DE19602239C2

DE19602239C2 - transponder

Info

Publication number: DE19602239C2
Application number: DE1996102239
Authority: DE
Inventors: Anton Richtscheid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-23
Filing date: 1996-01-23
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: DE19602239A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transponder nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.The invention relates to a transponder according to the preambles of claims 1 and Second

Um Weg, Zustand und andere Daten von beweglichen Objekten, bei denen es sich z. B. um Fahrzeuge, Container, Behältnisse und dergleichen mehr handeln kann, möglichst genau verfolgen und/oder die jeweilige Position zu jedem Zeitpunkt erfassen zu können, ist es heute allgemein bekannter Stand der Technik, an dem betreffenden Objekt einen Transponder anzubringen, in der Fachsprache üblicherweise als "Tag" (engl. = Anhänger) bezeichnet.To the path, condition and other data of moving objects, which are e.g. B. um Vehicles, containers, containers and the like can act as accurately as possible It is today to be able to track and / or capture the respective position at any time generally known prior art, a transponder on the object in question to attach, usually referred to in technical terms as "tag".

Als wichtiges Beispiel für den Einsatz derartiger Transponder ist die Pkw-Fabrikation zu nennen. Da (wegen der individuellen Käuferwünsche bezüglich Ausstattung und Extras) fast jedes hergestellte Automobil gewissermaßen ein Einzelstück darstellt, muss der Weg, insbesondere aber der Fertigungsstand, jedes einzelnen Fahrzeuges zu bzw. an den diversen Stationen der Fertigungsstraße verfolgt und ständig kontrolliert werden können.Car manufacturing is an important example of the use of such transponders call. Because (because of the individual buyer's wishes regarding equipment and extras) almost every automobile manufactured is a one-off, so the way in particular, however, the production status of each individual vehicle to or on the various Stations on the production line can be tracked and constantly checked.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die in Rede stehenden Transponder ist die Getränkeindustrie. Hier geht es um Zwecke der Logistik bezüglich der Getränkebehältnisse, wobei speziell Fässer, sogenannte Kegs, genannt seien. Es kommt hierbei darauf an, Weg, Zustand ("voll", "leer", Innendruck), Inhalt ("Sorte"), Bestimmung (Kunde, Abnehmer, Eigner) u. a. m. genau zu verfolgen und zu steuern. Another application example for the transponders in question is the Beverage industry. This is about logistics purposes related to the beverage containers, where especially barrels, so-called kegs, are mentioned. It depends on the way Condition ("full", "empty", internal printing), content ("type"), destination (customer, customer, owner) u. a. m. to track and control exactly.

Für die verschiedensten Anwendungszwecke ist eine Vielfalt von Transpondern bekannt, die sich aber in zwei Grundkategorien, nämlich zum einen in passive Transponder und zum anderen in aktive Transponder, unterteilen lässt. Die sogenannten passiven Transponder (vgl. den Oberbegriff des Anspruchs 1) - zum diesbezüglichen Stand der Technik sei beispielsweise die DE 33 01 763 C2 genannt - zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine eigene Energiequelle besitzen. Die Vorteile passiver Transponder bestehen darin, dass sie geringe Anmessungen haben, billig herstellbar sind und wegen der fehlenden Batterie eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer aufweisen.A variety of transponders are known for a wide variety of applications However, there are two basic categories, namely passive transponders and others into active transponders. The so-called passive transponders (cf. the preamble of claim 1) - for the related prior art, for example called DE 33 01 763 C2 - are characterized by the fact that they do not have their own Own energy source. The advantages of passive transponders are that they are low They have dimensions, are cheap to manufacture and almost impossible due to the lack of a battery have unlimited lifespan.

Durch das Fehlen einer eigenen Energiequelle sind allerdings naturgemäß Energieversorgungsprobleme bedingt. Denn die zur Speisung des Transponders erforderliche Energie muss durch Einkoppeln, vorzugsweise induktiv, z. B. aus dem Abfragefeld, etwa von einer stationären Signal-Empfangs- und Auswerteeinrichtung (= Abfragestation) gewonnen werden. Hieraus ergeben sich aber die Nachteile starker Entfernungs- und vor allem Orientierungsabhängigkeit (geringe Reichweite), oft verbunden mit aus postalischen Vorschriften resultierenden Schwierigkeiten. Dadurch, dass auf dem genannten Wege nur eine quantitativ sehr geringe Energiezufuhr zum passiven Transponder möglich ist, vermag dieser auch nur vergleichsweise langsam zu arbeiten und verfügt ausnahmslos nur über geringe Möglichkeiten (gegebenenfalls zusätzlicher) Datenspeicherung.Due to the lack of its own energy source, however, are natural Energy supply problems. Because the one required to power the transponder Energy must be coupled, preferably inductively, e.g. B. from the query field, such as from a stationary signal reception and evaluation device (= interrogation station) become. However, this results in the disadvantages of strong distance and above all Orientation dependency (short range), often associated with postal Regulations resulting difficulties. Because only one quantitatively very low energy supply to the passive transponder is possible, this can to work only comparatively slowly and, without exception, has only a small one Possibilities (possibly additional) data storage.

Die unter der Sammelbezeichnung "aktive Transponder" zusammengefasste zweite Kategorie verfügt dagegen über eine eigene Energiequelle, zumeist in Form einer Batterie (vergleiche den Oberbegriff des Anspruchs 2). Diese ermöglicht einen quantitativ vergleichsweise starken Energierverbrauch des Transponders (insbesondere von dessen Sender), so dass diese Gattung Transponder schnell und "intelligent" zu arbeiten vermag und über große Reichweiten sowie leistungsfähige Datenspeicher verfügen kann. (Der Vollständigkeit halber sei vermerkt, dass die Batterieenergie natürlich auch immer für die Empfindlichkeitserhöhung des in einem Transponder immer notwendigen Empfängers verwendet werden wird sowie für die Versorgung eines anspruchsvolleren Datenspeichers.) The second category summarized under the collective name "active transponder" however, has its own energy source, mostly in the form of a battery (compare the Preamble of claim 2). This enables a quantitatively comparatively strong one Energy consumption of the transponder (especially of its transmitter), so this Genre of transponders can work quickly and "intelligently" and over long ranges as well as powerful data storage. (For the sake of completeness, it should be noted that the battery energy of course always increases the sensitivity of the in one Transponder always necessary receiver will be used as well as for the supply a more sophisticated data storage.)

Derartige aktive Transponder weisen allerdings meist relativ große Abmessungen auf, sind teuer in der Herstellung, und ihre Funktionsfähigkeit ist von der (zeitlich begrenzten) Lebensdauer der Batterie abhängig. Bedingt durch die Batterieabhängigkeit der betreffenden Transponder ist auch ihre auf bestimmte Temperaturbereiche eingegrenzte Funktionsfähigkeit. (Die in solchen aktiven Transpondern verwendeten Batterien verkraften normalerweise nur Temperaturen bis maximal 80° Celsius, während der Halbleiter ohne weiteres Temperaturen bis 150° Celsius aushalten würde.)However, such active transponders usually have relatively large dimensions expensive to manufacture, and their functionality is of the (limited time) Battery life dependent. Due to the battery dependency of the concerned The transponder is also its functionality that is limited to certain temperature ranges. (The batteries used in such active transponders normally only cope Temperatures up to a maximum of 80 ° Celsius, while the semiconductor without further temperatures 150 ° Celsius.)

Zudem müssen die Batterien jedes einzelnen Transponders ständig überwacht und u. U. sogar auswechselbar sein, woraus sich neben weiteren Kosten- auch insbesondere Umweltprobleme ergeben.In addition, the batteries of each individual transponder must be constantly monitored and u. Maybe even be interchangeable, which in addition to further cost and environmental problems in particular result.

Die denkbare (und in vielen Fällen auch praktizierte) Alternative zum Batterietausch ist die Auswechslung des gesamten Transponders inklusive Batterie. Es leuchtet ein, dass sich hierdurch eine nennenswerte Verringerung der oben angeführten Nachteile keineswegs erzielen lässt.The conceivable (and in many cases also practiced) alternative to changing the battery is that Replacement of the entire transponder including the battery. It makes sense that itself this in no way significantly reduces the disadvantages mentioned above can be achieved.

Es wären auch Transponder denkbar, die anstelle einer Batterie mit Solarzellen ausgerüstet sind.It would also be conceivable to use transponders equipped with solar cells instead of a battery are.

So ist es durch die DE 41 02 816 A1 bekannt, für die Versorgung eines mikrominiaturisierten Kennungs-Oszillators in einem dem Träger ausgehändigten Antwortgerät eine gepufferte kleine Solarzelle vorzusehen. Der wesentliche Nachteil, welcher eine praktische Anwendung der Energieversorgung durch Solarzellen auf Transponder nahezu unmöglich macht, liegt hier u. a. allerdings in dem geringen Wirkungsgrad von nur etwa 10%, aber auch im großen Flächenbedarf von Solarzellen.It is known from DE 41 02 816 A1 for the supply of a microminiaturized Identifier oscillator in a buffer device handed over to the carrier a buffered small one To provide solar cell. The main disadvantage, which is a practical application of the Energy supply by solar cells on transponders makes it almost impossible here. a. however in the low efficiency of only about 10%, but also in the large Space requirements for solar cells.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transponder, insbesondere einen passiven Transponder, zu schaffen, welcher gleichwohl leistungsfähig und dauerhaft arbeitet, große Reichweiten besitzt, über große Kapazitäten für die Datenspeicherung verfügt und somit die Nachteile bekannter Transponder (siehe oben) vermeidet.Starting from the described prior art, it is the task of the present Invention to create a transponder, in particular a passive transponder, which nevertheless works efficiently and permanently, has large ranges, over large Capacities for data storage and thus the disadvantages of known transponders (see above).

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei Transpondern der eingangs bezeichneten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, the object is achieved with transponders of the type mentioned at the outset the features specified in the characterizing part of claim 1 and claim 2 solved.

Normalerweise werden lichtemittierende Dioden (sog. LED, im Folgenden vereinfacht "Dioden" genannt), wie allgemein bekannt, völlig andersartig, mit gerade umgekehrter Zielrichtung, eingesetzt: An die Dioden-Klemmen wird eine Stromquelle angeschlossen, woraufhin die Diode (aufgrund eines atomistischen Prozesses) Licht in einem sehr schmalen Frequenzbereich aussendet, welches z. B. zur Beleuchtung von Armaturen in Fahrzeugen, von Displays etc., allgemein zum Anzeigen, verwendbar ist.Normally, light-emitting diodes (so-called LEDs, hereinafter simply referred to as "diodes" as is generally known, completely different, with the opposite direction, used: A current source is connected to the diode terminals, whereupon the diode (due to an atomistic process) light in a very narrow frequency range sends out which z. B. for lighting fittings in vehicles, displays, etc., generally for display, is usable.

Das Besondere der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, dass die "natürliche" Funktionsweise von Dioden gewissermaßen umgekehrt wird: Durch die Bestrahlung mit geeignetem Licht (z. B. monochromatischem Licht) entsteht an den Dioden-Klemmen bei Leerlauf entweder eine Spannung (etwa im Bereich von 1 Volt) oder bei (Kurzschluss-) Belastung ein entsprechender Arbeitsstrom.The special feature of the present invention is that the "natural" Functioning of diodes is reversed to a certain extent: by irradiation with Suitable light (e.g. monochromatic light) is generated at the diode terminals Open circuit either a voltage (approximately in the range of 1 volt) or at (short circuit) A corresponding working current.

Ein genereller Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich sehr hohe Wirkungsgrade erzielen lassen, die nahe an 100% heranreichen können. In der praktischen Anwendung können jedenfalls ohne Schwierigkeiten 50% Wirkungsgrad erreicht werden. A general advantage of the invention is that very high efficiencies are achieved leave that can come close to 100%. Can in practical use in any case, 50% efficiency can be achieved without difficulty.

Aufgrund der mit Dioden erzielbaren leistungsstarken Energieversorgung - bei Bedarf ist es ohne weiteres möglich, mehrere Dioden zu verwenden, z. B. in Reihe zu schalten, und so die Energiezufuhr zu vervielfachen - lässt sich der erfindungsgemäße Transponder, auch wenn er der Kategorie "passiver Transponder" zuzurechnen ist, für hohe Leistungen und Datenraten auslegen, wie dies bisher nur bei batteriebetriebenen (sogenannten "aktiven") Transpondern möglich war.Because of the powerful energy supply that can be achieved with diodes - if necessary easily possible to use multiple diodes, e.g. B. to connect in series, and so Multiply energy supply - can the transponder according to the invention, even if it for the category "passive transponder" for high performance and data rates interpret, as was previously the case with battery-powered (so-called "active") transponders was possible.

Die aus Anspruch 2 entnehmbare Erfindungsalternative hat die vorteilhafte Möglichkeit zum Gegenstand, mit der über die Lichtstärke zugestrahlten Energie eine aufladbare Batterie zu laden, so dass die in Betriebszuständen, bei denen keine optische Verbindung von der Abfragestation zum Transponder besteht, dieser also ohne externe Energiezufuhr wäre, gleichwohl zumindest auf einem Funkweg kommunizieren könnte und zwar infolge der vielen Funkwellen eigenen Eigenschaften der Beugung und Reflexion, so dass man auch "um die Ecke" arbeiten könnte.The invention alternative that can be inferred from claim 2 has the advantageous possibility of Subject, with the energy radiated via the light intensity to a rechargeable battery charge so that the in operating states where no optical connection from the There is an interrogation station to the transponder, which would be without an external energy supply, nevertheless could communicate at least on one radio path and that because of the many Radio waves own properties of diffraction and reflection, so that you can also "around the Corner "could work.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können den Ansprüchen 3 bis 18 entnommen werden.Advantageous refinements and developments of the invention can be described in claims 3 to 18 are removed.

Erläuternd zu den in den Ansprüchen 8 ff vorgeschlagenen Ausführungsformen der Erfindung sei Folgendes gesagt.Illustrative of the embodiments of the invention proposed in claims 8 ff let me say the following.

In der überwiegenden Mehrzahl aller praktischen Fälle wird die Signalübertragung funkmäßig stattfinden, entweder jeweils bei gleichen Frequenzen für den Hin- und Rücksendeweg oder unter Frequenzverdoppelung bzw. Frequenzhalbierung zwischen Hin- und Rückweg. Ganz vereinzelt treten auch Fälle auf, bei denen die beiden Übertragungsfrequenzen unterschiedlich und vollständig entkoppelt sind. Aufgrund der nationalen und internationalen Vorschriften über die Nutzung der Funkfrequenzen (vulgo Postvorschriften) sind nur eine geringe Anzahl bestimmter Frequenzen für die Zwecke der Erfindung freigegeben (zudem noch unter bestimmten Auflagen wie z. B. hinsichtlich abgestrahlter Sendeleistungen, belegter Bandbreiten u. a. m.). In the vast majority of all practical cases, the signal transmission becomes radio take place, either at the same frequencies for the return route or with frequency doubling or frequency halving between the outward and return journey. All There are also isolated cases in which the two transmission frequencies differ and are completely decoupled. Due to national and international regulations about the use of radio frequencies (vulgo postal regulations) is only a small number certain frequencies released for the purposes of the invention (also under certain conditions such. B. with regard to radiated transmission powers, occupied bandwidths u. a. m.).

Solche Frequenzen sind (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) 125 kHz, 450 kHz, 13,58 MHz, 433 MHz, 915 MHz, 2,45 GHz, 5,7 GHz. Allerdings entstehen erhebliche Schwierigkeiten und Hemmnisse dadurch, dass die erwähnten Frequenzen nicht in gleicher Weise in den verschiedenen Regionen der Erde gleich angewendet werden dürfen. So sind z. B. 433 MHz in Europa und Asien zulässig, nicht jedoch in den USA. Umgekehrt sind 915 MHz nur in den USA anwendbar, nicht jedoch in Europa, da dies mit den hiesigen Mobilfunknetzen kollidieren würde.Such frequencies are (without claim to completeness) 125 kHz, 450 kHz, 13.58 MHz, 433 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, 5.7 GHz. However, considerable difficulties arise and Barriers in that the frequencies mentioned are not the same in the different regions of the world may be used equally. So z. B. 433 MHz in Europe and Asia permitted, but not in the USA. Conversely, 915 MHz is only in the USA applicable, but not in Europe, as this would collide with the local mobile networks.

In Anbetracht der geschilderten Probleme bei der funkmäßigen Signalübertragung würden Übertragungsmedien Abhilfe schaffen, die weltweit angewendet werden dürfen bzw. denen keine hinderlichen oder gar unterbindenden Vorschriften entgegengesetzt werden. In diesem Sinne ist also die erfindungsgemäße Kommunikation via Licht sehr hilfreich, sei es im sichtbaren Bereich des Lichts, sei es bei tieferen Frequenzen wie Infrarot oder bei höherfrequentem Ultraviolett. Die Technik hierzu ist aus der Glasfaserübertragungstechnik weitgehend bekannt; auch sind als Stand der Technik anzusehen Infrarotfernbedienungen etwa für das Fernsehgerät, die die hier notwendige Technik bereits im breiten Rahmen anwenden.In view of the problems described with the radio signal transmission would Remedial media to remedy that may or may be used worldwide no obstructive or even prohibitive regulations are opposed. In this So the communication according to the invention via light is very helpful, be it in the sense visible range of light, be it at lower frequencies such as infrared or at higher frequency ultraviolet. The technology for this is from fiber optic transmission technology widely known; Infrared remote controls, for example, are also considered to be state of the art for the television set, which already apply the technology required here on a broad scale.

Der erfindungsgemäße Vorschlag geht also dahin, einen oder auch beide der notwendigen immer vorhandenen Übertragungskanäle statt durch Funk mit Licht auszugestalten.The proposal according to the invention therefore goes to one or both of the necessary ones Always use existing transmission channels instead of radio to design them with light.

So könnte also der Transponder in der schon beschriebenen Weise durch Lichtübertragung energieversorgt werden, die ihm zugesandten Abfrageimpulse durch Funk, der Rücksendekanal aber ebenfalls durch (geeignet moduliertes) Licht belegt sein.So could the transponder in the manner already described by light transmission be supplied with energy, the query pulses sent to him by radio, the return channel but also be occupied by (suitably modulated) light.

In Umkehrung dieses Gedankens wird es ebenso möglich sein, den Hinsendeweg durch Licht, den Rücksendeweg aber durch Funk abzudecken.In reverse of this thought, it will also be possible to to cover the return route by radio.

Besonders vorteilhaft wird die Anordnung aber dann, wenn sowohl Hinsendeweg wie auch Rücksendeweg durch Lichtübertragung erfolgen. Dabei kann dann der Weg zum Transponder noch weiter vereinfacht werden, indem der ohnehin zum Transponder gestrahlte (Energie-) Lichtstrahl teilweise oder ganz zusätzlich (amplituden-)moduliert wird, wobei die Modulation das Abfragesignal darstellt. However, the arrangement is particularly advantageous if both the way of sending as well as The return route is done by light transmission. The path to the transponder can then be used be simplified even further by the (energy) radiated to the transponder anyway Light beam is partially or completely additionally (amplitude) modulated, the modulation being the Represents interrogation signal.

Die aus Anspruch 14 entnehmbare Ausführungsform der Erfindung sei wie folgt näher erläutert. Ein Nachteil der Leistungs- und/oder Signalübertragung durch Licht ist darin zu sehen, dass sich dieses nur geradlinig ausbreitet, also immer Sichtverbindung zwischen der Abfragestation und dem Transponder bestehen muss. Es ist leicht einzusehen, dass diese Voraussetzung schon in einfachen Anwendungsfällen oft nicht mehr eingehalten werden kann, z. B. dann, wenn der Transponder seitlich am Hals einer (Gas-)Flasche montiert, auf einem Förderband an der Abfragestation vorbeitransportiert wird und die (Gas-)Flasche sich dabei, wie üblich, um sich selbst dreht. Durch die Merkmale des Anspruchs 14 lässt sich nun dieser Nachteil durch geeignete Spiegelanordnungen beheben. Hierbei können z. B. zwei Spiegel hinter dem Förderband schräg so montiert sein, dass seitliche Lichtstrahlen auch bei abgewandtem Transponder auf diesen treffen und ihn arbeiten lassen.The embodiment of the invention which can be gathered from claim 14 is explained in more detail as follows. A disadvantage of power and / or signal transmission by light can be seen in the fact that it only spreads in a straight line, i.e. always a line of sight between the interrogation station and the transponder must pass. It is easy to see that this requirement can often no longer be observed even in simple applications, e.g. B. if the transponder is mounted on the side of the neck of a (gas) bottle, on a conveyor belt on the Interrogation station is transported past and the (gas) bottle, as usual, to itself itself rotates. This disadvantage can now be overcome by the features of claim 14 correct suitable mirror arrangements. Here, for. B. two mirrors behind that Conveyor belt must be mounted at an angle so that lateral light rays can also be seen when the Hit the transponder and let it work.

Die aus den Ansprüchen 15 bis 18 entnehmbaren weiteren Ausgestaltungen der Erfindung beinhalten Konsequenzen des Gedankens, dass die von den leistungserzeugenden Dioden abgegebene Leistung umso größer sein wird, je höher die Beleuchtungsstärke auf der aktiven Diodenfläche im Transponder ist. Diese lässt sich etwa dadurch steigern, dass die Halbleiterbauteile des Transponders in ein Metall- oder Kunststoffnäpfchen eingelegt und mit durchsichtiger Masse vergossen und damit gleichzeitig auch geschützt sind. Die optisch offene Oberseite des Näpfchens kann dann mit einer fokussierenden Linse abgeschlossen werden, so dass weitgehend die gesamte, auf die Napffläche auffallende Energie auf der Diode konzentriert, die Leistungsabgabe also dementsprechend gesteigert würde.The further developments of the invention that can be inferred from claims 15 to 18 involve consequences of the thought of being from the power-generating diodes power output will be greater, the higher the illuminance on the active Diode area in the transponder. This can be increased, for example, by the fact that Semiconductor components of the transponder inserted in a metal or plastic well and with potted transparent mass and thus protected at the same time. The optically open one The top of the well can then be closed off with a focusing lens that largely the entire energy striking the cup surface on the diode concentrated, so the power output would be increased accordingly.

Auch lässt sich diese Fokussierungs- und Linsenfunktion ersatzweise durch eine (z. B. Kunststoff-)Fresnellinse erzeugen.This focusing and lens function can also be replaced by a (e.g. Generate plastic) Fresnel lens.

Mit der bereits erwähnten Ausgestaltung des Transponders als Töpfchen mit durchsichtigem Verguss ist zwar der Nachteil verbunden, dass der Transponder praktisch nur von einer Seite angesprochen und betrieben werden kann. Dies ist in vielen Anwendungsfällen störend, auch bei der überwiegenden Mehrzahl der Funk-Transponder. With the already mentioned design of the transponder as a potty with a transparent Casting has the disadvantage that the transponder is practically only from one side can be addressed and operated. This is annoying in many use cases, too in the vast majority of radio transponders.

Der in Rede stehende Nachteil lässt sich aber vorteilhafterweise durch die aus Anspruch 18 ersichtliche Maßnahme vollständig beheben. Hierzu wird der elektronische Teil des Transponders, d. h. insbesondere die Diode(n), in der Mitte einer optisch durchsichtigen Kugel angeordnet, wobei der Brechungsindex des Kugelmaterials von der Oberfläche der Kugel zu deren Mittelpunkt hin nach einer vorgegebenen Funktion ansteigen muss. Dann wird Licht, gleichgültig aus welcher Richtung es auf den Transponder fällt, immer optimal auf die aktive Stelle des Transponders fallen, unabhängig von der Orientierung des Transponders bezüglich der Abfragestation.The disadvantage in question can, however, be advantageously achieved by claim 18 Correct the visible measure completely. For this the electronic part of the Transponders, d. H. especially the diode (s), in the middle of an optically transparent ball arranged, the refractive index of the ball material from the surface of the ball to whose center must rise according to a given function. Then there will be light no matter from which direction it falls on the transponder, always optimally on the active one The location of the transponder fall regardless of the orientation of the transponder with respect the interrogation station.

Diese Wirkungsfunktion ist im Prinzip aus den Arbeiten von Maxwell bekannt, die Anordnung selbst in der Literatur als "Maxwells Fisheye" beschrieben. Dort selbst ist auch die formelmäßige Ausgestaltung des Brechungsindex angegeben.This effect function is known in principle from Maxwell's work, the arrangement even described in the literature as "Maxwell's Fisheye". There is also the formula Refractive index design specified.

Ergänzend zu dem bisher Gesagten eröffnen sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen folgende vorteilhafte funktionelle Möglichkeiten:
In addition to what has been said so far, the measures according to the invention open up the following advantageous functional possibilities:

- Eine schnelle, zuverlässige und wirksame Identifizierung der mit einem Transponder markierten Gegenstände. "Schnell", weil wegen der hinreichend zur Verfügung stehenden Leistung schnelle, dafür aber auch leistungszehrendere Halbleiter eingesetzt werden können; "zuverlässig", weil eben wegen der höheren Schnelligkeit auch datensichernde, zeitraubendere Übertragungsverfahren angewendet werden können.- A fast, reliable and effective identification of the with a transponder marked items. "Fast" because of the sufficient availability High-performance semiconductors can be used for this, but also more power-consuming; "Reliable", because of the higher speed also data-saving, more time-consuming Transmission methods can be applied.
- Bei größeren Erfassungsabständen Abfragestation/Transponder steigt die Wahrscheinlichkeit an, dass sich mehrere Transponder zu gleicher Zeit im Erfassungsbereich befinden, was üblicherweise zu Fehlern, zu Nichtlesungen oder Verwirrungen führen würde. Um dieses zu verhindern, ist ein bekanntes, ebenfalls anspruchsvolles, allerdings leistungsbedürftigeres Identifizierungsverfahren notwendig, das hier angewendet werden könnte, wegen der zu erwartenden Reichweiten auch notwendig sein wird. - With larger detection distances, the interrogation station / transponder increases Probability of several transponders in the detection area at the same time what would usually lead to errors, non-readings or confusion. Around Preventing this is a well-known, also demanding, however identification process which requires more performance and which are used here could also be necessary due to the expected range.
- Damit kann ein Auswählen von einem aus vielen Transpondern einer Gruppe und selektives Eingeben neuer Informationen in diesen ausgewählten Transponder erfolgen.- It can be used to select one of many transponders in a group and selective entry of new information into this selected transponder.
- Des weiteren ist der erfindungsgemäße Transponder aufgrund seiner vergleichsweise kleinen Abmessungen und geringen Herstellungs- und Betriebskosten für besonders zahlreiche praktische Anwendungsfälle geeignet.- Furthermore, the transponder according to the invention is comparative due to its small dimensions and low manufacturing and operating costs for a particularly large number suitable for practical applications.
- Der erfindungsgemäße Transponder ist leistungsstark genug, um auch einen umprogrammierbaren Speicher, auch größeren Volumens, bedienen und in kurzen Zeiten lesen und schreiben zu können. Der erfindungsgemäße Transponder ist also zusätzlich drahtlos programmierbar. Er kann daher sinnvoll-bedeutsame Daten speichern und über lange Zeiträume aufbewahren, transportieren und bei Bedarf wieder ausgeben. Diese Daten stehen dann jeweils sofort an den Orten zur Verfügung, an denen sie benötigt werden. Ein umständlicher Rückgriff auf eine zentrale Datenbank entfällt.- The transponder according to the invention is powerful enough to include one Operate reprogrammable memory, even larger volumes, and read in short times and to be able to write. The transponder according to the invention is therefore also wireless programmable. It can therefore store meaningful and meaningful data for a long time Retain periods, transport them and spend them again if necessary. This data is available then immediately available at the locations where they are needed. On cumbersome recourse to a central database is eliminated.
- Die gespeicherten Daten können zugriffs- und fälschungssicher abgelegt werden. Durch geeignete Maßnahmen kann unautorisiertes Ändern, Abfragen, Zuschreiben von Speicherdaten verhindert werden.- The stored data can be stored in a way that is secure against access and forgery. By Appropriate measures can include unauthorized changing, querying, writing storage data be prevented.
- Die hohe Leistungsfähigkeit des Transponders in Verbindung mit der schnellen und sicheren Datenfunkstrecke erlaubt es auch, leistungsfähige und standardisierte Datenstrukturen im Transponder zu ermöglichen.- The high performance of the transponder in connection with the fast and secure data radio link also allows powerful and standardized data structures in the transponder.
- Diese Datenfunkstrecke kann zudem selbst entcodiert werden in einer Weise, wie es etwa für "road pricing" oder für sensitive Anwendungen notwendig ist.- This radio data link can also be decoded itself in a way as it is for "road pricing" or for sensitive applications.
- Wegen der vorzugsweisen Verwendung von Licht, nicht nur als Leistungsträger, sondern auch als Übertragungsmedium, ist dieser Transponder auf europäischer Ebene akzeptabel, mit der Möglichkeit weltweiter Harmonisierung. - Because of the preferred use of light, not only as a service provider, but also as a transmission medium, this transponder is acceptable at European level, with the possibility of worldwide harmonization.
- Da - vorzugsweise - keine Batterien verwendet werden, ist die temperaturmäßige Obergrenze lediglich von der Leistungsfähigkeit der verwendeten Halbleitermaterialien bestimmt. Diese lässt es leicht zu, 150° Celsius und mehr zu erreichen, so dass sich ein zusätzliches, breites Anwendungsfeld, etwa in Lackierungen, bei Sterilisierungen etc., anbietet.- Since - preferably - no batteries are used, the temperature is Upper limit only on the performance of the semiconductor materials used certainly. This makes it easy to reach 150 ° Celsius and more, so that one offers an additional, broad field of application, such as painting, sterilization, etc.

Claims

1. Transponder zum berührungslosen Erfassen und/oder Identifizieren von Objekten, der an einem Objekt angeordnet ist und einen Empfänger und einen Sender zum Abgeben objektspezifischer Signale aufweist, die von einer im Abstand von dem Objekt liegenden Abfragestation erfasst und ausgewertet werden und der eine transponderinterne Energieversorgung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder zur Energieversorgung mindestens eine lichtemittierende Diode (LED) aufweist, deren Klemmen an die Transponderversorgungsklemmen angeschlossen sind, und dass die Diode zum Erzeugen einer elektrischen Spannung an den Diodenklemmen von mindestens einer separaten Lichtquelle aus mit Licht bestrahlt wird.1. Transponder for contactless detection and / or identification of objects, which is arranged on an object and has a receiver and a transmitter for emitting object-specific signals which are detected and evaluated by an interrogation station located at a distance from the object and which has a transponder-internal energy supply contains, characterized in that the transponder for energy supply has at least one light-emitting diode (LED), the terminals of which are connected to the transponder supply terminals, and that the diode for generating an electrical voltage at the diode terminals is irradiated with light from at least one separate light source.

2. Transponder zum berührungslosen Erfassen und/oder Identifizieren von Objekten, der an einem Objekt angeordnet ist und einen Empfänger und einen Sender zum Abgeben objektspezifischer Signale aufweist, die von einer im Abstand von dem Objekt liegenden Abfragestation erfasst und ausgewertet werden und der eine Batterie zur Energieversorgung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder zur Energieversorgung mindestens eine lichtemittierende Diode (LED) aufweist, deren Klemmen an die aufladbar ausgebildete Batterie angeschlossen sind, und dass die Diode zum Erzeugen einer elektrischen Spannung an den Diodenklemmen von mindestens einer separaten Lichtquelle bestrahlt wird.2. Transponder for contactless detection and / or identification of Objects, which is arranged on an object and a receiver and one Transmitter for delivering object-specific signals, which from an in Distance from the interrogation station located and evaluated and which contains a battery for energy supply, characterized in that the transponder for energy supply has at least one light emitting diode (LED), the terminals of which rechargeable battery are connected, and that the diode for Generate an electrical voltage at the diode terminals of at least is irradiated by a separate light source.

3. Transponder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode mit monochromatischem Licht bestrahlt wird. 3. Transponder according to claim 1 or 2, characterized in that the diode is irradiated with monochromatic light becomes.

4. Transponder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dioden verwendet werden, die vorzugsweise in Reihe geschaltet sind.4. Transponder according to claim 1, 2 or 3, characterized in that several diodes are used which are preferably connected in series.

5. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beaufschlagung der Dioden eine Lichtquelle mit hoher Lichtleistung, vorzugsweise ein Laserstrahler, dient.5. Transponder according to one of claims 1 to 4, characterized in that a light source for loading the diodes with high light output, preferably a laser emitter.

6. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle an der jeweiligen Station, welche die vom Transponder ausgesendeten Signale empfängt und auswertet, angeordnet ist.6. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that the light source at the respective station, which receives and evaluates the signals transmitted by the transponder, is arranged.

7. Transponder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Diode zu ihrer Energieversorgung beaufschlagende Licht derart zusätzlich ganz oder teilweise amplitudenmoduliert ist, dass es neben der Energieversorgung zugleich zur Übermittlung der Signale und/oder Datenströme zum Transponder dient.7. transponder according to claim 6, characterized in that this is the diode for its energy supply Light additionally additionally or completely amplitude-modulated in this way is that in addition to the power supply it also transmits the signals and / or data streams to the transponder.

8. Transponder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Diode zu ihrer Energieversorgung beaufschlagende Licht aufmoduliert oder vollständig moduliert, vorzugsweise amplitudenmoduliert ist.8. transponder according to claim 7, characterized in that this is the diode for its energy supply modulating or fully modulated light, preferably is amplitude modulated.

9. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von ihm an die Abfragestation(en) ausgesendeten Signale, ebenso wie die von dort zurückkommenden Signale Funksignale sind. 9. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that the data sent from it to the interrogation station (s) emitted signals, as well as the signals coming back from there Are radio signals.

10. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von ihm an die Abfragestation ausgesendeten Signale Funksignale, jedoch die von der Abfragestation zurückkommenden, vom Transponder empfangenen Signale Lichtsignale sind.10. Transponder according to one of claims 1 to 8, characterized in that the data sent by him to the interrogation station Radio signals, but those coming back from the interrogation station, from Signals received by transponders are light signals.

11. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von ihm an die Abfragestation ausgesendeten Signale Lichtsignale, jedoch die von der Abfragestation zurückkommenden, vom Transponder empfangenen Signale Funksignale sind.11. Transponder according to one of claims 1 to 8, characterized in that the data sent by him to the interrogation station Signals Light signals, but those coming back from the interrogation station, from Transponder received signals are radio signals.

12. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die von ihm an die Abfragestation(en) ausgesendeten, wie auch die von dort zurückkommenden Signale (Rücksendesignale) Lichtsignale sind.12. Transponder according to one of claims 1 to 8, characterized in that both those sent by him to the interrogation station (s) emitted, as well as the signals coming back from there (Return signals) are light signals.

13. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder einen Empfänger aufweist, der Licht und Funksignale zu empfangen vermag.13. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that the transponder has a receiver which Can receive light and radio signals.

14. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihm ein Spiegel zugeordnet ist, derart, dass er auch bei von der betreffenden Abfragestation abgewandter Stellung den Abfragestrahl der Station empfangen kann.14. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that a mirror is associated with it, such that it even if the position is turned away from the relevant interrogation station Interrogation beam of the station can receive.

15. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine Elektronik in einer aushärtenden Klarsichtmasse vergossen ist.15. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that its electronics in a curing Transparent mass is shed.

16. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Diode eine Fokussierungslinse zur Erhöhung der Lichtstärke angeordnet ist.16. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that a focusing lens for Increasing the light intensity is arranged.

17. Transponder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussierungslinse als optische Fresnel-Linse ausgebildet ist.17. Transponder according to claim 16, characterized in that the focusing lens as an optical Fresnel lens is trained.

18. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder zur Schaffung einer Rundum- Ansprechbarkeit als sogenanntes Maxwellsches Fisheye ausgebildet ist.18. Transponder according to one of the preceding claims, characterized in that the transponder to create an all-round Responsiveness is designed as a so-called Maxwellian fisheye.