DE1283711B

DE1283711B - Verfahren zur Fernueberwachung des Betriebszustands einer Anzahl von Geraeten

Info

Publication number: DE1283711B
Application number: DE1964S0092257
Authority: DE
Inventors: Herbert W Sullivan
Original assignee: Skiatron Electronics and Television Corp
Current assignee: Skiatron Electronics and Television Corp
Priority date: 1963-07-24
Filing date: 1964-07-24
Publication date: 1968-11-21
Also published as: NL6408491A; GB1067469A; BE650954A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

G08c

Deutsche Kl.: 74 b-11

Nummer: 1283 711

Aktenzeichen: P 12 83 711.5-35 (S 92257)

Anmeldetag: 24. Juli 1964

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernüberwachung des Betriebszustands einer beliebig großen, nur durch die Breite des für die Signalübermittlung zur Verfügung stehenden Frequenzbands begrenzte Anzahl von Geräten, deren Anzahl durch Unterteilung in verschiedene Kanäle in Obergruppen gegliedert ist, durch eine Zentrale, die in zyklischer Folge Abfragesignale aussendet, welche von einem Antwortsender in jedem der zu überwachenden Geräte in seinen Betriebszustand in kennzeichnender Weise zu Antwortsignalen umwandelbar sind.

Es gibt viele Anwendungsfälle, in denen an einer zentralen Station eine Datenanzeige von Zustands- bzw. Betriebsbedingungen eines an einem entfernten Standort befindlichen Geräts benötigt wird. Typische Beispiele für derartige Fälle sind das Überwachen und Ablesen verschiedener Anzeige- und Meßgeräte an entfernten Stationen, die Abfrage von Flugzeugen zwecks Feststellung ihrer Identität, das Abfragen der durch einen Satelliten durchgeführten Messungen oder des Zustands der in Erdsatelliten befindlichen Geräte oder das Abfragen von Fernsehempfängern im Fall des sogenannten Abonnementfernsehens.

Eine Möglichkeit zur Übertragung derartiger Informationen von einer entfernten Station zu einer Zentrale besteht in der Verwendung eines Systems, bei welchem jede Fernstation mit einem Antwortsender versehen ist, der durch bestimmte Signale von der Zentrale in Betrieb gesetzt wird, um seinerseits dem Betriebszustand der zu überwachenden Ausrüstung entsprechende Antwortsignale an die Zentrale zurückzuübermitteln.

Bekannte Überwachungssysteme für eine größere Auswahl von Stationen verwenden zur Differenzierung dieser einzelnen Stationen mechanische Impulsgeber. Auf ein von der Zentrale ausgesandtes spezielles Signal hin beginnt in einer durch dieses spezielle Signal angewählten Station ein mechanisches Codiergerät Impulse zu erzeugen, welche für deren Betriebszustand oder Identität charakteristisch sind.

Erfahrungsgemäß weisen derartige bekannte Vorrichtungen erhebliche Mängel auf und unterliegen diversen Einschränkungen hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit.

So ist die Variations- bzw. Kombinationsmöglichkeit verschiedener Impulse — und damit die Anzahl der Stationen bzw. des Nachrichteninhalts der Signale — auf Grund der mechanisch erzeugten Impulse beschränkt. Die Dauer dieser Impulse liegt etwa im Bereich von Millisekunden, was einer Frequenz von 10² Hz entspricht. Die dabei nutzbare Bandbreite ist also außerordentlich gering.

Verfahren zur Fernüberwachung
des Betriebszustands
einer Anzahl von Geräten

Anmelder:

Skiatron Electronics & Television Corp.,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Phil. G. Henkel

und Dr. rer. nat. W. D. Henkel, Patentanwälte,
8000 München

Als Erfinder benannt:

Herbert W. Sullivan,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. Juli 1963 (297 397)

Weiter sind die bei den bekannten Vorrichtungen Anwendung findenden mechanischen Impulsgeber ausgesprochen unwirtschaftlich und auf Grund der Konstruktion (Kontaktauslösung durch eine synchron laufende Nockenwelle, durch ein Zahnrad oder durch Lochstreifen usw.), welche ein hohes Maß an Präzision unerläßlich macht, selbst in der Massenfertigung sehr teuer. Dazu kommt noch der manchmal sicher unerwünscht große Platzbedarf der mechanischen Bauteile. Weitere Minuspunkte sind die mangelnde Betriebssicherheit der mechanischen Kontakte, ihr mechanischer Verschleiß sowie der oft langwierige und komplizierte Justiervorgang derselben.

Im übrigen sind fast alle diese Vorrichtungen auf Grund ihrer Konstruktionsmerkmale nur bei Bestehen einer Kabelverbindung zwischen dem zu überwachenden Gerät und der Zentrale anwendbar. Dazu kommt noch, daß nach den bekannten Verfahren die einzelnen Stationen immer nur nacheinander abgefragt werden können, ein Abfragezyklus also erhebliche Zeit in Anspruch nimmt.

Die Erfindung hat demgemäß die Aufgabe, ein Verfahren zur kabelgebundenen oder drahtlosen Fernüberwachung von Geräten anzugeben, das praktisch keine Einschränkung hinsichtlich der maximalen

809 633/1580

Anzahl von zu überwachenden Stationen unterliegt, das bei der Identifizierung der Stationen bzw. Codierung der Nachrichten ohne Verwendung komplizierter verschleißanfälliger mechanischer Bauteile auskommt und das infolgedessen und darüber hinaus ein bisher nicht erreichtes Maximum an Betriebssicherheit, Kapazität, geringem Platzbedarf, einfachster Fertigung und Konzeption aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in jedem Zyklus mindestens eine Signalfolge die in jeder Obergruppe eine bestimmte Hauptgruppe von Antwortsendern betriebsbereit macht und daran anschließend ein Abfragesignal ausgesandt wird und das Abfragesignal in allen Antwortsendern der ausgewählten Hauptgruppen einerseits in einer für jedes einzelne Gerät dieser Hauptgruppe charakteristischen, es von allen anderen Geräten nur der betreffenden Hauptgruppe unterscheidenden Weise modifiziert wird, wogegen je einem Gerät jeder Gruppe in jeder Obergruppe die gleiche charakteristische Modifikation zugeordnet ist, und andererseits in einer für den Betriebszustand des betreffenden Geräts charakteristischen Weise logisch modifiziert werden.

Grundsätzlich erzeugt dabei nicht der an der Fernstation befindliche Antwortsender die Datenimpulse, welche Betriebszustand und Identität des zu überwachenden Geräts anzeigen, sondern es werden erfindungsgemäß durch die Zentralstation Abfragesignale ausgesandt, welche von der Fernstation empfangen, gemäß der Identität der Station und deren Betriebszustand modifiziert und dann zurückgesandt werden. Auf diese Weise kann an der Fernstation eine verhältnismäßig einfache Codiereinrichtung vorgesehen werden, da Frequenz und Impulsfolge der Signale von der Hauptstation selbst erzeugt werden und an der Fernstation nur eine Modifizierung dieser Signale für die Datenübertragung sowie eine Modifizierung zur Identifizierung vorgenommen wird. Die Erfindung ermöglicht es weiter, aus der in Hauptgruppen unterteilten gesamten Anzahl von Stationen heraus bestimmte Fernstationen einzeln oder gruppenweise zur Abfragung zu einem beliebigen Zeitpunkt anzuwählen. Gemäß diesem Merkmal der Erfindung ist jeder Antwortsender mit Schaltungsanordnung zur Erkennung und Beantwortung einer vorbestimmten Gruppe von der Zentrale ausgehender Signale versehen. Um eine ausgewählte Gruppe oder einen einzelnen Antwortsender zwecks Abfragung in Betrieb zu setzen, sendet die Zentrale zunächst eine erste Signalgruppe, welche die Antwortsender einer ersten Hauptgruppe von Stationen teilweise in Betrieb setzt, und anschließend eine Signalgruppe geringeren Spektrums, weiche die Antwortsender bestimmter Untergruppen von Stationen der vorher angewählten Hauptgruppe zur Abfragung in Betrieb setzt. Die endgültig angewählten Antwortsender, die durch beide Signalgruppen angewählt und dadurch in Betrieb gesetzt werden, sind in der Lage, die anschließend von der Zentrale ausgesandten Abfragesignale zu empfangen, gemäß Identität und Betriebszustand des jeweiligen Geräts zu modifizieren und im gleichen Zeitraum an die Zentrale zurückzusenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Blockdarstellung eines vollständigen Abonnement-Fernsehsystems mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des typischen Ubertragungsspektrums,

F i g. 3 eine schematische Darstellung, aus welcher die verschiedenen Abschnitte des Abfragezyklus ersichtlich sind,

Fig. 4A, 4B und 4C schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Antwortsendern,

ίο F i g. 5 und 6 schematische Darstellungen verschiedener Arten von Antwortkreisen zur logischen Modifizierung der von der Zentrale empfangenen Abfragesignale,

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der Zentrale und

F i g. 8 und 9 schematische Darstellungen anderer Ausführungsformen des Antwortsenders.

In Fig. 1 ist ein System mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt, das für gebührenpflichtige Abonnement-Fernsehgeräte verwendet werden kann. Bei dem dargestellten System sind von einer Zentrale 30 ausgehende Sender-Zweigleitungen 20 a, 20 & usw. vorgesehen, an welche jeweils einander ähnliche Abonnement- bzw. Teilnehmerstationen angeschlossen sind, von denen die mit der Leitung 20 a verbundenen Stationen mit 2Ia-I, 21a-2, 21a-3 usw. und die Stationen der anderen Leitungen jeweils mit 216-1, 216-2, 216-3 usw., 2Ic-I, 21c-2, 21c-3 usw. bezeichnet sind. Jede Teilnehmerstation empfängt über eine Zweigleitung das von der Zentrale 30 übertragene Programm. Die an eine Zweigleitung angeschlossenen Stationen bilden dabei eine »Obergruppe« von Stationen.
Jede Teilnehmerstation besteht aus zwei Hauptbauteilen, nämlich einem Programmempfänger 31 und einem Antwortsender 32. Je nach der Art dieses Programmempfängers 31 — Hörfunk bzw. TV verschiedener Frequenzbereiche — sind Leitungen 20 mit entsprechendem Frequenzbereich vorzusehen.

Die von der Zentrale 30 gelieferten Programme werden von mehreren Programmsendern 33 erzeugt, weiche ausgangsseitig an einen Modulator 34 angeschlossen sind, in welchem die einzelnen Programme einer Trägerfrequenz aufgeprägt werden.

Die modulierte Trägerfrequenz wird dann einem Leistungsverstärker 35 eingespeist, dessen Ausgang an die parallelgeschalteten Eingänge mehrerer Verstärker 36 a, 36 & usw. angeschlossen ist, wobei für jede Zweigleitung 20 jeweils einer dieser Verstärker vorgesehen ist. Jeder der Verstärker 36 dient als Pufferverstärker für die an ihn angeschlossene Zweigleitung 20 a, 20 b usw.

Die Auswahl- und Abfragesignale zur Gebührenerfassung werden durch eine Signalquelle 37 erzeugt, die von einem Abfragesteuersystem 38 gesteuert wird, und gelangen über den Leistungsverstärker 35 und die Pufferverstärker 36 ebenfalls an die Leitungen 20.
In F i g. 2 ist ein typisches, vom Leistungsverstärker 35 abgegebenes Frequenzband dargestellt, welches z. B. aus den Bildkanälen X, Y und Z sowie zwei Frequenzmodulationskanälen FMl und FM 2 besteht. Die beiden FM-Kanäle können auch zum Übertragen amplitudenmodulierter Signale benutzt werden und dienen vorzugsweise zur Übertragung der verschiedenen Auswähl- und Abfragesignale. Die beim Anwendungsbeispiel benutzten Trägerfrequenzen sind im folgenden aufgeführt:

5	Kanal	Frequenz (MHz)
Bildkanal X	26 bis 32
Kanal FMl (Auswahl- und Abfragesignale)	34 bis 35,2 36 bis 42
Bildkanal Y	45 bis 51
Bildkanal Z	53 bis 55,5
Kanal FMl

Die Abfragesignale werden von der Zentrale abgegeben, sobald eine endgültige Gruppe von abzufragenden Stationen in jeder Zweigleitung mit Hilfe der Auswählsignale ausgewählt ist und gelangen — wie schon beschrieben — über die Leitungen 20 zu den Antwortsendem 32 der angewählten Station. Dort werden sie gemäß dem Betriebszustand des jeweiligen Programmempfängers 31 (EIN bzw. AUS bzw. gewählter Kanal) und gemäß der Identität der jeweiligen Station modifiziert. Letzteres ist notwendig, um jede einzelne Station aus der gemeinsamen Untergruppe herausdifferenzieren zu können, und geschieht durch eine jeder Station charakteristische Modulation der Abfragesignale, bevor diese an die Zentrale zurückgeleitet werden. Die modifizierten Abfragesignale werden entweder über eine getrennte, nicht dargestellte Leitung, beispielsweise eine Telefonleitung, oder die Zweigleitungen 20 a, 20 b usw. zurückgeführt und einer an der Zentrale vorgesehenen Gebührenberechnungs- und Fehlerprüfeinrichtung 40 eingespeist, welche durch das Abfragesteuersystem 38 angesteuert wird, so daß die Gebührenberechnung im Zyklus der Abfrage der Stationen abläuft. Beim Ausführungsbeispiel liegen die Antwortsignale der abgefragten Stationen im Tonfrequenzbereich und werden durch Tiefpaßfilter vor dem Pufferverstärker 36 von den Leitungen 20 abgegriffen und der Gebührenberechnungs- und Fehlerprüfvorrichtung zugeführt.

Die Auswahl einer Gruppe abzufragender Stationen einer Zweigleitung erfolgt vorzugsweise auf die nachstehend beschriebene Weise: Jeder Antwortsender 32 weist η auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Bandfilter auf. Diese Frequenzen stellen eine Auswahl aus m Frequenzen dar, welche die Zentrale insgesamt als Auswählsignale auszusenden imstande ist, wobei aber immer η kleiner als m ist. An jeder Zweigleitung 20 sind mehrere Stationen mit derselben Kombination von η Bandfiltern zu Hauptgruppen zusammengefaßt. Wird nun von der Zentrale eine bestimmte Kombination von Frequenzen ausgestrahlt, welche den Frequenzen der η Bandfilter entspricht, so wird die entsprechende Hauptgruppe sozusagen angewählt und dadurch betriebsbereit gemacht. Weiter sind die einzelnen Hauptgruppen unterteilt, welche durch jeder Hauptgruppe charakteristische Kombination von Signalen angewählt werden können. Wird nun von der Zentrale im Anschluß an die erste Signalfolge eine zweite Signalfolge abgegeben, welche die Charakteristik der vorher angewählten Hauptgruppe von Stationen entspricht, so wird diese Untergruppe endgültig für die Abfragung betriebsbereit gemacht, während die anderen Untergruppen der Hauptgruppe unbeeinflußt bleiben. Dabei ist die Anzahl k der zweiten Frequenzkombination immer kleiner als die Anzahl η der ersten Frequenzgruppe und besteht dabei aus Frequenzen, welche auch in der ersten Frequenzgruppe verwendet werden. Dadurch können zum Empfang der ersten und der zweiten Frequenzgruppe dieselben Bandfilter verwendet werden, was wirtschaftliche und platzmäßige Einsparungen bewirkt. Sobald nun die jeweilige Untergruppe endgültig angewählt ist, sendet die Zentrale 30 Abfrageimpulse aus, welche nur von dieser endgültig angewählten Untergruppe modifiziert und als Antwortsignale zurückgesendet werden, wobei die

ίο einzelnen Stationen jeder Untergruppe gemeinsam abgefragt werden. Dieser Auswähl- und Abfragevorgang wird der Reihe nach bei jeder Hauptgruppe und den verschiedenen Untergruppen von Stationen innerhalb jeder Hauptgruppe aller Zweigleitungen vorgenommen, bis alle Empfangsstationen nacheinander abgefragt worden sind. Die Gesamtzahl der nach dem vorstehend beschriebenen Schema abzufragenden Stationen ergibt sich aus dem Produkt von drei verschiedenen Faktoren, nämlich erstens der

Anzahl der Kombinationen von η Frequenzen der ersten Signalfolge, die aus den m von der Zentrale abstrahlbaren Frequenzen ausgewählt

„- werden — d. h. ( ) —, zweitens der

\n!

Anzahl der Kombinationen von k Signalen, die aus den η Frequenzen der ersten Signalfolge

gewählt werden — d. h. (") —, und drittens der ■ '

Anzahl der Stationen jeder Untergruppe.

F i g. 3 zeigt einen vollständigen Auswahl- und Abfragezyklus in Abhängigkeit von der Zeit für den Fall m = 9, η = 4 und k = 1 und unter der Annahme, daß zu einer Untergruppe acht Stationen gehören. Unter diesen Voraussetzungen können dann

•8 = 126-4-8 = 4032

Teilnehmerstationen an eine Zweigleitung angeschlossen werden. Von den 4032 Teilnehmerstationen einer Zweigleitung werden die 32 Teilnehmerstationen einer Hauptgruppe durch vier von neun möglichen Frequenzen der ersten von der Zentrale übertragenen Signalfolge angewählt, und aus dieser Hauptgruppe wird durch die zweite Signalfolge eine Untergruppe von acht Stationen weiter ausgewählt und abgefragt.

Gemäß F i g. 3 überträgt die Zentrale während des ersten Abschnitts eines Abfragevorgangs η = 4 aus m — 9 zur Verfügung stehenden Frequenzen an alle Teilnehmerstationen aller Zweigleitungen. Diese vier Frequenzen sind z. B. mit A, B, C, D bezeichnet und werden auf sogenannten Kanälen A, B, C und D übertragen. Die anderen nicht dargestellten verfügbaren Frequenzen E, F, G, H und / werden über entsprechende Kanäle E, F, G, H und / ausgesandt. Die Kombination der Tonsignale A, B, C und D wird nur von denjenigen Antwortsendem (im vorliegenden Beispiel 32) der Teilnehmerstationen jeder Zweigleitung erkannt, deren Eingangskreis auf die Kombination der Frequenzen A, B, C und D abgestimmt sind. Die vier Auswählfrequenzen A, B, C und D der ersten Signalfolge können während des ersten Teils des Abfragezyklus entweder kontinuierlich und gleichzeitig oder nacheinander und sich in schneller Folge wiederholend ausgesandt werden.

7 8

Beim Anwendungsbeispiel haben die Frequen- ständlich vergrößert sich die Anzahl der Binärziffern

zen m, welche von der Zentrale in Sätzen von in dem Maß, in welchem man logische Schaltungen

η = 4 Einzelfrequenzen ausgestrahlt werden, fol- mit höherer Grundfrequenz verwendet,

gende Werte: Es empfiehlt sich, die zur Datenübertragung be-

. _ _vw 5 nötigten Binärziffern nach einem bestimmten Code

^A ^{ä /4}'^{8 /;>} ^ktlz zu übertragen, damit an der Zentrale geprüft wer-

B 637,875 kHz den kann, ob während der Übertragung, Modifizie-

C 700,875 kHz ^rung und/oder Rückübertragung der Abfragesignale

η ΊϊΛίΠ* VHV ^{ein Fehler} aufgetreten ist.

^u /oj.ö/jnnz _io während des dritten Abschnitts des Abfragezyklus

E 826,875 kHz wird, unter Berücksichtigung der Kapazität der Da-

F 889,875 kHz tenverarbeitungsanlage und der Grenzfrequenz der

G 984 875 kHz logischen Schaltelemente, die Signalfolge der Fre-

' quenzen A, B und C von der Zentrale konstant ab-

■" 1 078,875 kHz _ig gegeben. Gleichzeitig wird die Frequenz D der zwei-

/ 1173,875 kHz ten Signalfolge von der Zentrale kontinuierlich ausgesandt, um die Erkennungsregister der abgefragten

Nach der ersten Signalfolge A, B, C, D sendet die Untergruppe von Stationen während des Empfangs

Zentrale die zweite Folge mit k — \ Frequenzen aus, der Abfragesignale betriebsbereit zu halten,

welche während vier verschiedener Abfragezyklen ao Während des vierten Teils des Abfragezyklus sen-

von Untergruppen einer durch die Signalfolge A, B, det die Zentrale keine Signale aus, sondern wertet

C, Ό angesprochenen Hauptgruppe abwechselnd die die Antwortsignale der Teilnehmerstationen für die

den Untergruppen jeweils charakteristische Frequenz Gebührenberechnung aus. Bei der Verwendung von

A, B, C oder D aufweist. Die Untergruppe D, bei- Fehlerkoden wird außerdem an der Zentrale geprüft, spielsweise einer Obergruppe A, B, C, D, wird also as ob Fehler bei den Datenübertragungen vorgekommen in der Art angewählt, daß eine erste Signalfolge mit sind. Wenn derartige Fehler festgestellt werden, so den Frequenzen A, B, C, D und im Anschluß daran wird der Abfragezyklus für dieselbe Untergruppe von eine zweite Folge der Frequenz D durch die Zentrale acht Stationen in gleicher Weise so lange wiederholt, ausgesandt wird. Der Abfragevorgang von anderen bis entweder eine korrekte Antwort erhalten wird Untergruppen dieser Hauptgruppe bzw. von allen Un- 3° oder bis eine vorbestimmte Anzahl von Abfragetergruppen anderer Hauptgruppen wird analog durch- zyklen mit fehlerhaften Antworten durchgeführt worgeführt. Auf diese Weise wird im vorliegenden Fall den ist, worauf die Abfragung dieser betreffenden aus der Gesamtzahl von 4032 Stationen einer Zweig- Untergruppe eingestellt wird.

leitung immer nur eine Gruppe von acht Teilnehmern Nach Beendigung des Abfragevorgangs dieser einen angewählt und dann gleichzeitig abgefragt. Ersieht- 35 Untergruppe schaltet die Zentrale während eines licherweise können die Untergruppen auch aus mehr fünften Abschnitts des Zyklus in ihrem Programm als acht Teilnehmern bestehen, wobei dann natürlich weiter. Sodann wird in gleicher Reihenfolge wie vordie Zentrale so ausgelegt sein muß, daß sie die gleich- stehend beschrieben wieder durch eine erste Signalzeitig eintreffenden, durch verschiedene Tonfrequen- folge eine Hauptgruppe und durch eine zweite Signalzen charakteristischen Antwortsignale zu empfangen 40 folge eine von deren Untergruppen angewählt, bis und zu trennen vermag. Genauso ist es selbstver- der Reihe nach alle Untergruppen aller Hauptgrupständlich, daß die Gesamtzahl m der Frequenzen, die pen angewählt und abgefragt worden sind.
Anzahl η der Frequenzen der ersten Signalfolge oder Ein Abfragezyklus der vorstehend beschriebenen die Anzahl k der zweiten Signalfolge innerhalb der Form ist in F i g. 3 in Abhängigkeit von der Zeit aufaufgestellten Grenzwerte beliebig variiert werden 45 getragen. Dabei haben die fünf Zyklusabschnitte kann, um die Zahl der Stationen zu erhöhen oder zu folgende Bedeutung:
verringern.

Nachdem im Ablauf des Abfragezyklus eine abzu- I Übertragung der ersten Signalfolge A, B, C, D₁ fragende Untergruppe wie vorstehend beschrieben Auswahl einer Hauptgruppe von 32 Stationen angewählt worden ist, sendet die Zentrale während 50 ^{aus der} Gesamtzahl von 4032.
eines dritten Zeitraums des Abfragezyklus Abfrage- _{n übertr}agung der zweiten Signalfolge D, Auswahl signale aus, welche vorzugsweise auf diejenigen Fre- _{dner Untergrup}p_{e von acht} Stationen aus den quenzen der ersten Signalfolge moduliert werden, die zweiunddreißig der Hauptgruppe,
nicht als zweite Signalfolge von k Frequenzen ausgesandt worden sind. Im vorliegenden Beispiel stehen 55 ΠΙ Übertragung der Abfragesignale mit den Trägerdafür also die Frequenzen A, B und C zur Ver- frequenzen A, B, C und gleichzeitige Beantfügung. Die Abfragesignale bestehen aus den Binär- wortung durch die ausgewählte Untergruppe.
zahlen 1 und 0, wobei beim erfindungsgemäßen Ver- „_r „,. ... _,.. , _x „ , „ . . , fahren die Binärziffer 1 (Maximalamplitude) und die ^W Federprüfung, Ruckstellung der Register und Binärziffer 0 (Minimalamplitude) den Frequenzen A_} 60 Gebührenerfassung.

B, C gleichzeitig und in bekannter Weise aufmodu- y Weiterschaltung der Zentrale um einen Zähliiert werden. schritt.

Wenn beispielsweise in den Antwortsendern

logische Schaltungen mit einer Grenzfrequenz von F i g. 4A zeigt eine bevorzugte Ausführungsform 1 kHz verwendet werden, d. h., wenn die Binärziffern 65 eines Antwortsenders, der an jeder Teilnehmerstation jeweils eine Länge von 1 ms besitzen, können wäh- verwendet werden kann. Die während eines Abfragerend des dritten Zyklusabschnitts fünfundsiebzig der- zyklus bespielsweise über eine Koaxialkabel-Zweigartige Binärziffern übertragen werden. Selbstver- leitung 20 von der Zentrale aus abgesandten Signale

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werden an der Teimehmerstation empfangen und aus. Während dieser Zeit wird auch die Frequenz D einem Sperrkreis 50 des Antwortsenders zugeführt. weiterhin konstant ausgestrahlt, um den Kreis 56Ö Dieser Sperrkreis weist ein Bandfilter auf, das nur den betriebsbereit zu halten. Das an seinem Ausgang an-FM-Kanal hindurchlaßt, welchem die Auswahl- und liegende »!«-Signal hält einerseits das Register 60 Abfragesignale von der Zentrale aufmoduliert worden 5 betriebsbereit und steuert zum anderen einen der sind, jedoch alle anderen über die Koaxialleitung Eingänge einer Koinzidenzstufe 65 konstant an, deren eintreffenden Signale, beispielsweise Bild- und Musik- zweiter Eingang durch das betriebsbereite Register signale, vom Antwortsender fernhält. Der Ausgang 60 angesteuert wird. Die zyklisch auf die Frequendes Sperrkreises 50 ist an den Eingang eines Demodu- zeny4, B und C modulierten und von der Zentrale Iators52 angeschlossen, um die Auswahl- und Ab- io ausgesandten Abfragesignale werden durch die entfragesignale von der Trägerwelle zu trennen. Die vom sprechenden Kreise 56-A₁ 56-B und 56-C erfaßt und Demodulator 52 demodulierten Signale werden so- über einen Schaltkreis 66 an den dritten Eingang der dann durch eine Begrenzerstufe 54 auf gleiche Ampli- Koinzidenzstufe 65 gelegt.

tude beschnitten. Die von der Begrenzerstufe 54 Die F i g. 5 und 6 zeigen den Aufbau der Schaltabgegebenen Signale werden den parallelgeschalteten 15 kreise 66, welche zum Modifizieren der empfangenen Eingängen von vier Kreisen zugeführt, die ent- Abfragesignale entsprechend dem Betriebszustand sprechend den Frequenzen A, B, C und D der ersten der zugehörigen Teilnehmerstation dienen.
Signalfolge, auf weiche sie abgestimmt sind, mit F ί g. 5 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen von

56-A, 56-B, 56-C bzw. 56-D bezeichnet sind. Jeder vier verschiedenen Modifikationen der beispielsweise dieser Kreise 56 weist sowohl ein trennscharfes so nur auf den Kanälen Ä und B übertragenen Abfrage-Bandfilter, beispielsweise ein LC-Fiiter, Kristallfilter bmärziffern. Diese Schaltung weist einen Umkefirod. dgl. als auch eine herkömmliche Demodulations- verstärker 80 und einen Schalter 82 mit mehreren schaltung auf, so daß am Ausgang jedes Kreises die Schaltebenen auf, dessen einer Ebene die Frequenzen Hiillkurven der übertragenen Binärziffern — also der Kreise 56-A und S6-B zugeführt werden, wobei Gleichstromimpulse — anstehen. as die Frequenz/i am Kontakt A US und TVX und die

Die Ausgänge der vier Kreise 56 sind an die vier Frequenz B am Kontakt TVY und TVZ liegt. Die Eingänge einer Koinzidenzschaltung 58 angeschlos- galvanisch miteinander verbundenen Kontaktarme sen, an deren Ausgang das Signal 1 auftritt, sobald der beiden Schaltebenen werden beim Umschalten an allen vier Eingängen gleichzeitig das Signal 1 an- der Teilnehmerstation auf einen der Programmliegt. Dieses Signal steuert ein nachfolgend geschal- 3» fcanäleX, Y oder Z bewegt.

tetes Register 69 an, wodurch an dessen Ausgang Die vier verschiedenen Schaltstellungen bewirken

ebenfalls das Signal 1 erscheint. Bei der in Fig. 4 dabei folgendes:

dargestellten Station wird dieser Funktionsablauf Wenn sich der Schalter 82 in AUS-Stellung be-

dann eingeleitet, wenn, wie angenommen, die vier findet, d. h., wenn das Empfangsgerät abgeschaltet Frequenzen A, B, C und D als erste Signalfolge von 35 ist, werden die auf dem Kanal A eingespeisten Binärder Zentrale ausgesendet werden. Die zweite Signal- signale in ihrer ursprünglichen Form, die im folgenfolge besteht im vorliegenden Fall aus der Frequenz D. den als A bezeichnet wird, unmittelbar durch den Dadurch wird vom Kreis S6D während des ersten Schaltkreis 66 an die Koinzidenzstufe 65 weiterund des zweiten Abschnitts des Abfragezyklus kon- geleitet. Wenn sich dagegen der Sehalter in der stant das Signal 1 abgegeben, was bewirkt, daß eine 40 Stellung TVX befindet, d. h., wenn das Empfangsan den Ausgang des Kreises 56D angeschlossene gerät auf den Femsehkanal X geschaltet ist, werden Umkehrstufe 62, weiche an den Rfickstelleingang des die Binärsignale des Kanals A dem Eingang des UmRegisters 60 angeschlossen ist, ein »0«~SignaI abgibt, kehrverstärkers 80 zugeführt, und am Ausgang dieses wodurch das Register 60 in dem Zustand verbleibt, Kreises erscheint die Inversion ~Ä der Binärsignale A_r in welchen es während der ersten Signalfolge gekippt 45 d. h., es wird eine Umwandlung der Binärziffer 1 in ist. Wählt dagegen die Zentrale mit der zweiten Binärziffer 0 (und umgekehrt) bewirkt. Auf ähnliche Signalfolge eine andere Untergruppe an und strahlt Weise werden, wenn das Empfangsgerät auf den demgemäß eine der Frequenzen A, B oder C aus, Femsehkanal Y und damit der Schalter 82 in Stelso gibt der Kreis 56 Z) der dargestellten Station ein lung TVY geschaltet ist, die Binärziffern B direkt »O«-Signal ab, welches eine Umkehrstufe 62 in ein 50 dem Ausgang des Schaltkreises 66 zugeführt, wäh- »1 «-Signal umwandelt, um das Register 69 wieder in rend, wenn der Schalter 82 in Stellung TVZ steht, den Ruhezustand zurückzustellen. Damit hat die am Ausgang des Umkehrverstärkers 80 das logische Zentrale im vorliegenden Fall aus allen Stationen Komplement 2? der eingespeisten Binärsignale B zuerst nur die Hauptgruppe A, B, C, D und dann die erscheint.

Untergruppe D selektiv betriebsbereit gemacht. Da- 55 Im Schaltkreis 66, gemäß F i g. 5, sind somit vier mit ist diese eine Untergruppe bereit, die von der Möglichkeiten gegeben, die von der Zentrale 30 er-Zentrale ausgesendeten Abfragesignale zn empfangen haltenen Abfragesignale zu modifizieren, bevor sie und zu beantworten, wogegen alle anderen Stationen an die Koinzidenzstufe 65 weitergeleitet werden,
nicht abfragebereit sind. Beim Schaltkreis 66, gemäß F i g. 5, können nur

Wenn die zweite Signalfolge aus zwei oder meh- 60 vier verschiedene logische Ausgangssignale erzeugt reren Frequenzen besteht, wird die Umkehrstufe 62 werden. In Fig. 6 ist dagegen eine Schaltanordnung durch eine herkömmliche Umkehrkoinzidenzschal- zur Erzeugung logisch modifizierter Ausgangssignale tung ersetzt. Beim Fehlen mindestens einer dieser von drei Frequenzen^, B und C veranschaulicht. Frequenzen der zweiten Signalfolge erzeugt diese Dabei werden analog dem in Verbindung mit Fig. 5 Umkehrkoinzidenzsttife einen Impuls 1, der dann das 65 beschriebenen Vorgang an der ODER-Schaltung mit Register 66* ztirücksteilt. inversem Ausgang 84 je nach der Stellung des Mehr-

Während des dritten Abschnitts des: Abfragezyklus ebenenschalters 83 modifizierte Werte der Binärsendet die Zentrale die eigentlichen Abfrageimpulse ziffern an den Eingängen A, B und C abgegeben.

Schalterstellung	Ausgangssignal
1	Ά
2	Έ
3	t
4	*~Α + Έ*
5	Z + C

11 12

Dabei treten folgende Kombinationen auf: Die NF-Antwortsignale werden vom Emitter des

Transistors 70 abgenommen und einem herkömmlichen Emitterfolgeverstärker 75 mit verhältnismäßig niederer Ausgangsimpedanz zugeführt, so daß die 5 Antwortsignale leicht über ein Dämpfungs- und Anpasungsglied 77 der Zweigleitung 20 oder einer getrennten Übertragungsleitung 78, beispielsweise einer Telefonleitung, aufgeprägt werden können, die sie an die Zentrale zurückführt.

ίο Die von der Zentrale 30 abgegebenen Abfragesignale werden also in logisch modifizierter Form an Ersichtlicherweise ist bei Verwendung entsprechen- die Zentrale zurückgesandt. Dies bedeutet, daß der der logischer Bauelemente eine Vielzahl von Erweite- Antwortsender die dem jeweiligen Betriebszustand rungsmöglichkeiten der Modifiziereinrichtung ge- des zugehörigen Empfangsgeräts entsprechenden geben. 15 verschlüsselten Impulse nicht selbst erzeugen muß,

Sooft der Schaltkreis 66 im Verlauf des Abfrage- sondern daß vielmehr diese Daten an der Zentrale zyklus eine Binärziffer »1« abgibt und damit alle drei erzeugt und durch den Antwortsender lediglich entEingänge der Koinzidenzstufe 65 das Potential »1« sprechend dem jeweiligen Betriebszustand des zugeaufweisen, wird am Ausgang dieser Stufe der Binär- hörigen Empfangsgeräts logisch modifiziert werden, impuls »1« abgegeben. Gemäß Fig. 4A wird dieser so Darüber hinaus sind die Antwortsignale NF-moduüber einen Ankopplungskreis 68 der Basis eines pnp- liert, um eine bestimmte Teilnehmerstation aus einer Transistors 70 zugeführt, dessen Emitter über einen Gruppe von abgefragten Teilnehmerstationen herausdurch eine Spule 71 und einen Kondensator 72 ge- identifizieren zu können. Dies stellt insgesamt eine bildeten Schwingkreis an Erde liegt. Der Kollektor verhältnismäßig einfache Anordnung dar, welche eine des Transistors ist an eine nicht dargestellte Strom- 35 beträchtliche Anzahl verschiedener Informationen quelle Έ angeschlossen, während seine Basis über bezüglich der Identität der Teilnehmerstation und einen Widerstand 73 in Durchlaßrichtung vorgespannt des Betriebszustands ihrer Empfangsgeräte zu überist. Sobald ein Binärsignal »1« — das durch einen tragen vermag.

positiven Gleichstromimpuls dargestellt wird — an Fig. 4 B zeigt eine abgewandelte Ausführungsform

die Basis des Transistors 70 gelangt, sperrt dieser 30 eines Antwortsenders, bei weichen die charakterimomentan. Durch diese plötzliche Stromunter- stischen NF-Antwortsignale auf andere Weise als die brechung am Transistor wird der Schwingkreis ange- bei dem Gerät gemäß Fig. 4A erzeugt werden. Zur stoßen, der einen Impuls praktisch derselben Dauer Bezeichnung der Einzelteile dieses Antwortsenders wie des eingespeisten Datenimpulses abgibt, welcher werden die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 4A jedoch im Gegensatz zum Eingangsimpuls im NF- 35 verwendet. Auch bei dieser Ausführungsform steuert Bereich liegt. Auf diese Weise erzeugt jedes vom die erste Signalfolge mit den Frequenzen A, B, C Kopplungskreis 68 abgegebene Binärsignal ein NF- und D das Register 60 an, welches bei einer zweiten Signal, welches somit ebenfalls der Binärziffer»1« Signalfolge der Frequenz!) betriebsbereit gehalten entspricht, wogegen ein Signal »0« keine Schwin- wird. Das betriebsbereite Register 60 schaltet einen gungen des NF-Kreises hervorrufen kann, da in 40 herkömmlichen NF-Oszillator 87 ein, der seinerseits diesem Fall der Transistor durch die negative Vor- ein Signal charakteristischer Frequenz erzeugt, welspannung imDurchlaßbereich verbleibt. Der Schwing- ches den jeweiligen Antwortsender der abgefragten kreis ist so ausgelegt, daß er eine für seinen Antwort- Untergruppe identifiziert. Das vom NF-Oszillator 87 sender charakteristische, von den anderen sieben abgegebene Signal wird einem herkömmlichen Modu-Antwortsendern der jeweiligen Untergruppe unter- 45 lator 88 zugeführt, durch welchen es gemäß den am schiedliche Frequenz erzeugt. Als Kennfrequenzen Ausgang des Schaltkreises 66 auftretenden Binäreiner Untergruppe von acht Teilnehmerstationen Signalen moduliert wird. Diese amplitudenmodulierten können beispielsweise die folgenden NF-Frequenzen NF-Signale werden dem Emitterfolgeverstärker 75 verwendet werden: und über das Dämpfungs- und Anpassungsglied 77

50 der Übertragungsleitung 78 zugeführt. Die Koinzidenzstufe 65 zur Identifizierung der zweiten Signalfolge D des Antwortsenders gemäß Fig. 4A ist beim Antwortsender gemäß Fig.4B weggelassen worden. Trotzdem können keine NF-Signale an 55 die Leitung 78 abgegeben werden, sofern das Register 60 nicht durch eine zweite Signalfolge der Frequenz D an der Umkehrstufe 62 betriebsbereit gehalten wird.

Fi g. 4 C zeigt eine weitere Ausführungsform eines 60 zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Antwortsenders. In diesem Fall werden wiederum für gleiche Bauteile gleiche Bezugsziffern Die Abfrage-Binärziffern der Zentrale, welche wie bei den Antwortsendern gemäß Fig.4A und ursprünglich auf den Frequenzen A, B und C über- 4B verwendet. Der Antwortsender gemäß Fig. 4C tragen wurden, werden somit durch den Schwingkreis 65 unterscheidet sich von demjenigen von Fig. 4B 71, 72 jedes Antwortsenders in einen dieser Frequenz- darin, daß die charakteristische NF-Frequenz nicht bereiche verlagert, welcher vorzugsweise unter dem durch den jeweiligen Antwortsender, sondern an der der Abfragesignale liegt. Zentrale erzeugt wird.

Teilnehmerstatiön	Frequenz (Hz)
1	595
2	765
3	935
4	1105
5	1275
6	1615
7	1955
8	2380

13 14

Um den Antwortsender gemäß F i g. 4 C abzu- Kreise 128, um die Abfragesignale in der gewünschten fragen, überträgt die Zentrale während des dritten Reihenfolge zu übertragen, während der andere UND-Abschnitts des Abfragezyklus über die Zweigleitung Kreis 128 kontinuierlich die Frequenz der zweiten zusammen mit den Abfragesignalen auf die jeweilige Signalfolge abgibt, welche das Erkennungsregister Trägerfrequenz moduliert acht NF-Frequenzen. Diese 5 der ausgewählten Antwortsender betriebsbereit hält, gelangen gemäß F i g. 4 C über den Demodulator 52 Die Ausgänge der UND-Kreise 128 sind an eine und die Begrenzerstufe 54 an ein NF-Bandfilter 89, einzige Ausgangsleitung angeschlossen, welche ihrerwelches nur eine der acht NF-Frequenzen (nämlich seits mit dem Sender und über diesen mit der zugedie dem jeweiligen Antwortsender charakteristische) hörigen Zweigleitung 20 verbunden ist.
durchläßt. Dieses Signal wird dann an einen elektro- io Soll eine Fehlerprüfung der Antwortsignale vornischen Schalter 90 gelegt, welcher öffnet, sobald genommen werden, werden die während des dritten das Register 60 durch die zweite Signalfolge der Fre- Abschnitts des Abfragezyklus durch den Rechner quenzD betriebsbereit gemacht worden ist. Solange 120 erzeugten Abfrageimpulse über einen Schalter der Schalter 90 im Durchlaßbereich ist, gibt er das 140, welcher nur während des dritten Abschnitts des kontinuierlich auftretende NF-Signal an den einen 15 Zyklus durch den Rechner 120 auf Durchgang geEingang des Modulators 80 weiter, wo es analog dem schaltet wird, einer logischen Schaltung 142 zugein Verbindung mit Fig. 4B beschriebenen Ablauf führt, welche entsprechend den verschiedenen mögmit den Binärsignalen des Schaltkreises 66 moduliert liehen Modifizierungen der durch die Schaltkreise 66 wird. Das amplitudenmodulierte NF-Signal wird dann (F i g. 5, 6) an den Antwortsendern erzeugten verüber den Ankopplungskreis 68 dem Emitterfolge- ao schlüsselten Daten eine Anzahl von Signalen erzeugt, verstärker 75 und von da über das Dämpfungs- und Bei dem an Hand von F i g. 6 beschriebenen Beispiel Anpassungsglied 77 der Übertragungsleitung 78 zu- eines Schaltkreises 66, der unter Verwendung der geführt. Abfragefrequenzen A, B und C fünf logische Modifi-

Der Antwortsender gemäß Fig. 4C benötigt zierungen des verschlüsselten Signals erzeugt, werden keinen Oszillator zur Erzeugung der Kennfrequenz, as am Ausgang der logischen Schaltung 142 die gleichen auf welcher die Antwortsignale an die Zentrale zu- fünf logischen Kodemodifizierungen ~Ά, Έ, ü, Ά + Ή rückübertragen werden. Dies stellt eine erhebliche bzw. ~Ä + ü dargestellt. Diese Signale werden in Einsparung und darüber hinaus einen größeren einem Datenspeicher 143, beispielsweise einem Ton-Sicherheitsfaktor bei der Gebührenberechnung dar, band oder Lochkarten, aufgezeichnet, um über eine da an der Zentrale ohne Schwierigkeiten ein Oszilla- 30 Ablesevorrichtung 145 einem Fehlerprüfkreis 144 tor mit wesentlich größerem Aufwand, beispielsweise zugeführt zu werden. Gewünschtenf alls können alle ein temperatur- bzw. quarzstabilisierter Oszillator, diese möglichen Modifizierungen der Antwortsignale erstellt werden kann und somit die Antwortsignale im Datenspeicher 143 vorgegeben werden, wodurch immer konstante Frequenz aufweisen. die logischen Schaltungen 142 und der Schalter 140

F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild der beim erfin- 35 entfallen können.

dungsgemäßen Verfahren an der Zentrale verwende- Die den logisch modifizierten Binärimpulse, die ten Steuer- und Gebührenberechnungseinrichtung. während eines Abfragezyklus durch die Teilnehmer-Ein in dieser Schaltung vorgesehener herkömmlicher Stationen einer Untergruppe zurückübertragen wer-Rechner 120, welcher dem Abfragesteuersystem 38 den, entsprechenden charakteristischen NF-Impulse gemäß F i g. 1 entspricht, steuert die Erzeugung der 40 werden von der Übertragungsleitung 78 einer Reihe Auswähl- und Abfragesignale und die Gebühren- von Filtern 152-1 bis 152-8 zugeführt, von denen berechnungsanordnung. Obwohl für alle Stationen jeder während des dritten Abschnitts des Abfrageein gemeinsamer Rechner 120 vorgesehen werden zyklus das einer bestimmten Teilnehmerstation der kann, veranschaulicht F i g. 7 eine Anordnung, bei abgefragten Gruppe entsprechende NF-Signal herausweicher einer einzelnen Zweigleitung 20 ein Rechner 45 filtert und zur Speicherung einem Datenspeicher 154 120 zugeordnet ist. einliest. Für jede Station ist im Datenspeicher 154

Ein Programmierausgang des Rechners 120 betätigt eine besondere Speichereinheit vorgesehen,
eine Steuermatrix 122 mit neun Ausgangsleitungen Im Fall einer Fehlerüberprüfung können die im 124-A bis 124-/, von denen jede an den einen Ein- Datenspeicher 154 gespeicherten Impulse von einer gang eines UND-Kreises 128-^4 bis 128-/ angeschlos- 50 Ableseeinrichtung 156 dem Fehlerprüfkreis 144 einsen ist, deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines gelesen und dort auf mögliche logische Kodemodifizugehörigen Oszillators 126-A bis 126-7 in Ver- kationen der ursprünglich ausgesendeten Abfragebindung steht. Jeder dieser Oszillatoren 126 erzeugt signale geprüft werden. Stimmen die reproduzierten kontinuierlich eine der m Frequenzen Λ, B, C usw. Daten mit einer der möglichen Kodemodifikatiorten

Der Rechner 120 steuert die Erzeugung der Aus- 55 überein, so wird am Ausgang 160 des Fehlerprüfwähl- und Abfragesignale während der verschiedenen kreises 144 ein »kein Fehler« anzeigendes Signal erAbschnitte des Abfragezyklus. Zu diesem Zweck zeugt. Gleichzeitig wird bestätigt, daß die im Datenwerden die UND-Kreise 128 entsprechend den wäh- speicher 154 gespeicherte Information genau ist und rend jedes Abschnitts des Abfragezyklus zu erzeugen- zur Berechnung von Gebühren verwendet werden den Signalgruppen durchgesteuert. Bei dem vorher 60 kann. Dieses Signal »kein Fehler« schaltet den Rechbeschriebenen Beispiel, bei welchem m = 9, η = 4 ner 120 um einen Schritt weiter, so daß die nächste und k = 1 ist, werden während des ersten Abschnitts Untergruppe von Teilnehmerstationen auf die bedes Zyklus vier UND-Kreise durchgesteuert, während schriebene Weise überprüft werden kann. Sollte jebeim zweiten Abschnitt des Abfragezyklus eine ein- doch bei der Überprüfung einer der Speichereinheiten zige dieser vier UND-Schaltungen durchgesteuert 65 ein Fehler festgestellt werden, so wird an der wird. Während des dritten Abschnitts des Abfrage- »Fehler«-Ausgangsleitung 162 ein Signal erzeugt, was zyklus betätigt das Rechengerät wahlweise drei der zur Folge hat, daß der Abfragezyklus für diese beerstgenannten vier auf Durchgang geschalteten UND- treffende Gruppe von Teilnehmerstationen wiederholt

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15 U

wird. Gleichzeitig wird der Inhalt des Datenspeichers und zudem wesentlich störungsfreier als herkömm-154 entweder gelöscht oder als fehlerhaft markiert, liehe Verfahren arbeitet.

so daß er nicht für die Gebührenberechnung benutzt In Fi g. 8 ist ein für eine beliebige Ferasfation

werden kann. Gewünschtenfalls kann für jede — vorzugsweise einen Erdsatelliten — geeigneter Speichereinheit ein besonderes Fehlersignal erzeugt 5 Antwortsender zur Rückübertragung von Baten aus werden, so daß die Identität der fehlerhaften Teil- der Station dargestellt. Von der Zentrale werden nehmerstation leicht bestimmt werden kann. beim Anwendungsbeispiel Binärdaten durch zwei

Nach einer vorgegebenen Anzahl von Wieder- verschiedene NF-Frequenzen^, B dargestellt, welche holungen des Abfragezyklus einer fehlerhaften Unter- gemeinsam aber nach verschiedenen Modulationsgruppe schaltet der Rechner 120 automatisch auf die io verfahren (z. B. Amplituden-Phasen-Frequenzmodu-Abfragung der nächsten Untergruppe von» Teil- !ation usw.) auf eine Trägerfrequenz moduliert und nehmerstationen weiter, und diese fehlerhafte Unter- abgestrahlt werden. Über eine Antenne 170 und einen gruppe wird zu einem späteren Zeitpunkt noch ein- Empfänger 172 gelangt die Trägerwelle in der jeweimal abgefragt, um festzustellen, ob der Fehler noch ligen Station an eine Demodulationsstufe 174, wo auftritt. Falls dies zutrifft, wird durch eine Anzeige 15 das empfangene Signal wieder demoduliert wird, und die Störung einer Teilnehmerstation der betreffenden zwar nach den zwei Modulationsarten, mit welchen Untergruppe gemeldet. vorher die beiden NF-Signalfolgen aufgeprägt wur-

Die in Fig.7 dargestellte Zentrale ist in ihrem den. Die beiden Binärsignalreiheit werden dem Ausfbau an sich zur Kombination mit den Antwort- Schaltkreis 66 zugeführt, welcher dieselbe Aufgabe sendern gemäß Fig.4A und 4B vorgesehen. Soll ao erfüllt, die vorher in Verbindung mit den Fig. 5 ate Anordnung gemäß F i g. 7 jedoch mit dem Ant- und 6 beschrieben wurden. Der Schaltkreis 66 wird wortsender gemäß Fig. 4C verwendet werden, so dabei durch ein Meßgerät 176 gesteuert, das beimuß sie durch NF-Oszillatoren ergänzt werden, spielsweise die Temperatur, den Betriebszustand der weiche die Identifizierungsfrequenzen erzeugen und Station, die Strahlungsintensität oder die Anzahl von während des dritten Abschnitts des Abfragezyklus 25 Meteroiteneinschlägen registriert. Die vom Meßgerät durch den Rechner 120 zum Einsatz gebracht werden. 176 abgegebenen Signale steuern die Einstellung des Die acht Identifizierungsfrequenzen werden daraufhin Schaltkreises 66, in welchem die Abfragesignale der gleichen Trägerwelle aufmoduliert, auf die auch durch die logische Modifizierung in Antwortsignale die Auswahl- und Abfragesignale aufmoduliert umgewandelt werden. Dabei ist auch wieder eine werden. 3a Abfragung mehrerer Stationen parallel (vgl. F ί g. 4 B)

Das erfindungsgemäße Verfahren ist über das möglich. Vom Transistor 70 werden die modifizierten! Anwendungsbeispiel hinaus auch mit drahtloser und mit der Kennfrequenz der betreffenden Station Übertragung an Stelle der Zweigleitung 20 anwend- geprägten Impulse dem Eingang des Emitterfolgebar. Einer der großen Vorteile der Erfindung tritt in Verstärkers 75 und dann einem Modulator 178 zudiesem Fall in den Vordergrund, nämlich daß die 35 geführt, wo sie einer durch einen Trägerwellensender langen, komplizierten Schlüsselzahlen für die Daten- 180 erzeugten Trägerwelle aufmoduliert werden, übertragung in der Zentralstation erzeugt werden, Dieses modulierte Trägersignal wird dann über die statt wie bisher z.B. bei IFF-Systemen (Freund- Sendeantenne 182 zur Datenverarbeitung an die Zen-Feind-Identifizierung) für Flugzeuge oder Fahrzeuge, trale zurückgesandt.

an jedem einzelnen Antwortsender aufwendige Fre- 40 Fig. 9 zeigt schematisch einen Antwortsender mit quenzgeneratoren usw. notwendig zu machen. Erfin- geringerer Bandbreite zur Übertragung der Auswähldungsgemäß werden z. B. in diesem Fall die von der und Abfragesignale. In diesem Fall erfüllen die beiBodenstation ausgesandten Impulse beispielsweise den Frequenzen 1 und 2 die gleichen Auswähl- und von einem Flugzeug empfangen, durch den Abfragefunktionen wie die vier beim Anwortsender Schaltkreis 66 modifiziert und — gemäß der 45 gemäß Fig. 4 benutzten Frequenzen^, B, C und ZX im Zusammenhang mit Fig.4C beschriebenen Während des ersten Abschnitts des Abfragezyklus Weise — aus den abgestrahlten Frequenzen die werden diese beiden Frequenzen kontinuierlich von der Identität entsprechenden ausgewählt und zu- der Zentrale ausgesandt und über entsprechende rückgesandt. Empfangsschaltungen den Eingängen von selektiven

Durch die Erzeugung der Identifizierungs- 5» Demodulatoren 190-1 und 190-2 zugeführt, welche Schlüsselsignale in der Zentrale wird das IFF-System über Bandfilter die jeweils zum Betätigen der Register weniger störanfällig, und es können darüber hinaus bestimmten Frequenzen auswählen. Die von den kompliziertere und damit sicherere Schlüssel verwen- Demodulatoren 190 abgegebenen Signale werden det werden. Gewünschtenfalls kann das erfindungs- einerseits unmittelbar, andererseits über Verzögegemäße Verfahren auch dazu benutzt werden, Flug- 55 rungsschaltungen 192-1 bzw. 192-2 an die vier Einzeugverbände insgesamt abzufragen oder in Ver- gänge der Koinzidenzstufe 65 gelegt, !ede dieser bindung mit einem Funkfeuersystem dazu verwendet Verzögerungsschaltungen 192 bewirkt eine Verzögewerden, daß einmal durch die vom Funkfeuer aus- rung, die etwa so lang ist wie eine Binärziffer der gesandten Signale dessen Identität angegeben wird, während des dritten Abschnitts des Abfragezyktas während die vom Flugzeug zurückgesandten Signale β» ausgesandten Abfragesignale, die Identität des Flugzeugs sowie andere Angaben Wenn die beiden Frequenzen 1 und 2 gleichzeitig

wie Flughöhe, Flugrichtung, Eigengeschwindigkeit von der Zentrale ausgesandt werden, wird die Koinziusw. enthalten. denzstufe 65 durch die beiden unverzögerten und die

Auch in Erdsatelliten kann das erfindungsgemäße beiden verzögerten Signale nach einer Verzögerungs-Verfahren vorteilhafterweise Anwendung finden, da 65 zeit von der Dauer einer Binärziffer auf Durchgang es wesentliche Einsparungen an Platz und techni- geschaltet, um das Register 60 zu betätigen. Dies entschem Aufwand der Ausrüstung für die Übertragung spricht dem ersten Auswählsignal mit den Frequender Daten von diversen Meßgeräten mit sich bringt zen A, B, C und D des Antwortsenders gemäß den

Fig.4A bis 4C. Während des zweiten Abschnitts des Abfragezyklus sendet die Zentrale das Signal 2 als zweites Auswählsignal. Wenn der beschriebene Antwortsender abgefragt werden soll, wird eine Koinzidenzschaltung mit inversem Ausgang entsprechend der Umkehrstufe62 gemäß Fig. 4A bis 4C so geschaltet, daß sie das verzögerte und das unverzögerte Signal 2 an zwei von ihren Eingängen empfängt, während sie das Stellsignal vom Register 60 an ihrem dritten Eingang empfängt. Das unverzögerte Signal 2 vom Ausgang des Demodulators 190-2 wird über eine Verzögerungsschaltung 194 mit einer Verzögerung von einer Binärzifferlänge zugeführt, so daß alle Signale gleichzeitig am Eingang der Umkehrstufe 62 erscheinen. Solange die Frequenz 2 als zweites Auswählsignal empfangen wird, bleibt das Register 60 betriebsbereit. Falls die Umkehrstufe 62 jedoch an ihren drei Eingängen ein oder beide Signale nicht empfängt, gibt sie über einen Kopplungskreis 61 einen Impuls zum Rückstellen des Registers 60 ab.

Während des dritten Abschnitts des Abfragezyklus gibt die Zentrale kontinuierlich die Frequenz 2 ab, welche das Register 60 betriebsbereit hält. Die Abfragesignale werden als Binärsignale auf der Frequenz 1 übertragen. Die unverzögert am Ausgang des Demodulators 190-1 erscheinenden Abfrage-Binärziffern werden an den einen Eingang einer UND-Schaltung 198 angelegt, während die von der Verzögerungsschaltung 192-1 abgegebenen verzögerten Abfrage-Binärziffern an den einen Eingang einer zweiten UND-Schaltung 196 angelegt werden. Auf diese Weise werden zwei Binärimpulse 1 oder 0 erzeugt, und zwar ein direkter und ein verzögerter, während nur ein einziges Binärsignal ausgesandt worden war. Die UND-Schaltungen 196 und 198 empfangen außerdem ein kontinuierliches Einschaltsignal vom »Stelk-Ausgang des Registers 60, so daß sie bei Empfang der Abfrage-Binärsignale jeweils ein Signal abgeben, das dem Schaltkreis 66 zugeführt wird, wo beide Signale in der beschriebenen Weise modifiziert werden. Die Rückübertragung der modifizierten Binärsignale an die Zentrale erfolgt entweder direkt oder über einen amplitudenmodulierten, frequenzmodulierten, phasenmodulierten oder dergleichen Sender. Darüber hinaus kann auch eine der drei in Verbindung mit den Fig. 4A bis 4C beschriebenen Einrichtungen zur NF-Modulation der Signale Verwendung finden.

Ersichtlicherweise werden also bei der Schaltung gemäß Fig. 9 die beiden dem Schaltkreis66 zügeführten Abfragesignale durch ein einziges Signal und nicht durch die beiden getrennten Signale erzeugt, wie sie bei den Antwortsendern gemäß den Fi g. 4 A bis 4 C zur Hervorbringung der beiden Signale erforderlich waren. Diese Anordnung führt zu einer Einsparung hinsichtlich der Bandbreite des übertragenen Spektrums, da dieselbe Auswahl und Abfragung durch Verwendung von nur zwei Signalen an Stelle der vier vorher benutzten Signale hervorgebracht werden. Selbstverständlich kann jedoch diese An-Ordnung erweitert werden, so daß sie jede beliebige Anzahl von für die Auswahl und/oder Abfragung benutzten Signalen enthält.

Claims

Patentansprüche:

I. Verfahren zur Fernüberwachung des Betriebszustands einer beliebig großen, nur durch die Breite des für die Signalübermittlung zur Verfügung stehenden Frequenzbands begrenzte Anzahl von Geräten, deren Anzahl durch Unterteilungen in verschiedene Kanäle in Obergruppen gegliedert ist, durch eine Zentrale, die in zyklischer Folge Abfragesignale aussendet, welche von einem Antwortsender in jedem der zu überwachenden Geräte in seinen Betriebszustand in kennzeichnender Weise zu Antwortsignalen umwandelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklus mindestens eine Signalfolge, die in jeder Obergruppe eine bestimmte Hauptgruppe von Antwortsendern betriebsbereit macht, und daran anschließend ein Abfragesignal ausgesandt wird, und das Abfragesignal in allen Antwortsendern der ausgewählten Hauptgruppen einerseits in einer für jedes einzelne Gerät dieser Hauptgruppe charakteristischen, es von allen anderen Geräten nur der betreffenden Hauptgruppe unterscheidenden Weise modifiziert wird, wogegen je einem Gerät jeder Gruppe in jeder Obergruppe die gleiche charakteristische Modifikation zugeordnet ist, und andererseits in einer für den Betriebszustand des betreffenden Geräts charakteristischen Weise logisch modifiziert werden.
2. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antwortsignale aller Geräte jeder Obergruppe in der Zentrale auf die charakteristische Modifikation und den Betriebszustand der Einzelgeräte hin analysiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem. Abfragezyklus zunächst eine erste Signalfolge ausgesandt wird, die sich aus η verschiedenen Frequenzen zusammensetzt, welche aus m verfügbaren Frequenzen ausgewählt sind und in jeder Obergruppe eine Hauptgruppe von Geräten betriebsbereit macht, und daß danach eine zweite Signalfolge ausgesandt wird, die sich aus k verschiedenen Frequenzen zusammensetzt, welche aus den η Frequenzen der ersten Signalfolge ausgewählt sind und alle Geräte der von der ersten Signalfolge betriebsbereit gemachten Hauptgruppen, mit Ausnahme der Geräte je einer Untergruppe, in den nicht betriebsbereiten Zustand zurückstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragesignale auf denjenigen der η Frequenzen der ersten Signalfolge übertragen werden, die nicht zu den k Frequenzen der zweiten Signalfolge gehören.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zentrale ausgesandten Auswähl- und Abfragesignale einer Trägerwelle aufmoduliert werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragesignale durch Binärziffern dargestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Modifikation der Abfragesignale in der Erzeugung und Kombinierung echter und/oder komplementärer Binärziffern besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die logisch modifizierten Binärzifern der Abfragesignale dadurch zu Antwortsignalen umgewandelt werden, daß die Bi-

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närziffern durch für das Gerät charakteristische Frequenzen dargestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristischen Frequenzen in den Antwortsendern selbst erzeugt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der charakteristischen Frequenzen von den in Abhängigkeit vom Betriebszustand des jeweils zugehörigen abzufragenden Geräts modifizierten binären Abfragesignalen eingeleitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristischen Frequenzen so lange erzeugt werden, wie die zweite Signalfolge empfangen wird, und daß den charakteristischen Frequenzen die in Abhängigkeit vom Betriebszustand des jeweils zugehörigen Geräts modifizierten binären Antwortsignale aufmoduliert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristischen Frequenzen, deren Anzahl gleich der Anzahl der zu einer Untergruppe gehörigen Geräte ist und denen die binären Abfragesignale aufmoduliert sind, von der Zentrale den Antwortsendern zugesandt werden, deren jeder die ihm charakteristische Frequenz aus dem gesamten Frequenzspektrum herausfiltert.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Frequenz so lange durchgelassen wird, wie die zweite Signalfolge anliegt, und daß der charakteristischen Frequenz die in Abhängigkeit vom Betriebszustand des abzufragenden Geräts modifizierten Abfragesignale aufmoduliert werden.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antwortsignale zum Zweck der Fehlerprüfung an der Zentrale mit den Abfragesignalen verglichen und darauf überprüft werden, ob sie mögliche Modifikationen derselben darstellen, und daß die Antwortsignale derjenigen Untergruppen zur Gebührenberechnung nicht zugelassen werden, in denen ein Fehler festgestellt wird.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die einzelnen Antwortsender jeweils einer mit einem Programmempfänger versehenen Station zugeordnet sind und die Stationen in Haupt-, Ober- und Untergruppen gegliedert sind, mit einer einzigen Einrichtung zur Abgabe von Nachrichten aufweisenden Zentrale und mit Einrichtungen zur Übermittlung von Signalen zwischen der Zentrale und den Stationen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (30) eine Signalquelle (37) zur Erzeugung von zyklischen Abfragesignalen in verschiedenen Signalfolgen (A, B, C, D) unterschiedlicher Frequenzen (A bis T), sowie Einrichrichtungen zum Empfang und zur Auswertung von von den Antwortsendern (32) empfangenen Antwortsignalen aufweist und daß jeder Antwort-. sender eine Einrichtung zum Empfang von durch die Zentrale (30) übertragenen Abfragesignalen, eine Einrichtung zur Modifizierung dieser Signale in Überemstirnmung mit vorbestimmten Infor- 65* mationseigenschaften und eine Einrichtung zur Rückübertragung der modifizierten Abfragesignale aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antwortsender (32) eine Einrichtung aufweist, mit deren Hilfe die modifizierten Antwortsignale auf eine vorbestimmte Frequenz amplitudenmoduliert werden oder eine andere Modulation zur Identifizierung des jeweiligen Antwortsenders (32) erfahren.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antwortsender (32) nur bestimmte Signalfolgen der Abfragesignale empfangen und beantworten kann.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Antwortsender eine Einrichtung (60) zur teilweisen Betätigung durch eine erste Signalfolge (A, B, C, D) und eine weitere Einrichtung (65, 66) zur völligen Inbetriebsetzung durch eine zweite Signalfolge (D) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Signalfolge (D) Frequenzen der ersten Signalfolge (A, B, C, D) aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragesignale Frequenzen (A, B, C) der ersten Signalfolge (A, B, C, D) sind, die der zweiten Signalfolge (D) fehlen.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, welche auf die Verarbeitung von in Form von Binärziffern vorliegende Abfragesignale eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modifizierung dieser Signale in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des durch die Abfragesignale überwachten Geräts im Antwortsender logische Schaltungen (66) zur Erzeugung eines binär codierten Antwortsignals vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Antwortsender (32) eine gleichzeitig auf die erste Signalfolge und dessen verzögerten Wert ansprechende Einrichtung (62) zur Auslösung der modifizierten Antwortsignale aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Antwortsender (32) zwei Einrichtungen zum Empfangen der ersten aus zwei Frequenzen bzw. der zweiten aus einer Frequenz bestehenden Signalfolge sowie zwei Verzögerungsschaltungen (192-1, 192-2) aufweist, die mit der ersten bzw. zweiten Empfangseinrichtung (190-1 bzw. 190-2) verbunden sind und verzögerte Werte der beiden Signalfolgen liefern, und daß eine auf das gleichzeitige Auftreten der beiden Frequenzen sowie auf deren verzögerte Werte ansprechende Einrichtung (65) zur Erzeugung eines Vorbereitungssignals und zur Einleitung der Rückübertragung der modifizierten Signale bei anschließendem Empfang einer der beiden Frequenzen allein vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (56) zur selektiven Auswahl der verschiedenen Frequenzen (A bis J) der Signalfolgen der Abfragesignale vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (56) zur selektiven Auswahl der verschiedenen Frequenzen (A bis T) aus auf bestimmte Frequenzen abgestimmten Kreisen besteht.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Register (60) vorgesehen ist, welches bei Übereinstimmung der Frequenzen der ersten Signalfolge mit den Frequenzbereichen der Einrichtung (56) zur selektiven Auswahl der verschiedenen Frequenzen (A bis Γ) in Betrieb gesetzt wird.

27. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die nur auf den aufeinander erfolgenden Empfang bestimmter Signalfolgen ansprechende Einrichtung (65) eine ein Entsperrsignal erzeugende Einrichtung aufweist, welches die Zuriickübertragungseinrichtung (70, 75, 77) betriebsbereit macht.

28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine beim Auftreten eines von der Einrichtung (56) zur selektiven Auswahl der verschiedenen Frequenzen auf Grund einer ersten Signalfolge (A, B, C, D) abgegebenen Vorbereitungssignals, ein erstes Durch- ao laßsignal erzeugende Koinzidenzstufe (58) sowie ein durch dieses Durchlaßsignal zur Erzeugung eines zweiten Durchlaßsignals in Betriebsbereitschaft versetztes Register (60) vorgesehen ist, daß die Einrichtung zur selektiven Auswahl der verschiedenen Frequenzen außerdem beim Auftreten eines aus einer geringeren Anzahl von Frequenzen als der ersten Signalfolge bestehenden zweiten Signalfolge (D) vorbestimmter Frequenzen ein zweites Vorbereitungssignal erzeugt und die das erste Durchlaßsignal erzeugende Einrichtung (56D) beim Auftreten der zweiten Signalfolge (D) das erste Durchlaßsignal weiterhin erzeugt, um das Register (60) weiterhin betriebsbereit zu halten und das zweite Durchlaßsignal an der Koinzidenzstufe (65) zu erzeugen, und daß ein Schaltkreis (66) zur logischen Codierung der binären Abfragesignale entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand und der jeweiligen Senderwahl des Geräts, eine Moduliereinrichtung mit einem Schwingkreis (71, 72) zur Amplitudenmodulation vorbestimmter, dem Antwortsender charakteristischer Frequenzen der codierten binären Antwortsignale sowie Einrichtungen (75, 77, 78) zur Rückübertragung der modulierten Signale vorgesehen sind.

29. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zentrale (30) Einrichtungen zur Erzeugung der in den Antwortsendern (32) zur Amplitudenmodulation der codierten Binärsignale benötigten Frequenzen, daß Einrichtungen zur Übertragung dieser Frequenzen an die Antwortsender (32) und daß in jedem Antwortsender einer Untergruppe unterschiedlich abgestimmte Bandfilter (89) zum Herausfiltern dieser jedem Antwortsender (32) der Untergruppe charakteristischen Frequenz vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1090 271,
928,1082 942,1094 636;

britische Patentschrift Nr. 949 055;

französische Patentschriften Nr. 974 280,
1165453;

USA.-Patentschriften Nr. 3 048 780, 3 050 712,
2674512;

»Electronics«, 18. Mai 1964, S. 28/29.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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