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Title:
TRANSCEIVER/TRANSPONDER SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/018361
Kind Code:
A1
Abstract:
A transceiver/transponder system comprises a transceiver (1) with a transceiver oscillating circuit (2, 3), at least one transponder (10) with a transponder oscillating circuit (11, 12), and comprises an energy accumulator (13). The transceiver (1) and the transceiver oscillating circuit (2, 3) are designed in such a manner that the transceiver oscillating circuit (2, 3) is caused to oscillate with a predetermined frequency for at least one charging duration (T_L). The transponder (10), the transponder oscillating circuit (11, 12) and the energy accumulator (13) are designed in such a manner that the energy accumulator (13) is charged while the transponder oscillating circuit (11, 12) is caused to oscillate by the transceiver oscillating circuit (2, 3). The transponder (10) additionally comprises a time measuring device (15), which is configured for determining a duration value that is characteristic of a charged state of the energy accumulator (13).

Inventors:
FROEHLER MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/053528
Publication Date:
February 23, 2006
Filing Date:
July 20, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
FROEHLER MANFRED (DE)
International Classes:
B60R25/04; B60R25/24; B60R25/40; (IPC1-7): G06K19/07; G06K7/00
Foreign References:
US5608406A1997-03-04
US6427065B12002-07-30
DE10250906A12004-05-19
US5491484A1996-02-13
US6064298A2000-05-16
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. TransceiverTransponderSystem, das umfasst: einen Transceiver (1) mit einem TransceiverSchwingkreis (2, 3) , die so ausgebildet sind, dass der Transceiver Schwingkreis (2, 3) für mindestens eine Ladezeitdauer (T_L) zum Schwingen mit einer vorgegebenen Frequenz angeregt wird, und mindestens einen Transponder (10) mit einem Transponder Schwingkreis (11, 12) und einem Energiespeicher (13), die so ausgebildet sind, dass der Energiespeicher (13) aufgeladen wird, während der TransponderSchwingkreis (11, 12) durch den TransceiverSchwingkreis (2, 3) zum Schwingen angeregt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (10) eine Zeitmessvorrichtung (15) umfasst, die ausgebildet ist zum Ermitteln eines Zeitdauerwerts (T_D), der charakteristisch ist für einen Ladezustand des Energie¬ speichers (13) .
2. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (10) ausgebildet ist zum Übertragen des Zeitdauerwerts (T_D) an den Transceiver (1) und dass der Transceiver (1) ausgebildet ist zum Auswerten des übertragenen Zeitdauerwerts (T_D) .
3. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver (1) ausgebildet ist zum Ändern mindestens eines Ladeparameters abhängig von dem über¬ tragenen Zeitdauerwert (T_D) .
4. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladeparameter die Ladezeitdauer (T_L) ist.
5. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 3 oder 4, da¬ durch gekennzeichnet, dass ein Ladeparameter die vorgegebene Frequenz ist.
6. TransceiverTransponderSystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (10) aus¬ gebildet ist zum Erfassen einer Temperatur und zum Übertragen der Temperatur an den Transceiver (1) und der Transceiver (1) ausgebildet ist zum Auswerten der übertragenen Temperatur und zum Ändern mindestens eines Ladeparameters abhängig von dem übertragenen Zeitdauerwert (T_D) und der übertragenen Tempe¬ ratur.
7. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver (1) ausgebildet ist zum Verringern der vorgegebenen Frequenz, wenn die übertragene Temperatur größer ist als eine zu einem früheren Zeitpunkt übertragene Temperatur, und zum Vergrößern der vorgegebenen Frequenz, wenn die übertragene Temperatur kleiner ist als ei¬ ne zu einem früheren Zeitpunkt übertragene Temperatur.
8. TransceiverTransponderSystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (10) ausgebildet ist zum Starten der Zeitmessvorrichtung (15) ab¬ hängig von dem Ladezustand des Energiespeichers (13) .
9. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (10) ausgebildet ist zum Stoppen der Zeitmessvorrichtung (15), wenn ein Aufladen des Energiespeichers (13) durch den Transceiver (1) beendet wird.
10. TransceiverTransponderSystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (10) ausgebildet ist zum Stoppen der Zeitmessvorrichtung (15), nachdem der Transceiver (1) eine Nachricht an den Transponder (10) übertragen hat.
Description:
Beschreibung

Transceiver-Transponder-System

Die Erfindung betrifft ein Transceiver-Transponder-System, das einen Transceiver mit einem Transceiver-Schwingkreis und einen Transponder mit einen Transponder-Schwingkreis und ei¬ nem Energiespeicher umfasst, die so ausgebildet sind, dass der Energiespeicher in dem Transponder aufgeladen wird, wäh¬ rend der Transponder-Schwingkreis durch den Transceiver- Schwingkreis zum Schwingen angeregt wird.

Der Transceiver-Schwingkreis und der Transponder-Schwingkreis sind induktiv miteinander gekoppelt zum Übertragen von Ener¬ giesignalen und Datensignalen. Eine Zeitdauer, die zum Aufla¬ den des Energiespeichers in dem Transponder benötigt wird, ist abhängig von einer räumlichen Anordnung des Transceivers und des Transponders zueinander, von einer Erregerfrequenz, mit der der Transceiver-Schwingkreis und/oder der Transpon¬ der-Schwingkreis zum Schwingen angeregt wird, von einer Reso¬ nanzfrequenz des Transceiver-Schwingkreises und des Transpon- der-Schwingkreises und von einer Güte des Transceiver- Schwingkreises und des Transponder-Schwingkreises .

Eine effiziente Übertragung von den Energie- und Datensigna¬ len erfordert, dass der Transceiver-Schwingkreis und der Transponder-Schwingkreis die gleiche Resonanzfrequenz haben und jeweils mit der Erregerfrequenz zum Schwingen angeregt werden, die gleich der Resonanzfrequenz ist. Aufgrund von Bauelementetoleranzen und Temperatureinflüssen kann es jedoch vorkommen, dass die Resonanzfrequenz des Transceiver- Schwingkreises und des Transponder-Schwingkreises und die Er¬ regerfrequenz voneinander abweichen. Die DE 195 46 171 Cl offenbart ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem im Kraftfahrzeug angeordneten Transceiver und einem tragbaren Transponder. Ein Transceiver- Schwingkreis wird durch einen Oszillator zum Schwingen mit einer vorgegebenen Frequenz angeregt, wodurch Energiesignale mit dieser Frequenz zu dem Transponder übertragen werden. Ein Energiespeicher des Transponders wird durch das Energiesignal des Transceivers aufgeladen. Der Transponder überträgt an¬ schließend ein Datensignal mit der Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises an den Transceiver. Der Transcei¬ ver hat einen Frequenzzähler, dem die Datensignale zugeführt werden und der die Resonanzfrequenz des Transponder- Schwingkreises erfasst. Eine Steuereinheit in dem Transcei¬ ver, die mit dem Frequenzzähler und mit dem Oszillator ver¬ bunden ist, steuert den Oszillator derart, dass der Transcei- ver-Schwingkreis zum Schwingen auf einer Frequenz angeregt wird, die in etwa mit der gemessenen Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises übereinstimmt.

Die EP 0 840 832 Bl offenbart ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, das eine stationär angeordnete Einheit um- fasst mit einer Antenne, die Teil eines ersten Schwingkreises ist, und eine tragbare Einheit mit einer Spule, die Teil ei¬ nes zweiten Schwingkreises ist, und einem Energiespeicher. Der erste Schwingkreis wird durch einen Oszillator mit einer Oszillatorfrequenz zum Schwingen angeregt. Für eine erste, vorbestimmte Zeitdauer wird eine Erregerfrequenz innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs verändert um Energiesig¬ nale von der Antenne zu der Spule induktiv zu übertragen, wo¬ durch der Energiespeicher der tragbaren Einheit zumindest teilweise aufgeladen wird. Eine Information über den Ladezustand des Energiespeichers in dem Transponder hat der Transceiver nicht, so dass der Ener¬ giespeicher bei einer guten Kopplung zwischen Transceiver und Transponder länger als erforderlich aufgeladen wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Transceiver- Transponder-System zu schaffen, bei dem ein Ladezustand eines Energiespeichers auf einfache Weise ermittelbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Transceiver- Transponder-System, das einen Transceiver mit einem Transcei- ver-Schwingkreis und mindestens einen Transponder mit einem Transponder-Schwingkreis und einem Energiespeicher umfasst. Der Transceiver und der Transceiver-Schwingkreis sind so aus¬ gebildet, dass der Transceiver-Schwingkreis für mindestens eine Ladezeitdauer zum Schwingen mit einer vorgegebenen Fre¬ quenz angeregt wird. Der Transponder, der Transponder- Schwingkreis und der Energiespeicher sind so ausgebildet, dass der Energiespeicher aufgeladen wird, während der Transponder-Schwingkreis durch den Transceiver-Schwingkreis zum Schwingen angeregt wird.

Der Transponder umfasst eine Zeitmessvorrichtung, die ausge¬ bildet ist zum Ermitteln eines Zeitdauerwerts, der charakte¬ ristisch ist für einen Ladezustand des Energiespeichers. Aus der bekannten Ladezeitdauer und dem Zeitdauerwert kann ermit¬ telt werden, zu welchem Zeitpunkt innerhalb der Ladezeitdauer ein vorgegebener Ladezustand des Energiespeichers erreicht ist. Wird dieser vorgegebene Ladezustand des Energiespeichers zu einem frühen Zeitpunkt innerhalb der Ladezeitdauer er¬ reicht, dann ist die Kopplung zwischen Transceiver und Transponder gut und es kann viel Energie in einer kurzen Zeitdauer von dem Transceiver auf den Transponder übertragen werden. Ist der vorgegebene Ladezustand des Energiespeichers jedoch zu einem späten Zeitpunkt innerhalb der Ladezeitdauer erreicht, so ist die Kopplung zwischen Transceiver und Transponder schlecht und es kann nur wenig Energie in der kurzen Zeitdauer von dem Transceiver auf den Transponder ü- bertragen werden.

Die Zeitmessvorrichtung kann als ein einfacher Zähler ausge¬ bildet sein, der mit einer vorgegebenen Zählfrequenz getaktet ist. Wenn der Transponder einen MikroController umfasst, kann dieser die Funktion des Zählers übernehmen. In diesem Fall kann in dem Transponder auf eine zusätzliche Schaltung für den Zähler verzichtet werden. Die Zeitmessvorrichtung ist da¬ durch sehr einfach und billig. Außerdem wird durch den Ver¬ zicht auf zusätzliche Bauelemente ein zusätzlicher Energie¬ verbrauch vermieden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Transceiver- Transponder-Systems ist der Transponder ausgebildet zum Über¬ tragen des Zeitdauerwerts an den Transceiver und der Trans¬ ceiver ist ausgebildet zum Auswerten des übertragenen Zeit¬ dauerwerts. Auf diese Weise ist dem Transceiver der Ladezu¬ stand des Energiespeichers in dem Transponder bekannt. Die Information über den Ladezustand des Energiespeichers in dem Transponder kann beispielsweise genutzt werden, um die Kopp¬ lung zwischen dem Transceiver und dem Transponder zu verbes¬ sern, einen Abstand zwischen dem Transceiver und dem Transponder oder die räumliche Orientierung von dem Transcei¬ ver und dem Transponder zueinander zu bewerten. Ferner kann die Information über den Ladezustand des Energie¬ speichers in dem Transponder genutzt werden, um eine Platzie¬ rung einer Antenne des Transceivers oder des Transponders zu bewerten. Wird die Antenne beispielsweise sehr dicht an Me¬ tall platziert, etwa in einem Abstand von 1 bis 2 cm, dann kann dadurch der Verlauf der Feldlinien so stark beeinflusst werden, dass sich die Kopplung zwischen dem Transceiver und dem Transponder verschlechtert. Dieser Effekt wird auch als "Close-to-Metal"-Effekt bezeichnet.

Außerdem ist es möglich, eine Anpassung einer Schwingungsfre¬ quenz des Transceiver-Schwingkreises an die Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises zu bewerten. Insbesondere kann dies dazu genutzt werden, um Änderungen der Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises, die beispielsweise durch Tem¬ peraturänderungen verursacht werden, durch eine entsprechende Korrektur der Schwingungsfrequenz des Transceiver- Schwingkreises auszugleichen. So ist auch bei wechselnden Um¬ gebungsbedingungen ein zuverlässiges Aufladen des Energie¬ speichers des Transponders möglich.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Transcei¬ ver ausgebildet ist zum Ändern mindestens eines Ladeparame¬ ters abhängig von dem übertragenen Zeitdauerwert. Dadurch kann die Funktion des Transceiver-Transponder-Systems auch bei sich ändernden Umgebungsbedingungen sichergestellt wer¬ den, da der Energiespeicher des Transponders zuverlässig auf¬ geladen wird. Ferner kann verhindert werden, dass mehr Ener¬ gie von dem Transceiver auf den Transponder übertragen wird als für den Betrieb des Transponders erforderlich ist. Die Übertragung der Energie erfolgt so effizienter und energie¬ sparender. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn ein Ladepara¬ meter die vorgegebene Zeitdauer ist. Dies hat den Vorteil, dass der Energiespeicher in dem Transponder so kurz wie mög¬ lich aufgeladen werden kann. Es kann jedoch so gleichzeitig sichergestellt werden, dass der Transponder so lange aufgela¬ den wird, dass die für einen Betrieb des Transponders erfor¬ derliche Energiemenge in dem Transponder zur Verfügung steht. Ist die Kopplung zwischen dem Transceiver und dem Transponder gut, dann kann die Ladezeitdauer kurz sein. Dies ermöglicht eine größere Abfragefrequenz des Transponders durch den Transceiver. Außerdem spart der Transceiver Energie, wenn die Ladezeitdauer kurz ist. Die Ladezeitdauer ist ein Ladeparame¬ ter, der sehr einfach geändert werden kann.

Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn ein Lade¬ parameter die vorgegebene Frequenz ist. Durch die Anpassung der Schwingungsfrequenz des Transceiver-Schwingkreises an die Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises wird die Kopplung zwischen dem Transceiver und dem Transponder verbes¬ sert, so dass beispielsweise die Ladezeitdauer verkürzt wer¬ den kann. Dadurch kann außerdem die Abfragefrequenz des Transponders durch den Transceiver vergrößert werden. Ferner ist es möglich, temperaturabhängige Änderungen der Resonanz¬ frequenz des Transceiver-Schwingkreises und des Transponder- Schwingkreises auszugleichen und die Resonanzfrequenzen an¬ einander anzupassen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Transceiver- Transponder-Systems ist der Transponder ausgebildet zum Er¬ fassen einer Temperatur und zum Übertragen der Temperatur an den Transceiver. Der Transceiver ist ausgebildet zum Auswer¬ ten der übertragenen Temperatur und zum Ändern mindestens ei- nes Ladeparameters abhängig von dem übertragenen Zeitdauer¬ wert und der übertragenen Temperatur. Die übertragene Tempe¬ ratur kann genutzt werden, um temperaturabhängige Änderungen der Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises gezielt auszugleichen, also unter Berücksichtigung der ermittelten Temperatur.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Transcei- ver-Transponder-Systems ist der Transceiver ausgebildet zum Verringern der vorgegebenen Frequenz, wenn die übertragene Temperatur größer ist als eine zu einem früheren Zeitpunkt übertragene Temperatur, und zum Vergrößern der vorgegebenen Frequenz, wenn die übertragene Temperatur kleiner ist als ei¬ ne zu einem früheren Zeitpunkt übertragene Temperatur. Da¬ durch wird eine gezielte Anpassung der vorgegebenen Frequenz an die Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises mög¬ lich abhängig von der Richtung der Temperaturänderung. Der Vorteil ist, dass nicht verschiedene Frequenzen durchprobiert werden müssen, um die Richtung der Änderung der Resonanzfre¬ quenz feststellen zu können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Transcei- ver-Transponder-Systems ist der Transponder ausgebildet zum Starten der Zeitmessvorrichtung abhängig von dem Ladezustand des Energiespeichers. So kann beispielsweise einfach ein Rücksetzsignal ausgelöst werden, wenn der Ladezustand des E- nergiespeichers einen vorgegebenen Mindestwert oder Schwel¬ lenwert übersteigt. Dieses Rücksetzsignal kann dazu genutzt werden, eine Steuereinheit des Transponders in einen vorgege¬ benen Ausgangszustand zu versetzen und die Zeitmessvorrich¬ tung zu starten. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, dass der Transpon- der ausgebildet ist zum Stoppen der Zeitmessvorrichtung, wenn ein Aufladen des Energiespeichers durch den Transceiver been¬ det wird. Das hat den Vorteil, dass das Ende der Übertragung des Energiesignals von dem Transponder sehr einfach erfasst werden kann. Alternativ kann der Transponder ausgebildet sein zum Stoppen der Zeitmessvorrichtung, nachdem der Transceiver eine Nachricht an den Transponder übertragen hat. Dadurch kann der Transceiver unabhängig von der Übertragung des Ener¬ giesignals vorgeben, zu welchem Zeitpunkt der Transponder die Zeitmessvorrichtung stoppt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Transceiver-Transponder-System, Figur 2 eine Resonanzkurve eines Schwingkreises, Figur 3 ein Spannungs-Zeit-Diagramm, Figur 4 ein Ablaufdiagramm.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figuren¬ übergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt ein Transceiver-Transponder-System mit einem Transceiver 1 mit einem ersten Kondensator 2 und einer Anten¬ ne 3, die einen Transceiver-Schwingkreis 2, 3 bilden, mit ei¬ ner Verstärkereinheit 4, die einen Leistungsverstärker 5 und einen Empfangsverstärker 6 umfasst, mit einem Oszillator 7, einem Demodulator 8 und einer Transceiver-Steuereinheit 9. Die Transceiver-Steuereinheit 9 steuert den Oszillator 7 so, dass der Transceiver-Schwingkreis 2, 3 mit einer Erregerfre¬ quenz f_E zum Schwingen angeregt wird. Durch den Leistungs¬ verstärker 5 wird diese Schwingung so verstärkt, dass ein Transponder 10 mit einem zweiten Kondensator 11 und einer Spule 12, die einen Transponder-Schwingkreis 11, 12 bilden, mit Energie versorgt werden kann.

Die Übertragung der Energie von dem Transceiver 1 zu dem Transponder 10 erfolgt beispielsweise durch induktive Kopp¬ lung des Transceiver-Schwingkreises 2, 3 und des Transponder- Schwingkreises 11, 12. Der Transponder 10 umfasst ferner ei¬ nen Energiespeicher 13, der durch die ihm zugeführte elektri¬ sche Energie aufgeladen wird, die in den Transponder- Schwingkreis 11, 12 eingekoppelt wird. Der Energiespeicher 13 ist beispielsweise ein Kondensator oder ein anderer Akkumula¬ tor.

Der Transponder 10 umfasst ferner eine Transponder- Steuereinheit 14 mit einer Zeitmessvorrichtung 15. Die Transponder-Steuereinheit 14 ist beispielsweise eine Zu- standsmaschine oder ein MikroController und ist vorzugsweise als integrierter Schaltkreis ausgebildet. Die Transponder- Steuereinheit 14 wird durch den Energiespeicher 13 mit Ener¬ gie versorgt.

In Figur 2 ist eine Resonanzkurve dargestellt (durchgezogen eingezeichnete Resonanzkurve) , bei der die Intensität der Schwingung des Transceiver-Schwingkreises oder des Transpon- der-Schwingkreises, das heißt die Feldstärke oder Amplitude, gegen die Frequenz f aufgetragen ist. Ein Arbeitspunkt P_i eines Schwingkreises ist abhängig von der Erregerfrequenz f_E. Die größte Intensität I wird erreicht, wenn in einem Ar¬ beitspunkt P_0 die Erregerfrequenz f_E gleich einer Resonanz¬ frequenz f_R ist. In dem Arbeitspunkt P_0 kann viel Energie in kurzer Zeit übertragen werden und der Energiespeicher in dem Transponder kann entsprechend schnell aufgeladen werden. Weicht jedoch die Erregerfrequenz f_E von der Resonanzfre¬ quenz f_R ab, so sinkt die Intensität I und die Energieüber¬ tragung ist weniger effizient. Dies ist durch die Arbeits¬ punkte P_l und P_2 dargestellt. Weicht die Erregerfrequenz f_E von der Resonanzfrequenz f_R so weit ab, dass die Inten¬ sität unterhalb einer Leistungsgrenze 17 liegt, kann nicht mehr genügend Energie von dem Transceiver 1 auf den Transpon- der 10 übertragen werden, um den Energiespeicher 13 in dem Transponder 10 zuverlässig aufzuladen.

Ist eine Güte des Transceiver-Schwingkreises 2, 3 oder des Transponder-Schwingkreises 11, 12 groß (gestrichelt einge¬ zeichnete Resonanzkurve) , dann kann in dem Arbeitspunkt P_0 eine größere Intensität I erreicht werden und mehr Energie in kurzer Zeit übertragen werden. Jedoch sinkt die Intensität I in den Arbeitspunkten P_l und P_2 stärker ab als in der Reso¬ nanzkurve des Schwingkreises, der eine kleinere Güte hat (durchgezogen eingezeichnete Resonanzkurve) . Die hohe Güte des Schwingkreises ermöglicht eine bessere Kopplung zwischen dem Transceiver 1 und dem Transponder 10 und die Übertragung der Energie über eine größere Entfernung. Der Arbeitspunkt P_0 muss jedoch gut eingestellt werden.

Figur 3 zeigt ein Spannungs-Zeit-Diagramm mit einem zeitli¬ chen Verlauf einer Ladespannung U_L und einer RücksetzSpan¬ nung U_R. Die Ladespannung U_L ist charakteristisch für den Ladezustand des Energiespeichers 13. Die Rücksetzspannung U_R kann beispielsweise genutzt werden, die Transponder- Steuereinheit 14 in einen vorgegebenen Ausgangszustand zu versetzen und/oder die Zeitmessvorrichtung 15 zu starten.

Zu einem Zeitpunkt t_0 wird der Transponder-Schwingkreis 11, 12 von dem Transceiver-Schwingkreis 2, 3 zum Schwingen ange- regt und Energie von dem Transceiver 1 auf den Transponder 10 übertragen. Die übertragene Energie wird in dem Energiespei¬ cher 13 gespeichert, wodurch die Ladespannung U_L steigt. Je größer die Ladespannung U_L ist, desto mehr Energie ist in dem Energiespeicher 13 gespeichert. Die Ladespannung U_L steigt nicht linear an hin zu einer nicht dargestellten Sät¬ tigungsgrenze.

Zu einem Zeitpunkt t_l ist die Ladespannung U_L größer oder gleich einer Schwellenspannung U_S. Zu dem Zeitpunkt t_l steigt deshalb die Rücksetzspannung U_R nahezu sprunghaft an. Dies kann beispielsweise durch einen einfachen Schwellenwert¬ schalter erreicht werden, der einen elektrischen Kreis schließt oder öffnet abhängig von einer Potentialdifferenz, die der Schwellenspannung U_S entspricht. Die Schwellenspan¬ nung U_S, die beispielsweise etwa 2 oder 3 V beträgt, kann eine Mindestspannung sein, die eine elektronische Schaltung oder ein MikroController in der Transponder-Steuereinheit 14 benötigt, um vorgegebene Programmschritte abarbeiten zu kön¬ nen.

Zu einem Zeitpunkt t_2 beendet der Transceiver 1 das Aussen¬ den des Energiesignals zum Aufladen des Energiespeichers 13. Nach dem Zeitpunkt t_2 überträgt der Transponder 10 ein Da¬ tensignal an den Transceiver 1.

Eine Ladezeitdauer T_L ist definiert als die Zeitdauer zwi¬ schen dem Zeitpunkt t_0 und dem Zeitpunkt t_2, also die Zeit¬ dauer, während der das Energiesignal durch den Transceiver 1 erzeugt und an den Transponder 10 übertragen wird. Ein Zeit¬ dauerwert T_D ist definiert als die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t_l und dem Zeitpunkt t_2, also zwischen dem Zeit¬ punkt, zu dem die Ladespannung U_L größer oder gleich der Schwellenspannung U_S ist, und dem Ende des Aussendens des Energiesignals durch den Transceiver 1.

Aus der Ladezeitdauer T_L und dem Zeitdauerwert T_D kann sehr einfach der Zeitpunkt t_l ermittelt werden, der gleich ist einer Summe aus dem Zeitpunkt t_0 und der Ladezeitdauer T_L abzüglich des Zeitdauerwerts T_D. Ist die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t_0 und dem Zeitpunkt t_l klein, dann verläuft die Kurve der Ladespannung U_L steil und der Energiespeicher 13 wird schnell aufgeladen. Ist die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t_0 und dem Zeitpunkt t_l jedoch groß, so ist die Kurve der Ladespannung U_L flach und der Energiespeicher 13 wird nur langsam aufgeladen. Ist der Zeitdauerwert T_D groß, so ist der Energiespeicher 13 gut aufgeladen. Ist jedoch der Zeitdauerwert T_D klein, so ist nur wenig mehr Energie in dem Energiespeicher 13 gespeichert, als für das Starten der e- lektronischen Schaltung oder des MikroControllers mindestens erforderlich ist. Der Zeitdauerwert T_D ist somit charakte¬ ristisch für den Ladezustand des Energiespeichers 13 in dem Transponder 10.

Nach dem Zeitpunkt t_l kann die Kurve der Ladespannung U_L abknicken und einen flacheren Verlauf nehmen. Dies kann ver¬ ursacht werden durch das Starten der elektronischen Schaltung oder des MikroControllers und der damit verbundenen Entladung des Energiespeichers 13.

Die Zeitmessvorrichtung 15 ist ausgebildet zum Ermitteln des Zeitdauerwerts T_D, der charakteristisch ist für den Ladezu¬ stand des Energiespeichers 13. Der ermittelte Zeitdauerwert T_D kann beispielsweise genutzt werden, um die Kopplung zwi¬ schen dem Transceiver-Schwingkreis 2, 3 und dem Transponder- Schwingkreis 11, 12 zu bewerten und zu verbessern. Beispiels- weise kann die Transponder-Steuereinheit 14 den Zeitdauerwert T_D mittels des Transponder-Schwingkreises 11, 12 an den Transceiver 1 übertragen. Das Datensignal des Transponders 10 wird in dem Empfangsverstärker 6 verstärkt, von dem Demodula- tor 8 demoduliert und der Transceiver-Steuereinheit 9 zuge¬ führt.

Die Transceiver-Steuereinheit 9 ist ausgebildet zum Auswerten des übertragenen Zeitdauerwerts T_D . Die Transceiver- Steuereinheit 9 kann beispielsweise den Oszillator 7 oder die Verstärkereinheit 4 über eine Steuerleitung 16 so ansteuern, dass der Transceiver-Schwingkreis 2, 3 mit einer Frequenz na¬ he der Resonanzfrequenz des Transponder-Schwingkreises 11, 12 schwingt. Die Kopplung zwischen dem Transceiver und dem Transponder kann so verbessert werden. Ferner kann eine Lade¬ zeitdauer so eingestellt werden, dass nur die von dem Transponder 10 benötigte Energiemenge an den Transponder ü- bertragen wird. Dazu wird beispielsweise der Leistungsver¬ stärker 5 in der Verstärkereinheit 4 nur für die Ladezeitdau¬ er T_L aktiviert. Die Ladezeitdauer T_L wird vorzugsweise so gewählt, dass der ermittelte Zeitdauerwert T_D innerhalb ei¬ nes vorgegebenen Zeitdauerbereichs liegt. Die Steuerleitung 16 kann ferner dazu benutzt werden, zwischen einem Verstärken des Energiesignals durch den Leistungsverstärker 5 und dem Verstärken des Datensignals von dem Transponder 10 durch den Empfangsverstärker 6 umzuschalten.

Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Programmschritten, die in dem Transceiver 1 und dem Transponder 10 ausgeführt wer¬ den, um die Ladeparameter in dem Transceiver 1 an die aktuel¬ le Kopplung des Transceivers 1 und des Transponders 10 anzu¬ passen. Der Transceiver 1 startet in einem Schritt Sl, in dem beispielsweise die aktuellen Ladeparameter, die Erregerfre- quenz f_E und die Ladezeitdauer T_L aus einem Speicher abge¬ rufen werden. In einem Schritt S2 wird ein Energiesignal er¬ zeugt, indem der Oszillator 7 eine Schwingung mit der Erre¬ gerfrequenz f_E erzeugt, die von dem Leistungsverstärker 5 verstärkt wird. Das Energiesignal hat beispielsweise eine Leistung von einigen zehn Watt, z.B. 30 Watt.

In einem Schritt S3 wird überprüft, ob die Ladezeitdauer T_L abgelaufen ist. Nachdem das Energiesignal für die Ladezeit¬ dauer T_L erzeugt wurde, wird in einem Schritt S4 die Erzeu¬ gung des Energiesignals beendet. Anschließend wird in einem Schritt S5 der Empfangsverstärker 6 aktiviert, um ein Daten¬ signal des Transponders 10 zu verstärken und in dem Demodula- tor 8 zu demodulieren. In einem Schritt S6 wird das demodu¬ lierte Datensignal in der Transceiver-Steuereinheit 9 ausge¬ wertet. Insbesondere wird der von dem Transponder 10 übertra¬ gene Zeitdauerwert T_D ausgewertet und in einem Schritt S7 werden die Ladeparameter, also beispielsweise die Ladezeit¬ dauer T_L und die Erregerfrequenz f_E gegebenenfalls ange- passt. Der Programmablauf des Transceivers 1 endet in einem Schritt S8 und kann nach einer Wartezeitdauer T_W in dem Schritt Sl erneut ausgeführt werden. In dem Schritt Sl werden dann die angepassten Ladeparameter für die Erzeugung des E- nergiesignals genutzt.

Das Ablaufdiagramm des Transponders 10 beginnt in einem Schritt S9. In einem Schritt SlO wird der Energiespeicher 13 durch die Energie aufgeladen, die von dem Transceiver 1 in den Transponder-Schwingkreis 11, 12 eingekoppelt wird. In ei¬ nem Schritt Sil wird überprüft, ob die Ladespannung U_L grö¬ ßer oder gleich ist als die Schwellenspannung U_S. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann wird in einem Schritt S12 ein Zähler initialisiert und gestartet, der einen Zeitdauerwert T_D ermittelt. In einem Schritt S13 wird überprüft, ob das Übertragen des Energiesignals von dem Transceiver 1 beendet wurde. Der Zähler zur Ermittlung des Zeitdauerwerts T_D wird in vorgegebenen Zeitintervallen erhöht. Ist die Bedingung in dem Schritt S13 erfüllt, dann überträgt der Transponder in dem Schritt S14 den ermittelten Zeitdauerwert T_D und gegebe¬ nenfalls weitere Daten mittels eines Datensignals an den Transceiver 1. In einem Schritt S15 wird der Energiespeicher 13 entladen, so dass die Ladespannung U_L einen vorgegebenen minimalen Wert einnimmt, damit bei einem erneuten Aufladen des Transponders in dem Schritt SlO definierte Ausgangsbedin¬ gungen für die Ermittlung des Zeitdauerwerts T_D gegeben sind. Nach dem Ende des Entladevorgangs in dem Schritt S15 ist das Ablaufdiagramm in einem Schritt S16 beendet.

Der Transceiver 1 kann auch ausgebildet sein zum Übertragen eines Datensignals an den Transponder 10, zum Beispiel in Form einer Nachricht oder eines Codewortes. Die Übertragung des Datensignals von dem Transceiver 1 zu dem Transponder 10 kann sehr einfach dadurch erreicht werden, dass die Transcei- ver-Steuereinheit 9 über die Steuerleitung 16 den Leistungs¬ verstärker 5 in der Verstärkereinheit 4 in zeitlicher Abfolge so an- und abschaltet, dass die Amplitude der Schwingung des Transceiver-Schwingkreises (2, 3) entsprechend der kodierten Nachricht oder des Codewortes moduliert wird. Eine so über¬ tragene Nachricht oder ein so übertragenes Codewort kann bei¬ spielsweise auch dazu genutzt werden, um die Zeitmessvorrich¬ tung 15 in der Transponder-Steuereinheit 14 zu steuern, bei¬ spielsweise zu stoppen.

Ferner kann beispielsweise die Zeitmessvorrichtung 15 ge¬ stoppt werden, wenn die Ladespannung U_L größer oder gleich einer weiteren vorgegebenen Schwellenspannung ist, die größer ist als die Schwellenspannung U_S. Der Zeitdauerwert T_D kann in diesem Fall abhängig von der Zeitdauer zwischen einem Er¬ reichen der Schwellenspannung U_S und dem Erreichen der wei¬ teren vorgegebenen Schwellenspannung ermittelt werden.

Es ist auch möglich, dass der Transponder 10 den ermittelten Zeitdauerwert T_D nutzt, um beispielsweise die Resonanzfre¬ quenz des Transponder-Schwingkreises 11, 12 an die Erreger¬ frequenz f_E des Transceivers 1 anzupassen.

Das Transceiver-Transponder-System kann beispielsweise einge¬ setzt werden zum Überwachen eines Reifendrucks in den Rädern eines Kraftfahrzeugs. Der Transponder 10 ist in einer Felge oder in einem Reifen eines Rades angeordnet und umfasst einen Drucksensor zum Erfassen eines Luftdrucks in dem Reifen und vorzugsweise einen Temperatursensor zum Erfassen einer Tempe¬ ratur in dem Reifen. Da die Resonanzfrequenz des Transponder- Schwingkreises 11, 12 abhängig ist von der Temperatur, kann die mit dem Temperatursensor ermittelte Temperatur beispiels¬ weise genutzt werden, um die Erregerfrequenz f_E und die Re¬ sonanzfrequenz f_R des Transponder-Schwingkreises 11, 12 ein¬ ander anzupassen. Vorzugsweise werden der ermittelte Druck, die ermittelte Temperatur und der ermittelte Zeitdauerwert T_D an den Transceiver 1 übertragen.