DD294830A5 - ARRANGEMENT FOR OBJECT IDENTIFICATION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Objektidentifikation, die vorzugsweise bei der automatisierten Warenerkennung, einer Kontrolle oder Identifizierung von Objekten im Produktionsprozesz, in Transportprozessen, aber auch als elektronische Schlieszeinrichtung in der Sicherungstechnik oder zur Personenidentifizierung bzw. -kontrolle Verwendung finden kann. Sie loest die Aufgabe, eine solche Anordnung zu entwickeln, bei welcher ein die Energieversorgung von verwendeten Datentraegern realisierender Sender einer Abfrageeinrichtung nur bei Bedarf, also fuer einen Auslesevorgang, betrieben wird, und dafuer die potentiellen Moeglichkeiten der Abfrageeinrichtung und der Datentraeger selbst ausgenutzt werden. Dabei wird Datentraegern von einer Abfrageeinrichtung induktiv Energie in Form von impulsmodulierten HF-Wellen uebertragen. In den Datentraegern werden daraus eine Betriebsspannung gewonnen sowie Ruecksetz- und Synchronimpulse demoduliert. Die Datentraeger enthalten weiterhin mit den Identifikationsdaten programmierte Speicher, die auf Initialisierung ausgelesen werden. Je nach Speicherbelegung werden korrespondierend zu den Synchronimpulsen Lichtimpulse ueber einen Infrarotsender und einen Fotosensor an die Abfrageeinrichtung, in der die Identifikationsdaten dekodiert und zur Auswertung bereitgestellt werden, ausgegeben. Erfindungsgemaesz sendet ein zusaetzlicher Infrarotsender der Abfrageeinrichtung Impulse aus, die bei Kopplung mit einem Datentraeger von diesem auf den Fotosensor reflektiert werden. Erst nach dem Erkennen dieser reflektierten Impulse wird der HF-Sender fuer einen Identifikationsvorgang zugeschaltet. Fig. 1{Objektidentifikation; Abfrageeinrichtung; Datentraeger; Codekarte; Hochfrequenzsender; hochfrequente Wellen, impulsmoduliert; Rahmenantenne; Synchronimpuls; Infrarotsender}The invention relates to an arrangement for object identification, which can preferably be used in automated goods recognition, control or identification of objects in the Produktionsprozesz, in transport processes, but also as an electronic locking device in security technology or for personal identification or control. It solves the problem to develop such an arrangement in which a power supply used by data carriers realizing transmitter an interrogator only when needed, so for a read operation, operated, and that the potential possibilities of the interrogator and the data carrier itself be exploited. In this case, data carriers are inductively transferred energy by an interrogation device in the form of pulse-modulated RF waves. The data carriers are used to generate an operating voltage and to demodulate reset and synchronizing pulses. The data carriers also contain memories programmed with the identification data, which are read out on initialization. Depending on the memory occupancy corresponding to the sync pulses light pulses via an infrared transmitter and a photo sensor to the interrogator, in which the identification data are decoded and provided for evaluation output. According to the invention, an additional infrared transmitter of the interrogator emits pulses which, when coupled to a data carrier, reflect pulses therefrom onto the photosensor. Only after the detection of these reflected pulses of the RF transmitter is switched on for an identification process. Fig. 1 {object identification; Interrogator; Datentraeger; Code card; RF transmitter; high-frequency waves, pulse-modulated; Loop antenna; Sync pulse; Infrared transmitter}
Description
Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Objektidentifikaion, bestehend aus einer Abfrageeinrichtung und ggf. mehreren Datenträgern, die günstigerweise eis 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 computergesteuerten 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 Objektidentifikaion, consisting of an interrogator and possibly multiple disks that are conveniently ice flat code card (in check card format) executed and attached respectively to or in the surface of the objects to be identified and of the interrogator at possible relative distances can be read from a few centimeters to decimeters, the arrangement preferably in the automated goods identification, control or identification of objects in the production process, in particular in the context of computer-aided manufacturing (CIM), in transport processes, but also as an electronic locking device in the security technology or Person identification or control can be used.
unterschiedlichste Anwendungen bekannt. In ihrer Grundkonfiguration bestehen sie stets aus einer Abfrageeinrichtung sowie den zu identifizierenden Objekten zugeordneten Datenträgern.various applications known. In their basic configuration, they always consist of an interrogation device and the data carriers assigned to objects to be identified.
aufgebracht werden. Allgemein verbreitet sind dabei Strichcodes, die insbesondere bei der Warenerkennung eine großebe applied. Bar codes are generally widespread, especially in goods recognition
unldentifizierbar werden. Zur Veränderung der codierten Daten müssen jeweils die alten Strichcodemarkierungen entfernt und neue aufgebracht werden.become unidentifiable. In order to change the coded data, the old barcode marks must be removed and new ones applied.
abgespeicherten Informationen Ober Trägermedien aktiv ausgeben.stored information Actively output carrier media.
induktiv von einer Sendespule aus mit Energie versorgt werden.be inductively powered by a transmitting coil.
und der Induzierten Spannung die Daten gewonnen.and the induced voltage recovered the data.
sich auf diese Weise nur sehr wenige Informationen übertragen, auch ergeben sich Probleme hinsichtlich der Störsicherheit.If very little information is transmitted in this way, problems with regard to noise immunity also arise.
erforderliche Energie über ein mit Synchronisatlonseignalen frequenzmoduliertes HF-Si(jnal übertragen, die Datenausgabe an die Feststation erfolgt mittels eines amplitudenmodulierten HF-Signales.required energy via a frequency modulated with Synchronisatlonseignalen RF Si (jnal transmitted, the data output to the base station by means of an amplitude modulated RF signal.
-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.-Fototransistoren designed, The data carriers can be read out here and described with new data. In addition, it is still possible to output selected data via an LCD display on the data medium.
der Stromversorgung zulässig ist.the power supply is allowed.
sowie der größere Schaltungsaufwand und damit höhere Kosten stellen die gravierenden Nachteile dieses Systems dar.as well as the greater circuit complexity and thus higher costs represent the serious disadvantages of this system.
daraus eine Betriebsspannung gewonnen sowie Rücksetz- und Synchronimpulse demoduliert. Die Datenträger enthalten weiterhin mit den Identifikationsdaten programmierte Speicher, die auf Initialisierung ausgelesen werden. Je nachFrom this an operating voltage is obtained as well as demodulated reset and synchronizing pulses. The data carriers also contain memories programmed with the identification data, which are read out on initialization. Depending on
an einen Fotosensorder Abfrageeinrichtung, in derdie Identifikationsdaten dekodiert undzur Auswertung bereitgestellt werden, ausgegeben.to a photosensor interrogator in which the identification data is decoded and provided for evaluation.
ununterbrochen in Betrieb und sendet die impulsmodulierte HF-Energie. Diese wird aber tatsächlich nur zu den wenigecontinuously in operation and transmits the pulse modulated RF energy. This is actually only the few
Das Ziel der Erfindung ist die Verringerung des Stromverbrauchs und die Erhöhung der Lebensdauer eines in der Abfrageeinrichtung einer Anordnung zur Objektidentifikation verwendeten Senders, wobei die Anordnung mit geringstem Aufwand realisierbar ist und die Übertragung einer größeren Zahl von Informationen über variable Entfernungen im Zentimeterbis Dezimeterbereich gestattet, ohne daß den zu identifizierenden Objekten zugeordnete Datenträger eine autonome interne Energieversorgung besitzen.The object of the invention is to reduce the power consumption and increase the life of a transmitter used in the interrogator of an object identification arrangement, the arrangement being practicable with the least amount of effort and allowing the transmission of a greater number of variable distance information in the centimeter to decimeter range without that the data carriers assigned to objects to be identified have an autonomous internal power supply.
also für einen Auslesevorgang, betrieben wird und dafür die potentiellen Möglichkeiten der Abfrageeinrichtung und derSo for a read-out, operated and for the potential possibilities of the interrogator and the
ausgestattet, der mit einer Auswerteeinrichtung zur Feststellung von Identifikationsdaten verbunden ist. Der Datenträger ist mit einer die ihm zur Energieversorgung von der Abfrageeinrichtung bereitgestellte Hochfrequenzenergie empfangenden Antenne versehen. An der Empfangsantenne sind eine die Betriebsspannung des Datenträgers bereitstellendeequipped, which is connected to an evaluation device for the determination of identification data. The data carrier is provided with an antenna receiving the energy supply from the interrogator device for receiving high-frequency energy. At the receiving antenna are the operating voltage of the disk providing
empfangenen Hochfrequenzenergie angeschlossen. Diese Impulse sind auf einen Adreßgenerator geführt, dessen Ausgänge mit den Adreßeingängen eines Speichers, in dem die Identifikationsdaten abgelegt sind, verbunden sind. Datenausgänge desreceived radio frequency energy. These pulses are passed to an address generator whose outputs are connected to the address inputs of a memory in which the identification data are stored. Data outputs of the
iJchtimpulse angeschlossen ist.i moment pulses is connected.
diese Impulse passiv reflektierend ausgeführt. Vom die reflektierten Impulse aufnehmenden Fotosensor der Abfrageeinrichtung sind über die Auswerteeinrichtung Mittel zum Ein- und Ausschalten des Hochfrequenzsendars angesteuert.these pulses passively reflective executed. From the reflected pulses receiving photosensor of the interrogator means are controlled by the evaluation device for switching on and off of the high-frequency transmitter.
angesteuert.driven.
der Sender für Lichtimpulse der Abfrageeinrichtung kontinuierlich in kurzen Zeitabständen Lichtimpulse mit von derthe transmitter for light pulses of the interrogator continuously at short intervals light pulses from the
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.Surface of a data carrier to the photosensor of the interrogator are reflected and in the evaluation, the correspondence of the received was detected with the emitted light pulses, which guarantees a high noise immunity of the arrangement, the radio frequency transmitter of the evaluation device, which controls suitable switching elements, switched off.
Erkennt die Auswerteeinrichtung Ober 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. . Mit dem Zuschalten des HF-Senders erfolgt vorzugsweise das Abschalten des Senders für Lichtimpulse der Abfrageeinrichtung über die Auswerteeinrichtung.If the evaluation unit detects the received light pulses) that there is a coupling to a data carrier, then the RF transmitter is switched on and transmits continuously modulated high-frequency waves with control pulses. , With the connection of the RF transmitter is preferably the switching off of the transmitter for light pulses of the interrogator via the evaluation.
Durch die vorwiegend induktive Kopplung wird dem Datenträger 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.Due to the predominantly inductive coupling, the data carrier is transmitted via its receiving antenna, the RF energy. In the power supply circuit, the operating voltage of the data carrier is obtained therefrom via rectification and stabilization. The connected energy storage realizes a storage for an output of powerful light pulses via the transmitter.
Über das Synchronfilter erfolgt die Demodulation der dem HF-Trägersignal aufmodulierten Impulse. Diese werden nach ihren Parametern unterschieden/so daß Synchron- und Rücksetzimpulse abgeleitet werden können.The demodulation of the pulses modulated by the RF carrier signal takes place via the synchronizing filter. These are distinguished according to their parameters / so that synchronous and reset pulses can be derived.
In einer ersten Phase nach dem Zuschalten des HF-Senders wird die HF-Energie nur mit Rücksetzimpulsen moduliert. Damit wird die Verbindung zwischen Datenträger und Abfrageeinrichtung auf ihre Stabilität und Güte geprüft. Auf den ersten empfangenen Rücksetzimpuls wird der Adreßgenerator rückgesetzt, die damit adressierte Speicherbelegung, deren Daten vorzugsweise für den Test festgelegt worden sind, wird ausgelesen, die Daten werden umgesetzt und toren das von den Synchronimpulsen angesteuerte Monoflop. Der vom Monoflop angesteuerte Sender für Lichtimpulse des Datenträgers sendet zu den der übertragenen HF-Energie nufmodulierten Lichtimpulsen korrespondierende Lichtimpulse. Sobald vom Fotosensorder Abfrageeinrichtung diese Impulse aufgenommen und in der Auswerteeinrichtung erkannt wurden, steuert die Auswerteeinrichtung den Synchronimpulsgenerator so an, daß die HF-Energie nunmehr mit Synchronimpulsen moduliert wird.In a first phase after switching on the RF transmitter, the RF energy is only modulated with reset pulses. This checks the connection between the data medium and the query device for their stability and quality. The address generator is reset to the first received reset pulse, the memory assignment addressed thereby, whose data has preferably been determined for the test, is read out, the data is converted and the monoflop driven by the synchronization pulses is triggered. The monoflop-controlled transmitter for light pulses of the data carrier transmits corresponding light pulses to the light pulses which are nub-modulated to the transmitted RF energy. As soon as these pulses were picked up by the photosensor interrogator and recognized in the evaluation device, the evaluation device controls the sync pulse generator in such a way that the RF energy is now modulated with sync pulses.
Diese Synchronimpulse werden im Datenträger demoduliert. Nunmehr generiert der Adreßgenerator, mit jedem empfangenen Synchronimpulsfortschaltend, 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.These sync pulses are demodulated in the data carrier. Now, the address generator successively generates each address assignment of the memory with each synchronizing pulse received. The memory is read out accordingly, the identification data are converted serially and open the monoflop controlled by the synchronizing pulses. Depending on the memory occupancy, the transmitter is thus triggered for light pulses corresponding to the synchronizing pulses and the output or suppression of the light pulse to be assigned to the synchronizing pulse takes place.
Die l.ichtlmpulse werden wieder vom Fotosensor der Abtrageeinrichtung 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 picked up again by the photosensor of the removal device and transferred to the evaluation device after appropriate formation and amplification. In the evaluation device, the identification data stored in the data carrier are decoded by comparison of the synchronization pulses with the received light pulses and provided for further evaluation.
Nach Abschluß des Identifikationsvorganges schaltet die Auswerteeinrichtung den HF-Sender samt Impulsgenerator wieder ab und den Sender für Lichtimpulse der Abfrageeinrichtung wieder zu.After completion of the identification process, the evaluation switches off the RF transmitter including the pulse generator again and the transmitter for light pulses of the interrogator back to.
Durch die Einführung des zusätzlichen Senders für Lichtimpulse In der Abfragneinrichtung, der über Reflexsignale 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.Due to the introduction of the additional transmitter for light pulses in the Abfragneinrichtung which enables the recognition of an existing connection of the interrogator with a disk via reflex signals of the evaluation, the RF transmitter needs to be operated only for the actual identification operations. This avoids constant identification cycles for non-existent data carriers.
Der zusätzliche erforderliche Schaltungsaufwand ist sehr gering, da als Empfangs- und Auswerteelemente für die Reflexsignale ohnehin vorhandene Baugruppen der Abfrageeinrichtung genutzt werden.The additional circuitry required is very low, since already used as receiving and evaluating elements for the reflex signals modules of the interrogator.
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 Dazimeterbereich als technisch sinnvoll) veränderlicher Position von Datenträger und Hochfrequenzsender/Abfrageeinrichtung möglich.Through the combination of high-frequency energy transmission with simultaneous transmission of synchronization pulses by modulation of the energy carrier and the transmission of identification data by means of the infrared connection between data carrier and interrogator is extremely secure data transmission even in wide limits (centimeters to Dazimeterbereich as technically meaningful) variable position of disk and radio frequency transmitter / interrogator possible.
angesteuert wird und in kurzen Zeitabständen in ihren Parametern definierte Lichtimpulse aussendet.is controlled and emitted at short intervals in their parameters defined light pulses.
einem Fotosensor 8 versehen, ihm ist ein Verstärker 9 nachgeschaltet, dessen Ausgänge wieder mit der Auswerteeinrichtung 5 verbunden sind.provided a photosensor 8, it is followed by an amplifier 9, whose outputs are again connected to the evaluation device 5.
ein Proießrechner der das Objektidentifikationssystem benutzenden Anlage verwendet werden, der die aufgenommenena proofer of the asset using the object identification system are used, the recorded
angeschlossen, deren Ausgänge mit einem Energiespeicher 13 verbunden sind.connected, whose outputs are connected to an energy storage device 13.
der Adreßgenerator 15 nacheinander sukzessive die Adreßbelegungen des Speichers 16, so daß dieser ausgelesen wird.the address generator 15 successively successively the address assignments of the memory 16, so that it is read out.
verbunden, an derem zweiten Eingang die Synchronimpulse SYN anliegen. Der Ausgang der Torschaltung 18 steuert einconnected, at whose second input the sync pulses SYN abut. The output of the gate 18 controls
geschalteten eigentlichen Sender, einer Lichtquelle 20.2 aufgebaut. Die Lichtquelle 20.2 wird zur Ausgabe leistungsstarkerswitched actual transmitter, a light source 20.2 constructed. The light source 20.2 becomes more powerful for output
anodeneeitig angeschlossen.connected on the anode side.
und einem Anschluß eines Kondensators C4 verbunden, deren andere Anschlüsse an Masse liegen. Dabei bilden dieand one terminal of a capacitor C4 whose other terminals are grounded. Here are the
dessen zweiter Anschluß an Masse gelegt ist, verbunden. Der Kondensator C 5 realisiert eine Speicherung der Energie für den leistungsstarken Sendeimpuls des Senders 20.whose second terminal is grounded connected. The capacitor C 5 realizes a storage of the energy for the powerful transmission pulse of the transmitter 20.
geführt.guided.
eines Trigger-NAND-Gatters D1.2 geführt, dessen zweiter Eingang am negierten Ausgang des Flipflops D 2 angeschlossen ist.a trigger NAND gate D1.2 out whose second input is connected to the negated output of the flip-flop D 2.
zweiten 8-Kanal-Multiplexers D4;D5 und der höchstwertige Ausgang des Binärzählers D3istauf den negierten Auswahleingang des ersten Multiplexers D4 sowie negiert auf den negierten Auswahleingang des zweiten Multiplexers D5 geführt. Die beidensecond 8-channel multiplexer D4; D5 and the most significant output of the binary counter D3 are fed to the negated select input of the first multiplexer D4 and negated to the negated select input of the second multiplexer D5. The two
dargestellt, ist sie als Matrix aus Drahtbrücken realisiert, über die ihre Ausgänge mit der Betriebsspannung verbunden werden.As shown, it is implemented as a matrix of wire bridges, via which their outputs are connected to the operating voltage.
2(exp15) = 32768 Zustände codiert abgespeichert werden können.2 (exp15) = 32768 states can be stored coded.
geführt, dessen Setzeingang an Masse und dessen Takteingang am Ausgang des Negators D1.1 angeschlossen ist. Derguided, whose set input is connected to ground and whose clock input at the output of the inverter D1.1. The
arbeitet auch Flipflop D6 als Monoflop, d.h. es stellt das Monoflop 19 dar, wobei die Elemente R6; C6 das Zeitglied mit derFlip-flop D6 also operates as a monoflop, i. it represents the monoflop 19, wherein the elements R6; C6 the timer with the
getortwird.getortwird.
Der negierte Ausgang des Flipflops D6 ist Ober 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 D6 is passed via a resistor R8 to the base terminal of a pnp-TransIstors VT1 whose emitter terminal is connected via a resistor R7 to the operating voltage terminal of the capacitor C5 and in whose collector circuit, an infrared LED BD1 is connected to ground. In this case, the elements R7 mentioned form; R8; VT1; BD1 the transmitter 20..
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. 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 mit übernehmenden Einchipmikrorechners EMR angeschlossen ist. Dabei erfolgt Ober den genannten Ausgang 01 das Zu- bzw. Abschalten des Hochfrequenzsenders 3 durch die Freigabe der als Torschaltung arbeitenden NAND-Gatters D7.3 sowie die Modulation der hochfrequenten Wellen durch die Ausgabe von Rückseti- und Synchronimpulsen auf die Torschaltung (Austasten). Der Ausgang des NAND-Gatters D 7.3 ist über einen Negator D7.4und einen Widerstand R12 auf den Basisanschluß eines npn-TransistorsvT2 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.This contains as a high-frequency generator 3.1 a quartz oscillator Q, whose one output is connected via an inverter D7.1 and a second inverter D7.2 with its second output, which represents the output of the RF generator 3.1. At the same time, the first output of the quartz crystal Q is connected via a resistor R10 to the input of the second inverter D7.2. The output of the HF generator 3.1 is fed to an input of a NAND gate D7.3, whose second input is connected via a resistor R11 to an output 01 of an evaluation 7 working and the function of the sync pulse generator with acquiring Einchipmikrorechners EMR. In this case, the above output 01 is switched on or off the high-frequency transmitter 3 by the release of operating as a gate NAND gate D7.3 and the modulation of the high-frequency waves by the output of reset and synchronizing pulses on the gate (blanking). The output of the NAND gate D 7.3 is connected to the base terminal of an npn transistor vT2 via an inverter D7.4 and a resistor R12. The elements R11; D7.3; D7.4; R12 represent the modulator 3.2, the NAND gate D7.3 also assumes the function of the switch 4.
Der Transistor VT2 repräsentiert die HF-Endstufe 3.3 und treibt in seinem Kollektorkreis gegen die Betriebsspannung Ub' der Abfrageeinrichtung 1 die als Ferritantenne L2 ausgeführte Sendeantenne 3.4, der ein Kondensator C7 zu einem Parallelschwingkreis parallel geschaltet ist.The transistor VT2 represents the RF output stage 3.3 and drives in its collector circuit against the operating voltage Ub 'of the interrogator 1 which is designed as ferrite antenna L2 transmitting antenna 3.4, which is connected in parallel with a capacitor C7 to a parallel resonant circuit.
An einem nächsten Ausgang 02 des Einchipmikrorechners EMR ist Ober einen Widerstand R13 ein npn-Translstor 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. Weiterhin enthält die Abfrageeinrichtung 1 einen als Fotosensor 8 dienenden Infrarotempfänger. Dieser besteht in stark vereinfachter Ausführung aus einer Fotodiode VT4, die katodenseitig 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 M des Einchipmikrorechners EMR angeschlossen.At a next output 02 of the single-chip microcomputer EMR, a resistor R13 is connected to an npn-translator VT3, which drives an infrared LED BD2 in its collector circuit against the operating voltage Ub '. Triggered by the single-chip microcomputer EMR, this transmitter emits 7 light pulses of a form generated in the computer EMR at short intervals. Furthermore, the interrogator 1 includes a serving as a photosensor 8 infrared receiver. This consists in a greatly simplified embodiment of a photodiode VT4, the cathode side is grounded and whose anode terminal is connected to the input of a fed back via a resistor R14 operational amplifier A1. Its output is connected to an input M of the single-chip microcomputer EMR.
Der Einchipmikrorechner besitzt Kommunikationsmöglichkeiten über ein RTTY-Interface, wozu überTreiber ET bzw. STgeführta Eingangsports ED bzw. Ausgangsports SD vorgesehen sind. Weiterhin ist zur visuellen Ausgabe der empfangenen und verarbeiteten Identifikationsdaten in der Abfrageeinrichtung 1 eine Anzeigeeinheit BD3 implementiert, die über Dekoder/ Treiber D8 an einem weiteren Ausgangsport 03 des Einchipmikrorechners EMR angeschlossen sind. Nachfolgend sei die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung im Komplex erläutert:The single-chip microcomputer has communication possibilities via an RTTY interface, for which over drivers ET or STführa input ports ED or output ports SD are provided. Furthermore, a display unit BD3 is implemented for the visual output of the received and processed identification data in the interrogator 1, which are connected via decoder / driver D8 to a further output port 03 of the single-chip microcomputer EMR. The function of the arrangement according to the invention in the complex is explained below:
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 VT4der 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.In an idle state of the arrangement, if no coupling of the interrogator 1 is given to a code card 2, short pulses are output periodically at the associated output 02 of the Einchipmikrorechners EMR, with which the infrared LED BD2 is driven via transistor VT3, the corresponding coded light pulses emitted , As long as these pulses are not reflected from the surface of a code card 2 on the photodiode VT4 of the interrogator 1 and not after amplification and formation on the elements A1; R14 have been detected in the Einchipmikrorechner EMR as corresponding to the emitted light pulses, the NAND gate D7.3 is not released via the output 01 of the Einchipmikrorechners EMR, so that the RF transmitter 3 is turned 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.Detects the Einchipmikrorechner EMR based on received light pulses that a coupling to a code card 2 is present, then the gate (NAND gate D7.3) is released from the output 01 and thus the RF transmitter 3 is switched on. This now sends continuously modulated with control pulses high-frequency waves. The frequency used is relatively high and should be given in the example as 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.Generally, the RF oscillations, controlled by the single-chip microcomputer EMR, are modulated via the modulator 3.2 by pulses of different widths. In the example, pulses of a width A are used as reset pulses and pulses with a width B which is much 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.Simultaneously with the connection of the RF transmitter 3, transistor VT3 is no longer driven by the single-chip microcomputer EMR, which corresponds to switching off the transmitter 7.
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 interrogator 1 inductively transmits energy to the printed loop antenna L1 of the code card 2 via the ferrite antenna L2.
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 VD2 for deriving the operating voltage Ub, which has already been described, and to the diode VD1.
Über die Diode VD1, Transistor R1 und die (nicht dargestellte) Eingangskapazität des Negators D1.1 erfolgt die Demodulation der aufgeprägten Impulse; diese stehen dann als Rücksetz-RESETundSynchronimpulw SYN Low-aktivam Widerstand R1 zur Verfugung. Fig.4a zeigt das zugehörige Taktdiagramm.Via the diode VD1, transistor R1 and the input capacitance (not shown) of the inverter D1.1, the demodulation of the impressed pulses takes place; these are then available as reset RESET and synchronizing pulses SYN low-active on resistor R1. 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. Die Impulsbreite derverwendetenRücksetilmpulseRESETIst dabei größer als die gewählte Zeltkonstante tau = R3 · C3 des als erstes Monoflop geschalteten Flipflops D2.In a first phase after the connection of the RF transmitter 3, the RF energy is modulated only with reset pulses RESET. Thus, the connection between code card 2 and interrogator 1 is checked for stability and quality. The pulse width of the used reset pulses RESET is greater than the selected tent constant tau = R3 * C3 of the first monoflop switched flip-flop D2.
Dieses Monoflop wirkt nun in. Verbindung mit den Triggernegatoren D 1.2; D 1.3 als Impulsbreltendiskrlminator. Der zu Beginn einer Identifikationsoperation empfangene erste Rücksetzimpuls 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 D8 an.This monoflop now works in conjunction with the trigger negatives D 1.2; D 1.3 as Impulsbreltendiskrlminator. The first reset pulse RESET received at the beginning of an identification operation switches the NAND gate D1.2 to low, so that the reset input of the binary counter D3 is activated via the inverter D1.3 and the binary counter D3 is reset. Of the multiplexers D4; D5 is addressed so that the multiplexer D4 with its least significant address. At its output, a logical high level is generated in this state because of the operating voltage Ub which is firmly connected to the least significant data input. This is applied to the data input of the flip-flop D8.
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 R 7 eingestellt werden.With the leading edge of the next reset pulse RESET, the flip-flop D6 connected as a second monoflop is started. Its time constant tau 'determines the width of the light pulse emitted by the infrared LED BD1. 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 schmaleren Synchronimpulse SYN aufgeprägt. Weil deren Impulsbreite kleiner als die Zeitkonstante tau ist.As soon as these pulses have been reliably and unambiguously received by the interrogator 1 via the photodiode VT4, the RF energy is impressed on narrower sync pulses SYN. Because their pulse width is smaller than the time constant tau.
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 R 2 gebildeten Zeitverzögerungsgliedes keine Rücksetzimpulse RESET mehr zumdue to the now-disabled NAND gate D1.2 and from the input capacitance of the NAND gate D1.2 (not shown) and the resistor R 2 formed time delay element no reset pulses RESET more
liegenden Zustand, der von der Speicher-ZProgrammierschaltung 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).lying state, which is taken from the memory ZProgrammierschaltung P, to the data input of the flip-flop D6 by. The resistor R9 realized at open multiplexer input low level at the data input of the flip-flop D6, with closed jumper leads the data input high level (Ub).
ausgesendet. Bei Low-Pegel am Dateneingang fehlt der zum jeweiligen Synchronimpujls SYN korrespondierende Lichtimpuls.sent out. In the case of a low level at the data input, the light pulse corresponding to the respective synchronizing pulse SYN is missing.
zu den Synchronimpulsen SYN die Identifikationsdaten dekodiert.to the sync pulses SYN the identification data decoded.
noch eine Zeitverzögerung im Einchipmikrorechner programmiert sein.even a time delay in the one-chip microcomputer be programmed.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD34089090A DD294830A5 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | ARRANGEMENT FOR OBJECT IDENTIFICATION |
| DE4115730A DE4115730A1 (en) | 1990-05-22 | 1991-05-14 | ARRANGEMENT FOR OBJECT IDENTIFICATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD34089090A DD294830A5 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | ARRANGEMENT FOR OBJECT IDENTIFICATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD294830A5 true DD294830A5 (en) | 1991-10-10 |
Family
ID=5618650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD34089090A DD294830A5 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | ARRANGEMENT FOR OBJECT IDENTIFICATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD294830A5 (en) |
-
1990
- 1990-05-22 DD DD34089090A patent/DD294830A5/en not_active IP Right Cessation
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