DE2546454A1

DE2546454A1 - Uebertragungseinrichtung fuer eine abfragbare informationsuebertragung

Info

Publication number: DE2546454A1
Application number: DE19752546454
Authority: DE
Inventors: Kurt Harald Engelmann; Lars Erik Stelling; Alf Sievert Roland Wallin
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1974-10-23
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-04-29
Also published as: BR7506668A; SE386417B; IT1045488B; BE834465R; SE7413341L; AR206359A1; ES442018A1; CH596022A5

Description

übertragungseinrichtung für eine abfragbare Informationsübertragung.
Die Erfindung betrifft eine übertragungseinrichtung für eine Anlage zur drahtlosen Informationsübertragung von der über tragungseinrichtung zu einer Abfrageeinrichtung, die zuvor elektromagnetische Abfrageimpulse zur übertragungseinrich tung gesandt hat, die ihrerseits die Abfrageimpulse mit einem charakteristischen Merkmal zur Abfrageeinrichtung zurUcksendet) das die in der übertragungseinrichtung gespeicherte Information kennzeichnet.
Ein Anwendungsgebiet für eine solche übertragungseinrichtung ist die Informationsübertragung von einer ortsfesten übertragungseinrichtung zu einer auf einem Trieb fahrzeug angeordneten Abfrageeinrichtung.
Die übertragungseinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verzögerungsleitung aufweist, die jeden empfangenen Abfrageimpuls verzögert und als einen oder mehrere Antwortimpulse zurücksendet, die entsprechend dem Aufbau der Verzögerungsleitung um unterschiedliche Verzögerungszeiten verzögert sind, daß die längste Verzögerungszeit kürzer als der Abstand zweier aufeinanderfolgender Abfrageimpulse-ist, und daß ein bestimmtes Merkmal, z.B. die Amplitude, der Antwort impulse vom augenblicklichen Informationsinhalt der Übertragungseinrichtung beeinflußbar ist, so daß eine zurückgesandte Folge von Antwortimpulsen nach Decodierung in der Abfrageeinrichtung die Information wiedergibt.
Eine besondere Ausgestaltung der übertragungseinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung ein akustischer Oberflächenwellenleiter ist.
Eine andere besondere Ausgestaltung der übertragungseinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung mit mehreren Steuermitteln ausgerüstet ist, die es ermöglichen, mehrere Einzelimpulse auszusenden, von denen einer oder mehrere entsprechend der gerade zu übertragenden Information bzw. entsprechend des gerade zu übertragenden Informationsteiles unterdrückt werden können.
Eine andere Ausgestaltung der übertragungseinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des bestimmten Merkmales der Antwortimpulse über einen P/S-Wandler erfolgt.
Die Übertragungseinrichtung arbeitet also nach folgendem Prinzip: wenn die übertragungseinrichtung einen Abfrageimpuls von der Abfrageeinrichtung empfangen hat, dann speichert sie diesen Impuls für einen kurzen Augenblick und sendet diesen Impuls direkt als Antwortimpuls zur Abfrageeinrichtung zurück. Im einfachsten Fall wird die Zeitdauer der Zwischenspeicherung in der Verzögerungsleitung von der zu übertragenden Information beeinflußt. Der einfachste Fall hierfür ist wiederum die Übertragung einer binären Information mit den Werten 'tal" oder "O".
Eine andere Möglichkeit der binären Informationsübermittlung besteht in der Beeinflussung der Amplitude der Antwortsignale.
Bei einem-akustischen Oberflächenwellenleiter gibt es einen Wandler, der die elektromagnetischen Wellen in akustische Wellen umwandelt. Die akustischen Wellen haben eine wesentlich geringere FortpfLanzungsgeschwindigkeit, so daß die gewünschte Verzögerung leichter ausgeführt werden kann. Die Verzögerungszeit hängt unter anderem von elektrischem Potential an Steuerelektroden der Verzögerungsleitung ab. Dieses elektrische Potential kann man durch die zu übertragende, gespeicherte Information beeinflussen.
Dies bedeutet in der Praxis, daß ein von einer Antenne der Übertragungseinrichtung empfangener Impuls der Verzögerungsleitung zugeführt wird und nach einer bestimmten Zeit über die gleiche Antenne zurückübertragen wird, wobei der Impuls etwas gedämpft ist, aber die gleiche Frequenz und die gleiche Impulsdauer wie der empfangene Impuls aufweist. Auf diese Art und Weise hat man eine einfache, billige und zuverlässige Methode, um Informationen drahtlos abzufragen. In den meisten Anwendungsfällen genügt es jedoch nicht, nur ein Bit einer Information zu übertragen. Wenn mehrere Bit einer digitalen Information übertragen werden sollen, dann kann man z.B. einen P/S-Wandler (Parallel/Serien-Wandler) benutzen, der Schritt für Schritt bei jedem Abfrageimpuls die Verzögerungsleitung speist, so daß letztere aufeinanderfolgend eine Folge von binären Signalen mit dem Wert trjff oder "O" zurücksendet, wobei die Folge der Binärzeichen die gesamte von der übertragungseinrichtung abgefragte Information darstellt. Auch die für die Steuerung des P/S-Wandlers benötigte Energie kann man aus dem zur übertragungseinrichtung übertragenen Abfrageimpulsen gewinnen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Fig.1 zeigt schematisch eine Anlage mit einer Abfragelnrichtung auf einem Triebfahrzeug und mit einer ortsfesten Übertragungseinrichtung.
Fig.2 zeigt ein Blockschaltbild einer Abfrageeinrichtung.
Fig.3 zeigt ein Blockschaltbild einer übertragungseinrichtung.
Fig.4 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Funktion der Abfrageeinrichtung nach Fig.2 und der übertragungseinrichtung nach Fig.3 erläutert.
In Fig.1 ist eine Abfageeinrichtung 1 unter einem Triebfahrzeug 2 montiert. Eine übertragungeinrichtung 3 befindet sich zwischen Schienen 4, und die zu übertragende Information kann z.B. die Signalinformation eines benachbarten optischen Signals 5 sein, oder es kann sich um die Information eines benachbarten Geschwindigkeitsbegrenzungszeichens handeln.
Die Aufgabe der Anlage besteht darin, die gegebene Information direkt auf Anzeigeeinrichtung Xm Triebfahrzeug 2 anzuzeigen, dabei haben die Anzeigeeinrichtungen die Aufgabe, sicherzustellen, daß dem Triebfahrzeugführer keine ångezeigten Informationen unbekannt bleiben. Die Abfrage erfolgt, wenn sich die Einrichtung 1 unmittelbar über der übertragungseinrichtung 3 befindet, dies bedeutet, daß der Abstand zwischen der Antenne der Abfrageeinrichtung 1 und der übertragungseinrichtung 3 etwa 0,5 bis 1 m beträgt.
Der Vorteil der vorstehend beschriebenen Anlage besteht darin, daß der Aufwand für die übertragungseinrichtung 3 sehr niedrig gehalten werden kann, da sie nur wenige Elemente enthält, und daß die übertragungseinrichtung 3 aus dem gleichen Grund eine hohe Funktionssicherheit erhält.
Die Anlage bietet insbesondere eine Gewähr dafür, daß irgendeine Antwort von der übertragungseinrichtung 3 empfangen wird, dies ist insbesondere bei solchen Anwendungen von Bedeutung, bei denen es auf hohe Sicherheitsforderungen ankommt.
Fig.2 zeigt ein Beispiel einer Abfrageeinrichtung 1 mit einem Sender 6, einem Empfänger 7, einem Antennenschalter 8, einer Antenne 9 und einem S/P-Wandler 10 (Serien/Parallel-Wandler).
Der Sender 6 erzeugt die vom Triebfahrzeug 2 auszusendenden Impulse, diese Impulse werden mit einer geeigneten Funkfrequenz moduliert. Der Empfänger 7 empfängt die Abfrageimpulse, die von der übertragungseinrichtung 3 zurückübertragen worden sind, demoduliert diese Abfrageimpulse und wertet z.B. die Zeitlage der zurückgesandten Impulse aus Der Antennenschalter 8 verbindet die Antenne 9 während des Sendevorgangs mit dem Sender 6 und mit dem Empfänger 7 während des Empfangsvorganges.
Die empfangene Information (binäre Einzen und Nullen) wird seriell vom Empfänger 7 zum S/P-Wandler 10 übertragen, in dem die Information in parallele Form umgewandelt wird, um nachfolgend nicht dargestellten weiteren Steuereinrichtungen auf dem Triebfahrzeug zugeführt zu werden.
Die übertragungseinrichtung 3 nach Fig.3 umfaßt eine Verzögerungsleitung 12, die z.B. vom akustischen Oberflächenwellenleitertyp sein kann, deren Steuerelektroden von einem P/S-Wandler 13 (Parallel/Serien-Wandler) beeinflußt werden. Außerdem umfaßt die übertragungseinrichtung 3 einen Leistungswandler 14, eine Anpassungseinheit 15 für die Antenne und eine Antenne 16 Die der übertragungseinrichtung an den Anschlüssen 17 in paralleler Form zugeführte Information stammt von einer Informationssignalquelle- und erscheint an den Anschlüssen 18 der Abfrageeinrichtung 1 wieder in paralleler Form. In bestimmten Anwendungsfällen kann die Information der übertragungseinrichtung 3 vollständig oder teilweise fest dort eingegeben sein. Der Leistungswandler 14 wertet die in den Abfrageimpulsen der Antenne 16 empfangene Energie aus und verwendet diese als Speisespannung für den P/S-Wandler 13 dadurch wird eine besondere Energieversorgung für die Übertragungseinrichtung 3 vermieden.
Wenn die Speisespannung der Übertragungseinrichtung 3 einen bestimmten Arbeitswert an der Antenne 16 erreicht hat, dann wird als Ergebnis eines neuen Abfrageimpulses ein neues Binärzeichen den Steuerelektroden der Verzögerungsleitung 12 zugeführt; Kurve a (Fig.4) zeigt die Impulse vom Sender 6.
Die Kurven b und c zeigen die Spannungen der entsprechenden Steuerelektroden. Wenn beide Steuerelektroden keine Spannung führen (Zeitintervall tl bis t3) dann erscheint im entsprechenden Zeitintervall tl bis t3 ein Antwortimpuls, also während des gesamten Zeitintervalles zwischen zwei Abfrageimpulsen.
Wenn gemaß Kurve b die Steuerelektrode für das Binärzeichen "1" eine Spannung führt (Zeitintervall t3 bis t6r,dann wird der Antwort impuls gemäß Kurve e entsprechend dem binären Zeichen "O" im Intervall t5 bis t6 unterdrückt, und wenn die dem binären Zeichen "O" entsprechende Steuerelektrode ein Potential führt, (Zeitintervall t6 bis t9 (Kurve c)), dann wird der Antwortimpuls (Kurve e) in dem dem binären Zeichen lljff entsprechenden Zeit intervall t7 bis t8 unterdrückt.
In der Abfrageeinrichtung 1 werden die verschiedenen Zeitintervalle durch Taktimpulse gemäß Kurve f bzw. Kurve g gekennzeichnet. Im Empfänger 7 wird eine nicht dargestellte Kippstufe bei jedem Taktimpuls eingestellt, wenn ein Antwortimpuls empfangen wird. Das Ausgangssignal der O-Kippstufe ist in Kurve i dargestellt, das Ausgangssignal der 1-Kippstufe ist in Kurve h dargestellt.
Beim nächsten Abfrageimpuls werden die Ausgänge der beiden Kippstufen aktiviert, wobei ein "O" oder "1" Impuls zum S/P-Wandler 10 übertragen wird, so wie es in den Kurven j und k dargestellt ist, wenn nur eine Kippstufe eingestellt wurde.
Wenn ein Fehler in der Übertragungseinrichtung 3 auftritt und demzufolge Antwort impulse sowohl im "O" und "1"-Zeitintervall empfangen werden, dann wird keine Information zum S/P-Wandler 10 übertragen. Andererseits wird aber auch in diesem Fall ein Zeichen für das Vorhandensein einer über tragungseinrichtung aufgenommen.
Die beschriebene Einrichtung läßt sich auch bei nicht spurgebundenem Verkehr anwenden und man kann auch andere Formen der Modulation der Antwort impulse wählen.

Claims

Patentansprüche

üb Übertragungseinrichtung für eine Anlage zur draht los en Informationsübertragung von der übertragungseinrichtung zu einer Abfrageeinrichtung, die zuvor elektromagnetische Abfrageimpulse zur Übertragungseinrichtung gesandt hat, die ihrerseits die Abfrageimpulse mit einem charakteristischen Merkmal zur Abfrageeinrichtung zurück sendet, das die in der übertragungseinrichtung gespeicherte Information kennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungseinrichtung (3) eine Verzögerungsleitung (12) aufweist, die jeden empfangenen Ab frage impuls verzögert und als einen oder mehrere Antwortimpulse zurück sendet, die entsprechend dem Aufbau der Verzögerungsleitung um unterschiedliche Verzögerungszeiten verzögert sind, daß die längste Verzögerungszeit kürzer als der Abstand zweier aufeinanderfolgender Abfrageimpulse ist, und daß ein bestimmtes Merkmal, z.B. die Amplitude, der Antwort impulse vom augenblicklichen Informationsinhalt der Übertragungseinrichtung beeinflußbar ist, so daß eine zurückgesandte Folge von Antwort impulsen nach Decodierung in der Abfrageeinrichtung (1) die Information wiedergibt.
2. übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (12) ein akustischer Oberflächenwellenleiter ist.
3. übertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (12) mit mehreren Steuermitteln ausgerüstet ist, die es ermöglichen, mehrere Einzelimpulse auszusenden, von denen einer oder mehrere entsprechend der gerade zu übertragenden Information bzw. entsprechend dem gerade zu übertragenden Informationsteil unterdrückt werden können.
4. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des bestimmten Merkmals der Antwortimpulse über einen P/S-Wandler erfolgt.