DE19526998B4

DE19526998B4 - Erkennungssystem für bewegliche Objekte

Info

Publication number: DE19526998B4
Application number: DE19526998A
Authority: DE
Inventors: Masato Kadoma Nanboku; Toshiaki Kadoma Yoshiyasu; Koji Kadoma Oono; Takashi Kadoma Saeki; Takayuki Kadoma Nii; Atsushi Kadoma Misawa; Masahiro Kadoma Nagata; Yasunori Kadoma Kasho
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2015-07-25
Also published as: GB9515243D0; GB2291767A; GB2291767B; DE19526998A1; US5712630A

Abstract

Erkennungssystem für bewegliche Objekte, mit:
– einer Abfrageeinrichtung (2), die ein Sendedaten enthaltendes HF-Sendesignal abgibt; und
– einem Sendeempfänger (4), der am beweglichen Objekt angebracht werden kann und der das HF-Sendesignal empfängt und anschließend ein Antwortdaten enthaltendes HF-Antwortsignal an die Abfrageeinrichtung zurücksendet,
wobei die Abfrageeinrichtung folgendes aufweist:
– eine Codiereinrichtung (10) zum Erzeugen eines codierten Signals aus den Sendedaten, wobei ein logischer Pegel (H) der Sendedaten durch eine erste binäre Ziffernreihe und ein anderer logische Pegel (L) der Sendedaten durch eine zweite binäre Ziffernreihe repräsentiert wird;
– einen Trägerwellengenerator (11) zum Erzeugen einer Trägerwelle; und
– einen Modulator (12) zum Modulieren der Trägerwelle mit dem codierten Signal, wobei das modulierte Signal das Sendesignal bildet, und
wobei der Sendeempfänger (4) folgendes aufweist:
– eine Energiespeichereinrichtung (45, 46), die zur Energieversorgung Energie aus dem empfangenen HF-Sendesignal speichert,
– einen Demodulator (47) zum Demodulieren...

Description

Die Erfindung betrifft die Entwicklung eines Erkennungssystems für bewegliche Objekte (MOIS), mit einem Hostcomputer, einer Steuerung, einer Abfrageeinrichtung und einem Sendeempfänger, der an einem beweglichen Objekt angebracht ist, das in einem erweiterten Sendebereich Daten in den Sendeempfänger schreiben oder solche aus diesem lesen kann. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Verbesserung hinsichtlich der Analyse eines Eigenresonanzsignals vom Sendeempfänger im Fall einer nahen Kommunikation zwischen der Abfrageeinrichtung und dem Sendeempfänger, und die Verwendung eines Testschreib-Verarbeitungsvorgangs vor dem tatsächlichen Einschreiben in den Sendeempfänger sowie eine Vorrichtung, die den Spannungspegel des Sendeempfängers für zuverlässige Lese- und Schreibprozesse durch das MOIS in diesem Bereich überwacht.

Auf verschiedenen Gebieten wird von der Industrie und von Verwaltungseinrichtungen eine Anzahl von MOIS-Vorrichtungen verwendet. Zum Beispiel wird ein MOIS bei Fertigungslinien verwendet. In diesem Fall sendet eine Abfrageeinrichtung einen Schreibbefehl einschließlich eines Datums, einer Produktnummer und dergleichen als Sendesignal. Dann wird das Signal von einem Sendeempfänger empfangen, der an einem Produkt, z. B. einem PC, angebracht ist, das sich auf einem Band der Fertigungslinie bewegt. Abhängig vom Befehl werden die Daten in einen Speicher des Sendeempfängers eingespeichert. Dann werden die Daten durch eine Protokollanalyseeinheit des Sendeempfängers aus dem Speicher ausgelesen und an die Abfrageeinrichtung gesendet, um die Herstellung des Produkts zu steuern, wozu Fehlersuche-, Verpackungs- und Versandprozesse gehören. Eine ähnliche Technologie bei MOIS-Vorrichtungen wird für Antidiebstahl-Systeme für Kraftfahrzeuge verwendet. Bei diesen Systemen sendet ein in einen Autoschlüssel eingebaute Sendeempfänger ein Signal mit speziellen Codes an eine Abfrageeinrichtung in einem Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug. Wenn ein Autodieb die Tür eines Autos ohne Schlüssel öffnet, sperrt das System die Zündung, deaktiviert die Kraftstoffeinspritzung und entschärft die Motorelektronik. Ferner wird die Technologie sogar für Schweine verwendet, in die ein Sendeempfänger implantiert ist, um ihren medizinischen Werdegang sowie das Verkaufs- und Schlachtgewicht aufzuzeichnen.

Der in den japanischen Patentveröffentlichungen (KOKA) 1-290336 und 1-290337 offenbarte Stand der Technik beschreibt derartige MOIS-Vorrichtungen, wie sie vorstehend angegeben sind, wobei die Kommunikation zwischen einer mit der Steuerung und dem Hostcomputer verbundenen Abfrageeinrichtung und einem mit einigem Abstand von der Abfrageeinrichtung angeordneten Sendeempfänger herausgestellt wird.

Die Druckschrift US 5,144,314 A offenbart ein Erkennungssystem für bewegliche Objekte, das mit der vorliegenden Erfindung die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 gemeinsam hat. Die Druckschrift EP 0346922 A beschreibt ein Datenübertragungssystem, in dem ASK-Modulation verwendet wird.

Bekannte MOIS-Vorrichtungen verfügen über eine Abfrageeinrichtung, die eine Trägerwelle mit einem Tastverhältnis von 70 für den logischen Wert "1" und von 30 % für den logischen Wert "0" sendet. Häufig dominiert einer der logischen Werte über den anderen, was instabile Sendeleistung hervorruft; daher wird zum Erzielen stabiler Leistung ein mit dem Manchestercode codiertes Signal verwendet.

Jedoch erzeugen diese Vorrichtungen wegen der Manchestercodierung nur 50 % Sendeleistung pro Zeiteinheit. Wenn eine Erweiterung des Sendebereichs erwünscht ist, ist es mit Vorrichtungen, die mit dem Manchestercode codieren, extrem schwierig, eine Erweiterung zu ermöglichen. Außerdem sind die Vorrichtungen auf in einem Resonanzkreis erzeugte Störsignale empfindlich, da sie zu einer Verhältnisdifferenz von nur 40 (70 % – 30%) führen.

Wenn der Schreibmodus von Vorrichtungen mit dem Manchestercode betrachtet wird, ist eine in der Abfrageeinrichtung erzeugte Trägerwelle impulslängenmoduliert, und die Welle ist mit Amplitudenumtastung (ASK = Amplitude Shift Keying) moduliert. Das sich ergebende Signal wird an den Sendeempfänger gesendet. Der Sendeempfänger verfügt über ein mit einer Antennenspule ausgerüsteten Resonanzkreis. Nachdem das Signal durch die Abfrageeinrichtung gesendet wurde, wird eine im Resonanzkreis erzeugte induktive Spannung als Spannungsquelleneinheit für den Sendeempfänger verwendet. Die Spannungsquelleneinheit verfügt über einen Glättungskondensator, und der Strom in der Einheit wird gleichgerichtet. Die Welle wird demoduliert und an eine Protokollanalyseeinheit gesendet. Diese Einheit übersetzt das Signal der Welle in einen Schreibbefehl und schreibt Daten abhängig vom Befehl in den Speicher.

Dennoch ist es erforderlich, für den Schreibvorgang einen Spannungserhöher zu verwenden, wobei mehr Elektrizität als bei einem Lesevorgang verbraucht wird. Wenn der Sendeempfänger weit beabstandet ist, nimmt die Spannung in der Spannungsquelle desselben häufig, wegen unzureichender Sendeleistung, unter die erforderliche Schreibspannung ab, was dazu führt, daß Da ten, die in den Speicher geschrieben werden sollen, gelöscht werden.

Wenn der Lesemodus bei Vorrichtungen mit dem Manchestercode betrachtet wird, sendet die Abfrageeinrichtung einen Lesebefehl an den Sendeempfänger. Die in den Sendeempfänger eingeschriebenen Daten werden abhängig vom Befehl durch die Protokollanalyseeinheit gelesen. Auf Grundlage der Daten wird in jeder Nullperiode eines Bezugssignals im Resonanzkreis des Sendeempfängers das Fehlen oder Vorliegen einer resonanten Restschwingung hervorgerufen. Das sich ergebende Signal wird als Eigenresonanzsignal an die Abfrageeinrichtung zurückgesendet. Das Eigenresonanzsignal wird durch einen Resonanzkreis in der Abfrageeinrichtung empfangen, wo die Vorhanden- und Fehl-Zeitsignale wiedergabegetreu wiederhergestellt werden. Dann wird dieses Signal ASK-demoduliert, und das demodulierte Signal wird weiter umgesetzt, um die Daten zu interpretieren.

Wenn die Differenz zwischen den Verhältnissen erhöht wird, um bei Manchestercodierung eine größere Übertragungsleistung zu erzielen, sind resonante Restschwingungen immer in den Nullperioden vorhanden. So ist es selbst dann, wenn eine Erweiterung des Übertragungsbereichs bei Manchestercodierung möglich wäre, extrem schwierig, zu erfassen, welcher logische Wert in jeder Nullperiode des Eigenresonanzsignals zugeordnet ist. Darüber hinaus liest der Sendeempfänger, nachdem ein Schreibvorgang wegen unzureichender Spannung fehlgeschlagen ist, fehlerhafte Daten auf einen von der Abfrageeinrichtung gesendeten Lesebefehl.

Daher besteht starker Bedarf nach einer MOIS-Vorrichtung mit mehr Übertragungsleistung, um Schreib- und Lesevorgänge von Daten hinsichtlich eines Speichers mit weniger Fehlern auszuführen, um resonante Restschwingungen in einem Eigenresonanzsignal deutlich zu erkennen und um den Übertragungsbereich zu erweitern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Erweiterung des Übertragungsbereichs, eines MOIS.

Gelöst wird die Aufgabe durch die vorliegende Erfindung, die durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert ist.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung beruht auf einem Codierschema, bei dem ein Übertragungswirkungsgrad von 75 möglich ist. Beim Ermöglichen dieses Wirkungsgrads verwendet die Erfindung eine neue Umsetzung (oder Codierung) von Sendedaten, ausgedrückt mit zwei logischen Pegeln "H" (HOCH) und "L" (NIEDRIG) in ein codiertes Signal hinsichtlich einer Reihe binärer Ziffern "1" und "0". Bei dieser Umsetzung werden die logischen Pegel "H" und "L" als Elemente der Sendedaten explizit in verschiedene Binärreihen mit vier Ziffern umgesetzt, die nur drei Werte "1" und "0" enthalten. So ermöglicht es die Verwendung der Binärreihe mit vier Ziffern, einen Übertragungswirkungsgrad von 75 % zu erzielen. Die Reihenfolgen dieser Binärreihen mit vier Ziffern sind bei der Erfindung entscheidend. Ein erfindungsgemäßes Codiersystem verwendet drei verschiedene Informationen: eine "1", drei Werte "1" und fünf Werte "1", die Anzahl von Werten "1" zwischen zwei Werten "0" im codierten Signal. Die Reihen müssen mit "1" beginnen oder enden, um Folgen "00", die außerhalb des Systems liegen, aus allen möglichen Kombinationen dieser Binärreihen mit vier Ziffern zu beseitigen.

Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, schafft demgemäß ein Hochleistungs(HP = High Power)-MOIS, wobei das Hochleistungs-Codiersystem eine mit einem Hostcomputer verbundene Steuerung, eine mit der Steuerung verbundene Abfrageeinrichtung und einen von den beiden getrennten Sendeempfängern aufweist. Die Abfrageeinrichtung verfügt über Sende- und Empfangsspulen, wohingegen der Sendeempfänger über eine Sende/Empfangs-Spule verfügt. Es erfolgt Kommunikation zwischen der Abfrageeinrichtung und dem Sendeempfänger, bei der eine Hochfrequenz(HF)-Welle, die die Sendedaten spezifiziert, von der Sendespule über die Sende/Empfangs-Spule an die Emp fangsspule übertragen wird. Der Sendeempfänger ist daher beabstandet von der Abfrageeinrichtung angeordnet, so daß diese Spulen, die über elektromagnetische Induktion verbunden sind, die Kommunikation bewerkstelligen können. Dennoch hängt der Sendeempfänger alleine von der Übertragungsleistung von der Abfrageeinrichtung ab.

Die Steuerung sendet anfangs Sendedaten (SD) vom Hostcomputer an die Abfrageeinrichtung, um gewünschte Verarbeitungsvorgänge auszuführen. Die Abfrageeinrichtung verfügt über zwei Kommunikationskanäle: einen Sende- und einen Empfangskanal. Hinsichtlich des Sendekanals sendet die Abfrageeinrichtung Sendedaten (SD), wozu Schreib-, Lese-, Prüfbefehle usw. gehören, an den Sendeempfänger. Was den Empfangskanal betrifft, sendet der Sendeempfänger Antwortdaten auf den Lesebefehl hin an die Abfrageeinrichtung zurück. Die Steuerung sendet ein Umschaltsignal (SS) an die Abfrageeinrichtung, das die Kommunikationskanäle umschaltet. Zusätzlich zu diesen Daten und Signalen sendet die Steuerung ein Systemtaktsignal (SC) an die Abfrageeinrichtung.

Für Kommunikation über den Sendekanal werden die Sendedaten zunächst durch das Hochleistungs-Codiersystem in ein codiertes Signal umgesetzt. Zweitens wird das codierte Signal durch einen ASK-Modulator moduliert, und das modulierte Signal wird durch die Abfrageeinrichtung ausgesendet. Drittens empfängt der Sendeempfänger das Signal und führt eine Umsetzung des Signals zurück in das codierte Signal und danach schließlich in die Sendedaten aus. Viertens werden die Daten durch eine Speichersteuerung in einem Speicher abgespeichert, um gelesen werden zu können.

Andererseits wird für eine Kommunikation über den Empfangskanal zunächst ein Beantwortungsrahmen mit einem bekannten, regelmäßigen Muster wie "HHHH" in ein codiertes Signal "1110111011101110" umgesetzt. Zweitens wird das codierte Signal ASK-moduliert und durch die Abfrageeinrichtung gesendet. Drittes empfängt der Sendeempfänger das Signal und setzt es in ein decodiertes Signal um. Eine Speichersteuerung liest die Daten, die im Speicher als logische Werte "1" oder "0" abgespeichert sind, mit einer Zuordnung von Elementen der gelesenen Daten auf Positionen "0" des Beantwortungsrahmens. Die im Beantwortungsrahmen zugeordneten Datenelemente werden an eine Empfangssteuereinheit weitergegeben. Auf Grundlage dieser Datenelemente erzeugt die Empfangssteuereinheit resonante Restschwingungen, abhängig von den Typen der logischen Werte, an den Positionen "0" im Beantwortungsrahmen.

So schafft die Erfindung eine genaue Logikwertzuordnung für die Restschwingungen im Beantwortungsrahmen, anstatt einer Logikwertzuordnung des Eigenresonanzsignals durch das Vorliegen oder Fehlen von Restschwingungen, wie beim Stand der Technik verwendet.

Darüber hinaus führt bei enger Kommunikation magnetische Kopplung zwischen induktiven Teilen in der Abfrageeinrichtung und dem Sendeempfänger häufig zu einer Verschiebung der Frequenzen fH und fL. So wird gemäß der Erfindung FH für eine Testsendung bestimmt, wobei die Frequenzdifferenz zwischen fH und fL bekannt ist. Daher ist eine Schwellenfrequenz fth genau die Differenz (Absolutwert) zwischen fH und der Hälfte der Frequenzdifferenz. Selbst wenn die Frequenzen verschoben sind, verschiebt sich die Schwellenfrequenz entsprechend der Verschiebung der Frequenzen fH und fL. So ist die logische Zuordnung unter Verwendung der Schwellenfrequenz technisch unabhängig von der Auswirkung magnetischer Kopplung. Die Logikwertzuordnung erfolgt unter Verwendung folgender Regel: wenn die Resonanzfrequenz kleiner als fth ist, ist die Frequenz fL, und wenn die Resonanzfrequenz größer als fth ist, ist die Frequenz fH.

Die Zuverlässigkeit der logischen Zuordnung unter Verwendung der Schwellenfrequenz fth bei noch engerer Kommunikation wird verbessert, wobei ein Hüllkurvengenerator wegen Restschwingungen mit hoher Energie kein Signal erzeugen kann. So wird bei der Erfindung, eine Pegelerkennungseinrichtung angeordnet, die einen Schwellenenergiepegel einspeichert, bei dem im Hüllkurvengenerator ein Signal erzielbar ist. Wenn das Eigenresonanzsignal eine Energie über diesem Pegel aufweist, wird die Anzahl von Impulsen in einem ASK-modulierten Signal verringert. Durch diese Verringerung beginnt das Abklingen des Eigenresonanzsignals früher, so daß die Schwingungen wohldefiniert sind. Die Verringerung der Wellenenergie kann Schritt für Schritt oder auf einmal erfolgen.

Insbesondere wird das Einschreiben von Daten in den Speicher durch Verwenden eines Testschreibvorgangs hinsichtlich einer Adresse im Speicher verbessert. Die Speichersteuerung verfügt über eine Spannungsüberwachungseinrichtung, die, überprüft, ob der Sendeempfänger über ausreichend Spannung verfügt, um Schreib- und Leseanweisungen auszuführen. Eine Protokollanalyseeinheit berichtet an die Abfrageeinrichtung das Ansprechverhalten auf den Spannungszustand bei jedem Vorgang hinsichtlich einer Schreibanweisung. Die Abfrageeinrichtung überprüft die Berichte und gibt an den Sendeempfänger die Anweisung, einen weiteren Vorgang einer Schreibanweisung auszuführen, wenn ausreichende Spannung im Sendeempfänger vorliegt. Dadurch, daß so vorgegangen wird, wird eine Situation vermieden, bei der sich der Sendeempfänger in solcher Entfernung befindet, daß nur Leseanweisungen ausführbar sind.

Darüber hinaus werden Berichte über den Spannungszustand durch die Protokollanalyseeinheit des Sendeempfängers durch einen einzelnen Weckruf von der Abfrageeinrichtung ersetzt. Im Fall unzureichender Spannung beendet die Einheit unmittelbar eine Schreibanweisung und wartet auf den Ruf. Daher weden zahlreiche Antworten und Überprüfungen durch den Sendeempfänger und die Abfrageeinrichtung hinsichtlich des Spannungszustands vermieden.

Schließlich schafft die Erfindung, da die Lebensdauer des Speichers auf nur ungefähr 10.000 Schreibvorgänge beschränkt ist, mögliche Wege zum Verlängern der Lebensdauer des Speichers unter Verwendung eines Leerschreibvorgangs, wobei nur derselbe Strom wie für einen Scheinschreibvorgang verwendet wird, und es erfolgt ein Scheinschreibvorgang in einen RAM, bevor tatsächlich in den Speicher eingeschrieben wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
1 zeigt ein einfaches elektronisches Schaltbild eines HPMOIS mit einer Steuerung, einer Abfrageeinrichtung und einem Sendeempfänger;
2A bis D zeigen ein Beispiel zum Erzeugen eines Umschaltsignals sowie von Sende- und Empfangssignalen;
3A bis H zeigen Signalumsetzungen bei Sendekommunikation zwischen der Abfrageeinrichtung und dem Sendeempfänger, gestartet durch Sendedaten;
4A bis G zeigen Signalumsetzungen bei Empfangskommunikation zwischen der Abfrageeinrichtung und dem Sendeempfänger, gestartet durch einen Beantwortungsrahmen;
5 zeigt eine einfache elektronische Schaltung für einen FSK-Demodulator;
6A bis D zeigen Signalumsetzungen mit einer Pegelerkennungseinrichtung, die dafür zuständig ist, die Energie eines Sendesignals bei extrem enger Kommunikation zu verringern, sowie ohne die Erkennungseinrichtung bei Kommunikation mit normalem Abstand;
7 zeigt ein schematisches Diagramm eines Sendeempfängers, der Daten in einen Speicher schreiben und aus diesem lesen kann;
8 zeigt ein Flußdiagramm für eine Schreib-Anweisung für den in 7 beschriebenen Speicher;
9 zeigt ein schematisches Diagramm eines anderen Sendeempfängers, der Daten in einen Speicher mit einem RAM schreiben und aus diesem lesen kann; und
10 zeigt ein Flußdiagramm für eine Schreib-Anweisung für den in 9 beschriebenen Speicher.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
1 veranschaulicht ein schematisches Schaltbild einer Abfrageeinrichtung 2 mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit, eines Sendeempfängers 4 und einer Steuerung 1 des beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten HPMOIS. In dieser Figur ist kein Hostcomputer dargestellt.
Die Sendeeinheit der Abfrageeinrichtung 2 umfaßt eine Codierschaltung zum Umsetzen von Sendedaten SD in ein codiertes Signal, einen Trägerwellengenerator 11, einen ASK-Modu lator 12 zum Modulieren des codierten Signals mit dem Generatorsignal, einen Oszillator 13 und eine Drossel 14 zum Senden ds ASK-modulierten Signals an den Sendeempfänger 4.
Die Empfangseinheit der Abfrageeinrichtung 2 umfaßt eine Drossel 16 zum Empfangen eines Eigenresonanzsignals vom Sendeempfänger 4, einen Verstärker 18, einen FSK (Frequency Shift Keying = Frequenzumtastung)-Demodulator 21 zum Demodulieren des Eigenresonanzsignals in ein anderes codiertes Signal, einen Empfangszeitpunktgenerator 20, der nur in einem Empfangsmodus arbeitet, eine Abtast-Halte-Schaltung 22 zum Umsetzen des codierten Signals in Empfangsdaten RD für die Steuerung 1 und eine Pegelerkernnungseinrichtung 23 (die später erörtert wird).
Es existiert ein Umschalter 19, der vom Empfangszeitpunktgenerator 20 angesteuert wird, der die Sende- und Empfangseinheiten vor- und zurückschaltet.
Der Sendeempfänger 4 verfügt über einen Resonanzkreis 41 mit einer Drossel 44 für Senden und Empfangen, zwei Kondensatoren 42 und 43, die mit der Drossel 44 verbunden sind, um zwei getrennte Resonanzfrequenzen zu erzeugen, eine Diodenbrücke 45, eine Konstantspannungsschaltung 46 zum Speichern von Energie des Sendeempfängers 4, einen Hüllkurvengenerator 47, einen Taktimpulsgenerator 48, eine Datenanalyseeinrichtung 49 zum Analysieren der Ausgangssignale des Taktimpulsgenerators 48 und des Hüllkurvengenerators 47, eine Speichersteuerung 50 zum Vervollständigen der Decodierung von Sendedaten SD, einen Speicher 51 und eine Empfangssteuerschaltung 52 zum Erzeugen eines Eigenresonanzsignals.
Die Steuerung 1 liefert ein Umschaltsignal SS vom Hostcomputer abhängig von "H" und "L" an die Abfrageeinrichtung 2, wodurch bestimmt wird, ob sich die Abfrageeinrichtung 2 in einem Ruhemodus, einem Sendemodus oder einem Empfangsmodus befindet. Im Ruhemodus sendet die Steuerung 1 keine Daten an die Abfrageeinrichtung 2. Im Sendemodus sendet die Steuerung 1 Sendedaten SD an den Sendeempfänger 4; zusätzlich zu den Daten wird ein Systemtakt SC an die Abfrageeinrichtung 2 geliefert. Im Empfangsmodus liefert die Steuerung 1 einen Beantwortungsrahmen über die Abfrageeinrichtung 2 an den Sendeempfänger 4, und dieser liefert ein Antwortsignal auf die Beantwortungsdaten, ein Eigenfrequenzsignal, an die Abfrageeinrichtung 2 zurück.
Die 2A bis D beschreiben eine Technik zum Erzeugen der Umschaltsignale SS. Die Steuerung 1 gibt in den Empfangszeitpunktgenerator 20 zwei Arten von Umschaltsignalen ein, nämlich TXC, wie in 2A dargestellt, und RXC, wie in 2B dargestellt. Wenn sowohl TXC als auch RXC den Wert "L" haben, ist das Umschaltsignal, als Zeit für den Ruhemodus definiert, mit Ts bezeichnet. Wenn sowohl TXC als auch RXC den Wert "H" haben, ist das Umschaltsignal, als Zeit für den Empfangsmodus definiert, mit Tr bezeichnet. Der erste Empfangsmodus Tr1 wird dazu verwendet, eine Schwellenfrequenz (später erörtert) zu bestimmen. Wenn TXC "H" ist und RXC "L" ist, ist das Umschaltsignal als Zeit für den Sendemodus definiert, mit Tt bezeichnet. In diesem Modus schaltet der Empfangszeitpunktgenerator 20 den Schalter 19 ab. Die 2C und D zeigen Sende- bzw. Empfangsmodi, die sich abwechseln. Die folgende Tabelle faßt die vorstehend erläuterten Zeiteinstellungen zusammen.
Tabelle 1
Die Sendedaten SD sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Folge von "H" (HOCH) oder "L" (NIEDRIG) wiedergegeben. Diese logischen Pegel werden in eine Reihe binärer Ziffern "1" und "0" umgesetzt (oder codiert). Im allgemeinen ist die Anzahl binärer Ziffern größer als die Anzahl der anderen Werte, und eine Reihe umfaßt nur eine "0" und mehr als zwei Werte "1". Insbesondere kann eine bevorzugte Reihe eine der folgenden Reihen mit vier Ziffern sein: "1011", "1101", "1110" und "0111". Die folgende Tabelle zeigt einige der Zwei-Elemente-Sendedaten SD, ihre umgesetzten Codes und die Anzahl von Werten "1" zwischen zwei Werten "0".
TABELLE I
Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Wert "H" in die vierziffrige Reihe "1110" umgesetzt ist und "L" in die andere vierziffrige Reihe "1011" umgesetzt ist, sind in der Tabelle II alle möglichen Kombinationen möglicher Daten dargestellt.
TABELLE II
Die Anzahl von Werten "1" zwischen zwei Werten "0" ist zur Impulsbreite eines codierten Signals direkt proportional. Diese Zahlen 1, 3 und 5 beinhalten, daß die Elemente der Sendedaten SD von "H" auf "L" gewechselt haben, daß nichts erfolgt bzw. daß ein Wechsel von "L" auf "H" erfolgte. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet diese Regel (eine 1:3:5-Regel) sowohl beim Codier- als auch beim Decodierschema.
Dennoch verursacht der letzte codierte Datenwert in Tabelle I bei diesem Ausführungsbeispiel eine fehlerhafte Verschiebung beim Lesen der codierten Daten. So müssen sowohl HOCH als auch NIEDRIG entweder mit "1" beginnen oder mit "1" enden, so daß die Möglichkeit der Folge "00" ausgeschlossen ist. Da kein Wert "1" zwischen zwei Werten "0" vorliegt, verletzt diese Folge die 1:3:5-Regel.
Gemäß Tabelle II wird der Vier-Elemente-Sendedatenwert SD "HLLH" hinsichtlich "1" und "0" in das Folgende umgesetzt:
Für den Fall dieser vierziffrigen Reihe beträgt die Wahrscheinlichkeit, eine "1" in einer Biteinheit aufzufinden, 75 %. Daher beträgt der Wirkungsgrad bei der Sendeleistung 75 %. Da der bekannte Wirkungsgrad 50 % beträgt, folgt hieraus, daß der Sendeleistungswirkungsgrad beim Ausführungsbei spiel um 50 % verbessert ist. Im Ergebnis ermöglicht das HPMOIS Kommunikation über Entfernungen, die zuvor nicht möglich waren, und es ermöglicht anspruchsvollere Schreib- oder Leseverarbeitungsvorgänge für zuverlässige Kommunikation.
Für den Sendemodus veranschaulichen die 3A bis H verschiedene Signale bei der Kommunikation zwischen der Abfrageeinrichtung 2 und dem Sendeempfänger 4. Die Codierschaltung 10 empfängt den Vier-Elemente-Sendedatenwert SD "HLLH" von der Steuerung 1, wie in 3A dargestellt.
Dann wird der Sendedatenwert SD in der Codierschaltung 10 in ein codiertes Signal umgesetzt, wie in 3B dargestellt. Impulsbreiten des codierten Signals werden gemäß der 1:3:5-Regel erstellt.
Das codierte Signal wird unter Verwendung des Trägerwellengenerators 11 entsprechend diesem codierten Signal im ASK-Modulator 12 moduliert, wobei das codierte Signal so ASK-moduliert wird, daß die Maximalspannung des codierten Signals dem logischen Wert "1" entspricht und die Minimalspannung des codierten Signals dem logischen Wert "0" entspricht. Die Tabelle III faßt die Anzahlen von Trägerwellenimpulsen zusammen, die für verschiedene Impulsbreiten der codierten Signale erforderlich sind.
TABELLE III
Das ASK-modulierte Signal ist in 3C dargestellt. Der Zweckdienlichkeit halber sind die Impulszahlen 7, 21, 35 in dieser Figur auf 4, 12 bzw. 20 verringert. Es wird darauf hingewiesen, daß die Amplituden des ASK-modulierten Signals an Positionen für "0" des codierten Signals verringert sind. Der Oszillator 13 sendet das ASK-modulierte Signal als HF-Sendesignal über die Drossel 14 an die Drossel 44 des Resonanzkreises 41.
Nun empfängt der Resonanzkreis 41 des Sendeempfängers 4 das ASK-modulierte Signal von der Abfrageeinrichtung 2. Das Ausgangssignal der Schaltung 41, als Empfangssignal, ist in 3D dargestellt. Die Energie dieses Signals wird von der Drossel 44 nur dann gesendet, wenn der ASK-Modulator 12 das Empfangssignal an den Kreis 41 gibt.
Das Empfangssignal wird nicht nur an den Taktimpulsgenerator 48 übertragen, der mit einem Ende des Resonanzkreises 41 verbunden ist, sondern auch an den Hüllkurvengenerator 47. In diesem Hüllkurvengenerator 47 wird das empfangene Signal in ein in 3E dargestelltes Torsignal demoduliert. Im Taktimpulsgenerator 48 wird ein in 3F dargestelltes Taktsignal aus dem empfangenen Signal erzeugt. Die Anzahl x von Taktimpulsen wird im Taktsignal abhängig von Taktimpulsbändern erzeugt, die durch steigende und fallende Flanken des Torsignals abgetrennt sind.
Diese neuen Signalen werden an einen Datenanalysator 49 weitergegeben. Der Datenanalysator 49 zählt die Anzahlen von Taktimpulsen in den Bändern im Taktsignal. Dann wird auf Grundlage der bereits genannten 1:3:5-Regel ein Fehlerüberprüfungssystem angewandt, das in Tabelle IV beschrieben ist.
TABELLE IV
Dann wird das Taktsignal in ein mit "H" und "L" ausgedrücktes Datensignal im Analysator 49 zurückgewandelt (oder decodiert), wie in 3G dargestellt, und es wird auch ein in 3H dargestelltes CLK-Abtastsignal erzeugt. Jeder Peak im CLK-Abtastsignal kennzeichnet den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des Torsignals.
Das Datensignal und das CLK-Abtastsignal werden an die Speichersteuerung 50 weitergegeben. Abhängig von diesen Signalen schreibt die Steuerung 50 Daten mit den logischen Werten "1" und "0" in den Speicher 51 ein.
Die 4A bis G veranschaulichen verschiedene Signale im Empfangsmodus für die Kommunikation zwischen der Abfrageeinrichtung 2 und dem Sendeempfänger 4. Bei dieser Kommunikation ist die Abfrageeinrichtung durch die Steuerung 1 in den Empfangsmodus versetzt. Wie bereits erwähnt, sendet die Abfrageeinrichtung 2 einen Beantwortungsrahmen, in dem drei Werte "1" und ein Wert "0" wiederholt werden, wie in 4A dargestellt.
Der Beantwortungsrahmen ist ASK-moduliert, wie in 4B dargestellt; für Werte "0" ist keine Amplitude vorhanden. Das ASK-modulierte Signal wird durch die Drossel 14 gesendet und vom Resonanzkreis 41 empfangen. Das Ausgangssignal des Kreises 41 ist in 4C dargestellt; an Nullpositionen sind Eigenresonanzschwingungen vorhanden. Das Ausgangssignal wird sowohl an den Hüllkurvengenerator 47 als auch den Taktimpulsgenerator 48 weitergegeben.
Im Hüllkurvengenerator 47 wird ein in 4D dargestelltes Torsignal erzeugt. Im Taktimpulsgenerator 48 wird ein in 4E dargestelltes Taktsignal erzeugt. Diese Signale werden an den Datenanalysator 49 gegeben, der ein Resonanzzeitsteuersignal erzeugt, wie in 4F dargestellt.
Das Resonanzzeitsteuersignal wird an die Empfangssteuerschaltung 52 geliefert. Eine steigende Flanke des Resonanzzeitsteuersignals beginnt bei den zwei letzten Taktimpulsen eines Taktimpulsbands des Taktsignals. Eine fallende Flanke endet mit dem Ende des Bands. Das Resonanzzeitsteuersignal wird dazu verwendet, Resonanzschwingungen um einen Puls des empfangenen Signals verfrüht zu starten, damit geeignete Abklingzeiten der Schwingungen erhalten werden. Die Startzeitpunkte sind durch gestrichelte Pfeile angegeben, die sich von 4F zu 4G erstrecken. Eine Eigenschwingung be ginnt zur Startzeit und endet mit dem Ende einer Nullperiode des Beantwortungsrahmens. Die Zeit zwischen dem Startzeitpunkt und der Nullperiode ist als Resonanzschwingungsperiode definiert.
Wenn im Speicher 51 Daten vorhanden sind, werden die Daten mit logischen Werte "1" und "0" durch die Speichersteuerung 50 gelesen. Dann werden die Daten an die Empfangssteuerschaltung 52 geliefert.
Die Empfangssteuerschaltung 52 liest die Startzeitpunkte der Eigenschwingungen und nimmt eine FSK-Modulation jeder der Resonanzschwingungen im Beantwortungsrahmen abhängig von den von der Speichersteuerschaltung 50 gelesenen Daten vor, wie in 4G dargestellt. In den Resonanzschwingungsperioden im Beantwortungsrahmen erscheinen zwei verschiedene Schwingungen fH und fL. In der Periode wird dann, wenn ein Element der Daten den Wert "1" hat, das Schaltelement 53 eingeschaltet; der Resonanzkreis 41 wird mit den Kondensatoren 42 und 43 verbunden, so daß eine Eigenresonanzfrequenz fL erzeugt wird. Wenn das Element "0" ist, wird das Schaltelement 53 abgeschaltet; der Resonanzkreis 41 ist nun nur mit dem Kondensator 42 verbunden, so daß eine Eigenresonanzfrequenz fH erzeugt wird. Der FSK-modulierte Beantwortungsrahmen wird als Eigenresonanzsignal vom Kreis 41 an die Drossel 16 der Abfrageeinrichtung 2 gesendet.
Nun wird das Eigenresonanzsignal von der Drossel 16 von der Abfrageeinrichtung 2 empfangen und vom Verstärker 18 verstärkt. Das verstärkte Signal wird im FSK-Demodulator 21 FSK-demoduliert. Der Schalter 19 schaltet abhängig vom Umschaltsignal vom Empfangszeitsteuergenerator 20 ein oder aus. Wenn sich das System im Sende- oder Ruhemodus befindet, wird der Schalter 19 dazu verwendet, in diesen Modi alle Störsignale vom Verstärker 18 abzuhalten.
Das FSK-demodulierte Signal wird an die Abtast-Halte-Schaltung 22 geliefert. Die Schaltung 22 setzt das demodulierte Signal in ein Signal mit dem endgültigen Code mit Werten "1" und "0" abhängig vom demodulierten Signal um. Das endgültig codierte Signal wird als Empfangsdaten RD an die Steuerung 1 geliefert.
Das HPMOIS verwendet eine Logikwertzuordnung mittels fH und fL, wie bereits kurz erwähnt, bei der diese Logikzuordnung für das Eigenresonanzsignal durch Frequenzen fH und fL mit zwei verschiedenen Eigenresonanzschwingungen entsprechend "0" bzw. "1" bestimmt ist. Die Logikwertzuordnung durch Vorliegen oder Fehlen der Eigenresonanzschwingungen, wie beim Stand der Technik, ist nicht anwendbar, da bei einem HPMOIS immer eine Eigenresonanzschwingung für "0" vorhanden ist.
Zum Erläutern von Einzelheiten der Logikwertzuordnung durch Frequenzen werden im folgenden ein Schaltbild und eine spezielle Funktion des FSK-Demodulators beschrieben.
5 veranschaulicht das Schaltbild des FSK-Demodulators 21, der die Logikwertzuordnung mittels der verschiedenen Frequenzen fH und fL vornimmt. Der Demodulator 21 verfügt über eine Zähleinheit 60 und eine Vergleichseinheit 70.
Die Zähleinheit 60 umfaßt einen Komparator 61, einen Intervallsucher 63, einen Schalter 62 und einen Zähler 64 sowie den Trägerwellengenerator 11 mit einer Spannungsquelle 11B, einem Frequenzteiler 11C und einem Wellengenerator 11D (11B bis 11D sind nicht dargestellt).
Der Komparator 61 dient dazu, ein verstärktes Eigenresonanzsignal in ein digitales Signal umzusetzen, wenn sich die Abfrageeinrichtung 2 und der Sendeempfänger 4 im Empfangsmodus befinden.
Der Intervallsucher 64 ist mit dem Schalter 62 verbunden. Eine Funktion des Suchers 63 ist es, den Start und Endzeitpunkt eines vollständigen Zyklus einer Eigenresonanzschwingung zu finden. Der Startzeitpunkt ist dadurch definiert, daß das Spannungsvorzeichen erstmals "+" am Komparator 61 anzeigt, und der Endzeitpunkt liegt vor, wenn das Spannungsvorzeichen erneut von "-" auf "+" wechselt. Diese Bestimmung der Zeitpunkte wird zwei weitere Male wiederholt, und der Mittelwert der drei Bestimmungen wird gebildet. Nachdem die Zeitdauer der Eigenschwingung erhalten ist, schaltet der Intervallsucher 63 den Schalter 62 ein und überträgt das digitale Signal an den Zähler 64.
Der Zähler 64 ist mit dem Trägerwellengenerator 11, den Schaltern 72 und 62 sowie dem Komparator 77 verbunden. Eine Funktion des Zählers 64 ist es, die Anzahl von Bezugsimpulsen, wie vom Generator 11 erzeugt, für die durch den Intervallsucher 63 bestimmte Zeitdauer zu zählen. Sobald das vom Komparator 61 gelieferte digitale Signal zum Startzeitpunkt in den Zähler 64 eintritt, beginnt dieser damit, Bezugsimpulse zu zählen. Nachdem das digitale Signal zum Endzeitpunkt den Zähler 64 verläßt, beendet dieser Zähler 64 das Zählen der Bezugsimpulse und hält die Anzahl der gezählten Impulse aufrecht. Wie erkennbar, werden vom Trägerwellengenerator 11 erzeugte Wellen als Bezugswerte bei der Bestimmung der Eigenfrequenzen fH und fL verwendet. Jede Frequenz wird als Anzahl von Bezugsimpulsen ausgedrückt.
Die Vergleichseinheit 70 enthält eine Δf/2-Einrichtung 71, einen ersten Zeitsteuergenerator 73, einen zweiten Zeitsteuergenerator 74, eine Schwellenwert-Speichereinrichtung 75, einen Schalter 72, einen Schalter 76 und einen Komparator 77.
Die Δf/2-Einrichtung 71 wird dazu verwendet, eine Anfangsimpulszahl einzuspeichern, die dem Kehrwert der Hälfte der Frequenzdifferenz zwischen fH und fL, d. h. Δf, entspricht. Diese Zahl liegt fest und wird vorab berechnet. Wenn der Schalter 72 eingeschaltet wird, wird die Zahl an den Zähler 64 weitergegeben. Der Zeitpunkt, zu dem der Schalter 72 eingeschaltet wird, wird vom ersten Zeitsteuergenerator 73 verwaltet. Durch die Zähleinheit 60 wird eine fH-Impulszahl für eine Testfrequenz von fH bestimmt. Im Zähler 64 wird eine Schwellenfrequenz fth dadurch bestimmt, daß der Kehrwert der fH-Impulszahl zum Kehrwert der Anfangsimpulszahl addiert wird. Eine Schwellenimpulszahl ist der Kehrwert von fth. So liegt fth immer in der Mitte zwischen fH und fL.
Die Schwellenwert-Speichereinrichtung 75 hält die vom Zähler 64 bestimmte Schwellenimpulszahl durch Einschalten des Schalters 76. Der spezielle Zeitpunkt, zu dem dieser Schalter 76 eingeschaltet wird, wird vom zweiten Zeitsteuergenerator 74 verwaltet. Die Schwellenimpulszahl und eine Zählerimpulszahl werden zum Vergleich an den Komparator 77 geliefert. Der Komparator 77 dient dazu, die Zählerimpulszahl mit der in der Schwellenwert-Speichereinrichtung 75 aufrechterhaltenen Schwellenimpulszahl zu vergleichen. Wenn die Zählerimpulszahl für eine Eigenresonanzschwingung kleiner als die Schwellenimpulszahl ist, ist die Schwingungsfrequenz fH (eine Frequenz ist der Kehrwert ihrer Impulszahl). So wird der logische Wert "0" an die Abtast-Halte-Schaltung 22 weitergegeben. Wenn die Zählerimpulszahl größer als die Schwellenimpulszahl ist, ist die Schwingungsfrequenz fL. So wird der logische Wert "1" an die Schaltung 22 weitergegeben. Gemäß diesem Vergleich wird das endgültige digitale Signal in der Schaltung 22 codiert und an die Steuerung 1 geliefert.
Im folgenden wird ein Mechanismus zum Bestimmen der Schwellenfrequenz bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Nachdem die Zeitspanne Ts verstrichen ist, beginnt die Zeitspanne Tr1, wie in 2 dargestellt. In der Zeitspanne Tr1 wird die Schwellenfrequenz bestimmt. Zunächst wird ein Beantwortungsrahmen von der Abfrageeinrichtung 2 an den Sende-empfänger 4 gesendet. Nachdem der Rahmen im Sendeempfänger 4 FSK-moduliert wurde, wird ein Eigenresonanzsignal an die Abfrageeinrichtung 2 zurückgesendet: Durch die Zählschaltung 60 wird die fH-Impulszahl für die Testfrequenz fH, entsprechend dem Logikwert "0" des Rahmens, bestimmt. Tatsächlich wird der Beantwortungsrahmen in der Zeitspanne Tr1 als Testsignal verwendet. Zu diesem Zeitpunkt schaltet der erste Zeitsteuergenerator 73 den Schalter 72 ein, um die Anfangsimpulszahl an den Zähler 64 zu liefern, wo die Schwellenfrequenz fth als Impulszahl, d.h. als Schwellenimpulszahl, bestimmt wird.
Dann schaltet der zweite Zeitsteuergenerator 74 nach der zweiten Zeitspanne Tr den Schalter 76 ein; damit die Schwellenwert-Speichereinrichtung 75 die Schwellenwertzahl vom Zähler 64 aufrechterhält. Nach der zweiten Zeitspanne Tr ruhen der erste und zweite Zeitsteuergenerator 73 und 74. Im Komparator 77 wird jede Eigenfrequenz im Eigenresonanzsignal, hinsichtlich der Bezugsimpulszahl, mit der Schwellenwert-Impulszahl von der Speichereinrichtung 75 verglichen. Die Abtast-Halte-Schaltung 22 erhält Ergebnisse vom Komparator 77, um das endgültig codierte Signal. zu erzeugen.
Wenn eine gesamte Kommunikation einmal beendet ist, wird eine neue Schwellenwert-Impulszahl für eine neue Zeitspanne Tr bestimmt.
Im Fall einer engen Kommunikation zwischen dem Sendeempfänger 4 und der Abfrageeinrichtung 2 besteht die Wahrschein lichkeit einer magnetischen Kopplung der Drosseln 16 und 44. Es besteht auch die Wahrscheinlichkeit, daß sich die konstanten Werte der Drosseln und Kondensatoren ändern. Im Ergebnis verschieben sich die Frequenz fL und fH in unerwarteter Weise durch eine Induktionsänderung aufgrund der magnetischen Kopplung, wobei es unwahrscheinlich ist, daß sich die Frequenzdifferenz ändert. Jedoch ist die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Logikwertzuordnung immer noch anwendbar, da sich auch fth gemäß der Verschiebung der Frequenzen fH und fL verschiebt; so wird fth immer entsprechend der Frequenzverschiebung eingestellt oder kalibriert.
Wenn der Abstand zwischen der Abfrageeinrichtung 2 und dem Sendeempfänger 4 extrem klein ist, führt dies dazu, daß Eigenresonanzschwingungen eines empfangenen Signals im Resonanzkreis 41 große Amplituden aufweisen, so groß wie die von Nicht-Eigenresonanzschwingungen. Demgemäß ist es extrem schwierig, im Hüllkurvengenerator 47 ein Torsignal aus diesem Hochenergiesignal zu erzeugen. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, verwendet die Erfindung Wellenenergieverringerungen zum Steuern der Codierung des codierten Signals durch eine Pegelerkennungseinrichtung 23, die mit der Codierschaltung 10, dem Schalter 19 und dem FSK-Demodulator 21 verbunden ist.
Die Anzahl von Wellenenergieverringerungen hängt von der Energiedifferenz zwischen dem Energiepegel eines Prüfsignals, wie für einen Beantwortungsrahmen, und einem Schwellenpegel ab, der durch die Pegelerkennungseinrichtung 23 bestimmt wird, so daß ein Torsignal erhältlich ist. Deutliches Auftreten von Eigenresonanzschwingungen erscheint unmittelbar dann, wenn der Energiepegel des Prüfsignals richtig auf den Schwellenpegel abgenommen hat.
Wenn der Energiepegel größer als der Schwellenpegel ist, liefert die Pegelerkennungseinrichtung 23 ein Begrenzungssignal an die Codierschaltung 10. Im ASK-Modulator 12 wird die Energie des Prüfsignals dadurch verringert, daß die Anzahl von Impulsen für den Wert HOCH um eins verringert wird und die Unterbrechungsperiode für NIEDRIG entsprechend der verringerten Impulsdauer erhöht wird; so wird ein Signal mit kleinerer Energie erhalten, das längere Unterbrechungszeitintervalle für NIEDRIG hat.
Das durch die Wellenenergieverringerung bearbeitete Prüfsignal wird ASK-moduliert, wie in 6C dargestellt, und es wird an den Resonanzkreis 41 des Sendeempfängers 4 gesendet, wie in 6D dargestellt. In diesem Fall werden zwei Wellenenergieverringerungen ausgeführt. 6A zeigt ein unverringertes ASK-moduliertes Signal, und 6B zeigt ein Sendesignal aus dem unverringerten ASK-modulierten Signal für Kommunikation bei normalem Abstand. Das Ausgangssignal des Resonanzkreises 41 wird sowohl an den Hüllkurvengenerator 47 als auch den Taktimpulsgenerator 48 übertragen. Ein Torsignal und ein Taktsignal werden an den Datenanalysator 49 weitergegeben. Ein Datensignal und das CLK-Abtastsignal werden im Datenanalysator 49 erzeugt und an die Speichersteuerung 50 weitergegeben.
Im Empfangsmodus wird ein Eigenresonanzsignal zum verringerten Prüfsignal FSK-demoduliert, und später wird es an die Abtast-Halte-Schaltung 22 gegeben, wo eine Logikwertzuordnung für Eigenresonanzschwingungen eines verringerten Eigenresonanzsignals ausgeführt wird, um ein endgültiges digitales Signal zu erhalten, das schließlich als RD an die Steuerung 1 geliefert wird.
Dann wird das verringerte Prüfsignal an den Sendeempfänger 4 geliefert und an die Empfangseinheit der Abfrageeinrichtung 2 weitergegeben. Wenn der Energiepegel dieses Signals größer als der Schwellenpegel ist, wird von der Pegelerkennungseinrichtung 23 ein anderes Begrenzungssignal für weitere Wellenenergieverringerung an die Codierschaltung 10 geliefert. Wellenenergieverringerung wird wiederholt, bis der Energiepegel des Prüfsignals kleiner als der Schwellenpegel wird.
Wenn Wellenenergieverringerung n Mal ausgeführt wird, sind die Verringerungen zusammengefaßt die folgenden:

1) Wenn zwei Eelmente von Sendedaten SD keine Änderung aufweisen, wie HH oder LL, werden (21-n) Trägerwellenimpulse für HOCH und (7+n) Impulse für NIEDRIG in einem ASK-modulierten Signal erzeugt;
2) wenn die Datenelemente HL sind, werden (7-n) Impulse für HOCH und (7+n) Impulse für NIEDRIG in einem ASK-modulierten Signal erzeugt; und
3) wenn die Datenelemente LH sind, werden (35-n) Impulse für HOCH und (7+n) Impulse für NIEDRIG in einem ASK-modulierten Signal erzeugt.

Der erweiterte Sendebereich des HPMOIS wird durch die Wellenenergieverringerung technisch erweitert, da extrem enge Kommunikation möglich ist.
Es wird nun auf Schreib- und Leseverwendungen des Sendeempfängers 4 bei diesem Ausführungsbeispiel Bezug genommen. Im folgenden wird das Einschreiben und Lesen von Daten im Sendeempfänger beschrieben. Der Sendeempfänger 4 verfügt über eine Speichersteuerung 50, die hauptsächlich zum Einschreiben von Daten in den Speicher 51 und zum Auslesen von Daten aus diesem zuständig ist. Die Schreib-Anweisung ist in Form von vier Prozeduren im HPMOIS definiert. Andererseits ist die Lese-Anweisung als eine ziemlich einfache Prozedur im HPMOIS definiert.
7 veranschaulicht ein Schaltbild des Sendeempfängers 4, das folgendes enthält: eine Speichersteuerung 50 mit einer Protokollanalyseeinheit 86, einer Schreibbefehlssteuerung 82 und einer Spannungsquellensteuerung 81 zum Prüfen des Spannungspegels der Konstantspannungsschaltung 46, einen Speicher 51 und einen Spannungserhöher 83. Die anderen Komponenten des Diagramms sind dieselben wie in 1; die Abfrageeinrichtung 2 und die Steuerung 1 stimmen ebenfalls mit denen von 1 überein; auch der Hostcomputer ist derselbe.
Der Speicher 51 verfügt über eine Effektivschreibpartition 51B, eine Scheinschreibpartition 51C, eine Antwortpartition 51D und eine Fehlermeldungspartition 51E.
Die Steuerung 1 ist mit dem Hostcomputer verbunden und an die Abfrageeinrichtung 2 angeschlossen. Verschiedene Befehle vom Computer werden an die Steuerung 1 und dann die Abfrageeinrichtung 2 geliefert, wo die Befehle in Form von HF-Wellen gesendet werden. Antworten oder gelesene Daten aus dem Sendeempfänger 4 werden von der Abfrageeinrichtung 2 empfangen und dann an die Steuerung 1 geliefert. Die Steuerung 1 überprüft die Antworten und vergleicht die gelesenen Daten mit den ursprünglichen Daten.
Die Protokollanalyseeinheit 86 ist der Schreibbefehlssteuerung 82, dem Datenanalysator 49, der Empfangssteuerschaltung 52 und dem Speicher 51 zugeordnet. Zwecke der Protokollanalyseeinheit 86 sind es, ein Erlaubnisflag in der Schreibbefehlssteuerung 82 zu setzen, Daten in den Speicher 51 einzuschreiben oder aus diesem auszulesen und ein Signal von der Schreibbefehlssteuerung 82 zu empfangen, wenn die Spannung der Spannungsquellensteuerung 81 nicht dazu ausreicht, das Einschreiben von Daten in die Effektivschreibpartition 51B oder das Auslesen von Daten aus dieser auszuführen. Darüber hinaus liest die Einheit 86 eine kurze Meldung aus der Antwortpartition 51D aus und sendet eine Antwort einschließ lich der Meldung an die Abfrageeinrichtung 2. Die Antwort wird an die Steuerung 1 weitergegegeben und von dieser geprüft.
Die Schreibbefehlssteuerung 82 ist mit der Protokollanalyseeinheit 86, dem Speicher 51, dem Spannungserhöher 83 und der Spannungsquellensteuerung 81 verbunden. Wenn von der Spannungsquellensteuerung 81 ein Erlaubnisflag überprüft wird, liefert die Schreibbefehlssteuerung 82 ein Signal an die Protokollanalyseeinheit 86, das die sofortige Beendigung von Schreib/Lese-Anweisungen beinhaltet. Auch dann, wenn das Flag gesetzt ist, empfängt die Schreibbefehlssteuerung 82 einen Schreibbefehl von der Protokollanalyseeinheit 86. Wenn der Schreibbefehl ausgeführt wird, erhöht der Spannungserhöher 83 seine Spannung.
Die Spannungsquellensteuerung 81 überprüft während der gesamten Dauer von Schreib/Lese-Anweisungen die Spannung der Konstantspannungsschaltung 46. Wenn die Spannung unter die erforderliche Spannung zum Ausführen von Abläufen fällt, veranlaßt die Spannungsquellensteuerung 81 die Schreibbefehlssteuerung 82, das Erlaubnisflag zurückzusetzen.
8 zeigt ein Flußdiagramm für den Schreib-Befehl beim Ausführungsbeispiel. Die Anweisung besteht aus vier kleinen Prozeduren: (i) Erlaubnisprozedurflag, (ii) Scheinschreibprozedur, (iii) Effektivschreibprozedur, und (iv) Prüfleseprozedur.
Was die Erlaubnisflagprozedur betrifft, liefert der Hostcomputer Sendedaten SD einschließlich einer Adresse, der Bitzahl eines Flagbefehls und anderer nützlicher Information an die Steuerung 1. Die Steuerung 1 liefert den Flagbefehl über die Abfrageeinrichtung 2 an die Protokollanalyseeinheit 86. Der Befehl läuft durch den Resonanzkreis 41, den Taktimpuls generator 48, den Hüllkurvengenerator 47 und den Datenanalysator 49 und erreicht die Einheit 86, von der er überprüft wird. Wenn der Befehl korrekt ist, liefert die Einheit 86 ein Signal zum Setzen des Erlaubnisflags in der Schreibbefehlssteuerung 82. Dann setzt diese Schreibbefehlssteuerung 82 das Erlaubnisflag. Wenn die Spannung des Sendeempfängers 4 unter die zum Schreiben erforderliche Spannung fällt, wird das Flag durch die Schreibbefehlssteuerung zurückgesetzt. Wenn die Spannung ausreicht und das Flag noch gesetzt ist, liefert die Schreibbefehlssteuerung 82 ein Signal an die Protokollanalyseeinheit 86 zurück. Sobald sowohl die Befehlsüberprüfung und die Flagüberprüfung als positiv beurteilt sind, liest die Protokollanalyseeinheit 86 die Antwort Ja aus der Antwortpartition 51D für die Antwort Ja aus. In dieser Speicherpartition ist auch eine Antowrt Nein eingespeichert. Die Antwort Ja wird an die Empfangssteuerschaltung 52 weitergegeben und an die Abfrageeinrichtung 2 und später die Steuerung 1 für eine Steuerungsprüfung übertragen. Wenn diese Prüfung erfolgreich ist, geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn jedoch entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag rückgesetzt oder abgeschaltet ist, liest die Einheit 86 die Antwort Nein aus der Antwortpartition 51D aus und liefert eine negative Antwort an die Steuerung 1. Dann wird die Schreib-Anweisung unmittelbar in der Erlaubnisflagprozedur beendet. Die Steuerung 1 bestätigt die negative Antwort.
Hinsichtlich der Scheinschreibprozedur, nachdem die vorige Antwort Ja durch die Steuerung 1 überprüft wurde, gibt die Abfrageeinrichtung 2 einen Scheinschreibbefehl von der Steuerung 1 an die Protokollanalyseeinheit 86 weiter. Die Einheit 86 empfängt den Inhalt des Scheinschreibbefehls und überprüft das Flag. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 die positive Antwort an die Abfrageeinrichtung 2 und danach für eine Steuerungsprüfung an die Steuerung 1. Wenn auch diese Überprüfung Ja ergibt, liefert die Abfrageeinrichtung denselben Scheinschreibbefehl von der Steuerung 1 an die Einheit 86. Dann schreibt die Einheit 86 Daten in die Scheinpartition 51C (Segment FF), entsprechend dem Befehl. Dann geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn jedoch die Antwort Nein ist, d. h., wenn entweder das Flag ausgeschaltet ist oder der Scheinbefehl inkorrekt ist, wird die Schreib-Anweisung unmittelbar durch die Einheit 86 beendet. Die Einheit 86 liefert eine negative Antwort an die Steuerung 1, wo die Antwort bestätigt wird.
Betreffend die Effektivschreibprozedur liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen Effektivschreibbefehl von der Steuerung 1 an die Protokollanalyseeinheit 86, nachdem die vorige Antwort Ja in der Steuerung 1 überprüft wurde. Die Einheit 86 prüft den Befehl und das Flag. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 die positive Antwort an die Abfrageeinrichtung 2. Wenn die Steuerungsprüfung mit Ja bestätigt wird, wird derselbe Effektivschreibbefehl erneut an die Einheit 86 geliefert, und die Daten werden gemäß dem Befehl in die Effektivpartition 51B eingeschrieben. Dann geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn die Antwort zu Nein führt, endet die Schreib-Anweisung unmittelbar.
Was die Prüfleseprozedur betrifft, d. h. die letzte Prozedur, liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen Prüflesebefehl von der Steuerung 1 an die Einheit 86, nachdem die vorige Antwort Ja durch die Steuerung 1 überprüft wurde. Die Protokollanalyseeinheit 86 empfängt den Prüflesebefehl und prüft das Flag. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 die positive Antwort an die Abfrageeinrichtung 2. Dann liest die Einheit 86 die eingeschriebenen Daten entsprechend dem Prüflesebefehl aus der Effektivpartition 51B aus. Die in Form eines Eigenresonanzsignals gelesenen Daten werden vom Resonanzkreis 41 an die Drossel 16 der Abfrageeinrichtung 2 und an die Steuerung 1 gesendet. Die Steuerung 1 überprüft nicht nur die Antwort, sondern sie führt auch einen Vergleich der gelesenen Daten mit den Daten, die geschrieben werden sollten, aus. Dann wird das Vergleichsergebnis an den Hostcomputer geliefert (die gelesenen Daten werden nicht an den Hostcomputer geliefert).
Wenn die Antwort jedoch Nein ist, wird die Prüfleseprozedur beendet. Die Schreib-Anweisung wird verlassen.
Hinsichtlich einer Lese-Anweisung liefert, ähnlich wie bei der Prüfleseprozedur, die Abfrageeinrichtung 2 einen Effektivlesebefehl von der Steuerung 1 an die Protokollanalyseeinheit 86 (für diese Anweisung ist kein Flußdiagramm dargestellt). Der Befehl und das Erlaubnisflag werden durch die Protokollanalyseeinheit 86 überprüft. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 die positive Antwort und die aus der Effektivpartition 51B gelesenen Daten an die Abfrageeinrichtung 2. Die Daten werden an die Steuerung 1 und schließlich den Hostcomputer weitergegeben.
Wenn die Antwort Nein ist, liefert die Protokollanalyseeinheit 86 eine in der Fehlermeldungspartition 51E abgespeicherte Fehlermeldung an die Abfrageeinrichtung 2. Der Effektivlesebefehl wird nicht ausgeführt. Die Lese-Anweisung wird beendet.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Zur vorstehend beschriebenen Wellenenergieverringerung gehö ren mehrere Ausführungen der Verringerungsschritte im ASK-Modulator 12. Anders gesagt, sind mehrere Begrenzungssignale erforderlich, um die vollständige Verringerung zu erzielen. Jedoch ist es möglich, eine A/D-Umsetzschaltung 25 (nicht dargestellt) anstelle der Pegelerkennungseinrichtung 23 zu verwenden, um eine vollständige Wellenenergieverringerung in einem Schritt zu erzielen.
Das Ausführungsbeispiel 2 ist mit dem Ausführungsbeispiel 1 mit Ausnahme der Verwendung der A/D-Umsetzschaltung 25 identisch.
Ähnlich wie im Fall der obenbeschriebenen Wellenenergieverringerung wird ein verstärktes Eigenresonanzsignal über den Schalter 19 in die A/D-Umsetzschaltung 25 übertragen, wo der Energiepegel eines Beantwortungsrahmens bestimmt wird, der Schwellenenergiepegel eingespeichert wird und der Energiepegel mit dem Schwellenenergiepegel verglichen wird. Der Ort der A/D-Umsetzschaltung 25 ist derselbe wie derjenige der Pegelerkennungseinrichtung 23 in 1. Die A/D-Umsetzschaltung 25 berechnet die erforderliche Anzahl n auszulassender Wellenimpulse in solcher Weise, daß der Energiepegel kleiner als der Schwellenenergiepegel wird. In der Codierungsschaltung 10 wird die Zeit für n Impulse von jeder Dauer für den Pegel HOCH abgezogen und zu jeder Dauer für den Pegel NIEDRIG in einem codierten Signal hinzugezählt.
Wenn eine Wellenenergieverringerung in einem Schritt ausgeführt wird, erfolgt dies gemäß der folgenden Regel:

1) Wenn zwei Elemente von Sendedaten SD keine Änderung aufweisen, wie HH oder LL, werden (21-n) Trägerwellenimpulse für HOCH und (7+n) Impulse für NIEDRIG in einem ASK-modulierten Signal erzeugt;
2) wenn die Datenelemente HL sind, werden (7-n) Impulse für HOCH und (7+n) Impulse für NIEDRIG in einem ASK-modulierten Signal erzeugt; und
3) wenn die Datenelemente LH sind, werden (35-n) Impulse für HOCH und (7+n) Impulse für NIEDRIG in einem ASK-modulierten Signal erzeugt.

Bei Verwendung dieser Wellenenergieverringerung besteht kein Bedarf, das Begrenzungssignal mehrere Male und alle Kommunikationen für Überprüfungszwecke zu senden. So wird die Zeit zum Erzielen der vollständigen Wellenenergieverringerung stark verringert.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
Es ist möglich, die Lebensdauer des Speichers 51 zu erhöhen. Die typische Lebensdauer beträgt 10.000 Schreibvorgänge. Um die Lebensdauer des Speichers 51 zu erhöhen, werden eine Leerschreibprozedur und eine Scheinanweisung verwendet, um die Anzahl von Schreibvorgängen hinsichtlich des Speichers 51 zu verringern.
Das Ausführungsbeispiel 3 stimmt mit Ausnahme einer Leerschreibprozedur in einer Schreib-Anweisung mit dem Ausführungsbeispiel 1 überein.
Das Schaltbild eines Sendeempfängers 4, der eine Leerschreibprozedur ausführt, ist genau dasselbe wie das anhand von 7 beschriebene. Die Leerschreibprozedur wird im folgenden beschrieben, da die anderen Schritte der Schreib- und der Lese-Anweisung genau dieselben sind, wie anhand von 8 beschrieben.
Was die Leerschreibprozedur betrifft, gibt die Abfrageeinrichtung 2 einen Leerschreibbefehl an den Sendeempfänger 4 weiter, nachdem die vorige Antwort durch die Steuerung 1 überprüft wurde. Die Protokollanalyseeinheit 86 empfängt den Inhalt des Leerschreibbefehls und überprüft das Flag. Wenn der Befehl korrekt ist und das Flag gesetzt ist, liefert die Einheit 86 die Antwort Ja an die Abfrageeinrichtung 2. Die positive Antwort wird an die Steuerung geliefert. Wenn die Steuerungsprüfung Ja ergibt, liefert die Abfrageeinrichtung 2 denselben Leerschreibbefehl von der Steuerung erneut an die Einheit 86. Demgemäß wird vom Spannungserhöher 83 dieselbe Menge an elektrischem Strom wie für den Scheinschreibvorgang beim Ausführungsbeispiel 1 verbraucht, jedoch besteht kein Einschreiben in den Speicher 51.
Wenn jedoch entweder das Flag während der Leerschreibprozedur rückgesetzt ist oder der Befehl inkorrekt ist, beendet die Einheit 86 die Leerschreibprozedur und die Schreib-Anweisung unmittelbar.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
Es ist auch möglich, die Lebensdauer des Speichers 51 unter Verwendung einer RAM-Schreibprozedur gewaltig zu verlängern.
Das Ausführungsbeispiel 4 stimmt mit Ausnahme der Tatsache, daß die Schreib/Lese-Anweisungen mit einem RAM ausgeführt werden, genau mit dem Ausführungsbeispiel 1 überein.
9 veranschaulicht ein einfaches Schaltbild eines Sendeempfängers 4A, der eine RAM-Schreibprozedur ausführt. Der Sendeempfänger 4A weist eine Protokollanalyseeinheit 86A, eine Schreibbefehlssteuerung 82A, einen Speicher 95, eine Spannungsquellensteuerung 81A und einen RAM 94 auf. Gleiche Teile sind mit denselben Zahlen mit dem Zusatzbuchstaben "A" gekennzeichnet.
Der Speicher 95 verfügt über eine Effektivpartition 95B, eine Antwortpartition 95D und eine Fehlermeldungspartition 95E.
10 zeigt ein Flußdiagramm für eine Schreib-Anweisung für das Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Sendeempfängers 4A mit dem RAM 94. Die Schreib-Anweisung umfaßt folgendes: (i) eine Erlaubnisflagprozedur, (ii) eine RAM-Scheinschreibprozedur, (iii) eine RAM-Scheinleseprozedur, (iv) eine Speicherschreibprozedur und (v) eine Speicherprüfprozedur.
Was die Erlaubnisflagprozedur betrifft, liefert die Steuerung 1 Sendedaten SD einschließlich einer Adresse, einer Bitzahl, eines Flagbefehls und anderer nützlicher Information an die Abfrageeinrichtung 2. Diese Abfrageeinrichtung 2 liefert den Flagbefehl an die Protokollanalyseeinheit 86A, die den Befehl überprüft. Ein Erlaubnisflag in der Schreibbefehlssteuerung 62A wird eingeschaltet, nachdem ein Signal von der Einheit 86 geliefert wurde. Dann initialisiert die Spannungsquellensteuerung 81A den RAM 94. Wenn die Spannung des Sendeempfängers 4 größer als die für einen Schreibvorgang erforderliche Spannung ist, liefert die Schreibbefehlssteuerung 62A ein Signal an die Protokollanalyseeinheit 86 für eine Flagüberprüfung zurück. Wenn die Befehlsprüfung und die Flagprüfung in der Einheit 86 als positiv bestätigt wurden, wird die aus der Antwortpartition 95D ausgelesene Antwort Ja an die Empfangssteuerschaltung 52A weitergegeben, und es erfolgt eine Rücksendung an die Abfrageeinrichtung 2. Dann geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn jedoch die Antwort Nein ist, weil entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag wegen unzureichender Spannung zurückgesetzt ist, liefert die Einheit 86 die aus der Antwortpartition 95D ausgelesene Antwort Nein an die Steuerung 1, die die Antwort überprüft. Die Schreib-Anweisung wird un mittelbar beendet.
Was die RAM-Scheinschreibprozedur betrifft, liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen RAM-Scheinschreibbefehl von der Steuerung 1 an den Sendeempfänger 4A, nachdem die vorige Antwort in der Steuerung 1 überprüft wurde. Die Protokollanalyseeinheit 86A des Sendeempfängers 4A sieht den Inhalt des Befehls durch und überprüft das Flag. Wenn die Prüfungen für den Befehl und das Flag Ja ergeben, liefert die Einheit 86A die Antwort Ja an die Abfrageeinrichtung 2. Die Steuerung 1 bestätigt die Antwort und liefert denselben Befehl erneut an den Sendeempfänger 4A. Dann schreibt die Einheit 86A die Daten entsprechend dem Befehl in den RAM 94 ein. Die Schreib-Anweisung geht zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn die Spannung der Spannungsquellensteuerung 81A auf eine kleinere Spannung abnimmt, als sie für einen Scheinschreibvorgang erforderlich ist, wird das Erlaubnisflag durch diese Spannungsquellensteuerung 81A zurückgesetzt. Der RAM 94 wird initialisiert, und die Schreib-Anweisung wird beendet. Wenn der RAM-Scheinschreibbefehl inkorrekt ist, wird die Schreib-Anweisung unmittelbar beendet. Im Ergebnis ist die Antwort von der Einheit 86A Nein. Die Steuerung 1 erkennt die negative Antwort.
Was die RAM-Scheinleseprozedur betrifft, liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen Scheinlesebefehl an die Einheit 86A, nachdem die vorige Antwort in der Steuerung 1 überprüft wurde. Die Einheit 86A liest die bei der vorigen Prozedur in den RAM 94 eingeschriebenen Daten entsprechend dem RAM-Lesebefehl und liefert die Daten an die Steuerung 1, die die Daten überprüft. Wenn die Daten korrekt in den RAM 94 eingeschrieben sind, geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn die Daten jedoch inkorrekt eingeschrieben sind, endet die Schreib-Anweisung.
Was die Speicherschreibprozedur betrifft, liefert die Abfrageeinrichtung 2, nach der Bestätigung der eingeschriebenen Daten durch die Steuerung 1, einen Speicher-Effektivschreibbefehl an die Protokollanalyseeinheit 86A. Diese überprüft den Befehl und das Flag. Wenn diese Überprüfungen mit Ja bestätigt werden, liefert die Einheit 86A die Antwort Ja an die Abfrageeinrichtung 2. Die Steuerung 1 überprüft die Antwort. Wenn die Antwort ebenfalls mit Ja bestätigt wird, liefert die Steuerung 1 denselben Befehl erneut an die Einheit 86A, die Daten entsprechend dem Befehl in den Speicher 95B schreibt. Die Schreib-Anweisung geht zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn jedoch die Antwort Nein ist, beendet die Einheit 86A die Schreib-Anweisung unmittelbar.
Was die Speicherprüfprozedur betrifft, d. h. die letzte Prozedur, liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen Speicherprüfbefehl von der Steuerung 1 an den Sendeempfänger 4A. Die Protokollanalyseeinheit 86A prüft den Befehl und das Flag. Wenn diese Überprüfungen mit Ja bestätigt werden, liefert die Einheit 86A die Antwort Ja an die Abfrageeinrichtung 2. Die Steuerung 1 überprüft die Antwort. Wenn die Steuerungsprüfung Ja ergibt, liefert die Steuerung 1 denselben Befehl an die Einheit 86A, die die abgespeicherten Daten entsprechend dem Befehl aus dem Speicher 95B ausliest. Die gelesenen Daten werden in Form eines Eigenresonanzsignals vom Resonanzkreis 41A über die Abfrageeinrichtung 2 an die Steuerung 1 gesendet. Die Steuerung 1 prüft nicht nur die Antwort, sondern sie führt auch einen Vergleich der gelesenen Daten mit den Daten aus, die eingeschrieben werden sollten. Dann wird das Vergleichsergebnis an den Hostcomputer gelie fert (die gelesenen Daten werden nicht an den Hostcomputer geliefert).
Betreffend die Lese-Anweisung unter Verwendung des Sendeempfängers 4A mit dem RAM 94 liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen Effektivlesebefehl von der Steuerung 1 an den Sendeempfänger 4A. Sowohl der Befehl als auch das Flag werden von der Protokollanalyseeinheit 86A überprüft. Wenn diese Überprüfungen mit Ja bestätigt werden, liest die Einheit 86A die Antwort Ja aus der Partition 95D und die abgespeicherten Daten aus der Partition 95B aus. Dann liefert die Einheit 86A die Antwort Ja und die Daten an die Abfrageeinrichtung 2. Die Steuerung 1 überprüft die Antwort und die Daten. Das Ergebnis der Datenüberprüfung wird an den Hostcomputer berichtet.
Wenn die Effektivschreibprozedur nicht erfolgreich ist und das Flag abgeschaltet ist, liest die Protokollanalyseeinheit 86A die Antwort Nein aus der Partition 95D und eine Fehlermeldung aus der Fehlerpartition 95E aus. Die Einheit 86A liefert die Fehlermeldung und die Antwort Nein an die Abfrageeinrichtung 2. Die Steuerung 1 überprüft die Antwort und die Fehlermeldung.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
Es ist möglich, negative, von der Protokollanalyseeinheit 86 an die Steuerung 1 gelieferte Antworten sowie Negativantwortüberprüfungen durch die Steuerung 1 für eine Schreib-Anweisung zu umgehen. Diese Antwortüberprüfung-Entsprechungen sind zeitaufwendig und unwirtschaftlich, da gesonderte Speicherstellen im Speicher 51 erforderlich sind. So ist es möglich, alle Negativantworten und Negativantwortüberprüfungen aus 8 wegzulassen. Immer dann, wenn Antworten mit Nein in einer Schreib-Anweisung enden, beendet der Sende empfänger 4 die Schreib-Anweisung unmittelbar und erwartet einen Weckruf von der Steuerung 1.
Es ist sogar möglich, die Negativantwort, die Negativantwortüberprüfung und die Fehlermeldungsantwort in der Lese-Anweisung wegzulassen. Der Vorteil dieses Weglassens beruht auf der Vereinfachung des Speichers 95, was zu einer Kostenverringerung führt, sowie der Beseitigung ineffektiver Kommunikationszeit, wie sie durch diese Antworten und Prüfungen hervorgerufen wird, was zu gleichmäßigerer Kommunikation führt. Im Fall der vorigen Lese-Anweisung ist es erforderlich, einen zusätzlichen Speicherort für die Fehlermeldung bereitzustellen.
Das Ausführungsbeispiel 5 stimmt mit dem Ausführungsbeispiel 1 mit Ausnahme des Weglassens der von der Protokollanalyseeinheit 86 gelieferten Negativantworten und der Negativantwortüberprüfungen durch die Steuerung 1 sowie der Speicherpartitionen, die für eine negative Antwort und die Fehlermeldungsantwort zuständig sind, und der Speicherpartition, die für die Antwort zuständig ist, genau überein.
Im folgenden wird eine Schreib-Anweisung unter Verwendung des Ausführungsbeispiels 5 beschrieben. In diesem Fall benötigt der Speicher 51 die Effektivpartition 51B und die Scheinpartition 51C sowie die Antwortpartition 51D, die tatsächlich kleiner als die beim Ausführungsbeispiel 1 ist.
Die Schreib-Anweisung beim Ausführungsbeispiel hat dieselbe Kategorie kleiner Prozeduren, d. h.: (i) Erlaubnisflagprozedur, (ii) Scheinschreibprozedur, (iii) Effektivschreibprozedur und (iv) Prüfleseprozedur.
Was die Erlaubnisflagprozedur betrifft, liefert der Hostcomputer Sendedaten SD einschließlich einer Adresse, einer Bitzahl, eines Flagbefehls und anderer nützlicher Information an die Steuerung 1. Die Steuerung 1 liefert den Flagbefehl über die Abfrageeinrichtung 2 an die Protokollanalyseeinheit 86. Der Befehl läuft über den Resonanzkreis 41, den Taktimpulsgenerator 47, den Hüllkurvengenerator 48 und den Datenanalysator 49 und erreicht die Einheit 86. Der Befehl wird von der Einheit 86 geprüft. Wenn der Befehl korrekt ist, liefert die Einheit 86 ein Signal zum Setzen eines Erlaubnisflags in der Schreibbefehlssteuerung 82. Dann setzt diese Schreibbefehlssteuerung 82 das Erlaubnisflag. Wenn die Spannung im Sendeempfänger 4 kleiner als die für einen Schreibvorgang erforderliche Spannung wird, wird das Flag durch die Schreibbefehlssteuerung rückgesetzt. Wenn die Spannung ausreicht und das Flag noch eingeschaltet ist, liefert die Schreibbefehlssteuerung 82 ein Signal an die Protokollanalyseeinheit 86 zurück. Sobald sowohl die Befehlsprüfung als auch die Flagprüfung mit Ja bestätigt sind, liest die Protokollanalyseeinheit 86 die Antwort Ja aus der Antwortpartition 51D für die Antwort Ja aus. Die Antwort Nein ist ebenfalls in dieser Speicherpartition abgespeichert. Die Antwort Ja wird an die Empfangssteuerschaltung 52 weitergegeben und an die Abfrageeinrichtung 2 und später an die Steuerung 1 für eine Steuerungsprüfung übertragen. Wenn diese Prüfung erfolgreich ist, geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn jedoch entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag rückgesetzt oder abgeschaltet ist, liest die Einheit 86 die Antwort Nein aus der Antwortpartition 51D aus und liefert eine negative Antwort an die Steuerung 1. Dann wird die Schreib-Anweisung unmittelbar in der Erlaubnisflagprozedur beendet. Der Sendeempfänger 4 erwartet einen Weckruf von der Steuerung 1.
Was die Scheinschreibprozedur betrifft, gibt die Abfrageein richtung 2, nachdem die vorige Antwort Ja in der Steuerung 1 überprüft wurde, einen Scheinschreibbefehl von der Steuerung 1 an die Protokollanalyseeinheit 86 weiter. Die Einheit 86 sieht den Inhalt des Scheinschreibbefehls durch und überprüft das Flag. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 eine positive Antwort an die Abfrageeinrichtung 2 und später für eine Steuerungsprüfung an die Steuerung 1. Wenn auch diese Prüfung Ja ergibt, liefert die Abfrageeinrichtung denselben Scheinschreibbefehl von der Steuerung 1 an die Einheit 86. Dann schreibt die Einheit 86 Daten abhängig vom Befehl in die Scheinpartition 51C (Segment FF). Dann geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn jedoch entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag rückgesetzt oder abgeschaltet ist, wird die Schreib-Anweisung durch die Einheit 86 unmittelbar beendet. Der Sendeempfänger 4 erwartet einen Weckruf von der Steuerung 1.
Betreffend die Effektischreibprozedur liefert die Abfrageeinrichtung 2 einen Effektivschreibbefehl von der Steuerung 1 an die Protokollanalyseeinheit 86, nachdem die vorige Antwort Ja von der Steuerung 1 überprüft wurde. Die Einheit 86 überprüft den Befehl und das Flag. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 die positive Antwort an die Abfrageeinrichtung 2. Wenn die Steuerungsprüfung mit Ja bestätigt wird, wird derselbe Effektivschreibbefehl erneut an die Einheit 86 geliefert, und die Daten werden gemäß dem Befehl in die Effektivpartition 51B eingeschrieben. Dann geht die Schreib-Anweisung zur nächsten Prozedur weiter.
Wenn entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag rückgesetzt oder abgeschaltet ist, endet die Schreib-Anweisung unmittelbar. Der Sendeempfänger 4 erwartet einen Weckruf von der Steuerung 1.
Was die Prüfleseprozedur betrifft, d. h. die letzte Prozedur, sendet die Abfrageeinrichtung 2 einen Prüflesebefehl von der Steuerung 1 an die Einheit 86, nachdem die vorige Antwort Ja von der Steuerung 1 überprüft wurde. Die Protokollanalyseeinheit 86 empfängt den Prüflesebefehl und überprüft das Flag. Wenn die Antwort Ja ist, liefert die Einheit 86 die positive Antwort an die Abfrageeinrichtung 2. Dann liest die Einheit 86 die eingeschriebenen Daten entsprechend dem Prüflesebefehl aus der Effektivpartition 51B aus. Die in Form eines Eigenresonanzsignals gelesenen Daten werden vom Resonanzkreis 41 an die Drossel 16 der Abfrageeinrichtung 2 und die Steuerung 1 gesendet. Die Steuerung 1 überprüft nicht nur die Antwort, sondern sie führt auch einen Vergleich der gelesenen Daten mit denjenigen aus, die eingeschrieben werden sollten. Dann wird das Vergleichsergebnis an den Hostcomputer geliefert (die gelesenen Daten werden nicht an den Hostcomputer geliefert).
Wenn jedoch entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag rückgesetzt oder abgeschaltet ist, wird die Prüfleseprozedur beendet. Die Schreib-Anweisung wird verlassen. Der Sendeempfänger 4 erwartet einen Weckruf von der Steuerung 1.
Nachfolgend wird die Lese-Anweisung mit der genannten Weglassung beschrieben. Wenn die Schreib-Anweisung nicht erfolgreich ist und das Flag rückgesetzt ist, erkennt die Einheit 86 das abgeschaltete Flag und beendet dann die Lese-Anweisung unmittelbar und wartet auf einen Weckruf von der Steuerung 1. Wenn während der Lese-Anweisung entweder der Befehl inkorrekt ist oder das Flag rückgesetzt oder abgeschaltet ist, beendet die Einheit 86 die Lese-Anweisung ebenfalls unmittelbar und wartet auf einen Weckruf von der Steuerung 1.

Claims

Erkennungssystem für bewegliche Objekte, mit: – einer Abfrageeinrichtung (2), die ein Sendedaten enthaltendes HF-Sendesignal abgibt; und – einem Sendeempfänger (4), der am beweglichen Objekt angebracht werden kann und der das HF-Sendesignal empfängt und anschließend ein Antwortdaten enthaltendes HF-Antwortsignal an die Abfrageeinrichtung zurücksendet, wobei die Abfrageeinrichtung folgendes aufweist: – eine Codiereinrichtung (10) zum Erzeugen eines codierten Signals aus den Sendedaten, wobei ein logischer Pegel (H) der Sendedaten durch eine erste binäre Ziffernreihe und ein anderer logische Pegel (L) der Sendedaten durch eine zweite binäre Ziffernreihe repräsentiert wird; – einen Trägerwellengenerator (11) zum Erzeugen einer Trägerwelle; und – einen Modulator (12) zum Modulieren der Trägerwelle mit dem codierten Signal, wobei das modulierte Signal das Sendesignal bildet, und wobei der Sendeempfänger (4) folgendes aufweist: – eine Energiespeichereinrichtung (45, 46), die zur Energieversorgung Energie aus dem empfangenen HF-Sendesignal speichert, – einen Demodulator (47) zum Demodulieren des Sendesignals und – eine Decodiereinrichtung (48, 49) zum Decodieren des demodulierten Signals in die Sendedaten; dadurch gekennzeichnet, dass – die Codiereinrichtung (10) der Abfrageeinrichtung (2) derart ausgestaltet ist, dass in jeder binären Ziffernreihe die Anzahl der binären Ziffern "1" größer ist als die Anzahl der binären Ziffern "0", um einen Sendeleistungswirkungsgrad von über 50% zu erzielen, wobei jede binäre Ziffernreihe nur einmal die binäre Ziffer "0" enthält, und dass im codierten Signal zwischen zwei binären Ziffern "0" mindestens eine binäre Ziffer "1" steht, und – der Modulator (12) der Abfrageeinrichtung (2) mit einer Amplitudenumtastungs(ASK)-Technik versehen ist, um ein ASK-moduliertes Signal zu erhalten, in dem die binäre Ziffer "1" im codierten Signal durch die maximale Amplitude der Trägerwelle und die binäre Ziffer "0" durch das Fehlen der Trägerwelle repräsentiert ist.
System nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste als auch die zweite Binärreihe aus drei Binärziffern "1" und einer einzelnen Binärziffer "0" besteht.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sendeempfänger (4) folgendes aufweist – einen Resonanzkreis (41), der in Resonanz mit dem ASK-modulierten Signal schwingt, um innerhalb einer Periode, die dem Fehlen der Trägerwelle entspricht, eine Eigenschwingung hervorzurufen, wobei diese Periode einen Antwortrahmen definiert, innerhalb dem der Sendeempfänger das Antwortsignal sendet; und – einen FSK-Modulator zum Modulieren der Antwortdaten in einer Frequenzumtastungs (FSK) -Technik, um ein Antwortsignal zu ergeben, bei dem ein logischer Pegel der Antwortdaten durch eine erste Frequenz repräsentiert ist und der andere logische Pegel der Antwortdaten durch eine zweite Frequenz repräsentiert ist, wobei der Modulator eine Umschalteinrichtung beinhaltet, die mit dem Resonanzkreis verbunden ist, so dass der Resonanzkreis die Eigenschwingung im Antwortrahmen selektiv bei der ersten Frequenz oder der zweiten Frequenz ausführt, abhängig vom variierenden Logikpegel der Antwortdaten; und – die Abfrageeinrichtung (2) einen FSK-Demodulator (21) aufweist, der das Antwortsignal in die Antwortdaten demoduliert.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sendeempfänger (4) eine Einrichtung aufweist, die dazu dient, ein Testsignal als Antwortsignal an die Abfrageeinrichtung (2) zurückzusenden, und zwar auf eine Kalibrieranweisung am Beginn des Sendesignals hin, wobei das Testsignal eine Testfrequenz aufweist, die der ersten Frequenz entspricht und die sich mit veränderlichen Schaltungskonstanten des Resonanzkreises verändert; – der FSK-Demodulator (21) eine Einrichtung aufweist, die die erste und die zweite Frequenz des Antwortsignals mit einer Schwellenfrequenz vergleicht, um das Antwortsignal in die Antwortdaten zu modulieren; und – die Abfrageeinrichtung eine Einrichtung beinhaltet, die dazu dient, die Schwellenfrequenz als Funktion der Testfrequenz zu bestimmen, wie sie auf die Kalibrieranweisung empfangen wird.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfrageeinrichtung (2) folgendes aufweist: – eine Komparatoreinrichtung zum Vergleichen des Pegels des Antwortsignals von der Abfrageeinrichtung (2) mit einem Schwellenwert, um ein Grenzsignal zu erzeugen, wenn der Pegel des Antwortsignals den Schwellenpegel überschreitet; und – eine Codiersteuereinrichtung, die auf das Grenzsignal anspricht, um die Codiereinrichtung so zu steuern, dass die Anzahl von Impulsen im ASK-modulierten Signal verringert wird, die die Binärziffer "1" repräsentieren.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Codiersteuereinrichtung auf das Grenzsignal anspricht, um die Codiereinrichtung so zu steuern, dass die Anzahl von Impulsen im ASK-modulierten Signal, die die Binärziffer "1" repräsentieren, um einen Impuls verringert wird und die anschließende Fehlperiode im ASK-modulierten Signal, das die Binärziffer "0" anzeigt, um eine Zeit verlängert wird, die einem Impuls entspricht.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Komparatoreinrichtung die Differenz zwischen dem Pegel des Antwortsignals und dem Schwellenpegel bestimmt, um das Grenzsignal zu erstellen, das für die Differenz repräsentativ ist; und – die Codiersteuereinrichtung auf das Grenzsignal anspricht, um die Anzahl von Impulsen im ASK-modulierten Signal, die die Binärziffer "1" repräsentieren, um einen Wert zu verringern, der der Differenz entspricht, und um die anschließende Fehlperiode im ASK-modulierten Signal, die die Binärziffer "0" anzeigt, um eine Zeit zu verlängern, die der verringerten Anzahl von Impulsen entspricht.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sendeempfänger (4) einen Speicher (51) aufweist, in den Sendedaten von der Abfrageeinrichtung (2) eingeschrieben werden und aus dem dieser Sendeempfänger die Antwortdaten entsprechend einer Lese-Anweisung innerhalb den Sendedaten liest, und – die Abfrageeinrichtung eine Steuerungseinrichtung (1) beinhaltet, die auf eine Schreib-Anweisung hin an den Sendeempfänger einen Prüfbefehl zum Einschreiben der Sendedaten in einen gesonderten Bereich des Speichers unter Energieverbrauch in der Energiespeichereinrichtung liefert, und zwar vor dem Einschreiben der Sendedaten in einen speziellen Bereich des Speichers; – wobei eine Spannungsüberwachungseinrichtung im Sendeempfänger enthalten ist, um die Spannung zu überwachen, die an der Energiespeichereinrichtung zur Verfügung steht, wobei die Spannungsüberwachungseinrichtung es ermöglicht, dass die Sendedaten in den Speicher eingeschrieben werden, wenn die überwachte Spannung für ein Einschreiben der Sendedaten in den Speicher ausreicht, und wobei sie das Einschreiben der Daten in den Speicher verhindert, wenn die überwachte Spannung nicht dazu ausreicht, diese Sendedaten in den Speicher einzuschreiben.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sendeempfänger (4) einen Speicher (51) aufweist, in den Sendedaten von der Abfrageeinrichtung (2) eingeschrieben werden und aus dem dieser Sendeempfänger die Antwortdaten entsprechend einer Lese-Anweisung innerhalb den Sendedaten liest, und – die Abfrageeinrichtung eine Steuerungseinrichtung (1) aufweist, die auf eine Schreib-Anweisung hin an den Sendeempfänger eine Scheinanweisung liefert, gemäß der die Sendedaten nicht tatsächlich in den Speicher eingeschrieben werden, sondern dieselbe Energie verbraucht wird, wie sie zum Einschreiben der Sendedaten erforderlich ist, und zwar vor dem tatsächlichen Einschreiben der Sendedaten in einen speziellen Bereich des Speichers; – wobei eine Spannungsüberwachungseinrichtung im Sendeempfänger enthalten ist, um die Spannung zu überwachen, die an der Energiespeichereinrichtung zur Verfügung steht, wobei die Spannungsüberwachungseinrichtung es ermöglicht, dass die Sendedaten in den Speicher eingeschrieben werden, wenn die überwachte Spannung für ein Einschreiben der Sendedaten in den Speicher ausreicht, und wobei sie das Einschreiben der Daten in den Speicher verhindert, wenn die überwachte Spannung nicht dazu ausreicht, diese Sendedaten in den Speicher einzuschreiben.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sendeempfänger (4) folgendes aufweist: – einen Speicher (51), in den Sendedaten von der Abfrageeinrichtung (2) eingeschrieben werden und aus dem dieser Sendeempfänger die Antwortdaten entsprechend einer Lese-Anweisung in den Sendedaten liest; – einen RAM, in den die Sendedaten von der Abfrageeinrichtung zeitweilig eingeschrieben werden, wobei der RAM im we sentlich denselben Energieverbrauch hinsichtlich der Energiespeichereinrichtung hat wie der Speicher beim Einschreiben der Sendedaten; und – eine Spannungsüberwachungseinrichtung, die die an der Energiespeichereinrichtung verfügbare Spannung überwacht und den RAM initialisiert, wenn die überwachte Spannung nicht dazu ausreicht, die Sendedaten in den RAM einzuschreiben; und – die Abfrageeinrichtung folgendes aufweist – eine Steuereinrichtung (1), die auf eine Schreib-Anweisung hin einen ersten Schreib-Befehl zum Einschreiben der Sendedaten in den RAM und einen Lese-Befehl zum Lesen der Daten aus dem RAM und zum Zurücksenden der Daten an die Abfrageeinrichtung liefert; und – eine Prüfeinrichtung, die prüft, ob die vom RAM des Sendeempfängers zurückgesendeten Daten gültig sind oder nicht, und die an den Sendeempfänger einen zweiten Schreib-Befehl liefert, um die Sendedaten in den Speicher einzuschreiben, wenn die Daten vom RAM gültig sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Demodulator (47) des Sendeempfängers (4) einen Hüllkurvengenerator (47) umfasst, der das modulierte Signal demoduliert und ein Torsignal erzeugt, und – die Decodiereinrichtung (48, 49) folgendes aufweist: – einen Taktimpulsgenerator (48) zur Erzeugung von Taktimpulsen, wenn das Torsignal hoch ist, und – einen Datenanalysator (49) zum Zählen der Anzahl von Taktimpulsen, um das Torsignal basierend auf der Anzahl der Taktimpulse in die Übertragungsdaten zu decodieren.