DE102007029384A1

DE102007029384A1 - Datenträger und Verfahren zum Speichern und Lesen eines Datencodes

Info

Publication number: DE102007029384A1
Application number: DE102007029384A
Authority: DE
Inventors: Thoralt Franz; Michael Otto; Sten Meinhold
Original assignee: Printed Systems GmbH
Current assignee: Printechnologics GmbH
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2009-01-08
Also published as: US20110155806A1; KR20100037043A; CN101720473A; WO2009000589A1; EP2160701A1; JP2010531496A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Datenträger sowie ein Verfahren zum Speichern und Auslesen eines Datencodes mit wenigstens zwei auf ein Substrat aufgedruckten Informatiosspuren aus elektrisch leitfähigem Material, wobei die Informationsspuren sowohl ein Datensignal als auch ein Taktsignal beinhalten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Datenträger sowie ein Verfahren zum Speichern eines Datencodes mit wenigstens einer auf ein Substrat aufgedruckten Informationsspur aus elektrisch leitfähigem Material.
In der EP-A-0 422 481 wird ein Verfahren zum kapazitiven Auslesen flächiger, leitfähiger Strukturen beschrieben. Zum Lesen der Strukturen ist jedoch eine konstante Vorschubgeschwindigkeit des zu lesenden Datenträgers erforderlich. Bei variierender Geschwindigkeit ist dieses Verfahren nicht in der Lage, die Informationen sicher auszulesen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Datenträger und das Verfahren zum Speichern und Lesen eines Datencodes mit wenigstens einer auf ein Substrat aufgedruckten Informationsspur aus elektrisch leitfähigem Material dahingehend zu verbessern, dass der Datencode auch bei einer ungleichmäßigen Vorschubgeschwindigkeit des Substrates, beispielsweise beim manuellen Einführen eines Datenträgers in ein Lesegerät, zuverlässig auslesbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Der erfindungsgemäße Datenträger zum Speichern eines Datencodes weist wenigstens zwei auf ein Substrat aufgedruckte Informationsspuren aus elektrisch leitfähigem Material auf, wobei die Informationsspuren sowohl ein Datensignal als auch ein Taktsignal beinhalten.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Speichern und Lesen eines Datencodes werden wenigstens zwei Informationsspuren aus elektrisch leitfähigem Material auf ein Substrat gedruckt und ausgelesen, wobei die beiden Informationsspuren derart aufgedruckt werden, dass durch paralleles Lesen der wenigstens zwei Informationsspuren ein Taktsignal ermittelt wird, anhand dessen der Datencode gebildet wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das elektrisch leitfähige Material aus leitfähigen Polymeren, insbesondere aus PEDOT oder PANI. Die Informationsspuren können dabei insbesondere eine Liniensequenz bilden.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bildet eine der Informationsspuren das Taktsignal und die wenigstens eine andere Informationsspur das Datensignal.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Taktsignal durch eine logische ODER-Verknüpfung der Informationsspuren und der Datencode durch eine Interpretation der Informationsspuren unter Berücksichtigung des Taktsignals gebildet.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird das Taktsignal wiederum durch eine ODER-Verknüpfung der Informationsspuren und eine Interpolation etwaiger Fehlstellen gebildet, während der Datencode durch eine Interpretation der Informationsspuren unter Berücksichtigung des Taktsignals ermittelt wird.
Dadurch dass die Informationsspuren ein Taktsignal enthalten, kann der Datencode des Datenträgers auch dann zuverlässig ermittelt werden, wenn die Informationsspuren mit ungleichmäßiger Vorschubgeschwindigkeit ausgelesen werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Darstellung des Datenträgers mit Leseeinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 Signalverlauf der ausgelesenen Informationsspuren nebst sich ergebenden Datencode für das Ausführungsbeispiel gemäß 1,
3 eine schematische Darstellung des Datenträgers mit Leseeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
4 Signalverlauf der ausgelesenen Informationsspuren nebst sich ergebenden Datencode für das Ausführungsbeispiel gemäß 3,
5 eine schematische Darstellung des Datenträgers mit Leseeinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
6 Signalverlauf der ausgelesenen Informationsspuren nebst sich ergebenden Datencode für das Ausführungsbeispiel gemäß 5,
Das in 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Datenträger 1 mit zwei aus elektrisch leitfähigem Material aufgedruckten Informationsspuren 2, 3, wobei die Informationsspur 2 eine Taktspur und die Informationsspur 3 eine Datenspur bildet. Weiterhin ist zwischen beiden Informationsspuren eine Referenzspur 8 vorgesehen. Alle Informationsspuren sind als Liniensequenz ausgebildet, wobei die Informationsspur 3 einen Binärcode darstellt.
Zum Lesen des Datenträgers ist eine Leseeinheit 4 vorgesehen, die eine Taktelektrode 5, eine Mittelelektrode 6 und eine Datenelektrode 7 aufweist. Die Elektroden sind dabei so angeordnet, dass sie die Informationsspur 2 (Taktspur), die Referenzspur 8 bzw. die Informationsspur 3 (Datenspur) erfassen. Das Auslesen kann dabei insbesondere über eine kapazitive Kopplung erfolgen.
Zum Auslesen der Informationsspur 2 werden die Taktelektrode 5 und die Mittelelektrode 6 verwendet, während zum Auslesen der Informationsspur 3 die Datenelektrode 7 und die Mittelelektrode 6 zum Einsatz kommen. Beim Lesenvorgang wird der Datenträgers 1 in Richtung des Pfeils 9 in die Leseeinheit 4 eingeführt.
Bei variabler Lesegeschwindigkeit ergeben sich für die Informationsspuren 2 und 3 beispielsweise das in 2 angegebene Taktsignal 10 bzw. Datensignal 11. Die richtige Interpretation des Datensignals unter Berücksichtigung des variablen Taktsignals ergibt dann folgenden binären Datencode 12: 0 1 0 1 1 1 0 1.
Würde man lediglich das Datensignal 11 zur Verfügung haben und von einem festen Takt ausgehen, würde man den folgenden falschen Binärcode erhalten:
0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0.
Während es sich bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 um eine direkte Taktung handelt, wird im Folgenden anhand der 3 und 4 die Taktrückgewinnung aus dem Datensignal beschrieben.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist der Datenträger 1 wiederum zwei Informationsspuren 2, 3 sowie eine Referenzspur 8 auf, die von einer Leseeinheit 4 mittels einer ersten Elektrode 13, einer zweiten Elektrode 14 und einer Mittelelektrode 15 ausgelesen werden können.
Geht man wiederum von einer variablen Lesegeschwindigkeit aus, ergeben sich für die beiden Informationsspuren 2, 3 die in 4 gezeigten Datensignale 16, 17. Unter der Voraussetzung, dass entweder im ersten Datensignal 16 und/oder im zweiten Datensignal 17 pro Taktschritt wenigstens einmal der Zustand „1" vorhanden ist, kann die Taktung der Daten durch eine logische ODER-Verknüpfung der beiden Datensignale 16, 17 rekonstruiert werden. Das sich dadurch ergebene Taktsignal 18 ist ebenfalls in 4 dargestellt.
Dies führt dazu, dass bei zwei Informationsspuren 2, 3 insgesamt drei Zustände unterschieden werden können („01", „10" und „11"). Im Gegensatz dazu können bei einem synchronen Verfahren mit zwei Informationsspuren vier Zustände unterschieden werden („00", „01", „10” und „11"). Verallgemeinert können bei n Informationsspuren immer 2ⁿ–1 Zustände unterschieden werden, ohne die Taktrückgewinnung aufzugeben. Dies bedeutet, dass bei jedem Taktschritt das gleichzeitige Vorhandensein des Zustands „0" in beiden Informationsspuren 2, 3 ausgeschlossen werden muss.
Das zweite Ausführungsbeispiel kann dahingehend erweitert werden, dass auch der gleichzeitige Zustand „0” in den Informationsspuren für die Codierung zugelassen wird. Wie anhand der 5 und 6 zu erkennen ist, lassen sich aus den Informationsspuren 2 und 3 wiederum Datensignale 20 bzw. 21 sowie durch eine logische ODER-Verknüpfung ein Taktsignal 22 ermitteln. Dieses Taktsignal 22 weist nun durch das gleichzeitige Vorhandensein des Zustandes „0" in beiden Informationsspuren 2, 3 Fehlstellen 25, 26 auf, die durch Interpolation der vorausgegangen und nachfolgenden Taktimpulse ergänzt werden, sodass sich ein rekonstruiertes Taktsignal 23 ergibt.
Aus den beiden Datensignale 20 und 21 und dem rekonstruierten Taktsignal 23 lässt sich wiederum der Datencode 27 ermitteln, wobei insgesamt vier Zustände unterschieden werden können.
Als elektrisch leitfähiges Material kommen insbesondere leitfähige Polymere, wie PEDOT oder PANI, in Betracht. Eine besonders kostengünstige Herstellung des Datenträgers ergibt sich dann, wenn das elektrisch leitfähige Material mittels eines Massendruckverfahrens, insbesondere mittels Hoch-, Tief- oder Flachdruck, aufgedruckt werden kann. Dadurch dass die Informationsspuren sowohl ein Datensignal als auch ein Taktsignal beinhalten, kann ein zuverlässiges Auslesen eines gedruckten Datenträgers auch bei variabler Lesegeschwindigkeit gewährleistet werden.
Damit die Interpolation gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel funktionieren kann, müssen spezielle Anforderungen an die Informationsspuren gestellt werden. So darf der gleichzeitige Zustand „0" in den Informationsspuren nicht beliebig oft in Folge auftreten, da ansonsten die Fehlstellen im unvollständigen Taktsignal 22 zu groß werden, um durch Interpolation ergänzt werden zu können. Diese Anforderung muss bereits bei der Erzeugung bzw. Individualisierung der gedruckten Informationsspuren berücksichtigt werden.
Weiterhin ist bei diesem Verfahren die maximale Änderung der Lesegeschwindigkeit beschränkt. Wenn sich die Lesegeschwindigkeit zu schnell ändert, kann unter Umständen nicht der wahre Verlauf der Taktung in den Fehlstellen rekonstruiert werden. Die Bedingung wie häufig der Zustand „0" in Folge auftreten darf, muss für jeden Anwendungsfall des Verfahrens neu festgelegt werden. Sie hängt im Wesentlichen davon ab, wie schnell sich die Lesegeschwindigkeit ändern kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0422481 A [0002]

Claims

Datenträger (1) zum Speichern eines Datencodes (13; 19; 27) mit wenigstens einer auf ein Substrat aufgedruckten Informationsspur (2, 3) aus elektrisch leitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite Informationsspur vorgesehen ist, wobei die Informationsspuren sowohl ein Datensignal (11; 16, 17; 20, 21) als auch ein Taktsignal (10; 18; 23) beinhalten.
Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material aus leitfähigen Polymeren, insbesondere aus PEDOT oder PANI, besteht.
Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsspuren (2, 3) durch eine Liniensequenz gebildet werden.
Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Informationsspuren (2) das Taktsignal (10) und die wenigstens eine andere Informationsspur (3) das Datensignal (11) bildet.
Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal (18, 22) durch eine logische ODER-Verknüpfung der Informationsspuren und der Datencode (19, 27) durch eine Interpretation der Informationsspuren unter Berücksichtigung des Taktsignals gebildet wird.
Verfahren zum Speichern und Lesen eines Datencodes, wobei wenigstens eine Informationsspur (2, 3) aus elektrisch leitfähigem Material auf ein Substrat gedruckt wird und diese Informationsspur ausgelesen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Informationsspuren derart aufgedruckt werden, dass durch paralleles Lesen der wenigstens zwei Informationsspuren ein Taktsignal (10; 18; 23) und ein Datensignal (11; 16, 17; 20, 21) ermittelt wird, anhand deren der Datencode gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch leitfähiges Material leitfähige Polymere, insbesondere PEDOT oder PANI, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material mittels eines Massendruckverfahrens, insbesondere mittels Hoch-, Tief- oder Flachdruck, aufgedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsspuren (2, 3) durch einen Binärcode gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal (10) aus einer der Informationsspuren (2) und das Datensignal (11) aus der wenigstens einen anderen Informationsspur (3) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal (18, 22) durch eine logische ODER-Verknüpfung der Informationsspuren (2, 3) gebildet wird und der Datencode (19, 27) durch eine Interpretation der Informationsspuren (2, 3) unter Berücksichtigung des Taktsignals ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Informationsspuren (2, 3) derart aufgebaut werden, dass bei jedem Taktschritt das gleichzeitige Vorhandensein des Zustands „0" in beiden Informationsspuren ausgeschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal (23) durch eine logische ODER-Verknüpfung (2, 3) der Informationsspuren und eine Interpolation etwaiger Fehlstellen gebildet wird und der Datencode (27) durch eine Interpretation der Informationsspuren (2, 3) unter Berücksichtigung des Taktsignals (23) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Lesegeschwindigkeit der beiden Informationsspuren (2, 3) zugelassen wird.