专利名称：用于访问控制的射频识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制对于房间、物体或对于工作站的访问的射频识别系统，该射频识别系统包含询问器、至少一个发射机应答器和根据标准ISO 15693的用于询问器和发射机应答器之间的无源(passive)通信的协议，使得即使询问器的工作距离刚刚超过一米也可执行控制。
背景技术：
通常通过射频识别(RFID)技术以非接触方式实现对于房间、物体或诸如计算机的工作站的访问控制。 RFID系统包含询问器、至少一个发射机应答器和用于询问器和发射机应答器之间的通信的协议。询问器被放置在对受控物体的访问点处并且被批准访问的用户具有适当的发射机应答器。 根据服从标准ISO 15693的协议在13. 56MHz的频率上实施大多数的RFID系统中的通信。询问器和发射机应答器之间的工作距离小于70厘米，通常仅为10厘米 40厘米。发射机应答器只在这种短的工作距离上接收源自询问器的足够强的磁场能量供给流。这种离它短的工作距离的原因是询问器的接收部分的灵敏度低。因此，用户必须使发射机应答器更加接近询问器，以达到上述的短距离。但是，这是不舒服的，并且，用户需要在询问器处停止。 实际上，根据服从标准ISO 15693的协议进行通信的RFID系统也是已知的，在这些系统中，发射机应答器具有电池。使得附加的功能变为可能，诸如另外的传感器以及记录询问器场的存在。在Klaus Finkenzeller， RFID Handbook, John Wiley and SonsLtd. ，2003 (第
275页和第312页)中描述并且在图1中示意性地表示了这种类型的射频识别系统。它包含询问器Interrog，至少一个发射机应答器Transp和用于询问器Interrog和发射机应答器Transp之间的通信的服从标准ISO 15693的协议，该通信沿从各发射机应答器Transp向询问器Interrog的方向是无源的。发射机应答器Transp没有能量源，并因此以无源的方式与询问器Interrog通信，使得发射机应答器整流器Rect和发射机应答器时钟提取器ClExtr从正由通过询问器天线AI产生的磁场BItransm在发射机应答器天线AT中感应的电压产生的电流得到使发射机应答器Transp运行所需要的功率和时钟信号。询问器天线AI然后检测由于在发射机应答器Transp中实施并且通过发射机应答器天线AT发射到其周围的调制导致的阻抗变化。 询问器Interrog包含数据接口 Datlnterf ，该数据接口 Datlnterf —方面提供与系统水平的数据连接，另一方面与询问器逻辑电路PassCommProtlmplLCI交换数据以实现无源通信协议。用于实现无源通信协议的询问器逻辑电路PassCommProtlmplLCI向询问器幅度调制器AMI发射信号，高频信号发生器HFGen的输出信号被传导到该询问器幅度调制器AMI的第二输入。询问器幅度调制器AMI的作为要被发射的信号的输出信号通过天线匹配变换器AMatchTransf被传导到发射和接收用询问器天线AI。 以提到的方式，发射和接收用询问器天线AI接收由发射机应答器天线AT调制的磁场BIrec，并且产生所接收的信号，所接收的信号通过天线匹配变换器AMatchTransf和询问器幅度解调器ADemI被传导到询问器逻辑电路PassCommProtlmplLCI以实现无源通信协议。 —方面，发射和接收用发射机应答器AT通过发射机应答器幅度解调器ADemT与发射机应答器逻辑电路PassCommProtlmplLCT连接以实现无源通信协议。所述电路与存储器件Mem交换数据。另一方面，要被发射机应答器发射的信号从用于实现无源通信协议的发射机应答器逻辑电路PassCommProtlmplLCT通过发射机应答器幅度调制器AMT被传导到发射和接收用发射机应答器天线AI。 根据用于询问器Interrog和发射机应答器Transp之间的"无源"通信的协议，询问器Interrog接通其高频信号发生器HFGen，并且发射和接收用询问器天线AI开始产生具有恒定频率的磁场BItransm。在至少1毫秒的时间间隔A t之后，询问器Interrog发射发射机应答器Transp应呈现自己的清单(inventory)请求InvReq。所述请求可仅由位于询问器工作距离内的发射机应答器响应。然后，各发射机应答器Transp在指定的时隙内发射它自己唯一的识别代码。 并且，根据标准ISO 18000-6A、B和C在900MHz或2. 4GHz的超高频处操作的射频识别系统是已知的。无源发射机应答器的工作距离达到几米，并且，如果发射机应答器具有电池，该工作距离进一步增加。尽管工作距离非常足够，但是，这种系统不适于在部分地导电的物体的附近实施访问控制，在这些频率处人体也是这样的。 在433MHz的频率处操作的射频识别系统也是已知的。询问器和发射机应答器是以数字的形式并且根据服从标准ISO 18000-7的协议通信的有源(active)无线电器件，该协议与前面对于RFID系统所见到的协议类似。该工作距离与低功率无线电器件的工作距离相近，即，为约五十米。由于工作距离不会超过三米，因此这种RFID系统不适于访问控制。 已知的适于访问控制的射频识别系统都不能在足够范围内的工作距离处操作。以如下方式限定对于射频识别系统执行访问控制来说足够的工作距离的范围系统必须在超过一米的距离处操作，并且，由于安全需求，工作距离不应超过三米。并且，即使当发射机应答器电池用尽时系统也应允许访问，但仅在短距离处。但是，希望这种类型的改进的系统与现有的这种类型的系统兼容。
发明内容
本发明解决这样一种技术问题，即，如何改进用于访问控制的射频识别系统，以使其工作距离超过一米并且不超过三米，并且至少在其第一实施例中与根据服从标准ISO15693的协议实施通信的射频识别系统兼容。 通过其特征在于第一和第十三权利要求的特征部分的特征的本发明的用于访问控制的射频识别系统的两个实施例，解决所述的技术问题，并且，这些实施例的变更方式由从属权利要求表征。 用户还可在距离询问器稍微超过一米的位置处以舒适的方式通过本发明的用于
9访问控制的射频识别系统实施检查，而到目前为止具有用尽的电池的发射机应答器必须以 通常的短距离比较靠近询问器。
现在通过参照附图描述两个实施例和它们的变更方式而更加详细地解释本发明， 其中， 图2是用于访问控制的本发明的射频识别系统的第一实施例，该射频识别系统与 根据服从标准ISO 15693的协议执行通信的已知的射频识别系统兼容，以及
图3是用于访问控制的本发明的射频识别系统的第二实施例，其中，使用频率调 制并且根据与服从标准ISO 15693的协议类似的协议执行通信。
具体实施例方式
本发明的用于访问控制的射频识别系统的第一和第二实施例源自开始描述的相 同的已知的技术方案。以下以从其开始可公开两个实施例的形式重复已知的技术方案的所 述描述。无源通信和有源通信指的是发射机应答器Transp的电路由通过询问器Interrog 发射的磁场BItransm的能量流或由其自己电池供电的情况下的系统中的询问器Interrog 和发射机应答器Transp之间的通信(图2和图3)。通过本发明改进的射频识别系统组合 已知的RFID系统的无源通信的原理和低功率无线电通信的原理。 在射频识别系统的询问器Interrog中，数据接口 Datlnterf与询问器逻辑电路 PassCommProtlmplLCI交换数据以实现无源通信协议。所述逻辑电路向询问器幅度调制器 AMI发射信号，高频信号发生器HFGen的输出信号被传导到该询问器幅度调制器AMI的第二 输入，并且询问器幅度调制器AMI的作为要被发射的信号的输出信号通过天线匹配变换器 AMatchTransf被传导到发射和接收用第一询问器天线AIl。由所述发射和接收用第一询问 器天线All接收的信号通过天线匹配变换器AMatchTransf和询问器幅度解调器ADemI被 传导到询问器逻辑电路PassCommProtlmplLCI以实现无源通信协议。 在射频识别系统的发射机应答器Transp中，发射和接收用第一发射机应答器天线 ATI通过发射机应答器幅度解调器ADemT与发射机应答器逻辑电路PassCommProtlmplLCT 连接以实现无源通信协议。所述逻辑电路与存储器件Mem交换数据，并且通过发射机应答 器幅度调制器AMT将要被发射机应答器Transp发射的信号发射到发射和接收用第一发射 机应答器天线AT1。发射和接收用第一发射机应答器天线ATI进一步与整流器Rect连接， 该整流器Rect的输出电流向发射机应答器元件以及向时钟提取器ClExtr供给能量，该时 钟提取器ClExtr从由询问器发射的磁场BItransm提取用于发射机应答器元件的时钟信号 并在需要时将其馈送到发射机应答器元件。 用于询问器Interrog和发射机应答器Transp之间的射频识别系统中的无源通信 的协议和其它因素确定询问器Interrog接通其高频信号发生器HFGen，使得发射和接收用 第一询问器天线All开始产生具有恒定频率的磁场BItransm。在至少一毫秒的时间间隔 A t之后，询问器Interrog发射所有发射机应答器应呈现自己的清单请求InvReq，该清单 请求InvReq仅可由位于询问器无源工作距离内的发射机应答器Transpin完成。在其后指 定的时隙内，位于询问器无源工作距离内的各发射机应答器Transp"发射它自己唯一的识别代码。 以如下方式通过本发明改进所述的已知的用于访问控制的射频识别系统，以获得 本发明的射频识别系统的第一实施例(图2)。 询问器Interrog另外具有用于实现有源通信协议的询问器逻辑电路 ActCommProtlmplLCI，该逻辑电路与数据接口 Datlnterf交换数据并且向询问器幅度调制 器AMI发射信号。询问器幅度调制器AMI的作为要被询问器Interrog发射的信号的输出 信号通过天线匹配变换器AMatchTransf被传导到发射和接收用第一询问器天线AIl。
并且，询问器Interrog另外具有用于有源通信的接收用第二询问器天线AI2。所 述天线通过用于接收幅度调制信号的询问器有源接收器AMActRecI与用于实现有源通信 协议的询问器逻辑电路ActCommProtlmplLCI连接。 并且，系统中的各发射机应答器Transp中的发射和接收用第一天线ATI通过用
于接收幅度调制信号的发射机应答器有源接收器AMActRecT与用于实现有源通信协议的
发射机应答器逻辑电路ActCommProtlmplLCT连接。所述逻辑电路与存储器件Mem交换
数据。用于实现有源通信协议的发射机应答器逻辑电路ActCommProtlmplLCT的作为被
发射器发射的信号的输出信号通过用于发射幅度调制信号的发射机应答器有源发射器
AMActTransmT被传导到用于有源通信的发射用第二发射机应答器天线AT2。 并且，各发射机应答器Transp具有电源电路SupplC和高频信号发生器。 各发射机应答器Transp中的高频信号发生器可被实现为产生高频信号和时钟信
号的发生器HFClGen。在这种情况下，询问器Interrog可在位于询问器无源工作距离内的
所有发射机应答器Transp"已发射它们自己唯一的识别代码之后关闭其高频信号发生器
HFGen。 最后，有源通信协议确定，在位于询问器无源工作距离内的发射机应答器TranSpin 已在指定的时隙内发射它们自己唯一的识别代码之后，询问器Interrog接通其用于接收 幅度调制信号的有源接收器AMActRecI，然后，位于询问器无源工作距离外面的各发射机应 答器Transp°ut在指定的时隙内发射它自己唯一的识别代码。 如上所述，改进的系统内的询问器Interrog从在其附近位于通过根据本发明的 改进增加的工作距离内的所有发射机应答器Transp(即，位于询问器无源工作距离内的发 射机应答器Transp,和位于所述无源工作距离外面但在有源工作距离内的发射机应答器 Transp°ut获取唯一的识别代码UID(唯一的标识符)。 无源通信协议优选为根据标准ISO 15693的协议。询问器高频信号发生器HFGen 和发射机应答器高频信号发生器产生具有13. 56MHz的频率的高频信号。
公开的本发明的用于访问控制的射频识别系统的第一实施例与这种类型的通信 遵从服从标准ISO 15693的协议的系统兼容。 以下公开的第一实施例和第二实施例的变更方式具有一些相同的特征，将在公开 本发明的用于访问控制的射频识别系统的第二实施例的基本变更方式之后描述这些特征。
还通过本发明以如下方式改进所述的已知的用于访问控制的射频识别系统，以获 得本发明的射频识别系统的第二实施例(图3)。 关于给出的已知的系统，询问器Interrog另外具有用于实现有源通信协议的询 问器逻辑电路ActCommProtlmplLCI,该逻辑电路与数据接口 Datlnterf交换数据并且向询
11问器频率调制器FMI发射信号。询问器频率调制器FMI的作为要被询问器Interrog发射 的信号的输出信号通过天线匹配变换器AMatchTransf被传导到发射和接收用第一询问器 天线AIl。 询问器Interrog还具有用于有源通信的接收用第二询问器天线AI2，该天线通过 用于接收频率调制信号的询问器有源接收器AMActRecI与用于实现有源通信协议的询问 器逻辑电路ActCommProtlmplLCI连接。 并且，系统的各发射机应答器Transp中的发射和接收用第一天线ATI通过用于接 收频率调制信号的发射机应答器有源接收器FMActRecT与用于实现有源通信协议的发射 机应答器逻辑电路ActCommProtlmplLCT连接。用于实现有源通信协议的发射机应答器逻 辑电路ActCommProtlmplLCT与存储器件Mem交换数据。其作为要被发射器发射的信号的 输出信号通过用于发射频率调制信号的发射机应答器有源发射器FMActTransmT被传导到 用于有源通信的发射用第二发射机应答器天线AT2。 各发射机应答器Transp具有高频信号发生器和电源电路SupplC。 各发射机应答器Transp中的高频信号发生器可被实现为产生高频信号和时钟信
号的发生器HFClGen。 最后，有源通信协议确定，在位于询问器无源工作距离内的发射机应答器TranSpin 已在指定的时隙内发射它们自己唯一的识别代码之后，询问器Interrog接通其用于接收 频率调制信号的有源接收器FMActRecI，然后，位于询问器无源工作距离外面的各发射机应 答器Transp°ut在指定的时隙内发射它自己唯一的识别代码。 用于实现有源通信协议的询问器逻辑电路ActCommProtlmplLCI向询问器幅度调 制器AMI发射信号。系统的各发射机应答器Transp中的发射和接收用第一天线ATI通过 用于接收幅度调制信号的发射机应答器有源接收器AMActRecT与用于实现有源通信协议 的发射机应答器逻辑电路ActCommProtlmplLCT连接。 并且，在射频识别系统的第二实施例中，无源通信协议以与服从标准ISO 15693 的无源通信协议等同的方式被构建，使用同一组命令，并且，通过以相同的方式防止在询问 器Interrog与发射机应答器Transpin和TranSp°ut的通信中的冲突。 但是，询问器高频信号发生器HFGen和发射机应答器高频信号发生器产生具有 27MHz或40MHz且决不超过100MHz的频率的高频信号。 以下描述本发明的用于访问控制的射频识别系统的第一和第二实施例的变更方 式的一些共同特征。 两个实施例中的有源通信协议被等同地构建，使用同一组命令，并且，通过以与服
从标准ISO 15693的无源通信协议相同的方式借助于时隙，防止在询问器Interrog与位于
询问器无源工作距离内的发射机应答器Transp"和位于询问器无源工作距离外面的发射
机应答器Transp°ut的通信中的冲突。但可以以不同的方式实现它。 并且，有源通信协议可对于具有访问控制的检查点确定附加的标识符。 在发射机应答器中，电源电路SupplC包含电池和用于选择发射机应答器元件的
供电的切换电路，并且可周期性地关闭发射机应答器元件的电池供电。因此，发射机应答器
电池的工作寿命变得较长。在这种情况下，在位于询问器无源工作距离内的所有发射机应
答器Transp"已呈现自己之后，询问器Interrog必须如此频繁地保持发射呈现发射机应答
12器Transp自己的清单请求InvReq，以使得在时隙中出现清单请求，其中，位于询问器无源 工作距离外面的发射机应答器TranSp°ut中的元件的电池供电被接通，或者，保持发射呈现 发射机应答器Transp自己的清单请求InvReq如此长的时间，以使得在时隙中出现清单请 求，其中，位于询问器无源工作距离外面的发射机应答器Transp°ut中的元件的电池供电被 接通。 特别地，位于询问器无源工作距离内的发射机应答器Transpin从由接收和发射用
第一询问器天线AIl发射的磁场BItransm获得为它们的元件供电的电力。 分别用于实现无源和有源通信协议的询问器逻辑电路PassCommProtlmplLCI和
ActCommProtlmplLCI可实现为具有适当的程序的微计算机。对于分别用于实现无源和有源
通信协议的发射机应答器逻辑电路PassCommProtlmplLCT和ActCommProtlmplLCT同样如此。 本发明的用于访问控制的射频识别系统的第一和第二实施例在它们的代表的优 选实施例(图2和图3)中的询问器Interrog和各发射机应答器Transp均分别具有两个 天线。这里，为了使高频信号具有良好的接收质量优化接收用第二询问器天线AI2，而为了 使高频信号具有良好的发射质量优化发射用第二发射机应答器天线AT2。
通过已知的预防措施减少询问器天线All和AI2之间以及发射机应答器天线ATI 和AT2之间的串扰。 在发射机应答器Transp中，发射和接收用第一天线ATI和发射用第二天线AT2可 被实现为单个优化的发射和接收用天线。并且，询问器Interrog中的发射和接收用第一天 线ATI和接收用第二天线AT2可类似地被实现为单个优化的发射和接收用天线。
1权利要求
一种用于访问控制的射频识别系统，该射频识别系统包含询问器(Interrog)，在该询问器(Interrog)中，数据接口(DatInterf)与用于实现无源通信协议的询问器逻辑电路(PassCommProtImplLCI)交换数据，该逻辑电路向询问器幅度调制器(AMI)发射信号，高频信号发生器(HFGen)的输出信号被传导到该询问器幅度调制器(AMI)的第二输入，并且该询问器幅度调制器(AMI)的作为要被发射的信号的输出信号通过天线匹配变换器(AMatchTransf)被传导到发射和接收用第一询问器天线(AI1)，所接收的信号从该发射和接收用第一询问器天线通过天线匹配变换器(AMatchTransf)和询问器幅度解调器(ADemI)被传导到用于实现无源通信协议的询问器逻辑电路(PassCommProtImplLCI)；和至少一个发射机应答器(Transp)，在该发射机应答器(Transp)中，发射和接收用第一发射机应答器天线(AT1)通过发射机应答器幅度解调器(ADemT)与用于实现无源通信协议的发射机应答器逻辑电路(PassCommProtImplLCT)连接，该逻辑电路与存储器件(Mem)交换数据，并且该逻辑电路的作为要被发射的信号的输出信号通过发射机应答器幅度调制器(AMT)被传导到发射和接收用第一发射机应答器天线(AT1)，该发射和接收用第一发射机应答器天线(AT1)与用于向发射机应答器元件供给能量的整流器(Rect)连接，并且与用于在由询问器发射的磁场(BItransm)中提取出用于发射机应答器元件的时钟信号的时钟提取器(ClExtr)连接；和用于询问器(Interrog)和发射机应答器(Transp)之间的无源通信的协议，根据该协议和其它因素，-询问器(Interrog)接通其高频信号发生器(HFGen)，使得发射和接收用第一询问器天线(AI1)开始产生具有恒定频率的磁场(BItransm)，-一时间间隔(Δt)之后，询问器(Interrog)发射清单请求(InvReq)，位于询问器无源工作距离内的发射机应答器(Transpin)应呈现它们自己，-在其后指定的时隙内，位于询问器无源工作距离内的各发射机应答器(Transpin)发射它自己唯一的识别代码，其特征在于询问器(Interrog)具有用于实现有源通信协议的询问器逻辑电路(ActCommProtImplLCI)，该逻辑电路与数据接口(DatInterf)交换数据并且向询问器幅度调制器(AMI)发射信号，该询问器幅度调制器(AMI)的作为要被发射的信号的输出信号通过天线匹配变换器(AMatchTransf)被传导到发射和接收用第一询问器天线(AI1)，询问器(Interrog)具有用于有源通信的接收用第二询问器天线(AI2)，该天线通过用于接收幅度调制信号的询问器有源接收器(AMActRecI)与用于实现有源通信协议的询问器逻辑电路(ActCommProtImplLCI)连接，系统的各发射机应答器(Transp)中的发射和接收用第一天线(AT1)通过用于接收幅度调制信号的发射机应答器有源接收器(AMActRecT)与用于实现有源通信协议的发射机应答器逻辑电路(ActCommProtImplLCT)连接，该逻辑电路与存储器件(Mem)交换数据，并且该逻辑电路的作为要被发射器发射的信号的输出信号通过用于发射幅度调制信号的发射机应答器有源发射器(AMActTransmT)被传导到用于有源通信的发射用第二发射机应答器天线(AT2)，各发射机应答器(Transp)具有高频信号发生器，各发射机应答器(Transp)具有电源电路(SupplC)，有源通信协议确定，-在位于询问器无源工作距离内的发射机应答器(Transpin)已在指定的时隙内发射它们自己唯一的识别代码之后，询问器(Interrog)接通其用于接收幅度调制信号的有源接收器(AMActRecI)，-然后，位于询问器无源工作距离外面的各发射机应答器(Transpout)在指定的时隙内发射它自己唯一的识别代码。
2. 如权利要求1所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 无源通信协议是根据标准ISO 15693的协议，并且，询问器高频信号发生器(HFGen)和发射机应答器高频信号发生器产生具有13. 56MHz 的频率的高频信号。
3. 如权利要求2所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 有源通信协议与服从标准ISO 15693的无源通信协议类似地被构建，使用同一组命令，并且借助于时隙防止在询问器(Interrog)与位于询问器无源工作距离内的发射机应 答器(Transp,和位于询问器无源工作距离外面的发射机应答器(Transp°ut)的通信中的 冲突。
4. 如权利要求3所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 有源通信协议对于具有访问控制的检查点提供附加的标识符。
5. 如权利要求4所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 发射机应答器电源电路(SupplC)包含电池和用于选择发射机应答器元件的供电的切换电路。
6. 如权利要求5所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 发射机应答器电源电路(SupplC)周期性地关闭发射机应答器元件的电池供电。
7. 如权利要求6所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 在位于询问器无源工作距离内的所有发射机应答器(Transp,已呈现它们自己之后，询问器(Interrog)如此频繁地重复发射呈现发射机应答器(Transp)它们自己的清单请求 (InvReq)，以使得清单请求会出现在时隙中，其中，位于询问器无源工作距离外面的发射机应答器(Transp°ut)中的元件的电池供电被接通。
8. 如权利要求6所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 在位于询问器无源工作距离内的所有发射机应答器(Transpin)已呈现它们自己之后，询问器(Interrog)保持发射呈现发射机应答器(Transp)自己的清单请求(InvReq)如此 长的时间，以使得在时隙中出现清单请求，其中，位于询问器无源工作距离外面的发射机应答器(Transp°ut)中的元件的电池供电 被接通。
9. 如前面的权利要求中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 各发射机应答器(Transp)中的高频信号发生器被实现为产生高频信号和时钟信号的发生器(HFClGen)，并且，在位于询问器无源工作距离内的所有发射机应答器(Transpin)已发射它们自己唯一 的识别代码之后，询问器(Interrog)关闭其高频信号发生器(HFGen)。
10. 如前面的权利要求中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于分别用于实现无源和有源通信协议的询问器逻辑电路(PassCommProtlmplLCI ， ActCommProtlmplLCI)被实现为具有适当的程序的微计算机，并且，分别用于实现无源和有源通信协议的发射机应答器逻辑电路(PassCommProtlmplLCT， ActCommProtlmplLCT)被实现为具有适当的程序的微计算机。
11. 如前面的权利要求中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于各发射机应答器(Transp)中的发射和接收用第一天线(ATI)与发射用第二天线(AT2) 被实现为单个优化的发射和接收天线。
12. 如前面的权利要求中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于询问器(Interrog)中的发射和接收用第一天线(ATI)和接收用第二天线(AT2)被实 现为单个优化的发射和接收天线。
13. —种用于访问控制的射频识别系统，该射频识别系统包含 询问器(Interrog)，在该询问器(Interrog)中，数据接口 (Datlnterf)与用于实现无源通信协议的询问器 逻辑电路(PassCommProtlmplLCI)交换数据，该逻辑电路向询问器幅度调制器(AMI)发射信号，高频信号发生器(HFGen)的输出信号被传导到该询问器幅度调制器(AMI)的第二输 入，并且该询问器幅度调制器(AMI)的作为要被发射的信号的输出信号通过天线匹配变换器 (AMatchTransf)被传导到发射和接收用第一询问器天线(All),所接收的信号从该发射和接收用第一询问器天线(All)通过天线匹配变换器 (AMatchTransf)和询问器幅度解调器(ADemI)被传导到用于实现无源通信协议的询问器 逻辑电路(PassCommProtlmplLCI);禾口至少一个发射机应答器(Transp)，在该发射机应答器(Transp)中，发射和接收用第一发射机应答器天线(ATI)通过 发射机应答器幅度解调器(ADemT)与用于实现无源通信协议的发射机应答器逻辑电路 (PassCommProtlmpllXT)连接，该逻辑电路与存储器件(Mem)交换数据，并且该逻辑电路的作为要被发射的信号的输 出信号通过发射机应答器幅度调制器(AMT)被传导到发射和接收用第一发射机应答器天 线(ATI)，该发射和接收用第一发射机应答器天线(ATI)与预备向发射机应答器元件供给能量 的整流器(Rect)连接，并且与预备在由发射机应答器发射的磁场(BItransm)中提取用于 发射机应答器元件的时钟信号的时钟提取器(ClExtr)连接；禾口用于询问器(Interrog)和发射机应答器(Transp)之间的无源通信的协议， 根据该协议和其它因素，-询问器(Interrog)接通其高频信号发生器(HFGen)，使得发射和接收用第一询问器天线(All)开始产生具有恒定频率的磁场(BItransm)，-一时间间隔(At)之后，询问器(Interrog)发射清单请求(InvReq)， 位于询问器无源工作距离内的发射机应答器(Transp,应呈现它们自己， -在其后指定的时隙内，位于询问器无源工作距离内的各发射机应答器(Transp,发射它自己唯一的识别代码， 其特征在于询问器(Interrog)具有用于实现有源通信协议的询问器逻辑电路 (ActCommProtlmplLCI)，该逻辑电路与数据接口 (Datlnterf)交换数据并且向询问器频率调制器(FMI)发射信号，该询问器频率调制器(FMI)的作为要被发射的信号的输出信号通过天线匹配变换器 (AMatchTransf)被传导到发射和接收用第一询问器天线(All),询问器(Interrog)具有用于有源通信的接收用第二询问器天线(AI2)，该天线通过用于接收频率调制信号的询问器有源接收器(AMActRecI)与用于实现有 源通信协议的询问器逻辑电路(ActCommProtlmplLCI)连接，系统的各发射机应答器(Transp)中的发射和接收用第一天线(ATI)通过用于接收频 率调制信号的发射机应答器有源接收器(FMActRecT)与用于实现有源通信协议的发射机 应答器逻辑电路(ActCommProtlmplLCT)连接，该逻辑电路与存储器件(Mem)交换数据，并且该逻辑电路的作为要被发射器发射的信号的输出信号通过用于发射频率调制信号的 发射机应答器有源发射器(FMActTransmT)被传导到用于有源通信的发射用第二发射机应 答器天线(AT2)，各发射机应答器(Transp)具有高频信号发生器，各发射机应答器(Transp)具有电源电路(Su卯lC)，以及有源通信协议确定，-在位于询问器无源工作距离内的发射机应答器(Transpin)已在指定的时隙内发射它 们自己唯一的识别代码之后，询问器(Interrog)接通其用于接收频率调制信号的有源接 收器(FMActRecI)，-然后，位于询问器无源工作距离外面的各发射机应答器(Transp°ut)在指定的时隙内 发射它自己唯一的识别代码。
14. 如权利要求13所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于用于实现有源通信协议的询问器逻辑电路(ActCommProtlmplLCI)向询问器幅度调制 器(AMI)发射信号，并且，系统的各发射机应答器(Transp)中的发射和接收用第一天线(ATI)通过用于接收幅 度调制信号的发射机应答器有源接收器(AMActRecT)与用于实现有源通信协议的发射机 应答器逻辑电路(ActCommProtlmplLCT)连接。
15. 如权利要求13或14所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 有源通信协议和无源通信协议被等同地构建，它们使用同一组命令，并且，通过以与服从标准ISO 15693的无源通信协议相同的方式给出时隙，防止在询问器(Interrog)与位于 询问器无源工作距离内的发射机应答器(Transpin)和位于询问器无源工作距离外面的发 射机应答器(Transp°ut)的通信中的冲突。
16. 如权利要求15所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 询问器高频信号发生器(HFGen)和发射机应答器高频信号发生器产生具有27MHz的频率的高频信号。
17. 如权利要求15所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 询问器高频信号发生器(HFGen)和发射机应答器高频信号发生器产生具有40MHz的频率的高频信号。
18. 如权利要求15所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 询问器高频信号发生器(HFGen)和发射机应答器高频信号发生器产生具有低于100MHz的频率的高频信号。
19. 如权利要求16 18中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于有源通信协议对于具有访问控制的检查点确定附加的标识符。
20. 如权利要求19所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 发射机应答器电源电路(SupplC)包含电池和用于选择发射机应答器元件的供电的切换电路。
21. 如权利要求20所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 发射机应答器电源电路(SupplC)周期性地关闭发射机应答器元件的电池供电。
22. 如权利要求21所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于 在位于询问器无源工作距离内的所有发射机应答器(Transpin)已呈现它们自己之后，询问器(Interrog)如此频繁地保持发射呈现发射机应答器(Transp)它们自己的清单请求 (InvReq)，以使得清单请求出现在时隙中，其中，位于询问器无源工作距离外面的发射机应答器(Transp°ut)中的元件的电池供电 被接通。
23. 如权利要求21所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于在位于询问器无源工作距离内的所有发射机应答器(Transpin)已呈现它们自己之后，询问器(Interrog)保持发射呈现发射机应答器(Transp)自己的清单请求(InvReq)如此长的时间，以使得在时隙中出现清单请求，其中，位于询问器无源工作距离外面的发射机应答器(Transp°ut)中的元件的电池供电被接通。
24. 如权利要求13 23中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于各发射机应答器(Transp)中的高频信号发生器被制成为产生高频信号和时钟信号的发生器(HFClGen)。
25. 如权利要求13 24中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于分别用于实现无源和有源通信协议的询问器逻辑电路(PassCommProtlmplLCI ，ActCommProtlmplLCI)被实现为具有适当的程序的微计算机，以及分别用于实现无源和有源通信协议的发射机应答器逻辑电路(PassCommProtImplLCT，ActCommProtlmplLCT)被实现为具有适当的程序的微计算机。
26. 如权利要求13 25中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于各发射机应答器(Transp)中的发射和接收用第一天线(ATI)与发射用第二天线(AT2)被实现为单个优化的发射和接收天线。
27. 如权利要求13 26中的任一项所述的用于访问控制的射频识别系统，其特征在于询问器(Interrog)中的发射和接收用第一天线(ATI)与接收用第二天线(AT2)被实现为单个优化的发射和接收天线。
全文摘要
询问器(Interrog)另外具有用于实现有源通信协议的逻辑电路(ActCommProtImplLCI)和用于有源通信的接收用第二天线(AI2)。所述天线通过用于接收幅度调制信号的有源接收器(AMActRecI)与所述逻辑电路(ActCommProtImplLCI)连接。各发射机应答器(Transp)中的发射和接收用第一天线(AT1)通过用于接收幅度调制信号的有源接收器(AMActRecT)与用于实现有源通信协议的逻辑电路(ActCommProtImplLCT)连接，该逻辑电路的输出信号通过用于发射幅度调制信号的有源发射器(AMActTransmT)被传导到用于有源通信的发射用第二天线(AT2)。发射机应答器(Transp)具有电源电路(SupplC)。无源通信协议是根据标准ISO 15693的协议，并且有源通信协议与其类似。用户还可在距离询问器稍微超过一米的位置处以舒适的方式通过本发明的用于访问控制的射频识别系统实施检查，而到目前为止具有用尽的电池的发射机应答器必须以通常的短距离比较靠近询问器。
文档编号G06K7/00GK101755273SQ200880100098
公开日2010年6月23日 申请日期2008年7月22日 优先权日2007年7月24日
发明者安德烈·沃多皮韦茨, 温科·昆茨 申请人:温科·昆茨;安德烈·沃多皮韦茨