DE1279134C2

DE1279134C2 - Verfahren zum Erkennen von Gegenstaenden sowie Sende- und Empfangsanordnung zur Ausfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1279134C2
Application number: DE1962G0034521
Authority: DE
Inventors: Robert Lawrence Watters
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-03-24
Filing date: 1962-03-20
Publication date: 1969-05-22
Also published as: GB958313A; US3270338A; DE1279134B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. Q.:

H04b

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4 - 57

Nummer: 1279 134
Aktenzeichen: P 12 79 134.3-35 (G 34521) Anmeldetag: 20. März 1962
3. Oktober 1968
22. Mai 1969

Auslegetag:
Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung sowie auf eine Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des Verfahrens. Hierbei wird ein hochfrequenter Abfrageimpuls mittels einer Trägerfrequenz von einer Abfragestation zu dem Antwortsender eines Gegenstandes drahtlos übertragen. Jedem Antwortsender sind den betreffenden Gegenstand kennzeichnende Kenndaten zugeordnet. Diese Kenndaten werden in Form von codierten hochfrequenten Impulsen unter Ausnutzung der Energie des empfangenen Abfrageimpulses vom Antwortsender zur Abfragestation übertragen. Dort werden die empfangenen codierten Impulse decodiert.

Die Erfindung dient insbesondere zum Erkennen einer großen Anzahl von Gegenständen. Hierzu müssen die vorgegebenen Kenndaten von sehr vielen Antwortstationen oder Antwortsendern nacheinander zu einer Abfragestation übertragen werden. Die Antwortsender können sich beispielsweise auf Eisenbahnwagen befinden, deren Wagennummer und Wageninhaber als Antwort auf das Abfragesignal einer Abfragestation abgelesen werden soll, wenn der Zug eine vorbestimmte Stelle passiert. ' »5

Da es sich hierbei um eine sehr große Anzahl von Abfragestationen handeln kann, von denen jede eine besondere und verschiedene Nachricht übertragen ßoü, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das Verfahren zum Erkennen von Gegenständen
sowie Sende- und Empfangsänordnung zur
Ausführung des Verfahrens

Patentiert für:

General Electric Company,
Schenectady, Ν. Υ. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

Robert Lawrence Watters, Schenectady, Ν. Υ.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. März 1961 (98 098) -

zur Abfragestation übertragen und dort decodiert. Infolge der parallelen Übertragung der Binärstellen der codierten Kenndaten mit verschiedenen Träger-

„ _a _.. _{B 7} frequenzen können mit dieser Anlage zwar sehr

Erkennungsverfahren so einfach wie möglich durch- 30 schnelle Ubertragungszeiten erreicht werden, jedoch zuführen, so daß die Sende- und Empfangsanord- wird dies mit einem hohen Aufwand und einer hung ohne großen Aufwand aufgebaut werden kann größeren Störanfälligkeit erkauft,
lind auch bei robusten Betriebsbedingungen zuver- Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verlässig arbeitet. Die Anlage soll unempfindlich gegen fahren zum Erkennen von Gegenständen dadurch Stöße sein und unsachgemäßer Behandlung ohne 35 gekennzeichnet, daß der vom Antwortsender emp-Schäden widerstehen können. Ferner verlangt man fangene Abfrageimpuls in eine Impulsfolge mit einer von einer derartigen Anordnung eine sehr hohe Zu- vorbestimmten Anzahl von gleichmäßig aufeinanderverlässigkeit und Unabhängigkeit von äußeren Ein- folgenden Impulsen umgewandelt wird, daß diese flüssen, wie Regen, Schlamm, Schnee, Eis, Licht, Impulsfolge entsprechend den Kenndaten des Ant-Dunkelheit u. dgl. Ferner soll die zum Erkennen 40 wortsenders binär codiert und anschließend mittels notwendige Zeit möglichst kurz sein. eines hochfrequenten Trägers, dessen Frequenz von

Es ist bereits eine Datenübertragungsanordnung der Trägerfrequenz des Abfrageimpulses abweicht, ~ " ~ zur Abfragestation übertragen wird, und daß die

codierte Impulsfolge zwecks Synchronisation zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge, die in der Abfragestation aus dem Abfrageimpuls gewonnen

zum Erkennen von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung bekannt, bei der das' vom Antwortsender empfangene hochfrequente Abfragesignal nach seiner Gleichrichtung zum Erregen von mehreren ausgewählten Schwingkreisen mit verschiedenen Resonanzfrequenzen benutzt wird. Die einzelnen Resonanzfrequenzen entsprechen den binär codierten Kenndaten der Gegenstände. Die durch das Abfragesignal ausgelösten hochfrequenten Schwingungen werden gleichzeitig

wird und die der aus dem Abfrageimpuls im Antwortsender erzeugten Impulsfolge entspricht, einer Koinzidenzschaltung zugeführt wird.

Vorzugsweise wird die binär codierte Impulsfolge dadurch erzeugt, daß entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders bestimmte Impulse der aus dem

Abfrageimpuls gewonnenen Impulsfolge unterdrückt werden.

EinVorteilderErfindung gegenüber der bekannten Anordnung besteht darin, daß die Sende- und Empfangseinrichtungen wesentlich einfacher aufgebaut S sind, da nur ein einziger Ubertragungskanal für die codierten Kenndaten vorgesehen ist. Die Übertragung der binären Stellen in Form von aufeinanderfolgenden Impulsen erfolgt also mit einer einzigen Trägerfrequenz, so daß die zur Parallelübertragung not- to wendigen Schwingkreise, die genau auf eine vorbestimmte Frequenz abgestimmt sein müssen, sowie die dazugehörigen Sendestufen entfallen.

Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Auftreten von Störimpulsen weitgehend dadurch vermieden, daß in der Abfragestation die empfangene codierte Impulsfolge zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge einer koinzidenzschaltung zugeführt wird, die ein Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn diese beiden Impulsfolgen synchron auftreten. ta

Ein Vergleich zwischen der bekannten Anordnung und der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage zeigt weiterhin, daß die Erkennungszeiten bei praktisch vorkommenden Fällen etwa gleich sind.

Eine Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Empfänger verbundener passiver Impulserzeuger über mehrere Ausgangsleitungen, an denen auf Grund des Abfragesignals nacheinander jeweils ein Impuls auftritt, an eine Impulswähleinrichtung angeschlossen ist, die entsprechend den Kenndaten die binär codierte Impulsfolge erzeugt und dem Sender zuführt.

Der passive Impulserzeuger enthält vorzugsweise eine nichtlineare Verzögerungsleitung, die mehrere Leitungsabschnitte mit Abgriffen aufweist, die die Ausgangsleitungen des Impulserzeugers darstellen. Die nichtlineare Verzögerungsleitung ist mit einem angepaßten Wellenwiderstand abgeschlossen, so daß am Leitungsende keine Reflexion auftritt.

Bei passiven Radarrückstrahlbaken, die zum Erkennen der Bake außer dem direkt reflektierten Radarimpuls einen um eine vorbestimmte Zeit verzögerten Impuls zurückstrahlen, ist es bereits be- kannt, zur Verzögerung des zweiten Radarimpulses Verzögerungsleitungen zu verwenden. Hierbei handelt es sich aber um homogene Verzögerungsleitungen, die keine Abgriffe aufweisen und zur Erzeugung einer möglichst großen Reflexion am Leitungsende offen oder kurzgeschlossen sind.

Die erfindungsgemäße Sende- und Empfangsanordnung, die beispielsweise zur Identifizierung von Eisenbahnwagen verwendet werden kann, ist einfach, robust, wartungsfrei und immun gegen äußere Einflüsse. Ferner ist die Anordnung äußerst zuverlässig und arbeitet mit einem sehr geringen Leistungsbedarf. Sender und Empfänger der Abfragestation können besonders einfach, langlebig und mit geringem Leistungsbedarf als solide Dauereinrtchtungen gebaut werden, beispielsweise mit Kristall- und Tunneldioden. Passive Schallmittel, wie lineare und nichtlineare Kettenleiter können zur Erzeugung der zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsgruppen als Antwort auf ein Abfragesignal dienen. Derartige passive Schalteinheiten sind kompakt, zuverlässig und können ohne großen Aufwand aus sättigbaren Magnetkernspulen aufgebaut sein.

Weiterhin kann die Abfragestation Einrichtungen aufweisen, die zum Decodieren, Drucken und Anzeigen dienen oder die die empfangenen Daten anderweitig auswerten.

Die Symbole, die mit der erfindungsgemäßen Anordnung gesendet und empfangen werden, können beliebige Zeichen sein, beispielsweise die Ziffern eines Zahlensystems oder die Buchstaben des Alphabets. Es ist bekannt, die Daten in einem binären System mit den beiden Ziffern 1 und O darzustellen. Das Vorhandensein oder das Fehlen eines Signals oder ein positives oder negatives Signal können zur Darstellung der Binärziffern 1 und O benutzt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung geben die abgefragten Stationen oder Antwortsender jeweils auf Grund eines empfangenen Abfragesignals einer Abfragestation binäre Daten in Form einer Impulsgruppe mit einer vorbestimmten Anzahl und Anordnung von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen ab.

Der Antwortsender ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die beim Empfang eines Abfragesignals eine Gruppe von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen erzeugt. Eine Impulswähleinrichtung führt diese Impulsgruppe in eine solche Impulsgruppe Uber, bei der die Anzahl und Anordnung der Impulse den zu übertragenden Kenndaten des zu erkennenden Gegenstandes und bzw. oder dem Zustand der abgefragten Station entsprechen.

Die Abfragestation ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die das Abfragesignal erzeugt und aussendet und die unter Verwendung des Abfragesignals eine ähnliche Impulsgruppe erzeugt. Die im Antwortsender und in der Abfragestation befindlichen Einrichtungen, die diese Impulsgruppen erzeugen, werden als Impulsfolgeerzeuger bezeichnet. Das in der Abfragestation erzeugte Abfragesignal wird zu einem im Ubertragungsbereich liegenden Antwortsender übertragen und dort dem Impulsfolgeerzeuger zugeführt, der daraufhin die Impulsgruppe abgibt. Etwa zur selben Zeit gelangt das Abfragesignal in der Abfragestation zum Impulsfolgeerzeuger und löst dort wie im Antwortsender die Erzeugung einer ähnlichen Impulsgruppe oder Impulsfolge aus. Eine Impulsabgabe- oder Impulsausgabeeinrichtung der Abfragestation, die auf das gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der abgefragten Station und eines lokal erzeugten Impulses vom Impulsfolgeerzeuger der Abfragestation anspricht, bewirkt, daß in der Koinzidenzschaltung ein Ausgangssignal gebildet wird, das in seiner Impulsform genau der vom Antwortsender gesendeten Impulsgruppe entspricht und die dem zu erkennenden Gegenstand zugeordneten Binärdaten darstellt.

Die Abgabeeinrichtung der Abfragestation spricht daher nur an, wenn der vom Antwortsender stammende Impuls und der vom Impulsfolgeerzeuger in der Abfragestation erzeugte Impulse von demselben Abfragesignal ausgelöst wurden und die gleiche zeitliche Lage haben. Daher ist keine weitere Synchronisiereinrichtung erforderlich. Wenn sie jedoch gewünscht wird, kann ein geeignetes Synchronisiersignal aus dem Impulsfolgeerzeuger für jede der entsprechenden Antwortstationen gewonnen und beispielsweise auf einer anderen Frequenz an die Abfragestation gesendet werden. Eine derartige Maßnahme würde die Einrichtungen des Antwortsenders nur wenig komplizieren, da ein Synchronisiersignal durch einfache Zusatzeinrichtungen erzeugt

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werden kann, indem ein Ausgangssignal an jedem der Ausgänge des Impulsfolgeerzeugers entnommen und ausgesendet wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt eine Nachrichtenübertragungsanordnung mit hoher Dateniiber- tragungsgeschwindigkeit dar, da die Sende- und Empfangseinrichtungen mit einer hohen Frequenz Impulse erzeugen und Antworten auf die Impulsgruppen geben. Es wird beispielsweise nur diejenige Zeit benötigt, die notwendig ist, um eine Gruppe aufeinan- derfolgender Impulse zur Darstellung der Kenndaten zu erzeugen. Das kann durch Bildung einer Gruppe mit relativ kurzen Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung zur Darstellung der Kenndaten äußerst schnell geschehen.

Die Anordnung nach der Erfindung macht es möglich, einfache Geräte zu verwenden, und man benötigt keine komplizierten Synchronisierschaltungen.

Der Impulsfolgeerzeuger kann sowohl beim Sender als. auch beim Empfänger beispielsweise in Form ao eines einfachen nichtlinearen Kettenleiters mit gesättigten Kernen od. dgl. ausgebildet sein, der auf Grund eines Abfrageimpulses eine Impulsgruppe mit zeitlich voneinander getrennten Impulsen erzeugt.

Eine andere passive Einrichtung zur Erzeugung as solcher Impulsgruppen kann beispielsweise eine lineare Verzögerungsleitung mit diskreten oder verteilten Belastungskomponenten sein. Die bekannte Beziehung zwischen der Bandbreite und der Anstiegszeit in linearen Schaltungen führt jedoch zu Schwierigkeiten, wenn eine Gruppe mit einer großen Anzahl von Impulsen benötigt wird. Es können aber ebensogut nichtlineare aktive Schaltungselemente, wie Transistoren oder Vakuumröhren, in Verbindung mit einer linearen Verzögerungsleitung verwendet werden, um eine Impulsgruppe für die Zwecke der Erfindung zu erzeugen. Derartige aktive Schaltungselemente erhöhen jedoch den Aufwand.

Beim folgenden Ausführungsbeispiel werden die Impulse auf drahtlosem Weg übermittelt. Dies ist das gebräuchlichste Verfahren. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese besondere Form der Signalübertragung beschränkt, da das Verfahren genausogut mit jeder anderen gleichwertigen Anordnung arbeiten kann. Wenn beispielsweise die abfragende und die abzufragende Station ortsfest sind, kann die die Kenndaten darstellende. Impulsgruppe über Kabel übertragen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand von Figuren beschrieben werden.

F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung nach der Erfindung;

F i g. 2 zeigt Zeitdiagramme von Impulsen, die von einem Impulsfolgeerzeuger, einer Impulswähleinrichtung und von einer Vergleichs- und Speicher- schaltung stammen;

Fig. 3 ist das Schaltbild der im Blockschaltbild der F i g. 1 angedeuteten Sendeeinrichtung nach der Erfindung;

F i g. 4 ist ein Schaltbild der in F i g. 1 angedeuteten Abfragestation;

Fig. 5 ist eine StromspannungskennIinie einer typischen Tunneldiode, die für bestimmte Geräte nach der Erfindung besonders geeignet ist;

F i g. 6 ist ein Schaltbild eines Teils der gesamten Anordnung mit einem abgeänderten Antwortsender;

F i g. 7 zeigt einen Teil einer aus Magnetelementen aufgebauten Verzögerungsanordnung.

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Das in F i g. 1 gezeigte Blockschaltbild einer Übertragungsanordnung nach der Erfindung enthält nur eine Antwort- und Abfragestation, obwohl sehr viele Antwortstationen und auch eine oder mehrere Abfragestationen verwendet werden können, die gewöhnlich an verschiedenen Stellen aufgestellt sind.

Jede Abfragestation soll die Möglichkeit haben, die Kenndaten von jeder der vielen Antwortstationen der Reihe nach zu einer bestimmten Zeit abzufragen. Die einzelne Eisenbahnwagen kennzeichnenden Daten können beispielsweise an mehreren verschiedenen Stellen entlang der Eisenbahnstrecke abgefragt werden, wenn der Zug die betreffenden Stellen erreicht. Wenn ein Eisenbahnwagen eine solche Stelle passiert, können Mittel erregt werden, die bewirken, daß das Abfragesignal von der an dieser Stelle angeordneten Abfragestation zur abzufragenden Station übertragen wird, die diese Übertragung ausgelöst hat. Da diese Betätigungseinrichtungen auch sicherstellen, daß der Wagen sich innerhalb des Ubertragungsbereiches befindet, wird dieses Signal von der Antwortstation empfangen und löst die Erzeugung einer Impulsgruppe aus. Diese bewirkt in Übereinstimmung mit einer fest eingestellten Impulswähleinrichtung, daß eine Impulsgruppe, die die besondere Kennung des Eisenbahnwagens darstellt, z. B. Besitzer und Wagennummer, an den Sender zur Übertragung nach der Abfragestation abgegeben wird Diese ausgesendeten Kenndaten in Form einer speziellen Gruppe zeitlich aufeinanderfolgender Impulse werden dann empfangen und an der Abfragestation einem Vergleich unterworfen. Die Antwortstatiohen der einzelnen Wagen eines Zuges werden der Reihe nach abgefragt und die zugehörigen Daten schnell und sicher gewonnen.

Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung enthält eine einzige Antwortstation A und eine Abfragestation B, die je einen passiven Schaltungsteil 1 bzw. 2 zur Erzeugung einer ähnlichen Gruppe von Impulsen als Antwort auf ein Abfragesignal aufweisen.

Die Antwortstation A enthält weiterhin einen Empfänger 3 zum Empfang des Abfragesignals der Abfragestation, ferner einen Impulswähler 4 zur Umsetzung der erzeugten Impulsgruppe in eine Gruppe von Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung zur Darstellung der auszusendenden Kenndaten und einen Sender 5 zur Aussendung der vorbestimmten Impulsgruppe an die Abfragestation auf einer Antwortfrequenz /2.

Die Abfragestation B enthält zusätzlich zum Impulsfolgeerzeuger 2 einen Impulsgenerator 6 zur Erzeugung des Abfragesignals und einen Sender 7 zur Aussendung dieses Signals an die entfernte Antwortstation auf einer ausgewählten Frequenz, der sogenannten Abfragefrequenz /1. Die Abfragestation weist ferner einen Empfänger 8 zum Empfang des Signals auf der Antwortfrequenz /2 vom Sender 5 der Antwortstation A und eine Vergleichs- und Speichereinrichtung 9 auf, die auf das gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der Station A und eines erzeugten Impulses von der Station B anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das genau mit der binären Information, die die Antwortstation kennzeichnet, übereinstimmt.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung ist folgende:

Wenn die kennzeichnende binäre Information der Antwortstation aufgenommen werden soll, wird der

Abfrageimpulsgenerator 6 erregt und das erzeugte Abfragesignal praktisch gleichzeitig dem Sender 7 und dem Eingang des Impulsfolgeerzeugers 2 zugeführt. Dieses Abfragesignal wird von der Antwortstation A durch den Empfänger 3 empfangen und S dem Eingang des Impulsfolgeerzeugers zugeführt. Durch die praktisch gleichzeitige Zuführung des Abfragesignals an die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 werden gleichartige Impulse mit ähnlicher zeitlicher Beziehung erzeugt.

Die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 sind vorgesehen, um eine vorbestimmte Gesamtzahl zeitlich aufeinanderfolgender Impulse als Antwort auf ein Abfragesignal zu erzeugen. In der Antwortstation werden diese Impulse einer Impulswähleinrichtung zugeführt, die eine den Kenndaten der betreffenden Antwort-Station zugeordnete Impulsgruppe abgibt, während in der Abfragestation jeder Impuls je einer Vergleichsschaltung zugeführt wird. Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung sind z. B. zehn Impulse gezeigt. Bei der *> Verwendung einer größeren Anzahl von Einheiten ist es möglich, die Gesamtzahl der erzeugten Impulse größer zu wählen, um entsprechend mehr Impulsgruppenkombinationen erzeugen zu können. Bei dreißig Impulsen würden sich 2^S0 verschiedene Code- as kombinationen ergeben, was zweifelsohne für die meisten Anwendungen ausreicht.

In den Zeichnungen und in der Beschreibung ist zur Vereinfachung nur eine Gesamtgruppe von zehn Impulsen gewählt worden. Die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 der beiden Stationen sind im wesentlichen gleichartig aufgebaut. Es muß allerdings lediglich die Anzahl der erzeugten Impulse bei beiden Stationen gleich sein. Für die Einrichtungen zur Erzeugung der Impulsfolge in den einzelnen Stationen gilt dies nicht. Da der Impulsfolgeerzeuger der Erfindung besonders zum Gebrauch bei dem Verfahren nach der Erfindung geeignet ist, weil er sehr einfach, billig, stabil, passiv und weitgehend fehlerfrei ist, sind die beiden in den Zeichnungen dargestellten und in der Be-Schreibung beschriebenen Stationen mit je einem Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 der gleichen Art ausgerüstet; die Schaltungseinzelheiten werden später bei der Beschreibung der F i g. 3 und 4 angegeben.

Die Impulswähleinrichtung 4 der Antwortstation wählt bestimmte Impulse des Impulsfolgeerzeugers 1 der Abfragestation aus, um die Kenndaten darzustellen, die zurückübertragen werden sollen. So kann bei der Auswahl beispielsweise eine Anordnung von positiven und negativen Impulsen aus der zuerst er- 5» zeugten Impulsgruppe erzeugt werden, oder bestimmte der zuerst erzeugten zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse können gelöscht werden, so daß eine Impulsfolge oder Impulsgruppe entsteht, deren Impulse bezüglich der Anzahl und Anordnung von den Impulsen der zuerst erzeugten Gruppe abweichen. Diese beiden Möglichkeiten können z. B. durch Umkehren, Auslassen oder Kurzschließen einzelner Impulse der Ausgangsimpulsreihe ausgeführt werden.

Das Ausgangssignal des Impulswählers 4 stellt die kennzeichnende Binärinformation in der Form einer Gruppe von Impulsen vorbestimmter Zahl und Anordnung dar. Das ist besonders aus der F i g. 2 zu erkennen. Fig. 2a zeigt den Verlauf eines Ausgangssignals des Impulsfojgeerzeugers 1. Die sich entspre- chenden Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 erzeugen einander ähnliche Impulsgruppen, welche durch ein Abfragesignal praktisch gleichzeitig ausgelöst und daher

synchronisiert sind. Fig. 2b zeigt den Verlauf von Ausgangssignalen des Impulswählers 4, der eine besondere Impulsgruppe erzeugt, die eine binäre Informationskennzeichnung in der Form von positiven und negativen Impulsen darstellt, wobei ein positiver Impuls die binäre 1 und ein negativer Impuls die binäre O wiedergibt. In ähnlicher Weise zeigt F i g. 2 c den Verlauf einer Impulsgruppe, die eine binäre Information darstellt, bei welcher das Vorhandensein oder das Fehlen eines' Impulses die binäre 1 oder O wiedergibt.

Die binäre Information in Form einer Guppe zeitlich aufeinanderfolgender Impulse wird dem Sender 5 zur Übertragung auf der Antwortfrequenz /2 zur Abfragestation zugeführt. Die Impulse, die übertragen werden sollen, können z. B. dazu verwendet werden, um den Sender 5 ein- und auszutasten oder um eine Amplituden- oder Frequenzmodulation eines Trägers durchzuführen. Es kann' aber auch eine kombinierte Amplituden- und Frequenzmodulation des Trägers in bekannter Weise durchgeführt werden.

Die Impulse werden durch den Empfänger 8 der Abfragestation aufgenommen und zusammen mit den Impulsen vom Impulsfolgeerzeuger 2 einer Vergleichs- und Speicherschaltung 9 zugeführt.

Die Vergleichs- und Speicherschaltung 9 spricht auf das gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der Antwortstation und eines lokal erzeugten Impulses des Impulsfolgeerzeugers 2 der Abfragestation an und erzeugt ein Ausgangssignal, das genau mit dem von der Antwortstation übertragenen Binärkennwert übereinstimmt. Die Vergleichs- und Speicherschaltung 9 kann z. B. mehrere UND-Glieder enthalten, von denen je eines jedem der durch den Impulsfolgeerzeuger 2 erzeugten Impulse zugeordnet ist. Ein Ausgangssignal wird nur dann erzeugt, wenn die Impulse sowohl vom Empfänger 8 als auch vom Impulsfolgeerzeuger 2 am Eingang des zugehörigen UND-Gliedes zeitlich übereinstimmen. Die Ausgangssignale der entsprechenden UND-Glieder stellen die übertragene binäre Kennzeichnung dar und können einer Auswertungseinrichtung zugeführt werden, um die gewünschten Daten in besser passender Form in an sich bekannter Art und Weise zu erhalten. Dieses Ausgangssignal kann auf verschiedene Weise verwendet werden, je nachdem, wie die Information gebraucht werden soll. Die codierte Information kann z. B. decodiert, gespeichert oder dazu verwendet werden, geeignete Druckeinrichtungen oder andere gewünschte Apparate zu speisen.

F i g. 3 zeigt ein Schaltbild der Einrichtung, die für die Antwortstation verwendet werden kann. Um Eisenbahnwagen zu identifizieren, benötigt z. B. jeder Wagen nur eine einfache und billige Einrichtung nach Fig. 3. In Fig. 3 ist ein Empfänger3, ein Impulsfolgeerzeuger 1, ein Impulswähler 4 und ein Sender 5 dargestellt, die entsprechend dem Blockschaltbild der F i g. 1 zusammenwirken.

Wie oben beschrieben, kann die binäre Information in verschiedener Weise dargestellt sein, entweder durch eine Gruppe positiver und negativer Impulse oder durch eine Gruppe von Impulsen, bei denen das Vorhandensein von Impulsen oder positive Impulse eine binäre 1 darstellen und das Fehlen von Impulsen oder das Vorhandensein negativer Impulse die binäre O darstellen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Beispiel, bei welchem das Vorhandensein der Impulse eine binäre 1 und das Feh-

Ien eines Impulses eine binäre 0 ergibt. Es ist jedoch für den Faclunann zu -erkennen, daß bei Benutzung positiver und negativer Impulse einige dem Fachmann geläufige Änderungen im Impulswähler und in der Übertragungseinrichtung erforderlich sind. Die positiven Impulse können z. B. mit einer ersten Frequenz und die negativen Impulse mit einer zweiten Frequenz übertragen werden. Oft ist es wünschenswert,, für die Übertragung an Stelle eines fehlenden Signal ein Signal entgegengesetzter Polarität zu verwenden.

In Fig.3 kann der Empfänger 3 ein einfacher Kristalldetektor sein, der eine Kristalldiode 10 und einen Parallelresonanzkreis 11 mit einem Kondensator 12 und einer Induktivität 13 enthält. Das Gleichstromausgangssignal tritt bei Zuführung eines Trägersignals an einem Kondensator 14 und einem Widerstand 15 auf und wird an Klemmen 16 und 17 abgenommen.

Der Ausgang des Empfängers 3 ist mit den Ein- ao gangsklemmen 18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers verbunden. Dieser enthält einen Kettenleiter mit mehreren Abschnitten zur Erzeugung der zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse als Antwort auf ein Abfragesignal. Es sind mehrere Abschnitte 20 bis 29 gezeigt, um zehn Impulse zu erzeugen. Wie vorstehend beschrieben wurde, müssen mehr Abschnitte vorgesehen werden, wenn mehr Impulse benötigt werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung des Impulsfolgeerzeuges 1 sind nur zehn Abschnitte dargestellt, die dazu dienen, zehn zeitlich getrennte Impulse zu erzeugen.

Jeder Abschnitt des Impulsfolgeerzeugers 1 enthält eine Spule 30 und eine Spule 31 mit einem sättigungsfähigen Kern. Diese beiden Bauteile können getrennt angeordnet oder in einer zusammengesetzten Spule enthalten sein, deren Kern sowohl gesättigtes als auch nichtgesättigtes'Material in an sich bekannter Weise enthält. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Widerstand an Stelle der Spule 30 verwendet werden, der, obwohl er Energie verbraucht, mit Rücksicht auf die Herstellungskosten erwünscht sein kann.

Der Kern 31 ist mit genügend Windungen ver' sehen, um seine Sättigung durch das Ausgangssignal zu erreichen, das von dem Empfänger 3 abgegeben wird. Das Ausgangssignal des Empfängers 3 kann auch einem Transformator zugeführt werden, um die Größe des Stromes an den Anschlußklemmen 18 und 19 zu erhöhen, so daß nur ein einziger Draht benötigt wird, auf den die Kerne aufgesteckt oder ge- stapelt werden können. Der Kondensator 32 ist mit einem Parallelwiderstand und mit der Leitungzwischen den Abschnitten verbunden. Die Leitung wird mittels eines Widerstandes 66 oder durch einen Kurzschluß abgeschlossen.

Windungsschleifen 33 sind magnetisch mit den Kernen 31 gekoppelt und sollen auf den Flußwechsel in den Kernen 31 ansprechen. Die Kerne werden der Reihe nach mit fortschreitender Wellenfront des Abfrageimpulses entlang der Leitung gesättigt. Ein Im- puls wird an jeder Koppelwindung 33 durch den Flußwechsel in jedem der Kerne 31 erzeugt. Jeder Impuls ist um eine vorbestimmte Zeit gegenüber dem Beginn des Abfrageimpulses versetzt, der von dem Empfänger 3 stammt. Die zeitliche Verschiebung zwischen.den Ausgangsimpulsen ist durch den Kern 31, die Induktivität 30 und die Größe des Kondensators 32 in jedem Abschnitt bestimmt. Die Ausgänge der Koppelwindungen 33 sind in Reihe verbunden, so daß eine Gruppe zeitlich versetzter Impulse erzeugt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß der Impulsfolgeerzeuger nur aus passiven Schaltelementen besteht und keine Stromquelle enthält und daß die Impulse in den zugehörigen Abschnitten erzeugt werden.

Da eine Gruppe von Impulsen besonderer Anzahl und Anordnung zur Kennzeichnung bestimmter Daten dient, werden in jedem Falle nur bestimmte von den erzeugten Impulsen ausgewählt. Die Impulswähleinrichtung 4 besteht z. B. aus einer Gruppe von Schaltern mit beweglichen Schaltarmen 34, die dazu verwendet werden können, um nur einzelne bestimmte Kopplungswindungen in Serie zu schalten. Wie z. B. in F i g. 3 gezeigt ist, liegen die Koppelwindungen in den Teilabschnitten 22, 23 und 27 nicht in der Serienausgangsleitung, und die Kennzeichnung wird durch eine Impulsgruppe nach Fig. 2c dargestellt, in der diese Impulse fehlen. Die Fehlimpulse sind gestrichelt gezeichnet, um ihre zeitliche Lage gegenüber den ursprünglich erzeugten Impulsen des Impulsfolgeerzeugers 1 zu zeigen. Ein Umschalter kann an Stelle des einzelnen Schaltarmes 34 verwendet werden, mit welchem eine Impulsgruppe nach Fig. 2b zur Darstellung der gleichen Kennzeichnung erzeugt wird. Die Binärzahl 1 wird z. B. durch einen positiven Impuls und die Binärzahl 0 durch einen negativen Impuls dargestellt. Die Impulsgruppe wird dann den Eingangsanschlüssen 35 und 36 des Senders 5 zugeführt. Obgleich jeder beliebige Sender verwendet werden kann, wird ein einfacher, wenig Energie beanspruchender Tunneldiodensender bevorzugt. Ein derartiger Sender ist einfach, billig und sehr widerstandsfähig und kann mit der geringen Energie, die aus dem Impuls des Impulserzeugers 1 gewonnen wird, sehr zuverlässig betrieben werden.

Der Sender 5 enthält eine Tunneldiode 37, einen Parallelresonanzkreis mit einem Kondensator 38 und einer Spule 39 sowie eine Wicklung 40, die als Antenne für die Ausstrahlung des Signals dienen kann. Die Tunneldiode 37 ist mit dem einen Ende der Kopplungswindungen 33 über die Leitung 41 verbunden. Das andere Ende der in Serie geschalteten Koppelwindungen 33 ist mit dem Parallelresonanzkreis über die Leitung 42 verbunden. Ein Siebkondensator 67 ist parallel zu den in Reihe liegenden Windungen geschaltet.

Bekanntlich hat eine Tunneldiode in dem unteren Vorwärtsspannungsbereich ihrer Stromspannungskennlinie einen negativen Widerstand. Da die Reihenschaltung der Koppelwindungen einen verhältnismäßig niedrigen Widerstand für Gleichstrom hat, ist die Tunneldiode an eine Spannungsquelle niedriger Impedanz angeschlossen. Wenn ein Impuls vom Impulsfolgeerzeuger 1 den Anschlüssen 35 und 36 des Senders 5 zugeführt wird, entsteht eine Vorspannung im negativen Widerstandsbereich. Dieser niedrige Widerstand bewirkt, daß die Gleichstromlastkennlinie eine solche Neigung hat, daß sie die Stromspannungskennlinie der Tunneldiode nur an einem Punkt schneidet Mit einer solchen Gleichstromlastkennlinie wird ein Schalten der Tunneldiode verhindert, und mit einer entsprechenden Spannung kann ein Arbeitspunkt in dem negativen Widerstandsbereich gefunden werden. Unter diesen Bedingungen erzeugt die Tunneldiode Schwingungen einer Frequenz, bei der die

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höchste Impedanz wirksam ist. Die höchste Impedanz wird der Tunneldiode in der Senderschaltung 5 durch die Parallelschaltung des Kondensators 38 und der Spule 39 bei der zugehörigen Parallelresonanzfrequenz dargeboten.

Wenn ein Impuls den Senderanschlüssen 35 und 36 zugeführt wird, werden Schwingungen erzeugt, sobald die Spannung parallel zur Tunneldiode einen Arbeitspunkt in dem negativen Widerstandsbereich herbeiführt, vorausgesetzt, daß der absolute Wert des negativen Widerstandes niedriger ist als der Resonanzwiderstand. Die Schwingungen reißen ab, sobald der absolute Wert des mittleren negativen Widerstandes größer als der Resonanzwiderstand wird. Die Impulsspannung der Koppelwindungen 33 sollte daher vorzugsweise so groß sein, daß die Spannung an der Tunneldiode 37 nicht die höchste Spannungsgrenze des negativen Widerstandsbereiches der verwendeten Tunneldiode übersteigt.

Der Vorwärtsspannungsbereich, in dem sich der negative Widerstand der Tunneldiode einstellt, hängt von dem verwendeten Halbleitermaterial ab. Typische Spannungsbereiche für den negativen Widerstandsbereich können z. B. ungefähr 0,04 bis 0,3 Volt für Germaniumdioden sein, während für eine Galliumarseniddiode der Bereich ungefähr 0,12 bis 0,5 Volt beträgt.

Die oben beschriebene Einrichtung ist alles, was an einer der vielen Antwortstationen benötigt Wird, um z. B. die einzelnen Eisenbahnwagen zu erkennen. Die benötigte Schaltung ist sehr einfach. Nur eine sehr kleine Zahl verhältnismäßig billiger Schaltelemente wird benötigt, und die Einrichtung kann schnell hergestellt werden und ist frei von Fehlern, was größte Bedeutung auch bei allen Arten von Nachrichtenübertragungsverfahren hat, bei denen die Kennzeichen'aus einer großen Anzahl von Einheiten als Antwort auf ein Abfragesignal einer Abfragestation ermittelt werden sollen.

In F i g. 4 ist ein Schaltbild einer Einrichtung dargestellt, die in einer Abfragestation gemäß der Efindüng verwendet wird. In Fig.4 sind der Abfrageimpulsgenerator 6, der Sender 7 und der Empfänger 8 als Blockschaltbild dargestellt, da diese Einrichtungen in an sich bekannter Weise ausgeführt sein können. Der Empfänger 8 sollte genügend Bandbreite haben, um die Impulsgruppen zu empfangen, und genug Verstärkung, um die entsprechenden UND-Glieder sicher zu betätigen.

In F i g. 4 ist der Tmpulsfolgeerzeuger 2 als eine Einheit gezeigt, die ähnlich wie der Impulsfolgeerzeuger 1 der Antwortstation ausgeführt ist. Der Impulsfolgeerzeuger 2 enthält auch Abschnitte 20 bis 29, von denen jeder eine einfache Anordnung von SchaItungselementcn enthält, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Das Ausgangssignal des Abfrageimpulsgenerators 6 wird dem Sender 7 und auch den Eingangsanschlüssen 18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers 2 zugeführt, um zu bewirken, daß Impulse in den Koppelwindungen 33 erzeugt werden, mit denen jeder Abschnitt 20 bis 29 ausgestattet ist. Jeder der so erzeugten Impulse ist zeitlich gegenüber dem Abfrageimpuls vom Impulsgenerator 6 versetzt. Für die dargestellte Schaltung mit den Windungen 33, die den Flußwechsel in den Kernen 31 feststellen, sollte der Abfrageimpuls länger sein als die Zeit, die nötig ist, um sämtliche erforderlichen Impulse zu erzeugen. Bei einem Tm-

pulsfolgeerzeuger 1 und 2 mit einer Leistungsfähigkeit von zehn Impulsen und mit einem Abstand von je 1 Mikrosekunde muß ζ. Β. die Dauer des Abfrageimpulses des Impulsgenerators 6 ungefähr 12 bis 15 Mikrosekunden betragen. Ein typischer Impuls dieser Art ist F i g. 2e gezeigt. Wenn jedoch das Ausgangssignal der Spule 31 auf andere Weise entnommen wird, kann man eine wesentlich kürzere Impulsdauerverwenden. _ ,

ίο Das Ausgangssignal jedes Abschnitts 20 bis 29 wird über einen Widerstand 43 den Eingangsanschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt. Das Ausgangssignal des Empfängers 8 wird über eine gemeinsame Verbindung 55 und über Widerstände 56 den Anschlüssen 44 der TJND-Glieder 45 bis 54 zugeführt.

Jedes UND-Glied 45 bis 54 enthält eine Tunneldiode 57, die mit einem Anschluß mit dem Eingang 44 und dem anderen Anschluß mit einer Quelle eines

ao entsprechenden Potentials, z. B. mit Masse, verbunden ist. Die Tunneldioden 57 haben eine Gleichstromvorspannung, die zwei stabile Arbeitspunkte ergibt. Die Vorspannungsquelle ist schematisch als eine Batterie 58 dargestellt, die an einer Seite über den

»5 Widerstand 59 mit dem Leiter 55 verbunden ist, während die andere Seite an Masse liegt. Die Werte der Widerstände 43 und 56 in jedem UND-Glied und die Vorspannung sind in bezug auf die empfangenen und die örtlich erzeugten Impulse so gewählt, daß die

3» Tunneldiode bei weniger als! zwei Impulsen am Anschluß 44 an ihrem der niedrigen Spannung zugeordneten Punkt arbeitet. Dabei kann die Spannung einen . Wert haben, der unter der Spännung liegt, bei der der Strom den Scheitelwert erreicht. Mit mindestens zwei Impulsen am Anschluß 44 hat jedoch die Tunneldiode 57 eine höhere Spannung als diejenige Spannung, die dem Tunneldiodenscheitclstrom entspricht, so daß ein Übergang auf einen zweiten festen Arbeitspunkt mit höherer Spannung erfolgt. Man kann jedoch auch den Arbeitspunkt mit weniger als zwei Eingangsimpulsen auf den höheren Spannungswert legen, so daß beim Auftreten von zwei Eingangssignalen eine Umschaltung auf den Arbeitspunkt niedriger Spannung erfolgt.

Der Betrieb der Tunneldiode wird an Hand der F i g. 5 erläutert, die eine Stromspannungskennlinie der Tunneldiode darstellt. Eine Lastkennlinie A stellt die Vorspannungsbedingungen dar, wenn kein empfangenes oder örtlich erzeugtes Signal am Anschluß 44 des Tunneldioden-UND-Gliedes anliegt. Die Lastkennlinie A zeigt den unteren Arbeitspunkt 60 und den oberen Arbeitspunkt 61. Mit weniger als zwei Eingangsimpulsen bleibt der Arbeitspunkt an einer Stelle der Kennlinie, die einer Spannung entspricht, die geringer ist als die, die dem Tunneldiodenscheitelstrom entspricht. Bei Zuführung von mindestens zwei Signalen wird die Spannung, die dem Tunneldiodenspitzenstrom entspricht, überschritten. Dadurch wird ein Übergang auf den der höheren Spannung zugeordneten Arbeitspunkt 61 bewirkt. Dieser Wechsel in der Tunneldiodenspannung liefert an den Anschlußklemmen 62 und 63 ein Ausgangssignal des UND-Gliedes.
Beim Betrieb der Einrichtung werden die binären Daten, die die übertragenden Kenndaten darstellen, z. B. durch eine bestimmte Einstellung der Schaltarme 34 der Impulswähleinrichtung eingestellt. Jede Antwortstation ist anders eingestellt. Während diese

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Einsleilung zur Vereinfachung als Stellung der kein Ausgangssignal an ihren Ausgängen 62 und 63, Schaltarme 34 dargestellt ist, kann sie auch durch und kein Impuls ist in F i g. 2 e für diese gezeigt, verschiedene andere bekannte Mittel erfolgen. Bei Die einzelnen Ausgangssignale der UND-Glieder vielen Anwendungen müssen die Herstellungskosten 45 bis 54 entsprechen in ihrer Zahl und der für die Antwortstationen möglichst niedrig gehalten 5 zeitlichen Lage den übertragenen Impulsgruppen, die werden, so daß die Einrichtung so billig wie möglich die Kenndateu der betreffenden Antwortstation darsein muß. Die Schalter schalten die verschiedenen stellen.

Koppelwindungen 33 der Abschnitte 20 bis 29 um, In den Impulsfoigeerzeugern 1 und 2 sind Mittel so daß sich verschiedene Impulsgruppen für die zum Zurückführen der Kerne 31 in ihren ursprüngKenndaten ergeben. Ein Beispiel für eine Impuls- io liehen Remanenzzustand und zur Rückführung der gruppe ist in Fig. 2bgezeigt. Tunneldioden in den UND-Gliedern 45 bis 54 auf

Die als Antwort auf einen vom Empfänger 3 emp- ihren ursprünglichen Arbeitspunkt vorgesehen. Zu

fangenen Abfrageimpuls erzeugten Impulse werden diesem Zweck kann an jedem Impulsfolgeerzeuger 1

dem Sender 5 zugeführt. Bei jedem ausgewählten Im- und 2 «in Kondensator 64 verwendet werden, der in

puls wird der Sender kurzzeitig erregt, so daß jedes- 15 Reihe mit dem Abfragesignaleingang nach F i g. 3

mal Trägerwellenimpulse von der Dauer und der zeit- und 4 verbunden ist. Wenn das Abfragesignal an den

liehen Lage der Impulse der Impulswähleinrichtung 4 Anschlüssen 18 und 19 anliegt, wird eine Impuls-

durch Tastung des Senders 5 entstehen. gruppe ausgelöst, und der Kondensator 64 beginnt

Die .Vergleichschaltung der Abfragestation wird sich aufzuladen. Am Ende des Abfrageimpulses entdurch Zuführung des Abfrageimpulses von dem Im- ao lädt sich der Kondensator 64; dabei werden die pulsgenerator 6 zu dem Sender 7 zur Aussendung an Kerne 31 der Abschnitte 20 bis 29 der Impulsfolgedie Antwortstation und durch Zuführung zu den Ein- erzeuger 1 und 2 zurückgesetzt. Die Entladung des gangsanschlüssen des Impulsfolgeerzeugers 2 betätigt. Kondensators 62 in den Impulsfolgeerzeuger 2 kann Der Abfrageimpuls wird dem Impulsfolgeerzeuger 2 bewirken, wenn es gewünscht wird, daß die Tunnelzugeführt und bewirkt, daß ein Impuls in jedem der 35 dioden in den UND-Gliedern auf ihren ursprüngAbschnitte 20 bis 29 erzeugt wird. Diese Impulse liehen Arbeitspunkt zurückgeführt werden. Je nachsind mit den Impulsen synchronisiert, die vom Im- dem, wie die empfangenen Daten verarbeitet werden pulsfolgeerzeuger 1 der Antwortstation erzeugt wer- sollen, kann dies jedoch nicht immer wünschenswert den. Die Impulse werden einem UND-Glied züge- sein. Die Tunneldioden bleiben dann in dem Arbeitsführt, das dem betreffenden Impuls zugeorgnet ist. 30 zustand, in den sie gebracht worden sind, um die Da-Das Ausgangssignal des Abschnitts 20 wird z. B. dem ten, wenn dies gewünscht wird, für eine längere Zeit-UND-Glied 45 zugeführt, das' Ausgangssignal des dauer zu speichern. Ein Zurückstellen kann dann Abschnitts 21 dem UND-Glied 46 usw., bis das Aus- mittels einer entgegengesetzt gerichteten Spannung gangssignal des Abschnitts 29 dem UND-Glied 54 erfolgen.

zugeführt wird. Die zeitlich aufeinanderfolgenden 35 Es gibt viele andere bekannte Mittel, um einen

Impulse, die von der Antwortstation durch den Emp- Rückstellvorgang auszulösen; das benutzte Verfahren

fänger 8 aufgenommen werden, werden über die ge- und die Schaltungsdetails werden unter BerUcksichti-

meinsame Verbindung 55 allen UND-Gliedern 45 bis gung der gewünschten Speicherzeit, der Kosten der

54 zugeführt. Die Tunneldioden-UND-Glieder erzeu- Einrichtungen und anderen praktischen Bedingungen

gen ein Ausgangssignal nur dann, wenn mindestens 40 sowie nach der endgültigen Verwendung der emp-

zwei Impulse an ihrem Eingang vorhanden sind; fangenen Daten ausgewählt.

wenn kein Empfängerimpuls der Antwortstation an Ein anderes Beispiel einer geeigneten Riickstell-

einem der UND-Glieder vorhanden ist und nur der einrichtung ergibt sich aus F i g. 7. Die Kerne 31 der

erzeugte Impuls zugeführt wird, erfolgt keine Schal- Abschnitte 20 bis 29 des Impulsfolgeerzeugers kön-

tung der Tunneldiode. 45 nen so vorgespannt werden, daß jeder Kern bei der

Es sei z. B. angenommen, daß die Kenndaten eine Zuführung des Abfragesignals vom Impulsfolgeerzeu-

Impulsgruppe nach Fig. 2c sind. Diese Impulse wer- ger in seinen anderen Arbeitszustand geschaltet wird

den vom Empfänger 8 empfangen und über die Lei- und unter dem Einfluß der Vorspannungsquelle in

tung 55 den Anschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Dies kann z. B.

54 zugeführt. Der erste im Impulsfolgeerzeuger 2 er- so mittels einer Vorspannungsquelle oder magnetisch

zeugte Impuls wird dem UND-Glied 45 zugeführt, mittels eines Permanentmagneten erreicht werden,

das einen gleichen Impuls von der Antwortstation In F i g. 6 ist nur ein Teil einer Antwortstation und

über den Empfänger 8 empfängt, so daß eine Um- einer Abfragestation gezeigt, um diese Einrichtung

schaltung erfolgt, die ein Ausgangssignal an den An- zur Rückstellung der Kerne des Impulsfolgeerzeu-

schlüssen 60 und 61 erzeugt. Dies ist in Fig. 2d als 55 gers 1 zu erläutern. Der Impulsgenerator 6 der Ab-

Ausgangssignal des UND-Gliedes 45 gezeigt. Der- fragestation erzeugt zusätzlich zum Abfragesignal ein

artige Impulse werden auch von den UND-Gliedern Rückstellsignal, das die gleiche Charakteristik und

46, 49, 50, 51, 53 und 54 empfangen. Diese Aus- Zeitdauer wie das vorher erzeugte Abfragesignal hat.

gangssignale sind in der Fig. 2d als Ausgangssignale Dieses Rückstellsignal wird entweder einem getrenn-

der betreffenden UND-Glieder gezeigt und haben je 60 ten Sender oder mittels geeigneter Schalteinrichtun-

eine charakteristische zeitliche Lage. Obgleich die gen dem Sender 7 zur Übertragung auf einer Riick-

UND-Glieder 47, 48 und 52 einen örtlich erzeugten Stellfrequenz /3 zugeführt.

Impuls von den zugehörigen Abschnitten 22, 23 und Eine zusätzliche Empfangseinrichtung 65 der Ant-27 des Impulsfolgeerzeugers 2 erhalten haben, emp- wortstation ist ähnlich ausgeführt wie der Empfänfangen sie jedoch keinen Impuls von der Antwort- 65 ger 3, jedoch ist die Kristalldiode 10 in entgegenStation über den Empfänger 8 und die Verbindung gesetzter Richtung gepolt, so daß auch die Ausgangs-55. Da nur ein Eingangssignal an den Anschlüssen spannung an den Anschlüssen. 16 und 17 die ent- ' 44 dieser UND-Glieder vorhanden ist, ergibt sich gegengesetzte Polarität hat. Dieses Signal von ent-

Claims

gegengesetzter Polarität wird den Anschlüssen 18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers 1 zugeführt, z.B. durch einen zugehörigen Widerstand, und bewirkt, daß die Kerne 31 in ihren anfänglichen Remanenzzustand zurückgestellt werden. Die Anordnung ist S wieder im Abfragezustand und bereit, auf ein Abfragesignal einer anderen Abfragestation eine Ant-, wort zu geben. Bei einer weiteren Ausführungsform, bei der zur Erhöhung des Stromes ein Stromwandler verwendet wird, so daß alle Kerne 31 mit einem einzigen Leiter gekoppelt werden können, kann die Rückflanke des Abfragesignals dazu verwendet werden, alle Kerne ohne den Gebrauch des Kondensators 64 zurückzustellen. Andere billige passive Mittel, die nach der Erfindung zur Erzeugung einer Gruppe aus zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen als Antwort auf ein Abfragesignal geeignet sind, bestehen aus einer magnetischen Verzögerungseinrichtung 70 nach F i g. 7. In F i g. 7 ist ein Teil der die zehn Impulse erzeu- ao genden magnetischen Einrichtung 70 gezeigt. Der magnetische Kern 70 ist vorzugsweise aus einem Werkstoff hergestellt, der eine weitgehend rechteckige Hysteresisschleife hat. Der Kern 70 hat einen Eingangsschenkel 71 und zehn Ausgangsschenkel 72 bis as 81, von denen nur die Schenkel 72, 73 und 81 gezeigt sind. Obgleich die Zeichnung nicht maßstäblich ist, sollte der Eingangsschenkel 71 einen Mindestquerschnitt haben, der mindestens gleich der Summe der zusammengefaßten Mindestquerschnitte der anderen Ausgangsschenkel ist, um so einen Rückschluß für den zurückfließenden Sättigungsfluß durch alle Ausgangsschenkel zu bilden. Der Kern 70 kann auch konisch sein, da die Mindestquerschnitte der oberen und unteren Teile des Kernes, die notwendig sind, um einen Fluß aufzunehmen, der alle Ausgangsschenkel sättigt, links vom Schenkel 72 größer sein müssen als links vom Schenkel 73 usw. Die Z.ahl der Ausgangsschenkel kann beliebig sein. Der Kern 70 der F i g. 7 hat so viele Ausgangsschenkel, wie Impulse in einer Gruppe vorgesehen sind. Eine Eingangswicklung 82 ist um den Eingangsschenkel 71 und Ausgangswindungen 81, 84, 91 und 92 sind.um die Schenkel 72, 73, 80 und 81 herumgelegt. Das eine Ende jeder Ausgangswindung ist mit einer gemeinsamen Masseverbindung 93 verbunden, während das andere Ende jeder Windung an die Anschlüsse 94,95,102 bzw. 106 gelegt ist. Wenn beim Betrieb ein Abfrageimpuls nach Fig. 2e dem Anschluß 104 der Eingangswindung 82 zugeführt wird, entstehen an den Anschlüssen 94 bis 103 entsprechende Impulse. Wenn die Ausgangswindungen, die den Schenkeln 72 bis 81 des Kernes 70 zugeordnet sind, in Serie geschaltet sind, wird eine Gruppe von Impulsen nach F i g. 2 a erzeugt. Wenn jedoch die Ausgangsschenkel nach F i g. 3 verbunden sind, werden die Ausgangsimpulse der Fig. 2d von den Ausgangsschenkeln 72 bis 81 erzeugt. Da dieses magnetische Schaltelement eine Gruppe einander zeitlich folgender Impulse als Antwort auf ein vorge- sehenes Abfragesigna] erzeugt, ist es als Impulsfolgeerzeuger 1 oder 2 oder für beide geeignet. Die beschriebene Nachrichtenübertragungsanordnung überträgt Daten, die vorher einer großen Anzahl individueller Gegenstände zugeordnet worden sind, von denen jeder einen Antwortsender aufweist. Die Kenndaten werden in der Form einer Gruppe von Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung auf einen Empfänger und eine Vergleichsschaltung in der Abfragestation als Antwort auf ein Abfragesignal übertragen. Die Abfragesignale werden von einer vorbestimmten Anzahl von Antwortstationen der Reihe nach empfangen und bewirken, daß die Kenndaten in eine besondere codierte Impulsgruppe umgesetzt und zur Abfragestation zurückübertragen werden. Diese codierten Kenndaten werden durch Empfangseinrichtungen der Abfragestation empfangen und in einer Vergleichsschaltung mit zeitlich synchronisierten Impulsen verglichen, die in Abhängigkeit von demselben Abfragesignal erzeugt werden. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung kann gespeichert, docodiert oder zum Ausdrucken, zur Datenverarbeitung oder in anderer Weise verwendet werden. Die Einrichtungen in jeder der vielen Antwortstationen werden vom Abfragesignal selbst betätigt und erregt, so daß keine Stromquellen, Batterien oder andere Energiequellen benötigt werden. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erkennen von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung, bei dem ein hochfrequenter Abfrageimpuls mittels einer Trägerfrequenz von einer Abfragestation zu dem Antwortsender eines Gegenstandes drahtlos übertragen wird und bei dem jedem Antwortsender den betreffenden Gegenstand kennzeichnende Kenndaten zugeordnet sind, die in Form von! codierten hochfrequenten Impulsen unter Ausnutzung der Energie des empfangenen Abfrageimpulses von dem Antwortsender zur Abfragestation übertragen werden, in der die empfangenen codierten Impulse decodiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Antwortsender empfangene Abfrageimpuls in eine Impulsfolge mit einer vorbestimmten Anzahl von gleichmäßig aufeinanderfolgenden Impulsen umgewandelt wird, daß diese Impulsfolge entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders binär codiert und anschließend mittels eines hochfrequenten Trägers, dessen Frequenz von der Trägerfrequenz des Abfrageimpulses abweicht, zur Abfragestation übertragen wird, und daß die codierte Impulsfolge zwecks Synchronisation zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge, die in der Abfragestation aus dem Abfrageimpuls gewonnen wird und die der aus dem Abfrageimpuls in den Antwortsender erzeugten Impulsfolge entspricht, einer Koinzidenzschaltung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die binär codierte Impnbfolge dadurch erzeugt wird, daß entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders bestimmte Impulse der aus dem Abfrageimpuls gewonnenen Impulsfolge unterdrückt werden.

3. Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Empfänger (3) verbundener passiver Impulsfolgeerzeuger (1) über mehrere Ausgangsleitungen, an denen auf Grund des Abfragesignals nacheinander jeweils ein Impuls auftritt, an eine Impulswähleinrichtung (4) angeschlossen ist, die entsprechend den Kenndaten die

binär codierte Impulsfolge erzeugt und dem Sender (5) zuführt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Impulsfolgeerzeuger enthaltene nichtlineare Verzögerungsleitung (1,2) s mehrere Leitungsabschnitte mit Abgriffen aufweist, die die Ausgangsleitungen des Impulsfolgeerzeugers darstellen.

5. Anordnung nach einem oder beiden Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß to jeder Leitungsabschnitt eine Wicklung (31) auf einem sättigungsfähigen Magnetkern enthält, so daß jeweils ein Magnetkern eines Abschnitts eine vorbestimmte Zeit später den Sättigungswert erreicht als der vorhergehende Abschnitt, und daß Ausgangswicklungen (33) auf den Kern vorgesehen sind, die entsprechend den Kenndaten des betreffenden Antwortsenders mittels Schalter (34) derart in Reihe geschaltet sind, daß am Ausgang (35, 36) der Impulswähleinrichtung (4) so die den betreffenden Antwortsender kennzeichnende binär codierte Impulsfolge entsteht.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestufe des Antwortsenders eine Tunnel- »5

diode (37) in einer Oszillatorschaltung (5) enthält, die derart, vorgespannt ist, daß beim Auftreten eines Impulse der codierten Impulsfolge der Arbeitspunkt der Tunneldiode im Bereich des negativen Widerstandes liegt, und daß der mit der Tunneldiode gekoppelte Oszillatorkreis eine Impedanz hat, die den Absolutwert des negativen Widerstandes der Tunneldiode übersteigt, so daß während der Dauer jedes Impulses durch die Impulse angeregte Schwingungen erzeugt werden.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der AnsprUche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltung (9) in der Abfragestation Tunneldioden (57) enthält, die derart vorgespannt sind, daß die Tunneldioden nur bei gleichzeitigem Auftreten von mindestens zwei Eingangsimpulsen von ihrem einen stabilen Zustand in ihren anderen stabilen Zustand umschalten.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1063 219; USA.-Patentschriften Nr. 2883106, 2 910 579, 582310.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen