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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Empfängermittel
mindestens eines Transponders, der dazu ausgebildet ist, durch elektromagnetische
Wellen in relativ großem
Abstand mit mindestens einem Leser oder Sender zu kommunizieren,
in dem vorgesehen ist, dass mindestens ein Transponder periodisch
in eine Empfangsbetriebsart während
Empfangsperioden mit jeweils einer ersten vorbestimmten Dauer, wenn
keine Trägerwelle
erfasst wird, und mit einer zweiten Dauer, die größer ist als
die erste Dauer, wenn eine Trägerwelle
von diesem Transponder erfasst wird, aktiviert wird.
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Ein
Transponder, in dem die Empfängermittel
periodisch aktiviert werden, ist im Dokument
FR-2689707 gezeigt.
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Aus
dem Dokument
EP 492 482 ist
eine kontaktlose Karte mit integrierter Schaltung bekannt, die zwei
Empfangsschaltungen umfasst, die mit der Antenne verbunden sein
können.
In der normalen Betriebsart wird nur die erste Schaltung verwendet.
Diese letztere besitzt einen Aktivierungsschwellenwert der Zentraleinheit
der Karte, der geringer ist als jener der zweiten Schaltung. Die
Empfangsmittel dieser Karte sind stets aktiv, so dass sie dauerhaft
einen bestimmten elektrischen Strom verbraucht. Da der Empfang von
parasitären
Signalen die Zentraleinheit aktiviert und den elektrischen Verbrauch
erhöht, schlägt dieses
Dokument vor, die Anzahl des Empfangs von parasitären Signalen
zu zählen
und die zweite Empfangsschaltung auszuwählen, wenn die Anzahl einen
Grenzwert erreicht, für
den die durch den Empfang der parasitären Signale verlorene elektrische
Energie als zu hoch beurteilt wird, um eine gute zukünftige Funktion
der Karte sicherzustellen. Die zweite Empfangsschaltung begrenzt
oder unterdrückt
den Empfang von gewöhnlichen
Signalen durch den Benutzer. Dieser letztere muss folglich seine
Karte zum Lieferanten zurückbringen,
damit sie ausgetauscht wird, oder um die erste Empfangsschaltung
erneut zu aktivieren. Die Lehre dieses Dokuments ermöglicht es
nicht, den elektrischen Verbrauch der elektronischen Karte in Gegenwart
von parasitären
Signalen und auch in allgemeiner Weise bestmöglich zu begrenzen, da die
Empfangsmittel der Karte dauerhaft aktiv bleiben.
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Im
Gegensatz zum Dokument
EP 492
482 betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Empfängermittel
eines Transponders, in dem diese Empfängermittel periodisch in der
Weise aktiviert werden, die schematisch in
1 durch
drei Aktivierungsdiagramme dargestellt ist, die drei verschiedene
Situationen darstellen, die mit A, B und C bezeichnet sind. Eine
Variante der dritten Situation ist im Diagramm D dargestellt.
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Das
Diagramm (A) zeigt die Aktivierung der Empfängermittel eines Transponders
des Standes der Technik bei Abwesenheit der Erfassung einer Trägerwelle.
Die Empfängermittel
werden periodisch in einer Empfangsbetriebsart während der Empfangsperioden
mit einer Dauer T1 aktiviert, wobei diese Empfangsperioden durch
ein Zeitintervall T2 getrennt sind. Das zyklische Verhältnis T1/T2
ist relativ gering, um den Energieverbrauch des Transponders zu
minimieren.
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Wenn
der Transponder eine Nachricht an seine Adresse empfängt, wie
im Fall (B) dargestellt, erfasst der Transponder die Anwesenheit
einer Trägerwelle
in einer Empfangsperiode und hält
die Empfängermittel
in Erwartung auf die Nachricht und auch insbesondere während des
Empfangs dieser Nachricht aktiviert. Wenn es sich dagegen um eine
parasitäre
Trägerwelle
handelt, tritt der Fall (C) ein. Wenn der Transponder in einer Empfangsperiode
eine Trägerwelle
empfängt,
hält er
die Empfängermittel
in Erwartung auf eine Nachricht an seine Adresse aktiviert. Nach
einer gewissen Zeit, wenn keine vom Transponder korrekt erfassbare
Nachricht auf der Trägerwelle
eintrifft, und in einer Variante auch, wenn die Nachricht nicht
an seine Adresse ist, werden die Empfängermittel erneut nach einer
Dauer T3 deaktiviert, die größer ist
als die Dauer T1 des Falls (A). Diese Empfängermittel werden entweder
nach einem Zeitintervall gleich T1 + T2 seit dem Beginn der Empfangsperiode
oder nach einer Dauer T2 nach dem Ende der Empfangsperiode erneut
aktiviert, wie im Fall (D) dargestellt.
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In
Anbetracht dessen, dass die Dauer T3 im Allgemeinen in signifikanter
Weise größer ist
als die Dauer T1, wird das zyklische Verhältnis zwischen einer Aktivierungsperiode
und der Deaktivierungsperiode, die im Fall des Empfangs einer parasitären Trägerwelle
folgt, im Allgemeinen stark erhöht.
In der Situation des Diagramms (A) kann der mittlere Verbrauch als
ungefähr
1,5 μA geschätzt werden.
In der Situation des Diagramms (C) oder (D) kann der mittlere Verbrauch
dagegen ungefähr
zehnmal höher,
d. h. ungefähr
15 μA, sein.
In Gegenwart einer parasitären
Trägerwelle
wird folglich das Verhältnis
der Perioden "ON" und "OFF" der Empfängermittel
eines Transponders der betrachteten Art beträchtlich erhöht, was zu einer großen Erhöhung des
Verbrauchs des Transponders führt.
Dies stellt in Anbetracht dessen, dass die Energiespeicherung in
einem Transponder begrenzt ist, einen Hauptnachteil dar.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, den vorstehend erwähnten Nachteil
durch Vorschlagen eines Verfahrens zum Steuern der Emp fängermittel
mindestens eines Transponders zu beseitigen, der dazu ausgebildet
ist, in einem relativ langen Abstand mit mindestens einem Leser
oder Sender zu kommunizieren, das es ermöglicht, den Verbrauch eines
derartigen Transponders in Gegenwart insbesondere von parasitären Trägerwellen
und in einer speziellen Ausführungsform
auch in dem Fall, in dem eine Trägerwelle
keine Nachricht an die Adresse des betrachteten Transponders enthält, zu verringern.
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Erstens
wird unter einer "parasitären Trägerwelle" eine von einer zum
betrachteten Kommunikationssystem fremden Vorrichtung, insbesondere
einem Sender, gelieferte Trägerwelle
verstanden. In einem speziellen Modus wird unter einer "parasitären Trägerwelle" auch ein von irgendeinem
Leser oder Sender geliefertes Signal ohne an die Adresse des betrachteten
Transponders gerichtete Nachricht verstanden. In bestimmten Fällen kann
der Transponder auch eine Nachricht an seine Adresse, die nur teilweise
oder in falscher Weise empfangen wird, mit einer parasitären Trägerwelle
gleichsetzen. Der Transponder kann jedoch auch ausgebildet sein,
um zumindest in bestimmten Fällen
zu erfassen, dass eine nicht korrekt empfangene Nachricht wahrscheinlich eine
Nachricht ist, die ihn betrifft und von einem Leser oder Sender
des Kommunikationssystems stammt, zu dem er gehört.
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Das
Ziel der vorstehend erwähnten
Erfindung wird durch das Verfahren zum Steuern der Empfängermittel
mindestens eines Transponders der vorstehend beschriebenen Art erreicht,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Empfindlichkeit des mindestens
eines Transponders zumindest für
eine nächste
Empfangsperiode verringert wird, wenn eine parasitäre Trägerwelle
erfasst wird, zumindest wenn die Empfindlichkeit des Transponders
größer ist
als ein bestimmter Minimalwert.
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Anschließend ist
zu beachten, dass es für
die vorliegende Erfindung nicht erforderlich ist, einen minimalen
Wert für
die Empfindlichkeit des Transponders zu bestimmen, wenn seine Empfangsmittel
aktiviert sind. Eine derartige Eigenschaft ist jedoch in einer Variante
vorgesehen, um es zu vermeiden, dass die Empfindlichkeit bei Anwesenheit
von starkem Rauschen, das nur vorübergehend sein kann, nicht zu
sehr abfällt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Empfindlichkeit des Transponders nach einer gegebenen Periode
mit verringerter Empfindlichkeit oder Abwesenheit des Empfangs einer
parasitären Trägerwelle
durch diesen Transponder erhöht,
wenn sie vorher verringert wurde.
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Durch
die vorstehend erwähnten
Merkmale der Erfindung ist es möglich,
den Energieverbrauch eines Transponders beträchtlich zu verringern, wenn dieser
im Feld von parasitären
Signalen im Bereich von Frequenzen, der seiner ist, liegt. Solange
der Transponder die Anwesenheit einer parasitären Trägerwelle erfasst, verringert
er nämlich
seine Empfindlichkeit zumindest bis zu einem bestimmten Minimalwert,
um diese parasitäre
Trägerwelle
nicht mehr zu erfassen und somit die folgenden Empfangsperioden in
Erwartung einer Nachricht nicht mehr zu verlängern. Das zusätzliche
Merkmal der vorstehend erwähnten
bevorzugten Ausführungsform
ermöglicht es,
die Empfindlichkeit des Transponders zumindest für eine Empfangsperiode in periodischer
Weise erneut zu erhöhen.
Wenn die parasitäre
Trägerwelle verschwunden
ist oder wenn ihre Amplitude geringer geworden ist, insbesondere
auf Grund einer Verlagerung des Transponders, hat dieser letztere
dann erneut eine optimale Empfindlichkeit.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
wird die Veränderung
der Empfindlichkeit durch die Veränderung der Verstärkung eines
Verstärkers,
der im Transponder angeordnet ist, um die eintreffenden Signale
zu verstärken,
bewirkt.
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In
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird die Veränderung
der Empfindlichkeit des Transponders mittels eines Dämpfungsmittels
für die Amplitude
der eintreffenden Signale durch Verändern des Dämpfungsfaktors dieses Dämpfungsmittels
bewirkt.
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Die
Erfindung wird nachstehend in detaillierterer Weise mit Hilfe der
beigefügten
Zeichnung beschrieben, die als keineswegs begrenzendes Beispiel
gegeben wird und in der:
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1,
die bereits beschrieben wurde, die Aktivierungsdiagramme der Empfängermittel
eines Transponders in drei verschiedenen Empfangssituationen zeigt;
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2 teilweise
einen Transponder gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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3 und 4 Aktivierungsdiagramme
eines Transponders gemäß der Erfindung
in Gegenwart einer parasitären
Trägerwelle
darstellen; und
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5 schematisch
einen Transponder gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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Der
Transponder 2 gemäß der ersten
Ausführungsform
umfasst einen Verstärker 4 für Eingangssignale
SE, eine Einheit 6 zur Erfassung des Kriteriums der "parasitären Trägerwelle" und einen digitalen
Zähler 8,
der durch die Einheit 6 und auch durch ein Verzögerungsmittel 10 gesteuert
wird, das einen Zähler
oder ein Zeitabziehmittel bzw. einen Zeitzwischenzähler bildet.
Der digitale Zähler
ist mit dem Verstärker
verbunden, um die Verstärkung
dieses letzteren in Abhängigkeit
von seinem augenblicklichen Wert zu steuern. Andere Ausführungsformen können vom
Fachmann in Betracht gezogen werden.
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Es
ist zu beachten, dass die Erfassungseinheit 6 in die Demodulationsschaltung
für die
Eingangssignale integriert oder eine unabhängige Schaltung bilden kann,
die insbesondere nach dieser Demodulationsschaltung angeordnet ist.
Die Einheit 6 und das Verzögerungsmittel 18 sind
auch miteinander verbunden.
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In 3 ist
ein Aktivierungsdiagramm des Verstärkers 4 dargestellt,
in dem die Verstärkung
G auf der Ordinate gegeben ist. In einer bestimmten Empfangsperiode 12,
in deren Verlauf der Transponder 2 eine parasitäre Trägerwelle
empfängt,
ist die Verstärkung
des Verstärkers 4 gleich
G1. Der Transponder 2 erfasst, dass es sich um eine parasitäre Trägerwelle
handelt, und beendet die Empfangsperiode 12 nach einer
Dauer T3. Gemäß der Erfindung wird
der Wert des Zählers 8 modifiziert,
damit die Verstärkung
vom Wert G1 auf G2 für
die folgende Empfangsperiode 14 verringert wird. In der
Variante dieser 3 reicht die Verringerung der
Verstärkung
auf den Wert G2 aus, um die Empfindlichkeit des Transponders zu
verringern, so dass die während
der Periode 12 erfasste parasitäre Trägerwelle während der Periode 14,
die folglich nur eine Dauer T1 aufweist, nicht mehr erfasst wird.
Wie im Fall von 1(D) sind die Aktivierungsperioden 12 und 14 durch
eine Deaktivierungsperiode T2 ebenso wie die Empfangsperiode 14 und
die Periode, die ihr folgt, getrennt.
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In 4 wird
die Verstärkung
G des Verstärkers 4 ein
erstes Mal nach der Empfangsperiode 12A, in der eine parasitäre Trägerwelle
empfangen wird, und ein zweites Mal in der Empfangsperiode 12B,
in der die parasitäre
Trägerwelle
immer noch empfangen wird, verringert. In der folgenden Empfangsperiode 14A wird
diese parasitäre
Trägerwelle dagegen
nicht mehr empfangen und die Aktivierungsdauer des Transponders
ist gleich T1.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Empfindlichkeit des Transponders nach einer bestimmten
Periode mit verringerter Empfindlichkeit erneut erhöht. Für den Transponder 2 wird
diese Erhöhung
der Empfindlichkeit durch eine Erhöhung der Verstärkung G
des Verstärkers 4 bewirkt.
Dazu wird das Verzögerungsmittel 10 gesteuert,
um in einer ersten Variante eine Periode T6 zu messen, die im Wesentlichen
am Ende der Periode 14A entsprechend der ersten Empfangsperiode
beginnt, in der die vorher erfasste parasitäre Trägerwelle nicht mehr vom Transponder
empfangen wird. Gemäß einer
zweiten Variante wird das Verzögerungsmittel
jedes Mal, wenn eine parasitäre
Trägerwelle
in einer Empfangsperiode empfangen wird und wenn die Verstärkung verringert
ist, wieder neu initialisiert. Somit beginnt die Periode T4 der
Abwesenheit des Empfangs der parasitären Trägerwelle im Wesentlichen am
Ende der Empfangsperiode 12B. Gemäß noch einer weiteren Variante
ist es möglich
vorzusehen, die Empfindlichkeit des Transponders nach einer Periode
T5 mit verringerter Empfindlichkeit, d. h. einer bestimmten Periode,
in der die Verstärkung
im Fall der ersten Ausführungsform
des Transponders verringert wurde, erneut zu erhöhen.
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In
der in 4 dargestellten Variante wird die Verstärkung der
Periode 14C nach der Periode mit verringerter Empfindlichkeit
oder Abwesenheit des Empfangs der parasitären Trägerwelle erneut auf den maximalen
Empfindlichkeitspegel erhöht,
der jenem der Periode 12A entspricht. In einer anderen
Variante ist vorgesehen, dass die Erhöhung schrittweise bewirkt wird,
wobei die Verstärkung
für eine
neue Periode auf den vorangehenden Pegel erhöht wird.
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Es
ist zu beachten, dass die Verringerung und die Erhöhung der
Verstärkung
in verschiedenen Weisen bewirkt werden können. Dies kann beispielsweise
in Schritten eines festen Werts oder in proportionalen Schritten
eines bestimmten Faktors, insbesondere 10 bis 20%, bewirkt werden.
In anderen Varianten kann eine stärkere Verringerung vorgesehen werden,
wenn die Verstärkung
nahe ihrem Maximalwert liegt, als wenn sich diese einem unteren
Grenzwert der Empfindlichkeit des Transponders nähert.
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In
einer speziellen Ausführungsform
des Transponders von 2 ist vorgesehen, dass der Verstärker ein
Verstärker
mit variabler Verstärkung (AGC)
ist, der automatisch in Abhängigkeit
von der Amplitude des empfangenen Signals gesteuert wird. In diesem
Fall ist es der maximale Wert der Verstärkung, der verändert wird,
um die Empfindlichkeit des Transponders zu verändern. In einer vervollständigten
Variante ist vorgesehen, in den Transponder Mittel zum Messen der
tatsächlichen
Verstärkung
des Verstärkers
beim Empfang eines Signals, insbesondere einer parasitären Trägerwelle,
zu integrieren und die maximale Verstärkung zu verringern, so dass ihr
Wert geringer ist als jener von dieser gemessenen tatsächlichen
Verstärkung,
zumindest wenn er größer ist
als ein gegebener Minimalwert. Die Verstärkung eines AGC-Verstärkers gibt
direkt eine Information des Pegels des Eingangssignals. Um sicherzustellen,
dass das parasitäre
Signal nicht in einer nächsten
Empfangsperiode erneut erfasst wird, wird folglich die maximale
Verstärkung
dieses Verstärkers unter
die Verstärkung
verringert, die erforderlich ist, um eine gewünschte Erfassungsamplitude
eines Signals zu erhalten. Die maximale Verstärkung wird beispielsweise auf
einen Wert von ungefähr
20% unter der gemessenen tatsächlichen
Verstärkung
in einer Periode 12 verringert, wie in 3 dargestellt.
Die tatsächliche
Verstärkung
wird insbesondere mit Hilfe einer Kapazität (analoger Speicher) gespeichert
oder in ein digitales Signal mit Hilfe eines dem Fachmann bekannten
Umsetzers umgesetzt.
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Gemäß einer
speziellen Ausführungsvariante
ist vorgesehen, dass der Transponder in bestimmten Fällen erkennen
kann, dass eine Nachricht, die nur teilweise oder in falscher Weise
erfasst wird, von einem Leser oder Sender stammt, der zu seinem Kommunikationssystem
gehört.
In einem derartigen Fall ist in dieser speziellen Ausführungsform
auch vorgesehen, die Empfindlichkeit des Transponders erneut zu
erhöhen,
wenn diese vorher verringert wurde, um die Nachricht, die in der
Trägerwelle
enthalten ist, die in einer nächsten
Aktivierungsperiode empfangen wird, besser erfassen zu können. In
einer anderen Variante ist es auch möglich, die Empfangsmittel des
Transponders aktiv zu halten, sobald eine Nachricht, die wahrscheinlich
von einem Leser oder Sender stammt, der dem Transponder zugeordnet ist,
empfangen wird. Es ist jedoch möglich,
eine Trägerwelle,
die von einem Leser oder Sender des Kommunikationssystems des Transponders
stammt, als parasitäre
Trägerwelle
zu betrachten, wenn die Nachricht nicht an den betrachteten Transponder adressiert
ist, und in der vorher in der vorliegenden Beschreibung der Erfindung
beschriebenen Weise vorzugehen oder die Verstärkung in diesem Fall auf ihrem
aktuellen Pegel zu halten.
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Eine
zweite Hauptausführungsform
eines Transponders gemäß der Erfindung
ist in 5 dargestellt. Der Transponder 20 umfasst
ein Dämpfungsmittel 22,
das als Mittel zur Änderung
der Empfindlichkeit dieses Transponders dient. In diesem Fall steuert
der digitale Zähler 8 das
Dämpfungsmittel 22, um
seinen Dämpfungsfaktor
zu ändern.
Dieses Dämpfungsmittel 22 ist
vor dem Verstärker 5 relativ zum
Eingangssignal SE angeordnet. Die anderen Elemente des Transponders 20 entsprechen
den in 2 beschriebenen. Nach der Erfassung einer parasitären Trägerwelle
erzeugt folglich eine Erhöhung des
Dämpfungsfaktors
eine Verringerung der Empfindlichkeit des Transponders. Wenn die
Dämpfung aus reicht,
erfasst der Transponder 20 die parasitäre Trägerwelle nicht mehr, so dass
die folgenden Empfangsperioden eine Dauer T1 aufweisen.