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"Verfahren und Vorrichtung zur etappenweisen Ubertragung von Nachrichten
auf dem Funkwege" Die Erfindung behandelt in allgemeiner Weise die etappen- oder
schrittweise Ubertragung von Nachrichten auf dem Funkwege und betrifft insbesondere
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur etappenweisen Ubertragung zwischen festen
oder beweglichen Stationen, die insbesondere geeignet sind, die Sicherheit und die
Uberwachung des Strassenverkehrs zu gewährleisten.
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Bei den meisten Verkehrsarten, insbesondere auf dem Schienenweg oder
dem Luftweg, wird die Verkehrssicherheit im wesentlichen durch die ständige Ubertragung
an jedes Fahrzeug von Informationen über das Nichtvorhandensein oder das Vorhandensein
von Hindernissen in dem Weg und durch Weisungen gewährleistet, die es dem Fahrzeug
ermöglichen, jedem Zusammenstoss mit einem eventuellen Hindernis auszuweichen. Diese
Nachrichten und Weisungen haben einen um so wirksameren Vorbeugungseffekt, als sie
an ein geschultes Fahrpersonal gerichtet sind, das verpflichtet ist, die Sicherheitsvorschriften
streng
zu beachten, und als sie nur eine bekannte und verhältnisinässig kleine Anzahl von
Fahrzeugen betreffen.
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Im Gegenteil dazu hat man es jedoch beim Strassenverkehr mit einem
dichten Fluss von Fahrzeugen in einer oft unbestimmten Zahl zu tun, von denen jedes
von einer Person gesteuert wird, deren Kenntnis und selbst Beachtung der Verkehrsregeln
nicht gewährleistet sind, die nicht unbedingt Herr ihres Fahrzeuges und ihrer Reaktionen
in den sehr verschiedenen Strassenbedingungen, die auftreten könnten, ist ,und die
vor allem über die Aussenbedingungen nur durch ihre eigenen Wahrnehmungen, die auf
die unmittelbare Umgebung begrenzt sind, unterrichtet ist.
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Ein wichtiger Sicherheitsfaktor bestände folglich darin, die Isolierung
des Fahrzeugführers am Bord seines Fahrzeuges zu durchbrechen, indem ihm ausreichend
fr\:ihzeitig Informationen über jede wirkliche Gefahr, wie das Vorhandensein eines
Hindernisses auf der Strasse, oder über jede mögliche Gefahr, wie die Annäherung
an eine Kreuzung, gegeben werden, damit er sich voraussehend so verhalten kann,
dass seine eigene Sicherheit und die der anderen Verkehrsteilnehmer gewährleistet
sind. Die jedoch bis jetzt zur Verfügung stehendenMittel (Anzeigetafeln und Signalfeuer,
Doppelblinkfeuer und Winkel, vorberechtigte Fahrzeugsirenen,Vorschriften ) stellen
nur Palliativmittel dar, da sie zur äusseren Umgebung gehören und sich daher an
die Aufmerksamkeit des Fahrers wenden, der bereits in den einfachen Verkehrsbedingungen
stark gefordert ist. Ferner verlieren diese mittel viel von ihrer Wirksamkeit, wenn
sie nicht rechtzeitig zum Beispiel bei dichtem Nebel, gesehen werden können. Schliesslich
sind sie für den Hinweis auf eine unvorhergesehene Gefahr, wie das plötzliche Bremsen
in einer Schlange, nicht verwendbar.
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Ein derartiges Bremsen kann unabhängig von seiner Ursache die Gefahr
auf das Ende der Schlange wegen der Gefahr eines Kettenzusammenstosses übertragen,
der von der Addierung der aufeinanderfolgenden Reaktionszeiten der Fahrzeugfüiir'er
und der wachsenden Absolutgeschwindigkeit dieser Fahrzeuge verursacht werden kann.
In der Praxis ruft ein geringer Anlass an der Spitze der Schlange in einem dichten
und schnellen Verkehrsfluss, zum Beispiel auf der Autobahn,
häufig
am Ende der Schlange schwere Zusammenstösse hervor. Bei derartigen Verkehrsbedingungen,
die zur Regel geworden sind, bestände ein grosser Sicherheitsfaktor in der Möglichkeit,
automatisch jeden Alarm von einem Fahrzeug an das nachfolgende Fahrzeug zu übertragen,
wenn dieses ausreichend nah ist, um gefährdet zu sein.
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Die Erfindung hat folglich ein Verfahren und eine Vorrichtung ur
schrittweisen Ubertragung auf dem Funkwege zum Gegenstand, die insbesondere, jedoch
nicht ausschliesslich verwendet werden können, um einem FalirzeugfUhrer ein vorbeugendes
Verhalten zu ermöglichen, indem man ihm rechtzeitig am Bord seines Fahrzeuges und
in einer Form, die seine Aufmerksamkeit weckt, alle die Informationen liefert, die
für seine Verkehrssicherheit notwendig sind, und dabei das eventuelle Vorhandensein
einer fortlaufenden Fahrzeugschlange auf seinem Weg und/oder eine normalerweise
nichtvorhersehbare Gefahr, wie das unbeabsichtigte Stoppen eines vorausfahrenden
Fahrzeuges, berticksichtigt.
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Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
dass 1 0/ bei der Aussendung - mit einer Folgefrequenz, die von der zu übertragenden
ITachricht abhängt, Impulse erzeugt werden, deren Dauer wesentlich kleiner ist als
ihre kleinste Folgeperiode, - und mit Hilfe von diesen Impulsen eine Trägerwelle
mit hoher Frequenz-und geringer Reichweite moduliert wird, und 20/ beim Empfang
: - die empfangene Trägerwelle demoduliert wird, um die genannten Impulse zurückzuerhalten,
und danach - einerseits ausgehend von den wiedergewonnenen Impulsen ein Signal erzeugt
wird, das in Abhängigkeit von deren Folgefrequenz moduliert wird und das dadurch
repräsentativ für die übertragene
Information ist, - andererseits
ausgehend von jedem wiedergewonnenen Impuls ein ähnlicher, jedoch verzögerter Impuls
erzeugt wird und mit Hilfe der verzögerten Impulse eine neue Trägerwelle mit geringer
Re ichweite moduliert wird, wobei gleichzeitig der Empfang wenigstens während der
Dauer jedes verzögerten Impulses gesperrt wird.
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Die übertragene Information kann ein einfacher Alarm sein, in welchem
Fall die Folgefrequenz der gesendeten Impulse im Hörbereich variiert, um eine direkte
akustische Wiedergabe beim Empfang zu ermöglichen, oder kann ebensogut auch ein
Analogsignal, insbesondere ein Vokal- , oder ein Digitalsignal sein. Im letzteren
Fall wird das Signal bei der Sendung analysiert und beim Empfang durch Modulation
einer am Ort erzeugten Kippfrequenz wiedergewonnen.
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Eine Modulation der Dauer und der Form der Impulse bei der Aussendung
erlaubt es, selektiv die Weiterübertragung der Informatidaüber jeweils kurze Entfernungen
zu gewährleisten oder zu unterdrückern, oder sie der Entfernung zwischen den aufeinanderfolgenden
Empfängern anzupassen. Schliesslich kann jede Ubertragung durch die Aussendung einer
nicht modulierten Trägerwelle unterbunden werden.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in entsprechender Weise dadurch
gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus einer Einheit identischer Ausrüstungen
besteht, von denen jede einer beweglichen oder festen Station zugeordnet ist und
miteinander kombiniert umfasst - einen Hochfrequenzsender geringer Reichweite, der
normalerweise wegen Mangel an Speisung im nicht aktiven Zustand gehalten wird, und
wenigstens eine örtliche Quelle, um dem genannten Sender auf Befehl von Hand oder
auf automatischen Befehl hin Speise impulse zu liefern, die eine veränderliche,
die zu übertragende Information darstellende Folgefrequenz und eine Dauer haben,
die wesentlich kUrzer ist als ihre kürzeste Folgeperiode,
- e in
Ho ein Hochfrequenzempfänger, der normalerweise im betriebsbereiten Zustand zum
eventuellen Empfang vonImpulssignalen, die von einem benachbarten Sender ausgestrahlt
werden, gehalten wird, und zugeordnete Mittel zur örtlichen Wiedergewinnung der
Speiseimpulse des genannten benachbarten Senders, - sowie einerseits Mittel zur
örtlichen Wiederbildung der durch die wiedergewonnenen Impulse übertragenen Information
und andererseits Mittel zur Versorgung des örtlichen Empfängers mit verzögerten
Speiseimpulsen , die den wiedergewonnenen Impulsen ähnlich sind, um die empfangenen
Impulssignale wieder aussenden zu können, und Mittel zur Sperrung des Empfanges
wenigstens während der Dauer jedes verzögerten Impulses.
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Eine örtliche Quelle zur Aussendung eines Alarmes kann in einfacher
Weise durch zwei Kippgeneratoiengebildet werden, zum Beispiel durch Schalttransistoren,
die miteinander verbunden sind und mit sehr unterschiedlichen Frequenzen arbeiten,
die in der Grössenordnung von Hertz bzw. Kilohertz liegen. Diese Quelle kann durch
einen Trägheitsdetektor ausgelöst werden.
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Eine örtliche Quelle zur Aussendung von Analog- oder kodierten Nachrichten
kann zum Beispiel aus einem Operationsverstärker, der ein normalisiertes Signal
liefert, das von der zu übertragenden Information in seiner Amplitude moduliert
wird, und aus einer zugeorneten integrierten Schaltung bestehen, die die dreifache
Funktion eines gesteuerten Kippgenerators, einer Niveauvergleicherschaltung und
eines monostabilen Multivibrators ausübt. Ein derartiger Modulator kann ferner Mittel
zur Steuerung der Dauer oder der Form der erzeugten Signale und schliesslich die
Einrichtungen zur schrittweisen Weiterübertragung der Information besitzen.
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Die Mittel zur örtlichen Zurückgewinnung der Information umfassen
vorteilhafterweise einen Verstärker mit Anspruchsschwelle, auf den ein Detektor
- Integrator und ein Niedrigfrequenzverstärker folgen, der auf einen Lautsprecher
arbeitet. Die Mittel zur Erzeugung der verzögerten Impulse bestehen ihrerseits vorteilhafterweise
aus einer Dekodierschaltung , die mit dem Anspruc½sschwellenverstärker
verbunden
ist und eine dem Modulator ähnliche integrierte Schaltung einschliesst und einen
Zerhacker steuert, der in die Speiseschaltung des Senders dann eingeschaltet ist,
wenn der empfangene Impuls ausreichend lang ist.
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Wie bereits ausgesagt worden ist, hat die Erfindung im wesentlichen
zum Ziel, die Verkehrssicherheit auf der Strasse zu gewährleisten. In diesem Anwendungsfall
wird jedes Fahrzeug einerseits mit einer Untereinheit, die eine örtliche Alarmquelle,
einen Sender und eine autonome elektrische Energiequelle für deren Speisung einschliesst,
und andererseits mit einer zweiten Untereinheit ausgerüstet, die von der Batterie
gespeist wird, sobald der Kontakt geschlossen wird und einen Empfänger, die zugehörigen
Schaltungen zur Wiedererzeugung der Information und eine Dekodierschaltung, die
mit dem sich am Bord befindlichen Sender verbunden ist, umfasst.
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Die offiziellen Fahrzeuge, und insbesondere die der Verkehrspolizei,
besitzen ferner einen Geräuchmodulator. Baken zur rechtzeitigenAnzeige einer Gefahr
oder einer Abzweigung können einen Kode-Generator, einen Modulator und einen Sender
besitzen . Die Einrichtungen zur Verkehrskontrolle, zum Beispiel Schlangendetektoren
zur Steuerung von Kreuzungsampeln, können aus einem Sender und mehreren Empfängern
bestehen, die ausserhalb dessen Reichweite angeordnet sind und bezüglich der Verkehrsrichtung
stromaufwärts nacheinander aufgestellt sind und daher in dem Masse, in dem sich
die wartende Schlange verlängert, erregt werden. Derartige Baken und Kontrolleinrichtungen
können selbstverständlich in ein Zentrum zur Verkehrs-Steuerung integriert werden.
Diese Aufzählung möglicher Nutzanwendungen ist in keiner Weise als abgeschlossen
zu betrachten.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand der beigefügten Abbildungen
näher erläutert. Für letztere gilt - die Figur 1 zeigt in Blockschaltbildform eine
erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausrüstung eines Strassenfahrzeuges, - die Figur
2 zeigt das genaue Schaltbild einer beliebigen Untereinheit, die in die Vorrichtung
der Figur 1 zur Modulierung der Analog- oder Digitalsignale eingebaut ist,
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die Figur 3 veranschaulicht in Form eines Diagrammes das Modulationsverfahren, das
erfindungsgemäss und insbesondere unter Verwendung der Untereinheit der Figur 2
verwendet wird, - die Figuren 4 und 5 zeigen Einzelschaltbilder von zwei wesentlichen
Untereinheiten der Vorrichtung nach der Figur 1; und - die Figur 6 veranschaulicht
unter einem anderen Blickwinkel das Modulationsverfahren, das von der Erfindung
verwendet wird.
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Die Vorrichtung nach der Figur 1 besitzt im wesentlichen eine Untereinheit
10 Alarmquelle - Sender und eine Untereinheit 20 Empfänger - Wiederholer, die die
Grundausrüstung eines Fahrzeuges bilden, sowie eine Zusatzuntereinheit 30 zur Ausrüstung
von Baken oder Fahrzeugen des öffentlichen Dienstes.
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Die Untereinheit 10, die in ein unabhängiges und mechanisch festes
Gehäuse eingebaut ist, das seinerseits in der Nähe des Schwerpunktes oder Umdrehungsmittelpunktes
des Fahrzeuges befestigt ist, besitzt eine unabhängige Quelle A für elektrische
Energie mit einer langen Lagerzeit, die zum Beipiel von zündbaren Batterien 11 gebildet
wird, einen Trägheitsdetektor 12, der bei einem schweren Stoss ausgelöst wird und
dadurch die genannte Quelle in Tätigkeit setzt, einen Spannungsumformer 13 mit der
Aufgabe,die Spannung der Batterien 11 im wesentlichen auf den Wert zu bringen, der
am Bord des Fahrzeuges verfügbar ist, einen speziellen Oscillator oder "Heuler"
14 , der die von dem Wandler 13 gelieferte Gleichspannung moduliert, und einen Funkwellensender
1 5 mit hoher Frequenz, zum Beispiel in der Grössenordnung von Megahertz, und sehr
geringer Reichweite, zum Beispiel in der Grössenordnung von einigen hundert Metern,
der normalerweise durch Sperren der Speisung im passiven Zustand gehalten wird und
nur sendet, wenn er Spannungsimpulse entweder vom "Heuler" 14 über eine erste Entkoppelungsdiode
16 oder von einer äusseren Quelle Ueber eine Verbindungsklemme 19 und eine zweite
Diode 18 erhält. Der auf diese Weise gespeiste Sender 15 erzeugt Impulssignale,
die von einer Antenne 17 ausgestrahlt werden, die zum Beispiel in Form einer Decke
aus isoliertem,verstrickten Draht ausgefUhrt ist und mit einem annehmbaren Wirkungsgrad
in einem breiten
Frequenzband strahlen kann.
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Die Untereinheit 20; die in einem zum Beispiel unter dem Steuerbrett
des Fahrzeuges befestigten Gehäuse angebracht ist, besitzt eine Speisequelle 21
, die einerseits mit der Batterie B über den Hauptunterbrecher oder "Kontakt"K und
andererseits mit verschiedenen Elementen der Untereinheit verbunden ist, d.h. mit
einem Funkwellenempfänger 23, der zwischen einer äusseren Antenne 22 und eine Verstärker
mit Schwelle 24 angeordnet ist,dessen Ausgang einerseits mit einem Detektor - Integrator
25 , der auf einen mit einem äusseren Lautsprecher 27 verbundenen Niederfrequenzverstärker
26 arbeitet und andererseits mit einer Dekodierschaltung 28 verbunden ist, die ihrerseits
über eine Anschlussklemme 29 und eine äussere Verbindung L an die Klemme 19 der
Untereinheit 10 angeschaltet ist.
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Die Untereinheit 30 umfasst im wesentlichen einen Modulator 31, der
mit dieser selben Klemme 1 9 verbunden ist und dessen Eingang mit einer beliebigen
Quelle für Analog- oder Digitalsignale, wie einem Mikrophon 32,einem Magnetophon
33, einem Kode-Generator 34 ..., in Verbindung steht. Diese Zusatzuntereinheit 30
kann gemeinsam entweder mit einer Normalausrfistung des Fahrzeuges zum Beispiel
zur Verwendung der Verkehrspolizei, oder mit einem einfachen Sender, zum Beispiel
zur Bildung einer Bake zur rechtzeitigen Signalgebung, bestimmt sein Ein AusfU1irungsbeispiel
des Modulators 31, der in der Figur 2 dargestellt wird, wird im folgenden beschrieben,
um das Modulationsprinzip zu erklären, das von der Erfindung verwendet wird und
das durch das Diagramm der Figur 3 veranschaulicht wird.
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Das modulierte elektrische Signal, das von einer der Quelle.
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32-34 ausgesendet worden ist, gelangt über einen Koppelkondensator
CL1 an einen der Eingänge eines Operationsverstärkers AO, der mit der gewUnschten
Betriebsspannung von einer Teilerbrllcke versorgt wird, die von yorspannwiderständen
P1-P2 gebildet wird, und zwischen die Anschlussklemmen einer Gleichspannungsquelle
B+ eingebaut ist.
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Der andere Eingang des Verstärkers AO, der als Gleichspannungsverstärker
geschaltet
ist, ist mit den üblichen Rfickkoppelungs- und Verstärkungsregelkreisen verbunden.
Das verstärkte modulierte Signal wird an den Eingang einer integrierten Schaltung
CI gegeben, die die dreifache Aufgabe eines gesteuerten Kippgenerators, einer Niveauvergleicherschaltung
und eines monostabilen Multivibrators mit regelbarer Impulsbreite und mit einer
zu diesem Zweck vorgesehenen Schaltung Cl, R1 -3 mit einer über einen Schalter CR
veränderbaren Zeitkonstantenerfüllt.
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Der Operationsverstärker AO erzeugt am Ausgang ein amplitudenmoduliertes
und normalisiertes Signal, dessen Modulationsgrad m im wesentlichen dem des von
der Quelle 32-34 ausgesendeten Signales entspricht, dessen Amplitude jedoch zwischen
zwei bestimmten Grenzen gleicher Polarität schwankt; ein derartiges normalisiertes
oder standardisiertes Signal uA ist in der Figur 3 dargestellt. Der Kippgenerator,
der in die integrierte Schaltung CI eingebaut ist, erzeugt eine linear ansteigende
Spannung uR , die dann, wenn sie gleich der des Signales uA wird, auf einen ursprünglichen
kleineren Wert mit geringerer Amplitude dieses Signales zurückgebracht wird. Gleichzeitig
erzeugt der in die integrierte Schaltung CI eingebaute monostabile Multivibrator
einen geeichten Impuls u5 , dessen Dauer von der Stellung des Schalters CR abhängt.
Wie aus der Figur 3 klar hervorgeht, wird auf diese Weise die Amplitudenmodulation
des Ursprungssignales in eine Modulation der Folgefrequenz der Impulse us übersetzt.
Hinzu kommt, dass die Mindestamplitude des standardisierten Signales und der ursprUngliche
Wert der Kippspannung so gewählt werden, dass die kleinste Folgeperiode der Impulse
merklich grösser ist als die Dauer dieser Impulse, während die Maximalamplitude
des Signales so bestimmt wird, dass dessen Komponenten höherer Frequenz analysiert
werden können. In der Praxis ermöglicht eine Impulsdauer von mehreren Mikrosekunden
bei diesem Verfahren die Ubertragung des gesamten Hörspektrums.
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Die geeichten Impulse veränderlicher Folgefrequenz, die von der integrierten
Schaltung CI erzeugt worden sind, werden über einen Koppelkondensator OL2 an die
durch die Widerstände P3, P4 vorgespannte Basis eines Transistors Q1 übertragen,
der zu dem Hacker gehört; die Spannung B+ , die an den Klemmen seiner last Z1 anlieg
-t,
wird in Y zur Speisung des dem Modulator zugeordneten Senders abgenommen.
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Dieser Sender kann der der Untereinheit 10 sein, die im folgenden
an Hand des Ausführungsbeispieles nach der Figur 4 beschrieben wird Die dargestelite
Untereinheit umfasst einen Versorgungsblock, der wie bereits erwähnt, Batterien
A einschliesst, die eine Spannung von zum Beispiel 3V liefern, einen Trägheitsdetektor
DI zu deren Inbetriebnahme bei einem starken Stoss und einen Spannungsumformer 13
zur Erzeugung von zum Beispiel 12V. Dieser Wandler besteht in einfacher Weise aus
einem Transistor Q2, dessen über einen Widerstand R4 mit Spannung versorgte Basis
an einen Schwingkreis geschaltet ist, der die Sekundärwicklung eines Transformators
T einschliesst, dessen Primärwicklung in den Kollektorkreis des Transistors eingebaut
ist. Die an dieser Wicklung abgenommene Spannung wird von einer Diode D2 gleichgerichtet
und danach von einem Kondensator C2 hoher Kapazität geglättet.
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Die auf diese Weise erhaltene 12V-Gleichspannung speist den "Heuler"
14, der im wesentlichen aus zwei Schalttransistoren Q3, Q4 besteht, die zu einem
Kippgenerator miteinander verschaltet sind. Die Basiskreise dieser zwei Transistoren
schliessen Lastwiderstände Z3 bzw. Z4 ein, die parallel zwischen die Quellenklemmen
geschaltet sind, deren positiver Pol mit dem Emitter des Transistors Q4 über einen
Widerstand von 10K verbunden ist, den seinerseits ein Widerstand von 47K mit dem
Emitter des Transistors Q3 verbindet.
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Kondensatoren C3, C4 mit sehr unterschiedlichen Kapazitäten, 20tF
bzw. 0,1F verbinden die Emitter mit dem anderen Pol der Quelle.
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Bei dieser Ausführung schwingt der Transistor Q4 mit ungefähr 1kHz.
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Diese Frequenz wächst mit der Ladung des Kondensators 03, die durch
die grosse Ungleichheit der Sperr- und Beitungszeit des Transistors Q4 zugelassen
wird. Die Spannung an den Klemmen des Kondensators C3 wächst daher stufenweise und,
wenn sie die Spitzenspannung des Transistors Q3 erreicht hat, entlädt letzterer,
nunmehr leitend geworden, plötzlich den Kondensator C3 durch den Strombegrenzungswiderstand
von 1 K. Danach wiederholt sich der Zyklus. Die so erhaltenen
Impulse
mit zyklisch veränderlicher Folgefrequenz sättigen einen Transistor Q5, der als
Zerhacker in den Speisekreis des Senders 15 eingebaut ist, wobei der Lastwiderstand
R5 nur eine Stabilisierungsrolle hat.
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Die geeichten Stromimpulse, die man am Punkt X erhält, werden durch
die Entkoppeldiode 16 an die Speiseklemme Z des Senders 15 gegeben. Letterer besitzt
eine Schwingstufe, die von einem Transistor Q6, dessen mit dem Punkt Z durch einen
Widerstand R6 verbundene Basis über einen Kondensator C6 an einen ersten Schwingkreis
CO geschaltet ist, der zwischen die Quelle und den Kollektor des Transistors Q6
eingebaut ist. Während der Zeitdauer jedes am Punkt Z verffigbaren Impulses erzeugt
diese Stufe folglich Schwingungen sehr hoher Frequenz, zum Beispiel in der Grössenordnung
von hunderten MHz, wenn der Kreis CO aus einem Kondensator mit 100 pF und aus zwei
gedruckten Windungen besteht.
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Der Sender 15 umfasst ferner eine symmetrische Beistungsstufe, die
von zwei Transistoren Q7, Q8 gebildet wird, deren Basen über Kondensatoren C7 Bzw.
C8 mit den zwei Enden des ersten Schwingkreises CO und deren Kollektoren mit denen
eines zweiten ähnlichen und auf die gleiche Frequenz abgestimmten Schwingkreises
verbunden sind.
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Dioden D7, D8 sind an die Basen der Transistoren Q7, Q8 geschaltet,
um die abwechselnde Leistung zu gewährleisten. Die vom zweiten Schwingkreis CO erzwungenen
Schwingungen werden von zwei gleichen Antennen 17', 17" abgestrahlt, die jeweils
mit einer Klemme des Schwingkreises CO verbunden sind. Diese Zweiteilung der Senderantenne
hat den Vorteil, dass die Arbeitssicherheit der Sendervorrichtung im Unfallsfall
vergrössert wird, bei dem die Antennenverbindung, die aussen an dem die Vorrichtung
umschliessenden Gehäuse liegt, brechen kann.
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Die Speiseklemme Z des Senders 15 ist ferner, wie bereits ausgefUhrtsdurch
eine zweite Entkoppelungsdiode 18 und eine äussere verbindung (Punkt Y) mit dem
Ausgang der Dekodierschaltung verbunden, die in die Empfängervorrichtung eingebaut
ist, die im folgenden unter Bezugnahme auf die Figur 5 beschrieben wird
Der
eigentliche Empfänger 23 wirkt über einen Koppelkondensator C9 auf die Basis eines
Transistors Q9 ein, der auf einem Potential gehalten wird, das von einer Widerstandsbrücke
R7, R8, einer Diode D9 und einem Widerstand R9 bestimmt wird. Die an den Klemmen
des Lastwiderstandes Z9 dieses Transistors abgenommene Spannung wird von einem Kreis
R10-C10 an die Basis eines zweiten Transistors Q10 übertragen, der von einem Widerstand
P10 vorgespannt ist.
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Diese Schaltung stellt folglich einen Verstärker mit einer Schwelle
dar, der selektiv auf erkannte Hochfrequenzimpulse anspricht, deren Niveau höher
liegt als das Schwellenpotential, das von der Schaltung zur Eingangsvorspannung
bestimmt wirdyund deren Dauer höchstens gleich der Ladezeit des Kondensators C1O
ist, Das heisst, dass der Ausgangstransistor Q10 bei dem Empfang eines Impulses
ausreichender Höhe leitend wird und nach dem Abklingen dieses Impulses oder nach
einer schaltungsbedingten maximalen Dauer in seinen Ruhezustand zurückgekehrt und
von neuem nur nach der Entladung des Kondensators C1O durch P10, Z9, R10 erregt
werden kann. Diese Massnahmen ermöglichen , wie im folgenden beschrieben werden
wird, dass die Weiterübertragung der empfangenen Impulse selektiv gewährleistet
wird und der Empfang während einer Zeitdauer gesperrt wird, die merklich grösser
ist als die jedes empfangenen Impulses, um auf diese Weise eine Ausbreitungsrichtung
der Information zu bevorrechtigen und jede Interferenz zwischen den Sender- und
Empfängerschaltungen ein und derselben Station zu verhindern.
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Die an den Klemmen der Last Z10 des Transistors Q10 wiedergewonnenen
Impulse werden einerseits an den Detektor 25 und an die Dekodierschaltung 28 der
Figur 1 übertragen, um die Wiedererzeugung der empfangenen Information am Bord des
Fahrzeuges Bzw. seine Wiederaussendung an das nachfolgende Fahrzeug zu gewährleisten.
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Der Detektor 25 umfasst im wesentlichen eine Diode D11, die über
einen Widerstand R11 an die Last Z1O es Schwellenverstärkers 24 geschaltet ist,
einen Kondensator C11, der sich über einen Widerstand Z11 auflädt, jedoch bei jedem
von der Diode D11 erkannten Impuls entlädt, und dessen Last folglich im entgegengesetzten
Sinne die Folgefrequenz der Impulse sich ändert, und ferner eine Integrierschaltung
C12, R12, die mit den Klemmen des Kondensators C11 über
eine Diode
D12 verbunden ist, die in Sperr ichteng geschaltet ist, um die Scheitel der Lastspannung
des genannten Kondensators gleichzurichten oder zu erkennen. An den Klemmen des
Widerstandes R1 2 tritt daher eine modulierte Niederfrequenzspannung auf, die das
ursprünglich ausgesendete Signal reproduziert, das durch jedes geeignete Mittel,
wie den Verstärker 26 und den Lautsprecher 27 der Figur 1, zurückgewonnen werden
kann.
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Die Dekodierschaltung 28 ist ebenfalls mit der Last Z10 des Schwellenverstärkers
24 verbunden. Sie besteht im wesentlichen aus einer integrierten Schaltung, die
der des Modulators der Figur 2 ähnlich ist, wird jedoch als Impulsdauerdetektor
und ausgelöster monostabiler Multivibrator verwendet. Der Eingang dieser Schaltung
CI ist mit dem Mittelpunkt einer Schaltung verbunden, die eine Zeitkonstante aufweist,
die von einem Kondensator C13 und einem Widerstand R13, von dem ein Teil durch eine
in Durchlassrichtung geschaltete Diode D13 überbrückt wird, gebildet wird. Wenn
der an den Klemmen der Last Z10 erscheinende gleichgerichtete Impuls eine bestimmte
Zeitdauer bei gleichzeitiger Beibehaltung einer ausreichenden Amplitude überschreitet,
erreicht die Ladespsnnurg des Kondensators C13 einen Schwellenwert, der die Auslösung
der integrierten Schaltung CI ermöglicht, die am Ausgang einen geeichten Impuls
hervorbringt, der dem ursprünglich ausgesendeten Impuls ähnlich ist; nach dem Ende
des empfangenen Impulses entlädt sich der Kondensator C13 über Z10 und R13. Der
Ausgang der Schaltung CI, der auf einem Potential gehalten wird, das von einer Vorspannbrücke
P14, P'14 bestimmt wird, ist durch einen Widerstand R14 mit der Basis eines Transistors
Q11 verbunden, der als Zerhacker in den Speisekreis geschaltet ist und durch eine
Last Z14 stabilisiert wird. Die eventuell an den Ausgängen dieser Last erscheinenden
verzögerten Impulse werden durch eine Verbindung Y an die Diode D6 übertragen, die
mit der Speiseklemme Z des Senders 15 (Figur 4) in Verbindung steht.
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Letzterer sendet folglich in diesem Falle wieder Impulssignale aus,
die deænvom Empfänger 23 eingefangenen ähnlich sind, dies jedoch während der von
der Schaltung R10-C10 definierten Sperrzeit für den Empfang. Auf diese Weise ist
jede Schleif«PhEAuag des Bordsenders und des Bordempfängers unmöglich gemacht, und
jegliche Interferenz der Sendungen und Wiederaussendungen in einer Reihe wird verhindert,
wohingegen
eine bestimmte Austieftungsrichtung der Information, d.h. in der Schlange von vorne
nach hinten, automatisch begünstigt wird. Im Bedarfsfalle könnte die Dauer der Sperrzeit
gesteuert werden, zum Beispiel mit Hilfe eines monostabilen Kreises, der bei dem
Empfang eines Impulses geeigneter Länge ausgelöst wird.
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Die Dauer der ursprünglich ausgesendeten Impulse bestimmt in der
Tat ihre Wiederaussendung nach dem Empfang, wie im folgenden unter Bezugnahme auf
die Figur 6 gezeigt werden wird Auf dieser Abbildung sind in der ersten Zeile verschiedene
Speisungsarten des Senders 15 dargestellt, wohingegen die zweite Zeile die entsprechenden
ausgesendeten Impulssignale zeigt. Wenn am Ausgang des Schwellenverstärkers 24 die
Impulse zurückgewonnen worden sind, die denen der ersten Linie ähnlich sind, lädt
sich der Kondensator C13 des Eingangskreises der Dekodierschaltung 28 in jedem Falle
entsprechend der Darstellung auf, und die Dekodierschaltung liefert am Ausgang das
in der letzten Zeile gezeigte Signal.
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Im ersten Fall, bei dem der Speiseimpuls des Senders nur 5*s dauert,
kann der Kondensator C13 die Schwellenspannung zur Auslösung der Dekodierschaltung
28 nicht erreichen, so dass der empfangene Impuls nicht wiederausgesendet wird.
Im zweiten Fall dagegen, wird ein Impuls von 1O,i.s, der die Auslösung der Dekodierschaltung
ermöglicht, mit Verzögerung systematisch wiederausgesendet Diese zwei Fälle sind
zum Beispiel auf die Aussendung eines Warnsignales bei plötzlicher Bremsung an die
unmittelbar in einer Schlange folgenden Wagen ("Superstopp" J, der in die Dekodierschaltung
eingebaut und von dem Pedal betätigt wird) und zur Aussendung eines allgemeinen
Alarmsignales im Falle eines Unfalles (Tätigkeit des Trägheitsdetektors DI ) anwendbar.
Der Schalter CR des Modulators der Figur 2 ermöglicht die freie Auswahl der einen
oder anderen Art für eine Tonübertragung oder kodierte Ubertragung.
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Die dritte dargestellte Säule veranschaulicht die Möglichkeit einer
selektiven Wiederübertragung je nach der Empfangsentfernung : da die ausgesendeten
Impulse dreiecksförmig sind und ihre Amplitude abfällt, sind die wiedergewonnenen
Impulse dauermoduliert
je nach dem Niveau des emplangenen Signales,
uiid ermöglichen folglich oder verhindern die Wiederaussendung von Impulsen, die
den Ursprungsimpulsen ähnlich sind, durch einen der Dekodierschaltung zugeordneten
geeigneten Generator.
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Die letzte Spalte zeigt schliesslich, dass die ständige Aussendung
eines Signales jeglichen Empfang und jegliche Wiederaussendung blockiert, nachdem
ein einziger Impuls io ursprünglich ausgesendet worden ist. Diese Möglichkeit der
Blockierung der Ubertragung ist selbstverständlich für die öffentlichen Dienste
bestimmt, um ihnen zum Beispiel zu erlauben, die Aussendung eines Alarmes nach dem
Entfernen des Fahrzeuges, das einen Unfall erlitten hat, zu unterbrechen.
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Sabstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen
und dargestellten Ausführungsarten oder besonderen Anwendungen beschränkt. Die lediglich
als Beispiele gegebenen Darstellungen könnten trotz ihres Vorteiles zahlreichen
Abwandlungen die gleichartige Resultate ermöglichen, unterzogen werden. Insbesondere
könnten die Untereinheiten der Vorrichtung in ihrer Gesamtheit in Form von integrierten
Schaltungen trotz der sehr schwachen Leistungen und der Natur der verwendeten Signale
ausgeführt werden. In dieser Hinsicht ist es selbstverständlich, dass die Form und
die Dauer der Impulse verändert werden könnten, wobei dreieckförmige Impulse zum
Beispiel umgekehrt werden oder eine symmetrische, eventuell sinusförmige, parabelförmige
oder andere Form gemäss der Ubertragungsbedingung bei der gewünschten Entfernung
haben. Die Frequenzen der Signale und der Trägerwellen könnten in anderen als den
beschriebenen Bändern gewählt werden, wobei die Sendung zum Beispiel in dem Band
stattfindet, das den Polizeidiensten oder der Radiozwischenfrequenz vorbehalten
ist. In der gleichen Weise könnten die Alarm- und Modulationssignale von anderen
Quellen als den angegebenen, zum Beispiel von einem zentralen Uberwachungsorganismus
des Verkehrs bei Zeiten grosser Verkehrsdichte'kommen. Ferner könnten andere Kombinationen
der Elemente der Vorrichtung für besondere Anwendungen, zum Beispiel zur Zählung
von Fahrzeugen, erstellt werden.