DE1279134B - Verfahren zum Erkennen von Gegenstaenden sowie Sende- und Empfangsanordnung zur Ausfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Erkennen von Gegenstaenden sowie Sende- und Empfangsanordnung zur Ausfuehrung des Verfahrens

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DE1279134B
DE1279134B DEG34521A DEG0034521A DE1279134B DE 1279134 B DE1279134 B DE 1279134B DE G34521 A DEG34521 A DE G34521A DE G0034521 A DEG0034521 A DE G0034521A DE 1279134 B DE1279134 B DE 1279134B
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    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Verfahren zum Erkennen von Gegenständen sowie Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung sowie auf eine Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des Verfahrens. Hierbei wird ein hochfrequenter Abfrageimpuls mittels einer Trägerfrequenz von einer Abfragestation zu dem Antwortsender eines Gegenstandes drahtlos übertragen. Jedem Antwortsender sind den betreffenden Gegenstand kennzeichnende Kenndaten zugeordnet. Diese Kenndaten werden in Form von codierten hochfrequenten Impulsen unter Ausnutzung der Energie des empfangenen Abfrageimpulses vom Antwortsender zur Abfragestation übertragen. Dort werden die empfangenen codierten Impulse decodiert.
  • Die Erfindung dient insbesondere zum Erkennen einer großen Anzahl von Gegenständen. Hierzu müssen die vorgegebenen Kenndaten von sehr vielen Antwortstationen oder Antwortsendern nacheinander zu einer Abfragestation übertragen werden. Die Antwortsender können sich beispielsweise auf Eisenbahnwagen befinden, deren Wagennummer und Wageninhaber als Antwort auf das Abfragesignal einer Abfragestation abgelesen werden soll, wenn der Zug eine vorbestimmte Stelle passiert.
  • Da es sich hierbei um eine sehr große Anzahl von Abfragestationen handeln kann, von denen jede eine besondere und verschiedene Nachricht übertragen soll, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das Erkennungsverfahren so einfach wie möglich durchzuführen, so daß die Sende- und Empfangsanordnung ohne großen Aufwand aufgebaut werden kann und auch bei robusten Betriebsbedingungen zuverlässig arbeitet. Die Anlage soll unempfindlich gegen Stöße sein und unsachgemäßer Behandlung ohne Schäden widerstehen können. Ferner verlangt man von einer derartigen Anordnung eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Unabhängigkeit von äußeren Einflüssen, wie Regen, Schlamm, Schnee, Eis, Licht, Dunkelheit u. dgl. Ferner soll die zum Erkennen notwendige Zeit möglichst kurz sein.
  • Es ist bereits eine Datenübertragungsanordnung zum Erkennen von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung bekannt, bei der das vom Antwortsender empfangene hochfrequente Abfragesignal nach seiner Gleichrichtung zum Erregen von mehreren ausgewählten Schwingkreisen mit verschiedenen Resonanzfrequenzen benutzt wird. Die einzelnen Resonanzfrequenzen entsprechen den binär codierten Kenndaten der Gegenstände. Die durch das Abfragesignal ausgelösten hochfrequenten Schwingungen werden gleichzeitig zur Abfragestation übertragen und dort decodiert. Infolge der parallelen Übertragung der Binärstellen der codierten Kenndaten mit verschiedenen Trägerfrequenzen können mit dieser Anlage zwar sehr schnelle Übertragungszeiten erreicht werden, jedoch wird dies mit einem hohen Aufwand und einer größeren Störanfälligkeit erkauft.
  • Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen von Gegenständen dadurch gekennzeichnet, daß der vom Antwortsender empfangene Abfrageimpuls in eine Impulsfolge mit einer vorbestimmten Anzahl von gleichmäßig aufeinanderfolgenden Impulsen umgewandelt wird, daß diese Impulsfolge entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders binär codiert und anschließend mittels eines hochfrequenten Trägers, dessen Frequenz von der Trägerfrequenz des Abfrageimpulses abweicht, zur Abfragestation übertragen wird, und daß die codierte Impulsfolge zwecks Synchronisation zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge, die in der Abfragestation aus dem Abfrageimpuls gewonnen wird und die der aus dem Abfrageimpuls im Antwortsender erzeugten Impulsfolge entspricht, einer Koinzidenzschaltung zugeführt wird.
  • Vorzugsweise wird die binär codierte Impulsfolge dadurch erzeugt, daß entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders bestimmte Impulse der aus dem Abfrageimpuls gewonnenen Impulsfolge unterdrückt werden.
  • Ein Vorteil der Erfindung gegenüber der bekannten Anordnung besteht darin, daß die Sende- und Empfangseinrichtungen wesentlich einfacher aufgebaut sind, da nur ein einziger übertragungskanal für die codierten Kenndaten vorgesehen ist. Die übertragung der binären Stellen in Form von aufeinanderfolgenden Impulsen erfolgt also mit einer einzigen Trägerfrequenz, so daß die zur Parallelübertragung notwendigen Schwingkreise, die genau auf eine vorbestimmte Frequenz abgestimmt sein müssen, sowie die dazugehörigen Sendestufen entfallen.
  • Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Auftreten von Störimpulsen weitgehend dadurch vermieden, daß in der Abfragestation die empfangene codierte Impulsfolge zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge einer Koinzidenzschaltung zugeführt wird, die ein Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn diese beiden Impulsfolgen synchron auftreten.
  • --Ein Vergleich zwischen der bekannten Anordnung und der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage zeigt weiterhin, daß die Erkennungszeiten bei praktisch vorkommenden Fällen etwa gleich sind.
  • Eine Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Empfänger verbundener passiver Impulserzeuger über mehrere Ausgangsleitungen, an denen auf Grund des Abfragesignals nacheinander jeweils ein Impuls auftritt, an eine Impulswähleinrichtung angeschlossen ist, die entsprechend den Kenndaten die binär codierte Impulsfolge erzeugt und dem Sender zuführt.
  • Der passive Impulserzeuger enthält vorzugsweise eine nichtlineare Verzögerungsleitung, die mehrere Leitungsabschnitte mit Abgriffen aufweist, die die Ausgangsleitungen des Impulserzeugers darstellen. Die nichtlineare Verzögerungsleitung ist mit einem angepaßten Wellenwiderstand abgeschlossen, so daß am Leitungsende keine Reflexion auftritt.
  • Bei passiven Radarrückstrahlbaken, die zum Erkennen der Bake außer dem direkt reflektierten Radarimpuls einen um eine vorbestimmte Zeit verzögerten Impuls zurückstrahlen, ist es bereits bekannt, zur Verzögerung des zweiten Radarimpulses Verzögerungsleitungen zu verwenden. Hierbei handelt es sich aber um homogene Verzögerungsleitungen, die keine Abgriffe aufweisen und zur Erzeugung einer möglichst großen Reflexion am Leitungsende offen oder kurzgeschlossen sind.
  • Die erfindungsgemäße Sende- und Empfangsanordnung, die beispielsweise zur Identifizierung von Eisenbahnwagen verwendet werden kann, ist einfach, robust, wartungsfrei und immun gegen äußere Einflüsse. Ferner ist die Anordnung äußerst zuverlässig und arbeitet mit einem sehr geringen Leistungsbedarf. Sender und Empfänger der Abfragestation können besonders einfach, langlebig und mit geringem Leistungsbedarf als solide Dauereinrichtungen gebaut werden, beispielsweise mit Kristall- und Tunneldioden. Passive Schallmittel, wie lineare und nichtlineare Kettenleiter können zur Erzeugung der zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsgruppen als Antwort auf ein Abfragesignal dienen. Derartige passive Schalteinheiten sind kompakt, zuverlässig und können ohne großen Aufwand aus sättigbaren Magnetkernspulen aufgebaut sein. Weiterhin kann die Abfragestation Einrichtungen aufweisen, die zum Decodieren, Drucken und Anzeigen dienen oder die die empfangenen Daten anderweitig auswerten.
  • Die Symbole, die mit der erfindungsgemäßen Anordnung gesendet und empfangen werden, können beliebige Zeichen sein, beispielsweise die Ziffern eines Zahlensystems oder die Buchstaben des Alphabets. Es ist bekannt, die Daten in einem binären System mit den beiden Ziffern 1 und 0 darzustellen. Das Vorhandensein oder das Fehlen eines Signals oder ein positives oder negatives Signal können zur Darstellung der Binärziffern 1 und 0 benutzt werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung geben die abgefragten Stationen oder Antwortsender jeweils auf Grund eines empfangenen Abfragesignals einer Abfragestation binäre Daten in Form einer Impulsgruppe mit einer vorbestimmten Anzahl und Anordnung von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen ab.
  • Der Antwortsender ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die beim Empfang eines Abfragesignals eine Gruppe von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen erzeugt. Eine Impulswähleinrichtung führt diese Impulsgruppe in eine solche Impulsgruppe über, bei der die Anzahl und Anordnung der Impulse den zu übertragenden Kenndaten des zu erkennenden Gegenstandes und bzw. oder dem Zustand der abgefragten Station entsprechen.
  • Die Abfragestation ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die das Abfragesignal erzeugt und aussendet und die unter Verwendung des Abfragesignals eine ähnliche Impulsgruppe erzeugt. Die im Antwortsender und in der Abfragestation befindlichen Einrichtungen, die diese Impulsgruppen erzeugen, werden als Impulsfolgeerzeuger bezeichnet. Das in der Abfragestation erzeugte Abfragesignal wird zu einem im übertragungsbereich liegenden Antwortsender übertragen und dort dem Impulsfolgeerzeuger zugeführt, der daraufhin die Impulsgruppe abgibt. Etwa zur selben Zeit gelangt das Abfragesignal in der Abfragestation zum Impulsfolgeerzeuger und löst dort wie im Antwortsender die Erzeugung einer ähnlichen Impulsgruppe oder Impulsfolge aus. Eine Impulsabgabe- oder Impulsausgabeeinrichtung der Abfragestation, die auf das gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der abgefragten Station und eines lokal erzeugten Impulses vom Impulsfolgeerzeuger der Abfragestation anspricht, bewirkt, daß in der Koinzidenzschaltung ein Ausgangssignal gebildet wird, das in seiner Impulsform genau der vom Antwortsender gesendeten Impulsgruppe entspricht und die dem zu erkennenden Gegenstand zugeordneten Binärdaten darstellt.
  • Die Abgabeeinrichtung der Abfragestation spricht daher nur an, wenn der vom Antwortsender stammende Impuls und der vom Impulsfolgeerzeuger in der Abfragestation erzeugte Impulse von demselben Abfragesignal ausgelöst wurden und die gleiche zeitliche Lage haben. Daher ist keine weitere Synchronisiereinrichtung erforderlich. Wenn sie jedoch gewünscht wird, kann ein geeignetes Synchronisiersignal aus dem Impulsfolgeerzeuger für jede der entsprechenden Antwortstationen gewonnen und beispielsweise auf einer anderen Frequenz an die Abfragestation gesendet werden. Eine derartige Maßnahme würde die Einrichtungen des Antwortsenders nur wenig komplizieren, da ein Synchronisiersignal durch einfache Zusatzeinrichtungen erzeugt werden kann, indem ein Ausgangssignal an jedem der Ausgänge des Impulsfolgeerzeugers entnommen und ausgesendet wird.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt eine Nachrichtenübertragungsanordnung mit hoher Datenübertragungsgeschwindigkeit dar, da die Sende- und Empfangseinrichtungen mit einer hohen Frequenz Impulse erzeugen und Antworten auf die Impulsgruppen geben. Es wird beispielsweise nur diejenige Zeit benötigt, die notwendig ist, um eine Gruppe aufeinanderfolgender Impulse zur Darstellung der Kenndaten zu erzeugen. Das kann durch Bildung einer Gruppe mit relativ kurzen Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung zur Darstellung der Kenndaten äußerst schnell geschehen.
  • Die Anordnung nach der Erfindung macht es möglich, einfache Geräte zu verwenden, und man benötigt keine komplizierten Synchronisierschaltungen.
  • Der Impulsfolgeerzeuger kann sowohl beim Sender als auch beim Empfänger beispielsweise in Form eines einfachen nichtlinearen Kettenleiters mit gesättigten Kernen od. dgl. ausgebildet sein, der auf Grund eines Abfrageimpulses eine Impulsgruppe mit zeitlich voneinander getrennten Impulsen erzeugt.
  • Eine andere passive Einrichtung zur Erzeugung solcher Impulsgruppen kann beispielsweise eine lineare Verzögerungsleitung mit diskreten oder verteilten Belastungskomponenten sein.- Die bekannte Beziehung zwischen der Bandbreite und der Anstiegszeit in linearen Schaltungen führt jedoch zu Schwierigkeiten, wenn eine Gruppe mit einer großen Anzahl von Impulsen benötigt wird. Es können aber ebensogut nichtlineare aktive Schaltungselemente, wie Transistoren oder Vakuumröhren, in Verbindung mit einer linearen Verzögerungsleitung verwendet werden, um eine Impulsgruppe für die Zwecke der Erfindung zu erzeugen. Derartige aktive Schaltungselemente erhöhen jedoch den Aufwand.
  • Beim folgenden Ausführungsbeispiel werden die Impulse auf drahtlosem Weg übermittelt. Dies ist das gebräuchlichste Verfahren. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese besondere Form der Signalübertragung beschränkt, da das Verfahren genausogut mit jeder anderen gleichwertigen Anordnung arbeiten kann. Wenn beispielsweise die abfragende und die abzufragende Station ortsfest sind, kann die die Kenndaten darstellende Impulsgruppe über Kabel übertragen werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand von Figuren beschrieben werden.
  • F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung nach der Erfindung; F i g. 2 zeigt Zeitdiagramme von Impulsen, die von einem Impulsfolgeerzeuger, einer Impulswähleinrichtung und von einer Vergleichs- und Speicherschaltung stammen; F i g. 3 ist das Schaltbild der im Blockschaltbild der F i g. 1 angedeuteten Sendeeinrichtung nach der Erfindung; F i g. 4 ist ein Schaltbild der in F i g. 1 angedeuteten Abfragestation; F i g. 5 ist eine Stromspannungskennlinie einer typischen Tunneldiode, die für bestimmte Geräte nach der Erfindung besonders geeignet ist; F i g. 6 ist ein Schaltbild eines Teils der gesamten Anordnung mit einem abgeänderten Antwortsender; F i g. 7 zeigt einen Teil einer aus Magnetelementen aufgebauten Verzögerungsanordnung. Das in F i g. 1 gezeigte Blockschaltbild einer Übertragungsanordnung nach der Erfindung enthält nur eine Antwort- und Abfragestation, obwohl sehr viele Antwortstationen und auch eine oder mehrere Abfragestationen verwendet werden können, die gewöhnlich an verschiedenen Stellen aufgestellt sind.
  • Jede Abfragestation soll die Möglichkeit haben, die Kenndaten von jeder der vielen Antwortstationen der Reihe nach zu einer bestimmten Zeit abzufragen. Die einzelne Eisenbahnwagen kennzeichnenden Daten können beispielsweise an mehreren verschiedenen Stellen entlang der Eisenbahnstrecke abgefragt werden, wenn der Zug die betreffenden Stellen erreicht. Wenn ein Eisenbahnwagen eine solche Stelle passiert, können Mittel erregt werden, die bewirken, daß das Abfragesignal von der an dieser Stelle angeordneten Abfragestation zur abzufragenden Station übertragen wird, die diese übertragung ausgelöst hat. Da diese Betätigungseinrichtungen auch sicherstellen, daß der Wagen sich innerhalb des übertragungsbereiches befindet, wird dieses Signal von der Antwortstation empfangen und löst die Erzeugung einer Impulsgruppe aus. Diese bewirkt in übereinstimmung mit einer fest eingestellten Impulswähleinrichtung, daß eine Impulsgruppe, die die besondere Kennung des Eisenbahnwagens darstellt, z. B. Besitzer und Wagennummer, an den Sender zur übertragung nach der Abfragestation abgegeben wird. Diese ausgesendeten Kenndaten in Form einer speziellen Gruppe zeitlich aufeinanderfolgender Impulse werden dann empfangen und an der Abfragestation einem Vergleich unterworfen. Die Antwortstationen der einzelnen Wagen eines Zuges werden der Reihe nach abgefragt und die zugehörigen Daten schnell und sicher gewonnen.
  • Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung enthält eine einzige Antwortstation A und eine Abfragestation B, die je einen passiven Schaltungsteil l bzw. 2 zur Erzeugung einer ähnlichen Gruppe von Impulsen als Antwort auf ein Abfragesignal aufweisen.
  • Die Antwortstation A enthält weiterhin einen Empfänger 3 zum Empfang des Abfragesignals der Abfragestation, ferner einen Impulswähler 4 zur Umsetzung der erzeugten Impulsgruppe in eine Gruppe von Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung zur Darstellung der auszusendenden Kenndaten und einen Sender 5 zur Aussendung der vorbestimmten Impulsgruppe an die Abfragestation auf einer Antwortfrequenz f 2.
  • Die Abfragestation B enthält zusätzlich zum Impulsfolgeerzeuger 2 einen Impulsgenerator 6 zur Erzeugung des Abfragesignals und einen Sender 7 zur Aussendung dieses Signals an die entfernte Antwortstation auf einer ausgewählten Frequenz, der sogenannten Abfragefrequenz f 1. Die Abfragestation weist ferner einen Empfänger 8 zum Empfang des Signals auf der Antwortfrequenz f 2 vom Sender 5 der Antwortstation A und eine Vergleichs- und Speichereinrichtung 9 auf, die auf das gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der Station A und eines erzeugten Impulses von der Station B anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das genau mit der binären Information, die die Antwortstation kennzeichnet, übereinstimmt.
  • Die Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung ist folgende: Wenn die kennzeichnende binäre Information der Antwortstation aufgenommen werden soll, wird der Abfrageimpulsgenerator 6 erregt und das erzeugte Abfragesignal praktisch gleichzeitig dem Sender 7 und dem Eingang des Impulsfolgeerzeugers 2 zugeführt. Dieses Abfragesignal wird von der Antwortstation A durch den Empfänger 3 empfangen und dem Eingang des Impulsfolgeerzeugers zugeführt. Durch die praktisch gleichzeitige Zuführung des Abfragesignals an die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 werden gleichartige Impulse mit ähnlicher zeitlicher Beziehung erzeugt.
  • Die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 sind vorgesehen, um eine vorbestimmte Gesamtzahl zeitlich aufeinanderfolgender Impulse als Antwort auf ein Abfragesignal zu erzeugen. In der Antwortstation werden diese Impulse einer Impulswähleinrichtung zugeführt, die eine den Kenndaten der betreffenden Antwortstation zugeordnete Impulsgruppe abgibt, während in der Abfragestation jeder Impuls je einer Vergleichsschaltung zugeführt wird. Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung sind z. B. zehn Impulse gezeigt. Bei der Verwendung einer größeren Anzahl von Einheiten ist es möglich, die Gesamtzahl der erzeugten Impulse größer zu wählen, um entsprechend mehr Impulsgruppenkombinationen erzeugen zu können. Bei dreißig Impulsen würden sich 230 verschiedene Codekombinationen ergeben, was zweifelsohne für die meisten Anwendungen ausreicht.
  • In den Zeichnungen und in der Beschreibung ist zur Vereinfachung nur eine Gesamtgruppe von zehn Impulsen gewählt worden. Die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 der beiden Stationen sind im wesentlichen gleichartig aufgebaut. Es muß allerdings lediglich die Anzahl der erzeugten Impulse bei beiden Stationen gleich sein. Für die Einrichtungen zur Erzeugung der Impulsfolge in den einzelnen Stationen gilt dies nicht. Da der Impulsfolgeerzeuger der Erfindung besonders zum Gebrauch bei dem Verfahren nach der Erfindung geeignet ist, weil er sehr einfach, billig, stabil, passiv und weitgehend fehlerfrei ist, sind die beiden in den Zeichnungen dargestellten und in der Be- , schreibung beschriebenen Stationen mit je einem Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 der gleichen Art ausgerüstet; die Schaltungseinzelheiten werden später bei der Beschreibung der F i g. 3 und 4 anizezeben. Die Impulswähleinrichtung 4 der Antwortstation wählt bestimmte Impulse des Impulsfolgeerzeugers 1 der Abfragestation aus, um die Kenndaten darzustellen, die zurückübertragen werden sollen. So kann bei der Auswahl beispielsweise eine Anordnung von positiven und negativen Impulsen aus der zuerst erzeugten Impulsgruppe erzeugt werden, oder bestimmte der zuerst erzeugten zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse können gelöscht werden, so daß eine Impulsfolge oder Impulsgruppe entsteht, deren Impulse bezüglich der Anzahl und Anordnung von den Impulsen der zuerst erzeugten Gruppe abweichen. Diese beiden Möglichkeiten können z. B. durch Umkehren, Auslassen oder Kurzschließen einzelner Impulse der Ausgangsimpulsreihe ausgeführt werden.
  • Das Ausgangssignal des Impulswählers 4 stellt die kennzeichnende Binärinformation in der Form einer Gruppe von Impulsen vorbestimmter Zahl und Anordnung dar. Das ist besonders aus der F i g. 2 zu erkennen. F i g. 2 a zeigt den Verlauf eines Ausgangssignals des Impulsfolgeerzeugers 1. Die sich entsprechenden Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 erzeugen einander ähnliche Impulsgruppen, welche durch ein Abfragesignal praktisch gleichzeitig ausgelöst und daher synchronisiert sind. F i g. 2 b zeigt den Verlauf von Ausgangssignalen des Impulswählers 4, der eine besondere Impulsgruppe erzeugt, die eine binäre Informationskennzeichnung in der Form von positiven und negativen Impulsen darstellt, wobei ein positiver Impuls die binäre 1 und ein negativer Impuls die binäre 0 wiedergibt. In ähnlicher Weise zeigt F i g. 2 c den Verlauf einer Impulsgruppe, die eine binäre Information darstellt, bei welcher das Vorhandensein oder das Fehlen eines Impulses die binäre 1 oder 0 wiedergibt.
  • Die binäre Information in Form einer Guppe zeitlich aufeinanderfolgender Impulse wird dem Sender 5 zur Übertragung auf der Antwortfrequenz f 2 zur Abfragestation zugeführt. Die Impulse, die übertragen werden sollen, können z. B. dazu verwendet werden, um den Sender 5 ein- und auszutasten oder um eine Amplituden- oder Frequenzmodulation eines Trägers durchzuführen. Es kann aber auch eine kombinierte Amplituden- und Frequenzmodulation des Trägers in bekannter Weise durchgeführt werden.
  • Die Impulse werden durch den Empfänger 8 der Abfragestation aufgenommen und zusammen mit den Impulsen vom ImpulsfoIgeerzeuger 2 einer Vergleichs- und Speicherschaltung 9 zugeführt.
  • Die Vergleichs- und Speicherschaltung 9 spricht auf das gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der Antwortstation und eines lokal erzeugten Impulses des Impulsfolgeerzeugers 2 der Abfragestation an und erzeugt ein Ausgangssignal, das genau mit dem von der Antwortstation übertragenen Binärkennwert übereinstimmt. Die Vergleichs- und Speicherschaltung 9 kann z. B. mehrere UND-Glieder enthalten, von denen je eines jedem der durch den Impulsfolgeerzeuger 2 erzeugten Impulse zugeordnet ist. Ein Ausgangssignal wird nur dann erzeugt, wenn die Impulse sowohl vom Empfänger 8 als auch vom ImpuIsfolgeerzeuger 2 am Eingang des zugehörigen UND-Gliedes zeitlich übereinstimmen. Die Ausgangssignale der entsprechenden UND-Glieder stellen die übertragene binäre Kennzeichnung dar und können einer Auswertungseinrichtung zugeführt werden, um die gewünschten Daten in besser passender Form in an sich bekannter Art und Weise zu erhalten. Dieses Ausgangssignal kann auf verschiedene Weise verwendet werden, je nachdem, wie die Information gebraucht werden soll. Die codierte Information kann z. B. decodiert, gespeichert oder dazu verwendet werden, geeignete Druckeinrichtungen oder andere gewünschte Apparate zu speisen.
  • F i g. 3 zeigt ein Schaltbild der Einrichtung, die für die Antwortstation verwendet werden kann. Um Eisenbahnwagen zu identifizieren, benötigt z. B. jeder Wagen nur eine einfache und billige Einrichtung nach F i g. 3. In F i g. 3 ist ein Empfänger 3, ein Impulsfolgeerzeuger 1; ein Impulswähler 4 und ein Sender 5 dargestellt, die entsprechend dem Blockschaltbild der F i g. 1 zusammenwirken.
  • Wie oben beschrieben, kann die binäre Information in verschiedener Weise dargestellt sein, entweder durch eine Gruppe positiver und negativer Impulse oder durch eine Gruppe von Impulsen, bei denen das Vorhandensein von Impulsen oder positive Impulse eine binäre 1 darstellen und das Fehlen von Impulsen oder das Vorhandensein negativer Impulse die binäre 0 darstellen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Beispiel, bei welchem das Vorhandensein der Impulse eine binäre 1 und das Fehlen eines Impulses eine binäre 0 ergibt. Es ist jedoch für den Fachmann zu erkennen, daß bei Benutzung positiver und negativer Impulse einige dem Fachmann geläufige Änderungen im Impulswähler und in der Übertragungseinrichtung erforderlich sind. Die positiven Impulse können z. B. mit einer ersten Frequenz und die negativen Impulse mit einer zweiten Frequenz übertragen werden. Oft ist es wünschenswert, für die Übertragung an Stelle eines fehlenden Signal ein Signal entgegengesetzter Polarität zu verwenden.
  • In F i g. 3 kann der Empfänger 3 ein einfacher Kristalldetektor sein, der eine Kristalldiode 10 und einen Parallelresonanzkreis 11 mit einem Kondensator 12 und einer Induktivität 13 enthält. Das Gleichstromausgangssignal tritt bei Zuführung eines Trägersignals an einem Kondensator 14 und einem Widerstand 1.5 auf und wird an Klemmen 16 und 17 abgenommen.
  • Der Ausgang des Empfängers 3 ist mit den Eingangsklemmen 18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers verbunden. Dieser enthält einen Kettenleiter mit mehreren Abschnitten zur Erzeugung der zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse als Antwort auf ein Abfragesignal. Es sind mehrere Abschnitte 20 bis 29 gezeigt, um zehn Impulse zu erzeugen. Wie vorstehend beschrieben wurde, müssen mehr Abschnitte vorgesehen werden, wenn mehr Impulse benötigt werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung des Impulsfolgeerzeuges 1 sind nur zehn Abschnitte dargestellt, die dazu dienen, zehn zeitlich getrennte Impulse zu erzeugen.
  • Jeder Abschnitt des Impulsfolgeerzeugers 1 enthält eine Spule 30 und eine Spule 31 mit einem sättigungsfähigen Kern. Diese beiden Bauteile können getrennt angeordnet oder in einer zusammengesetzten Spule enthalten sein, deren Kern sowohl gesättigtes als auch nichtgesättigtes Material in an sich bekannter Weise enthält. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Widerstand an Stelle der Spule 30 verwendet werden, der, obwohl er Energie verbraucht, mit Rücksicht auf die Herstellungskosten erwünscht sein kann.
  • Der Kern 31 ist mit genügend Windungen versehen, um seine Sättigung durch das Ausgangssignal zu erreichen, das von dem Empfänger 3 abgegeben wird. Das Ausgangssignal des Empfängers 3 kann auch einem Transformator zugeführt werden, um die Größe des Stromes an den Anschlußklemmen 18 und 19 zu erhöhen, so daß nur ein einziger Draht benötigt wird, auf den die Kerne aufgesteckt oder gestapelt werden können. Der Kondensator 32 ist mit einem Parallelwiderstand und mit der Leitung zwischen den Abschnitten verbunden. Die Leitung wird mittels eines Widerstandes 66 oder durch einen Kurzschluß abgeschlossen.
  • Windungsschleifen 33 sind magnetisch mit den Kernen 31 gekoppelt und sollen auf den Flußwechsel in den Kernen 31 ansprechen. Die Kerne werden der Reihe nach mit fortschreitender Wellenfront des Abfrageimpulses entlang der Leitung gesättigt. Ein Impuls wird an jeder Koppelwindung 33 durch den Flußwechsel in jedem der Kerne 31 erzeugt. Jeder Impuls ist um eine vorbestimmte Zeit gegenüber dem Beginn des Abfrageimpulses versetzt, der von dem Empfänger 3 stammt. Die zeitliche Verschiebung zwischen den Ausgangsimpulsen ist durch den Kern 31, die Induktivität 30 und die Größe des Kondensators 32 in jedem Abschnitt bestimmt. Die Ausgänge der Koppelwindungen 33 sind in Reihe verbunden, so daß eine Gruppe zeitlich versetzter Impulse erzeugt wird.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß der Impulsfolgeerzeuger nur aus passiven Schaltelementen besteht und keine Stromquelle enthält und daß die Impulse in den zugehörigen Abschnitten erzeugt werden.
  • Da eine Gruppe von Impulsen besonderer Anzahl und Anordnung zur Kennzeichnung bestimmter Daten dient, werden in jedem Falle nur bestimmte von den erzeugten Impulsen ausgewählt. Die Impulswähleinrichtung 4 besteht z. B. aus einer Gruppe von Schaltern mit beweglichen Schaltarmen 34, die dazu verwendet werden können, um nur einzelne bestimmte Kopplungswindungen in Serie zu schalten. Wie z. B. in F i g. 3 gezeigt ist, liegen die Koppelwindungen in den Teilabschnitten 22, 23 und 27 nicht in der Serienausgangsleitung, und die Kennzeichnung wird durch eine Impulsgruppe nach F i g. 2 c dargestellt, in der diese Impulse fehlen. Die Fehlimpulse sind gestrichelt gezeichnet, um ihre zeitliche Lage gegenüber den ursprünglich erzeugten Impulsen des Impulsfolgeerzeugers 1 zu zeigen. Ein Umschalter kann an Stelle des einzelnen Schaltarmes 34 verwendet werden, mit welchem eine Impulsgruppe nach F i g. 2 b zur Darstellung der gleichen Kennzeichnung erzeugt wird. Die Binärzahl 1 wird z. B. durch einen positiven Impuls und die Binärzahl 0 durch einen negativen Impuls dargestellt. Die Impulsgruppe wird dann den Eingangsanschlüssen 35 und 36 des Senders 5 zugeführt. Obgleich jeder beliebige Sender verwendet werden kann, wird ein einfacher, wenig Energie beanspruchender Tunneldiodensendcr bevorzugt. Ein derartiger Sender ist einfach, billig und sehr widerstandsfähig und kann mit der geringen Energie, die aus dem Impuls des Impulserzeugers 1 gewonnen wird, sehr zuverlässig betrieben werden.
  • Der Sender 5 enthält eine Tunneldiode 37, einen Parallelresonanzkreis mit einem Kondensator 38 und einer Spule 39 sowie eine Wicklung 40, die als Antenne für die Ausstrahlung des Signals dienen kann. Die Tunneldiode 37 ist mit dem einen Ende der Kopplungswindungen 33 über die Leitung 41 verbunden. Das andere Ende der in Serie geschalteten Koppelwindungen 33 ist mit dem Parallelresonanzkreis über die Leitung 42 verbunden. Ein Siebkondensator 67 ist parallel zu den in Reihe liegenden Windungen geschaltet.
  • Bekanntlich hat eine Tunneldiode in dem unteren Vorwärtsspannungsbereich ihrer Stromspannungskennlinie einen negativen Widerstand. Da die Reihenschaltung der Koppelwindungen einen verhältnismäßig niedrigen Widerstand für Gleichstrom hat, ist die Tunneldiode an eine Spannungsquelle niedriger Impedanz angeschlossen. Wenn ein Impuls vom Impulsfolgeerzeuger 1 den Anschlüssen 35 und 36 des Senders 5 zugeführt wird, entsteht eine Vorspannung im negativen Widerstandsbereich. Dieser niedrige Widerstand bewirkt, daß die Gleichstromlastkennlinie eine solche Neigung hat, daß sie die Stromspannungskennlinie der Tunneldiode nur an einem Punkt schneidet. Mit einer solchen Gleichstromlastkennlinie wird ein Schalten der Tunneldiode verhindert, und mit einer entsprechenden Spannung kann ein Arbeitspunkt in dem negativen Widerstandsbereich gefunden werden. Unter diesen Bedingungen erzeugt die Tunneldiode Schwingungen einer Frequenz, bei der die höchste Impedanz wirksam ist. Die höchste Impedanz wird der Tunneldiode in der Senderschaltung 5 durch die Parallelschaltung des Kondensators 38 und der Spule 39 bei der zugehörigen Parallelresonanzfrequenz dargeboten.
  • Wenn ein Impuls den Senderanschlüssen 35 und 36 zugeführt wird, werden Schwingungen erzeugt, sobald die Spannung parallel zur Tunneldiode einen Arbeitspunkt in dem negativen Widerstandsbereich herbeiführt, vorausgesetzt, daß der absolute Wert des negativen Widerstandes niedriger ist als der Resonanzwiderstand. Die Schwingungen reißen ab, sobald der absolute Wert des mittleren negativen Widerstandes größer als der Resonanzwiderstand wird. Die Impulsspannung der Koppelwindungen 33 sollte daher vorzugsweise so groß sein, daß die Spannung an der Tunneldiode 37 nicht die höchste Spannungsgrenze des negativen Widerstandsbereiches der verwendeten Tunneldiode übersteigt.
  • Der Vorwärtsspannungsbereich, in dem sich der negative Widerstand der Tunneldiode einstellt, hängt von dem verwendeten Halbleitermaterial ab. Typische Spannungsbereiche für den negativen Widerstandsbereich können z. B. ungefähr 0,04 bis 0,3 Volt für Germaniumdioden sein, während für eine Galliumarseniddiode der Bereich ungefähr 0,12 bis 0,5 Volt beträgt, Die oben beschriebene Einrichtung ist alles, was an einer der vielen Antwortstationen benötigt wird, um z. B. die einzelnen Eisenbahnwagen zu erkennen. Die benötigte Schaltung ist sehr einfach. Nur eine sehr kleine Zahl verhältnismäßig billiger Schaltelemente wird benötigt, und die Einrichtung kann schnell hergestellt werden und ist frei von Fehlern, was größte Bedeutung auch bei allen Arten von Nachriehtenübertragungsverfahren hat, bei denen die Kennzeichen aus einer großen Anzahl von Einheiten als Antwort auf ein Abfragesignal einer Abfragestation ermittelt werden sollen.
  • In F i g, q. ist ein Schaltbild einer Einrichtung dargestellt, die in einer Abfragestation gemäß der Efindung verwendet wird. In F i g. 4 sind der Abfrageirnpulsgenerator 6, der Sender 7 und der Empfänger 8 als Blockschaltbild dargestellt, da diese Einrichtungen in an sich bekannter Weise ausgeführt sein können. Der Empfänger 8 sollte genügend Bandbreite haben, um die Impulsgruppen zu empfangen, und genug Verstärkung, um die entsprechenden UND-Glieder sicher zu betätigen.
  • In F i g. 4 ist der Impulsfolgeerzeuger 2 als eine Einheit gezeigt, die ähnlich wie der Impulsfolgeerzeuger 1 der Antwortstation ausgeführt ist. Der Impulsfolgeerzeuger 2 enthält auch Abschnitte 20 bis 29, von denen jeder eine einfache Anordnung von Schaltungselementen enthält, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Das Ausgangssignal des Abfrageimpulsgenerators 6 wird dein Sender 7 und auch den Eingangsanschlüssen 18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers 2 zugeführt, um zu bewirken, daß Impulse in den Koppelwindungen 33 erzeugt werden, mit denen jeder Abschnitt 20 bis 29 ausgestattet ist. Jeder der so erzeugten Impulse ist zeitlich gegenüber denn Abfrageimpuls vorn Impulsgenerator 6 versetzt. Für die dargestellte Schaltung mit den Windungen 33, die den Flußwechsel in den Kernen 31 feststellen, sollte der Abfrageimpuls länger sein als die Zeit, die nötig ist, um sämtliche erforderlichen Irrpulse zu erzeugen. Bei eirein Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 mit einer Leistungsfähigkeit von zehn Impulsen und mit einem Abstand von je 1 Mikrosekunde muß z. B. die Dauer des Abfrageimpulses des Impulsgenerators 6 ungefähr 12 bis 15 Mikrosekunden betragen. Ein typischer Impuls dieser Art ist F i g. 2 e gezeigt. Wenn jedoch das Ausgangssignal der Spule 31 auf andere Weise entnommen wird, kann man eine wesentlich kürzere Impulsdauen verwenden.
  • Das Ausgangssignal jedes Abschnitts 20 bis 29 wird über einen Widerstand 43 den Eingangsanschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt. Das Ausgangssignal des Empfängers 8 wird über eine gemeinsame Verbindung 55 und über Widerstände 56 den Anschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt.
  • Jedes UND-Glied 45 bis 54 enthält eine Tunneldiode 57, die mit einem Anschluß mit dem Eingang 44 und dem anderen Anschluß mit einer Quelle eines entsprechenden Potentials, z. B. mit Masse, verbunden ist. Die Tunneldioden 57 haben eine Gleichstromvorspannung, die zwei stabile Arbeitspunkte ergibt. Die Vorspannungsquelle ist schematisch als eine Batterie 58 dargestellt, die an einer Seite über den Widerstand 59 mit dem Leiter 55 verbunden ist, während die andere Seite an Masse liegt. Die Werte der Widerstände 43 und 56 in jedem UND-Glied und die Vorspannung sind in bezug auf die empfangenen und die örtlich erzeugten Impulse so gewählt, daß die Tunneldiode bei weniger als zwei Impulsen am Anschluß 44 an ihrem der niedrigen Spannung zugeordneten Punkt arbeitet. Dabei kann die Spannung einen Wert haben, der unter der Spannung liegt, bei der der Strom den Scheitelwert erreicht. Mit mindestens zwei Impulsen am Anschluß 44 hat jedoch die Tunneldiode 57 eine höhere Spannung als diejenige Spannung, die dem Tunneldiodenscheitelstrom entspricht, so daß ein übergang auf einen zweiten festen Arbeitspunkt mit höherer Spannung erfolgt. Man kann jedoch auch den Arbeitspunkt mit weniger als zwei Eingangsimpulsen auf den höheren Spannungswert legen, so daß beim Auftreten von zwei Eingangssignalen eine Umschaltung auf den Arbeitspunkt niedriger Spannung erfolgt.
  • Der Betrieb- der Tunneldiode wird an Hand der F i g. 5 erläutert, die eine Stromspannungskennfinie der Tunneldiode darstellt. Eine Lastkennlinie A stellt dieVorspannungsbedingungen dar, wenn kein empfangenes oder örtlich erzeugtes Signal am Anschluß 44 des Tunneldioden-UND-Gliedes anliegt. Die Lastkennlinie A zeigt den unteren Arbeitspunkt 60 und den oberen Arbeitspunkt 61. Mit weniger als zwei Eingangsimpulsen bleibt der Arbeitspunkt an einer Stelle der Kennlinie, die einer Spannung entspricht, die geringer ist als die, die dem Tunneldiodenscheitelstrom entspricht. Bei Zuführung von mindestens zwei Signalen wird die Spannung, die dem Tunneldiodenspitzenstrom entspricht, überschritten. Dadurch wird ein übergang auf den der höheren Spannung zugeordneten Arbeitspunkt 61 bewirkt. Dieser Wechsel in der Tunneldiodenspannung liefert an den Anschlußklemmen 62 und 63 ein Ausgangssignal des UND-Gliedes.
  • Beim Betrieb der Einrichtung werden die binären Daten, die die übertragenden Kenndaten darstellen, z. B. durch eine bestimmte Einstellung der Schaltarme 34 der Impulswähleinrichtung eingestellt. Jede Antwortstation ist anders eingestellt. Während diese Einstellung zur Vereinfachung als Stellung der Schaltarme 34 dargestellt ist, kann sie auch durch verschiedene andere bekannte Mittel erfolgen. Bei vielen Anwendungen müssen die Herstellungskosten für die Antwortstationen möglichst niedrig gehalten werden, so daß die Einrichtung so billig wie möglich sein muß. Die Schalter schalten die verschiedenen Koppelwindungen 33 der Abschnitte 20 bis 29 um, so daß sich verschiedene Impulsgruppen für die Kenndaten ergeben. Ein Beispiel für eine Impulsgruppe ist in F i g. 2b gezeigt.
  • Die als Antwort auf einen vom Empfänger 3 empfangenen Abfrageimpuls erzeugten Impulse werden dem Sender 5 zugeführt. Bei jedem ausgewählten Impuls wird der Sender kurzzeitig erregt, so daß jedesmal Trägerwellenimpulse von der Dauer und der zeitlichen Lage der Impulse der Impulswähleinrichtung 4 durch Tastung des Senders 5 entstehen.
  • Die Vergleichschaltung der Abfragestation wird durch Zuführung des Abfrageimpulses von dem Impulsgenerator 6 zu dem Sender 7 zur Aussendung an die Antwortstation und durch Zuführung zu den Eingangsanschlüssen des Impulsfolgeerzeugers 2 betätigt. Der Abfrageimpuls wird dem Impulsfolgeerzeuger 2 zugeführt und bewirkt, daß ein Impuls in jedem der Abschnitte 20 bis 29 erzeugt wird. Diese Impulse sind mit den Impulsen synchronisiert, die vom Impulsfolgeerzeuger 1 der Antwortstation erzeugt werden. Die Impulse werden einem UND-Glied zugeführt, das dem betreffenden Impuls zugeorgnet ist. Das Ausgangssignal des Abschnitts 20 wird z. B. dem UND-Glied 45 zugeführt, das Ausgangssignal des Abschnitts 21 dem UND-Glied 46 usw., bis das Ausgangssignal des Abschnitts 29 dem UND-Glied 54 zugeführt wird. Die zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse, die von der Antwortstation durch den Empfänger 8 aufgenommen werden, werden über die gemeinsame Verbindung 55 allen UND-Gliedern 45 bis 54 zugeführt. Die Tunneldioden-UND-Glieder erzeugen ein Ausgangssignal nur dann, wenn mindestens zwei Impulse an ihrem Eingang vorhanden sind; wenn kein Empfängerimpuls der Antwortstation an einem der UND-Glieder vorhanden ist und nur der erzeugte Impuls zugeführt wird, erfolgt keine Schaltung der Tunneldiode.
  • Es sei z. B. angenommen, daß die Kenndaten eine Impulsgruppe nach F i g. 2 c sind. Diese Impulse werden vom Empfänger 8 empfangen und über die Leitung 55 den Anschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt. Der erste im Impulsfolgeerzeuger 2 erzeugte Impuls wird dem UND-Glied 45 zugeführt, das einen gleichen Impuls von der Antwortstation über den Empfänger 8 empfängt, so daß eine Umschaltung erfolgt, die ein Ausgangssignal an den Anschlüssen 60 und 61 erzeugt. Dies ist in F i g. 2 d als Ausgangssignal des UND-Gliedes 45 gezeigt. Derartige Impulse werden auch von den UND-Gliedern 46, 49, 50, 51, 53 und 54 empfangen. Diese Ausgangssignale sind in der F i g. 2 d als Ausgangssignale der betreffenden UND-Glieder gezeigt und haben je eine charakteristische zeitliche Lage. Obgleich die UND-Glieder 47, 48 und 52 einen örtlich erzeugten Impuls von den zugehörigen Abschnitten 22, 23 und 27 des Impulsfolgeerzeugers 2 erhalten haben, empfangen sie jedoch keinen Impuls von der Antwortstation über den Empfänger 8 und die Verbindung 55. Da nur ein Eingangssignal an den Anschlüssen 44 dieser UND-Glieder vorhanden ist, ergibt sich kein Ausgangssignal an ihren Ausgängen 62 und 63, und kein Impuls ist in F i g. 2 e für diese gezeigt.
  • Die einzelnen Ausgangssignale der UND-Glieder 45 bis 54 entsprechen in ihrer Zahl und der zeitlichen Lage den übertragenen Impulsgruppen, die die Kenndaten der betreffenden Antwortstation darstellen.
  • In den Impulsfolgeerzeugern 1 und 2 sind Mittel zum Zurückführen der Kerne 31 in ihren ursprünglichen Remanenzzustand und zur Rückführung der Tunneldioden in den UND-Gliedern 45 bis 54 auf ihren ursprünglichen Arbeitspunkt vorgesehen. Zu diesem Zweck kann an jedem Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 ein Kondensator 64 verwendet werden, der in Reihe mit dem Abfragesignaleingang nach F i g. 3 und 4 verbunden ist. Wenn das Abfragesignal an den Anschlüssen 18 und 19 anliegt, wird eine Impulsgruppe ausgelöst, und der Kondensator 64 beginnt sich aufzuladen. Am Ende des Abfrageimpulses entlädt sich der Kondensator 64; dabei werden die Kerne 31 der Abschnitte 20 bis 29 der Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 zurückgesetzt. Die Entladung des Kondensators 62 in den Impulsfolgeerzeuger 2 kann bewirken, wenn es gewünscht wird, daß die Tunneldioden in den UND-Gliedern auf ihren ursprünglichen Arbeitspunkt zurückgeführt werden. Je nachdem, wie die empfangenen Daten verarbeitet werden sollen, kann dies jedoch nicht immer wünschenswert sein. Die Tunneldioden bleiben dann in dem Arbeitszustand, in den sie gebracht worden sind, um die Daten, wenn dies gewünscht wird, für eine längere Zeitdauer zu speichern. Ein Zurückstellen kann dann mittels einer entgegengesetzt gerichteten Spannung erfolgen.
  • Es gibt viele andere bekannte Mittel, um einen Rückstellvorgang auszulösen; das benutzte Verfahren und die Schaltungsdetails werden unter Berücksichtigung der gewünschten Speicherzeit, der Kosten der Einrichtungen und anderen praktischen Bedingungen sowie nach der endgültigen Verwendung der empfangenen Daten ausgewählt.
  • Ein anderes Beispiel einer geeigneten Rückstelleinrichtung ergibt sich aus F i g. 7. Die Kerne 31 der Abschnitte 20 bis 29 des Impulsfolgeerzeugers können so vorgespannt werden, daß jeder Kern bei der Zuführung des Abfragesignals vom Impulsfolgeerzeuger in seinen anderen Arbeitszustand geschaltet wird und unter dem Einfluß der Vorspannungsquelle in seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Dies kann z. B. mittels einer Vorspannungsquelle oder magnetisch mittels eines Permanentmagneten erreicht werden.
  • In F i g. 6 ist nur ein Teil einer Antwortstation und einer Abfragestation gezeigt, um diese Einrichtung zur Rückstellung der Kerne des Impulsfolgeerzeugers 1 zu erläutern. Der Impulsgenerator 6 der Abfragestation erzeugt zusätzlich zum Abfragesignal ein Rückstellsignal, das die gleiche Charakteristik und Zeitdauer wie das vorher erzeugte Abfragesignal hat. Dieses Rückstellsignal wird entweder einem getrennten Sender oder mittels geeigneter Schalteinrichtungen dem Sender 7 zur Übertragung auf einer Rückstellfrequenz f 3 zugeführt.
  • Eine zusätzliche Empfangseinrichtung 65 der Antwortstation ist ähnlich ausgeführt wie der Empfänger 3, jedoch ist die Kristalldiode 10 in entgegengesetzter Richtung gepolt, so daß auch die Ausgangsspannung an den Anschlüssen 16 und 17 die entgegengesetzte Polarität hat. Dieses Signal von entgegengesetzter Polarität wird den Anschlüssen 18 ünd 19 des Impulsfolgeerzeugers 1 zugeführt, z. B. durch einen zugehörigen Widerstand, und bewirkt, daß die Kerne 31 in ihren anfänglichen Remanenzzustand zurückgestellt werden. Die Anordnung ist wieder im Abfragezustand und bereit, auf ein Abfragesignal einer anderen Abfragestation eine Antwort zu geben. Bei einer weiteren Ausführungsform, bei -der zur Erhöhung des Stromes ein Stromwandler verwendet wird, so daß alle Kerne 31 mit einem einzigen Leiter gekoppelt werden können, kann die Rückflanke des Abfragesignals dazu verwendet werden, alle Kerne ohne den Gebrauch des Kondensators 64 zurückzustellen.
  • Andere billige passive Mittel, die nach der Erfindung zur Erzeugung einer Gruppe aus zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen als Antwort auf ein Abfragesignal geeignet sind, bestehen aus einer magnetischen Verzögerungseinrichtung 70 nach F i g. 7.
  • In F i g. 7 ist ein Teil der die zehn Impulse erzeugenden magnetischen Einrichtung 70 gezeigt. Der magnetische Kern 70 ist vorzugsweise aus einem Werkstoff hergestellt, der eine weitgehend rechteckige Hysteresisschleife hat. Der Kern 70 hat einen Eingangsschenkel 71 und zehn Ausgangsschenkel 72 bis 81, von denen nur die Schenkel 72, 73 und 81 gezeigt sind. Obgleich die Zeichnung nicht maßstäblich ist, sollte der Eingangsschenkel 71 einen Mindestquerschnitt haben, der mindestens gleich der Summe der zusammengefaßten Mindestquerschnitte der anderen Ausgangsschenkel ist, um so einen Rückschluß für den zurückfließenden Sättigungsfluß durch alle Ausgangsschenkel zu bilden. Der Kern 70 kann auch konisch sein, da die Mindestquerschnitte der oberen und unteren Teile des Kernes, die notwendig sind, um einen Fluß aufzunehmen, der alle Ausgangsschenkel sättigt, links vom Schenkel 72 größer sein müssen als links vom Schenkel 73 usw.
  • Die Zahl der Ausgangsschenkel kann beliebig sein. Der Kern 70 der F i g. 7 hat so viele Ausgangsschenkel, wie Impulse in einer Gruppe vorgesehen sind. Eine Eingangswicklung 82 ist um den Eingangsschenkel 71 und Ausgangswindungen 81, 84, 91 und 92 sind um die Schenkel 72, 73, 80 und 81 herumgelegt. Das eine Ende jeder Ausgangswindung ist mit , einer gemeinsamen Masseverbindung 93 verbunden, während das andere Ende jeder Windung an die Anschlüsse 94, 95,102 bzw.106 gelegt ist. Wenn beim Betrieb ein Abfrageimpuls nach F i g. 2 e dem Anschluß 104 der Eingangswindung 82 zugeführt wird, entstehen an den Anschlüssen 94 bis 103 entsprechende Impulse. Wenn die Ausgangswindungen, die den Schenkeln 72 bis 81 des Kernes 70 zugeordnet sind, in Serie geschaltet sind, wird eine Gruppe von Impulsen nach F i g. 2 a erzeugt. Wenn jedoch die Ausgangsschenkel nach F i g. 3 verbunden sind, werden die Ausgangsimpulse der F i g. 2 d von den Ausgangsschenkeln 72 bis 81 erzeugt. Da dieses magnetische Schaltelement eine Gruppe einander zeitlich folgender Impulse als Antwort auf ein vorgesehenes Abfragesignal erzeugt, ist es als Impulsfolgeerzeuger 1 oder 2 oder für beide geeignet.
  • Die beschriebene Nachrichtenübertragungsanordnung überträgt Daten, die vorher einer großen Anzahl individueller Gegenstände zugeordnet worden sind, von denen jeder einen Antwortsender aufweist. Die Kenndaten werden in der Form einer Gruppe von Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung auf einen Empfänger und eine Vergleichsschaltung in der Abfragestation als Antwort auf ein Abfragesignal übertragen. Die Abfragesignale werden von einer vorbestimmten Anzahl von Antwortstationen der Reihe nach empfangen und bewirken, daß die Kenndaten in eine besondere codierte Impulsgruppe umgesetzt und zur Abfragestation zurückübertragen werden. Diese codierten Kenndaten werden durch Empfangseinrichtungen der Abfragestation empfangen und in einer Vergleichsschaltung mit zeitlich synchronisierten Impulsen verglichen, die in Abhängigkeit von demselben Abfragesignal erzeugt werden. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung kann gespeichert, docodiert oder zum Ausdrucken, zur Datenverarbeitung oder in anderer Weise verwendet werden. Die Einrichtungen in jeder der vielen Antwortstationen werden vom Abfragesignal selbst betätigt und erregt, so daß keine Stromquellen, Batterien oder andere Energiequellen benötigt werden.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Erkennen von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung, bei dem ein hochfrequenter Abfrageimpuls mittels einer Trägerfrequenz von einer Abfragestation zu dem Antwortsender eines Gegenstandes drahtlos übertragen wird und bei dem jedem Antwortsender den betreffenden Gegenstand kennzeichnende Kenndaten zugeordnet sind, die in Form von codierten hochfrequenten Impulsen unter Ausnutzung der Energie des empfangenen Abfrageimpulses von dem Antwortsender zur Abfragestation übertragen werden, in der die empfangenen codierten Impulse decodiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Antwortsender empfangene Abfrageimpuls in eine Impulsfolge mit einer vorbestimmten Anzahl von gleichmäßig aufeinanderfolgenden Impulsen umgewandelt wird, daß diese Impulsfolge entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders binär codiert und anschließend mittels eines hochfrequenten Trägers, dessen Frequenz von der Trägerfrequenz des Abfrageimpulses abweicht, zur Abfragestation übertragen wird, und daß die codierte Impulsfolge zwecks Synchronisation zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge, die in der Abfragestation aus dem Abfrageimpuls gewonnen wird und die der aus dem Abfrageimpuls in den Antwortsender erzeugten Impulsfolge entspricht, einer Koinzidenzschaltung zugeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die binär codierte Impulsfolge dadurch erzeugt wird, daß entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders bestimmte Impulse der aus dem Abfrageimpuls gewonnenen Impulsfolge unterdrückt werden.
  3. 3. Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Empfänger (3) verbundener passiver Impulsfolgeerzeuger (1) über mehrere Ausgangsleitungen, an denen auf Grund des Abfragesignals nacheinander jeweils ein Impuls auftritt, an eine Impulswähleinrichtung (4) angeschlossen ist, die entsprechend den Kenndaten die binär codierte Impulsfolge erzeugt und dem Sender (5) zuführt.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Impulsfolgeerzeuger enthaltene nichtlineare Verzögerungsleitung (1, 2) mehrere Leitungsabschnitte mit Abgriffen aufweist, die die Ausgangsleitungen des Impulsfolgeerzeugers darstellen.
  5. 5. Anordnung nach einem oder beiden Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leitungsabschnitt eine Wicklung (31) auf einem sättigungsfähigen Magnetkern enthält, so daß jeweils ein Magnetkern eines Abschnitts eine vorbestimmte Zeit später den Sättigungswert erreicht als der vorhergehende Abschnitt, und daß Ausgangswicklungen (33) auf den Kern vorgesehen sind, die entsprechend den Kenndaten des betreffenden Antwortsenders mittels Schalter (34) derart in Reihe geschaltet sind, daß am Ausgang (35, 36) der Impulswähleinrichtung (4) die den betreffenden Antwortsender kennzeichnende binär codierte Impulsfolge entsteht.
  6. 6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestufe des Antwortsenders eine Tunneldiode (37) in einer Oszillatorschaltung (5) enthält, die derart vorgespannt ist, daß beim Auftreten eines Impulse der codierten Impulsfolge der Arbeitspunkt der Tunneldiode im Bereich des negativen Widerstandes liegt, und daß der mit der Tunneldiode gekoppelte Oszillatorkreis eine Impedanz hat, die den Absolutwert des negativen Widerstandes der Tunneldiode übersteigt, so daß während der Dauer jedes Impulses durch die Impulse angeregte Schwingungen erzeugt werden.
  7. 7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Koinzid'enzschaltung (9) in der Abfragestation Tunneldioden (57) enthält, die derart vorgespannt sind, daß die Tunneldioden nur bei gleichzeitigem Auftreten von mindestens zwei Eingangsimpulsen von ihrem einen stabilen Zustand in ihren anderen stabilen Zustand umschalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1063 219; USA: Patentschriften Nr. 2 883106, 2 910 579, 2582310.
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