[发明专利]具有内部时基的光电子标签

说明书

利用现代手段可以实现独立的光电子标签，它包括一种非易失性存储器并可被供电、读或远距离读及写。瑞士专利申请02120/94-0(申请日为94年7月4日)描述了这种类型的一个标签，尤其是专注地用于在远距离上对该标签供电的光电装置，以及通过光信号发送及接收信息。当然，除所述的专用光电部分外，对标签及外部读/写装置之间的通信进行管理的程序具有极大的重要性并同时也确定了这类标签的可靠性。

本发明的目的在于提出一种光电子标签，它包括简单的装置及能有效地管理这种通信。这光电子标签至少包括：一个电子存储器、它在无电源时能保留其状态，该存储器的一个控制电路，及一个光电组合装置、设来至少用于对所述标签供电及向外部发送光信号，其特征在于，它包括一个时基，该时基控制一个至少间接地与构成所述标签的组件相连接的程序发生器，该发生器至少设置用来发送具有特征的程序光信号，以便向外部发送有关所述组件的信息。

图1以例子方式表示根据本发明的一个标签的原理图；

图2以例子方式表示构成根据本发明的标签的组件部分的框图，尤其是表示具有程序发生器的时基，具有其控制电路的供电部分，及对来自外部的光信号分析的简单电路；

图3表示供电电路及其控制装置的某些电压特性；

图4表示由程序发生器发出的光信号序列的一些例子；

图5以例子方式表示程序发生器及存储器控制电路更详细的电路图；

图6表示对来自外部并与程序发生器耦合的光信号进行分析的较复杂的电路。

在图1中可看到4个光电元件1，例如是非晶硅上的光致电压元件或晶体硅上的AsGa元件。这些元件类型的选择取决于相关的应用。例如，我们知道在具有信用卡形式的用于工业应用或入口检查的标签上，用于光电元件的自由面相当大，这允许使用大表面而价廉的元件，正如在电子计算机中运行良好的元件。此外，具有其中寻求最大程序小型化的应用，这需要高效率但很小表面的元件。当将一束光照射在这些元件上时，它们就输出一电压，以便通过一个二极管3及一个缓冲电容器4向存储器及其控制电路2供电。该电容器4起着重要作用，因为它能够提供光电元件所不能提供的电流峰值，及能提供储能，以便在需要时，当光能源消失的情况下完成正在进行的操作。最好该控制电路2包括一个能在元件被特别强烈照射时限制该供电电压的电路。控制电路2与一晶体三极管5的基极相连接，该晶体管通过一个电阻7向电致发光二极管6供电。这样便可以通过电致发光二极管向外部发送与存储器内容相对应的光信号。这些光信号可被公知的装置检测。例如，如果这些发光二极管是IR(红外线)类型的，则可使用如用于人员检测的IR检测器。它同样可以发送随入射光变化的光信号，这就是说随被标签反射的光束部分变化的光信号。

在其中存储器是只读类型的最简单构型中，可以想象，当供电电压达到足够数值时自动地启动，持续地扫描整个存储器并通过晶体管5在二极管6上发送相应的信号。只要当元件1被足够地照射，这样使能持续地读存储器的内容。

但是这种构型相对简单的条形码来说不能提供更大的优点。一种性能更好的解决方案在于使用了一种EEPROM类型的读/写存储器，它在无电源的情况下能保存其信息。

那么，就必需能从外部发送待存储在存储器中的信息及控制不同的读和写的程序。

为此，例如可以对照射到标签上的光束进行调制。这种调制可被一个光检测器如光电二极管8检测到，后者经控制电路2的一输入端9连接到一放大电路上并构成该放大电路。

另一更简单的解决方案是直接使用光电元件1的全部或一部分来检测该调制。实际上，这些光电元件能具有足够小的响应时间，以便通过光束(全调制或全不调制)的短暂中断来输出入具有频率等级为若干KHz的控制信号。这些短暂中断被二极管3及电容器4滤波，以使得它们对供电电压的影响可以忽略。在光电元件1上产生的控制信号接着提供给存储器2的控制电路的输入端9。

另一可能性在于使用电致发光二极管作为光检测器。我们知道，实际上这些元件在某些电路结构中可以逆向地工作，因此可被用作发送器及接收器。