(57)【要約】【課題】トランスポンダのエネルギ供給を改善する方法を提供する。【解決手段】まずコンデンサのコンデンサ電圧を第１の閾値と比較し、ついで該コンデンサ電圧を前記第１の閾値とは異なる第２の閾値と比較し、前記コンデンサ電圧が前記第１の閾値を上回る第１の動作モード（Ｍ１）では、計算ユニットにより種々の優先度を有する複数のルーチンを実行し、前記コンデンサ電圧が前記第１の閾値から前記第２の閾値までのあいだにある第２の動作モードでは、優先度の低い複数のルーチンを停止し、優先度の高い複数のルーチンを続行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアインタフェースを介して伝送されるエネルギを蓄積するコンデンサ（Ｃｂｕｆ）と蓄積されたエネルギが供給される計算ユニット（１０）とを備えた
トランスポンダの駆動方法において、
まずコンデンサ（Ｃｂｕｆ）のコンデンサ電圧（ＶＣ）を第１の閾値（Ｖ１）と比較し、ついで該コンデンサ電圧（ＶＣ）を前記第１の閾値とは異なる第２の閾値（Ｖ２）と比較し、
前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が前記第１の閾値（Ｖ１）を上回る第１の動作モード（Ｍ１）では、計算ユニット（１０）により種々の優先度を有する複数のルーチンを実行し、
前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が前記第１の閾値（Ｖ１）から前記第２の閾値（Ｖ２）までのあいだにある第２の動作モード（Ｍ２）では、優先度の低い複数のルーチンを停止し、優先度の高い複数のルーチンを続行する
ことを特徴とするトランスポンダの駆動方法。
【請求項２】
前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が前記第２の閾値（Ｖ２）を下回る第３の動作モード（Ｍ３）では、前記計算ユニットにより複数のルーチンを中断する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が新たに前記第１の閾値（Ｖ１）または前記第２の閾値（Ｖ２）を上回ったとき、その前に中断されていたルーチンを続行する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が前記第１の閾値（Ｖ１）を下回ったときおよび／または上回ったとき、前記計算ユニット（１０）でのプログラムの進行を中断させる第１の中断信号（７３，７９）をトリガする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が前記第２の閾値（Ｖ２）を下回ったときおよび／または上回ったとき、前記計算ユニット（１０）でのプログラムの進行を中断させる第２の中断信号（７４，８０）をトリガする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
エネルギを蓄積するコンデンサ（Ｃｂｕｆ）と当該の蓄積されたエネルギの供給される計算ユニット（１０）とを備えたトランスポンダにおいて、前記コンデンサ（Ｃｂｕｆ）のコンデンサ電圧（ＶＣ）を監視するために、第１の閾値（Ｖ１）および該第１の閾値とは異なる第２の閾値（Ｖ２）を用い、前記コンデンサ電圧（ＶＣ）が前記第１の閾値（Ｖ１）から前記第２の閾値（Ｖ２）までのあいだにあるとき計算ユニット（１０）での電流の取り出しを低減することを特徴とするトランスポンダに対する複数の閾値の使用。
【請求項７】
送受信回路（２０）と、充電のために該送受信回路に接続されたコンデンサ（Ｃｂｕｆ）と、エネルギ供給のために該コンデンサに接続された計算ユニット（１０）と、前記コンデンサに接続された比較器回路（４０，４１）とを備えた
トランスポンダにおいて、
比較器回路（４０，４１）はコンデンサ（Ｃｂｕｆ）のコンデンサ電圧（ＶＣ）をまず第１の閾値（Ｖ１）と比較し、ついで前記第１の閾値とは異なる第２の閾値（Ｖ２）と比較するように構成されており、
計算ユニット（１０）は種々の優先度を有する複数のルーチンを実行するように構成されており、該計算ユニット（１０）は前記比較器回路（４０，４１）に接続されている
ことを特徴とするトランスポンダ。
【請求項８】
前記計算ユニット（１０）は、前記比較器回路（４０，４１）の出力信号（Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’）に応じて、優先度の低い複数のルーチンを停止し、優先度の高い複数のルーチンを続行するように構成されている、請求項７記載のトランスポンダ。
【請求項９】
さらに、バッテリ（２１）と、該バッテリおよび前記コンデンサ間のエネルギ供給の切り換えのために該バッテリおよび前記コンデンサに接続されたスイッチ（３１）とが設けられている、請求項７または８記載のトランスポンダ。
【請求項１０】
前記計算ユニット（１０）は、前記比較器回路（４０，４１）の出力信号（Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’）に応じて、エネルギ供給の切り換えを制御するように構成されている、請求項９記載のトランスポンダ。
【請求項１１】
前記第１の閾値（Ｖ１）および／または前記第２の閾値（Ｖ２）は調整可能である、請求項７から１０までのいずれか１項記載のトランスポンダ。
【請求項１２】
前記計算ユニット（１０）は前記第１の閾値（Ｖ１）および／または前記第２の閾値（Ｖ２）の調整のために前記計算ユニット（１０）が前記比較器回路（４０，４１）の制御入力端に接続されている、請求項１１記載のトランスポンダ。
【請求項１３】
前記比較器回路はマルチプレクサ（４１）を有しており、該マルチプレクサの第１の入力端は前記コンデンサに、第２の入力端は前記バッテリに接続されている、請求項７から１２までのいずれか１項記載のトランスポンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランスポンダの駆動方法、トランスポンダに対する複数の閾値の使用、および、トランスポンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
独国出願第６９８３１７１１Ｔ２号明細書には、受信領域に配置されたトランスポンダと無接触で通信を行うトランスポンダ通信装置が記載されている。また、当該の明細書には、少なくとも１つのトランスポンダ通信装置と無接触で通信するように構成され、アクティブ状態で通信を作動させるトランスポンダが記載されている。
【０００３】
こうしたトランスポンダ通信装置およびトランスポンダは米国特許第５３３９０７３号明細書にも記載されている。当該の明細書には問い合わせユニットを含むアクセス監視装置と複数のトランスポンダとが開示されており、複数のトランスポンダは相互を区別するためにそれぞれ異なる識別コードを記憶している。当該の識別コードは選択された情報ビットを１つずつ含む複数のフィールドから成っている。問い合わせ信号は、所定の領域内に存在する全てのトランスポンダのフィールドに対して並列的に連続して問い合わせが行われるように制御される。問い合わせを受けたフィールドのビットと問い合わせ信号の要求するビットとが一致すると、そのトランスポンダから問い合わせユニットへ群応答信号が返送される。問い合わせユニットは、受信された群応答信号から、領域内に存在する妥当なトランスポンダのＩＤを個別に求めるように構成されている。
【０００４】
また、米国特許第５３４５２３１号明細書には、複数のトランスポンダが公知のトランスポンダ通信装置の受信領域に存在する場合、個々の公知のトランスポンダを選択する際に問題が発生することが記載されている。当該の個々の選択はトランスポンダ通信装置の選択手段を介して行われる。
【０００５】
さらに、米国特許第５６２１４１２号明細書には、トランスポンダの駆動時のエネルギを節約する装置および方法が記載されている。ここではトランスポンダは複数のステップで段階的に作動または起動される。すなわち、閾値検出器により、受信されたＲＦエネルギのエネルギレベルが測定され、ＲＦエネルギが設定された閾値を上回ると、変調検出器を介して、トランスポンダが妥当な信号によって起動されたか、または、偶発的で突然の振幅変化（バースト）によって起動されたかを検査する。設定された変調度が検出された場合、トランスポンダは完全に作動され、通常の動作状態へ移行する。
【０００６】
さらに、欧州特許第４７３５６９号明細書からは、基地局と受動トランスポンダとのあいだのデータ伝送方法が公知である。ここでは振幅変調された搬送波により基地局と受動トランスポンダとのあいだでディジタルデータが交換される。
【特許文献１】独国出願第６９８３１７１１Ｔ２号明細書
【特許文献２】米国特許第５３３９０７３号明細書
【特許文献３】米国特許第５３４５２３１号明細書
【特許文献４】米国特許第５６２１４１２号明細書
【特許文献５】欧州特許第４７３５６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の基礎とする課題は、トランスポンダのエネルギ供給を改善する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は独立請求項１の特徴部分に記載された構成により解決される。有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明によれば、エアインタフェースを介して伝送されるエネルギを蓄積するコンデンサと蓄積されたエネルギが供給される計算ユニットとを備えたトランスポンダの駆動方法が提供される。エアインタフェースを介してトランスポンダにエネルギが供給される場合、このようなトランスポンダを受動トランスポンダと称する。ただしトランスポンダは付加的に固有のエネルギ供給部、例えば充電可能バッテリまたは充電不能バッテリを有していてもよい。
【００１０】
本発明の方法では、まずコンデンサのコンデンサ電圧が第１の閾値と比較される。例えば、比較のために比較器が用いられ、このためにコンデンサの電圧がサンプリングされ、アナログディジタル変換される。これに代えて、アナログ比較器を使用し、連続的な比較を行ってもよい。ついで、コンデンサ電圧が第１の閾値とは異なる第２の閾値と比較される。コンデンサ電圧と第２の閾値との比較にも比較器が用いられる。コンデンサ電圧と第１の閾値および第２の閾値との比較は時間的に分離して行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【００１１】
コンデンサ電圧が第１の閾値を上回る第１の動作モードでは、計算ユニットにより種々の優先度を有する複数のルーチンが実行される。ここでは、コンデンサ電圧とはコンデンサ電圧を正の電圧として見ても負の電圧として見てもあまり差のない絶対値であると理解されたい。有利には、動作モードは計算ユニットが所定の値または所定のパラメータを調整ないし設定することにより定められる。
【００１２】
有利には、動作モードは比較器によって検出されたコンデンサ電圧に応じて定められる。有利には検出信号または符号化信号が計算ユニットへ伝送される。当該の信号は例えば検出ステータスフラグまたは中断信号ＩＲＱ（interrupt request）である。有利には、計算ユニット内でプログラミングされたステータスレジスタが検出結果にしたがってソフトウェアプログラム内で更新される。これにより、計算ユニットまたはトランスポンダの動作モードの追従制御および機能制御が可能となる。
【００１３】
コンデンサ電圧が第１の閾値から第２の閾値までのあいだにある第２の動作モードでは、優先度の低い複数のルーチンが停止され、優先度の高い複数のルーチンが続行される。有利には、第２の閾値に対応するルーチン（例えば中断ルーチンＩＲＱ）は第１の閾値に対応するルーチンよりも高い優先度を有している。例えば、プログラムの進行の中断のルーチンには高い優先度が割り当てられ、その他のルーチンには低い優先度が割り当てられる。
【００１４】
本発明の有利な実施形態によれば、コンデンサ電圧が第２の閾値を下回る第３の動作モードでは、計算ユニットによりルーチンが中断（サスペンド）される。この場合、ルーチンのレジスタ値はＥＥＰＲＯＭ，ＦＲＡＭなどの不揮発性メモリへ記憶され、レジスタ値は中断後に再びレジスタへロードされる。
【００１５】
本発明の別の有利な実施形態によれば、コンデンサ電圧が新たに第１の閾値または第２の閾値を上回ったとき、その前に中断されていたルーチンが続行される。計算ユニットがリセットされた場合には、まず初期化過程が開始され、続いて複数のルーチンが始めに戻って処理される。これに対して、中断されたルーチンはフロー内の任意の位置から続行可能である。有利には、少なくとも１つの中断されたルーチンがフロー内の中断された位置から続行される。選択的に、それぞれのルーチンのフロー内でジャンプして戻っていてもよい。ルーチンの続行では新たな開始または初期化は行われない。
【００１６】
本発明の別の有利な実施形態によれば、コンデンサ電圧が第１の閾値を下回ったときおよび／または上回ったとき、計算ユニットでのプログラムの進行を中断させる第１の中断信号ＩＲＱがトリガされる。このとき中断信号は計算ユニットの中断入力端へ供給される。中断信号は例えばディジタル信号の立ち上がりエッジとして形成される。本発明の別の有利な実施形態によれば、コンデンサ電圧が第２の閾値を下回ったときおよび／または上回ったとき、計算ユニットでのプログラムの進行を中断させる第２の中断信号がトリガされる。
【００１７】
本発明は、エネルギ供給の改善されたトランスポンダに対する複数の閾値の使用を提供することも目的としている。この課題は独立請求項６の特徴部分に記載された構成により解決される。トランスポンダに対する２つの閾値の使用はトランスポンダの駆動往訪またはトランスポンダに適用可能である。
【００１８】
本発明によればトランスポンダに対する複数の閾値の使用が提供される。これは、エネルギを蓄積するコンデンサと当該の蓄積されたエネルギの供給される計算ユニットとを備えたトランスポンダにおいて、コンデンサのコンデンサ電圧を監視するために、第１の閾値およびこの第１の閾値とは異なる第２の閾値を用い、コンデンサ電圧が第１の閾値から第２の閾値までのあいだにあるとき計算ユニットでの電流の取り出しを低減することを特徴とする。
【００１９】
有利には、計算ユニットはコンデンサ電圧が第１の閾値を上回るとき第１の動作モードで動作する。第１の動作モードはノーマルモードまたはノーマルレベルと称される。第１の動作モードでは計算ユニットの機能および／またはトランスポンダの機能は制限されない。
【００２０】
有利には、コンデンサ電圧が第１の閾値から第２の閾値までのあいだにあるとき、計算ユニットは第２の動作モードで動作する。第２の動作モードは警告モードまたは警告レベルとも称される。有利には、第２の動作モードでは、コンデンサからの電流を消費している機能のうち少なくとも１つが制限される。有利には、第２の動作モードではトランスポンダの少なくとも１つの機能が遮断され、コンデンサからの電流の取り出しが低減される。有利には、ファームウェアは周期的に計算ユニット内でプログラミングされた駆動モードを含むステータスレジスタを読み出す。有利には、ステータスレジスタの値に基づいてトランスポンダの周辺回路が作動または遮断され、また、計算ユニットのクロック周波数が変更される。
【００２１】
有利には、コンデンサ電圧が第２の閾値を下回るとき、計算ユニットは第３の動作モードで動作する。第３の動作モードは非常動作モードまたは遮断レベルとも称される。有利には、第３の動作モードでは、トランスポンダの機能の大部分が遮断される。僅かなチャージ量のみがコンデンサ内にとどまり、計算ユニットはスリープモードへ移行する。このとき有利には計算ユニットの複数のルーチンが中断される。中断されたルーチンは、コンデンサ電圧が少なくとも第２の閾値を上回ったとき、フロー内の任意の位置、例えば中断されたときの位置またはジャンプして戻った別の位置から続行される。
【００２２】
有利には、付加的に第２の閾値を下回る第３の閾値が設けられる。コンデンサ電圧が当該の第３の閾値を下回ると計算ユニットはリセットされ、このモードはリセットレベルとも称される。例えば、第３の動作モードにおいて、トランスポンダの機能の大部分が遮断されているにもかかわらず、コンデンサからの電流の取り出しがきわめて小さいためにコンデンサ電圧がさらに低下する場合、コンデンサ電圧は当該の第３の閾値を下回る。この場合、有利には、計算ユニットがリセットされ、定義されていない状態が回避される。コンデンサ電圧がリセット後に新たに上昇すると、計算ユニットはまず初期化され、その後で全てのルーチンが新たに開始される。
【００２３】
本発明はさらに、エネルギ供給の改善されたトランスポンダを提供することを目的とする。この課題は、独立請求項７の特徴部分に記載された構成により解決される。トランスポンダの有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００２４】
本発明によれば、送受信回路と、充電のためにこの送受信回路に接続されたコンデンサと、エネルギ供給のためにこのコンデンサに接続された計算ユニットと、コンデンサに接続された比較器回路とを備えたトランスポンダが提供される。有利には、計算ユニットはデータ伝送のために直列または間接に送受信回路に接続されている。
【００２５】
比較器回路はコンデンサに接続されている。本発明では、比較器回路はコンデンサのコンデンサ電圧をまず第１の閾値と比較し、ついで第１の閾値とは異なる第２の閾値と比較するように構成されている。有利には、コンデンサ電圧は入力量として比較器回路の入力端へ印加される。
【００２６】
本発明の有利な実施形態によれば、第１の閾値および／または第２の閾値は所定のヒステリシスを有する。有利には、比較器回路は第１の閾値に対して第１のウィンドウコンパレータまたはシュミットトリガ回路を有し、第２の閾値に対して第２のウィンドウコンパレータまたはシュミットトリガ回路を有する。ヒステリシスはコンデンサ電圧に関して動作モードの変更されない電圧幅すなわちウィンドウを有する。例えば第１の閾値およびその下方のヒステリシスレベルが下方超過されると、計算ユニットは第１の動作モードから第２の動作モードへ移行する。その後、コンデンサ電圧がわずかに増大しても、第１の閾値の上方のヒステリシスレベルが上方超過されなければ、計算ユニットは第２の動作モードにとどまる。コンデンサ電圧が当該の上方のヒステリシスレベルを上回ってはじめて、比較器回路は計算ユニットのプログラムの進行を中断する信号を形成し、これにより計算ユニットが第１の動作モードへ戻る。
【００２７】
また、計算ユニットは種々の優先度を有する複数のルーチンをプログラムの進行内で実行するように構成されている。
【００２８】
さらに、計算ユニットは、比較器回路の出力信号に応じて、優先度の低いルーチンを停止し、優先度の高いルーチンを続行するように構成されている。優先度の低いルーチンを停止することに代えて、またはこれに加えて、本発明の別の実施形態として、計算ユニットが比較器回路の出力信号に応じてコンデンサからの電流供給を受ける周辺回路を遮断するかまたは計算ユニットのクロック信号の周波数を低減するように構成してもよい。
【００２９】
本発明の有利な実施形態によれば、トランスポンダは付加的にバッテリとスイッチとを有している。このスイッチはバッテリとコンデンサとのあいだでエネルギ供給を切り換えるためにこれらに接続されている。バッテリは例えば充電可能バッテリである。
【００３０】
有利には、計算ユニットは、比較器回路の出力信号に応じて、エネルギ供給の切り換えを制御するように構成されている。これに代えて、切り換えの制御のために別の部分回路をトランスポンダに設けてもよい。
【００３１】
本発明の別の有利な実施形態によれば、第１の閾値および／または第２の閾値は調整可能である。この調整は送受信回路からの信号によって行われるか、または計算ユニットの制御によって行われる。有利には、第１の閾値および／または第２の閾値の調整は例えばトランスポンダの限界条件に応じてダイナミックに行われる。有利には、例えば計算ユニットでの評価により、自己学習による調整も可能である。
【００３２】
本発明の別の有利な実施形態によれば、計算ユニットは第１の閾値および／または第２の閾値の調整のために比較器回路の制御入力端に接続されている。
【００３３】
有利には、比較器回路はマルチプレクサを有している。マルチプレクサの第１の入力端はコンデンサに接続されており、第２の入力端は特にバッテリ電圧の測定のためにバッテリに接続されている。
【００３４】
前述した種々の実施形態は単独でも任意に組み合わせても有利に実施可能である。これらの実施形態は全て特許請求の範囲に関連している。これらの実施形態のうち幾つかは図示の実施例として挙げられており、後に詳述する。ただしそれぞれの実施形態の組み合わせはもちろん図示されたものに制限されない。
【実施例】
【００３５】
以下に本発明を図示の実施例に則して詳細に説明する。
【００３６】
図１にはトランスポンダの概略図が示されている。ここにはエアインタフェースを介してトランスポンダへ接続可能な基地局１００が存在する。基地局１００は交流磁場１２０を送信し、これがコイルＬｔを備えたトランスポンダの送受信回路２０によって受信される。交流磁場１２０の受信エネルギは充電電流ＩＣへ変換され、この充電電流がコンデンサＣｂｕｆを充電する。これに対してコンデンサＣｂｕｆは放電電流ＩＤにより放電される。交流磁場１２０はトランスポンダと基地局１００とのあいだの双方向データ伝送に用いられる。
【００３７】
放電電流ＩＤは計算ユニット１０および他の部分回路１２，２０，３０，３１，４０，４１，５０へ電気エネルギを供給するために用いられる。このために、コンデンサＣｂｕｆに電圧制御回路３０が接続されており、その出力端に給電電圧Ｖｄｄが形成される。主たる電流負荷である計算ユニット１０への給電のために、電圧制御回路３０はスイッチ３１を介して計算ユニット１０の給電電圧端子に接続されている。計算ユニット１０は例えばマイクロコントローラの計算コアである。
【００３８】
充電電流ＩＣが放電電流ＩＤを上回ると、コンデンサＣｂｕｆは充電され、コンデンサ電圧ＶＣは上昇する。これに対して、放電電流ＩＤが充電電流ＩＣを上回ると、コンデンサＣｂｕｆは放電され、コンデンサ電圧ＶＣは低下する。つまりコンデンサ電圧ＶＣは充電電流ＩＣと放電電流ＩＤとの差に基づいて定められる。コンデンサ電圧ＶＣがあまりに低い場合には、計算ユニット１０はプログラムの進行のプログラムルーチンを処理できない。エラー頻度はコンデンサ電圧ＶＣの低下につれて増大し、ついにはプログラムの進行の断絶に至り、計算ユニット１０をリセットしなければならなくなる。なおリセットの際には記憶されていない計算ユニット１０のレジスタ値は失われてしまう。
【００３９】
図１の計算ユニット１０の利用可能性を増大させるために、トランスポンダは比較器回路４０を有している。比較器回路４０は例えば複数の比較器を有する。比較器回路４０への入力電圧Ｖｉｎは当該の比較器回路により第１の閾値および第２の閾値と比較される。ここで第１の閾値と第２の閾値とは異なる。図１の実施例ではこれら２つの閾値は調整可能である。コンデンサ電圧ＶＣの監視のために、第１の閾値および第２の閾値はそれぞれ計算ユニット１０の動作が許容されるコンデンサ電圧ＶＣの電圧範囲内に設定される。有利には、第１の閾値および／または第２の閾値は所定のヒステリシスを有し、これによりコンデンサ電圧ＶＣが変動する場合にもそれぞれの閾値の範囲において状態が頻繁に変化することが回避される。
【００４０】
図１の実施例の計算ユニット１０に対して複数の動作モードが定義されている。これらの動作モードは、受動トランスポンダとしてのトランスポンダの駆動における電流の取り出しを最適化するという驚くべき効果を発揮する。この効果はトランスポンダの特定の機能が駆動中に選択的に作動ないし遮断されることにより達成される。作動されるか遮断されるかはコンデンサ電圧ＶＣの値に応じて定められる。電流取り出しの低減に対する１つまたは複数の動作モードは、受動トランスポンダの適用分野において、コンデンサ電圧ＶＣがリセット閾値を下回る前に、計算ユニット１０内で動作しているソフトウェアに対して危険なまでに低い給電電圧Ｖｄｄを警告する早期のインジケータないし警報として用いられる。リセットの際には計算ユニット１０内で求められた全ての値が失われる。また、計算ユニット１０のリセットは強制的に初期化ルーチンを新たに開始させ、初期状態まで戻してしまうので、望ましくない。さらに、基地局１００は新たに初期化信号をトランスポンダへ送信し、データ伝送を最初からやり直すことを強いられる。
【００４１】
図１の実施例では、比較器回路４０は切り換え可能なインバータ１２を介して計算ユニット１０の入力端に接続され、これにより計算ユニット１０内のプログラムの進行を中断できるようになっている。ここでの第１の閾値は出力信号Ａに対応し、第２の閾値は出力信号Ｂに対応する。切り換え可能なインバータ１２により、制御信号Ｄに応じて、出力信号Ａが反転または非反転される。
【００４２】
さらに、切り換え可能なインバータ１２により、制御信号Ｄに応じて、出力信号Ｂが反転または非反転される。切り換えられた出力信号Ａ’またはＢ’は計算ユニット１０の入力端に印加される。図１の実施例では比較器回路４０と計算ユニット１０とのあいだの接続線路が３重に構成されており、３つのチャネルの３つの入力信号Ｖｉｎについて同時に第１の閾値および第２の閾値に対する監視ないし比較が行われる。
【００４３】
また、比較器回路４０は計算ユニット１０の少なくとも１つの出力端に接続される。比較器回路４０は調整可能な閾値を有している。少なくとも１つの閾値は計算ユニット１０により調整可能であり、特にトランスポンダの駆動中に変更可能である。
【００４４】
比較器回路４０はさらに監視すべき入力電圧Ｖｉｎを切り換えるマルチプレクサ４１を有する。図１の実施例ではマルチプレクサ４１の第１の入力端はコンデンサＣｂｕｆに、第２の入力端はバッテリ２１に接続されており、これによりバッテリ電圧Ｖｂａｔが監視される。付加的にマルチプレクサ４１に複数の別の入力端を設けてもよい。例えば交流磁場の振幅に比例する電圧が監視されるが、これは図１には示されていない。図１に示されていない別の実施例として、バッテリ２１の充電のためにこのバッテリをコンデンサＣｂｕｆへ接続することもできる。当該の接続は有利にはその時点でアクティブとなっている動作モードに基づいて行われる。例えばバッテリ２１はコンデンサ電圧ＶＣが第１の閾値を上回ったときにのみ充電される。なぜならこの場合には基地局１００からトランスポンダへの充分なエネルギ伝送が保証されているからである。
【００４５】
図１の実施例のスイッチ３１はバッテリ２１および電圧制御回路３０に接続され、これによりコンデンサＣｂｕｆからの電流供給とバッテリＶｂａｔからの電流供給との切り換えが可能となる。スイッチ３１は例えば選択的にスイッチオン可能な２つの電界効果トランジスタから形成されている。スイッチ３１の駆動のために制御回路５０が設けられており、この制御回路の出力端はスイッチ３１に接続されている。当該の制御回路５０の第１の入力端は切り換え状態の読み出しのために計算ユニット１０に接続されている。制御回路５０の第１の入力端および第２の入力端は計算ユニット１０および／または比較器回路４０の出力端に接続されている。
【００４６】
制御回路５０の第３の入力端は送受信回路２０に接続されている。これにより送受信回路２０は、伝送がアクティブとなっておりかつ受信エネルギが計算ユニット１０内でのプログラムの進行の実行にとって充分である場合、スイッチ３１を切り換えることができる。制御回路５０と計算ユニット１０とが接続されていることにより、動作モードが識別されたときに計算ユニット１０のソフトウェアによりスイッチ３１を直接に制御することもできる。
【００４７】
制御回路５０は比較器回路４０にも接続されている。こうして比較器回路４０の信号により直接にコンデンサ電圧ＶＣとバッテリ電圧Ｖｂａｔとが切り換えられる。この機能はバッテリ電圧Ｖｂａｔが利用可能である場合にのみ作動される。
【００４８】
リセット論理回路６０はＯＲゲート６１を介して計算ユニット１０のリセット入力端ＲＳＴに接続されている。計算ユニット１０の給電電圧Ｖｄｄがあまりに低くなると定義されない状態が発生し、リセット論理回路６０がＯＲゲート６１を介してリセット信号を計算ユニット１０のリセット入力端ＲＳＴへ印加することにより、計算ユニット１０がリセットされる。その後、計算ユニット１０は初期化され、全てのルーチンが新たに開始される。同様に基地局１００とのデータ伝送もはじめからやり直さなければならない。またＯＲゲート６１は制御回路５０に接続されており、計算ユニット１０そのものおよび／または比較器回路４０および／または送受信回路２０から制御回路５０への入力信号により、計算ユニット１０のリセットが開始される。
【００４９】
本発明は図１のトランスポンダの実施例に限定されない。本発明は多数の変更を含みうる。例えば、バッテリ２１，電圧制御回路３０，スイッチ３１，制御回路５０，インバータ１２，ＯＲゲート６１，リセット論理回路６０および／またはマルチプレクサ４１は省略することもできる。また、図１の実施例に変えて、調整不能な固定の閾値を用いることもできる。
【００５０】
図１のトランスポンダの回路の機能は、交流磁場１２０に対する伝送条件が時間によって大きく変化する自動車のキーの分野で使用するのに特に有利である。
【００５１】
図２には、トランスポンダでの電圧監視にともなう複数の信号の特性がシミュレーションによって示されている。パラメータＶｉｎ，Ａ’，Ｂ’，Ｄは図１の相応のパラメータに関する。また、図２の信号特性を有し図１に示されているトランスポンダとは異なる素子を有する回路を利用してもよい。
【００５２】
信号特性図の上方には、入力電圧Ｖｉｎならびにこれと比較される第１の閾値Ｖ１および第２の閾値Ｖ２の特性が示されている。全ての信号に対して横軸には時間ｔが示されている。
【００５３】
図２の端から時点ｔ１１まで電圧Ｖｉｎは第１の閾値Ｖ１を上回っている。当該の第１の動作モードＭ１では、計算ユニット１０は種々の優先度を有する複数のルーチンを実行する。
【００５４】
時点ｔ１１で電圧Ｖｉｎは第１の閾値Ｖ１を下回る。ここで信号Ａ’はＬｏｗ値からＨｉｇｈ値へ移行している。信号Ａ’の立ち上がりエッジは計算ユニット１０内のプログラムの進行の中断をトリガする。当該の中断によって計算ユニット１０は第２の動作モードＭ２へ移行する。第２の動作モードＭ２は低電力モードと称され、このときには優先度の低い複数のルーチンが停止され、優先度の高い複数のルーチンのみが続行される。したがって優先度の低い少なくとも１つのルーチンが停止され、優先度の高い少なくとも１つのルーチンが続行される。
【００５５】
優先度の高いルーチンは例えばレジスタ値を確保しなければならないルーチンである。レジスタ値は、電圧の欠落の後、ルーチンの続行に対してコンデンサ電圧Ｖｉｎが再び充分な値となったときに必要であり、記憶されたレジスタ値は再びレジスタへ読み込まれ、プログラムの進行が続行される。これにより、コネクションの遮断後、完全に新たに通信を行わなくてよく、コネクションの遮断前の状態に応じて通信を続行することができるという格別の効果が奏される。
【００５６】
優先度の高いルーチンとは異なり、優先度の低いルーチンは停止される。これにより、プログラムルーチンの確実な処理が可能な時間範囲が延長される。このことは、コンデンサ電圧ＶＣが充電電流ＩＣすなわち交流磁場なしでも緩慢に低下することにより達成される。エラー頻度は低減される。ルーチンに優先度が割り当てられ、優先度の低いルーチンが停止されることにより、コンデンサＣｂｕｆから計算ユニット１０へ取り出される電流が著しく低減される。これにより時点ｔ１１，ｔ１２間の長さすなわち第２の動作モードＭ２の長さが延長される。
【００５７】
時点ｔ１２で電圧Ｖｉｎは第２の閾値Ｖ２を下回り、信号Ｂ’がＬｏｗ値からＨｉｇｈ値へ移行している。信号Ｂ’の立ち上がりエッジはプログラムの進行の中断を生じさせ、計算ユニット１０を第３の動作モードＭ３へ移行させる。当該の第３の動作モードＭ３はスリープモードと称される。第３の動作モードＭ３では、入力電圧Ｖｉｎが計算ユニット１０での演算をそれ以上行えない値または計算ユニット１０に定義されていない状態が発生してしまう値にまで低下する。このとき、リセットが行われ、計算ユニット１０内の全てのレジスタ値が消去される。後に入力電圧Ｖｉｎの上昇を立ち上がりエッジによって識別できるようにするために、時点ｔ３で、切り換え可能なインバータ１２の信号Ｄにより信号Ａ’が信号Ａへ、信号Ｂ’が信号Ｂへそれぞれ反転される。図１，図２の実施例に代えて、信号Ａ，Ｂの立ち下がりエッジを計算ユニット１０でのプログラムの進行の中断に利用してもよい。
【００５８】
図２の実施例において、時点ｔ２２で入力電圧Ｖｉｎが第２の閾値Ｖ２を上回ると、新たに開始された第２の動作モードＭ２において、優先度の高いルーチンが新たに開始される。低い入力電圧Ｖｉｎに基づいてコンデンサＣｂｕｆから取り出される電流を小さく保つために、優先度の低いルーチンは開始されず、計算ユニット１０での電流取り出しは第１の動作モードＭ１に比べて低いままとされる。
【００５９】
時点ｔ２１で入力電圧Ｖｉｎは再び第１の閾値Ｖ１を上回る。計算ユニット１０は動作モードＭ１へ移行し、再び、種々の高さの優先度を有する全てのルーチンが開始される。信号Ｄは第１の動作モードＭ１ではＬｏｗ値へセットされるが、このことは図示されていない。
【００６０】
図３には、コンデンサ電圧ＶＣを監視して計算ユニット１０でのプログラムの進行を制御する方法のフローチャートが示されている。本発明の方法の開始後、プログラムステップ７１でコンデンサＣｂｕｆが充電され、トランスポンダでのデータ伝送が検査される。計算ユニット１０はリセットされ、初期化ルーチンが開始される。計算ユニット１０のプログラムの進行の開始時にコンデンサ電圧ＶＣの監視も開始される。続いて、プログラムステップ７２で第１の動作モードが開始され、種々の高さの優先度を有する全てのルーチンが実行される。コンデンサ電圧が第１の閾値を下回ると、プログラムステップ７３で第１の中断信号が形成され、プログラムの進行が中断される。プログラムステップ７５で中断ルーチンの固定アドレスまたはダイナミックアドレスがロードされる。ついで本発明の方法はプログラムステップ７７へ移行し、プログラムの進行が第２の動作モードで続行される。
【００６１】
これに対して、コンデンサ電圧が第２の閾値を下回ると、プログラムステップ７４で第２の中断信号が形成される。続いて、プログラムステップ７６で中断ルーチンの固定アドレスまたはダイナミックアドレスがロードされる。さらに、プログラムステップ７８で計算ユニット１０は第３の動作モードすなわちスリープモードへ移行する。第３の動作モードでは最後の命令の処理後に全てのルーチンが遮断され、のちに給電電圧が再形成されてから続行される。
【００６２】
プログラムステップ７９では第１の閾値の上方超過に対応して中断信号が形成され、プログラムステップ８０では第２の閾値の上方超過に対応して中断信号が形成され、それぞれ再びプログラムステップ７２へ移行する。こうして優先度の高いルーチンも優先度の低いルーチンも実行される状態へ戻る。
【００６３】
本発明は図３の実施例の方法に限定されない。当分野の技術者であれば、３つの動作モードに対して２つの閾値を設ける実施例であっても別様に進行するプログラムステップを導出することができる。また、例えば４つの中断信号および４つの可変の閾値をプログラムの進行内のアドレスに応じてダイナミックに対応させることができる。また３つ以上の閾値を設けて電流取り出しの制御に段階を付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】トランスポンダ装置の概略図である。
【図２】トランスポンダ装置での信号特性図である。
【図３】本発明の方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  計算ユニット、  １２  切り換え可能なインバータ、  ２０  送受信回路、  ２１  バッテリ、  ３０  電圧制御回路、  ３１  スイッチ、  ４０  比較器回路、  ４１  比較器回路のマルチプレクサ、  ５０  スイッチの制御回路、  ６０  リセット論理回路、  ６１  ＯＲゲート、  ７１，７２，７５，７６，７７，７８  プログラムステップ、  ７３，７４，７９，８０  遮断信号（ＩＲＱ）、  １００  基地局、  １２０  トランスポンダコネクション（エアインタフェース）、  Ｌ１  送受信回路のコイル、  Ｃｂｕｆ  コンデンサ（エネルギ蓄積器）、  Ｖｂａｔ  バッテリ電圧、  ＶＣ  コンデンサ電圧、  Ｖ１  第１の閾値、  Ｖ２  第２の閾値、  Ｖｉｎ  比較器回路の入力電圧、  ＩＣ  充電電流、  ＩＤ  放電電流、  Ｖｄｄ  給電電圧／給電電圧入力端、  Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’  比較器回路の出力信号、  Ｄ  制御信号、  Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  動作モード、  ｔ１１，ｔ１２，ｔ３，ｔ２２，ｔ２１  時点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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