CZ286227B6 - Odpovídač - Google Patents

Abstract

Odpovídač je určen pro digitální datovou komunikaci mezi vozidlem a rádiovým majákem, při níž se provádí regulace zesílení, přičemž tlumení dráhy mezi odpovídačem a rádiovým majákem se čtvercem vzdálenosti přibývá. Pro regulaci zesílení je uspořádána dvoustupňová regulace. Přitom se za prvním zesilovacím stupněm (7) měří jeho výstupní signál a společně s požadovanou hodnotou, obsaženou v generátoru (11) požadovaných hodnot, vede do regulačního zesilovače (6). Výstupní signál z regulačního zesilovače (6) se použije jak k regulaci prvního zesilovacího stupně (7), tak i k regulaci druhého zesilovacího stupně (8). Touto regulací se například při automatickém placení silničních poplatků eviduje vždy jediné vozidlo na jedné jízdní dráze. Vlivy jiných vozidel na sousedních jízdních drahách jsou eliminovány.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká odpovídače s regulací AGC, neboli s automatickou regulací zisku, zejména k obousměrnému přenosu dat do pevného stanoviště, vytvořeného jako rádiový maják, s pasivním provozem, s přijímací a vysílací anténou, s řídicím obvodem a s datovou pamětí.

Dosavadní stav techniky

Z publikace Proceedings of the DRIVE Konferenz, 4. až 6. února 1991, Advanced telematics in road transport, (str. 248-268) je známý odpovídač k obousměrnému přenosu dat mezi vozidlem, respektive jeho palubní jednotkou, a pevným stanovištěm, neboli rádiovým majákem, který pracuje částečně pasivním způsobem. Přitom ovšem vzniká problém vtom, že oblast příjmu rádiového majáku nemůže být například dostatečně přesně omezena na jedinou jízdní dráhu, takže při použití tohoto odpovídače pro automatické tarifování dochází ktomu, že vozidlo, jedoucí ve vedlejší jízdní dráze, ovlivňuje svou palubní jednotkou komunikaci vozidla, jedoucího pod anténou tak silně, že nedojde k náležitému zúčtování poplatku.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje odpovídač, zejména k obousměrnému přenosu dat do pevného stanoviště, vytvořeného jako rádiový maják, s pasivním provozem, s přijímací a vysílací anténou, s řídicím obvodem a s datovou pamětí, podle vynálezu, jehož podstatou je, že odpovídač obsahuje prostředek k automatické regulaci signálu, přijmutého z rádiového majáku.

Výhodou odpovídače podle vynálezu je, že automatickou regulací signálu, vyslaného zpět do rádiového majáku, se vytvoří takové tlumení tohoto signálu, že úroveň signálu, dorazivšího do rádiového majáku, má jen velmi omezený rozsah. Tlumení se přitom reguluje tak, že jak tlumení signálu z rádiového majáku do vozidla, tak i v obráceném směru, se vyrovná, a tím jsou vyloučeny možnosti rušení ze sousedních jízdních drah. Palubní jednotky automobilů, nacházejících se v sousední jízdní dráze, se vzhledem ke své vyšší použité úrovni signálu z příslušné antény vyregulují a již více nemohou rušit.

Výhodná provedení odpovídače podle vynálezu jsou uvedena ve vedlejších patentových nárocích. Podle zvlášť výhodného provedení obsahuje prostředek k automatické regulaci signálu automaticky regulovatelný první zesilovací stupeň pro amplitudově modulovaný signál, vyslaný směrem dolů při provozu na sestupné dráze, kterým je signál, směřující z rádiového majáku na sestupné dráze do automobilu, regulován. Tím se provede první měření úrovně přijmutého signálu. Tato úroveň může být různá v důsledku znečištění čelního skla nebo jiných vlivů. Měřením úrovně signálu se podle jmenovité hodnoty nalezne regulační veličina, která se použije pro automatickou regulaci.

Podle dalšího výhodného provedení zmíněný prostředek obsahuje automaticky regulovatelný druhý zesilovací stupeň pro kmitočtově modulovaný signál, vyslaný směrem nahoru při provozu na vzestupné dráze.

Přitom je výhodné, když první zesilovací stupeň a druhý zesilovací stupeň mají stejnou regulační charakteristiku.

- 1 CZ 286227 B6

Druhý zesilovací stupeň je s výhodou zapojen za prvním zesilovacím stupněm, přičemž oba zesilovací stupně jsou přes své řídicí vstupy spojeny s generátorem požadovaných hodnot, který je vytvořen jako paměť.

Tlumení zesilovacích stupňů je s výhodou regulovatelné.

Odpovídač může být s výhodou proveden tak, že je použitelný ve vozidle, nebo je použitelný pro placení poplatků, neboje použitelný pro řízení dopravy.

Dále je výhodné, když se veličina, nalezená v prvním měření, přivede do řídicí jednotky dalšího zesilovacího stupně, který signál, směřující z vozidla nahoru do rádiového majáku, zesílí nebo zeslabí stejným faktorem a potom vyšle zpět do rádiového majáku.

V praxi vznikne při přiřazení přijímacího rozsahu rádiového majáku k jedné jízdní dráze ta výhoda, že rádiovým majákem může být zachyceno vždy jen jedno vozidlo. Proto je možné při umístění odpovídače ve vozidle zjišťovat pouze toto jediné vozidlo. Tato skutečnost je zvlášť výhodná pro automatické placení poplatků z používání komunikací nebo k ověření oprávnění ke vjezdu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky vyslání signálu z rádiového majáku směrem dolů do vozidla na sestupné dráze, obr. 2 vyslání signálu v opačném směru na vzestupné dráze, obr. 3 blokové schéma zapojení odpovídače, a obr. 4 v půdorysu uspořádání podle vynálezu u jízdních drah.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno vozidlo 2, které je vybaveno palubní jednotkou 1 pro digitální komunikaci s rádiovým majákem 4. Palubní jednotka 1 pracuje jako odpovídač 3 a přijímá při provozu na sestupné dráze (DOWNLINK) amplitudově modulované signály ASK, klíčované posuvem amplitudy, z rádiového majáku 4. Odpovídač 3 i rádiový maják 4 jsou známé z výše uvedené publikace, takže nemusí být blíže popisovány. Pro přijímání nebo vysílání datových signálů má odpovídač 3 jednu přijímací anténu 1 a jednu vysílací anténu L Obě antény 1 jsou při použití mikrovln součástí odpovídače 3.

Na obr. 2 je znázorněna digitální komunikace při provozu na vzestupné dráze (UPL1NK), přičemž odpovídač 3 z nemodulovaného signálu rádiového majáku 4 nejprve vytvoří své síťové napětí a potom přenese svá data kmitočtově modulovanými signály FSK. klíčované kmitočtovým posuvem, do rádiového majáku 4. Při pasivním způsobu provozu, který je známý, vznikne ta nevýhoda, že vysílací energie při vyslání signálu z odpovídače 3 na vzestupné dráze je závislá na tlumení přenosové dráhy. Tato skutečnost bude blíže objasněna podle obr. 4. Na obr. 4 jsou znázorněny dvě jízdní dráhy 20, 21, po nichž jede první vozidlo 2 a druhé vozidlo 2. Kolmo nad jízdními drahami 20, 21 je na mostní konstrukci uspořádán rádiový maják 4 s anténami 22, 23. Antény 22,23 jsou uspořádány tak, že mohou obsáhnout vyznačenou oblast jízdních drah 20,21. Přitom anténa 22 může obsáhnout i jízdní dráhu 21 a obráceně anténa 23 může obsáhnout jízdní dráhu 20, i když se značně nižším ziskem. Dále vznikne problém v tom, že tlumení na dráze mezi rádiovým majákem 4 a odpovídačem 3 je závislé na různých faktorech. Například se první vozidlo 2 nachází blízko antény 22 a druhé vozidlo 2 dále od antény 23. Může dojít k tomu, že první vozidlo 2 je nákladním automobilem a je tudíž vysoké, a druhé vozidlo 2 je osobním automobilem a je tudíž nízké. Rovněž může mít první vozidlo 2 čistší čelní sklo, za nímž se nachází odpovídač 3, zatímco druhé vozidlo 2 může mít čelní sklo znečištěné. Z těchto faktorů

-2CZ 286227 B6 vyplývá, že tlumení dráhy mezi rádiovým majákem 4 a prvním vozidlem 2 je značně nižší než u druhého vozidla 2. Vzhledem k nízkému tlumení dráhy u prvního vozidla 2 může anténa 23 rovněž přijímat jeho signály.

Pro odstranění tohoto nedostatku se podle vynálezu navrhuje vložit podle obr. 3 mezi přijímací anténu 1 a vysílací anténu 1 prostředek 12 pro automatickou regulaci zesílení. Prvního zlepšení regulace se dosáhne již tím, když se výstupní signál z odpovídače 3 udržuje automaticky pomocí prvního zesilovacího stupně 7 na konstantní hodnotě. Tento signál, udržovaný na konstantní hodnotě, se potom s předem stanovenou výstupní úrovní může vyslat zpět do rádiového majáku

4.

Ještě více zlepšené regulace výstupního signálu se dosáhne tehdy, když se podle obr. 3 za první zesilovací stupeň 7 zapojí druhý zesilovací stupeň 8 a jeho výstup se spojí s vysílací anténou 1. Prostředek 12 pro automatickou regulaci zesílení je za tím účelem opatřen čidlem 5, které snímá amplitudu prvního zesilovacího stupně 7. Tento signál se vede do regulačního zesilovače 6, do něhož je zároveň přiváděna referenční hodnota z generátoru 11 požadovaných hodnot. Generátor 11 požadovaných hodnot je vytvořen jako paměť. Regulační zesilovač 6 nyní na základě předem stanovených jmenovitých hodnot a signálu z čidla 5 automaticky reguluje své výstupní zesílení a předává odpovídající regulační hodnotu do příslušných řídicích vstupů 9, 10 prvního zesilovacího stupně 7 a druhého zesilovacího stupně 8.

Výhoda tohoto způsobu regulace spočívá v tom, že měření zesílení je nutno provádět pouze u prvního zesilovacího stupně 7, přičemž toto měření je možno snadno provádět čidlem 5. Jako čidlo 5 je možno použít diodový obvod. Jako regulační zesilovač 6 mohou být použity polovodičové regulátory, které jsou k dostání na trhu. První zesilovací stupeň 7 a druhý zesilovací stupeň 8 by měly mít, pokud možno, stejnou regulační charakteristiku. Touto dvojitou regulací zesílení se dosáhne toho, že výstupní signál odpovídače 3 do rádiového majáku 4 rovněž vyrovná výkyvy tlumení při provozu na vzestupné dráze. Dvojitou regulací zesílení odpovídače 3 se tlumení dráhy při provozu na sestupné dráze a vzestupné dráze vyrovná. Výsledkem toho je, že vozidlo, které se nachází v sousední jízdní dráze, která je vzdálenější než vlastní jízdní dráha, již nemůže působit rušivě. Placení poplatků za použití komunikace, které se provádí převedením z účtu, může být proto pro požadovanou jízdní dráhu prováděno bez poruch a je tudíž spolehlivé.

Odpovídač 3 může být proveden tak, že je použitelný ve vozidle 2.

Odpovídač 3 může být rovněž proveden tak, že je použitelný pro placení poplatků.

Odpovídač 3 může být rovněž proveden tak, že je použitelný pro řízení dopravy.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (6)

Odpovídač 3 může být rovněž proveden tak, že je použitelný pro řízení dopravy. PATENTOVÉ NÁROKY

1. Odpovídač, zejména k obousměrnému přenosu dat do pevného stanoviště, vytvořeného jako rádiový maják, s pasivním provozem, s přijímací a vysílací anténou, s řídicím obvodem a s datovou pamětí, vyznačující se tím, že odpovídač obsahuje prostředek (12) k automatické regulaci signálu, přijmutého z rádiového majáku (4).

2. Odpovídač podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředek (12) obsahuje automaticky regulovatelný první zesilovací stupeň (7) pro amplitudově modulovaný signál (ASK), vyslaný směrem dolů při provozu na sestupné dráze.

3. Odpovídač podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že prostředek (12) obsahuje automaticky regulovatelný druhý zesilovací stupeň (8) pro kmitočtově modulovaný signál (FSK), vyslaný směrem nahoru při provozu na vzestupné dráze.

-3 CZ 286227 B6

4. Odpovídač podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že první zesilovací stupeň (7) a druhý zesilovací stupeň (8) mají stejnou regulační charakteristiku.

5. Odpovídač podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že druhý zesilovací stupeň (8) je zapojen za prvním zesilovacím stupněm (7), přičemž oba zesilovací stupně (7, 8) jsou přes své řídicí vstupy (9, 10) spojeny s generátorem (11) požadovaných hodnot, který je vytvořen jako paměť.

6. Odpovídač podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že tlumení zesilovacích stupňů (7, 8) je regulovatelné.