WO2001073888A1 - Device for wireless communication with portable data supports - Google Patents

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WO2001073888A1
WO2001073888A1 PCT/EP2001/003527 EP0103527W WO0173888A1 WO 2001073888 A1 WO2001073888 A1 WO 2001073888A1 EP 0103527 W EP0103527 W EP 0103527W WO 0173888 A1 WO0173888 A1 WO 0173888A1
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antenna
data
antenna elements
essentially
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PCT/EP2001/003527
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Reimund Konrad
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Teratron Gmbh
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10346—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers the antenna being of the far field type, e.g. HF types or dipoles
    • G—PHYSICS
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    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/02—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems
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    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

Definitions

  • the invention relates to a device for contactless communication with portable data carriers, an antenna device being provided which substantially completely applies an electromagnetic field to a room to be monitored.
  • the data are preferably transmitted from the data carrier to the antenna using a transponder.
  • This data transmission is based on an electromagnetic coupling between the antenna and the transponder.
  • Radio frequencies in a frequency range between 40 kHz and 1 GHz are preferably used. These are carrier frequencies that are expanded by a signal using suitable modulation methods.
  • data can only be read and / or changed at close range, i.e. at distances of a few meters. With these short-range readers, the data carrier must be brought close to the antenna so that the data can be read out. It is often necessary for the data carrier to be inserted manually into a recess in order to be able to read out the data on it.
  • the known recording devices are often used to control access rights to premises and Services that are offered on the premises.
  • the recording devices For access control, the recording devices must be housed in the entrance area of the room. The users must sequentially bring their data carrier near the detection device. This has the disadvantage that known detection devices only allow a limited throughput of users. Limited throughput is a major disadvantage, particularly when it comes to access control for public transport.
  • the invention is therefore based on the object of providing a detection device which ensures a high throughput and at the same time user-friendliness.
  • the antenna device has three antenna elements arranged essentially orthogonally to one another.
  • the essential orthogonal arrangement of the three antenna elements relative to one another makes it possible to detect the data carrier regardless of its position relative to the antenna device.
  • the antenna direction be arranged on a public transport.
  • a particularly simple retrofitting is obtained if the antenna device is connected to an interior of public transport arranged handrail for passengers is attached.
  • the three orthogonally arranged antenna elements are arranged in the housing such that the size of the housing is essentially minimal. This ensures that the detection device can be easily installed in a variety of locations.
  • the antennas are arranged, the axes of the antenna can at least partially overlap in space if the antennas are not in one plane.
  • the size of the housing only has to be suitable to accommodate the three antennas.
  • the electromagnetic field is usually a radio field with a carrier frequency of 40 kHz to 1 GHz. A signal is modulated onto the carrier frequency as required.
  • the device enable the data stored on the data carrier to be read out and / or changed. By reading out individual data can be recorded. In order to carry out a settlement, for example, the data on the data carrier can be changed.
  • the antenna device Since the data carriers are frequently transported by the users in handbags or in coat, jacket and trouser pockets, it is advantageous for the antenna device to be attached to the handlebar at approximately half the height of the room. This ensures that the antenna device is arranged substantially at the same height with the data carriers.
  • the antenna device is arranged essentially in the boarding area of the means of transport ensures that the service is calculated at the point in time at which the user enters the means of transport.
  • the housing has at least two parts, the antenna device being arranged in a first part, a second part serving essentially as a closure of the housing, the base surfaces of the housing essentially having openings corresponding to the diameter of the holding rods such that the Housing can be connected to the handrails, simple mounting on the handrails of public transport is possible. In particular, this makes subsequent assembly easier. To do this, the housing is simply opened, the handrails are inserted into the corresponding openings and the housing is closed again.
  • a device in which the housing has essentially the shape of a cylinder with a semicircular base and the housing has essentially rounded corners can be easily integrated into existing premises.
  • the rounded corners reduce the risk of injury and prevent clothing from tearing on the housing.
  • a particularly high throughput is achieved in that the device reads out essentially at the same time and / or changing the data of a large number of data carriers. By simultaneously recording data carriers, it is possible to quickly record a large number of users. This avoids overloading the detection device.
  • a time access control can be guaranteed by the detection device.
  • This time-dependent access control is ensured in that the data have a validity period, that the device reads the validity period via the radio frequency field and that the device controls an access control depending on the stored validity period and the current date.
  • the current date does not necessarily have to be accurate to the day. It is entirely conceivable that the current date allows both minute-exact resolution and week-exact resolution.
  • a recording device in which the data have a value representing a credit and in which the device changes the value corresponding to the credit as a function of a service used.
  • Figure 1 is a device attached to a holding device. 2 shows an arrangement of antenna elements lying orthogonally to one another within a housing;
  • FIG. 5 shows a second arrangement of antenna elements lying orthogonally to one another within the housing
  • FIG. 8 shows a third arrangement of antenna elements lying orthogonally to one another within the housing
  • Fig. 9 is a first sectional view of the housing.
  • FIG. 1 is a view of an antenna device 103 according to the invention.
  • a housing 102, 104 attached to a support rod 100 of a public transport is shown.
  • the housing 102, 104 consists of a first part 102 in which three antenna elements 106 arranged orthogonally to one another are accommodated.
  • a second part 104 serves as a closure of the housing 102, 104.
  • the base areas of the assembled parts 102, 104 have openings 110. These openings are designed so that the support rod 100 straight in the opening 110 fits.
  • the housing 102, 104 can thus also be retrofitted to the holding rod 100. The consequence of this is that public transport, as well as other premises, can be easily retrofitted with a detection device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the interior of the first part 102 of the housing 102, 104 of the antenna device 103.
  • three antenna elements 106a, b and c are arranged in the interior of the housing part 102.
  • the axes of the antenna elements 106 are orthogonal to one another.
  • the openings 110 serve to receive the support rod 100.
  • Any driver circuits for the antenna elements 106 are not shown in FIG. 2.
  • the antenna elements 106 are controlled by driver circuits.
  • An additional circuit (not shown) is located inside the housing, by means of which the antenna device can communicate with a central control unit (not shown).
  • FIG 3 shows a further sectional view of the housing 102, 104.
  • the arrangement of the antenna elements 106 relative to one another can be seen in this view.
  • the antenna elements 106 b and c ensure good transmission / reception performance in the X and Y directions, whereas antenna element 106 a ensures good transmission / reception performance in the Z direction.
  • the antenna element 106 a is parallel to the support rod 100 in the housing 102, 104.
  • the antenna elements 106 b and c are arranged both perpendicular to each other and to the antenna element 106 a.
  • FIG. 4 shows a further sectional view IV of a housing 102, 104.
  • the position of the antenna elements 106 b and c relative to one another and relative to the antenna element 106 a can be seen therein.
  • FIG. 5 shows a second possible arrangement of the antenna elements 106 within the housing 102, 104.
  • the antenna elements 106 b, c are arranged so that they overlap with the antenna element 106 a.
  • Fig. 6 shows a sectional view of the arrangement of the antenna elements 106 shown in Fig. 5.
  • the antenna elements 106 b, c are arranged such that they overlap both the support rod 100 and the antenna element 106 a.
  • Fig. 7 shows the sectional view VII. It can be seen that the antenna elements 106 b, c are arranged so that the size of the housing 102, 104 is very small. A great deal of installation space can be saved by the mutual overlap of the antenna element 106.
  • FIG. 8 shows a third possible arrangement of the antenna elements 106 within the housing 102.
  • the antenna element 106 a is enclosed by the antenna elements 106 b, c and the support rod 100. This enables a smaller housing width.
  • FIG. 9 shows a sectional view of the arrangement of the antenna elements 106 shown in FIG. 8.
  • the antenna elements 106 b, c are arranged such that the antenna element 106 a lies between the holding rod 100 and the antenna elements 106 b, c.

Abstract

The invention relates to a device for the wireless recording of data on a data support, in particular, billing data. An antenna device (103) is provided, which essentially applies an electromagnetic field to the entire space to be monitored and said device reads off, or alters data stored on the data support. A recording device, which guarantees a high throughput, whilst offering user friendly operation is provided, whereby the antenna device (103) is essentially arranged in a housing (102, 104) and comprises three antenna elements (106), arranged essentially orthogonal to each other. Said three orthogonal antenna elements (106) are arranged within the housing (102, 104), in such a way that the size of the housing (102, 104) is kept essentially to a minimum.

Description

Vorrichtung zur kontaktlosen Kommunikation mit tragbaren Device for contactless communication with portable
Datenträgerndisks
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontaktlosen Kommunikation mit tragbaren Datenträgern wobei eine Antenneneinrichtung vorgesehen ist, die einen zu überwachenden Raum im wesentlichen vollständig mit einem elektromagnetischem Feld beaufschlagt.The invention relates to a device for contactless communication with portable data carriers, an antenna device being provided which substantially completely applies an electromagnetic field to a room to be monitored.
In bekannten Vorrichtungen zur kontaktlosen Erfassung von Daten auf einem Datenträger werden die Daten vorzugsweise mit Hilfe eines Transponders vom Datenträger zur Antenne übermittelt. Diese Datenübermittlung basiert auf einer elektromagnetischen Kopplung zwischen der Antenne und dem Transponder. Zum Einsatz kommen dabei vorzugsweise Funkfrequenzen in einem Frequenzbereich zwischen 40 kHz und 1 GHz. Dies sind Trägerfrequenzen, die mit geeigneten Modulationsverfahren um ein Signal erweitert werden. In den meisten Fällen können Daten nur im Nahbereich, daß heißt bei Entfernungen von einigen Metern, gelesen und/oder verändert werden. Bei diesen Nahbereichslesern muß der Datenträger in die Nähe der Antenne gebracht werden, so daß die Daten ausgelesen werden können. Häufig ist es erforderlich, daß der Datenträger in eine Vertiefung manuell eingeführt werden muß, um die auf ihm befindlichen Daten auslesen zu können. Häufig dienen die bekannten Erfassungsvorrichtungen zur Kontrolle von Zugangsberechtigungen zu Räumlichkeiten und zu Dienstleistungen, welche in den Räumlichkeiten angeboten werden. Für die Zugangskontrolle müssen die Erfassungsgeräte im Eingangsbereich der Räumlichkeit untergebracht werden. Die Nutzer müssen sequentiell ihren Datenträger in die Nähe der Erfassungsvorrichtung bringen. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß bekannte Erfassungsvorrichtungen nur einen begrenzten Durchsatz von Benutzern erlauben. Insbesondere bei der Zugangskontrolle für öffentliche Verkehrsmittel ist der begrenzte Durchsatz von großem Nachteil.In known devices for contactless acquisition of data on a data carrier, the data are preferably transmitted from the data carrier to the antenna using a transponder. This data transmission is based on an electromagnetic coupling between the antenna and the transponder. Radio frequencies in a frequency range between 40 kHz and 1 GHz are preferably used. These are carrier frequencies that are expanded by a signal using suitable modulation methods. In most cases, data can only be read and / or changed at close range, i.e. at distances of a few meters. With these short-range readers, the data carrier must be brought close to the antenna so that the data can be read out. It is often necessary for the data carrier to be inserted manually into a recess in order to be able to read out the data on it. The known recording devices are often used to control access rights to premises and Services that are offered on the premises. For access control, the recording devices must be housed in the entrance area of the room. The users must sequentially bring their data carrier near the detection device. This has the disadvantage that known detection devices only allow a limited throughput of users. Limited throughput is a major disadvantage, particularly when it comes to access control for public transport.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Erfassungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen hohen Durchsatz bei gleichzeitiger Benutzerfreundlichkeit gewährleistet .The invention is therefore based on the object of providing a detection device which ensures a high throughput and at the same time user-friendliness.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird durch die Erfindung derart gelöst, daß die Antenneneinrichtung drei zueinander im wesentlichen orthogonal angeordnete Antennenelemente aufweist. Durch die wesentliche orthogonale Anordnung der drei Antennenelemente zueinander ist eine Erfassung des Datenträgers unabhängig von seiner Position relativ zur Antenneneinrichtung möglich.The object derived and shown above is achieved by the invention in such a way that the antenna device has three antenna elements arranged essentially orthogonally to one another. The essential orthogonal arrangement of the three antenna elements relative to one another makes it possible to detect the data carrier regardless of its position relative to the antenna device.
Zur Abrechnung von Dienstleistungen im öffentlichen Personennahverkehr wird vorgeschlagen, daß die Antennenrichtung an einem öffentlichen Verkehrsmittel angeordnet ist.For billing services in local public transport, it is proposed that the antenna direction be arranged on a public transport.
Eine besonders einfache nachträgliche Montage ergibt sich, wenn die Antenneneinrichtung an einer im Innenraum des öffentlichen Verkehrsmittels angeordneten Haltestange für Fahrgäste angebracht ist.A particularly simple retrofitting is obtained if the antenna device is connected to an interior of public transport arranged handrail for passengers is attached.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die drei orthogonal angeordneten Antennenelemente derart im Gehäuse angeordnet sind, daß die Baugröße des Gehäuses im wesentlichen minimal ist. Dadurch wird gewährleistet, daß die Erfassungsvorrichtung problemlos an einer Vielzahl von Orten aufgestellt werden kann. Bei der Anordnung der Antennen können sich die Achsen der Antenne zumindest teilweise dann im Raum überlappen, wenn die Antennen nicht in einer Ebene liegen. Die Größe des Gehäuses muß nur dazu geeignet sein, die drei Antennen aufnehmen zu können. Das elektromagnetische Feld ist dabei zumeist ein Funkfeld mit einer Trägerfrequenz von 40 kHz bis 1 GHz. Auf die Trägerfrequenz wird je nach Bedarf ein Signal aufmoduliert .According to an advantageous embodiment of the device, it is proposed that the three orthogonally arranged antenna elements are arranged in the housing such that the size of the housing is essentially minimal. This ensures that the detection device can be easily installed in a variety of locations. When the antennas are arranged, the axes of the antenna can at least partially overlap in space if the antennas are not in one plane. The size of the housing only has to be suitable to accommodate the three antennas. The electromagnetic field is usually a radio field with a carrier frequency of 40 kHz to 1 GHz. A signal is modulated onto the carrier frequency as required.
Um Daten auf den tragbaren Datenträgeren erfassen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung ein Auslesen und/oder Verändern der auf dem Datenträger gespeicherten Daten ermöglicht. Durch das Auslesen können einzelne Daten erfasst werden. Um beispielsweise eine Abrechnung durchzuführen, ist die Veränderung der Daten auf dem Datenträger möglich.In order to be able to record data on the portable data carriers, it is proposed that the device enable the data stored on the data carrier to be read out and / or changed. By reading out individual data can be recorded. In order to carry out a settlement, for example, the data on the data carrier can be changed.
Da von den Benutzern die Datenträger häufig in Handtaschen oder in Mantel-, Jacken- und Hosentaschen transportiert werden, ist es vorteilhaft, daß die Antennenvorrichtung ungefähr in halber Raumhöhe an der Haltestange angebracht ist. Dadurch ist gewährleistet, daß die Antenneneinrichtung im wesentlichen in gleicher Höhe mit den Datenträgern angeordnet ist.Since the data carriers are frequently transported by the users in handbags or in coat, jacket and trouser pockets, it is advantageous for the antenna device to be attached to the handlebar at approximately half the height of the room. This ensures that the antenna device is arranged substantially at the same height with the data carriers.
Dadurch, daß die Antenneneinrichtung im wesentlichen im Einstiegsbereich des Verkehrsmittels angeordnet ist, wird gewährleistet, daß die Dienstleistung zu dem Zeitpunkt berechnet wird, in dem der Benutzer das Verkehrsmittel betritt.The fact that the antenna device is arranged essentially in the boarding area of the means of transport ensures that the service is calculated at the point in time at which the user enters the means of transport.
Dadurch, daß das Gehäuse zumindest zwei Teile aufweist, wobei die Antenneneinrichtung in einem ersten Teil angeordnet ist, wobei ein zweites Teil im wesentlichen als Verschluss des Gehäuses dient, wobei die Grundflächen des Gehäuses im wesentlichen dem Durchmesser der Haltestangen entsprechende Öffnungen aufweist derart, daß das Gehäuse mit den Haltestangen verbindbar ist, ist eine einfache Montage an den Haltestangen der öffentlichen Verkehrsmittel möglich. Insbesondere wird hierdurch eine nachträgliche Montage erleichtert. Das Gehäuse wird dazu einfach geöffnet, die Haltestangen werden in die entsprechenden Öffnungen geführt und das Gehäuse wird wieder geschlossen.Characterized in that the housing has at least two parts, the antenna device being arranged in a first part, a second part serving essentially as a closure of the housing, the base surfaces of the housing essentially having openings corresponding to the diameter of the holding rods such that the Housing can be connected to the handrails, simple mounting on the handrails of public transport is possible. In particular, this makes subsequent assembly easier. To do this, the housing is simply opened, the handrails are inserted into the corresponding openings and the housing is closed again.
Eine Vorrichtung, bei der das Gehäuse im wesentlichen die Form eines Zylinders mit halbkreisförmiger Grundfläche hat und das Gehäuse im wesentlichen abgerundete Ecken aufweist, läßt sich leicht in bestehende Räumlichkeiten integrieren. Durch die abgerundeten Ecken wird eine Verletzungsgefahr verringert und es wird vermieden, daß Kleidungsstücke an dem Gehäuse zerreißen.A device in which the housing has essentially the shape of a cylinder with a semicircular base and the housing has essentially rounded corners can be easily integrated into existing premises. The rounded corners reduce the risk of injury and prevent clothing from tearing on the housing.
Ein besonders hoher Durchsatz wird dadurch erreicht, daß die Vorrichtung ein im wesentlichen zeitgleiches Auslesen und/oder Verändern der Daten einer Vielzahl von Datenträgern ermöglicht. Durch die zeitgleiche Erfassung von Datenträgern ist es möglich, eine Vielzahl von Nutzern schnell zu erfassen. Hierdurch wird eine Überlastung der Erfassungsvorrichtung vermieden.A particularly high throughput is achieved in that the device reads out essentially at the same time and / or changing the data of a large number of data carriers. By simultaneously recording data carriers, it is possible to quickly record a large number of users. This avoids overloading the detection device.
Unter anderem ist kann eine zeitliche Zugangskontrolle durch die Erfassungsvorrichtung gewährleistet werden. Diese zeitabhängige Zugangskontrolle wird dadurch gewährleistet, daß die Daten eine Gültigkeitsdauer aufweisen, daß die Vorrichtung die Gültigkeitsdauer über das Hochfrequenzfeld ausliest und daß die Vorrichtung in Abhängigkeit von der gespeicherten Gültigkeitsdauer und dem aktuellen Datum eine Zugangskontrolle ansteuert. Das aktuelle Datum muß nicht notwendigerweise eine tagesgenaue Auflösung aufweisen. Es ist durchaus denkbar, daß das aktuelle Datum sowohl eine minutengenaue Auflösung als auch eine wochengenaue Auflösung erlaubt.Among other things, a time access control can be guaranteed by the detection device. This time-dependent access control is ensured in that the data have a validity period, that the device reads the validity period via the radio frequency field and that the device controls an access control depending on the stored validity period and the current date. The current date does not necessarily have to be accurate to the day. It is entirely conceivable that the current date allows both minute-exact resolution and week-exact resolution.
Häufig werden Dienstleistungen in Abhängigkeit von der Anzahl der Nutzung abgerechnet . Hierzu wird eine Erfassungsvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Daten einen ein Guthaben repräsentierenden Wert aufweisen und bei welcher die Vorrichtung den dem Guthaben entsprechenden Wert in Abhängigkeit von einer genutzten Dienstleistung verändert.Services are often billed depending on the number of uses. For this purpose, a recording device is proposed in which the data have a value representing a credit and in which the device changes the value corresponding to the credit as a function of a service used.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert . Hierbei zeigen in den Zeichnungen:The invention is explained in more detail below with reference to a drawing showing exemplary embodiments. The drawings show:
Fig. 1 eine an eine Haltevorrichtung angebrachte Erfassungs orrichtung; Fig. 2 eine Anordnung von orthogonal zueinander liegenden Antennenelementen innerhalb eines Gehäuses ;Figure 1 is a device attached to a holding device. 2 shows an arrangement of antenna elements lying orthogonally to one another within a housing;
Fig. 3 eine erste Schnittansicht des Gehäuses;3 shows a first sectional view of the housing;
Fig. 4 eine zweite Schnittansicht des Gehäuses;4 shows a second sectional view of the housing;
Fig. 5 eine zweite Anordnung von orthogonal zueinander liegenden Antennenelementen innerhalb des Gehäuses ;5 shows a second arrangement of antenna elements lying orthogonally to one another within the housing;
Fig. 6 eine erste Schnittansicht des Gehäuses;6 shows a first sectional view of the housing;
Fig. 7 eine zweite Schnittansicht des Gehäuses;7 shows a second sectional view of the housing;
Fig. 8 eine dritte Anordnung von orthogonal zueinander liegenden Antennenelementen innerhalb des Gehäuses;8 shows a third arrangement of antenna elements lying orthogonally to one another within the housing;
Fig. 9 eine erste Schnittansicht des Gehäuses.Fig. 9 is a first sectional view of the housing.
Fig. 1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung 103. Ein an eine Haltestange 100 eines öffentlichen Verkehrsmittels angebrachtes Gehäuses 102, 104 ist dargestellt. Das Gehäuse 102, 104 besteht aus einem ersten Teil 102 in welchem drei orthogonal zueinander angeordnete Antennenelemente 106 untergebracht sind. Ein zweites Teil 104 dient als Verschluß des Gehäuses 102, 104. Die Grundflächen der zusammengesetzten Teile 102,104 weisen Öffnungen 110 auf. Diese Öffnungen sind so ausgestaltet, daß die Haltestange 100 gerade in die Öffnung 110 paßt. Das Gehäuse 102, 104 kann somit auch nachträglich noch an der Haltestange 100 angebracht werden. Das hat zur Folge, daß öffentliche Verkehrsmittel, als auch andere Räumlichkeiten sehr einfach mit einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung nachgerüstet werden können.1 is a view of an antenna device 103 according to the invention. A housing 102, 104 attached to a support rod 100 of a public transport is shown. The housing 102, 104 consists of a first part 102 in which three antenna elements 106 arranged orthogonally to one another are accommodated. A second part 104 serves as a closure of the housing 102, 104. The base areas of the assembled parts 102, 104 have openings 110. These openings are designed so that the support rod 100 straight in the opening 110 fits. The housing 102, 104 can thus also be retrofitted to the holding rod 100. The consequence of this is that public transport, as well as other premises, can be easily retrofitted with a detection device according to the invention.
Fig. 2 zeigt den Innenraum des ersten Teils 102 des Gehäuses 102, 104 der Antenneneinrichtung 103. Im Inneren des Gehäuseteils 102 sind drei Antennenelemente 106a, b und c angeordnet. Die Achsen der Antennenelemente 106 stehen orthogonal zueinander. Das hat zur Folge, daß das von den Antennenelementen 106 ausgesendete Hochfrequenzfeld sowohl in X- in Y- als auch in Z- Richtung eine gute Sende- und Empfangscharakteristik aufweist. Die Öffnungen 110 dienen zur Aufnahme der Haltestange 100. In Fig. 2 nicht dargestellt sind jegliche Treiberschaltungen für die Antennenelemente 106. Die Antennenelemente 106 werden von Treiberschaltungen angesteuert. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine zusätzliche (nicht dargestellte) Schaltung, mit deren Hilfe die Antenneneinrichtung mit einer zentralen Steuereinheit (nicht dargestellt) kommunizieren kann.2 shows the interior of the first part 102 of the housing 102, 104 of the antenna device 103. In the interior of the housing part 102, three antenna elements 106a, b and c are arranged. The axes of the antenna elements 106 are orthogonal to one another. As a result, the high-frequency field emitted by the antenna elements 106 has good transmission and reception characteristics in both the X and Y directions and in the Z direction. The openings 110 serve to receive the support rod 100. Any driver circuits for the antenna elements 106 are not shown in FIG. 2. The antenna elements 106 are controlled by driver circuits. An additional circuit (not shown) is located inside the housing, by means of which the antenna device can communicate with a central control unit (not shown).
Fig. 3 zeigt eine weiter Schnittansicht des Gehäuses 102, 104. Die Anordnung der Antennenelemente 106 zueinander ist in dieser Ansicht zu erkennen. Die Antennenelemente 106 b und c gewährleistet eine gute Sende- /Empfangsleistung in X- und Y-Richtung, wogegen Antennenelement 106 a eine gute Sende-/Empfangsleistung in Z-Richtung gewährleistet. Wir zu erkennen ist, liegt das Antennenelement 106 a parallel zu der Haltestange 100 in dem Gehäuse 102, 104. Die Antennenelemente 106 b und c sind sowohl senkrecht zueinander, als auch zum Antennenelement 106 a angeordnet.3 shows a further sectional view of the housing 102, 104. The arrangement of the antenna elements 106 relative to one another can be seen in this view. The antenna elements 106 b and c ensure good transmission / reception performance in the X and Y directions, whereas antenna element 106 a ensures good transmission / reception performance in the Z direction. As can be seen, the antenna element 106 a is parallel to the support rod 100 in the housing 102, 104. The antenna elements 106 b and c are arranged both perpendicular to each other and to the antenna element 106 a.
Fig. 4 zeigt eine weitere Schnittansicht IV eines Gehäuses 102, 104. Darin ist die Lage der Antennenelemente 106 b und c zueinander und zum Antennenelement 106 a zu erkennen.4 shows a further sectional view IV of a housing 102, 104. The position of the antenna elements 106 b and c relative to one another and relative to the antenna element 106 a can be seen therein.
In Fig. 5 ist eine zweite mögliche Anordnung der Antennenelemente 106 innerhalb des Gehäuses 102, 104 zu erkennen. Die Antennenelemente 106 b, c sind hierbei so angeordnet, daß sie mit dem Antennenelement 106 a überlappen.5 shows a second possible arrangement of the antenna elements 106 within the housing 102, 104. The antenna elements 106 b, c are arranged so that they overlap with the antenna element 106 a.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Anordnung der Antennenelemente 106. Die Antennenelemente 106 b, c sind so angeordnet, daß sie sowohl die Haltestange 100 als auch das Antennenelement 106 a überlappen.Fig. 6 shows a sectional view of the arrangement of the antenna elements 106 shown in Fig. 5. The antenna elements 106 b, c are arranged such that they overlap both the support rod 100 and the antenna element 106 a.
Fig. 7 zeigt die Schnittansicht VII. Es ist zu erkennen, daß die Antennenelemente 106 b, c so angeordnet sind, daß die Baugröße des Gehäuses 102, 104 sehr klein ist. Durch die gegenseitige Überlappung der Antennenelement 106 läßt sich sehr viel Bauraum einsparen.Fig. 7 shows the sectional view VII. It can be seen that the antenna elements 106 b, c are arranged so that the size of the housing 102, 104 is very small. A great deal of installation space can be saved by the mutual overlap of the antenna element 106.
In Fig. 8 ist eine dritte mögliche Anordnung der Antennenelemente 106 innerhalb des Gehäuses 102, dargestellt. Das Antennenelement 106 a ist dabei von den Antennenelementen 106 b, c und der Haltestange 100 eingefasst . Dadurch wird eine geringere Gehäusebreite möglich. Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht der in Fig. 8 gezeigten Anordnung der Antennenelemente 106. Die Antennenelemente 106 b, c sind so angeordnet, daß das Antennenelement 106 a zwischen der Haltestange 100 und den Antennenelementen 106 b, c liegt. 8 shows a third possible arrangement of the antenna elements 106 within the housing 102. The antenna element 106 a is enclosed by the antenna elements 106 b, c and the support rod 100. This enables a smaller housing width. FIG. 9 shows a sectional view of the arrangement of the antenna elements 106 shown in FIG. 8. The antenna elements 106 b, c are arranged such that the antenna element 106 a lies between the holding rod 100 and the antenna elements 106 b, c.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur kontaktlosen Kommunikation mit tragbaren Datenträgern, wobei eine Antenneneinrichtung (103) vorgesehen ist, die einen zu überwachenden Raum im wesentlichen vollständig mit einem elektromagnetischen Feld beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (103) drei zueinander im wesentlichen orthogonale, in einem Gehäuse (102, 104) angeordnete Antennenelemente (106) aufweist.1. Device for contactless communication with portable data carriers, wherein an antenna device (103) is provided, which substantially completely impinges an area to be monitored with an electromagnetic field, characterized in that the antenna device (103) three mutually substantially orthogonal, in one Housing (102, 104) has antenna elements (106) arranged.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung an einem öffentlichen Verkehrsmittel angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the antenna device is arranged on a public transport.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (103) an einer im Innenraum des öffentlichen Verkehrsmittels angeordneten Haltestange (100) für Fahrgäste angebracht ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the antenna device (103) is attached to a handrail (100) arranged in the interior of the public transport for passengers.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei orthogonal angeordneten Antennenelemente (106) derart in einem Gehäuse (102, 104) angeordnet sind, daß die Baugröße des Gehäuses (102, 104) im wesentlichen minimal ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the three orthogonally arranged antenna elements (106) are arranged in a housing (102, 104) such that the size of the housing (102, 104) is substantially minimal.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Auslesen und/oder eine Verändern der auf dem Datenträger gespeicherten Daten ermöglicht.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device enables reading and / or changing the data stored on the data carrier.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (103) ungefähr in halber Raumhöhe an der Haltestange (100) angebracht ist.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the antenna device (103) is mounted approximately at half the room height on the support rod (100).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung (103) im wesentlichen im Einstiegsbereich des Verkehrsmittels angeordnet ist.7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the antenna device (103) is arranged substantially in the boarding area of the means of transport.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (102, 104) zumindest zwei Teile aufweist, wobei die Antennenelemente (106) in einem ersten Teil (102) angeordnet sind, wobei ein zweites Teil (104) im wesentlichen als Verschluss des Gehäuses (102, 104) dient, wobei die Grundflächen des Gehäuses (102, 104) im wesentlichen dem Durchmesser der Haltestangen (100) entsprechende Öffnungen (110) aufweist derart, daß das Gehäuse (102, 104) mit den Haltestangen (100) verbindbar ist .8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the housing (102, 104) has at least two parts, the antenna elements (106) being arranged in a first part (102), a second part (104) essentially serves as a closure of the housing (102, 104), the base surfaces of the housing (102, 104) having openings (110) corresponding essentially to the diameter of the holding rods (100) such that the housing (102, 104) with the Handrails (100) is connectable.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (102, 104) im wesentlichen die Form eines Zylinders mit halbkreisförmiger Grundfläche hat und daß das Gehäuse (102, 104) im wesentlichen abgerundete Ecken aufweist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the housing (102, 104) has substantially the shape of a cylinder with a semicircular base and that the housing (102, 104) has substantially rounded corners.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein im wesentlichen zeitgleiches Auslesen und/oder Verändern der Daten einer Vielzahl von Datenträgern ermöglicht.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the device enables a substantially simultaneous reading and / or changing the data of a plurality of data carriers.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten eine Gültigkeitsdauer aufweisen, daß die Vorrichtung die Gültigkeitsdauer über das elektromagnetische Feld ausliest und daß die Vorrichtung in Abhängigkeit von der gespeicherten Gültigkeitsdauer und dem aktuellen Datum eine Zugangskontrolle ansteuert.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the data have a validity period, that the device reads the validity period via the electromagnetic field and that the device controls an access control depending on the stored validity period and the current date.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten einen ein Guthaben repräsentierenden Wert aufweisen und daß die Vorrichtung den dem Guthaben entsprechenden Wert über das elektromagnetische Feld in Abhängigkeit von einer genutzten Dienstleistung verändert . 12. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the data have a value representing a credit and that the device changes the value corresponding to the credit via the electromagnetic field depending on a service used.
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