DE2710499A1

DE2710499A1 - Radio-signalsystem

Info

Publication number: DE2710499A1
Application number: DE19772710499
Authority: DE
Inventors: William Dudley Gilmour
Original assignee: Lewis Security Systems Ltd
Current assignee: Lewis Security Systems Ltd
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1977-03-10
Publication date: 1978-09-14

Description

Radio-Signalsystem
Die Erfindung betrifft ein Radio-Signalsystem mit einer Anzahl von tragbaren Sendern. Solche Signalsysteme sollen eine Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Individuen ermöglichen.
Solche Signalsysteme können angewendet werden, wenn eine beliebige Anzahl von Individuen, z.B. von alten Leuten, Hilfe wünscht, und es notwendig ist, am Empfänger identifizieren zu können, welche Person den Alarm ausgelöst hat. Eine andere Anwendung ist, wenn nur eine gewisse Anzahl von Personen Zugang zu einem Sicherheitsbereich hat, und es erforderlich ist, am Empfänger zwischen solchen Personen und anderen Personen unterscheiden zu können.
In jedem Fall kann jede das System benutzende Person ein tragbares Erkennungsgerät bzw. einen Sender mit sich tragen, um Radio-Signale zu erzeugen, wenn je nach der Anwendung Hilfe oder Zugang zu einem Sicherheitsbereich gewünscht wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, bei einem Signalsystem der beschriebenen Art eine besonders einfache und wirtschaftliche Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Taschensendern oder Erkennungsgeräten auch bei einer großen Anzahl von solchen Geräten zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Radio-Signalsystem mit einer Anzahl von tragbaren Sendern oder Erkennungsgeräten vorgesehen, daß die Signale in Form von durch Modulations-Impulse getrennten Trägerfrequenz-Paketen gesendet werden und die Anzahl der Perioden in jedem Paket das betreffende Gerät charakteristisch ist, und dan ein Empfänger vorgesehen ist, der zwischen empfangenen Signalen von Geräten mit unterschiedlich charakteristischer Anzahl von Perioden in den Paketen unterscheiden kann.
Eine solche Unterscheidung zwischen verschiedenen Individuen oder verschiedenen Sendern wird allein durch eine unterschiedliche Anzahl von Trägerfrequenzperioden zwischen aufeinander folgenden Modulationsimpulsen bewirkt, die allein dazu dienen, die Zeitdauer zu begrenzen, in welcher die Perioden gewählt werden, und die auch logische Schaltungen sowohl im Sender als auch im Empfänger betätigen können.
Das System ist also sehr einfach und ermöglicht dennoch eine große Benutzeranzahl, weil die Trennung zwischen den Kanälen,d.h.
zwischen der Anzahl von Trägerfrequenzperioden in Paketen ähnlicher Sender, sehr klein gehalten werden kann. Trotzdem ist die Anlage sehr wirtschaftlich herstellbar.
Z.B. liegt ein zulässiger Trägerfrequenzbereich zwischen 50 und 150 kHz, und eine Trennung von 5 kHz zwischen Trägerfrequenzen ist zufredenstellend, so daß also etwa 20 Frequenzen verfügbar sind. Ein 6-Bit-Binärzähler hat einen Zählumfang von 64, und ein Vorschalt-Multi-Bit-Binärzähler kann zum Trennen von Trägerfrequenzen verwendet werden, um den 6-Bit-Zähler zu treiben. Dies führt zu einer Anzahl von 20 64 64 oder 1280 Unterscheidungen" der Anlage.
Eine zweckmäl3ige Senderausgangsleistung liegt bei 5 Milliwatt, was weder zu einer wesentlichen Entleerung bzw. schnellem Verbrauch der Senderbatterien führt, noch zu nicht akzeptierbaren Störungen bzw. Interferenzen außerhalb des Gebietes führt, in dem die Anlage benutzt wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an drei Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 logische Schaltungen für eine Zugangs- oder Einlaßanlage und eine Alarmanlage und Fig. 3 eine Schaltung für eine abgewandelte Einlaßanlage.
Bei beiden Ausführungen hat jeder Benutzer der Anlage ein tragbares Erkennungsgerät mit einem einfachen Radio-Sender, der auf einem üblichen Radio-Frequenzkanal arbeitet und eine Radio-requenz mit einem Impuls von einer Millisekunde in regelmäßigen Intervallen einer bestimmten Anzahl von Radio-Frequenzperioden moduliert, wobei die jeweilige Anzahl für den betreffenden Benutzer oder für die Benutzer einer besonderen Benutzergruppe kennzeichnend ist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Amplitudenmodulation vorgesehen; in gleicher Weise könnte jedoch eine Phasen- oder Frequenzmodulation vorgesehen sein.
Der Benutzer kann seinen Sender von Hand einschalten; wenn er Zugang zu einem Sicherheitsbereich wünscht oder wenn er einen Alarm auslösen möchte, und die modulierte Radiofrequenz wird über eine integrierte Antenne ausgestrahlt. Alternativ kann der Sender kontinuierlich eingeschaltet sein.
Die gesendeten Signale werden von einem induktiven Schleifensignalband oder anderen zweckmänigen Mitteln empfangen und einem Empfänger zugeführt, welcher im Falle einer Zulaß- oder Eingangsanlage gemäß Fig. 1 so gestaltet ist, daß er feststellen kann, ob die Anzahl der empfangenen Radio-Frequenzperioden zwischen aufeinanderfolgenden Modulationsimpulsen mit einer vorgegebenen Anzahl bzw. einer Sollanzahl übereinstimmt, in welchem Fall eine Betätigungsschaltung den Einlaß zu einem Sicherheitsbereich oder Sperrbezirk freigibt. Die empfangenen Signale werden in einer Stufe 11 mit automatischer Verstärkungsregelung verstärkt und über ein Dämpfungsglied 12 einer Phasenregelschleife 13 mit feinen und groben Abstimmmitteln zugeführt.
Die empfangenen Radio-Frequenzperioden oder eine bekannte Untervielfach- oder Differenzfrequenz davon werden bei 15 verstärkt und als Zählimpulse zum Antreiben einer Anzahl von binär codierten Dezimalzählern 16,17,18 verwendet, wobei der erste Zähler 16 mit einer monostabilen Schaltung 19, einem Flip-Flop 21 und einem NAND-Gatter 22 gesteuert ist. Ein empfangener Modulationsimpuls wird bei 15' verstärkt, triggert die monostabile Schaltung 19, die ein Eingangssignal für das NAND-Gatter erzeugt und zwar für das Zurückstellen des ersten Zählers 16, welcher die Zählimpulse erhält und Steuersignale für den übrigen Anlagenteil abgibt.
Das erste Steuersignal wird am Zweier-Ausgang 16 erhalten und einem Komparator 23 zugeführt, welcher die in den folgenden Zählern 17 und 18 erhaltenen Zählungen der vorangegangenen Pakete der Trägerfrequenzstrahlung zwischen den Modulationsimpulsen mit vorher bei 24 eingestellten Sollzahlen vergleicht. Das erste Steuersignal wird ferner einem Dekadenzähler 25 zum Zählen der Anzahl der vorgenommenen Vergleiche zugeführt. Wenn der Komparator 23 Koinzidenz anzeigt, wird die Zählung eines Zählers 26 vergrößert, und wenn der Komparator keine Koinzidenz anzeigt, wird die Zählung verkleinert, und wenn die Zählung des Zählers 26 die Zahl 4 erreicht hat und damit anzeigt, daß 4 erfolgreiche oder korrekte Vergleiche vorgenommen worden sind, wird ein Flip-Flop 27 betätigt, welches die Betätigung einer Schaltung 28 für den Zugang zu einem Sicherheitsbereich steuert.
Das zweite Steuersignal des Sechs-Ausgangs des Zählers 16 bereitet den Zähler 17 zum Empfang für Zählimpulse vor, und ein Ausgang dieses Zählers 17 bereitet seinerseits den Zähler 18 vor, so daß die Gesamtzahl der Zählimpulse im Intervall zwischen zwei folgenden Modulationsimpulsen in den beiden signifikantesten Stufen C.D. des Zählers 17 und den A.B.C.D.-Stufen des Zählers 18 gespeichert wird und zwar für den nachfolgenden Vergleich für den vorher eingestellten Sollwert im Komparator 23.
Der Vergleich wird ausgehend vom Zweier-Ausgang des Zählers 16 vorgenommen, bevor die Zähler 17 und 18 vom Sechser-Ausgang des Zählers 16 rückgestellt und bereit zum Wiederauffüllen sind.
Der Siebener-Ausgang des Zählers 16 wird zum Rückstellen des Flip-Flop 21 verwendet, um einen Eingang zu dem NAND-Gatter 22 zum Rückstellen des Zählers 16 vorzusehen, wenn dieser seine Funktion erfüllt hat.
Ein Rückstellknopf 29 unterbricht die Schaltung 28 und stellt sie für die nächste Operation ein.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung für einen Empfänger der Alarmanlage ist sehr ähnlich der anhand Fig. 1 beschriebenen Schaltung. Entsprechende Bauelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. In diesem Fall ist jedoch anstatt der Betätigung eines Zugangs oder Einlasses zu einem Sicherheitsbereich beabsichtigt, eine Warnung verbunden mit einer Identitätsdarstellung der Person zu geben, deren Sender den Alarm ausgelöst hat. Der Sender muß nur betätigt werden, wenn ein Alarm erwünscht ist. Die Alarmschaltung entspricht der Betätigungsschaltung 28 in Fig. 1. Die Identitätsdarstellung erfolgt über eine Drei-Ziffern-Anzeigeeinrichtung 31, welche ein Zählergebnis zur Festlegung der Anzeige aus dem Zähler 17 über den Komparator 23 an ihrem Al-Eingang erhält.
Die Identitätsanzeige erfolgt jedoch nur dann, wenn ein Austastsignal auf eine Betätigung des Flip-Flops 27 hin entfernt wird, nachdem der Zähler 26 gezeigt hat, daß vier erfolgreiche Vergleiche stattgefunden haben. In diesem Fall wird nicht mit einer vorher eingestellten Soll-Anzahl verglichen, sondern mit der in dem vorherigen Durchgang gewonnenen Anzahl.
Somit wird nach jeder Abtastung der Radio-Frequenz das in den Zählern 17 und 18 erreichte Zählergebnis zu einem Speicher 33 übertragen und zwar in Abhängigkeit vom Vierer-Ausgang des Zählers 16. Die nächste Zählung wird bei 23 mit der gespeicherten Zählung verglichen, und wenn Identität angezeigt wird, vergrössert ein Ausgangssignal die Zählung des Zählers 26 in der gleichen Weise wie anhand von Fig. 1 beschrieben.
Eine Anzahl von verfeinerungen kann zu der grundsätzlichen Schaltung hinzugeführtwerden; Zählungen von mehr oder weniger als einem vorhandenen Wert in nachfolgenden Zählstufen können aufgrund von Störungen eintreten, und die Abtastung ignoriert oder ein Dekrement dem Endzähler zugeführt werden. Eine Abstimmanzeige kann vorgesehen sein, die aus einem ausschließenden ODER-Gatter bestehen kann, welches mit den Ausgängen zweier Binärstufen verbunden sein kann, die unmittelbar vor der letzten signifikanten Aktivstufe angeordnet sind. Wenn Modulationsimpulse sauber in ihrem Kanal zentriert sind, wird ein Ausgangssignal dieses Gatters erzeugt, das zum Beleuchten einer Abstimmanzeige benutzt werden kann.
Jeder Sender kann mit zwei modulierenden Zählungen, vorzugsweise auf benachbarten Kanälen versehen sein, so daß ein Endsignal am Empfänger mit einer ungeraden Zahl einen Alarm höherer Dringlichkeit auslösen kann als mit einer geraden Zahl (oder umgekehrt ). In der Anzeige-Einheit wird das letzte signifikante aktive Zähl-Bit nicht als Zahl dargestellt sondern als "Dringlichkeitsgrad".
Der Einstell- oder Rückstellknopf in der Zugangs- oder Einlaßanlage nach Fig. 1 kann eine Zeitschaltung sein, um dieAnlage nach einer vorbestimmten Zeit automatisch neu einzustellen, und zwar unabhängig davon, ob ein Zugang stattgefunden hat oder nicht.
Bei der in Fig. 3 dargestellten vereinfachten Ausführung einer Anlage gemäß Fig. 1 sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Komponenten verwendet.
Die bei 42 verstärkten Radio-Frequenzperioden werden in einer Steuerlogik 41 verwendet, um Zählimpulse zum Fortschalten des Zählers 43 vorzusehen, der ein Zwölf-Bit-Binärzähler ist, wobei die letzten sechs Einheiten 46 dieses Zählers für eine Vergleichszählung verwendet werden. Somit werden 64 Zyklen empfangen, bevor der Zähler 46 seine Zählung um 1 erhöht, und der Zähler 46 hat ene Gesamtzählung von 26 oder 64.
Die ersten wenigen Perioden bei 42 nach einem Modulationsimpuls bei 15 werden als Zeitfolge-Steuersignale der Steuerlogik 41 verwendet und beeinflussen nicht die Zählung des Zählers 46.
Das erste Steuersignal aktiviert den Komparator 23, welcher die Zählung bei dem vorangehenden Paket der Trägerfrequenzstrahlung mit dem bei 24 eingestellten Sollwert vergleicht. Das erste Steuersignal wird außerdem zu den Zählern 44 und 45 ggeitet. Wenn der Komparator 23 Koinzidenz zeigt, wird die Zählung des Zählers 44 erhöht. Wenn der Komparator keine Koinzidenz zeigt, wird die Zählung des Zählers 45 vermindert. Wenn die Zählung des Zählers 44 die Zahl 4 erreicht, und damit zeigt, daß vier erfolgreiche Vergleiche stattgefunden haben, wird das Flip-Flop 27 betätigt, welches die Betätigung der Schaltung 23 zum Steuern eines äußeren Mechanismus auslöst.
Wenn die Zählung des Zählers 45 einen vorgegebenen Wert überschreitet und damit anzeigt, daß verschiedene inkorrekte Vergleiche stattgefunden haben, wird der Zähler'44 auf Null rückgestellt und ferner eine AGC-Schaltung in einem HF-Verstärker 11 betätigt, um den Eingang zu desensibilisieren.
Das zweite Steuersignal der Steuerlogik 16 macht den Zähler 43 für Zählimpulse empfänglich, so daß die Gesamtanzahl der Zählimpulse im Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Modulationsimpulsen registriert wird und ferner {4 dieser Zählung in den sechs signifikantesten Stufen des Zählers 43 - dem Zähler 46 - für den nachfolgenden Vergleich mit einem Sollwert bei 24 im Komparator 23 registriert wird. Der Vergleich findet am ersten Ausgang der Steuerlogik statt, bevor die Zähler auf Startstellung zum erneuten Auffüllen vom zweiten Ausgang der Steuerlogik rückgestellt sind.
Der dritte Ausgang der Steuerlogik wird zum Rückstellen der Steuerlogik zum Vorbereiten für den Empfang des nächsten Modulationsimpulses verwendet. Ein Rückstellungsdruckknopf 29 oder eine Zeitschaltung unterbricht die Schaltung 28 und stellt die Schaltung für die nächste Operation neu ein.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche Radio-Signalsystem mit einer Anzahl von tragbaren Geräten zum Aussenden von Signalen, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Signale in Form von durch Modulations-Impulse getrennten Trägerfrequenz-Paketen gesendet werden und die Anzahl der Perioden in jedem Paket das betreffende Gerät charakteristisch ist, und daß ein Empfänger vorgesehen ist, der zwischen empfangenen Signalen von Geräten mit unterschiedlich charakteristischer Anzahl von Perioden in den Paketen unterscheiden kann.
2. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß für jedes Gerät die Anzahl der Trägerfrequenz-Perioden in jedem Paket von gesendeten Signalen gleich ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 9 e k e n n -z e i c h n e t , , daß jedes Gerät so klein bemessen ist, daß es in die Tasche eines Benutzers paßt.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Gerät einen Handschalter zum Starten des Sendeorgans aufweist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Trägerfrequenz eine lRadio-Frequenz ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Empfänger einen Zähler für Zählimpulse aufweist, die von den Perioden in dem Paket der empfangenen Trägerfrequenz abgeleitet sind.
7. System nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Empfänger einen Komparator für das vom Zähler gewonnene Zählergebnis aufweist.
8. System nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Zähler die gezählte Anzahl mit einer vorher eingestellten Anzahl vergleicht, welche die Geräte für einen Zugang zu einem Sicherheitsbereich identifiziert.
9. System nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Empfänger so gestaltet ist, daß er nach einem erfolgreichen Vergleich eine Sperre zu einem Sicherheitsbereich entriegelt.
10.System nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i ch n e t daß der Komparator das Zählergebnis mit dem Zählergebnis des vorangegangenen Trägerfrequenzpaketes vergleicht.
11.System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Empfänger eine Darstellung eines Symboles umfaßt, welches für die Anzahl der Perioden in einem empfangenen Trägerfrequenzpaket kennzeichnend ist.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Komparator aufeinanderfolgende Trägerfrequenzpakete verarbeitet und nur den Alarm oder eine netätigungsschaltung betätigt, wenn er eine bestimmte Anzahl von korrekten Vergleichen vorgenommen hat.