DE2321297A1 - System zum ausstrahlen von verkehrsinformation durch "funkbaken" und anordnung zum durchfuehren desselben - Google Patents

Description

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System zum Ausstrahlen von Verkehrsinformation durch "Funkbaken" und Anordnung zum Durchführen desselben

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Ausstrahlen von Informationen über Gefahr auf der Strasse und von Warmmgssignalen für Fahrer von Fahrzeugen unter Verwendung von "Funkbaken", die ortsfest oder mobil sind.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Funkbake und eine Empfangsanordnung zum Durchführen des obengenannten Systems, wobei die Empfangsanordnung mit einer Autoradioempfangsanordnung, die mit einer Antenne versehen ist, zusammenarbeitet.

Die Strassensignalisierung erfolgt normalerweise mit Hilfe von Verkehrszeichen und Farbleuchten, die die Autofahrer darauf hinweisen, gewisse Sicherheitsvorschriften

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zu beachten, wie Ceschwindigkeitsverringerung, Halten usw; unglücklicherweise beeinträchtigt die Vielheit derartiger Signale die Zweckmässigkeit, weil die Wachsamkeit der Autofahrer nach langen Strecken oft abgenommen hat»

Wegen der grossen Verbreitung von Autoradioempfangsanordnungen hat man daran gedacht, diese zum Begleiten der Autofahrer oder zum Mitteilen von Sicherheitsvorschriften über Rundfunksender zu benutzen; dieses Verfahren, so nützlich es auch sein mag, hat jedoch eine beschränkte Zweckmässigkeit was das Signalisieren von gefährlichen örtlichen Zonen, entweder ständig oder vorübergehend, beispielsweise infolge eines Verkehrsunfalls, anbelangt.

Es wurde ebenfalls daran gedacht, gefährliche Zonen mit Sendebaken zu versehen; dies ist der Fall bei einer der Anordnungen, die in der französischen Patentschrift Nr, 2 057 ^68 beschrieben wurden, wobei die von den genannten Baken ausgestrahlten Signale vori Fahrzeugen empfangen werden, die mit einer Empfangsanordnung versehen sind.

Die Zweckmässigkeit eines derartigen Verfahrens

setzt nicht nur voraus, dass fast alle Fahrzeuge mit einem speziellen notwendigerweise kostspieligen Empfänger versehen sein müssen, sondern auch, dass dieser Empfänger ständig eingeschaltet sein muss, was selbstverständlich das gleichzeitige Zuhören eines konventionellen Autoradioempfängers ausschliesst.

Das' erfindungsgemässe System ermöglicht es, mit geringen Kosten den Empfang durch Funkbaken ausgestrahlter WamungssignaIe mit dem Empfang von Rundfunkprogrammen

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zu vereinen.

Die Erfindung bezweckt u.a. dem konventionellen Autoradioempfänger eine Empfangsanordnung zuzufügen, die auf die Frequenz der Funkbaken abgestimmt ist, so dass das von der Bake herrührende Signal automatisch an die Stelle des vom Autoradio empfangenen Rundfunksignals gelangt, wenn das Fahrzeug in eine Zone gerät, die im Bereich der Funkbake liegt.

Die Erfindung bezweckt ausserdem, für jedes Signal anders als das, das die Funkbake aussendet, es fast unmöglich zu machen die Empfangsanordnung auszuschalten, sogar in dem Fall, wo das Störsignal dieselbe Frequenz hat wie der von der Funkbake ausgesandte Träger.

Nach der Erfindung weist das System zum Ausstrahlen von Informationen über Gefahr auf der Strasse und von Warnungssignalen für Fahrer von Fahrzeugen durch Verwendung von Funkbaken, die ortsfest oder mobil sein können, das Kennzeichen auf, dass dieses System mit Empfangsanordnungen versehen ist, die in den Fahrzeugen angeordnet sind und mit Empfangsanordnungen vom sogenannten "Autoradio"-Typ zusammenarbeiten, wenn das Fahrzeug in den Bereich der Funkbake kommt, und dass der bevorzugte Empfang der genannten Informationen und Signale durch die Empfangsanordnungen durch die Verwendung, bei Ausstrahlung, komplexer Modulation des ausgesandten Hochfrequenzsignals gewährleistet wird, welches Signal aus zwei einander überlagerten Amplitudenmodulationen besteht, von denen die eine eine Kennmodulation mit Ultraschallfrequcnz und die andere eine im Spektrum der Tonfrequenzen

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liegende Modulation ist.

Vorzugsweise ist die Kennmodulation eine Modulation mit konstanter Tiefe, die durch kurze in der Zeit regelmässig verteilte Unterbrechungen angefüllt wird und das von der Empfangsanordnung empfangene Hochfrequenzsignal wird verstärkt und global moduliert durch eine sogenannte superregenerative Schaltung, der ein Tiefpassfilter nachgeschaltet ist, wobei das resultierende Signal einerseits durch einen ersten Kanal behandelt wird, der eine Kaskadenschaltung eines auf die Kennfrequenz abgestimmten Verstärkers, eines Detektors und eines elektronischen Schalters enthält, und andererseits durch .einen zweiten Kanal, der ein Tiefpassfilter für die audiofrequente Modulation enthält.

Die erfindungsgemäs'se Empfangsanordnung zum Durchführen des Systems zum Ausstrahlen von Informationen, welche Anordnung mit einem Autoradioempfänger mit einer Antenne zusammenarbeitet, weist ebenfalls das Kennzeichen auf, dass die genannte Antenne ebenfalls gekoppelt ist mit der Eingangsklemme eines Verstärkers in superregenerativer Schaltung mit einem nachgeschalteten Tiefpassverstärker, dessen Ausgang mit der Eingangsklemme eines ersten Kanals verbunden ist, der eine Kaskadenschaltung eines auf die Kennfrequenz abge-

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stimmten Verstärkers, eines Detektors und eines elektronischen Schalters enthält, sowie mit der Eingangsklemme eines zweiten Kanals, der ein Tiefpassfilter für die audiofrequente Modulation enthält.

Vorzugsweise werden die wirksamen Ausgangsklemmen jedes der beiden Kanäle mit dem Autoradioempfänger gekoppelt ,

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und zwar entweder unmittelbar, wenn die Empfangsanordnung im Autoradioempfänger eingebaut ist, oder über einen Generator mit derselben Frequenz wie die Zwischenfrequenz der Autoradioempfangsanordnung, wenn sich die Empfangsanordnung ausserhalb der letzteren befindet, wobei der genannte Generator eine erste Ausschaltklemme enthält, die mit dem Ausgang des ersten Kanals verbunden ist und eine zweite Modulationsklemme, die mit dem Ausgang des zweiten Kanals verbunden ist.

Auf diese Weise wird· im Bereich der Funkbake das von dieser ausgesandte Signal durch die Empfangsanordnung demoduliert, welche Anordnung beim Vorhandensein von Kennsignalen, die in einem regelmässigen Takt unterbrochen werden, entweder die Sperrung der HF- und ZF-Stufen des Autoradios herbeiführt, sowie die Verstärkung der tonfrequenten Signale durch die Tonfrequenzstufen, wenn die Empfangsanordnung im Autoradioempfänger eingebaut ist, oder die Zuführung zum Eingang des Empfängers eines Signals mit einer Frequenz, die der Zwischenfrequenz des genannten Autoradios entspricht und durch die genannten tonfrequenten Signale moduliert wird, wenn die Empfangsanordnung sich ausserhalb des Autoradios befindet.

In beiden Fällen ist das Resultat das automatische Unterdrücken des empfangenen Rundfunkprogramms und das Ersetzen desselben durch Warnungssignale mit Tonfrequenz, wobei das Resultat erhalten wird ohne jegliche Handlung seitens des Fahrers«

Ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben,

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Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, zum Teil eine blockschematische Darstellung einer Funkbake zum Durchführen des erfindungsgemässen Systems,

Fig. 2a, 2b,· 2c und 2d eine Darstellung des Unterdrückungssignals, des Warmingssignals, des Kennsignals und des halben Trägers der Funkbake in fester tonfrequenter Modulationslage,

Fig'. 3a, 3b, 3c und 3d eine Darstellung derselben Signale wie in Fig. 2, wenn sich die Funkbake in der Mikrophonmodulationslage befindet.

Fig. h eine schematische Darstellung., zum Teil eine « blockschematische Darstellung einer Abwandlung der Ausführungsform der Funkbake j'

Fig. 5a-, 5b, 5c und 5d eine Darstellung der Signale der Funkbake nach Fig. h in fester tonfrequenter Modulationslage,

Fig. 6a, 6b, 6c und 6d eine Darstellung derselben Signale wie in Fig. 5» wenn sich die Funkbake in der Mikrophonmodulationslage befindet,

Fig. 7 eine blockschematische Darstellung der Empfangsanordnung zum Durchführen des er findung sgeinä s s en Systems,

Fig. 8 eine Darstellting des Schaltbildes der Empfangsanordnung nach Fig. 7»

Fig. 9 eine Darstellung der Form des demodulierten Kennsignals der Empfangsanordnung nach Fig. 7· ·

In Pig, 1 wird die Funkbake über zwei Leiter 1 und 2, die an die positive Klemme 3 bzw. negative Klemme h einer

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Spannungsquelle Vb angeschlossen sind, gespeist, wobei der negative Leiter 2 weiter mit Masse- 5 verbunden ist. Eine Oszillatorsteuerstufe enthält einen npn-Transistor 6, dessen Emitter über eine Drosselspule 7 mit dem negativen Leiter 2 verbunden ist, welche Spule mit einem Belastungswiderstand 8 in Reihe geschaltet ist, wobei ein Sperrkreis, der aus einem Kondensator 9 iii Reihe mit einer Induktivität 10 besteht, der Drosselspule 7 parallelgeschaltet ist.

Im Kollektorkreis des Transistors 6 liegt eine Abstimmspule 11, die mit einem Punkt 12 verbunden ist, der über eine Induktivität 13 vom positiven Leiter gespeist wird, und der durch einen Entkopplungskondensator 14 nach Masse 5 entkoppelt ist. Ein veränderlicher Abstimmkondensator 15 liegt zwischen dem Kollekt'or des Transistors 6 und einem der Drosselspule 7 und dem Widerstand 8 gemeinsamen Punkt 16.

Die Basis des Transistors 6 ist einerseits mit dem gemeinsamen Punkt zweier Widerstände 17 und 18, die zwischen dem Punkt 12 und dem negativen Leiter 2 liegen, und andererseits mit einer der Elektroden eines Kristalls 19 verbunden, dessen andere Elektrode mit dem negativen Leiter 2 verbunden ist.

Eine Leistungsstufe besteht aus einem npn-Transistor 20, dessen Emitter und Basis mit dem negativen Leiter 5 verbunden sind, der erste unmittelbar und die zweite über eine Drosselspule 21, wobei die genannte Basis ausserdem über einen Verbindungskondensator 22 mit dem Punkt 16 verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors 20 ist über eine

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Induktivität 23 ι d±e mit einer Drosselspule 24 in Reihe geschaltet ist, mit dein Emitter eines npn-Modulationstransistors 25 verbunden, dessen Kollektor unmittelbar mit dem positiven Leiter 1 verbunden ist, wobei der den beiden obenstehend erwähnten Induktivitäten gemeinsame Punkt durch, einen Entkopplungskondensator 26 nach Masse entkoppelt ist.

Eine Abstimmanordnung, die einen veränderlichen Kondensator 27 enthält, der einem festen Kondensator 28 parallelgeschaltet ist, liegt zwischen dem Kollektor des Transistors und dem negativen Leiter 2, wobei der genannte Kollektor weiter unmittelbar mit einer Sendeantenne 29 verbunden ist.

Der Modulationsteil der Punkbake enthält einen ersten Generator 30 mit einer Kennfrequenz von 15 kHz, dessen Signalausgangsklemme 31 über einen regelbaren Widerstand 32 mit der Basis eines ersten npn-Mischtransistors 33 verbunden ist, wobei die genannte Basis weiter über einen Widerstand mit dem negativen Leiter 2 verbunden ist. Der Generator 30 wird durch zwei Klemmen 35 und 36, die mit dem positiven Leiter 1 bzw. mit Masse 5 verbunden sind, mit Gleichstrom gespeist.

Die Signalausgangsklemme 37 eines zweiten Generators mit einer Signalisierungsfrequenz von 1 kHz ist mit der ersten Klemme einer■einpoligen Umschaltvorrichtung 39.verbunden, deren Mutterkontakt über einen Kondensator 4θ, der mit dem Widerstand 41 in Reihe geschaltet ist, mit der Basis eines zweiten npn-Misch transistors; 42 verbunden ist, wobei die genannte Basis mit dem gemeinsamen Punkt einer Widerstandsbrücke 43 und 44 zwischen den positiven und negativen

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Leitern 1 und 2 verbunden ist»

Der Generator 38 wird von den zwei Klemmen 45 und 46, die mit den positiven bzw. negativen Leitern 1 bzw. 2 verbunden sind, mit Gleichstrom gespeist.

Die Emitterelektroden der Transistoren 33 und 42 sind durch zwei Widerstände 47 bzw,48 mit dem negativen Leiter 2 verbunden» während die miteinander verbundenen Kollektor— elektroden einerseits durch einen Belastungswiderstand 49 mit dem positiven Leiter 1 und andererseits unmittelbar mit der Basis des Modulationstransistors 25 verbunden sind.

Die Signalausgangsklemme 50 eines dritten Generators mit Schaltfrequenz ist über einen Widerstand 52 mit der Basis eines pnp-Schalttransistors 53 verbunden, wobei die Basis und der Emitter des "genannten Transistors weiter mit dem positiven Leiter 1 verbunden sind und zwar die erste über einen Widerstand 54 und der zweite unmittelbar, während der Kollektor mit den miteinander verbundenen Kollektorelektroden ^% der Mischtransistoren 33 und 42 unmittelbar verbunden ist.

Der Generator 51 wird von zwei Klemmen 55 und 56» die mit dem positiven Leiter 1 bzw. Masse 5 verbunden sind, mit Gleichstrom gespeist.

Die Signalausgangsklemme 57 eines Verstärkers 58 für ein Mikrophon 59 ist mit der zweiten Klemme des Umschalters verbunden, wobei der genannte Verstärker von zwei Klemmen 60 und 61, die mit den positiven und negativen Leitern 1 bzw, 2 verbunden sind, mit Gleichstrom gespeist wird.

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Der HP-Teil des Senders nacll Pig, 1 enthält die vom Kristall gesteuerte Oszillatorstufβ, der die Leistungsverstärkerstufe folgt. Der Transistor 6 arbeitet in Klasse A, wobei der Kristall 1° den Basiskreis auf die Reihenresonanz im 72 MHz-Band entkoppelt. Der Kondensator schwingt auf der 5.Harmonischen, der Reihensperrkreis (C9» L10) vermeidet das Wirksanwerden des Oszillators auf den niedrigeren Harmonischen, beispielsweise der 3» oder 4.Harmonischen,

Die Drosselspule 7 versorgt die Gleichstromeinstellung des Emitters des Transistors 6, während die HF-Spannung dem Belastungswiderstand 8 entnommen wird um der Basis des Leistungstransistors 20 zugeführt zu werden; die Kollektorbelastung dieses letzteren besteht aus der Antenne 29, die durch den parallelen Resonanzkreis L23» C28, C27 abgestimmt wird, . .

Um die Funkbake aus gegebenenfalls auf dieselbe Frequenz abgestimmten Sendern zu kennen, wird der ausgestrahlte Träger durch zwei unterschiedliche periodisch unterbrochene Signale moduliert«

1, Modulationsart; erbreehungsimpulse (Fig. 2a und 3a) mit einer Dauer von etwa 80 ms (ti) während jeder Sekunde (t2).

2, Eine tonfrequente Modulation, entweder rechteckig mit 1 kHz (Fig. 2b), oder mit Sprechfrequenz (Fig. 3b), je nach der Stellung des Umschalters 39» '

3, Ein Kennsignal von 15 kHz (Fig. 2c und 3c), Die unterschiedlichen Modulationssignale werden durch drei astabile Multivibratoren 30, 38 und 51 ixnd durch einen Mikrophonverstärker 58 geliefert, die aus der Quelle Vb ständig gespeist werden. 309847/0772

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Wegen der massigen Ausgangsleistung der Funkbake arbeitet der Modulationstransistor 25 in Klasse A und sie empfängt die vom Generator 30 und dem Generator 38 oder dem Verstärker 58 herrührenden Signale, die beim gemeinsamen Kollektorwiderstand 4°- der Mischtransistoren 33 vm.d 42 gemischt werden.

Der Transistor 53» der vom Generator 51 gesteuert und jede Sekunde (t2) den Kurzschluss des Belastungswiderstandes 4° während 80 ms (ti) verursacht, unterbricht dadurch jede Modulation und verursacht auf diese ¥eise die Emission eines reinen hochfrequenten Trägers mit einer maximalen Leistung während dieses Zeitabschnittes {Fig, 2d und 3d ) .

Die Modulationstiefe des Kennsignals von I5 kHz wird mit Hilfe des regelbaren Widerstandes 32 auf etwa 25/o geregelt, während der regelbare Widerstand 43 es ermöglicht, die mittlere Vorspannung des Transistors 42 auf einen Wert zu bringen, der der Hälfte desjenigen der Spannung Vb nahezu entspricht.

In Fig. 4, in der die Bezugszeichen denen nach Fig. entsprechen, ist ein Belastungswiderstand 62 zwischen dem Kollektor des Unterbrechertransistors 53 und dem negativen Leiter 2 vorgesehen, wobei der genannte Kollektor weiter mit der Basis eines pnp-Umkehrtransistors 63 verbunden ist, dessen Emitter unmittelbar mit dem positiven Leiter 1 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 63 ist mit den positiven miteinander verbundenen Speiseklemmen 35 vuiu 45

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der Signalgeneratoren von 15 kHz 30 und 1 kHz 38 verbunden.

Diese Ausführungsabwandlung der Funkbake entspricht der nach FIg, 1 was den Hochfrequenzteil anbelangt genau; der Unterschied betrifft den modulierten Teil der derart eingerichtet ist, dass in der Stellung "Mikro" des Umschalters 39 eine Unterbrechung der tonfrequenten Modulation während der Zeit ti, wie in Fig. 2d und 3d dargestellt, vermieden ^ wird. Diese Unterbrechung verursacht beim Empfang einen Impuls, der jede Sekunde wiederholt wird und der ohne Beeinträchtigung der Verständlichkeit der Sprechmodulation von gewissen Zuhörern als unangenehm betrachtet wird.

Um diesen Nachteil zu vermeiden unterbricht der Unterbrechertransistor 53 statt unmittelbar an den Modulationstransistor 25 anzugreifen, über einen Umkehrtransistor die Speisespannung der Generatoren 30 und 38 während der Zeit ti, wobei der Generator 51 und der Mikrophonverstärker noch immer ständig gespeist werden; unter diesen Umständen sind die resultierenden Signale, wie diese in den Fig. 5 und in der Stellung "Rechteckmodulation" bzw.«Mikro" dargestellt sind. Es ist ersichtlich, dass im ersteren Fall die Modulationen von 15 kHz und 1 kHz während der Zeit ti unterbrochen werden (siehe Fig. 5t> und 5c), während für die "Mikro"-Modulation nur die Modulation von 15 kHz während dieser Zeit ti (Fig. 6c) unterbrochen wird und die Modulation auf der Sprechfrequenz (Fig. 6b) ständig vorhanden ist, was den obenstehend erwähnten Nachteil vermeidet.

Dagegen ist aus dem Vergleich der Fig. 2d mit Fig. 3d ersichtlich, dass die Amp lit tide des Hochfrequenzsignals

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(Pig. 5d und 6d) während der Zeit ti verringert ist und
dass diese Ausbildungsabwandlung der Funkbake unter übrigens gleichen Umständen eine geringere nützliche Reichweite hat. Diese Tatsache muss also berücksichtigt werden und zwar im Hinblick auf die besonderen Verwendung sumst and e der Anordnung, insbesondere in, bezug auf die Hügeliglceit des Gebietes, wo die Baken verwendet werden.

In Fig. 7 enthält die erfindungsgemässe Empfangsanordnung einen hochfrequenten Demodulationsverstärker 70, von dem eine Eingangsklemme mit einer Antenne 72 verbunden ist, die ein Autoradio 73 "speist".

Der Ausgang des Demodulationsverstärkers JO ist mit einer Eingangsklemme 7^ eines Tiefpassverstärkers verbunden, der auf zwei Eingangsklemmen 76 und 77 eines abgestimmten
Verstärkers 78 bzw. eines Tiefpassfilters 79 einwirkt.

Der Ausgang des abgestimmten Verstärkers 78 ist mit einer Eingangsklemme 80 einer Demodulationsschaltung 81
verbunden, deren Ausgang mit der Eingangsklemme 82 eines
elektronischen Schaltkreises 83 verbunden ist.

Der Ausgang des Tiefpassfilters 79 ist mit einer
Modulationseingangsklemme 84 eines Generators 85 verbunden, der ein Signal auf der Zwischenfrequenz des Autoradioempfängers liefert, wobei eine Verriegelungseingangsklemme mit dem Ausgang des elektronischen Schaltkreises 83 verbunden ist. Eine Signalausgangsklemme 87 ist mit der Antenne des Autoradioempfängers 73 unmittelbar verbunden.

Die Wirkungsweise der Empfangsanordnung nach Fig. 7 lässt sich wie folgt erläutern: das von der Antenne empfangene

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Ein zweiter positiver Leiter 98, der über einen Widerstand 99 mit dem ersten positiven Leiter 90 vertmnden ist, ist gegenüber dem negativen Leiter 91 durch einen elektrochemischen Kondensator 100 entkoppelt«

Der HF-Verstärker-und-demodulationsteil der Empfangsanordnung enthält einen npn-Transistor 101 als .superregenerative Oszlllatorschaltung, wobei der Kollektor des genannten Transistors, der aus der Eingangsklemme 71 besteht, mit der Antenne 72 über ein Hochpassfilter, das aus einem Kondensator 102 und einer Induktivität 103 besteht, und über einen Verblndungskondensator 104 verbunden ist.'Eine Trenninduktivität 105 liegt zwischen der Antenne 72 und der entsprechenden Klemme des Autoradioempfängers 73· Zwischen dem Kollektor des Transistors 101 und einem Punkt 106 liegt ein Parallel-Resonanzkreis, der aus einer Induktivität 107 und einem veränderlichen Kondensator 108 besteht,,wobei der Punkt 106 weiter über einen Widerstand 109 mit dem- positiven Leiter verbunden ist.

Zwischen dem Punkt 106, der hochfrequenzmässig gegenüber dem negativen Leiter 91 durch einen Kondensator 110 entkoppelt ist, und dem genannten negativen Leiter liegt eine ¥iderstandsbrücke 111 und 112, deren gemeinsamer Punkt, der gegenüber dem negativen Leiter 91 durch einen elektrochemischen Kondensator 113 entkoppelt wird, mit der Basis des Transistors 101 verbunden ist.

Zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 101 liegt ein Rückkopplungskondensator 1Ik, wobei der

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auf 72 MHz modulierte Signal wird verstärkt und demoduliert durch, den Demodulationsverstärker 70» wobei die Hochfrequenzanteile durch den Verstärker 75 aus dem resultierenden Signal gefiltert werden, wonach der Anteil von 15 kHz durch den selektiven Verstärker 78 diesem Signal entnommen- wird.

Nach Demodulation durch den Demodulator 81 schaltet das resultierende Signal, das aus Impulsen von 89 ms besteht, die sich jede Sekunde wiederholen, den Generator 85 ein und zwar über den elektronischen Schalter 83J zugleich wird das tonfrequente Signal, das entweder in Form eines Rechtecksignals oder in Form eines Sprechsignals vorliegt, zum Modulationseingang 8k des Generators 85 geführt und zwar über ein Tiefpassfilter 79. Auf diese Weise überträgt man auf den Antenneneingang des Au.toradioempfängers 73 ein Signal mit der Zwischenfrequenz des letzteren, welches Signal der Frequenz des Senders, der empfangen wird, überlagert wird und diese Frequenz völlig überstimmt.

In Fig. 8, in der die Bezugszeichen denen nach Fig. entsprechen, wird die Empfangsanordnung nach der Erfindung über zwei Leiter 90 und 91 gespeist, von denen der erste über einen Widerstand 92 und der zweite unmittelbar an die positive bzw, negative Klemme 93 bzw, 9h einer Spannungsquelle Vb angeschlossen ist. Der negative Leiter 91 ist weiter mit Masse 95 verbunden. Eine Zener-Stabilisierungsdiode 96 und ein elektrochemischer Entkopplungskondensator liegen zwischen den Leitern 90 und 91t die Anode der Diode an der negativen Seite,

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genannte Emitter über eine Sperrinduktivität 115» die mit dem Widerstand 116 in Reihe geschaltet ist, mit dem negativen Leiter 91 verbunden ist und wobei der gemeinsame Punkt dieser beiden Elemente durch einen Kondensator 117 gegenüber dem negativen Leiter 91 entkoppelt ist.

Die Eingangsklemme 74 eines akt'iven Tiefpassfilters ist über einen Yerbindungskondensator 118 mit dem Punkt 106 verbunden; das genannte Filter enthält einen npn-Transistor 119» dessen Basis, die gegenüber dem negativen Leiter 91 durch einen !kondensator 120 teilweise entkoppelt ist, einerseits über einen Widerstand 121 mit der Klemme 74 und andererseits über einen Vorspannungswiderstand 122 mit dem Kollektor verbunden ist. Der Kollektor, der durch einen Kondensator gegenüber dem negativen Leiter 91 teilweise entkoppelt ist, ist über einen Belastungswiderstand 124 mit dem positiven . Leiter 98 verbunden, wobei der genannte Kollektor die Eingangsklemme 76 des auf 15 kHz abgestimmten Filters bildet.

Das abgestimmte Filter enthält einen npn-Transistor dessen Basis über einen mit einem Widerstand 127 in. Reihe geschalteten Kondensator 126 mit der Klemme 76 und über einen Vorspannungswiderstand 164 mit dem Kollektor verbunden ist. Andererseits ist die Basis über einen durch einen elektrochemischen Kondensator 129 überbrückten Widerstand 128 mit einem aus zwei Reihenwiderstäriden 130 und I3I bestehenden Netzwerk verbunden, wobei die Enden der Widerstände und der gemeinsame Punkt über drei Kondensatoren 132» 133 und 134 an den negativen Leiter 9I angeschlossen sind.

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Der Emitter des Transistors 125 ist über einen Widerstand mit dem negativen Leiter 91 verbunden, während der Kollektor über einen Belastungswiderstand 136 mit dem positiven · Leiter 90 sowie über einen Widerstand 137 mit dem gemeinsamen Punkt des Widerstandes 131 und des Kondensators 133 verbunden ist.

Die Eingangsklemme 80 des Detektionskreises ist mit der Anode einer Diode 138 verbunden, deren Kathode, die über einen Widerstand 139 mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist, durch einen ersten elektrochemischen Kondensator 14O gegenüber dem positiven Leiter 90 entkoppelt und über einen zweiten elektrochemischen Kondensator 14l mit der Singangsklemme 82 des Schaltkreises gekoppelt ist.

Der Schaltkreis enthält einen pnp-Transistor ik2, dessen Basis, welche die Eingangskiemme 82 bildet, über einen Vorspannungswiderstand 1^3 mit dem positiven Leiter verbunden ist. Der Emitter des Transistors 1^2 ist mit dem positiven Leiter 90 unmittelbar verbunden, während der Kollektor, der die Entsperrungseingangsklemme 86 des Ozillators bildet, über einen Belastungswiderstand ihh mit dem negativen Leiter 91 verbunden ist.

Das Tiefpassfilter, dessen Eingangsklemme 77 über einen elektrochemischen Kondensator i45 mit dem Kollektor des Transistors 119 gekoppelt ist, besteht aus einem Widerstand Ik6 und einem Kondensator 147» der zum negativen Leiter 91 zurückführt. Der diesen Elementen gemeinsame Punkt ist mit der Anode einer Schaltdiode 148 verbunden, deren

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Kathode, die durch, einen elektrochemischen Kondensator 1^9 gegenüber dem negativen Leiter 91 entkoppelt ist, mit der Entsperrungsklemme 86 des Oszillators verbunden ist. Die Anode der Diode 148 bildet zugleich die Modulationseingangsklemme 8k des Oszillators.

Der Zwischenfrequenzoszillator enthält einen npn-Transistor 150, dessen Basis über einen Widerstand 151 mit dem positiven Leiter 90 verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors 150 ist über eine Primärwicklung 152 eines Transformators 153 mit dem positiven Leiter 90 verbunden, von welchem Transformator eine Sekundärwicklung 15^ in. der Emitterleitung vorgesehen ist, die über zwei Reihenwiderstände 155 und 156 zum negativen Leiter 91 zurückführt. Der den beiden. Widerständen 155 und 156 gemeinsame Punkt, der durch einen Kondensator 157 gegenüber dem negativen Leiter 91 teilweise entkoppelt wird, wird über einen Widerstand 158 mit dem Leiter 90 und über einen mit einem regelbaren Widerstand 160 in Reihe geschalteten ■ elektrochemischen Kondensator 159 mit dem Leiter 91 verbunden,

Eine dritte Wicklung I6I des Transformators 153 bildet mit einem veränderlichen Kondensator 152 einen Parallel-Resonanzkreis, von dem ein Ende mit dem negativen Leiter 91 verbunden ist und von dem das andere Ende die Ausgangsklemme 87 des Oszillators bildet, der über einen Kondensator 163 mit der Antenne 72 gekoppelt wird.

Die Wirkungsweise der Empfangsanordnung nach Fig. 8 lässt sich wie folgt erläutern! die erste Stufe ist ein .Oszillator, der auf die Sendefrequenz der Funkbake abgestimmt

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ist, in diesem Fall 72 MHz, und der auf einer Ueberschallfrequenz schwingt, welche Frequenz als Kippschwingungsfrequenz bezeichnet wird.

Die Kippschwingungsverstärkerschaltung hat zu zahlreichen technischen Erläuterungen was die Wirkung derselben anbelangt geführt; in grossen Zügen lässt sich sagen, dass es sich um einen sehr stark mitgekoppelten Oszillator handelt, dessen umlaufender Verstärkung es nicht gelingt, sich zu stabilisieren. Die Arbeitspunkteinstellung, die dazu neigt, den Verstärkungsfaktor in den konventionellen Oszillatoren auf den Wert 1 zu stabilisieren, hat keinen Effekt und es tritt eine Kippschwingung des Oszillators auf, während der die Verstärkung zum Unendlichen neigt und zwar während eines gewissen Zeitabschnittes. Man glaubt, dass die Verstärkung des eintretenden Signals während der neuen Startphase des Oszillators auftritt.

Der Kippschwingungsverstärker ermöglicht es mit einer einzigen Stufe eine Verstärkung zu erhalten, die mehrere konventionelle Stufen notwendig gemacht hätte; diese Schaltungsanordnung wird infolge des eigenen Prinzips jedoch von einem starken "Rauschwert" betroffen, der von der Kippschwingung herrührt und wobei die Selektivität gering ist, was den Gebrauch desselben auf Sonderfälle beschränkt»

Die Demodulation des eingetroffenen Signals, das durch die Antenne empfangen wird, erfolgt nicht im eigentlichen Sinne durch eine Diode oder ein anderes nicht : lineares Schaltungselement.

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Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die Kippschwingungsfrequenz mit der Amplitude des eingetroffenen Signals zunimmt j daraus folgt_; dass wenn dieses eintreffende Signal amplitudenmoduliert ist, die Periode des Kippschwingung s signal s , die der Sperrzeit des Transistors 101 entspricht, als Funktion der Amplitude des eintreffenden Signals schwankt. Der mittlere Strom des Kollektors, der durch den Widerstand 109 fliesst, reproduziert auf diese Weise die Umhüllende der Modulation des eintreffenden Signals.

Um zu vermeiden, dass viele Harmonischen der Kippschwingungsfrequenz, die im Mittelwellenbereich auftreten, nicht aufs neue dem Eingang der Antenne durch den Empfanger zugeführt werden, ist in der genannten Antenne ein Hochpass— filter, das aus der Induktivität 103 und dem Kondensator besteht, vorgesehen.

Der Tiefpassverstärker, der aus dem Transistor 119 und dem RC-Filtern besteht, die vor und hinter demselben gekoppelt sind, verringert die Kippschwingungsfrequenz und überträgt ohne Abschwächung das nützliche Frequenzspektrum, das sich praktisch von 100 bis 15000 Hz erstreckt.

Am Ausgang des Tiefpassverstärkers wird das Signal einerseits dem auf 15 kHz abgestimmten selektiven "Verstärker und andererseits einem zweiten Tiefpassfilter zugeführt. Der abgestimmte Verstärker ist vom konventionellen Typ mit zwei kaskadengeschalteten T-Filtern und das am Kollektor des Transistors 125 empfangene Signal ist in Fig. 9 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die VCE-Spannung zwischen 0 und 10 V schwankt beim Vorhandensein der Kenn-

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frequenz von 15 kHz, während diese auf etwa 5V stabilisiert wird und zwar während der Zeit ti, die den Impulsen entspricht, die sich jede Sekunde spürbar wiederholen.

Beim Fehlen der Diode 138 wird der Kondensator 14O auf den ¥ert der mittleren Kollektorspannung, in diesem Pail etwa 5V> aufgeladen. Das Vorhandensein der Diode 138 vermeidet das Laden des Kondensators 14O beim Vorhandensein des einzigen Signals von 15 kHz, das beispielsweise vom Hintergrundrauschen herrührt, das von der Kippschwingungs— verstärkerstufe herrührt, wenn nicht ausgesandt wird.

Dagegen ermöglicht das Vorhandensein der von der Funkbake ausgesandten Impulse die Zeitkonstante des RC-Kreises 139 und 14O, die niedriger gewählt ist als die Dauer eines Impulses, es dem Kondensator 14O, während der Dauer dieses Impulses eine negative Ladung zu erhalten, die beim Fehlen jeglicher Energieentnahme von aussen die Neigung hätte, den Wert des maximalen Spannungsabfalles im Kollektorladewiderstand 136 zu erreichen. Im wesentlichen beschränkt das Vorhandensein einer äusseren Belastung die Spannung an den Klemmen des Kondensators 14O auf einen Bruchteil der Speisespannung.

Die über den Kondensator 1^0 empfangenen negativen Impulse werden durch den Kondensator i4i auf die Basis des pnp-Transistors 1^2 übertragen, welche Impulse diesen Transistor in den leitenden Zustand bringen und auf diese Weise die Ladung des Kondensators 149 herbeiführen. In diesem Augenblick wird die Diode 148, die durch den Widerstand ikh den Strom im Widerstand 151 herleitet, gesperrt

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und der Oszillatortransistor 150, dessen Basis dann gegenüber dem Emitter positiv vorgespannt ist, fängt zu schwingen an.

Es lässt sich bemerken, dass das Starten des Oszillators nur unter zwei Bedingungen auftreten kann: wenn am Emitter des Transistors 125 ein Signal von 15 kHz vorhanden ist, und wenn das genannte Signal periodisch unterbrochen wird; wenn kein Empfang eines Funkbakensignals vorhanden ist, ist eine derartige Eventualität sehr unwahrscheinlich, was die Gefahr vor einer nicht rechtzeitigen Ausschaltung der Empfangsanordnung praktisch ausschliesst.

Die Modulation des Oszillators durch das tonfrequente Signal, entweder als rechteckförmiges Signal oder mit Sprechfrequenz, wird an der Basis des Transistors 150 nach Eliminierung der 15.kHz durch das Tiefpassfilter R ik6, GIkj, das zwischen dem Kollektor des Transistors 119 und der Modulationseingangsklemme 84 des Oszillators angeordnet ist, durchgeführt.

Der Oszillator überträgt auf die Antenne des Autoradios die tonfrequente Modulation der Funkbake indem als Träger die Zwischenfrequenz des Empfängers gebraucht wird, wozu dieser eine -Empfindlichiceit hat, die in dem Kurz-, Mittel— und Langwellenbereich praktisch identisch ist. Die Amplitude der Oszillatorspannung nimmt mit dem Basis— strom I_x, des Transistors 150 zu; dadurch, dass der tonfrequente Anteil dem Strom X₇₅ überlagert wird, wird die Amplitude der hochfrequenten Kollektorspannung des Transistors 150 im Takte des genannten tonfrequenten Anteils moduliert.

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Die Modulationstiefe lässt sich, dadurch regeln, dass der Wert des Widerstandes 160 geändert wird, was das Ausmass der negativen Rückkopplung des Senders ändert.

Die Zwischenfrequenzspannung wird mit der hoehohmigen abgestimmten Wicklung 161 entnommen und über einen kleinen Kondensator 163 auf die Antenne des Autoradioempfängers übertragen, damit der Wert der auf die Antenne (!betragenen Kapazität möglichst gering ist.

Der Rundfunkkontakt wird unmittelbar wiederhergestellt, sobald das Fahrzeug den Bereich, der Funkbake -verlassen hat.

Wie erläutert, ermöglicht es der obenstehend beschrieben Adapter die von der Funkbake ausgestrahlten Signale zu empfangen ohne jegliche Aenderung des Autoradioempfängers.

Fig. 10 zeigt eine blocks ehe mat isclie Darstellung einer A^isbildungsabwandlung der Empfangsanordnung in dem Fall, wo diese in einem Autoradioempfanger 173 eingebaut ist, wobei letzterer eine Hochfrequenzstufe und einen Frequenzmischer 170, einen Zwischenfrequenzverstärker 171» einen Demodulator 172, eine tonfrequente Vorverstärker— stufe 173» einen tonfrequenten Leistungsverstärker 17^ vwlü. einen Lautsprecher 175 enthält.

Der Ausgang des elektronischen Schalters 83 wird mit dem Punkt 176 verbunden, der die Verbindung für die automatische Verstärkungsregelung (AVR) bildet, die vom Demodulator 172 herrührt und der Hochfrequenzstufe 170 sowie deai Verstärker 171 zugeführt wird.

Seinerseits wird der Ausgang des Tiefpassfilters 79

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der tonfrequenten Vorverstärkerstufe 173 über einen elektronischen Schalter 88, von dem eine Steuerklerame 89 mit dem Ausgang des Demodulationskrexses 81 verbunden ist, zugeführt.

Es ist ersichtlich, dass die obenstehend beschriebene Abwandlung eine wesentliche Vereinfachung der Empfangsanordnung ermöglicht und zwar durch Fortlassung des Zwischenfrequenzoszillators 85, Die Polarität des Signals, das der AVR-Leitung zugeführt wird, ist derart, dass diese das Funktionieren der Hochfrequenzstufe I70 und der Zwischenfrequenzstufe I7I sperrt, wenn die Empfangsanordnung wirksam ist} das ton— frequente Demodulationssignal, das vom Tiefpassfilter 79 herrührt, wird gleichzeitig der Vorverstärkerstufe 173 -zugeführt. Daraus ergibt sich eine Sperrung des Empfangs des vom Autoradioempfänger empfangenen Rundfunkprogramms und das Zuhören von lediglich Signalen, die von der Funkbake ausgestrahlt werden. Der elektronische Schalter 88 dient zum Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Tiefpassfilter 79 und der tonfrequenten Vorverstärkerstufe 173 bei Rundfunkempfang, damit vermieden wird, dass der letzteren das durch das Funktionieren der Kippschwingungsstufe 70 entstandene. Hintergrundrauschen überlagert wird»

Das arfindungsgemässe System ist für Autofahrer entwickelt worden. Es versteht sich, dass es ebenfalls für andere Benutzer, beispielsweise in der Fluss- oder Küstenschiffahrt angewandt werden kann.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE ϊ

   1.j System zum Ausstrahlen von Informationen über Gefahr

   auf der Strasse und von Warmingssignalen für Fahrer von Fahrzeugen unter Verwendung von "Funkbaken", die ortsfest oder mobil sind, dadurch gekennzeichnet, dass dieses System mit Empfangsanordmingen versehen ist, die in Fahrzeugen angeordnet sind und mit Enipfangsanordnungen vom sogenannten "Autoradio"—Typ zusammenarbeiten, wenn das Fahrzeug in den Bereich der Funkbake gelangt, und dass der bevorzugte Empfang der genannten Informationen und Signale durch die Empfangsanordnungen durch den Gebrauch, bei Ausstrahlung komplexer Modulation des ausgesandten hochfrequenten Signals gewährleistet wird, welches Signal aus zwei überlagerten Amplituden— modulationen besteht, von denen die eine eine Kennmodulation mit Ultraschallfrequenz ist und die andere eine im Spektrum der Tonfrequenzen liegende Modulation ist,

   2. System zurre Ausstrahlen von Informationen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennmodulation eine fast konstante Modulationstiefe hat mit kurzen regelmässig in der Zeit verteilten Unterbrechungen.

   3· System zum Ausstrahlen von Informationen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation, die im Spektrum der Tonfrequenzen liegt, Unterbrechungen hat, die in der Zeit mit denen der Kennmodulation zusammenfallen.

   h. System zum Ausstrahlen von Informationen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfrequenzsignal, das von der Empfangsanordnung empfangen wird, durch eine sogenannte superregenerative Schaltung mit nachfolgendem Tiefpassfilter

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   . . ■ - 26 - PPffii. 6355.

   verstärkt und deraoduliert wird«

   5. Empfangsanordnung für Informationen und Signale nach, einem oder mehreren der Ansprüche Λ-h, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfrequenzsignal, das von der Empfangs anordnung empfangen wird, nach Verstärkung und Demodulation durch einen ersten Kanal behandelt wird, der eine Kaskadenschaltung eines auf die Kennfrequenz abgestimmten Verstärkers, eines Detektors und eines elektronischen Schalters enthält, sowie durch einen zweiten Kanal, der ein Tiefpassfilter für die tonfrequente Modulation enthält,

   6« Empfangsanordnung nach Anspruch 5» die mit einem mit einer Antenne versehenen Autoradioempfänger zusammenarbeitet,-dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Antenne mit der Eingangsklemme einer sogenannten superregenerativen Verstärkerschaltung mit einem nachfolgenden Tiefpassverstärker gekoppelt ist, dessen Ausgang mit der Eingangsklemme eines ersten Kanals, der eine Kaskadenschaltung eines Verstärkers, der auf die Kennfrequenz abgestimmt ist, eines Detektors und eines elektronischen Schalters enthält und mit der Eingangsklemme eines zweiten Kanals verbunden ist, der ein tonfrequentes Modulationstiefpassfilter enthält, 7. Empfangsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass diese in einem Autoradioempfänger eingebaut ist, wobei die wirksamen Ausgangsklemmen jedes der beiden Kanäle einerseits mit dem Leiter der AVR-Leitung und andererseits über einen elektronischen Schalter mit der Eingangsklemme eines tonfrequenten Vorverstärkers des genannten Empfängers verbunden ist«

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   - . 27 - PPHN.6355.

   8 . Empifangsan.ordri.ung nach Anspruch 5 » dadurch gekennzeichne t, dass diese vom Autoradioempfänger getrennt ist, wobei die wirksamen Ausgangsklemmen jedes der beiden Kanäle mit einer Ausschaltklemme bzw. einer Modulationsklemme eines Hochfrequenzgenerators verbunden sind, dessen Frequenz der Zwischenfrequenz des Äutoradioempfängers nahezu entspricht,

   9. Empfangsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgangsklemme des Generators mit Zwischenfrequenz über einen Kondensator mit der Antenne verbunden ist.

   10. Punkbake für Informationen und Signale nach dem System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—^, gekennzeichnet durch einen ersten Ultraschallerkennungsgensrator, einen zweiten tonfrequenten Signalisierungsgenerator und einen dritten Sprechsignalgenerator und durch einen Wähler zum wählen zwischen der Uebertragung des Signals des zweiten Generators und des Signals des dritten Generators.

   11. Punkbake für Informationen und Signale nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Generator um auf regelmässige Weise in der Zeit die Uebertragung des Signals des Erkennungsgenerators und/oder des Signals des Signalisierungsgenerators zu unterbrechen.

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