DE2733875A1 - Verfahren zur digitalen informationsuebertragung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur digitalen informationsuebertragung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2733875A1 DE19772733875 DE2733875A DE2733875A1 DE 2733875 A1 DE2733875 A1 DE 2733875A1 DE 19772733875 DE19772733875 DE 19772733875 DE 2733875 A DE2733875 A DE 2733875A DE 2733875 A1 DE2733875 A1 DE 2733875A1
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Description

  • Verfahren zur digitalen Informationsübertragung und
  • Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur digitalen Informationsübertragung von mehreren Sendern zu Jeweils wenigstens einem zugeordneten Empfänger, denen eine gemeinsame Spannungsquelle zugeordnet ist.
  • Auf verschiedenen technischen Sachgebieten werden drahtgebundene Fernsteuerungen bzw. Rundsteueranlagen eingesetzt. Die Leitungen zur Stromversorgung der Sender und Empfänger und für die Informationsübertragung erfordern entweder den Gebrauch von Mehrfachleitungen oder den Einsatz der Trägerfrequenz-Technik. Die Trägerfrequenz ermöglicht zwar die Stromversorgung und Informationsübertragung auf einer zweiadrigen Leitung; wesentliche Teile solcher Anlagen arbeiten aber analog.
  • Es ist bekannt, daß die Störanfälligkeit digitaler Fernsteuerungen gering ist und daß diese Anlagen bei Auswahl geeigneter Logik-Bausteine mit verhältnismäßig kleiner Verlustleistung arbeiten. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur digitalen Fernsteuerung zu schaffen, das auch die Vorteile der Trägerfrequenz-Technik aufweist, nämlich nur zwei Ubertragungsleitungen für die Stromversorgung und Informationsübertragung benötigt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Sender und Empfänger von der Stromversorgung für Jede Information ein gemeinsamer Spannungsimpuls zugeführt und gespeichert wird, der in den Sendern und Empfängern Jeweils einen Oszillator anschwingen läßt.
  • Der Oszillator im Sender erzeugt eine Startsequenz, die zur Belegungsprüfung aller Sender und zur Synchronisation im zugeordneten Empfänger dient. Die Senderinformation wird aus der Startsequenz und einer Informationssequenz gebildet, die zeitsequentiell Jeweils wenigstens einem zugeordneten Empfänger zugeführt wird, während die Ausgänge aller anderen Sender gesperrt werden.
  • Es wird somit für die Stromversorgung und Informationsübertragung auf einer gemeinsamen Übertragungsleitung Zeitmultiplex angewendet. Die als zentrale Stromversorgung dienende gemeinsame Spannungsquelle gibt einen Puls auf die Ubertragungsleitung, der die Energiespeicher in den Sendern und Empfängern auflädt. Nach dem Ende dieses Stromversorgungspulses gibt der betätigte Sender seine Senderinformation ab, die aus der Start- und Informationssequenz besteht.
  • Mit Hilfe der Startsequenz, die aus einer festen Anzahl von Pulsen besteht, wird geprUft, ob mehrere Sender gleichzeitig betätigt werden. Da Jeder Sender über seinen eigenen Oszillator verfügt und die Oszillatorfrequenzen wegen der Bauteiltoleranzen streuen, kann in Jedem Sender geprüft werden, ob ihm ein anderer Sender mit etwas höherer Oszillatorfrequenz zuvorkommt. In diesem Fall wird die Belegung der Übertragungsleitung erkannt und der langsamere Sender blockiert sich selbst. Diese Art der Belegungsprüfung erlaubt den Bau von Sendern unterschiedlicher Priorität, die durch die Oszillatorfrequenz charakterisiert ist, d.h. eine höhere Senderfrequenz bedeutet auch eine höhere Priorität.
  • Wurde die Leitung nach Ablauf der Startsequenz freigemeldet, so kann die Informationssequenz übertragen werden. Zu diesem Zweck wird der Inhalt eines Schieberegisters seriell auf die Ubertragungsleitung gegeben.
  • Die Frequenz des Oszillatoren in den Empfängern wird vorzugsweise wesentlich größer als die Senderfrequenz gewählt. Die Empfänger enthalten ferner eine Synchronisationsschaltung sowie ein Schieregister für die Aufnahme der Informationssequenz und einen Decoder. Da die Oszillatorfrequenzen der Sender streuen, wird der Empfänger mit Hilfe der Startsequenz synchronisiert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise während der Start sequenz ein Synchronisationszähler hochlaufen, dessen Zählerstand nach dem letzten Puls der Startsequenz als Setzinformation für den Taktzähler dient. Der Taktzähler untersetzt dann die hohe Oszillatorfrequenz des Empfängers auf den entsprechenden Wert der Senderfrequenz. Mit diesem Takt wird die Informationssequenz in das Schieberegister geladen. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß beispielsweise bei einer Informationssequenz von 8 Bit Länge die Synchronisation nicht genauer als etwa 5 % \ zu sein braucht.
  • Wesentlich für das Verfahren zur digitalen Fernsteuerung nach der Erfindung ist die Verwendung der Startsequenz zugleich für die BelegungsprUfung im Sender und die Synchronisation im Empfänger.
  • In den Sendern und Empfängern können vorzugsweise Bauelemente der bekannten CMOS-Logik (complementary metal oxid semiconductor) verwendet werden (Mc MOS-Handbook Motorola, 1973, Seiten 3.1 bis 3.5), da diese Technologie in einem weiten Bereich der Versorgungsspannung, die beispielsweise 5 bis 15 V betragen kann, mit geringer Verlustleistung arbeitet und die Schaltschwelle dieser Logik bei etwa 50 , der Versorgungsspannung liegt. Die Ausgänge der Sender enthalten eine sogenannte Tristate-Logik, die außer ihren ODER-Eingängen noch mit einem Steuereingang versehen ist, dem das Ausgangssignal der BelegungsprUfung zugeführt wird und dessen Ausgang außer den digitalen Zuständen logisch 0 und logisch 1 noch einen dritten Zustand hoher Impedanz ermöglicht (Mc MOS-Handbook Motorola, 1973, Seiten 6.20 und 6.21). Diese Tristate-Logik enthält ein sogenanntes Transmission-Gate im Ausgang, einen Baustein integrierter Schaltkreise in der CMOS-Technik. Alle integrierten CMOS-Logik-Schaltkreise enthalten zwei wesentliche Bestandteile, nämlich eine Umkehrschaltung und das Transmission-Gate. Durch diese Kombination entsteht ein bilateraler Schalter.
  • Wenn das Transmission-Gate eingeschaltet ist, erhält man einen zustand geringer Impedanz zwischen Eingang und Ausgang, der einen Stromfluß in beiden Richtungen ermöglicht (Mc MOS-Handbook Motorola, 1973, Seiten 3.9 bis 3.11).
  • In Verbindung mit der CMOS-Logik kann die Größe der Speicher vorzugsweise so gewählt werden, daß die Betriebsspannung in den Sendern und Empfängern während der Senderinformation abfällt. Zu diesem Zweck wird die Speichergröße so gewählt, daß er sich während der Senderinformation zu einem wesentlichen Teil, beispielsweise auf die halbe Spannung, entlädt.
  • Die Synchronisation im Empfänger erfolgt zweckmäßig mit Hilfe eines programmierbaren Frequnnz-Teilers, dessen Teilerverhältnis während der Startsequenz eingestellt wird.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in der verschiedene Ausführungsbeispiele von Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch veranschaulicht sind. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur digitalen Informationsübertragung nach der Erfindung. In Fig. 2 sind die Impulse der Stromversorgung und der Informationsübertragung in Abhängigkeit von der Zeit in einem Diagramm schematisch veranschaulicht. In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des Senders dargestellt. Die Figuren 4 bis 10 zeigen die Wirkungsweise eines Senders anhand verschiedener Diagramme. In Fig. 11 ist ein Blockschaltbild des Empfängers schematisch veranschaulicht, während in den Figuren 12 bis 14 die Wirkungsweise eines Empfängers Jeweils in einem Diagramm veranschaulicht ist. In der Fig. 15 ist eine besondere Ausführungsform der Sender und in den Figuren 16 und 17 Jeweils eine besondere Ausführungsform der Empfänger als Blockschaltbild veranschaulicht. Fig. 18 zeigt die Anordnung mehrerer Speicher für die Sender oder Empfänger als Kaskadenschaltung.
  • Nach Fig. 1 sind mehrere Sender 4 und 6 und ihre zugeordneten Empfänger 8 bzw. 10 über eine gemeinsame Ubertragungsleitung 12, 15 mit nur zwei Leitern, die als Ringleitung gestaltet sein kann, zwei eine gemeinsame Spannungsquelle angeschlossen, die als Stromversorgung 2 dient.
  • Die Stromversorgung 2 überträgt nach Fig. 2, in der die Leiterspannung UL der Ubertragungsleitung 12, 13 in Abhängigkeit von der Zeit t in einem Diagramm aufgetragen ist, zur Zeit t1 einen Stromversorgungsimpuls 14, dessen Länge bis t2 so gewählt ist, daß die Energiespeicher in den Eingängen der Sender 4 und 6 und den Empfängern 8 und 10 aufgeladen werden. Von der Zeit t3 bis t4 wird die Senderinformation übertragen, die lediglich schematisch als Folge von Impulsen 16 angedeutet ist. Zur Zeit t10 wird von der Stromversorgung 2 ein neuer Impuls den Sendern 4 und 6 sowie den Empfängern 8 und 10 zugeleitet, der dort gespeichert wird und jeweils einen Oszillator anschwingen läßt. Zur Zeit t2 ist der Versorgungsimpuls 14 beendet und nach Fig. 3 der Energiespeicher 24 des Senders 6 aufgeladen, der diesen Impuls durch Betätigung eines Schalteleme;.ts, beispielsweise eines Tasters 7, erhalten hat. Der Taster hat lediglich eine Ein- und eine Aus-Stellung und überträgt somit als Information ein Bit, die beispielsweise zur Steuerung einer Lichtquelle ausreicht. Der geladene Energiespeicher 24 läßt einen Oszillator 30 anschwingen, der die Senderfrequenz f bestimmt, die beispielsweise 5 bis 50 kHz, vorzugsweise etwa 20 kHz betragen kann. In dieser einfachen Ausführungsform des Senders 6 ist der Energiespeicher 24 über den Taster 7 an die Übertragungsleitung 12, 13 angeschlossen, auf der die Stromversorgungsimpulse 14 übertragen werden. Für eine einfache Fernsteuerung eines Gerätes durch den zugeordneten Empfänger ist es ausreichend, wenn Impulse der Stromversorgung mit einer Frequenz fp = 20 Hz übertragen werden.
  • Der Oszillator 30 liefert an seinem Ausgang 32 eine Folge von Impulsen U32, die im Diagramm der Fig. 4 dargestellt ist und die einer Einrichtung zur Erzeugung der Startsequenz 34 sowie einer Einrichtung zur Belegungsprüfung 38 und einer Einrichtung zur Erzeugung der Informationssequenz 42 vorgegeben werden. Die Einrichtung 34 liefert an ihrem Ausgang 36 eine Impulsfolge U36, die im Diagramm der Fig. 5 dargestellt ist. Die Startsequenz U36 wird dem Eingang 48 eines ODER-Gatters 50 zugeführt, das im Ausgang des Senders 6 angeordnet ist und als Tristate-Gatter vorzugsweise in CMOS-Technik gestaltet sein kann. Die Einrichtung 38 zur Belegungsprüfung bildet nach der Anregung durch die Impulsfolge U32 des Oszillators 30 eine Impulsfolge U38, die in Fig. 6 schaulicht ist. Diese Impulsfolge dient zur Abtastung der Belegung. Sie gibt mit ihrer Spannung U40 am Ausgang 40 nach Fig. 7 den Steuereingang 49 des Tristate-Gatters 50 frei, solange eine Belegung nicht festgestellt wird. Wird beispielsweise mit dem dritten Impuls U38 zur Zeit t7 eine Leitungsbelegung festgestellt, so wird nach Fig. 8 der Ausgang 40 gesperrt und damit das Tristate-Gatter 50 über seinen Steuereingang 49 an dessen Ausgang 46 auf hohe Impedanz geschaltet und damit der Senderausgang gesperrt.
  • Die Impulsfolge 32 des Oszillators 30 wird auch der Einrichtung 42 zur Erzeugung der Informationssequenz vorgegeben. Nach Ablauf einer vorbestimmten Impulszahl der Impulsfolge U32, die beispielsweise durch einen Zähler im Eingang der Informationssequenz 42 festgelegt sein kann, wird am Ende der Startsequenz U36 zur Zeit t8 die Informationssequenz innerhalb der Einrichtung 42 nach Fig. 9 freigegeben und am Ausgang 44 erscheint nach Fig. 10 eine Impulsfolge U44 nach Fig. 10, die dem dritten Eingang 47 des Tristate-Gatters 50 vorgegeben wird und bis zur Zeit tg dauert.
  • Mit dieser in Fig. 10 als einfache Impulsreihe dargestellten Impulsfolge wird jeder einzelne Sender charakterisiert, d.h. jeder Sender hat eine andere, abweichende Informationssequenz.
  • Eine Diode 52 im Ausgang 46 des Tristate-Gatters 50 dient zur Entkopplung des Senderausgangs gegen die Stromversorgungsimpulse 14 der Leitung 12.
  • Zur Zeit t10 kann dann nach Fig. 2 ein neuer Stromversorgungsimpuls über den Taster 7 dem Energiespeicher 24 zugeführt werden, der eine neue Informationsübertragung einleiten kann.
  • Mit der Impulscharakteristik der Informationssequenz U44 wird ein zueeordneter Empfänger angesprochen. Es können aber mit der gleichen Informationssequenz auch mehrere Empfänger angesteuert werden. Außerdem ist es auch möglich, mit mehreren Sendern der gleichen Informationssequenz einen einzelnen Empfänger anzusteuern, der auf alle diese Sender eingestellt ist.
  • Mit jedem Puls 14 der Stromversorgung 2 werden auch die Energiespeicher der Empfänger 60 nach Fig. 11 aufgeladen. Vom Energiespeicher 60 wird der Oszillator 62 des Empfängers 10 nach Fig. 11 angeregt und er gibt eine Impulsfolge mit einer Frequenz fE ab, die vorzugsweise wesentlich größer sein kann als die Senderfrequenz f . Die Empfängerfrequenz fE kann vorzugsweise das 4fache bis 64fache, insbesondere das 8- bis 32fache, der Senderfrequenz fs betragen. Die Frequenz des Oszillators 62 wird einer Synchronisationseinrichtung 64 vorgegeben, die an ihrem Ausgang 66 eine Folge von Taktimpulsen liefert.
  • Zu diesem Zweck kann die Synchronisation 64 beispielsweise einen programmierbaren Frequenzteiler enthalten, in dessen Eingang am Beginn des ersten Impulses der Startsequenz U36 nach Fig. 12 zur Zeit t5 ein Zähler angeregt wird, der bis zum Ende der Startsequenz U36 zur Zeit t8 hochläuft. Im Diagramm nach Fig. 12 ist die Zahl n der Impulse über der Zeit t aufgetragen.
  • Der Grundgedanke der Synchronisation 64 besteht darin, daß die Startsequenz U36 von t5 bis t8 nach Fig. 5, gemessen in Impulsen U32 der Senderfrequenz fs, eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen ergibt, beispielsweise 32 Impulse. Auf der Empfängerseite wird nun von der Synchronisation 64 die Zahl der vom Oszillator 62 des Empfängers während der Startsequenz von t5 bis t8 gelieferten Impulse gemessen. Diese Pulsanzahl geteilt durch 32 ist das Teilverhältnis, durch das die wesentlich höhere Empfangsfrequenz fE geteilt werden muß, damit der Empfänger auf den betreffenden Sender synchronisiert ist. Nach Fig. 12 läuft somit der Zähler im Eingang der Synchronisation G4 in der Zeit von t5 bis t8 auf eine Wert von beispielsweise 32r8 Impulsen hoch, werni X 8 fs ist.
  • Fig. 13 zeigt den Zählerstand des Frequenzteilers, der durch den Eingwigszählerstand in der Weise programmiert wird, daß der Frequenzteiler auf den dem Eingangszählerstand entsprechenden Anfangswert gesetzt wird, von dort bis Null zählt und beim Nulldurchgang zurückgesetzt wird. Mit der Sägezahnkurve der Fig. 13 ist deshalb lediglich die Änderung des Zählerstandes im programmierten Frequenzteiler angedeutet. Die Synchronisation 64 liefert an ihrem Ausgang 66 eine Folge von Taktimpulsen U66 nach Fig. 14, die als Schiebetaktimpulse für ein nachgeordnetes Schieberegister 68 verwendet werden. Das Schieberegister liefert an seinen Ausgängen 70 mit Jedem Schiebetakt die Information weiter, d.h. nach Ablauf der Informationssequenz zur Zeit t9 steht die digitale Information nun als Parallelinformation am Eingang eines nachgeordneten Decoders 76. Auf den Ausgangsleitungen 70 liegt somit eine Information aus einem festen Schema von logisch 0 und logisch 1. Diese anstehende Parallelinformation charakterisiert den Sender, der die Information gesendet hat.
  • Der Decoder 76 vergleicht die Parallelinformation an seinem Eingang mit einer fest eingestellten Information. Der Decoder vermittelt dann die Zuordnung der Information zu einem Verbraucher, der an eine der Ausgangsleitungen 78 des Decoders 76 angeschlossen sein kann. Der Decoder 76 wählt somit aus der anliegenden Parallelinformation einen seiner Ausgänge 78, der dieser Information zugeordnet ist. An die Ausgänge 78 sind Einrichtungen angeschlossen, die ferngesteuert werden sollen, beispielsweise ein Fernschalter für eine Licht steuerung oder auch ein für Fernsteuerung vorgesehenes Relais, das einen Verbraucher schaltet.
  • Die Informationsübertragung ist auch geeignet zur Übertragung physikalischer Größen, beispielsweise zur Übertragung von Meßgrößen, die nach Fig. 15 in einer Eingangsleitung 80 als analoger Meßwert einem Analog-Digitalwandler 82 zugeführt werden kann. In dieser Ausführungsform ist der Sender zu einem Sensor umgestaltet dadurch, daß der Analog-Digitaiwandler 82 die analoge Eingangsgröße in eine digitale Meßgröße, d.h. ein Digitalwort, umsetzt.
  • Dieses Digitalwort wird als Teil der Informationssequenz übertragen. Das Betätigungselement 7 nach den Figuren 1 und 3 ist somit überflüssig. Die in ein Digitalwort umgesetzte Meßgröße steht dann an den Ausgängen 84 des Analog-Digitalwandlers 82 als Parallelinformation an und wird einer Einrichtung zur Erzeugung der Informationssequenz 92 vorgegeben. Der Sensor nach Fig. 15 enthält ebenfalls den Energiespeicher 24 sowie den Oszillator 30 und die Startsequenz 34. In dieser Ausführungsform des Sensors ist außerdem ein Folgezähler 88 vorgesehen, dem ein besonderer Energiespeicher 86 zugeordnet ist. Der Ausgang des Folgezählers 88 ist mit dem Steuereingang des Tristate-Gatters 50 verbunden.
  • Das Digitalwort an den Ausgängen 84 ist nur ein Teil der Informationssequenz, nämlich der digitale Meßwert.
  • Der Analog-Digitalwandler 82, dem die analoge Meßgröße an ihrem Eingang 80 vorgegeben ist sowie der Folgezähler 88 mit dem zugeordneten Energiespeicher 86 dienen dazu, in Verbindung mit der Informationssequenz die Informationen nacheinander über die gemeinsame Leitung auf einen vorbestimmten fest zugeordneten Empfänger zu übertragen. In dieser Ausführungsform ist deshalb die Informationssequenz aufgeteilt in die Adresse und den digitalisierten Meßwert. Beide werden von der Informationssequenz 92 innerhalb eines Abfragezyklus übertragen. Der zusätzliche Speicher 86, dessen Ausgang mit dem Eingang des Folgezählers 88 verbunden ist, dient zur Uberbrückung der Impulspausen des Folgezählers 88. Der Folgezähler 88 muß nämlich während der Impulspausen seinen Zählerstand behalten. Beim Einschalten der gesamten Anordnung sind nämlich alle Folgezähler zunächst auf Null. Außerdem ist jeder dieser Folgezähler der einzelnen Sender auf einen speziellen Wert eingestellt. Mit Jedem Stromversorgungspuls wird auch der Folgezähler 88 um einen Zählschritt weitergeschaltet. Mit dem Stromversorgungspuls 1 überträgt somit der Sender 1 seine Information zum Empfänger 1, der ihm zugeordnet ist. Mit dem zweiten Stromversorgungspuls überträgt dann der zweite Sensor zu dem ihm zugeordneten zweiten Empfänger seine Information. Nach Durchlauf der gesamten Senderreihe ist wieder der Sender 1 angesprochen. Der Folgezähler 88 muß aber während der Impulspausen der Senderstromversorgung seinen Zustand behalten und benötigt deshalb zur UberbrUckung der Pausen im allgemeinen einen zusätzlichen Energiespeicher 86. Die Informationssequenz 92 setzt die Information zusammen aus den Parallelinformationen am Ausgang 84 des Analog-Digitalwandlers und am Ausgang 90 des Folgezählers 88.
  • Die Informationssequenz 92 hat somit im wesentlichen nur die Aufgabe, die ihr von den Ausgängen 84 und 90 vorgegebenen Informationen zu verknüpfen. In einer einfachen Ausführungsform der Informationssequenz 92 kann diese beispielsweise zwei Schieberegister enthalten, die die Informationssequenz liefern. Der Zählerstand des Folgezählters 88 stellt somit einen Adressen-Sollwert für den Sensor dar, auf den dieser Sensor eingestellt ist. Der Folgezähler gibt deshalb nur dann das Tristate-Gatter 50 über dessen Steuereingang frei, wenn der Sensor 15 seine Information übertragen soll. Diesen zugeordneten Sollwert hat nur der Zähler 88 und alle Folgezähler der einzelnen Sensoren haben einen voneinander abweichenden fest eingestellten Sollwert. Jeden Sollwert der Folge zähler gibt es somit in der gesamten Anordnung nur einmal.
  • Die Kombination aus Folgezähler und Informationssequenz übernimmt somit auch die Wirkung der Belegungsprüfung der Einrichtung 38 nach Fig. 3.
  • Dem Sensor nach Fig. 15, der ein Analogsignal übertragen soll, ist auch eine besondere Ausführungsform eines Empfängers zugeordnet, wie er in Fig. 16 dargestellt ist. Dieser Empfänger enthält außer dem Energiespeicher 60, einem Oszillator 62 und der Synchronisation 64 noch ein Schieberegister 94, das an seinen Ausgängen 96 die Adresse einem nachgeordneten Decoder 100 vorgibt und das an weiteren Ausgängen 98 den Wert einer Ausgangsschaltung 106 vorgibt. Das Schieberegister muß somit die Informationssequenz wieder aufteilen in Adresse und Meßwert. Der Decoder erzeugt einen Ausgabepuls an seinem Ausgang 102, der auch einem Eingang 104 der Ausgangsschaltung 106 zugeführt wird, wenn die Adresse übereinstimmt. Dieses Ausgangssignal gibt auch die Ausgangsschaltung Xn6 frei. Der Ausgabepuls am Ausgang 102 des Decoders 100 kann teispielEweise als Information verwendet werden, daß hier ein Meßwert ansteht. Er kann beispielsweise auch registriert werden als Signal dafür, daß dieser Empfänger einen Meßwert empfangen hat. Der Meßwert kann in der Ausgangsschaltung 106 registriert werden oder über einen Ausgang 108 einer Registrierschaltung oder einem Meßwertaufnehmer zugeführt werden.
  • Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Empfänger 8 und 10 erhält man dadurch, daß diese mit einer besonderen Einrichtung zur Redundanzprüfung 110 nach Fig. 17 versehen werden. Diese Redundanzprüfung 110, der vorzugsweise noch ein besonderer Energiespeicher 112 zugeordnet sein kann, stellt sicher, daß im Empfänger der Befehl erst dann ausgeführt wird, wenn mehrmals, beispielsweise 3mal nacheinander die gleiche Senderinformation übertragen worden ist. Der Empfänger 10 mit seinem Speicher 60 gibt dann seine Information an die zwischengeschaltete Redundanzprüfung, die erst dann eine Ausgangsschaltung 114 beaufschlagt, wenn die Information mehrmals übertragen worden ist.
  • Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Sender 4 und 6 Jeweils mit einer Einrichtung zur Redundanzerzeugung zu versehen.
  • In den Sendern und Empfängern nach den Figuren 15 bis 17 mit mehreren Energiespeichern können diese Speicher vorzugsweise als Kaskade geschaltet sein, wie es in Fig. 18 veranschaulicht ist. In einer solchen Kaskade ist in der ersten Stufe eine Ladediode 120 in Reihe mit einem Energiespeicher, beispielsweise einem Speicherkondensator 122, der vorzugsweise ein Elektrolytkondensator sein kann, zwischen die Übertragungsleitungen 12 und 13 geschaltet. Dem Speicherkondensator 122 ist in Fig. 18 ein Lastwiderstand 124 parallelgeschaltet, der die energieverbrauchenden Teile im Sender bzw. Empfänger darstellen soll. Diesem Lastwiderstand 124 der ersten Stufe ist eine weitere Stufe parallelgeschaltet, die aus einer Reihenschaltung einer Ladediode 126 mit einem zweiten Speicherkondensator 128 besteht, dem ein weiterer Lastwider- stand 130 parallelgeschaltet ist, der die Teile der Schaltung symbolisiert, deren Energieverbrauch während der Pausen gedeckt werden soll. Im allgemeinen stellt dieser Energieverbrauch die sehr geringe Ruheverlustleistung eines einzigen Zählers oder Registers dar. Die Spannung am Ausgang 132 sinkt während der Pausen der Stromversorgungsimpulse 14 nicht unter einen Minimalwert, der mit der Größe der Speicherkondensatoren entsprechend den zugeordneten Lastwiderständen gewählt werden kann.
  • 13 Patentansprüche 18 Figuren

Claims (14)

  1. Patentansprüche 9 Verfahren zur digitalen Informationsübertragung von mehreren Sendern zu jeweils wenigstens einem zugeordneten Empfänger, denen eine gemeinsame Stromversorgung zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Sendern (4, 6) und Empfängern (8, 10) ein gemeinsam zugeführter Stromversorgungspuls (U14) gespeichert wird und daß die Senderinformation während der Stromversorgungspausen (t2 bis t10) Jeweils zeitsequentiell von den Sendern (4, 6) zu wenigstens einem zugeordneten Empfänger (8 bzw. 10), der auf den oder die zugeordneten Sender (4, 6) synchronisiert wird, Ubertragen werden, während die nicht beteiligten Sender gesperrt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromversorgungspuls (U14) in den Sendern (4, 6) Jeweils eine wählbare Senderfrequenz (f ) erzeugt, die eine Start sequenz und 5 eine Informationssequenz erzeugt sowie eine Belegungsprüfung anregt, die den Senderausgang (46) sperrt, solange die gemeinsame Ubertragungsleitung (12, 13) belegt ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Stromversorgungspuls (U14) im Empfänger (8, 10) eine Empfängerfrequenz (fE) erzeugt, die zur Synchronisierung des Empfängers mit wenigstens einem zugeordneten Sender dient und Taktimpulse (U66) erzeugt, mit deren Hilfe die Informationssequenz im Empfängerausgang decodiert wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Senderfrequenzen (f3) verschieden sind.
  5. 5. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Senderfrequenz (f8) wesentlich kleiner ist als die Empfängerfrequenz (fE).
  6. 6. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Information eine Kombination aus einer digitalen Adresse und einem digitalen Meßwert übertragen wird.
  7. 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sender (4, 6) und ihre zugeordneten Empfänger (8, 10) über eine gemeinsame Ubertragungsleitung (12, 13) an eine gemeinsame Stromversorgung (2) angeschlossen sind und Jeweils mit einem Energiespeicher (24, 60) sowie einem Oszillator (30, 62) versehen sind und daß in den Sendern (4, 6) Mittel vorgesehen sind, die den Senderausgang sperren, solange die Übertragungsleitung (12, 13) nicht frei ist und daß die Empfänger (8, 10) mit Mitteln versehen sind, die ein empfangenes Sendersignal (U44) einem vorbestimmten Sender (4 bzw.
    6) zuordnen.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Senderausgang ein Tristate-Gatter (50) enthält, dessen erstem ODER-Eingang (47) das Ausgangssignal (U44) einer Einrichtung (42) zur Erzeugung einer Informationssequenz vorgegeben ist und dessen zweitem ODER-Eingang (48) das Ausgangssignal (U36) einer Einrichtung (34) zur Erzeugung einer Startsequenz vorgegeben ist und dessen Steuereingang (49) mit dem Ausgang (40) einer Einrichtung (38) zur BelegungsprUfung der Ubertragungsleitung (12, 13) verbunden ist (Fig. 3).
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger ein Schieberegister (68) vorgesehen ist, dem das Ausgangssignal (U66) einer Synchronisationseinrichtung (64) als Schiebetakt und das Signal auf der Ubertragungsleitung (12, 13) als Eingangsdaten vorgegeben sind und dem ein Decoder (76) nachgeschaltet ist (Fig. 11).
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen Analog-Digitalwandler (82) enthält, dem ein analoger Meßwert vorgegeben ist und dessen Ausgänge (84) mit einer Einrichtung (92) zur Erzeugung einer Informationssequenz verbunden sind, der außerdem das Ausgangssignal eines Folgezählers (88) vorgegeben ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Tristate-Gatters 60) verbunden ist (Fig. 15).
  11. 11. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger ein Schieberegister (94) enthalten, das mit getrennten Ausgängen (96, 98) für eine digitale Adresse bzw. einen digitalen Meßwert versehen ist und dessen Ausgänge (96) für die Adresse mit einem Decoder (100) verbunden sind, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Ausgangsschaltung (106) für die Digital-Analog-Umwandlung der Signale verbunden ist, dessen Eingänge ferner mit den Ausgangen (98) für die Meßwerte des Schieberegisters (94) verbunden sind (Fig. 16).
  12. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 7, 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger mit einer Einrichtung (110) zur Redundanzprüfung versehen ist (Fig. 17).
  13. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 7, 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (4, 6) mit einer Einrichtung zur Redundanzerzeugung versehen sind.
  14. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (4, 6) und/oder die Empfänger (8, 10) mit mehreren Energiespeichern (24, 86 bzw. 60, 112) versehen sind, die als Kaskade geschaltet sind (Fig. 18).
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