DE2151105A1 - Vorrichtung zum Registrieren von Gegenstaenden - Google Patents
Vorrichtung zum Registrieren von GegenstaendenInfo
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Description
Institutet for mikrovägsteknik, Stockholm/Schxveden
Vorrichtung zum Registrieren von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Registrieren von Gegenständen, bestehend aus einem stationären
Aufnahmegerät mit einem Sender, einem Empfänger mit einem Registriergerät und einer Anzahl an den Gegenständen
befestigter Registriersender, insbesondere auf das Registrieren und Identifizieren von Gegenständen, welche mit Registriersendern
mit einem elektronischen Kode versehen sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, welche leicht herzustellen und zu betreiben
ist und mit deren Hilfe es auf leichte Weise möglich ist, z.B. den Kraftwagenverkehr in dicht bebauten Gebieten
festzulegen und zu leiten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß
jeder der Registriersender einen Frequenzvervielfacher zum
Vervielfachen der Frequenz des vom stationären Sender empfangenen Signals aufweist und ein bestimmter Kode individuell
für jeden Registriersender für die Erzeugung eines ' Registriersignales vorgesehen ist, welches durch das empfangene
Signal ausgelöst ist, wobei das Registriersignal für den betreffenden Registriersender kennzeichnend und für den
Empfänger bestimmt ist, so daß Registrierungen der das Aufnahmegerät passierenden Gegenstände im Registriergerät des
Empfängers möglich sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Flg. 1 eine schematische Darstellung eines Straßenabschnitts,
Fig. 2 die in der erfindungsgernäßen Vorrichtung enthaltenden
Bauteile,
Fig. 3 eine Abänderung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Einzelheit eines in der Vorrichtung nach Fi.;;;. j5
enthaltenen Schaltkreises,
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BAD QfJIQfNAt.
Pin:. 5 ein Frequenzzeitdiagramm, welches die Beschreibung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäiS
Fig. J; leichter verständlich macht, und
Fig. 6 ein Spannungszeitdiagramm, welches ebenfalls die
Verrichtung gemäß Fig. 3 betrifft.
Die Anwendungen der Erfindung zum Registrieren, Identifizieren, Debitieren und Steuern der Geschwindigkeit sind in
Fig. 1 enthalten, welche einen StraiSenabschnitt mit einer
Hauptstrn.'. e 10 darstellt, welche sich in zwei einzelne
Straßen 11 und 12 teilt. An dem Punkt, an welchem die
Straßen 11 und 12 beginnen, ist an jeder Straße ein stationäres
Aufnahmegerät 15 bzw. 14 angeordnet, welche mit an
Kraftwagen l'j, 16 und 17 befestigten Registriergeräten zusammenarbeiten
sollen. Wie später im einzelnen beschrieben werden wird, sind die einzelnen Registriergeräte so aufgebaut,
da- sie jeweils einen kennzeichnenden Kode aufweisen, welcher beim Vorbeifahren des Kraftwagens an einem Aufnahmegerät
durch dieses festgestellt und für zukünftige statistische Zwecke, Debitieren oder ähnliche Zwecke, registriert wird.
Durch Zusammenwirken zweier Aufnahmegeräte, z.B. dem Aufnahmegerät
14 und einem weiteren Aufnahmegerät 18 an der Straße kenn eine wirksame überwachung durchgeführt werden, welche beispielsweise
die Geschwindigkeit eines diese Aufnahmegeräte passieren.lon Kraftwagens betrachtet. Mit dieser Technik ist
es möglich, auf einfache V/eise verschiedene Kodes für eine gro..:>e Anzahl "^n Fahrzeugen zu schaffen, Registrierungen entsprechend
dieser Kodes zu sammeln, zu verarbeiten und für verschiedene Zwecke nutzbar zu machen.
D'Je Vorrichtung nach Fig. 2 enthält ein stationäres Aufnahmegerät
;_0-C4 und eine Anzahl von Registriersendern 25-27*
- 4
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21511
welche in bezug auf die Zähleinheit beweglich sind. Das
Aufnahmegerät enthält einen Sender 20 zum Aussenden eines hochfrequenten elektrischen Signals feststehender Frequenz,
z.B. 10 GHz, eine Antenne 21 zum Senden dieses Signals, eine Antenne 22 zum Empfang eines Registriersignals,
welches durch das gesendete Signal ausgelöst wird, einen Empfänger 25, welcher wahlweise auf die Frequenz
des Registriersignals abgestimmt wird, welches ein Vielfaches der Frequenz des gesendeten Signales beträgt,
z.B. 2 χ 10 GHz, und ein Registriergerät 24 zum Registrieren eines im Registriersignal enthaltenen Kodes. Der Registriersender
enthält eine Antenne 25 zum Empfang des von dem Aufnahmegerät gesendeten Signals und zum Senden des Registriersignals,
einen Frequenzvervielfacher 26, welcher zum Senden des Registriersignals ausgelegt ist, und einen Modulator
27 zum Aussenden eier den betreffenden Registriersender
kennzeichnenden, zur Modulation verwendeten Impulsreihe.
Das von der Antenne 21 gesendete hochfrequente Signal wird so von der Antenne 25 des Registriersenders
empfangen und zum Frequenzvervielfacher 26 weitergeleitet,
welcher ein nichtlineares Element aufweist und das empfangene Signal in eine harmonische Oberschwingung umwandelt,
welches als Registriersignal über die Antenne 25 (oder möglicherweise eine getrennte Antenne) zurückgesendet
wird. Die Tatsache, · daß das Registriersignal eine von dem empfangenen Signal unterschiedliche Frequenz aufweist,
ermöglicht im Aufnahmegerät die wirksame Trennung der Registriersignale von unzutreffenden Reflektionen aus der
Umgebung. Die durch den Modulator 27 ausgestrahlte Impulsreihe weist Impulse mit einer Spannung, welche sich mit
der Zeit ändert und mit einem Zeitintervall zwischen den
- 5
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Impulsen auf, welches für den betreffenden Registriersender kennzeichnend ist. Diese Zeitintervalle werden
mit Hilfe eines Speichers mit einem festen Programm gebildet, welches einen Kode enthalten kann, welcher für
den Registriersender fest eingestellt und für ihn kennzeichnend ist. Die Impulsreihen modulieren das ausgesendete
Registriersignal, welches von der Antenne 22 empfangen wird und dem Empfänger 2j5 und der Registriereinheit
24 zugeleitet wird, wo das Abtasten stattfindet und der kennzeichnende, empfangene Kode für mögliche weitere
Verarbeitung in einem Computerzentrum für Statistiken, zum Debitieren, Überwachen usw. registriert wird.
Am besten ist es, wenn der Registriersender 25-27 einen Schaltkreis zwischen der Antenne 25 und dem Frequenzvervielfacher
26 zum Aussteuern des nicht linearen rückwirkenden Elements auf die Antenne bei der Frequenz
von 10 GHz des empfangenen Signals und der Frequenz von 2 χ 10 GHz der gesendeten harmonischen Oberschwingung
aufweist. Am besten wird der Frequenzvervielfacher mit einer Varaktordiode versehen. Weil die Wirksamkeit des
Ausgangsßignals vom Frequenzvervielfacher dann sehr stark von der Spannung der Varaktordiode abhängt, wird
eine Amplitudenmodulation des Registriersignals erzielt.
Die Vonichtung nach Fig. 3 enthält ein stationäres Aufnahmegerät 21-24 + 30 und einen Registriersender 25-26+
31+37. Das Aufnahmegerät enthält einen Sender 30 zum Aussenden
eines hochfrequenten elektrischen Signals mit einer Frequenz, welche sich periodisch innerhalb eines Frequenzbereiches
ändert, z.B. 9-10 GHz, eine Antenne 21 zum Senden
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des Signals, eine Antenne 22 zum Empfang eines Registriersignals,
einen Empfänger 23, welcher wahlweise auf einen
Frequenzbereich von 18-20 GHz abgestimmt ist, welches ein Vielfaches der Frequenz des periodisch veränderlichen gesendeten
Signals ist, und ein Registriergerät 24. Der Registriersender enthält eine Antenne 25, einen Kreis 37 mit
einer Anzahl von Mikrowellenstromkreisen, deren Resonanzfrequenzen zusammen einen kennzeichnenden Kode für den betreffenden
Registriersender bilden, einen Abstimmkreis 31 und einem Frequenzvervielfacher 26, welcher in dem gewählten
Ausführungsbeispiel die Frequenz des empfangenen Signals verdoppelt.
Das hochfrequente, über die Antenne 21 ausgesendete Signal wird von der Antenne 25 des Registriersenders
empfangen und seine Frequenz in einem Frequenzvervielfacher 26 umgewandelt, welcher ein nichtlineares rückwirkendes
Element aufweist. Der Kreis 37 enthält eine Anzahl von Resonanzkreisen und ist in einer Übertragungslinie
zwischen der Antenne 25 und dem Abstimmkreis 31
angeordnet. Er hat Resonanzfrequenzen, entweder innerhalb des Frequenzbereichs von 9-10 GHz für das Signal vom
Aufnahmegerät oder innerhalb des Frequenzbereichs von 18-20 GHz für das entsprechende Signal vom Registriersender.
Die Resonanzkreise sind so miteinander verbunden, daß sie die übertragung zvischen der Antenne und dem Fr eqeunzvervielfacher
bewirken, z.B. so, daß bei Resonanzfrequenz maxiamle Dämpfung für jeden Resonanzkreis erreicht
wird. Aufgrund der Tatsache, daß das vom Aufnahmegerät gesendete Signal eine sich periodisch ändernde Freqeunz aufweist,
wird das Registriersignal in einer Weise moduliert, welche durch die Wahl der Resonanzfrequenzen bestimmt ist,
die zusammen einen kennzeichnenden Kode für den betreffenden
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Registriersender ergeben. Die Verwendung von Mikrowellenkreisen zum Kodieren des Registriersenders hat den Vorteil,
daß der Sender vollständig passiv ist und keine Energiezufuhr benötigt.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Beispiel für den Aufbau konstruktiver Version des Kreises 37 der Fig. 3. Der Kreis
besteht aus flachen Leitern und die zusammengesetzten Mikrowellenresonanzkreise sind als offene Übertragungsleitungen
41-46 mit einer Leiterlänge aufgebaut, welche bei einigen Frequenzen innerhalb des Frequenzbereiches des Registriersignals
der halben Wellenlänge entspricht, d^h» bei der
Frequenz, bei welcher die Leiterlänge gleich der halben Wellenlänge ist, sind diese Mikrowellenkreise resonant.
Sie sind kapazitiv an eine Übertragungsleitung 40 zwischen der Antenne 25 und dem Frequenzvervielfacher 26 gekoppelt
(Fig. 3), was einer Anzahl parallel zur Übertragungsleitung angeschlossener resonanter Serienkreise entspricht. Bei den
entsprechenden Resonanzfrequenzen wird eine maximale
Dämpfung der Übertragung des Registriersignals erzielt. Innerhalb des Frequenzbereichs des vom Aufnahmegerät gesendeten
Signals bewirken diese Resonanzkreise keine Übertragung. Es ist in Fig. 5 zu sehen, wie sich die Frequenz
f des Signals vom Aufnahmegerät und das Registriersignal periodisch mit der Zeit t ändern. Die Resonanzkreise haben
Resonanzfrequenzen Fi, F2* ··* Fn* D:5-e Kurve in Fig. 6 stellt
die Spannung V des Registriersignals als Funktion der Zeit t dar. Der kennzeichnende Kode wird mit Hilfe der Zeit oder
des Frequenzint-ervalls der verschiedenen resonanten Frequenzen ausgedrückt.
- 8 209817/0905
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprücheflj Vorrichtung zum Registrieren von Gegenständen, be.-stehend aus einem stationären Aufnahmegerät mit einem Sender, einem Empfänger mit einem Registriergerät und einer Anzahl an den Gegenständen befestigter Registriersender, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Registriersender (25-27 bzw. 25-26+31+37) einen Frequenzvervielfacher (26) zum Vervielfachen der Frequenz des vom stationären Sender (2o+2l) empfangenen Signals aufweist und ein bestimmter Kode individuell für jeden Registriersender für die Erzeugung eines Registriersignales vorgesehen ist, welches durch das empfangene Signal ausgelöst ist, wobei das Registriersignal für den betreffenden Registriersender kennzeichnend und für den Empfänger (22-24) bestimmt ist, so daß Registrierungen der das Aufnahmegerät passierenden Gegenstände (l5 bzw. l6 bzw. 17) im Registriergerät (24) des Empfängers möglich sind.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennze i ohne t , daß das vom stationären Sender (2o, 21) ausgesendete Signal eine feste Frequenz aufweist und der Registriersender einen Modulator (27) zum Aussenden einer Impulsreihe zum Modulieren des Registriersignals aufweist, die Impulsreihe als Funktion des für den betreffenden Registriersender kennzeichnenden Kodes erzeugt ist, wobei der Kode in einem einen Teil des Modulators bildenden Speicher mit einem bestimmten Programm eingespeichert ist.j3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsseite des Modulators (27) mit einem nichtlinearen Element verbunden ist,209817/0905 QBAD ORIGINALdas im Frequenzvervielfacher (26) so angeordnet ist, daß mit der Impulsreihe die Wirksamkeit des Frequenzvervielfachers im wesentlichen beeinflußbar ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom stationären Sender (21+3o) ausgesendete Signal eine Frequenz aufweist, welche sich periodisch innerhalb des Frequenzbereiches ändert und daß jeder einzelne der Registriersender eine Anzahl Mikrowellenresonanzkreise (37) aufweist, deren Resonanzfrequenzen zusammen den kennzeichnenden Kode für den entsprechenden Registriersender darstellen.5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenresonanzkreise aus einer Reihe Resonanzkreise In Parallelschaltung mit einer übertragungsleitung (4o) geschaltet sind, welche entweder für das empfangene Signal oder das Registriersignal vorgesehen 1st.6. Vorrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß weitere stationäre Aufnahmegeräte (l6) an Punkten angeordnet sind, welche von dem Punkt entfernt sind, an welchem das zuerst erwähnte stationär« Aufnahmegerät angeordnet ist. Jedoch im übrigen hauptsächlich genauso wie dieses aufgebaut sind.209817/0905Kf ■■·>Leerseite
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