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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein Überwachungssysteme
und Telemetrie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
ein System, das über
Personen Nachweis führt,
und zwar auf der Grundlage von Signalen, die in Zufallszeitintervallen von
Sendern gesendet werden, die von den Personen getragen werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Der Fachwelt ist ein Identifikationssystem bekannt,
das Transponder verwendet, die mit einem Kennungsempfänger in
Verbindung stehen. Beispielsweise offenbart das US-Patent 5491468,
das an Everett et al. erteilt ist, einen tragbaren Anhänger, der
Energie von einer Lesevorrichtung über eine magnetische Kopplung
zum Laden eines Speicherkondensators empfängt. Durch eine Entladung des
Kondensators wird eine Übertragungsschaltung
für codierte
Information während
eines kleinen Prozentsatzes des Arbeitszyklus gespeist. Es werden Übertragungen
vom tragbaren Anhänger
zu der Lesevorrichtung durchgeführt.
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Der Fachwelt ist außerdem ein
Identifikationssystem bekannt, das Transponder verwendet, die mit
einem Kennungsempfänger
in Verbindung stehen, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, daß mehr als
ein Transponder gleichzeitig mit gleicher Frequenz an den Empfänger sendet.
Die US-Patente 5302954, erteilt an Brooks et al., und 5153583, erteilt an
Murdoch, offenbaren eine Basisstation zum Anlegen eines Magnetfeldes
an eine Vielzahl von Transpondern. Jeder der Transponder bezieht
Energie vom Magnetfeld. Die Energie, die von einzelnen der Transponder
bezogen wird, ermöglicht
es, daß die einzelnen
Transponder Kennungscodes und/oder speziell gespeicherte oder andere
Information senden, um vom Basisstationsempfänger identifiziert zu werden.
Die Transponder können
eine oder mehrere Trägerfrequenzen
aus einer verfügbaren
Menge von Trägerfrequenzen
erzeugen. Somit können
viele Transponder, die gleichzeitig an die Basisstation senden,
unter Bedingungen identifiziert werden, wo gegenseitige Störungen normalerweise
die richtige Identifikation ausschließen würden. Ein Ruhezustand, in dem
einzelne der Transponder keine Signale übertragen, wird verwendet,
um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, daß mehr als ein Transponder Signale
mit der gleichen Frequenz sendet, wodurch sichergestellt wird, daß die richtige
Identifikation eines sendenden Transponders, erfolgt. Signale, die möglicherweise
verfälscht
oder gegenseitig beeinflußt
worden sind, können
vom Empfänger
ignoriert werden. Jeder Transponder kann sequentiell einen Identifizierungscode
auf einer beliebig gewählten Frequenz
senden, die aus einer verfügbaren
Menge von Trägerfrequenzen
gewählt
wird.
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Durch die Verwendung eines Ruhezustands und
von beliebig gewählten
Frequenzen kann die Wahrscheinlichkeit reduziert werden, daß mehr als ein
Transponder Signale mit gleicher Frequenz zur gleichen Zeit sendet.
Der Grad der Reduzierung, der durch diese Techniken erreicht wird,
ist jedoch begrenzt, da es beispielsweise aufgrund endlicher Empfänger- und/oder
Sender-Bandbreiten normalerweise eine beschränkte Anzahl von verfügbaren Frequenzbändern gibt.
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Es gibt viele Gelegenheiten, wo der
Ort und der Zustand von Personen an bestimmten Orten überwacht
werden müssen
oder sollten. Ein Beispiel für
einen solchen Ort ist ein Arbeitsplatz, wo nunmehr eine Überwachung
erfolgt, wo Beschäftigte
mit statisch-sensitiven elektronischen Komponenten arbeiten. Aufgrund
des besonderen Charakters dieser Arbeit müssen Beschäftigte elektrisch geerdet sein, normalerweise
unter Verwendung eines Armgelenkbandes, und Kontrolleure müssen prüfen, daß jeder Beschäftigte diese
notwendige Pflicht richtig erfüllt. Ein
weiteres Beispiel eines Ortes, wo Überwachung erfolgen muß, ist eine
Säuglingsstation,
wo in vielen Fällen
bewaffnete Sicherheitskräfte
patrouillieren müssen,
um vor Kindesentführung
zu schützen.
Eine gründliche
und aufmerksame Prüfung
kann daher zwar sehr wichtig sein, es besteht aber auch Klarheit darüber, daß Personalüberwachung
und Patrouillen für
diese Aufgaben sehr teuer sein können
und möglicherweise
nicht vollständig
mißbrauchsicher
sind, wenn Beschäftigte,
das für
die Durchführung
dieser Aufgaben verantwortlich ist, anderweitig beschäftigt ist.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung einer Wahrscheinlichkeit
bereitzustellen, mit der einzelne aus einer Vielzahl von Transpondern
Signale erfolgreich an einen Empfänger senden.
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Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nachweisführung über einzelne Personen aus einer Vielzahl
von Personen auf der Grundlage von Zufallseiten bereitzustellen,
die als Funktion eines vorgegebenen Zeitintervalls auftreten.
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Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Auftretens
eines vorgegebenen Ereignisses bereitzustellen, das bei irgendeiner
aus der Vielzahl von Personen auftritt oder von dieser ausgelöst wird,
und zur als Antwort darauf erfolgenden Meldung der Ermittlung des
Auftretens des vorgegebenen Ereignisses an einen Anwender.
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Es ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Endung,
mindestens einen Senderanhänger
bereitzustellen, der eine Verbindung mit mindestens einem Hauptsenderempfänger auslöst, um die Überwachung
mindestens einer Person durchzuführen.
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Es ist eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Überwachungssystem
bereitzustellen, bei dem eine Signalerzeugungsvorrichtung, die an
einem Träger
befestigt ist, überwacht
wird, um sicherzustellen, daß die
Vorrichtung tatsächlich
getragen wird.
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Es ist eine sechste Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Überwachungssystem
bereitzustellen, bei dem eine Signalerzeugungsvorrichtung bestätigen kann,
daß ein
Träger,
dessen Arbeitsplatz eine elektrische Erdung erfordert, richtig geerdet
ist.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden anhand der Lektüre der Zeichnungen und der
folgenden Beschreibung deutlich.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorstehenden und weitere Probleme werden
gelöst,
und die Aufgaben der Erfindung werden mit einem Verfahren zur Nachweisführung über einzelne
Personen aus einer Vielzahl von Personen auf der Grundlage von Zufallszeiten
und durch ein Zufallsintervall-Überwachungssenderempfängersystem
realisiert, das nach diesem Verfahren arbeitet. Das Verfahren weist
einen ersten Schritt auf, nämlich Senden
von Informationssignalen zu zufallsverteilten Zeiten von einer Vielzahl
von einzelnen Sendern (nachstehend auch als "Anhänger" bezeichnet), die jeweils
von einer entsprechenden Person zu tragen sind, an mindestens einen
Senderempfänger.
Die Zufallszeiten treten als Funktion eines vorgegebenen ersten
Zeitintervalls auf. Das erste vorgegebene Zeitintervall kann beispielsweise
von einem Anwender programmiert werden, der eine Anwenderschnittstelle
bedient, um Information in eine Steuereinrichtung eines der Sender
zur Vorgabe eines durchschnittlichen Zeitintervalls (nämlich des
ersten Zeitintervalls) einzugeben. Somit sendet der programmierte
Sender Informationssignale zu zufallsverteilten Zeiten, die chronologisch
auftreten und von denen einige durch Intervalle verschiedener Dauer
zeitlich beabstandet sind und die eine Funktion des ersten vorgegebenen Zeitintervalls
sind. Auf diese Weise kann eine allgemeine durchschnittliche Frequenz
(z. B. alle 5 min), mit der eine Routineüberwachung einer Person durchgeführt wird,
vorgegeben werden.
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Einzelne Sender sind von entsprechenden einzelnen
Personen, die zu überwachen
sind, zu tragen. Die Informationssignale, die von den einzelnen Sendern
gesendet werden, entsprechen der Frage, ob der Anhänger in
Gebrauch ist und somit getragen wird. Beispielsweise stellt ein
Informationssignal, das einer Person entspricht, Information dar,
die diese Person identifiziert.
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Jeder zumindest eine Senderempfänger empfängt Informationssignale
von zumindest einem aus der Vielzahl von Sendern. Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung weist, als Antwort auf den Empfang eines Informationssignals
in jedem mindestens einen Senderempfänger, ein nächster Schritt folgendes auf:
Weiterleiten des Signals vom Senderempfänger an mindesten einen Hauptsenderempfänger. Der
Hauptsenderempfänger übergibt
das Signal an eine zugeordnete Sicherheitsstation. In der Sicherheitsstation
ist Information gespeichert, die jeweils einem der Informationssignale
entspricht, die von der Vielzahl von Sendern übertragen werden und die daher
jeweils einer der Personen entspricht, die die Sender tragen. Ein
nächster
Schritt weist folgendes auf: in der Sicherheitsstation erfolgendes
Bestimmen, daß das
Informationssignal, das vom Hauptsenderempfänger empfangen wird, mindestens
einem Abschnitt der Information entspricht, die in der Sicherheitsstation
gespeichert ist. Nach dieser Bestimmung weist ein nächster Schritt
folgendes auf: Bestätigen,
daß die
Person, die dem empfangenen Informationssignal entspricht, die Ursache
dafür ist. Auf
diese Weise wird eine Routineüberwachung
von jeder Person auf der Grundlage von Zufallszeiten durchgeführt, die
eine Funktion des ersten vorgegebenen Zeitintervalls sind. Während die Überwachung durchgeführt wird,
wird angenommen, daß das
System in einem Konfidenzmodus arbeitet.
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Gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung treten einzelne der Zufallszeiten zufallsverteilt während entsprechender
einzelner von aufeinanderfolgend auftretenden vorbestimmten Zeitintervallen
auf.
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Gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung empfängt
ferner der mindestens eine Senderempfänger Informationssignale von
mindestens einem aus der Vielzahl von Sendern zumindest teilweise
in Abhängigkeit
von einer Position des Senderempfängers relativ zu der des mindestens
einen aus der Vielzahl von Sendern. Beispielweise kann sich ein
Senderempfänger
im gleichen Raum mit einer Anzahl von Sendern befinden, um die Übermittlung von
Informationssignalen von den Sendern an einen Hauptsenderempfänger weiterzuführen und
somit zu erleichtern. Für
den Fall, wo mindestens einer der Sender so positioniert ist, daß er effektiv
Informationssignale direkt an den Hauptsenderempfänger übertragen
kann, ohne die Signale an einen Senderempfänger leiten zu müssen, wird
kein weiterleitender Senderempfänger
verwendet. In einem solchen Fall werden die Informationssignale
direkt an den Hauptsenderempfänger übertragen,
der danach die Signale an die zugeordnete Sicherheitsstation weitergibt,
wobei der Schritt der Bestätigung
so durchgeführt
wird, wie oben beschrieben.
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Die Erfindung kann auch in einem
sogenannten "Alarm"-Betriebsmodus arbeiten, wobei ein Auftreten
oder Ausbleiben einer vorgegebenen Bedingung (z. B. Bewegung, Bewegungslosigkeit,
ein Sensor, der nicht getragen wird), die eine der überwachten
Personen betrifft, ermittelt wird und schließlich an die Sicherheitsstation
und an einen Anwender zur Überprüfung der
Ermittlung gemeldet wird. Entsprechend dem Modus der Erfindung ermittelt
ein Sensor, der mit einem Anhänger
gekoppelt ist, der von einer betreffenden Person getragen wird,
das Vorhandensein eines vorgegebenen Ereignisses. Als Antwort auf
die Ermittlung des Vorhandenseins des vorgegebenen Ereignisses sendet
der Anhänger
Informationssignale (Alarmsignale) an einen der Senderempfänger zu
zufallsverteilten Zeiten, die als Funktion eines zweiten vorgegebenen
Zeitintervalls auftreten. Das zweite Zeitintervall kann so vorgegeben sein,
daß es
dem Zeitintervall entspricht, das in der Beschreibung für das erste
Zeitintervall oben beschrieben ist. Chronologische Übertragungen
der Informationssignale auf der Grundlage des zweiten vorgegebenen
Zeitintervalls sind zeitlich getrennt als Funktion des zweiten Zeitintervalls,
wodurch die Ermittlung des vorgegebenen Ereignisses, das einem betreffenden
Objekt zustößt, angezeigt
wird. Solche Übertragungen
während
des Alarmmodus treten beispielsweise mit einer Rate (z. B. alle
10 Sekunden) auf, die größer ist
als die der Übertragungen,
die vom Anhänger
während
des Konfidenz(Routineüberwachungs-)Modus
durchgeführt
werden. Eine solche Erhöhung
der Rate der Übertragung
der Informationssignale wird schließlich von der Sicherheitsstation
erkannt. Daher werden die Station und schließlich ein Anwender über das
Auftreten der vorgegebenen Bedingung, die die spezifische Person
betrifft, benachrichtigt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Überwachungseinrichtung
sendet zusätzlich
zu den zufälligen Übertragungen
jeder Anhänger
auch Signale unter Verwendung einer Direktsequenz-Spreizspektrumtechnik.
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In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung führen
entfernt angeordnete Senderempfänger selbständig eine
Datenreduzierung durch, indem ermittelt wird, welche Information
an den Hauptempfänger überlagen
werden muß (z.
B. was sich im Überwachungs-
oder Alarmzustand geändert
hat). Der Hauptsenderempfänger
sendet Befehle an die entfernt angeordneten Senderempfänger, um
sie in bezug auf das Zurücksenden
von Überwachungs- und
Alarmzustandsignalen abzufragen. Daher betrifft die Information,
die von den entfernt angeordneten Senderempfängem an den Hauptsenderempfänger weitergegeben
wird, Änderungen
des Überwachungs-
oder Alarmzustand im Gegensatz zum vollständigen Überwachungszustand.
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Gemäß dem Verfahren der Endung
sendet jeder einzelne Sender Informationssignale unabhängig von
anderen Sendern, die auch überwacht
werden, wobei die Wahrscheinlichkeit, daß der mindestens eine Hauptsenderempfänger mehr
als ein Informationssignal gleichzeitig empfängt, begrenzt wird.
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In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird ein Empfangs/Sende-(RX/TX-)Anhänger bereitgestellt.
Der RX/TX-Anhänger
umfaßt
einen Senderabschnitt und einen Empfängerabschnitt. Der RX/TX-Anhänger sendet
Signale zu zufallsverteilten Zeiten, die als Funktion eines vorgegebenen
Zeitintervalls auftreten, auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben.
Der Senderabschnitt wird jedoch ausgeschaltet, nachdem ein erstes
der Signale gesendet ist, und danach wird der Empfängerabschnitt
für eine vorbestimmte
Zeitperiode eingeschaltet. Nachdem die vorbestimmte Zeitperiode
vergangen ist, wird der Senderabschnitt zum Senden eines zweiten
der Signale wieder eingeschaltet. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung reagiert ein Senderempfänger, der das erste der Signale
empfängt,
das vom RX/TX-Anhänger
gesendet wird, indem er die Frequenz des empfangenen Signals mißt und ein Antwortsignal
an den RX/TX-Anhänger
auf einer Frequenz sendet, die im wesentlichen gleich der gemessenen
Frequenz ist. Der Senderempfänger
sendet das Antwortsignal so ab, daß das Antwortsignal vom RX/TX-Anhänger in
der vorbestimmten Zeitperiode empfangen wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die oben ausgeführten und weitere Merkmale
der Erfindung sind in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung
klar ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen wird, wobei folgendes gezeigt wird:
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1 ist
eine Darstellung eines Zufallsüberwachungssystems,
das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist.
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2 stellt
ein Blockschaltbild eines Anhängers
dar, der nur sendet und der gemäß einer
Ausführungsform
des Zufallsintervallüberwachungssystems
gemäß 1 aufgebaut ist.
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3 stellt
einen Empfängerabschnitt
eines Empfängers
dar, der gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des Zufallsintervallüberwachungssystems
gemäß 1 aufgebaut ist.
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4a ist
eine Darstellung von sequentiell auftretenden, durchschnittlichen
Zeitintervallen, wobei während
jedes von ihnen ein Zufallszeitschlitz auftritt, in dem der Anhänger gemäß 2 ein Signal sendet.
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4b ist
eine Darstellung eines Dualempfangsband-Anhängerprinzips gemäß der Erfindung.
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4c ist
eine Darstellung eines Sende/Empfangsanhängers, der gemäß einer
weiteren Ausführungsform
des Zufallsintervallüberwachungssystems
gemäß 1 aufgebaut ist.
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5 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
keiner aus einer Vielzahl von Anhängern gemäß 2 Alarmsignale zu irgendeiner Zeit sendet,
und zwar bei verschiedenen Anzahlen von Anhängern, die zufallsverteilt
Informationssignale auf der Grundlage von Intervallen von 15 Sekunden
senden.
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6 stellt
ein Diagramm dar, daß Wahrscheinlichkeiten
darstellt, mit denen ein bestimmter von 500 Anhängern gemäß 2 erfolgreich Alarmsignale mit dem Hauptsenderempfänger gemäß 3 pro Anzahl von Zufallsübertragungen
austauscht, die auf der Grundlage von Intervallen von 15 Sekunden
auftreten.
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7 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
keine aktivierten aus der Vielzahl der Anhänger gemäß 2 Alarmsignale zu irgendeiner Zeit senden,
und zwar bei verschiedenen Anzahlen von Anhängern, die Informationssignale
zufallsverteilt auf der Grundlage von Intervallen von 1 Sekunde
senden.
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8 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter von 50 Anhängern
gemäß 2 Alarmsignale mit dem Hauptsenderempfänger gemäß 3 pro Anzahl von Übertragungen
erfolgreich austauscht, wobei jeder Anhänger Informationssignale zufallsverteilt auf
der Grundlage von Intervallen von 1 Sekunde sendet.
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9 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
keiner aus der Vielzahl von Anhängern
gemäß 2 Informationssignale zu
irgendeiner Zeit während
des Konfidenzbetriebsmodus sendet, und zwar bei verschiedenen Anzahlen
von Anhängern,
die Informationssignale mit einer Impulsdauer von 17 ms zufallsverteilt
auf der Grundlage von Intervallen von 5 min senden.
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10 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
keiner aus der Vielzahl der Anhänger
gemäß 2 Informationssignale zu
irgendeiner Zeit während
des Konfidenzbetriebsmodus sendet, und zwar bei verschiedenen Anzahlen
von Anhängern,
die Informationssignale mit einer Impulsdauer von 141 ms zufallsverteilt
auf der Grundlage von Intervallen von 5 min senden.
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11 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter von 1000 Anhängern
gemäß 2 erfolgreich Informationssignale
mit einer Impulsdauer von 17 ms mit dem Hauptsenderempfänger gemäß 3 pro Anzahl von Zufallsübertragungen
austauscht, die auf der Grundlage von Intervallen von 5 min auftreten.
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12 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter von 1000 Anhängern
gemäß 2 erfolgreich Informationssignale
mir einer Impulsdauer von 141 ms mit dem Hauptsenderempfänger in 3 pro Anzahl von Zufallsübertragungen
austauscht, die auf der Grundlage von Intervallen von 5 min auftreten.
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13 ist
eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer tragbaren
Sendervorrichtung, die an einem Träger mit einem Handgelenkband
befestigbar ist.
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14 ist
eine Draufsicht der tragbaren Sendervorrichtung gemäß 13.
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15 ist
eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer tragbaren
Sendervorrichtung, die an einem Träger mit einem Handgelenkband
befestigbar ist.
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16 ist
eine Draufsicht einer tragbaren Sendervorrichtung mit einem Handgelenkband
gemäß
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15.
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17 ist
eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform einer tragbaren
Sendervonichtung mit einem Handgelenkband gemäß 15.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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1 stellt
eine Ausführungsform
eines Zufallsintervallüberwachungssystems 1 (nachstehend
auch als "RIMS" bezeichnet) dar, das gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist. Das System 1 umfaßt mindestens eine Konsole
(nachstehend auch als "Hauptsenderempfänger" bezeichnet) 3 und
eine Vielzahl von Sendern (nachstehend auch als "Anhänger", "Anhänger, die
nur senden" oder "TXs" bezeichnet) 5a1 bis 5xx.
Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung, die in 1 dargestellt
ist, umfaßt
das RIMS 1 auch mindestens einen entfernt angeordneten
Senderempfänger
(nachstehend auch als "Senderempfänger" bezeichnet) 4a bis 4n und mindestens
eine Sicherheitsstation (Bestätigungsvorrichtung),
die beispielsweise eine Sicherheitskonsole 2 ist. In bestimmten
anderen Ausführungsformen
der Erfindung, die nachstehend beschrieben werden, wird der mindestens
eine entfernt angeordnete Senderempfänger 4a bis 4n nicht
verwendet, und die Sicherheitskonsole 2 ist durch eine
andere geeignete Vorrichtung ersetzt. Diese Komponenten können also
als wahlfrei bezeichnet werden.
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Zum besseren Verständnis ist
die nachfolgende Beschreibung in einem Kontext ausgeführt, wo
eine Vielzahl von Senderempfängern,
eine Sicherheitskonsole 2 und ein Hauptsenderempfänger 3 verwendet
werden, wie in 1 dargestellt.
Der Hauptsenderempfänger 3 ist
der Sicherheitskonsole 2 zugeordnet und kann beispielsweise
an dieser angeordnet sein. Die Sicherheitskonsole 2 speichert Überwachungsinformation
entsprechend jedem aus der Vielzahl von Anhängern 5a1 bis 5xx,
wie nachstehend beschrieben wird. Der Hauptsenderempfänger 3 hat
eine Antenne 3a; jeder der entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n hat
jeweils eine Antenne 4a1 bis 4n1; und in 1 hat jeder Anhänger 5a1 bis 5xx eine
entsprechende Antenne 22.
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Man beachte, daß zwar die nachfolgende Beschreibung
das RIMS 1 im Zusammenhang mit einer Anwendung beschreibt,
die ermitteln soll, ob der Sender getragen wird und, außerdem wahlweise,
ob ein Träger
an einer Arbeitsstation richtig geerdet ist, und/oder die einen
Träger
ausfindig machen soll, es versteht sich jedoch, daß die Erfindung
auch bei anderen Überwachungsaufgaben
verwendet werden kann. Die Ausführungsformen
der Vorrichtung des bevorzugten Überwachungssystems
sind in 13 bis 17 dargestellt. Insbesondere
in 13 und 14 ist ein tragbares Gehäuse 68 mir
einem Senderanhänger 5a1 dann
an einem Handgelenkband 70 befestigt, und von seiner Unterseite 72 steht
ein herkömmlicher
Druckschalter 74 vor, der durch Kontakt mit dem Handgelenk
eines Trägers
gedrückt
wird. Im Gehäuse 68 ist
ein Bewegungsdetektor 76, der im allgemeinen als "Bewegungs/Stoßdetektor"
bezeichnet wird und von Fifth Dimension, Trenton, New Jersey, unter
den Katalognummern 21680-701 oder 21725-701 vertrieben wird. Ein
Erdungsverbinder mit zwei Drähten 78, 80 führt von
einem Erdungsverbindungssensor im Gehäuse 68 zur Verbindung
mit einer herkömmlichen
Erdungsstelle (nicht dargestellt). Ebenso steht in einer zweiten
diesbezüglichen
Ausführungsform,
wie in 15 bis 17 dargestellt, am Gehäuse 68,
das an einem Handgelenkband 70 befestigt ist, von seiner
Unterseite 72 ein herkömmlicher
Druckschalter 74 ab, der durch Kontakt mit dem Handgelenk
eines Trägers
gedrückt
wird. Im Gehäuse 68 ist
ein Bewegungsdetektor 76, wie oben beschrieben. Eingebettet
in dem Band 70 ist ein langgestreckter leitender Draht 82a,
der zu einem geschlossenen Stromkreis wird, wenn das Band 70 um
ein Handgelenk gewickelt und mit einer leitenden Standardklemme 84 fest
verbunden wird, und zwar bei der Ausführungsform, die in 15 und 16 gezeigt ist, oder es handelt sich
um einen geschlossenen Stromkreis in Form einer Drahtschleife 82b,
wie in 17 gezeigt. Jeder
Sensor ist in elektrischer Verbindung mit dem Senderanhänger 5a1 im
Gehäuse 68.
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Im Betrieb überwachen die Vorrichtungen beider
Ausführungsformen
das Vorhandensein oder Ausbleiben eines Drucks auf den Druckschalter 74, der
anzeigt, ob der Anhänger
getragen wird, sowie das Vorhandensein oder Ausbleiben einer Bewegung des
Bewegungsdetektors 76. Wenn kein Druck vorhanden ist oder
wenn keine Bewegung in einem vorgegebenen Zeitintervall stattfindet,
antwortet der Anhänger 5a1 im
Gehäuse 68,
wie nachstehend beschrieben. In der Ausführungsform in 13 erfolgt die Erdungsverbindungsbestätigung,
indem mittels des Sensors das Vorhandensein eines kleinen Stroms überwacht
wird, der auf dem Weg zur Erde durch einen Widerstand (z. B. 1 MΩ) der Drahtleitungen 78, 80 geschickt
wird. In den Ausführungsformen in 15 und 17 wird der Stromfluß durch den Draht 82a oder 82b ebenso überwacht
und dem Anhänger mitgeteilt.
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Mit Bezug auf die Ausführungsform
in 13 kontrolliert das Überwachungssystem,
ob der Anhänger
getragen wird und ob das Gehäuse
mit der Erdungsstelle verbunden ist. Das Masseschlußbestätigungssignal
erreicht den Masseschlußsensor zur
abschließenden Übergabe,
wie oben beschrieben. Sowohl der Drucksensor 74 als auch
der Bewegungsdetektor 76 bestimmen, ob die Vorrichtung
getragen wird, da der Drucksensor 74 den Druck von der
Körperfläche ermittelt
und der Bewegungssensor 76 die Bewegung der Körperfläche des
Trägers
ermittelt. Wenn kein Druck vorhanden ist, wenn keine Bewegung in
einem vorgegebenen Zeitintervall erfolgt und/oder wenn kein Beweis
für einen
Masseschluß vorliegt,
wird diese Information vom Anhänger als
Alarm weitergegeben. Obwohl durch die Kombination aus diesen beiden
Sensoren 74, 76 eine zuverlässigere Anzeige erzeugt wird,
nämlich
ob die Vorrichtung tatsächlich
getragen wird, wird die Information jedes Sensors unabhängig gesendet.
Solche unabhängigen Übertragungen
erlauben eine andere Wichtung der beiden Sensormessungen und/oder andere
Einstellung eines anderen Bewegungs-Zeit-Intervalls, bevor ein Alarmzustand
erreicht ist. Es versteht sich jedoch, daß auch nur ein einzelner Sensor
verwendet werden kann.
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Mit Bezug auf die Ausftihrungsform
in 15 bis 17, wo die Befestigungsverbindung überwacht wird,
ist die tragbare Vorrichtung besonders für Kinder in Säuglingsstationen
geeignet. Insbesondere weist die Ausführung zusätzlich zu dem Druck- und dem
Bewegungsdetektor 74, 76 ein Handgelenkband 70 mit
einem durchgehend geschlossenen Stromkreisdraht 82a, 82b auf,
der in das Band eingebettet ist. Das Band 70 wird eng an
das Handgelenk des Säuglings
angelegt und ist daher nur durch Abschneiden oder sonstiges Unterbrechen
der Durchgängigkeit
des Bandes entfernbar. Ein solcher Vorgang führt zur Trennung des geschlossenen
Stromkreises des Drahtes 82a, 82b, wobei bei einer
solchen Trennung ein Signal erzeugt wird, die als Alarmzustand an
den Empfänger übertragen
wird. Eine Vielzahl von Empfängern,
wie oben beschrieben, kann strategisch im ganzen Krankenhaus angeordnet
sein, um dadurch die Bewegung der Säuglinge und deren Sicherheit
zu verfolgen. In Abhängigkeit vom
effektiven Sendebereich des Anhängersenders und
vom relativen Ort in bezug auf die Orte des Hauptsenderempfängers 3 und
der entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n ist
der Anhänger 5a1 in
der Lage, effektiv mit mindestens einem der Hauptsenderempfänger 3 und
einem entfernt angeordneten Senderempfänger (z. B. der entfernt angeordnete
Senderempfänger 4a)
in Verbindung zu treten, wie nachstehend beschrieben wird.
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Jeder der Anhänger 5a1 bis 5xx arbeitet
in einem ersten Betriebsmodus und in einem zweiten Betriebsmodus.
Der erste Betriebsmodus, der zum Zwecke der Beschreibung hier auch
als Konfidenzmodus bezeichnet wird, ist der Betriebsmodus, bei dem
eine regelmäßige Überwachung
durchgeführt wird
und kein Alarmzustand besteht. Während
des Konfidenzmodus überträgt jeder
einzelne Anhänger 5a1 bis 5xx unabhängig HF-Energie
(z. B. Konfidenzsignale) über
seine Antenne 22 an einen der entfernt angeordneten Senderempfänger (z.
B. Senderempfänger 4a)
in Zufallszeitintervallen (die nachstehend zu beschreiben sind).
Was die Anhänger
betrifft, die nur senden, so verwenden die Anhänger 5a1 bis 5xx in
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die Technik des Direktsequenz-Spreizspektrums (DSSS)
für die
Sendesignale. Der zweite Betriebsmodus wird nachstehend beschrieben.
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Jedes der Konfidenzsignale, die von
einem einzelnen Anhänger
(z. B. Anhänger 5a1)
gesendet werden, stellt Informationsbits dar, die dem Anhänger 5a1 und
somit der bestimmten Person, die den Anhänger 5a1 trägt, entsprechen.
Die Information ist in Abhängigkeit
von der jeweiligen Ausführungsform
ein entsprechender Druck oder eine entsprechende Bewegung sowie
ein Masseschluß oder
ein Banddrahtdurchgang.
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2 stellt
ein Blockschaltbild eines Anhängers
dar, der nur sendet (z. B. Anhänger 5a1)
und der gemäß einer
ersten und einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Eine Mikroprozessorsteuereinrichtung 10 mir
einem Taktgeber 10a gibt zu zufallsverteilten Zeiten, die
durch den Taktgeber 10a auf eine Weise bestimmt werden, die
nachstehend beschrieben wird, Steuersignale ab. Jedes Steuersignal,
das von der Steuereinrichtung 10 abgegeben wird, wird an
einen Modulator 15 übergeben,
wobei das Signal mit einem Trägersignal
gemischt wird, das von einem lokalen Oszillator 18 erzeugt
wird.
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Danach wird das Signal durch einen
Verstärker 16 auf
eine entsprechende Amplitude verstärkt. Der Verstärker 17,
der in 2 gezeigt ist,
wird in der zweiten (Alarm-)Ausführungsform
der Erfindung verwendet, die nachstehend beschrieben wird. Der Verstärker 17 muß nicht
unbedingt in den Anhängern
in der ersten Ausführungsform,
die nur senden, verwendet werden.
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Danach wird das Signal durch ein
Filter 19 gefiltert und als Konfidenzsignal über die
Antenne 22 an den Hauptsenderempfänger 3 oder an einen
der entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n gesendet.
Jeder Anhänger 5a1 bis 5xx hat
einen effektiven Sendebereich von beispielsweise mindestens 200
m und hat eine relativ niedrige effektive Strahlungsleistung (ERP).
Außerdem
sendet in einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung jeder Anhänger 5a1 bis 5xx Signale
auf einer festen Frequenz von beispielsweise 2,41 GHz.
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Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist eine Antenne 22 für die einzelnen Anhänger 5a1 bis 5xx klein
und hat die Fähigkeit,
Energie effizient auf einer oberflächenebene und/oder in einem
freien Raum abzustrahlen. Beispielsweise ist für eine Betriebsfrequenz von
2,41 GHz die Größe der Antenne 22 annähernd 1 × 1 Zoll, wobei
die Dicke 0,050 Zoll beträgt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Konfidenzsignal ein Impulssignal
mit einer relativ kurzen Dauer (z. B. 10 bis 100 ms). Die Erzeugung
solch kurzer Impulssignale ermöglicht
es, daß jeder
Anhänger 5a1 bis 5xx relativ
kleine Energiemengen über
die Zeit verwendet und daher die von einer Energieversorgung stammende
Energie spart, z. B. von einer Batterie (nicht dargestellt).
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Übertragungszeiten
tatsächlich zufallsverteilt
erzeugt, indem "externe" Signale verwendet werden, um einen Pseudozufallszahlengenerator
(der in der Steuereinrichtung 10 angeordnet ist) "auf Startwert
zu setzen", z. B. einen binären
Schieberegister-Sequenzgenerator oder eine andere, dem Fachmann
bekannte Einrichtung zur Erzeugung einer Pseudozufallssequenz. Zuerst
wird entsprechend einer der Techniken zur Erzeugung einer Pseudozufallssequenz
eine Periode (z. B. 5 min oder 60 min) beispielsweise von einem
Anwender vorgegeben, der über
die externe Anwenderschnittstelle 13 in die Steuereinrichtung 10 entsprechende
Initialisierungsdaten eingibt (z. B. einen Startwert). Diese Periode
wird zum Zwecke dieser Beschreibung als erstes mittleres Zeitintervall
bezeichnet. Zweitens werden "externe" Signale an die Steuereinrichtung 10 beispielsweise
als Antwort auf Ermittlungen von Ereignissen (z. B. Druck, Bewegung,
Masseschluß, geschlossener
Stromkreis) geliefert, die von mindestens einem Sensor durchgeführt werden
(siehe nachstehende Beschreibung der Sensoren 12 und 14). Die
Steuereinrichtung 10 bestimmt dann eine zeitliche Trennung
beispielsweise zwischen zwei der "externen" Signale, die vom Sensor
geliefert werden, und verwendet diesen bestimmten zeitlichen Abstand,
um dem Pseudozufallssequenzgenerator "auf den Startwert zu setzen".
Auf der Grundlage des ersten durchschnittlichen Zeitintervalls und
der "Startwertsetzung" des Pseudozufallszahlengenerators durch die
"externen" Signale, gibt die Steuereinrichtung 10 dann
zu zufallsverteilten Zeiten Steuersignale aus, von denen einzelne
zufallsverteilt während entsprechender
einzelner sequentiell auftretender Zeitintervalle mit einer Dauer
auftreten, die dem ersten durchschnittlichen Zeitintervall entspricht.
Auf diese Weise sendet der betreffende Anhänger (z. B. Anhänger 5a1)
Konfidenzsignale zu zufallsverteilten Zeiten, wodurch Routineüberwachungsprüfungen (die
beispielsweise annähernd
alle 5 min oder alle 60 min auftreten), ob Personen den Anhänger 5a1 tragen, ermöglicht werden. 4 stellt ein Beispiel der sequentiell
auftretenden Zeitintervalle dar, und während jedes Zeitintervalls
tritt ein Zufallszeitschlitz auf, der als ton (Zeit ein) bezeichnet
wird. Zum Zwecke dieser Beschreibung sind die Zufallszeiten, die
dem Konfidenzmodus zugeordnet sind, als "erste Zufallszeiten" bezeichnet.
-
Jeder entfernt angeordnete Senderempfänger 4a bis 4n fungiert
als Weiterleitungsstelle, um eine effektive indirekte Kommunikation
zwischen dem Hauptsenderempfänger 3 und
mindestens einem Anhänger 5a1 bis 5xx in
den Fällen
zu ermöglichen,
wo beispielsweise der Hauptsenderempfänger 3 nicht im effektiven
Sendebereich eines Anhängers (z.
B. Anhänger 5a1)
ist. Beispielsweise wird ein entfernt angeordneter Senderempfänger (z.
B. der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a) verwendet, um
eine solche Kommunikation zu erleichtern, wenn der Träger außer Reichweite
ist. In diesem Beispiel wird der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a in
bezug auf den Anhänger 5a1 und
den Hauptsenderempfänger 3 so
positioniert, daß er
Signale vom Anhänger 5a1 zum
Hauptsenderempfänger 3 weiterleiten
kann. Der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a kann nahe
dem Eingang des Raums angeordnet sein, wo sich beispielweise der
Träger
des Anhängers 5a1 befindet.
Dieser entfernt angeordnete Senderempfänger 4a kann auch
dazu dienen, Nachrichten von anderen Anhängern (z. B. Anhänger 5a2 bis 5ax),
die sich in dem gleichen Raum befinden, an den Hauptsenderempfänger 3 weiterzuleiten.
-
In bestimmten Fällen kann ein einzelner entfernt
angeordneter Senderempfänger 4a nicht
geeignet sein, Übertragungen
zwischen dem Anhänger 5a1 und
dem Hauptsenderempfänger 3 zu
erleichtern. In solchen Fällen
können
zusätzliche
entfernt angeordnete Senderempfänger 4a bis 4n verwendet werden,
um die Übertragungen
weiterzuleiten. Man beachte, daß diese
Beschreibung die Erfindung in erster Linie im Zusammenhang mit einer
Anwendung beschreibt, wo nur ein entfernt angeordneter Senderempfänger (z.
B. der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a) verwendet
wird, um eine Übertragung zwischen
mindestens einem der Anhänger 5a1 bis 5xx und
dem Hauptsenderempfänger 3 zu
erleichtern. Man beachte auch, daß in dem Fall, wo ein Anhänger (z.
B. Anhänger 5a1)
in der Lage ist, direkt mit einem Hauptsenderempfänger 3 in
Verbindung zu treten, kein entfernt angeordneter Senderempfänger 4a bis 4n verwendet
werden muß,
um die Nachrichten weiterzuleiten.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung treten entfernt angeordnete Senderempfänger 4a bis 4n miteinander und/oder
mit dem Hauptsenderempfänger 3 über Wechselstromnetzleitungen
in Verbindung. 3 stellt
eine Stromleitungsverbindung 50 für einen entfernt angeordneten
Senderempfänger 4a bis 4n (oder
einen Hauptsenderempfänger 4)
dar.
-
3 stellt
ein Blockschaltbild eines Senderempfängers dar, der als Hauptempfänger 3 oder
als einer der entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n fungieren
kann und der entsprechend den verschiedenen Ausführungsformen der Endung aufgebaut
ist. Eine Antenne 48 (die eine Antenne 3a für den Hauptsenderempfänger oder
die Antennen 4a1 bis 4nn für die entsprechenden entfernt
angeordneten Senderempfänger
bildet) ist mir einem Direktsequenz-Spreizspektrum-Empfänger-(DSSS RX-)Block 42,
einem DSSS-Sender-(DSSS TX-)Block 44 und einem "Ein-Aus"-Tastensender-(OKK
TX-)Block 46 gekoppelt. Der DSSS RX-Block 42 wird
in allen Ausführungsformen
der Erfindung zum Empfangen von Signalen von den Anhängern 5a1 bis 5nn,
anderen entfernt angeordneten Senderempfängern 4a bis 4n und
dem Hauptsenderempfänger 3 verwendet.
Der DSSS RX-Block 42 verwendet eine bekannte Art der Direktsequenz-Spreizspektrum-Technik
zum Empfangen von Signalen. Wenn ein Signal vom Senderempfänger über die
Antenne 48 empfangen wird, wird das Signal an den DSSS
RX-Block 42 weitergegeben, wo es decodiert und auf Fehler
geprüft
wird. Signale, die mit Fehlern von den Anhängern 5a1 bis 5xx empfangen werden,
werden ignoriert. Signale, die von einem entfernt angeordneten Senderempfänger 4a vom
Hauptsenderempfänger 3 kommend
empfangen werden, werden auf Fehler geprüft. Wenn das Signal ohne Fehler
empfangen wird, antwortet der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a dem
Hauptempfänger 3 mit
einem Bestätigungssignal.
Wenn vom Hauptsenderempfänger 3 kein
Bestätigungssignal
empfangen wird, sendet der Hauptsenderempfänger erneut, und zwar mit einer
Zufallsverzögerung,
die vom Prozessor 40 des Hauptsenderempfängers 3 bestimmt wird,
der entsprechende Protokollfunktionen behandelt. Man beachte, daß eine Situation,
in der der Hauptsenderempfänger 3 Signale
an die entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n sendet, nachstehend
mit Bezug auf eine Ausführungsform der
Erfindung beschrieben wird, die eine Datenreduzierung verwendet.
-
Der DSSS TX-Block 44 wird
verwendet, um als Antwort auf ein Signal, das vom Prozessor 40 empfangen
wird, Signale unter Verwendung einer DSSS-Technik zu senden. Signale,
die vom DSSS TX-Block 44 bereitgestellt
werden, werden über
die Antenne 48 an andere der entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n oder
an den Hauptsenderempfänger 3 gesendet,
wie durch die betreffende Anwendung gefordert. Der DSSS TX-Block 44 wird
in erster Linie in der ersten Ausführungsform der Endung und in
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung verwendet, die nachstehend beschrieben wird.
-
Der OOK TX-Block 46 wird
(anstelle des DSSS TX-Blocks 44) in einer Ausführungsform
der Erfindung verwendet, die Empfangs/Sende-(RXTTX-)Anhänger verwendet,
die auch nachstehend beschrieben werden. In der RX/TX-Ausführungsform wird
der OOK TX-Block 46 zum Senden von Signalen an die RX/TX-Anhänger verwendet.
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In Abhängigkeit von dem Bereich, in
dem gesendet wird, kann die Antenne 48 beispielsweise eine ungerichtete
Antenne mit geringem Gewinn oder eine gerichtete Antenne mit hohem
Gewinn sein (was den Übertragungsbereich
annähernd
2- bis 3-mal erhöht),
wenn es geeignet erscheint. Außerdem
hat, wie die Anhänger 5a1 bis 5xx,
jeder Senderempfänger
eine Anwenderschnittstelle 54 zum Einprogrammieren von
Information in den Senderempfänger.
-
Gemäß der Ausführungsform der Endung, bei
der Wechselstromleitungen verwendet werden, um die Kommunikation
zwischen beispielsweise entfernt angeordneten Senderempfängern 4a bis 4n und/oder
zwischen einem entfernt angeordneten Senderempfänger 4a und dem Hauptsenderempfänger 3 zu
erleichtern, wird ein Netzleitungsverbindungsblock 50 anstelle
des DSSS TX-Blocks 44 verwendet.
-
Außerdem ist in 3 eine Schnittstellenleitung 52 dargestellt,
die in einem Hauptsenderempfänger 3 verwendet
wird, um über
eine Schnittstelle mit der Sicherheitskonsole 2 oder mir
einem Personenrufsystem verbunden zu sein.
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Nachdem der Betrieb und der Aufbau
des Senderempfängers,
der in 3 dargestellt
ist, ausführlich
beschrieben worden ist, wird nachstehend der Betrieb des RIMS 1 weiter
beschrieben. Nachdem ein Signal vom Hauptempfänger 3 empfangen worden
ist, wird es an die Sicherheitskonsole 2 weitergegeben,
wo erkannt wird, daß das
Signal einem Abschnitt der Information entspricht, die in der Sicherheitskonsole 2 gespeichert
ist. Insbesondere entspricht die Information, die in der Sicherheitskonsole
2 gespeichert
ist, den Bits der Information, die von jedem Anhänger 5a1 bis 5xx übertragen
wird. Wenn die Sicherheitskonsole 2 ein Konfidenzsignal von
einem der Anhänger
(z. B. Anhänger 5a1)
eines bestimmten Trägers
empfängt
und danach erkennt, daß die
empfangene Information der Information entspricht, die in der Sicherheitskonsole 2 gespeichert ist,
wird somit bestätigt,
daß der
Träger
entsprechend aktiv ist.
-
Der zweite Modus, in dem die Anhänger 5a1 bis 5xx arbeiten,
wird zum Zwecke der vorliegenden Beschreibung als "Alarmmodus" bezeichnet.
Dieser Betriebsmodus ist zum Verfolgen der Bewegung eines Trägen und
zur Erkennung des Auftretens eines spezifischen Ereignisses geeignet,
z. B. unzulässiges
Entfernen eines Anhängers,
nichtgeerdeter Zustand usw. Der Alarmmodus ist so implementiert,
wie er in dem folgenden Beispiel ersichtlich wird. Mit Bezug auf 2 erfaßt der Bewegungssensor 12,
der einem Anhänger
(z. B. Anhänger 5a1)
zugeordnet ist, das Ausbleiben einer Bewegung eines Arms einer Person,
die den Anhänger
trägt.
Der Sensor 12 liefert Information, die das Auftreten des
spezifischen Ereignisses darstellt, an die Steuereinrichtung 10,
die als Antwort darauf Steuersignale in zweiten Zufallszeitintervallen
abgibt. Die zweiten Zufallszeitintervalle beruhen auf einem zweiten
durchschnittlichen Zeitintervall. Das zweite durchschnittliche Zeitintervall wird
beispielsweise dadurch bestimmt, daß ein Anwender Information
in die Steuereinrichtung 10 über die Anwenderschnittstele 13 eingibt,
um eine angenäherte
durchschnittliche Frequenz (z. B. jede Sekunde oder alle 15 Sekunden)
vorzugeben, bei der Alarmsignale übermittelt werden sollen, wenn
das vorgegebene Ereignis ermittelt worden ist. Jedes Steuersignal
wird im Modulator 15 mit einem Trägersignal gemischt, das von
einem lokalen Oszillator 18 erzeugt wird und von einem
Verstärker 16 so
verstärkt
wird, wie oben für
den Konfidenzmodus beschrieben.
-
Dann wird das Signal als Alarmsignal über die
Antenne 22 an einen der entfernt angeordneten Senderempfänger (z.
B. Senderempfänger 4a)
gesendet. Danach wird das Alarmsignal an den Hauptsenderempfänger 3 weitergeleitet,
wie oben für
den Konfidenzmodus beschrieben. Der Hauptsenderempfänger 3 liefert
dann das Alarmsignal an die Sicherheitskonsole, wo bestimmt wird,
daß auf
der Grundlage der Frequenz des Empfangs der Alarmsignale in bezug
auf den Empfang der Konfidenzsignale das vorgegebene Ereignis (z.
B. ausbleibende Bewegung) aufgetreten ist. Man beachte, daß der zweite
Betriebsmodus auch ausgelöst
werden durch den Druckschalterüberwachungssensor 14 kann,
der dem Anhänger 5a1 zugeordnet
ist und der erkennt, daß der
Druckschalter offen ist, oder durch einen anderen Typ von Sensor,
der mit den Anhängern 5a1 über eine
Schnittstele verbunden ist und der das Auftreten eines vorgegebenen
Ereignisses erkennt. Zum Zwecke der Erfindung werden die Anhänger 5a1 bis 5xx,
die im Alarmmodus arbeiten, als "aktive Anhänger" bezeichnet.
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In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung führt
das RIMS 1 eine Verfolgung der Träger durch. Die Technik, mit
der das RIMS 1 die Verfolgung durchführt, kann jede dem Fachmann
bekannte Technik zur Bestimmung relativer Orte auf der Grundlage
von Leistungsmessungen von Signalen sein, die von Sendern empfangen
werden, die sich an den jeweiligen Trägern befinden. Die Technik
kann beispielsweise in den einzelnen entfernt angeordneten Senderempfängern 4a bis 4nm,
im Hauptsenderempfänger 3 und/oder
in der Sicherheitskonsole 2 ausgeführt werden. Beispielsweise
wird in dem Fall, wo die Technik in der Sicherheitskonsole 2 ausgeführt wird,
ein erstes Signal, das von der Sicherheitskonsole 2 empfangen
wird, gemessen, um die Stärke des
empfangenen Signals zu bestimmen. Die bestimmte Signalstärke wird
in der Sicherheitskonsole 2 gespeichert. Bei Empfang eines
folgenden zweiten Signals, das von den gleichen Anhängern gesendet wird,
mißt die
Sicherheitskonsole 2 die Signalstärke dieses zweiten Signals.
Auf der Grundlage der relativen Signalstärke des ersten und des zweiten
Signals kann eine Ortsveränderung
des Anhängers
und seines zugeordneten Trägers
bestimmt werden, die zwischen der Zeit, wo das erste Signal gesendet
wurde, und der Zeit, wo das zweite Signal gesendet wurde, auftritt.
Eine Berechnung kann dann durchgeführt werden, um den Ort des
Trägers
zu bestimmen. Der gleiche Ablauf tritt bei nachfolgend empfangenen
Signalen auf. Der Ablauf kann auch durchgeführt werden, indem die gemessenen
Signalstärken
der Signale, die von einem Anhänger
kommend empfangen werden, mit einer Referenzsignalstärke verglichen werden,
die von dem Anhänger
gesendet wird, wenn dieser an seinem zugewiesenen Ort ist.
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In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung müssen
die entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n automatisch
eine Datenreduzierung durchführen,
indem sie erkennen, welche Information an den Hauptsenderempfänger 3 übertragen
werden muß (z.
B. was sich im Überwachungsoder
im Alarmzustand geändert
hat). Diese Information wird an den Hauptsenderempfänger 3 übergeben,
und zwar als Antwort auf einen Befehl, der vom Hauptsenderempfänger 3 kommend
empfangen wird, der die entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n auffordert, Überwachungs-
und Alarmzustandssignale zu senden. Anstatt eine vollständige Liste
aller aktuellen Sender zu liefern, liefern die entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n auf
diese Weise einfach Information, die beispielsweise Änderungen
des Alarm- oder Überwachungszustand
anzeigen. Dieses Protokoll ist bei Anwendungen anwendbar, die Anhänger, die
nur senden, und entfernt angeordnete Abfragesender 4a bis 4n zur
Erleichterung der Kommunikation (z. B. begrenztes Laden von Daten)
mit dem Hauptempfänger 3 verwenden.
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In einer exemplarischen Situation
kann eine Änderung
des Zustands dadurch identifiziert werden, daß der entfernte Senderempfänger erkennt,
daß ein Signal
von einem bestimmten Anhänger
innerhalb einer ersten vorbestimmten Zeitperiode nicht empfangen
worden ist. Nachdem beispielsweise ein Signal vom Anhänger 5a1 kommend
vom entfernt angeordneten Senderempfänger 4a empfangen
worden ist, beginnt ein interner Taktgeber (nicht dargestellt) im entfernt
angeordneten Senderempfänger 4a zu
arbeiten. Wenn die Zeit, die im Taktgeber läuft, dann einen ersten Zeitwert überschreitet,
der im entfernt angeordneten Senderempfänger 4a gespeichert
ist, wird vom entfernt angeordneten Senderempfänger 4a eine Änderung
des Zustands erkannt. Die Änderung
des Zustands kann beispielsweise anzeigen, daß sich ein Träger eines
Anhängers 5a1 aus
dem Bereich des entfernt angeordneten Senderempfängers 4a begeben hat.
Der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a speichert
Information, die diese Änderung
des Zustands anzeigt und die den bestimmten Anhänger (und seinen Träger), von
dem das Signal ursprünglich
gesendet wurde, identifiziert.
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Man beachte, daß diese Beispiele Beispielcharakter
haben und den Schutzbereich nicht einschränken und daß andere Änderungen des Zustands vom
entfernt angeordneten Senderempfänger erkennt
werden können.
Beispielsweise kann ein entfernt angeordneter Senderempfänger erkennen,
daß zwei
Signale, die von einem bestimmten der Anhänger empfangen werden, vom
entfernt angeordneten Senderempfänger
innerhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitperiode empfangen worden
sind (z. B. was den Alarmmodus anzeigt). Außerdem kann, wie oben beschrieben,
der entfernt angeordnete Senderempfänger Signalstärken empfangener
Signale messen, um zu bestimmen, ob ein Träger einen zugewiesenen oder
Referenzort verlassen hat.
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Wie oben beschrieben, sendet der
Hauptsenderempfänger 3 Befehle
an die entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n,
um sie aufzufordern, Zustandssignale zurückzusenden. Dies kann beispielsweise
in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgen. Wenn ein Befehlssignal,
das vom Hauptsenderempfänger 3 gesendet
wird, von einem entfernt angeordneten Senderempfänger (z. B. dem entfernt angeordneten
Senderempfänger 4a)
empfangen wird, antwortet der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a damit,
daß er
gespeicherte Information sendet, die Änderungen des Zustands anzeigen
und die bestimmte Anhänger
(Träger)
identifiziert, die diesen Änderungen
des Zustands zugeordnet sind, der vom entfernten Senderempfänger 4a erkennt
wird, da beispielsweise ein letzter Befehl vom Hauptsenderempfänger 3 empfangen
wurde. Danach wird die Information vom Hauptsenderempfänger 3 empfangen
und dann an die Sicherheitskonsole 2 übergeben, um beispielsweise
einen Anwender über
die Änderungen des
Zustands zu informieren, die den bestimmten Anhänger (Träger) betreffen, der in der
Information identifiziert ist. In einer weiteren Ausführungsform
antwortet der entfernt angeordnete Abfragesender 4a auf Befehle,
die vom Hauptsenderempfänger 3 kommend
empfangen werden, indem die Information übergeben wird, die Änderungen
des Zustands anzeigt, der durch den entfernt angeordneten Abfragesender 4a über eine
vorbestimmte Zeitperiode erkennt und gespeichert worden ist.
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Nachdem verschiedene Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben worden sind, wird nachstehend ein weiterer
Aspekt der Endung beschrieben, der alle Ausführungsformen der Erfindung
betrifft, einschließlich
die nachstehend beschriebenen. Bei diesem Aspekt der Erfindung kann
die Art und Weise, wie Signale von jedem Anhänger 5a1 bis 5xx gesendet
werden, so eingestellt werden, daß die Möglichkeit minimiert wird, daß Signale,
die von mehr als einem Anhänger 5a1 bis 5xx gesendet
werden, gleichzeitig vom Hauptsenderempfänger 3 empfangen werden,
beispielsweise kann dies durch Betätigung der Anwenderschnittstelle
oder unter Verwendung von Ermittlungen erfolgen, die von einem Sensor
(z. B. Sensor 12 und/oder 14) jedes Anhängers 5a1 bis 5xx durchgeführt werden.
Außerdem
kann dies erfolgen, indem beispielsweise Änderungen der Zufallszeitsteuerung
(Frequenzen) des Taktgebers 10a, der jedem Anhänger 5a1 bis 5xx zugeordnet
ist verändert
werden. Somit wird die Wahrscheinlichkeit minimiert, daß mehr als
ein Anhänger 5a1 bis 5xx gleichzeitig
Empfangssignale von mehr als einem Anhänger 5a1 bis 5xx empfängt. Dies
ist anhand der nachstehenden Wahrscheinlichkeitsgleichungen besser
verständlich.
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Die Wahrscheinlichkeit P
tx,
mit der ein bestimmter der Anhänger
(z. B. Anhänger
5a1)
zu einer bestimmten Zeit sendet, wird durch die folgende Gleichung
dargestellt:
wobei
gilt: Ptx stellt die Wahrscheinlichkeit dar, mit der ein bestimmter
Anhänger
(z. B. Anhänger
5a1) ein
Signal sendet; ton stellt die Dauer der Übertagung eines zufallsverteilt
auftretenden Signals dar; und toff stellt ein durchschnittliches
Zeitintervall zwischen Zufallsübertragungen
dar.
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Die Wahrscheinlichkeit P
ntx,
mit der ein bestimmter Anhänger
kein Konfidenzsignal zu einer bestimmten Zeit sendet, wird durch
die folgende Gleichung dargestellt:
wobei
gilt: ton und toff stellen die gleiche Information dar, wie oben
definiert.
-
Auf der Grundlage der oben angeführten Gleichungen
wird die Wahrscheinlichkeit P
tx, mir der ein
Anhänger
(z. B. Anhänger
5a1)
ein erstes Konfidenzsignal zu einer Zeit sendet, zu der keine anderen Anhänger (z.
B. Anhänger
5a2 bis
5xx)
Konfidenzsignale senden, und daher die Wahrscheinlichkeit, mit der
der Hauptsenderempfänger
3a das
erste Konfidenzsignal richtig empfangt, durch die folgende
wobei
gilt: Ptx stellt die Wahrscheinlichkeit dar, mit der ein einzelner
sendender Anhänger
(z. B. Anhänger
5a1)
nur der eine der Anhänger
5a1 bis
5xx ist, der
ein Signal zu einer bestimmten Zeit sendet, ton und toff haben die
gleiche Bedeutung, wie oben beschrieben; und stellt die Gesamtanzahl
der Anhänger (z.
B. Anhänger
5a2 bis
5ax)
außer
einen in Betracht kommenden sendenden Anhänger (z. B. Anhänger
5a1)
dar, die ein Signal zur gleichen Zeit wie der Sendeanhänger
5a1 senden
können.
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Ebenso wird die Wahrscheinlichkeit
Pm, mit der ein Anhänger
(z. B. Anhänger
5a1)
mindestens eines der m Konfidenzsignale in einer Zeit sendet, zu der
keine anderen Anhänger
(z. B. die Anhänger
5a2 bis
5xx)
Konfidenzsignale senden, und somit die Wahrscheinlichkeit, mit der
der Hauptsenderempfänger
3a mindestens
ein Konfidenzsignal von den m gesendeten Konfidenzsignalen richtig
empfangt, durch die tellt:
wobei
gilt: n, ton und toff haben die gleichen Bedeutungen, wie oben beschrieben,
und m bezeichnet die Anzahl der Konfidenzsignalübertragungen, die von einem
in Betracht kommenden sendenden Anhänger durchgeführt werden
(z. B. Anhänger
5a1).
-
Man beachte, daß entsprechend diesen Gleichungen
die Werte für
ton, toff und n während des
Konfidenzmodus relativ kleiner sind. Angesichts der oben beschriebenen
Wahrscheinlichkeitsanalyse ist festgelegt worden, daß, wenn
eine wesentliche Anzahl (d. h. mehr als tausend) von Anhängern 5a1 bis 5xx im
RIMS 1 verwendet werden, die Wahrscheinlichkeit, mit der
jeder Anhänger 5a1 bis 5xx erfolgreich
mit dem Hauptsenderempfänger 3 zu
irgendeiner Zeit in Verbindung tritt, beträchtlich ist. 5 bis 12 stellen
Wahrscheinlichkeitsdiagramme für
verschiedene Anzahlen von Anhängern 5a1 bis 5xx,
Datenbitpakete und Datenbitraten dar. 5 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten zeigt, mit denen keine
Anhänger 5a1 bis 5xx zu
irgendeiner Zeit Alarmsignale senden, und zwar in einem Fall, wo
verschiedene Anzahlen (0 bis 1000) von Anhängern 5a1 bis 5xx auf
der Grundlage eines zweiten durchschnittlichen Zeitintervalls von
15 Sekunden Dauer zufallsverteilt 12-Bit-Paket große 1-kb/s-Informationssignale
senden.
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6 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter Anhänger
(z. B. der Anhänger 5a1)
von 500 Anhängern 5a1 bis 5xx erfolgreich
12-Bit-Paket große 1-kb/s-Alarmsignale erfolgreich
mit dem Hauptsenderempfänger 3 pro
10 aufeinanderfolgende Zufallsübertragungen
austauscht, die auf der Grundlage eines zweiten durchschnittlichen
Zeitintervalls von 15 Sekunden Dauer erfolgen.
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7 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
kein aktivierter Anhänger
von verschiedenen Anzahlen (0 bis 1000) von Anhängern 5a1 bis 5xx Alarmsignale
zu irgendeiner Zeit senden, und zwar in dem Fall, wo die Anhänger 5a1 bis 5xx zufallsverteilt
12-Bit-Paket große
1-kb/s-Informationssignale auf der Grundlage eines zweiten durchschnittlichen
Zeitintervalls von 1 Sekunde Dauer senden.
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8 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter Anhänger
(r. B. Anhänger 5a1)
von 50 sendenden Anhängern 5a1 bis 5xx 12-Bit-Paket
große
1 kb/s-Alarmsignale
pro 10 aufeinanderfolgende Übertragungen
erfolgreich mit dem Hauptsenderempfänger 3 austauscht,
wobei jeder Anhänger 5a1 bis 5xx zufallsverteilt
Alarmsignale auf der Grundlage eines zweiten durchschnittlichen
Zeitintervalls von 1 Sekunden Dauer sendet.
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9 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
kein Anhänger 5a1 bis 5xx Informationssignale
zu irgendeiner Zeit senden, während
die Anhänger 5a1 bis 5xx im
Konfidenzmodus arbeiten, wo verschiedene Anzahlen (0 bis 10000)
von Anhängern 5a1 bis 5xx zufallsverteilt 17-Bit-Paket
große
1-kb/s-Informationssignale mit einer Impulsdauer von 17 ms auf der
Grundlage eines ersten durchschnittlichen Zeitintervalls von 5 min Dauer
senden.
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10 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
kein Anhänger 5a1 bis 5xx Informationssignale
zu irgendeiner Zeit während
des Konfidenzbetriebsmodus senden, Bund zwar bei verschiedenen Anzahlen
(0 bis 10000) von Anhängern 5a1 bis 5xx,
die ein 17-Bit-Paket große 120-b/s-Informationssignale
mit einer Impulsdauer von 141 ms zufallsverteilt auf der Grundlage
eines ersten durchschnittlichen Zeitintervalls von 5 min senden.
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11 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter Anhänger
(z. B. Anhänger 5a1)
von 1000 Anhängern 5a1 bis 5xx 17-Bit-Paket
große
Informationssignale mit einer Rate von 1 kb/s und einer Impulsdauer
von 17 ms pro 10 aufeinanderfolgende Zufallsübertragungen auf der Grundlage
des ersten durchschnittlichen Zeitintervalls von 5 min erfolgreich
mir dem Hauptsenderempfänger 3 austauscht.
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12 stellt
ein Diagramm dar, das Wahrscheinlichkeiten darstellt, mit denen
ein bestimmter Anhänger
(r. B. Anhänger 5a1)
von 1000 Anhängern 5a1 bis 5xx Informationssignale
mit einer Impulsdauer von 141 ms erfolgreich mit dem Hauptsenderempfänger 3 pro
10 aufeinanderfolgende Zufallsübertragungen
austauscht, die auf der Grundlage eines ersten durchschnittlichen
Zeitintervalls von 5 min erfolgen.
-
Nachdem die Ausführungsformen der Erfindung
in bezug auf Anhänger,
die nur senden, beschrieben worden sind, wird nachstehend eine weitere
Ausführungsform
der Endung beschrieben, die Empfangs/Sende-(RX/TX-)Anhänger verwendet. Zum
Zwecke dieser Beschreibung bezieht sich diese weitere Ausführungsform
auf eine "Erst-senden-dann-empfangen"-(TTR-)Protokollausführungsform,
bei der einzelne Anhänger 5a1 bis 5xx Signale in
Intervallen an einen der Hauptsenderempfänger 3 oder einen
entfernt angeordneten Abfragesender (z. B. den entfernt angeordneten
Abfragesender 4a) senden, um eine Überwachung von Personen, die den
Anhänger
tragen, auf die gleiche Weise durchzuführen, wie oben beschrieben.
Bei der TRR-Protokollausführungsform
folgt jedoch auf jede Übertragung eine
vorbestimmte Warteperiode, während
der der Anhänger
für ein
vorbestimmtes Zeitintervall in einem Empfangsmodus anstatt in einem
Sendemodus arbeitet. Außerdem
umfaßt,
wie oben beschrieben, sowohl der Hauptsenderempfänger 3 als auch die
entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bis 4n (anstelle
des DSSS TX-Blocks 44) den OOK TX-Block 46, der
so funktioniert, wie nachstehend beschrieben.
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4c stellt
einen RX/TX-Anhänger
dar, der gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist. Der RX/TX-Anhänger entspricht dem nur zum
Senden dienenden Anhänger der
ersten Ausführungsform
der Erfindung insofern, als er einen lokalen Oszillator 18,
einen Modulator 11, einen Verstärker 16, ein Filter 19,
eine Mikroprozessorsteuereinrichtung 10, einen Druckschalterüberwachungssensor 14,
einen Bewegungsüberwachungssensor 12,
einen Masseschlußsensor 15,
eine Antenne 22 und eine externe Anwenderschnittstelle 13 umfaßt. Diese
Elemente arbeiten auf die gleiche Weise wie dieselben Elemente des
nur zum Senden dienenden Anhängers,
obwohl die Steuereinrichtung 10 zusätzliche Funktionen gegenüber der
für die
nur zum Senden dienenden Anhänger
erfüllt.
Zusätzlich
zu diesen Elementen umfaßt
der RX/TX-Anhänger
auch einen größeren Speicher
(z. B. 1 bis 100 Kilobyte) 60 als der nur zum Senden dienende
Anhänger
(dessen Speicher in 2 nicht
dargestellt ist) und eine Schaltungsanordnung, nämlich eine OOK-Empfängerschaltung,
die es ihm ermöglicht,
Signale zu empfangen. Nachdem beispielsweise ein Signal vom RX/TX-Anhänger gesendet
worden ist, bewirkt die Steuereinrichtung 10, daß der RX/TX-Anhänger seinen
Betriebsmodus vom Sendemodus in den Empfangsmodus umschaltet, und
zwar für
ein Zeitintervall, das beispielsweise von der Information bestimmt wird,
die vorher über
die Anwenderschnittstelle 13 in die Steuereinrichtung 10 eingegeben
wird. Das Zeitintervall ist vorzugsweise ein Kurzzeitintervall.
Zunächst
hat der Verstärker 64 einen
Eingang, der mit einer Antenne 22 gekoppelt ist, so daß, wenn
der RX/TX-Anhänger
in einem Empfangsmodus ist und von der Antenne 22 ein Signal
empfangen wird, das Signal vom Verstärker 64 auf einen
entsprechenden Pegel verstärkt
wird. Der Verstärker 64 ist
durch einen außerhalb
des Chips angeordneten Abstimmblock 66 abstimmbar. Ein
Mischer 62 mischt danach das verstärkte Signal mit einem Ausgangssignal
des lokalen Oszillators 18, woraufhin das Signal vom Verstärker 68 verstärkt und
dann von einem Filter 70 gefiltert wird. Eine Detektorschaltung 72 detektiert
ein Ausgangssignal des Filters 70 und liefert danach ein Signal
an einen Logikblock 74, der beispielsweise ein Komparator
ist. Der Komparator 74 bestimmt, ob ein Signal, das vom
Detektor 72 empfangen wird, eine ausreichende Größe (z. B.
größer als
ein Rauschpegel) hat, um anzuzeigen, daß ein Signal vorhanden ist.
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Nachdem in einer exemplarischen Anwendung
ein einzelner der RX/TX-Anhänger
(z. B. der RX/TX-Anhänger 5a1)
ein Signal, das den Anhänger 5a1 zu
einer ersten Zufallszeit identifiziert, beispielsweise an einen
der entfernt angeordneten Senderempfänger (z. B. den entfernt angeordneten
Senderempfänger 4a)
gesendet hat, bewirkt die Steuereinrichtung 10, daß der RX/TX-Anhänger seinen
Betriebsmodus vom Sendemodus zum Empfangsmodus umschaltet. Danach
empfängt
der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a das Signal über die
Antenne 48, die dann das empfangene Signal an den DSSS
RX-Block 42 übergibt,
wobei die entsprechenden Empfangsfunktionen mir dem Signal durchgeführt werden
(3). Nachdem das Signal
durch den DSSS RX-Block 42 gelaufen ist, wird das Signal
an den Prozessor 40 übergeben.
Der Prozessor 40 mißt die
Frequenz des Signals, wobei diese Frequenz ursprünglich im sendenden RX/TX-Anhänger 5a1 festgelegt
wurde. Dieser Frequenzmeßprozeß tritt
als erster Schritt im Spreizspektrum-Signalempfangablauf auf und
vergrößert daher
die Komplexität
des Systems nicht. Nach der Frequenzbestimmung bewirkt der Prozessor 40,
daß der
OOK TX-Block 46 in den "Zyklus geht", um ein Rückdatensignal
an den RX/TX-Anhänger 5a1 mit
einer Frequenz zu senden, die so festgelegt ist, daß sie im
wesentlichen die gleiche ist wie die gemessene Frequenz. Das Rückdatensignal
kann Information transportieren, die beispielsweise ein neues erstes
und/oder zweites durchschnittliches Zeitintervall für den RX/TX-Anhänger 5a1,
eine Identifikationsnummer vorgibt oder vorgibt, daß die Steuereinrichtung 10 den
RX/TX-Anhänger 5a1 daran
hindert, weitere Übertragungen durchzuführen. Nach
der Signalübertragung
durch den entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bewirkt der
Prozessor 40, daß der
OOK TX-Block 46 ausschaltet. Dieses Frequenzregulierungsschema ermöglicht eine
verbesserte Systemcharakteristik, z. B. einen relativ einfachen,
billigen lokalen Oszillator (LO) des Anhängers, die Minimierung der
Bandbreitenanforderung der Zwischenfrequenz des Anhängers (wodurch
die Empfindlichkeit und der Betriebsbereich maximiert werden) und
einen billigen OOK-Empfänger.
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Nach Empfang des vom entfernt angeordneten
Senderempfänger 4a gesendeten
Rücksignals durch
den RX/TX-Anhänger 5a1 durchläuft das
Signal die Empfangsschaltungsanordnung auf die oben beschriebene
Weise, wobei es schließlich
an die Steuereinrichtung 10 übergeben wird. Danach schaltet
die Steuereinrichtung 10 den Betriebsmodus vom Empfangsmodus
in den Sendemodus um und führt eine
Fehlerprüfung
durch, um zu bestimmen, ob das empfangene Signal fehlerfreie Daten
transportiert. Wenn bestimmt wird, daß das Rücksignal fehlerfreie Daten
transportiert, kann der Anhänger
dasselbe anzeigen, indem ein Bestätigungssignal an den entfernt angeordneten
Abfragesender 4a gesendet wird. Wenn die Steuereinrichtung 10 bestimmt,
daß fehlerhafte
Daten empfangen werden, kann der RX/TX-Anhänger 5a1 ein Signal
an den entfernt angeordneten Senderempfänger 4a senden, das
zu einer erneuten Übertragung
auffordert, woraufhin der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a erneut
das Signal überträgt, bis
die Steuereinrichtung 10 des RX/TX-Anhängers 5a1 bestimmt,
daß das
Signal ohne Fehler empfangen worden ist. Wenn die RX/TX-Steuereinrichtung 10 wiederholt
einen Fehler in den Signalen findet, die vom entfernt angeordneten
Abfragesender 4a kommend empfangen werden, und der RX/TX-Anhänger 5a1 ein
Aufforderungssignal zur erneuten Übertragung mit einer vorbestimmten
Häufigkeit
an den entfernt angeordneten Senderempfänger 4a sendet, sendet
der entfernt angeordnete Senderempfänger 4a ein Signal,
das einen Fehler anzeigt, an den Hauptsenderempfänger 3 zurück.
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Man beachte, daß die Beschreibung lediglich Beispielcharakter
hat und den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränkt. Beispielsweise
kann der Hauptsenderempfänger 3 auf
die gleiche Weise arbeiten, wie oben für den entfernt angeordneten
Abfragesender 4a beschrieben. Obwohl die Anwendung in einem
Zusammenhang beschrieben ist, wo der entfernte Abfragesender 4a außerdem ein
Antwortsignal an den RX/TX-Anhänger 5a1 sendet,
ist es in bestimmten Anwendungen möglicherweise nicht erforderlich,
ein Antwortsignal zu senden. Beispielweise müssen Daten, die ohne Fehler
empfangen werden, nicht gegenüber
dem entfernt angeordneten Senderempfänger 4a bestätigt werden.
Es ist erwünscht,
daß der
RX/TX-Anhänger 5a1 bis 5xx mit einer
festen Frequenz arbeitet. Beispielsweise stellt 4b eine bevorzugte angenäherte Frequenz (nämlich 2,414
GHz) des lokalen Oszillators des RX/TX-Anhängers dar. 4b zeigt auch mögliche Empfangsbandschemata
für die
RX/TX-Anhänger-Ausführungsform
der Endung, einschließlich
eines ISM-Bandes bei Anwendungen für einen Empfang niedriger Leistung
und eines Band für
höhere Frequenzen
für Anwendungen
mit höherer
Leistung. Da entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung
die Anhänger
für kurze
Intervalle senden, pausieren und dann für ein kurzes Intervall in den Empfangsmodus
umschalten, arbeiten die Anhänger mit
effizienter Energieausnutzung. Obwohl die Erfindung insbesondere
mit Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und
beschrieben ist, wird der Fachmann verstehen, daß Änderungen in Form und Detail
möglich
sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, zu verlassen.
