DE3731852A1

DE3731852A1 - Verbesserungen in oder in bezug auf radio-rundfunk-kommunikationssysteme

Info

Publication number: DE3731852A1
Application number: DE19873731852
Authority: DE
Inventors: John K Stevens; Paul I Waterhouse
Original assignee: Telepanel Inc
Current assignee: Telepanel Inc
Priority date: 1986-09-22
Filing date: 1987-09-22
Publication date: 1988-05-19
Anticipated expiration: 2007-09-23
Also published as: FR2604315B1; GB2197564B; AU7846387A; IT8767798A0; GB2197564A; FR2604315A1; GB8722026D0; JPS63114432A; CA1277715C; DE3731852C2; IT1211309B; US4821291A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in oder be züglich Rundfunk-Kommunikationssystemen und insbesondere eines neuen Niederleistungssystems, welches Rundfunk-Kommunikation zwischen einzelnen Display-Modulen und einer zentralen Basis- Station schafft, welche Informationen zu den Modulen übermit telt und auch von dort empfängt.

Es hat im Stand der Technik eine große Anzahl von Vorschlägen gegeben, um auf verschiedene Art und Weise die Handhabung von Stückpreis-Informationen in einem Einzelhandels-Kolonialwaren geschäft zu automatisieren.

Solch ein System ist attraktiv für Geschäftsinhaber wegen der wirtschaftlichen Vorteile, die sich z. B. aus der Verringerung oder Ausschaltung der Arbeitskosten ergeben, in Verbindung mit der Beibehaltung der auf den neuen Stand gebrachten Regalbe schriftungen und -etiketten; die sich weiter aus der Reduzie rung oder Elimination der Notwendigkeit ergeben, Preisschild chen an den Einzelwaren anzubringen; die sich weiterhin aus der Reduzierung oder Elimination eines Warenbestandsverlusts ergeben, welcher in dem Hinterherhinken beim Auszeichnen auf tritt und in der Schwierigkeit einer schnellen Wiederauszeich nung einer großen Anzahl von bereits ausgezeichneten Einzelwa ren; und um eine Optimierung der Preisaufteilung im Geschäft zu ermöglichen mit der Möglichkeit einer schnellen und wirt schaftlichen Vorsorge für zeitlich begrenzte Sonderangebo te. Zu diesem Zweck sind eine Anzahl von Vorschlägen für sol che Systeme gemacht worden.

Einige wichtige technische Probleme haben eine kostengünstige Entwicklung solcher Systeme verhindert. Zum Beispiel werden die Regale, die heutzutage in den meisten Einzelhandelsbetrieben benutzt werden, immer wieder umgestellt. Jede direkte Leitungs verlegung wird unpraktisch und damit teuer. Darüberhinaus ma chen es Kostengesichtspunkte wichtig, daß die einzelnen Dis play-Module billig sind. Weiterhin würden teure, nicht korro dierende Gold-Leitungen, die die Module mit dem Leitungssystem verbinden, die Einheiten überteuern. Nichtsdestoweniger ist viel Mühe auf die Schaffung sinnreicher Verbindungen von Lei tungssystemen als Lösung verwandt worden. Drahtlose Systeme, darunter solche mit infraroter, akustischer und Radioübertra gung sind vorgeschlagen worden, aber die meisten haben angenom men, daß solch ein System einfach zu unzuverlässig zum Über mitteln von wichtigen Preis- und Geschäftsinformation ist.

Das US-Patent Nr. 40 02 886 umfaßt ein "Elektronisches Regal", welches aus Modulen besteht, die an der Frontkante des Regals angeordnet sind und durch Drahtverbindungen mit den für die An zeige erforderlichen Daten versorgt werden. Dieses lehrt, daß als Alternative zur direkten Verkabelung jedes der zehntausend oder mehr Module mit dem Zentralrechner ein einfaches Adress- Decodier-System benutzt werden könnte, wobei eine individuelle Adresse zuerst übertragen wird, gefolgt von den Daten. Jedes Modul in der Kette besitzt eine eigene individuelle Adresse und, wenn die übermittelte Adresse mit der Modul-Adresse über einstimmt, werden die Daten vom Modul akzeptiert.

Das US-Patent Nr. 40 28 537 schlägt vor, daß ein serielles Adress-Schema benutzt wird. Jedes Modul ist in Reihe mit dem nächsten Modul verbunden, vergleichbar mit einer Weihnachts baumbeleuchtungskette, und es wird vorgeschlagen, daß die Adressdecodierung durch die Subtraktion einer Eins von der laufenden Nummer durchgeführt wird, bevor sie zum nächsten Mo dul gesendet wird. Das Modul, das eine Null empfängt, akzept iert die Daten als seine eigenen.

Das US-Patent Nr. 45 00 880 schlägt vor, daß der UPC-Code als Adresse benutzt wird an Stelle einer willkürlichen Zahl.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rundfunksystem ge schaffen, welches einen Rundfunksender und mindestens einen Rundfunkempfänger aufweist, bestehend aus:
Einrichtungen am Sender zur Erzeugung eines ersten Träger signals mit einer ersten Referenzfrequenz N;
Einrichtungen am Sender zur Erzeugung eines zweiten Trä gersignals mit einer zweiten Frequenz N/n, die von dem ersten Referenzträgersignal abgeleitet ist sowie Einrich tungen zur Modulation des zweiten Trägersignals bezüglich der hierdurch zu übertragenden Informationen;
Einrichtungen am Empfänger zum Empfang der ersten Träger frequenz und zu deren Teilung durch den Divisor n, um ein korrespondierendes, demodulierendes Signal der Frequenz N/n zu schaffen; und
einen Detektor, welcher die zweite modulierte Trägerfre quenz empfängt und diese mit dem oben angegebenen demodu lierenden Signal demoduliert, um ein resultierendes In formations-Signal zu erzeugen.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein System für den Be trieb von Radiowellen empfangenden, an einem Regal ange ordneten Modulen mittels Signalen, die von Radiosendern kommen, vorgesehen, bestehend aus:
Mindestens einer Metall-Regal-Einheit, welche eine Viel zahl von horizontalen Metallregalen aufweist, von denen jedes eine äußere longitudinale Kante aufweist;
einer Vielzahl dieser Radiowellen empfangenden Module, von denen jedes auf eine entsprechende äußere Kante des Regals montiert ist;
einem Radiosender und einer Antenne, welche die Radio signale übertragen, um von den Modulen empfangen zu wer den; und
besagter Antenne, die ein Antennenelement aufweist für jede Regaleinheit, wobei das Segment auf einer Oberfläche der entsprechenden Regaleinheit parallel zu den longitudinalen Regalkanten der Einheit liegt, was der elektromagnetischen Kopplung mit der Einheit dient, und die Produktion einer korrespondierenden, gesteigerten Signal-Feldstärke an den longitudinalen Regalkanten, um von den dort angeordneten Modulen empfangen zu werden.

Weiterhin wird durch die Erfindung ein Radio-Übertragungs system angegeben bestehend aus einem Basis-Rundfunk-Sender/ Empfänger und wenigstens einem Rundfunk-Empfänger/Sender- Modul bestehend aus Einrichtungen am Basissender/Empfänger zur Erzeugung eines Referenz-Trägersignals in Form von aufeinanderfolgenden diskreten Einhüllenden mit vorbestimm ter Dauer;
Einrichtungen am Basis-Sender/Empfänger zur Erzeugung eines Basis-Datenwortes innerhalb der Einhüllenden und zur Über tragung des Basis-Datenwortes zu den Empfänger/Sender-Mo dulen;
Einrichtungen im Empfänger/Sendermodul zum Empfang des Basis-Daten-Wortes, worauf als Antwort darauf eine Zeit periode erzeugt wird zwischen dem empfangenden Basis-Wort und einem Modul-Wort, welches übertragen werden soll;
Einrichtungen im Sender/Empfänger-Modul zur Übertragung des Modul-Daten-Wortes am Ende der besagten Zeitperiode; und
die Länge der Basis- und Modulwörter und der Zeitperiode soll so bemessen sein, daß das übertragende Modul- Wort mit dem Ende der korrespondierenden Einhüllenden endet.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung ein Radio-Rundfunk- System vorgesehen mit einem Empfangsmodul zum Empfang eines Referenzsignales einer ersten Frequenz und eines zweiten modulierten Daten-Signals mit einer Frequenz, die ein Vielfaches der Referenzfrequenz ist, bestehend aus
einem Modulkörper;
einer ersten Rahmenantennenspule, welche im Modulkör per in einer entsprechenden ersten Ebene angeordnet ist; und
einer zweiten Rahmenantennenspule, welche im Modulkörper in einer zweiten entsprechenden Ebene angeordnet ist,die orthogonal zur ersten Ebene verläuft.

Weiter betrifft die Erfindung ein Radio-Rundfunk-System be stehend aus einem Basis-Sender/Empfänger und einer Vielzahl von an Regalen angeordneten Sende/Empfänger-Modulen, wobei jedes Modul aufweist:
einen Mikroprozessor, einen sichtbaren Knopf, durch den ein entsprechendes sichtbares Register des Mikroprozes sors zugänglich ist, mindestens einen verborgenen Knopf, durch den ein entsprechendes verborgenes Register des Mikroprozessors zugänglich ist; und der Mikroprozessor ist adressierbar, so daß es mit dem verborgenen Knopf möglich ist, Daten in den Mikroprozessor einzugeben.

Weiterhin sieht die Erfindung ein Radio-Rundfunk-System vor, welches einen Basis-Sender/Empfänger und eine Vielzahl von an Regalen angeordneten Empfänger/Sender-Modulen aufweist, von denen jedes drahtlos Daten von der Basis empfängt und von denen jedes fähig ist, zur Basis zu senden, wobei jedes Modul für eine spezielle Ware bestimmt ist. Das System weist außerdem mindestens ein Mode-Modul auf, welches für eine Gruppe von Waren bestimmt und adressierbar ist, um allgemein für die Warengruppe charakteristische Daten ein geben zu können.

Weiterhin sieht die Erfindung ein Radio-Rundfunk-System vor, welches einen Basis-Sender und eine Vielzahl von Empfangs modulen aufweist, wobei jedes Modul einen Kondensator als Energiequelle beinhaltet sowie eine Gleichrichter-Ladungs schaltung für den Kondensator, wobei die Energie für diese Schaltung von den Modul-Empfangsantennen kommt.

Somit muß ein drahtloses Display-Modul für ein "elektroni sches Regal" vier Bedingungen erfüllen:

1. Zwei-Wege-Kommunikation
2. lange Lebensdauer der Batterien (3 bis 5 Jahre)
3. minimale Fehlerraten und
4. geringe Kosten.

Um alle vier Bedingungen gleichzeitig zu erfüllen, bedarf es einiger Kompromisse.

1. Um niedrige Fehlerraten und eine Zwei-Wege-Kommunikation zu erreichen, wird ein System mit Phasenmodulation be nutzt. Dies hat zwar eine komplexe Schaltung bedingt, um das analoge Signal zu codieren und zu decodieren, wobei die Schaltung eine phasenstarre Schleife oder eine qua dratische Struktur aufweist, sowie mehrere Verstärker und codierende und decodierende Schaltungstechnik.

Ein zweiter wichtiger Bereich ist der, daß während es mit einiger Schwierigkeit möglich ist, eine Ein-Weg-Ver bindung von der Basis-Station zum Modul zu schaffen, das Rückkehrsignal vom Modul zur Basis-Station eine größere Herausforderung darstellt. Der Energieverbrauch jeder CMOS-Anordnung ist infolge der kapazitiven Entladung groß; somit wächst mit dem Anwachsen der Treiberfrequenz für den Empfang auch der Energieverbrauch. Trotzdem wird die Effizienz für feste Übertragung bei abnehmender Über tragungsfrequenz sehr gering.

Diese Probleme werden durch die Erfindung verringert, indem ein System benutzt wird, das eine einzige Phase codiert, und eine spezielle Referenzträgerfrequenz be nutzt. Diese Referenzträgerfrequenz beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform 132 kHz und ist anfänglich aktiviert, um die Übertragung von der Basis-Station in einer Einhüllenden mit vorbestimmter Länge zu bilden. Das Modul nimmt die 132 kHz Trägerfrequenz und teilt sie durch 2, indem es einen konventionellen Flip-Flop benutzt, um eine interne 66 kHz-Referenz zu schaffen. Die Basis- Station kann dann digitale Daten übertragen durch die Phasenverschiebung einer zweiten 66 kHz-Trägerfrequenz, welche ebenfalls von der Referenzfrequenz abgeleitet ist. Das Modul macht einen direkten Vergleich mit dem durch 2 dividierten 132 kHz-Signal, um ein moduliertes digitales Ausgangssignal zu erhalten.

Wenn das Modul zurücksendet, benutzt es wieder das 132 kHz-Signal als Referenz und bildet eine 66 kHz-Träger frequenz. Diese 66 kHz-Trägerfrequenz ist phasenmoduliert, um die digitalen Daten zu codieren. Das vom Modul über tragene Signal wird innerhalb der Einhüllenden des Refe renzsignals übertragen und zwar eine vorbestimmte Periode nachdem die Daten von der Basisstation empfangen worden sind. Das hat für die Basisstation den Vorteil, daß sie mit großer Genauigkeit die Frequenz und den zeitlichen Verlauf des Rückkehrsignals kennt. Das macht es möglich, akzeptable Daten trotz eines kleinen Signal-Rausch-Verhältnisses mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit zu extrahieren.

Beschreibung der Zeichnungen

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden beispielhaft im folgenden beschrieben mit Bezug auf die bei gefügten diagrammartigen Zeichnungen, wobei

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine typische Einrichtung eines Teils eines Ladens darstellt, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut ist,

Fig. 2 ein Querschnitt durch eine Regaleinheit nach Fig. 1 ist, um das übertrieben dargestellte elektromagne tische Feld zu zeigen, das erhalten wird;

Fig. 3 einen Frontaufriß des Regal-Moduls gemäß der Erfindung zeigt, wobei eine der im Innern angeordneten Kompo nenten gestrichelt dargestellt ist,

Fig. 4 ein schematisches Diagramm der Schaltung eines der Module ist,

Fig. 5a-5e die Funksignale darstellen, die von den Modulen empfangen werden sowie die digitalen Signale, die daraus für den Betrieb des Moduls erzeugt werden,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Formats des binären Prozeßwortes ist, welches zum Modul gesendet wird;

Fig. 7a-7e die Übertragung von Basisstations-Daten zum Modul und umgekehrt darstellen, innerhalb einer ein Re ferenzsignal bildenden Einhüllenden;

Fig. 8 eine Vorrichtung zur Entdeckung der besten Phasenbe ziehung zum Senden und Empfangen für jedes Modul dar stellt;

Fig. 9 die Zeichnung eines typischen Diagramms der verschie denen Sende-Empfangs-Phasen-Beziehungen im Modulator und im Detektor in der Basisstation ist;

Fig. 10 ein detaillierteres, schematisches Schaltungsdiagramm der in Fig. 4 dargestellten "Pipper"-Schaltung ist;

Fig. 11 ein detaillierteres, schematisches Schaltungsdiagramm der Decoder-Schaltung von Fig. 4 ist;

Fig. 12 ein detaillierteres, schematisches Schaltungsdiagramm der Codier-Schaltung von Fig. 4 ist;

Fig. 13 ein detaillierteres Schaltungsdiagramm der "SYNC LOGIC" Schaltung von Fig. 4 ist;

Fig. 14 ein detaillierteres Schaltungsdiagramm der Phasen- Detektor/Modulator-Schaltung von Fig. 4 ist; und

Fig. 15 ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung ist, die die Batterie der Schaltung aus Fig. 4 ersetzt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Erfindung wird insbesondere in ihrer Verwendung in einem Selbstbedienungs-Lebensmittelgeschäft beschrieben, insbeson dere vom Supermarkt-Typ, in dem typischerweise ungefähr 5 000 bis 10 000 verschiedene Waren verkauft werden, deren jeweilige Preise klar und positiv identifiziert werden müs sen, wobei man diesen Preis auf schnelle Weise ändern können muß, oft sofort, um saisonale Änderungen etc. in Großhand lungspreisen zu berücksichtigen, und um die Marktstrategie des Geschäfts erfüllen zu können.

Es ist trotzdem klar, daß die Erfindung auch auf andere Ge schäftstypen anwendbar ist, etwa auf Bekleidungsgeschäfte und Warenhäuser sowie auf gänzlich unterschiedliche In stallationstypen, wie Fabrikanlagen, Warenhäuser und Ver teilungszentren, Ausstellungs- und Tagungszentren, sowie für die Gestelle für Geräte und Lagerung in Erzeugerbetrie ben.

Fig. 1 stellt einen Teil eines typischen Ladengeschäfts dar, welcher aus einer Vielzahl von parallel nebeneinander auf gestellten Mehrfach-Regal-Einheiten 10 besteht, von denen jede eine Vielzahl von Regalen 12 aufweist, auf deren Front leisten nach oben geneigt eine Vielzahl von in Längsrichtung angeordneten Regal-Einheit-Modulen 14 angebracht ist, eines für jede Einzelware, deren Preis angezeigt werden soll. Das Geschäft beinhaltet auch eine Vielzahl von Registrierkas sen 16, von denen jede eine Preisanzeige aufweist, die mit Hilfe eines Scanners den Bar-Code lesen kann, der mittler weile fast überall einen integralen Bestandteil der Waren etiketten bildet, und diesen anzeigen und im Kassenre gister ablegen kann. Die Stationen 16 werden in typischer Weise von einem ladeneigenen Hauptrechner gesteuert und überwacht, zu dem von einem Zentralbüro die Informationen über eine Telefonverbindung 20 geleitet werden können, oder durch eine direkte Eingabe per Tastatur, Eprom, Band oder Floppy Disc, was im Ermessen des Fachmannes steht. Diese Informationen werden auch von dem Hauptrechner 18 zu einem Systemrechner 22 geleitet (der auch seinen eigenen Eingang 23 haben kann), welcher mit einem Basis-Stations- Sender/Empfänger (24) verbunden ist. Die Rechner und die Basis-Station zwischen ihnen speichern die für das Geschäft erforderlichen Informationen in Verbindung mit den verkauf ten Waren, wie

a) den identifizierenden Bar-Code,
b) den aktuellen Warenpreis,
c) Informationen über die vorhergehende Preisgeschichte,
d) Einzelheiten über einen Sonderangebotspreis, damit dieser am Tage zur bestimmten Zeit angeboten werden kann,
e) den korrespondierenden Einheitspreis,
f) die Örtlichkeiten der Laufgänge, der Regale und Regal positionen,
g) die Anzahl der Verblendungen an den Regalen,
h) die Menge einer Standardeinheit für das Neuordnen,
i) die Liste von Wörtern, die jedes Modul auf Kommando reproduzieren kann, und
j) das Programm, das auf den Modulen anzuzeigende Ankündi gungen bewirkt, wie "zum Verkauf", "15% weniger", etc. und die Zeiten, zu denen diese angezeigt werden sollen.

In dieser Vorrichtung ist die Basis-Station 24 ein Sender einer phasenmodulierten Radio-Frequenz, dessen Ausgang über Schalter 26 gespeist wird, die von der Station 24 über eine separate Steuerleitung 27 gesteuert werden, die zu den par allelen Segmenten 28 der im Laden angeordneten Rundfunk antenne führt, wobei die Antenne so angeordnet ist, daß die parallelen Rahmenebenen der Segmente horizontal sind. Jedes unmittelbar nebeneinanderliegende Paar von Schaltern steuert das Antennensegment zwischen ihnen. Jedes von diesen Seg menten verfügt über zwei horizontale, Leistung übertragende Leitungen des entsprechenden horizontalen Rahmens, welcher entlang den entsprechenden oben angeordneten Oberflächen der beiden miteinander in Verbindung stehenden Reihen der Metallregaleinheiten 10 verlaufen, so daß jede elektromagne tisch zu seiner entsprechenden Einheit gekoppelt ist.

Mit solch einer Anordnung und den verwendeten Frequenzen ist die Übertragung im Prinzip nahfeldinduktiv und die prakti sche Reichweite jedes Antennenelements ist nicht viel größer als ihre eigene Dimension, die über die Regaleinheit hinaus geht.

Die Schalter 26 erlauben die Auswahl des oder der Antennen elemente, die zu jeder Zeit stromführend sein müssen, um die Erregung der Module 14, die nicht angesprochen sind, zu vermeiden,wodurch deren unnötiges Betreiben und unnöti ger Energieaufwand vermieden werden, wie es aus der Be schreibung weiter unten klar wird. In dieser Ausführung sind die Verbindungen zu den Antennensegmenten mit 25 be zeichnet und durch den Raum oberhalb der Ladendecke verlegt, was nach unten führende Teile 30 erfordert, aber sie können auch durch den Fußboden und an den Stirnseiten der Regal einheiten emporverlegt sein.

Die Regaleinheiten 10 eines solchen Ladens sind wegen der hohen zu tragenden Lasten fast alle aus dünnem Stahlblech und es wurde unerwarteterweise gefunden, daß bei der Fre quenz, bei der das System vorzugsweise betrieben wird, was in Einzelheiten weiter unten beschrieben wird, indem man einen Teil des Antennensegments 28 in genügend engen Kontakt mit der Metallstruktur bringt, so daß es mit dieser elektromagnetisch gekoppelt ist, stark anwachsende lokale Strahlungsfelder an den äußeren Längskanten der Regale resultieren, an denen die Module 14 angeordnet sind, wie es durch die gestrichelten Linien 32 in Fig. 2 angedeutet ist. So wurden in einer Versuchsanordnung Spannungen, die am Ort des Moduls gemessen wurden, im Bereich von 0,5 bis 3 Volt erwartet, aber stattdessen wurden Spannungen im Bereich von 1 bis 9 Volt erhalten und darüber hinaus waren die Spannungen an den niedrigen Regalen, die weiter von den Antennen entfernt sind, höher als an den höheren Re galen.

Die Beschreibung der Fig. 3

Ein erfindungsgemäßes, am Regal angeordnetes Modul besteht aus einem Kunststoffkästchen 34, welches im wesentlichen rechteckig ist, wie man es im Grundriß und im Aufriß sieht, wobei die Frontpartie des Kästchens eine recht eckige Öffnung 36 aufweist, hinter der eine LCD-Anzeige 38 angeordnet ist, welche die erforderlichen Informationen anzeigen kann bei ausreichender Versorgung der Komponent segmente mit Energie. Ein Etikett ist an der Frontseite angeordnet, dessen oberer Teil die Warenidentifikation ent hält, während der untere Teil den korrespondierenden Bar- Code trägt und Instruktionen für die Betätigung eines sichtbaren Druckknopfes 40 für den Preis der Wareneinheit. Die Art der Betätigung des Druckknopfes 40 ist genauer in unserer US-PS 46 03 495 beschrieben, während eine bevorzugte Methode zum Anbringen des Moduls an der Regalkante in der US-Anmeldung 7 32 114 beschrieben ist, deren Offenbarungen hier durch die Angabe der Referenzen aufgenommen werden.

Hinter dem Etikett sind am Modul zwei "versteckte" Druckknöpfe 42 und 44 angeordnet, von denen der eine oberhalb und der andere unterhalb des sichtbaren Knopfes 40 angeordnet ist, wobei diese versteckten Druckknöpfe während der normalen Geschäftszeit in gewöhnlicher Weise nicht aktiviert sind, um eine zufällige Betätigung, z.B. durch die Berührung des Moduls durch ein Kind, zu verhindern. Die Funktionen und die Betätigung dieser beiden verborgenen Knöpfe, wenn sie aktiviert sind, wird weiter unten beschrie ben. Das Kästchen 34 trägt auch eine Sende-Empfangsrahmen antennenspule 46 mit niedriger Impedanz, niedriger Güte Q, die über einen Luftkern verfügt und mit ihrer Rahmenebene parallel zur Frontseite des Kästchens angeordnet ist und mit ihren längeren Seiten parallel zur Frontseite des Käst chens.

Das Kästchen weist ferner eine Empfangsantennenspule 48 mit einem Ferritkern, einer höheren Güte Q und höherer Im pedanz auf, welche mit der Rahmenebene in einem rechten Winkel zur Vorderseite des Kästchens und somit in einem rechten Winkel zur Ebene der Spule 46 steht; in dieser Ausführung ist ihre längere Rahmenseite auch parallel zur längeren Kästchenkante. Der Rahmen ist so zentral wie mög lich angeordnet und durch die relativ orthogonale Stellung ist die Kopplung zwischen den Antennen auf ein Minimum reduziert. Man erkennt aus Fig. 2, daß die Module unter einem Winkel geneigt zur Vertikalen auf den Regalkanten angeordnet sind, so daß die Rahmenebenen der beiden An tennen 46 und 48 nicht orthogonal zu denen der Rahmenanten nensegmente 28 sind, sondern unter einem Winkel mit diesem geneigt, was notwendig ist, wenn die Kopplung zwischen ihnen gut sein soll. Überraschenderweise wurde gefunden, daß die elektromagnetische Kopplung in Abhängigkeit von diesem Winkel stark anwächst, als wenn das Feld geneigt wäre, so daß die Übertragungs-Effizienz von den beiden Spulen zur Ladenantenne anwächst bei einer minimalen Kopp lung zwischen den Spulen selbst.

Jedes Modul enthält auch eine Schaltungsplatine, die in Fig. 3 nicht, in Fig. 4 aber schematisch dargestellt ist.

Die Energie für jedes Modul kommt von einer Energiequel le 15, die in diesem Beispiel eine Lithiumbatterie von 0,2 Ah Kapazität ist, die über eine potentielle Betriebs dauer von etwa 3 bis 5 Jahren bei der erfindungsgemäßen Schaltung verfügt. Angesichts der Tatsache, daß ein typi scher Einzelhandelsladen mindestens 5 000 Module enthält, wird von der Industrie eine Verlängerung der Lebensdauer der Batterie gewünscht, da Batteriewechsel bei derart vielen Modulen eine zeitaufwendige und kostenträchtige Arbeit ist. Die Art, in der die erfindungsgemäße Schaltung eine derartig verlängerte Regallebenszeit mit einer sol chen Batterie erreicht, wird unten beschrieben.

Der Basis-Stations-Sender sendet ein erstes Referenzträ gersignal der Frequenz N, welches in der vorliegenden Ausführungsform 132 kHz beträgt, wobei die Frequenz durch Herunterteilung von einem kristall-gesteuerten Oszillator bestimmt wird, um die gewünschte Stabilität zu erhalten. Das vorbereitete Modul wird mit Energie versorgt, um ein Signal zu empfangen, wie es unten be schrieben wird; dieses Signal wird von der kleineren Fer ritantenne 48 empfangen, von dem Verstärker 52 verstärkt und geteilt durch eine natürliche Zahl n, welche im vor liegenden Beispiel 2 ist, und zwar vom Teiler 54, um ein Demodulations- oder Überlagerungssignal von 66 kHz Frequenz (N/n) zu erhalten, welches einer Schaltung 56 zuge führt wird, welche unten genauer beschrieben wird, und wel che alternativ als Zwei-Phasen-Detektor oder als Modulator arbeiten kann. Das Teiler-Ausgangssignal wird auch als Taktsignal benutzt,und zu diesem Zweck wird es einem "Pipper" 58, einem Teiler 60 und einem Decoder 62 zuge führt. Der Sender überträgt auch ein Informationen ent haltendes Signal, welches weiter unten ebenfalls ge nauer beschrieben wird, welches aus einem zweiten Trä gersignal von 66 kHz besteht, welches ebenfalls von demselben Kristall-Standard kommt, phasenmoduliert ist durch ein codiertes digitales Signal, wobei dieses zweite modulierte Trägersignal im Modul von der größeren Luft-Kern-Antenne 46 empfangen wird und der Schaltung 56, die wie ein Phasendetektor ausgebildet ist, zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Zwei-Phasen-Detektors ist ein Informationen enthaltendes, codiertes, digitales Impulssignal, wobei die Pulse, die positiv oder negativ bezogen auf Erde sind, aus der Demodulation des zweiten modulierten Trägersignals von der Antenne 46 resultie ren, wobei das geteilte Signal vom Teiler 54 als Demodu lations-Referenz benutzt wird. Dieses digitale Ausgangs signal wird einem Schmalbandfilter und einer Verstärkungs schaltung 66 zugeführt, indem es wie gewünscht geformt wird und unerwünschte Frequenzkomponenten (wie die 132 kHz Harmonischen) entfernt werden. In diesem Beispiel wird ein Frequenzbandfilter von 3 kHz benutzt.

Eine Ferrit-Kern-Spule 48 mit hohem Q wird für die Refe renz-Frequenzantenne bevorzugt, da sie relativ unempfind lich für die Effekte durch das Umgebungsrauschen ist, welches im besonderen Fall eines Lebensmittelladens mit der starken Beleuchtungsanlage, den Kühlaggregaten und der Klimaanlage relativ groß ist, insbesondere gegenüber den Wirkungen von "Zacken", die auf andere Weise unerwünschte Frequenz- und Phasenwechsel verursachen.

Auf der anderen Seite bevorzugt man eine Luft-Kern-Spule mit niedrigem Q für die Empfangs/Sende-Antenne 46, insbe sondere wenn sie zum Senden dient, da mehr Leistung als von einer Ferritantenne abgestrahlt werden kann, und die Bandbreite des Empfängers kann größer sein, die es er laubt, höhere BAUD-Raten zu benutzen.

Die Fig. 5a bis 5e zeigen eine Folge von Signalen begin nend mit dem von den Antennen empfangenen und nachfolgend das vom Phasendetektor 56 erhaltene. Somit zeigt Fig. 5a ein typisches erstes 132 kHz-Träger-Signal, welches von der Antenne 48 empfangen wird und Fig. 5b zeigt das re sultierende geteilte Demodulations-Referenz-Signal vom Teiler 54. Fig. 5c zeigt ein typisches phasenmoduliertes Signal, welches von der Antenne 46 erhalten wird, welches zwei Phasenübergänge bei X und Y aufweist. Das Signal in Fig. 5d ist das Ausgangssignal des Phasendetektors, wel ches aus der Detektion, wenn man das Referenz-Frequenz- Signal 5 b benutzt, resultiert; in Fig. 5e ist das resul tierende Signal nach Glättung und Filterung dargestellt, welches aus positiven und negativen Impulsen um die 0 Volt-Linie 0 V besteht.

Da alle folgenden Schaltungen vom binären, digitalen Typ sind, ist der Wert es hohen Pulses "1", während der des niedrigen Pulses "0" ist.

Der Informationsgehalt, der zu den Modulen übertragen wer den muß, ist relativ begrenzt und man hat gefunden, daß es hinreichend ist, mit einem 32-Binär-Betriebswort zu arbeiten, wie in Fig. 6 dargestellt, welches in acht 4-Bit-Einzelwörter N 4 bis N 11 unterteilt wird. Dem Wort gehen drei Password-Einzelworte N 1 bis N 3 voraus und es endet mit zwei Synchronisierungs-Einzelwörtern N 12 und N 13, deren Funktion unten beschrieben wird. Das erste Daten-Einzelwort N 4 des Wortes bedeutet für das Modul den Instruktionsbeginn, während das zweite Einzelwort N 5 eine Instruktionsmodifikation des Instruktionsbe ginns ist, wobei die beiden Instruktionen miteinander verbunden werden, um das Modul von der Handlung zu unter richten, die vorzunehmen ist mit den Daten-Einzelwörtern N 6 bis N 9. Die letzten beiden Einzelwörter N 10 und N 11 sind beide für die Dateneinzelwörter zusätzlich Kon trollsummen-verschlüsselt; die relativ lange Kontroll summenverschlüsselung wird benötigt, um die Genauigkeit der Daten unter den schwierigen Bedingungen, unter denen die Module arbeiten, zu gewährleisten. Das Komplement wird benötigt, um zu gewährleisten, daß eine positive Ant wort in jedem Fall erhalten wird, so daß immer eine "1" detektiert wird, um die Zweideutigkeit auszuschließen, die entsteht, wenn keine Antwort erhalten wird, was auf einem Modulfehler beruht.

Ein weiteres Sicherheitsniveau wird erreicht durch Codieren der digitalen Signale am Sender und durch Decodieren im Modul und umgekehrt, wenn das Modul gerade sendet, wobei es z.B. Zwei-Phasen-Markierungs- oder Zwischenraum-Verschlüsse lung benutzt. Da das System in keiner Weise zeitkritisch ist, kann ein konservatives Codier-System verwendet werden trotz der Tatsache, daß dadurch die Übertragungsgeschwin digkeit halbiert wird. Derartige Codierungen von digitalen Daten werden z.B. auf den Seiten 384 bis 395 sowie 535 bis 536 in "Introduction to Communication Systems", F. G. Stemier, veröffentlicht 1982 von Addison Wesley, Redding Mass, beschrieben. An der Basis-Station wird der Codier- und der Decodiervorgang in die Software des steuernden Mikroprozes sors eingeschlossen. Das Codiersystem bei dieser Ausführungs form ist so gewählt, daß beim Codieren sowohl die "0" als auch die "1" Pulse erzeugt wird mit Übergängen an den Enden entsprechender Bit-Periode, während eine "1" zusätzlich aus dem Übergang in der Mitte der Bit-Periode resultiert und umgekehrt beim Decodieren. Ein konservatives Verschlüsseln des Types hat die Vorteile, daß es eine mittlere Spannung gleich 0 ergibt, was sicherer ist als eines, das eine mitt lere positive oder negative Spannung ergibt, welche schwanken und vielleicht den Verlust von Daten verursachen kann und daß es eine eingebaute Uhr schafft, die es leichter macht, die codierten und die nicht codierten Bits der originalen Daten zu synchronisieren. Es wurde in der Praxis als wichtig empfunden, daß das benutzte Verschlüsselungssystem polaritäts unempfindlich ist, so daß Anfangsbedingungen der verwendeten Schaltungen die Gültigkeit der Daten nicht berühren.

Zurückkommend auf Fig. 4: Die Gesamtkontrolle des Systems wird von einem Mikroprozessor-Chip 68 aufrechterhalten, der ein Standard-Chip, wie in einer Digitaluhr, sein kann, wobei solch ein Chip bereits neben seinem Mikroprozessor und der inneren Uhr die Register für die Steuerung der LCD-Anzeige 38 beinhaltet, die einer gewöhnlichen LCD-Uhrenanzeige ent spricht; dabei wird die Steuerung durch die Verbindung 70 mit den notwendigen Daten ausgeführt, die in vielen Spei cherregistern im Chip gespeichert sind. Z.B. werden die Da ten für den Einzelwarenpreis, der gewöhnlich immer angezeigt werden muß, in dem Register gespeichert, welches normaler weise immer frei ist, während die korrespondierenden Daten für die Anzeige des Einzelpreises in einem anderen der Re gister gespeichert sind, welches frei ist, um Information des Einzelwarenpreises auf der Anzeige über dem Käufer wie der aufzunehmen, der den sichtbaren Knopf 40 drückt, wobei der Knopf mit dem Uhrenchip über ein entsprechendes Regi ster 72 verbunden ist. Der Chip kann auch Programmregister beinhalten, in etwa drei, welche so programmiert werden kön nen, daß der Chip die Display Register in einer vorgeschrie benen Folge abfragen kann, so daß individuelle Wörter in diesen Registern in einer Folge angezeigt werden können, so daß jedes Programm eine entsprechende Nachricht veran laßt, die aus den in den Registern vorliegenden Wörtern ge bildet wird, indem eine spezielle Ankündigung zum Adressie ren des besonderen Programmregisters vorgesehen ist. Solch ein Chip kann z.B. bis zu 14 Anzeigeregister aufweisen,von denen der kleinste 16 Bits Kapazität aufweist, mit den vier Führungsbits, die für Anzeigeinstruktionen benötigt werden, wahrend die verbleibenden 12 Bits für die Anzeigendaten verwendet werden; der Chip kann auch aus etwa vier Mainte nance-Registern geringerer Kapazität bestehen, z.B. 8 oder 4 Bits, welche für andere Funktionen als die oben beschrie benen benutzt werden können. Eine andere wichtige Funktion des Mikroprozessor-Chips 68 ist es, eine stark reduzierte Einschaltdauer für die Radiofrequenzteile des Moduls vor zusehen, wie etwa für die Verstärker 52 und 66, welche einen relativ hohen Energieverbrauch haben. Der Chip soll ein programmierbares An- und Aus-Register beinhalten und das im Chip verwendete weist eine 16-Bit-Kapazität auf, wo bei die ersten vier Bits gebraucht werden, um die Länge der Einschaltzeit und die verbleibenden zwölf, um die Länge der Abschaltzeit festzulegen. Somit schaltet der Chip die RF-Schaltungen kontinuierlich für eine Periode von 0,5 Sekun den an und wenn kein erstes Referenzträgersignal während dieser Periode empfangen wurde, schaltet er diese wieder für eine viel längere Periode, typischerweise 10 Sekunden, aus, was eine Einschaltdauer von 20 s ergibt. Solange wie das erste Trägersignal detektiert wird, wie es oben be schrieben wurde, verbleibt der Chip in der Einschaltstellung, bis die Referenz für die "RF-An"-Zeit endet, welche in die ser Ausführungsform von 0,5 Sekunden Dauer ist. Ein der artiger Zyklus wird gewöhnlich die Batterielebensdauer um einen Faktor von ungefähr 2 verlängern, da jedes Modul nur in einem sehr kleinen Bruchteil der Gesamtzeit arbeitet, jedoch muß der Mikroprozessor-Chip selbst und andere Teile der Schaltung während der gesamten Zeit mit Energie ver sorgt werden.

Die Basisstation wird gewöhnlich immer mit Energie versorgt werden, jedoch im Ruhestadium, bis sie veranlaßt wird, an eines oder mehrere Module zu senden, worauf das erste Re ferenzträgersignal für mindestens 10 1/2 Sekunden gesendet wird, um sicherzugehen, daß die Sendung während der "An- Phase" aller Einschaltzyklen der Module geschieht; am Ende dieser Übertragung sind daher alle Module im Zustand "an". Das erste Trägersignal wird dann abgeschaltet für eine Periode von ungefähr 50 Millisekunden, was zu kurz ist, daß die Module abschalten, und beide, die erste Referenz und die zweiten modulierten Trägersignale werden nun simul tan gesendet. Dies erlaubt es, das erste Trägersignal da zu zu benutzen, die übertragenen Daten und die vom Modul empfangenen Daten miteinander zu verknüpfen, wie es unten beschrieben wird.

Wir kommen wieder auf Fig. 4 zurück: Man sieht die RF-Teile des Moduls, welche durch das Uhren-Chip-Signal von "RF Pow er On" aktiviert werden, sowie von dem Referenzträger- Signal und dem modulierten Trägersignal, welche während dieser Periode empfangen werden, wobei das Ausgangssignal des Verstärkers 66 dem Pipper 58 vom "REC DATA"-Terminal zum "REC DATA"-Terminal geleitet wird und das Uhrensignal vom Teiler 54 zur "66 kHz-Uhr". Der Pipper erzeugt einen Ausgangspuls oder "Pip" jedesmal, wenn es einen Zustands wechsel in den empfangenen Daten gibt und diese werden von ihrem "Pips"-Terminal zu dem "Pips"-Terminal des Decoders 62 geleitet, welcher die bi-phasen-codierten Daten zu normalen Binärcode-Daten decodiert. Somit entscheidet der Decoder, welcher auch das 66-kHz-Uhrensignal empfängt, ob ein Pip in der Mitte der Zeitperiode geschieht, und wenn das so ist, eine 1 erzeugt und wenn nicht, eine 0 erzeugt. Das decodierte Binärsignal ist vom Terminal "DEC DATA OUT" zum Terminal "INPUT" eines 4-Bit-Schieberegisters 74 geleitet, in welchem das Signal schiebt, während die Daten in dem Register vom Terminal "D OUT" zum Terminal "D IN" der "SYNC LOGIC"-Schaltung 76 geleitet werden. Wenn von der "SYNC LOGIC"-Schaltung 76 Synchronität zwischen den ersten Password-Einzelwörtern N 1- N 3 detektiert wurde, und nach einer Verzögerung von einem Einzelwort, wird ein "LATCH DATA" Signal von diesem Terminal der Schaltung 76 zu dem "LATCH" Terminal einer 4-Bit-Verriegelung 78 ge sandt, und die nachfolgenden Dateneinzelwörter N 4 bis N 11 werden aufeinanderfolgend vom Terminal "D OUT" zum Terminal "D IN" in der Verriegelung verriegelt, und über einen 3-Zustands-Puffer 80 zu einem "4-Bit-Daten" Terminal des Mikroprozessorchips zum Gebrauch DAT geleitet. Drei-Zustands puffer werden benötigt, da die Daten in beiden Richtungen zu und vom Mikroprozessor bewegt werden. Das Password N 1- N 3 wird für alle Module dasselbe sein und wird benutzt, um sicherzustellen, daß das Modul nicht versucht, auf un echte Daten zu antworten; drei Einzelwörter werden als zu sätzliche Sicherheit benötigt; typischerweise wird das Wort eine einzige dreiziffrige Zahl sein, wobei die erste von ihnen gewöhnlich die Null sein wird. Die erste Über tragung oder die ersten Übertragungen zum Chip 68 haben in den Instruktions- und Einzeldatenwörtern N 4 bis N 11 eine identifizierende Anweisung oder Anweisungen für das Modul, das gerade angesprochen ist; wenn der Chip 68 ent deckt, daß er gerade angesprochen ist, wird er in die Lage versetzt, weitere Daten zu empfangen und diese in die Register zu schreiben, während wenn er keinen Identifizie rer detektiert, er ruhig bleibt und die weiteren Daten, die er von den Puffern empfängt, ignoriert. Wie es klar wird, ist es wesentlich für eine korrekte Arbeitsweise, daß das Referenzträgersignal präsent ist; es wird von einem Teiler 60 detektiert, welcher ein 1/16 Uhrensignal (4125 Hz) vom Terminal Q 3 zum korrespondierenden Terminal Q 3 des "SYNC LOGIC" 76 sendet; die "SYNC LOGIC" Schaltung zählt die Anzahl der Zyklen, die in einer Zeitperiode, die durch dieses Uhrensignal festgesetzt ist, empfangen werden, und, wenn genügend gezählt sind, zu realisieren, daß dieses das verlangte Trägersignal ist, sendet es ein "Trägersignal erkannt"-Signal zum entsprechenden Mikroprozessor-Chip- Terminal, wohingegen der Uhrenchip ein "Empfang möglich"- Signal zum "SYNC LOGIC<< zurückgibt. Das "Trägersignal er kannt"-Signal wird auch benutzt als Rücksetzsignal für das Schieberegister 74 und die Verriegelung 78. Das "SYNC LOGIC" kennzeichnet den Chip 68 während der Detektion des erforderlichen Passwords N 1 bis N 3 durch die "Data ready"-Verbindung und zwar alle 4 Bits synchron mit dem Verriegeln der Daten im Verriegler, so daß er bereit ist, die gebrauchten Daten zu empfangen. Bei Abschluß des Empfangs jedes der 4 Bits wird das "Data ready"-Signal vom Mikroprozessor-Chip aufgehoben, indem die "Data ac cepted"-Verbindung gepulst wird.

Wenn das Referenzträgersignal abgebrochen wird, bricht auch das Trägererkennungssignal zum Chip 68 ab und eine Abschaltzeitperiode beginnt, die gewöhnlich die gleiche Länge hat wie die Anschaltzeit und durch dasselbe Register erzeugt wird, wobei nach dieser Zeit die RF-Schaltungen abgeschaltet werden, bis eine neue Anschaltperiode von 10 Sekunden verstreicht. D.h., daß Anweisungen zum Modul mit einer schnelleren Rate übertragen werden müssen als diese Abschaltzeitperiode. Ein System, wie es soeben schon beschrieben worden ist, mit Modulen, die von je einer Bat terie betrieben werden, von denen jedes von einem Rundfunk sender individuell angesprochen werden kann, so daß keine Verkabelung nötig ist, ist schon von großem Wert in Bezug auf den Installationstyp, auf den es gerichtet ist. Gewöhn lich ist einiges nötig, um sicherzustellen, daß die Daten sicher empfangen worden sind, und Systeme hierzu werden im folgenden beschrieben. Wie dem auch sei, ist der Wert des Systems noch größer, wenn vorgesehen ist, daß die Mo dule taugliche Informationen zurück zur Basisstation und den Geschäftscomputer senden. Z.B. ist es dann für das Personal, welches die Regale auffüllt, möglich, den Gang zwischen den Regalen entlangzugehen und sofort nach einer optischen Inspektion einer Ware die Identität dieser Ware zurückzusenden, sowie die Regallokalisierung und die Menge, die für das Wiederauffüllen benötigt wird. All dieses ist auszuführen, wenn möglich ohne die Batterie lebenszeit mehr als nötig zu verkürzen, so daß das ge wünschte Ziel einer drei bis fünf Jahre betragenden Le benszeit oder noch länger erreicht wird. Die Art und Weise, in welcher dieses in der erfindungsgemäßen Ausfüh rungsform erreicht wird, wird nach einer weiteren Beschrei bung des Protokolls beschrieben, welches benutzt wird, um die Daten zum Modul zu senden.

Wie oben bereits angedeutet, bringt die Betreibung eines Radiofrequenzrundfunksystems gemäß der Erfindung zwei ver schiedene schwere Probleme mit sich, nämlich die extrem geräuschvolle Umgebung, in der das System, was von Natur aus ein Niederleistungssystem ist, arbeiten muß, und der Bedarf nach extrem langlebigen Batterien, was einen extrem niedrigen Energieverbrauch impliziert. Die Leistung der Basisstation kann natürlich so groß wie nötig gemacht wer den, wobei nur relativ geringe zusätzliche Kosten notwendig sind. Daher wurde ein phasenmoduliertes System ausgewählt, weil es von Natur aus eine hohe Geräuschtoleranz aufweist, und die digitale Codierung der übermittelten Daten wurden ausgewählt wegen der Niedrigleistung-Digital-Schaltungs elemente, die benutzt werden können, um solche Daten zu manipulieren. Die Codierung der übertragenen digitalen Signale in beide Richtungen bringt ein anderes Sicherheits niveau für die aufeinanderfolgende akkurate Detektion der Daten mit sich. Das konventionelle Verfahren des Demodu lierens von phasenmodulierten Signalen ist es, im Detektor eine phasenstarre Rahmenantenne zu benutzen, jedoch besteht in der sehr geräuschvollen Umgebung die Gefahr, daß die Rahmenantenne auf Nebeninterferenzen anspricht, anstatt auf das Signal, oder bei dem Umgebungsgeräusch so lange braucht, um auf das Signal anzusprechen, daß die Datenübertragung unmöglich lang wird, auch wenn eine schnelle Übertragung gewöhnlich nicht unbedingt notwendig ist. Eine phasenstarre Rahmenantenne müßte daher in dauerndem Betrieb sein und könnte nicht in dem Zyklus betrieben werden, wie er oben beschrieben wurde, und würde zusätzlich einen genau ge steuerten Oszillator benötigen, was einen bemerkenswerten Energieverbrauch in jedem Modul mit sich bringt. Z.B. be nötigt eine Schaltung mit einer solchen Rahmenantenne einen Betriebsstrom von ungefähr 50 Mikroampere, welcher verglichen werden kann mit dem mittleren Verbrauch von ungefähr 5 µA, die mit dem beschriebenen Modul erzielt werden, indem der Chip 68 einen Betriebsstrom in der Größenordnung von 3 bis 5 µA benötigt. Der Bedarf nach einer solchen Rahmenantenne wird vermieden durch die er findungsgemäße Vorrichtung, die eine Referenzfrequenz benötigt, welche durch die Basisstation erzeugt und im Modul geteilt wird, um die Demodulationsreferenz für das Datenträgersignal mit niedriger Frequenz zu erhalten.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung, welcher zu einem niedri geren Energieverbrauch führt, ist die Wahl einer Betriebs frequenz von 10 bis 500 kHz. Der Energieverbrauch von digi talen Bausteinen wie solchen vom CMOS-Typ, die gewöhnlich wegen ihrer niedrigen Kosten und ihres niedrigen Energie verbrauchs benutzt werden, ist direkt proportional zur Zahl der Schaltvorgänge, die für die Operation benötigt werden, und die gewählten geringen Geschwindigkeiten sind vollkommen ausreichend für die relativ langsame Datenüber tragung, die benötigt wird. Rundfunksignale in diesem Frequenzbereich sind von Natur aus kurzreichweitig, so daß mit der Benutzung einer Segmentantenne der Energieverbrauch reduziert wird, weil nur eine spezielle Gruppe von Modulen angesprochen werden kann, und die nicht gewünschten Module empfangen keine Daten, die sie nur ignorieren, wenn sie nicht an sie gerichtet sind. Die niedrige Frequenz erleich tert auch die elektromagnetische Kopplung an die Metall regaleinheiten wie oben beschrieben, was auch die effektive Reichweite jedes Antennensegments begrenzt. Bei viel höheren Frequenzen besteht die größere Möglichkeit der Phasenver schiebung wegen der verschiedenen Abstände der Module von der Ladenantenne, obwohl das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems wie oben beschrieben kompensiert werden kann. Der Anfangsanweisung von der Basisstation gehen Steuersignale zu den benötigten Schaltern 27 voraus, um die entsprechen den Antennensegmente anzuschalten, daher sind die Schalter alle zurückgestellt, um am Ende der Übertragung zu öffnen. Trotzdem gibt es auch Anwendungen der Erfindung, in denen eine solch lange Batterielebensdauer und eine einge schränkte Reichweite nicht erforderlich sind, und in diesen Fällen kann die benutzte Frequenz wesentlich höher sein, z.B. bis zu 50 MHz.

Wir kommen nun zu den Fig. 7a bis 7e. Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezüglich der Bekämpfung der geräuschvollen Umgebung liegt darin, daß die Daten von der Basisstation in Form von diskreten Worten übertragen werden, die von einer Referenz-Einhüllenden der Referenzfrequenzübertragung eingerahmt sind. Wenn dann das Modul angewiesen wird, zu rück zur Basisstation zu senden, dann ist jedes Datenwort, welches vom Modul übertragen wird, ebenfalls von der Re ferenz-Einhüllenden eingerahmt, die die Anweisung enthält; zusätzlich ist das Modul-Datenwort exakt innerhalb der Referenzeinhüllenden lokalisiert, so daß die Basisstation korrespondierend präzise Informationen darüber hat, zu welcher Startzeit das Modul das Wort gesendet hat, und somit kann die Basisstation die Vorderflanke des Wortes leichter detektieren, sogar bei erheblichem Geräusch, und die korre spondierenden Daten akkurat lesen. Fig. 7a stellt die Re ferenzeinhüllende des 132-KHz-Referenzsignals dar, welches vom Basisstationssender erzeugt wird als Antwort auf die Anweisungen vom steuernden Mikroprozessor, die Dauer oder Länge der Einhüllenden, welche wie unten beschrieben fest gelegt wird. Der Empfang der Einhüllenden durch das Modul erzeugt das Träger-Erkennungssignal (Fig. 7b) vom "SYNC LOGIC" 76 mit einer leichten Übertragungsverzögerung (in der Größenordnung von 2 ms in dieser Ausführungsform) zwischen der entsprechenden vorderen und hinteren Flanke durch das System, und dieses Signal wird gefolgt von dem Signal "Empfang möglich" vom Chip 76, wieder mit einer ge ringen Systemverzögerung. Der Chip empfängt das von der Basisstation übermittelte Wort (Fig. 7c) und man wird sehen, daß wegen der Systemverzögerungen ein Teil des ersten Teil wortes N 1 nicht empfangen werden kann; deswegen wird eine sehr großzügig bemessene Password-Anweisung, die aus drei Einzelwörtern besteht, benötigt, wobei das erste Teilwort gewöhnlich Null sein wird, so daß dessen Verlust nicht ins Gewicht fällt. Das Signal "Empfang möglich" bricht ab oder schließt am Ende des Wortes und kann während des Wortes irgendwann während N 12 auftreten; das Empfangs signal ist durch den "SYNC LOGIC" synchronisiert, um am Ende von N 12 zu enden. Ein sehr großzügig bemessenes Summenkontrollelement, welches aus zwei Einzelwörtern besteht, nämlich N 10 bis N 11, ist wegen der vergrößerten Sicherheit vorgesehen. Die von der Basis gesendete Anweisung N 4- N 11 kann so sein, daß keine spezifische Antwort vom Modul erwartet wird; z.B. können einfach ein neuer Einzelwarenpreis und ein Einheitspreis in den entsprechenden Registern abge legt werden. Man zieht es gewöhnlich vor, doch irgend eine Antwort zu erhalten, und wenn es nur eine Empfangsbe stätigung vom Mikroprozessor-Chip ist, daß die Daten empfan gen und eingegeben sind, und das erfindungsgemäße System erlaubt eine schnelle Versicherung, daß die Daten vom Steuercomputer empfangen worden sind. Wird eine solche Empfangsbescheinigung von der Basisstation nicht empfangen, dann kann sie so programmiert sein,
das Wort definiert oft zu wiederholen, eventuell dann noch einmal sooft nach einem oder mehreren Intervallen; wenn nach einer bestimmten Anzahl von Versuchen keine Empfangsbestätigung eingegangen ist, wird der Rechner von der nichteingegangenen Antwort unter richtet und wird anzeigen, daß das nichtanwortende Modul vom Servicepersonal einer Untersuchung unterzogen wird. Die Re ferenzrahmen werden ebenfalls eine genau festgesetzte Periode später übermittelt, wobei die Periode genügend lang ist, um sicherzustellen, daß das etwas langsam arbeitende Modul die notwendige Handlung vollbringen kann; in dieser Ausführungsform ist die bevorzugte Periode 100 Millisekunden lang. Eine typi sche Anweisung, die eine Antwort verlangt, die mehr als eine Empfangsbescheinigung ist, ist es, den Inhalt eines Wartungs registers auszulesen, welches von einem Angestellten mit Infor mationen über die benötigte Menge der aufzufüllenden Waren versehen worden ist.

Das Signal "Empfang möglich" endet wie oben beschrieben und das "Sync Logic" 76 synchronisiert dieses Signal mit der ab fallenden Flanke des Einzelwortes N 12 und berechnet eine präzise Periode T 1 für die Übertragung beim Beginn des Modul übertragungswortes n 1- n 6. Dieses wird von einem Teiler 60, einem Decoder 62, einem Codierer 82 und Zählern in der "Sync Logic" 76 fortlaufend gemacht, wobei das "Sync Logic" Vierbitperioden mit der niedrigeren Übertragungs-Baud-Rate zählt, bis eine Grenze erreicht ist, ab der eine Übertragung möglich ist, woraufhin mit der aufsteigenden Flanke der näch sten Vierbitperiode die Übertragung beginnt. Der Phasende dektor Modulator 56, betrieben als Modulator überträgt codier te Nullen, die aus den Daten links in dem Schieberegister stammen, wobei es Nullen sein müssen, weil der "Pipper" so lange nicht arbeitet, bis er gültige Daten für die Übertra gung empfängt, welche mit der aufsteigenden Flanke der besag ten nächsten Vierbitperiode beginnt. Das Signal "Übertragung möglich" (Fig. 7e) umfaßt die Periode, die für das Modulüber tragungswort benötigt wird, um es vom Modul zu übertragen. Wie oben beschrieben besitzt die Basisstation natürlich die Information bezüglich der Dauer der Einzelwörter N 1- N 11 der übertragenen Anweisung und durch Zufügung der bekannten Periode T 1 auch die Information bezüglich der genauen Empfangs zeit der aufsteigenden Flanke des Einzelworts n 1 der Modul übertragung. Das Signal "Übertragung möglich" ist so kurz wie möglich gemacht, um Energie zu sparen.

Die Länge der Periode T 1 ist so gewählt, daß der Mikropro zessorchip diverse Berechnungen ausführen kann, die benötigt werden, bevor die korrespondierende Übertragungs information ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausgestaltung der Erfindung besteht das Modulübertragungswort aus 24 Bits welches wiederum aus einer 16 Bit und vier Einzelwörter langen Anweisung n 1- n 4 besteht und einem acht Bit und zwei Einzelwörter langen Summenprüfungskomplement n 5 und n 6. Wiederum wird im Hinblick auf die geräuschvolle Umgebung und die geringere Leistung der Modulübertragung die BAUD- Rate für die Modulübertragung viel kleiner gemacht als für die mit viel höherer Leistung arbeitende Basisstationsüber tragung, um das effektive Signal-Rausch-Verhältnis zu stei gern, und in dieser Ausführungsform beträgt die Modulüber tragungsrate 258 BAUD, während die Basisstationsübertragungs rate 1375 BAUD beträgt.

Das Signal "Übertragung möglich" wird von dem "XMIT" Terminal des "Sync Logic" zu dem entsprechenden Terminal des Codierers 82 und zum Phasendedektor und Modulator 56 gesandt, wobei der letztere von dem Signal geschaltet wird, um als Modulator des 66 kHz Signals zu dienen, welches er vom Teiler 54 empfangen hat. Die Daten, die übertragen werden sollen, gehen von dem "4-BITS DATA" Terminal des Chips 68 direkt zum Schieberregister 74 und zwar bei "DINS", wo sie von den "Sync Logic" 76 ge zählt werden; jedesmal wenn ein 4-Bit Einzelwort gezählt wor den ist, unterrichtet die Logik 76 den Chip 68 über die Ver bindung "DATA READY" so daß das nächste Einzelwort empfangen werden kann, und instruiert das Schieberregister über "LOAD S/R" (send/receive) und "S/R CLOCK", das Einzelwort zu über tragen und zwar jeweils ein Bit (das signifikanteste Bit) und zwar zu einem Codierer, welcher in den Bi-Phasencode codiert. Das codierte Signal geht vom "XMIT DATA" Terminal zum entspre chenden Terminal der Schaltung 56, welcher es in ein 66 kHz Trägersignal umwandelt und das resultierende phasenmodulierte Signal zur Antenne 46 sendet, von wo es drahtlos zur Basis station übertragen wird.

Jeder der beiden verborgenen Knöpfe 42 und 44 ist mit einem entsprechenden Register S 4 und 86 des Chips 6 S verbunden und kann für verschiedene Funktionen benutzt werden, da diese Register vom Geschäftscomputer instruiert werden, z.B. kann wie oben beschrieben eines der Wartungsregister des Chips be nutzt werden, um die benötigte Wiederauffüllmenge aufzunehmen und zwar für die Ware, auf die es sich bezieht. Wenn das ver langt wird, können die beiden Knöpfe durch die Register be zeichnet werden, bzw. den Wert, der in diesem Register aufge nommen worden ist, zu erhöhen oder zu senken, so daß der gefor derte Wert verfügbar ist, wenn aufeinanderfolgend der Chip vom Geschäftscomputer instruiert wird, ihn vom gespeicherten Wert zu unterrichten. Wenn die entsprechende Funktion zugewiesen worden ist, können die Knöpfe dazu benutzt werden, das entspre chende Register zu leeren oder aufzufüllen, oder sie können mit Hilfe eines bestimmten Codes beim Knopfdrücken den Computer in struieren, daß z.B. eine bestimmte Ware in den Regalen ausver kauft ist.

Eine der praktischen Schwierigkeiten, die mit einem System verbunden sind, welches als unitäres Netz funktioniert, ist die, daß es viele verschiedene Individuen innerhalb eines Ge schäftes gibt, die verschiedene Teile des Geschäfts zur selben Zeit zu überwachen haben. Z.B. können in einem typischen Super markt bis zu 10-15 Angestellte verantwortlich für verschie dene Regalgänge sein. Angestellter 1 möchte gerne seinen/ihren Gang in einer Weise betreiben, daß die Module das Lagerinventar anzeigen. Ein zweiter Angestellter möchte gerne neue Ware or dern. Angestellter 3 möchte die Anzahl an Einzelwaren anzeigen, um zu überprüfen, ob sie in Übereinstimmung mit einem revid ierten Geschäftsplan (Planogramm) steht, usw. Eine Lösung könnte sein, daß sich alle Angestellten an eine Computerauf sichtsperson wenden, oder man könnte sie lehren, wie man den Computer benutzt; aber dies ist nicht sehr praktisch.

Daher sind gemäß der Erfindung im Geschäft an verschiedenen Stellen leicht zugänglich für das Personal eine Anzahl von Modulen aufgestellt, die keinem spezifischen Produkt zugeord net sind, sondern statt dessen vom Personal benutzt werden können, zum Geschäftscomputer Informationen wie gewünscht zu übertragen. Der beste Ort für eine solches Modul ist in einem Regal und zwar dort an einer passenden Stelle; da das Modul auch dem Publikum zugänglich ist, ist es wünschenswert, daß ein spezifischer Sicherheitscode für die Betätigung des sichtbaren Knopfes 40 erforderlich ist, bevor das Modul Zugang zum Compu ter haben kann, oder bevor die verborgenen Knöpfe aktiviert worden sind. Diese unabhängigen Module können vom Computer in regelmäßigen Abständen abgefragt werden, z.B. alle 30 Sekunden, um zu entscheiden, welche Tätigkeit oder Information der Bedie nungsmann benötigt, wenn der Sicherheitscode eingegeben ist. Z.B. kann durch das Eingeben eines vorher bestimmten Codes von Knopfdrücken mit dem sichtbaren und /oder den verborgenen Knöp fen der Computer instruiert werden, den speziellen Regalgang in den gewünschten Modus zu versetzen (z.B. Neubestellung, ver fügbarer Bestand, etc.), so daß der Bedienungsmann nun entlang des Ganges gehen kann, wobei er jedes der festen Module be dient, um die entsprechende Information zum Basisstationscompu ter zu übermitteln. Der bevorzugte Modus einer solchen Opera tion für den Bedienungsmann ist der, den Geschäftscomputer zu instruieren, um alle angeschlossenen Module in den Stand zu ver setzen, die gewünschte Information mit Hilfe eines Knopfcodes zu empfangen, welcher über irgendeinen der Knöpfe oder jede Kombination dieser Knöpfe eingegeben werden kann. Der Bedie nungsmann bewegt sich entlang des Ganges oder des Regals, in dem er jedes Modul betätigt, und zwar jedes mit Hilfe eines vorbestimmten Knopfdruckprotokolls, um die gewünschte Informa tion einzugeben. Wenn das ausgeführt ist, kann das Modusmodul dann betrieben werden, um den Computer zu instruieren, daß die Module bereit und verfügbar sind für die Informationen, die wiederaufgefunden werden sollen.

Ein anderes Problem, welches durch das System angesprochen und gelindert wird, resultiert aus den Herstellungszwängen bei der Herstellung einer Vorrichtung, die genügend kosteneffektiv für industriellen Einsatz ist, insbesondere für eine Industrie mit einer geringen Gewinnspanne wie der Lebensmitteleinzelhandel. Die Antennenspulen müssen so genau wie möglich auf die Arbeits frequenz abgestimmt werden, insbesondere die Spule 48 mit hohem Q, aber das kann teuer werden, da man ausgeklügelte Wickel maschinen und/oder Komponenten mit geringen Toleranzen (und somit auch teure Komponenten) benötigt, weil man abstimmbare Kerne und Komponenten benutzt. Die Spule 48 kann daher eine Re sonanzfrequenz haben, welche bis zu +/- 1 kHz vom geforderten Wert abliegt. Der Aufbau der Schaltplatte, insbesondere die Verbindung der Antennen, kann resultieren aus den Wechseln in der Phasenantwort der angeschlossenen Module, welche von Modul zu Modul differiert. Die Anordnung des Moduls bezüglich der Geschäftsantenne, die Position auf dem Metallregal und auch die Frage, ob die zusammengefaßten Einzelwaren in metallischen oder nichtmetallischen Containern sind, kann ihre Antwort beein flussen. Das Problem ist gelindert durch das System, welches schematisch in der Fig. 8 dargestellt wird, wobei jedes Modul 14 zuerst an seinem Bedienungsort montiert wird bevor die Be dienungsdaten zu ihm übermittelt werden und dann wird von der Basisstation 24 ein Standardsignal übertragen, mit einer als Nullphase bezeichneten Phase, wobei das Signal das Modul in struiert, mit einem Rücksignal zu antworten; die Spannung des Rücksignals, welches an der Basisstation über ihren Detektor 24 a empfangen wird, wird gemessen und aufgenommen ebenfalls mit einer als Nullphase bezeichneten Phase. Diese Übertragung wird wiederholt, während die Phase des Detektors an der Basis station in gleichen diskreten Schritten um 180 Grad ge wechselt wird und zwar durch einen Phasenwechsler 24 b; es wurde in der Praxis gefunden, daß es sinnvoll ist, die Phase in dieser Art und Weise in acht gleichen Schritten von 22 1/2 Grad zu wechseln. Die acht Werte, die heraus kommen, sind als Grundlinie der Tabelle in Fig. 9 auf gezeichnet. Die Phase des übertragenen Signals wird um den gleichen Schritt (d.h. 22 1/2 Grad) mit Hilfe des Phasenwechslers 24 c gewechselt, welcher mit dem Übertra gungsmodulator 24 d zusammenarbeitet, wonach die Phase des Detektors wieder in acht Schritten um 180 Grad ge dreht wird und die Resultate aufgezeichnet werden. Diese Prozedur wird solange wiederholt, bis die Phase des übermittelten Standard-Signals auch in acht Schritten um 180 Grad gedreht wurde. In der Praxis wird dieses Wechseln und das Aufnehmen mit Hilfe der Steuerung eines Programms im Geschäftscomputer durchgeführt. Ein typisches Diagramm der 64 Resultate, die auf diese Weise erhalten werden, ist in Fig. 9 dargestellt, wobei ein Sternchen eine Gut-Kombination darstellt, ein Kreuz eine Kombination, in welcher einige Datenfehler auftauchten und damit eliminiert werden muß, und ein Punkt zeigt eine unbrauchbare Kombination. Eine der brauchbaren Kombina tionen, vorzugsweise eine unter einer Anzahl von neben einanderliegenden hohen Werten, wird dann ausgewählt und in den Computer programmiert, so daß es in dem entspre chenden Modul während jeder Zusammenarbeit dieses mit dem Computer benutzt werden kann. Man kann daher sehen, daß eine beträchtliche Toleranz in dem System erreichbar ist, wenn es betrieben wird, um ganz weite Toleranzen in dieser elektrischen Charakteristik der Modulschaltung auszugleichen.

Fig. 10: Die Pipperschaltung 58 in dieser Ausführungs form arbeitet als 2-Bitschieberegister, wobei es aus zwei Flip- Flops 88 und 90 besteht, welche von ihrem Empfangsdaten terminal und dem 66 kHz Taktterminal versorgt werden, wobei die Flip-Flops sowohl Takt- als auch inverse Takteingangs signale für ihren Betrieb benötigen. Die Flip-Flops werden wie oben beschrieben aktiviert nach dem Empfang eines Signals im Empfangsterminal, wobei ihre Ausgangssignale einem exklusi ven OR Gatter 92 zugeführt werden, welches das Ausgangssignal erzeugt, das dem Decoder zugeführt wird. Wenn also die emp fangenen Daten einen Zustandswechsel von 1 nach 0 oder von 0 nach 1 aufweisen, wird der Übergang im durch die Flip-Flops geformten Schieberegister geschoben, und dort gibt es dann eine Differenz zwischen den Zuständen von 88 und 90 wie sie dem Gatter 92 zugeführt worden sind. Wenn eine solche Differenz auftaucht, wird vom Gatter ein Ausgangspuls erzeugt und beim "PIPS" Terminal herausgeführt.

Fig. 11: In der Decoderschaltung 62 können die kurzen Impulse, die von der "Pipper" Schaltung 58 am "PIPS" Terminal empfangen werden, von zwei Kategorien sein, nämlich zum einen Löschim pulse, welche am Ende jedes Übergangs erzeugt werden und zum anderen Datenimpulse, welche zwischen den Übergängen am Bitende erzeugt werden, die aufgrund ihrer Auftauchzeit dedektiert werden, um anzuzeigen, daß die Daten den Zustand "1" oder "hoch" aufweisen. Diese Impulse werden NAND Gattern 94 und 96 zugeführt, wobei das letztere das "Decoder Data Out"-Terminal über das NAND-Gatter 98, den Inverter 100 und das Flip-Flop 102 auf Null setzt, wobei das vorgesehene Gatter 9 S durch ein "RF ON" Signal aktiviert wird. Der andere Eingang des Gatters 94 wird vom Flip-Flop 104 versorgt, der durch das 66 kHz Signal vom Teiler 54 getaktet wird, wobei das Signal auf dem entspre chenden Terminal empfangen wird. Dieser Flip-Flop empfängt sei ne Eingangssignale am Terminal D von zwei in Serie geschalteten Flip-Flops 106 und 108, die durch das Q 4 Signal vom Teiler 60 mit einer 1/16 Taktrate getaktet werden (d.h. 4125 Hz mit einer Pulslänge von 242 Mikrosekunden); diese zählen die Eingangs pulse, und der Zustand des Ausgangs des Flip-Flops 108 ent scheidet darüber,ob der Impuls ein Lösch- oder Datenimpuls ist, der Ausgang des Flip-Flops 108 wird durch den Flip-Flop 104 versorgt, und es ist das Ausgangssignal des letzteren, welches zum Gatter 94 und zum NAND Gatter 110 geleitet wird, wobei der Zweck dieses Flip-Flop ist, sicherzustellen, daß die Pulse eine spezifische Länge aufweisen, in dieser Ausführungsform 15 Mik rosekunden. Der Ausgang des Gatters 94 versorgt das NAND Gatter 102, welches ebenfalls das "RF ON"-Signal empfängt und welches die Löschpulse erzeugt, die zum "RESET" Terminal geleitet wer den, und ebenso die Flip-Flops 106 und 108. Man kann sehen, daß die Schaltung fortwährend auf Null zurückgesetzt wird, immer wenn "RF ON" nicht an ist, was ebenfalls sicherstellt, daß die Schaltung nicht durch Geräusch aktiviert werden kann. Die Flip- Flops 106 und 108 zählen die Zeit vom vorhergehenden Löschim puls und die beiden NAND Gatter 96 und 110 führen einen Im puls, der von seiner zeitlichen Abfolge her ein Datenimpuls ist, zum Datenausgangsflip-flop 102. Der Ausgang Q 6 des Flip- Flops 108 wird im Codierer 82 benötigt und der Decoder läuft frei je nachdem ob er zum decodieren benutzt wird oder nicht. Inverter werden überall in dieser und in den anderen Schaltun gen benötigt, um die nötige Signalrichtung zu schaffen, wie es für Fachleute einleuchtend ist, und braucht daher nicht spe ziell abgehandelt zu werden. Auch kann das Signal, das für ei nen korrekten Betrieb benötigt wird, entweder das Signal selbst oder sein Komplement, (- B) sein, oder beide, wie es ebenfalls für Fachleute selbstverständlich ist und auch in diesem Fall keine spezifische Darstellung erfordert.

Codierschaltung nach Fig. 12: Die beiden Flip-Flops 114 und 116 weisen wieder einen Zwei-Zustands-Zähler auf, welcher von den Terminals Q 6 und Q 6-B des Decoders versorgt wird, welches ein Viertel der Eingangsfrequenz zum Codierer (d.h. 1031 Hz) be trägt, da die BAUD-Rate, mit der die Moduldaten übertragen wer den, geringer ist. Der Ausgangsflip-Flop 118 wird vom Ausgang des Flip-Flops 114 zweimal in der Übertragungsbitperiode ge taktet, und der Ausgang des Flip-Flops 116, welcher von den NAND-Gattern 120, 122 und 124 und durch das ausschließliche OR-Gatter 126 versorgt wird, stellt sicher, daß das Flip-Flop 108 am Ende einer Bitperiode kippt; es wird zweimal während der Bitperiode gekippt und, in der Mitte der Bitperiode, wenn das Flip-Flop 116 nicht gesetzt ist, entscheidet der Zustand des signifikantesten Bits, welches am Terminal MSB-SR vom Schieberegister 74 ankommt, ob es ein zusätzliches Kippen in der Periodenmitte gibt. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 116 wird ebenfalls vom Codierer am Terminal "SHIFT E" zum "Sync Logic" 76 und von da über "LOAD S/R" und "S/R CLOCK" weiterge leitet, um das Schieberegister zu sperren, während jedes Bit getaktet und codiert wird.

"Sync Logic" Schaltung der Fig. 13: Das 32-kHz-Taktsignal, das vom Chip 68 zur Verfügung gestellt wird, wird einer 5-Flip- Flop-Teiler-Kette 128-136 zugeführt, wobei das resultierende Rechtecksignal von 1 kHz vom letzten Flip-Flop 136 einen sech sten Flip-Flop 138 taktet. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 136 wird ebenfalls durch eine 3-Inverter-Kette 140-144 gelei tet, wobei eine einzige Inversion durchgeführt wird, und der mittlere der Inverter ein langsamer Inverter ist, um auch eine Zeitverzögerung in dem NAND-Gatter 146 zu erreichen, welches Pulse erzeugt, korrespondierend zur Anstiegsflanke jedes Pulses. Ein folgendes NAND-Gatter 148 wird durch das "RF ON"-Signal aktiviert und führt diese Pulse als Löschpulse zu einer Pulszählerkette, die aus Flipflops 150-156 besteht, wel che weiterhin das Q 3-Signal, das anfangs das erste Referenz signal mit einer Frequenz von 132 kHz war, zu einer Frequenz herunterzählt (0,6875 kHz), bei welcher es mit dem 1 kHz- Signal verglichen werden kann, welches vom Chiptaktgeber abgeleitet ist. Der Flipflop 138 ist daher der Detektor des Trägersignals und gibt sein Ausgangssignal einem entspre chenden Terminal. Zu gleicher Zeit öffnet es ein RS-Flip flop, welches aus den NAND-Gattern 158 und 160 gebildet wird und dazu benutzt wird, zu detektieren, ob die Passwordeinzelwörter N 1 bis N 3 gültig sind oder nicht (in dieser Ausführungsform 005), so daß die folgenden Da teneinzelwörter akzeptiert werden. Im Hexadezimalsystem wird die Zahl 5 als Zahl 0101 geschrieben und wenn diese Übereinstimmung von der Kombination eines NOR-Gatters 162 und eines NAND-Gatters 164 detektiert wird und in die Ter minals D (0), D (1), D (2) und D (3) eingespeist wird, wird der RS-Flipflop gesetzt und veranlaßt in diesem Zustand die drei Flipflops 166, 168 und 170 zu laufen. Die beiden Flipflops 166 und 168 zählen die vier Bits jedes Einzel wortes und versorgen den Flipflop 170 durch das NOR-Gatter 171, wobei der Flipflop für eine Ein-Bitverzögerung aus zeitlichen Gründen sorgt, wobei sein Ausgangssignal das "Einklink"-Signal ist und aus dem "Einklink"-Terminal herausgeht, um so das Einzelwort im Schieberregister einzu klinken. Das Einklinksignal setzt auch den Flipflop 172, welcher das "DATA READY" Signal zum Chip 68 gibt, welches an zeigt, daß die Daten in der Verriegelung 78 (Latch) fertig zum Ausgang aus der Verriegelung sind; dieser Flipflop wird durch den Chip mit Hilfe eines Eingangssignals am Terminal "DATA ACCEPTED" zurückgestellt, nachdem die Daten von ihm ge lesen worden sind. Das Verriegelungssignal von 170 taktet ebenfalls den Flipflop 174, welcher zusammen mit den NAND- Gattern 176-180 eine Schaltung umfaßt, die die Empfangsbe reitschaft mit der Verriegelung synchronisiert und sicher stellt, daß es zu einem geeigneten Zeitpunkt in dem Basis stationswort abbricht, nämlich am Ende des Einzelwortes N 12, wobei das zusätzliche Einzelwort N 13 vorgesehen ist als Redundanz. Das Übertragung-Bereit-Signal von Chip 68 wird einem NOR-Gatter 182 zugeführt und zwar mit diesem Synchroni sationssignal und wird zu dem "LOAD S/R"-Signal für das Schie beregister, um jedes Einzelwort von dem Register zum Codierer zu schieben. Das "SHIFT E" vom Codierer wird in das "Sync Logic" und durch das NOR-Gatter 184 zu dem Flipflop 170 ge leitet. Die zeitliche Abfolge der Periode T 1 (Fig. 7c) von der abfallenden Flanke des Dateneinzelwortes N 11 ist weiter oben beschrieben. Eine zweite kürzere Periode T 2 (Fig. 7e) zwischen der abfallenden Flanke von N 11 und dem Beginn der Übertragungsbereitschaft ist die Aufgabe des Mikroprozessor chips; das ist die Periode, während welcher der Mikroprozes sor seine Berechnungen ausführt und ist so genau bekannt wie die Periode T 1. In dieser Ausführungsform der Erfindung be trägt sie annäherungsweise 44 Millisekunden und ist ungefähr 2 Millisekunden kürzer als T 1. Fig. 14: Der Phasendedektor und Modulator 56 beinhaltet einen Taktkondensator 86, der parallel zur 66 kHz Spule 46 zwischen zwei Verbindungspunkten einer Brückenschaltung geschaltet ist, welche von vier Übertragungsgattern 188-194 gebildet wird, wobei die beiden anderen Verbindungspunkte zwischen Erde und "POWER ON" Terminal über das Übertragungsgatter 195 verschaltet sind. Die Gatter sind dabei so verschaltet, daß entweder das eine Paar 190/192 oder das Paar 188/194 leitend sind, so daß abhängig vom leitenden Paar das korrespondierende Ende der Spule geerdet ist und die Phase um 180 Grad gedreht ist. Das 66 kHz Signal wird einem ausschließlichen OR-Gatter zugeführt, welches auch das XMIT Datensignal vom Codierer 82 empfängt, welches im Empfangsmodus niedrig gehalten wird, während der Ausgang der gleiche ist wie der Eingang, nämlich das 66 kHz Signal multipliziert mit plus oder minus eins, welches auf die Brücke gegeben wird, um das phasenmodulierte 66 kHz Signal zu demodulieren, welches von der Antenne 46 empfangen wird. Die Schaltung beinhaltet weiterhin zwei andere Übertragungs gatter 198 und 200 und alle drei Gatter werden von dem XMIT ENABLE-Terminal gesteuert. Somit wird dieses Signal beim Emp fang ebenfalls niedrig gehalten, während die Vorrichtungen 196 und 200 entaktiviert werden und die Vorrichtung 198 akti viert wird, so daß das demodulierte Signal an der Verbindungs stelle 202 der Brücke dem Verstärker 66 zugeführt wird. Im Übertragungsmodus ist das XMIT ENABLE-Signal nunmehr hoch und die Gatter 196 und 200 sind aktiviert; das Gatter 198 ist entaktiviert, so daß der Verstärker 66 mit der Erde verbunden ist und zwar durch das Gatter 200, somit kann kein Signal mehr weitergeleitet werden. Das zu übertragende Wort wird im XMIT- Datenterminal eingespeist; wenn das Datensignal niedrig ist, ist das Ausgangssignal des ausschließlichen OR-Gatters 196 das selbe wie das Eingangssignal, nämlich wiederrum das 66 kHz Taktsignal; wenn das Datensignal hoch ist, ist das Ausgangs signal invertiert, so daß die Phase des Signals bei 202 modu liert wird in Übereinstimmung mit den Daten, und dieses Sig nal wird auf die Spule 46 gegeben, welche es in Resonanz ver setzt, und es zum entsprechenden Antennensegment überträgt. In der oben dargestellten Ausführungsform besteht die Energie quelle 50 für das Modul aus einer Lithiumbatterie, die eine Kapazität hat, die es ermöglicht den mittleren Strom, der von den Modulschaltungen gezogen wird und ungefähr 5 Mikroampere beträgt, für etwa 3-5 Jahre zu gewährleisten. Eine alterna tive Quelle ist in den Fig. 1 und 15 dargestellt, wobei diese Quelle aus einer Gleichrichterbrücke 204 besteht, die im Modul direkt mit der Antenne 48 verbunden ist und die so empfangene Energie einem großen Kondensator 206 zum Aufladen desselben zu geführt wird, dessen maximale Ladespannung durch eine Zener- Diode 208 begrenzt ist. Es ist nun möglich, kleine, relativ billige Kondensatoren mit einer Kapazität bis zu einem Farad zu bekommen, und solch ein Kondensator sorgt für einen Strom von 5 Mikroampere für eine Periode von ungefähr einer Woche, so daß genügend Leistung vorhanden ist, die Modul RAMs sogar bei Energieausfall aufrechtzuerhalten. Alternativ könnte der Kondensator durch eine wiederaufladbare Batterie ersetzt werden. Die Energie, die nötig ist, um die La deschaltung zu betätigen, könnte von dem Basisstationssender 24 zur Verfügung gestellt werden, aber statt dessen kann zu diesem Zweck ein spezieller Sender 210 vorgesehen sein, welcher vom Geschäftscomputer während der Perioden betrieben wird, während der die Module nicht benötigt werden. Obwohl die Kombination einer Luft-Kern- und einer Ferrit-Kern- Modul-Antenne beschrieben worden ist, ist es klar, daß beide Antennen auch nur vom Ferrittyp sein können; es wird nicht im mer bevorzugt, eine Luft-Kern-Antenne auch für das Referenzsig nal zu benutzen, aus den oben beschriebenen Gründen, und es wird schwierig, zwei große Luft-Kern-Antennen in einem kompak ten Modulkästchen unterzubringen, weil ja eine orthogonale An ordnung nötig ist. Die beiden Ferrit-Kern-Antennen können in einer L oder T Formation relativ zueinander angeordnet werden. Obwohl in den oben beschriebenen Systemen von Phasenmodulation gesprochen wurde, ist es auch möglich, eine Amplitudenmodulat ion des zweiten Trägersignals zu benutzen.

Claims

1. Radiorundfunksystem, welches einen Rundfunksender (24) umfaßt und mindestens einen Rundfunkempfänger (14), wel ches Einrichtungen am Sender zu Erzeugung eines ersten Trägersignals mit einer ersten Referenzfrequenz N und zum Senden dieses Trägersignals aufweist, gekennzeichnet durch
Einrichtungen am Sender zum Erzeugen eines zweiten Trä gersignals einer zweiten Frequenz N/n, welche von der ersten Referenzträgerfrequenz abgeleitet ist und Ein richtungen zur Modulation des zweiten Trägersignals gemäß der Information, die damit gesendet wird;
Einrichtungen am Empfänger zum Empfang des ersten Trä gersignals und zur Teilung dieses Signals durch den Di visor n, um ein korrespondierendes Demodulationssignal der Frequenz N/n zu erzeugen; und
einen Detektor 56 am Empfänger, welcher das zweite mo dulierte Trägersignal empfängt und es mit Hilfe des besagten Demodulationssignals demoduliert, um ein resultierendes Informationssignal zu erzeugen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz im Bereich zwischen 10 kHz und 500 kHz liegt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Divisor eine gerade ganze Zahl ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Divisor gleich 2 ist.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Trägersignal mit Hilfe eines digitalen Mo dulationssignals phasenmoduliert ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Trägersignal mit Hilfe eines kodierten binären digitalmodulierten Signals moduliert ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (34) auch empfangen kann und daß der Em pfänger (14) auch senden kann, wobei der Empfänger im Sendemodus die zweite Frequenz N/n zum Modulieren des gesendeten Rundfunksignals benötigt.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundfunksender ein Basissender (24) ist und ebenso ein Empfänger, und der Rundfunkempfänger ein Modulempfänger (14) und ebenso ein Sender ist, wobei die Trägerfrequenz am Basissender in Form von auf einanderfolgenden diskreten Einhüllenden erzeugt wird;
daß der Rundfunksender innerhalb der Einhüllenden ein Basisdatenwort (N 1 bis N 13) erzeugt, welches er über trägt und zwar mit der zweiten Frequenz;
daß Empfangseinrichtungen am Empfänger das Datenwort empfangen und als Antwort auf das Ende dieses Wortes eine Zeitperiode (T 1) erzeugen, welche zwischen das empfangene Basisdatenwort und ein von hier zu senden des Moduldatenwort eingeschoben wird;
daß Sendeeinrichtungen am Rundfunkempfänger das Modul datenwort am Ende der Zeitperiode und mit der zweiten Frequenz senden.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Basis- und Moduldatenwörter und die Zeitperioden so gewählt sind, daß das Modul- Datenwort mit den entsprechenden Referenzfrequenz- Einhüllenden endet, so daß beide Datenworte hierdurch eingerahmt sind.

10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundfunksender (24) im Empfängermodus die an steigende Flanke des Moduldatenworts detektiert und zwar am Ende der besagten Zeitperiode (T 1), welche der Beendi gung des Rundfunksender-Datenworts folgt unter Bezugnahme auf die Sendung des Basisdatenwortes und der Zeitperiode.

11. System zum Betreiben von Radiofrequenz empfangenden auf Regalen montierten Modulen (14) mit Hilfe von Signalen eines Rundfunksenders, gekennzeichnet durch:
mindestens eine Metallregaleinheit (10), welche eine Vielzahl von horizontalen Metallregalen (12) aufweist, von denen jedes über eine äußere longitudinale Kante verfügt;
eine Vielzahl von Radiofrequenz empfangenden Modulen (14), von denen jedes auf eine entsprechende äußere longitudinale Regalkante montiert ist;
einen Rundfunkradiosender (24) und eine Antenne (28), die die Radiosignale übertragen, damit sie von den Mo dulen empfangen werden und dadurch gekenn zeichnet, daß die Antenne (28) für jede Regal einheit ein Antennensegment aufweist, wobei das Segment auf der Oberfläche der entsprechenden Regaleinheit liegt und zwar parallel zur longitudinalen Regalkante der Ein heit, zur elektromagnetischen Kopplung mit der Einheit und zur Erzeugung einer korrespondierenden verstärkten Signalfeldstärke an den longitudinalen Regalkanten, welche von den dort anmontierten Modulen empfangen wird.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne ein magnetisches Übertragungsfeld in der vertikalen Ebene erzeugt.

13. System nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mit einer Frequenz im Bereich zwischen 10 kHz und 500 kHz sendet.

14. System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mit zwei Frequenzen sendet, von denen die eine halb so groß ist wie die andere.

15. Radiosendesystem, welches einen Basisrundfunksender/ Empfänger (24) und mindestens einen Modulrundfunkempfänger/ Sender (14) beinhaltet, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen am Basissender/Empfänger durch Erzeugung eines Referenzträgersignals in Form von aufeinanderfolgenden diskreten Einhüllenden mit vorbestimmter Länge;
Einrichtungen am Basissender/Empfänger zur Erzeugung eines Basisdatenwortes (N 1- N 13) innerhalb der Einhüllenden und Einrichtungen zum Senden des Basisdatenwortes zu dem Modul empfänger/Sender (14);
Einrichtungen im Modulempfänger/Sender (14) zum Empfang des Basisdatenwortes und als Antwort darauf zum Erzeugen einer Zeitperiode (T 1), welche zwischen das empfangene Basisdatenwort und ein Modulwort (n 1- n 6), welches über tragen werden soll, geschoben ist;
Einrichtungen im Modulsender/Empfänger zum Senden des Moduldatenwortes nach Beendigung der Zeitperiode.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Basis- und Modulwörter (N 1- N 13; n 1-n 6) und der Zeitperiode (T 1) so gewählt sind, daß das gesendete Modulwort (n 1- n 6) mit der Beendigung der korrespondierenden Einhüllenden endet.

17. System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Einhüllenden mit zwischen ihnen liegenden bestimmten minimalen Zeitperioden ge sendet werden.

18. System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzträgersignal-/Einhüllende vom Basis sender/Empfänger (24) getrennt von den von der Basis und dem Modul gesendeten Wörtern übertragen wird.

19. System nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Basis gesendete Wort aufeinanderfolgend Datenbits (N 1- N 9) enthält sowie Prüfbits (N 10, N 11), wobei der Zeitablauf der Zeitperiode an der abfallenden Flanke des letzten Datenbits (N 11) beginnt.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Basis gesendete Wort aufeinanderfolgende Passwordbits (N 1- N 3), Datenbits (N 4- N 9) und Prüfbits (N 10, N 11) aufweist.

21. System nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Modul gesendete Wort aufeinanderfolgende Datenbits (n 1- n 4) und Prüfbits (n 5, n 6) aufweist.

22. System nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Basis gesendete Wort mit einer ersten höheren BAUD-Rate und das vom Modul gesendete Wort mit einer zweiten kleineren BAUD-Rate gesendet wird.

23. System nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzträgersignal eine erste höhere Frequenz hat und die Basis- und Modul-Datenwörter mit einer zweiten geringeren Frequenz gesendet werden, welche von der ersten Frequenz abgeleitet ist.

24. Empfangsmodul in einem Radiorundfunksystem zum Empfang eines Referenzsignals einer ersten Frequenz und eines zweiten modulierten Datensignals einer Frequenz, die ein Vielfaches der Referenzfrequenz ist, gekennzeichnet durch:
einen Modulkörper (34);
eine erste Rahmenantennenspule (48) welche in den Modulkörper in einer entsprechenden ersten Ebene montiert ist; und
eine zweite Rahmenantennenspule (46), die in den Modulkörper in einer entsprechenden zweiten Ebene montiert ist, die orthogonal zur ersten Ebene ist.

25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rahmenantennenspule (48) für die Referenz frequenz vorgesehen ist, wobei die Spule über einen Ferritkern mit hoher Güte Q verfügt.

26. System nach den Ansprüchen 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rahmenantennenspule (46) für das modulier te Datensignal vorgesehen ist, wobei die Spule über einen Luftkern verfügt und eine geringe Güte Q aufweist und um den Modulkörper herumgewunden ist.

27. System nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ladenantenne (28) zum Senden und zum Empfangen von Signalen von wenigstens der zweiten Antenne hori zontal angeordnet ist und die erste (48) und zweite (46) Antenne zur Vertikalen geneigt ist.

28. Radiorundfunksystem, gekennzeichnet durch
einen Basissender/Empfänger (24) und eine Vielzahl von an den Regalen angeordneten Modul-Sendern/Empfängern (14), wobei jedes Modul enthält:
einen Mikroprozessor (68);
einen sichtbaren Knopf (40) zum Betätigen eines entspre chenden sichtbaren Registers (72) des Mikroprozessors;
mindestens einen verborgenen Knopf (42, 44), welcher ein entsprechendes verborgenes Register (84, 86) des Mikro prozessors betätigt; und den Mikroprozessor, welcher adressierbar ist, um den versteckten Knopf zu aktivieren, wobei durch die Betätigung des verborgenen Knopfes Daten in den Mikroprozessor eingegeben werden können.

29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul zwei verborgene Knöpfe (42, 44) aufweist, wobei jeder ein entsprechendes verborgenes Register (84, 86) betätigt, und wobei die Betätigung der beiden verborgenen Knöpfe entsprechend ein Register des Mikroprozessors auf füllt und leert.

30. System nach Anspruch 28 oder 29, gekennzeichnet durch Übertragungseinrichtungen (46, 56, 82) für die Übertragung von Daten von jedem Modul aus, die in den Mikroprozessor (68) durch den verborgenen Knopf bzw. die Knöpfe einge geben wurden.

31. System nach einen der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des sichtbaren Knopfes (40) in einer vor geschriebenen Codesequenz den verborgenen Knopf (42, 44) in die Lage versetzt, Daten in das Mikroprozessorregister einzugeben, und zwar entsprechend der Codesequenz.

32. Radiorundfunksystem, gekennzeichnet durch einen Basissender/Empfänger (24) und eine Vielzahl von an Regalen angebrachten Empfänger/Sender (14) Modulen von denen jedes Daten empfängt, die von der Basis gesen det werden, und wobei jedes Modul fähig ist, zur Basis zu senden, wobei weiterhin die Module für ein spezielles Einzelprodukt bezeichnet sind, das System jedoch auch zumindest ein Modusmodul (14) aufweist, welches für eine Gruppe von Einzelprodukten bezeichnet sowie für die Ein gabe von Daten adressierbar ist, die dieser Gruppe gemein sam sind.

33. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modusmodul enthält:
einen Mikroprozessor (68);
einen sichtbaren Knopf (40) zum Betätigen eines entspre chenden sichtbaren Registers (72) des Mikroprozessors;
mindestens einen verborgenen Knopf (42, 44) zum Betrei ben eines entsprechenden verborgenen Registers (84, 86) des Mikroprozessors; und
den Mikroprozessor, welcher adressierbar ist, um den ver borgenen Knopf zu aktivieren, wobei durch Betätigung des verborgenen Knopfes Daten in den Mikroprozessor einge geben werden können.

34. System nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modusmodul zwei verborgene Knöpfe (42, 44) aufweist, von denen jeder ein entsprechendes ver borgenes Register (84, 86) betätigt, und wobei die Betätigung der beiden verborgenen Knöpfe ein Register des Mikroprozessors entsprechend leert bzw. auffüllt.

35. System nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Basissender/Empfänger (24) das Modusmodul (14) in regelmäßigen Abständen abfragt, um Daten, die in das Modusmodul eingegeben worden sind, zu lesen.

36. System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten, die in das Modusmodul eingegeben sind, den Basissender/Empfänger (24) veranlassen, die angeschlossenen speziellen Produktmodule für die Dateneingabe in diese speziellen Produktmodule zu in struieren.

37. System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten, die in das Modusmodul eingegeben worden sind, den Basissender/Empfänger (24) veranlassen, die angeschlossenen speziellen Produktmodule zu veranlassen, Daten, die in die speziellen Produktmodule eingegeben worden sind, zur Basis zu senden.

38. Radiorundfunksystem gekennzeichnet durch einen Basissender (24) und einer Vielzahl von Modul empfängern (14), wobei jedes Modul einen Kondensator (206) als Energiequelle aufweist, sowie eine Gleichrichterlade schaltung (204) für den Kondensator, wobei die Energie für die Gleichrichterladeschaltung von der Antenne (48), die das vom Modul Gesendete empfängt, zur Verfügung ge stellt wird.

39. System nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine wiederaufladbare Batterie lädt.