CH628168A5 - Elektronische identifikationsvorrichtung zur abgabe einer die vorrichtung kennzeichnenden impulsserie. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Identifikationsvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Als Identifikationsausweis oder zum Nachweisen der Befugnis, eine gewisse Massnahme durchzuführen, werden in vielen Zusammenhängen codierte Daten benutzt, beispielsweise in Form von Lochkarten, Magnetkarten und mechanischen oder elektronischen Schlüsseln. Je nachdem Verwendüngsbereich bietet jeder dieser Datentypen grössere oder geringere Vor-und Nachteile. Besonders interessant ist der elektronische Schlüssel (oder Identifikationsvorrichtung), weil er imstande ist, grosse Informationsmengen zu speichern.

Die bekannten, elektronischen Identifikationsvorrichtungen umfassen üblicherweise einen Speicher, der zur Erhaltung der Information meistens kontinuierlich mit Strom versorgt werden muss, beispielsweise durch eine Batterie, was ein schwerwiegender Nachteil ist. Zum Lesen der gespeicherten Imformation muss ausserdem eine bestimmte Anzahl von Lese- oder Taktimpulsen übertragen werden, wodurch die peripheren Einheiten verhältnissmässig kompliziert und kostspielig werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Identifikationsvorrichtung der eingangs genannten Art einfach und billig zu machen und gleichzeitig die Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschema der erfindungsgemässen Identifikationsvorrichtung,

Fig. 2-4 drei Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss Fig. 1, •

Fig. 5 einen Detektor zum Abfühlen der in der Identifikationsvorrichtung gespeicherten Information, und

Fig. 6 eine Abänderung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfasst die erfindungsmässige Identifikationsvorrichtung eine Spule LI, die an einen Gleichrichter 1 zur Stromversorgung eines Impulsgenerators 2 mit mehreren Ausgängen angeschlossen ist. Die Ausgänge sind an die Eingänge zu einem Schaltnetz 3 mit zwei Ausgängen angeschlossen, die mit einer Spule L2 verbunden sind. Der Gleichrichter 1 ist ausserdem mit einem Steuerimpuls-Eingang zum Impulsgenerator 2 verbunden.

Der Impulsgenerator 2 ist derart ausgebildet, dass er beim Empfang eines Signals am Steuerimpuls-Eingang sequentiell eine vorbestimmte Serie von Impulsen an seinen Ausgängen erzeugt. Das Schaltnetz 3, dessen Ausgabewerte zu einem gewissen Zeitpunkt nur von den Schaltnetz-Eingabewerten zu diesem Zeitpunkt abhängig sind, erzeugt also für jede Impulskombination an den Eingängen einen Ausgangsimpuls an einem seiner beiden Ausgänge.

Der Impulsgenerator 2 besitzt vorzugsweise eine der Anzahl Impulse der zu erzeugenden Impulsserie entsprechende Anzahl Ausgänge und ist ausserdem vorzugsweise derart angeordnet, dass er bei Triggerung sequentiell an jedem Ausgang einen Impuls erzeugt.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Identifikationsvorrichtung ist die Spule LI mit einer mit einem Kondensator Cl reihengeschalteten Diode Dl parallelgeschaltet. Eine Reihenkombination einer Diode D2, eines Kondesators C2 und eines Widerstands R1 ist ebenfalls mit der Spule LI parallelgeschaltet. Der Kondensator Cl hat eine wesentlich höhere Kapazität als der Kondensator C2. Mehrere Pufferschaltungen Bl,

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

628 168

B2, B3 ... Bn mit einer gewissen Signalübertragungsverzögerung sind kaskadengeschaltet, derart, dass der Eingang der ersten Schaltung B1 an die Verbindung zwischen dem Kondensator C2 und dem Widerstand R1 angeschlossen ist. Der Ausgang von jedem der Pufferschaltungen Bl-Bn ist mittels eines Kondensators Cl'-Cn' an entweder den einen oder den anderen Anschluss einer Spule L2 angeschlossen. Die Spule L2 hat einen geerdeten Mittenausgang und besteht also aus zwei Wicklungen L2' und L2".

Die Arbeitsweise der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist folgende.

Zum Abfühlen des in der Identifikationsvorrichtung durch den alternativen Anschluss der Kondensatoren Cl'-Cn' an die Spulenwicklungen L2' und L2" fest gelagerten, binären Identitätscodes wird während einer vorbestimmten Zeitperiode in der Spule LI eine Wechselspannung induziert. Diese Wechselspannung wird von den Dioden Dl und D2 gleichgerichtet, wobei die Kondensatoren Cl und C2 geladen werden. Obgleich dies nicht in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Spannung über dem Kondensator Cl als Speisespannung für die Pufferschaltungen Bl-Bn benutzt. Die genannte Zeitperiode ist so gewählt, dass vor ihrem Ende der Kondensator Cl völlig geladen worden ist und sich das erhöhte Potential in der Verbindung zwischen dem Kondensator C2 und dem Widerstand R1 bis zum Ausgang der letzten Pufferschaltung Bn fortgepflanzt hat. Wenn am Ende der genannten Zeitperiode die induzierte Wechselspannung aufhört, wird das Potential am Eingang der Pufferschaltung B1 fast sofort auf Null sinken, während die Spannung über dem Kondensator Cl während einer Zeit, die zumindest der Länge der Summe der einzelnen Verzögerungszeiten der Pufferschaltungen B 1-Bn entspricht, einen genügenden Wert zur Speisung der Pufferschaltungen Bl-Bn beibehalten. Der gesenkte Potentialpegel am Eingang der ersten Pufferschaltung B1 wird also sequentiell zu den Ausgängen sämtlicher Pufferschaltungen Bl-Bn fortgepflanzt werden. Jedesmal wenn das Potential am Ausgang einer der Pufferschaltungen Bl-Bn auf Null sinkt, wird infolge der Entladung des zwischen dem Ausgang und entweder der Spulenwicklung L2' oder der Spulenwicklung L2" geschalteten Kondensators Cl'-Cn' ein Stromimpuls durch eine der Spulenwicklungen L2' und L2" erzeugt. Durch Induktion können die Stromimpulse durch die Spulenwicklungen L2' und L2" in einer solchen Weise an einen Detektor übertragen werden, dass ein Stromimpuls in der Spulenwicklung L2' einen Spannungsimpuls einer Polarität im Detektor erzeugt, während ein Stromimpuls in der Spulenwicklung L2" einen Spannungsimpuls der entgegengesetzten Polarität im Detektor erzeugt. Man erhält also im Detektor eine Serie von Impulsen, deren Polarität von denjenigen der Kondensatoren Cl'-Cn' bestimmt ist, die an die Spulenwicklung L2' bzw. L2" angeschlossen sind. Die Anzahl Impulse in der Impulsserie ist selbstverständlich der Anzahl der Kondensatoren Cl '-Cn' gleich, d.h. n. Die Identifikationsvorrichtung kann somit eine von 2" verschiedene Impulsserie erzeugen.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der erfindungs-mässigen Identifikationsvorrichtung besitzt eine Eingangssektion, die mit der Eingangssektion gemäss Fig. 2 im wesentlichen identisch ist und die Spule LI, die Dioden Dl, D2, die Kondensatoren Cl, C2 und den Widerstand R1 umfasst. Mehrere Impulskreise Pl-Pn sind kaskadengeschaltet, derart, dass der Eingang des ersten Impulskreises PI an die Verbindung zwischen dem Kondensator C2 und dem Widerstand R1 angeschlossen ist. Der Ausgang von jedem Impulskreis Pl-Pn ist an einen Eingang zu entweder einem UND-Glied Gl oder einem UND-Glied G2 angeschlossen. Die Spule L2 verbindet die Ausgänge der Glieder Gl und G2. Sowohl die Impulskreise PI—Pn wie auch die Glieder Gl und G2 werden vom Kondensator Cl mit Strom versorgt.

Jeder Impulskreis erzeugt bei Triggerung an seinem Ausgang einen einzigen Impuls verhältnismässig kurzer Dauer. Die Impulskreise sind ferner derart angeordnet, dass sie entweder mittels eines in positiver Richtung oder mittels eines in negati-5 ver Richtung gehenden Pegelüberganges des Eingangssignals . getriggert werden. Sie könnten also aus monostabilen Multivi-bratoren oder Flip-Flops bestehen.

Die Arbeitsweise der in Fig. 3 gezeigten Identifikationsvorrichtung ist folgende. Wie bei der Vorrichtung gemäss Fig. 2 io wird während einer vorbestimmten Zeitspanne in der Spule LI eine Wechselspannung induziert. Die hierdurch zustandegebrachte Potentialerhöhung am Eingang des Impulskreises PI triggert jedoch nicht diesen Impulskreis. Sämtliche Impulskreisausgänge haben in dieser Lage einen einer logischen «1» ent-15 sprechenden Potentialpegel. Die Ausgänge der beiden UND-Glieder Gl, G2 weisen somit einen einer logischen «1» entsprechenden Pegel auf, d.h. es läuft kein Strom durch die Spule L2. Am Ende der genannten Zeitperiode sinkt das Potential am Eingang des Impulskreises PI, und diese Potentialänderung 2o triggert den Impulskreis PI, der einen Impuls eines einer logischen «0» entsprechenden Pegels abgibt. Hierdurch wird der Pegel des Ausganges des UND-Gliedes Gl auf einen einer logischen «0» entsprechenden Pegels sinken, während der Pegel am Ausgang des UND-Gliedes G2 nicht geändert wird, d.h. es läuft 25 ein Stromimpuls in einer Richtung durch die Spule L2. Jeder auf den Impulskreis PI folgender Impulskreis P2-Pn wird von der Rückflanke des vom vorhergehenden Impulskreises erzeugten Impulses getriggert. Die Spule L2 wird somit sequentiell von einer der Anzahl Impulskreise Pl-Pn entsprechenden Anzahl 30 Stromimpulse durchlaufen, wobei die Richtung des Stromimpulses durch die Spule L2 davon abhängig ist, ob der Ausgang des den Impuls erzeugenden Impulskreises an das Glied Gl oder das Glied G2 angeschlossen ist. Es leuchtet ein, dass die Impulsserie durch die Spule L2 in derselben Weise wie die Im-35 pulsserien durch die Spulenwicklungen L2' und L2" in der Ausführungsform gemäss Fig. 2 erfasst werden können.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der erfindungs-mässigen Identifikationsvorrichtung ist mit der in Fig. 3 gezeig-40 ten Ausführungsform identisch, jedoch mit der Ausnahme, dass die Glieder Gl und G2 durch einen programmierbaren Festwertspeicher M, eine sog. PROM, ersetzt worden sind. An diesen Festwertspeicher sind die Ausgänge sämtlicher Impulskreise Pl-Pn sowie die Anschlüsse der Spule L2 angeschlossen. Der 45 programmierbare Festwertspeicher M hat ausserdem eine Anzahl Programmierungsanschlüsse oder -stifte Sl-Sm, über die der Festwertspeicher derart programmiert werden kann, dass ein Impuls an jedem beliebigen Ausgang der Impulskreise Pl-Pn zu einem Stromimpuls in entweder der einen oder anderen 50 Richtung durch die Spule L2 führt.

Der in Fig. 5 gezeigte Detektor zum Abfühlen der in der erfindungsmässigen Identifikationsvorrichtung erzeugten Impulsserie hat einen Anlassschalter 4, der an den Triggereingang zu einem monostabilen Hip-Hop 5 angeschlossen ist, dessen 55 Ausgang an einen Betätigungseingang zu einem Oszillator 6 angeschlossen ist. An die Ausgänge des Oszillators 6 ist eine Spule L3 angeschlossen. Eine mit einem geerdeten Mittenabgriff versehene Spule L4 ist an die Eingänge zweier Verstärker 7 und 8 angeschlossen. Die Ausgänge der Verstärker 7 und 8 sind 60 an die Eingänge zu einem ODER-Glied 9 angeschlossen, dessen Ausgang über einen monostabilen Flip-Flop 10 an den Takteingang zu einem Schieberregister angeschlossen ist, das ebenso-viele Stufen wie die Anzahl Ausgangsimpulse in der Impulsserie von der Identifikationsvorrichtung besitzt. Der Ausgang des 65 Verstärkers 8 ist ausserdem über einen weiteren monostabilen Hip-Flop 12 an den Eingabeeingang des Schieberegisters 11 angeschlossen. Wie in Fig. 5 angedeutet, sind bei Abfühlung des in der erfindungsmässigen Identifikationsvorrichtung gespei-

628168 4

cherten Identitätscodes die Spulen L3 und L4 induktiv mit der Die Pufferschältungen Bl-Bn können beispielsweise vom Spule LI bzw. L2 verbunden. Typ RCA 4050 und die Impulskreise Pl-Pn können vom Typ Das Abfühlen verläuft folgendermassen. Beim Schliessen RCA 4047 sein. Die letztgenannten Kreise können auch der in des Anlassschalters 4 erzeugt der Flip-Flop 5 einen Impuls vor- Fig. 6 gezeigten Art sein und somit je aus einem WEDER-bestimmter Länge zum Oszillator 6, der dabei während der ge- 5 NOCH-Glied G3 bestehen, dessen Ausgang den Ausgang des nannten, vorbestimmten Zeitperiode eine Wechselspannung an Impulskreises darstellt und dessen einer Eingang direkt an den die Spule L3 abgibt, und diese Spannung wird induktiv an die Eingang des Impulskreises angeschlossen ist, während sein anSpule LI übertragen. Wie bereits beschrieben, treten die Aus- derer Eingang über eine Anzahl Verzögerungskreise F1-F5, die gangsimpulse von der Identifikationsvorrichtung in der Spule vom selben Typ wie die Pufferschaltungen Bl-Bn sein können, L2 nach Ende der vorbestimmten Zeitperiode auf, d.h. wenn 10 und einen Inverter I an den Eingang des Impulskreises ange-der Oszillator 6 die Spule L3 nicht länger mit Strom versorgt. Je schlössen ist.

nach der Richtimg, in der die Ausgangsimpulse die Spule L2 Ferner sei erwähnt, dass die erfindungsmässige Identifika-durchlaufen, werden sie induktiv über die Spule L4 zur Verstär- tionsvorrichtung in ihrer praktischen Ausführung die Form ei-kung mittels entweder des Verstärkers 7 oder des Verstärkers 8 nes Stabes haben kann, der auf einer Leiterplatte den Gleichgeschaltet. Die verstärkten Ausgangsimpulse an den Ausgängen 15 richter 1, den Impulsgenerator 2 und das Schaltnetz 3 umfasst, der Verstärker 7 und 8 werden im ODER-Glied 9 zusammen- während die Spulen LI und L2 auf einem gemeinsamen Körper gesetzt, um den Flip-Flop 10 für jeden Ausgangsimpuls einmal gewickelt sind, der in einem dosenförmxgen Ferritkern am einen zu triggern. Die verstärkten Ausgangsimpulse am Ausgang des Ende des Stabes angebracht ist. Ähnlich können im Detektor Verstärkers 8 triggern auch den Flip-Flop 12. Wenn sämtliche die Spulen L3 und L4 auf einem gemeinsamen Körper gewickelt Ausgangsimpulse von der Identifikationsvorrichtung durch die 20 sein, der in einem dem Ferritkern der Identifikationsvorrichtung Spule L2 gespeist worden sind, wird also das Schieberregister 11 entsprechenden Ferritkern angebracht ist.

eine binäre Zahl enthalten, in der eine «0» einem vom Verstär- Es sei betont, dass die obenbeschriebenen Ausführungsfor-

ker 7 verstärkten Ausgangsimpuls entspricht, während eine «1 » men keine Begrenzungen der Erfindung darstellen, sondern einem vom Verstärker 8 verstärkten Ausgangsimpuls ent- dass im Rahmen der Erfindung vielerlei Abänderungen möglich spricht. 25 sind.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. 628 168

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Identifikationsvorrichtung zur Erzeugung einer Impulsserie, in der j eder Impuls eine erste oder eine zweite Polarität gemäss einem die genannte Vorrichtung kennzeichnenden Code hat, in Abhängigkeit von einem einzigen, der Vorrichtung aufgedrückten Eingangssignal vorbestimmter Dauer, gekennzeichnet durch

   (A) einen Impulserzeugungskreis (2, 3) der einen Triggerungseingang und zwei Ausgänge besitzt und imstande ist, in Abhängigkeit von einem einzigen, dem Triggerungseingang aufgedrückten Triggerungssignal eine Impulsserie zu erzeugen, in der jeder Impuls einem der beiden Ausgänge aufgedrückt wird, wobei der signalführende Ausgang durch den genannten Code bestimmt wird;

   (B) einen Gleichrichterkreis (1) zur Stromversorgung der Vorrichtung und zur Abgabe des Triggerungssignals an den Triggerungseingang in Abhängigkeit vom genannten, einzigen Eingangssignal, umfassend eine erste Diode (D2), die mit einem ersten, an den genannten Triggerungseingang angeschlossenen Kondensator (C2) reihengeschaltet ist;

   eine zweite Diode (Dl), die mit einem zweiten Kondensator (Cl) reihengeschaltet ist, der eine wesentlich höhere Kapazität als der erste Kondensator (C2) hat und an einen Stromversorgungseingang des Impulserzeugungskreises angeschlossen ist; und eine erste Spule (LI), die das genannte Eingangssignal induktiv empfängt und dem genannten ersten und zweiten Kondensator aufdrückt, wodurch der erste Kondensator als Triggerungssi-gnalquelle und der zweite Kondensator als Stromversorgungsquelle dient; sowie

   (C) eine zweite Spule (L2), die zur induktiven Abgabe der Impulse an einen Detektorkreis an die beiden Ausgänge des Impulserzeugungskreises angeschlossen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulserzeugungskreis (2,3), einen Impulserzeuger (2) und einen Schaltkreis (3) umf asst, wobei der Impulserzeuger eine der Anzahl Impulse der Impulsserie entsprechende Anzahl Ausgänge umf asst und bei Triggerung sequentiell an jedem der Ausgänge einen Impuls erzeugt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (2) mehrere kaskadengeschaltete Impulserzeugungsstufen umfasst, deren Ausgänge die Ausgänge des Impulsgenerators darstellen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Impulserzeugungsstufe eine Pufferschaltuïig (Bl-Bn) und einen Kondensator (Cl'-Cn') umfasst.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Impulserzeugungsstufe einen monostabilen Flip-Flop (Pl-Pn) umfasst.
6. 6. Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Impulserzeugungsstufe ein NOR-Glied (G3) umfasst, dessen Ausgang den Ausgang der Impulserzeugungsstufe darstellt und dessen einer Eingang mit dem Eingang der Impulserzeugungsstufe verbunden ist, während sein anderer Eingang über eine Anzahl Verzögerungskreise (F1-F5) und einen Inverter (I) an den Eingang der Impulserzeugungsstufe angeschlossen ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetz (3) aus Leitern besteht, die die Impulserzeugungsstufen mit dem einen oder anderen Anschluss einer mit einem geerdeten Mittenabgriff versehenen Spule (L2) direkt verbindet.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetz (3) aus einem Gatternetz mit zwei UND-Gliedern (Gl, G2) bestellt.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetz (3) aus einem programmierbaren Festwertspeicher (M) besteht.