DE4115730A1 - ARRANGEMENT FOR OBJECT IDENTIFICATION - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Objektidentifikation, bestehend aus einer Abfrageeinrichtung und ggf. mehreren Datenträgern, die günstigerweise als flache Codekarte (im Scheckkarten-Format) ausgeführt sowie jeweils an oder in der Oberfläche der zu identifizierenden Objekte angebracht sind und von der Abfrageeinrichtung bei möglichen Relativentfernungen von einigen Zentimetern bis Dezimetern gelesen werden können, wobei die Anordnung vorzugsweise bei der automatisierten Warenerkennung, einer Kontrolle oder Identifizierung von Objekten im Produktionsprozeß, insbesondere im Rahmen der computergestützten Fertigung (CIM), in Transportprozessen, aber auch als elektronische Schließeinrichtung in der Sicherungstechnik oder zur Personenidentifizierung bzw. -kontrolle Verwendung finden kann.The invention relates to an arrangement for object identification, consisting of one interrogator and possibly several Data carriers that are conveniently as a flat code card (in Credit card format) as well as on or in the Surface of the objects to be identified are attached and from the interrogator at possible relative distances be read from a few centimeters to decimeters can, the arrangement preferably in the automated Goods recognition, control or identification of objects in the production process, especially in the context of computer-aided manufacturing (CIM), in transport processes, but also as an electronic locking device in security technology or for personal identification or control Can be used.
Anordnungen und Verfahren zur Objektidentifikation unter Verwendung zusätzlicher Datenträger sind in großer Vielfalt und für unterschiedlichste Anwendungen bekannt. In ihrer Grundkonfiguration bestehen sie stets aus einer Abfrageeinrichtung sowie den zu identifizierenden Objekten zugeordneten Daten trägern.Arrangements and methods for object identification using additional disks are in great variety and known for a wide variety of applications. In its basic configuration they always consist of an interrogator and the data associated with the objects to be identified carriers.
Einfachste Lösungen verwenden dazu Markierungen in einem bestimmten Code, die auf den zu identifizierenden Objekten aufgebracht werden. Allgemein verbreitet sind dabei Strichcodes, die insbesondere bei der Warenerkennung eine große Anwendung erfahren. Entsprechende Systeme sind u. a. in der DE- OS 28 22 573 und in der WO-Anm. 88/05 575 beschrieben.The simplest solutions use markings in one specific code on the objects to be identified be applied. Barcodes are common, which is particularly useful for goods recognition Experienced. Corresponding systems are u. a. in the DE OS 28 22 573 and in WO-Anm. 88/05 575.
Solche Strichcodes werden über besondere Lesegeräte, sogenannte Scanner, gelesen. Dabei müssen die Scanner in geringstem Abstand und relativ genauer Positionierung über den Code geführt werden oder es müssen aufwendige und teure Laser- oder CCD-Scanner eingesetzt werden. Durch geringfügigste Verschmutzungen oder Beschädigungen können die Strichcodes bereits unidentifizierbar werden. Zur Veränderung der codierten Daten müssen jeweils die alten Strichcodemarkierungen entfernt und neue aufgebracht werden.Such barcodes are read using special readers Scanner, read. The scanner must be in the least Distance and relatively precise positioning via the code or complex and expensive laser or CCD scanner can be used. By the slightest The barcodes can be dirty or damaged already become unidentifiable. To change the coded Data must have the old bar code marks removed and new ones applied.
Komfortablere Systeme, bei denen die Daten von Objekten mit großer Störsicherheit gelesen werden können und die eine Pro grammierbarkeit der Daten in gewissem Umfange vorsehen, setzen deshalb Datenträger ein, welche die in ihnen abgespeicherten Informationen über Trägermedien aktiv ausgeben.More comfortable systems in which the data of objects with great immunity to interference can be read and the one pro Provide a certain degree of grammability for the data therefore a data carrier, which the stored in them Output information on carrier media actively.
In solchen Systemen ist es jedoch erforderlich, die Datenträger mit Energie zu versorgen.In such systems, however, it is necessary to have the disk to provide with energy.
Hierfür ist im DD-WP 2 77 141 eine Anordnung zum automatischen Identifizieren von Objekten beschrieben, bei der die Datenträger, die die Form von Induktionsschleifen mit spezieller Geometrie, als welche die Identifikationsdaten codiert sind, besitzen, induktiv von einer Sendespule aus mit Energie versorgt werden.For this purpose in DD-WP 2 77 141 is an arrangement for automatic Identify objects where the disks, which is the shape of induction loops with special Geometry as which the identification data are coded, own, inductively supplied with energy from a transmitter coil will.
Zur Identifizierung selbst werden die Induktionsschleifen abgetastet und aus dem Phasenvergleich zwischen der ausgesendeten und der induzierten Spannung die Daten gewonnen.The induction loops are used for identification itself sampled and from the phase comparison between the transmitted and the data obtained from the induced voltage.
Dabei ist jedoch eine sehr enge Kopplung zwischen der Abfrageeinrichtung und den Induktionsschleifen erforderlich. Es lassen sich auf diese Weise nur sehr wenige Informationen übertragen, auch ergeben sich Probleme hinsichtlich der Stör sicherheit.However, there is a very close coupling between the interrogator and the induction loops required. It very little information can be obtained in this way transferred, there are also problems with the sturgeon safety.
Zur Vermeidung der letztgenannten Nachteile wird in der Anordnung nach WO-Anm. 86/01 058 ein elektronisch aktiver Datenträger verwendet. Dabei enthalten eine als Feststation ausgelegte Auswerteeinrichtung und der Datenträger jeweils einen Schwingkreis unter Benutzung von Ferritantennen.To avoid the latter disadvantages, the arrangement according to WO note 86/01 058 an electronically active data carrier used. Included one as a base station designed evaluation device and the data carrier each a resonant circuit using ferrite antennas.
Für eine Identifikation werden beide Schwingkreise induktiv gekoppelt. Dabei wird dem Datenträger die zur Datenausgabe erforderliche Energie über ein mit Synchronisationssignalen frequenzmoduliertes HF-Signal übertragen, die Datenausgabe an die Feststation erfolgt vermittels eines amplitudenmodulierten HF-Signales.Both resonant circuits become inductive for identification coupled. The data carrier is used for data output required energy via a with synchronization signals frequency-modulated RF signal transmit, the data output the base station takes place by means of an amplitude modulated RF signals.
Neben der erforderlichen engen Kopplung zwischen den Schwingkreisen ergibt sich nachteilig, daß zur Realisierung der Ferritantenne ein größerer (Volumen-)Aufwand des Datenträgers erscheint bzw. leistungsstärkere HF-Sender und empfindliche Empfänger in der Feststation erforderlich sind.In addition to the necessary close coupling between the resonant circuits disadvantageously results in the realization of the ferrite antenna a greater (volume) effort of the data carrier appears or more powerful RF transmitters and sensitive Receivers in the base station are required.
Das oben beschriebene Prinzip findet allgemeine Anwendung in elektronischen Schlössern, vgl. DE-OS 31 49 789 und DE-OS 38 13 492, wo die enge Kopplung zwischen Schloß und elektronischem Schlüssel a priori gegeben ist.The principle described above is generally used in electronic locks, cf. DE-OS 31 49 789 and DE-OS 38 13 492, where the close coupling between lock and electronic Key is given a priori.
Eine komfortable "elektronische Warenbegleitkarte" zur Anwen dung im technologischen Prozeß der Produktion von Halbleiterchips ist in der Schrift "SMART-Traveller System. Integrated Solution for Material Control Automation"; ASYST Technologies; Oct. 1987 beschrieben.A convenient "electronic goods tracking card" for use in the technological process of semiconductor chip production is in the font "SMART Traveler System. Integrated Solution for Material Control Automation "; ASYST Technologies; Oct. 1987 described.
Dabei ist zwischen den Datenträgern und Auswerteeinrichtungen eine bidirektionale Verbindung über Infrarot-LEDs und -Fototransistoren konzipiert. Die Datenträger lassen sich hierbei auslesen und mit neuen Daten beschreiben. Zusätzlich ist noch eine Ausgabe ausgewählter Daten über eine LCD-Anzeige am Datenträger möglich.There is between the data carriers and evaluation devices a bidirectional connection via infrared LEDs and photo transistors designed. The data carriers can be read out and write new data. In addition is an output of selected data via an LCD display on Data carrier possible.
Zur Stromversorgung der Datenträger macht sich jedoch eine ständige autonome Energieversorgung, d. h. der Einsatz von Brennelementen, üblicherweise Lithium-Zellen, erforderlich, da der Stromverbrauch der Datenträger durch ihre Freiprogrammierbarkeit sowie die den Gebrauchswert erhöhenden Maßnahmen doch beträchtlich bzw. kein längerer Ausfall der Stromversorgung zulässig ist.However, there is a power supply for the data carriers permanent autonomous energy supply, d. H. the use of Fuel elements, usually lithium cells, are required because the power consumption of the data carriers by their freely programmable as well as the measures that increase the utility value considerable or no longer a power failure is permissible.
Die Notwendigkeit von Brennelementen sowie die für sie erforderliche Wartung, ein zyklisches Ersetzen verbrauchter Elemente, sowie der größere Schaltungsaufwand und damit höhere Kosten stellen die gravierenden Nachteile dieses Systems dar. Bei der Mehrheit der Anwendungen von Objektidentifikationssystemen machen sich zudem keine uneingeschränkte Freiprogrammierbarkeit der Datenträger sowie eine zusätzliche visuelle Datenausgabe am Datenträger selbst erforderlich.The need for fuel elements, as well as that required for them Maintenance, a cyclical replacement of used elements, as well as the greater circuit complexity and thus higher Costs are the serious disadvantage of this system. In the majority of applications of object identification systems also do not have unlimited free programmability the disk as well as an additional visual Data output on the data carrier itself required.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Objektidentifikation zu entwickeln, die mit geringem Aufwand, insbesondere mit geringstem Volumenbedarf der den zu identifizierenden Objekten zugeordneten Datenträger, realisierbar ist und die Übertragung einer größeren Zahl von Informationen mit hoher Störsicherheit über variable Entfernungen im Zentimeter- bis Dezimeterbereich gestattet, ohne daß die Datenträger eine autonome interne Energieversorgung be sitzen.The invention is therefore based on the object of an arrangement to develop object identification with little Effort, especially with the lowest volume requirement Data carrier assigned to identifying objects, realizable is and the transmission of a greater number of information with high interference immunity over variable distances allowed in the centimeter to decimeter range without the data carriers are an autonomous internal energy supply to sit.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung zur Objektidentifikation mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention, the object is achieved by an arrangement for Object identification with the features of claim 1 solved.
Die Abfrageeinrichtung sendet kontinuierlich bzw. zyklisch mit Steuerimpulsen modulierte hochfrequente Wellen. Ist durch räumliche Nähe eine induktive Kopplung zu einem Datenträger gegeben, so wird diesem über seine Empfangsantenne die HF- Energie übertragen. In der Stromversorgungsschaltung wird daraus über Gleichrichtung und Stabilisierung die Betriebsspannung des Datenträgers gewonnen. Der angeschlossene Energiespeicher realisiert eine Speicherung für eine Ausgabe leistungsstarker Lichtimpulse über den Sender.The interrogator sends continuously or cyclically high-frequency waves modulated with control pulses. Is through spatial proximity an inductive coupling to a data carrier given, this is the HF via its receiving antenna Transfer energy. In the power supply circuit from this via rectification and stabilization the operating voltage of the disk won. The connected energy storage realizes storage for an output powerful light impulses via the transmitter.
Durch das Synchronimpulsfilter erfolgt die Demodulation der dem HF-Trägersignal aufmodulierten Impulse. Diese werden nach ihren Parametern unterschieden, so daß Synchron- und Rücksetzimpulse abgeleitet werden können.The synchronous pulse filter demodulates the impulses modulated onto the RF carrier signal. These are after distinguished their parameters so that sync and reset pulses can be derived.
Auf den ersten empfangenen Rücksetzimpuls wird der Adreßgenerator rückgesetzt und generiert anschließend, mit jedem empfangenen Synchronimpuls fortschaltend, sukzessive jede Adreßbelegung des Speichers. Der Speicher wird entsprechend ausgelesen, die Identifikationsdaten werden seriell umgesetzt und toren das von den Synchronimpulsen gesteuerte Monoflop. Je nach Speicherbelegung wird damit korrespondierend zu den Synchronimpulsen der Sender für Lichtimpulse angesteuert und es erfolgt die Ausgabe bzw. Unterdrückung des dem Synchronimpuls zuzuordnenden Lichtimpulses.On the first received reset pulse, the address generator reset and then generate with each received Synchronizing pulse, successively every address assignment of memory. The memory will be accordingly read out, the identification data are converted serially and fool the monoflop controlled by the sync pulses. Depending on the memory allocation, this corresponds to the Synchronized pulses of the transmitter for light impulses and the synchronization pulse is output or suppressed assigned light pulse.
Die Lichtimpulse werden vom Fotosensor der Abfrageeinrichtung aufgenommen und nach entsprechender Formierung und Verstärkung an die Auswerteeinrichtung übergeben. In der Auswerteeinrichtung werden durch Vergleich der Synchronimpulse mit den empfangenen Lichtimpulsen die im Datenträger abgespeicherten Identifikationsdaten dekodiert und zur weiteren Auswertung bereitgestellt.The light pulses are from the photo sensor of the interrogator added and after appropriate formation and reinforcement handed over to the evaluation device. In the evaluation device are compared with the sync pulses the light pulses received are those stored in the data carrier Identification data decoded and for further evaluation provided.
Durch die Kombination der hochfrequenten Energieübertragung bei gleichzeitiger Übertragung von Synchronisationsimpulsen durch Modulation des Energieträgers und der Übertragung der Identifikationsdaten vermittels der Infrarotverbindung zwischen Datenträger und Abfrageeinrichtung ist eine äußerst sichere Datenübertragung auch bei in weiten Grenzen (Zentimeter- bis Dezimeterbereich als technisch sinnvoll) veränderlicher Position von Datenträger und Hochfrequenzsender/Abfrageeinrichtung möglich.By combining high-frequency energy transmission with simultaneous transmission of synchronization pulses by modulating the energy source and transmitting the Identification data via the infrared connection between Disk and interrogator is an extreme secure data transmission even with wide limits (centimeter up to the decimeter range as technically sensible) Position of data carrier and radio frequency transmitter / interrogator possible.
Der schaltungstechnische Aufwand zur Realisierung insbesonde re der Datenträger ist gering.The circuitry effort for implementation in particular re the disk is small.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 10.Advantageous refinements of the invention result from claims 2 to 10.
Hervorzuheben ist dabei eine Ausgestaltungsvariante nach den Patentansprüchen 2 bzw. 3: In einem Ruhezustand der Anordnung, wenn keine Kopplung der Abfrageeinrichtung mit einem Datenträger gegeben ist, sendet der Sender für Lichtimpulse der Abfrageeinrichtung kontinuierlich in kurzen Zeitabständen Lichtimpulse mit von der Auswerteeinrichtung eingestellten Parametern, d. h. in einer entsprechenden Kodierung.A design variant according to the Claims 2 and 3: In an idle state of the arrangement, if the interrogator is not coupled to a Data carrier is given, the transmitter sends for light pulses the interrogator continuously at short intervals Light pulses with those set by the evaluation device Parameters, d. H. in an appropriate coding.
Solange diese Impulse nicht von der Oberfläche eines Datenträgers auf den Fotosensor der Abfrageeinrichtung reflektiert werden und in der Auswerteeinrichtung die Korrespondenz der empfangenen mit den ausgesandten Lichtimpulsen festgestellt wurde, was eine hohe Störsicherheit der Anordnung garantiert, bleibt der Hochfrequenzsender von der Auswerteeinrichtung, die geeignete Schaltelemente ansteuert, abgeschaltet.As long as these impulses do not come from the surface of a disk reflected on the photo sensor of the interrogator and the correspondence of the received with the emitted light pulses what guarantees a high interference immunity of the arrangement, the high-frequency transmitter remains from the evaluation device, controls the appropriate switching elements, switched off.
Erkennt die Auswerteeinrichtung über die empfangenen Lichtimpulse, daß eine Kopplung zu einem Datenträger gegeben ist, so wird der HF-Sender zugeschaltet und sendet kontinuierlich mit Steuerimpulsen modulierte hochfrequente Wellen.If the evaluation device recognizes the received light pulses, that there is a coupling to a data carrier, so the HF transmitter is switched on and transmits continuously Control pulses modulated high-frequency waves.
Mit dem Zuschalten des HF-Senders erfolgt vorzugsweise das Abschalten des Senders für Lichtimpulse der Abfrageeinrichtung über die Auswerteeinrichtung.This is preferably done when the HF transmitter is switched on Switch off the transmitter for light pulses from the interrogator via the evaluation device.
Der weitere funktionelle Ablauf der Objektidentifikation entspricht dem bereits beschriebenen.The further functional process of object identification corresponds to that already described.
Nach Abschluß des Identifikationsvorganges schaltet die Auswerteeinrichtung den HF-Sender samt Impulsgenerator wieder ab und den Sender für Lichtimpulse der Abfrageeinrichtung wieder zu.After the identification process has been completed, the evaluation device switches the HF transmitter together with the pulse generator and the transmitter for light pulses of the interrogator again to.
Durch die Einführung des zusätzlichen Senders für Lichtimpulse in der Abfrageeinrichtung, der über reflektierte Signale der Auswerteeinrichtung das Erkennen einer vorliegenden Verbindung der Abfrageeinrichtung mit einem Datenträger ermöglicht, braucht der HF-Sender nur für die eigentlichen Identifikationsvorgänge betrieben zu werden. Damit werden ständige Identifikationszyklen bei nicht vorhandenen Datenträgern vermieden. By introducing the additional transmitter for light pulses in the interrogator, which is about reflected signals the evaluation device recognizes an existing connection enables the interrogator with a data carrier, the RF transmitter only needs for the actual identification processes to be operated. It will be permanent Identification cycles for non-existent data carriers avoided.
Der zusätzlich erforderliche Schaltungsaufwand ist sehr gering, da als Empfangs- und Auswerteelemente für die reflektierten Signale ohnehin vorhandene Baugruppen der Abfrageeinrichtung genutzt werden.The additional circuitry required is very low, because as reception and evaluation elements for the reflected Signals of the interrogation device already present be used.
Die Erfindung sei nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und vier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment and four drawings explained in more detail. It shows
Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anord nung Fig. 1 shows the block diagram of the Anord invention
Fig. 2 den Stromlaufplan eines Datenträgers Fig. 2 shows the circuit diagram of a data carrier
Fig. 3 den Stromlaufplan einer Abfrageeinrichtung Fig. 3 shows the circuit diagram of an interrogator
Fig. 4a ein Impulsdiagramm der demodulierten HF-Spannung im Datenträger FIG. 4a is a timing diagram of the demodulated RF voltage in the data carrier
Fig. 4b ein Impulsdiagramm der Steuerimpulse für den Sender für Lichtimpulse. Fig. 4b is a timing diagram of the control pulses for the transmitter for light pulses.
Wie in Fig. 1 dargestellt, verwendet die erfindungsgemäße Anordnung eine Abfrageeinrichtung 1 und den zu identifizierenden Objekten jeweils zugeordnete, als Codekarte ausgeführte Datenträger 2, wovon einer dargestellt ist.As shown in FIG. 1, the arrangement according to the invention uses an interrogation device 1 and data carriers 2 , each of which is assigned a code card and is assigned to the objects to be identified, one of which is shown.
Die Abfrageeinrichtung 1 enthält einen Hochfrequenzgenerator 3.1, der über einen Modulator 3.2 eine Hochfrequenzendstufe 3.3 ansteuert, an die eine als Ferritantenne ausgeführte Sendeantenne 3.4 angeschlossen ist.The interrogation device 1 contains a high-frequency generator 3.1 , which controls a high-frequency output stage 3.3 via a modulator 3.2 , to which a transmission antenna 3.4 designed as a ferrite antenna is connected.
Der so konfigurierte Hochfrequenzsender 3 ist über einen Schalter 4, der von einer Auswerteeinrichtung 5 der Abfrageeinrichtung 1 angesteuert wird, zu- bzw. abschaltbar.The high-frequency transmitter 3 configured in this way can be switched on or off via a switch 4 , which is controlled by an evaluation device 5 of the interrogation device 1 .
Er überträgt induktiv auf die Codekarte 2 die für deren Stromversorgung erforderliche Energie. Dabei sind der HF- Energie Steuerimpulse in Form von Rücksetz- und Synchronimpulsen aufmoduliert. Dazu wird der Modulator 3.2 von einem Synchronimpulsgenerator 6 gesteuert, der an der Auswerteeinrichtung 5 angeschlossen ist.It inductively transmits to code card 2 the energy required for its power supply. The RF energy control pulses are modulated in the form of reset and synchronizing pulses. For this purpose, the modulator 3.2 is controlled by a synchronous pulse generator 6 , which is connected to the evaluation device 5 .
Des weiteren enthält die Abfrageeinrichtung 1 einen Sender für Lichtimpulse 7, der ebenfalls von der Auswerteeinrichtung 5 angesteuert wird und in kurzen Zeitabständen in ihren Parametern definierte Lichtimpulse aussendet.Furthermore, the interrogation device 1 contains a transmitter for light pulses 7 , which is also controlled by the evaluation device 5 and emits defined light pulses in their parameters at short time intervals.
Zum Empfang der reflektierten Impulse sowie von der Codekarte 2 gesendeten Informationen ist die Abfrageeinrichtung 1 mit einem Fotosensor 8 versehen. Ihm ist ein Verstärker 9 nachgeschaltet, dessen Ausgänge wieder mit der Auswerteeinrichtung 5 verbunden sind.In order to receive the reflected pulses and information sent by the code card 2 , the interrogation device 1 is provided with a photo sensor 8 . It is followed by an amplifier 9 , the outputs of which are again connected to the evaluation device 5 .
Die Auswerteeinrichtung 5 muß dabei nicht Bestandteil der Abfrageeinrichtung 1 sein, es kann z. B. ein separater Rechner oder ein Prozeßrechner der das Objektidentifikationssystem benutzenden Anlage verwendet werden, der die aufgenommenen Informationen verarbeitet und entsprechende Identifikationsdaten ausgibt bzw. zur weiteren Verarbeitung bereit stellt.The evaluation device 5 does not have to be part of the interrogation device 1 ; For example, a separate computer or a process computer of the system using the object identification system can be used, which processes the recorded information and outputs corresponding identification data or makes it available for further processing.
Eine Codekarte 2 ist von ihrer Oberflächenbeschaffenheit so ausgeführt, daß sie die von der Abfrageeinrichtung 1 gesendeten Lichtimpulse in hinreichendem Maße auf den Fotosensor 8 reflektiert.A surface of a code card 2 is designed such that it reflects the light pulses sent by the interrogator 1 to a sufficient extent onto the photosensor 8 .
Sie enthält, integriert in ihre Platine, eine gedruckte Rahmenantenne 10, die auf den Hochfrequenzsender 3 abgestimmt ist. Der Rahmenantenne 10 ist ein Kondensator 11 parallelgeschaltet, so daß ein Parallelschwingkreis gebildet wird.It contains, integrated into its circuit board, a printed loop antenna 10 which is tuned to the high-frequency transmitter 3 . The loop antenna 10 has a capacitor 11 connected in parallel, so that a parallel resonant circuit is formed.
An der Rahmenantenne 10 ist ein die Betriebsspannung Ub der Codekarte 2 bereitstellende Stromversorgungsschaltung 12 angeschlossen, deren Ausgänge mit einem Energiespeicher 13 verbunden sind.A power supply circuit 12 , which provides the operating voltage U b of the code card 2 and whose outputs are connected to an energy store 13, is connected to the loop antenna 10 .
Des weiteren ist die Rahmenantenne 10 mit einem Synchronimpulsfilter 14 zur Demodulation der der HF-Energie aufgeprägten Rücksetz- und Synchronimpulse verbunden. Es besitzt dementsprechend einen Rücksetzimpulse RESET und einen Synchronimpulse SYN ausgebenden Ausgang.Furthermore, the loop antenna 10 is connected to a synchronizing pulse filter 14 for demodulating the reset and synchronizing pulses impressed on the HF energy. Accordingly, it has a reset pulse RESET and a sync pulse output.
Diese Impulse sind wiederum auf die Eingänge eines Adreßgenerators 15 gelegt, dessen Ausgänge mit Adreßeingängen eines Speichers 16, in dem die Identifikationsdaten programmiert sind, verbunden sind. Auf entsprechende Initialisierung generiert der Adreßgenerator 15 nacheinander sukzessive die Adreßbelegungen des Speichers 16, so daß dieser ausgelesen wird.These pulses are in turn applied to the inputs of an address generator 15 , the outputs of which are connected to address inputs of a memory 16 in which the identification data are programmed. Upon appropriate initialization, the address generator 15 successively generates the address assignments of the memory 16 , so that it is read out.
An den Datenausgängen des Speichers 16 ist ein Parallel-Serien- Wandler 17 angeschlossen, der die parallel ausgelesenen Identifikationsdaten seriell ausgibt. Der Ausgang des Parallel- Serien-Wandlers 17 ist mit einem Ausgang einer Torschaltung 18 verbunden, an derem zweiten Eingang die Synchronimpulse SYN anliegen. Der Ausgang der Torschaltung 18 steuert ein Monoflop 19, so daß das Monoflop 19 mit über die Identifikationsdaten getorten Synchronimpulsen SYN angesteuert wird.A parallel-series converter 17 is connected to the data outputs of the memory 16 and outputs the identification data read out in parallel. The output of the parallel-series converter 17 is connected to an output of a gate circuit 18 , at whose second input the sync pulses SYN are applied. The output of the gate circuit 18 controls a monoflop 19 , so that the monoflop 19 is driven with sync pulses SYN gated by the identification data.
Der Ausgang des Monoflops 19 steuert einen Sender 20 für Lichtimpulse, über die die Identifikationsdaten an die Abfrageeinrichtung 1 übergeben werden. Dabei ist der Sender 20 aus einem elektronischen Schalter 20.1 und dem von ihm geschalteten eigentlichen Sender, einer Lichtquelle 20.2, aufgebaut. Die Lichtquelle 20.2 wird zur Ausgabe leistungsstarker Sendeimpulse vom Energiespeicher 13 gespeist.The output of the monoflop 19 controls a transmitter 20 for light pulses via which the identification data are transferred to the interrogation device 1 . The transmitter 20 is constructed from an electronic switch 20.1 and the actual transmitter, a light source 20.2 , which it switches. The light source 20.2 is fed by the energy store 13 in order to output powerful transmission pulses.
In Fig. 2 ist eine konkrete Ausführungsform für eine Codekarte 2 dargestellt.In FIG. 2, a concrete embodiment is shown for a code card 2.
Dabei bildet die Rahmenantenne L1 mit dem Kondensator C1 in bereits beschriebener Weise einen Eingangs- bzw. Empfangsschwingkreis. Ein Knoten des Schwingkreises ist auf Masse gelegt, am anderen Knoten sind zwei Dioden VD1; VD2 anodenseitig angeschlossen.The loop antenna L 1 forms with the capacitor C 1 an input or receive resonant circuit in the manner already described. One node of the resonant circuit is grounded, at the other node there are two diodes VD 1 ; VD 2 connected on the anode side.
Der Kathodenanschluß der Diode VD2 ist mit einem Anschluß eines Elektrolytkondensators C2, der Kathode einer Z-Diode VD3 und einem Anschluß eines Kondensators C4 verbunden, deren andere Anschlüsse an Masse liegen. Dabei bilden die Elemente VD2; C2; VD3; C4 die Stromversorgungsschaltung 12; am Knoten an der Anode der Z-Diode VD3 steht die durch Gleichrichtung mit nachfolgender Stabilisierung der an der Rahmenantenne L1 anliegenden HF-Spannung gewonnene Betriebsspannung Ub der Codekarte 2.The cathode connection of the diode VD 2 is connected to a connection of an electrolytic capacitor C 2 , the cathode of a Z-diode VD 3 and a connection of a capacitor C 4 , the other connections of which are connected to ground. The elements form VD 2 ; C 2 ; VD 3 ; C 4 the power supply circuit 12 ; at the node on the anode of the Z-diode VD 3 is the operating voltage U b of the code card 2 obtained by rectification with subsequent stabilization of the RF voltage applied to the loop antenna L 1 .
Dieser Knoten ist weiterhin über einen Widerstand R4 mit einem als Energiespeicher 13 fungierenden Elektrolytkondensator C5, dessen zweiter Anschluß an Masse gelegt ist, verbunden. Der Kondensator C5 realisiert eine Speicherung der Energie für den leistungsstarken Sendeimpuls des Senders 20.This node is also connected via a resistor R 4 to an electrolytic capacitor C 5 functioning as an energy store 13 , the second connection of which is connected to ground. The capacitor C 5 realizes the storage of the energy for the powerful transmission pulse of the transmitter 20 .
Der Kathodenanschluß der Diode VD1 ist über den Eingang eines Trigger-Negators D1.1 und über einen Widerstand R1 auf Masse geführt.The cathode connection of the diode VD 1 is connected to ground via the input of a trigger negator D 1.1 and via a resistor R 1 .
Der Ausgang des Negators D1.1 ist zunächst mit dem Takteingang eines RS-D-Flipflops D2 verbunden. Dabei liegt der Setzeingang des Flipflops D2 an Masse und der Dateneingang an der Betriebsspannung Ub. Der Datenausgang ist über einen Widerstand R3 auf den Rücksetzeingang des Flipflops D2 und über einen Kondensator C3 auf Masse gelegt. Damit ist das Flipflop D2 als Monoflop geschaltet, wobei die Elemente R3; C3 das Zeitglied bilden, so daß sich eine Zeitkonstante tau des Monoflops zu tau=R3 *C3 ergibt.The output of the negator D 1.1 is initially connected to the clock input of an RS-D flip-flop D 2 . The set input of the flip-flop D 2 is connected to ground and the data input to the operating voltage U b . The data output is connected to the reset input of the flip-flop D 2 via a resistor R 3 and to ground via a capacitor C 3 . The flip-flop D 2 is thus connected as a monoflop, the elements R 3 ; C 3 form the timing element so that a time constant tau of the monoflop results in tau = R 3 * C 3 .
Weiterhin ist der Ausgang des Negators D1.1 über einen Widerstand R2 auf einen Eingang eines Trigger-NAND-Gatters D1.2 geführt, dessen zweiter Eingang am negierten Ausgang des Flipflops D2 angeschlossen ist.Furthermore, the output of the negator D 1.1 is led via a resistor R 2 to an input of a trigger NAND gate D 1.2 , the second input of which is connected to the negated output of the flip-flop D 2 .
Die Elemente VD1; D1.1; R1; D2; R3; C3; R2; D1.2 bilden das Synchronimpulsfilter 14.The elements VD 1 ; D 1.1 ; R 1 ; D 2 ; R 3 ; C 3 ; R 2 ; D 1.2 form the synchronous pulse filter 14 .
Der Ausgang des NAND-Gatters D1.2 ist über einen weiteren Trigger-Negator D1.3 auf den Rücksetzeingang eines vierstelligen Binärzählers D3 gelegt, dessen Takteingang am Ausgang des Gatters D2 angeschlossen ist. Der Binärzähler D3 arbeitet als Adreßgenerator 15.The output of the NAND gate D 1.2 is connected via a further trigger negator D 1.3 to the reset input of a four-digit binary counter D 3 , the clock input of which is connected to the output of the gate D 2 . The binary counter D 3 works as an address generator 15 .
Die drei niedrigstwertigen der vier Ausgänge des Binärzählers D3 sind jeweils auf die drei Adreßeingänge eines ersten und zweiten 8-Kanal-Multiplexers D4; D5 und der höchstwertige Ausgang des Binärzählers D3 ist auf den negierten Auswahleingang des ersten Multiplexers D4 sowie negiert auf den negierten Auswahleingang des zweiten Multiplexers D5 geführt. Die beiden Multiplexer D4; D5 repräsentieren dabei den Parallel- Serien-Wandler 17.The three least significant of the four outputs of the binary counter D 3 are each assigned to the three address inputs of a first and second 8-channel multiplexer D 4 ; D 5 and the most significant output of the binary counter D 3 is led to the negated selection input of the first multiplexer D 4 and negated to the negated selection input of the second multiplexer D 5 . The two multiplexers D 4 ; D 5 represent the parallel-series converter 17 .
Der niedrigstwertige Dateneingang des ersten Multiplexers D4 ist mit der Betriebsspannung Ub, alle übrigen Dateneingänge der Multiplexer D4; D5 sind mit zugehörigen Datenausgängen einer Speicher-/Programmierschaltung P verbunden, in der die Programmierung der Identifikationsdaten vorgenommen ist. Diese sei nicht näher ausgeführt. Auf einfachste Weise, wie dargestellt, ist sie als Matrix aus Drahtbrücken realisiert, über die ihre Ausgänge mit der Betriebsspannung Ub verbunden werden. Ist für einen Ausgang eine Brücke vorhanden, so liegt die Betriebsspannung Ub am zugehörigen Eingang eines der Multiplexer D4; D5.The least significant data input of the first multiplexer D 4 is at the operating voltage U b , all other data inputs of the multiplexer D 4 ; D 5 are connected to associated data outputs of a memory / programming circuit P in which the programming of the identification data is carried out. This is not detailed. In the simplest way, as shown, it is implemented as a matrix of wire bridges, via which its outputs are connected to the operating voltage U b . If there is a bridge for an output, the operating voltage U b is at the associated input of one of the multiplexers D 4 ; D 5 .
In der Speicher-/Programmierschaltung P stehen 15 Bitstellen zur Programmierung zur Verfügung, so daß 2¹⁵=32 768 Zustände codiert abgespeichert werden können.There are 15 bit positions in the memory / programming circuit P. available for programming so that 2¹⁵ = 32 768 states can be stored coded.
Die Datenausgänge der Multiplexer D4; D5 sind miteinander verbunden auf den Dateneingang eines weiteren RS-D-Flipflops D6 geführt, dessen Setzeingang an Masse und deren Takteingang am Ausgang des Negators D1.1 angeschlossen ist. Der Dateneingang ist weiterhin über einen Widerstand R9 auf Masse gelegt. Der Ausgang des Flipflops D6 ist über einen Widerstand R6 auf den Rücksetzeingang des Flipflops D6 und über einen Kondensator C6 gegen Masse geschaltet. Damit arbeitet auch Flipflop D6 als Monoflop, d. h. es stellt das Monoflop 19 dar, wobei die Elemente R6; C6 das Zeitglied mit der Zeitkonstanten tau′=R6 *C6 bilden und das Monoflop über die Ausgangsdaten der Multiplexer D4; D5 an seinem Dateneingang getort wird.The data outputs of the multiplexers D 4 ; D 5 are connected together to the data input of a further RS-D flip-flop D 6 , the set input of which is connected to ground and the clock input of which is connected to the output of the negator D 1.1 . The data input is still connected to ground via a resistor R 9 . The output of flip-flop D6 is connected via a resistor R 6 to the reset input of flip-flop D 6 and via a capacitor C6 to ground. This also works flip-flop D 6 as a monoflop, ie it represents the monoflop 19 , the elements R 6 ; C 6 form the timing element with the time constant tau '= R 6 * C 6 and the monoflop over the output data of the multiplexer D 4 ; D 5 is gated at its data input.
Der negierte Ausgang des Flipflops D6 ist über einen Widerstand R8 auf den Basisanschluß eines pnp-Transistors VT1 geführt, dessen Emitteranschluß über einen Widerstand R7 am Betriebsspannungsanschluß des Kondensators C5 angeschlossen und in dessem Kollektorstromkreis eine Infrarot-LED BD1 gegen Masse geschaltet ist. Dabei bilden die genannten Elemente R7; R8; VT1; BD1 den Sender 20.The negated output of the flip-flop D 6 is guided via a resistor R 8 to the base connection of a pnp transistor VT 1 , the emitter connection of which is connected via a resistor R 7 to the operating voltage connection of the capacitor C 5 and an infrared LED BD 1 to ground in its collector circuit is switched. The elements R 7 ; R 8 ; VT 1 ; BD 1 the transmitter 20 .
Eine konkrete Ausführungsform für eine Abfrageeinrichtung 1 zeigt Fig. 3.A concrete embodiment of an interrogation device 1 is FIG. 3.
Diese enthält als Hochfrequenzgenerator 3.1 einen Schwingquarz Q, dessen einer Ausgang über einen Negator D7.1 und einen zweiten Negator D7.2 mit seinem zweiten Ausgang, der den Ausgang des HF-Generators 3.1 darstellt, verbunden ist. Zugleich ist der erste Ausgang des Schwingquarzes Q über einen Widerstand R10 auf den Eingang des zweiten Negators D7.2 gelegt.This contains, as high-frequency generator 3.1 a quartz oscillator Q, the an output through an inverter and a second inverter D 7.1 D 7.2 with its second output, which is the output of the RF generator 3.1 is connected. At the same time, the first output of the quartz crystal Q is connected to the input of the second negator D 7.2 via a resistor R 10 .
Der Ausgang des HF-Generators 3.1 ist auf einen Eingang eines NAND-Gatters D7.3 geführt, dessen zweiter Eingang über einen Widerstand R11 an einem Ausgang 01 eines als Auswerteeinrichtung 7 arbeitenden und die Funktion des Synchronimpulsgenerators 6 mit übernehmenden Einchipmikrorechners EMR angeschlossen ist.The output of the HF generator 3.1 is routed to an input of a NAND gate D 7.3 , the second input of which is connected via a resistor R 11 to an output 01 of an analyzer 7 which functions as a synchronizing pulse generator 6 and which takes over the single-chip microcomputer EMR.
Dabei erfolgt über den genannten Ausgang 01 das Zu- bzw. Abschalten des Hochfrequenzsenders 3 durch die Freigabe des als Torschaltung arbeitenden NAND-Gatters D7.3 sowie die Modulation der hochfrequenten Wellen durch die Ausgabe von Rücksetz- und Synchronimpulsen auf die Torschaltung (Austa sten).The output 01 switches the high-frequency transmitter 3 on and off by releasing the NAND gate D 7.3 working as a gate circuit and modulating the high-frequency waves by outputting reset and synchronizing pulses on the gate circuit (Austa most).
Der Ausgang des NAND-Gatters D7.3 ist über einen Negator D7.4 und einen Widerstand R12 auf den Basisanschluß eines npn- Transistors VT2 gelegt. Die Elemente R11; D7.3; D7.4; R12 stellen den Modulator 3.2 dar, das NAND-Gatter D7.3 übernimmt auch die Funktion des Schalters 4.The output of the NAND gate D 7.3 is connected via a negator D 7.4 and a resistor R 12 to the base connection of an NPN transistor VT 2 . The elements R 11 ; D 7.3 ; D 7.4 ; R 12 represent the modulator 3.2 , the NAND gate D 7.3 also takes over the function of the switch 4 .
Der Transistor VT2 repräsentiert die HF-Endstufe 3.3 und treibt in seinem Kollektorstromkreis gegen die Betriebsspannung Ub′ der Abfrageeinrichtung 1 die als Ferritantenne L2 ausgeführte Sendeantenne 3.4, der ein Kondensator C7 zu einem Parallelschwingkreis parallelgeschaltet ist.The transistor VT 2 represents the RF output stage 3.3 and drives in its collector circuit against the operating voltage U b 'of the interrogation device 1, the transmission antenna 3.4 designed as a ferrite antenna L 2 , which is a capacitor C 7 connected in parallel to a parallel resonant circuit.
An einem nächsten Ausgang 02 des Einchipmikrorechners EMR ist über einen Widerstand R13 ein npn-Transistor VT3 angeschlossen, der in seinem Kollektorkreis gegen die Betriebsspannung Ub′ eine Infrarot-LED BD2 treibt. Angesteuert vom Einchipmikrorechner EMR, gibt dieser Sender 7 Lichtimpulse einer im Rechner EMR generierten Form in kurzen Abständen aus.At a next output 02 of the single-chip microcomputer EMR an npn transistor VT 3 is connected via a resistor R 13 , which drives an infrared LED BD 2 in its collector circuit against the operating voltage U b '. Controlled by the single-chip microcomputer EMR, this transmitter emits 7 light pulses of a form generated in the computer EMR at short intervals.
Weiterhin enthält die Abfrageeinrichtung 1 einen als Fotosensor 8 dienenden Infrarotempfänger. Dieser besteht in stark vereinfachter Ausführung aus einer Fotodiode VT4, die kathodenseitig an Masse liegt und deren Anodenanschluß mit dem Eingang eines über einen Widerstand R14 rückgekoppelten Operationsverstärkers A1 verbunden ist. Dessen Ausgang ist an einem Eingang I1 des Einchipmikrorechners EMR angeschlossen. Der Einchipmikrorechner EMR besitzt Kommunikationsmöglichkeiten über ein RTTY-Interface, wozu über Treiber ET bzw. ST geführte Eingangsports ED bzw. Ausgangsports SD vorgesehen sind. Weiterhin ist zur visuellen Ausgabe der empfangenen und verarbeiteten Identifikationsdaten in der Abfrageeinrichtung eine Anzeigeeinheit BD3 implementiert, die über Dekoder/Treiber D8 an einem weiteren Ausgangsport 03 des Einchipmikrorechners EMR angeschlossen sind.Furthermore, the interrogation device 1 contains an infrared receiver serving as a photo sensor 8 . In a very simplified version, this consists of a photodiode VT 4 , which is connected to ground on the cathode side and whose anode connection is connected to the input of an operational amplifier A 1 fed back via a resistor R 14 . Its output is connected to an input I 1 of the single-chip microcomputer EMR. The single-chip microcomputer EMR has communication options via an RTTY interface, for which purpose input ports ED or output ports SD are provided via drivers ET or ST. Furthermore, a display unit BD 3 is implemented for the visual output of the received and processed identification data, which are connected via decoders / drivers D 8 to a further output port 03 of the single-chip microcomputer EMR.
Nachfolgend sei die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung
im Komplex erläutert:
In einem Ruhezustand der Anordnung, wenn keine Kopplung der
Abfrageeinrichtung 1 zu einer Codekarte 2 gegeben ist, werden
am zugehörigen Ausgang 02 des Einchipmikrorechners EMR periodisch
kurze Steuerimpulse ausgegeben, mit denen über Transistor
VT3 die Infrarot-LED BD2 angesteuert wird, die entsprechende
codierte Lichtimpulse aussendet. Solange diese Impulse
nicht von der Oberfläche einer Codekarte 2 auf die Fotodiode
VT4 der Abfrageeinrichtung 1 reflektiert werden und nicht
nach einer Verstärkung und Formierung über die Elemente A1;
R14 im Einchipmikrorechner EMR als zu den ausgesendeten
Lichtimpulsen korrespondierend erkannt wurden, wird über den
Ausgang 01 des Einchipmikrorechners EMR das NAND-Gatter D7.3
nicht freigegeben, so daß der HF-Sender 3 abgeschaltet
bleibt.The function of the arrangement according to the invention in the complex is explained below:
In an idle state of the arrangement, when there is no coupling of the interrogation device 1 to a code card 2 , short control pulses are periodically output at the associated output 02 of the single-chip microcomputer EMR, with which the infrared LED BD 2 is controlled via transistor VT 3 and codes the corresponding one Emits light pulses. As long as these pulses are not reflected from the surface of a code card 2 onto the photodiode VT 4 of the interrogation device 1 and not after amplification and formation via the elements A 1 ; R 14 in the single-chip microcomputer EMR were recognized as corresponding to the emitted light pulses, the NAND gate D 7.3 is not released via the output 01 of the single-chip microcomputer EMR, so that the RF transmitter 3 remains switched off.
Erkennt der Einchipmikrorechner EMR anhand empfangener Lichtimpulse, daß eine Kopplung zu einer Codekarte 2 vorliegt, so wird vom Ausgang 01 die Torschaltung (NAND-Gatter D7.3) freigegeben und damit der HF-Sender 3 zugeschaltet. Dieser sendet nun kontinuierlich mit Steuerimpulsen modulierte hochfrequente Wellen. Die dabei verwendete Frequenz ist relativ hoch und sei im Beispiel mit 13,560 MHz anzugeben.If the single-chip microcomputer EMR recognizes on the basis of received light pulses that there is a coupling to a code card 2 , the gate 01 (NAND gate D 7.3 ) is released by the output 01 and the RF transmitter 3 is thus switched on. This now sends high-frequency waves modulated with control pulses. The frequency used is relatively high and should be specified in the example at 13.560 MHz.
Allgemein werden die HF-Schwingungen, gesteuert vom Einchipmikrorechner EMR, über den Modulator 3.2 durch Impulse unterschiedlicher Breite moduliert. Im Beispiel werden Impulse einer Breite A als Rücksetzimpulse und Impulse mit einer gegenüber A deutlich geringeren Breite B als Synchronimpulse verwendet.In general, the RF vibrations, controlled by the single-chip microcomputer EMR, are modulated by the modulator 3.2 by pulses of different widths. In the example, pulses of width A are used as reset pulses and pulses with a width B that is significantly smaller than A are used as synchronizing pulses.
Gleichzeitig zum Zuschalten des HF-Senders 3 wird Transistor VT3 nicht mehr vom Einchipmikrorechner EMR angesteuert, was einem Abschalten des Senders 7 entspricht.At the same time as the RF transmitter 3 is switched on, the transistor VT 3 is no longer activated by the single-chip microcomputer EMR, which corresponds to the transmitter 7 being switched off.
Während des Identifikationsvorganges wird vom HF-Generator 3 der Abfrageeinrichtung 1 über die Ferritantenne L2 induktiv Energie auf die gedruckte Rahmenantenne L1 der Codekarte 2 übertragen.During the identification process, the RF generator 3 of the interrogation device 1 inductively transmits energy to the printed loop antenna L 1 of the code card 2 via the ferrite antenna L 2 .
Die induzierte HF-Spannung liegt dabei an der Diode VD2 zur Ableitung der Betriebsspannung Ub, was bereits beschrieben wurde, und an der Diode VD1 The induced RF voltage is applied to the diode VD 2 for deriving the operating voltage U b , which has already been described, and to the diode VD 1
Über die Diode VD1, Widerstand R1 und die (nicht dargestellte) Eingangskapazität des Negators D1.1 erfolgt die Demodulation der aufgeprägten Impulse; diese stehen dann als Rücksetz- RESET und Synchronimpulse SYN low-aktiv am Widerstand R1 zur Verfügung.The demodulation of the impressed pulses takes place via the diode VD 1 , resistor R 1 and the (not shown) input capacitance of the negator D 1.1 ; these are then available as a reset RESET and sync pulses SYN low-active at resistor R 1 .
Fig. 4a zeigt das zugehörige Taktdiagramm. FIG. 4a shows the associated timing diagram.
In einer ersten Phase nach dem Zuschalten des HF-Senders 3 wird die HF-Energie nur mit Rücksetzimpulsen RESET moduliert. Damit wird die Verbindung zwischen Codekarte 2 und Abfrageeinrichtung 1 auf ihre Stabilität und Güte geprüft.In a first phase after switching on the RF transmitter 3 , the RF energy is modulated only with reset pulses RESET. The connection between code card 2 and interrogator 1 is thus checked for its stability and quality.
Die Impulsbreite der verwendeten Rücksetzimpulse RESET ist dabei größer als die gewählte Zeitkonstante tau=R3 *C3 des als erstes Monoflop geschalteten Flipflops D2.The pulse width of the reset pulses RESET used is greater than the selected time constant tau = R 3 * C 3 of the flip-flop D 2 switched as the first monoflop.
Dieses Monoflop wirkt nun in Verbindung mit den Triggernegatoren D1.2; D1.3 als Impulsbreitendiskriminator.This monoflop now works in conjunction with the trigger negators D 1.2 ; D 1.3 as a pulse width discriminator.
Der zu Beginn einer Identifikationsoperation empfangene erste Rücksetzimpulse RESET schaltet das NAND-Gatter D1.2 auf Low, so daß über den Negator D1.3 der Rücksetzeingang des Binärzählers D3 aktiviert und der Binärzähler D3 zurückgestellt wird. Von den Multiplexern D4; D5 wird damit der Multiplexer D4 mit seiner niedrigstwertigen Adresse angesprochen. An seinem Ausgang wird in diesem Zustand wegen der am niedrigstwertigen Dateneingang fest anliegenden Betriebsspannung Ub ein logischer High-Pegel erzeugt. Dieser liegt am Dateneingang des Flipflops D6 an.The first reset pulse RESET received at the beginning of an identification operation switches the NAND gate D 1.2 to low, so that the reset input of the binary counter D 3 is activated via the negator D 1.3 and the binary counter D 3 is reset. From the multiplexers D 4 ; D 5 is thus addressed to the multiplexer D 4 with its least significant address. In this state, a logic high level is generated at its output in this state because of the operating voltage U b that is permanently present at the lowest-value data input. This is present at the data input of the flip-flop D 6 .
Mit der Vorderflanke des nächsten Rücksetzimpulses RESET wird das als zweites Monoflop geschaltete Flipflop D6 gestartet. Dessen Zeitkonstante tau′ bestimmt die Breite des von der Infrarot-LED BD1 ausgesendeten Lichtimpulses. Seine Intensität kann über den Widerstand R7 eingestellt werden.The flip-flop D 6, which is switched as a second monoflop, is started with the leading edge of the next reset pulse RESET. Whose time constant tau 'determines the width of the light pulse emitted by the infrared LED BD 1 . Its intensity can be adjusted via the resistor R 7 .
Sobald von der Abfrageeinrichtung 1 über die Fotodiode VT4 diese Impulse sicher und eindeutig empfangen wurden, werden der HF-Energie die schmaleren Synchronimpulse SYN aufgeprägt. Weil deren Impulsbreite kleiner als die Zeitkonstante tau ist, gelangen wegen des jetzt gesperrten NAND-Gatters D1.2 und des sich aus der Eingangskapazität des NAND-Gatters D1.2 (nicht dargestellt) und dem Widerstand R2 gebildeten Zeitverzögerungsgliedes keine Rücksetzimpulse RESET mehr zum Binärzähler D3. Dadurch wird mit jedem Synchronimpuls SYN der Zählerstand des Binärzählers D3 um Eins erhöht.As soon as these pulses have been reliably and clearly received by the interrogator 1 via the photodiode VT 4 , the narrower sync pulses SYN are impressed on the RF energy. Because their pulse width is smaller than the time constant tau, due to the now blocked NAND gate D 1.2 and the time delay formed from the input capacitance of the NAND gate D 1.2 (not shown) and the resistor R 2 , no reset pulses RESET reach the binary counter D. 3rd As a result, the counter reading of the binary counter D 3 is increased by one with each sync pulse SYN.
Die Multiplexer D4; D5 schalten den am entsprechend des Zählerzustandes, d. h. der anliegenden Adresse, ausgewählten Eingang liegenden Zustand, der von der Speicher-/Programmierschaltung P übernommen wird, auf den Dateneingang des Flipflops D6 durch. Der Widerstand R9 realisiert bei offenem Multiplexereingang Low-Pegel am Dateneingang des Flipflops D6, bei geschlossenen Drahtbrücken führt der Dateneingang High-Pegel (Ub).The multiplexers D 4 ; D 5 switch the state located at the input selected in accordance with the counter state, ie the address present, which is taken over by the memory / programming circuit P, to the data input of the flip-flop D 6 . When the multiplexer input is open, the resistor R 9 realizes a low level at the data input of the flip-flop D 6 , and when the wire bridges are closed, the data input has a high level (U b ).
Nur wenn am Dateneingang High-Pegel anliegt, wird mit der Vorderflanke des Synchronimpulses SYN ein Lichtimpuls ausgesendet. Bei Low-Pegel am Dateneingang fehlt der zum jeweili gen Synchronimpuls SYN korrespondierende Lichtimpuls.Only if there is a high level at the data input is the Leading edge of the sync pulse SYN emitted a light pulse. If the level at the data input is low, it is missing for the respective corresponding sync pulse SYN corresponding light pulse.
Fig. 4b zeigt dazu ein Impulsdiagramm der Steuerimpulse für die Infrarot-LED BD1. FIG. 4b shows to a timing chart of control pulses for the infrared LED BD1.
Im Einchipmikrorechner EMR als Auswerteeinrichtung 5 werden aus der Korrespondenz bzw. dem Ausbleiben der Lichtimpulse zu den Synchronisationsimpulsen SYN die Identifikationsdaten dekodiert.In the single-chip microcomputer EMR as evaluation device 5 , the identification data is decoded from the correspondence or the absence of the light pulses to the synchronization pulses SYN.
Die Auswerteeinrichtung 5 braucht also lediglich - unter Berücksichtigung von Zeitverzögerungen - während eines sehr kleinen Zeitfensters nach Aussenden des Synchronisationsimpulses SYN den Fotosensor 8 zu aktivieren, um das Vorhandensein von Antwortimpulsen zu detektieren. Damit wird eine äußerst störsichere Übertragung erreicht.The evaluation device 5 therefore only needs - taking into account time delays - to activate the photosensor 8 during a very small time window after the synchronization pulse SYN has been transmitted in order to detect the presence of response pulses. This ensures extremely interference-free transmission.
Nach Abschluß des Identifikationsvorganges schaltet die Auswerteeinrichtung 5 den HF-Sender 3 wieder ab und steuert die Infrarot-LED BD2 in der Abfrageeinrichtung 1 wieder mit Impulsen an. Bis zur Ansteuerung der Infrarot-LED BD2 kann dabei noch eine Zeitverzögerung im Einchipmikrorechner EMR programmiert sein.After completion of the identification process, the evaluation device 5 switches the HF transmitter 3 off again and controls the infrared LED BD 2 in the interrogation device 1 again with pulses. Until the infrared LED BD 2 is activated, a time delay can also be programmed in the single-chip microcomputer EMR.
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