AT5047U1

AT5047U1 - Antennenanordnung von schreiblesegeräten für kontaktlose transponder

Info

Publication number: AT5047U1
Application number: AT0089600U
Authority: AT
Original assignee: Cubit Electronics Gmbh
Priority date: 1999-12-11
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2002-02-25
Also published as: DE29921752U1; CH695302A5

Abstract

Bei einer Antennenanordnung von Schreiblesegeräten, mit denen kontaktlose Transponder innerhalb einer bestimmten Distanz beschrieben und/oder gelesen werden können, und die mindestens eine Schreibleseantenne (1) aufweisen, wird vorgeschlagen, daß neben der Schreibleseantenne (1) mindestens eine Blindantenne (4) angeordnet ist und daß Schreibleseantenne (1) und Blindantenne (4) auf gleiche oder annähernd gleiche Resonanzfreqeunz eingestellt sind.

Description

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Die Erfindung betrifft Antennenanordnungen von Schreiblesegeräten, mit denen kontaktlose Transponder innerhalb einer bestimmten Distanz beschrieben und/oder gelesen werden können.

Unter Transponder wird hierbei ein Datenträger mit einem elektrisch isolierenden Körper, vorzugsweise mit einem Kunststofikörper verstanden, der mindestens ein Chip enthält, welches elektrisch leitend mit mindestens einer Spule bzw. einer Antenne verbunden ist.

Bevorzugte Anwendungen sind hierfür kontaktlose Chipkarten, kontaktlose Etiketten und kontaktlose münzförmige Datenträger.

Die Lage bzw. der Verlauf der Schreiblesedistanzgrenze ist dabei abhängig von der Transpondcrantenncnausführung. Mit kleinen Antennen können nur kurze Schreiblesedistanzen erreicht werden. Zur Erhöhung der Schreiblesedistanz ist der Einsatz großer Antennen erforderlich, was zu unerwünschten Baugrößen der Transponder führt. 2 AT 005 047 Ul

Im Stand der Technik ist es bekannt zur Erhöhung der Schreib-Lese-Entfier-nung am Transponder zusätzliche Spulen anzuoidnen. ln DE 197 03 029 ist eine Anordnung beschrieben, bei der eine Transponder-Vorrichtung einen Halbleiterchip mit angeschlossener Antennenspule und eine im Transponder zusätzlich angeordneten Koppelspule aulweist, wobei die Koppelspule aus einem Koppelelement, d. h. einem Spulenteil, der mit der Antennenspule in Verbindung steht, und einer größeren Antennenkoppelspule besteht.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß der Transponderaufbau kostenaufiven-dig ist und das Transpondcrvolumen erhöht ist gegenüber Transpondern mit ausschließlich einer Antennenspule.

Nachteilig ist weiterhin, daß die von der Größe und Bauart der Antennenspule abhängige Schreiblesedistanz bei Transpondern mit Koppelelcment und zweiter Antennenspule wegen der Übertragungsverluste zwischen Transponder und Koppcldement kleiner ist, als bei Transpondern mit Chip und flflchenmfißjg der zweiten Antennenspule gleichgroßen Antennenspule.

In DE 44 23 066 A 1 ist eine Anordnung angegeben, bei der ein auf die Prozessor- und Speichereinheit des Datenträgers aufsteckbares Modul, welches den Schidb-ZLesekontakt mit der stationären Schreib-ZLeseeinhcit realisiert, die Daten und die Energie empfängt und über Steckkontakte, enge kapazitive oder induktive Kopplung an die entsprechend gestaltete Prozessor- und Speichereinheit de9 Datenträgers weiterreicht. Nachteilig ist, daß dieses zwischengescbal-tete Modul immer in enger Kopplung mit dem eigentlichen Transponder stehen muß, da die Herstellung des Moduls kostenaufwendig ist und im Modul selbst Energie der Schreib-/Lesestation verbraucht wird. 3 AT 005 047 Ul

Weiterhin ist aus DE 19S 42 900 A 1 eine Anordnung zur Erhöhung der Schrcib-/Lesercichweite eines kontaktiosen Datenträgers bekannt, bei der auf dem Datenträger parallel zur Ebene der Antennenspule mindestens eine offene Zusatzspule angebracht ist.

Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß die Zusatzspule gleich groß oder nur geringfügig größer ist als die Datenträgerspule und zu ihr fest angeordnet ist und daß die Zusatzspule nicht auf die Resonanzfrequenz des Sohreib-/Lesevor-ganges abgestimmt ist. Damit kann duruch diese Anordnung nur eine geringe Schreib'/Lesereichweitenerhöhung gegenüber dem eigentlichen kontaktiosen Datenträger erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antennenanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die Schreiblesedistanz erhöht und die Abhängigkeit der Schreiblesedistanz von der WinkelsteHung zwischen Transponderantennen und der Antenne des Schieibiesegeräts verringert werden kann.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltung«! der erfindungsgemäßen Anordnung/ des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden insbesondere folgende Vorteile erreicht: 4 AT 005 047 Ul 1. Eine Erhöhung der Schreiblesereichweite bei gleichem Aufbau und gleicher Leistung des Schreiblescgcräts und der Schreibleseantenne. 2. Eine Vergrößerung der Fläche des Schreiblesefelds. 3. Die Veränderung der Fläche des Schreibieseantennenfelds bzw. das Schaffen mehrerer Richtungen des Schreibleseantennenfelds

Sie ist deshalb gut geeignet für den Einsatz in Kontroll- bzw. Durchlaßeiorich-tungen sowie in Sortiereinrichtung für Personen oder Fahrzeuge, Waren und Güter, deren Transponder identifiziert und/oder denen Transponderspeicherinhalte beschrieben, auf- oder abgewertet oder anderweitig verändert werden sollen.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausftihiungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Figur 1 a die Seitenansicht einer Schreibleseantenne und zwei in gleicher Ebene angeordnete Blindantennen,

Figur 1 b die Antennen gemäß Figur 1 a in der Draufeicht,

Figur 2 eine parallel angeordnete Schreiblese- und eine Blindantenne in Seitenansicht und

Figur 3 die Seitenansicht eine Anordnung mit Schreibleseantenne und zwei im gleichschenkligen Dreieck angeordnete Blindantennen. 5 AT 005 047 Ul

Bei der in Figur 1 a dargestellten Anordnung ist die Sehreibleseantenne 1 über die Antennenleitung 2 an die Schreiblesestation 3 angeschlossen. Die Schreiblesestation 3 verfügt mindestens über eine Sende- und Empfiuigscinheit. Sie ist ferner an hier nicht dargestellte Stromversorgungs- und Auswerte- oder Steuereinheiten angeschlossen. Neben der Schreibleseantenne 1 befind«! sich zwei Blindantennen 4, die in der gleichen Ebene angeordnet sind und die im daige-stellten Beispiel die gleiche Größe und Abmessung wie die Schreibleseantenne 1 aufweisen. Die BUndantenncn 4 sind über das elektromagnetische Feld an die Schreibleseantenne 1 angekoppelt und bilden ihrerseits elektromagnetische Felder aus, wodurch die Schreiblesedistanzgrenze 5 der Schreibleseantenne 1 nach beiden Seiten hin beträchtlich erweitert wind. Die BUndantenne 4 besteht hierbei aus der Antennenwicklung 9 und dazu parallel und/oder in Reihe geschalteten Kondensatorelementen 8.

Wie aus Figur 1 b ersichtlich ist, müssen die Blindantennen 4 nicht ausschließlich linear zur Schreibleseantenne I angeordnet sein, sondern können sich je nach Anwendungsziel auch in einer beliebigen Anordnung um die Schreibleseantenne 1 herum befinden.

Im gezeigten Beispiel befinden sich die Antennen 1 und 4 auf je einem Antennenträger 7, die eigentliche Antenne besteht hierbei aus einer Antennenwicklung 9 und in Reihe und/oder parallel geschalteten Kondensatoren 8. Es ist dabei erforderlich, die Antennen 1 und 4 auf gleiche oder annähernd gleiche Resonanzfrequenzen einzustellen.

Antennenträger 7 für eine Schreibleseantenne 1 kann zum Beispiel eine Wand oder eine in einen Wandsehlitz eingesetzte Trägerfläche sein, als Antermentrft-ger 7 für eine Blindantenne 4 kann z. B. eine Glasscheibe dienen.

In Figur 2 sind Sehreibleseantenne 1 und BHndantenne 4 zueinander parallel angeordnet. Die Antennenfelder spannen insgesamt eine zwischen den 6 AT 005 047 Ul

Antennen 1 und 4 liegende größere Schreiblesedistanz auf, als diejenige, die sich bei Verwendung nur der Schreiblcseantenne 1 «geben würde. Die von der Schreibleseantenne 1 ursprünglich gesetzte Distanzgrenze 5 wird dadurch beträchtlich hinter die Blindantenne 4 verschoben.

Sowohl zwischen den als auch beiderseits der Antennen 1 und 4 können Transponder 6 gelesen oder beschrieben werden.

Dadurch wird es möglich, daß ein Transponder 6 bzw. eine einen Transponder 6 tragende Personen auch in relativ breiten Durchgängen sicher zu identifizieren, ohne daß eine zweite Schreibleseantenne 1 angeschlossen und mit der ersten Schreibleseamenne 1 im Multiplexverfahren betrieben werden muß.

Die Blindantenne 4 kann auch an transportablen Gegenständen, Behältern oder Vorrichtungen angebracht sein, wob« die Blindantenne 4 selbst im Falle des vorgesehenen Schreib-ZLesevorganges parallel oder in einen für den Schreib-/Lesevorgang zulässigen Winkel zur Schreibleseantenne l steht. Innerhalb der von der Blindantenne 1 aufgespannten Fläche kann sich der Transponder 6 zumindest temporär befinden.

Hierzu kann beispielsweise die Behälterwand aus elektrisch nichtleitenden Stoffen (Plaste, Papier, Pappe, Stein, Keramik) bestehen und die Blindantenne 4 tragen. Der Transponder 6 wird dabei im Behältereinsatzfall innerhalb der BUndantenne 4 angebracht.

Ferner ist es möglich, daß sich die BUndantenne 4 an einer Autoscheibe befindet. Der Fahrer hält dabei den Transponder 6 an die Blindantenoe 4 und vergrößert so die Schreib-/Lescdistanz zum Zugangssystem, einem Terminal mit Schreib-ZLeseantenne 1. 7 AT 005 047 Ul

Bei herkömmlichen Anordnungen sind demgegenüber insbesondere in der Nähe der Schreiblesedistanzgrenze S die Transponder 6 nur dann sicher lesbar oder beschreibbar, wenn die Flächennormalen der Transponder 6 (bzw. der Antenne des Transponders 6) in Richtung des Mittelpunktes da* Schretblcseantenne l gerichtet sind.

Bei der in Figur 3 dargestellten Antennenanordnung sind zwei Blindantennen 4 und eine Schreibleseantcnne 1 in Form eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet, wodurch eine starke Durchdringung der Antennenfelder aller Antennen erreicht wird. Transponder 6, die sich im Inneren des von den Antennen ) und 4 aufgespannten Dreieckes befinden, können beliebige Lagen einnehmen, ohne daß die Gefahr der Nichtlesbarkeit bzw. der Nichtbeschneibbarkcit besteht.

Durch die zweckmäßige Anordnung von mehreren größenmäßig in Bezug zur Schreibleseantenne 1 kleinen Blindantennen 4, die flächenhaft angeordnet sind, ist es beispielsweise mit einfachen Mittel möglich, mit kontaktlosen Etiketten versehene Waren in Warenkörben vollständig zu erfassen bzw. Transponder 6 allgemein zu lesen bzw. zu beschreiben. Dabei können die Blindantennen 4 in verschiedenen Lagen und Winkeln zur Schreib-Leseantene l angebracht sein. 8

Claims

AT 005 047 Ul ANSPRÜCHE l. Antennenanordmuig von Schreiblesegcräten, mit denen kontaktlose Transponder innerhalb einer bestimmten Distanz beschrieben und/oder gelesen werden können, und die mindestens eine Schreibleseantcnne (1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Schreibleseantcnne (1) mindestens eine Blindantenne (4) angeordnet ist und daß Schreibleseantenne (l) und Blindantenne (4) auf gleiche oder annähernd gleiche Resonanzfrequenz eingestellt sind.
2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibleseantenne (1) und die Blindantenne (4) gleiche Abmessungen aufweisen.
3. Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schreibleseantenne (1) und die Biindantenne (4) in einer Linie und in einer Ebene angeordnet sind.
4. Antennenanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibleseantenne (1) und die Blindantenne (4) parallel angeordnet sind. 9 AT 005 047 Ul
5. Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schreibleseantenne (!) und die Blindantenne (4) im Winkel angeordnet and.
6. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Blindaotenne (4) wesentlich kleiner als die der Schreibleseantenne (1) sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blindantennen (4) flächcnmäßig parallel, in einem Winkel oder Bogen angeordnet sind. 10