DE2933011A1

DE2933011A1 - Code-lesesystem

Info

Publication number: DE2933011A1
Application number: DE19792933011
Authority: DE
Inventors: Gideon Shavit
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1980-02-28
Also published as: CA1129548A; US4210900A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Code-Lesesystem, das insbesondere für die Zugangssteuerung zu einem geschützten Bereich verwendbar ist.

Zugangssteuersysteme sind in der Vergangenheit benutzt worden, um den Zugang zu einem geschützten Bereich auf solche Leute zu begrenzen, denen der Zutritt gestattet ist. Derartige Systeme benutzen üblicherweise einen Kartenleser, in den eine codierte Karte eingeschoben und gelesen wird. Der Code auf der Karte, der von Zeit zu Zeit geändert werden kann, kann identisch für all jene sein, die Zutritt zu dem geschützten Bereich besitzen oder es kann jeder Person, die zutrittsberechtigt ist, ein eigener persönlicher Code zugeordnet werden, der erneut von Zeit zu Zeit geändert werden kann. Bei der Erkennung eines statthaften Codes gestattet der Kartenleser und das zugeordnete System der betreffenden Person den Zutritt zu dem geschützten Bereich.

Diese Kartenleser umfassen gewöhnlicherweise ein Gehäuse für das Zugangssteuersystem oder ein Untersystem desselben und sie besitzen typischerweise mehrere Abtastfinger für die Kontaktgabe mit der eingeschobenen Karte, um den Code auf der Karte zu erfassen und den Zutritt zu dem geschützten Bereich zu gestatten, wenn der Karteninhaber den geeigneten Code vorweist. Um Zutritt zu dem geschützten Bereich zu erhalten, wird die Karte in einen Schlitz in dem Gehäuse eingeschoben, wobei die Abtastfühler die Oberfläche der Karte bei dem Einschieben und dem nachfolgenden Herausziehen der Karte abtasten.

Bei diesen bekannten Kartenlesern tritt eine Abnutzung sowohl hinsichtlich der Karte, als auch der Abtastfühler auf, wodurch die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems nachteilig beeinflußt wird. Auf Grund dieses direkten Kontaktes zwischen der codierten Karte und den Abtastfühlern und auf Grund der Tatsache, daß diese Kartenleser bei Zugangskontrollsystemen oftmals im Freien angeordnet sind, sind bestimmte Elemente des Karten-

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lesers und insbesondere die Abtastfühler den Launen des Wetters ausgesetzt und können somit korrodieren, wodurch ebenfalls die Zuverlässigkeit des Systems nachteilig beeinflußt wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Code-Lesesystem anzugeben, das bei geringen Kosten die Anbringung einer Vielzahl von Codierungen gestattet und zudem sehr zuverlässig arbeitet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die Vorgabe einer Codierung mittels akustischer Oberflächenwellen ist an sich bekannt, so daß das spezielle Verfahren zum Codieren des akustischen Oberflächenwellenleiters für die praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht von Interesse ist. Es kann hierbei auf verschiedene Verfahren zurückgegriffen werden, wie sie beispielsweise bei festen Codefiltern, programmierbaren angepaßten Filtern, Verzögerungsleitungen, Multiplexern, bei der Speicherung und bei der kommerziellen Identifizierung bekannt sind.

Das System gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine codierte akustische Oberflächenwelleneinrichtung auf, der über eine Sendeeinrichtung Energie zugeführt wird. Ein akustischer Oberflächenwellenleiter empfängt diese Energie und wandelt sie in akustische Oberflächenwellen um, wobei ein codiertes Signal entsteht. Ein Empfänger liefert ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem codierten Signal. Das Ausgangssignal kann benutzt werden, um den Zutritt zu einem geschützten Bereich zu steuern. Einander zugeordnete Sende- und Empfangsantennen hinsichtlich des Lesers und des akustischen Oberflächenwellenleiters sind hinreichend eng zueinander benachbart, um die Kopplung zwischen dem Leser und dem Oberflächenwellenleiter zu verbessern, wobei die ganze Anordnung wetterfest ausgebildet sein kann. Zugleich erfolgt die Abtastung des Codes berührungsfrei.

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Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen akustischen Oberflächenwellenleiter;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Abgriffanordnung für

einen akustischen Oberfiächenwellenleiter gemäß der Erfindung;

Fig. 3 den Aufbau der Abgriffe gemäß der Anordnung in Fig. 2;

Fig. 4 ein Blockdiagramm des Lesesystems für die Verwendung im Zusammenhang mit dem akustischen Oberflächenwellenleiter gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine rohrförmige Anordnung für die Aufnahme des akustischen Oberflächenwellenleiters;

Fig. 6-10 Einzelheiten der Blöcke gemäß Fig. 4; und

Fig. 11 ein Zeittaktdiagramm für das erfindungsgemäße System.

Ein akustischer Oberflächenwellentransponder ist eine Einrichtung, die nach Empfang eines vorbestimmten Signales dieses Signal in akustische Oberflächenwellen umwandelt und diese Wellen in ein codiertes Signal für die übertragung zu einem Empfänger zurückwandelt. Jeder Transponder kann einen eindeutigen, ihm zugeordneten Code aufweisen. In einem Zugangssteuersystem können somit codierte Transponder verwendet werden, um gültige von ungültigen Zutrittsversuchen zu unterscheiden.

Akustische Oberflächenwellenleiter führen zu dem Aufbau von kleinen und billigen Verzögerungsleitungen, da die akustischen Wellen auf Festkörpern mit einer Geschwindigkeit sich fortpflanzen, die ungefähr 10 mal geringer als die Lichtgeschwindigkeit ist. Ein Doppelkammwandler (IDT) gemäß Fig. 1 wird bei der vorliegenden Erfindung benutzt, um ein elektrisches Signal

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in eine akustische Welle auf einem piezoelektrischen Substrat umzuwandeln. Nachdem die akustische Welle eine vorbestimmte Entfernung auf dem Substat zurückgelegt hat, wird ein zweiter Doppelkammwandler (IDT) benutzt, um diese Welle in ein elektrisches Signal zurückzuwandeln. Die Entfernung zwischen den beiden Doppelkämmen legt die Verzögerungszeit zwischen dem zugeführten Signal und dem von dem zweiten Doppelkamm empfangenen Signal fest. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um einen Kristallquarz handeln.

Gemäß Fig. 2 kann die akustische Oberflächenwelleneinrichtung auf einem piezoelektrischen Substrat Abgriffe durch Doppelkämme aufweisen, die sich in verschiedenen Entfernungen von der sendenden Doppelkammanordnung befinden. Der Eingangs-Doppelkamm besteht aus 40 Elektrodenpaaren für den Empfang eines Signales, beispielsweise eines Radiofrequenzimpulses und zur Umwandlung dieses Signales in eine akustische Oberflächenwelle. Die Ausgangsanordnung besteht aus 20 Abgriffen, von denen jeder aus bis zu 11 Elektroden pro Abgriff bestehen kann. Die Verzögerung zwischen der Zeit, zu der der Eingangs-Doppelkamm das Signal empfängt und der Zeit, zu der der erste Abgriff die akustische Oberflächenwelle empfängt und diese in ein elektrisches Ausgangssignal umwandelt, hängt von der Entfernung zwischen dem Eingangs-Doppelkanun und dem ersten Abgriff ab. Der zweite Abgriff erzeugt ein elektrisches Signal, das gegenüber dem von dem ersten Abgriff erzeugten Signal zeitlich verzögert ist, wobei die zeitliche Verzögerung von dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Abgriff abhängt. Gleiches gilt für die weiteren Abgriffe.

Durch das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines empfangenden Doppelkammes kann somit der Digitalwert "1" bzw. "0" vorgegeben werden. Wenn beispielsweise der zweite Abgriff unterdrückt ist, so wird durch ihn kein Ausgangssignal erzeugt. Der Empfänger, dem die Abstände zwischen den Abgriffen des Empfangs-Doppelkammes bekannt sind und der ein Signal in dem zugeordneten Zeitfenster vermißt, schreibt daher diesem Abgriff den

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Binärwert "O" zu. Der dritte Abgriff erzeugt für den Fall, daß er nicht unterdrückt ist, ein elektrisches Signal in seinem zugeordneten Zeitfenster, das durch den Empfänger als Binärwert "1" erkannt wird. Der Empfangs-Doppelkamin mit 20 Abgriffen ist in der Lage, einen 20 Bit-Code zu erzeugen, wodurch über 10 einzeln identifizierbare Codes vorgegeben sind.

Wie bereits erwähnt, kann ein Kristeilquarz als Substratmaterial verwendet werden. In einem solchen Material beträgt die Verzögerungszeit ungefähr 3 us/cm. Der Abstand zwischen den Doppelkamm-Ausgangsabgriffen kann somit beispielsweise so gewählt werden, daß. eine Verzögerung von 1 us zwischen den Abgriffen erzielt wird. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwelle bei einem derartigen Quarz beträgt in X-Richtung ungefähr 3,15 χ 10 m/sec. Wenn die Trägerfrequenz oder Mittenfrequenz des dem Transponder zugeführten radiofrequenten Signales 70 MHz beträgt, so ergibt sich eine Wellenlänge von 45 χ 10 m. Fig. 3 zeigt wie eine akustische Oberflächenwelleneinrichtung an diese Parameter angepaßt werden kann. Der Eingangs-Doppelkamm besteht aus einer Anordnung von 40 Elektrodenpaaren, wobei der Abstand zwischen dem ersten und letzten Elektrodenfinger der oberen Elektrode 40 Wellenlängen beträgt. Speziell sind 40 solcher Finger jeweils um eine Wellenlänge voneinander getrennt. Die Finger selbst weisen eine Breite von einem Viertel einer Wellenlänge auf und besitzen einen Abstand voneinander, der ebenfalls dem Viertel einer Wellenlänge entspricht. In gleicher Weise umfaßt der Ausgangs-Doppelkamm 20 Abgriffe, wobei jeder Abgriff 11 Elektroden besitzt. Wie erkennbar, entspricht der Abstand zwischen dem ersten und letzten Elektrodenfinger der oberen Elektrode des Ausgangs-Doppelkammes 5 Wellenlängen. Der Abstand zwischen dem ersten Elektrodenfinger des ersten Abgriffes und dem ersten Elektrodenfinger des nächstfolgenden Abgriffes beträgt 40 Wellenlängen. Die gegenseitige Überlappung zwischen oberen und unteren Elektroden entspricht 60 Wellenlängen. Bei

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den vorstehend angenommenen Parametern beträgt die Überlappung 2,7 mm und das Kristallsubstrat sollte wenigstens 8 cm lang sein, um die Anordnung des Eingangs- und des Ausgangs-Doppelkamines sowie den geeigneten Abstand zwischen diesen zu ermöglichen.

Gemäß Fig. 4 ist ein System dargestellt, durch welches ein elektrisches Signal zur Anregung der akustischen Oberflächenwelle zugeführt werden kann und durch welches der durch den Oberflächenwellenleiter gebildete Code empfangen und verarbeitet werden kann. Die akustische Oberflächenwelleneinrichtung selbst kann gemäß Fig. 5 ein Substrat 11 aufweisen, auf welchem die Elektroden angeordnet sind. Das Substrat 11 wird von einer Empfangsantenne 12 umgeben, die mit dem Eingangs-Doppelkamm verbunden ist, um ein elektrisches Signal zu empfangen und dieses in akustische Oberflächenwellen umzuwandeln. Eine Sendeantenne 13 steht mit den Abgriffen 20 des Ausgangs-Doppelkammes in Verbindung und wandelt die akustischen Oberflächenwellen in ein codiertes Ausgangssignal um, das zu einem Empfänger übertragen wird. Die akustische Oberflächenwelleneinrichtung kann beispielsweise in einem Plastikrohr 14 enthalten sein, das durch eine Kappe 15 verschlossen ist. Obgleich eine Karte bzw. eine andere Art einer akustischen Oberflächenwelleneinrichtung verwendet werden kann, besitzt die Einrichtung gemäß Fig. 5 den Vorteil, daß sie besonders gut an die Sende- und Empfangsantennen des Sende/Empfängers gemäß Fig. 4 angekoppelt werden kann.

Wenn die akustische Oberflächenwelleneinrichtung gelesen werden soll, um beispielsweise Zugriff zu einem geschützten Bereich zu erhalten, so wird das Rohr 14 in ein zweites Rohr 16 mit größerem Durchmesser eingeführt. Um das Rohr 16 ist eine erste Antenne 17 in Form einer Spulenwicklung gewickelt, um elektrische Energie der Empfangsantenne 12 der akustischen Oberflächenwelleneinrichtung zuzuführen. In gleicher Weise ist eine Empfangsantenne 18 in Form einer Spulenwicklung um das Rohr 16 am anderen Ende gewickelt, um das von der Antenne 13 der akustischen

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Oberflächenwelleneinrichtung gesendete codierte Signal zu empfangen. Die akustische Oberflächenwelleneinrichtung ist ein passiver Signalübertrager und erfordert keine getrennte Speisequelle für die Erzeugung des codierten Signales. Obgleich die Empfangs- und Sendeantennen 12 und 13 in Form von Spulen durch eine einzige Antenne gebildet werden können, zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel diese Antennen als getrennte Antennen, um Störungen auf Grund von sich in beiden Pichtungen entlang des Substrates ausbreitenden akustischen Oberflächenwellen auf ein Minimum zu reduzieren.

Ein Spannungsregler 19 ist an eine Spannungsquelle angeschlossen und liefert eine geregelte Spannung an einen Oszillator 20, der ein Signal mit einer Frequenz von beispielsweise 70 MHz erzeugt. Der Oszillator 20 liefert diese Trägerfrequenz von 70 MHz an einen Mischer 21 mit Doppelabgleich, der das Signal von 70 MHz mit einem Signal moduliert, das durch den Impuls-Logikdecodierer 22 geliefert wird. Das modulierte Signal wird durch den Verstärker 23 verstärkt und an die Antenne 17 geliefert, um zu der akustischen Oberflächenwelleneinrichtung 10 übertragen zu werden. Die akustische Oberflächenwelleneinrichtung wandelt dieses Signal in ein codiertes Signal um, das durch die Antenne 13 zu der Antenne 18 gesendet wird. Das von der Antenne 18 empfangene Signal wird sodann durch die Verstärker 24 und 25 verstärkt und einem Impulsdetektor 26 zugeführt, der dem Radiofrequenzdetektor CD50 der Firma Texscan entsprechen kann. Dieser Detektor filtert die radiofrequenten Schwingungen in den codierten Impulsen heraus, wodurch entsprechend geformte Impulse an dem Ausgang dieses Detektors gebildet werden. Das Ausgangssignal des Detektors 26 wird einem Impulsdecodierer 22 zugeführt, der das von der akustischen Oberflächenwelleneinrichtung gelieferte Ausgangssignal decodiert. Der Impuls-Logikdecodierer 22 wird von einer Spannungsversorgung 27 gespeist und durch einen Taktoszillator 28 von 10 MHz angesteuert. Der Impuls-Logikdecodierer 22 und der Taktoszillator 28 von 10 MHz werden beide von einem Spannungsregler 29 gespeist.

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Das Ausgangssignal des Impuls-Logikdecodierers 22 kann einer Anzeigeeinrichtung 30 mit lichtemittierenden Dioden zugeführt werden, die von einem Spannungsregler 31 gespeist wird, um den durch die akustische Oberflächenwelleneinrichtung gelieferten Code anzuzeigen. Zusätzlich oder auch wahlweise kann das Ausgangssignal des Impuls-Logikdecodierers 22 einem Vergleicher 32 zugeführt werden, der den durch die akustische Oberflächenwelleneinrichtung gelieferten Code mit einem Code vergleicht, der durch einen Speicher 33 vorgegeben wird. Wenn eine Übereinstimmung zwischen dem von dem Speicher 33 gelieferten Code und dem durch den Impuls-Logikdecodierer 22 gelieferten Code vorliegt, so kann beispielsweise eine Tür 34 entriegelt bzw. geöffnet werden, um den Zutritt zu einem geschützten Bereich zu gestatten. Der in dem Speicher 33 gespeicherte Code kann beispielsweise ein einziger Code sein, der all jenen Personen zugeordnet ist, die Zutritt zu dem geschützten Bereich besitzen oder er kann verschiedene Codes umfassen, von denen jeder persönlich einer entsprechenden Person mit Zutrittserlaubnis zu dem geschützten Bereich zugeordnet ist. Im letzteren Fall kann ein Drucker, ein Computer oder irgendein anderes Gerät den Ein- und Austritt jeder Person zu dem geschützten Bereich überwachen, wobei die Besuchszahl, die Tage, die Monate usw. aufgezeichnet werden. Der Vergleicher selbst kann in einfacher Weise ein Digitalrechner sein, wie er im Stand der Technik üblich ist.

In Fig. 6 ist der Spannungsregler 19, der Oszillator 20, der Mischer 21 und der Verstärker 23 in näheren Einzelheiten dargestellt. Die Regeleinrichtung 19 umfaßt einen Regler 40, der beispielsweise dem Regler MC 7805 der Firma Motorola entsprechen kann und der an eine positive Spannungsquelle und über eine Zenerdiode an Masse angeschlossen ist. Die Zenerdiode wird so ausgewählt, daß der Regler die gewünschte Ausgangsspannung liefert. Das Ausgangssignal des Reglers 40 ist an drei parallel zueinander geschaltete Kondensatoren 42, 43 und 44 angeschlossen, wobei diese Kondensatoren zwischen dem Ausgang des Reglers und Masse angeordnet sind. Diese Kondensatoren liefern sodann die

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geregelte Spannung an den Oszillator 20.

Der Oszillator 20 umfaßt einen Transistor 45, der mit seiner Basis über einen Kondensator 46 an Masse und über einen Widerstand 47 an den Ausgang des Reglers 19 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 45 ist über einen Widerstand 48 mit Masse und andererseits mit der einen Seite eines Kristalles 49 verbunden, wobei die andere Seite des Kristalles an den gemeinsamen Schaltungspunkt eines veränderlichen Kondensators 50 und eines festen Kondensators 51 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 45 ist mit der einen Seite des Kondensators 50 verbunden und der Kondensator 51 ist an den Spannungsregler 19 angeschlossen. Parallel zu den Kondensatoren 50 und 51 ist die Primärwicklung 52 eines Transformators 53 geschaltet, wobei die Sekundärwicklung 54 des Transformators mit der Primärwicklung des Mischerschaltkreises 21 verbunden ist. Eine Seite der beiden Wicklungen 54 und 55 ist jeweils geerdet.

Der Primärwicklung 55 sind Sekundärwicklungen 56 und 57 zugeordnet, deren gemeinsamer Schaltungspunkt geerdet ist und deren jeweils gegenüberliegende Enden mit gegenüberliegenden Schaltungspunkten eines Vollwellengleichrichters 58 verbunden sind. Die Ausgangsschaltungspunkte des Gleichrichters 58 sind an gegenüberliegende Enden von Wicklungen 59 und 60 angeschlossen, wobei ein gemeinsamer Schaltungspunkt dieser Wicklungen an eine Leitung SP angeschlossen ist, die dem Impuls-Logikdecodierer zugeführt wird.

An dieser Stelle wird das Signal von 70 MHz dem Mischer 21 zugeführt, in welchem es durch die Impulse des Impuls-Logikdecodierers 22 moduliert wird. Das modulierte Signal wird sodann einer Wicklung 61 zugeführt, die direkt mit einer Wicklung 62 verbunden ist, um das Signal an Sekundärwicklungen 63 und 64 abzugeben, die mit ihrem gemeinsamen Schaltungspunkt an Masse angeschlossen sind und mit ihren gegenüberliegenden Enden mit gegenüberliegenden Schaltungspunkten eines Vollwellengleichrichters 65 verbunden sind. Die beiden verbleibenden Schaltungs-

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punkte des Vollwellengleichrichters 65 sind an gegenüberliegende Enden von Wicklungen 66 und 67 angeschlossen, die mit ihrem gemeinsamen Schaltungspunkt an die Leitung SP angeschlossen sind. Das modulierte Signal wird an der Wicklung 68 abgegeben und speist den Verstärker 23.

Das modulierte Signal wird über einen Kondensator 72 einer ersten Steuerelektrode 70 eines Feldeffekttransistors 71 mit zwei Steuerelektroden zugeführt. Der gemeinsame Schaltungspunkt von Kondensator 72 und Steuerelektrode 70 ist über einen Widerstand 73 an Masse gelegt. Die zweite Steuerelektrode 74 des Feldeffekttransistors 71 ist über die Parallelanordnung eines Widerstandes 75 mit einem Kondensator 76 an Masse gelegt. Der gemeinsame Schaltungspunkt dieser Parallelanordnung mit der zweiten Steuerelektrode 74 ist über einen Widerstand 77 und einen Widerstand 78 an eine positive Spannungsquelle angeschlossen. Der gemeinsame Schaltungspunkt der Widerstände und 78 liegt über einen Kondensator 79 an Masse und der gemeinsame Schaltungspunkt des Widerstandes 78 und der positiven Spannungsquelle ist über einen Kondensator 80 an Masse gelegt. Ferner ist der gemeinsame Schaltungspunkt der Widerstände 77 und 78 über einen veränderlichen Kondensator 82 an die Elektrode 81 des Feldeffekttransistors 71 angeschlossen. Die weitere Elektrode 83 ist über die Parallelanordnung eines Widerstandes 84 mit einem Kondensator 85 an Masse angeschlossen. Das Ausgangssignal des Verstärkers 23 wird der Elektrode 81 abgenommen und der Sendeantenne 17 zugeführt, die dem Kondensator 82 parallelgeschaltet ist. Die Antenne 18 der akustischen Oberflächenwelleneinrichtung 10, die einem Kondensator 86 parallelgeschaltet ist, empfängt das codierte Signal und gibt dieses an ihren Ausgangsanschlüssen ab.

Das Ausgangssignal der Antenne 18 wird dem Eingang des Verstärkers 24 zugeführt, der in näheren Einzelheiten in Fig. 7 dargestellt ist. Der Verstärker 24 ist ein zweistufiger Verstärker, der zwei Feldeffekttransistoren 90 und 91 mit jeweils zwei Steuerelektroden aufweist. Das Eingangssignal wird über

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einen veränderlichen Kondensator 92 und einen festen Kondensator 93 zugeführt. Zwischen dem gemeinsamen Schaltungspunkt der Kondensatoren 92 und 93 und Masse ist die Parallelschaltung eines Widerstandes 94 mit einer Spule 95 angeordnet. Der Kondensator 93 ist an die erste Steuerelektrode 96 des Feldeffekttransistors 90 angeschlossen und der gemeinsame Schaltungspunkt ■jon Kondensator 93 und Steuerelektrode 96 ist über die Parallelschaltung einer Spule 97 mit einem Widerstand 98 an Masse gelegt. Eine Elektrode 99 des Feldeffekttransistors 90 ist über die Parallel schaltung eines Widerstandes 100 mit einem Kondensator 101 an Masse gelegt. Die zweite Steuerelektrode 102 des Feldeffekttransistors 90 ist über die Reihenschaltung von Widerständen 103 und 104 an die positive Spannungsquelle angeschlossen und der gemeinsame Schaltungspunkt von Steuerelektrode 102 und Widerstand 103 ist über die Parallelschaltung eines Potentiometers 105 und eines Kondensators 106 an Masse gelegt. Der gemeinsame Schaltungspunkt der Widerstände 103 und 104 liegt einerseits über einen Kondensator 107 an Masse und andererseits über eine Spulenwicklung 109 an der Elektrode 108 des Feldeffekttransistors 90.

Die Elektrode 108 ist über einen Kondensator 111 mit der ersten Steuerelektrode 110 des Feldeffekttransistors 91 verbunden. Der gemeinsame Schaltungspunkt von Kondensator 111 und Steuerelektrode 110 liegt über einen Widerstand 112 an Masse und die Elektrode 113 des Feldeffekttransistors 91 ist über die Parallelschaltung eines Widerstandes 114 mit einem Kondensator 115 an Masse gelegt. Die zweite Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 91 ist über die Reihenschaltung zweier Widerstände 117 und 118 an die positive Spannungsquelle angeschlossen. Der gemeinsame Schaltungspunkt von Steuerelektrode 116 und Widerstand 117 ist über die Parallelanordnung eines Widerstandes 119 mit einem Kondensator 120 an Masse gelegt. Der gemeinsame Schaltungspunkt der Widerstände 117 und 118 liegt über einen Kondensator 121 einerseits an Masse und andererseits über eine Spulenwicklung 123 an der zweiten Elektrode 122. Der gemeinsame Schaltungspunkt von Widerstand 118 und positiver Spannungsquelle

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ist über einen Kondensator 124 an Masse gelegt. Die Elektrode 122 ist über die Reihenschaltung zweier Kondensatoren 125 und 126 mit dem Ausgangsanschluß verbunden. Der gemeinsame Schaltungspunkt der Kondensatoren 125 und 126 ist über einen Widerstand 127 an Masse gelegt und der Ausgangsanschluß liegt über einen Kondensator 128 an Masse.

Die Ausgangsanschlüsse des Verstärkers gemäß Fig. 7 sind mit den Eingangsanschlüssen des Verstärkers 25 verbunden, der einen entsprechenden Aufbau wie der Verstärker 24 gemäß Fig. 7 aufweist und somit an dieser Stelle nicht beschrieben werden muß.

Die Ausgangsanschlüsse des Verstärkers 25 sind mit dem Eingang des zuvor erwähnten Impulsdetektors 26 verbunden, der sodann den verstärkten Impulscode dem Impuls-Logikdecodierer 22 zuführt. Dieser Impuls-Logikdecodierer ist in den Figuren 8, 9 und 10 näher dargestellt.

Der Code des Impulsdetektors wird dem positiven Eingang eines Verstärkers 150 zugeführt, dessen Ausgang einem Eingang eines NAND-Gatters 151 zugeführt ist. Die anderen Eingangsanschlüsse des NAND-Gatters 151 sind an eine positive Spannungsquelle angeschlossen, die den Binärwert "1" liefert. Der Ausgang des NAND-Gatters 151 ist auf ein Schieberegister 152 geführt, das beispielsweise aus 5 Schieberegistern 9300 besteht. Jedes Schieberegister besitzt 4 Ausgänge, was zu einer Gesamtanzahl von 20 Ausgängen führt und der Anpassung an die 20 Abgriffe der akustischen Oberflächenwelleneinrichtung dient. Der von dem NAND-Gatter 151 gelieferte Code wird durch das Schieberegister 152 durch die Taktleitung S2 hindurchgeschoben. Der letzte Ausgang des Schieberegisters 152 ist direkt auf den Eingang R eines RS-Flip-Flops 153 geführt und wird ebenfalls über einen Inverter 154 dem Eingang S aufgeschaltet. Das RS-Flip-Flop 153 liefert das Ausgangssignal DENAB bzw. RBO und ein nachgeschaltetes NAND-Gatter gibt das Ausgangssignal DCL ab. Alle Ausgänge des Schieberegisters gemäß Fig. 8 sind an die lichtemittierende Diodenanzeige angeschlossen, um den

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speziellen in dem Schieberegister 152 gespeicherten Code anzuzeigen.

Das Taktsignal auf der Taktleitung S2 wird durch den Taktgenerator ger.äß Fig. 9 erzeugt. Der Oszillator 156 wird durch eine positive Spannungsquelle gespeist und liefert beispielsweise ein Signal von 10 MHz an den Takteingang des RS-Flip-Flops 157, wobei dessen Eingänge R und S an eine positive Spannungsquelle angeschlossen sind. Dieses Flip-Flop unterteilt das Ausgangssignal des Oszillators durch zwei und erzeugt ein Signal von 5 MHz. Der Ausgang CL des RS-Flip-Flops 157 steuert den auf 128 zählenden Zähler 200-201 an, um die gezeigten Ausgangssignale zu liefern. Der Ausgang CL des RS-Flip-Flops 157 wird über ein NAND-Gatter 158 dem auf 5 zählenden Zähler 202 zugeführt. Der Ausgang S2 des Zählers 202 liefert das Signal auf der Taktleitung S2 in Fig. 8. Diese Impulse treten einmal in jeder ps auf und das Ausgangssignal des Zählers 200-201 wird benutzt, um den Impuls SP an den Mischer zu liefern und das Trägersignal von 70 MHz zu modulieren.

Die Ausgangssignale des Zählers 200-201 werden den Eingängen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 10 in der dargestellten Weise zugeführt. Diese Signale werden miteinander kombiniert, um den Impuls SP zu bilden, der alle 25,6 ps auftritt. Insbesondere werden die Ausgänge T?, TfT und T~6 des Zählers 200-201 den Eingängen eines NAND-Gatters 160 zugeführt, dessen Ausgang auf einen Eingang eines NOR-Gatters 161 geschaltet ist. Die Ausgänge T2 und T~3~ bilden die Eingänge eines NAND-Gatters 162, dessen Ausgang einen weiteren Eingang des NOR-Gatters 161 bildet. Die Ausgänge TO und T1 bilden die Eingangssignale für ein NAND-Gatter 163, dessen Ausgang den letzten Eingang des NOR-Gatters 161 bildet. Das Ausgangssignal des NOR-Gatters 161 ist über einen Inverter 164 einem Eingang einer Verriegelung 165 zugeführt. Die Ausgänge TO und ΤΊ bilden die Eingangssignale für ein NAND-Gatter 166, dessen Ausgang auf einen Eingang eines NOR-Gatters 167 geführt ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 162 bildet einen weiteren Eingang des NOR-Gatters 167 und der Ausgang des NAND-

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Gatters 160 bildet das letzte Eingangssignal für das NOR-Gatter 167. Der Ausgang des NOR-Gatters 167 wird einem Inverter 168 zugeführt, um den anderen Eingang der NAND-Gatterverriegelung 165 zu bilden. Der Ausgang der Verriegelung 165 wird allen Eingängen eines NAND-Gatters 169 zugeführt, dessen Ausgang das Signal SP liefert.

Weiterhin erhält ein NOR-Gatter 170 ein Eingangssignal von dem Ausgang des NAND-Gatters 160, ein weiteres Eingangssignal von dem Ausgang des NAND-Gatters 163 und ein drittes Eingangssignal von dem Ausgang eines NAND-Gatters 171, dem die Ausgänge T2 und T3 des Zählers 200-201 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des NOR-Gatters 170 wird einem Inverter 172 zugeführt, der das Ausgangssignal PS ausgibt, welches der NAND-Gatterverriegelung gemäß Fig. 9 zugeführt wird.

Ferner erhält ein NOR-Gatter 174 ein erstes Eingangssignal von dem NAND-Gatter 163, ein zweites Eingangssignal von dem NAND-Gatter 162 und ein drittes Eingangssignal von einem NAND-Gatter 175, dem die Ausgangssignale T4, T5 und T6 des Zählers 200-201 zugeführt werden. Das NOR-Gatter 174 gibt an seinem Ausgang das Signal P19R ab, das an den einen Eingang des NAND-Gatters 176 gemäß Fig. 9 angeschlossen ist. Der andere Eingang dieses NAND-Gatters 176 ist mit dem Ausgang CL des Flip-Flops 157 verbunden. Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 176 bildet den zweiten Eingang der NAND-Gatterverriegelung 173 und speist ebenfalls den Zähler 202. Das Ausgangssignal der Verriegelung 173 wird benutzt, um über das NAND-Gatter 158 den Zähler 202 zu steuern. Weiterhin steuert das Ausgangssignal P19R den Takteingang des RS-Flip-Flops 153 gemäß Fig. 8 an.

Gemäß Fig. 10 wird schließlich einem NOR-Gatter 177 ein erstes Eingangssignal von dem NAND-Gatter 175, ein zweites Eingangssignal von dem NAND-Gatter 162 und ein drittes Eingangssignal von dem NAND-Gatter 166 zugeführt, um das Ausgangssignal P19C zu bilden, das dem anderen Eingang des NAND-Gatters 155 gemäß Fig. 8 zugeführt ist.

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Fig. 11 zeigt das Zeittaktdiagramm für die durch den Logikdecodierer 22 erzeugten Signale. Insbesondere zeigt das Zeittaktdiagräntm gemäß Fig. 11, daß der Impuls SP einmal alle 25,6 us erzeugt wird, wobei dieser Impuls den Ausgängsimpulsen PO-P19 der akustischen Oberflächenwelleneinrichtung folgt. Die Ausgangsimpulse PC-P19 treten jede us auf. Diese Ausgangsimpulse werden durch die Impulse S2 in das Schieberegister 152 hineingeschoben, wobei die Impulse S2 ebenfalls jede ps auftreten.

Wenn der Impülscode am Ausgang des Schieberegisters einmal ausgegeben wird, so kann er durch die Anzeige 30 gemäß Fig. 4 angezeigt werden oder er kann mit einem in einem Speicher 33 gespeicherten Code verglichen werden, um eine Tür oder eine andere öffnungseinrichtung 34 zu steuern und den Zutritt zu einem geschützten Bereich zu gestatten.

Die Zählerbausteine 200, 201 und 202 gemäß Fig. 9 können dem Typ 9305 entsprechen, wie er von vielen Halbleiterherstellern hergestellt wird.

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Claims

HONEYWELL INC. 14. August 1979

Honeywell Plaza 1006476 Ge

Minneapolis, Minn., USA

Code-Lesesystem

Patentansprüche:

/1 J Code-Lesesystem, insbesondere für eine Zugangskontrolle, gekennzeichnet durch die Verwendung eines codierten akustischen Oberflächenwellenleiters.
2. Code-Lesesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch :

Eine Speiseeinrichtung (20,19,21,23,17) für die Abgabe von elektrischer Energie;

eine Empfangseinrichtung (12) in Verbindung mit dem Oberflächenleiter (11) für den Empfang der abgegebenen Energie, eine erste Wandlereinrichtüng (Eingangs-Doppelkamm) zur Umwandlung der empfangenen Energie in akustische Oberflächenwellen, eine zweite Wandlereinrichtung (Ausgangs-Doppelkamm) zur Umwandlung der Oberflächenwellen in ein codiertes Signal und eine Sendeeinrichtung (13) zum Senden des codierten Signales;

eine Empfängereinrichtung (18,24,25,26,22) zur Bildung eines Ausgangssignales auf Grund des codierten Signales; und

eine an die Empfängereinrichtung (18-26) angeschlossene Ausgangseinrichtung (30-34).

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3. Code-Lesesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speise- und die EmpfHngereinrichtung erste und zweite Antennen (17 und 18) und die Empfangs- und die Sendeeinrichtung dritte und vierte Antennen (12 und 13) aufweisen.
4. Code-Lesesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die dritten und vierten Antennen (12 und 13) beim Codelesen den ersten und zweiten Antennen (17 und 18) benachbart sind.
5. Code-Lesesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der akustische Oberflächenwellenleiter (11) in einem ersten Rohr (14) enthalten ist.
6. Code-Lesesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antennen (17 und 18) um ein zweites Rohr (16) angeordnet sind, welches zur Aufnahme des ersten Rohres (14) dient.
7. Code-Lesesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung einen an die Empfängereinrichtung (18-26) angeschlossenen Vergleicher (32) aufweist, um den empfangenen Code mit einem vorbestimmten Code zu vergleichen und den Zugang bei Codeübereinstimmung freizugeben.

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