WO2014001225A1 - Zustandüberwachung mit rfid-transponder - Google Patents

Zustandüberwachung mit rfid-transponder Download PDF

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WO2014001225A1
WO2014001225A1 PCT/EP2013/063057 EP2013063057W WO2014001225A1 WO 2014001225 A1 WO2014001225 A1 WO 2014001225A1 EP 2013063057 W EP2013063057 W EP 2013063057W WO 2014001225 A1 WO2014001225 A1 WO 2014001225A1
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WO
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conductor
terminal
switching element
rfid chip
conductors
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Application number
PCT/EP2013/063057
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Inventor
Uwe Dettmar
Rainer Kronberger
Original Assignee
Fh Köln
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/073—Special arrangements for circuits, e.g. for protecting identification code in memory
    • G06K19/07309—Means for preventing undesired reading or writing from or onto record carriers
    • G06K19/07345—Means for preventing undesired reading or writing from or onto record carriers by activating or deactivating at least a part of the circuit on the record carrier, e.g. ON/OFF switches

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with an RFID transponder for non-contact monitoring of electrical and mechanical conditions. In particular for monitoring the position of an object or a mechanical component.
  • US 2005/0242957 A1 discloses an arrangement with an RFID chip, in which the supply line to the antenna is closed or interrupted by a mechanical switch. When the switch is closed, the RFID chip responds to requests from a reader, while it does not react when the switch is open. Thus, the switching state of the switch can be determined in a simple manner without contact.
  • EP 1 732 242 A2 a further embodiment of a non-contact status inquiry is disclosed.
  • the capacity, which is connected to an antenna is changed by a mechanical state change. This can then be determined by a remote transceiver.
  • a plurality of states can be detected.
  • the disadvantage of this arrangement is the relatively high mechanical and electrical effort.
  • DE 10 2010014918 B3 discloses a corrosion detection device for monitoring a corrosion state.
  • an interdigital capacitor which is part of a resonant circuit, is short-circuited depending on the corrosion state.
  • this arrangement operates at relatively low frequencies.
  • DE 196 52 324 A1 discloses a transponder with a microwave receiving antenna. Here, a reflection factor modulator is provided.
  • the US 2012/0154226 AI discloses a universal antenna for portable devices, which can be used either for an RFID system or for a VHF radio.
  • a signaling device has an RFID chip with at least two terminals for connecting antenna segments, or an antenna segment and a ground plane.
  • the RFI D chip has exactly two ports.
  • at least one antenna segment is connected to one of the terminals.
  • two antenna segments are connected to two terminals.
  • the antenna segments are used for transmitting or receiving electromagnetic radiation.
  • Chip forms together with at least one antenna segment a transponder, also called RFI D tag. Furthermore, a conductor is connected to at least one terminal of the RFI D chips for connection to a Scha ltelement. In each case, a conductor for connection to a switching element is preferably connected to two terminals of the RFI D chip.
  • the conductor has a length which preferably corresponds to an integer multiple of a quarter of the line wavelength ⁇ of the signal transmitted or received by the RFI D chip.
  • the length of the conductor is particularly preferably ⁇ / 4 or K / 2.
  • an antenna segment is connected to each of the two terminals of the RFID chip, and a conductor is connected to a first end parallel thereto.
  • the second ends of the two conductors are connected to a switching element.
  • the switching element may for example be a mechanical switching contact or a capacitive switching element.
  • a capacitive switching element preferably has two flat conductors, which are brought close to each other for switching, so that a high capacity exists between these conductors. It may also be two parallel conductors, which are capacitively connected to each other by a third, overlying conductor. Furthermore, it is preferred if the length of the two conductors in a quarter the line wavelength of the signal transmitted by the RFID chip or received signal is located.
  • an interruption between the two second ends of the conductor is transformed into a short circuit at the location of the RFI D chip.
  • the RFI D chip can neither transmit nor receive high frequency signals. Only when a short circuit between the two second ends of the conductor is generated by the switching element, this is transformed into an open circuit at the location of the RFI D chip, so that the RFI D chip can send out and receive high-frequency energy by means of the antenna segments and thus with the The outside world can communicate. This deactivates the transponder or the tag.
  • Such a configuration according to the invention allows a switching element to be mounted remotely from the RFI D chip and also away from the antenna segments. Thus, the radiation characteristic of the antenna segments is no longer influenced by the switching element, as would be the case in the prior art.
  • the circuit complexity for the realization of a switchable transponder is substantially reduced. It is no longer required transponder chip with a switching or control input. Nevertheless, it is of course possible to provide further inputs or outputs to the RFI D chips.
  • the length of the conductors is K / 2.
  • substantially the impedance at the second ends of the conductors is transformed to the first ends of the conductors.
  • a short circuit is preferably provided at the second ends of the conductors.
  • a switching element is advantageously mounted in the middle of the conductor, that is to say at a distance of ⁇ / 4 from the RFI D chip.
  • the short circuit at the second ends of the conductors is transformed into a short circuit on the RFI D chip and thus prevents the transmission and reception of high-frequency energy by the RFID chip.
  • the switching element Will the switching element closed, so at the point ⁇ / 4 corresponding to half the length of the conductor, a short circuit, which in turn is transformed into an open circuit on the RFID chip, whereby a transmission and reception of high-frequency energy is made possible by the RFI D chip.
  • at least one, preferably both, conductors each having a first end are connected to the RFI D chip and connected to an antenna segment at a second end.
  • Another aspect of the invention relates to the combination of antenna segments and leads.
  • two lines which are preferably the same length with a length n x ⁇ / 4, with a first end to the RFI D chip and with a second end connected to a switching element.
  • the switching element By the switching element, the two lines can be connected to each other, so that there is a short circuit through which a transmission or radiation of electromagnetic energy is impossible. Only with an open switching element, this is again possible because the lines can now work as antenna segments.
  • the function of the various embodiments of the invention is shown here for the sake of clarity on a symmetrical arrangement. So are two Head and two antenna segments connected to the RFI D chip.
  • the two conductors form a line here.
  • an asymmetrical arrangement is possible. In such a case, only one conductor and one antenna segment is connected to the RFID chip.
  • the RFID chip is furthermore galvanically or capacitively connected to a ground plane, which is preferably a highly conductive metallic surface. In this case, the ground plane could be considered as a second antenna segment.
  • the conductor forms a line over the ground plane.
  • the antenna segments described here can also consist of several parts. Characteristic of one of the antenna segments described here is that it is connected to a terminal of the RFI D chip.
  • Shortening elements and / or extension elements can also be used. This allows the use of geometrically shorter and / or longer conductors than would be the case without shortening elements and / or extension elements.
  • a shortening element may for example be an inductive component, which is connected in series with a conductor. This component increases the electrical length of the conductor, so that now a geometrically shorter conductor can be used.
  • An extension element may, for example, be a capacitive component which is connected in series with a conductor. Such a component reduces the electrical length of the conductor, so that a geometrically longer conductor can be used.
  • a capacitive switching element could be used simultaneously as an extension element or shortening element.
  • the switching point is then preferably at a specific capacity, so that the RFID chip is deactivated at a larger capacity and at a smaller capacity.
  • a shortening element and / or extension element is preferably connected in series with the one conductor.
  • a shortening element and / or extension element is preferably connected in series with each of the two conductors.
  • the shortening elements and / or extension elements can be used at any position. For example, they can be switched between the transponder and the line. But you can also be provided in the line or at the end of the line. It is also possible in principle to connect shortening elements or extension elements parallel to the lines.
  • the advantage of using RFID tags for a signaling device is that it is not necessary (regardless of whether a passive or an active tag is used) at the location of the sensor, ie at the location where the RFID tag is located to ensure a power supply. This opens up a very reasonably priced, universally mountable and electrically neutral possibility of object monitoring.
  • the use of the disclosed here Signaling device also to detect smallest shifts of two objects against each other. The displacement need only be large enough to operate the switching element.
  • a particular advantage of the invention is that the switching element can be discontinued from the antenna.
  • the conductors can therefore be made thin, space-saving and inconspicuous. Due to the spatial separation of switching element and RFID chip or antennas, the antennas, preferably together with the RFID chip can be arranged to a place where favorable transmission or reception conditions exist, while the switching element, for example, on a metallic support plate or in a shielded Environment can be arranged. An application example would be the use as a monitoring contact of a metallic door or a metallic window frame. Thus, the switching element can be mounted on the metallic window frame or on the door while the antenna can be remotely mounted together with the RFID chip in a location of more favorable radiation conditions.
  • the signaling device disclosed here opens up a variety of possibilities in the field of building and property security, the control of shut-off valves, faucets or valves, the control of covers for food packages, tanks, containers of industry, the positioning of objects, etc.
  • the antenna and short-circuit cable can be placed in the immediate vicinity of closed windows and doors.
  • a reader is placed in the room so that all tags can be read while idle.
  • Short circuit on the RFID chip is transformed so that the tag can no longer be read. An alarm can now be triggered.
  • This is a low cost Variant for building security, which works without the installation of power supplies for the door and window sensors. A reader can check many windows and doors.
  • document envelopes can be secured with an RFID tag, so that when opening the switching element is preferably permanently opened and the antenna is short-circuited. This can be done, for example, by tearing off a short-circuit line which is used instead of the switching element.
  • apartment doors can be secured with an RFID tag, so that the tag is destroyed when it penetrates and this is reported by a reader in the apartment (preferably with a mobile radio interface).
  • the application of this principle is also possible in the food industry when it comes to determining whether a package (e.g., beverage cartons, bottles) or even a container has already been opened. This provides a higher level of security than with conventional seals, abuse can be reported immediately.
  • An accurate relative positioning of two objects can be achieved in that an RFID tag can only be read by a reading device when the capacitive switching element is close to the coupling surfaces. In this case, the accuracy of the positioning can even be increased by varying the transmission power of the reading device. It can also be made accurate adjustments.
  • Bicycles can also be stored in bicycle garages or shops.
  • the front wheel short-circuits the connecting line or opens it.
  • a clean Theft monitoring can also be done by conventional checking if the tag is in the reading area.
  • the proper fit of a lid or a cover (eg gully) or the opening of an emergency exit can be checked by the function of the tag, if the chip is short-circuited by a shift of the contact over the line. It can be determined whether a faucet, a shut-off valve, a gas cylinder or a slider has been opened.
  • a single reader can monitor many valves and transmit the information eg via radio modem to a control center. This method can also be used in electrically critical environments such as chemical plants since the day is passive.
  • the signaling device can be used to monitor in explosion-protected areas with little effort. Likewise, it can be checked at a filling station of the tank, whether a gas cap was properly closed again after refueling.
  • Fig. 1 shows schematically the invention
  • Fig. 2 shows an arrangement with a capacitive switching element.
  • FIG 3 shows a further embodiment of a capacitive switching element.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a capacitive coupler from FIG. 3.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the invention with ⁇ / 2 conductor
  • Fig. 6 shows an embodiment with antenna segments, which are connected via the conductor with the RFID chip.
  • Fig. 7 shows a variant with capacitive switching element.
  • Fig. 8 shows an arrangement with antenna segments, which are connected to each other via a switching element.
  • Fig. 9 shows an embodiment according to the preceding figure, but with a capacitive switching element.
  • FIG. 10 shows a further variant of the invention with a ground plane.
  • Fig. 11 shows an embodiment with a shortening element.
  • Fig. 12 shows an embodiment with an extension element.
  • An RFID chip 10 has a first terminal 11 and a second terminal 12.
  • the first terminal 11 has a first antenna segment 21 and a first conductor 31 connected to a first end 36.
  • a second antenna segment 22 and a second conductor 32 with a first end 38 are connected to the second terminal 12.
  • a switching element 40 is connected to the second end 37 of the first conductor 31 and the second end 39 of the first conductor 32.
  • the switching element can now establish a connection, that is to say a short circuit between the second ends 37, 39 of the conductors 31, 32.
  • the length of the conductors 31, 32 in each case ⁇ / 4, that is, a quarter of the line wavelength of the signal, which is emitted or received by the RFID chip.
  • this short circuit transforms into an open circuit at the first ends 36, 38 of the conductors 31, 32.
  • the RFID chip can be replaced by the Antenna segments transmit or receive electromagnetic energy and communicate with a reader. If now the connection between the second ends 37, 39 of the conductors 31, 32 is interrupted by the switching element 40, there arises an open circuit, which in turn is transformed into a short circuit at the first ends 36, 38 of the conductors 31, 32.
  • This short circuit short-circuits both the RFID chip and the antenna segments, thus preventing the transmission or reception of electromagnetic energy.
  • the RFID chip is thus deactivated.
  • the antenna segments are shown here by way of example as flat conductors, wherein the conductor width at the RFID chip is narrow and widens with increasing distance. In principle, however, other forms of antenna segments are possible.
  • an embodiment with a capacitive switching element 50 is disclosed.
  • This can have, for example, flat capacitive elements which are reduced or increased in their capacity by a movement in the direction 51. be bert.
  • a closed switching element with a short circuit at the second ends 36, 38 of the conductors 31, 32 can be approximated, which in turn leads to an open circuit at the first ends 36, 38 of the conductors 31, 32 and thus on the RFID chip , Due to a large distance of the capacitive surfaces, an open circuit can be approximated, which in turn leads to a short circuit on the RFID chip, so that it is then deactivated.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a capacitive switching element, in which two coupling surfaces 52, 53 are capacitively coupled to one another by a coupler 54.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a capacitive coupler according to FIG. 3 in detail.
  • the coupler 54 is designed as an electrically conductive plate, which leads by a movement 51 in the vicinity of the capacitive coupling surfaces 52 and 53 on an insulated support to a capacitive coupling of these surfaces.
  • Fig. 5 another embodiment of the invention with two ⁇ / 4 conductors is disclosed.
  • a pair of conductors 31, 32 with a length ⁇ / 4 is connected to the terminals 11, 12 of the RFID chip. These conductors have a switching element 40 at the second ends. Furthermore, a third conductor 34 and / or fourth conductor 35 is connected to the second end of the first conductor 31 and / or the second end of the second conductor 32, which further terminates with a short circuit 33 is.
  • the short circuit at the second ends 33 is also transformed via the two ⁇ / 4 conductors into a short circuit at the position of the RFID chip. If a short-circuit is also generated by the switching element 40 at the position ⁇ / 4, then it is transformed into an open-circuit at the location of the RFI D chip, as a result of which the RFID chip is activated.
  • FIG. 6 shows an embodiment of the invention in which the antenna segments 21, 22 are connected via the conductors 31, 32 to the terminals 11, 12 of the RFI D chip.
  • the length of the conductors here is preferably K / 2, so that the impedance of the antenna segments is transformed to the location of the RFID chip 10.
  • a switching element 40 is preferably arranged in the middle of the conductor, that is to say at the position ⁇ / 4. A short circuit at this switching element can now also interrupt the energy flow between the antenna and the RFID chip.
  • a variant with a capacitive switching element according to the previous embodiment is disclosed.
  • FIG. 8 shows a further advantageous embodiment of the invention, in which in each case a first conductor 26 is connected to the first terminal 11 of the RFI D chip and a second conductor 27 is connected to the second terminal 12 of the RFID chip.
  • the two conductors are connected at their second ends to a switching element 40.
  • the two conductors can take over the function of antennas, unless they are connected or short-circuited by the switching element.
  • the switching element 40 which causes a connection of the two conductors 26 and 27 together, the transmission or reception of high-frequency energy can be prevented, while by opening the connection between the two conductors allows the transmission or reception of high-frequency energy becomes.
  • FIG. 10 shows a further variant of the invention.
  • the switching element is replaced by a capacitive switching element 50.
  • FIG. 10 shows a further variant of the invention.
  • this variant now shows an asymmetrical embodiment.
  • only one antenna segment is connected to a terminal 11 of the RFID chip 10.
  • only one conductor 31 with a first end 36 is connected to the first terminal 11 of the RFID chip 10.
  • the second end 37 of the conductor 31 is connected to a switching element 40.
  • the RFID chip is connected to a second terminal 12 with a ground plane 28.
  • the switching element 40 is likewise connected to this ground plane.
  • the second connection 12 of the RFID chip can optionally be a connection pad and / or the substrate and / or another suitable connection point of the RFID chip.
  • the unbalanced arrangement shown here acts in principle the same as the symmetrical arrangements shown above. Therefore, in principle, all symmetrical arrangements shown here can also be realized correspondingly asymmetrically.
  • FIG. 11 shows an embodiment with a shortening element 41.
  • This can be, for example, an inductive component, preferably a conductor loop.
  • a shorter geometric length of the conductor 31 is required.
  • FIG. 12 shows a further embodiment with an extension element 42.
  • the reducing element may for example be a capacitive component.
  • the conductor 31 can be geometrically extended to produce, for example, a greater distance from the switching element. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Eine Signalisierungsvorrichtung basierend auf einem Transponder hat einen RFID-Chip (10) mit zwei Anschlüssen (11, 12), die mit zwei Antennensegmenten (21, 22) verbunden sind. Weiterhin sind mit den Anschlüssen zwei Leiter mit einer Länge von (2n + 1) x L/4 oder (2n) x L/4 verbunden, wobei L (Lambda) die Leitungswellenlänge des durch den RFID Chip gesendeten bzw. empfangenen Signals und n eine ganze positive Zahl ist. Die Leiter können an ihren Enden durch ein Schaltelement (40, 50) kurzgeschlossen werden. Dadurch ist es möglich, den Chip ohne separaten Steuereingang zu steuern und das Schaltelement von den Antennensegmenten abzusetzen.

Description

Zustandsüberwachung mit RFID
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem RFID-Transponder zur berührungslosen Überwachung von elektrischen und mechanischen Zuständen. Insbe- sondere zur Überwachung der Position eines Gegenstandes oder eines mechanischen Bauteils.
Stand der Technik
Zur berührungslosen Überwachung eines Schaltzustands eines Schalters offen- bart die US 2005/0242957 AI eine Anordnung mit einem RFID Chip, bei dem die Zuleitung zur Antenne durch einen mechanischen Schalter geschlossen bzw. unterbrochen wird. Bei geschlossenem Schalter reagiert der RFID Chip auf Anfragen eines Lesegeräts, während er bei geöffnetem Schalter nicht reagiert. Somit kann auf einfache Weise berührungslos der Schaltzustand des Schalters ermittelt wer- den.
Eine andere Lösung zur berührungslosen Überwachung von mechanischen Zuständen offenbart die US 2011/0156905 AI. Hier wird ein zweigeteiltes security Tag offenbart, wobei der erste Teil den RFID Chip und der zweite Teil die zugehörige Antenne enthält. Erst wenn beide Teile in elektrischen Kontakt miteinander gebracht werden, kann der RFID Chip auf Anfragen des Lesegeräts reagieren. Somit kann auch hier der mechanische Zustand festgestellt werden.
Die hier offenbarten, auf RFID Chips basierenden Lösungen haben allesamt den Nachteil, dass sie nur bei einem einwandfreien mechanischen Kontakt im Stromkreis zwischen Antenne und RFID Chip zuverlässig funktionieren. Zudem ist der Schaltkontakt unmittelbar in den Strompfad zwischen RFID Chip und Antenne eingebunden.
In der EP 1 732 242 A2 ist eine weitere Ausführungsform einer berührungslosen Zustandsabfrage offenbart. Hier wird durch eine mechanische Zustandsänderung die Kapazität, welche mit einer Antenne verbunden ist, verändert. Diese kann dann durch einen entfernten Transceiver ermittelt werden. Durch diese Anordnung kann eine Vielzahl von Zuständen festgestellt werden. Der Nachteil dieser Anordnung ist der relativ hohe mechanische und elektrische Aufwand.
In der DE 10 2010014918 B3 ist eine Korrosionsdetektionsvorrichtung zur Über- wachung eines Korrosionszustandes offenbart. In dieser wird ein Interdigitalkon- densator, der Bestandteil eines Schwingkreises ist, in Abhängigkeit vom Korrosionszustand kurzgeschlossen. Wie aus den diskreten Bauteilen R, L und C erkennbar, arbeitet diese Anordnung bei relativ niedrigen Frequenzen.
Die DE 196 52 324 AI offenbart einen Transponder mit einer Mikrowellenemp- fangsantenne. Hierbei ist ein Reflexionsfaktormodulator vorgesehen.
Die US 2012/0154226 AI offenbart eine Universalantenne für transportable Geräte, welche wahlweise für ein RFID-System oder für ein UKW-Radio eingesetzt werden kann.
Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme zur kontaktlosen Zustandsüberwachung dahingehend zu verbessern, dass diese zuverlässiger, präziser und robuster werden, wobei diese gleichzeitig bei niedrigen Kosten in großen Stückzahlen herstellbar sein sollen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Entsprechend der Erfindung hat eine Signalisierungsvorrichtung einen RFID Chip mit wenigstens zwei Anschlüssen zum Anschluss von Antennensegmenten, bzw. einem Antennensegment und einer Massefläche. Vorteilhafterweise hat der RFI D Chip genau zwei Anschlüsse. Bevorzugt ist wenigstens ein Antennensegment an einem der Anschlüsse angeschlossen. Besonders bevorzugt sind zwei Antennensegmente an zwei Anschlüssen angeschlossen. Die Antennensegmente dienen zur Aussendung bzw. zum Empfang elektromagnetischer Strahlung. Der RFI D
Chip bildet zusammen mit wenigstens einem Antennensegment einen Transponder, auch RFI D Tag genannt. Weiterhin ist an wenigstens einem Anschluss des RFI D Chips ein Leiter zur Verbindung mit einem Scha ltelement angeschlossen. Bevorzugt ist an zwei Anschlüssen des RFI D Chips jeweils ein Leiter zur Verbin- dung mit einem Schaltelement angeschlossen. Der Leiter weist eine Länge auf, welche bevorzugt einem ganzzahligen Vielfachen eines Viertels der Leitungswellenlänge λ des durch den RFI D Chip gesendeten bzw. empfangenen Signals entspricht. Besonders bevorzugt ist die Länge des Leiters λ/4 oder K/2.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an jedem der beiden Anschlüsse des RFID Chips jeweils ein Antennensegment und parallel hierzu ein Leiter an einem ersten Ende angeschlossen. Die zweiten Enden der beiden Leiter sind mit einem Schaltelement verbunden. Das Schaltelement kann beispielsweise ein mechanischer Schaltkontakt oder auch ein kapazitives Schaltelement sein. Ein kapazitives Schaltelement hat bevorzugt zwei flächige Leiter, die zum Schalten nahe aneinander gebracht werden, so dass zwischen diesen Leitern eine hohe Kapazität besteht. Es können auch zwei parallel liegende Leiter sein, die durch einen dritten, darüber liegenden Leiter kapazitiv miteinander verbunden sind. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Länge der beiden Leiter bei einem Viertel der Leitungswellenlänge des von dem RFID Chip gesendeten bzw. empfangenen Signals liegt. Damit wird eine Unterbrechung zwischen den beiden zweiten Enden des Leiters in einen Kurzschluss am Ort des RFI D Chips transformiert. Somit kann der RFI D Chip hochfrequente Signale weder aussenden noch empfangen. Erst wenn durch das Schaltelement ein Kurzschluss zwischen den beiden zweiten Enden des Leiters erzeugt wird, wird dieser in einen Leerlauf an der Stelle des RFI D Chips transformiert, so dass der RFI D Chip mittels der Antennensegmente hochfrequente Energie aussenden und empfangen kann und somit mit der Außenwelt kommunizieren kann. Damit ist der Transponder bzw. das Tag deakti- viert. Durch eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Schaltelement entfernt von dem RFI D Chip und auch entfernt von den Antennensegmenten angebracht werden. Somit wird die Abstrahlcharakteristik der Antennensegmente durch das Schaltelement nicht mehr beeinflusst, wie dies im Stand der Technik der Fall wäre. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der Schaltungsaufwand zur Realisierung eines schaltbaren Transponders wesentlich reduziert. Es wird hier kein Transponderchip mehr mit einem Schalt- bzw. Steuereingang benötigt. Dennoch ist es natürlich möglich, weitere Eingänge bzw. Ausgänge an den RFI D Chips vorzusehen. I n einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt die Länge der Leiter K/2. Somit wird im Wesentlichen die Impedanz an den zweiten Enden der Leiter auf die ersten Enden der Leiter transformiert. In diesem Falle ist bevorzugt an den zweiten Enden der Leiter ein Kurzschluss vorgesehen. Weiterhin ist vorteilhafterweise ein Schaltelement in der Mitte des Leiters, das heißt in ei- nem Abstand von λ/4 zum RFI D Chip angebracht. Ist dieses Schaltelement nun geöffnet, so wird der Kurzschluss an den zweiten Enden der Leiter in einen Kurzschluss am RFI D Chip transformiert und verhindert somit die Aussendung sowie den Empfang von hochfrequenter Energie durch den RFID Chip. Wird das Schalt- element geschlossen, so entsteht an der Stelle λ/4 entsprechend der halben Länge des Leiters ein Kurzschluss, welcher wiederum in einen Leerlauf am RFID Chip transformiert wird, wodurch eine Aussendung und ein Empfang hochfrequenter Energie durch den RFI D Chip ermöglicht wird. I n einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens einer, bevorzugt beide Leiter mit jeweils einem ersten Ende mit dem RFI D Chip verbunden und mit einem zweiten Ende mit einem Antennensegment verbunden. Bevorzugt beträgt die Länge des wenigstens einen Leiters zwischen dem RFID Chip und dem wenigstens einen Antennensegment K/2. Bevorzugt ist es weiterhin, wenn an der Position λ/4, das heißt auf halber Leiterlänge, ein Schaltelement vorhanden ist. Ist das Schaltelement geöffnet, transformiert sich die Impedanz der Antennen über den λ/2-Leiter direkt zum RFID Chip. Wird nun das Schaltelement an der Position λ/4 geschlossen, so transformiert sich ein Kurzschluss an die Enden des Leiters jeweils am Ort des RFI D Chips und der Antennensegmente, so dass eine Aussendung und ein Empfang hochfrequenter Energie nicht möglich sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Kombination von Antennensegmenten und Leitungen. So sind zwei Leitungen, welche bevorzugt gleich lang mit einer Länge n x λ/4 sind, mit einem ersten Ende mit dem RFI D Chip und mit ei- nem zweiten Ende mit einem Schaltelement verbunden. Durch das Schaltelement können die beiden Leitungen miteinander verbunden werden, so dass sich ein Kurzschluss ergibt, durch den eine Aussendung bzw. Abstrahlung elektromagnetischer Energie unmöglich wird. Erst bei einem geöffneten Schaltelement ist dies wieder möglich, da die Leitungen nun als Antennensegmente arbeiten können.
Die Funktion der verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung ist hier der Anschaulichkeit halber an einer symmetrischen Anordnung dargestellt. So sind zwei Leiter sowie zwei Antennensegmente mit dem RFI D Chip verbunden. Die beiden Leiter bilden hier eine Leitung. Grundsätzlich ist aber auch eine unsymmetrische Anordnung möglich. In einem solchen Fall wird nur ein Leiter sowie ein Antennensegment mit dem RFID Chip verbunden. Der RFID Chip wird weiterhin galva- nisch oder kapazitiv mit einer Massefläche, welche bevorzugt eine gut leitende metallische Fläche ist, verbunden. I n diesem Falle könnte die Massefläche als ein zweites Antennensegment betrachtet werden. Auch hier bildet der Leiter über der Massefläche eine Leitung. Das Schaltelement wird dann zwischen den Leiter und die Massefläche geschaltet. Alle hier dargestellten Ausführungsformen sind wahlweise symmetrisch oder unsymmetrisch ausführbar.
Die hier beschriebenen Antennensegmente können auch aus mehreren Teilen bestehen. Charakteristisch für eines der hier beschriebenen Antennensegmente ist, dass es mit einem Anschluss des RFI D Chips verbunden ist.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen, welche sich beispielhaft auf eine Länge der Leiter von λ/4 beziehen, sind auch mit (2n + 1) x λ/4 Leiterlängen realisierbar, wobei n eine ganze positive Zahl > 0 ist. Die hier beschriebenen Ausführungsformen mit K/2 sind ebenfalls mit Leiterlängen von n x K/2 realisierbar.
Es können auch Verkürzungselemente und/oder Verlängerungselemente eingesetzt werden. Dies ermöglicht den Einsatz geometrisch kürzerer und/oder länge- rer Leiter als dies ohne Verkürzungselemente und/oder Verlängerungselemente der Fall wäre. Ein Verkürzungselement kann beispielsweise ein induktives Bauteil sein, welches in Serie mit einem Leiter geschaltet ist. Dieses Bauteil vergrößert die elektrische Länge des Leiters, so dass nun ein geometrisch kürzerer Leiter eingesetzt werden kann. Ein Verlängerungselement ka nn beispielsweise ein ka- pazitives Bauteil sein, welches in Serie mit einem Leiter geschaltet ist. Ein solches Bauteil verringert die elektrische Länge des Leiters, so dass ein geometrisch längerer Leiter eingesetzt werden kann. Ein kapazitives Schaltelement könnte gleichzeitig auch als Verlängerungselement bzw. Verkürzungselement eingesetzt werden. Dadurch liegt der Schaltpunkt dann bevorzugt bei einer bestimmten Kapazität, so dass der RFID Chip bei einer größeren Kapazität und bei einer kleineren Kapazität deaktiviert ist. Bei Anordnungen mit einem Leiter wird bevorzugt ein Verkürzungselement und/oder Verlängerungselement in Serie mit dem einen Leiter geschaltet. Bei Anordnungen mit zwei Leitern wird bevorzugt jeweils ein Verkürzungselement und/oder Verlängerungselement in Serie mit jedem der beiden Leiter geschaltet. Die Verkürzungselemente und/oder Verlängerungselemente können an beliebigen Positionen eingesetzt werden. So können sie bei- spielsweise zwischen Transponder und Leitung geschaltet sein. Ebenso können Sie aber auch in der Leitung oder am Ende der Leitung vorgesehen sein. Es ist grundsätzlich auch möglich, Verkürzungselemente bzw. Verlängerungselemente parallel zu den Leitungen zu schalten.
Der Vorteil bei der Verwendung von RFID Tags für eine Signalisierungsvorrich- tung liegt darin, dass es (unabhängig davon, ob ein passiver oder ein aktiver Tag verwendet wird) nicht notwendig ist, am Einsatzort des Sensors, d.h. an dem Ort, an dem sich der RFID Tag befindet, eine Stromversorgung zu gewährleisten. Dadurch eröffnet sich eine sehr preisgünstige, universell montierbare und elektrisch neutrale Möglichkeit der Objektüberwachung. Im Gegensatz zu den Anwendungen bei denen mit Hilfe von (passiven) RFID Tags das Vorhandensein von Objekten dadurch überprüft wird, ob sich ein Tag noch im Bereich des Lesegerätes befindet (z.B. Diebstahlschutz in Waffe nschränken, Gemäldegalerien oder Juwelierauslagen) ermöglicht der Einsatz der hier offenbarten Signalisierungsvorrichtung auch, kleinste Verschiebungen von zwei Objek- ten gegeneinander zu detektieren. Die Verschiebung muss lediglich groß genug sein, um das Schaltelement zu betätigen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Schaltelement von der Antenne abgesetzt werden kann. Es können die Leiter daher dünn, platzsparend und unauffällig ausgeführt werden. Durch die räumliche Trennung von Schaltelement und RFID Chip bzw. Antennen können die Antennen, bevorzugt zusammen mit dem RFID Chip an einen Ort angeordnet werden, an dem günstige Sende- bzw. Empfangsbedingungen bestehen, während das Schaltelement beispielsweise auf einer metallischen Trägerplatte oder in einer abgeschirmten Umgebung angeordnet sein kann. Ein Anwendungsbeispiel wäre hier der Einsatz als Überwachungskontakt einer metallischen Türe oder eines metallischen Fenster- rahmens. So kann das Schaltelement am metallischen Fensterrahmen oder an der Türe angebracht werden, während die Antenne zusammen mit dem RFID Chip entfernt an einem Ort günstigerer Abstrahlungsbedingungen angebracht werden kann.
Die hier offenbarte Signalisierungsvorrichtung eröffnet vielfältige Möglichkeiten im Bereich der Gebäude- und Objektsicherung, der Kontrolle von Absperrventilen, Wasserhähnen oder Schiebern, der Kontrolle von Abdeckungen bei Lebensmittelpackungen, Tanks, Behältnissen der Industrie, der Positionierung von Objekten etc.
Nachfolgend sind einige Einsatzbeispiele der Signalisierungsvorrichtung darge- stellt:
Zur Gebäudesicherung können Antenne und Kurzschlussleitung in unmittelbarer Nähe an geschlossene Fenster und Türen platziert werden. Ein Lesegerät wird so im Raum platziert, dass alle Tags im Ruhezustand gelesen werden können. Es erfolgt eine Abfrage aller Tags in einem festen zeitlichen Intervall. Falls Tür oder Fenster geöffnet werden, ergibt sich an der Leitung ein Leerlauf, der in einen
Kurzschluss am RFID Chip transformiert wird, so dass der Tag nicht mehr gelesen werden kann. Ein Alarm kann nun ausgelöst werden. Dies ist eine kostengünstige Variante zur Gebäudesicherung, die ohne die Installation von Spannungsversorgungen für die die Tür- und Fenstersensoren auskommt. Ein Lesegerät kann viele Fenster und Türen überprüfen.
Als elektronisches Siegel können beispielsweise Dokumentenumschläge mit ei- nem RFID Tag gesichert werden, so dass beim Öffnen das Schaltelement bevorzugt dauerhaft geöffnet und die Antenne kurzgeschlossen wird. Dies kann beispielsweise durch Abreißen einer Kurzschlussleitung, die anstelle des Schaltelements eingesetzt ist, erfolgen. Hiermit können beispielsweise im Polizeieinsatz Wohnungstüren mit einem RFID Tag gesichert werden, so dass beim Eindringen der Tag zerstört wird und dies von einem Lesegerät in der Wohnung (bevorzugt mit Mobilfunkschnittstelle) gemeldet wird. Die Anwendung dieses Prinzips ist auch in der Lebensmittelindustrie möglich, wenn es darum geht, festzustellen ob eine Verpackung (z.B. Getränkekartons, Flaschen) oder auch ein Container bereits geöffnet wurde. Dies ergibt eine höhere Sicherheit als bei konventionellem Siegel, Missbrauch kann sofort gemeldet werden.
Eine genaue relative Positionierung von zwei Objekten kann dadurch erreicht werden, dass ein RFID Tag erst dann von einem Lesegerät gelesen werden kann, wenn das kapazitive Schaltelement nahe an den Koppelflächen ist. Hierbei kann durch Variation der Sendeleistung des Lesegerätes die Genauigkeit der Positio- nierung sogar noch erhöht werden. Es können auch genaue Justierungen vorgenommen werden.
Durch die Signalisierungsvorrichtung können in allgemeiner Form Objekte in Auslagen, Museen etc. gesichert bzw. überwacht werden. Es können auch Fahrräder in Fahrradgaragen oder -Läden gesichert werden. Beispielsweise schließt das Vorderrad die Verbindungsleitung kurz bzw. öffnet diese. Hier kann bereits eine kleine Verschiebung aus der Ruhelage heraus detektiert werden. Eine reine Diebstahlüberwachung kann auch durch konventionelle Überprüfung, ob sich das Tag im Lesebereich befindet, erfolgen.
Zur Fernwartung bzw. Fernüberwachung kann beispielsweise der ordnungsgemäße Sitz eines Deckels oder einer Abdeckung (z.B. Gully) oder das Öffnen eines Notausgangs durch Funktion des Tags überprüft werden, wenn durch eine Verschiebung des Kontakts über der Leitung der Chip kurzgeschlossen wird. Es kann festgestellt werden, ob ein Wasserhahn, ein Absperrventil, eine Gasflasche oder ein Schieber geöffnet wurde. Hierdurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Fernüberwachung möglich. Ein einzelnes Lesegerät kann viele Ventile überwachen und die Information z.B. per Funkmodem an eine Leitstelle übermitteln. Diese Methode kann auch in elektrisch kritischen Umgebungen wie chemischen Anlagen verwendet werden, da der Tag passiv ist. Durch die Signalisie- rungsvorrichtung kann mit wenig Aufwand eine Überwachung in Explosionsgeschützten Bereichen erfolgen. Ebenso kann an einer Tankstelle von der Tanksäu- le geprüft werden, ob ein Tankdeckel nach dem Tanken ordnungsgemäß wieder verschlossen wurde.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch die Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit einem kapazitiven Schaltelement.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines kapazitiven Schaltelements.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines kapazitiven Kopplers aus Fig. 3.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit λ/2-Leiter
Fig. 6 zeigt eine Ausgestaltung mit Antennensegmenten, die über der Leiter mit dem RFID Chip verbunden sind.
Fig. 7 zeigt eine Variante mit kapazitivem Schaltelement.
Fig. 8 zeigt eine Anordnung mit Antennensegmenten, die über ein Schaltelement miteinander verbunden werden.
Fig. 9 zeigt eine Ausgestaltung entsprechend der vorhergehenden Figur, jedoch mit einem kapazitiven Schaltelement.
Fig. 10 zeigt eine weitere Variante der Erfindung mit einer Massefläche.
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform mit einem Verkürzungselement.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform mit einem Verlängerungselement. In Fig. 1 ist die Erfindung schematisch dargestellt. Ein RFID Chip 10 hat einen ersten Anschluss 11 und einen zweiten Anschluss 12. Mit dem ersten Anschluss 11 sind ein erstes Antennensegment 21 sowie ein erster Leiter 31 mit einem ersten Ende 36 verbunden. Weiterhin sind mit dem zweiten Anschluss 12 ein zweites Antennensegment 22 sowie ein zweiter Leiter 32 mit einem ersten Ende 38 verbunden. Ein Schaltelement 40 ist mit dem zweiten Ende 37 des ersten Leiters 31 und dem zweiten Ende 39 des ersten Leiters 32 verbunden. Das Schaltelement kann nun eine Verbindung, das heißt einen Kurzschluss zwischen den zweiten Enden 37, 39 der Leiter 31, 32 herstellen. Bevorzugterweise beträgt die Länge der Leiter 31, 32 jeweils λ/4, das heißt ein Viertel der Leitungswellenlänge des Signals, welche durch den RFID Chip ausgesendet bzw. empfangen wird. Wird nun durch das Schaltelement 40 eine Verbindung zwischen den zweiten Enden 37, 39 der Leiter 31, 32 hergestellt, so transformiert sich dieser Kurzschluss in einen Leerlauf an den ersten Enden 36, 38 der Leiter 31, 32. Somit kann der RFID Chip mittels der Antennensegmente elektromagnetische Energie senden bzw. empfangen und mit einem Lesegerät kommunizieren. Wird nun durch das Schaltelement 40 die Verbindung zwischen den zweiten Enden 37, 39 der Leiter 31, 32 unterbrochen, entsteht dort ein Leerlauf, welcher wiederum in einen Kurzschluss an den ersten Enden 36, 38 der Leiter 31, 32 transformiert wird. Die- ser Kurzschluss schließt sowohl den RFID Chip als auch die Antennensegmente miteinander kurz und verhindert somit eine Aussendung bzw. einen Empfang elektromagnetischer Energie. Der RFID Chip ist somit deaktiviert. Die Antennensegmente es sind hier beispielhaft als flächige Leiter dargestellt, wobei die Leiterbreite am RFID Chip schmal ist und sich mit zunehmendem Abstand verbrei- tert. Grundsätzlich sind aber auch andere Formen der Antennensegmente möglich.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform mit einem kapazitiven Schaltelement 50 offenbart. Dieses kann beispielsweise flächige kapazitive Elemente haben, welche durch eine Bewegung in Richtung 51 in ihrer Kapazität verkleinert oder vergrö- ßert werden. Somit kann mit einer großen Kapazität ein geschlossenes Schaltelement mit einem Kurzschluss an den zweiten Enden 36, 38 der Leiter 31, 32 angenähert werden, welcher wiederum zu einem Leerlauf an den ersten Enden 36, 38 der Leiter 31, 32 und somit am RFID Chip führt. Durch einen großen Ab- stand der kapazitiven Flächen kann ein Leerlauf angenähert werden, welcher wiederum zu einem Kurzschluss am RFID Chip führt, so dass dieser dann deaktiviert ist.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines kapazitiven Schaltelements dargestellt, bei dem zwei Koppelflächen 52, 53 durch einen Koppler 54 miteinander kapazitiv verkoppelt werden. Durch eine Bewegung dieses Kopplers 54 in die
Nähe der Koppelflächen 52 und 53 erhöht sich die Kapazität und somit die Impedanz und erzeugt einen Kurzschluss-ähnlichen Zustand, während durch eine Entfernung der Koppelflächen eine niedrige Kapazität entsprechend einer höheren Impedanz mit einem Leerlauf-ähnlichen Zustand entsteht. In Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines kapazitiven Kopplers nach Fig. 3 im Detail dargestellt. Hier ist der Koppler 54 als elektrisch leitfähige Platte ausgeführt, welche durch eine Bewegung 51 in die Nähe der kapazitiven Koppelflächen 52 und 53 auf einem isolierten Träger zu einer kapazitiven Kopplung dieser Flächen führt. In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zwei λ/4-Leitern offenbart. Hierbei ist an den Anschlüssen 11, 12 des RFID Chips ein Leiterpaar 31, 32 mit einer Länge λ/4 verbunden. Diese Leiter haben an den zweiten Enden ein Schaltelement 40. Weiterhin ist an dem zweiten Ende des ersten Leiters 31 und/oder am zweiten Ende des zweiten Leiters 32 ein dritter Leiter 34 und/oder vierter Leiter 35 angeschlossen, der weiterhin mit einem Kurzschluss 33 abgeschlossen ist. Der Kurzschluss an den zweiten Enden 33 wird über die zwei λ/4- Leiter ebenfalls in einen Kurzschluss an der Position des RFID Chips transformiert. Wird nun durch das Schaltelement 40 an der Position λ/4 ebenfalls ein Kurzschluss erzeugt, so transformiert sich dieser in einen Leerlauf an der Stelle des RFI D Chips, wodurch der RFID Chip aktiviert wird.
I n Fig. 6 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der die Antennen- segmente 21, 22 über die Leiter 31, 32 mit den Anschlüssen 11, 12 des RFI D Chips verbunden sind. Die Länge der Leiter beträgt hier bevorzugt K/2, so dass sich die I mpedanz der Antennensegmente zum Ort des RFID Chips 10 transformiert. Weiterhin ist bevorzugt in der Mitte des Leiters, das heißt an der Position λ/4 ein Schaltelement 40 angeordnet. Durch einen Kurzschluss an diesem Schalt- element kann nun auch der Energiefluss zwischen Antenne und RFID Chip unterbrochen werden.
In Fig. 7 ist eine Variante mit einem kapazitiven Schaltelement entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform offenbart.
In Fig. 8 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der jeweils einen ersten Leiter 26 mit dem ersten Anschluss 11 des RFI D Chips und einen zweiten Leiter 27 mit dem zweiten Anschluss 12 des RFID Chips verbunden ist. Die beiden Leiter sind mit ihren zweiten Enden mit einem Schaltelement 40 verbunden. Hier können die beiden Leiter die Funktion von Antennen übernehmen, sofern sie nicht durch das Schaltelement miteinander verbunden bzw. kurzgeschlossen werden. Somit kann durch einen Kurzschluss des Schaltelements 40, der eine Verbindung der beiden Leiter 26 und 27 miteinander bewirkt, die Aussendung bzw. der Empfang hochfrequenter Energie unterbunden werden, während durch Öffnen der Verbindung zwischen den beiden Leiter die Aussendung bzw. der Empfang hochfrequenter Energie ermöglicht wird. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der vorhergehenden Figur, wobei das Schaltelement durch ein kapazitives Schaltelement 50 ersetzt ist. In der Fig. 10 ist eine weitere Variante der Erfindung dargestellt. In den bisherigen Darstellungen der Erfindung wurde auf eine symmetrische Ausführungsform mit zwei Antennensegmenten und zwei Leiter Bezug genommen. Diese Variante zeigt nun eine unsymmetrische Ausführungsform. Hier ist nur ein Antennenseg- ment an einen Anschluss 11 des RFID Chips 10 angeschlossen. Weiterhin ist auch nur ein Leiter 31 mit einem ersten Ende 36 mit dem ersten Anschluss 11 des RFID Chips 10 verbunden. Das zweite Ende 37 des Leiters 31 ist mit einem Schaltelement 40 verbunden. Weiterhin ist der RFID Chip mit einem zweiten Anschluss 12 mit einer Massefläche 28 verbunden. Ebenfalls mit dieser Massefläche verbun- den ist das Schaltelement 40. Der zweite Anschluss 12 des RFID Chips kann wahlweise ein Anschluss-Pad und/oder das Substrat und/oder ein anderer geeigneter Anschlusspunkt des RFID Chips sein. Die hier gezeigte unsymmetrische Anordnung wirkt im Prinzip gleich wie die zuvor dargestellten symmetrischen Anordnungen. Daher können grundsätzlich auch alle hier dargestellten symmetri- sehen Anordnungen entsprechend unsymmetrisch realisiert werden.
In der Fig. 11 ist eine Ausgestaltung mit einem Verkürzungselement 41 dargestellt. Dies kann beispielsweise ein induktives Bauteil, bevorzugt eine Leiterschleife sein. Hierdurch wird eine kürzere geometrische Länge des Leiters 31 benötigt. In der Fig. 12 ist eine weitere Ausgestaltung mit einem Verlängerungselement 42 dargestellt. Das Verringerungselement kann beispielsweise ein kapazitive ist Bauteil sein. Hierdurch kann der Leiter 31 geometrisch verlängert werden, um beispielsweise einen größeren Abstand zum Schaltelement herzustellen. Bezugszeichenliste
10 RFID Chip
11, 12 Anschlüsse
13 Bewegungsrichtung des RFID Chips
21, 22 Antennensegmente
23, 24 Koppelpads
26, 27 Leiter
28 Massefläche
31, 32, 34, 35 Leiter
33 Kurzschluss
36, 37 Enden des ersten Leiters
38, 39 Enden des zweiten Leiters
40 Schaltelement
41 Verkürzungselement
42 Verlängerungselement
50 kapazitives Schaltelement
51 Bewegungsrichtung
52, 53 Koppelflächen
54 Koppler
60 Träger

Claims

Patentansprüche
1. Signalisierungsvorrichtung umfassend einen RFID Chip (10) mit wenigstens einem ersten Anschluss (11) und einem zweiten Anschluss (12), wobei ein erstes Antennensegment (21) an den ersten Anschluss (11) und ein zweites Antennensegment (22) an den zweiten Anschluss (12) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Leiter (31) mit einem ersten Ende (36) an den ersten Anschluss (11) und ein zweiter Leiter (32) mit einem ersten Ende (38) an den zweiten Anschluss (12) angeschlossen ist, wobei wenigstens ein Schaltelement (40, 50) mit einem zweiten Ende (37) des ersten Leiters (31) und einem zweiten Ende (39) des zweiten Leiters (32) verbunden ist.
2. Signalisierungsvorrichtung umfassend einen RFID Chip (10) mit wenigstens einem ersten Anschluss (11) und einem zweiten Anschluss (12), wobei ein Antennensegment (21) an den ersten Anschluss (11) und eine Massefläche (28) an den zweiten Anschluss (12) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Leiter (31) mit einem ersten Ende (36) an den ersten Anschluss (11) angeschlossen ist, wobei wenigstens ein Schaltelement (40, 50) mit einem zweiten Ende (37) des ersten Leiters (31) und der Massefläche (28) verbunden ist.
Signalisierungsvorrichtung umfassend einen RFID Chip (10) mit wenigstens einem ersten Anschluss (11) und einem zweiten Anschluss (12), wobei ein erstes Antennensegment (21) an den ersten Anschluss (11) und ein zweites Antennensegment (22) an den zweiten Anschluss (12) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Leiter (31) zwischen das erste Antennensegment (21) und den ersten Anschluss (11) sowie ein zweiter Leiter (32) zwischen das zweite Antennensegment (23) und den zweiten Anschluss (12) geschaltet ist, wobei wenigstens ein Schaltelement (40, 50) mit dem ersten Leiter (31) und dem zweiten Leiter (32) verbunden ist.
Signalisierungsvorrichtung umfassend einen RFID Chip (10) mit wenigstens einem ersten Anschluss (11) und einem zweiten Anschluss (12), wobei ein Antennensegment (21) an den ersten Anschluss (11) und eine Massefläche (28) an den zweiten Anschluss (12) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Leiter (31) zwischen das erste Antennensegment (21) und den ersten Anschluss (11) geschaltet ist, wobei wenigstens ein Schaltelement (40, 50) mit dem ersten Leiter (31) und der Massefläche (28) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des ersten Leiters (31) und/oder zweiten Leiters (32)
(2n + 1) x λ/4 beträgt, wobei λ die Leitungswellenlänge des durch den RFID
Chip gesendeten bzw. empfangenen Signals und n eine ganze positive Zahl ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des ersten Leiters (31) und/oder zweiten Leiters (32) n x K/2 beträgt, wobei λ die Leitungswellenlänge des durch den RFID Chip gesendeten bzw. empfangenen Signals und n eine ganze positive Zahl ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Schaltelement (40) ein galvanischer Kontakt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Schaltelement (50) ein kapazitives Element ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
am zweiten Ende (37) des ersten Leiters (31) und/oder am zweiten Ende (39) des zweiten Leiters (32) ein dritter Leiter (34) und/oder vierter Leiter (35) angeschlossen ist, der weiterhin mit einem Kurzschluss (33) abgeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Leiter (26) identisch mit dem ersten Antennensegment ist und/oder der zweite Leiter (27) identisch mit dem zweiten Antennensegment ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Verkürzungselement (41) vorgesehen ist und die geometrische Länge wenigstens eines Leiters gegenüber einer Ausführungsform ohne Verkürzungselement verkürzt ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Verlängerungselement (42) vorgesehen ist und die geometrische Länge wenigstens eines Leiters gegenüber einer Ausführungsform ohne Verlängerungselement verlängert ist.
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