DE2460532B1 - Antwortgeraet fuer ein Abfrage-Antwort-System mit Anzeige des Zustands der Stromversorgungseinrichtung - Google Patents

Description

• Es werden mehrere Antortgeräte der Reihe nach z. B. jede Minute einmal abgefragt. Das Frage-Antwort-Spiel dauert nur einige lls. Da aber der Minutentakt von dem Antwortgerät (Kippstufe) nicht ganz genau eingehalten werden kann, schaltet dieser z. B.
• 50 Sekunden nach dem Abschalten die Stromversorgung des Antwortgerätes wieder ein und nach der Antwort wieder aus. In der »Aus«-Stellung brennt die Lampe. Antwortet das Antwortgerät nach 50 Sekunden überhaupt nicht mehr, so bleibt das Antwortgerät dauernd eingeschaltet und die Lampe dauernd ausgeschaltet. Dies ist dann das Störsignal. Ist aber die Batterie leer, so brennt die Lampe zum einen deshalb nicht, weil auch das Antwortgerät nicht mehr antwortet und zum anderen deshalb, weil auch die Lampe ohne Batterie nicht brennen kann. Eine weitere Stromersparnis ist möglich, wenn man die Lampe blinken läßt. Diese Betriebsweise hat den Vorteil, daß sie auch besser sichtbar ist.
• Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil für Antwortgeräte verwendbar, die als selbständige, z. B.
• transportable Einheiten ausgebildet sind und eine eingebaute Batterie enthalten. Ein bevorzugter Anwendungsfall besteht bei Schiffen, die z. B. einen Kanal durchfahren und dabei von einer oder mehreren Landstationen abgefragt werden. Bei der Einfahrt in den Kanal erhalten diese Schiffe das vollständige Antwortgerät (Transponder) einschließlich Stromversorgung ausgehändigt. Beim Verlassen kann es wieder abgegeben werden.
• Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches im Blockschaltbild den Aufbau eines Antwortgerätes zeigt. Die Abfragesignale werden von einer Empfangsantenne EA aufgenommen und gelangen über ein Eingangsfilter EF zu einem Detektor Du 1. In einem Decoder DK wird die Decodierung der Empfangssignale vorgenommen. Der Aufbau der Elemente EF, DT 1 und DK kann in bekannter Weise erfolgen, z. B. in der Art der passiven Decodiereinrichtungen von Sekundärradartranspondern. Erkennt das Antwortgerät, daß es sich um eine Abfrage handelt, bzw. bei selektiver Abfrage, daß es sich um eine für es selbst bestimmte Abfrage handelt, so wird von einem am Decoder DK auftretenden Ausgangssignal ein Sender SE getastet, der ein codiertes oder uncodiertes Antwortsignal über die Sendeantenne SA abstrahlt. An Stelle von zwei getrennten Antennen kann auch eine einzige gemeinsame Antenne verwendet werden, wobei Sende- und Empfangszweig über eine Weiche zu entkoppeln sind.
• Die Abgabe eines Antwortsignals wird mittels einer Überwachungsschaltung ausgewertet, die aus einem Richtkoppler RK, einem Detektor DT 2 und einer Kippstufe KS besteht. Beim Auftreten des Antwortsignals wird von dem in der Zuleitung zur Sendeantenne SA eingeschalteten Richtkoppler RK ein kleiner Teil des Sendesignals ausgekoppelt, im Detektor DT 2 gleichgerichtet und zur Betätigung der Kippstufe KS verwendet. Diese Kippstufe KS kann als monostabile Kippstufe aufgebaut sein. Dies ist vor allem dann zweckmäßig, wenn die Periode für die Abfragesignale und damit die Pulsfrequenz der Abfragesignale bekannt ist. Im stabilen Zustand hält die Kippstufe KS den Umschalter US in der Stellung 1, d. h. die Stromversorgungseinrichtung BA ist, wie durch die dick ausgezogenen Linien dargestellt, an die Verbraucher des Antwortgerätes, insbesondere den Sender SE und den Ema gstEI (angedeute'urc den Pfeil zu DK) angeschlossen. Die Kippstufe KS bleibt, da sie stets betriebsbereit sein muß, dauernd mit der Stromversorgungseinrichtung verbunden. Tritt ein Ausgangssignal auf, so wird dieses über den RichtkopplerRK dem Detektor DT 2 und der Kippstufe KS zugeführt und steuert diese für eine gewisse Zeit in die instabile Lage. Dies hat zur Folge, daß für diese Zeit der Umschalter US in die Stellung 2 gebracht und dadurch die Anzeigeeinrichtung LA, z. B.
• in Form einer Lampe, betätigt wird.
• Die Stromversorgungseinrichtung ist von den Verbrauchern des Antwortgerätes abgeschaltet, mit Ausnahme der betriebsbereit bleibenden KippstufeKS, deren Stromversorgung nicht über den Umschalter US läuft.
• Nach Ablauf der genannten Zeit kehrt die Kippstufe KS in ihren stabilen Zustand zurück, wodurch die Lampe LA abgeschaltet und die Stromversorgungseinrichtung BA an die Verbraucher wieder angeschaltet wird. Der Stromversorgungseinrichtung BA wird somit nur etwa so lange Energie entzogen, als es für den Betrieb des Antwortgerätes notwendig ist.
• Daß bei gleichbleibender Abfragefrequenz die Verwendung einer monostabilen Kippschaltung ausreichend ist, mag ein Zahlenbeispiel verdeutlichen, wobei folgende Annahmen gemacht werden: Abfrageperiode .............. TA 60 sec Betriebsbereitschaft ...... Tß 10 sec Rückkehrzeit der monostabilen Kippstufe KS = TA - TB 50 sec Die Lampe LA brennt somit 50 sec und ist 10 sec lang verlöscht. Es ist aber auch möglich, durch eine Unterbrecherschaltung die Lampe LA während 50 sec blitzen und dann für 10 sec verlöschen zu lassen. Je nach der Wahl der einzelnen Zeitkonstanten würde also eine aktivierte Anzeigeeinrichtung LA (z. B.
• brennende oder blinkende Lampe) die Betriebsbereitschaft sowohl der Stromversorgungseinrichtung als auch des gesamten Antwortgerätes signalisieren. Fällt dagegen die Stromversorgungseinrichtung BA aus, so wird die Anzeigeeinrichtung LA nicht mehr aktiviert.
• Das gleiche gilt aber auch, wenn kein Antwortsignal abgegeben wird, weil dann der Umschalter US ständig in der Stellung 1 stehenbleibt.
• Für den Fall, daß eine gleichbleibende Abfragefrequenz nicht vorausgesetzt werden kann, läßt sich die Überwachungsschaltung dadurch realisieren, daß die LampeLA durch ein wiedertriggerbares Monoflop eingeschaltet wird. Die Zeitkonstante des Monoflop wird auf die längste zu erwartende Zeit zwischen zwei Abfragen eingestellt. Gibt das Gerät nach dieser Zeit keine Antwort, dann erlischt die Lampe LA.
• Die Abschaltung des Senders SE von der Stromversorgungseinrichtung EA darf erst erfolgen, wenn mit Sicherheit das gesamte Antwortsignal abgestrahlt ist. Bei sehr langen Antwortsignalen, z. B. Codewörtern größerer Länge, ist bei der Auslegung der Überwachungsschaltung hierauf Rücksicht zu nehmen. Gegebenenfalls können Verzögerungseinrichtungen vorgesehen werden. Dies gilt auch für den Fall, daß mehrere Abfragen sehr kurz hintereinander folgen und erst dann eine größere Pause eintritt.
• An Stelle der Ankopplung eines Richtkopplers an die Antennenzuleitung zur Sendeantento 5$ kann auch eme iil'-Emprangsantenne HE verwendet werden, die mit der Antenne SA strahlungsgekoppelt ist. Dadurch wird bei Auftreten eines Ausgangssignals an der Sendeantenne SA die HilfsantenneHEA aktiviert und liefert ein Signal an den Detektor Du 2.
• Um teuere Bauteile wie Richtkoppler oder Hilfsantennen einzusparen, kann das Steuersignal auch aus der Stromaufnahme des Senders abgeleitet werden.
• In allen Fällen ist es zweckmäßig, den für die Abschaltung der Verbraucher vorgesehenen Sensor (RK oder HEA) möglichst nahe an der Sendeantenne SA anzuordnen, weil dann weitgehend alle Bauteile des Antwortgerätes auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden können. Es wäre also unzweckmäßig, die Überwachungsschaltung vom Empfangszweig des Antwortgerätes aus anzusteuern, weil dann die hinter dem Sensor liegenden Bauteile nicht mehr in die Überwachung einbezogen würden.
• Die Anzeigeeinrichtung wird so angebracht, daß sie für die Bedienungsperson deutlich sichtbar ist.
• Außerdem ist es zweckmäßig, daß die Anzeigeeinrichtung durch einen Lichtschacht vor Tageslicht geschützt ist.

Claims (9)

1. Patentansprüche: 1. Antwortgerät für ein Abfrage-Antwort-System mit einer Stromversorgungseinrichtung und einer Anzeigeeinrichtung, die den Zustand der Stromversorgungseinrichtung anzeigt, d a -durch gekennzeichnet, daß mittels einer die Abgabe eines Antwortsignals erfassenden Überwachungsschaltung (RK, DT2, KS) die Stromversorgungseinrichtung (BA) von den Verbrauchern (z. B. DK, SE) zur Stromeinsparung abgeschaltet wird, daß die Anzeigeeinrichtung (LA) bei der An- und Abschaltung der Stromversorgungseinrichtung (BA) mit umgeschaltet wird, derart, daß die unterschiedlichen Betriebszustände der Anzeigeeinrichtung (LA) das Funktionieren sowohl der Stromversorgungseinrichtung (BA) als auch des Antwortgerätes signalisieren, und daß zur Steuerung der An- und Abschaltung der Stromversorgungseinrichtung (BA) eine monostabile Kippschaltung (KS) vorgesehen ist, deren Zeitkonstante so gewählt ist, daß vor dem Eintreffen des jeweils nächstfolgenden Abfragesignals die Stromversorgungseinrichtung (BA) wieder an die Verbraucher (z. B. DK, SE) angeschaltet ist.
2. 2. Antwortgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tSberwachungseinrichtung (RK, DT2, KS) an die Antennenzuleitung des Senders (SE) angekoppelt ist.
3. 3. Antwortgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung der Überwachungseinrichtung über Richtungskoppler (RK) erfolgt.
4. 4. Antwortgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (DT 2, KS) mittels einer weiteren Antenne (HEA) an die die Antwort abstrahlende Antenne (SA) angekoppelt ist.
5. 5. Antwortgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung (BA) durch einen Umschaltkontakt (US) wahlweise an die Verbraucher (z. B. DK, SE) oder an die Anzeigeeinrichtung (LA) angeschaltet ist.
6. 6. Antwortgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale für die Überwachungsschaltung (KS) aus der Stromaufnahme des Senders (SE) abgeleitet sind.
7. 7. Antwortgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (LA) durch einen Lichtschacht vor Tageslicht geschützt ist.
8. 8. Antwortgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (LA) durch eine Unterbrecherschaltung während ihrer Betätigungszeit ein blinkendes Signal abgibt.
9. 9. Antwortgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für die Anwendung als Schiffstransponder, dadurch gekennzeichnet, daß das Antwortgerät als selbständige transportable Einheit mit eingebauter Stromversorgungsbatterie (BA) und Anzeigeeinrichtung (LA) ausgebildet ist. ~~~~~~~~ Die Erfindung bezieht sich auf ein Antwortgerät für ein Abfra-Antvtroft-System mit einer Stromver- sorgungseinnchtung und einer Anzeigeeinrichtung, die den Zustand der Stromversorgungseinrichtung anzeigt.

   Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2229 802 ist ein Antwortgerät bekannt, bei dem eine Stromversorgungseinrichtung in Form einer Batterie vorgesehen ist. Mit der Batterie ist ein Zeigerinstrument verbunden, wodurch der Zustand der Batterie überprüft werden kann.

   Bei Antwortgeräten von Abfrage-Antwort-Systemen kann ein Defekt im Antwortgerät zu erheblichen Komplikationen führen. Dies gilt vor allem deshalb, weil bei einem Ausbleiben der Antwort darauf geschlossen wird, daß sich an dem jeweiligen Ort kein Objekt befindet. Da derartige Systeme meist für die Verkehrsüberwachung von Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugen eingesetzt werden, besteht z. B. die Gefahr, daß es bei Ausfall auch nur eines Bauteiles beim Antwortgerät zu einer Kollision kommen kann.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in besonders einfacher Weise eine Oberwachungseinrichtung zu schaffen, die sowohl den Betriebszustand des Antwortgerätes anzeigt als auch stromsparend ist. Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Antwortgerät der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß mittels einer die Abgabe eines Antwortsignals erfassenden Überwachungsschaltung die Stromversorgungseinrichtung von den Verbrauchern zur Stromeinsparung abgeschaltet wird, daß die Anzeigeeinrichtung bei der An-und Abschaltung der Stromversorgungseinrichtung mit umgeschaltet wird, derart, daß die unterschiedlichen Betriebszustände der Anzeigeeinrichtung das Funktionieren sowohl der Stromversorgungseinrichtung als auch des Antwortgerätes signalisieren, und daß zur Steuerung der An- und Abschaltung der Stromversorgungseinrichtung eine monostabile Kippschaltung vorgesehen ist, deren Zeitkonstante so gewählt ist, daß vor dem Eintreffen des jeweils nächstfolgenden Abfragesignals die Stromversorgungseinrichtung wieder an die Verbraucher angeschaltet ist.

   Da die Überwachungsschaltung die Stromversorgung erst dann unterbricht, wenn ein Antwortsignal abgegeben worden ist, ergeben sich bei Ausfall der Stromversorgungseinrichtung oder bei fehlender Antwort jeweils die gleichen, einen Fehler signalisierenden Zustände an der Anzeigeeinrichtung. Dagegen treten bei funktionsfähiger Stromversorgungseinrichtung und bei einwandfrei arbeitendem Antwortgerät andere Zustände der Anzeigeeinrichtung auf, die den einwandfreien Betrieb signalisieren. Eine Bedienungsperson kann somit sofort das einwandfreie Funktionieren sowohl der Stromversorgungseinrichtungen als auch des Antwortgerätes feststellen. Auf diese Weise ist es auch sichergestellt, daß so viel als möglich Strom gespart wird.

   Dadurch kann mit einer kleinen Batterie gearbeitet werden. Deshalb ist die Erfindung vor allem für tragbare Antwortgeräte geeignet. Das Gewicht der Batterie ist vor allem durch Betriebsdauer und Stromverbrauch gegeben. Der Stromverbrauch wird dadurch reduziert, daß in den Betriebspausen auf Grund der vorgegebenen Zykluszeit, in der das Antwortgerät abgefragt wird, fast alle Verbraucher des Antwortgerätes abgeschaltet sind und statt dessen eine Anzeigeeinrichtung (z. B. Glühlampe) mit kleinem Stromverbrauch eingeschaltet wird.