DE3305685C2 - Kennmarke für eine Kommunikationsvorrichtung sowie Kommunikationsvorrichtung und Kommunikationssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine für eine Kommunikationsvorrichtung bestimmte Kennmarke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ferner betrifft die Erfindung eine Kommunikationsvorrichtung, die erkennt, wenn eine erfindungsgemäße Kennmarke in den Bereich einer Überwachungsstation gelangt.

Ferner betrifft die Erfindung ein aus erfindungsgemäßen Kennmarken und einer erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung bestehendes Kommunikationssystem.

Eine Kennmarke der eingangs genannten Art sowie eine hierfür geeignete Kommunikationsvorrichtung und ein aus Kennmarken und Kommunikationsvorrichtung bestehendes Kommunikationssystem sind aus der Druckschrift DE 29 46 942 A1 bekannt. Gelangen bei dem dort beschriebenen System, das sich mit der Abfrage von mit elektronischen Etiketten versehenen Waren befaßt, mehrere derart etikettierten Waren in einem Paket gleichzeitig in einen Abfragebereich, so müssen dort die den Waren in Etikettenform zugeordneten Antwortgeräte zeitlich nacheinander aktiviert werden, um bei der Abfrage voneinander unterschieden werden zu können.

Aus der US-PS 3 859 624 ist ein Überwachungssystem zum Erkennen von Fahrzeugen bekannt, die sich einer Überwachungsstation nähern.

Schließlich ist aus der Veröffentlichung "The Self-Energized Credential System für the Plutonium Protection System" von Thurlow W. H. Caffey und David E. Barnes, erhältlich beim U.S. Department of Energy unter der Schrifttumsnummer SAND 78-2156, Dezember 1978, ein System zur Erkennung des Zutritts autorisierter Personen zu einem überwachten Bereich bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kennmarken der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Erkennung von mehreren Kennmarken auch bei gleichzeitiger Aktivierung der Kennmarken sicher möglich ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hierfür geeignete Kommunikationsvorrichtung und eindeutige Kennmarken und eine derartige Kommunikationsvorrichtung umfassendes Kommunikationssystem zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 bzw. mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 10 bzw. mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den diesen Patentansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, daß Antwortsignale, die von zwei oder mehreren Kennmarken gleichzeitig ausgehen und in ihren Codemustern im Präambelteil gleich, im Kennzeichnungsteil aber unterschiedlich sind, in der gegenseitigen Überlagerung zu einem fehlenden Taktsignal führen, das von der Überwachungsstation erkannt werden kann, so daß zeitsynchron überlagerte Antwortsignale von einer nachfolgenden Auswertung ausgenommen werden können. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß z. B. selbst bei gleichzeitigem Beginn der von zwei oder mehreren Kennmarken ausgehenden Folgen von Antwortsignalen im weiteren Verlauf der jeweiligen Signalfolgen zeitliche gegenseitige Verschiebungen eintreten, so daß dann die von zwei oder mehreren Kennmarken stammenden Antwortsignale erfaßt werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung und einer erfindungsgemäßen Kennmarke sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Raumanordnung, in welcher die Erfindung zur Anwendung kommt,

Fig. 2 eine Überwachungsstation und eine Reihe von Kennmarken nach der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Senders der Überwachungsstation nach Fig. 2 zur Abgabe von Abfragesignalen,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Empfängers der Überwachungsstation nach Fig. 2 zum Empfang von Antwortsignalen einer Kennmarke,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer elektronischen Schaltung einer Kennmarke nach Fig. 2,

Fig. 6 ein Schaltbild des Senders der Überwachungsstation nach Fig. 3,

Fig. 7 Ablaufdiagramme von Signalen zwischen der Überwachungsstation und einer Kennmarke,

Fig. 8a und 8b ein Schaltbild eines Empfängers einer Kennmarke nach Fig. 2 und 5 zum Empfang von Abfragesignalen der Überwachungsstation,

Fig. 9a und 9b ein Schaltbild eines Senders der Kennmarke nach Fig. 2 und 5 zur Abgabe von Antwortsignalen,

Fig. 10a und 10b ein Schaltbild des Empfängers der Überwachungsstation nach Fig. 4 und

Fig. 11 Ablaufdiagramme von Antwortsignalen zweier Kennmarken und eines hieraus durch Überlagerung entstehenden Summensignals.

Der in Fig. 1 dargestellte Grundriß zeigt in Form eines Beispiels einen zu überwachenden Raum 10 mit einem Türdurchgang 11 zu einem Korridor 12. Beispielsweise kann der Raum 10 ein Operationssaal in einem Krankenhaus sein, wobei fortlaufend aufgezeichnet werden soll, wann welche Personen den Raum betreten oder verlassen.

Bei dem geschilderten Beispiel sei angenommen, daß zwei Ärzte, von denen jeder eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Kennmarke 13 bzw. 14 trägt, nahezu gleichzeitig den Raum 10 betreten. Sie könnten sich dem Türdurchgang auch aus entgegengesetzten Richtungen nähern, so daß eine der beiden Personen den Raum 10 betritt und die anderen diesen Raum verläßt.

Neben dem Türdurchgang 11 befindet sich eine Überwachungsstation 15, die nachfolgend auch als Portaleinheit bezeichnet wird. Sie umfaßt eine in Fig. 3 schematisch dargestellte magnetische Schleife 22, die um den Türdurchgang 11 gelegt ist. Die in Fig. 1 schematisch gezeigten Kennmarken 13 und 14, die von den Ärzten mitgeführt werden, wirken mit der magnetischen Schleife 22 der Überwachungsstation 15 zusammen. Die magnetische Schleife 22 ist mit einer Sende- und Empfangsantenne der Überwachungsstation verbunden.

Mit der Erfindung soll eine zuverlässige kommunikative Verbindung zwischen der Portaleinheit und den Kennmarken aufgenommen werden können. Die angeschlossene Einrichtung, in der die von der Portaleinheit gesammelte Information weiterverarbeitet wird, gehört nicht zur Erfindung. Es wird deshalb, um besondere Kompliziertheit zu vermeiden, zur Erläuterung die einfachste Situation angenommen. Es wird also angenommen, daß, wenn eine Kennmarke in den Bereich der Portaleinheit 15 hineingelangt, die Marke durch den Türdurchgang hindurchgeht. Wenn uns also von irgendeinem Zeitpunkt an der Aufenthaltsort jeder in ihren Bewegungen überwachten Person bekannt ist, dann läßt sich ein eindeutiges Signal darüber erhalten, daß die spezielle Kennmarke in den Raum hineingetragen worden ist, wenn sie vorher auf dem Korridor war, oder daß sie aus dem Raum in den Korridor hineingetragen worden ist, wenn bekannt ist, daß sie vorher im Raum war.

Die Grundkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in Fig. 2 dargestellt. Die Portaleinheit 15 enthält einen Sender und Empfänger, die mit zahlreichen Kennmarken, die dieselben Bezugszeichen tragen wie die Personen, an denen sie befestigt sind, in Wechselwirkung treten. Über ihren Ausgang 16 gibt die Portaleinheit 15 die gewonnene Information an eine Informationsauswertestation ab. Es kann sich beispielsweise um eine Schnittstelleneinheit eines Zentralprozessors handeln.

Die Portaleinheit 15 enthält einen Sender, der in Fig. 3 als Blockschaltbild und in Fig. 6 in seinen Einzelheiten dargestellt ist und der ein periodisches Abfragesignal erzeugt, das von Ruhepausen unterbrochen ist, während derer der zugehörige Empfänger auf Antworten von Kennmarken hört. Der Empfänger ist als Blockschaltbild in Fig. 4 und in Einzelheiten in Fig. 10A und 10B dargestellt. Jede Kennmarke gemäß Fig. 2 enthält eine Schaltung, die als Blockschaltbild in Fig. 5 und in ihren Einzelheiten in Fig. 8A, 8B und 9A, 9B dargestellt ist.

Im Sender der Portaleinheit befinden sich gemäß Fig. 3 ein quarzgesteuerter Taktgenerator 17, der ein Trägersignal von beispielsweise 25,6 kHz hervorbringt, das über ein NOR-Glied 18 einem Zweiphasenmarkenmodulator oder Manchester-Modulator 19 und danach einem Tiefpaßfilter und Leistungsverstärker 20 zugeführt wird. Das Ausgangssignal vom Filter und Verstärker 20 wird über einen Schalter 21 auf die Portalschleife 22 gegeben, wenn der Schalter 21 geschlossen ist. Die Schleife 22 ist beispielsweise um den Türrahmen des Türdurchgangs 11 in Fig. 2 herum eingebaut, so daß die von ihr abgestrahlte Energie ein Magnetfeld in unmittelbarer Umgebung des Türdurchgangs 11 erzeugt, welches mit einer Empfängerspule einer jeden Kennmarke in Wechselwirkung tritt, die in den Bereich des von der Schleife 22 erzeugten Feldes kommt.

Der Taktsignalausgang vom Taktgenerator 17 wird außerdem einem Teiler/Zweiphasengenerator 23 zugeführt, wo er durch 32 geteilt und in der Phase aufgespalten wird, um zwei Impulsketten zu erzeugen. In vereinfachender Betrachtung werden die Ausgangssignale des Generators 22 lediglich als phasenverschobene Versionen eines wirklich frequenzgeteilten Signals angesehen. Wie aus der genauen Schaltung von Fig. 6 hervorgeht, wird das 25,6-kHz-Taktausgangssignal durch 2 geteilt und dann in einem Binärzähler im Maßstab herabgesetzt, um Impulse zu erzeugen, deren Dauer gleich zweier vollständiger Zyklen des 25,6-kHz-Signals ist, d. h., die eine Zeitdauer von 78,125 µs haben. Die letztgenannten Impulse wiederholen sich mit einer Impulsfolge von 800 Impulsen pro s, so daß die Impulse an einem Ausgang, z. B. der Phase 1, mit einem seitlichen Abstand von 0,625 ms zu denen am Ausgang der Phase 2 auftreten. Die Signalabgabe vom Zweiphasengenerator 22, der willkürlich als Phase 1 bezeichnet worden ist, wird sowohl einem Zeitsteuerglied 24 als auch einem weiteren NOR-Glied 25 im Modulator 19 zugeführt. Das Ausgangssignal der zweiten Phase vom Generator 23 wird einem Identifikations- oder Erkennungscodegenerator 26 zugeführt, der auch ein Ausgangssignal vom Zeitsteuerglied 24 erhält. Der Codegenerator 26 wird durch das Signal vom Generator 23 getaktet und durch den Zeitsteuerausgang geordnet, um ein Signal zu erzeugen, das über seinen Ausgang 27 zur Steuerung des NOR-Gliedes 25 abgegeben wird, dessen Ausgangssignal einem geschalteten Teiler 28 zugeführt wird. Wenn der geschaltete Teiler 28 durch ein Signal vom Zeitsteuerglied 24 über den Ausgang 29 bereitgeschaltet ist, führt er ein durch 2 geteiltes Signal vom NOR-Glied 25 zum NOR-Glied 18. Gemeinsam bilden die Glieder 18 und 25 und der Teiler 28 einen Zweiphasenmarkierungsmodulator, durch den ein impulsmoduliertes Trägersignal vom Taktgenerator 17 auf den Filterverstärker 20 gelangt. Gleichzeitig wird vom Ausgang 29 des Zeitsteuergliedes 24 dem Schalter 21 ein Bereit-Schaltsignal zugeführt, das diesen leitend macht, so daß das modulierte Signal zur Portalschleife 22 durchgelassen wird.

Während der Sender ein Abfragesignal aussendet, soll der Empfänger möglichst von der Portalschleife 22 getrennt sein, die ansonsten beiden Teilen zugeordnet ist, und diese Funktion wird dadurch erreicht, daß das Signal vom Zeitsteuerausgang 29 über einen Inverter 30 zu einem weiteren Schalter 31 gegeben wird, wodurch letzterer gesperrt wird. Wie dargestellt, wird das Eingangssignal zum Schalter 31 vom Verbindungspunkt 32 mit der Portalschleife 22 abgeleitet und an die Empfängervorverstärker-(AGC) und Filterschaltung 81 in Fig. 4 geleitet.

Bevor auf den Empfänger der Portaleinheit näher eingegangen wird, soll der Sender genauer betrachtet werden, und es soll dann Aufbau und Arbeitsweise der Kennmarkenschaltungen betrachtet werden, woran sich die Erläuterung des Portalempfängers anschließt.

Die Verbindung zwischen Kennmarken und Portaleinheit erfolgt bei einer Frequenz von 25,6 kHz mit einem Frage-Antwort-Format. Wie in Verbindung mit Fig. 3 erwähnt, ist auf die 25,6-kHz-Trägerfrequenz unter Verwendung einer eigengetakteten Zweiphasenmarkierungsmodulation eine Information aufmoduliert. Die Abfrageinformation tritt mit einer Folge von 800 Bits pro s und einer Botschaftslänge von 6 Bits auf. Die ersten drei Bits folgen einem festen Muster von 110, und die restlichen drei Bits werden dazu verwendet, den Kennmarken eine Identifikation der Überwachungsstation 15 zu geben, wobei mit diesen drei Bits acht verschiedene Codemuster erzeugt werden können.

Bei Verwendung eines Zweiphasenmarkierungsformats treten im Abfragesignal erste Codemuster gemäß Fig. 7 auf. Wie noch erläutert wird, nimmt das Abfragesignal eine Dauer von 7,5 ms in Anspruch.

Jede Kennmarke im Bereich der Portaleinheit empfängt von der Portaleinheit die in der Abfragefolge enthaltene Information. Die Kennmarkenschaltung prüft die richtige Frequenz, die richtige Bitfolge, die Einleitungsfolge 110 und die 3-Bit-Stationskennzeichnung, auf die sie programmiert wird, bevor sie annimmt, daß sie antworten muß.

Das Antwortsignal, das von einer Kennmarke zur Portaleinheit zurückgeht, tritt mit einer Folge von 1600 Bit pro s auf, so daß das zweite Codemuster eine Länge von 28 Bit hat. Die ersten vier Bits haben ein festes Muster von 1110, die nächsten 16 Bits sind Kennzeichnungen der Kennmarke, die nächsten 6 Bits enthalten einen Fehlerprüfcode und die letzten 2 Bits stehen noch in Pause und enthalten 00.

Die Portaleinheit empfängt die Information von einer Kennmarke, prüft, ob die richtige Frequenz, die richtige Bitfolge und die Einleitungsfolge 1110 vorliegen und sorgt dann erst einmal für die Annahme des Erkennungscodes, des Fehlerprüfcodes und des Folgemusters 00.

Das Format einer Kennmarkenantwort ist in der ersten Zeile ebenfalls in Fig. 7 dargestellt. Dieses Format umfaßt eine Präambel von 2,5 ms Dauer, eine Kennmarkenerkennungsaussendung von 10 ms Dauer, einen Fehlerkorrekturcode, der 5 ms in Anspruch nimmt, und eine 1,25-ms-Pause. Diese Zeitintervalle nehmen zusammen mit einer vor der Präambel liegenden Pause von 0,625 ms einen Gesamtzeit-Slot von 19,375 ms in Anspruch. 32 solcher Slots befinden sich in einem vollständigen Kennmarkensendezyklus innerhalb einer Gesamtdauer von 620 ms. Hierzu ist noch eine Anschlußverzögerung von 11,5625 ms und eine Anfangspausenzeit von 0,9375 ms zu rechnen, so daß der gesamte Zyklus 632,5 ms umfaßt.

In Fig. 6 ist zunächst ein quarzgesteuerter Taktgenerator 17 gezeigt, der seine Impulse an die Klemme 33 abgibt. Dieses Signal wird direkt über eine Verbindung 34 einem Eingang eines NOR-Gatters 18 zugeführt. Außerdem wird das Signal von der Klemme 33 dem Takteingang eines D-Flip-Flops 35 zugeleitet, das sich innerhalb des Zweiphasengenerators 23 befindet. In der dargestellten Schaltung teilt das Flip- Flop 35 das vom Taktgenerator 17 kommende Signal durch 2. Ein Ausgangssignal vom Q-Ausgang des Flip-Flops 35 wird dem Takteingang eines Binärzählers 36 zugeleitet. Die Ausgangsklemmen Q0 bis Q3 des Zählers 36 sind, wie dargestellt, mit den Eingängen von zwei NOR-Gattern 37 und 38 verbunden. NOR-Gatter 37 ist mit seinem Ausgang über Leitung 39 an einen Eingang des Gatters 25 geführt. Eine weitere Leitung 40 verbindet den Ausgang vom Gatter 37 mit der Takteingangsklemme eines Binärzählers 41 im Zeitsteuerglied 24. Die Ausgänge Q0 bis Q2 des Zählers 41 sind jeweils mit den Eingängen A, B und C eines 8-Kanal-Datenwählers 42 verbunden. Die X-Eingänge des Datenwählers werden dazu verwendet, Präambel und Erkennungscode der Einrichtung aufzustellen. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind die Eingänge X1 und X2 mit einer Spannungsquelle verbunden, die H-Zustand darstellt. Der Eingang X3 ist mit einer Spannung verbunden, die L-Zustand darstellt, während die Eingänge X4, X5 und X6 mit einzelnen Auswahlschaltern 43, 44, 45 verbunden sind, die es ermöglichen, eine der acht in Fig. 7 gezeigten Alternativen als Identifizierungscode für die Portaleinheit auszuwählen. Wenn einer der Schalter 43, 44, 45 offen ist, wie in der Zeichnung gezeigt, erhält die jeweils mit ihm verbundene Eingangsklemme den Wert L. Soll die jeweilige Eingangsklemme des Datenwählers den Wert H erhalten, muß der Schalter geschlossen werden, so daß die positive Spannung hingeführt wird. Die Klemmen X0 und X7 dienen zur Einführung eines Führungsintervalls oder einer Pause vor und nach dem Codemuster, damit keine Interferenzen oder Überlagerungen auftreten können. An diesen Klemmen liegt niedrige Spannung, also der Logikwert L.

Der Datenwähler 42 besitzt auch einen Sperreingang, der über Leitung 46 mit dem Ausgang eines NAND-Gatter 47 verbunden ist, das an seinem Eingang das Ausgangssignal vom NOR- Gatter 38 erhält. Das NAND-Gatter 47 kehrt das Ausgangssignal des NOR-Gatters 38 um und sperrt damit den Datenwähler 42 außer in dem kurzen Intervall, in dem von der zweiten Phase des Zweiphasengenerators 23 ein Ausgangsimpuls abgegeben wird. In diesem Augenblick ist die Z-Ausgangsklemme des Datenwählers mit derjenigen Eingangsklemme verbunden, die durch die Binärsignale bestimmt ist, welche den Eingangsklemmen ABC vom Zähler 41 zugeführt werden. Diese Signale werden über die Leitung 27 dem zweiten Eingang des Gate 25 zugeführt.

Der Ausgang vom NOR-Gatter 25 wird dem Takteingang eines D-Flip-Flop, das den Schaltteiler 28 bildet, zugeführt. Sein -Ausgang hat Verbindung sowohl mit seinem D-Eingang als auch mit einem Eingang des NOR-Gatters 18. Die Rücksetzklemme des D-Flip-Flops 28 wird im Ausgang 29 des Zeitsteuerglieds 24 verbunden, dessen Ausgangssignal von einem NOR-Gatter 48 abgeleitet wird. Dieses wirkt als Inverter, dessen beide Eingänge gemeinsam an den Ausgang eines NOR-Gatters 49 mit zahlreichen Eingängen angeschlossen sind. Sechs der Eingänge des NOR-Gatters 49 sind mit den Ausgängen Q1 bis Q6 eines 7stufigen Welligkeitszählers 50 verbunden. Die Rücksetzklemme liegt an Masse, während der Takteingang über Leitungen 51 und 52 mit dem Q2-Ausgang des Zählers 41 in Verbindung steht. Da dieser Q2-Ausgang einmal während jeweils acht Eingangsimpulsen, die an der Taktklemme vom Ausgang 39 des Zweiphasengenerators 23 zugeführt werden, seinen Zustand ändert, stellt das dem Welligkeitszähler 50 zugeführte Signal das durch 8 geteilte Ausgangssignal des Gate 37 dar.

Ein weiterer Eingangswert des NOR-Gatters 49 stammt vom Ausgang eines NOR-Gatters 53, dessen drei Eingänge mit drei Ausgängen des Zählers 41 verbunden sind. Dieselben drei Ausgänge des Zählers 41 sind über Inverter 54, 55, 56 an drei Eingänge eines weiteren NOR-Gatters 57 geführt. Der Ausgang des NOR-Gatters 57 ist mit einem weiteren Eingang des NOR-Gatters 49 verbunden.

Die vierstelligen Zahlen an den verschiedenen Logikbauteilen in Fig. 6 stellen die CMOS-Typ-Nummern dar, so daß die Bauteile vollständig festliegen. Der Fachmann ist nun in der Lage, die Funktionsweise des Portalsenders anhand der Fig. 6 zu verstehen. Man erkennt, daß der geschaltete Teiler 28 so lange nicht arbeitet, wie seine Rücksetzklemme den Logikwert H über die Leitung 29 zugeführt erhält. Dies ist immer dann der Fall, wenn einer der Eingänge des NOR-Gatters 49 H-Signal führt. Eine Analyse der Schaltung zeigt, daß, wenn ein 25,6-kHz-Taktsignal vorhanden ist, das Übertragungsfenster für den 6-Bit-Code ein Intervall von 7,5 ms einnimmt, während die Ruhezeit ein Intervall von 632,5 ms beansprucht. Während des letzteren Intervalls wird ein Signal über den Inverter 30 auf den Schalter 31 in Fig. 3 gegeben, wodurch dieser leitend wird, so daß die Empfängerschaltung in Fig. 4 arbeiten kann. Gleichgültig ob eine Kennmarke in den Bereich der Portaleinheit 15 kommt oder nicht, gibt diese ständig periodisch ein Abfragesignal ab und hört auf eine Antwort. Erscheint eine Antwort während des Hörintervalls, wird sie erkannt und aufgezeichnet. Ist keine Antwort vorhanden, läuft der Betrieb weiter.

Die für das hier beschriebene System verwendeten Kennmarken sind kleine, batteriegespeiste Festkörperschaltungen, die für die Kopplung mit der Portalschleife 22 eigene Antennenschleifen besitzen. In Fig. 5 ist die in einer Kennmarke enthaltene Schaltung in Blockform wiedergegeben. Sie enthält eine Kennmarkenantenne 60, mit der sowohl empfangen wie gesendet wird und die für den Empfang mit einer Vorverstärker- und Filterschaltung 61 verbunden ist, deren Ausgang auf einen Trägerhüllkurvendetektor 62 gegeben wird. Dessen Ausgangssignal durchläuft ein Tiefpaßfilter 63 und gelangt zu einem Sendedetektor 64. Vom Sendedetektor 64 wird über eine Leitung 65 ein festgestelltes Ausgangssignal einem Takt- und Datenseparator 66 zugeführt, dessen Ausgangssignal wiederum einer Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 eingegeben wird. Vom Knotenpunkt 68 am Ausgang der Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 verläuft eine Verbindung 69 zum Eingang eines NAND-Gliedes 70 und eine weitere Verbindung 71 zurück zum Takteingang des Datenseparators 66. Ferner führt vom Ausgang 68 eine Leitung 72 über einen Inverter 73 zum Eingang der Schaltkreise 62, 63, 64 und 65, und schließlich eine Leitung 74 zum Eingang eines Rahmenzählers 75 und einer Zeitsteuerung 76.

Ein quarzgesteuerter Taktgenerator 77 mit 25,6 kHz Frequenz ist in seinem Ausgang über Leitung 78 mit dem NAND-Glied 70 verbunden, wodurch auf Leitungen 79 und 80 ein geschaltetes Taktsignal auftritt. Dieses wird über Leitung 79 zur Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 und zum Trägerhüllkurvendetektor 62 gegeben. Das geschaltete Taktsignal auf Leitung 80 kommt zu den Schaltkreisen 62, 63 und 64. Der Taktgenerator 77 hat außerdem einen direkten Ausgang, der über Leitung 78 auf die Zeitsteuerung 76, den Takt- und Datenseparator 66, einen Manchester-Modulator 83 und einen Zweiphasengenerator 84 geführt ist. Letzterer teilt das Signal vom Taktgenerator 77 durch 16. Der Rahmenzähler 75 ist mit einem Ausgang über Leitung 85 mit dem Takt- und Datenseparator 66 und mit einem anderen Ausgang über Leitung 86 mit einem Eingang eines Gate 87 verbunden. Der zweite Eingang des Gate 87 erhält über Leitungen 88 und 88A von der Zeitsteuerung 76 seine Signale. Der Ausgang vom Gate 87 führt zu einem Eingang eines pseudowillkürlichen Binärfolgeantwortzählers 89. Dieser Antwortzähler 89 erhält über eine Leitung 90 von der Zeitsteuerung 76 und über eine Leitung 91 vom Manchester-Modulator 83 weitere Eingangssignale. Sein Ausgangssignal wird einem Verbindungspunkt 92 und von dort Eingängen des Manchester-Modulators 83 und der Zeitsteuerung 76 zugeführt. Die Zeitsteuerung 76 gibt über Leitung 93 ferner ein Ausgangssignal an den Rahmenzähler 75 und ein weiteres über Leitung 94 an einen Hamming-Generator 95 ab. Letzerer erhält ein weiteres Eingangssignal vom Φ1 Ausgang des Generators 84 über die Leitung 96. Von der Zeitsteuerung 76 geht über Leitung 97 ein Ausgangssignal über einen Erkennungsfolgegenerator 98 zum Hamming-Generator 95. Der Ausgang vom Folgegenerator 98 gelangt zudem über Leitung 99 auf einen Eingang einer Folgesteuerschaltung 100. Deren zweiter Eingang 100 ist über Leitung 101 mit dem Hamming-Generator 95 verbunden. Schließlich erhält die Folgesteuerschaltung 100 über Leitung 102 ein drittes Eingangssignal von der Zeitsteuerung 76.

Des weiteren ist gemäß Fig. 5 der Φ1 Ausgang des Zweiphasengenerators 84 über Leitung 103 mit dem Manchester-Modulator 83 verbunden. Der Φ2 Ausgang des Generators 84 steht über Leitung 104 mit einem Eingang des Manchester-Modulators 83 in Verbindung. Eine weitere Eingangsgröße des Manchester-Modulators 83 stammt über Leitung 105 von der Folgesteuerschaltung 100. Das Ausgangssignal des Modulators 83 wird über Leitung 106 auf den Leistungsverstärkertreiber 107 gegeben, dessen Ausgang auf die Kennmarkenantenne 60 geht.

Nachdem nun die Kennmarkenschaltung anhand der Fig. 5 in ihrer Gesamtheit beschrieben worden ist, wird im einzelnen auf die Fig. 8A, 8B, 9A und 9B verwiesen, die eine genauere Erläuterung der Funktionskomponenten in der Schaltung der Fig. 5 geben. In den Fig. 8A und 8B ist die quarzgesteuerte Taktschaltung 77 in üblichem Aufbau mit einem Taktausgang 78 gezeigt. Die von der Kennmarkenantenne 60 kommenden Signale werden nach Durchgang durch den Vorverstärker- und Filterkreis 61 über Leitung 110 den Setzeingängen von zwei D-Flip-Flops 111 und 112 im Trägerhüllkurvendetektor 62 zugeführt. Wie gezeigt, kommen die geschalteten Taktsignale auf den Leitungen 79 und 80 auf die Takteingänge der Flip-Flops 112 und 111. Ferner ist die Eingangsleitung 79 mit dem Takteingang eines weiteren D- Flip-Flops 113 und die Eingangsleitung 80 mit dem Takteingang eines weiteren D-Flip-Flops 114 verbunden. Sämtliche Rücksetzklemmen der Flip-Flops 111, 112, 113 und 114 sind über Leitung 72A mit dem Ausgang des Inverters 73 in der Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 verbunden. Die D-Eingänge der Flip-Flops 111 und 112 sind mit L-Pegel verbunden, während der Q-Ausgang des Flip-Flop 111 mit dem D-Eingang des Flip-Flop 113 und der Q-Ausgang des Flip-Flop 112 mit dem D-Eingang des Flip-Flop 114 in Verbindung stehen. Die -Ausgänge der Flip-Flops 113 und 114 sind mit Eingängen eines NAND-Gate 115 verbunden, von dem das Ausgangssignal vom Trägerhüllkurvendetektor 62 abgegeben wird.

Das Tiefpaßfilter 63 besteht aus einem 4-Fach-D-Flip-Flop 116 der Type 4175 und vier NAND-Gates 117 bis 120. Die Elemente 116 bis 120 sind gemäß Darstellung der Zeichnung zusammengeschaltet. Sämtliche Takteingänge der Flip-Flop- Komponenten des 4-Fach-Flip-Flop 116 sind mit der geschalteten Taktleitung 80 verbunden, während die Rücksetzklemmen mit dem Ausgang eines Inverters 121 verbunden sind, dessen Eingang über Leitung 72A mit dem Ausgang des Inverters 73 in Verbindung steht. Der Ausgang vom NAND-Gatter 119 stellt die Ausgangsklemme des Tiefpaßfilters 63 dar, dessen Ausgangssignal sowohl auf den D-Eingang des D-Flip-Flops 122 im Übergangsdetektor 64 als auch auf einen Eingang eines EXKLUSIV-ODER-Gatters 123 gegeben wird. Der Takteingang eines Flip-Flops 123 ist mit der geschalteten Taktleitung 80 verbunden, während sein Q-Ausgang auf den zweiten Eingang des EXKLUSIV-ODER-Gatters 123 gelegt ist. Das Ausgangssignal des Gatters 122 stellt den Ausgangswert des Übertragungsdetektors 64 dar und wird über Leitung 65 auf einen Eingang eines NAND-Gatters 124 im Takt- und Datenseparator 66 gegeben.

Der zweite Eingang des NAND-Gatters 124 stammt vom Ausgang der Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 und kommt über Leitung 71A. Der Takt- und Datenseparator 66 enthält auch ein NOR-Gatter 125, vier D-Flip-Flops 126 bis 129, einen Dekadenzähler 130 der Type 4017, NOR-Gatter 131 bis 137, ODER- Gatter 138 und 139 und Inverter 140 und 141. Ihre Zusammenschaltung ist der Zeichnung im einzelnen zu entnehmen.

Der Takt- und Datenseparator 66 hat eine Reihe von Ausgangsleitungen 142 bis 146, die auf die Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 führen. Dabei ist Leitung 142 vom Ausgang Q5 des Zählers 130 mit dem D-Eingang eines D-Flip- Flops 147 verbunden, außerdem aber auch mit einem Eingang eines NAND-Gatters 148. Leitung 143 führt vom Q-Ausgang des Flip-Flops 128 im Takt- und Datenseparator 66 zum Takteingang eines Binärzählers 149. Leitung 144 verbindet den Ausgang des NOR-Gatters 131 mit einem Eingang des NOR-Gatters 150, dessen zweiter Eingang über Leitung 145 mit dem Ausgang des NOR-Gliedes 136 verbunden ist. Vom Ausgang des Gatters 137 führt Leitung 146 zum Eingang eines NOR-Gatters 151, das gemäß Darstellung mit einem weiteren NOR-Gatter 152 kreuzweise geschaltet ist. Ein Inverter 153 verbindet den Ausgang des Gatters 150 mit dem Eingang des Gatters 152. Der Ausgang vom Zähler 149 führt gemäß Zeichnung zu zwei Eingängen eines NAND-Gates 154 und zu den Eingängen A, B und C einer analogen Multiplexer/Demultiplexer-Schaltung 155 des Typs 4051. Letztere ist eine 8-Kanal-Vorrichtung, deren Ausgangsklemmen X0 bis X5 auf einzelne freie Klemmen 156 geführt sind, die wahlweise dann mit entsprechenden Klemmen in den Reihen 157 oder 158 verbunden werden können. Die freien Klemmen 156, die mit den Ausgängen X0 und X1 der Schaltung 155 in Verbindung stehen, sind auf Klemmen der Reihe 158 und die mit dem Ausgang X2 verbundene Leerklemme mit einer solchen in der Reihe 157 verbunden. Dies sind feste Verbindungen zur Bildung der Präambel 110, die als Teil der Portalerkennungsfolge dienen. Es versteht sich, daß die übrigen freien Klemmen, die mit den Ausgängen X3, X4 und X5 verbunden sind, abhängig vom verwendeten Erkennungscode für die spezielle Einrichtung, in der die Kennmarke verwendet werden soll, mit den Klemmen der Reihen 157 oder 158 verbunden werden. Die Klemme X6 der Vorrichtung 155 ist mit H-Potential verbunden, wodurch einem Eingang des NOR-Gatters 159 ein Sperrsignal zugeführt wird, nachdem ein 6-Bit-Abfragesignal vom Portal erkannt worden ist. Der Ausgang vom Gatter 159 ist mit einem Eingang des NOR-Gatters 138 im Takt- und Datenseparator verbunden, was einen Teil des Rücksetzabschnitts des Bauteils 66 bildet. Eine Diskussion der Funktionsweise der anhand der Fig. 8A und 8B beschriebenen Schaltung wird so lange zurückgestellt, bis die Einzelheiten in den Fig. 9A und 9B betrachtet worden sind.

Aus Fig. 9A und 9B ist zu erkennen, daß der durch 16 teilende Zweiphasengenerator 84 aus einem Binärzähler 160 besteht, dessen Ausgänge mit einem Paar von NOR-Gattern 161 und 162 verbunden sind. Die Ausgangsgröße vom Gate 161 wird als Phase 1, die vom Gate 182 als Phase 2 bezeichnet. Der Φ1 Ausgang ist über Leitung 96 mit den Takteingängen einzelner Flip-Flop-Bauteile im sechsstufigen D-Flip-Flop 163 des Typs 4174 im Hamming-Generator 95 verbunden. Sämtliche Rücksetzklemmen der Flip-Flops in der Flip-Flop-Schaltung 163 sind mit dem Ausgang eines Inverters 164 verbunden, der über Leitung 94B vom Ausgang Q1 eines dekadischen Zähler/Teilers 165 in der Zeitsteuerung 76 des Typs 4017 eingangsseitig gespeist wird. Der Hamming-Generator 95 enthält fünf EXKLUSIV-ODER-Gatter 166 bis 170 und ein UND-Gatter 171, die gemäß Zeichnung angeschlossen sind. Der Steuereingang des EXKLUSIV-ODER- Gatters 170 kommt vom Verbindungspunkt 99 am Ausgang des Erkennungsfolgegenerators 98, während der Steuereingang vom UND-Gatter 171 über Leitungen 94A und 94C vom Ausgang Q2 des dekadischen Zählers 165 zugeführt wird.

Der Erkennungsfolgegenerator 98 setzt sich aus zwei 8-Kanal- Analogmultiplexer/Demultiplexer-Komponenten 172 und 173 des Typs 4051 zusammen. Eine Klemmenpaarleiste 174, bei der die Klemmenpaare wahlweise überbrückt werden können, ist jeweils mit den Ausgangsklemmen X0 bis X7 der Komponenten 172 und 173 verbunden, während sämtliche zweiten Klemmen der Klemmenpaare L-Pegelspannung führen. Der Geöffnetzustand der Klemmenpaare in der Leiste 174 bedeutet den logischen Wert H, der überbrückte den logischen Wert L. Die Steuereingänge der Komponenten 172 und 173 im Erkennungsfolgegenerator 98 werden von der Zeitsteuerung 76 abgeleitet. Diese enthält einen binären Vorwärts/ Rückwärtszähler 175 des Typs 4516, dessen Ausgänge Q0 bis Q3 über die Mehrfachleitung 97 mit den Klemmen A, B, C und der Sperrklemme der Analogmultiplexer 172 verbunden sind, wobei vor die Sperrklemme des Multiplexers 172 noch ein Inverter 176 geschaltet ist. Wie bekannt, können mit vier Binärstellen 16 verschiedene Zustände eingestellt werden, und der Inverter 176 sorgt dafür, daß der Multiplexer 172 die ersten 8 Zählzustände des Binärzählers 175 und der Multiplexer 173 die folgenden 8 Zählzustände durchläuft. Zusammen sorgen die Multiplexer 172 und 173 also für Folgeauswahl von 16 verschiedenen Bitwerten, um einen Erkennungscode zu bilden.

Die X-Ausgänge der Multiplexer 172 und 173 im Erkennungsfolgegenerator 98 sind auf einen gemeinsamen Punkt 99 und über einen Widerstand 177 über Leitung 94D zum gemeinsamen Punkt zwischen den Leitungen 94A und 94C geführt.

Die Ausgänge Q0 bis Q3 des Dekadenzählers 165 in der Zeitsteuerung 76 sind über eine Kette von ODER-Gattern 178, 179 und 180 mit den Eingängen P0 bis P3 des binären Vorwärts/ Rückwärtszählers 175 verbunden. Sowohl die Eintragklemme als auch die Vorwärts/Rückwärtsklemme des Zählers 175 liegen fest am logischen Wert L. Dadurch arbeitet der Zähler als Rückwärtszähler. Die Voreinstellbereitstellungs- oder PE-Klemme des Zählers 175 ist mit dem -Ausgang eines D-Flip-Flop 181 verbunden, dessen Q-Ausgang mit der Taktklemme des Zählers 165 und einem Eingang eines NAND-Gate 182 verbunden ist. Dessen zweites Eingangssignal stammt über Leitung 183 vom Ausgang eines ODER-Gatters 184, wobei Leitung 183 außerdem mit dem D-Eingang des Flip-Flop 181 und einem Eingang des NOR-Gatters 185 verbunden ist.

Eines der Eingangssignale zum ODER-Gatter 184 ist mit dem Abgabe- oder -Ausgang des Zählers 175 verbunden, während der zweite Eingang das Ausgangssignal eines NAND-Gates 186 erhält. Die Taktklemme des Zählers 175 ist ebenfalls mit dem Ausgang des NAND-Gates 186 verbunden, dessen Eingangssignale von der Leitung 103 bzw. vom Ausgang eines NAND-Gates 187 stammen. Die zwei Eingangswerte zum Gatter 187 kommen von der Leitung 74 bzw. vom Ausgang Q4 des Zählers 165. Leitung 74 ist außerdem mit der Rücksetzklemme eines 7stufigen Welligkeitszählers 188 des Typs 4024 in der Rahmenzählerschaltung 75 verbunden. Sein Takteingang ist über Leitung 93 mit dem Ausgang Q4 des Zählers 165 verbunden.

Die Ausgänge Q1 und Q6 des Welligkeitszählers 188 im Rahmenzähler 75 sind mit zwei der Eingänge eines NAND-Gatters 189 verbunden, dessen Ausgangssignal über einen Inverter 190 zur Ausgangsleitung 85 gelangt. Der dritte Eingang zum Gatter 189 stammt vom Ausgang Q1 des Zählers 165 in der Zeitsteuerung 76. Der Ausgang Q6 des Zählers 188 im Rahmenzähler 75 ist zudem über Leitung 86 mit dem Inverter 191 der Gateschaltung 87 verbunden. Der Ausgang des Inverters 191 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 192 verbunden, auf dessen zweiten Eingang eine Zuleitung 88A vom Ausgang Q0 des Zählers 165 kommt, der außerdem über Leitung 88B mit dem Setzeingang eines D-Flip-Flops 193 im Manchester-Modulator 83 verbunden ist. Die übrigen Bauteile, die die Zeitsteuerschaltung 76 bilden, bestehen aus D-Flip-Flop 194, einem NAND-Gatter 195 und einem UND-Gatter 196, die gemäß Darstellung in der Zeichnung zusammengeschaltet sind.

Der Manchester-Modulator 83 enthält einen Inverter 197, NAND-Gatter 198 und 199, NOR-Gatter 200 und 201 sowie einen weiteren Inverter 202. Die Zusammenschaltung dieser Bauteile kann der Zeichnung entnommen werden.

Der binäre pseudowillkürliche Folgeantwortzähler 89 weist einen 7stufigen Welligkeitszähler 203 des Typs 4024 auf, dessen Takteingangsimpuls über Leitung 91 an den Ausgang des Manchester-Modulators 83 angeschlossen ist, während sein Ausgang Q5 mit den Takteingängen dreier D-Flip-Flops 204, 205 und 206 Verbindung hat. Die Q-Ausgangsklemmen dieser Flip-Flops sind mit den Eingängen eines NOR-Gatters 207 verbunden, dessen Ausgang mit sämtlichen Setzklemmen dieser Flip-Flops verbunden sind, um sie daran zu hindern, gleichzeitig den Rücksetzzustand anzunehmen, was einem Binärzählzustand von 0 gleichkäme. Außerdem sind die Q-Ausgänge der Flip-Flops 204 und 206 mit entsprechenden Eingängen eines EXKLUSIV-ODER-Gatters 208 verbunden, dessen Ausgang auf den D-Eingang des Flip-Flops 204 geführt ist. Die drei Flip-Flops 204, 205 und 206 sind auf diese Weise in einer pseudowillkürlichen Binärfolgezählanordnung geschaltet. Bei diesem speziellen Beispiel ist die Zählfolge 7, 6, 5, 2, 4, 1, 3, woraufhin mit 7 erneut die nächste Folge beginnt usw. Der Antwortzähler wird durch einen binären Vorwärts/Rückwärts-Zähler 209 der Type 4516 gebildet, dessen Einstellklemmen P0, P1 und P2 mit den Q-Ausgängen der Flip-Flops 204, 205 bzw. 206 verbunden sind. Die Ausleitklemme () des Zählers 209 ist über einen gemeinsamen Punkt 92 mit Gatter 201 und Gatter 185 verbunden. Eine Voreinstellfreigabeklemme (PE) des Zählers 209 ist mit der Leitung 90 vom -Ausgang des Flip- Flops 194 in der Zeitsteuerung 76 in Verbindung. Auf den Takteingang des Zählers 209 kommt das Ausgangssignal des Gatters 192, während die Voreinstellklemme P3 an L-Potential liegt.

Die Folgesteuerung 100 enthält NAND-Gatter 210 bis 213 und ein NOR-Gatter 214 in einer Schaltung gemäß der Zeichnung.

Wie in Verbindung mit den Fig. 3 und 6 beschrieben, strahlt die Portaleinheit periodisch ein Abfragesignal ab, das ein digitales 6-Bit-Erkennungscodemuster enthält. Sobald sich eine Erkennungsmarke im Bereich der Portaleinheit befindet, nimmt deren Antennenschleife das Signal auf und leitet es seinem Vorverstärker und Filter 61 zu. Von dort gelangt das Signal zum Trägerhüllkurvendetektor, der die Impulsketteninformation in ein Logikpegelausgangssignal umwandelt, indem sämtliche Signalübergänge, die häufiger als 1/2 der inneren Taktfolge der Kennmarke auftreten, beseitigt werden. Das Ausgangssignal vom Trägerhüllkurvendetektor ist ein Abbild der Tonimpulsmodulationshüllkurve der Abfragefolge. Diese Modulationshüllkurve wird weiter im Tiefpaßfilter verarbeitet, die Übergänge unterdrückt, die mit einem Abstand von weniger als vier Taktperioden auftreten. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters wird dann im Übergangsdetektor 64 verarbeitet, wodurch ein Impuls bei jeder Pegeländerung der Modulationshüllkurve hervorgebracht wird. Das Ausgangssignal des Übergangsdetektors 64 durchläuft das Gatter 124 im Takt- und Datenseparator 166. Letzterer ist ein Zustandszähler mit gesteuerter Zeitabstimmung, der es ermöglicht, die durchdie Modulationshüllkurve hervorgebrachten Impulse in eine von drei Richtungen weiterzuleiten. Der erste, auf eine Zeitspanne, die eine maximale Zeitsteuertoleranz überstiegen hat, folgende Impuls wird als erster Impuls einer neuen Botschaft betrachtet und versetzt in den Zustand einer gültigen Botschaft.

Um zu verstehen, was geschieht, ist es nötig, den Zustand der Schaltung unmittelbar vor Zugang dieses Impulses zu betrachten. Das Flip- Flop 129 befindet sich im rückgesetzten Zustand mit H am -Ausgang. Der Zähler 149 ist rückgesetzt, so daß seine sämtlichen Ausgänge Q den Wert L führen. Damit herrscht am Verbindungspunkt 68 der Zustand H. Dadurch ist Gatter 70 bereit, Rahmenzähler 75 rückgesetzt, und es sind Gatter 124, Trägerhüllkurvendetektor 62, Tiefpaßfilter 63 und Übergangsdetektor 64 bereit. Flip-Flop 129 erhält an seinem D-Eingang L. Am Ausgang des Übergangsdetektors 64 erscheint L. Dadurch führt der Ausgang des Gatters 124 H, des Gatters 125 L. Flip-Flop 128 ist gesetzt, so daß sein -Ausgang L führt. Zähler 130 befindet sich im Zählstand "9", so daß sein Ausgang Q9 H ist. Der Inverter 141 führt deshalb dem Gatter 131 ein logisches Bereitsignal L zu.

Bei der ersten Änderung des Logikzustandes vom Tiefpaßfilter 63 aufgrund eines ankommenden Impulses erzeugt der Übergangsdetektor 64 den Logikausgang H. Dadurch geht der Ausgangswert des Gatters 124 nach L, wodurch das Flip- Flop 129 über das Gatter 131 gesetzt und der Zähler 130 über das Gatter 125 rückgesetzt werden. Wenn der Impuls vom Gatter 125 nach L zurückgeht, weil der Taktimpuls nach H geht, wird das Flip-Flop 128 in den Löschzustand getaktet, womit am Q-Ausgang L und am -Ausgang H auftreten. Sobald der Zähler 130 rückgesetzt ist, beginnt er sofort die inneren Taktimpulse, die über die Flip-Flops 126 und 127 ankommen, zu zählen, wodurch die Quarztaktfrequenz durch den Faktor 4 geteilt wird. Alle nachfolgenden Übergangsimpulse, die vom Übergangsdetektor 64 innerhalb von Zeitsteuergrenzen abgegeben werden, welche für einen Datentaktübergang erwartet werden, werden über Gatter 136 aus dem Takt- und Datenseparator 66 herausgegeben. Alle Übergangsimpulse, die innerhalb der Zeitgrenzen empfangen werden, die für einen H-Datenübergang erwartet werden, werden von der Schaltung als Datenimpulse über Gatter 137 ausgegeben. Schließlich werden alle Übergangsimpulse, die außerhalb der erwarteten Grenzen empfangen werden, abgegeben, um die Schaltung zur Vorbereitung für eine neue Botschaft rückzusetzen.

Wenn derartige Vorkommnisse damit zusammenfallen, daß der Zähler 130 ein Ausgangssignal an einer seiner Klemmen Q1, Q2, Q5 oder Q6 abgibt, dann wird der Rücksetzimpuls über Gatter 135 und Gatter 138 auf das Flip-Flop 129 gegeben. Fällt jedoch der Impuls mit einem Zählzustand "9" oder größer zusammen, dann wird das Rückstellen durch Q9 des Zählers 130 ausgeführt, das auf den Logikwert H geht, wodurch das Flip-Flop 129 in Rücksetzzustand getaktet wird, weil seinem D-Eingang ein L-Signal zugeführt wird. Auch wenn im Flip-Flop 129 über die Gatter 135 und 138 ein Rücksetzsignal zugeleitet wird, zählt der Zähler 130 in jedem Fall bis zum Zählwert "9" weiter und führt so ein Bereitschaltungssignal zum Gatter 131, wodurch es vorbereitet ist, den nächsten ankommenden Übergang aufzunehmen und das Flip-Flop 129 zu setzen. Flip-Flop 128 wird ebenfalls über Gatter 139 gesetzt, wodurch Gatter 125 bereit ist, ein Rücksetzsignal zum Zähler 130 durchzulassen. Bis der Zähler 130 ein derartiges Rücksetzsignal empfangen hat, wird er aufgrund des H-Signals an seinem Ausgang Q9 durch seine Rückkopplungsverbindung zu seiner Taktbereitstellungsklemme () am weiteren Zählen gehindert.

Die getrennten Daten und Datentaktsignale vom Takt- und Datenseparator 66 werden in der Abfragefolgeerkennungsschaltung 167 mit einem eingestellten Codemuster verglichen, welches durch Verbinden der Kontakte 156, 157 und 158 in bereits erläuterter Weise hergestellt ist. Das ankommende Signal wird Bit für Bit mit dem eingestellten Muster verglichen. Zähler 149 schaltet nacheinander mit jedem Bit und ordnet der Reihe nach den Auswähler 155. Unterschiede zwischen der empfangenen Folge und der eingestellten Folge erzeugen ein Rücksetzsignal, das vom X-Ausgang des Multiplexers 155 über Gatter 159 und 138 abgegeben wird und Flip-Flop 129 und Zähler 149 zurücksetzt. Die Ausgangsstartbedingung wird dann angenommen, und das Ansprechen auf das nächste empfangene Signal verläuft, wie bereits erläutert.

Wenn ein gültiges 6-Bit-Signal mit der Präambel 110 und den eingestellten letzten drei Bits empfangen worden ist, kann der Zähler 149 einen Zählstand "6" erreichen, wobei er ein L-Signal an den Verbindungspunkt 68 abgibt, was verschiedene Funktionen auslöst. Das Signal wird zum Taktvorbereitungseingang des Zählers 149 gegeben, wodurch der Zähler am weiteren Zählen gehindert wird. Außerdem verhindert es den weiteren Durchgang von Signalen durch den Trägerhüllkurvendetektor 62, das Tiefpaßfilter 63, den Übergangsdetektor 64 und sperrt Gatter 124. In der Wirkung kennzeichnet dieses Signal am Verbindungspunkt 68 das Ende des Aufnahmevorgangs und den Beginn des Sendevorgangs.

Aus den Fig. 9A und 9B ist zu erkennen, daß das L-Signal an der Leitung 74 den Rücksetzeingang vom Zähler 188 des Rahmenzählers 75 beseitigt, so daß der Zähler 188 seinen Betrieb aufnehmen kann. Zusätzlich gibt nun das Gatter 187 ein Vorbereitungssignal an das Gatter 186, so daß die Taktsignale vom Zweiphasengenerator 84, die über die Leitung 103 ankommen, auf die Taktklemme des Zählers 175 gegeben werden, der als Rückwärtszähler angeschlossen ist. Es läßt sich zeigen, daß, während der Empfangsteil der Kennmarkenschaltung im Empfangsbetrieb arbeitet, der Zähler 165 ein H-Signal an seine Klemme Q4 gibt. Da auf der Zuleitung 74 während des Empfangsbetriebs ein H-Signal herrscht, hat deshalb Gatter 187 einen L-Ausgang, wodurch Gatter 186 gesperrt wird und keine Taktimpulse zum Rückwärtszähler 175 gelangen. Dieser Zustand wird geändert, sobald auf der Zuleitung 74 ein L-Signal auftritt.

Sobald der Rückwärtszähler 175 den Zählzustand 0 erreicht, erzeugt sein Austragausgang () L-Signal, wodurch das Gatter 184 ein L-Signal abgeben kann. Dadurch kann Flip- Flop 181 rückgesetzt werden, so daß an H auftritt, wodurch die voreingestellte Vorbereitung des Zählers 175 nunmehr in der Lage ist, die nächste, vom Zähler 165 an seinen Klemmen P0 bis P3 ankommende Zahl zu lesen. Wenn der Zähler 175 auf diese Weise auf irgendeinen von 0 verschiedenen Zahlenwert eingestellt ist, läßt er an seiner ()-Klemme den Ausgangswert H erscheinen. Dadurch wird der Ausgang des Gatters 184 auf H zurückgestellt. Beim nächsten positiven Taktimpuls auf Leitung 78 wird das Flip-Flop 181 rückgesetzt, wobei Q den Wert H und den Wert L annehmen. Der Wert H am Q-Ausgang taktet den Zähler 165 auf seinen nächsten Zählwert. Die Verteilung der Signale vom Zähler 165 auf die voreingestellten Eingänge des Zählers 175 ist so, daß, wenn der Q0-Ausgang des Zählers 165 H ist, der Zähler 175 für drei Zählwerte gesetzt wird; wenn der Ausgang Q1 des Zählers 165 H ist, wird der Zähler 165 für 15 Zählwerte gesetzt; wenn der Ausgang Q2 des Zählers 165 H ist, wird der Zähler 175 für sieben Zählwerte gesetzt; wenn der Ausgang Q3 des Zählers 165 H ist, wird Zähler 175 für einen Zählwert gesetzt, während bei H am Ausgang Q4 des Zählers 165 der Zähler 175 für 0 Zählwerte gesetzt wird.

Die Funktionsweise der Zeitsteuerung ist so, daß während der ersten 0,625 ms eine Verzögerung wirkt, während der nichts ausgesendet wird. Das nächste Zeitsteuerintervall, bei dem Q0 am Zähler 165 H führt, sorgt für ein Intervall von 2,5 ms. Dies entspricht der Dauer von vier Bits, so daß das Präambelmuster von 1110 ausgesendet werden kann. Während des nächsten Intervalls der Zeitsteuerung, das sich über 10 ms erstreckt, ist die Aussendung von 16 Bits möglich. Während dieses Intervalls wird Zähler 175 durchgeschaltet, so daß er die 16 verschiedenen Bits auswählt, die im Erkennungsfolgegenerator 98 programmiert sind. Diese Bits vom Erkennungsfolgegenerator 98 werden über Gatter 170 und 171 in den Hamming-Generator 95 und über die Leitung 99A über Gatter 210 und Gatter 213 zum Manchester- Modulator 83 gegeben.

Während des nächsten Zeitsteuerintervalls von 5 ms Dauer werden Daten vom Hamming-Generator 95 über die Gatter 211 und 213 abgegeben, womit Gatter 198 im Modulator 83 gesteuert wird.

Jede vollständige Antwort, die sich aus sämtlichen Zuständen der Zeitsteuerung 76 zusammensetzt, wird als Rahmen bezeichnet, wobei die Anzahl der Rahmen infolge in der Rahmenzählerschaltung 75 gesammelt wird. 32 Rahmen sind zulässig, und während des 33. Rahmens wird ein Impuls erzeugt, durch den die Kennmarke von Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb umgeschaltet wird.

Wenngleich der Manchester-Modulator während jedes Rahmens moduliert wird, erzeugt er kein moduliertes Trägerausgangssignal während jedes Rahmens weil der Träger auch durch das Ausgangssignal auf der Leitung 92 vom pseudowillkürlichen Binärfolgeantwortzähler 89 gesteuert wird. Der Antwortzählerabschnitt, der aus dem Zähler 209 besteht, ist ein Rückwärtszähler, der bei jedem Zyklus der Zeitsteuerung 76 um 1 rückwärtsschaltet mit Ausnahme nach dem Rahmen 32 . Der Träger wird nur während des Null-Zustandes des Rückwärtszählers 209 zum Manchester-Modulatorausgang durchgelassen. Sobald der Manchester-Modulator 83 ein Ausgangssignal auf die Leitung 106 gibt, läßt er auch Taktsignale zum Welligkeitszähler 203 des Antwortzählers 89 hindurch. Der Zähler 203 teilt das vom Ausgang des Modulators 83 empfangene Signal durch den Faktor 64, bevor er ein Signal erzeugt, womit die pseudowillkürliche Binärfolgeschaltung sequentiell geordnet wird, die aus den Flip-Flops 204, 205 und 206 besteht. Am Ende jedes Rahmens, bei dem der Antwortzähler sich im Null-Zustand befindet, wird der Antwortzähler mit einer willkürlichen Zahl von den Flip-Flops 204, 205 und 206 wieder geladen.

Wenngleich nicht gezeigt, versteht es sich bezüglich Fig. 5, daß der Leistungsverstärkertreiber 107 eine hohe Impedanz besitzt, wenn die Kennmarkenschaltung sich im Empfangszustand befindet, so daß die Kennmarkenantenne nicht gespeist wird.

In den Fig. 10A und 10B sind Einzelheiten des Empfangsabschnitts in der Portaleinheit 15 dargestellt. Bestimmte Stufen der Schaltung im Portalempfangsabschnitt stimmen in Aufbau und Arbeitsweise mit denen im Kennmarkenschaltkreis zusammen, insbesondere mit dem in Verbindung mit Fig. 8A beschriebenen Teil. Diese sind in Fig. 10A nur in Blockform dargestellt. Es besteht weitere Übereinstimmung, und insoweit als die Bauteile dieselben und die Funktion gleich ist, sind sie mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und haben lediglich den Zusatz "-1" erhalten. So ist z. B. der Trägerhüllkurvendetektor 62-1 in Fig. 10A zum Trägerhüllkurvendetektor 62 in Fig. 8A identisch. Wenn also irgendwelche Signale vom Portalempfängerabschnitt empfangen werden, während er bei geschlossenem Schalter 31 auf Empfangsbetrieb geschaltet ist, werden diese ankommenden Signale überprüft und vom Trägerhüllkurvendetektor 62-1, dem Tiefpaßfilter 63-1 und dem Übergangsdetektor 64-1 in Übergangsimpulse umgewandelt. Das Ausgangssignal vom letzteren wird dann über Leitung 65-1 auf einen Eingang des Gatters 124 -1 gegeben. Am anderen Eingang steht das Gatter 124 -1 mit dem Ausgang eines Inverters 300 in Verbindung, der eingangsseitig an einen Verbindungspunkt 301 angeschlossen ist, dessen weitere Verbindungen nachfolgend beschrieben werden.

Der Portalempfänger in Fig. 10B besitzt einen Takt- und Datenseperator 302, der dem Takt- und Datenseperator 66 aus Fig. 8B nahezu identisch ist. Der Hauptunterschied besteht in der Schaltung, mit der der Takteingang des dekadischen Zählers 130 -1 gespeist wird. Wie in Fig. 10B gezeigt, ist der Takteingang des Zählers 130 -1 mit dem -Ausgang eines A/D-Flip-Flop 303 verbunden, dessen D-Klemme und -Klemme zur Bildung eines Frequenzteilers zusammengeschaltet sind. Der Takteingang des Flip-Flop 303 erhält ein -Taktsignal von der Leitung 304, die zum Ausgang eines Inverters 305 in Fig. 10A rückgekoppelt ist, dessen Eingang mit dem Taktausgang 78-1 des quarzgesteuerten Taktgenerators 77-1 verbunden ist. Während also die Taktfrequenz, die dem dekatischen Zähler/Teiler 130 in Schaltung der Fig. 8B zugeführt wurde, durch 4 geteilt wird, wird die vergleichbare Taktfrequenz in der Schaltung der Fig. 10B nur durch 2 geteilt. Der Grund hierfür sollte selbstverständlich sein, denn die Baudrate des Kennmarkensenders ist zweimal so hoch wie dies des Portalsenders. Die geringere Baudrate des Portalsenders ergibt sich aus dem zusätzlichen Flip-Flop 35, das zwischen Takt 17 und Binärzähler 36 im Portalsender gemäß Fig. 6 eingefügt ist.

Ein weiterer Unterschied zwischen Takt- und Datenseparator 302 des Portalempfängers und dem des Kennmarkenempfängers ist der, daß im ersteren das ODER-Glied 138 -1 nunmehr nicht mit einem seiner Eingänge mit dem Ausgang des Rahmenzählers, sondern über Leitung 306 mit dem Ausgang einer Rechnereinheit (P.U.) 307 verbunden ist. Die Leitung 306 ist außerdem über einen Widerstand 308 an L-Potential gelegt. Tritt also am Ausgang der Rechnereinheit 307 kein H-Signal auf, liegt Leitung 306 auf L-Potential. Dadurch wird auf H geschaltet, wenn der Rechner einen H-Wert abgibt. In allen übrigen Beziehungen ist der Takt- und Datenseparator 302 gleich und arbeitet auf dieselbe Weise wie der Takt- und Datenseparator 66.

Nimmt man an, daß geeignete Takt- und Datenimpulse empfangen werden, werden sie vom Separator 302 zur Identifikationsfolgeerkennungsschaltung 309 geleitet. Die Schaltung 309 hat eine Anzahl gleicher Bauteile wie diejenigen in der Abfragefolgeerkennungsschaltung 67 gemäß Fig. 8B. Soweit sie identisch sind, sind sie mit denselben Bezugszeichen unter Hinzufügung von "-1" gekennzeichnet. Damit die Identifikationsfolgeerkennungsschaltung 309 das von einer Erkennungsmarke ankommende Signal überprüfen kann, ist eine Schaltung vorhanden, die der ersten vier Bits oder die Präambel, die sie von einer vermutlichen Erkennungsmarke auffängt, Stelle für Stelle vergleicht. Dies geschieht mit Hilfe der Kombination eines dekadischen Zähler/Teilers 310 der Type 4017, dessen Ausgänge Q0 bis Q3 mit den Steuereingängen von vier Abschnitten 311 bis 314 eines vierteiligen Analogschalters der Typen 4016 verbunden sind. Die Eingangsklemmen der Schalterabschnitte 311, 312 und 313 liegen gemeinsam an dem Ausgang des NOR-Gliedes 152 -1. Der Eingang des Abschnitts 314 ist mit dem Ausgang des NOR-Gliedes 151 -1 verbunden. Die Ausgänge sämtlicher Schalterelemente 311 bis 314 sind zusammengeschaltet und über einen Widerstand 315 an H-Potential gelegt. Außerdem sind die Ausgänge auf einen Eingang eines NOR-Gliedes 159 -1 geführt. Die Rücksetzklemme des Zählers 310 ist mit dem -Ausgang des Flip- Flop 129 -1 im Takt- und Datenseparator 302 verbunden. Die Taktvorbereitungsklemme () des Zählers 310 ist mit seinem eigenen Ausgang Q4 und auch mit der Ausgangsleitung 316, die auf einen Inverter 317 im 24-Bit-Schieberegister 318 führt, verbunden. Letzterer besteht aus drei zweiteiligen statischen 4-Bit-Schieberegistern, die gemäß Zeichnung in Tandemschaltung verwendet werden. Der Daten- oder D-Eingang des ersten 4-Bit-Registers 319 ist über Leitung 320 mit dem Ausgang des NOR-Gliedes 152 -1 in der Identifikationsfolgeerkennungsschaltung 309 verbunden. Sämtliche Takteingänge der Schieberegistereinheiten im Register 318 sind zusammengeführt und über Leitung 143 -1 mit dem Q-Ausgang des Flip-Flop 128 -1 des Takt- und Datenseparators 302 verbunden. Alle Rücksetzklemmen der Schieberegister im Register 318 sind gemeinsam auf den Ausgang des Inverters 317 geführt. Alle Q-Ausgänge der Schieberegistereinheiten im Register 318 sind parallel über eine Mehrfachleitung 321 an den Rechner 307 geführt. Dieser weist geeignete Puffer und Register in bekannter Weise auf, um die kodierte Botschaft, die zuvor im Register 318 gebildet ist, für die nachfolgende Verarbeitung aufzunehmen.

Um die ankommende Botschaft Bit für Bit zeitlich zu steuern, ist ein 24-Bit-Zähler 322 vorgesehen, der aus zwei 8fach-Zähler/Teiler-Schaltungen 323 und 324 der Type 4022 zusammengesetzt ist. Der Zähler 323 ist mit seiner Austragklemme auf die Taktklemme des Zählers 324 geführt. Der Zähler 323 gibt jeden achten Impuls an den Zähler 324 weiter. Der Q3-Ausgang des Zählers 324 ist mit dem Verbindungspunkt 301 verbunden. Auf diese Weise erzeugen die Zähler 323 und 324 je 24. Eingangsimpuls einen Ausgangsimpuls. Die Rücksetzklemme der Zähler 323 und 324 sind mit dem Ausgang des Inverters 317 so verbunden, daß der 24-Bit-Zähler 322 gleichzeitig mit dem 24-Bit-Schieberegister 318 rückgesetzt wird. Wie gezeigt, sind die Taktvorbereitungsklemmen der Zähler 323 und 324 an L-Potential gelegt. Dadurch werden die Schaltungen in Vorbereitungsstellung zum Zählen gehalten, sofern ihre Rücksetzklemmen kein Rücksetzsignal zugeführt erhalten.

Der Verbindungspunkt 301, der vom 24-Bit-Zähler 322 mit Ausgangssignalen gespeist wird, ist sowohl mit dem Eingang der Rechnereinheit 307 als auch mit den übrigen Bauteilen verbunden, die bereits als mit ihm in Verbindung stehend beschrieben wurden, was auch die Zeichnung deutlich erkennen läßt.

Um die Funktionsweise des Empfängers der Portaleinheit besser zu verdeutlichen, wird auch auf das Blockschaltbild der Fig. 4 verwiesen, das dieselben Bezugszeichen wie die Fig. 10A und 10B zeigt. Der verbleibende Teil des Portalempfängers soll nun in seiner Arbeitsweise beschrieben werden. Die ersten vier gültigen Impulse, die empfangen werden, werden Bit für Bit in der Identifikationsfolgeerkennungsschaltung 309 verglichen, um ihre Übereinstimmung mit dem Muster 1110 festzustellen, das eine fixierte Erkennung einer Kennmarke darstellt, welche für das Gesamtsystem gültig ist. Wenn das ankommende Signal dieser Anforderung genügt, erreicht Zähler 310 den Zählzustand "4", so daß an seinem Ausgang Q4 H erscheint, wodurch aufgrund der Rückkopplungsverbindung zum -Eingang der Zähler 310 am Weiterzählen gehindert wird. Über Inverter 317 sorgt der Ausgang Q4 auch dafür, das Rücksetzsignal von den Registern des Schieberegisters 318 von dem Zähler 322 zu entfernen. Wenn also 24 weitere gültige Bits empfangen werden, so werden sie der Reihe nach in das Schieberegister 318 eingegeben und vom 24-Bit-Zähler 322 gezählt. Nach Empfang der 24 Bits erzeugt der Zähler 322 ein H-Ausgangssignal, das der Rechnereinheit anzeigt, daß sie die Signale über die Mehrfachleitung 321, die sie vom Register 318 übertragen, annehmen kann.

Zum selben Zeitpunkt blockiert das Signal am Anschlußpunkt 301 die Gatter 124 -1 und 70-1 und setzt den Trägerhüllkurvendetektor 62-1, das Tiefpaßfilter 63-1 und den Übergangsdetektor 64-1 zurück. Außerdemm wird der Signalempfang, der die Übergabe der gesamten Botschaft im Schieberegister 318 zur Rechnereinheit 307 stören kann, so lange blockiert, bis die Rechnereinheit 307 die Botschaft über die Mehrfachleitung 321 aufgenommen hat. Die Beendigung dieses Vorgangs bringt die Rechnereinheit 307 ein H-Signal auf der Leitung 306 hervor, wodurch ein Rücksetzsignal über Gatter 138 -1 an Flip-Flop 129 -1 gelangt. Dadurch wird Zähler 310 rückgesetzt, so daß an seinem Ausgang Q4 ein L-Signal erscheint, was wiederum Schieberegister 318 und Zähler 322 zurücksetzt. Dadurch kehrt das Signal am Verbindungspunkt 301 auf L zurück, wodurch die Komponenten des Portalempfängers nach Fig. 10A und 10B wieder auf Empfang rückgestellt werden. Weiterer Empfang nachfolgender Botschaften von Kennmarken wird für die Dauer des durch die Zeitsteuerung 24 vorgegebenen Empfangszeitintervalls durchgeführt.

Es versteht sich, daß während dieses Empfangsintervalls der Portalempfänger von mehr als einer Kennmarke Erkennungssignale empfangen kann, doch geschieht dies während verschiedener willkürlich gewählter Intervalle abhängig vom Ausgangssignal des pseudowillkürlichen Generators in der jeweiligen Kennmarke, so daß die meisten dieser Signale einander nicht stören. Wie bereits erwähnt, gibt es während eines kompletten Übertragungszyklus von einer Kennmarke 32 mögliche Zeit- Slots, während derer ein Erkennungssignal übertragen werden kann. Für eine bestimmte Erkennungsmarke werden von diesen 32 Zeit-Slots nur wenigstens vier und im allgemeinen nicht mehr als acht Zeit-Slots gesetzt. Da sämtliche Kennmarken mit dem Portalabfragesignal synchronisiert werden, werden ihre jeweiligen Übertragungsperioden nahezu zur selben Zeit beginnen. Die Wahrscheinlichkeit, daß die Übertragungen aller Marken während verschiedener Zeit-Slots erfolgt, ist äußerst hoch, wenigstens während einiger Antwortabgaben von diesen. Bedenkt man noch, daß jede Erkennungsmarke ein ihr eigenes Erkennungssignalmuster hat, dann kann die Rechnereinheit 307 im Portalempfänger jede Gruppe der empfangenen Signale identifizieren und einer speziellen Kennmarke zuordnen. Auf Wunsch lassen sich weitere Erkennungsmöglichkeiten durch die Rechnereinheit verwirklichen.

Wegen der willkürlichen Übertragung kommt es vor, daß gleichzeitig von mehr als einer Kennmarke ausgesendete Information aufgenommen wird. Die Natur der verwendeten Signale ist so, daß, wenn die Trägersignale von den Kennmarken außern Phase sind, die Präambeln normalerweise verloren gehen, entweder durch vollständigen Wegfall oder durch Störung, so daß diese Signale den Trägerhüllkurvendetektor, das Tiefpaßfilter und den Übergangsdetektoren im Portalempfänger nicht durchlaufen. Es ist jedoch möglich, daß die Trägersignale mehrerer Kennmarken hinreichend phasengleich sind, so daß die Signale nicht nur Übergangsdetektoren durchlaufen, sondern auch den Takt- und Datenseparator in der Identifikationsfolgeerkennungsschaltung 309. In dieser Schaltung passiert die Präambel, die ja für jede Kennmarke dieselbe ist, den Präambeltest, so daß das Schieberegister 318 bereit ist, den anschließenden Teil der Botschaft aufzunehmen. Da jedoch die Erkennungscodes aller Kennmarken verschieden sind, würde das Register 318 eine verstümmelte Identifikation aufnehmen, wäre keine Steuerung zum Außerkraftsetzen vorhanden. Die spezielle Schaltung des Portalempfängers jedoch blockt ein derartiges Geschehen ab.

Fig. 11 zeigt ein mögliches Beispiel, in welchem die übertragenen Antworten von den Kennmarken TAG A und TAG B gleichzeitig auftreten, so daß ihre Präambeln völlig phasengleich sind. Die Erkennungscodes, von denen nur die ersten Bits dargestellt sind, seien verschieden. Die Summierung der Signale von den beiden Kennmarken ist etwa so, wie in der Zeile A+B dargestellt. Daraus wird zugleich deutlich, daß in dem Bereich, in dem sich die Codes unterscheiden, ein Taktsignal fehlt. Durch Auftreten des Signals in dem mit 400 gekennzeichneten Bereich erreicht, da das Taktsignal unterdrückt ist, der Zähler 130 -1 den Zählstand "9", so daß der Ausgang Q9 nach H geht, woraufhin die Schaltung rückgesetzt und weitere Aufnahme blockiert wird, bis eine nächste gültige Präambel ankommt. Wegen der willkürlich ausgewählten Sendeintervalle wird jedoch der überwiegende Teil der ausgesendeten Botschaften von allen Kennmarken so empfangen, wie an früherer Stelle beschrieben.

Bei der Erfindung wird also eine besondere Digitalcodierung für die Kommunikation zwischen Portaleinheit oder Überwachungsstation und Kennmarke eingesetzt. Das von den Modulatoren verwendete Codierschema ist als Zweiphasenmarkencodierung oder auch als Manchester-Schaltung bekannt. Eine solche Codierung zeichnet sich dadurch aus, daß ein H-Wert einen zweiten Übergang in der Mitte der Bit- Zeile hat, ein L-Wert dagegen nicht. Die Zweiphasenmarkencodierung ist eine von mehreren Verschlüsselungen mit der Eigenschaft, daß, wenn zwei unterschiedliche Codemuster in einem Format summiert sind, wenigstens einige der darin enthaltenen Taktratenübergänge verschwinden. Es ist diese Eigenart, die, wie oben beschrieben, dazu verwendet wird, daß Signale zurückgewiesen werden, die gleichzeitig von mehr als einer Quelle empfangen werden.

In der Zeichnung ist nur eine einzige Portaleinheit dargestellt, doch versteht es sich, daß bei bestimmten Anlagen, wie einem Krankenhaus, zahlreiche Portaleinheiten bis zu Hunderten vorhanden sein können, die alle mit einem oder mehreren Zentralrechnern verbunden sein können, die die endgültige Aufzeichnung und die Überwachungsfunktion durchführen. So wie eine Portaleinheit eine Kennmarke identifiziert, so kann der Zentralrechner eine Portaleinheit identifizieren. Unter Einsatz bekannter Multiplexschemata kann der Zentralrechner gespeicherte Informationen von den einzelnen Portaleinheiten der Reihe nach herausziehen. So gewinnt der Zentralrechner Information über den jeweiligen Verbleib der einzelnen Kennmarken. An der Portaleinheit sendet der Portalsender dauernd ein Abfragesignal aus, das aus einer Präambel besteht, die für jede das Signal empfangende Kennmarke ganz allgemein anzeigt, daß das Signal von einer Portaleinheit abgegeben worden ist. Außerdem enthält das Portalabfragesignal einen Codeindikator des jeweiligen Krankenhauses oder einer anderen Einrichtung, in der sie installiert ist. Nur Kennmarken, die für dieses Krankenhaus oder die Einrichtung kodiert sind, antworten auf das Abfragesignal.

Sämtliche Kennmarken innerhalb des Bereichs einer solchen Abfragung prüfen das Abfragesignal auf Gültigkeit. Wenn das Signal gültig ist, wird von ihm der Beginn einer Antwortübertragung synchronisiert, in der eine Vielzahl von Antworten, die für eine bestimmte Kennmarke stets identisch sind, zu willkürlich ausgewählten Zeitpunkten während einer Aussendeperiode ausgesendet werden. Das beschriebene Beispiel weist 32 Übertragungszeitslots mit jeweils einer Dauer von 19,375 ms auf. Die Zahl der Zeit-Slots kann natürlich abhängig von der für die Kommunikation zwischen Portaleinheit und Kennmarke und der verwendeten Bitfolgegeschwindigkeit verändert werden. Letztere ist leicht durch Ändern der Quarztaktfrequenz umzustellen. Das System kann also "n" Zeitslots mit der Dauer "t" haben.

Die Kennmarkenschaltung verwendet einen pseudowillkürlichen Folgegenerator. Zwar kann auch eine wirklich willkürliche Quelle eingesetzt werden, doch wurde dies nicht als erforderlich empfunden. Es kann jedoch von Vorteil sein, eine weitere Vermischung des 7-stelligen Ausgangssignals vom pseudowillkürlichen Folgegenerator zum Antwortzähler vorzunehmen. Ob dies nötig ist, hängt von der durchschnittlichen Zahl gewünschter Antworten innerhalb eines einzigen vollständigen Übertragungszyklus von der Kennmarke ab. Jede Kennmarke antwortet mit einer 28-Bit- Botschaft, die aus vier festen Bits 1110 der Präambel bestehen, die so gewählt sind, daß Konfusion mit einer Portalsendebotschaft vermieden wird, und die dazu dient, der Portaleinheit als generelle Kennzeichnung zu dienen, daß das Signal von einer Kennmarke kommt. Außerdem sorgt die Präambel für Synchronisierung des Portalempfängers für die Aufnahme der nächsten 24 Bits, die Markenkennzeichnung und einen Fehlerprüfcode nach den von Richard Hamming entwickelten Prinzipien enthalten.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit einem System beschrieben, bei dem zwischen einer Überwachungsstation und zahlreichen Kennmarkenkreisen eine Verbindung hergestellt wird, doch versteht es sich, daß das mögliche Anwendungsfeld größer ist. So kann das System für die gleichzeitige Kommunikationsverbindung zwischen Abfragestation und zahlreichen Transponderkreisen eingesetzt werden, wenn es erwünscht ist, während der gleichen Zeitspanne mit allen Transponderschaltungen in Verbindung zu treten. Für diesen Falle entsprechen die Transponderschaltungen den einzelnen Kennmarkenschaltkreisen, während die Abfragestation der Überwachungsstation gleichzusetzen ist.

Es können an der Stelle der beschriebenen Teile vielfach äquivalente Festkörperbauteile gleiche Funktionen übernehmen, und während für die Erläuterung diskrets Logikbauelemente verwendet wurden, kann dieselbe Schaltung oder eine äquivalente auch mit bekannten integrierten Techniken ausgeführt werden. Es können auch moderne Mikrocomputerchips so programmiert werden, daß sie äquivalente Funktionen ausüben. Damit wird der Rahmen der Erfindung jedoch nicht verlassen.

Claims (20)

1. Kennmarke für eine Kommunikationseinrichtung, die erkennt, wenn die Kennmarke in den Bereich einer Überwachungsstation gelangt, welche ein ein erstes Codemuster enthaltendes Abfragesignal abgibt, wobei die Kennmarke (13, 14) einen Empfänger (Fig. 8a und 8b) zum Empfang des Abfragesignals der Überwachungsstation und einen Sender (Fig. 9a und 9b) zum Senden eines Antwortsignals aufweist, das ein zweites Codemuster enthält, welches sich vom ersten Codemuster des Abfragesignals der Überwachungsstation (15) unterscheidet und bei Empfang durch die Überwachungsstation (15) eine Identifikation der jeweiligen Kennmarke ermöglicht, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sender (Fig. 9a und 9b) der Kennmarke (13, 14) das Antwortsignal in Folge wiederholt sendet und
daß eine in der Kennmarke (13, 14) enthaltene elektronische Schaltung (Fig. 5) die Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden Antwortsignalen innerhalb von deren Folge zumindest pseudowillkürlich variiert.

2. Kennmarke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Empfang eines Abfragesignals durch den Empfänger (Fig. 8a und 8b) der Kennmarke (13, 14) ihr Sender (Fig. 9a und 9b) zur Abgabe einer Folge von n Antwortsignalen aktivierbar ist, wobei die Anzahl n dieser Signalfolge eine Funktion der Summe der pseudowillkürlich variierten Intervalle zwischen den Antwortsignalen der Signalfolge ist.

3. Kennmarke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pseudowillkürlich arbeitenden Folgegenerator aufweist.

4. Kennmarke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pseudowillkürlich arbeitenden Zähler (89) aufweist.

5. Kennmarke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Sender (Fig. 9a und 9b) einen Trägerfrequenzgenerator zur Erzeugung eines Trägersignals und eine Modulationseinrichtung zum Modulieren des Trägersignals mit der Folge der Antwortsignale aufweist und daß der Takteingang des pseudowillkürlich arbeitenden Zählers (89) mit einem Ausgang der Modulationseinrichtung verbunden ist.

6. Kennmarke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sei einen voreinstellbaren binären Rückwärtszähler aufweist, der mit dem pseudowillkürlich arbeitenden Zähler (89) verbunden ist und Mittel aufweist, um ihn auf den herrschenden Zählzustand im pseudowillkürlich arbeitenden Zähler (89) voreinzustellen, wenn der Rückwärtszähler den Wert Null erreicht.

7. Kennmarke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Rückwärtszähler einmal während der Folge von n Antwortsignalen zu takten und die Antwortsignale dieser Folge jeweils zu senden, wenn der Rückwärtszähler den Zählzustand Null erreicht

8. Kennmarke nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Codemuster, das in dem vom Sender (Fig. 9a und 9b) der Kennmarke (13, 14) ausgesendeten Antwortsignal enthalten ist, einen von einem Präambelteil des ersten Codemusters des von der Überwachungsstation abgegebenen Abfragesignals abweichenden Präambelteil und einen die Kennmarke kennzeichnenden Kennzeichnungsteil umfaßt.

9. Kennmarke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Codemuster der vom Sender (Fig. 9a und 9b) gesendeten Antwortsignale jeweils einen auf den Präambelteil folgenden einstellbaren Teil enthält, der eine der jeweiligen Kennmarke speziell zugeordnete Schaltung kennzeichnet.

10. Kommunikationsvorrichtung, die erkennt, wenn eine Kennmarke nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in den Bereich einer Überwachungsstation gelangt,
gekennzeichnet durch

• (a) einen in der Überwachungsstation (15) angeordneten Sender (Fig. 3 und 6), der ein Abfragesignal abgibt, das ein erstes, die Überwachungsstation kennzeichnendes Codemuster enthält,
• (b) einen in der Kennmarke (13, 14) enthaltenen Empfänger (Fig. 8a und 8b) zum Empfang des Abfragesignals, wenn die Kennmarke in den Bereich der Überwachungsstation (15) gelangt ist,
• (c) einen in der Kennmarke (13, 14) enthaltenen Sender (Fig. 9a und 9b) zum Senden eines Antwortsignals, das ein zweites Codemuster enthält, welches sich vom ersten Codemuster unterscheidet und eine Identifikation der Kennmarke ermöglicht,
• (d) einen in der Überwachungsstation (15) angeordneten Empfänger (Fig. 4 und 10a, 10b) zum Empfangen von Signalen aus dem Bereich der Überwachungsstation (15) und zur Überprüfung, ob die empfangenen Signale ein bestimmtes, die Kennmarke (13, 14) identifizierendes Codemuster enthalten, und
• (e) eine Auswerteeinheit (307), an die vom Empfänger (Fig. 4) der Überwachungsstation (15) empfangene Signale weitergeleitet werden, sofern sie ein die Kennmarke (13, 14) identifizierendes Codemuster enthalten.

11. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Codemuster, das in dem vom Sender der Überwachungsstation (15) ausgesendeten Abfragesignal enthalten ist, einen Präambelteil und einen die Überwachungsstation (15) kennzeichnenden Kennzeichnungsteil umfaßt.

12. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Codemuster, das in dem vom Sender der Kennmarke (13, 14) ausgesendeten Antwortsignal enthalten ist, einen vom Präambelteil des ersten Codemusters abweichenden Präambelteil und einen die Kennmarke kennzeichnenden Kennzeichnungsteil umfaßt.

13. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (Fig. 3 und 6) der Überwachungsstation (15) eine Zeitsteuereinrichtung (24) aufweist zur Erzeugung von Abfragesignalen in periodischer Folge mit dazwischenliegenden Pausenintervallen, wobei die Folge von Antwortsignalen der Kennmarke (13, 14) jeweils eines Pausenintervalles zwischen aufeinanderfolgenden Abfragesignalen gesendet wird.

14. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (Fig. 4 und 10a, 10b) der Überwachungsstation (15) unwirksam ist, wenn der Sender (Fig. 3 und 6) der Überwachungsstation (15) ein Abfragesignal abgibt.

15. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsstation (15) eine als Sende- und Empfangsantenne wirkende magnetische Schleife (22) aufweist, die über Schalter (21, 31) wechselweise an den Sender (Fig. 3 und 6) zum Senden der Abfragesignale und an den Empfänger (Fig. 4 und 10a, 10b) zum Empfangen der Antwortsignale anschaltbar ist.

16. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (21, 31) von der Zeitsteuereinrichtung (24) steuerbar sind.

17. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (Fig. 4 und 10a, 10b) der Überwachungsstation (15) zeitlich übereinstimmende Antwortsignale zweier oder mehrerer Kennmarken (13, 14) an die Auswerteeinheit (307) nicht weiterleitet.

18. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (Fig. 4 und 10a, 10b) der Überwachungsstation (15) Mittel aufweist zum Erkennen eines fehlenden Taktsignals (400) in dem durch Überlagerung von zeitlich übereinstimmenden Antwortsignalen von zwei oder mehreren Kennmarken (13, 14) entstehenden kumulierten Signal.

19. Kommunikationssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mindestens zwei Kennmarken (13, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einer Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18 besteht.

20. Kommunikationssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kennmarken vorgesehen sind und die Codemuster, die in den vom Sender der jeweiligen Kennmarke (13, 14) ausgesendeten Antwortsignale enthalten sind, im Präambelteil gleich, jedoch im Kennzeichnungsteil unterschiedlich sind.