-
Empfangs- und Ausgabegerät Bei der Erfindung handelt es sich um ein
Empfangs- und Ausgabegerät von impulsartiger elektromagnetischer, vorzugsweise infraroter
Strahlung.
-
In vielen Bereichen des täglichen Lebens besteht die Notwendigkeit,
Informationen an Personen weiterzuleiten, die sich nicht ständig am gleichen Ort
befinden und daher telefonisch nicht erreichbar sind. Dieses ist z.B. auf Großbaustellen
oder in großen Krankenhäusern der Fall. Überall dort gibt es Personen, die bei dringenden
Fällen erreicht werden müssen.
-
Heutzutage ist es üblich, diese Personen mit tragbaren Sprechfunkgeräten
oder mit einem tragbaren, einfachen Rufgerät auszurüsten, die mit einer Zentralfunkstelle
in Verbindung stehen.
-
Von dieser Stelle werden alle ankommenden Telefongespräche über Funk
an die gewünschten Personen weitergeleitet.
-
Ist nur ein sehr kleiner Umkreis der Signalübermittlung erforderlich
oder ist die Zahl der anzusprechenden Personen nur sehr klein, werden auch ganz
einfache Meldesysteme verwandt, die z.B. einen akustischen Ton oder Leuchtsignale
abgeben.
-
So ist es z.B. üblich, an den Haltestellen für Kraftverkehrsdroschken
Fernsprechsäulen aufzustellen, die den ankommenden Ruf dem Fahrer der Droschke durch
eine Leuchte oder durch einen akustischen Ruf mitteilen.
-
Diese Art der Informationsübermittlung ist zwar technisch sehr einfach,
sie ist jedoch gegenüber Störungen nicht unanfällig
und insbesondere
mit einer Belastung der Umwelt verbunden.
-
Bei dem deutlichen Umweltbewustsein in der heutigen Zeit, ist es nicht
mehr zumutbar, daß die Bewohner in unmittelbarer Nachbarschaft von Droschkenhalteplätzen
zusätzlich zu dem Lärm der an- und abfahrenden Droschken mit akustischen Signalen
der Rufsäulen belastet werden.
-
Sind die Rufsäulen mit einer optischen Einrichtung ausgerüstet, so
besteht die Gefahr bei ungünstigen Lichtverhältnissen, wie sie bei Sonnenauf- bzw.
untergang bestehen, daß die Signale von den Droschkenfahrern nicht erkannt werden.
Auch beeinträchtigen die optischen Signale den Verkehr, da die Kraftfahrer ohnehin
eine ganze Flut von unterschiedlichen Signalen verarbeiten müssen.
-
Aufgabe der Technik ist es heutzutage,zu einer Bereinigung der Informationen
in dem Sinne zu kommen, daß nur die jeweils unmittelbar Betroffenen ihre Signale
erkennen können und daß von den anderen, die nicht betroffen sind, die Signale gar
nicht festgestellt werden können.
-
Hierbei wird gleichzeitig neben dem Wegfall der Belastung der anderen
auch erreicht, daß die Informationen bei den Betroffenen wirklich ankommen.
-
Der Einsatz von Funksprechgeräten ist technisch und von den Kosten
her recht aufwändig und nur dort lohnend, wo der Kreis der Teilnehmer sehr groß
ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, innerhalb eines beschränkten Sendekreises
Informationen an bestimmte Teilnehmer weiterzuleiten,
wobei die
Teilnehmer keinen bestimmten festen Standort einnehmen müssen.
-
Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine sehr hohe Sicherheit bei
der Ruferkennung zu erreichen.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Empfangs- und Ausgabegerät
für impulsartige elektromagnetische, vorzugsweise infrarote Strahlung dadurch gelöst,
daß von einem oder mehreder ren Photoempfängern eine Strahlung entsprechende elektrische
Größe einem Verstärker zugeleitet wirdl der für in der elektrischen Größe enthaltenen
Wechselsignale ausgewählter Impulsfrequenzen durchlässig ist und daß die Wechselsignale
nach ihrer Verstärkung über einen Pegelglied liegen, welches die Ausschläge der
Wechselsignale auf gleiche Größe bringt, einer monostabilen Kippschaltung zugeführt
wird, deren, durch die Wechselsignale gesteuerte, Ausgangssignale von einem Ausgabegerät
ausgegeben werden.
-
Eine günstige Gestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß das
Ausgabegerät eine Leuchte ist.
-
Bei einer anderen günstigen Gestaltung ist das Ausgabegerät ein Lautsprecher.
-
Eine weiter bevorzugte Gestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Rückkopplungszweig des Verstärkers so ausgebildet ist, daß ein pulsartiges
Wechselsignal nur in Form einer stark gedämpften Schwingung vom Verstärker weitergeleitet
wird.
-
Bei einer weiter bevorzugten Ausführung weist das Ausgabegerät eine,einer
Kodierung der Sendeimpulse entsprechende Einrichtung auf, mit der eine Folge von
Sendeimpulsen decodiert und zur Anzeige gebracht werden.
-
Eine ebenfalls günstige Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus,
daß die gesendete Information mit einer mehrstelligen Anzeige ausgegeben wird.
-
Bei einer weiter günstigen Gestaltung ist der Verstärker durchlässig
für eine Impulsfolgefrequenz, die im Bereich zwischen 500 Hz und 1000 Hz liegt.
-
Eine weiter günstige Gestaltung gemäß der Erfindung ist darin zu sehen,
daß durch die Ausgangssignale ein Schaltelement angesteuert wird, welches einen
gesonderten Stromkreis, der das Ausgabegerät versorgt, im Takte der Ausgangssignale
öffnet und schließt.
-
Bei einer noch weiterführenden Ausführungsform sind die lichtempfindlichen
Flächen der Photoempfänger so angeordnet, daß eine Strahlung von allen Seiten empfangen
werden kann.
-
Anhand von Darstellungen sollen beispielhafte Ausführungsformen der
Erfindung erläutert werden (Bild 1, Bild 2 und Bild 3).
-
In Bild 1 ist nach Art einer Prinzipskizze ein Droschkenhalteplatz
in der Draufsicht gezeichnet worden. Dort sind zwei gegenläufige Fahrbahnen (1 a,
b) dargestellt, in deren Mitte sich ein Droschkenhalteplatz (2) befindet. Auf den
Fahrbahnen befinden sich Fahrzeuge (3) und Droschken(4). Die Droschken (4) sind
durch ein spezielles Droschkenschild (5) gekennzeichnet. Auf dem Droschkenhalteplatz
(2) befinden sich in der Nähe einer Rufsäule (6) eine Reihe von Droschken in Warteposition.
In der Rufsäule (6) ist ein Infrarotsender installiert, der bei einem ankommenden
Fernsprechruf in Betrieb gesetzt wird.
-
Die Einschaltung des Senders kann z.B. durch eine induktive Abtastung
der Rufimpulse in der Fernsprechstelle erfolgten.
-
Vom Sender werden Blitzlichtimpulse in einer Impulsfolgefrequenz von
800 Hz rundum abgestrahlt. Die Blitzlichtlampe besitzt durch eine Fresnellinse eine
gute horizontale Charakteristik. In den Taxischildern (5) befinden sich die fotoempfindlichen
Teile gemäß der Erfindung, die vom Sender bestrahlt werden.
-
In der nächsten Abbildung (Bild 2) wird die Funktionsweise eines Empfangs-
und Ausgabegerätes nach der Erfindung nach Art eines Blockschaltbildes erläutert.
-
Ein infrarotempfindliches Photo element (7) ist mit einem Verstärker
(8) verbunden, der mit Hilfe zweier komplexer Widerstände Z1 und Z2 (9 und 10) rückgekoppelt
ist. Durch diese Schaltung wird der sehr hohe Gleichanteil, der auf die Photoempfänger
(7) einfallenden Strahlung ausgefiltert und nur ein Wechselsignal einer Frequenz,
die durch die Widerstände Z1, Z2 bestimmt ist, vom Verstärker (8) verstärkt.
-
Das verstärkte Wechselsignal wird anschließend einem Pegelglied (11)
zugeführt, welches das sehr stark gedämpfte Wechselsignal, das pro Sendeimpuls nur
wenige Male hin und her schwingt, auf eine konstante Größe bringt.
-
Es ist hier festzustellen, daß die Verstärkerschaltung ganz besonders
empfindlich auf den steilen Anstieg des Empfangssignals reagiert. Sie weist andererseits
jedoch auch eine sehr hohe Dämpfung auf. Für alle nicht abgestimmten Schwingungen
und insbesondere für den bei Tageslicht sehr hohen Gleichanteil.
-
Vorteilhafterweise kann das Pegelglied (11) in der Frequenzeinstellung
so auf den Verstärker (8) abgestimmt werden, daß nur die Schwingung vom Pegelglied
geregelt wird, die auch vom Verstärker erzeugt wird.
-
Pro Sendeimpuls sind am Verstärkerausgang immer nur einige wenige
Signalwechsel feststellbar. Durch das Pegelglied (11) werden diese, wie bereits
ausgeführt, auf konstanten Ausschlag gebracht und dann einer monostabilen Kippstufe
(12) zugeführt.
-
Das am Ausgang der Kippstufe (12) abnehmbare Ausgangssignal hat dann
die Gestalt eines Rechteckimpulses von der Frequenz des Sendeimpulses. Dieses Ausgangssignal
wird an einen Lautsprecher (13) ausgegeben. Dieser Lautsprecher (13) befindet sich
im Inneren der Droschke, so daß der Droschkenfahrer den ankommenden Ruf der Fernsprechstelle
in seinem Fahrzeug hört, ohne auszusteigen. Statt eines Lautsprechers (13) kann
hier auch eine Signallampe, die jedoch nicht dargestellt wurde, verwendet werden.
-
Im Bild 3 ist eine weitere Detaillierunes Ausgabeteils des Empfangs-
und Ausgabegerätes gemäß der Erfindung dargestellt.
-
Ober den Strompfad eines Transistors (14) werden Leuchten (15) betrieben,
die das bereits genannte Droschkenschild ausleuchten. Die Basis des Transistors
(14) mit dem Ausgang der monostabilen Kippstufe (12) des Bildes 2 verbunden.
-
Ein weiterer Widerstand (16) im Strompfad des Transistors sorgt für
eine Spannungsdifferenz, die durch die Größe des Widerstandes so bemessen sein kann,
daß ein Lautsprecher (17) optimal angepaßt ist.
-
Diese Schaltung hat den Vorteil, daß aus dem Kraftfahrzeug nur eine
Leitung herausgeführt werden muß. Da zur Beleuchtung der Taxischilder diese Leitung
ohnehin bereits vorhanden ist, ist zum Einbau des Empfangs- und Ausgabegerätes gemäß
der Erfindung in Kraftfahrzeugen keine gesonderte Leitung nötig. Insgesamt werden
durch das Empfangs- und Ausgabegerät gemäß der Erfindung eine Reihe von Vorteilen
erzielt.
-
Innerhalb eines genau definierbaren Abstandes von der Rufsäule ist
ein Empfang der Sendeimpulse zu jeder Tageszeit gewähleistet. Selbst bei sehr starkem
Gleichlicht, z.B. während einer sehr hellen Tageslichtbestrahlung arbeitet der Empfänger
sehr störsicher. Selbst ein Verhältnis der Lichtleistun-5 gen von 1 : 2 x 10 (Sendestärke
am Empfangsort zu Tageslichtstärke) werden gemeistert. Das Verhältnis des Lichtstromes
des Senders zu dem des Empfängers kann sogar 1 : 10 betragen, ohne die Wirkung des
Empfangsgerätes zu beeinträchtigen.
-
Weiter wird mit diesem Empfangs- und Ausgabegerät die Umwelt in keiner
Weise beeinträchtigt, da nur die mit diesem Gerät ausgerüsteten Verkehrsteilnehmer
einen Ruf feststellen können.
-
Weiter sei bemerkt, daß das Empfangs- und Ausgabegerät sich für die
verschiedensten Formen der Verkehrssteuerung eignet.
-
So ist es möglich, generell Kraftfahrzeuge mit diesen Empfangsgeräten
auszurüsten, die z.B. bei Fahrten auf Autobahnen eingeschaltet sind und die von
Sendern; die an den Autobahnen installiert sein können, versorgt werden.
-
Von diesen Sendern wird infrarote Strahlung abgegeben, die eine in
den Sendeimpulsen enthaltene Codierung besitzen (Pulsfrequenzmodulation, Pulsphasenmodulation).
-
Bei den zu übertragenden Informationen kann es sich um Hinweise handeln
wie z.B. eingetretene Verkehrsstaus, empfohlene Umleitungen oder andere Hinweise.
Durch das Empfangs- und Ausgabegerät gemäß der Erfindung werden diese Informationen
empfangen und zur Anzeige gebracht. Die Fahrer, deren Kraftfahrzeuge mit einem solchen
Empfänger ausgerüstet sind, können somit rechtzeitig auf Störungen des Straßenverkehrs
hingewiesen werden.
-
Diese Art der Informationsübermittlung im Straßenverkehr hat, gegenüber
Informationssystemen, die induktiv arbeiten, den Vorteil, daß erstens keine den
Verkehr vorübergehend hindernde Umbauten unter den Straßendecken vorgenommen werden
müssen und daß zweitens für die Informationsübertragung die Geschwindigkeit der
Fahrzeuge ohne Belang ist.
-
Bei der Informationsübermittlung mit induktiven Schleifen besteht
dagegen die Notwendigkeit, die Gesamtinfonnation innerhalb des Zeitraumes, in dem
sich das Fahrzeug über die Schleife hinwegbewegt, zu übertragen.
-
Überall dort wo innerhalb der Sichtweiten der Infrarotsender sich
eine variable große Anzahl von Teilnehmern an einem Informationsnetz aufhält, können
die Empfangs- und Ausgabegeräte gemäß der Erfindung verwandt werden.
-
L e e r s e i t e