die Datenübertragung und Transmissionsdaten werden von dem Eingangs-/Ausgangs-Anschlußbauelement 2 an den Sender/Empfänger 102 der Abfrageeinrichtung 1 angelegt. Ein Träger von einem Oszillator im Sender/Empfänger 102 wird entsprechend den Transmissionsdaten moduliert. Die Trägerwelle wird oftmals direkt durch die Transmissionsdaten amplitudenmoduliert (ASK) im Falle dieser Modulation. Der modulierte Träger wird von der Antenne 101 als ein Wiedereinschreibsignal 1c emittiert. Auf der Seite des Transponders 3a wird das Wiedereinschreibsignal 1c von der Sende-/Empfangsantenne 301 empfangen, um an den Modulator/Demodulator 302A angelegt zu werden.
Da der Impedanzkonverter 302a derart eingestellt (angepaßt) ist, daß das abfragende Signal 1a von der Diode 302b absorbiert wird, wenn das Modulationssignal zu der Zeit des Auslesens der Daten aus dem Transponder 3a ein niedriges Potential 702b annimmt, ist der Modulator/Demodulator 302a auch in dem Fall in einem angepaßten Zustand, wenn das Wiedereinschreibsignal 1c empfangen wird (Diode 302b ist in einem nicht-vorgespannten Zustand). Somit wird von der Diode 302b eine effektive Demodulation durchgeführt. Die demodulierten Daten werden bereitgestellt und gespeichert in der Steuereinrichtung 303a und können durch die Anzeige 304 angezeigt werden.
In dem Fall, daß eine elektromagnetische Welle im Mikrowellenbereich als Kommunikationsmedium verwendet wird, kann eine auf einem dielektrischen Substrat geformte gedruckte Antenne als Sende-/Empfangsantenne 301 verwendet werden. Weiterhin können ebenso der Impedanzkonverter 302a und der Vorspannungs-Schaltkreis 302c auf dem dielektrischen Substrat als eine Mikrostreifenleitung geformt werden. Eine Diode des Glasdurchführungstyps oder von der Art eines abgeformten Kunststoffs kann als Diode 302b verwendet werden. Die Steuereinrichtung 303a kann mit einem gängigen IC-Chip realisiert werden. Eine dünne Flüssigkristallanzeige mit einer Punktmatrix kann als Anzeige 304 verwendet werden. Somit kann der gesamte Transponder 3a in Größe und Gewicht reduziert werden, um sehr dünn und kompakt zu werden.
Ein Transponder 3a einer derartigen Struktur ist in Fig.4 perspektivisch und schematisch dargestellt. Dieser Transponder 3a weist ein dielektrisches Substrat 300, einen Masseleiter 306 und eine dünne Batterie 305 auf. Die den anderen Komponenten zugewiesenen Bezugszeichen entsprechen denen der Fig. 1.
Der Transponder 3a der ersten Ausführungsform weist die Vorteile auf, daß die Radio- oder Abstrahlabschnitte der Sende-/Empfangsantenne 301 und des Modulators/Demodulators 302A dünn, kompakt und kostengünstig geformt werden können, die Batterielebensdauer des Abstrahlabschnitts signifikant ausgedehnt werden kann, da fast kein Leistungsverbrauch an den Abstrahlabschnitten auftritt, die Speicherinhalte ausgelesen und wiedereingeschrieben werden können, die Kommunikationsdistanz vergrößert werden kann, die Befestigungsgenauigkeit des Transponders nicht kritisch ist und somit Ölflecken und Schmutz keinen Einfluß haben.
Durch Verwendung einer Flüssigkristallanzeige mit einer Punktmatrix als Anzeige 304 können die von der Abftageeinrichtung 1 an den Transponder 3a ausgesandten Daten und die in dem Transponder 3a gehaltenen Daten als Zeichen angezeigt werden. Das Bedienpersonal kann die Daten lesen, um somit zu ermöglichen, daß Instruktionen an die arbeitende Abteilung oder Gruppe der Produktionslinie gegeben werden können.
Die Daten können aufgrund einer Instruktion von der Abfrageeinrichtung 1 als ein Strichcode in Punktmatrix angezeigt werden. Somit können die Daten in dem Transponder 3a auch von einem Strichcode-Lesegerät gelesen werden. In diesem Fall ergibt sich der Vorteil, daß es möglich ist, den Strichcode zu überschreiben.
Somit ist es entsprechend dem Fernidentifizierungssystem der vorliegenden Erfindung möglich, die Kommunikation durch eine elektromagnetische Welle durchzuführen, wodurch die Kommunikationsdistanz in der Produktionslinie vergrößert wird, in der Ölflecken und Schmutz ein Problem darstellen, und in der es schwierig ist, die relative Positionsgenauigkeit der Abfrageeinrichtung und des Transponders zu verbessern. In dem Fall, in dem keine Ölflecken existieren und die Kommunikationsdistanz kurz ist, kann ein Strichcode-Lesegerät verwendet werden. In dem Fall, in dem Instruktionen direkt an eine arbeitende Abteilung oder Gruppe gegeben werden sollen, ist es möglich, Zeichen auf der Anzeige darzustellen. Somit erlaubt der Transponder entsprechend der vorliegenden Erfindung die Selektion einer für jeden Verarbeitungsschritt angepaßten Abfrageeinrichtung, um ein Produktionssteuersystem mit hoher Effizienz und niedrigen Kosten zu etablieren.
Ein Transponder entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig.2 beschrieben. Dieser Transponder 3b weist eine Sende-/Empfangsantenne 301, einen Auswahlschaltkreis 312 für polarisierte Wellen, einen Reflexionstyp-Modulator 322, einen Demodulator 332, eine Steuereinrichtung 303b und eine Anzeige 304 auf. Der Reflexionstyp-Modulator 322 weist einen ersten Impedanzkonverter 322a, eine erste Diode 322b und einen Vorspannungs-Schaltkreis 322c zum Anlegen eines Modulationssignals an eine erste Diode 322b auf. Der Demodulator 332 weist einen zweiten Impedanzkonverter 332a, eine zweite Diode 332b und einen zweiten Vorspannungs-Schaltkreis 332c zum Anlegen eines von der zweiten Diode 332b demodulierten Signals auf. Der Auswahlschaltkreis 312 für polarisierte Wellen, der Reflexionstyp-Modulator 322 und der Demodulator 332 bilden oder vollenden einen Modulator/Demodulator 302B.
Die Abfrageeinrichtung 1 liest die Daten in dem Transponder 3b wie folgt aus. Die Abfrageeinrichtung 1 emittiert einen unmodulierten Träger als ein abfragendes Signal 1a. Das abfragende Signal 1a wird von einer Sende-/Empfangsantenne 301 des Transponders 3b empfangen, um von dem Auswahlschaltkreis 312 für polarisierte Wellen der Seite des Reflexionstyp-Modulators zugeführt zu werden. Ein den ausgelesenen Daten entsprechendes Modulationssignal wird von der Steuereinrichtung 303b geliefert. Dieses Modulationssignal wird an die erste Diode 322b über den ersten Vorspannungs- Schaltkreis 322c angelegt. Das in Verbindung mit Fig.3 bei der ersten Ausführungsform erläuterte Signal kann beispielsweise als ein Modulationssignal verwendet werden.
Falls der erste Impedanzkonverter 322a derart eingestellt wird, daß das angelegte abfragende Signal 1a perfekt reflektiert oder absorbiert wird entsprechend dem ein hohes oder ein niedriges Potential annehmenden Modulationssignal, weist die reflektierte Welle eine modulierte Amplitude auf. Diese reflektierte Welle wird als ein Antwortsignal 1b von der Sende-/Empfangsantenne 301 über den Auswahlschaltkreis 312 für polarisierte Wellen zurückgesandt. Die Abfrageeinrichtung 1 empfängt das Antwortsignal 1b durch die Antenne 101, um das Signal in die ursprünglichen Daten durch den Sender/Empfänger 102 zu demodulieren. Die demodulierten Daten werden dem Eingangs- /Ausgangs-Anschlußbauelement 2 zugeführt, um gespeichert und - falls gewünscht - angezeigt zu werden.
Die Abfrageeinrichtung 1 überträgt Daten an den Transponder 3b wie folgt. Ein entsprechend Transmissionsdaten modulierter Träger wird von der Abfrageeinrichtung 1 als ein Wiedereinschreibsignal 1c emittiert. Direkte Amplitudenmodulation mit den Transmissionsdaten wird oftmals als Modulationsverfahren verwendet, wie beschrieben in der ersten Ausführungsform. Das Wiedereinschreibsignal 1c wird von der Sende- /Empfangsantenne 301 des Transponders 3b empfangen, um der Seite des Demodulators 332 durch den Auswahlschaltkreis 312 für polarisierte Wellen zugeführt zu werden.
Falls der zweite Impedanzkonverter 332a derart eingestellt (angepaßt) ist, daß das Wiedereinschreibsignal 1c von der zweiten Diode 332b absorbiert wird, kann mit der zweiten Diode 332b eine effiziente Demodulation durchgeführt werden. Das demodulierte Signal wird durch einen zweiten Vorspannungs-Schaltkreis 332c abgeleitet, um der Steuereinrichtung 303b zugeführt zu werden. Diese Daten können in der Steuereinrichtung 303b gespeichert werden oder als Zeichen oder als ein Strichcode in der Anzeige 304 - falls gewünscht - angezeigt werden.
In dem Fall, daß eine elektromagnetische Welle im Mikrowellenbereich als Kommunikationsmedium verwendet wird, kann die Sende-/Empfangsantenne 301 als eine gedruckte Antenne bereitgestellt werden und der Auswahlschaltkreis 312 für polarisierte Wellen, der erste und der zweite Impedanzkonverter 322a und 332a und der erste und der zweite Vorspannungs-Schaltkreis 322c und 332c können als Mikrostreifenleitung gebildet werden, wie in der vorerwähnten ersten Ausführungsform beschrieben. Eine Diode des Glasdurchfürungstyps oder von der Art eines abgeformten Kunststoffs kann als erste und zweite Diode verwendet werden. Die Steuereinrichtung 303b kann als ein gängiger IC-Chip realisiert werden und die Anzeige 304 kann eine dünne Flüssigkristallanzeige mit einer Punktmatrix verwenden.
Der Transponder 3b des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist schematisch und perspektivisch in der Fig.5 dargestellt. Bezugnehmend auf die Fig.5 weist der Transponder 3b ein dielektrisches Substrat 300, einen Masseleiter 306 und eine Batterie 305 von der dünnen Art auf. Die Bezugszeichen der anderen Komponenten entsprechen denen der Fig.2.
Zusätzlich zu den Vorteilen der ersten Ausführungsform hat die zweite Ausführungsform die Vorteile, daß der Grad der Erkennung des Signals verbessert ist, da verschieden polarisierte Wellen für das Lesen und das Wiedereinschreiben der Daten des Transponders 3b verwendet werden, und der Effekt der Welleninterferenz und der reflektierten Wellen von anderen benachbarten Systemen reduziert ist. Da der Modulationsschaltkreis und der Demodulationsschaltkreis separate Schaltkreise sind, kann für jeden Schaltkreis ein optimierter Impedanzkonverter verwendet werden, um einen höchst effektiven Reflexionstyp-Modulator 322 und einen Demodulator 332 zu bilden. Somit kann ein Transponder für ein Fernidentifizierungssystem mit höherer Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.

Claims

1. Transponder (3a, 3b) für ein Fernidentifizierungssystem, welches eine Abfrageeinrichtung (1) und den Transponder (3a, 3b) aufweist, umfassend:

eine Sende-/Empfangsantenne (301) zum Empfang eines Abfragesignals (1a) und eines von der Abfrageeinrichtung ausgesandten Wiedereinschreib-Signals (1c) und zum Aussenden eines Antwortsignals (1b) zu der Abfrageeinrichtung (1),

einen Modulator/Demodulator (302A, 302B) zum Modulieren eines Abfragesignals entsprechend einem in dem Transponder (3a, 3b) enthaltenen Code, um dasselbe als das Antwortsignal (1b) von der Antenne (301) auszusenden, ohne dem Abfragesignal (1a) erneut Energie zuzuführen, und zum Demodulieren des Wiedereinschreib-Signals (1c),

eine Steuereinrichtung (303a, 303b) zum Anlegen eines entsprechend dem enthaltenen Code erzeugten Modulationssignals an den Modulator/Demodulator (302A, 302B) und zum Speichern eines von dem Modulator/Demodulator (302A, 302B) demodulierten Signals,

dadurch gekennzeichnet, daß

auf den Empfang eines Abfragesignals, welches ein unmoduliertes Trägersignal ist, der Modulator/Demodulator (302A, 302B) entweder das Abfragesignal vollständig reflektiert, wenn der in dem Transponder enthaltene Code hoch ist, oder das Abfragesignal absorbiert, wenn der in dem Transponder enthaltene Code niedrig ist zu der Zeit der Datenauslesung, und

der Transponder eine Flüssigkristallanzeige (304) vom Punktmatrixtyp zur Anzeige vielfältiger Daten entsprechend einer Instruktion der Steuereinrichtung (303a, 303b) aufweist, wobei die Anzeige (304) der Informationsdarstellung durch einen Strichcode fähig ist.

2. Transponder (3b) nach Anspruch 1, bei welchem der Modulator/Demodulator (302B) einen Auswahlschaltkreis (312) für polarisierte Wellen, einen Reflexionstyp-Modulator (322) und einen Demodulator (332) aufweist,

und der Auswahlschaltkreis (312) für polarisierte Wellen das von der Sende- /Empfangsantenne (301) empfangene Abfragesignal (1a) auf die Seite des Reflexionstyp-Modulators (322) und das Wiedereinschreib-Signal (1c) auf die Seite des Demodulators (332) richtet,

und der Reflexionstyp-Modulator (322) das Abfragesignal (1a) entsprechend dem Modulationssignal von der Steuereinrichtung (303b) moduliert, um dasselbe als das Antwortsignal (1b) zu der Sende-/Empfangsantenne (301) über den Auswahlschaltkreis (312) für polarisierte Wellen auszusenden,

und der Demodulator (332) das Wiedereinschreib-Signal (1c) demoduliert und dasselbe an die Steuereinrichtung (303b) liefert.

3. Transponder (3b) nach Anspruch 2, bei welchem der Reflexionstyp-Modulator (322) einen ersten Impedanzkonverter (322a), eine erste Diode (322b) und einen ersten Vorspannungs-Schaltkreis (322c) zum Anlegen des Modulationssignals an die erste Diode (322b) aufweist,

und der Demodulator (332) einen zweiten Impedanzkonverter (332a), eine zweite Diode (332b) und einen zweiten Vorspannungs-Schaltkreis (332c) zum Liefern eines von der zweiten Diode (332b) demodulierten Signals aufweist.

4. Transponder (3a, 3b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (303a,303b), die Anzeige (304) und die Antenne (301) auf einem dielektrischen Substrat gebildet sind, und

der Modulator/Demodulator (302A, 302B) durch eine Mikrostreifenleitungs-Struktur auf einem dielektrischen Substrat gebildet ist.