DE1591511C3 - System zum selbsttätigen drahtlosen Übertragen von mehrstelligen Informa tionen zwischen gegeneinander bewegh chen Abfrage und Antwortgeraten, insbe sondere der Nummern von Eisenbahnfahr zeugen nach ortsfesten Abfragegeraten - Google Patents

Description

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nichtlinearen Induktivität, vorzugsweise aus einer Eine mehrstellige Information, die zwischen Abeine dünne Schicht magnetisierenden Spule, beste- frage- und Antwortgeräten übertragen werden soll, hen. kann durch die Anzahl und die Ordnungszahl der

An Hand in der Zeichnung dargestellter Ausfüh- Oberwellen gekennzeichnet sein, die vom Antwortge-

rungsbeispiele soll die Erfindung nachstehend näher 5 rät zurückgesendet werden. In allen Fällen genügt es,

beschrieben werden. In der Zeichnung zeigen vom Abfragegerät nur eine Frequenz mit reiner Si-

F i g. 1 und 2 einen Eisenbahnwagen mit je einem nusschwingung auszusenden, die vom Antwortgerät

Antwortgerät, das gerade von einem orfsfesten Ab- empfangen wird. Dort werden durch Verzerren der

fragegerät abgefragt wird, Sinusschwingung in einem oder mehreren Oberwel-

F i g. 3 schematisch ein Antwortgerät mit einem io lengeneratoren, die für den vorgesehenen Code erfor-

nichtlinearen Bauelement und ein Abfragegerät, derlichen Oberwellen erzeugt. Das Antwortgerät sen-

F i g. 4, 5 und 6 andere Ausführungsformen von det dann zum Abfragegerät ein Frequenzgemisch zu-

Antwortgeräten. . rück, das neben der Hauptschwingung diejenigen

Der in F i g. 1 dargestellte Eisenbahnwagen 1 trägt Oberwellen enthält, die bei dem gewählten Code der

an einer seiner Seitenwände ein Antwortgerät 2, das 15 zu übertragenden Information entsprechen. Dieses

mit einer Empfangsantenne 31 und einer Sendean- Frequenzgemisch wird im Abfragegerät bzw. einer

tenne 32 ausgerüstet ist. Diese Antennen befinden diesem nachgeschalteten Einrichtung ausgewertet,

sich gerade einer Sendeantenne 41 und einer Emp- Bei geringer Stellenzahl der Informationen, z. B.

fangsantenne 42 gegenüber, die an einem ortsfesten für 31 unterschiedliche zweistellige Informationen,

Abfragegeräts angeordnet sind. Damit Antwortge- so genügt die Erzeugung von Oberwellen der zweiten

rate, die an der anderen (hier linken) Seitenwand bis sechsten Ordnung, die im Antwortgerät nach

eines vorbeifahrenden Eisenbahnwagens angeordnet einem Dualcode ausgewählt und bevorzugt über

sind, auch abgefragt werden können, ist an der ande- einen gemeinsamen Übertragungskanal zurückgesen-

ren Seite des Gleises ebenfalls ein Abfragegerät mit det werden. Die im Antwortgerät verwendeten Mi-

zwei Antennen angeordnet. 25 krowellenbauelemente zum Auswählen der zu über-

Die beiden Abfragegeräte sind über Leitungen 6 tragenden Oberwellen, z. B. Filter, können in geelektrisch mit einem Auswertegerät 7 verbunden, das druckter Technik in Form von Mikrostripleitungen zweckmäßigerweise an zentraler Stelle angeordnet ausgeführt sein,
ist. Bei vierteiligen !informationen ist es zweckmäßi-

F i g. 2 zeigt eine entsprechende Anordnung von 30 ger, den verschiedenen Stellen der Informationen geAbfrage- und Antwortgeräten mit je vier Antennen sonderte Oberwellengeneratoren zuzuordnen. Für 31 bis 34 bzw. 41 bis 44, die sich gerade gegenüber- jede Stelle der Information werden neben der Hauptstehen, schwingung bevorzugt zwei der Oberwellen zweiter

In F i g. 3 ist ein einem Abfragegerät 5 gegenüber- bis sechster Ordnung zurückgesendet. Damit wird stehendes Antwortgerät 2 schematisch dargestellt. 35 jede Stelle einer mehrstelligen Information durch Das Abfragegerät 5 enthält einen Sender 50, der ein eine Frequenzkombination im »2 aus 5«-Code darge-Abfragesignal aus im Mikrowellenbereich liegenden stellt. In diesem Falle ist für jede Stelle der Informa-Frequenzen erzeugt. An diesen Sender ist die An- tion ein gesonderter Übertragungskanal mit einer tenne 41 angeschlossen. Ferner ist im Abfragegerät 5 Sendeantenne im Antwortgerät und einer Empfangsein Empfänger 51 angeordnet, der an die beiden An- 40 antenne im Abfragegerät vorgesehen. Ein Beispiel tennen 42 und über die Leitung 6 an das in F i g. 1 für ein solches Antwortgerät von dem eine dreisteldargestellte Auswertegerät 7 angeschlossen ist. Das lige Information übertragen werden soll, ist in F i g. 6 Antwortgerät 2 enthält einen Oberwellengenerator, dargestellt. Dieses Antwortgerät kann beliebig für der erfindungsgemäß aus einem Bauelement mit mehr als dreistellige Informationen erweitert werden, nichtlinearer Kennlinie besteht. In F i g. 2 ist dazu 45 Für eine Information mit beispielsweise zehn Stellen eine in der Mikrowellentechnik übliche Empfangs- werden ebenfalls zehn Übertragungskanäle vorgesediode 21 vorgesehen, die zwischen die beiden Anten- hen.
nen 31 und 32 des Antwortgerätes geschaltet ist. In F i g. 6 werden die Oberwellen für unterschied-

Fig.4 und 5 zeigen schematisch Antwortgeräte liehe Stellen der Information in unterschiedlichen mit anderen geeigneten Bauelementen, und zwar 50 Ebenen zurückgestrahlt. Es ist auch möglich, den F i g. 4 mit einer nichtlinearen Kapazität und F i g. 5 Stellen der Information, insbesondere benachbarten mit einer nichtlinearen Induktivität, die an Stelle der Stellen unterschiedliche Rückstrahl- oder Polarisa-Empfangsdiode zwischen die Antennen 31 und 32 tionsrichtungen zuzuordnen. Für jede vorgesehene des Antwortgerätes 2 geschaltet sein können. Ebene bzw. Richtung oder Polarisation der Rück-

In F i g. 6 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel 55 strahlung ist dann im Abfragegerät eine gesonderte für Antwortgeräte nach F i g. 2 dargestellt. An die Empfangsantenne vorgesehen. Durch diese Maßnah-Empfangsantenne 31 sind mehrere nichtlineare Bau- men kann der gleichzeitig übertragbare Informationselemente — hier drei nichtlineare Kapazitäten 22 bis gehalt erhöht werden. Zur Ersparnis von Oberwel-24 — angeschlossen, welche die von der Antenne 31 lengeneratoren ist es ferner zweckmäßig, im Antempfangene Sinusschwingung nichtlinear verzerren 60 wortgerät für die zurückzusendenden Oberwellen und mit Oberwellen angereichert an die Antennen oder Oberwellenkombinationen jeweils nur einen 32, 33 und 34 weiterleiten. Diese Antennen strahlen Generator anzuordnen, an den die mit der betreffendie verzerrte Mikrowelle nach den entsprechenden den Oberwelle bzw. Oberwellenkombination zu spei-Empfangsantennen des Abfragegerätes 5 zurück. senden Sendeantennen parallel angeschlossen sind.

Hierzu !BlattZeichnungen

Claims (7)

1 2 Patentansprüche- fragegeräten, bei dem jedes Abfragegerät ein Abfragesignal aus im MikFowellenbereich liegenden Fre-

1. System zum selbsttätigen drahtlosen Über- quenzen aussendet, das vom Antwortgerät durch tragen von mehrstelligen Informationen zwischen einen aus Teilen des Abfragesignals bestehenden gegeneinander beweglichen Abfrage- und Ant- 5 Frequenzcode beantwortet wird,
wortgeräten, insbesondere der Nummern von Es sind bereits im Mikrowellenbereich arbeitende Eisenbahnfahrzeugen nach ortsfesten Abfragege- Systeme zum selbsttätigen drahtlosen Übertragen von raten, bei dem jedes Abfragegerät ein Abfrage- mehrstelligen Informationen-bekannt (Control Engisignal aus im Mikrowellenbereich liegenden Frc- neering, Januar 1964, S. 64). Dabei handelt es sich quenzen aussendet, das vom Antwortgerät durch io im wesentlichen um rein reflektierte bzw. zurückgeeinen aus Teilen des Abfragesignals bestehenden sendete Mikrowellen. Eines der bekannten Gerät'" Frequenzcode beantwortet wird, dadurch sieht zu diesem Zweck auf einem am Fahrzeug angegekennzeichnet, daß das Antwortgerät (2) brachten Antwortgerät senkrechte, parallel liegende mindestens einen Oberwellengenerator, bestehend Streifen vor, die je nach der in einem bestimmten aus einem Bauelement (22, 23, 24) mit nichtli- 15 Code darzustellenden Information den vom Abfragenearer Kennlinie, enthält, der aus den Frequenzen · gerät gesendeten scharf gebündelten Mikrowellendes Abfragesignals Oberwellen erzeugt, und daß strahl nacheinander an den Streifen reflektieren bzw. Anzahl und Ordnungszahl der zum Abfragegerät absorbieren. Ein anderes System arbeitet mit zurück-(5) zurückgesendeten Oberwellen die mehrstellige gesendeten Mikrowellen. Hierbei wird vom Abfrage-Information codiert darstellen. 20 gerät ebenfalls ein scharf gebündelter Mikrowellen-

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn- strahl zum Antwortgerät gesendet, das aus einer Mezeichnet, daß der Oberwellengenerator aus einer tallplatte besteht, die zum Darstellen einer Binärzifin der Mikrowellentechnik üblichen Empfangs- fer »1« mit mehreren senkrecht übereinander andiode besteht (F i g. 3). fer »1« mit mehreren senkrecht übereinander an-

3. System, nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 ist. Zum Darstellen der Binärziffer »0« sind diese zeichnet, daß der Oberwellengenerator aus einer Schlitze nicht vorhanden. Die jeweiligen Binärziffern nichtlinearen Kapazität, vorzugsweise aus einer einer im Antwortgerät gespeicherten Information Varaktordiode besteht (F i g. 4). sind nebeneinander dargestellt, so daß der vom Ab-

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn- fragegerät gesendete Strahl die senkrechten Schlitzdizeichnet, daß der Oberwellengenerator aus einer 30 polreihen beim Vorbeibewegen des Antwortgerätes nichtlinearen Induktivität, vorzugsweise aus einer am Abfragegerät nacheinander zum Zurücksenden eine dünne Schicht magnetisierenden Spule be- des Mikrowellenstrahls anregen. Zum Entkoppeln steht (F i g. 5). des Abfrage- und des Antwortsignals sind die Polari-

5. System nach Anspruch 1 und einem der An- sationsrichtungen der Sende- und der Empfangsansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im 35 tenne des Abfragegerätes um 90° gegeneinander und Antwortgerät (2) vorgesehene Mikrowellenbau- die Dipolschlitze des Antwortgerätes um 45° gegenelemente zum Empfangen des Abfragesignals so- über diesen Antennen gedreht, so daß die Polarisawie zum Auswählen und Weiterleiten der zurück- tionsdrehung zwischen ausgesendetem und wieder zusendenden Oberwellen nach den Sendeanten- empfangenem Mikrowellenstrahl insgesamt 90° benen des Antwortgerätes aus Mikrostripleitungen 40 trägt.

in gedruckter Technik bestehen. Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch inso-

6. System nach Anspruch 1 oder 5, dadurch fern Nachteile, als die Stellen des gesamten Informagekennzeichnet, daß die im Antwortgerät (2) an- tionsinhaltes während des Vorbeibewegens des Antgeordneten Sendeantennen (32, 33 und 34) für wortgerätes am Abfragegerät nur nacheinander abgeunterschiedliche Stellen der Information die zu- 45 fragt werden können. Ferner ist auch sonst die fehgehörigen Oberwellen in unterschiedlichen Rieh- lerfreie Übertragung von Informationen nicht gesitungen oder Ebenen oder mit unterschiedlicher · chert, da bei Geschwindigkeitsänderungen der VorPolarisation zurückstrahlen und im Abfragegerät beibewegung am Abfragegerät während des Über-(5) für jede vorgesehene Richtung, Ebene oder tragens infolge bei jeder Binärziffer ungleich langer Polarisation der Rückstrahlung eine gesonderte 50 Lesezeiten falsche Informationen entstehen können. Empfangsantenne (42, 43 und 44, F i g. 2) an- Außerdem können durch Pendelbewegungen beim geordnet ist. Anfahren von ein Antwortgerät tragenden Fahrzeu-

7. System nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gen fehlerhafte Informationen gelesen werden,
gekennzeichnet, daß im Antwortgerät (2) für die Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile von bezurückzusendenden Oberwellen oder Oberwellen- 55 kannten Übertragüngssystemen mit Mikrowellensigkombinationen jeweils nur ein Generator an- nalen zu nutzen, ohne deren Nachteile in Kauf zu geordnet ist, an den die mit der betreffenden nehmen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe da-Oberwelle bzw. Oberwellenkombination zu spei- durch gelöst, daß das Antwortgerät mindestens einen senden Sendeantennen parallel angeschlossen Oberwellengenerator bestehend aus einem Bauelesind. 60 ment mit hichtlinearer Kennlinie enthält, der aus den

Frequenzen des Abfragesignals Oberwellen erzeugt,

und daß Anzahl und Ordnungszahl der zum Abfragegerät zurückgesendeten Oberwellen die mehrstel-

Die Erfindung betrifft ein System zum selbsttäti- lige Information codiert darstellen. Zweckmäßigergen drahtlosen Übertragen von mehrstelligen Infor- 65 weise kann der Oberwellengenerator im wesentlichen mationen zwischen gegeneinander beweglichen Ab- aus einer in der Mikrowellentechnik üblichen Empfrage- und Antwortgeräten, insbesondere der Num- fangsdiode, aus einer nichtlinearen Kapazität, vormern von Eisenbahnfahrzeugen nach ortsfesten Ab- zugsweise aus einer Varaktordiode, oder aus einer