DE2733364A1 - SYSTEM FOR IDENTIFICATION OF OBJECTS - Google Patents
SYSTEM FOR IDENTIFICATION OF OBJECTSInfo
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Description
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HAMBURG-MÜNCHEN - " HAMBURG-MUNICH - "
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System zur IdentifizierungIdentification system von Gegenständenof objects
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Identifizierung eines Gegenstandes aus der Entfernung und ist ein Zusatzpatent -zum Patent ·.· (Patentanmeldung 2 636 4i4). Das erf.indungsgeiTiäße Fernidentifizierungssystem ist geeignet, jeden beliebigen Gegenstand zu identifizieren, der einen Transponder oder Übertrager der hier offenbarten Art in einer Lage trägt, so daß sich der Transponder mit einem Interrogator odor Abfrager in Infrarotlichtverbindung befinden. Eine besonders nützliche Anwendung des Fernidentifizierungssystems nach oex· Erfindung· besteht in der Identifizierung von Kraftfahrzeugen, wenn diese in eine Parkanlage einfahren oder diese verlassen, so daß ihr Eingang und ihr Ausgang aufgezeichnet und ihre Identität gegenüber einer Aufstellung zugelassener Fahrzeuge überprüft werden kann. Das System nach der Erfindung schaltot in vorteilhafter Weise das sonst übliche und notwendige The present invention relates to a system for the identification of an object from a distance and is an additional patent -to the patent ·. · (Patent application 2 636 4i4). The inventive remote identification system is suitable for identifying any object that carries a transponder or transmitter of the type disclosed here in a position so that the transponder is in infrared light communication with an interrogator or interrogator. A particularly useful application of the remote identification system according to the oex invention is the identification of motor vehicles when they enter or leave a parking facility so that their entry and exit can be recorded and their identity checked against a list of registered vehicles. The system according to the invention switches the otherwise usual and necessary in an advantageous manner
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Anhalten der Fahrzeuge zur Erlangung eines Tickets oder Benutzung einer anderen Berechtigungseinrichtung, wie beispielsweise eine durch eine Maschine lesbare Karte,aus.Stopping the vehicles to obtain a ticket or using another authorization device, such as a machine readable card.
Bislang sind viele Systeme zur Fernidentifizierung von Gegenständen vorgeschlagen worden· Allgemein können diese Systeme in zwei Hauptklassen eingeteilt werden, und zwar 1) Systeme mit passiven Vorrichtungen und 2) Systeme mit aktiven Vorrichtungen. Die Systeme mit passiven Vorrichtungen können Kennzeichnungen oder andere Strukturen auf dem Gegenstand verwenden, die abgelesen werden können oder die zur Erzeugung eines Identifizierungscodes mit einem Interrogator zusammenarbeiten« Im allgemeinen aind Vorrichtungen zum Lesen von Kennzeichnungen, wie beispielsweise Erkennungssysteme für Muster kostspielig und komplex, und demzufolge eignen sie sich für zahlreiche Anwendungszwecke nicht, in denen die Identifizierung eines Gegenstandes ohne menschliches Zutun erwünscht ist« Passive Lesevorrichtungen, wie beispielsweise solche mit Einrichtungen, die entweder Ultraschallschwingungen oder elektromagnetischen Hochfrequenzwellen gegenüber resonant sind, besitzen den Nachteil, daß sie eine Lagerhaltung einer Vielzahl jeweils unterschiedlicher passiver Strukturen sowie eine sehr genaue Herstellung der passiven Einrichtungen erfordern· Ferner ist die Anzahl der speziellen Codierungen begrenzt, die innerhalb der verfügbaren Zeit wirtschaftlich gespeichert oder Übertragen werden können.To date, there are many systems for the remote identification of objects · Generally these systems can be divided into two main classes, namely 1) systems with passive devices and 2) systems with active devices. The systems with passive devices can use tags or use other structures on the object which can be read or which cooperate with an interrogator to generate an identification code «In general and devices for reading indicia such as Pattern recognition systems are costly and complex, and consequently they are unsuitable for many uses, in which the identification of an object without human intervention is desired «Passive reading devices, such as those with facilities that oppose either ultrasonic vibrations or high frequency electromagnetic waves resonant are, have the disadvantage that they have to keep a large number of different passive structures as well require a very precise manufacture of the passive devices Furthermore, the number of special codings is limited can be economically stored or transferred within the available time.
Aktive Gegenstandsidentifizierungsanlagen können in folgende Kategorien eingeteilt werden: 1 * Elektromagnetische Hochfrequenzsysteme, 2« Systeme unter Verwendung von Licht und 3· SystemeActive object identification systems can be divided into the following categories: 1 * Electromagnetic high frequency systems, 2 «systems using light and 3 · systems
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unter Verwendung eines elektromagnetischen Feldes* Die Hochfrequenzvorrichtungen besitzen den Nachteil, daß sie mit den gesetzlichen und postalischen Bestimmungen übereinstimmen müssen, weiterhin sind sie gegenüber Radiofrequenzstörungen empfindlich. Diese Störempfindlichkeit sowie auch das Erfordernis der Selektivität schreibt die Verwendung-hochempfindlicher Richtungsempfangs- und Sendeantennen vor· Die Magnetfeldeinrichtungen sind schwierig hinsichtlich der Inbetriebsetzung, und zwar infolge des Abschirmeffekts der Stahlkarosserien von Kraftfahrzeugen und des Vorhandenseins stark veränderlicher magnetischer Störfelder, die von Generatoren und anderen Einrichtungen, die dem Fahrzeug zugeordnet sind, ausgehen.using an electromagnetic field * The high frequency devices have the disadvantage that they have to comply with the legal and postal regulations, they are also sensitive to radio frequency interference. This susceptibility to interference, as well as the requirement for selectivity, dictates the use of highly sensitive directional receiving and transmitting antennas. The magnetic field devices are difficult to start up due to the shielding effect of the steel bodies of automobiles and the presence of highly variable magnetic interference fields generated by generators and other devices that assigned to the vehicle go out.
Das Identifizierungssystem gemäß der Erfindung vermeidet zahlreiche der bei bekannten Identifizierungssystemen auftretenden Schwierigkeiten, und zwar infolge der Verwendung neuartiger optischer und elektronischer Aufbauten und Verfahren. Der Transponder des Gegenstandsidentifizierungssystems nach der Erfindung kann ohne Auffrischung ein JahrThe identification system according to the invention avoids numerous the difficulties encountered with known identification systems, due to the use of novel optical and electronic structures and processes. The transponder of the article identification system according to the invention can be a year without a refresher
lang arbeiten, verlangt keine Bedienung vom Träger des Transponders zum Aussenden des Identifizierungscodes, ist räumlich klein, das heißt er besitzt etwa die Größe einer Zigarettenschachtel, so daß er auch bei vielen kleineren Gegenständen verwendet werden kann, und ist in der Lage, eine Information schnell genug zu übermitteln, so daß beispielsweise eine binäre Zahl von 18 bit von einem Interrogator an einem festen Platz mehrmals empfangen werden kann, während sich der Gegenstand an. dem Platz des Interrogators vorbei mit einer Geschwindigkeit von etwaWorking long hours does not require any operation from the person wearing the transponder for sending out the identification code, is spatially small, i.e. it is about the size of a cigarette packet, so that it can also be used with many smaller objects and is able to provide information quickly enough to transmit so that, for example, a binary number of 18 bits from an interrogator at a fixed location several times can be received while the item is on. past the place of the interrogator at a speed of about
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100 km pro Stunde bewegt, so daß selbst bei hohen Geschwindigkeiten •in redundantes Abfragen gegeben ist.Moved 100 km per hour, so that even at high speeds • is given in redundant queries.
Vie bereits gesagt, ist das Fernidentifizierungssystem nach der Erfindung insbesondere anwendbar als Einrichtung zum Identifizieren von Fahrzeugen, wenn diese in Parkeinrichtungen einfahren oder diese verlassen* Gegenwärtig werden zahlreiche verschiedene Verfahren zur Identifizierung von Fahrzeugen bei der Einfahrt in Parkeinrichtungen verwendet. Eine derartige Anlage besteht darin, jedes zugelassene Fahrzeug mit einem Etikett oder einem Aufkleber zu versehen, der von einem Wärter an der Parkeinrichtung geprüft werden kann« Dieses System zur Identifizierung von Fahrzeugen hat den Vorteil, daß der Fahrer das Fahrzeug beim Einfahren in die Parkeinrichtung nicht zu stoppen braucht, hat jedoch auch den entscheidenden Nachteil, daß es die Beschäftigung und die ständige Aufmerksamkeit eines Parkwächters verlangt. Dieses System unterliegt somit menschlichem Versagen sowie der Unaufmerksamkeit oder auch Unaufrichtigkeit des Parkwächters, so daß nicht zugelassenen Fahrzeugen oder Fahrzeugen mit abgelaufener Zulassung As already stated, the remote identification system of the invention is particularly applicable as a device for identifying vehicles as they enter or leave parking facilities. A wide variety of methods are currently used to identify vehicles as they enter parking facilities. Such a system consists in providing each registered vehicle with a label or sticker that can be checked by a guard at the parking facility. This system for identifying vehicles has the advantage that the driver does not drive the vehicle when entering the parking facility needs to stop, however, has the major disadvantage that it requires the employment and constant attention of a parking attendant. This system is therefore subject to human error and the inattentiveness or insincerity of the parking attendant, so that unauthorized vehicles or vehicles with an expired license
die Einfahrt gestattet werden kann. Ein anderes, wirtschaftlich verwendetes System benutzt magnetische Karten, die der Fahrer in einen Schlitz eines Eartenempfängers am Eingang der Parkeinrichtung hineinstecken muß. Der Fahrer muß sein Fahrzeug anhalten, was zu einer Verlangsamung der Einfahrgeschwingigkeit des Fahrzeugs in die Parkeinrichtung führt und dem Fahrer Unbequemlichkeiten verursacht. Die langsame Eiiifahrgeschwindigkeit macht die Vorsorge für einen Verkehr am Eingang zur Parkeinrichtung kompliziert und macht häufig zusätzliche Eingänge für die Parkeinrichtung erforderlich, um die langsame Einfahrgeschwindig-entry can be permitted. Another, economically used system uses magnetic cards which the driver must insert into a slot in an outdoor receiver at the entrance to the parking facility. The driver has to stop his vehicle, which leads to a slowdown in the speed of entry of the vehicle into the parking facility and causes discomfort for the driver. The slow driving speed complicates the provision for traffic at the entrance to the parking facility and often requires additional entrances for the parking facility in order to cope with the slow entry speed.
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keit auszugleichen. Demzufolge werden die Kosten der Parkeinrichtung erhöht. to compensate. As a result, the cost of the parking facility is increased.
Das erfindungsgemäße Gegenstandsidentifizierungssystem hat bei Vervendung zur Identifizierung von Fahrzeugen beim Eintritt in eine Parkeinrichtung den bedeutenden Vorteil, daß es eine schnelle und genaue Identifizierung der Fahrzeuge ermöglicht, ohne daß die Beschäftigung eines Wächters an jedem Eingang oder ein Anhalten jedes Fahrzeugs am Eingang erforderlich wäre. Demzufolge kann das Fahrzeug bei einer relativ hohen Geschwindigkeit, beispielsweise bis zu 50 km pro Stunde in die Parkeinrichtung einfahren. Außerdem schafft dieses System ein hohes Maß an Bequemlichkeit für den Benutzer. Ferner gestattet der bei dem erfindungsgemäßen System benutzte Digitalcode eine automatische Parküberwachung, eine Berechnung und Überprüfung durch Computer sowie eine Überwachung des Fahrzeugbestandes durch Computer· Ee kann zum Beispiel der Digitalcode, der das in die Parkanlage eintretende Fahrzeug kennzeichnet, einem Computer zum automatischen Vergleich mit einer Liste in dessen Speicher für zugelassene Fahrzeuge, zur Zeitnahme sowie zur Aufzeichnung der Fahrzeug-Eintritts- und Ausgangsdaten zugeführt werden, um eine genaue und im hohen Maße zuverlässige Kontrolle über den Zugang zur Parkeinrichtung, den Fahrzeugbestand und die Berechnung zu gewährleisten.The article identification system according to the invention has at Use to identify vehicles when entering a parking facility has the significant advantage that it is fast and allows accurate identification of vehicles without the need to employ a guard at each entrance or stop any vehicle at the entrance would be required. As a result, the vehicle can travel at a relatively high speed, for example Drive into the parking facility up to 50 km per hour. aside from that this system creates a high level of convenience for the user. Furthermore, in the system according to the invention Digital code used automatic parking monitoring, computation and verification by computers, as well as monitoring of the vehicle stock by computer · Ee can, for example, the digital code of the vehicle entering the parking facility indicates a computer for automatic comparison with a list in its memory for registered vehicles Timing as well as recording the vehicle entry and exit data are fed to an accurate and high degree to ensure reliable control over access to the parking facility, the vehicle inventory and the calculation.
In der bevorzugten Ausführung besitzt das erfindungsgemäße Gegenstandsidentifizierungssystem einen Transponder, der von dem zu identifizierenden Gegenstand getragen wirdj und einen Interrogator, der sich in einer festen Stellung befinden kann und mit dem Transponder Sichtverbindung hat. Vorzugsweise sind Transponder undIn the preferred embodiment, the inventive article identification system has a transponder carried by the object to be identified and an interrogator, which can be in a fixed position and has visual contact with the transponder. Preferred are transponders and
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Interrogator in der Lage, Lichtimpulse, beispielsweise Infrarotlichtimpulse festzustellen, bzw· zu senden. Der Transponder ist mit einem Speicher versehen, der einen Digitalcode speichert, der ausschließlich den Gegenstand kennzeichnet, der den Transponder trägt. In der bevorzugten Ausführung ist der Speicher des Transponders ein umlaufendes Schieberegister, das mit dem Digitalcode programmiert ist. Der verwendete Code ist insbesondere dazu ausgelegt, eine optimale Anzahl von möglichen Kombinationen für eine vorgegebene Wortgröße zu bilden, während die Möglichkeit aufrechterhalten wird, jedes spezielle Wort zu unterscheiden, wenn es in einer sich wiederholenden Folge von Bits übertragen wird. Um die Notwendigkeit eines internen Taktgebers in dem Transponder zu vermeiden und die Schwierigkeiten, die Schaltkreise des Transponders und des Interrogators miteinander zu synchronisieren, wird der Transponder durch den Interrogator aus der Entfernung getaktet. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Interrogator vorgesehen wird, der eine Folge von Lichtimpulsen in einer Taktfrequenz aussendet, die durch einen in dem Interrogator oder einem zugehörigen Steuerer angeordneten Taktgeber bestimmt wird, und die von dem Transponder empfangen wird, sowie durch Maßnahmen in dem Transponder, diese Lichtimpulse in elektrische Taktimpulse zu konvertieren. Die elektrischen Taktimpulse werden an den Taktanschluß des rezirkulierenden Schieberegisters des Transponders geliefert. Somit liefert das umlaufende oder rezirkulierende Schieberegister beim Emittieren von Lichtiinpulsen durch den Interrogator aufeinanderfolgend den darin gespeicherten Identifizierungscode am Ausgangsanschluß, Der Ausgangsanschluß des rezirkulierenden Schieberegisters des Transponders ist mitInterrogator able to generate light pulses, such as infrared light pulses to determine or to send. The transponder is provided with a memory that stores a digital code, which only identifies the object that carries the transponder. In the preferred embodiment, the memory is des Transponder is a rotating shift register that is programmed with the digital code. The code used is specifically about this designed to form an optimal number of possible combinations for a given word size while allowing is maintained to distinguish each particular word when transmitted in a repeating sequence of bits will. In order to avoid the need for an internal clock in the transponder and the difficulty of making the circuitry To synchronize the transponder and the interrogator with each other, the transponder is removed from the Clocked distance. This is achieved in that an interrogator is provided which a sequence of light pulses in emits a clock frequency which is determined by a clock generator arranged in the interrogator or an associated controller is, and which is received by the transponder, as well as by measures in the transponder, these light pulses in electrical Convert clock pulses. The electrical clock pulses are sent to the clock terminal of the recirculating shift register of the Transponders delivered. Thus provides the circulating or recirculating Shift register when emitting light pulses by the interrogator successively those stored therein Identification code on the output port, The output port of the recirculating shift register of the transponder is with
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einer Schaltung verbunden, die eine infrarotlichtemittierende Vorrichtung aktiviert, so daß der Code zum Interrogator übertragen wird. In der bevorzugten Ausführung fügt der Transponder eine Verzögerung zwischen dem Empfang der Abfrageimpulse und der Emission des entsprechenden Transponder-impulses ein, so daß die Transponderimpulse zeitlich von den reflektierten Interrogator- oder Abfrageimpulsen unterschieden werden können· Die Taktgebung aus der Entfernung liefert auch eine vorteilhafte Möglichkeit zur Unterscheidung, ob die Impulse gültig von einem Transponder übertragen wurden und unterscheidet sie von Impulsen, die von anderen, nicht zugehörigen InfrarotSignalen empfangen werden« Zusätzlich wird die entfernte Taktgebung dazu verwendet, die von dem Transponder verursachte Zeitverzögerung eng zu überwachen, wodurch der Interrogator in die Möglichkeit versetzt wird, zu bestimmen, ob die Stromversorgung in dem Transponder erneuert werden muß. connected to a circuit which activates an infrared light emitting device so that the code is transmitted to the interrogator. In the preferred embodiment, the transponder inserts a delay between the reception of the interrogation pulses and the emission of the corresponding transponder pulse, so that the transponder pulses can be differentiated in time from the reflected interrogator or interrogation pulses. Clocking from a distance also provides an advantageous option to distinguish whether the pulses were validly transmitted by a transponder and differentiate them from pulses received by other, non-associated infrared signals. In addition, the remote clocking is used to closely monitor the time delay caused by the transponder, whereby the interrogator in the ability to determine whether the power supply in the transponder needs to be renewed is displaced.
Weitere neuartige und vorteilhafte Merkmale in dem erfindungsgemäJßen Gegenstandsidentifizierungssystem werden im Zusammenhang mit der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungs-ί or- ■ df !'tin' eh.Further novel and advantageous features in the erfindungsgemäJßen article identification system in conjunction with the detailed description of the preferred execution ί or- ■ df! 'Tin' eh.
. \ ;t: :. Ansicht des erfindungsgemäßcn Gegenstandsiden- ! ; f. ·.. ι ,ssystens dar, das in der beispielhaften Axu-enäimg ±n Fig. 1 dazu verwendet wird, Kraftfahrzeuge zu identifizieren, die in einen Parkplatz einfahren oder aus ihn herausfahren;. \ ; t:: . View of the object according to the invention! ; f. · .. ι, ssystens, which is used in the exemplary Axu-enäimg ± n Fig. 1 to identify motor vehicles that are entering or leaving a parking lot;
,../8 BAO ORIGINAL , .. / 8 BAO ORIGINAL
Die Figuren sind weitere Ansichten des Transponders, wenn er auf der Oberfläche des Armaturenbretts eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, scijfie den in Fig. 1 dargestellten Interrogator }The figures are further views of the transponder when it is arranged on the surface of the dashboard of a motor vehicle, scijfie the interrogator shown in Fig. 1}
Pig· 3 ist ein allgemeines Blockdiagramm des Gegenetandsidentifizierungssystems nach der vorliegenden Erfindung}Pig 3 is a general block diagram of the item identification system of the present invention}
Fig^ h ist ein Blockdiagramm des Transponders nach der vorliegenden Erfindung}Fig ^ h is a block diagram of the transponder according to the present invention}
Fig· 5 ist ein Signaldiagramm, das verschiedene Signale zeigt, die in dem Transponder nach Fig· k verwendet werden}Fig. 5 is a signal diagram showing various signals used in the transponder of Fig. K }
Fig. 6 ist ein Beispiel der Position des Binärkodes in dem rezirkulierenden Schieberegister des Transponders nach Fig. 4}Fig. 6 is an example of the position of the binary code in the recirculating shift register of the Transponder according to Fig. 4}
des Transponders nach der vorliegenden Erfindung}of the transponder according to the present invention}
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Fig. 7c ist eine Schaltung einer dritten Ausführung des Transponders nach der vorliegenden Erfindung ;Fig. 7c is a circuit of a third embodiment the transponder according to the present invention;
Fig. 8 ist ein Blockdiagranm des Interrogators nach der vorliegenden Erfindung}8 is a block diagram of the interrogator of FIG of the present invention}
-Dio Figuren sind Darstellungen der Schaltung des Interro-9a und 9b gatorsf der in Fig. 8 dargestellt ist}-DIO figures are diagrams of the circuit of Interro-9a and 9b ga tors f shown in Fig. 8}
Fig. 9c ist ein Schaltdiagramm einer alternativen Vorverstärkerauslegung für den in Fig. 9b. dargestellten Interrogator}Figure 9c is a circuit diagram of an alternative preamplifier design for that of Figure 9b. shown interrogator}
Fig. 10 ist eine Kurve, die das mehrdeutige Impuls gebiet des Interrogators zeigt}Fig. 10 is a graph showing the ambiguous pulse area of the interrogator}
Fig. 11 ist ein allgemeines Blockdiagramm des Steuerers nach der vorliegenden Erfindung}Figure 11 is a general block diagram of the controller according to the present invention}
Fig. 11a ist ein detaillierteres Blockdiagramm eines Ausschnitts des Steuerers oder Controllers, der in Fig. 11 dargestellt ist}11a is a more detailed block diagram of a portion of the controller shown in FIG Fig. 11 is shown}
Fig. 12 ist ein Schaltdiagramm des Trancponderprogrammie — rors, der in Fig. 11a dargestellt ist} undFig. 12 is a circuit diagram of the trancponder program - rors shown in Fig. 11a} and
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In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Gegenstandsidentifizierungssyatem in einer beispielhaften Anwendung zur Identifizierung von Fahrzeugen dargestellt, die in eine Parkanlage einfahren. Das System 10 besitzt einen Transponder 12, der vorzugsweise auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet ist, und einen Interrogator i4, der in einer festen Position über der Zufahrt zur Parkgelegenheit angeordnet ist. Der Transponder 12 und der Interrogator 14 sind in gegenseitiger optischer Verbindung. Der Interrogator lh kann kontinuierlich betrieben werden, so daß er jeden Transponder in seinem Gesichtsfeld entdeckt und identifiziert, oder er kann durch einen konventionellen Kraftfahrzeugdetektor, wie er mit 11 dargestellt ist, aktiviert werden. Es ist festzuhalten, daß der Interrogator 14 und der Transponder 12 sich überlappende Transmissions- und Empfangsfeider haben, wobei das Transmissions- und Empfangsfeld des Transponders mit der strichpunktierten Umrandung gekennzeichnet ist, die einen kegelförmigen Rauminhalt darstellt, und das Feld des Interrogators mit den strichpunktierten Linien, die in etwa einen pyramidenförmigem Raum umschließen. Wenn der Interrogator mit einem erlaubten Transponder 12 in Verbindung tritt, öffnet sich das Tor 17 zur Parkmöglichkeit.In FIG. 1, the object identification system according to the invention is shown in an exemplary application for identifying vehicles that are entering a parking facility. The system 10 has a transponder 12, which is preferably arranged on the dashboard of the vehicle, and an interrogator i4, which is arranged in a fixed position above the entrance to the parking facility. The transponder 12 and the interrogator 14 are in mutual optical connection. The interrogator 1h can be operated continuously so that it detects and identifies every transponder in its field of view, or it can be activated by a conventional motor vehicle detector, as shown at 11. It should be noted that the interrogator 14 and the transponder 12 have overlapping transmission and reception fields, the transmission and reception field of the transponder being marked with the dash-dotted border, which represents a conical volume, and the field of the interrogator with the dash-dotted lines which roughly enclose a pyramid-shaped space. When the interrogator comes into contact with a permitted transponder 12, the gate 17 opens for parking.
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ponders 12 zum Interrogator lh sowohl von vorne als auch von der Seite gezeigt. Xn diesen Figuren kann die Überlappung der Transmissions- und Empfangsfelder von Transponder 12 und Interrogator 1U leicht erkannt werden.ponders 12 to the interrogator lh shown both from the front and from the side. In these figures, the overlap of the transmission and reception fields of transponder 12 and interrogator 1U can easily be recognized.
In Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Gegenstandsidentifizierungssystems 10 dargestellt. Das System 10 besitzt den Transponder 12, den Interrogator lkt eine wahlweise Auslesevorrichtung 13, die Steuervorrichtung 16, die das Tor 15 steuert, und die Auslesevorrichtung 18, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Transponder 12 befindet sich üblicherweise in Nur-Empfang-Stellung und vird aktiviert zur tibertragungsstellung bei Empfang von infraroten Lichtimpulsen, wie es beispielsweise bei 20 gezeigt ist. Der Transponder 12 ist dazu ausgelegt, aufeinanderfolgend einen kodierten Satz von Impulsen zu emittieren, beispielsweise ein wiederholtes Wort, das achtzehn binäre Bits enthält, und zwar entlang eines Lichtstrahls, der beispielsweise mit 22 bezeichnet ist. Der Interrogator i'l liefert kontinuierlich Abfrageimpulse, die mit 20 bezeichnet sind und empfängt dia Transponderimpulse 22, wenn ein Transponder 12 innerhalb des Abfragefelds des Interrogators 14 liegt. Dar Interrogator dekodiert die Transponderinformation vind liefert ein Signal auf Leitung 2k an die Steuervorrichtung 10, das repräsentativ für die kodierte Anzahl ist, die durch den Transponder 12 übertragen wird. Zusätzlich kann die dekodierte Information optisch in einer Auslesevorrichtung 13 gezeigt werden. Die Steuerung 16 ihrerseits3 shows a block diagram of the article identification system 10 according to the invention. The system 10 has the transponder 12, the interrogator lk t, an optional read-out device 13, the control device 16 which controls the gate 15, and the read-out device 18, as shown in FIG. The transponder 12 is usually in the receive-only position and is activated for the transmission position when infrared light pulses are received, as shown for example at 20. The transponder 12 is designed to sequentially emit a coded set of pulses, e.g. a repeated word containing eighteen binary bits, along a light beam, e.g. The interrogator 11 continuously delivers interrogation pulses, which are designated by 20, and receives the transponder pulses 22 when a transponder 12 is within the interrogation field of the interrogator 14. The interrogator decodes the transponder information and supplies a signal on line 2k to the control device 10 which is representative of the coded number which is transmitted by the transponder 12. In addition, the decoded information can be shown optically in a read-out device 13. The controller 16 for its part
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vergleicht die kodierte Zahl mit einer Aufstellung zugelassener Zahlen, die im Speicher enthalten sind, und liefert ein geeignetes Ausgangssignal auf Leitung 26 an die Auslesevorrichtung 18, das visuell den vorliegenden-Status des Kraftfahrzeuges oder des identifizierten Objekts anzeigt. Zusätzlich öffnet die Steuerung 16 automatisch das Tor 15 und ermöglicht dem Fahrzeug die Einfahrt, falls der Steuerer bestimmt, daß das identifizierte Fahrzeug zur Einfahrt in die Parkgarage berechtigt ist.compares the coded number with a list of permitted numbers contained in the memory and delivers a suitable output signal on line 26 to the reading device 18, which visually indicates the present status of the motor vehicle or the identified object. In addition, the controller 16 automatically opens the gate 15 and allows the vehicle to enter if the controller determines that the identified vehicle is required to enter the Parking garage is authorized.
Vprzugsweise ist der Interrogator mit einem geeigneten optischen oder LED Anordnungs-Zerstreuungs-System ausgerüstet, so daß die von dem Interrogator 14 übertragenen Lichtiiupulse auf ein vorbestimmtes Gebiet begrenzt sind, durch das die den Transponder 12 führenden Objekte passieren. Im Beispiel nach Fig. 1 ist dieses Gebiet die Zufahrt einer Parkgarage direkt vor dem Einfahrtstor 15, das dem Fahrzeug die Zufahrt erlaubt. In der bevorzugten Ausführung ist der Interrogator Ik mit einem optischen Zerstreuungs-System ausgerüstet, das eine zylindrische Fresnel-Linse besitzt, die mit ihrer Achse quer zur Ebene der Zufahrt der Parkmöglichkeit angeordnet ist. Das daraus resultierende Abfragefeld ist etwa das in Fig. 1 dargestellte. Insbesondere ist das Gesichtsfeld in vertikaler Richtung beschränkt und sehr breit in horizontaler Richtung. Auf diese Weise wird die gesamte Breite der Zufahrt überwacht, was wichtig ist, da nicht jedes Fahrzeug in der Mitte der Zufahrt fährt und die Transponder 12 in den Fahrzeugen unterschiedlich an verschiedenen StellenThe interrogator is preferably equipped with a suitable optical or LED arrangement-scattering system, so that the light pulses transmitted by the interrogator 14 are limited to a predetermined area through which the objects carrying the transponder 12 pass. In the example according to FIG. 1, this area is the entrance to a parking garage directly in front of the entrance gate 15, which allows the vehicle to enter. In the preferred embodiment, the interrogator Ik is equipped with an optical diffusion system which has a cylindrical Fresnel lens which is arranged with its axis transverse to the plane of the entrance to the parking facility. The query field resulting therefrom is approximately that shown in FIG. 1. In particular, the field of view is limited in the vertical direction and very wide in the horizontal direction. In this way, the entire width of the driveway is monitored, which is important because not every vehicle drives in the middle of the driveway and the transponders 12 in the vehicles are different at different locations
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dor Armaturenbretter befestigt sind. Zusätzlich ist dor Interrogator 1Ί um einen Winkel von etwa U^ von der Vertikalen versetzt, wie dargestellt, so daß die Interrogatorimpulse veniger leicht von den Windschutzscheiben der sich nähernden Fahrzeuge reflektiert werden) eine Situation, die eintroten könnte, falls der Winkel, mit dem das Infrarotlicht die Windschutzscheibe trifft, klein genug ist.where dashboards are attached. In addition, the interrogator 1Ί is offset by an angle of about U ^ from the vertical, as shown, so that the interrogator pulses are less likely to be reflected by the windshields of the approaching vehicles) a situation that could result if the angle at which the Infrared light hits the windshield is small enough.
Das optische System des Interrogators sollte weiterhin dozu ausgelegt werden, zurückkehrende Infrarotimpulse aus dem gleichen Gebiet zu empfangen. Deshalb kann die stark gerichtete Eigenart der Optik des Interrogators "Ml eine übliche und sehr genaue Vorrichtung zum Empfang von Antworten eines Transponders 12 bilden, der innerhalb eines ausgewählten beleuchteten Entdeckungsraumes angeordnet ist. Somit ist der Detektor 50 mit einer zylindrisch geformten Linse ?usf:erüstot,The interrogator's optical system should also be designed to receive returning infrared pulses from the same area. Therefore, the highly directional nature of the optics of the interrogator "Ml" can provide a common and very accurate device for receiving responses from a transponder 12 located within a selected illuminated detection space. Thus, the detector 50 is equipped with a cylindrically-shaped lens ,
gleiches
die etva ein/Gosichtsfeld erfaßt wie die zylindrische Ft-i»;;iio1-same
the etva a / Go field of view captured like the cylindrical Ft-i »;; iio1-
Zer:; t reuung? 1 ins e . Zer :; t regret? 1 into the e.
Der Interrogator 14 emittiert wiederholt Infrarotimpulse einer konstanten Frequenz, die durch dtsn Transponder 12 innerhalb des Abf T-^u r» j j räume 3 empfangen werden. In Ansprache auf dfc£€ Intcrrogatorimpulse emittiert der Transponder 12 IhH>ulse, die den Kode repräsentieren. Dor Kode liegt in Airürform vor, so daß nach dem Empf.-mg joden Impulses über den Wog ?0 der Transponder 12 einon Impuls emittiert zur Dni\ste3»ungThe interrogator 14 repeatedly emits infrared pulses a constant frequency generated by dtsn transponder 12 within des Abf T- ^ u r »j j rooms 3 are received. In speech The transponder 12 emits intcrrogator pulses on dfc £ € IhH> ulse, which represent the code. Dor code is in Airür form before, so that after receiving mg iodine impulse over the wave ? 0 the transponder 12 emits a pulse for the purpose of communication
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einer binären Eins,- oder keinen Impuls emittiert zur Darstellung einer binären Null. Der Interrogator ik ist dazu ausgelegt, einen Transponderimpuls zu empfangen, nachdem eine vorbestimmte Zeit nach der Emission des eigenen Impulses verstrichen ist, so daß er zwischen binären Einsen und binären Nullen unterscheiden kann. Dieser Impulsbetrieb wird mit einer hohen Wiederholungsrate, beispielsweise 7 kHz wiederholt.a binary one, - or no pulse emitted to represent a binary zero. The interrogator ik is designed to receive a transponder pulse after a predetermined time has elapsed after the emission of its own pulse, so that it can distinguish between binary ones and binary zeros. This pulsed operation is repeated at a high repetition rate, for example 7 kHz.
Obwohl der in dem Transponder 12 gespeicherte Kode einen logischen Anfangspunkt und einen logischen Endpunkt besitzt, kann der an den Interrogator i4 übertragene Kode an jedem Punkt gestartet werden, einschließlich der Punkte zwischen dem logischen Startpunkt und dem logischen Endpunkt. Jedoch, da der Kode mehrmals während einer einzigen Abfrage des Transponders 12 durch den Interrogator lh wiederholt wird und der Kode in dem Transponder 12 so ausgewählt ist, daß der logische Startpunkt identifiziert werden kann, kann jeder beliebige Punkt zum Betriebsbeginn akzeptiert worden.Although the code stored in the transponder 12 has a logical start point and a logical end point, the code transmitted to the interrogator i4 can be started at any point including the points between the logical start point and the logical end point. However, since the code is repeated several times during a single interrogation of the transponder 12 by the interrogator lh and the code in the transponder 12 is selected so that the logical starting point can be identified, any point at the start of operation can be accepted.
In Fig. k ist ein Blockdiagramm eines orfindungs gernäß en Transponders 12 dargestellt. Der Transponder 12 ist dadurch gekennzeichnet, daß or extrem wenig Energie verbraucht und geringe Herstellungskosten besitzt, wie dem Fachmann durch die nachfolgende Beschreibung deutlich werden wird. Insbesondere kann der Transponder 12 bis zu zwölf Monate mit einer üblichen 9 Volt Batterie arbeiten. Der EnergievorbrauchFIG. K shows a block diagram of a transponder 12 according to the invention. The transponder 12 is characterized in that it consumes extremely little energy and has low manufacturing costs, as will become clear to a person skilled in the art from the following description. In particular, the transponder 12 can work with a conventional 9 volt battery for up to twelve months. The energy consumption
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in Ruhe beträgt 0,^5 - 0,72 mW bei einem Ruhestrom von der Batterie zwischen 50 und 80 χ/Α. Der Transponder 12 besitzt einen Detektor 30, der vorzugsweise aus einem Phototransistor 30 besteht. Ein Phototransistor würde gegenüber der empfindlicheren Photodiode, die somit als günstiger erscheint, vorgezogen, da er kostengünstiger ist* Der Phototransistor 30 ist mit seinem Kollektor an 9 Volt Vorspannung angeschlossen, die Basis ist an die Vorspannung über einen Einstelltransistor R-1 angeschlossen, und der Emitter ist über den Lastwiderstand R-2 geerdet. Der Emitter ist ebenfalls an den positiven Eingang eines Hochpassverstärkers 32 über einen Kopplungskondensator C-1 angeschlossen, der wirkungsvoll Sonnenlicht und ein 50 oder 60 Hz Brummen unterdrückt, das durch Lichtquellen, die mit 50 oder 60 Hz betrieben werden, verursacht wird. Der Hochpassverstärker 32 kompensiert die niedrige Empfindlichkeit des Phototransistors 30 und liefert ein Signal am Ausgang.at rest is 0.5 - 0.72 mW with a quiescent current from the battery between 50 and 80 χ / Α. The transponder 12 has a detector 30, which preferably consists of a phototransistor 30. A phototransistor would be preferred to the more sensitive photodiode, which thus appears to be cheaper, because it is cheaper Emitter is grounded through load resistor R-2. The emitter is also connected to the positive input of a high pass amplifier 3 2 via a coupling capacitor C-1, which effectively suppresses sunlight and a 50 or 60 Hz hum caused by light sources operating at 50 or 60 Hz. The high-pass amplifier 32 compensates for the low sensitivity of the phototransistor 30 and provides a signal at the output.
Der Ausgang des HochpassVerstärkers 32 wird auf ein hohes Q Aktivfilter 3^ gegeben, das auf die Grundfrequenz der Interrogatorimpulse abgestimmt ist. Die abgestimmte resonante Bnnddurclilaß-Gharakteristik des aktiven Filters 3^ unterscheidet virkungsvoll Interrogatorimpulse von anderen fremden Infrarotimpulsen und elektronischem Rauschen in einer nun zu beschreibenden Weise. Das aktive Filter "}h liegt mit seinem Ausgang an einem Schmitt-Trigger 36, der seinerseits einen Rechtockausgang erzeugt, der dann in Gang gesetzt wird, wennThe output of the high-pass amplifier 32 is fed to a high Q active filter 3 ^ which is tuned to the fundamental frequency of the interrogator pulses. The tuned resonant band-length characteristic of the active filter 3 ^ effectively distinguishes interrogator pulses from other extraneous infrared pulses and electronic noise in a manner which will now be described. The output of the active filter "} h is connected to a Schmitt trigger 36, which in turn generates a right-wing output which is then set in motion when
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der Ausgang des aktiven Filters Jk eine vorausgewählte Schwelle überschreitet und die dann endet, wenn der Ausgang des aktiven Filters unter Null fällt. Demgemäß liegt am Ausgang des Schmitt-Triggers 36 eine Reihe von Rechteck» impulsen, die geeignet sind, eine übliche integrierte Logik-Schaltung zu versorgen.the output of the active filter Jk exceeds a preselected threshold which ends when the output of the active filter falls below zero. Accordingly, at the output of the Schmitt trigger 36 there is a series of square-wave pulses which are suitable for supplying a conventional integrated logic circuit.
Der Ausgang des Schmitt-Triggers 36 führt an den Takteingang eines Achtzehn-Bit-Schieberegisters 38 und eines One-Shot oder Univibrators kO, Das rezirkulierende Schieberegister 38 liefert Ausgangsimpulse an einen Einsehalteingang des One-Shot 4θ in Übereinstimmung mit dem Binärkode, der in dem rezirkulierenden Schieberegister 38 gespeichert ist. Insbesondere ist das rezirkulierende Schieberegister 38 derart programmiert, daß es einen Impuls liefert, wenn eine logische Eins in der nächsten Stellung im Register gespeichert ist, und daß es keinen Impuls liefert, wenn eine logische Null in der nächsten Stelle des Registers gespeichert ist. Sowohl das rezirkulierende Schieberegister 38 als auch der One-Shot kO 'sprechen auf die Abfall flanke dor Impulse vom Schmitt-Trigger 36 an, so daß die Ansprache des rezirkulierenden Schieberegisters 38 und des One-Shots kO durch die Dauer der Impulse vom Schmitt-Trigger 36 relativ zum Empfang eines Interrogatorpulses am Phototransistor 30 verzögert werden. Die Impulse vom One-Shot kO führen zu einerThe output of the Schmitt trigger 36 leads to the clock input of an eighteen-bit shift register 38 and a one-shot or univibrator kO recirculating shift register 38 is stored. In particular, the recirculating shift register 38 is programmed to provide a pulse when a logic one is stored in the next position in the register and not to provide a pulse when a logic zero is stored in the next position in the register. Both the recirculating shift register 38 and the one-shot kO 'respond to the falling edge of the pulses from the Schmitt trigger 36, so that the addressing of the recirculating shift register 38 and the one-shot kO through the duration of the pulses from the Schmitt trigger 36 can be delayed relative to the reception of an interrogator pulse at the phototransistor 30. The impulses from the one-shot knockout lead to a
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Licht emittierenden Diode LED 42, die in Sichtverbindung mit dem Interrogator "\k steht, so daß der Interrogator 14 dieLight-emitting diode LED 42, which is in visual contact with the interrogator "\ k , so that the interrogator 14 the
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Ausgangsimpulse des Transponders 12, die über die LED kZ übertragen werden, empfängt.Output pulses of the transponder 12, which are transmitted via the LED kZ , receives.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird im folgenden der Betrieb des Transponders 12 erklärt. In Fig. 5 sind die Ausgangsiiapulse vom Detektor 30 als abgeänderte Rechteckimpulse konstanter Frequenz dargestellt. Die zweite Reihe stellt die Ausgangssignale von dem aktiven Filter Jk dar, die von dem verstärkten Ausgangssignal des Detektors 30 erhalten werden. Es ist festzuhalten, daß das Ausgangssignal vom aktiven Filter Jh anfangs eine kleine Amplitude besitzt, die sich langsam vergrößert, wenn Energie nachfolgend in der abgestimmten Frequenz auf den Eingang des aktiven Filters 34 gelangt. Dies liegt an der Bandpass-Resonanzcharakteristik des aktiven Filters 3^, das den resonant en Aufbau von Impulsamplituden ermöglicht, wenn Impulse der resonanten Banddurchlaßfrequenz am Eingang des aktiven Filters 3h empfangen werden. Nach Empfang einer genügenden Anzahl von Impulsen in der resonanten Bandpassfrequenz erreicht das aktive Filter eine Amplitude, die ausreicht, den Schmitt-Trigger j6 zu aktivieren. In der darauffolgenden Zeile ist das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers "}6 gezeigt. Vie zu sehen ist, werden Rechteckimpulse ausgelöst nach dem vierten empfangenen Interrogatorimpula. In der vierten Zeile von Fig. 5 ist der Ausgang des One-Shots 4o dargestellt als eine Reihe von Rechteckimpulsen, die durch die Abfallflanke des Ausgangs vom Schmitt-Trigger ausgelöst werden. Es ist festzuhalten, daß die Ausgangeimpulse vom One-Shot 40 relativ zum Beginn der AusgangsimpulseReferring to Fig. 5, the operation of the transponder 12 will now be explained. In Fig. 5, the output pulses from detector 30 are shown as modified square-wave pulses of constant frequency. The second row represents the output signals from the active filter Jk obtained from the amplified output signal from the detector 30. It should be noted that the output signal from the active filter Jh initially has a small amplitude which slowly increases as energy subsequently reaches the input of the active filter 34 at the tuned frequency. This is due to the bandpass resonance characteristic of the active filter 3 ^, which enables the resonant build-up of pulse amplitudes when pulses of the resonant bandpass frequency are received at the input of the active filter 3h . After receiving a sufficient number of pulses in the resonant bandpass frequency, the active filter reaches an amplitude which is sufficient to activate the Schmitt trigger j6. The output signal of the Schmitt trigger "} 6 is shown in the following line. As can be seen, square-wave pulses are triggered after the fourth interrogator pulse received. In the fourth line of FIG. 5, the output of the one-shot 40 is shown as a row of square-wave pulses triggered by the falling edge of the output from the Schmitt trigger It should be noted that the output pulses from the one-shot 40 are relative to the start of the output pulses
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vom Detektor 30 durch die Dauer der positiven Impulse vom Schmitt-Trigger 36 verzögert sind· Da die Impulse vom Schmitt-Trigger 36 ihrerseits wieder von der Signalamplitude vom aktiven Filter Jh abhängen, kann die Verzögerungszeit etwas variieren, jedoch sind die Unterschiede nicht ausreichend, um den Betrieb des Systems 10 zu beeinträchtigen. Diese Verzögerung ist so ausgewählt, daß die Impulse vom One-Shot ko, die Ausgangsimpulse liefern,die von der LED k2 emittiert werden, zwischen den Ausgangsimpulsen vom Interrogator 14 liegen.from detector 30 are delayed by the duration of the positive pulses from Schmitt trigger 36. Since the pulses from Schmitt trigger 36 in turn depend on the signal amplitude from active filter Jh , the delay time can vary somewhat, but the differences are not sufficient to affect the operation of the system 10. This delay is selected so that the pulses from the one-shot ko, which deliver output pulses emitted by the LED k2, lie between the output pulses from the interrogator 14.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird in allgemeiner Veise der Betrieb des rezirkulierenden Schieberegisters 38 erklärt. Der in dem rezirkulierenden Schieberegister 38 enthaltene Binärkode kann so angesehen werden, als ob er seine Bits in der Form eines Kreises angeordnet habe, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Ein Pfeil kk zeigt den wahlfreien Startpunkt zur Zirkulation der Impulse durch das zirkulierende Schieberegister 38 an. Es ist festzuhalten, daß der Pfeil an einer Schieberegisterstelle angeordnet ist, die eine binäre Null besitzt. Wenn ein Interrogatorimpuls von dem Transponder empfangen wird, wird der Pfeil zur nächsten Stelle im Uhrzeigersinn weitergeschoben, wie es durch den Pfeil k6 angezeigt ist. Falls die nächste Stelle eine binäre Eins enthält, so wie es dargestellt ist, liefert das rezirkulierende Schieberegister 38 einen Ausgang an den One-Shot bO, was seinerseits einen Ausgangsimpuls an den Transponder 12 erzeugt. Jedesmal,Referring to Fig. 6, the operation of the recirculating shift register 38 will be explained in general terms. The binary code contained in the recirculating shift register 38 can be regarded as having arranged its bits in the shape of a circle as shown in FIG. An arrow kk indicates the optional starting point for the circulation of the pulses through the circulating shift register 38. It should be noted that the arrow is located at a shift register location that has a binary zero. When an interrogator pulse is received by the transponder, the arrow is pushed to the next position in the clockwise direction, as indicated by the arrow k6. If the next digit contains a binary one, as shown, the recirculating shift register 38 supplies an output to the one-shot bO, which in turn generates an output pulse to the transponder 12. Every time
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wenn das rezirkulierende Schieberegister 38 um einen Schritt weiter in die nächste Stellung geschaltet wird, liefert der Transponder 12 entweder einen Ausgangsimpuls, Tails die nächste Stelle eine binäre Bins aufweist, oder keinen Ausgangsimpuls, falls die nächste Stelle eine binäre Null besitzt. Die Anfangsstellung der Impulse in dem Schieberegister vor dem Empfang eines Interrogatorimpulses ist nicht bestimmt* Der Anfangspunkt, beispielsweise die Stellung des Pfeils kk, kann irgendeine Stelle im Schieberegister sein. Venn der Transponder 12 Impulse vom Interrogator 1k empfängt, wird die Stellung der Impulse im Kreis weitergeschoben· Der Aufbau der Binär zahl jedoch wird so gewählt, daß der Anfang und das Ende der Binärzahl durch eine geeignete Logik bestimmt werden kann, wie es im folgenden beschrieben wird.when the recirculating shift register 38 is switched one step further to the next position, the transponder 12 either delivers an output pulse, Tails the next digit has a binary bins, or no output pulse, if the next digit has a binary zero. The starting position of the pulses in the shift register before an interrogator pulse is received is not determined * The starting point, for example the position of the arrow kk, can be any position in the shift register. When the transponder 12 receives impulses from the interrogator 1 k , the position of the impulses is shifted further in a circle is described.
In Fig. Ja ist eine schematische Darstellung des Transponders 12 gezeigt. Die Faktoren, die den Aufbau vorschreiben, sind folgende:In Fig. Yes is a schematic representation of the transponder 12 is shown. The factors that dictate the structure are as follows:
1. niedriger Energieverbrauch bzw. langer Batteriebetrieb,1. low energy consumption or long battery operation,
2. niedrige Kosten,2. low cost,
3. hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten, und Ί. geringe Größe.3. high processing speeds, and Ί. small size.
Vie oben erwähnt, macht es die Betrachtung der Kosten erstrebenswert, einen Phototransistor 30 anstatt der empfindlicheren, aber teureren Photodiode zu verwenden. Jedoch er-As noted above, the cost consideration makes it desirable to use a phototransistor 30 in place of the more sensitive but more expensive photodiode. However he
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fordert die Verwendung eines Phototransistors zusätzlichadditionally requires the use of a phototransistor
einen Hochpassverstärker 32, dessen hoher Verstärkungsfaktor den Mangel an Empfindlichkeit des Phototransistors kompensiert. Zusätzlich ist das aktive Filter Jh vorzugsweise ein Filter mit hohem Q, so daß das stärkere Rauschen des Phototransistors 30 ausgefiltert wird.a high pass amplifier 32 whose high gain compensates for the lack of sensitivity of the phototransistor. In addition, the active filter Jh is preferably a high Q filter so that the increased noise from the phototransistor 30 is filtered out.
Der Transponder 12 ist auch mit einem optischen Filter 28 ausgerüstet, das über dem Phototransistor 30 angeordnet ist, um die von dem Phototransistor 30 empfangene Lichtenergie auf den Infrarotbereich zu beschränken. Der Phototransistor 30 erfordert eine getrennte Vorspannung, die durch die Widerstände R-1 und R-2 geliefert werden, die an Basis und Emitter des Phototransistors 30 angeschlossen sind. Der Kollektor des Phototransistors 3° ist mit einer Vorspannung von 9 Volt verbunden. Die Verte von R-1 und R-2 sind so ausgewählt, daß der Phototransistor 30 eine Vorspannung erhält, mit der er im linearen Bereich arbeitet. Der Widerstand R-2 ist so ausgewählt, daß er einen Wert hat, der niedrig genug ist, so daß der Phototransistor 30 während hoher Umgebungslichtstärken nicht im Sättigungsbereich arbeitet, jedoch nicht so niedrig, daß der Stromverbrauch ungünstig beeinflußt wird. Auf diese Weise hängt die Spannung am Emitter des Phototransistors 30 direkt von der Amplitude des einfallenden Lichtes ab.The transponder 12 is also equipped with an optical filter 28 which is arranged over the phototransistor 30, the light energy received by the phototransistor 30 to be limited to the infrared range. The phototransistor 30 requires a separate bias voltage provided by resistors R-1 and R-2 applied to the base and emitter of the phototransistor 30 are connected. The collector of the phototransistor 3 ° is biased at 9 volts tied together. The values of R-1 and R-2 are selected so that that the phototransistor 30 receives a bias with the he works in the linear domain. Resistor R-2 is selected to have a value low enough so that the phototransistor 30 does not operate in the saturation range during high ambient light intensities, but does not so low that power consumption is adversely affected. In this way the voltage depends on the emitter of the Phototransistor 30 directly from the amplitude of the incident light.
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dem negativen Eingang (pin 2) eines Hochpassverstärkers 32 verbunden. Die Wechselstromkopplung, die durch C-1 gebildet wird, blockiert niederfrequentes Rauschen und entkoppelt konstante Lichtquellen, z.B. Sonnenlicht. Der positive Eingang (pin 3) des Hochpassverstärkers 32 ist mit einem Spannungsteilernetzwerk verbunden, das aus den Reihenwiderständen R-3 und R-4 besteht, und dem Kondensator C-2. Dieses Netzwerk liefert einen Gleichspannungswert von h Volt für den positiven Eingang des Hochpassverstärkers, um die Wechselst romsignale, die von 0 bis 9 Volt schwingen, zu akkomodieren«the negative input (pin 2) of a high-pass amplifier 32 is connected. The AC coupling created by C-1 blocks low frequency noise and decouples constant light sources, such as sunlight. The positive input (pin 3) of the high pass amplifier 32 is connected to a voltage divider network consisting of the series resistors R-3 and R-4, and the capacitor C-2. This network supplies a direct voltage value of h volts for the positive input of the high-pass amplifier in order to accommodate the alternating current signals, which oscillate from 0 to 9 volts «
Die vier im Transponder 12 verwendeten Operationsverstärker sind alle Gegenwirk-Leitwert-Verstärker (transconductance amplifiersX in denen der Ausgangsstrom proportional zur Differenz der Eingangsspannungen ist. Ein geeigneter Operationsverstärker dieser Art wird von RCA hergestellt mit der Bezeichnung CA 3094. Der Strom durch den programmierbaren Eingang (pin 5) dieser Verstärker steuert ihre Empfindlichkeit, die Trägheit und die Stromversorgung. Ein sehr niedriger Programmstrom (beispielsweise 3 M A) wird in allen vier Verstärkern verwendet, um niedrigen Energieverbrauch vorzusehen· Dies wird durch den Widerstand R-9 bestimmt, der die Betriebsenergie für die ersten drei Stufen steuert.The four operational amplifiers used in the transponder 12 are all counteractive conductance amplifiers (transconductance amplifiersX in which the output current is proportional to the difference in the input voltages. A suitable operational amplifier of this type is manufactured by RCA with the designation CA 3094. The current through the programmable input ( pin 5) this amplifier controls its sensitivity, inertia and power supply.A very low program current (e.g. 3M A) is used in all four amplifiers to provide low power consumption · This is determined by resistor R-9 which is the operating power controls for the first three stages.
Der Ausgang des Verstärkers 32 (pin 6) wird zum negativen Eingang (pin 2) durch den Rückkoppelwiderstand R-5 zurückgeführt, um die Sättigung des Verstärkers 32 zu verhindern. Der Ausgang von pin 6 liegt ebenso an Erde durch den Einstell-The output of amplifier 32 (pin 6) becomes negative Input (pin 2) fed back through the feedback resistor R-5 to prevent the amplifier 32 from saturating. The output of pin 6 is also connected to earth through the setting
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widerstand R-6 und am positiven Eingang (pin 3) des aktiven Filters Jk. Das aktive Filter Jk liegt in der zweiten Stufe der Schaltung anstatt in der ersten, um ein kontinuierliches Ändern des Eingangswiderstandes des Phototransistors 30 zu vermeiden, was zu Instabilitäten des aktiven Filters Jk führen könnte·resistance R-6 and at the positive input (pin 3) of the active filter Jk. The active filter Jk is in the second stage of the circuit instead of the first in order to avoid a continuous change in the input resistance of the phototransistor 30, which could lead to instabilities of the active filter Jk
Der Ausgang des aktiven Filters Jk (pin 6) wird auf seinen negativen Eingang (pin 2) zurückgeführt durch ein mehrfaches Rückkoppelnetzwerk, das aus den Widerständen R-7 und R-8 und den Kondensatoren C-3 und C-k besteht. Das Rückkoppelnetzwerk dient zur Abstimmung des aktiven Filters Jk auf die Frequenz der Interrogatorimpulse. Somit, wenn das Filter Jk in Ansprache auf die Anfangsimpulse, die vom Interrogator ik empfangen werden, zu schwingen beginnt, verstärken aufeinanderfolgende Impulse die vorangegangenen Schwingungen des Filters 3^» bis die Größe des Ausgangssignals vom Filter Jk ausreicht, den Schmitt-Trigger j6 zu aktivieren, wie es graphisch in den Impulsfolgen in Fig. 5 dargestellt ist. Auf diese Weise kann man sehen, daß das vorliegende Transpondersystem ein wesentliches Problem vermeidet, das andere Transponder sy st eine beeinträchtigt. Dieses Problem besteht darin, daß die Transponderausgangssignale durch den Eingangsdetektor 30 aufgenommen werden, wodurch falsche Triggerung oder Instabilität ausgelöst werden kann. Im vorliegenden System bewirkt die Kombination der externen Interrogatorimpulse und der Transponder-Antwortimpulse eine Gesamtfrequenz, die dasThe output of the active filter Jk (pin 6) is fed back to its negative input (pin 2) through a multiple feedback network consisting of resistors R-7 and R-8 and capacitors C-3 and Ck . The feedback network is used to tune the active filter Jk to the frequency of the interrogator pulses. Thus, when the filter Jk begins to oscillate in response to the initial pulses received by the interrogator ik , successive pulses amplify the previous oscillations of the filter 3 ^ »until the magnitude of the output signal from the filter Jk is sufficient to close the Schmitt trigger j6 activate as graphically shown in the pulse trains in FIG. In this way, it can be seen that the present transponder system avoids a major problem affecting other transponder systems. This problem is that the transponder output signals are picked up by the input detector 30, which can cause false triggering or instability. In the present system, the combination of the external interrogator pulses and the transponder response pulses results in an overall frequency that
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ist somit eine doppelt so hohe Frequenz/wie die, alt der dasis thus twice as high a frequency / as the old that that aktive Filter "}k abgestimmt ist. Somit werden Signale wirkungsvoll durch das aktive Filter Jh ignoriert, da Impulse, die mit anderen als der Abstimmungsfrequenz empfangen werden, koine verstärkenden Oszillationen in dem aktiven Filter 3h erzeugen, die notwendig sind, um den Schmitt-Trigger 36 zu aktivieren.active filter "} k is tuned. Thus, signals are effectively ignored by the active filter Jh , since pulses received at other than the tuning frequency coine amplifying oscillations in the active filter 3h that are necessary to trigger the Schmitt trigger 36 to activate.
Der Ausgang vom aktiven Filter 34 (pin 6) ist mit Erde durch den Einstellwiderstand R-10 mit dem negativen Eingang (pin 3) des Schmitt-Triggers 36 verbunden. Es soll festgehalten werden, daß die Signale an den Eingängen zur ersten und dritten Stufe der Transponderschaltung invertiert sind. Der Grund dafür ist, daß Schaltungen mit niedrigem Stromverbrauch dieser Art notwendigerweise durchweg die Verwendung von Komponenten mit hoher Impedanz erfordern. Diese Komponenten sind natürlich externen Interferenzen leicht zugänglich. Eine Rückkopplung zwischen den Stufen ist auch ein sehr ernstes Problem, das zu verschiedenen Arten von Schaltinstabilitäten führen kann. Um diese Effekte möglichst klein zu hai ton, wird die Phasenänderung in der vorliegenden Schaltung sorgfältig gesteuert, so daß die Stufen, die den meisten Strom ziehen, insbesondere der Schmitt-Trigger und der One-Shot kOt mit den empfindlicheren Eingangs stufen, insbesondere dem Hochpassverstärker J2 und dem aktiven Filter 3h nicht in Phase sind. Somit liefert der Aufbau eine Schal-The output of the active filter 34 (pin 6) is connected to ground through the setting resistor R-10 with the negative input (pin 3) of the Schmitt trigger 36. It should be noted that the signals at the inputs to the first and third stage of the transponder circuit are inverted. This is because low power circuits of this type necessarily require the use of high impedance components throughout. These components are of course easily exposed to external interference. Feedback between stages is also a very serious problem that can lead to various types of switching instabilities. In order to keep these effects as small as possible, the phase change in the present circuit is carefully controlled so that the stages that draw the most current, especially the Schmitt trigger and the one-shot, kO t with the more sensitive input stages, especially the High pass amplifier J2 and the active filter 3h are out of phase. The structure thus provides a switching
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tung, die keine Instabilität zwischen den einzelnen Stufen besitztt selbst wenn die Komponenten auf der Platine in hoher Dichte angeordnet sind.tung that no instability between the individual stages has t even if the components are arranged on the circuit board in high density.
Eine positive Rückkopplung vom Ausgang (pin 8) des Schmitt-Triggers 36 wird durch den Widerstand R-13 und den Kondensator C-7 an den Eingangspin 2 geliefert. Pin 8 ist auch ait der plus 9 Volt Spannung durch den Einstellwiderstand R-i4 verbunden. Pin 2 ist zusätzlich mit dem Mittelanschluß eines Spannungsteilers, der aus den Widerständen R-11 und R-12 besteht, verbunden. Im Ruhezustand ist der Ausgang des Schmitt-Triggers 36 durch das Widerstandsnetzwerk R-II, R-12 und R-13 bestimmt und hat einen Wert von etwa 9 Volt. Falls das Signal an pin 3 den Spannungslevel übersteigt, der vom Widerstandsnetzwerk erzeugt wird, fällt der Ausgang an pin 8 auf Null. Die Spannung an pin 2 fällt gleichermaßen, wenn die Widerstände R-12 und R-I3 das Potential an pin 2 erden. Der Ausgang an pin 8 kehrt nicht auf die ursprünglichen 9 Volt zurück, bis der Eingang an pin 3 unter den unteren Vorspannungswert fällt, der jetzt an pin 2 liegt. Somit wird ein Null-Kreuz-Rechteckwellensignal am Ausgang des Schmitt-Triggers 36 erzeugt, wie es in Zeile 3 in Fig. 5 dargestellt ist. Der Widerstand C-7 in der Rückkopplungsschaltung stellt eine schnelle Schaltanspräche sicher, die einen scharfen Rechtecksausgang erzeugt«Positive feedback from the output (pin 8) of Schmitt trigger 36 is provided to input pin 2 through resistor R-13 and capacitor C-7. Pin 8 is also ait connected to the plus 9 volt voltage through the setting resistor R-i4. Pin 2 is also connected to the center connection a voltage divider made up of resistors R-11 and R-12 is connected. In the idle state, the output of the Schmitt triggers 36 through the resistor network R-II, R-12 and R-13 and has a value of about 9 volts. If the signal at pin 3 exceeds the voltage level from Resistor network is generated, the output on pin 8 drops to zero. The voltage on pin 2 drops equally if the resistors R-12 and R-I3 ground the potential at pin 2. The output on pin 8 does not return to the original 9 volts until the input on pin 3 falls below the lower bias value that is now on pin 2. Thus becomes a zero cross square wave signal is generated at the output of the Schmitt trigger 36, as shown in line 3 in FIG is. Resistor C-7 in the feedback circuit provides a fast switching response, which generates a sharp square-wave output «
Der Kondensator C-5 und der Widerstand R-15 differenzieren den Rechteckwellenausgang vom Schmitt-Trigger 36 zur Erzeu-The capacitor C-5 and the resistor R-15 differentiate the square wave output from Schmitt trigger 36 to generate
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gung von Spitzen, die kapazitiv durch den Kondensator C-6 an den positiven Eingang (pin 2) eines One-Shots oder Univibrators Uo angeschlossen sind* Das Signal an pin 2 ist vorgespannt auf eine Höhe, die durch den Spannungsteiler bestimmt wird, der aus den Widerständen R-16 und R-17 besteht. generation of peaks which are capacitive through the capacitor C-6 to the positive input (pin 2) of a one-shot or univibrator Uo are connected * The signal on pin 2 is biased to a level determined by the voltage divider is determined, which consists of the resistors R-16 and R-17.
Der Ausgang von pin 8 des Schmitt-Triggers j6 liegt auch am Clock-Eingang (pin 3) des rezirkulierenden Schieberegisters 38. Wie oben erklärt, ist das Schieberegister 38 mit einer 18 Bit Binärzahl vorkodiert, die speziell zugeschnitten den jeweiligen Transponder identifiziert. Wenn Impulse vom Schmitt-Trigger 36 das Schieberegister takten, zirkulieren die 18 Bits, wie es in bezug auf Fig. 6 beschrieben worden ist, so daß aufeinanderfolgende Bits am Ausgang an pin 9 angeboten werden. Es ist festzuhalten, daß der Ausgang vom Schieberegister 38 über den Rückkopplungswiderstand R-19 auch mit dem Eingang (pin 1) des Registers 38 verbunden ist, so daß die kodierte Binärzahl in dem Schieberegister 38 zu dem gleichen Zeitpunkt wieder gespeichert wird, zu dem sie ■ ausgegeben wird . Eine neue Zahl kann in das Schieberegister 38 dadurch eingespeichert werden, daß "sie an pin 1 gelegt wird und diese neue Zahl in den Eingang während der Taktgebung aufgezwungen wird. Dieses wird im einzelnen später erklärt. The output of pin 8 of the Schmitt trigger j6 is also at the clock input (pin 3) of the recirculating shift register 38. As explained above, the shift register 38 is precoded with an 18-bit binary number that specifically identifies the respective transponder. When pulses from Schmitt trigger 36 clock the shift register, the 18 bits circulate, as has been described with reference to FIG. 6, so that successive bits are presented at the output on pin 9. It should be noted that the output from the shift register 38 is also connected to the input (pin 1) of the register 38 via the feedback resistor R-19, so that the encoded binary number is stored again in the shift register 38 at the same time as it was ■ is issued. A new number can be stored in the shift register 38 in that "it is applied to pin 1 and this new number is forced into the input during the clocking. This will be explained in detail later.
Was den One-Shot kO betrifft, ist festzuhalten, daß die k VoltAs far as the one-shot kO is concerned, it should be noted that the k volts
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Gleichspannung, die durch den Spannungsteiler aus den Widerständen R-3 und R-U und dem Kondensator C-Z erzeugt vird, direkt an den negativen Eingang (pin 3) des One-Shot ^O angelegt wird. Venn eine negative Spitze an pin 2 liegt und den Vorspannungslevel, der an pin 3 angelegt ist, kreuzt, leitet der Ono-Shot '»0 Strom durch die LED k2 für einen Zeitraum von etwa 10 MikroSekunden. Jedoch ist der One-Shot kO an pin 5 durch das Schieberegister 38 derart gegated, daß ein LED-Impuls nur dann geliefert wird, wenn der Ausgang des Schieberegisters 38 eine binäre Eins ist. Falls der Bitausgang vom Schieberegister 38 eine binäre Null liefert, wird kein Impuls durch don One-Shot kO erzeugt und somit kein Impuls durch die LED h2 emittiert. Es ist festzuhalten, daß die Diode D-1, die parallel zum Widerstand R-I8 zwischen pin 5 des One-Shot kO und dem Ausgang (pin 9) des Schieberegisters 38 liegt» dazu beiträgt, parasitäre Kapazitäten absmloiten, wodurch ein schnelles Schalten sichergestellt wird.DC voltage, which is generated by the voltage divider from the resistors R-3 and RU and the capacitor CZ, is applied directly to the negative input (pin 3) of the One-Shot ^ O. If there is a negative peak on pin 2 and crosses the bias level applied to pin 3, the ono-shot conducts current through the LED k2 for a period of about 10 microseconds. However, the one-shot kO at pin 5 is gated by the shift register 38 in such a way that an LED pulse is only delivered when the output of the shift register 38 is a binary one. If the bit output from the shift register 38 supplies a binary zero, no pulse is generated by the one-shot kO and thus no pulse is emitted by the LED h2. It should be noted that the diode D-1, which is parallel to the resistor R-I8 between pin 5 of the one-shot kO and the output (pin 9) of the shift register 38 »helps to eliminate parasitic capacitances, which ensures fast switching will.
In Fig. 7b ist eine weitere Ausführung der ersten Stufe des Transponders 12 gezeigt. Dio primäre Motivation, diesen Aufbau einzusetzen, ist, den Ruhestrom von der Batterie zum Transponder 12 poring zu halten, wenn der Phototransistor 30 rlirelrtem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Insbesondere ist festzuhalten, dnß in der in Fig. Ja dargestellten Ausführung die Batterie direkt über den Phototransistor 30 und den Widerstand R-2 angeschlossen W1Td 'ITtVf anderen Worten, eine direkteA further embodiment of the first stage of the transponder 12 is shown in FIG. 7b. The primary motivation for employing this structure is to keep the quiescent current from the battery to the transponder 12 poring when the phototransistor 30 is exposed to direct sunlight. In particular, it should be noted that in the embodiment shown in Fig. Ja the battery is connected directly via the phototransistor 30 and the resistor R-2 W 1 Td 'ITtVf in other words, a direct one
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Stromverbindung ist durch den Widerstand R-2 zwischen + 9 Volt urid Erde gegeben, sobald der Phototransistor 30 durch einfallendes Licht leitend wird. Demzufolge verursacht jede Aktivierung des Phototransistors 30 eine Stromentnahme der Batterie des Transponders 12. Somit kann man sehen, daß für den Fall, wenn der Phototransistor 30 in dieser Ausführung des Transponders 12, die in Fig. 7a dargestellt ist, kontinuierlich direktem Sonnenlicht ausgesetzt wird, die Batterie des Transponders 12 unnötig belastet wird.Power connection is given through resistor R-2 between + 9 volts and ground as soon as phototransistor 30 becomes conductive through incident light. Accordingly, any activation of the phototransistor 30 causes a current drain of the battery of the transponder 12. Thus, it can be seen that in the event that the phototransistor 30 is in this embodiment of the transponder 12, which is shown in Fig. 7a is continuously exposed to direct sunlight, the battery of the transponder 12 is unnecessarily burdened will.
Die in Fig. 7b dargestellte Ausführung verbessert die Situation dadurch, daß der Phototransistor 30 derart angeschlossen wird, daß er als Photodiode wirkt. Insbesondere ist die Basis des Phototransistors 30 an 9 Volt gelegt und der Kollektor über den Kondensator C-30 an die Basis eines Transistors 198 angeschlossen. Der Emitter des Phototransistors 30 jedoch ist nicht geerdet, wie in der in Fig. 7a beschriebenen Ausführung durchgeführt. Auf diese Weise ist der einzige durch den Phototransistor 30 verursachte Strom der Basis-Kollektorstrom (i. ).The embodiment shown in Fig. 7b improves the situation in that the phototransistor 30 is so connected becomes that it acts as a photodiode. In particular, the base of the phototransistor 30 is connected to 9 volts and the Collector through capacitor C-30 to the base of a transistor 198 connected. However, the emitter of phototransistor 30 is not grounded, as in that described in Figure 7a Execution carried out. This way is the only one current caused by the phototransistor 30 is the base-collector current (i.).
Die + 9 Volt Vorspannung liegt auch am Kollektor des Phototransistors 30 über den Widerstand R-60, an der Basis des Transistors 198 über den Widerstand R-61, und direkt am Emitter des Transistors 198. Der Kollektor des Transistors ist mit der Basis eines weiteren Transistors 199 verbunden,The +9 volt bias is also applied to the collector of the phototransistor 30 through resistor R-60, at the base of the Transistor 198 through resistor R-61, and directly at the emitter of transistor 198. The collector of the transistor is connected to the base of another transistor 199,
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über den Widerstand R-63 geerdet, und zur Basis des Transistors 198 über den Rückkoppelwiderstand R-62 zurückgeführt. Der Transistor 199 ist gleichermaßen mit seinem Emitter an + 9 Volt gelegt über den Widerstand R-64 und ,mit seinem Kollektor geerdet.grounded through resistor R-63, and fed back to the base of transistor 198 through feedback resistor R-62. The transistor 199 is likewise connected with its emitter to +9 volts via the resistor R-64 and with its collector grounded.
Mit dieser ,vie beschrieben ,modifizierten Schaltung dient der Phototransistor 30 ebenfalls noch als variabler Widerstand, wobei die Spannung an seinem Kollektor von der Stärke des einfallenden Lichtes abhängt. Jedoch ist der Ruhestrom von de^r Batterie, wenn der Phototransistor 30 direktem Sonnenlicht ausgesetzt wird, wesentlich reduziert, da eine direkte Stromverbindung nicht langer durch den Phototransistor 30 zur Erde vorgesehen ist. Zusätzlich werden Änderungen in der Größe der Ausgangsspannung vom Phototransistor 30, die durch Bestrahlung von Sonnenlicht verursacht werden, den Transistor 198 nicht leitend machen aufgrund der Gleichstromsperre, die durch den Kondensator C-30 gebildet wird. Somit wird die in der Batterie gespeicherte Energie aufgehoben.With this, as described, modified circuit, the Phototransistor 30 also as a variable resistor, where the voltage at its collector depends on the strength of the incident light. However, the quiescent current is from The battery, if the phototransistor 30 is exposed to direct sunlight, is significantly reduced, since a direct one Power connection no longer through phototransistor 30 to earth is provided. In addition, changes in the magnitude of the output voltage from phototransistor 30 caused by Irradiation caused by sunlight will render transistor 198 non-conductive due to the DC blocking which is formed by the capacitor C-30. Thus, the energy stored in the battery is canceled.
Jedoch wird durch die Verwendung des Basis-Kollektorstromes (i. ) des Phototransistors 30 anstatt des Kollektor-Emitterstromes (i ) die Verstärkung des Phototransistors 30 verloren. Demgemäß ist ein Transistorverstärker 198 aufgenommen, um die Größe dee Signals vom Phototransistor 30 wiederherzustellen. Jedoch, wie Elektronikfachleuten.bekannt ist, verursacht die hohe Verstärkung durch den Transistor 198 auch eineHowever, by using the base-collector current (i.) Of the phototransistor 30 instead of the collector-emitter current (i), the gain of the phototransistor 30 is lost. Accordingly, a transistor amplifier 198 is included, to restore the magnitude of the signal from phototransistor 30. However, as is known to those skilled in the art of electronics, the high gain provided by transistor 198 also causes one
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hoho Ausgangsimpedanz. Deshalb ist der Transistor 199 iw einer Eraitterfolgeranordnung geschaltet, um die Impedanz anzupassen, wodurch irrt wesentlichen keine Verstärkung erzielt wird, jedoch ein Signalausgang niedriger Impedanz an das Hochpassfilter 32high output impedance. Therefore, the transistor 199 is iw an output follower arrangement connected to the impedance to adapt, whereby essentially no gain is achieved, but a signal output of low impedance is wrong the high pass filter 32
Ein Problem, durch das unter Umständen Binärzahlen von Ausgang des Schieberegisters 38 verloren gehen können und somit die Übertragung eines falschen Kodes verursachen, ist ein träger Taktimpuls vom Schmitt-Trigger J6. In der in Fig. 7a dargestellten Ausführung ist die Anstiegszeit eines Taktimpulses vom Schmitt-Trigger 36 etwa 5 MikrοSekunden, insbesondere aufgrund des Wertes des Einstellwiderstandes R-1k. Um die Anstiegszeit zu verringern und die Möglichkeit des Auftretens von trägen Taktimpulsen zu reduzieren, müßte der Vert des Widerstands R-1h verringert werden· Jedoch vergrößert ein Verringern des Wertes von Widerstand R-1k die Stromentnahme, was natürlich aufgrund der vorgegebenen begrenzten Energieversorgung unerwünscht ist. Dementsprechend muß eine andere Lösung gewählt werden.A problem that can cause binary numbers from the output of the shift register 38 to be lost and thus cause the wrong code to be transmitted is a sluggish clock pulse from the Schmitt trigger J6. In the embodiment shown in FIG. 7a, the rise time of a clock pulse from the Schmitt trigger 36 is approximately 5 microseconds, in particular due to the value of the setting resistor R-1 k. In order to reduce the rise time and reduce the possibility of occurrence of inert clock pulses of Vert of the resistance would have reduced h R-1 · However, increasing, decreasing the value of resistor R 1 k is the current draw, which naturally limited due to the predetermined power supply is undesirable. Accordingly, another solution must be chosen.
Um die Exaktheit des Takteignais zu verbessern und dadurch die Betriebssicherheit der Triggerung des Schieberegisters 38, kann eine weitere Ausführung des Transponders 12, die in Fig. 7c dargestellt ist, verwendet, werden.. Der in Tig. Tc «Large-In order to improve the accuracy of the clock and thereby the Operational reliability of the triggering of the shift register 38 can be achieved by a further embodiment of the transponder 12, which is shown in FIG. 7c is shown to be used .. The one shown in Tig. Tc «Large-
stellte Aufbau verwendet im wesentlichen ein Paar D-Typ Flip-Flopa 252 und 25k anstelle des Operationsverstärker-Schmitt-The set up essentially uses a pair of D-type flip-flops 252 and 25k instead of the Schmitt operational amplifier
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Triggers 36 und des gegate^Jben One-Shots 40, die in der in Fig. 7a dargestellten Ausführung verwendet werden. Die Flip-Flops 252 und 25k sind CMOS-Typen, die eine Anstiegs- und Abfallszeit von 100 NanoSekunden besitzen. Die·Stromentnahme liegt im Bereich von Nanoampere.Triggers 36 and the gated one-shot 40, which are used in the embodiment shown in FIG. 7a. The flip-flops 252 and 25k are CMOS types that have a rise and fall time of 100 nanoseconds. The current draw is in the range of nanoampere.
In der in Fig. 7c dargestellten Ausführung ist der Ausgang vom aktiven Filter Jk wechselstrommäßig über einen Kondensator C-33 an die Basis eines Transistors 25O gekoppelt. Die Basis des Transistors 25O liegt auch an der Anode einer Diode D-3t deren Kathode geerdet ist. Der Kollektor des Transistors 250 ist mit B+ über einen Widerstand R-70 und an den Takt- oder Clock-Eingang des Flip-Flops 252 gelegt, der Emitter ist geerdet. Der Emitter und die Basisdiode des Transistors 250 dienen als "Halbvellen" Stromquelle für den Transistor 250. Der Dateneingang (D) des Flip-Flops 252 liegt an B+ und der Q-Ausgang ist mit dem Reset-Anschluß (κ) durch ein Zeitverzögerungsnetzwerk verbunden, das aus dem Widerstand R-71 und dem Kondensator C-31 gebildet wird. Eine weitere Diode D-4 liegt an dem Verbindungspunkt von Widerstand R-71 und Kondensator C-31 und ist geerdet, so daß die volle Verzögerungszeit nur in einer Richtung wirksam wird.In the embodiment shown in FIG. 7c, the output from the active filter Jk is alternately coupled to the base of a transistor 250 via a capacitor C-33. The base of transistor 250 is also connected to the anode of a diode D-3t whose cathode is grounded. The collector of the transistor 250 is connected to B + via a resistor R-70 and to the clock input of the flip-flop 252, the emitter is grounded. The emitter and base diode of transistor 250 serve as a "half-wave" current source for transistor 250. The data input (D) of flip-flop 252 is connected to B + and the Q output is connected to the reset terminal (κ) through a time delay network formed by resistor R-71 and capacitor C-31. Another diode D-4 is connected to the junction of resistor R-71 and capacitor C-31 and is grounded so that the full delay time is only effective in one direction.
Der Q-Ausgang vom Flip-Flop 252 liegt am Clock-Eingangsanschluß (pin 3) des Schieberegisters 38 und am Clock-Eingang des Flip-Flops 254, Der Ausgangsanschluß (pin 9) des Schieberegisters 38 liegt am Dateneingang (D) des Flip-Flops 254.The Q output from flip-flop 252 is at the clock input terminal (pin 3) of the shift register 38 and at the clock input of the flip-flop 254, the output connection (pin 9) of the shift register 38 is at the data input (D) of the flip-flop 254.
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Der Q-Ausgang des Flip-Flops 2$k ist mit seinem Reset-Anschluß (r) durch ein Zeitverzögerungsnetzwerk verbunden, das aus dom Widerstand R-72 und dem Kondensator C-32 besteht. Die Diode D-5 liegt auch zwischen dem gemeinsamen Punkt des Zeitverzögerungsnetzwerks und Erde und hat die gleiche Funktion wie Diode D-U.The Q output of flip-flop 2 $ k is connected to its reset terminal (r) through a time delay network consisting of resistor R-72 and capacitor C-32. Diode D-5 is also between the common point of the time delay network and ground and has the same function as Diode DU.
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 25^ betreibt ein LED Versor-The Q output of the flip-flop 25 ^ operates an LED supply
gungsnetsswerk 260, das ein Paar Transistoren 256 und 258 aufweist. Die Basis des Transistors 256 ist über einen Widerstand R-73 mit dem Ausgang des Flip-Flops Z^h verbunden, der Kollektor ist geerdet. Der Emitter des Transistors 256 liegt an B+ über einen Widerstand R-7^» sowie an der Basis des Transistors 258. Der Emitter des Transistors 258 ist ebenfalls an B+ angeschlossen, und der Kollektor ist über die LED k2 und einen Widerstand R-75 geerdet. Die LED Treiberschaltung 2^O bildet eine relativ konstante Stromquelle für das LED h2 ,unabhängig von Änderungen in der Batterieversorgungsspannung· Demgemäß sind die Intensitäten der Impulse, die vom LED h2 emittiert werden, über einen weiteren Bereich von Versorgungsspannungen gleich.transmission network 260 comprising a pair of transistors 256 and 258. The base of the transistor 256 is connected to the output of the flip-flop Z ^ h via a resistor R-73, the collector is grounded. The emitter of transistor 256 is connected to B + through a resistor R-7 ^ »and to the base of transistor 258. The emitter of transistor 258 is also connected to B + and the collector is grounded through LED k2 and a resistor R-75 . The LED driver circuit 2 ^ O provides a relatively constant power source for the LED h2 regardless of changes in the battery supply voltage. Accordingly, the intensities of the pulses emitted by the LED h2 are the same over a wider range of supply voltages.
Im Betrieb zündet der Transistor 250, wenn das Ausgangssignal vom aktiven Filter 3h die Einsehaltspannung des Transistors 25O übersteigt, wodurch ein verhäl-tnismaßig steiles Taktsignal an Flip-Flop 252 geliefert wird. Wenn es getaktet wird, liefert das Flip-Flop 252 einen starken und eindeutigenDuring operation, the transistor 250 ignites when the output signal from the active filter 3h exceeds the cut-in voltage of the transistor 250, as a result of which a relatively steep clock signal is supplied to the flip-flop 252. When clocked, the flip-flop 252 provides a strong and unique
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-■ J* -- ■ J * -
Takt- oder Clock-Impuls an das Schieberegister 38. Da jedoch sowohl das Schieberegister 38 als auch die Flip-Flops 252 und 25k von der hinteren Flanke eines positiven Impulses getaktet werden, schiebt das Schieberegister 38, wie im zugehörigen Zeitdiagramm gezeigt, solange nicht, bis das Flip-Flop 252 nach einer Zeitverzögerung ti zurückgestellt oder resetet wird, die durch den Widerstand R-71 und den Kondensator C-31 bestimmt wird. Nach dem Reset des Flip-Flops 252Clock or clock pulse to the shift register 38. However, since both the shift register 38 and the flip-flops 252 and 25k are clocked by the trailing edge of a positive pulse, the shift register 38 shifts, as shown in the associated timing diagram, as long as until flip-flop 252 is reset or reset after a time delay ti determined by resistor R-71 and capacitor C-31. After resetting the flip-flop 252 wird auch das Flip-Flop 2$k getaktet. Jedoch wird der Q-the flip-flop is also clocked 2 $ k. However, the Q-
high oder H Ausgang des Flip-Flops 2^k nicht / , bis eine logische Einshigh or H output of the flip-flop 2 ^ k not / until a logical one ebenfalls am Dateneingang (D) vom Schieberegister 38 gebildet wird· Venn beide Bedingungen erfüllt sind, wird der Q-Ausgang des Flip-Flops 2^k H für einen Zeitraum t2, der durch den Widerstand R-72 und den Kondensator C-32 bestimmt wird, wodurch die Treiberschaltung 260 das LED k2 für einen entsprechenden Zeitraum einschaltet. Falls eine logische Null am Ausgang des Schieberegisters 38 anliegt, wenn Flip-Flop 25k getaktet ist, bleibt der Q-Ausgang des Flip-Flops low oder L,is also formed at the data input (D) of the shift register 38. If both conditions are met, the Q output of the flip-flop 2 ^ k H for a period of time t2, which is determined by the resistor R-72 and the capacitor C-32 is, whereby the driver circuit 260 turns on the LED k2 for a corresponding period of time. If a logic zero is present at the output of the shift register 38 when flip-flop is clocked 25k , the Q output of the flip-flop remains low or L,
/und die Treiberschaltung 26O liefert keinen Strom an/ and driver circuit 260 is not supplying power
das LED k2. Demgemäß kann man sehen, daß das LED k2 nur dann leuchtet, wenn eine logische Eins am Ausgang des Schieberegisters 38 liegt· Es ist auch festzuhalten, daß die Zeitverzögerung zwischen dem Takten des Flip-Flops 252 und dem Takten des Schieberegisters 38 sicherstellt, daß die von dem Transponder 12 emittierten Impulse in geeigneter Veise zwischen den Empfang der Interrogatorimpulse eingeschoben werden.the LED k2. Accordingly, it can be seen that the LED k2 lights up only when there is a logical one at the output of the shift register 38. It should also be noted that the time delay between the clocking of the flip-flop 252 and the clocking of the shift register 38 ensures that the from the transponder 12 emitted pulses are inserted in a suitable Veise between the reception of the interrogator pulses.
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Dor Interrogator 14 besitzt eine Linse 48, um die empfangenen Impulse vom Transponder 12 auf den Detektor 50 zu fokussieren. Ein Filter 52 ist zwischen Linse 48 und Detektor 50 eingeschoben, um die Transmission von Licht auf das infrarote Band zu begrenzen. Beispielsweise kann das Filter 52 nur Licht mit einer Wellenlänge von mehr als 9500 A durchlassen. Und der Detektor 50 ist dazu ausgelegt, auf Lichtenergie anzusprechen, die eine Wellenlänge von veniger als 9700 A besitzt. Demgemäß begrenzt das Filter 52, das mit dem Detektor 50 zusammen betrieben wird, die Ansprache des Interrogators 14 auf Licht mit einer Wellen-Dor interrogator 14 has a lens 48 to the received To focus pulses from the transponder 12 on the detector 50. A filter 52 is between lens 48 and detector 50 inserted in order to limit the transmission of light to the infrared band. For example, this can Filter 52 only allow light with a wavelength greater than 9500 A to pass. And the detector 50 is designed to to respond to light energy that has a wavelength of less than 9700 A. Accordingly, the filter limits 52, which is operated together with the detector 50, the Response of the interrogator 14 to light with a wave
o β
länge zwischen 9500 A und 9700 A. Der Ausgang des Detektors 50 wird von einem Vorverstärker 54 aufgenommen, der, wie
anschließend erklärt wird, als ein Hochpassfilter dient. Dieses Filter für niedrige Frequenzen eliminiert durch Sonnenlicht
oder durch 50 Hz oder 60 Hz Brummen verursachte Effekte. Der Ausgang des Vorverstärkers $k zeigt Impulse wie in der
Figur dargestellt, und enthält große Signale, die repräsentativ für die reflektierten Interrogatorimpulse sind, und
ein wesentlich kleineres Signal, das repräsentativ für die empfangenen Transponderimpulse ist. Das Signal vom Vorverstärker
5^ wird von einer Ausblendschaltung 56 aufgenommen,
die auch Ausbiandimpulse, wie dargestellt, zu einem geeigneten o β
length between 9500 A and 9700 A. The output of the detector 50 is picked up by a preamplifier 54 which, as will be explained below, serves as a high pass filter. This low frequency filter eliminates the effects of sunlight or 50 Hz or 60 Hz hum. The output of the preamplifier $ k shows pulses as shown in the figure and contains large signals representative of the reflected interrogator pulses and a much smaller signal representative of the received transponder pulses. The signal from the preamplifier 5 ^ is picked up by a fade-out circuit 56, which also fades out pulses, as shown, to a suitable
umaround
Zeitpunkt empfängt,/die Signale, die die reflektierten Interrogatorimpulse darstellen, auszublenden. Diese Ausblendoperation ist natu'rgemäß nicht ganz perfekt, wodurch kleine hintere Flanken oder "glitches" zurückbleiben, wie es in der Figur dargestellt ist. Das Signal von der AusblendschaltungTime receives / the signals that the reflected interrogator pulses show, hide. This masking operation is of course not quite perfect, which makes it small trailing flanks or "glitches", as is the case in the Figure is shown. The signal from the fade-out circuit
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wird an einen Summierpunkt 58 über eine direkte Signalverbindung 16 und über eine verzögerte und invertierte Signalverbindung 62 geliefert. Die verzögerte und invertierte Verbindung 62 besitzt eine Verzögerungsleitung 6h und einen Inverter 66, Unter der Annahme, daß das Signal von der Ausblendschaltung 56 niederfrequent überlagert ist, wie es beispielsweise durch ein schrittweises Verändern der Hintergrundhöhe der Strahlung verursacht werden kann, erscheint das Signal auf der direkten Verbindung i6, wie es in der Figur dargestellt ist, als allmählich abfallendes Signal, dem die Transponderimpulse überlagert sind, während das Signal durch die verzögerte und invertierte Verbindung 62. als ein allmählich ansteigendes Signal erscheint, dem die invertierten Transponderimpulse überlagert sind· Es ist festzuhalten, daß das verzögerte und das invertierte Signal allmählich in gleicher Weise und um den gleichen Betrag ansteigt, wie es dem abfallenden Anteil des direkten Signales entspricht. Es ist auch festzuhalten, daß die Verzögerungsperiode des Signals durch die verzögerte und invertierte Verbindung 62 so ausgewählt ist, daß sie etwa gleich der Dauer eines Transponderimpulses ist. Das Signal vom Summierpunkt 58 stellt die Summe der Signale durch die direkte Verbindung 60 und die verzögerte und invertierte Verbindung 62 dar. Das resultierende Signal erscheint deshalb als vereinigte Rechteckwellen, wobei die eine Rechteckvslle positiv verläuft und die darauf folgende Rochteckwelle negativ. Die Rechteckweller* sind miteinander verbunden aiifgrund der Zeitverzögerung durch die Verzögerungsleitung 6*1, die im wesentlichen gleich der Dauer eines Trans-is provided to summing point 58 via direct signal connection 16 and via delayed and inverted signal connection 62. The delayed and inverted connection 62 has a delay line 6h and an inverter 66. Assuming that the signal from the masking circuit 56 is superimposed at a low frequency, as can be caused, for example, by a stepwise change in the background level of the radiation, the signal appears on the direct connection i6, as shown in the figure, as a gradually decreasing signal on which the transponder pulses are superimposed, while the signal through the delayed and inverted connection 62 appears as a gradually increasing signal on which the inverted transponder pulses are superimposed · It is note that the delayed and inverted signals gradually rise in the same manner and by the same amount as the falling portion of the direct signal. It should also be noted that the delay period of the signal through the delayed and inverted connection 62 is selected to be approximately equal to the duration of a transponder pulse. The signal from summing point 58 represents the sum of the signals through direct connection 60 and delayed and inverted connection 62. The resulting signal therefore appears as combined square waves, with one square wave being positive and the subsequent square wave being negative. The square waves * are connected to one another due to the time delay through the delay line 6 * 1, which is essentially equal to the duration of a transmission
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ponderimpulsos ist. Somit entfernt die Summierung, wie man sehen kann, lediglich das unerwünschte niederfrequente Hintergrundrauschen und nicht die erwünschte Information vom Transponder 12. Dabei ist festzuhalten, daß die Subtraktion des niederfrequenten Hintergrundrauschens in dem vorliegenden System im wesentlichen im Real-Time-Verfahren kompensiert wird beim Abtasten dor Signale. Auf diese Weise vermeidet das vorliegende System in starkem Ausmaße die Nachteile,ponderimpulsos is. Thus, how to remove the summation can see only the unwanted low-frequency background noise and not the desired information from the transponder 12. It should be noted that the subtraction of the Low-frequency background noise in the present system is essentially compensated in the real-time method when the signals are sampled. In this way the present system avoids to a large extent the disadvantages
dasthe
die dem System innewohnen, bei dem/Signal und der Hintergrund zu verschiedenen Zeitpunkten abgetastet werden und dann von einander subtrahiert werden. Im letzteren System variiert der Hintergrund inzwischen, so daß eine Ungenauigkeit in die Hintergrundkompensation eingeführt wird. Eine Integrierschaltung 6o empfängt die verbundenen Rechteckwellen und liefert eine Integration am Ausgang, um ein Signal abzugeben, das in seiner Gestalt, wie dargestellt, dreieckförmig ist. Insbesondere gibt die Integration während der Dauer der ersten Rechteckwelle ein wachsendes Anstiegssignal und während der Dauer der zweiten oder invertierten Rechteckwelle ein abfallendes schräges Signal. Da die beiden Rechteckwcllen im wesentlichen die gleiche Fläche einschließen, steigt das Signal vom Integrator im wesentlichen linear auf einen gegebenen Wert und fällt dann im wesentlichen linear auf den ursprünglichen Wert dos Signals. Dabei ist festzuhalten, daß den verbundenen Rechteckvellen ein Hochfrequenzraiifichen überlagert sein kann. Die Funktion der Integration ist osf dieses Hochfrequenzrauschcn vom Signal zu entfernen. Uumgomäß kann man sehen, daß die Kombination dor Summationwhich are inherent in the system in which the / signal and the background are sampled at different times and then subtracted from each other. In the latter system, the background now varies so that an inaccuracy is introduced into the background compensation. An integrating circuit 6o receives the connected square waves and provides an integration at the output to provide a signal which is triangular in shape as shown. In particular, the integration gives an increasing rising signal during the duration of the first square wave and a falling oblique signal during the duration of the second or inverted square wave. Since the two rectangular waves enclose essentially the same area, the signal from the integrator rises essentially linearly to a given value and then falls essentially linearly to the original value of the signal. It should be noted that the connected square waves can be superimposed by a high-frequency plane. The function of integration is os f this Hochfrequenzrauschcn to remove from the signal. In accordance with this it can be seen that the combination of the summation
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des verzögerten und invertierten Signale mit dem ursprünglichen Signal und die Integration des Summationsergebnisses in hohem Maße wirksam ist, sowohl das NF-Rauschen als auch das HF-Rauschen vom Signal zu entfernen.of the delayed and inverted signals with the original signal and the integration of the summation result is highly effective in removing both the LF noise and the RF noise from the signal.
Das integrierte Signal wird über einen Wechselstrom-Kopplungskondensator C-8, der unterschiedliche Gleichspannungen kompensiert, an einen Komparator 68 geliefert, der den Ausgang des Integrators mit einer Vorspannungsschwelle vergleicht, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Der Komparator konvertiert die Dreieckswelle des Integrators 60 zu einer Rechteckwelle, die von der Ausstellung für Signale von größerer Amplitude als die Vorspannungsschwelle eingeschaltet wird.The integrated signal is provided through an AC coupling capacitor C-8, which compensates for different DC voltages, to a comparator 68 which has the output compares the integrator with a bias threshold, as shown in FIG. The comparator converts the triangular wave of the integrator 60 to a square wave, which is switched on by the exhibition for signals of greater amplitude than the bias threshold.
Das Signal vom Integrator 60 wird auch an eine Schaltung 70 zur Unterdrückung mehrdeutiger Impulse geliefert, die zwischen "guten" Transponderimpulsen und mehrdeutigen Signalen unterscheidet. Die Schaltung 70 erkennt als mehrdeutig eine digitale Information, die in ein vorbestimmtes "graues Gebiet" fällt und gibt an den Vierfach-Redundanzzähler 76 demgemäß ein Reset-Impuls. Das stellt sicher, daß "schwache" und deshalb eventuell fehlerbehaftete Informationen, die von dem Interrogator ik empfangen werden, während der Transponder 12 im Randgebiet der Verbindungszone ist oder wenn die Batterie des Transponders 12 zu schwach ist, nicht zur zweifelsfreien Versorgung des Interrogators lk zur Identifizierung dee Transponders 12 dienen. Vielmehr wird durch ein ResettenThe signal from the integrator 60 is also provided to an ambiguous pulse suppression circuit 70 which distinguishes between "good" transponder pulses and ambiguous signals. The circuit 70 recognizes as ambiguous digital information which falls into a predetermined “gray area” and accordingly outputs a reset pulse to the four-fold redundancy counter 76. This ensures that "weak" and therefore possibly erroneous information received by the interrogator ik while the transponder 12 is in the edge area of the connection zone or when the battery of the transponder 12 is too weak, is not used to unequivocally supply the interrogator lk Identification of the transponder 12 are used. Rather, a reset
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des Redundanzzählers 76 der Entscheidungsprozeß der Schaltung zurückgestellt, bis der Transponder * 12 sich zuverlässig im Empfangsfeld des Interrogators befindet oder dort, wo es geeignet ist, angezeigt wird, daß die Batterie des Transponders 12 erneuert werden muß.of the redundancy counter 76, the decision-making process of the circuit is postponed until the transponder * 12 is reliably in the receiving field of the interrogator or, where appropriate, it is indicated that the battery of the transponder 12 must be replaced.
Der Ausgang des !Comparators 68 wird durch eine Speicherschaltung oder Latch-Schaltung 72 empfangen, die auch, wie dargestellt einen Clock-Xmpuls empfängt. Die Latch-Schaltung 72 ist dazu geeignet, einen Ausgangsimpuls für die Dauer des CIock-Impulses zu liefern, wenn ein Komparator-Ausgangsimpuls am Eingang empfangen wird· Demgemäß wird der Komparatorausgang geliefert, nachdem der Clock-Impuls veranlaßt wurde, weshalb der Beginn des Latch-Ausgangsimpulses üblicherweise mit dem Beginn des Komparator-Ausgangsimpulses übereinstimmt. Jedoch ist das Latch geeignet, den Ausgang aufrecht zu erhalten, bis sowohl der Clock-Impuls als auch der Komparator-Ausgangsimpuls beendet sind. Deshalb, da der Komparatorimpuls üblicherweise vor dem Ende des Clock-Impulses abfällt, endet der La teil-Aus gangs impuls üblicherweise mit dem Ende des Clock-Impulses. Insgesamt gesehen, wird der Latch-Ausgangsimpuls üblicherweise gestartet bei Beginn des Komparator-Ausgangsimpuls es und üblicherweise beendet bei Beendigung des Clock-Ausgangsimpulses. Diese Zeiteinteilung des Latch-Ausgangs stellt sicher, daß nur' KomParato:r-Ausgangsinipulse, die repräsentativ für Transponderimpulse sind, erkannt worden, da lediglich solche Impulse, die während des durch die Clock-The output of the comparator 68 is received by a memory circuit or latch circuit 72 which, as shown, also receives a clock pulse. The latch circuit 72 is capable of delivering an output pulse for the duration of the CIock pulse when a comparator output pulse is received at the input. Accordingly, the comparator output is provided after the clock pulse has been caused, which is why the latch starts Output pulse usually coincides with the beginning of the comparator output pulse. However, the latch is capable of maintaining the output until both the clock pulse and the comparator output pulse have ended. Therefore, since the comparator pulse usually falls before the end of the clock pulse, the La Teil-Aus output pulse usually ends with the end of the clock pulse. Viewed overall, the latch output pulse is usually started at the beginning of the comparator output pulse es and usually ended when the clock output pulse ends. This timing of the latch output ensures that only ' Kom P arato: r output pulses that are representative of transponder pulses have been recognized, as only those pulses that are generated during the
Impulse definierten zeitlichen "Fensters" auftreten, d.h. während der Dauer der Clock-IVnpulse, wirkungsvoll sind, um einen Latch-Ausgangsimpuls an den nachfolgenden Teil der Schaltung-zu liefern.Pulses of a defined temporal "window" occur, i.e. are effective for the duration of the clock pulse, to deliver a latch output pulse to the subsequent part of the circuit.
Der Auegang der Latch-Schaltung 72 ist an einen Auto-Synchron- Dekoder 7^ geführt, der die Aufeinanderfolge von binären Einsen und binären Nullen erfaßt und dazu dient, den Beginn des Binärkodes zu bestimmen. Bei Bestimmung des Beginns des Kodes durch don Dekoder 7^ wird ein Impuls auf Leitung 78 gegeben, der den Vierfach - Redundanzzähler 76 in Gang setzt. Der Auto-Synchron-Dekoder 7^ empfängt dann die nächste Folge von Bits von der Latch-Schaltung 72 und wiederholt den Prüfungsvorgang, bis der Beginn des Kodes wieder bestimmt ist. Wenn dies auftritt, wird ein weiterer Impuls auf Leitung 78 geliefert, der wiederum den Vierfach-Redundanzzähler 76 ansteuert. Falls die Folge noch zweimal eintritt, emittiert der Vierfach-Redundanzzählor 76 einen Impuls auf Leitung 79t der es ermöglicht, daß der Kode an den Dekoder 7^ gelebt, um in der geeigneten Folge zur Steuerung übertragen zu werden, um durch das SystemThe output of the latch circuit 72 is led to an auto-synchronous decoder 7 ^ which detects the sequence of binary ones and binary zeros and serves to determine the beginning of the binary code. When the start of the code is determined by the decoder 7 ^, a pulse is given on line 78, which sets the quadruple redundancy counter 76 in motion. The auto-synchronous decoder 7 ^ then receives the next sequence of bits from the latch circuit 72 and repeats the checking process until the beginning of the code is determined again. When this occurs, another pulse is provided on line 78, which in turn drives the quad redundancy counter 76. If the sequence occurs twice more, the quad redundancy counter 76 emits a pulse on line 79t which enables the code to be lived to the decoder 7 ^ to be transmitted to the controller in the appropriate sequence to be passed through the system weiter verarbeitet zu werden.to be further processed.
In den Figuren 9a und 9b ist ein schematisches Diagramm des Interrogators 1^ gezeigt. Wie es aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einsichtig wird, ist ein wesentlicher Teil der Schaltung des Interro?'--:rs 1h bestimmt zur Entfernung von Hintergrundrausc>.:. und fälschlichen SignalenIn Figures 9a and 9b is a schematic diagram of the Interrogators 1 ^ shown. As will become apparent from the following detailed description, an essential part of the circuit of the Interro? '-: rs 1h is intended for Background noise removal.:. and false signals
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von der gewünschten Information. Diese Schaltung ist notwendig, um den geeigneten Betrieb dos Systems unter möglichen, widrigen Bedingungen sicherzustellen. Allgemein kann festgehalten werden, daß der Interrogator ik aus der Entfernung den Transponder taktet, die zurückgekehrten Transponderimpulse empfängt, das Signal "säubert", bestimmt, ob die Information "gut" ist, das Signal dekodiert und schließlich die Information zu einer Steuerung sendet, in der verschiedene Überprüfungen für den Zustand des identifizierten Gegenstandes durchgeführt werden.of the information you want. This circuit is necessary to ensure the proper operation of the system under possible adverse conditions. In general, it can be stated that the interrogator ik clocks the transponder from a distance, receives the returned transponder pulses, "cleans" the signal, determines whether the information is "good", decodes the signal and finally sends the information to a controller, in the various checks are carried out for the condition of the identified item.
Vie oben festgehalten, emittiert der Interrogator 14 eine Folge von Infrarot-Impulsen bei einer Clock-Frequenz, dieAs noted above, the interrogator 14 emits an Sequence of infrared pulses at a clock frequency that den Transponder 12 aktiviert. Der Übertragungsabschnitt desthe transponder 12 is activated. The transmission section of the
be Interrogators 1*1 /feitzt eine Anordnung von Licht emittierendenbe Interrogators 1 * 1 / feitzt an arrangement of light emitting Dioden LED 75 versorgt durch eine Reihe von Treiber-Transistoren 73* Die Basisanschlüsse der LED-Treiber 73 liegen gemeinsam am Ausgang (pin 13) eines Univibrators oder One-Shots 165. Der One-Shot I65 wird durch Impulse getaktet, die am Clock-AnschluQ (pin 2) von einem freilaufenden lokalen Taktgeber oder Clock 110 geliefert werden, der im folgenden ausführlicher beschrieben wird. Venn ein Ausgangsimpuls durch den One-Shot 165 erzeugt wird, werden die LED-Treiber 73 leitend, wodurch die LED-Anordnung 75 eingeschaltet wird. Venn der Impuls vom One-Shot 165 endet, sperren die LED-Treiber 73 und die LED-Anordnung 75 wird ausgeschaltet. Die Dauer des Impulses vom One-Shot 165 wird durch die Zeitkon-Diodes LED 75 supplied by a number of driver transistors 73 * The base connections of the LED driver 73 are located together at the output (pin 13) of a univibrator or one-shot 165. The one-shot I65 is clocked by pulses that at the clock connection (pin 2) from a free-running local Clock 110 is supplied, hereinafter is described in more detail. Venn an output pulse through the one-shot 165 is generated, the LED drivers 73 conductive, whereby the LED arrangement 75 is switched on. When the pulse from the one-shot 165 ends, the LED drivers 73 block and the LED arrangement 75 is switched off. the The duration of the pulse from the One-Shot 165 is determined by the
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stante bestimmt, die durch den verstellbaren Widerstand R-39 und den Kondensator C-21 eingestellt werden kann· Somit kann durch ein Einstellen des Wertes von Widerstand R-39 der Prozentteil der Ein-Zeit der LED-Anordnung 75 während jeder Clock-Periode variiert werden. Der Widerstand R-39 wird allgemein so eingestellt, um eine Anordnungsperiode zu bilden, die eine genügende Dauer (beispielsweise 30 MikroSekunden) besitzt, um ein geeignetes Takten des Transponders 12 auf die Entfernung sicherzustellen.constant determined by the adjustable resistor R-39 and the capacitor C-21 can be adjusted · Thus By adjusting the value of resistor R-39, the percentage of the on-time of the LED array 75 can be determined during each clock period can be varied. The resistor R-39 is generally set to be one staging period to form that has a sufficient duration (e.g. 30 Microseconds) in order to ensure a suitable clocking of the transponder 12 on the distance.
Der·Empfängerabschnitt des Interrogators i4 besitzt eine zylindrisch geformte Linse 48, die die empfangenen Transponder impulse auf den Detektor 50 fokussiert. Die zylindrische Formgebung der Linse 48 bestimmt das Empfangsfeld des Detektors 50. Zwischen der Linse 48 und dem Detektor ist ein Filter 52 eingeschoben, das wie oben erwähnt, die Lichtdurchlässigkeit unter einen vorbestimmten Wert derThe receiver section of the interrogator i4 has a cylindrically shaped lens 48 which focuses the received transponder pulses onto detector 50. The cylindrical shape of the lens 48 determines the receiving field of detector 50. Between lens 48 and the detector a filter 52 is inserted which, as mentioned above, the Light transmission below a predetermined value of the
Wellenlänge, beispielsweise 9500 A, begrenzt. Zusätzlich ist der Detektor so ausgelegt, daß er nur auf WellenlängenWavelength, for example 9500 A, limited. Additionally the detector is designed in such a way that it only works on wavelengths
unter einem bestimmten Maximum, beispielsweise 9700 A, anspricht. Somit ist die Ansprache des Interrogators 14 begrenzt auf ein vorbestimmtes Wellenlängen-Band.responds below a certain maximum, for example 9700 A. The response of the interrogator 14 is thus limited to a predetermined wavelength band.
Der Detektor 50 liegt mit seiner Anode an Erde und mit seiner Kathode an dem Gate eines Feld-Effekt-Transistors FET 80. Der FET 80 besitzt eine hohe Eingangsimpedanz, um das Rauschen im System klein zu halten. Das Drain des FET 80 istThe detector 50 has its anode connected to earth and its Cathode on the gate of a field effect transistor FET 80. The FET 80 has a high input impedance to accommodate the To keep noise in the system small. The drain of FET 80 is
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mit + 15 Volt verbunden und über einen Nebenschluß-Kondensator C-9 geerdet· Der Source-Anschluß ist mit dem negativen Eingang eines Operationsverstärkers 62 und einem Vorspannviderstand R-20 verbunden. Das andere Ende des Widerstands R-20 liegt an - 15 Volt. Der Nebenschluß-Kondensator C-10 dient zur Ableitung von Hochfrequenzstörungen auf der - 15 Volt Versorgung zur Erde. Der Ausgang des Operationsverstärkers 82 wird durch ein Mehrfach-Rückkopplungs-Netzwerk zum Gate des FET 80 zurückgeführt. Das Mehrfach -Rückkopplungs-Netzwerk besitzt zwei parallel geschaltete Verbindungen 84 und 86. Die Hochfrequenz-Rückkopplungsverbindung 84 besteht aus einem Widerstand R-23» der einen großen Widerstandswert für hohe Verstärkung besitzt. Die niederfrequente Rückkopplungsverbindung 86 besteht aus einer Reihe von Widerständen R-21 und R-22 und Kondensatoren C-11 und C-12, die parallel zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände R-21 und R-22 geerdet sind. Die Kapazitätswerte von C-11 und C-12 sind verhältnismäßig groß, so daß hohe Frequenzen wirkungsvoll geerdet werden. Dementsprechend werden niedrige Frequenzen mit einer bedeutend größeren Amplitude durch das Rückkoppulungsnetzwerk zum Eingang des Vorverstärkers 54 zurückgeführt. Auf diese Weise wird der Vorverstärker 54 daran gehindert, durch niederfrequente Signale oder Gleichspannungs-Lichtwerte gesättigt zu werden, wenn Sonnenlicht den Detektor 50 trifft.connected to +15 volts and grounded through a shunt capacitor C-9 · The source is connected to the negative Input of an operational amplifier 62 and a bias resistor R-20 connected. The other end of resistor R-20 is at - 15 volts. The shunt capacitor C-10 is used to dissipate high frequency interference on the - 15 volt supply to earth. The output of the operational amplifier 82 is made through a multiple feedback network fed back to the gate of FET 80. The multiple feedback network has two parallel connections 84 and 86. The radio frequency feedback connection 84 consists of a resistor R-23 »which has a large resistance value for high gain possesses. The low frequency feedback connection 86 consists of a series of resistors R-21 and R-22 and capacitors C-11 and C-12, the are grounded in parallel between the common connection point of resistors R-21 and R-22. The capacitance values of C-11 and C-12 are relatively large, so high frequencies be effectively grounded. Accordingly, low frequencies will have a significantly larger amplitude fed back to the input of the preamplifier 54 through the feedback network. This is how the preamp becomes 54 prevented from being saturated by low frequency signals or DC light levels when sunlight hits the detector 50.
Es wird für einen Augenblick auf Fig. 9c Bezug genommen, die eine alternative Ausführung des Vor-"-'--cärkers 54 im Intor.ro-Reference is made for a moment to Figure 9c, which an alternative version of the Vor- "-'-- cärkers 54 in the Intor.ro-
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gator i'l zeigt. Die In Fig. 9c gezeigte Ausführung enthält im wesentlichen einen einittergekoppelten Differentialverotärker 81, der an eine konstante Stromquelle 83 angeschlossen is*t. Diese Schaltung wirkt als Komparator durch ein Vergleich des Potentials des Signals an der Basis des Transistors 85« das von dem Spannungsabfall über der Photodiode 50 abhängt, mit dem geerdeten Potential an der Basis des Transistors 87. Der Unterschied zwischen den beiden Potentialen wird durch den Operationsverstärker 89 verstärkt.gator i'l shows. The embodiment shown in FIG. 9c essentially contains a single-coupled differential amplifier 81 which is connected to a constant current source 83. This circuit functions as a comparator by a comparison of the potential of the signal at the base of transistor 85 'which depends on the voltage drop across the photodiode 50 with the grounded potential at the base of the transistor 87. The difference between the two potentials is by the operational amplifier 89 reinforced.
Diese Ausführung des Vorverstärkers $kt die in Fig. 9c dargestellt ist, verursacht weniger Rauschen als die Ausführung nach Fig. 9a» außerdem wird die Frequenz-Bandbreite des Interrogators lh verbessert. Die verbesserte Frequenz-Bandbreite des Vorverstärkers 5k in Fig. 9c ist deshalb wünschenswert, da sie eine Erzeugung von schärferen Rechteckwellen-Signalen liefert. Dies kann bedeutend werden, da überlagernde lange hintere Flanken die reflektierten Interrogatorimpulse, die vom Detektor 50 erfaßt werden, mit den wesentlich kleineren Transponderimpulsen, die dazwischen liegen, interferieren können. Jedoch ist festzuhalten, daß die Ausführung des Vorverstärkers 5^, die in Fig. 9a gezeigt ist, in gleicher Weise die beabsichtigte Funktion durchführt.This embodiment of the preamplifier $ k t, which is shown in FIG. 9c, causes less noise than the embodiment according to FIG. 9a, and the frequency bandwidth of the interrogator 1h is improved. The improved frequency bandwidth of the preamplifier 5k in Figure 9c is desirable because it provides for the generation of sharper square wave signals. This can become significant because overlapping long trailing edges can interfere with the reflected interrogator pulses detected by detector 50 with the much smaller transponder pulses that lie in between. It should be noted, however, that the implementation of the preamplifier 5 ^ shown in FIG. 9a likewise performs the intended function.
Bs wird jetzt wieder Bezug auf Fig. 9a genommen. Der Ausgang vom Vorverstärker 5k ist gleichstrommäßig über einen Widerstand R-2^ mit dem negativen Eingang des Verstärkers 88 ver-Reference is now made again to FIG. 9a. The output from the preamplifier 5k is connected to the negative input of the amplifier 88 via a resistor R-2 ^.
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bunden. Der positive Eingang des Verstärkers 88 ist geerdet und der Ausgang von pin 6 wird durch einen Rückkopplungswiderstand R-25 zum negativen Eingang (pin 2) zurückgeführt. Der Verstärker 88 verstärkt die Signale um einen Paktor von etwa 10.bound. The positive input of amplifier 88 is grounded and the output of pin 6 is fed back to the negative input (pin 2) through a feedback resistor R-25. Of the Amplifier 88 amplifies the signals by a factor of about 10.
Das verstärkte Signal wird dann zu einer Ausblendschaltung 56 geführt, die die reflektierten Interrogatorimpulse von dem Signal ausblendet. Die Ausblendschaltung 56 ist im wesentlichen eine Schaltung, die von einem Zustand niedriger Impedanz auf einen Zustand hoher Impedanz schaltet, wenn ein geeigneter In-Gangsetzungs-Impuls empfangen wird. Die Ausblendschaltung 56 wird durch die Vorderflanke eines negativen Rechteckimpulses in Gang gesetzt, der auf Leitung 92 von einem One-Shot 90 empfangen wird. Der One-Shot 90 ist seinerseits getriggert durch die hintere Flanke eines Clock-Impulses, der auf Leitung 91 von dem lokalen Clock-Impulsgeber 110, derThe amplified signal is then fed to a masking circuit 56 which receives the reflected interrogator pulses from fades out the signal. The masking circuit 56 is essentially a circuit that switches from a low impedance state to a high impedance state, if an appropriate one Start-up pulse is received. The fade-out circuit 56 is caused by the leading edge of a negative square pulse which is received on line 92 from a one-shot 90. The One-Shot 90 is his turn triggered by the trailing edge of a clock pulse, the on line 91 from the local clock pulse generator 110, the
wird, nachfolgend beschrieben wird, empfangen/ Die Dauer des von dem One-Shot 9O erzeugten Impulses wird "bestisssi-t durch die Zeitkonstante, die durch den Widerstand R-25 und den Kondensator C-14 gebildet wird und die durch Justierung des Potentiometers R-25 eingestellt werden kann. Jedoch ist festzuhalten, daß die Dauer der Ausblendimpulse, die von dem One-Shot 90 erzeugt werden, größer als die Dauer der LED-Anordnungsimpulsο sein muß, die von dem One-Shot 165 erzeugt werden, damit sichergestellt ist, daß der gesamte reflektierte Interrogatorinrpuls von dfcu Signal abgezogen wird.is received, as described below / The duration of the from the one-shot 9O generated pulse is "bestisssi-t by the Time constant that is formed by resistor R-25 and capacitor C-14 and that is achieved by adjusting the potentiometer R-25 can be set. However, it should be noted that the duration of the fade-out pulses generated by the one-shot 90 are greater than the duration of the LED arrangement pulse ο must be generated by the one-shot 165 to ensure is that the total reflected interrogator pulse is subtracted from dfcu signal.
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Ee vird noch einmal kurz Bezug auf Fig. 8 genommen, aus der zu ersehen ist, daß die Transponder-impulse zwischen den reflektierten Interrogatorimpulsen liegen, wie es in dem dort abgebildeten Signaldiagramm gezeigt ist. Vor dem Bm-Reference is again briefly made to FIG. 8, from which it can be seen that the transponder pulses between the reflected interrogator pulses lie, as in the The signal diagram shown there is shown. In front of the BM
pfang oines reflektierten Xnterrogatorimpulses erzeugt der One-Shot 90 einen Einsehaltimpuls, der die Ausblendschaltung 56 in den Hochimpedanz-Zustand schaltet. Die Schaltung bleibt eingeschaltet für die Dauer des Impulses vom One-Shot 90, was dazu führt, daß der reflektierte Interrogatorimpuls von dem Signal blockiert wird. Die Spannung in der Aueblendschaltung 56 wird im Haltezustand durch den Haltekondensator C-15 belassen. Der Ausblendprozeß Jedoch ist nicht ganz perfekt, sondern er läßt eine kleine nachfolgende Flanke am Ende des subtrahierten Interrogatorimpulses. Der Einschaltimpuls wird dann beendet, wodurch die Ausblendschaltung 56 wieder in den Niedrigimpedanz-Zustand oder Abtastzustand zurückgehen kann, .'währendüessen der Anteil des Signals, der die Information enthält,/der Interrogator i4 vom Transponder 12 empfängt,durchgelassen wird. Am Ende der Abtastperiode vor dem Empfang des nächsten reflektierten Interrogatorimpulses wird die Schaltung 56 wieder eingeschaltet durch einen weiteren Impuls vom One-Shot 90, der wiederum die Ausblendschaltung 56 zurück in den Hochimpedanz-Zustand schaltet. Wiederum wird die Information auf der Leitung während der Dauer des One-Shot-Impulses von dem Signal, das am Ausgang der Ausblendschaltung 56 erscheint, entfernt. Demgemäß kann gesehen werden, daß das somit erhaltene Signal aus einer Reihe von Transponderimpulsen besteht, die von einer Reihe von kleinen nachfolgenden Flanken überlagertIn response to a reflected interrogator pulse, the one-shot 90 generates a switch-on pulse which switches the masking circuit 56 to the high-impedance state. The circuit remains on for the duration of the pulse from the one-shot 90, which results in the reflected interrogator pulse being blocked from the signal. The voltage in the fade-out circuit 56 is kept in the hold state by the holding capacitor C-15. The fade-out process, however, is not entirely perfect, but leaves a small trailing edge at the end of the subtracted interrogator pulse. The switch-on pulse is then terminated, as a result of which the masking circuit 56 can return to the low-impedance state or sampling state, while the portion of the signal that contains the information / the interrogator i4 receives from the transponder 12 is allowed through. At the end of the sampling period before the next reflected interrogator pulse is received, the circuit 56 is switched on again by a further pulse from the one-shot 90, which in turn switches the masking circuit 56 back to the high-impedance state. Again, the information on the line is removed from the signal appearing at the output of the masking circuit 56 for the duration of the one-shot pulse. Accordingly, it can be seen that the signal thus obtained consists of a series of transponder pulses superimposed by a series of small subsequent edges
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vorden, die von den subtrahierten Interrogatorimpulsen verblieben sind.that remained from the subtracted interrogator pulses are.
Das Signal von der Ausblendschaltung 56 wird zu einem Summierpunkt 58 über eine direkte Signalverbindung 16 und über eine zeitverzögerte und invertierte Signalverbindung 62 geliefert· Das Signal von der Ausblendschaltung 56 enthält charakteri ^tischerweise einen gewissen Betrag von niederfrequentem Untergrundrauschen. Es ist die Wirkungsweise dieses Abschnitte der Schaltung, diese unerwünschten Änderungen vom Signal zu entfernen, ohne die erwünschte Transponderinformation zu zerstören.The signal from the fade-out circuit 56 is supplied to a summing point 58 via a direct signal connection 16 and a time-delayed and inverted signal connection 62. The signal from the fade-out circuit 56 typically contains a certain amount of low-frequency background noise. It is the operation of this portion of the circuit to remove these unwanted changes from the signal without destroying the desired transponder information.
Der Ausgang der Ausblendschaltung 56 am pin 10 wird in einer Verzögerungsleitung 6k mit dem Summierpunkt 9k über einen Reihenwiderstand R-26 verbunden. Das andere Ende der Verzögerungsleitung 6k ist geerdet über den Widerstand R-28 und über den Widerstand R-29 mit dem negativen Eingang (pin 2) eines Operationsverstärkers 96 verbunden. Der positive Eingang (pin 3) dos Verstärkers 96 liegt ebenfalls an Erde, während der Ausgang des Verstärkers 96 zum negativen Eingang (pin 2) zurückgeführt wird durch den Ruckkopplungstransistor R-30. Der Ausgang des Operationsverstärkers 96 ist auch mit dem Summierpunkt 9^ über den Widerstand R-27 verbunden. Der Wert des Rückkopplungswiderstandes R-30 ist so ausgewählt, daß der Verstärker 96 eine Verstärkung besitzt, die etwas größer als 1 ist, um die Verluste in der Zeitver-rögerangsoperation zu kompensieren.The output of the masking circuit 56 at pin 10 is connected in a delay line 6k to the summing point 9k via a series resistor R-26. The other end of the delay line 6k is grounded via the resistor R-28 and connected to the negative input (pin 2) of an operational amplifier 96 via the resistor R-29. The positive input (pin 3) of the amplifier 96 is also grounded, while the output of the amplifier 96 is fed back to the negative input (pin 2) through the feedback transistor R-30. The output of op amp 96 is also connected to summing point 9 ^ through resistor R-27. The value of the feedback resistor R-30 is selected so that the amplifier 96 has a gain slightly greater than 1 to compensate for the losses in the time delay operation.
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•••A6••• A6
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Es wird noch einmal kurz Bezug genommen auf das Signaldiagramm in Fig. 8, in dem eine graphische Darstellung eines beispielhaften Abschnitts der Signale, die am Summierpunkt 9-4 auftreten, gezeigt ist. Vie zu ersehen ist, ist das an den Summierpunkt yh abgegebene Signal über die Direktverbindung 60 im wesentlichen äquivalent dem Signal am Ausgang der Ausblendschaltung 56· Das Signal, das dem Summierpunkt $h über die verzögerte und invertierte Verbindung 92 zuger führt wird, wurde inzwischen durch die Verzögerungsleitung 6h zeitverschoben und durch den Verstärker 96 invertiert. Es ist festzuhalten, daß der Betrag der Verzögerung, der dem Signal in Verbindung 62 aufgeprägt wird, äquivalent der Breite eines Transponderimpulses ist, typischerweise IO MikrcSekunden. Der Zweck zur Auswahl der Zeitverzögerung in diesem genauen Betrag wird aus der folgenden Diskussion der Zntegratorstufe 60 des Interrogators 14 deutlich. Wie der Fachmann erkennen kann, ist bei Sumroierung der beiden Signale im Punkt 9^ im wesentlichen der unerwünschte niederfrequente Rauschhintergrund von dem Signal subtrahiert. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, daß im Real-Time-Verhältnis die beiden entgegengesetzten Signale zu etwa dem gleichen Zeitpunkt abgetastet werden. Deshalb ist der Änderungsbetrag im niederfrequenten Hintergrundrauschen, der während der Zeitperiode zwischen den beiden Abtastpunkten auftreten kann, minimal gehalten. Auf diese Weise ist der Subtraktionsprozeß vollständiger und hinterläßt im wesentlichen ein konstantes Signal, dem in Abstand eine Reihe von aufeinanderfolgenden P.ochteckvcllon-Impulsen überlagert ist. Ea ist festzuhalten, daß alsReferring again briefly to the signal diagram in FIG. 8, there is shown a graphical representation of an exemplary portion of the signals appearing at summing point 9-4. It can be seen Vie, that is to the summing junction yh signal emitted via the direct connection 60 substantially equivalent to the signal at the output of the blanking circuit 56 · The signal h to the summing $ leads train on the delayed and inverted connection 92, is has now been by the delay line 6h is time-shifted and inverted by the amplifier 96. It should be noted that the amount of delay imparted to the signal in connection 62 is equivalent to the width of a transponder pulse, typically 10 microseconds. The purpose of selecting the time delay in this precise amount will be apparent from the following discussion of the integrator stage 60 of the interrogator 14. As the person skilled in the art can recognize, when the two signals are summed at point 9 ^ the undesired low-frequency noise background is essentially subtracted from the signal. This is due to the fact that the two opposite signals are sampled at approximately the same point in time in the real-time relationship. Therefore, the amount of change in low frequency background noise that can occur during the time period between the two sampling points is kept to a minimum. In this way the subtraction process is more complete and leaves an essentially constant signal on which a series of successive square-wave pulses is superimposed at a distance. Ea is to be noted that as
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Nebenprodukt der Summierung die negative Version jedes Transponderiiapulses dem Signal addiert wird.By-product of the summation the negative version of each transponder pulse is added to the signal.
Das Ergebnis-Signal im Summierpunkt 9k wird an den negativen Eingang (pin 2) eines Operationsverstärkers 96 gelegt, dessen positiver Eingang (pin 3) geerdet ist· Der Ausgang (pin 6) des Operationsverstärkers 96 wird auf den negativen Eingang (pin 2) durch einen parallel geschalteten Kondensator C-15 und einen Widerstand R-28 zurückgeführt, was den Verstärker 96 als Integrator arbeiten läßt. Auf diese Weise werden die verbundenen Rechteckwellen-Impulse, die auf den Eingang des Integrators 60 gegeben werden, in dreieckförmige Impulse transformiert, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Insbesondere produziert die Negativhälfto des Rechteckwellen-Eingangssignals (die an den negativen Eingang gelegt wird) ein positives Ansteigsignal am Ausgang, und die positive Hälfte des Rechteckwellen-Signals erzeugt ein negatives Abfallsignal, das das Ausgangssignal auf seine ursprüngliche Höhe reduziert. Somit kann man, um einen "guten" Dreiecksimpuls von dem Ausgang des Integrators 60 zu erhalten, ersehen, daß es wichtig ist, daß die Zeitverzögerung, die dem Signal durch die vorangegangene Stufe der Schaltung aufgeprägt wird, wenigstens so groß wie die Breite eines Transponder-impulses ist. Wäre die Verzögerung kleiner als die Breite eines Transponderimpulses^ würdo bei der Summieroporation ein Teil des Traiisjxj nderirapulses vom Signal subtrahiert worden, vas r.v- einem abgeschnittenenThe result signal at the summing point 9k is applied to the negative input (pin 2) of an operational amplifier 96, the positive input (pin 3) of which is grounded. The output (pin 6) of the operational amplifier 96 is passed through to the negative input (pin 2) a parallel connected capacitor C-15 and a resistor R-28 are fed back, which allows the amplifier 96 to operate as an integrator. In this way, the connected square wave pulses applied to the input of the integrator 60 are transformed into triangular shaped pulses as shown in FIG. In particular, the negative half of the square wave input signal (which is applied to the negative input) produces a positive rise signal at the output, and the positive half of the square wave signal produces a negative fall signal which reduces the output signal to its original level. Thus, in order to obtain a "good" triangle pulse from the output of integrator 60, it can be seen that it is important that the time delay imparted to the signal by the previous stage of the circuit is at least as great as the width of a transponder -impulse is. If the delay is less than the width of a transponder pulse ^ würdo in Summieroporation a part of the Traiisjxj nderirapulses been subtracted from the signal, RV a cut vas
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Dreiecksimpuls am Ausgang des Integrators 60 führen würde, dessen maximale Amplitude unter Umständen unter die Vorspannungsschwelle des Komparators 68 fallen könnte. Dadurch würde der Integrator lh die Information nicht mehr als einen Transponderimpuls erkennen, was natürlich einen Verlust an Information bedeuten würde.Triangular pulse at the output of the integrator 60, the maximum amplitude of which could fall below the bias threshold of the comparator 68 under certain circumstances. Thus, the integrator would lh this information can not be recognized as a transponder pulse, which would of course mean a loss of information.
Das Signal am Eingang des Integrators 60 enthält auch einen gewissen Betrag von Hochfrequenzrauschen, das als Irregularitäten oder als Zacken in den Rechteckwellen-Signalen erscheint, wie es im Signaldiagramm in Fig. 8 dargestellt ist. Die Integrationsoperation eliminiert wirkungsvoll diese Zacken vom Signal, der Integrator dient somit als Hochfrequenzfilter für das System.The signal at the input of integrator 60 also contains some amount of high frequency noise which appears as irregularities or spikes in the square wave signals, as shown in the signal diagram in FIG. The integration operation effectively eliminates these spikes from the signal, so the integrator acts as a high frequency filter for the system.
Das dreieckförmige Signal vom Integrator 60 wird auf den positiven Eingang (pin 2) eines Komparatorverstärkers über einen Wechselstrom-Kopplungskondensator C-8 gegeben. Der Kopplungskondensator C-8 entfernt jede Gleichvorspannung, die im Signal vorhanden sein kann. Der positive Eingang des Verstärkers 98 ist ebenfalls über den Widerstand R-29 geerdet. Der negative Eingang (pin 3) ist ü^cr· τ'en Kondensator C-16 und über den Schleifer eA..ia verstellbaren Widerstands R-31 geerdet. Eine Se"· ' ■*■ <-ies variablen Widerstands R-31 liegt an Erde, die ^üere Seite ist mit +15 Volt über den Widerstand R-30 verbunden. Der Widerstandswert von R-31 wird so eingestellt, daß er eine geeignete Vorspannungsschwelle an pin 3 des Korn-The triangular signal from integrator 60 is applied to the positive input (pin 2) of a comparator amplifier via an AC coupling capacitor C-8. Coupling capacitor C-8 removes any DC bias that may be present in the signal. The positive input of amplifier 98 is also grounded through resistor R-29. The negative input (pin 3) is grounded via the capacitor C-16 and via the wiper e A ..ia adjustable resistor R-31. A variable resistor R-31 is connected to ground, the other side connected to +15 volts through resistor R-30. The resistance of R-31 is set to be one suitable bias threshold at pin 3 of the grain
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r ...Λ9r ... Λ9
parntorvorstärkers 98 liefert. Im Betrieb bleibt der Ausgang (pin 7) des Koniparatorverstärkors 98 L , bis das Signal am positiven Eingang (pin 2) die Schwelle am negativen Eingang (pin 3) überschreitet. Wenn dies eintritt, wird der Ausgang des !Comparators II. und bleibt H , bis das Potential an pin 2 unter die Schwelle an pin 3 abfällt. Somit kann gesehen werden, daß der Komparator 68 ein Rechteckwellen-Signal am Ausgang abgibt, sobald der Integrator 60 einen dreieckförraigon Transponder impuls liefert, der die Schwelle des Koniparatorverstärkers 981 vie es iirt Signaldiagramm von Fig. 8 gezeigt ist, überschreitet.partner preamplifier 98 delivers. The output remains in operation (pin 7) of the parallel amplifier 98 L until the signal on positive input (pin 2) exceeds the threshold at the negative input (pin 3). When this happens, the exit will be of the! Comparator II. and remains H until the potential at pin 2 falls below the threshold at pin 3. Thus can be seen be that the comparator 68 emits a square wave signal at the output as soon as the integrator 60 has a triangular shape Transponder impulse supplies the threshold of the parallel amplifier 981 as shown in the signal diagram of FIG is, exceeds.
Der Ausgang (pin 7) von einem Komparator 98 wird auf einen der Eingänge (pin 9) eines NAND-Gates 106 geliefert. Der gleiche Eingang des NAND-Gates 106 liegt ebenfalls an + 5 Volt über einen Einstellwiderstand R-35· Dies dient zur Fixierung der Spannung der PJingangsimpulse zum NAND-Gate 106 vom Komparator 68 auf ein Maximum von + 5 Volt. Der andere Eingang (pin 10) des NAND-Gatos 106 ist mit dem Ausgang eines One-Shots 113 verbunden. Der Eingang (pin 5) des One-Shots I13 ist mit dem Ausgang eines weiteren NAND-Gates 108 verbunden. Zwischen dem pin 10 und pin 11 des One-Shots II3 liegt ein Kondensator C-30. Pin 11 liegt ebenfalls an einer Seite eines Potentiometers R-60, dessen Schleifer mit + 5 Volt verbunden ist, und mit pin 1^ des One-Shots 113. Die Funktion des One-Shots 113 wird im folgenden in Verbindung mit der Beschreibung der Schaltung 70 zur Unterdrückung von mehrdeutigen Impulsen beschrieben.The output (pin 7) from a comparator 98 is set to a the inputs (pin 9) of a NAND gate 106 are supplied. The same input to NAND gate 106 is also at + 5 volts via a setting resistor R-35 · This is used to fix the voltage of the input pulses to the NAND gate 106 from the comparator 68 to a maximum of + 5 volts. The other input (pin 10) of the NAND gate 106 is with the output of a one-shot 113 connected. The input (pin 5) of the one-shot I13 is connected to the output of a further NAND gate 108. There is a between pin 10 and pin 11 of the One-Shot II3 Capacitor C-30. Pin 11 is also on one side of a potentiometer R-60, whose slider is connected to + 5 volts is, and with pin 1 ^ of the one-shot 113. The function of the one-shot 113 is used below in conjunction with the description the circuit 70 for suppressing ambiguous pulses described.
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r -■r - ■
- MS -- MS -
Einor der Eingänge des NAND-Gates 108 ist mit dem Ausgang des lokalen Taktgebers oder der lokalen Clock 110 verbunden. Da dor andere Eingang des NAND-Gates 108 direkt mit 5 Volt verbunden ist, dient NAND-Gate 108 lediglich zur Invertierung des Ausgangesignals von der lokalen Clock 110. Somit wird an pin 5 d*8 One-Shotβ 113 das invertierte Clock-Signal, das mit CLOCK bezeichnet wird, erzeugt.One of the inputs of the NAND gate 108 is connected to the output of the local clock generator or the local clock 110. Since dor other input of the NAND gate 108 is directly connected to 5 volts, NAND gate 108 is used only for inverting the Ausgangesignals by the local clock 110. Thus, d of pin 5 * 8 One-Shotβ 113 the inverted clock signal, which is labeled CLOCK is generated.
Dor lokale Taktgeber 110 besitzt ein Paar One-Shots 112 und ΙΐΊ, die in Reihe miteinander verbunden sind und die zusammen die Drei to der Clock-Impulse bestimmen. Insbesondere bildet dia Zeitkonstante, die durch die Werte des Widerstands It-36 und des Kondensators C-18 bestimmt ist, die Vorderflankc des Clock-Jmpulses, und die Zeitkonstante, die durch die Werte dos Wideretands R-37 und dos Kondensators C-19 bestimmt ist, bildet die hintere Flanke dos Clock-Impulses. Da der Ausgang (pin 12) vom One-Shot 114 zum Eingang (pin 2) des One-Shuts 112 Über Leitung 1i6 zurückgofUhrt wird, wird der lokale Taktgeber 110 freilaufend.The local clock 110 has a pair of one-shots 112 and ΙΐΊ that are connected in series and that are together determine the three to the clock impulses. In particular, dia forms the time constant determined by the values of the resistor It-36 and the capacitor C-18 is determined to be the leading edge of the Clock-Jmpulses, and the time constant represented by the values dos resistors R-37 and dos capacitor C-19 is determined, forms the trailing edge of the clock pulse. Because the exit (pin 12) from the one-shot 114 to the input (pin 2) of the one-shut 112 is returned via line 1i6, the local Clock 110 free running.
Dir: /ur>(riiii&o der NAND-Gates 106 und 108 liegen jeweils an den Set- und llesot-Kingöngon eines R-S Flip-Flops 118. Es soll imDir: / ur> (riiii & o of the NAND gates 106 and 108 are each at the Set and Ilesot Kingöngon of an R-S flip-flop 118. It should be in the
Moment ruif.encnirrtoii werden, daß der Ausgang vom One-Shot 113 lii.fMi odor H low oder LMoment ruif.encnirrtoii will be that the exit from the one-shot 113 lii.fMi odor H low or L
/ iiit. vena das Clock-Signal / ipt. JHmit kann man erkenne·;·.,/ iiit. vena the clock signal / ipt. JHwith one can recognize ·; ·.,
doll das Flip-Flop II8 gesetzt wird, d.h. der Ausgang auf I,oit;in.'v ιLO steigt an, wenn sowohl die Ausfa*g§i.ci-Uuig des Kivijj.-irntoi's 68 Ii ist und dns on den Eingang van UANU-Gate 108 nurtil^Ctc GiocK. Signal J- ij5"fc. Zu.sätsr.lich bleibt der Ausvom Latch 72 auf Leitung 120H, bis sowohl der Konpa-doll the flip-flop II8 is set, i.e. the output is on I, oit; in.'v ιLO increases when both the Ausfa * g§i.ci-Uuig des Kivijj.-irntoi's 68 II and dns on the entrance of UANU-Gate 108 nurtil ^ Ctc GiocK. Signal J- ij5 "fc. In addition, the latch 72 remains off on line 120H until both the
ratoraur.giui*; p\i' h zurückgeht, und das Ciock-S:'· gnr\l B wird,ratoraur.giui *; p \ i ' h goes back, and the Ciock-S:' · gnr \ l B becomes,
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Es vird wiederum Bezug genommen auf das Zeitdiagramm in Fig. 8, daher wird deutlich, daß solange, wie der Komparator-Ausgancsimpuls während der Zeitperiode anliegt, wenn das Clock-Signal L ist, die Latch-Schaltung 72 einen H Ausgang erzeugt. Diese Zeitperiode, während der das Clock-Signal L ist, wird als das Clock "Fenster" bezeichnet, da während dieses Intervalls der Interrogator 14 nach einem Transponderimpuls Ausschau hält*. Da das Clock- * Signal das Flip-Flop 118 resettet, wird es unwichtig, wann genau innerhalb des Clock-Fensters der Transponderimpuls erscheint.Reference is again made to the timing diagram in FIG Fig. 8, therefore it is clear that as long as the comparator output pulse During the time period when the clock signal is low, the latch circuit 72 is high Output generated. This time period during which the clock signal is low is referred to as the clock "window", since during this interval the interrogator 14 after looks out for a transponder pulse *. Since the clock * Signal resets flip-flop 118, it does not matter when the transponder pulse appears exactly within the clock window.
Für einen Augenblick wird noch einmal Bezug auf den Komparator 68 genommen. Es soll festgehalten werden, daß die Vorspannungsschv/elle vorzugsweise auf einer Höhe ist, die größer als die Höhe von möglichen Rauschänderungen ist, die in dem Signal vom Integrator 60 vorhanden sein können, jedoch niedrig genug, um "gute" Transponderinformationen erkennen zu können, Unabänderlicherweise jedoch werden Signale durch den Interrogator 14 empfangen, die in eine "Grauzone" fallen, d.h. die größer als -typisches Rauschen sind, jedoch kleiner in ihrer Amplitude als die erwarteten "guten" Transpondersignale sind. Dies trittFor a moment, reference is made again to the comparator 68 taken. It should be noted that the bias level is preferably at a level which is greater than the amount of possible noise changes that may be present in the signal from integrator 60, however low enough to be able to recognize "good" transponder information, however, signals will inevitably be received by the interrogator 14, which in a "Gray areas" fall, i.e. those greater than -typical noise are, however, smaller in their amplitude than the expected "good" transponder signals. This occurs
meistens dann auf, wenn der Transponder 12 durch den Rand des Interrogator-Empfangsfeldes läuft. Wenn der Transponder 12 dieses Gebiet betritt, sind die starken Ausgangsimpulse vom Interrogator ausreichond, den Transponder zur Erzeugung seines Kodes zu vei*anlasoen. Jedoch die wesentlich schwächerenmostly on when the transponder 12 through the edge of the interrogator receiving field is running. When the transponder 12 entering this area are the strong output impulses from the interrogator sufficient to generate the transponder to vei * anlasoen of his code. But the much weaker ones
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Transpondersignale, die aus dieser Entfernung vom Interrogator-Detektor empfangen verden, erscheinen nicht viel größer als zufällige Rauschsignale, die ebenfalls durch den Detektor 50 aufgenommen werden können. Somit ist zu ersehen, daß an diesem Punkt des Identifizierungsprozesses es durchaus möglich ist, daß der Interrogator 1*l· gute Informationen "fallenläßt", die die vierfache Redundanzprüfung 76 passieren würden und zu einer irrtümlichen Identifizierung führen würden.Transponder signals from this distance from the interrogator detector received, do not appear much larger than random noise signals that are also transmitted through the detector 50 can be included. Thus is to see that at this point in the identification process it is entirely possible that the interrogator 1 * l · good information "drops", which does the quadruple redundancy check 76 would happen and lead to mistaken identification would lead.
Um die Möglichkeit, daß dies auftritt, möglichst gering zu halten, ist eine Schaltung 70 zur Unterdrückung der mehrdeutigen Impulse vorgesehen. Diese Schaltung 70 besteht aus einem weiteren Komparatorverstärker 100, an dessen positiven Eingang (pin 2) das gleiche Signal gegeben wird, das am positiven Eingang (pin 2) des Komparatorverstärkers 98 liegt. Zusätzlich wird die gleiche Vorspannungsschwelle, die am negativen Eingang (pin 3) des Verstärkers 98 liegt, ebenfalls an den negativen Eingang (pin 3) des Verstärkers 100 gelegt, jedoch durch ein Spannungsteiler-Netzwerk, das aus den Widerständen R-32 und R-33 und dem Kondensator C-17 besteht. Die Werte dor Komponenten dieses Netzwerkes sind so ausgewählt, daß sie ein Vorspannungspotential an pin 3 des Verstärkers 100 von etwa zwei Dritteln der Vorspannungsschwelle, die an pin 3 des Verstärkers 98 geliefert wird, bilden. Demzufolge liegt die Schwelle am Verstärker 100 unterhalb der Amplitude eines Transpondorsignals, das vonTo minimize the possibility that this occurs hold is a circuit 70 for suppressing the ambiguous Impulses provided. This circuit 70 consists of a further comparator amplifier 100, at which positive input (pin 2) the same signal is given that at the positive input (pin 2) of the comparator amplifier 98 lies. In addition, the same bias threshold, which is at the negative input (pin 3) of amplifier 98, also to the negative input (pin 3) of the amplifier 100, but through a voltage divider network consisting of resistors R-32 and R-33 and capacitor C-17 consists. The values of the components of this network are selected so that they have a bias potential on pin 3 of amplifier 100 by about two thirds of the bias threshold, which is supplied to pin 3 of the amplifier 98, form. As a result, the threshold at amplifier 100 is below the amplitude of a transponder signal transmitted by
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^ 273336A^ 273336A
einem Randgebiet empfangen wird. Auf diese Weise werden Signale, die durch den Komparator 98 ignoriert würden, vom Komparatorvcrstärker 100 erkannt. Da jedoch die Vorspannungsschwelle an pin 3 des Verstärkers 100 wesentlich unterhalb des "sicheren" Levels liegt, der mit dem Komparator 68 verbunden ist, existiert auch die Möglichkeit, daß der Verstärker 100 ein Ausgangssignal in Ansprache auf ein zufälliges Nicht-Transpondersignal erzeugen kann. Demzufolge dürfte einleuchten, daß Impulse, die durch den Komparatorverstärker 100 erfaßt werden, jedoch nicht durch den Komparator 68, mehrdeutige Impulse darstellen.is received in a peripheral area. In this way, signals which would be ignored by the comparator 98 are recognized by the comparator amplifier 100. However, since the bias threshold at pin 3 of amplifier 100 is substantially below the "safe" level associated with comparator 68, there is also the possibility that amplifier 100 can generate an output signal in response to a random non-transponder signal. Accordingly, it should be understood that pulses detected by comparator amplifier 100 but not by comparator 68 represent ambiguous pulses.
Um diese mehrdeutigen Impulse zu identifizieren, ist der Ausgang vom Komparatorverstärker 100 mit einer Latch-Schaltung verbunden, die ähnlich der Latch-Schaltung 72 ist und aus einem NAND-Gatter 102 und einem R-S Flip-Flop 122 besteht. Der Ausgang vom Flip-Flop 122 liegt ebenso wie der invertierte Ausgang vom Flip-Flop 118 an den beiden Eingängen eines weiteren NAND-Gatters 104. Der Ausgang vom NAND-Gatter 104 ist mit dem Dateneingang (d) eines J-K Flip-Flops 124 verbunden, das von dem Clock-Signal des lokalen Taktgebers 110 getaktet wird. Der positive (q) Ausgang des Flip-Flops 124 liegt über ein NAND-Gatter 138 mit drei Eingängen am Reset-Anschluß der Zählervorrichtung 14O in der Vierfach-Redundanz-Zählschaltung 76· Somit wird, wie man sehen kann, falls ein mehrdeutiger Impuls entdeckt wird, d.h. der Ausgang vom Flip-Flop 122 H und der Ausgang vom Flip-FlopIn order to identify these ambiguous pulses, the output of the comparator amplifier 100 is connected to a latch circuit which is similar to the latch circuit 72 and consists of a NAND gate 102 and an RS flip-flop 122. The output from flip-flop 122, like the inverted output from flip-flop 118, is connected to the two inputs of a further NAND gate 104. The output from NAND gate 104 is connected to the data input (d) of a JK flip-flop 124 , which is clocked by the clock signal of the local clock generator 110. The positive (q) output of flip-flop 124 is provided through a three input NAND gate 138 on the reset terminal of counter device 140 in quad redundancy counting circuit 76. Thus, as can be seen, if an ambiguous pulse is detected becomes, that is, the output from flip-flop 122 H and the output from flip-flop
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L ist (was zwei H -Eingänge zum NAND-Gatter 10** liefert, da der invertierte Ausgang vom Flip-Flop 118 dem NAND-Gatter 104 zugeführt wird), ein L -Signal an den Dateneingang des Flip-Flops ihk geliefert, das, wenn es von der hinteren Flanke des Clock-Fensters getaktet wird, einen L -Impuls am Q-Ausgang erzeugt. Der L -Impuls am Eingang des NAND-Gatters 138 macht den Ausgang des NAND-Gatters H , was seinerseits einen Reset-Impuls an den Redundanzzähler 14O liefert.L is (which provides two H inputs to NAND gate 10 **, since the inverted output from flip-flop 118 is fed to NAND gate 104), an L signal is supplied to the data input of flip-flop ihk which when it is clocked by the back edge of the clock window, an L pulse is generated at the Q output. The L pulse at the input of the NAND gate 138 makes the output of the NAND gate high, which in turn supplies a reset pulse to the redundancy counter 140.
Die Funktion des One-Shots 113 soll im folgenden erklärt werden. Wenn der Zustand der Transponder-Batterie in den Grenzbereich gerät, erscheinen die vom Transponder 12 emittierten Impulse später im Clock-Fenster. Zusätzlich, da die größte Energieentnahme aus der Batterie dann auftritt, wenn der Transponder 12 ein infrarotes Signal emittiert, kann ein bemerkenswerter Spannungsabfall während der Übertragung einer Folge von Infrarot-Impulsen auftreten. Insbesondere erscheinen die nachfolgenden binären Einsen in einer Folge von Einsen bemerkenswert später innerhalb des Clock—Fensters als dio erste binäre Eins in der Folge, oder sie können sogar außerhalb des Clock-Fensters liegen und als binäre Nullen gelesen werden. Es wird aus der nachfolgenden Beschreibung der Paritätskontrolle in der Vierfach-Redundanz-Zählschaltung 76 deutlich, daß der Interrogator lh den Fehler erfaßt und den Abfrageprozeß vieder startet, solange der Fehler nicht ständig wiederholt wird.The function of the one-shot 113 will be explained below. When the state of the transponder battery approaches the limit, the pulses emitted by the transponder 12 appear later in the clock window. In addition, since the greatest energy draw from the battery occurs when the transponder 12 is emitting an infrared signal, a significant voltage drop can occur during the transmission of a train of infrared pulses. In particular, the subsequent binary ones in a sequence of ones appear noticeably later within the clock window as the first binary one in the sequence, or they may even be outside the clock window and read as binary zeros. It is clear from the following description of the parity check in the four-fold redundancy counting circuit 76 that the interrogator lh detects the error and starts the query process again as long as the error is not repeated continuously.
Wenn jedoch die Transponder-Batterie ziemlich erschöpft istHowever, when the transponder battery is pretty low
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und das kodierte Wort weiterhin eine Folge von binären Nullen besitzt, die für die Batterie die Möglichkeit zur Erholung bieten, kann der gleiche Fehler wieder auftreten, wenn die Folge von binären Einsen wiederholt wird. Die Möglichkeit, daß ein derartiger Fehler sich wiederholt, ist natürlich dann am größten, wenn der Transponder 12 sich innerhalb des Randgebietes der Empfangszone des Interrogators befindet.and the coded word continues to be a sequence of binary zeros that allow the battery to recover, the same error may recur if the Sequence of binary ones is repeated. The possibility that such an error could be repeated is then of course greatest when the transponder 12 is located within the edge area of the receiving zone of the interrogator.
In Fig. 10 ist ein Zustand dargestellt, in dem sich ein derartiger wiederholter Fehler ereignen kann. Fig. 10 stellt eine Situation dar, in der eine Folge von drei binären Einsen durch einen Transponder 12 mit einer erschöpften Batterie emittiert werden. Der erste Transponderiinpuls in der Folge (i) überschreitet die obere Grenze des mehrdeutigen Bereichs, bevor das Clock-Fenster geschlossen ist, und wird deshalb in geeigneter Weise als binäre Eins gelesen. Gleichermaßen überschreitet der zweite Transponderiinpuls (n) auch den mehrdeutigen Bereich vor der Beendigung des Clock-Fensters und ist gecigneterweise als binäre Eins gelesen worden, er erscheint jedoch später im Ciock-Fenster als der erste Transponderimpuls aufgrund de.3 Abfalls der Transponder-Batterie, die auf die Emission des ersten Transponderimpulses zurückztiführen ist. Aufgrund eines weiteren Spannungsabfalls der Transponder-Batterie, die durch die Emission des zweiten Transponderinipulses verursacht ',-irti, wird der dritte Transponderimpuls in dor Folge (ill) irrtüiiilichfirveise als binäre Null gelesen. Da der dritte jii:puls (ill) nicht einmal die untere Schwelle dos mehrdeutigen l't'i'ciclis vor der Boondigung des Clock-Fensters überschreitet,In Fig. 10, a state is shown in which such repeated errors can occur. Fig. 10 illustrates a situation in which a sequence of three binary ones be emitted by a transponder 12 with a depleted battery. The first transponder pulse in the sequence (i) exceeds the upper limit of the ambiguous range before the clock window is closed and is therefore in appropriately read as binary one. Likewise, the second transponder pulse (s) also exceeds the ambiguous one Area before the end of the clock window and is has been read as a binary one, it appears but later in the Ciock window than the first transponder pulse due to the 3 waste of the transponder battery that is on the Emission of the first transponder pulse is to be reduced. Due to a further voltage drop in the transponder battery, caused by the emission of the second transponder pulse ', -irti, becomes the third transponder pulse in the sequence (ill) erroneously read as binary zero. Because the third jii: puls (ill) not even ambiguous the lower threshold dos l't'i'ciclis exceeds before the boarding of the clock window,
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betrachtet der Interrogator Th diesen Puls nicht als mehrdeutig. the interrogator Th does not consider this pulse to be ambiguous.
Wie oben gesagt, kann diese Situation sich wiederholen, wenn der Batterie des Transponders 12 die Möglichkeit gegeben ist,, sich vor der Zeit, bevor sie wiederum eine Folge von binären Einsen emittiert, zu erholen. Um die Möglichkeit dieses wiederholten Irrtums, was eine irrtümliche Identifizierung verursacht, zu verhindern, wird eine "zeitliche" mehrdeutige Zone den letzten 5 Mikrosekunden des Clock-Fensters hinzugefügt. Insbesondere wurde beschlossen, daß Transponderimpulse, die innerhalb der letzten 5 Mikrosekunden des Clock-Fensters erscheinen, eventuell irrtümlich sind und deshalb ignoriert werden sollen.As mentioned above, this situation can repeat itself if the battery of the transponder 12 is given the opportunity to to recover ahead of time before emitting a sequence of binary ones again. To the possibility of this To prevent repeated error, which causes erroneous identification, becomes a "temporal" ambiguous Zone added to the last 5 microseconds of the clock window. In particular, it was decided that transponder pulses, which appear within the last 5 microseconds of the clock window, may be incorrect and are therefore ignored should be.
Somit, um wieder zum Beispiel von Fig. 10 zurückzukehren, kann gesehen werden, daß der zweite Transponderimpuls (il) in der Folge in die zeitliche Zone fällt und deshalb als mehrdeutiger Impuls behandelt wird. Weiterhin, da die horizontale Entfernung (x) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen in Fig. 10 den maximalen Betrag der Verzögerung darstellt, der auftreten kann zwischen aufeinanderfolgenden Transponderimpulsen als Ergebnis des Batterieabfalls, ist zu ersehen, *vjJ» es für einen Tr^üispondorimpuls ähnlich dem von (ill) unmöglich ist, aufzutreten, ohne daß ein vorherigerThus, returning for example from Fig. 10, it can be seen that the second transponder pulse (il) in the sequence falls within the time zone and is therefore treated as an ambiguous pulse. Furthermore, since the horizontal distance (x) between two consecutive pulses in Fig. 10 represents the maximum amount of delay that can occur between consecutive transponder pulses as a result of the battery failure , it can be seen that it is for a trumpondor pulse similar to that von (ill) is impossible to occur without a previous
in
Transponderimpuls entweder/die mehrdeutige oder die zeJllichein
Transponder impulse either / the ambiguous or the specific
Zone fällt. Weiterhin, falls der Zustand der Transponder-Zone falls. Furthermore, if the status of the transponder
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Battoi-ie derart ist, daß der dritte (Hl) Transponderimpuls der erste erfaßte Itnpulü ist, erscheinen alle Zeichen im kodierten Wort als binäre Nullen und der Kode würde nicht erfüllt. Die« natürlich vürde anzeigen, daß dio Transponder-Batterie erneuert werden muß.Battoi-ie is such that the third (Hl) transponder pulse is the first itnpulü detected, all characters appear in the coded word as binary zeros and the code would not be satisfied. The «of course would indicate that the transponder battery needs to be renewed.
Das Konzept der zeitlichen mehrdeutigen Zone ist dem Interrogator 1A durch das Hinzufügen eines One-Shots 113 ermöglicht. Insbesondere der Wert des Potentiometers R-60 wird so eingestellt, daß die Zeitperiode, die dem One-Shot 113The concept of the temporally ambiguous zone is made possible for the interrogator 1A by the addition of a one-shot 113. In particular, the value of the potentiometer R-60 is set so that the time period that the one-shot 113
sie
zugeordnet ist, wie/durch die Werte des Kondensators C-30
und des Potentiometers R-60 bestimmt ist, 5 Mikrosekunden
kürzer als die Periode des Clock-Fensters ist. Dementsprechend, da der One-Shot 113 durch die Vorderflanko des Clock-Fensters
eingeschaltet wird, wird ein L -Ausgangsimpuls am Eingang
(pin 10) des NAND-Gatters 106 5 Mikrosekunden vor der Beendigung
des Clock-Fensters erzeugt. Somit, falls der Komparator-68 ein H -Ausgangssignal erzeugt, nachdem der Ausgang vom
Ono-Shot 113 auf L abgefallen ist, fällt der Ausgang vom
NAND-Gatter 1O6 nicht auf L· und setzt das R-S Flip-Flop 11S.
Somit kann ersehen werdens daß das Flip-Flop 118 nicht in
seinen Sot-Zustand geschaltet werden kajin, nachdem der Ausgang
vom One-Shot 113 auf L abgefallen ist.she
as determined by the values of capacitor C-30 and potentiometer R-60, is 5 microseconds shorter than the period of the clock window. Accordingly, since the one-shot 113 is switched on by the leading edge of the clock window, an L output pulse is generated at the input (pin 10) of the NAND gate 106 5 microseconds before the end of the clock window. Thus, if the comparator 68 produces a high output signal after the output from Ono-shot has fallen to L 113, the output from NAND gate 1o6 does not fall on length and sets the RS flip-flop 11S. S thus be seen that the flip-flop 118 is not switched to its Sot state kajin after the output from the one-shot has fallen to L 113th
Falle jedoch ein Signal schon während des Clock-Fensters aufgetreten ist, das den oberen Schwellenwert überschritten hat und das Flip-Flop 118 gesetzt hat, wird das Flip-Flop nicht reaettet, wenn der Ausgang vom One-Shot 113 auf L ab-However, if a signal has already occurred during the clock window that has exceeded the upper threshold and set the flip-flop 118, the flip-flop becomes not reset if the output from the One-Shot 113 drops to L
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fällt. Zusätzlich, falls ein Signal die obere Schwölle überschreitet und noch nicht entdeckt wurde, wenn der Ausgang vom One-Shot 113 auf L fällt, wird das Flip-Flop 118 in seinem Reset-Zustand gehalten, wodurch ein II. -Signal am Eingang (pin 12) des NAND-Gatters 104 erhalten bleibt. Somit, falls ein Signal auftritt, das die untere Schwelle des !Comparators 100 innerhalb der restlichen 5 Mikrosekunden des Clock-Fensters überschreitet, wodurch Flip-Flop 122 gesetzt wird, geht der Ausgang des NAND-Gatters 10^ auf L und das letzte Signal wird als mehrdeutiger Impuls behandelt.falls. In addition, if a signal exceeds the upper threshold and has not yet been detected when the output of the one-shot 113 drops to L, the flip-flop 118 is held in its reset state, whereby a II. Signal at the input (pin 12) of the NAND gate 104 is retained. Thus, if a signal occurs that exceeds the lower threshold of comparator 100 within the remaining 5 microseconds of the clock window, thereby setting flip-flop 122, the output of NAND gate 10 ^ goes low and the last signal goes low treated as an ambiguous impulse.
Insgesamt, falls das R-S Flip-Flop 122 gesetzt ist und Flip-Flop 118 resettet ist, wenn der Ausgang vom One-Shot 113 auf L geht oder wenn das Flip-Flop 122 gesetzt ist, nachdem der Ausgang vom One-Shot 113 auf L geht, jedoch vor der Beendigung des Clock-Fensters, wird das Signal als mehrdeutiger Impuls behandelt und der vierfache Redundanzzähler 1Ί-0 wird auf Null zurückgesetzt. Mit anderen Worten, jedes Signal, das die untere Schwelle des mehrdeutigen Bereichs überschreitet, jedoch die obere Schwelle des mehrdeutigen Bereichs 5 Sekunden vor Beendigung des Clock-Fensters nicht überschreitet, wird als mehrdeutiger Impuls behandelt, was dazu führt, daß der Abfrageprozeß wiederholt wird, bis keine mehrdeutigen Impulse während des vierfachen Redundanz-Prüfverfahrens angetroffen werden.Overall, if the R-S flip-flop 122 is set and flip-flop 118 is reset when the output from the one-shot 113 is on Goes low or when flip-flop 122 is set after the output from one-shot 113 goes low, but before termination of the clock window, the signal is treated as an ambiguous pulse and the four-fold redundancy counter becomes 1Ί-0 reset to zero. In other words, any signal that crosses the lower threshold of the ambiguous range, however, the upper threshold of the ambiguous range does not exceed 5 seconds before the end of the clock window, is treated as an ambiguous impulse, causing the query process to be repeated until none are ambiguous Pulses encountered during the quadruple redundancy check procedure will.
Weiterhin ist festzuhalten, daß ein J-K Flip-Flop i Zh vorgesehen ist, um sicherzustellen, daß die Entscheidung, denIt should also be noted that a JK flip-flop i Zh is provided to ensure that the decision, the
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.../59... / 59
RedundaiiKisähler 1';O zu nullen nicht vorgenommen wird, bis die gesamte Clock-Fenster-Periode vorbei ist. Dies hat die Wirkung, daß eine mögliche, vorzeitige Entscheidung durch das logische Gatter 104 verhindert wird und der Zähler 1^*0 nicht irrtümlicherweise einen Reset-Impuls erhält. Da der Spannungslevel, der am Komparatorverstärker 100 liegt, wesentlich niedriger als der am Verstärker 98 ist, ist es für das R-S Flip-Flop 122 möglich, vor dem Flip-Flop 118 gesetzt zu werden, auch, obwohl ein "guter" Transponderimpuls in der Tat vorliegt. Da die Schaltzeit eines einfachen NAND-Logik-Gatters so schnell ist, kann dieser kleine Unterschied in der Reaktionszeit des Komparatorverstärkers 98 und 100 auf einen "guten" Transponderimpuls ausreichen, daß das NAND-Gatter 104 vorzeitig einen H Reset-Impuls an den Zähler 14O liefert. Das J-K Flip-Flop 121* wartet das Ende des Clock-Fensters ab, bevor das Ausgangssignal vom NAND-Gatter 10U passiert, wodurch sichergestellt wird, daß der Redundanzzählei 1UO nur dann einen Reset-Impuls erhält, wenn wirklich ein mehrdeutiger Impuls empfangen wurde.RedundaiiKisähler 1 '; O to zero is not carried out until the entire clock window period is over. This has the effect that a possible, premature decision by the logic gate 104 is prevented and the counter 1 ^ * 0 does not erroneously receive a reset pulse. Since the voltage level at the comparator amplifier 100 is significantly lower than that at the amplifier 98, it is possible for the RS flip-flop 122 to be set before the flip-flop 118, even though a "good" transponder pulse is in the Act is present. Since the switching time of a simple NAND logic gate is so fast, this small difference in the response time of the comparator amplifier 98 and 100 to a "good" transponder pulse can be sufficient for the NAND gate 104 to prematurely send an H reset pulse to the counter 140 supplies. The JK flip-flop 12 1 * waits for the end of the clock window before the output signal from the NAND gate 10U passes, which ensures that the redundancy counter 1UO only receives a reset pulse if an ambiguous pulse has actually been received .
Somit ist die praktische Wirkung der Schaltung 70 zur Unterdrückung von mehrdeutigen Impulsen, daß der Identifizierungsprozeß zurückgestellt wird, bis der Transponder 12 gut innerhalb des Empiangsfeldes dos Interrogators liegt. Zusätzlich, falls zu irgendeiner Zeit vährend des Identifizierungsprozesses ein mehrdeutiger Impuls empfangen wird, wird der Impuls zurüclvgewioscn, und alle Informationen, dio bis zu cliesoni Zeitpunkt vom Transponder 12 innerhalb der Empfangszone des Interrogators empfangen wurden, ignoriert, und der AbfrageprozeßThus, the practical effect of the circuit 70 is to suppress of ambiguous pulses that the identification process is deferred until the transponder 12 is well within of the Empiangsfeld dos Interrogator lies. Additionally, if at any time during the identification process an ambiguous pulse is received, the pulse is reversed, and all the information, dio up to cliesoni time were received by the transponder 12 within the receiving zone of the interrogator, ignored, and the interrogation process
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wird wiederholt. Da der Interrogator 14 während des Identifizierungsprozesses zyklisch abläuft (einschließlich des vierfachen Redundanz-Checks), werden alle dreißig Zentimeter der Weiterbewegung eines Fahrzeuges fast zwei voll-will be repeated. As the interrogator 14 during the identification process cyclic (including the fourfold redundancy check) are every twelve inches the further movement of a vehicle almost two full
ständige Abläufe von einem Fahrzeug möglich, das sich mit 50 km pro Stunde bewegt, so daß die Möglichkeiten, daß der Interrogator lh nicht wenigstens eine gute Identifizierung an den Transponder 12 liefert, bevor er das Empfangsfeld des Interrogators verläßt, extrem klein ist, falls die Transponder-Batterie nicht unbedingt erneuert werden muß.constant processes possible from a vehicle moving at 50 km per hour, so that the chances that the interrogator lh does not at least provide a good identification to the transponder 12 before it leaves the receiving field of the interrogator is extremely small, if the Transponder battery does not necessarily have to be replaced.
Als eine Maßnahme zur Überprüfung der abgefragten Transponder-Batterie aus der Entfernung wird das Ausgangssignal vom One-Shot II3 durch einen Inverter II5 zu einem der Eingänge eines NAND-Gatters 117 mit zwei Eingängen geliefert. Der andere Eingang des NAND-Gatters 117 ist mit dem Ausgang desAs a measure to check the queried transponder battery from a distance, the output signal from the One-Shot II3 becomes one of the inputs through an inverter II5 a NAND gate 117 with two inputs. The other input of the NAND gate 117 is connected to the output of the
wird Komparatorverstärkers 98 verbunden. Auf diese Weiscy', fallscomparator amplifier 98 is connected. In this wiscy ', if
betrachtet würde, etwas, was sonst als guter TransponderimpulF/zu einer anderen Zeit als während des Clock-Fensters empfangen wird außerhalb der zeitlichen Zone, durch das NAND-Gatter 117 ein L -Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, daß die Transponder-Batterie überprüft werden muß. Natürlich funktioniert diese Art von Entfernungsprüfung nur mit einer Batterie, deren Ausgangsspannung aufgrund eines Batterienachlassens abfällt.would be considered something that would otherwise be considered a good transponder pulse / to another Time as received during the clock window is outside the time zone, through NAND gate 117 An L output signal is generated, which indicates that the transponder battery needs to be checked. Of course it works this type of distance check only with a battery whose output voltage drops due to battery drain.
Der Ausgang der Latch-Schaltung 72 wird auf einen Eingang des NAND-Gatters 126 mit zwei Eingängen gegeben. Der andere Ein-The output of the latch circuit 72 is connected to an input of the NAND gate 126 given with two inputs. The other one
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gang des NAND-Gatters 126 ist mit dem Q-Ausgang (pin i) eines Holt-One-Shot 13O geführt. Der Ausgang vom Gatter 126 ist an die Eingänge eines weiteren NAND-Gatters 128 gelegt. Der Halt-One-Shot ist üblicherweise in der wRunw-Stellung, d.h., ein H -Ausgangssignal erscheint an Q, das das logische Gatter 126 als einen Inverter erscheinen läßt. Der Q-Ausgang (pin 6) des One-Shots 13O liegt am Eingang eines dritten NAND-Gatters 127. Im "Run"-Zustand ist der Q-Ausgang üblicherweise L t was den Ausgang des Gatters 127 H werden läßt. Da der Ausgang vom Gatter 127 an den anderen Eingang des NAND-Gatters 128 gelegt ist, erscheint das logische Gatter 128 auch als Inverter für die Ausgangssignale vom Gatter 126. Somit kann gesehen werden, daß. während der Halt-One-Shot 130 sich im "Run"-Zustand befindet, das Datensignal auf Leitung 120 von der Latch-Schaltung 72 zweimal durch die logischen Gatter 126 und 128 invertiert wird, wodurch am Ausgang des Gatters 128 das gleiche Signal auftritt, das auf Leitung 120 erscheint. Somit wird es deutlich, daß der Halt-One-Shot 130 den Datenfluß von der Latch-Schaltung 72 steuert. Diese Fähigkeit wird deutlicher aus einer Erklärung des "Half-Zustands, wie er nachfolgend boschrieben wird.The NAND gate 126 is connected to the Q output (pin i) of a Holt-One-Shot 13O. The output from gate 126 is applied to the inputs of a further NAND gate 128. The Halt One Shot is usually in the w Run w position, that is, an H output signal appears at Q, which makes logic gate 126 appear as an inverter. The Q output (pin 6) of the one-shot 130 is at the input of a third NAND gate 127. In the "Run" state, the Q output is usually L t, which makes the output of the gate 127 H. Since the output from gate 127 is applied to the other input of NAND gate 128, logic gate 128 also appears as an inverter for the output signals from gate 126. Thus it can be seen that. while the halt-one-shot 130 is in the "run" state, the data signal on line 120 from the latch circuit 72 is inverted twice by the logic gates 126 and 128, whereby the same signal occurs at the output of the gate 128, appearing on line 120. It can thus be seen that the halt one-shot 130 controls the flow of data from the latch circuit 72. This ability will be made clearer from an explanation of the "half" condition as described below.
Der Ausgang vom NAND-Gatter 128 ist auf den Eingang eines 8-Bit-Schieberegisters 132 gelegt. Der Serienausgang-Anschluß (pin 13) dos Schieberegisters 132 ist direkt mit dem Eingang eines Kwoiten 8-lJii;~Schi.oborogisters 13^ verbunden, das seinerseits den Serienausgang (pin I3) mit deiu Eingang eines ^-Bit-Schieberegisters 136 verbunden hat. Die drei Schiebe-The output from NAND gate 128 is to the input of one 8-bit shift register 132 set. The serial output connector (pin 13) dos shift register 132 is directly connected to the input of a Kwoiten 8-lJii; ~ Schi.oborogisters 13 ^ connected, the in turn the series output (pin I3) with the input of one ^ -Bit shift register 136 connected. The three sliding
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register 132, 13^ und 136 besitzen insgesamt eine 20-Bit-Kapazitüt und sind notwendig, den i8-Bit-Yranspoii(lQr-Kode aufzunehmen. Die Schieberegister 132, 13^ und 136 werden der Reihe nach geladen durch die Clock-Impulse, die auf Leitung 135 von dem lokalen Taktgeber 110 empfangen werden. Der Ausgang vom Register 132 wird in das Register 13U geladen und der Ausgang vom Register 13'* wird in das Register 136 geladen.registers 132, 13 ^ and 136 have a total of 20-bit capacitance and are necessary to accommodate the i8-bit Yranspoii (lQr code. The shift registers 132, 13 ^ and 136 are loaded in sequence by the clock pulses, which are received on line 135 from local clock 110. The output from register 132 is loaded into register 13U and the output from register 13 '* is loaded into register 136.
Wie in der vorangegangenen Diskussion des Transponders 12 gesagt, existiert keine Möglichkeit zu garantieren, daß das erste Bit, das aus dem 18-Bit-Schieberegister 38 ausgegeben wird, dem ersten Zeichen des Transponder-Kodes entspricht. Vielmehr hängt das erste übertragene Bit durch den Transponder 12 davon ab, wo das rezirkulierende Schieberegister 38 zufällig hält, wenn der Transponder 12 das letzte Mal getaktet worden war. Demzufolge kann abgemessen werden, daß die Chancen, daß das erste 18-Bit-Wort, das in das Schieberegister 132, I3U, einprogrammiert wird, das korrekte Transponder-¥ort darstellt, ziemlich klein ist (1 aus 18). Demgemäß wird es notwendig, einen Kode zuzuweisen, aus dem der Interrogator 1U die Stellt des Wortbeginns entschlüsseln kann, das durch den Transponder 12 übertragen wird.As stated in the previous discussion of the transponder 12, there is no way to guarantee that the first bit that is output from the 18-bit shift register 38 corresponds to the first character of the transponder code. Rather, the first bit transmitted depends on the transponder 12 depends on where the recirculating shift register 38 happens to be holds when the transponder 12 was clocked for the last time. Accordingly, it can be measured that the chances that the first 18-bit word that goes into shift register 132, I3U, is programmed in, which represents the correct transponder location, is rather small (1 out of 18). Accordingly, it becomes necessary assign a code from which the interrogator 1U provides the beginning of the word that is transmitted by the transponder 12 can decipher.
Dio in dem Schieberegister 38 des Transponders V. durch vorhorige Eingabe gespeicherte Information besteht pns 18 Bits, die mit (i) bis (18) durchnumeriert sind. Boim Ausdenken eines geeig-The information stored in the shift register 38 of the transponder V. by previous input consists of pns 18 bits which are numbered consecutively with (i) to (18). Boim thinking up a suitable
70988B/07IH70988B / 07IH
*' ^ " 273336A* '^ "273336A
noten Kodes ist es wünschenswert, möglichst venig Bits für Kodierbeschränkungon zu suchen, um so die Gesamtanzahl von unterschiedlichen Worten, die übertragen werden kann, möglichst groß zu halten. Beispielsweise, falls 8 der 18 Gesamt~Bits Beschränkungen auferlegt werden, um die Identifizierung des Anfangspunktes zu ermöglichen, wären nur 10 Bits zur Kodierung zulässig. Dieses würde eine Gesamtheit von 2 oder 102^ möglichen Worten schaffen. Es kann mathematisch jedoch bewiesen werden, daß das wirkungsvollstenote codes, it is desirable to use venig as possible To look for bits for coding constraint, so as to the total number of different words that are transmitted can keep it as large as possible. For example, in the event that 8 of the 18 total ~ bits have restrictions placed on the identification of the starting point, only 10 bits would be allowed for coding. This would become a whole of 2 or 102 ^ possible words. It can be mathematical however, it will be proven to be the most effective
inin
Kodierschema für ein/ Reihe übertragenes 18-Bit-Binärwort Beschränkungen auf 5 von 18 Kodierpositionen erfordert. Dementsprechend reduziert sich die Aufgabe, einen Kode zu schaffen, der 13 Bits für die Kodierung der Botschaft offenläßt, wodurch maximal 8192 mögliche Worte geschaffen werden.Coding scheme for a / row transmitted 18-bit binary word Restrictions on 5 of 18 coding positions required. Accordingly the task of creating a code that leaves 13 bits open for encoding the message is reduced, which means a maximum of 8192 possible words can be created.
Es wird noch einmal Bezug auf Fig. 6 genommen. Der gesamte Bit-Strom wird wiederholt vorn Transponder 12 übertragen, was die Analogie zu einer ringförmigen Anordnung zuläßt,die aufeinanderfolgend nach einem festen Punkt hk rotiert. Demzufolge wird der Kode als ein ringförmiges Kodierschema bezeichnet. Die Beschränkungen, die auf die 5 der 18 Bit-Stelluijgen in dem ersonnenen Ring-Kodierschema angewandt werden müssen, um den Anfangspunkt der Sequenz zu bestimmen, sind folgende:Reference is made again to FIG. 6. The entire bit stream is transmitted repeatedly from the transponder 12, which allows the analogy to a ring-shaped arrangement which rotates successively towards a fixed point hk. Accordingly, the code is referred to as a ring-shaped coding scheme. The constraints that must be applied to the 5 of the 18 bit positions in the devised ring coding scheme in order to determine the starting point of the sequence are as follows:
1. In Stellung (i) oder in Stellung (1O) muß der Inhalt durch eine vorherige Anordnung bok?"".··' sein. Tn der toovorzugten Ausführung ww- '.- tiine logische "1"1. In position (i) or in position (1O) the content must be bok? "". ·· 'by a previous arrangement. Tn of the preferred version ww- '.- ti a logical "1"
709886/0704 OfIMNNAL INSPECTED *v *'709886/0704 OfIMNNAL INSPECTED * v * '
ΛΌ2>ΛΌ2>
willkürlich ausgewählt für die Stellung (i).arbitrarily selected for position (i).
2. In Stellung (1O) muß der Inhalt das Complement des Inhalts der Stellung (1) sein, er ist somit also auch bekannt durch die Vorgabe aufgrund der willkürlichen Auswahl für Position (i). In der bevorzugten Ausführung muß deshalb die Position (1O) eine logische "0" enthalten.2. In position (1O) the content must be the complement of the Content of position (1), so it is also known through the default due to the arbitrary Selection for position (i). In the preferred embodiment, therefore, the Position (1O) contain a logical "0".
3. In Position (i4) ict der Inhalt nicht bekannt durch Vorgabe, muß jedoch das Complement von Position3. In position (i4) the content is not known by default, but must be the complement of position
(5) sein,(5) be
U, In Position (17) ist der Inhalb nicht btikannt durch Vorgabe, muß jedoch äquivalent dem Inhalt von Position (8) sein. U, In position (17) the inside is not known by default, but must be equivalent to the content of position (8).
5· In Position (i8) ist der Inhalt nicht bekannt durch Vorgabe, muß jedoch äquivalent dem Inhalt von Position (9) sein.5 · The content of position (i8) is not known by default, but must be equivalent to the content of position (9).
In linearer Form werden die fünf Beschränkungen in der bevorzugten Ausführung wie folgt dargestellt:In linear form, the five constraints are preferred in the Execution shown as follows:
.../65... / 65
709886/0704709886/0704
273336A273336A
oooo
oo.oo.
VOVO
pqpq
CVJCVJ
CVJCVJ
OSOS
oooo
r\r \
oooo
VOVO
»π»Π
.../66... / 66
70988R/070470988R / 0704
- GjS -- GjS -
273336A273336A
Somit stellen die Bits, die durch B1 bis BI3 dargestellt werden, entweder logische Einsen od«ir logische Nullen dar, wodurch eine KodierfHhigkeit von 8192 verschiedenen Wörtern erreicht wird.Thus, the bits represented by B1 through BI3 represent represent either logical ones or logical zeros, whereby a Coding ability of 8192 different words is achieved.
Um don Betrieb des zirkulierenden Kodierschemas darzustellen, soll beispielsweise angenommen werden, daß die Dezitnalzahl 5555 einem speziellen Transponder zugewiesen werden soll. Die äquivalente Binärdarstellung der Dezimalzahl 5555 ist natürlich 1010110110011.To illustrate the operation of the circulating coding scheme, suppose, for example, that the decimal number 5555 should be assigned to a special transponder. The equivalent binary representation of the decimal number 5555 is natural 1010110110011.
In linearer Form wurde das 18-Bit-kodierte Vort, das in das Transponderschieberegister 38 in einer nachfolgend beschriebenen Weise programmiert wurde, um die Dezimalzahl 5555 darzustellen, in der stereotypen Position wie folgt dargestellt: (1) (2) (3) (M (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) 1 B1 B2 B3 Bk B5 B6 B7 B8 0 B9 B10 B11 Bi" 110101101 01 0 0 1 In linear form, the 18-bit coded Vort, which i n in the transponder shift register 38 a manner described below has been programmed has been to represent the decimal number 5555, shown in the stereotyped position as follows: (1) (2) (3) ( M (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) 1 B1 B2 B3 Bk B5 B6 B7 B8 0 B9 B10 B11 Bi "110 101 101 01 0 0 1
(15) (16) (17) (18) B12 BI3 B7 B8 110 1(15) (16) (17) (18) B12 BI3 B7 B8 110 1
Es kann leicht erkannt werden, daß keine der siebzehn, anderen möglichen Stellungen, in die die obige Folge von Bits geschoben werden kann, die fünf -vorgegebenen Bedingungen, die! oben genannt wurde, erfüllt. Wenn beispielsweise das gesamte Wort um eine Einheit nach rechts geschoben ist, so daß Bit (1) jetzt in der Stellung (2) väre und Bit (l8) in Position (1) wäre, könnten dio fünf Bedingungen nicht erfüllt werden, da 0±e F.it- Position (1O) nunmehr eine binäre "1" enthielte. Gleichermaßen, falls dasIt can easily be seen that none of the seventeen other possible positions into which the above sequence of bits can be shifted meet the five specified conditions that! above was fulfilled. For example, if the entire word is shifted one unit to the right, so that bit (1) would now be in position (2) and bit (18) in position (1), the five conditions could not be met, since 0 ± e F.it position (1O) would now contain a binary "1". Likewise, if that
70988Γ>/η70470988Γ> / η704
kodierte Wort um zwei Positionen nach, rechts geschoben wird, könnten die fünf Bedingungen nicht erfüllt werden, da Position (i) nun eine binäre 11O11 enthalten würde. Die restlichen fünfzehn Positionen würden gleichermaßen zumindest eine der fünf Bedingungen verletzen, was die Tatsache bestätigt, daß nur die abgebildete Stellung alle fünf Bedingungen erfüllt.If the coded word is shifted two positions to the right, the five conditions could not be fulfilled, since position (i) would now contain a binary 11 O 11. The remaining fifteen positions would similarly violate at least one of the five conditions, which confirms the fact that only the position depicted meets all five conditions.
Die elektronische Durchführung des obigen zirkulierenden Kodier« Schemas wird durch den Autosynchrondecoder 7 ^ bewirkt. Der Auto« synchrondecoder 7^ identifiziert den Anfangspunkt des kodierten Worts durch ein kontinuierliches Takten der ankommenden Daten durch die Schieberegister 132, 13^· und 136 und zugleich durch Prüfen des Schieberegisterausgangs entsprechend den Positionen (1), (5), (8), (9), (10), (1*0. (17) ujid (18), wie es in Fig. 9b dargeste3.lt ist, bis die entsprechende Position ei-kannt wurde. Venn dies eintritt, sind die Daten in der richtigen Position in den Schieberegistern 132, I3U und 136, das heißt Position (1) (pin 3) des Registers 132 enthält die logische "1" in Stellung (1) iia übertragenen Bitstrom, Stellung (2) im Schieberegister 132 enthält das B1 Bit in Position (2) in dem kodierten Wert,The electronic implementation of the above circulating coding « Schemas is effected by the autosynchronous decoder 7 ^. The car" synchronous decoder 7 ^ identifies the starting point of the encoded Words by continuously clocking the incoming data through the shift registers 132, 13 ^ · and 136 and at the same time Check the shift register output corresponding to positions (1), (5), (8), (9), (10), (1 * 0. (17) ujid (18), as shown in Fig. 9b is shown until the corresponding position has been recognized. When this happens, the data is in the right position in shift registers 132, I3U and 136, i.e. position (1) (pin 3) of register 132 contains the logic "1" in Position (1) iia transmitted bit stream, position (2) in the shift register 132 contains the B1 bit in position (2) in the encoded Value,
Die fünf Bedingungen, die oben dargestellt wurden, werden von dem Autosynchrondecoder 7^ in folgender Weise übtarprüft:The five conditions outlined above are met by the autosynchronous decoder 7 ^ in the following way:
Position (1) (;->in 3) des Schieberegisters 132 liegt direkt am Eingang eines AHD-Gatters 1^2. Position (IO) (pin h) dos Schieberegister-^; 13*1 ist durch einen Inverter ΛΗΟ mit don übrigen Ein.-üii/.v:.! de:;.; j'iMJi-Gattoii. i'»2 verbunden. Der Ausgang des AND-Position (1) (; -> in 3) of the shift register 132 is directly at the input of an AHD gate 1 ^ 2. Position (IO) (pin h) dos shift register- ^; 13 * 1 is through an inverter ΛΗΟ with the remaining Ein.-üii / .v:.! de:;.; j'iMJi-Gattoii. i '»2 connected. The output of the AND
709RRH/ί)7ΠΑ709RRH / ί) 7ΠΑ
2733.36*2733.36 *
Gatters 1^2 liegt direkt an einem der vier Eingänge des AND-Gatters ikk. Somit wird es deutlich, daß die AND-Gatter 1*»2 und IkU Jn ihrer Kombination als ein einziges AND-Gatter mit fünf Eingängen wirken» Der Ausgang vom AND-Gatter ih2 wird nur dann Ii , wenn eine logische M1" in Stellung (i) des Schieberegisters 132 und eine logische "0" in Position (1O) des Schieberegisters 13^ auftritt, wodurch die ersten beiden Bedingungen erfüllt sind. Position (5) (pinio) des Schieberegisters 132 und Position (i4) (pin 11) des Schieberegisters 13^ werden auf die beiden Eingänge eines EX-OR-Gatters 1^8 gegeben. Der Ausgang vom logischen Gatter 148 ist mit einem weiteren der vier Eingänge des AND-Gatters "\kk verbunden. Der Ausgang vom logischen Gatter 1*l8 wird nur dann H , wenn das in Position (5) enthaltene Bit nicht gleich dem in Position (1*O enthaltenen Bit ist, wodurch die dritte Bedingung erfüllt wird. Position (8) (pin 13) des Schieberegisters I32 und Position (17) (pin 13) des Schieberegisters 136 werden auf die Eingänge eines EXNOR-Gatters gegeben, das ein EXOR-Gatter 15O besitzt, dessen Ausgang direkt auf einen Inverter 152 geführt ist. Der Ausgang vom Inverter 152 ist mit einem weiteren der -vier Eingänge des AND-Gatters ikh verbunden. Der Ausgavig vom Inverter I52 wird nur dann II , wenn das in Position (8) enthaltene'Bit gleich dem in Position (17) enthaltenen Bit ist. wodurch die vierte Bedingung erfüllt ist. Schließlich liegt Position (j?) (pin 3) des Schieberegisters I3A xutLPosition (18) (pin 12) des Schieberegisters 136 auf einem weiteren EXNOR-Gatter, das ein EXOli-Gatter 15'! und einen Inverter 156 r.uiVeist. Der Ausgang vom luv or tor 1^6 ist mit dom restlichen Eingang des AND-Gatters 1'ιΊ verbunden. Der Ausgang vom InverterGate 1 ^ 2 is directly connected to one of the four inputs of the AND gate ikk. Thus it becomes clear that the AND gates 1 * »2 and IkU Jn act as a single AND gate with five inputs in their combination» The output from AND gate ih2 becomes Ii only when a logic M 1 "is in position (i) of shift register 132 and a logic "0" occurs in position (1O) of shift register 13 ^, whereby the first two conditions are met. Position (5) (pinio) of shift register 132 and position (i4) (pin 11) of the shift register 13 ^ are applied to the two inputs of an EX-OR gate 1 ^ 8. The output from the logic gate 148 is connected to another of the four inputs of the AND gate "\ kk . The output of the logic gate 1 * l8 is only H if the bit contained in position (5) is not equal to the bit contained in position (1 * O, whereby the third condition is fulfilled. Position (8) (pin 13) of shift register I32 and position (17) (pin 13) of shift register 136 are applied to the inputs of an EXNOR gate which has an EXOR gate 150, the output of which is fed directly to an inverter 152. The output of inverter 152 is with connected to another of the four inputs of the AND gate ikh . The output from inverter I52 is only II if the bit contained in position (8) is equal to the bit contained in position (17), whereby the fourth condition is fulfilled Finally, position (j?) (Pin 3) of shift register I3A xutL position (18) (pin 12) of shift register 136 is on a further EXNOR gate, which is an EXOli gate 15 '! And an inverter 156 r.uiVeist. The output from the luv or tor 1 ^ 6 is with the remaining input of the AND- Gatters 1'ιΊ connected. The output from the inverter
/69/ 69
709886/0704709886/0704
156 win! ntir dann H , wenn das in Position (9) enthaltene Bit gleich dom in Position (i8) enthaltenen Bit ist, wodurch die fünfte und letzte Bedingung erfüllt ist. Dementsprechend wird deutlich, daß nur dann der Ausgang des AND-Gatters 1^4 H ist, wenn alle fünf Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind.156 win! ntir then H if the bit contained in position (9) is equal to the bit contained in position (i8), which means that the fifth and final condition is met. Accordingly, it becomes clear that the output of the AND gate 1 ^ 4 is H only if if all five conditions are met at the same time.
Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme ist eine Paritätsprüfung vorgesehen, um sicherzustellen, daß ein Bit nicht zufällig verlorenging, wenn die einkommenden Daten durch die Schieberegister 132, 13^ und 13O getaktet werden. Insbesondere sind der Ausgangspin 11 des Schieberegisters 136, der der Position (19) entspricht und Position (1) (pin 3) des Schieberegisters 132 mit einem EXNOR-Gatter verbunden, das ein EXOR-Gatter I60 und einen Inverter 162 besitzt. Der Ausgang vom Inverter 162 liegt an einem der Eingänge des NAKD-Gatters I38. Da Position (19) Position (i) in vorherigen 19-Bit-Anordnung entspricht, zeigt die Tatsache, daß zu einoifl beliebigen Zeitpunkt das in Position (i) enthaltene Bit nicht dem 3.11 Position (19) enthaltenen Bit entspricht, an, daß ein Bit während der Signalverarbeitung verloren wurde, woraufhin dur Inverter 162 einen Nulleingang für das NAND-Gatter .liefertj wodurch der Ausgang Il wird. Dadurch enthält der Redundanz zähl ei' 1^0 einen Resetimpuls, der natürlich bewirkt, daß dor Abfrageprozeß noch einmal von Anfang an gestartet wird.As an additional precaution, a parity check is provided to ensure that a bit was not accidentally lost when the incoming data is clocked through shift registers 132, 13 ^ and 130. In particular, output pin 11 of shift register 136, which corresponds to position (19), and position (1) (pin 3) of shift register 1 32 are connected to an EXNOR gate which has an EXOR gate 160 and an inverter 162. The output from inverter 162 is at one of the inputs of NAKD gate I38. Since position (19) corresponds to position (i) in the previous 19-bit arrangement, the fact that at any given point in time the bit contained in position (i) does not correspond to the bit contained 3.11 position (19) indicates that a Bit was lost during signal processing, whereupon a zero input for the NAND gate .liefertj through inverter 162, whereby the output is II. As a result, the redundancy count ei '1 ^ 0 contains a reset pulse, which of course causes the query process to be started again from the beginning.
Der Ausgang vom AND-Gatter 1 ^-wird durch einen Inverter I58 auf einen Riiduadanzzähler 1^0 über die leitung 78 gegeben. Jedes Mal, vemi ein negativer Impuls auf leitung 78 (p*n 1M auftrifft, wird der Redundanzzähler ihO um eins erhöht. DerThe output from the AND gate 1 ^ - is given by an inverter I58 to a Riiduadanzzähler 1 ^ 0 via the line 78. Every time a negative pulse hits line 78 (p * n 1 M, the redundancy counter ihO is increased by one
709886/0704 .../70709886/0704 ... / 70
Autosynchrondecoder 7^ jedoch erhält veiterhiii neue Daten von der Latchschaltung 72» und miter der Annahme, daß das erste kodierte Wort exakt identifiziert wurde, erkennt er wieder die aufeinanderfolgende Anordnung des kodierten Worts exakt achtzehn Pulse nach der ersten Bestimmung und liefert einen weiteren Impuls auf Leitung 78» um den Redundanzzähler 1^0 ein zweites Mal um eins zu erhöhen. Somit kann gesehen werden, daß der Redundanzzähler 1^0 zählt, wie oft der Autosynchrondecoder Jk den Anfangspunkt eines identisch kodierten Wortes bestimmt.Autosynchrondecoder 7 ^ however receives more new data from the latch circuit 7 2 'and with the assumption that the first coded word was exactly identified, it recognizes the successive arrangement of the coded word exactly eighteen pulses after the first determination and delivers another pulse Line 78 »to increase the redundancy counter 1 ^ 0 a second time by one. It can thus be seen that the redundancy counter 1 ^ 0 counts how often the autosynchronous decoder Jk determines the starting point of an identically coded word.
Wenn dieses Verfahren viermal wiederholt wurde, das heißt der Redundanzzähler ihO hat bis vier gezählt, wird ein Impuls vom Zähler 14O auf Leitung 79 abgegeben und auf Pin 5 des Halt-One-Shot 130 geliefert. Nach Empfang eines Impulses vom Zähler 14O schaltet der One-Shot I30 in den HALT-Zustand, der die Ausgänge Q und Q invertiert. Wenn Q jetzt L ist, wird der Ausgang vom NAND-Gatter I38 H , vas den Redundanzzähler 1^0 nullt. Zusätzlich wird das L -Signal von Q auf Leitung i64 an den Haltanschluß (Pin 3) des Anordnung-s-One-Shot 165 gegeben, was den Betrieb des One-Shots 165 unterdrückt und somit die LED-Anordnung verriegelt. Wenn die LED-Anordnung des Interrogators ausgeschaltet ist, hört der Transponder 12, der im Übertragungsfeld des Interrogators 14 sich befindet, mit der Übertragung seines Kodes auf und kehrt in den inaktiven Zustand zurück« Somit wird dadurch, daß nach Beendigung des Abfrageprozesses der im Transponder 12 vieder atisgeschaltet wird, die Energie der 9-Volt-Batterie des Transponders bewahrt, wodurch die Lebensdauer der Batterie verlängert vxrd.If this method has been repeated four times, that is to say the redundancy counter ihO has counted to four, a pulse is emitted from the counter 14O on line 79 and delivered to pin 5 of the halt-one-shot 130. After receiving a pulse from counter 140, the one-shot I30 switches to the HALT state, which inverts the Q and Q outputs. If Q is now L, the output from NAND gate I38 becomes H, which zeros the redundancy counter 1 ^ 0. In addition, the L signal from Q on line i64 is given to the hold connection (pin 3) of the arrangement-s-one-shot 165, which suppresses the operation of the one-shot 165 and thus locks the LED arrangement. When the LED arrangement of the interrogator is switched off, the transponder 12, which is located in the transmission field of the interrogator 14, stops transmitting its code and returns to the inactive state 12 is switched again, the energy of the 9-volt battery of the transponder is preserved, which extends the life of the battery.
Im KALT-Zustand ist del* Q-Ausgang des One-Shots I30 H , wasIn the COLD state, the * Q output of the one-shot I30 is H, what
709886/0704 ##./71 709886/0704 ## ./ 71
273336A273336A
seinerseits dazu führt, daß das NAND-Gatter 127 als Inverter für die Signale erscheint, die in Position (18) (pin 12) des Schieberegisters I36 auftreten. Der Ausgang vom NAND-Gatter 127 ist durch einen veiteren Inverter I66 mit dem DATA OUT-Anschluß verbunden, der mit der Steuerung 16 verbunden ist. Da das kodierte Wort in der gleichen Stellung im Schieberegister 132, 134 und 136 ist, wenn der One-Shot 130 auf den HALT-Zustand geschaltet ist, kann man sehen, daß die ersten 18 Bits, die am Ausgangspin 12 des Schieberegisters 136 erscheinen, der korrekten Aufeinanderfolge des kodierten Transpondervortes entsprechen.in turn leads to the fact that the NAND gate 127 appears as an inverter for the signals that are in position (18) (pin 12) of the Shift register I36 occur. The output from the NAND gate 127 is connected to the DATA OUT terminal through another inverter I66 connected to the controller 16. Because the coded word is in the same position in the shift register 132, 134 and 136 is when the one-shot 130 is on the HALT state is switched, it can be seen that the first 18 bits appearing on output pin 12 of shift register 136 are correct Correspond to the sequence of the coded transponder prefix.
Zusätzlich, wenn der One-Shot 13O auf den HALT-Zustand geschaltet hat, wird das H -Signal vom Q-Ausgang auch auf den Eingang des NAMD-Gatters 1^5 gelegt. Die anderen Eingänge des NAND-Gatters 145 sind mit dem Ausgang des AND~Gatters 144 verbunden. Da der Ausgang des AND-Gatters 144 immer H ist, wenn der One-Shot auf den HALT-Zustand geschaltet hat, kann man erkennen, daß das NAND-Gatter ein L -Ausgangssignal liefert, sobald der Redundanzaähler 76 bis vier gezählt hat. Das Ausgangssignal (SYNC) vom NAND-Gatter 1^5 wird an die Steuerung Λ 6 gegeben, um der Steuerung 16 anzuzeigen, daß die nächsten 18 Bits, die vom DATA OUT-Anschluß des Interrogators 14 empfangen werden, dem kodierten Transponderin richtiger Folge entspricht»In addition, when the one-shot 130 has switched to the HALT state, the H signal from the Q output is also applied to the input of the NAMD gate 1 ^ 5. The other inputs of the NAND gate 145 are connected to the output of the AND gate 144. Since the output of the AND gate 144 is always high when the one-shot has switched to the HALT state, it can be seen that the NAND gate delivers an L output signal as soon as the redundancy counter 76 has counted to four. The output signal (SYNC) from the NAND gate 1 ^ 5 is given to the controller Λ 6 to indicate to the controller 16 that the next 18 bits received from the DATA OUT terminal of the interrogator 14 correspond to the encoded transponder in the correct sequence »
In öex· bevorzugten Ausführung bleibt der halbe One-Shot I30 im HALT-Zustand für etwa 0,2 Sekunden, danach kehrt er in den RUN-Zustand zurück. Diese Zeitperiode wird durch die Zeitkonstante von Widerstand R38 und Kondensator C20 bestimmt und ist so aus-In öex · preferred embodiment of the half one-shot I30 remains in HALT state for about 0.2 seconds, after which it returns to the RUN state. This time period is determined by the time constant of resistor R38 and capacitor C20 and is
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gewählt, daß sie genügend Zeit ermöglicht, daß das kodierte Wort durch die Schieberegister 132, 13Ί und I36 getaktet wird. Zusätzlich räumt os dem Steuerer 16, da der Steuercr 16 verschiedene Interrogatoren zugleich überwachen kann, breite Möglichkeiten ein, die Information zu erkennen und zu verarbeiten, die von jedem Interrogator 14 kommt.chosen that it allows enough time for the encoded word is clocked by the shift registers 132, 13Ί and I36. Additionally clears the controller 16, since the controller 16 different Interrogators can monitor at the same time, a wide range of possibilities to recognize and process the information sent by each interrogator 14 comes.
Es wird jetzt Bezug auf Fig. 11 genominen, in der ein Blockdiagranun der Steuerung oder des Kontrollers 16 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Die innerhalb der gestrichelten Linie 25Ο angeordneten Kästchen stellen die externen Vorrichtungen für den !Controller 16 dar. Die innerhalb der gestrichelten Linie 2hö angeordneten Vorrichtungen stellen die Teile des Kontrollers 16 dar, die mit den Frontplattensteuerungsfunktionen zusammenhängen. Der Rest des Blockdiagramms stellt das Herz des Kontrollers 16 einschließlich der Speichereinheit 23Ο dar.Referring now to Figure 11, there is shown a block diagram of the controller or controller 16 in accordance with the present invention. The boxes located within the dashed line 25Ο represent the external devices for the controller 16. The devices located within the dashed line 2h represent the parts of the controller 16 that are related to the front panel control functions. The remainder of the block diagram represents the heart of the controller 16 including the memory unit 23Ο.
Allgemein gesagt ist der Kontroller 16, der im BlockdiagrammGenerally speaking, the controller 16 is the one shown in the block diagram
in in Fig. 11 dargestellt ist, insbesondere zur Verwendung/derin is shown in Fig. 11, in particular for use / the
vorliegenden Erfindung als Identifizierungssystem für eine Park-Für
garage ausgelegt«/eine derartige Anwendung ist der Kontroller i6present invention as an identification system for a Park-Für
garage «/ such an application is the controller i6
vorzugsweise dazu geeignet, aufeinanderfolgende Digitaldatenpreferably suitable for sequential digital data
von dem Interrogator Ik zu empfangen, die das kodierte TransStatus
oder
ponderwort darstellen, den/Stand des Falirzeugs, das durch das
kodierte Wort identifiziert wurde zu prüfen, und aus diesem Stand 2,11 bestimmen, ob das Fahrzeug in die Garage einfahren
darf bzw. ausfahren darf. Zusätzlich besitzt in der bevorzugten Ausführung der Kontroller 16 eine Vorrichtung zur visuellenfrom the interrogator Ik to receive the encoded TransStatus or
represent ponder word to check the / status of the vehicle that was identified by the coded word, and determine from this status 2,11 whether the vehicle is allowed to drive into the garage or is allowed to drive out. In addition, in the preferred embodiment, the controller 16 has a device for visual
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Übei-wachung der Nummer des abgefragten Fahrzeugs und seines Standes sowie eine Vorrichtung zur Änderung des Standes eines speziellen Fahrzeuges· Außerdem gehört zu dem Blockdiagramm des Kontrollers 16 ein Programmierer zum Programmieren des Transponders 12 und sofort darauf zur Überprüfung des Betriebs um sicherzustellen, daß das beabsichtigte kodierte Wort in geeigneter Weise in den Transponder 12 eingegeben wurde.Monitoring of the number of the requested vehicle and his Stand and a device for changing the stand of a particular vehicle · Also belongs to the block diagram of the controller 16, a programmer for programming the transponder 12 and immediately to check the operation to ensure that the intended coded word is appropriate Way was entered into the transponder 12.
Zusätzlich ist festzuhalten, daß, sobald der abgefragte Fahrzeugkode in das Adressenschieberegister 232 übertragen wurde, der Kontroller 16 die restliche Statusüberprüfung durchführt und die Entscheidungsoperation innerhalb einer Zeit, die wesentlich kleiner als die Dauer eines einzigen Clock-Impulses, beispielsweiße 150 Mikrosekunden ist. Dem Fachmann wird aus der folgenden Beschreibung deutlich, daß dieses dem Kontroller ermöglicht, eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Xnterrogatoren in bestimmten Grenzen zu kontrollieren und zu steuern.In addition, it should be noted that as soon as the requested vehicle code has been transferred to the address shift register 232, the controller 16 performs the remainder of the status check and the Decision operation within a time that is significantly less than the duration of a single clock pulse, for example 150 microseconds is. Those skilled in the art will understand the following It is clear from the description that this enables the controller to use any number of different interrogators in to control and steer certain limits.
Der Kontroller 16 in Fig. 11 überwacht drei Interrogatoren i4b und i4c. Jeder der drei Interrogatoren i4a, ikb und the besitzt seinen eigenen DATA OUT-Anschluß, der mit einem Datamultiplexer 216 (DATAMUX) und dem Synchronisationsanschluß, der an einem Synchronisationsmultiplexer 218 (SYNC MUX ) liegt, verbunden ist. Zusätzlich sind die DATA OUT-Anschlüsse von den drei Interrogatoren i4a, i4b und i4c mit den verschiedenen Kontakten eines Vielfachdrehschalters 199 verbunden. Der Ausvab^anschlufl des Urehselialfcers 199 ist m±t einem Aszeigeauswahl* multiplexer 201, der nachfolgend beschrieben wird, verbunden.The controller 16 in Fig. 11 monitors three interrogators i4b and i4c. Each of the three interrogators i4a, ikb and the has its own DATA OUT connection which is connected to a data multiplexer 216 (DATAMUX) and the synchronization connection which is connected to a synchronization multiplexer 218 (SYNC MUX). In addition, the DATA OUT connections of the three interrogators i4a, i4b and i4c are connected to the various contacts of a multiple rotary switch 99 . The Ausvab ^ anschlufl Urehselialfcers of 199 m ± t * Aszeigeauswahl a multiplexer 201 which will be described below, respectively.
/lh/ lh
709886/0704 "m" 709886/0704 " m "
Jeder der Multiplexer 216 bis 220 besitzt eine Vielzahl von Eingängen, je nach Anzahl der einzelnen Interrogatoren 14, die von dem Kontroller 16 zu überwachen sind,und einen einzigen Ausgang· Natürlich hat der Demultiplexer 222 einen einzigen Eingang und eine entsprechende Anzahl von Ausgängen. Demgemäß ist die Beschreibung der Multiplexer 216 bis 220 gleichermaßen anwendbar auf den Demultiplexer 222, lediglich die Begriffe "Eingang" und "Ausgang" müssen ausgetauscht werden.Each of the multiplexers 216-220 has a plurality of Inputs, depending on the number of individual interrogators 14, the are to be monitored by the controller 16, and a single one Output · Of course, the demultiplexer 222 has a single input and a corresponding number of outputs. Accordingly is the description of multiplexers 216 through 220 alike applicable to the demultiplexer 222, only the terms "input" and "output" need to be interchanged.
Zusätzlich besitzt jeder Multiplexer 216 bis 220 ein Paar Auswahlanschlüsse, die mit dem Ausgang eines Abtastzählers 224 verbunden sind. Aus der folgenden Beschreibung wird deutlich, daß die Anzahl erforderlicher Auswahlleitungen auch von der Anzahl der Interrogatoren 14, die zu überwachen sind, abhängt. Insbesondere muß die Anzahl von Auswahlleitungen ausreichen, eine einzige Binärdarstellung für jeden Interrogator 14 plus eins zu liefern.In addition, each multiplexer 216-220 has a pair Select terminals connected to the output of a sample counter 224. From the following description it becomes clear that the number of required selection lines also depends on the number of interrogators 14 that are to be monitored. In particular, the number of select lines must be sufficient, a single binary representation for each interrogator 14 plus deliver one.
Der Abtastzähler 224 ist mit dem Systemtaktgeber 225 verbunden und ist dazu ausgelegt, aufeinanderfolgende Folgen von 40 Taktiinpulsen zu zählen. Insbesondere liefert der Zähler 224 einen 0-0 Ausgang an die Auswahlanschlüsse der Multiplexer 216 bis 220 während der ersten 40 Clockimpulse, einen 0-1 Ausgang während der zweiten 4o Clockimpulse, einen 1-0 Ausgang während der dritten 40 Clockimpulse und einen 1-1 Ausgang während der vierten 4o Clockimpulse. Jeder der Multiplexer 216The sample counter 224 is connected to the system clock 225 and is designed to count successive sequences of 40 clock pulses. In particular, the counter delivers 224 a 0-0 output to the selection connections of the multiplexers 216 to 220 during the first 40 clock pulses, a 0-1 Output during the second 40 clock pulses, a 1-0 output during the third 40 clock pulses and a 1-1 output during the fourth 4o clock pulses. Each of the multiplexers 216
einem
bis 220 ist dazu geeignet, / Ausgang das Signal einer derone
to 220 is suitable to output the signal one of the
vier Eingangsleitungon zu liefern, oder im Fall des OKfour input lines to deliver, or in the case of OK
709886/0704 *##/ 709886/0704 * ## /
Demultiplexers 222 das Eingangssignal auf einer der vier Aus·- gangsleitungen zu liefern, und das während jeder der vier * kO Clockimpulsperioden.Demultiplexer 222 to deliver the input signal on one of the four output lines, and that during each of the four * kO clock pulse periods.
Der Serienausgang vom DATA MUX 216 ist an ein Adressenschieberegister 232 gelegt. Das Adressenschieberegister ist fest verdrahtet, um die drei wichtigsten Bits in dem kodierten Transponderwort an eine Schaltung 228 zu liefern, die bestimmt, ob das kodierte Wort eine "gültige Tausend n ist,The serial output from DATA MUX 216 is applied to an address shift register 232. The address shift register is hardwired to provide the three most important bits in the encoded transponder word to a circuit 228 which determines whether the encoded word is a "valid thousand n ,
und die zehn letzten signifikanten Bits in dem kodierten Wort werden zur Speichereinheit 230 gegeben. Der Ausdruck "gültige Tausend " bezieht sich auf eine ausgewählte Gruppeand the last ten significant bits in the coded word are given to memory unit 230. The phrase "valid Thousand "refers to a selected group
von tausend aufeinanderfolgenden Zahlen, die durch einen speziellen Kontroller 16 erkannt werden. Alle anderen Zahlen werden ignoriert und fallen nicht unter die Steuerung des Kontrollers 16. Der Ausgang von SYNC MUX 218 führt auch an ein Synchronisations tor oder Sync Gate 225 zur Schaltung 218 sur Decodierung der gültigen Tausend. Die Schaltung 218 zur Dekodierung der gültigen Tausend ist dazu ausgelegt, ein Einschaltsignal zur Speichereinheit 23Ο zu liefern, wenn ein Synchronisatioiisimpuls vom Synchronicationsgate 223 erfaßt ist und falls die drei wichtigsten Bits im Adressensehiebereglster 232 zu diesem Zeitpunkt eine gültige Tausend darstellen.of a thousand consecutive numbers which are recognized by a special controller 16. All other numbers are ignored and are not under the control of controller 16. The output of SYNC MUX 218 also leads a synchronization gate or sync gate 225 to circuit 218 sur decoding the valid thousand. The circuit 218 for decoding the valid thousand is designed to generate a switch-on signal to deliver to the storage unit 23Ο if a Synchronisatioiisimpuls from the synchronization gate 223 is detected and if the three most important bits in the address sorting register 232 represent a valid thousand at this point in time.
Die Speichereinheit 23Ο besitzt zwei Ausgangsleitungen, eine Eingangs-/Attsgangsleitung (Χ/θ) und eine zxxr Verfügung stehende/ nicht zur Verfugung stehende Ausgangsleitung (l/l). Beide Ausgänge sind mit einer OK DECISION-Schaltung 238 verbunden, die denThe memory unit 23Ο has two output lines, an input / output line (Χ / θ) and a zxxr available / unavailable output line (l / l). Both outputs are connected to an OK DECISION circuit 238 which controls the
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Betrieb der Tore 15a, 15b und 15c über OK DEMXJX 222 steuert. Zusätzlich liegt der Ausgang eines weiteren Multiplexers« TYPE MUX 220, ebenfalls an der OK DECISION-Schaltung 238. Die Eingänge zur TYPE MUX 220 sind fest verdrahtet, um mit dem Eingangs-/Ausgangstyp jeder der drei Interrogatoren 1*fa, i4b und 14c übereinzustimmen. Beispielsweise soll angenommen werden, daß ein L -Ausgangssignal einem Ausgangsinterrogator entspricht und ein H -Ausgangssignal einem Eingangsinterrogator, "und die Interrogatoren 1^a und i4b sollen Eingangsinterrogatoren und der Interrogator i4c ein Ausgangsinterrogator sein, dann wären die ersten beiden Eingänge an TYPE MUX 220 auf +5 Volt vorgespannt und der dritte Eingang wäre geerdet.Controls operation of gates 15a, 15b and 15c via OK DEMXJX 222. In addition, the output of a further multiplexer TYPE MUX 220 is also connected to the OK DECISION circuit 238. The inputs to the TYPE MUX 220 are hard-wired to match the input / output type of each of the three interrogators 1 * fa, i4b and 14c match. For example, suppose be that an L output signal to an output interrogator and an H output signal corresponds to an input interrogator, "and the interrogators 1 ^ a and i4b are supposed to be input interrogators and the interrogator i4c be an output interrogator, then the first two inputs on TYPE MUX 220 would be biased to +5 volts and the third input would be grounded.
Wie man sich aus der Beschreibung von Fig. 9 erinnert, ist der Interrogator lh dazu ausgelegt, ein Synchronisationssignal jedes Mal dann zu erzeugen, wenn die gleiche Position des kodierten Transponderwortes erkannt wurde. Da es keinen Weg gibt festzustellen, daß das erste Bit, das von einem Interrogator 14 empfangen wird, dem ersten Bit des kodierten Wortes entspricht, ist ,es deutlich, daß es sehr wahrscheinlich ist, daß ein Synchronisationsimpuls an SYNC MUX 218 geliefert wird, bevor das gesamte 18-Bit-Wort in das Adressenschieberegister 232 eingeschoben wurde. Da die Speichereinheit dazu ausgerichtet ist, den Inhalt des Adressenschieberegisters 232 zu lesen, wenn es durch einen Synchronisationsimpuls vom SYNC MUX 218 (unter der Annahme, daß die gültige Taus endprüfung zufriedenstellend verliof) kann man erkennen, daß für don Fall, daß der erste Synchronisationspuls bereits die Speiehereinheit 230 einschaltet,As one recalls from the description of FIG. 9, the interrogator 1h is designed to generate a synchronization signal every time the same position of the coded transponder word has been recognized. Since there is no way to determine that the first bit received by an interrogator 14 corresponds to the first bit of the coded word, it is clear that it is very likely that a sync pulse will be provided to SYNC MUX 218 before the entire 18-bit word has been shifted into the address shift register 232. Since the memory unit is designed to read the contents of the address shift register 232 when it is triggered by a synchronization pulse from SYNC MUX 218 (assuming that the valid thousands test has been satisfactorily lost), it can be seen that in the event that the first synchronization pulse the storage unit 230 is already switched on,
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eine falsche Fahrzeugprüfung durchgeführt würde.an incorrect vehicle test would be carried out.
Um diec zu verhindern, ist jede kO Clockimpulsperiode in zwei Perioden von je 20 Clockimpulsen aufgeteilt. Die ersten 20 Clockimpulse jeder kO Clockimpulsperiode dienen zum Löschen und (Haaren des Adressenschieberegisters 232. Um zu verhindern,To prevent this, each kO clock pulse period is divided into two periods of 20 clock pulses each. The first 20 clock pulses of each kO clock pulse period are used to delete and (hair the address shift register 232. To prevent
der
daß der Synchronisationsinipuls^ährend dieser Periode empfangen
wurde, die Speichereinheit 23Ο einschaltet, ist ein Synchroni-"sationstor
oder Gatter 225 vorgesehen. Das Synbhronisationsgatter 225 ist zwischen SYNC JiUX 218 und Schaltung 228 zur Dekodierung
der gültigen Tausend eingefügt und kann einen Synchronisationsimpuls vom SYiJC MUX 218 nur dann leiten, wenn ein Signal vom
Abtastzähler 224 auf Leitung 227 liegt. Außerdem kann der Abtast zähler 224 ein Signal auf Leitung 227 nur während der
letzten 20 Clockimpulse in jeder 40 Clockimpulsperiode liefern.
Demgemäß ist zu sehen, daß das Synchronisationsgatter 225 einen Synchronisationsiinpuls vom SYNC MUX 218 nur während der letzten
20 Taktimpulse in jedem kO Taktimpulszeitraum passieren läßt.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das gesamte kodierte 18-Bit-Wort in das Adressenregister 232 geschoben wurde, wenn
der erste Synchronisationsimpuls durch die Schaltung 228 zur. Dekodierung der gültigen Tausend empfangen wurde.the
that the synchronization pulse was received during this period, the memory unit 23Ο switches on, a synchronization gate or gate 225 is provided. The synchronization gate 225 is inserted between SYNC JiUX 218 and circuit 228 for decoding the valid thousand and can send a synchronization pulse from the SYiJC MUX 218 only conduct when a signal from sample counter 224 is on line 227. In addition, sample counter 224 can only deliver a signal on line 227 during the last 20 clock pulses in every 40 clock pulse period from the SYNC MUX 218 only during the last 20 clock pulses in each kO clock pulse period. This ensures that the entire coded 18-bit word has been shifted into the address register 232 when the first synchronization pulse through the circuit 228 for decoding of the valid thousand was received.
Somit fährt während der letzten 20 Clockimpulse in jeder ho Clockimpulsperiode, der DATA MUX 216 fort, Seriendaten an das Adrossenschieberegister 232 zu liefern, bis ein Synchronisationsimpuls eintrifft.Thus, during the last 20 clock pulses in each ho clock pulse period, the DATA MUX 216 continues to supply serial data to the address shift register 232 until a synchronization pulse arrives.
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Das Auftreten eines Synchronisationsimpulses während der lotzten 20 Clockimpulse zeigt an, daß das Adressenschieberegister nunmehr das kodierte Wort in seiner aufeinanderfolgenden Position enthält. Nach Empfang eines Synchronisationsimpulses vom Synchronisationsgatter 225 überprüft die Schaltung zur Dekodierung der gültigen Tausend die 3 wichtigsten Bits im Adressenschieberegister 232, um zu bestimmen, ob das Wort ein geeigneter Tausender ist. Es ist an diesem Punkt festzuhalten, daß für den Fall, daß die .Parkgarage eine Kapazität von mehr als tausend Fahrzeugen besitzt, die Schaltung 228 zur Dekodierung der gültigen Tausend leicht angepaßt werden kann, um mehr als tausend Einheiten zu überprüfen. The occurrence of a synchronization pulse during the lotzten 20 clock pulses indicates that the address shift register now contains the coded word in its successive position. After receiving a synchronization pulse from synchronization gate 225, the decoding circuit checks the valid ones A thousand the 3 most important bits in the address shift register 232, to determine if the word is an appropriate thousand. It should be noted at this point that in the event that the .Parking garage has a capacity of more than a thousand vehicles, valid thousand decoding circuit 228 can be easily adapted to check more than a thousand units.
Falls die drei bedeutendsten Bits des kodierten Wortes im Adressenschieberegister 232 anzeigen, daß das Wort eine gültige Tausend ist, liefert die Dekodierschaltung 228 ein Einschaltsignal an die Speichereinheit 23Of die dem Speicher die Speicheradresse zuführt, die den zehn letzten signifikanten Bits in dem Adressenschieberegister 232 entspricht. Un den Status des identifizierten Fahrzeugs zu überprüfen, liest die Speichereinheit 23Ο die Information, die in dem Speicheradressenzugriff angeordnet ist. Jede Adressenanordnung in der Speichereinheit 230 enthält zwei Informationsbits. Der logische Zustand des ersten Bits zeigt an, ob das identifizierte Fahrzeug in oder außerhalb der Parkgarage ist, der logische Zustand dos zweiten Bits zeigt an, ob das identifizierte Fahrzeug zugelassen ist oder nicht zugelassen ist.Somit ktum man sehen, daß bsi einer Parkgarage mit einer Kapazität von tausend FahrzeugenIf the three most significant bits of the encoded word in the address shift register 232 indicate that the word is a valid thousand, 228 provides the decoder circuit a switch to the memory unit 23O f which supplies the memory address of the memory corresponding to the ten least significant bits in the address shift register 232 . To check the status of the identified vehicle, the memory unit 23Ο reads the information that is arranged in the memory address access. Each address arrangement in memory unit 230 contains two bits of information. The logic state of the first bit indicates whether the identified vehicle is in or outside the parking garage, the logic state of the second bit indicates whether the identified vehicle is permitted or not a capacity of a thousand vehicles
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die Sreichereinheit 230 eine Kapazität von lediglich 2000 Bits benötigt. Es wird dem Fachmann einleuchten, daß diese Speicheranforderungen wesentlich geringer sind als solche, die erforderlich wären, wenn alle individuellen Kraftfahrzeugkodes in der Speichereinheit 230 gespeichert wären. Somit wird durch die Verwendung des Kraftfahrzeugkodes als Speicheradresse eine wesentliche Einsparung in der erforderlichen Speicherkapazität realisiert.the writer unit 230 has a capacity of only 2000 bits needed. It will be apparent to those skilled in the art that these memory requirements are much less than those that are required if all individual vehicle codes were in the storage unit 230 would be stored. Thus, through the use of the vehicle code as a memory address Realized a substantial saving in the required storage capacity.
Die in dem Speicheradresszugang (memory address accessed) enthaltene Information wird an das OK DECISION Netzwerk 238 abgegeben. Zusätzlich werden die beiden Ausgangssignale von der Speichereinheit 230 an eine Gruppe von Statuslampen 236 geliefert, die visuell den Status des abgefragten Kraftfahrzeuges anzeigen.The one contained in the memory address accessed Information is given to the OK DECISION network 238. In addition, the two output signals from the memory unit 230 are sent to a group of status lamps 236 supplied, which visually indicate the status of the queried motor vehicle.
Wie oben ervähnt, empfängt das OK DECISION Netzwerk 238 auch das Ausgangssignal vom TYPE MUX 220. Der TYPE MUX 220 informiert das OK DECISION Netzwerk 238, ob der Interrogator i4, der überwacht wird, ein Eingangs- oder Ausgangsinterrogator ist. Da jeder Interrogator 1U nur Kraftfahrzeuge entdecken kann, die sich aus einer einzigen Richtung nähern, ist es notwendig, einen getrennten Interrogator 1^ an jedem Eingang und Ausgang der Parkgarage anzubringen. Daraus folgt demgemäß, daß für den Fall, daß ein Eingangsinterrogator ein bestimmtes Fahrzeug entdeckt, der Status des Fahrzeugs im Speicher 230 "aus" sein sollte. Gleichermaßen, falls ein Eingangsinterrogator ein Fahrzeug entdeckt, sollte der Status des Fahrzeugs "ein" sein.As mentioned above, the OK DECISION network 238 also receives the output from the TYPE MUX 220. The TYPE MUX 220 informs the OK DECISION network 238 whether the interrogator i4 is monitoring is an input or output interrogator. Since each interrogator 1U can only discover motor vehicles that approaching from a single direction, it is necessary to have a separate interrogator 1 ^ at each input and output the parking garage. It follows accordingly that in the event that an input interrogator is a particular vehicle is discovered to be the status of the vehicle in memory 230 "off" should. Likewise, if an input interrogator detects a vehicle, the vehicle's status should be "on" be.
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Das OK DECISION Netzwerk 238 prüft den Ein-/Aus-Status des Fahrzeugs gegen das Ausgangssignal vom TYPE MUX 220, bevor es ein Ausgangssignal zum OK DEMUX 222 liefert, um das geeignete Tor 15 zu öffnen. Auf diese Weise verhindert das System, daß ein spezielles. Auto in die Parkgarage, einfährt, de.n Transponder entfernt und diesen einem Freund in einem nicht autorisierten Fahrzeug gibt, so daß dieser ebenfalls in die Parkgarage einfahren kann.The OK DECISION network 238 checks the on / off status of the vehicle against the output signal from the TYPE MUX 220 before it provides an output to OK DEMUX 222 to open the appropriate gate 15. In this way the system prevents a special one. Car in the parking garage, drives in, the transponder and gives it to a friend in an unauthorized vehicle so that he can also drive into the parking garage can.
Zusätzlich, bevor ein Ausgangssignal an den OK DEMUX 222 geliefert wi,rd, erfordert das OK DECISION Netzwerk 238 auch, daß das abgefragte Kraftfahrzeug geeignet bereitgestellt ist« Somit kann man sehen, daß das abgefragte Kraftfahrzeug drei Bedingungen erfüllen mußt Sein Kode muß zu den gültigen Tausend gehören, es muß geeignet bereitgestellt sein und sein Ein-/Aus-Status muß den Interrogatortyp ergänzen.In addition, before an output signal is supplied to the OK DEMUX 222 wi, rd, OK DECISION network 238 also requires that the queried Motor vehicle is suitably provided. Thus, it can be seen that the queried motor vehicle meets three conditions Its code must belong to the valid thousand, it must be appropriately provided, and its on / off status must be Add interrogator type.
Um den geeigneten Ein-/Aus-Status des identifizierten Fahrzeugs in der Speichereinheit 23O des Kontrollers 16 aufrechtzuerhalten, vird der Status des Fahrzeugs automatisch jedes Mal geändert, wenn es in die Parkgarage einfährt oder ausfährt. Insbesondere, wenn ein OK-Signal durch das Entscheidungsnetzwerk 238 geliefert vird, wird ein nSchreibn-Signal ebenfalls erzeugt, das der Speiehereinheit 23O zugeführt wird, um den Ein-/Aus logischen Status des identifizierten Kraftfahrzeuges zu invertieren. Mit anderen Worten, falls ein in geeigneter Weise bereitgestelltes Kraftfahrzeug gerade in die Parkgarage einfahren durfte, ändert das OK DECISION Netzwerk 238 automatisch den Zustand des Kraft-In order to maintain the appropriate on / off status of the identified vehicle in the storage unit 230 of the controller 16, the status of the vehicle is automatically changed each time it enters or exits the parking garage. In particular, when an OK signal is provided by the decision network 238, an n write n signal is also generated which is fed to the storage unit 23O in order to invert the on / off logic status of the identified motor vehicle. In other words, if a suitably provided motor vehicle was just allowed to drive into the parking garage, the OK DECISION network 238 automatically changes the state of the motor vehicle.
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fahrzeuge in der Speichereinheit 23O in "Ein", Gleichermaßen, fall ein rihtig bereitgestelltes Fahrzeug aus der Parkgarage ausfahren durfte, ändert das OK DECISION Netzwerk 238 automatisch den Status des Fahrzeugs in der Speichereinheit 23O in "Aus".vehicles in storage unit 23O in "On", Likewise, If a properly prepared vehicle is allowed to leave the parking garage, the OK DECISION network 238 changes automatically the status of the vehicle in the storage unit 230 is "off".
Um den Ein/Aus oder bereitgestellt/nicht bereitgestellt Status des Fahrzeugs manuell zu programmieren, ist ein Programmspeicherzugang (programmer memory access, PMA) 226 vorgesehen. Der Eingang zur PMA-Schaltung 226 ist mit dem Ausgang eines Abtastzählers 224 verbunden, und der Ausgang von der PMA-Schaltung 226 liegt an einer Gruppe von Knöpfen 234 zur Änderung des Status. Der PMA 226 kann die Statusänderungsknöpfe 234 während der vierten 40 Clockimpulsperiode einschalten. Um jedoch die oben diskutierten Probleme des Zugangs zur Speichereinheit 230 zu vermeiden, bevor die gewünschte Infor-To manually program the on / off or provided / not provided status of the vehicle is a program memory access (programmer memory access, PMA) 226 is provided. The input to PMA circuit 226 is connected to the output of one Sample counter 224, and the output from the PMA circuit 226 is due to a group of buttons 234 for modification of status. The PMA 226 can change the status buttons 234 turn on during the fourth 40 clock pulse period. However, in order to address the problems of access to the To avoid storage unit 230 before the desired information
in
mation vollständig/das Adressenschieberegister 232 eingegeben
wurde, ist die PMA-Schaltung 226 weiterhin in der Lage, die Statusänderungsknöpfe 23*1 nur dann einzuschalten, wenn ein
Signal vom Abtastzähler 224 auf Leitung 227 anliegt. Mit anderen Worten, nur während der zweiten Hälfte der 4o Clockimpulsperiode,
wenn der Ausgang vom Abtastzähler 224 1-1 ist, kann die PMA-Schaltung 226 die Statusänderungsknöpfe 234 einschalten«in
mation complete / the address shift register 232 has been entered, the PMA circuit 226 is still able to activate the status change buttons 23 * 1 only when a signal from the sample counter 224 is present on line 227. In other words, only during the second half of the 40 clock pulse period, when the output from sample counter 224 is 1-1, can PMA circuit 226 turn on status change buttons 234 «
Wenn eingeschaltet, werden die· Ein/Aus und bereitgestellt/nicht bereitgestellt Statusänderungen, die auf die Statusänderungsknöpfe 234 eingegeben werden, in die Speichereinheit 23O an die Adreßstellen geschrieben, die den zshn letzten signifikantenWhen switched on, the · on / off and provided / not provides status changes entered on the status change buttons 234 in the storage unit 23O to the Address places are written that last significant zshn
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Bits in dem Adressenschieberegister 232 entsprechen. Der Speicheradresszugang während der PMA-Periode ist abhängig von der Deformation, die auf der vierten Eingangsleitung zum DATA MUX 216 liegt, die der Information entspricht, die auf der Videoanzeige 215 angezeigt wird·Bits in the address shift register 232 correspond. Of the Memory address access during the PMA period is dependent on the deformation on the fourth input line to DATA MUX 216, which corresponds to the information that is on the Video ad 215 is displayed
Beispielsweise soll angenommen werden, daß der bereitgestellt/ nicht bereitgestellt Status eines Kraftfahrzeugs, das von dem Interrogator identifiziert wurde, geändert werden soll* Um dies zu erreichen, wird der Handinterrogator-Auswahlschalter 199 in die erste Interrogatorposition gesetzt, wodurch der Ausgang vom Interrogator 1^a an den Anzeigeauswahlmultiplexer 201 geliefert wird. Der Handwahlknopf für die Anzeige MUX 201 wird dann auf "Interrogator" gesetzt, um die Information von dem Interrogator 1^a, die durch den drehbaren Schalter 199 ausgewählt wurde, hindurchzulassen. Der Ausgang der Anzeigewahl MUX 201 liegt am vierten Eingangsanschiuß am DATA MUX 216 und ebenfalls an einer Autosynchrondetektorschaltung 205» Die Autosynchrondetektorschaltung 205 ist identisch mit dem AutoSynchrondekoder 7*1 in» Interrogator 1**, die oben beschrieben wurde. Die Detektionsschaltung 205 prüft kontinuierlich die Folge von Daten, die von dem Display Auswahl-MUX 201 empfangen werden, bis die gleichlautende Position des kodierten Vortes erkannt wurde. Venn dies eintritt, wird ein Synchroninipuls auf Leitung 207 zum vierten Eingang des SYKC MUX 218 gegeben imd ebenfalls auf Leitung 209 zur Videoanzeige 215» Am wesentlichen In dor gleichen Weise wie die Synchronisationsimpulse, die durch dio Interrogatoren i4a, und 1^c geliefert werden.For example, suppose that the provided / not provided status of a motor vehicle identified by the interrogator is to be changed a is provided to the display selection multiplexer 201. The manual selection button for the display MUX 201 is then set to "Interrogator" to allow the information from the interrogator 1 ^ a selected by the rotatable switch 199 to pass through. The output of the display selection MUX 201 is on the fourth input connection on DATA MUX 216 and also on an autosynchronous detector circuit 205. The autosynchronous detector circuit 205 is identical to the autosynchronous decoder 7 * 1 in "Interrogator 1 **, which was described above. The detection circuit 205 continuously checks the sequence of data received from the display selection MUX 201 until the identical position of the coded text has been recognized. Venn this occurs is IMD added 218 Synchroninipuls on line 207 to the fourth input of the SYKC MUX also on line 209 to the video display 215 "At substantially in dor same manner as the synchronization pulses supplied c by dio interrogators I4A, and 1 ^.
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Das Adressenschieberegister hat inzwischen auch die gleiche Aufeinanderfolge von Daten von dem Anzeige auswahl MIJX 201 empfangen wie die Detektionsscheibe 205 und enthält das gleiche kodierte Wort in seiner aufeinanderfolgenden Position, wenn der Synchronisationsimpuls durch die Detektionsschaltung 205 geliefert wird. Es soll angenommen werden, daß das kodierte Wort eines aus den gültigen Tausend ist, die zehn letzten signifikanten Bits des kodierten Worts werden dann die Adresse zum Zugang zur Speichereinheit 230. Dementsprechend wird die StatusänderungThe address shift register now also has the same sequence of data from the display selection MIJX 201 received as the detection slice 205 and contains the same encoded word in its consecutive position if the Synchronization pulse supplied by the detection circuit 205 will. Assume that the coded word is one of the valid thousands, the last ten significant bits of the coded word then becomes the address for access to the storage unit 230. The status change
des bereitgestellt/nicht bereitgestellt Status auf die Statusin
knöpfe 2Jh eingegeben und/die Programmeinheit 230 an derof the provided / not provided status to the statusin
buttons 2Jh entered and / the program unit 230 on the
zugegx'iffenen Adresse einprogrammiert.programmed into the accessed address.
Zusätzlich zeigt die Anzeigeeinheit 215, wenn das Synchronisationssignal auf Leitung 209 von der Detektionsschaltung empfangen wird, die Information von dem Anzeige-MUX 201 an. Auf diese Weise kann der Benutzer visuell die Identität des Fahrzeugs überprüfen, dessen Status durch Programmieren geändert vurde.In addition, the display unit 215 shows when the synchronization signal is received on line 209 from the detection circuit, the information from the display MUX 201 on. In this way, the user can visually verify the identity of the vehicle whose status has been changed through programming vurde.
Häufiger jedoch wird es wünschenswert sein, den anfänglichen Status eines neuen Transponders zu programmieren. Um dies zu erreichen, wird der Transponder 12 in die Öffnung in der Frontplatte des Kontrollers 16 eingeführt, wie es in Fig. 13 dargestellt ist, und die Zahl, die dem Transponder 12 zugewiesen verden soll, wird durch die Einstellschaltung IS5 eingegeben. Die Zahl, die durch die Einste11schaltung 185 eingegeben wird, wird in dem Transponder 12 durch den TransponderprogrammiererMore often, however, it will be desirable to program the initial status of a new transponder. To do this reach, the transponder 12 is inserted into the opening in the front panel of the controller 16, as shown in FIG. 13 is shown, and the number to be assigned to the transponder 12 is inputted by the setting circuit IS5. The number entered by the setting circuit 185 is stored in the transponder 12 by the transponder programmer
,.,/Sh,., / Sh
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200 programmiert« Wie nachfolgend genauer beschrieben, besitzt der Transponderprogiammierer 200 einen "vereinfachten" Interrogator, der optisch den Transponder 12 taktet, die entsprechende Folge von Transponderimpulsen erfaßt, die die neu programmierte Information darstellen, und die Information an den Anzeigeauswahl-MÜX 201 auf Leitung 203 liefert. Wenn der Wahlknopf auf dem Anzeige-MUX 201 auf MTransponder" gesetzt ist, wird die Information vom programmierten Transponder 12 auf den vierten Eingang des DATA MUX 216 gegeben und zu der Autosynchrondetektionsschaltung 205. Die Transponderinformation wird dann dekodiert und auf der Videoanzeige 215 angezeigt und zusätzlich zu dem Adressenschieberegister 232 geliefert, wo sie die Adresse bestimmt, die den Zugang zur Speichereinheit 230, vie oben erwähnt, liefert. Bei Erzeugung eines Synchronisationsimpulses durch die Detektionsschaltung 205, wieder unter der Annahme, daß das programmierte Wort zu den gültigen Tausend gehört, wird die Information, die durch die geänderten Statusknöpfe 23^ eingegeben wird, in die Speichereinheit 230 zu der Adresse programmiert, die in dem Adressenschieberegister 232 enthalten und auf der Videoanzeigeeinheit 215 angezeigt ist. Zusätzlich, um zu überprüfen, daß der richtige Status dem programmierten Transponder zugewiesen wurde, wird die Statusänderung, die in die Speichereinheit 230 eingegeben wurde, durch die Statuslampen 236 angezeigt, wodurch eine visuelle Prüfung der programmierten Statusänderungen erfolgt.200 programmed «As described in more detail below, the transponder programmer 200 has a" simplified "interrogator which optically clocks the transponder 12, detects the corresponding sequence of transponder pulses that represent the newly programmed information, and the information to the display selection MÜX 201 on line 203 returns. When the selection button on the display MUX 201 is set to M transponder ", the information from the programmed transponder 12 is passed to the fourth input of the DATA MUX 216 and to the autosynchronous detection circuit 205. The transponder information is then decoded and displayed on the video display 215 and in addition to the address shift register 232, where it determines the address which provides access to the memory unit 230, as mentioned above. When a synchronization pulse is generated by the detection circuit 205, again assuming that the programmed word belongs to the valid thousand the information entered through the changed status buttons 23 ^ is programmed into the memory unit 230 to the address contained in the address shift register 232 and displayed on the video display unit 215. In addition, to check that the correct status of the programmed transponder has been assigned, the status change is which has been entered into the memory unit 230 is indicated by the status lamps 236, whereby a visual check of the programmed status changes is made.
unU.N
Um ein Autorisiertes Programmieren des Transponders 12 zu verhindern, ist der Kontroller 16 vorzugsweise mit einemIn order to authorize programming of the transponder 12 prevent, the controller 16 is preferably with a
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Schließschalter 242 ausgerüstet, dar in Reihe mit der Einstellsclialtung I85 und dem Transponderprogrammierer 200 geschaltet ist. Auf diese l/eise hat jede Information, die über die Einstellschaltung 185 eingegeben wird, während der Schlüsselschalter 242 in Ausstellung ist, keinen Einfluß auf den Transponderprogrammierer 200.Closing switch 242 fitted in series with the setting switch I85 and the transponder programmer 200 switched is. In this way, everyone has information about the setting circuit 185 is entered while the key switch 242 is on display, does not affect the transponder programmer 200
Gleichermaßen, um nicht autorisierte Programmänderungen in dem Status des Kraftfahrzeuges zu verhindern, ist der Kontroller auch vorzugsweise mit einem Schlüsselschalter 244 ausgerüstet, der in Reihe zwischen der Programmierspeicherzugangsschaltung 226 und den Statusänderungsknöpfen 2jk angeordnet ist. In der Ausstellung verhindert der Schalter 244, daß die PMA-Schaltung 226 die Statusänderungsknöpfe 234 einschalten kann, wodurch die Statusänderungslcnöpfe 234 unwirksam gemacht werden.Likewise, in order to prevent unauthorized program changes in the status of the motor vehicle, the controller is also preferably equipped with a key switch 244 placed in series between the programming memory access circuit 226 and the status change buttons 2jk. At issue, switch 244 prevents PMA circuit 226 from turning on status change buttons 234, thereby rendering status change buttons 234 ineffective.
Schließlich besitzt der Kontroller 16 eine Antidurchgangsausschaltschaltung 230, die mit dem OK DECISION Netzwerk 238 verbunden ist. Der Zweck der Antidurchgangsausschaltschaltung ist folgender: Im Falle eines Netzausfalls ist es möglich, daß der gesamte Speicher 230 des Kontrollers 16 zerstört werden kann. In einer derartigen Situation wird der Ein/Aus und bereitgestellt/nicht bereitgestellt Zustand, der durch das OK DECISION Netzwerk 238 geprüft vird, nicht variierbar berechtigte Autos vom Einfahren und Ausfahren aus der Parkgarage hindern. Um das zu verhindern, liefert die Antidurch» gangsausschaltschaltung 239 ein Signal an das OK DECISION Netzwerk 238, falls ein Netzausfall aufgetreten ist, was dieFinally, the controller 16 has an anti-passage cutoff circuit 230, which is connected to the OK DECISION network 238. The purpose of the anti-continuity cutoff circuit is as follows: In the event of a power failure, it is possible that the entire memory 230 of the controller 16 will be destroyed can. In such a situation, the on / off and provided / not provided State that is checked by the OK DECISION network 238, cannot be varied prevent authorized cars from entering and exiting the parking garage. To prevent this, the anti-through output switch-off circuit 239 sends a signal to the OK DECISION network 238, if a power failure has occurred, which the
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zugelassen/nicht zugelassen und Ein/Aus Überprüfungen eliminiert. Mit anderen Worten, wenn das OK DECISION Netzwerk 238 ein Ausgangssignal von der Antidurchgangsausschaltschaltung 239 empfängt, verbessert es seinen Betrieb, um jedes Fahrzeug, was zu den gültigen Tausend gehört, durchzulassen.allowed / not allowed and on / off checks eliminated. In other words, when the OK DECISION network 238 has an output receives from the anti-passage cutoff circuit 239, it improves its operation to allow any vehicle in the valid thousand to pass through.
Es dürfte einleuchten, daß der oben beschriebene Kontroller i6 eine von vielen Ausführungsmöglichkeiten darstellt, die benutzt werden können, um die Information, die von einem oder mehrerenIt should be evident that the controller i6 is one of many possible embodiments that can be used to retrieve the information received from one or more
Interrogatoren empfangen wird, zu verarbeiten. Allgemein hängt die Verarbeitung, die durch den Kontroller 16 durchgeführt wird, von den Erfordernissen des Benutzers und der Endbenutzung ab, der das System unterworfen wird.Interrogators are received to process. Generally depends the processing performed by the controller 16, on the needs of the user and the end use to which the system will be subjected.
Beispielsweise könnte der Kontroller 16 auch mit einem Drucker verbunden werden, der die Nummern der Fahrzeuge, die in die Parkmöglichkeit einfahren, ausdruckt. Die Aufstellung kann dann verwertet werden, um monatliche Rechnungen zu erstellen. Zusätzlich kann ein Zeitgeber in Verbindung mit dem Drucker verwendet werden, um die Zeit aufzuzeichnen, die jedes Fahrzeug innerhalb der Parkgarage verbringt. Diese Information kann die obige Aufstellung ergänzen und die notwendige Information liefern, um eine Gesamtrechnungsaufstellung über Stunden am Ende eines jeden Monats zu erstellen. Somit ist die Vorrichtung zur Verarbeitung der Datend.nformationen, die von einem Interrogator lh gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, nicht auf die exakte Ausführung; des oben beschriebenen Kontrollers 16 beschränkt.For example, the controller 16 could also be connected to a printer that prints out the numbers of the vehicles entering the parking facility. The statement can then be used to generate monthly invoices. In addition, a timer can be used in conjunction with the printer to record the time each vehicle spends within the parking garage. This information can complement the above list and provide the information necessary to create a total billing list for hours at the end of each month. Thus, the device for processing the data information generated by an interrogator lh according to the present invention is not limited to the exact execution; of the controller 16 described above is limited.
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In Fig. 11a ist ein detaillierteres Blockschaltbild des Frontseitensteuerabschnitts 2hO des Kontrollers 16 gezeigt. Die Einstellschaltung 185 besitzt eine Schalttafel 184, die eine Drucktastenzahlinatrix enthält, und die zugehörige Schaltung, die notwendig ist, um die binärkodierte Dezimaldarstellung der in der Schalttafel eingegebenen Zahlen darzustellen· Der Parallel ausgang von der Schalttafel 184 ist mit einem BCD-Binärkonverter 186 bestückt, der die BCD-Signale von der Schalttafel 184 in direkte Binärwerte konvertiert. Der parallele binäre Ausgang des Konverters 186 ist mit einer Audiοsynchronkodierschal tung 188 versehen, die fest verdrahtet ist, um die geeigneten Kodierrestriktionen dem 13-Bit Binärwort hinzuzufügen. Mit anderen Worten fügt die Kodierschaltung 188 die geeigneten fünf restriktiven Bits dem 13-Bit Binärwort in den geeigneten Bitstellungen zu, um das kodierte 18-Bit Wort zu produzieren, das in den Transponder 12 programmiert wird.A more detailed block diagram of the front control section 2h0 of the controller 16 is shown in FIG. 11a. The setting circuit 185 has a control panel 184, which contains a push-button number matrix, and the associated circuit which is necessary to display the binary-coded decimal representation of the numbers entered in the control panel The parallel output from the control panel 184 is equipped with a BCD binary converter 186, which converts the BCD signals from the control panel 184 to direct binary values. The parallel binary output of converter 186 is provided with an audio synchronous coding circuit 188 which is hard-wired to add the appropriate coding restrictions to the 13-bit binary word. In other words, the encoding circuit 188 adds the appropriate five restrictive bits to the 13-bit binary word in the appropriate bit positions to produce the encoded 18-bit word that is programmed into the transponder 12.
Der Reihenavis gang von der Einstellschaltung I85 auf Leitung 189 ist zum einen auf die Eingänge eines Multiplexers 202 geführt und zum anderen auf die Treiberschaltung 192 des Transponderprogrammierers 200. Wie im einzelneu in Verbindung mit Fig. 12 beschrieben wird, verstärkt die Treiberschaltung 192 das Rechteckswellensignal von der Einstellschaltung 185 auf eine Höhe, die geeignet ist zur Eingabe in den Transponder Der Transponder 12 ist dazu ausgelegt, in die Öffnung in der Fronttafol des Kontrollers 16 eingeführt zu werden, die in Fig. 13 dargestellt ist, so daß die Eingabeleitung 194 von der Treiberschaltung 192 an den PROGRAM IN-Anschluß (pin 1) desThe series notification from the setting circuit I85 on line 189 is on the one hand to the inputs of a multiplexer 202 and on the other hand to the driver circuit 192 of the transponder programmer 200. As described in detail in connection with FIG. 12, driver circuit 192 amplifies the square wave signal from adjustment circuit 185 to a level suitable for input to the transponder The transponder 12 is designed to be inserted into the opening in the front panel of the controller 16 shown in FIG Fig. 13 is shown so that the input line 194 from the Driver circuit 192 to the PROGRAM IN connection (pin 1) of the
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Transponderschieberegisters 38 angeschlossen ist, und Leitung
196 mit dem Erdungsanschluß (pin 7) des Transponderschieberegisters
38 verbunden ist. Wenn der Transponder 12 richtig in
die Fronttafel des Kontrollers 16 eingeführt ist, ist er so
angeordnet, daß der Fototransistor 30 in optischer Verbindung mit der LEO des Treibers und der LED-Schaltung 190 steht, und
die Abgabe-LED k2 des Transponders 12 in optischer Verbindung
mit dem Fotodetektor der Detektor- und Verarbeitungsschaltung 19** ist. Das 18-Bit kodierte Wort wird der Reihe nach in das
Schieberegister 38 des Transponders 12 über die Ladeleitung eingegeben, wenn der Transponder 12 optisch durch den Treiber
und die LED-Schaltung 190 getaktet wird.Transponder shift register 38 is connected, and line 196 is connected to the ground connection (pin 7) of the transponder shift register 38 . When the transponder 12 is properly inserted into the front panel of the controller 16, so is it
arranged such that the phototransistor is 30 in optical communication with the LEO of the driver and the LED-S c pose 190, and the discharge LED k2 of the transponder is in optical communication with the photodetector of the detector and processing circuit 19 ** 12th The 18-bit coded word is sequentially inserted into the
Shift register 38 of the transponder 12 entered via the charging line when the transponder 12 is optically clocked by the driver and the LED circuit 190.
Um sicherzustellen, daß das korrekt kodierte Wort in den Transponder
12 einprogrammiert wurde, fährt der Treiber und die
LED-Schaltung 190 fort, den Transponder 12 optisch zu takten,
nachdem das kodierte Wort in das Transponderschieberegister eingegeben wurde. Auf diese Weise wird das neu pngramtnierte,
kodierte Wort optisch durch die Ausgangs-LED kO des Transponders
12 emittiert. Die infraroten Ausgangssignale des Transponders werden von der Detektor- und Verarbeitungsschaltung 19^ empfangen,
die die optischen Signale in entsprechende digitale Rechteckwellensignale konvertiert.To ensure that the correctly coded word has been programmed into the transponder 12, the driver and the
LED circuit 190 continues to optically clock transponder 12 after the encoded word has been entered into the transponder shift register. In this way, the newly pounded,
coded word emitted optically through the output LED kO of the transponder 12. The infrared output signals of the transponder are received by the detector and processing circuit 19 ^ which converts the optical signals into corresponding digital square wave signals.
Das Feihenausgangssignal der Detektor- und Verarbeitungsschaltung 194, das das kodierte Wort darstellt, das in den Transponder einprogrammiert wurde, ist mit einem zweiten Eingangsanschluß des Multiplexers 202 verbunden. Ein dritter Eingang an demThe signal output from the detector and processing circuitry 194, which represents the coded word that goes into the transponder programmed is with a second input terminal of the multiplexer 202 connected. A third entrance on that
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Multiplexer 202 steht mit dem Drehkontakt eines Drehschalters 199 in Verbindung. Die verschiedenen Kontaktanschlüsse des Drehschalters 199 sind mit den DATA OUT-Anschlüssen der verschiedenen Interrogatoren I**, die von dem Kontroller 16 überwacht werden, verbunden, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Der Multiplexer 202 liefert ein Ausgangssignal an die Videoanzeigeeinheit 215, das einem der Signale auf den drei Eingangsleitungen gemäß der Auswahl, die durch den Selektor 198 eingegeben wurde, entspricht. Vie es am besten in Fig. 13 dargestellt ist, besitzt der Selektor 198 ein Paar Drucktasten, die mit l1Interrogatorllund"TransponderMbeschriftet sind, und ein "Schalttafel"-Licht, das die Aktivierung der Schalttafel anzeigt, die automatisch jedes Mal dann eintritt, wenn eine der Schalttafeltasten niedergedrückt ist. Jeder der drei Zustände des Selektors 198 kann ein speziolles Digitalsignal auf die beiden Auswahlleitungen an den Multiplexer 202 liefern, das dazu dient, eines der drei Eingangssignale, die dem Multiplexer 202 zugeführt werden, zur Anzeige auf der Videoanzeigeeinheit 215 auszuwählen. Zusätzlich, wie in Verbindung mit der Beschreibung von Fig. 11 beschrieben wurde, bestimmt die auf der Anzeigeeinheit 215 dargestellte ZaJxI auch die Adresse der Sp ei ehe reinheit 23Ο beim Zugang während der PMA-Periode. .Multiplexer 202 is connected to the rotary contact of a rotary switch 199. The various contact connections of the rotary switch 199 are connected to the DATA OUT connections of the various interrogators I ** which are monitored by the controller 16, as is shown in FIG. The multiplexer 202 provides an output signal to the video display unit 215 that corresponds to one of the signals on the three input lines according to the selection entered by the selector 198. As best shown in FIG. 13, the selector 198 has a pair of pushbuttons labeled I1 Interrogator II and "Transponder M " and a "Control Panel" light which indicates activation of the control panel, which is automatic each time Each of the three states of selector 198 can provide a special digital signal on the two select lines to multiplexer 202 which is used to display one of the three input signals applied to multiplexer 202 for display of the video display unit 215. In addition, as described in connection with the description of Fig. 11, the ZaJxI shown on the display unit 215 also determines the address of the game unit 23Ο when accessed during the PMA period.
Der Reihenausgang vom Multiplexer 202 ist mit einem 18-Bit Schieberegister 2O4 der Autosynchrondetektionsschaltung 205 versehen. Acht parallele Ausgangsleitungen vom Schieberegister 204, die den Bit-Positionen 1, 5, 8, 9, 10, 1*1, 17 und 18 entsprechen, liegen an einer autosynchronen Dekodierschaltung 206, die identisch mit dem Dekoder ^k im Interrogator lh ist, mitThe row output from the multiplexer 202 is provided with an 18-bit shift register 204 of the autosynchronous detection circuit 205. Eight parallel output lines from the shift register 204, which correspond to the bit positions 1, 5, 8, 9, 10, 1 * 1, 17 and 18, are connected to an autosynchronous decoder circuit 206, which is identical to the decoder ^ k in the interrogator lh , with
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der Ausnahme, daß der Kontroller-Dekoder 206 keine Paritätsprüfung durchführt. Der Dekoder 206 überwacht kontinuierlich die Bit-Steilungen, die angezeigt werden, bis die übereinstimmende Position des kodierten Worts erkannt wird· Sobald dies eintritt, liefert der Dekoder 206 einen Synchronisationsimpuls oder SYNC-Impuls auf Leitung 207 zur Latchschaltung 208, der zur parallelen Eingabe der 13 Informationsbits vom Schieberegister 204 in Latch 208 dient.except that the controller-decoder 206 does not have a parity check performs. The decoder 206 continuously monitors the bit alignments that are displayed until they match Position of the coded word is recognized as soon as this occurs, the decoder 206 delivers a synchronization pulse or SYNC pulse on line 207 to the latch circuit 208, for the parallel input of the 13 information bits from the shift register 204 in latch 208 serves.
Die dekodierte Information vom Latch 208 wird parallel zu einem Binär-BCD-Konverter 210 geführt, der die binäre Information in die binärkodierte Dezimalform konvertiert. Diese konvertierte Information wird dann den Treibern und der Anzeigeschaltung zugeführt, die zugleich die Syncimpulse von der Dekoderschaltung 206 durch ein Anzeigegate 21 h aufnehmen, wodurch die TasLber in die Lage gesetzt werden, die Videoanzeige zu aktivieren·The decoded information from latch 208 is fed in parallel to a binary-to-BCD converter 210, which converts the binary information into binary-coded decimal form. This converted information is then supplied to the drivers and the display circuit, which receive at the same time h, the sync pulses from the decoder circuit 206 by a display gate 21, whereby the TasLber be set in a position to enable the video display ·
Somit ist zu erkennen, daß die in den Transponder 12 programmierte Zahl visuell auf der Anzeigeeinheit 215 angezeigt werden kann als direkte Überprüfung der Genauigkeit der Programmieroperation. Zusätzlich wird, wie oben erklärt, jede Zahl, die über die Schalttafel 18^ eingegeben wird, automatisch in der Anzeigeeinheit 215 angezeigt, um einen visuellen Vergleich mit der in den Transponder 12 einprogrammierten Zahl zu schaffen·It can thus be seen that the programmed into the transponder 12 Number can be visually displayed on the display unit 215 as a direct check of the accuracy of the programming operation. In addition, as explained above, any number entered through the control panel 18 ^ is automatically displayed in the display unit 215 is displayed to provide a visual comparison with the number programmed into the transponder 12
Schließlich ist festztihalten, daß, sobald der Transponder 12 einmal mit einer neuen Zahl programmiert ist und die Zahl auf der Anzeigeeinheit 215 dargestellt ist, der Anfangszustand,Finally, it should be noted that as soon as the transponder 12 is programmed once with a new number and the number is shown on the display unit 215, the initial state,
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der dem Transponder 12 zugewiesen wird, in die Sp ei ehe reinheit 230 des Kontrollers 16 einfach dadurch einprogrammiert werden kann, daß der gewünschte Status oder Zustand auf die Zustandsänderungsknöpfe 23k eingegeben wird. Wie oben erklärt, wird der dem Transponder 12 zugewiesene Zustand sofort durch die Statuslampen 236 angezeigt, die in der Frontscheibe des Kontrollers 16, wie es in Fig. I3 dargestellt ist, angeordnet sind.which is assigned to the transponder 12 can be programmed into the memory unit 230 of the controller 16 simply by entering the desired status or state on the state change buttons 23k . As explained above, the status assigned to the transponder 12 is immediately indicated by the status lamps 236 which are arranged in the front window of the controller 16, as is shown in FIG.
•Es wird jetzt Bezug auf Fig. 12 genommen, in der ein Schaltdiagramm des Transponderprogrammierers 200 dargestellt ist. Die Treiberschaltung 192, die das kodierte Wort auf Leitung 19^ liefert, das in Transponder 12 geladen ist, ist dazu ausgelegt, die Spannungsschwingungen der Digitalimpulse, die von der Einstellschaltung I85 empfangen werden, zu erhöhen. Insbesondere haben die Impulse, die an dem Ausgang der Einstellschaltung 185 erscheinen, eine Spannung von etwa 0 bis 3 Volt, während die Spannung der Digitalimpulse, die dem Transponder 12 von der Treiberschaltung 192 auf Leitung 19^ zugeführt werden, zwischen 0 und 9 Volt variieren.Reference is now made to FIG. 12, in which a circuit diagram of the transponder programmer 200 is shown. The driver circuit 192 that conducts the coded word 19 ^ that is loaded in transponder 12 is designed to the voltage oscillations of the digital impulses, which from of the setting circuit I85 are received to increase. In particular the pulses appearing at the output of the setting circuit 185 have a voltage of about 0 to 3 volts, while the voltage of the digital pulses sent to the transponder 12 fed from driver circuit 192 on line 19 ^ will vary between 0 and 9 volts.
Die Treiborschaltung 192 besitzt ein Paar Transistoren 174 und 176. Der Ausgang der Einstellschaltung I85 auf Leitung 189 liegt an der Basis des Transistors 17^ über einen Widerstand r46 und einer Diode D2. Der Emitter des TransistorsThe driver circuit 192 has a pair of transistors 174 and 176. The output of setting circuit I85 on line 189 is connected to the base of the transistor 17 ^ through a resistor r46 and a diode D2. The emitter of the transistor
ist geerdet und zur Basis über den Rückkopplungswiderstand zurückgeführt. Der Kollektor des Transistors 17^ ist mit der Basis des Transistors 176 über einen Widerstand R^9 und mit + 9 Volt über den Widerstand R^8 verbunden. Der Emitter des Transistors I76 ist auch mit + 9 Volt verbunden, und deris grounded and to the base via the feedback resistor returned. The collector of transistor 17 ^ is with the base of transistor 176 through a resistor R ^ 9 and connected to + 9 volts via the resistor R ^ 8. The emitter of transistor I76 is also connected to + 9 volts, and the
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Kollektor 1st über den Einstellwiderstand R50 geerdet. Der Ausgang der Treiberschaltung 192 auf Leitung 194 ist von dem Kollektor des Transistors 176 durch den Widerstand R5I abgegriffen. Collector is earthed via the setting resistor R50. Of the Output of driver circuit 192 on line 194 is from the Collector of transistor 176 tapped through resistor R5I.
Wenn ein L -Signal auf Leitung 189 anliegt, macht die fehlende positive Vorspannung an der Basis des Transistors 174 den Transistor 174 nicht leitend· Ist der Transistor 174 ausge-.schaltet, liegt ein positives Potential an der Basis des Transistors 176, vodurch der Transistor I76 ebenfalls nicht leitend ist· Demgemäß liegt auf der Ausgangsleitung 194 ein L -Ausgangssignal· Umgekehrt, wenn ein H -Signal auf Leitung 189 liegt, macht das positive Potential an der Basis des Transistors 174 diesen leitend. Ist Transistor 174 eingeschaltet, ist eine direkte Stromverbindung zwischen + 9 Vafc und Erde geschaffen, wodurch ein negatives Potential an die Basis des Transistors 176 aufgrund des Spannungsabfalls über den Widerstand r49 auftritt· Das negative Potential an der Basis des Transistors 176" macht den Transistor I76 leitend, was seinerseits dazu führt, daß das Ausgangssignal auf Leitung 194 auf 9 Volt schwingt. Schließlich, wenn das Signal auf Leitung wieder L wird, werden wiederum beide Transistoren 174 und 176 nicht leitend, und das Ausgangspotential auf Leitung 194 fällt wieder auf Null ab. Dementsprechend kann man sehen, daß die Größe des Spannungsanstiegs der Rechteckwellendigitalimpuleo, die von der Einstellschaltung I85 erhalten werden, effektiv durch die Treiberschaltung 192 zur Eingabe in den Transponder 12 verstärkt werden.If there is a low signal on line 189, the missing makes positive bias at the base of transistor 174 den Transistor 174 not conductive If transistor 174 is switched off, there is a positive potential at the base of transistor 176, which means that transistor 176 is also not is conductive · Accordingly, there is a 194 on the output line L output signal · Conversely, if an H signal is on line 189, the positive potential at the base of the makes Transistor 174 this conductive. If transistor 174 is switched on, a direct current connection is created between + 9 Vafc and earth, creating a negative potential at the base of the Transistor 176 due to the voltage drop across the resistor r49 occurs · The negative potential at the base of the Transistor 176 "makes transistor I76 conductive, which in turn causes the output signal on line 194 to appear Swings 9 volts. Eventually, when the signal on line goes low again, both transistors 174 and 174 will turn again 176 not conductive, and the output potential on line 194 falls back to zero. Accordingly, it can be seen that the magnitude of the voltage rise of the square wave digital pulses obtained from the setting circuit I85, effectively through the driver circuit 192 for input to the Transponder 12 are amplified.
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Das kodierte 18-Bit Wort wird optisch in das Schieberegister 38 des Transponders 12 durch die LED- und Treiberschaltung I90 eingetaktet. Der Treiber und die LED-Schaltung 190 besitzen ein Darlington-Transistorpaar, dessen Kollektoranschlüsse mit einer Spannung von + 5 Volt verbunden sind und deren Basis die Clocksignalc von dem Systemtaktgeber 225 empfangen. Der Emitterausgangsanschluß des Darlington-Transistors 170 ist mit der Kathode einer LED 172 verbunden, deren Anode über einen Widerstand R^ 5 geerdet ist. Somit liefert die LED 172 für jeden Clockimpuls, der an dem Basisanschluß des Darlington-Transistorpaares 17O empfangen vird, einen entsprechenden infraroten optischen Impuls,The coded 18-bit word is optically entered into the shift register 38 of the transponder 12 clocked in by the LED and driver circuit I90. The driver and the LED circuit 190 have one Darlington transistor pair, the collector terminals of which are connected to a voltage of + 5 volts and the base of which is the clock signal received from the system clock 225. The emitter output terminal of Darlington transistor 170 is to the cathode connected to an LED 172, the anode of which is connected via a resistor R ^ 5 is grounded. Thus, the LED 172 supplies for each clock pulse that is applied to the base terminal of the Darlington pair of transistors 170 received, a corresponding infrared optical pulse,
Die Infrarot impulse von LED 172 werden durch den Fototransistor 30 des Transponders 12 auf die gleiche Weise erfaßt wie die Folge von Interrogatorimpulsen, die oben erklärt wurde. Wie in Verbindung mit dem Betrieb des Transponders 12 beschrieben wurde, werden die optischen Impulse, die von dem Fototransistor 30 erfaßt werden, in digitale Taktimpulse konvertiert, die am Clockanschluß (pin 3) des Schieberegisters 38, das in Fig. 7 dargestellt ist, anstehen. Die Clockimpulse werden im Schieberegister 38 zirkuliert, wodurch der Reihe nach dem Schieberegister 38 das kodierte Wort von der1 Treiberschaltung 192 einprogrammiert wird.The infrared pulses from LED 172 are sensed by phototransistor 30 of transponder 12 in the same manner as the sequence of interrogator pulses explained above. As has been described in connection with the operation of the transponder 12, the optical pulses which are detected by the phototransistor 30 are converted into digital clock pulses which are present at the clock connection (pin 3) of the shift register 38, which is shown in FIG . The clock pulses are circulating in the shift register 38, whereby the series according to the shift register 38, the encoded word from the one driver circuit 192 is programmed.
Wenn einmal das 18-Bit kodier-te Wort in das Schieberegister 38 eingegeben wurde, veranlaßt das weitere Empfangen von Infrarottalct impuls en von LED 172 den Transponder 12 dazu, mit der Emittierung von Infrarotimpulsen, die dem neu programmierten kodierten Wort entsprechen, zu beginnen. Diese infrarotenOnce the 18-bit coded word has entered the shift register 38 has been entered, causes the further reception of infrared talct impulses from LED 172 to the transponder 12, with the Emission of infrared pulses that correspond to the newly programmed match coded word to begin. These infrared
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Transpbnderimpulse werden erfaßt und in entsprechende Rechteckwellendigitalimpulse durch die Detektor- und Verarbeitungsschaltung 19^ konvertiert. Transpband pulses are detected and converted into corresponding square wave digital pulses converted by the detector and processing circuit 19 ^.
Die Detektor-und Verarbeitungsschaltung 19^ arbeitet im wesentlichen als "vereinfachter·1 Interrogator, es ist zu sehen, daß ein Fototransistor I78 mit seinem Basisanschluß an einer Spannung von + 5 Volt über ein Paar von Reihenwiderständen R52 und R53 angeschlossen ist. Der mittlere Punkt des Spannungsteilernetzwerks ist über einen Kondensator C25 geerdet und an den Kollektor» des Fototransistors I78 angeschlossen. Die Kondensator-Widerstandskombination R52 und C25 dient zur Eliminierung von jeglichem Rauschen auf der + 5 Volt Versorgungsleitung. Der Emitter des Fototransistors I78 ist direkt mit dem positiven Eingangsanschluß (pin 2) eines Komparator-Verstärkers 180 verbunden. Zusätzlich liegt der Emitter des Fototransistors 178 über ein Filternetzwerk, das die Widerstände R^k und R55 und den Kondensator C26 aufweist, am negativen Eingangsanschluß (pin 3) des Komparatorverstärkers I80. Das Filternetzwerk eliminiert im wesentlichen positive Impulse auf dem Ausgangssignal des Fototransistors I78. Somit kann man sehen, daß das Signal, das auf den negativen Eingangsanschluß (pin 3) des Komparatorverstärkers 180 geführt wird, ein selbstsuchendes Schwellensignal darstellt, das mit dem Gleichspannungswert des Signals, das auf den positiven Eingangsan»chluß (pin 2) des Komparatorverstärkers 180 gegeben wird, in Beziehung steht. Der negative Eingang (pin 3) des Komparatorversiärkers 180 ist ebenfalls mit einer + 5 Volt Vorspannung durch den WiderstandThe detector and processing circuit 19 ^ operates essentially as a "simplified x 1 interrogator, it can be seen that a phototransistor I78 has its base connected to a voltage of +5 volts via a pair of series resistors R52 and R53. The middle point of the voltage divider network is grounded via a capacitor C25 and connected to the collector of the phototransistor I78. The capacitor-resistor combination R52 and C25 is used to eliminate any noise on the +5 volt supply line. The emitter of the phototransistor I78 is directly connected to the positive input terminal ( pin 2) of a comparator amplifier 180. In addition, the emitter of the phototransistor 178 is connected to the negative input terminal (pin 3) of the comparator amplifier I80 via a filter network comprising the resistors R ^ k and R55 and the capacitor C26 significant positive impulses on the output signal of the photo train sistors I78. It can thus be seen that the signal which is fed to the negative input connection (pin 3) of the comparator amplifier 180 represents a self-searching threshold signal which corresponds to the DC voltage value of the signal which is fed to the positive input connection (pin 2) of the comparator amplifier 180 is given, is related. The negative input (pin 3) of the comparator amplifier 180 is also with a + 5 volt bias through the resistor
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R56 verbunden, um sicherzustellen, daß die Schwelle des Signals, das auf den negativen Eingang (pin 3) des Koraparat orverstärkers 180 geführt vird, immer etwas größer als die Gleichspannung des Signals ist, die auf den positiven Eingang (pin 2) gegeben wird, wie es in dem zugehörigen Signaldiagranan dargestellt ist.R56 connected to ensure that the threshold of the signal which is led to the negative input (pin 3) of the Koraparat or amplifier 180, always a little higher than the DC voltage of the Signal is given to the positive input (pin 2), as shown in the associated signal diagram.
Der Komparatorverstärker 180 kann ein positives Ausgangs signal jedes Mal dann liefern, wenn das Signal am positiven Eingangsanschluß (pin 2) größer als das Signal am negativen Eingangsanschluß (pin 3) ist. Somit kann man erkennen, daß der Komparatorverstärker 180 jedes Mal dann ein Ausgangssignal liefert, wenn ein positiver Impuls am positiven Eingangsanschluß (pin 2) vorhanden ist, der jedes Mal dann auftritt, wenn ein optischer Infrarotiinpuls durch den Fototransistor 178 erfaßt wurde.The comparator amplifier 180 can provide a positive output signal every time the signal at the positive input terminal (pin 2) is greater than the signal at the negative input terminal (pin 3). It can thus be seen that the comparator amplifier 180 provides an output signal every time a positive pulse present at the positive input connection (pin 2) which occurs every time an infrared optical pulse is received was detected by the phototransistor 178.
Der Ausgang vom Komparatorverstärker I80 liegt an einer Latchschaltung 182, die identisch mit dem Latch 72 des Interrogators Ik is-fc. Bex Eingang des Latch 182 ist auch mit einer Vorspannung ν<5η + 5 Volt über den Widerstand R75 verbunden, und über den Kondensator C27 geerdet, um sicherzustellen, daß die Eingangsimpulse vom Komparatoi-verstärker 180 zwischen 0 und 5 Volt liegen. Somit stellt die Latchschaltung 182 sicher, daß ein scharfes digitales Signal an den Multiplexer 202 geliefert wird, das in einem geeigneten, zeitlichen Verhältnis zum Systemtaktgeber 225 steht.The output from the comparator amplifier I80 is applied to a latch circuit 182 which is identical to the latch 72 of the interrogator Ik is-fc. Bex input of latch 182 is also biased ν <5η + 5 volts through resistor R75, and grounded through capacitor C27 to ensure that the input pulses from comparator amplifier 180 are between 0 and 5 volts. Thus, the latch circuit 182 ensures that a sharp digital signal is supplied to the multiplexer 202, which is in a suitable, temporal relationship to the system clock 225.
Während die obige Beschreibung die bevorzugte Ausführung der Erfindung darstellt, dürfte es einleuchten, daß die Erfindung Modifikation, Variation und Änderungen unterworfen werden kann, ohne daß -von dem Rahmen der zugehörigen Ansprüche abgewichen wird.While the above description represents the preferred embodiment of the invention, it will be understood that the invention is susceptible to modification, variation and change without departing from the scope of the appended claims.
709886/07(H .../96709886/07 (H ... / 96
Claims (1)
parator ein Ausgangssignal/von dem ersten Komparator keinand
parator an output signal / from the first comparator none
Übertrager/verbunden ist.unit
Transmitter / is connected.
Leistung bezieht, wenn/das Transpondersignal überträgt im Verhältnis zur NichtÜbertragung des Transpondersignals. he
Power draws when / the transponder signal transmits in relation to the non-transmission of the transponder signal.
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- 1977-07-23 DE DE19772733364 patent/DE2733364A1/en not_active Ceased
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CN114137866A (en) * | 2021-11-01 | 2022-03-04 | 厦门芯阳科技股份有限公司 | Intelligent shelf fool-proofing detection system and management method |
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Legal Events
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8131 | Rejection |