NO842353L - Kapasitiv lesemetode for kodekort og leseapparat til bruk ved samme - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en kapasitiv lesemetode for kodekort, hvor et leseapparats senderelektroder benyttes til å sende et høyfrekvenssignal over en sliss for kortene til mottakerelektroder på den andre side av slissen, idet det mottatte signal derved endres ved virkningen av ledende punkter på kortet. Oppfinnelsen omhandler også et kapasitivt leseapparat for kodekort beregnet til bruk ved metoden og omfattende en høy-frekvensgenerator, senderelektroder, koplet til generatoren for å sende et høyfrekvent sendersignal, og mottakerelektroder like overfor senderelektrodene, og hvor det mellom sender- og mottakerelektrodene er utformet en sliss, hvori et kort er innførbart på en slik måte at et signal, som beveger seg kapasitivt mellom elektrodene, endres ved virkningen fra ledende punkter anordnet på kortet.

Ved tidligere kjente kodekort-leseapparater av denne art iverksettes identifikasjonen av et kodekort mens kortet befinner seg i statisk posisjon etter at kortet har blitt skjøvet hele veien inn i mottakerslissen i et leseapparat. Et slikt kodeav-lesingsprinsipp begrenser antallet av kodekombinasjoner på et kort til et temmelig moderat antall med hensyn til antallet av sender/mottaker-elektrodepar som inngår i leseapparatet. Det er klart at prisen på leseapparatet vil øke når antallet av sender/mottaker-elektrodepar tiltar. En annen alvorlig ulempe ved tidligere kjente kapasitive leseapparter for kodekort er deres mottakelighet overfor forstyrrelser og at de derfor er upålitelige. Ikke desto mindre blir slike leseapparater for kodekort benyttet for anvendelsesformål som krever ytterst høy grad av pålitelighet og hvor det også fordres et stort antall kodekom-binas joner. Slike kodekort og leseapparater er i ferd med å bli mer og mer vanlige for drift av de mest ulike automatiske utstyr, såsom opplåsing av låser, i kredittkortautomater f.eks. på ser- vicestasjoner, på bankkort f.eks. for kontantautomater etc. Etter som det ikke har vært mulig å eliminere de ovennevnte ulemper som knytter seg til kapasitive leseapparater for kodekort, er det først og fremst induktive og magnetiske leseapparater for kodekort som har vunnet utbredelse.

Et formål med oppfinnelsen er å anvise en ny og forbedret kapasitiv lesemetode for kodekort og et leseapparat til bruk ved samme, hvor det kan oppnås et så stort antall kodekombinasjoner som mulig og som kan identifiseres på en pålitelig måte ved hjelp av så få sender/mottakerelektrodepar i leseapparatet som mulig.

Dette formål kan oppnås ved hjelp av de karakteristiske trekk som er angitt i de etterfølgende patentkrav.

Én utførelsesform av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet

mer detaljert under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser et planriss av et kodekort som skal leses. Fig. 2 viser anordningen av kapasitive identifiseringselek-troder i et leseapparat for kodekort. Fig. 3 viser et tverrsnitt av et leseapparats kodeavlesingselektroder.

Fig. 4 viser signalene fra ulike elektroder i fig. 3.

Fig. 5 viser i tverrsnitt utformingen og den relative plas-sering av posisjoneringselektroder inngående i et leseapparat liksom for-forsterkerne som inngår i mottakerelektroder og er koplet til en krets 10 for behandling av signaler. Fig. 6 viser observasjonssonen A for kort-posisjoneringselektroder og observasjonssonen B for kodeavlesingselektroder i forhold til en strekning S som kortet har tilbakelagt.

Et leseapparat for kodekort er innrettet til å lese et plastkort 1 som svarer til den 86 x 54 mm "service-standard". Kortet 1 er forsynt med fem kodekolonner, hvor én benyttes for bestemmelse av kortposisjonen i forhold til et kort-leseapparat 11. Denne kolonne er bare forsynt med ett posisjoneringspunkt

3. De øvrige fire kolonner har trettien kodepunkter 2. En kode dannes når et visst antall kodepunkter gjøres til elektrisk ledende punkter. Det vil bemerkes at f.eks. de tilstedeværende trettien kodepunkter er i stand til å frembringe et enormt antall kodekombinasjoner. Kortets ledekant er forsynt med et tomt felt 4 og slepekanten har ledende punkter 5 for å vise den eventuelle

feilposisjonering av et kort.

Fig. 2 viser anordningen av elektrodene i et kort-leseapparat 11. Kortets 1 posisjon i forhold til leseapparatet 11 leses ved hjelp av åtte par elektroder 13, hvis utforming vil bli for-klart senere i forbindelse med fig. 5. Elektrodene 12 for lesing av en kode er anordnet side ved side i en enkelt rad som strekker seg på tvers av kortets 1 innføringsretning. Antallet av kodeavlesingselektroder er fire i overensstemmelse med antall rader av kodepunkter 2.

Det elektrisk ledende kodepunkt på kortet 1 leses kapasitivt ved hjelp av en i fig. 3 vist sensor. Til elektrodene 12a og 12b ved sendersiden av en sensor blir det fra en generator 5 V p-p tilført en akvarbølge (aquare wave) på ca. 500 kHz. En fasevender 7 benyttes til å invertere fasen av et signal f^på elektroden 12a med hensyn til fasen av et signal f^på elektrodene 12b (se fig. 4).

Når det ikke befinner seg noe kodepunkt 2 mellom elektrodene, koples signalet f^kapasitivt til en mottakerelektrode 12 og et signal oppnådd fra sistnevnte fås i en for-forsterker f.eks. på et nivå av 5 V. På grunn av forsterkerens 9 forsinkel-se, blir det oppnådde signal ubetydelig forsinket (Tp) i forhold til det sendte signal f^.

Når det i slissen mellom nevnte elektroder befinner seg

et kort 1, forsynt med et ledende kodepunkt 2, vil punktet 2 posisjonere seg selv slik at mottakerelektroden 12 dekkes helt eller delvis. Da er overlappingsområdet for elektroden 12b og punktet 2 større enn overlappingsområdet for punktet 2 og elektroden 12a. Fra elektroden 12b kopler signalet f^seg selv til punktet 2 og derfra videre til mottakerelektroden 12, idet signalets f2fase således er invertert ca. 180° i forhold til f-^. Påvisningen av punktet 2 eller fasevendingen for f ? angis ved

å ta stikkprøver av signalet f2ved signalets f-^stigekant. Ut-dataet er således "1" når det ikke finnes noe ledende punkt 2 imellom og for øvrig er det "0".

Utformingen av elektrodene som benyttes for bestemmelse

av en kort-posisjon avviker ubetydelig fra sensoren som er innrettet for lesing av kodeområdet. Det fremgår av tverrsnittsris-set ifølge fig. 5 at suksessive senderelektroder 13a og 13b har ulik fase i forhold til hverandre, etter som f^- og f-^-signaler veksler i dem. Et signal f-^som kommer fra generatoren G inver-

teres ved hjelp av en fasevender 7 til et signal f-^. Mottakerelektrodene 13 har lite flateareal og er plasserte i flukt med ledekanten av hver senderelektrode 13a og 13b, sett i kort-inn-føringsretningen. Mellom mottakerelektrodene 13 er det dessuten anbrakt jordingselektroder 13c. Når det føres inn et kort i en sliss mellom elektrodene, vil et ledende punkt 3 beregnet for bestemmelse av en posisjon havne på elektroden 13, fasen for en mottatt-signal-f2~vending. Dette skyldes at overlappingsområdet for punktet 3 og en foregående senderelektrode 13b er større enn det for punktet 3 og en senderelektrode 13a som har havnet på toppen av nevnte mottakerelektrode 13.

Et mottatt signals f.^ fase tilbakeføres når punktet 3 har forflyttet seg ytterligere frem under nevnte senderelektrode 13a, som ligger på toppen av mottakerelektroden 13.

Elektrodemontasjen danner en observasjonssone A (fig. 6) for ledende punkter hvilken er smalere enn en observasjonssone B for kodeavlesingselektroder 12. Det er således absolutt sikkert at, når posisjoneringspunktet 3 av et kort påvises, eventuelle kodepunkter i denne spesielle tverrgående rad har blitt påvist, og de data som angir denne rads kode, f.eks. "1 1 0 1", vil være korrekte uavhengig av kortets 1 bevegelseshastighet og -retning. Et praktisk hastighetsområde for et kort er 0 ... 50 m/s.

Mottakerelektrodenes for-forsterkere 8 og 9 kan være frem-stilt eksempelvis av upolerte fasevendertrinn av CMos-serier.

En prosessorenhet 10 for datasignaler kan være utformet for anvendelse av ferdige integrerte kretser på tradisjonell måte innenfor digitalteknologi. Utformingen av prosessorenheten 10 er først og fremst avhengig av anvendelsen.

Claims (9)

1. Kapasitiv lesemetode for kodekort, hvor et leseapparats (11) senderelektroder (12a,12b;13a,13b) benyttes til å sende et høyfrekvenssignal over en sliss for kortene (1) til mottakerelektroder (12,-13) på den motsatte side av slissen, idet et signal mottatt av sistnevnte elektroder endrer seg gjennom virkningen av ledende punkter (2;3) anordnet på kortet (1),karakterisert vedat de suksessive senderelektroder (12a og 12b; 13a og 13b) benyttes til å sende innbyrdes avvikende signaler (f^ og f-^) som, ved innføringen av kortet (1) mellom elektrodene, gjennom kortets ledende punkter (2; 3) koples vekselvis til den samme gitte mottakerelektrode (12,-13), at en karak-teristikk ved hvert signal (f2) mottatt av mottakerelektroden (12;13), hvormed senderelektrodenes signaler (f^ og f^) avviker fra hverandre, overvåkes i forhold til det ene eller annet av sendersignalene, idet en endring i denne overvåkete karakteri-stikk angis som et ledende utlesingspunkt (2;3) på kortet.

2. Kapasitiv lesemetode for kodekort, hvor et leseapparats (11) senderelektroder (12a,12b;13a,13b) benyttes til å sende et høyfrekvenssignal over en sliss for kortene (1) til mottakerelektroder (12;13) på den motsatte side av slissen, idet et signal mottatt av sistnevnte elektroder endrer seg ved virkningen av ledende punkter (2;3) anordnet på kortet (1),karakterisert vedat de suksessive senderelektroder (12a og 12b; 13a og 13b) benyttes til å sende signaler (f^ og f^) med innbyrdes avvikende fase, hvilke signaler, ved innførin-gen av kortet (1) mellom elektrodene, gjennom kortets ledende punkter (2;3) koples vekselvis til den samme gitte mottakerelektrode (12;13), og at fasen for hvert signal (f2) mottatt av en mottakerelektrode (12;13) overvåkes i forhold til fasen for et sendersignal (f^eller f-|_)'idet en fasevending angis som et ledende utlesingspunkt (2;3) på kortet.

3. Lesemetode i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat posisjonen av et kort (1) bestemmes flere ganger under innføringen i leseapparatet (11) og at kortets kode-dannende ledende punkter (2) avleses på en rad på tvers av kortets innføringsretning under hver fastsettelse av en posisjon.

4. Kapasitivt leseapparat for kodekort til bruk ved lesemeto-den som angitt i et av kravene 1-3, hvilket apparat omfatter en høyfrekvensgenerator, senderelektroder (12a,12b;13a,13b) koplet til generatoren for å sende et høyfrekvenssignal, og mottakerelektroder (12;13) like overfor senderelektrodene, og hvor det mellom sender- og mottakerelektrodene er utformet en sliss for innføring av et kort (1), slik at et signal som beveger seg kapasitivt mellom elektrodene endrer seg ved virkningen av ledende punkter (2;3) anordnet på kortet (1),karakterisert vedat suksessive senderelektroders (12a og 12b; 13a og 13b) signaler (f^ og f^) avviker innbyrdes, idet de ledende punkter (2;3) på kortet (1), ved innføring av kortet mellom elektrodene, kopler de ulike signaler (f^ og f^) fra senderelektrodene vekselvis til hver mottakerelektrode (12;13).

5. Leseapparat i samsvar med krav 4,karakterisert veden fasevender (7) for å endre signalene (f^og f^ fra suksessive senderelektroder (12a og 12b; 13a og 13b) til innbyrdes motsatte faser (fig. 4).

6. Leseapparat i samsvar med krav 4 eller 5,karakterisert vedat leseapparatet (11) i kortets (1) innføringsretning er forsynt med suksessive elektroder (13) for fastsettelse av en kort-posisjon ved hjelp av et plasseringspunkt (3) motsvarende anbrakt på kortets ledekant, og at leseapparatet (11) i en rad på tvers av kortets innføringsretning er forsynt med kode-avlesende elektroder (12) for avlesing av de kode-dannende ledende punkter (2) ved hver posisjonsfastsettelse.

7. Leseapparat i samsvar med krav 6,karakterisert vedat flatearealer og relativ anordning av elektroder er valgt på en slik måte at utlesingssonen (A, fig. 6) for posisjoneringselektroder (13) er smalere enn den (B) for kode-avlesende elektroder (12).

8. Leseapparat i samsvar med krav 7,karakterisert vedat mottakerelektroden (12) av en kodeavlesings- elektrode befinner seg like overfor den midterste senderelektrode (12a), som på hver side er tilordnet senderelektroder (12b), hvis signal (f-^) har motsatt fase i forhold til signalet (f-^) fra den midterste senderelektrode (12a).

9. Leseapparat i samsvar med krav 7 eller 8,karakterisert vedat mottakerelektrodene av posisjoneringselektroder, hvis flateareal er betydelig mindre enn senderelektrodenes (13a,13b), er plassert like overfor ledekantområdet av hver suksessiv senderelektrode (13a,13b,13a...), sett i kortets innføringsretning.