DE2460280A1 - Elektronisches identifizierungssystem - Google Patents

Description

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.ViIo-I: December 27, 197"-i

Η 0 A. Corporation

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Elektronisches Identifizierungssystem

Oie Erfindung betrifft ein elektronisches Erfassungs- und !dentifizierunipssystein, insbesondere ein System zur Identifizierung von 'Fahrzeugen.·

Bei dar ständip;en Verkehrs zunähme auf öffentlichen Straßen v/erden Engpässe (sogenaimte"Flaschenhäls.e"), wie sie z.B. an Mautötationen eingerichtet sind, zu. einem ernsthaften Problem. ^;;;,s besteht daher Bedarf an Einrichtungen, welche eine Identifizierun^ und Registrierung von Fahrzeugen von einer entfernten Stelle aus vornehmen können, ohne daß das Fahrzeug'dazu anhalten oder seine. Geschwindigkeit verringern muß.

Optische Systeme, wie sie in verschiedener Art vorgeschlagen wurden., eignen sich jedoch nicht für den Einsatz an oder auf Straßen, da sie hier eine sorgfältige Wartung benötigen, um Linsen, Fenster und optische Kennzeichen frei von Verschmutzung zu halten, denn andernfalls besteht die Gefahr falscher Ablesungen. .Außerdem ist geⁱ«iiöhnlich eine sorgfältige räumliche Ausrichtung zwischen den optischen Fühlern und den optischen Kennzeichen notwendig.

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Zur Fahrzeugidentifizierung hat man ciuch im Hochfrequenzbereich arbeitende Transpondersysteme verwendet, wie sie z.B. in der USA-Patentschrift 3 ^-7^> 330 beschrieben sind. Solche Systeme sind .jedoch zu umfangreich und teuer, um eine so v/eit gestreute Anwendung wie die allgemeine Identifizierung von Kraftfahrzeugen finden zu können.

Im Mikrowellengebiet arbeitende Transpondersysteme, wie sie z.B. in der USA-Patentschrift 3 74-5 569 beschrieben sind, haben einen Transponder mit kleinen Abmessungen, der einen Oszillator und einen voreingestellten Speicher mit einer Vielzahl von Zählern, Decodierern und einer Diodenmatrix enthält. Der Sendeteil liefert einen pulsmodulierten Abfragestrahl, um den Oszillator in Betrieb zu setzen und den Speicher zu steuern. Die Oszillatorfrequenz unterscheidet, sich jedoch von der Frequenz des Senders und steht auch in keiner Beziehung zu dieser Frequenz, d.h. die Abfrage- und Antwortsignale sind unkorreliert. Der Ausgang des voreingestellten Speichers wird zur Pulsmodulation des Oszillatorausgangssignals mit einem vorgegebenen Identifizierungscode verwendet, und das modulierte Signal wird zu einem Smpfänger gesendet, der den Code identifizieren kann.

Solche Systeme enthalten jedoch aktive Mikrowellenschaltungen wie z.B. einen Oszillator, und da Mikrowellenoszillatoren in den höheren Frequenzbändern gewöhnlich unzuverlässig arbeiten, sind diese Systeme aus praktischen Gründen auf modulierte Antwortsignal e in den unteren Bändern des nikrowellenspektrums beschränkt, Bei dem in der USA-Patentschrift 3 I^ 569 beschriebenen System liegt die Frequenz des Abfragestrahls beispielsweise im X-.Band des Mikrowellenspektrums (8.000 bis 12.500 MHz), während die Frequenzen des modulierten Antwortsignals vom Oszillator im L-3and (1.000 bis 2.000 MHz) liegen. Die Verwendung dieses unteren Frequenzbandes als Informationsträger für die Antwortsignale ist weniger günstig als die Verwendung des X-Bandes oder des K -Bandes (12,5 - Ί8 GHz), und zwar aus verschiedenen Gründen:

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BADORiGJNAL

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1. ist in den höheren Frequenzbereichen die Verfügbarkeit des .Spektrums besser;

2. sind elektromagnetische Störungen in den höheren Frequenzbändern seltener;

3. ist bei höheren Frequenzen der erzielbare Antennengewinn für eine gegebene "esamtprröße der Antenne besser.

Die Verwendung unkorrelierter Abfrage- und Antwortfrequenzen, wie es bei einen System der USA-Patentschrift 3 7^5 559 beschriebenen Art der Fall ist, bedingt außerdem den Einsatz von-Breitbanddetektoren. Ferner, macht es die bei solchen Systemen notwendige Sendeleistung schwierig, die Strahlung innerhalb sicherer Grenzen zu halten.

is sind auch Systeme zur Fahrzeugerfassung beschrieben worden, bei welchen eine "reflektierte" zweite Harmonische aus einer gesendeten Grundwelle abgeleitet und erfaßt wird. Diese Systeme arbeiten mit passiven nichtlinearen Elementen, die als Ziele die zweite Harmonische ableiten und "reflektieren". Ein solches System ist in der USA-Patentschrift 3 781 879, beschrieben. Das dort verwendete Ziel liefert als Echosignal eine Oberwelle mit einer zur gesendeten Grundwelle orthogonalen Polarisation, so daß sowohl die Polarisierung als auch die Frequenz (-bestimmte Oberwelle) des Rücksignals Unterscheidungskriterien gegenüber Blendungen und Störflecken (Rebensielen) sind.

Bei einem anderen, in der USA-Patentschrift 3 631 484· beschriebenen System erfolgt eine Amplitudenmodulation des reflektierten Signals durch Anlegen einer analogen periodischen Vorspannung an ein nichtlineares Element. Die Amplitudenmodulation wird dazu verwendet, eine der modulierenden Frequenz gleiche Verschiebung der modulierten Frequenz zu bewirken. Die Frequenz der

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modulierenden Spannung wird gemessen, und bestimmte Fahrzeuge werden anhand ihrer individuellen Modulationskennlinien identifiziert. Solche Systeme haben den Nachteil, daß sie sich nicht ohne weiteres für automatische Korrelationsverfahren für große Zahlen von Fahrzeugen eignen.

Ein v/eiteres Beispiel für den Stand der Technik ist das in der USA-Patentschrift 3 754- 250 beschriebene System, welches zur Erfassung und Identifizierung im Nahbereich geeignet ist. Es besteht aus einem Sender, aus einem Empfänger und einer Verarbeitungseinrichtung, die mit irgendeinem einer Vielzahl entfernter Kennobjekte zusammenwirken. - Der Sender erzeuget Signale elektromagnetischer Energie einer vorgegebenen Frequenz, die so gerichtet werden, daß sie auf ein solches Kennobjekt auf treffen. Jedes Kennob,;jekt besteht aus einem Oberwellenstrahler, der Signale ableitet, die in einer harmonischen Beziehung zu den von ihm empfangenen Signalen stehen. Ferner ist für ,jedes Kennobjekt eine Einrichtung zur Pulsmodulation der harmonischen Signale vorgesehen, wobei diese Modulation entsprechend einem vorbestimmten digitalen Kenncode erfolgt, der dem betreffenden Kennobjekt eindeutig zugeordnet ist. Ein Taktgeber liefert ein Taktsignal zur Steuerung des Codierers. Der Empfänger erfaßt die von irgendeinem solchen Kennobjekt ausgestrahlten modulierten harmonischen Signale und erzeugt Ausgangssignale, die charakteristisch für die Kenncodemodulation der ausgestrahlten Signale sind. Die Ausgangssignale des Empfängers werden decodiert, um die KennCodenummer des Kennobjekts zu ermitteln.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist auf eine Verbesserung des in der USA-Patentschrift 3 754- 250 gezeigten Kennobjekts gerichtet. Im Falle der vorliegenden Erfindung ist dieses Objekt ein Identifizierungsziel, welches zur Verwendung in einem Nahbereichs- Erfassungs- und Identifizierungssystem geeignet ist, Bei dem hier betrachteten System v/erden von den oben beschriebenen Elementen der Sender, der Empfänger und die Verarbeitungseinrichtung (22) verwendet, x^elche die Ausgangssignale des

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Jr-.pf \ngers verarbeitet.. Der Empfänger empfängt vom Kennobjekt das puismodulierte Signal, vrslches in harmonischer Beziehung au dem Signal vorgegebener frequenz steht, 'as Kenn-ob;jekt enthält wie im "fc'alle der vorstehend erwähnten üBA-Pät ent schrift:

¹P'.'- oilier U ο erwell ens tr ahl er (^7), der von den am Kennob'jekt G™.pi'aiir:orien Signalen der vorgegebenen Frequenz Oberwellen-Signale ableitet und diese Oberwellensignale zum Empfänger strahlt; -

b) einen Codierer aur Pulsmodulation der abgeleiteten Oberwellen-Signale.

•Der¹ Codierer enthält eine Steuereinrichtung, Vielehe unter dem Einfluß von aus einem Taktgeber kommenden Takt Signalen die Gewinnung und Abstrahlung der Gberwellensignale entsprechend einem vorgegebene,!! digitalen Kenncode steuert.

(leiik-.ß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Codierer folgendes: einen Speicher zur Speicherung eines für den vorgegebenen Kenncode charakteristischen Binärcodes; ein Schieberegister, welches bei Empfang eines ersten Betriebsart-Steuersignals und bei Empfang von Taktimpulsen die in ihm enthaltenen Bits eines Xenncodes in Serienform ausgibt, und welches bei Empfang eines zweiten Betriebsart-Steuersignals die Bits des Kenncodes in sich aufnimmt; einen Betriebsartenwähler, der unter dem Einfluß von Taktimpulsen abwechselnd das erste und das zweite Betriebsart-Steuersignal an das' Schieberegister legt. ' . - .

Ein anderes Merkmal der. !Erfindung bezieht sich auf ein System der in der USA-Patentschrift 3 754 250 beschriebenen Art, für den Irall, daß das; Kennobjekt ein Ziel ist, welches an einem Sender und "Smpiänger vorbeigetragen wird. Der Sender enthält eine Einrichtung zur Erzeugung von Signalen elektromagnetischer Energie einer vorgegebenen Frequenz, Der Empfänger enthält eine erste

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.Einrichtung, die von Kennobjekt ein moduliertes Signal erfaßt, welches in harmonischer Beziehung zum Signal der vorgegebenen Frequenz steht, und welches erste Ausgangssignale erzeugt, die für die Modulation der erfaßten Signale charakteristisch sind. Das Kennobjekt enthält folgendes:

a) einen Oberwellenstrahler, der aus den am Kennpbjekt empfangenen Signalen der vorgegebenen 7roquenz Oberuellensignale ableitet und diese Oberwellensignale in Richtung zum Empfänger strahlt;

b) einen Codierer zur Modulation der Oberwellensignale. Der Codierer enthält eine Steuereinrichtung, um die Ableitung und Abstrahlung der Oberwellensignale entsprechend einem vorgegebenen Kenncode zu steuern.

Gemäß der Erfindung enthält hier der Empfänger einen zweiten Detektor, der beim Vorhandensein der (ursprünglich vom Sender kommenden) Signale der vorgegebenen Frequenz anspricht, die während des Vorbeilaufs des Kennobjekts am Sender und Empfänger reflektiert worden sind aber nicht durch den im Kennobjekt enthaltenen Codierer moduliert worden sind. Beim Vorhandensein solcher reflektierter Signale erzeugt der zweite Detektor zweite Ausgangssignale. Die Verarbeitungseinrichtung zeigt das Auftreten der zweiten Ausgangssignale aus dem zweiten Detektor unabhängig vom Betrieb des ersten Detektors an.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert:

Die Figuren 1, la und Ib zeigen schematisch ein Erfassungs- und Identifizierungssystem und eine Zielantennenanordnung gemäß der Erfindung;

die Figuren 2, 3 und 4 veranschaulichen in Blockschaltbildern die Verwendung des erf indungs gemäß en Kennobjekts;

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die Figuren 5, 6, 7 und 8' veranschaulichen mit Schaltbildern

die Verwendung bestimmter Merkmale eines Kennob- ;jekts;

die Pigur 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Decodierers;

die Figur 10 zeigt in einem Diagramm die zeitliche .Zuordnung

verschiedener Signale im Decodierer nach Fig.. 9 während des _0eCodierungsvorgangs;

die Figur 11 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung in

einem System zur Erfassung und Identifizierung von Fahrzeugen;

die Figuren 12 u. 12a zeigen schematisch eine Ausführungsform

der Erfindung für ein automatisches Schloß.

In'Fig. 1 ist ein Nahbereichs-Erfassungs- u. Identifizierungssystem gezeigt. Dieses System hat einen Sender 10, der mit einer geeigneten Sende-R'ichtantenne 12' gekoppelt ist, und einen Empfänger 14-, der mit einer Empfangs-Richtantenne 16 gekoppelt ist. Der Empfänger 14 ist über Ausgänge 18 und 20 mit einer Verarbeitungseinrichtung verbunden, die insgesamt mit 22 bezeichnet ist und sich an entfernter Stelle vom Empfänger befinden kann.

Der Sender 10 erzeugt elektromagnetös3he Wellen einer vorgegebenen Frequenz f und niedriger Leistung in der Größenordnung von 150 Milliwatt . Im vorliegenden Fall dient hierzu ein Halbleierelement mit negativem Widerstand wie z.B. das Element TEO 11, welches mit einem Tiefpaßfilter 13 verbunden ist, um zu verhindern, daß ungewollte Harmonische zur Sendeantenne 12 gelangen.

Die Antenne 12, die vorzugsweise eine Richtcharakteristik aufweist, sendet eine elektromagnetische Welle .in Form eines Strahls PA vorgegebener Frequenz f in einer vorbestimmten Richtung, um

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ein Ziel an einem Fahrzeug oder an einer I'erson zu beleuchten, welches im Weg des Strahls liegt oder diesen kreuzt. Das in Fig.1 dargestellte Ziel 26 enthält einen Oberwellenstrahler 27, der aus einer für eine Grundfrequenz f und eine ausgewählte Oberwelle dieser Frequenz ausgelegten Antenne und einem Oberwellengenerator 30 besteht. Die Antenne 28 empfängt den vom .Gender 10-'ausgehenden Strahl 24 der vorgegebenen Frequenz f und ist über einen Oberwellengenerator 30 geschaltet. Der Oberwellengenerator 30 wird-durch ein passives nichtlineares Element gebildet, z.B. durch eine ungespannte Siliziumdiode mit Schottky-Sperrschicht.

Die Antenne 28 ist zweekmässigerweise eine flach ausgebildete Strahlergruppe in gedruckter Schaltung, wie sie in der USA-Patentschrift 3 587 Ί10 beschrieben ist. Sie besteht aus 16 Dipolen und einer gemeinsamen Zuleitung und ist auf eine Frequenz abgestimmt, die das geometrische Mittel der Grundfrequenz f und der ausgewählten Oberwellenfrequenz ist. Falls die Grundfrequenz beispielsweise 8,75 GHz beträgt (X-Band) und die ausgewählte Oberwelle die zweite Harmonische (2 f) dieser Frequenz ist, d.h. bei 17,5 GHz (K -Band) liegt, dann beträgt die Länge der Antennendipole eine halbe Wellenlänge bei 12,4 GHz. Eine solche Antennenanordnung ist schematisch in der Fig. 1a gezeigt'. Eine Hälfte des Antennenmusters (in Fig. 1a mit durchgehenden Linien gezeichnet) ist auf eine Seite einer Schaltungsplatte gedruckt, bei der es sich zweekmässigerweise um eine 0,5 mm dicke, beidseitig überzogene Platte von 7,6 cm Breite und 9,0 cm Länge handelt (wenn die Grundfrequenz wie im angeführten Beispiel 8,75 GHz beträgt). Die andere Hälfte des Antennenmusters ist auf der gegenüberliegenden Seite der Platte ausgeätzt (mit gestrichelten Linien gezeichnet). Die gemeinsame Zuleitung 28.1 ist über einen auf der ersten Hälfte des Schaltungsmusters ausgeätzten kapazitiven Spalt 28.2 mit einem Oberwellengenerator 30 gekoppelt, der im vorlegenden Fall ein Frequenzverdoppler ist.

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In die Zuleitung eingefügte Einrichtungen zur Impedanζtransformation passen die Antennenirapedanz bei 8,75 GHz und 17»5 ;.u: den 'Frequansverdoppler an. Um ein einseitig gerichtetes Strahlungsdiagramm der Antenne zu erreichen, ist hinter der Antenne ein Eückhohliaum angeordnet. Eine 6,1 mm dicke Polystyrolplatte von 7,6. cm im ^uadrat hält den Abstand der Antenne im Rückhohl raum. Sin Abstand-von 6,1 mm entspricht einer Viertelwellenlänge bei der geometrischen Mittenfrequenz von 12,4 GHz.

Der Oberwellengenerator (Prequenzverdoppler 30) besteht aus einem nichtlinearen Element 30.1 (zweckmässigerweise ein Chip mit Schottky-Sperrschichtdiode), welches asymmetrisch· ζv/ischen einer am " !nde offenen 50Q- -Hochfrequenzleitung 30.2 und einer kurzgeschlossenen %)Q -Eochfrequenzleitung 30.3 angeordnet ist. Die Längen der offenen und der kurzgeschlossenen Leitung sind so gewühlt, daß Hochfrequenzleitung und Diode eine Schaltung bilden, die bei 8,75 GHz und bei 17,5 GHz in Resonanz ist. Das Ersatzschaltbild des Oberwellengenerators (Prequenzverdoppler) 30 ist in Fig. 1b dargestellt. Die Resonanzbedingung verbessert den Wirkungsgrad der Verdopplung bei niedriger Mikrowellenleistung. Eine Anpassungs-Blindleitung 28.8 ist 0,22 V/ellenlr.iigeii bei 8,75 GHz vom offenen Ende entfernt zur Antenne 28 hin angeordnet, um die "'.eistungskopplung von der Antenne auf den i'requenzverdoppler bei 8,75 GHz zu verbessern. In ähnlicher V/eise befindet sich ein reaktiver Abschluß 30.4, Vorzugs v/eise eine offene 44Ω -Blindleitung an der kurzgeschlossenen Leitung 30.3, wo das 17,5 - GHz-Signal nahe dem Maximum ist, d.h. etwa eine Viertelwellenlänge bei 17,5 GHz vom kurzgeschlossenen Ende entfernt. F.weckmässigerweise beträgt diese Entfernung 0,375 V/ellenlängen vom Kurzschlußende aus, um das 17,5 GHz - Signal (Oberwelle) an der Antenne 28 wiederzugewinnen.

An Stelle der vorstehend beschriebenen einzigen, für zwei Frequenzen ausgelegten Antenne kann auch ane gesonderte Empfängsantenne und eine gesonderte Sendeantenne vorgesehen werden.

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Wie in Fig 1 veranschaulicht, strahlt die Antenne 28 die Ausgangssignale des Oberwellengenerators 30, die als Antwort auf das Signal 24- erzeugt wurden, als elektromagnetischen Richtstr.ahl 34- in Richtung auf die Quelle des Signals 24-. Der Strahl 34- kann Komponenten der Grundfrequenz f (hier 8,75 GHz) des Signals 24- enthalten sowie komponenten von Frequenzen der Oberwellen dieser Grundfrequenz. Das Ausgangssignal 34- des Oberwellengenerators 30 kann gewünschtenfalls gefiltert werden, z.B. durch die in Fig. 1b'gezeigten Resonanzleitungen, um alle Harmonischen mit Ausnahme der gewählten Oberwelle, vorzugsweise der zweiten Harmonischen, zu dämpfen. Das Signal 34- steht daher in einer harmonischen Beziehung zur vorgegebenen Frequenz f. Wenn die Ebene des Oberwellenstrahlers '27 senkrecht auf der Einfallsrichtung der empfangenen Strahlung steht, dann strahlt der Oberwellenstrahler als Antwort auf eine empfangene Grundfrequenz f elektromagnetische Oberwellenenergie zui? Quelle (Antenne 12) der Grundfrequenz zurück.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die vorgegebene Frequenz f des auftreffenden Strahls 24- eine Mikrowellenfrequenz im x-Band des Strahlungsspektrums, z.B. 8,75 GPIz. Somit erscheint das Oberwellensignal im K' -Band des Spektrums (2 f = 17»5 GHz), wo das Spektrum eine höhere Verfügbarkeit hat und v/o elektromagnetische Störungen geringer sind als in den unteren Bereichen des Spektrums. Außerdem ist es bei Rücksignalen in höheren Spektralbereichen möglich, kleinere Antennen zur Erzielung eines gegebenen Antennengewinns zu verwenden.

Das Ziel oder Kennobjekt 26 ist mit einem Taktgeber 36 und mit einem Codierer 38 versehen. Der Taktgeber, zweckmässigerwaise ein Kristalloszillator, liefert über die Leitung 4-0 (Fig. 1) ein Taktsignal an den Oodierer 38. Der Codierer 38 enthält einen geeigneten Speicher (nicht dargestellt) zur Speicherung eines voreingestellten digitalen Kenncodes und ist über eine Leistung 4-2 mit dem Oberwellengenerator 30 gekoppelt. Bei einer Antennen-

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anordnung und einem Oberwellengenerator, wie sie in Fig. 1a dargestellt sind, ist die' Leitung 42 mit einer Hochfrequenzleitung 3O.5 gekoppelt, die über ein Tiefpaßfilter JO.6 mit der offenen Hochfrequenzleitung 30.2 des Oberwellengenerators (Prequenzverdopplers) 30 verbunden ist. Das Tiefpaßfilter 30.6 besteht aus einem als HP-Drossel v/irkenden Draht von 25/< Durchmesser und 3»5 mm Länge und aus einem Kondensatorchip 30.7 mit einer Kapazität von 60 pF.

In der Zeichnung sind die Verbindungsleitungen als einfache Leitungen dargestellt. Die praktische Ausführung ist jedoch nicht auf diesen Pail beschränkt, d.h. die Verbindungsleitungen können auch Vielfachleitungen sein.

Der Taktgeber 36 und der Codierer 38 in der Anordnung nach Fig. 1 können freilaufend sein oder durch Beleuchtung des Ziels 26 mit dem Signal 24 getriggert werden (wie es später in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben wird.) In beiden Fällen wird der Oberwellengenerator 30 mit Beleuchtung des Ziels 26 durch den Strahl 24 eingeschaltet, und der.Oberwellenstrahler 27 erzeugt und sendet Oberwellensignale 34-· Der vom Taktgeber 36 gesteuerte Codierer ist so beschaffen, daß er den Oberwellengenerator 30 selektiv in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Kenncode sperrt, wobei diese Zeitspannen durch den Taktgeber 36 definiert werden. In einer alternativen Ausgestaltung kann der Oberwellengenerator 30 auch normalerweise gesperrt sein und durch den Codierer selektiv während Perioden der aktivierenden Beleuchtung eingeschaltet werden. Auf diese Weise wird die abgestrahlte zweite Harmonische 34 gemäß dem vorgegebenen Kenncode pulsmoduliert.

Die Empfangsantenne 16 des Empfängers 14 wird mit den vom Ziel 26 abgestrahlten Signalen beleuchtet. Der -die Oberwellensignale enthaltende Strahl 34 und der Strahl. 46, der einem normalen durch Oberflächenreflexion hervorgerufenen P_Ladarecho (skin radar) gleicht, stellen die Signale dar, die vom Kennobjekt-bzw. von .dem das Kennobjekt tragenden Fahrzeug (oder Person) zurückge-

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strahlt v/erden. Die Landbreite des UPipf Hngers 14 sei ausreichend groß, damit solche Signale empfangen werden können. Die Empfangsantenne 16 sei zweckmässigerweise eine für zwei Frequenzen ausgelegte Antenne,oder sie bestehe aus getrennten Antennen für die Grundfrequenz (f) und die gewünschten Oberwellen.

Der Empfänger 14 enthält einen Detektor oder Demodulator 4o, der parallel au einer Serienschaltung aus einem Hochpaßfilter 50 und aus einem v/eiteren Detektor 5'- liegt. Jeder der Parallelzweige empfängt die von der Antenne 16 aufgefangenen Signale.

Der Detektor 48, zweckmässigerwäse ein Diodendetektor, liefert ein Ausgangssignal, welches aus der Kodulationshüllkurve der· Gesamtheit der empfangenen Signale besteht, d.h. sowohl des einer Oberflächenreflexion entsprechenden Rücksignals 46 als auch des.Überwellensignals 34 vom Ziel 26. Hiermit wird der Durchgang ,jedes Fahrzeugs oder sonstigen Objekts angezeigt, unabhängig davon, ob das Fahrzeug, ein als "Kennzeichen" ciug-.gebildetes Ziel 26 trägt oder nicht. Im Falle eines mit Trennzeichen 26 versehenen Fahrzeugs, ist die Anzeige auch unabhängig davon, ob dieses Kennzeichen eine Kennung liefert oder nicht, wie es leiter unten im einzelnen erläutert werden wird. Die am Anschluß 18 erscheinenden Ausgangssignale des Detektors 48 werden auf ein in der Verarbeitungseinrichtung 22 entahltenes Anzeigegerät 54 gegeben, -welches das Vorhandensein eines Fahrzeugs anzeigt.

Die von der Antenne 16 aufgefangenen Signale 34 und 46 v/erden über ein Hochpaßfilter 50 auf den Detektor oder Demodulator gegeben, der zweckmässigerweise ebenfalls ein Diodendetektor ist. Das Hochpaßfilter 50 dämpft alle Frequenzen unterhalb der ausgewählten Oberwellenfrequenz (z.B. unterhalb 2f), um eine genaue Siebung der Ausgangssignale des im Ziel 26 befindlichen Oberwellengenerators zu erleichtern. Das Ausgangssignal ies Detektors 52 ist somit die Pulsmodulations-Hüllkurve des Oberwellenstrahls

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Die vom Detektor ^rj2 demodulierte Pulsmodtilations-Hülikurve" wird über den Anschluß 20 auf einen Decodierer in der Vererbe itimgseinrichtung 22 gegeben.

VMi'η ^r,lso ein Ziel ·26 vom Strahl 24 beleuchtet wird, dann leitet es' aus diesem Strahl Oberwellensignale 34 ab, die dann in pulsmodulierter !form zurückgestrahlt werden. Die Pulsmodulation erfolgt bei jedem Ziel nach einem diesem Ziel eigenen vorbestimmten Code. "Oer_ Empfänger 14 erfaßt die Oberwellensignale 34 sov/ie -Signale 46, die von dem das Kennzeichen oder Ziel 26 trarcondeii PahrKeuQ: wie oei einen gewöhnlichen Oberflächenreflexions-j^adar zurückgestrahlt werden. Aufgrund dieser Signale wird das Vorhandensein eines Fahrzeugs angezeigt, und falls das ^ahraeug ein mitwirkendes Ziel trägt, wird es identifiziert.

/er Codierer 38 des Ziels -26 kann in verschiedener Weise aus- . gebildet sein, wie es nachstehend anhand der !Figuren 2, 3 und 4 erläutert wird. ' . ' · .

Das in Pig. 2 dargestellte Kennungsziel 26 enthält einen Codierer 33 mit· einem Binärspeicher 60, der über eine Leitung 64 mit einer Steuereinrichtung 62 verbunden ist. Ein Taktgeber 36 liefert über eine Leitung 66 Taktsignale zur Steuereinrichtung 62. Die Steuereinrichtung 62 ist über eine Leitung 68 mit dem Oberwellengenerator 30 verbunden.

Die Steuereinrichtung 62 spricht auf die vom Talctgeber 36 kommenden Taktsignale an, um den Binärinhalt jeder einzelnen Binärzelle des Speichers 60 nacheinander als Steuersignal zum Oberwellen- ' generator 30 durchzulassen-, um diesen zu aktivieren bzw. zu sperren.. .- . _ ■ ■

Der Speicher 60 kann zweckmässigerweise ein binärer (lediglich auslesbarer) Mikroprogrammspeicher sein, während die Steuereinrichtung eine Schaltung aus binärlogischen Verknüpfungsgliedern

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sein kann, wie sie in der Technik an sich bekannt sind.

Die Steuereinrichtung 62 kann aus einer Vielzahl von UND-Gliedern und einem Ringzähler aufgebaut sein. Ιη der Fig. 3 ist ein Kennungsziel -ί'.6 gezeigt, welches eine solche Anordnung aus UND-Gliedern und einem .Ringzähler enthält. .Der Taktgeber 35 steuert über die Leitung 66 den .Ringzähler 70, der aus mehreren litzellen 72, 7^zh 76, 78 für einen vierstelligen Code besteht. Die Ausgänge der einzelnen Bitzellen 72 bis 78 sind über zugeordnete Leitungen 80 - 86 mit jeweils einem Eingang gesonderter Verknüpi'uiigsglieder verbunden, bei denen es sich im vorliegenden Fall um HO-Glieder 88 - 94 mit jeweils 2 eingängen handelt. Die zweiten Eingänge 96, 93, 100 und 102 der UlTD-rlieder SS

- 94 liegen entweder, an einen Spannungspegel oder an einem Kiassepegel, die vom Speicher 50 als binäre 1 bzw. binäre 0 entsprechend dem gewünschten vorgegebenen Kenneode bereitgestellt werden. Die Ausgänge 104 bis 110 der UND-Glieder 88

- 94 führen zu einem ODER-Glied 112, welches seinerseits über die Leitung 68 mit dem Oberwellengenerator 30 verbunden ist. Die Fig. 3 zeigt somit ein Kennungsziel für einen vorgegebenen vierstelligen Code, Für einen längeren Code kann der Ringzähler zusätzliche Binärzellen aufweisen, deren jeder ein weiteres . UND-Glied zugeordnet ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sei angenommen, daß der Oberwellengenerator 30 normalerweise gesperrt ist und daß der Codierer 38 als Steuersignal ein

Einschaltsignal liefert. Für den Fall, daß der vorgegebene Kenneode die Zahl 13 (Binärzahl 1101) ist, ergibt sich folgender Ablauf; Der Taktgeber 36 erzeugt ein (frei laufendes) Taktsignal, welches eine Binärziffer 1 schrittweise durch den Ringzähler schiebt, und zwar beginnend mit der Bitzelle 72. Der Binärwert'.1 in der Bitzelle 72 aktiviert das zugeordnete UND-Glied 88 für die Dauer eines Taktintervalls. Der zweite Eingang 96 des -UND-Gliedes 88 empfängt entsprechend dem eingestellten Binärcode eine 1, d.h., er ist mittels des Speichers 60 an eine Spannung B+

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•ν«, elegt. Somit wird am Ausgang 104 des UND-Gliedes 88 eine binäre 1 erzeugt. Diese 1. gelangt über das ODER-Glied 112 (Sammelleitung) und die Leitung 68 zum Oberwellengenerator 50. Der Oberwellengenerator 30 wird also für die Dauer des ersten Taktimpulses eingeschaltet. Der zweite Taktimpuls vom :: Taktgeber 36 schaltet den. Binärwert 1 auf die "Leitung 82, _;" wodurch das - zugeordnete UND-Glied 90 aktiviert wird. Ent- :,■;. sprechend dem voreingestellten Code legt der Speicher 60" "ΐ an den zweiten Eingang 98 dieses UND-Gliedes Jedoch den Pinär-

wert 0, da der Eingang 98 nicht mit der Spannung B+ sondern :i:": mit Kasse verbunden ist. Am Ausgang 106 des UND-Gliedes ..■■·'■, erscheint also.- eine 0. Somit bleibt der Oberwellengenerator für die Dauer des zweiten Taktimpulses gesperrt. Der dritte und der vierte Taktimpuls vom "Talctgeber 36 rücken'den Binärviert 1 nacheinander "in die Bitzellen 76 "und 78 des Kingzählers 70, so. daß· für die Dauer dieser Taktimpulse die UND-Glieder '■.-,. .. 92 1-1Hd 94 nacheinander aktiviert -werden. Die zweiten Eingänge ■ ■;:■.'■ 100 und 102 der UND-Glieder 92 und 94 empfangen gemäß dem Kenncode jeweils den Binärwert 1. Somit erscheint an den Ausgängen ,.;:" 108 und 110 ,jeweils eine 1, so daß der Oberwellengenerator :;' jeweils für die Dauer des dritten und vierten Taktimpulses ein- :; - geschaltet wird. Die nachfolgenden "Taktimpulse rücken den Binär-. wert 1 weiter in eine Verzögerungsleitung 114, die aus einer vorgegebenen Anzahl von Bitzellen besteht,-um eine vorgegebene Ausschaltdauer zii erreichen, falls der Decodierer (z*B. 56 in" Pig. 1) dies erfordert, wie es weiter unten noch erläutert wird.

^:: Die Steuereinrichtung 62 arbeitet also unter dem Einfluß des

ρ Taktgebers 36, um die Ableitung (und Ausstrahlung) von Ober*-

/ Wellen durch den Oberwellenstrahler 27 entsprechend einem im

;_: Speicher 60 gespeicherten Kenncode selektiv einzuschalten (oder

• zu sperren).

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Die rig· 4 zeigt schematise].! eine Ausführungsform des iiennungsziels 26, bei v/elcher die Steuereinrichtung 62 aus einem Schieberegister mit Paralleleingang und Serienausgang und einer Betriebsartensteuerung für das Register besteht. Der Taktgeber 36 liefert fortlaufende Taktimpulse über die Leitung 66 an einen automatischen Betriebsartenwähler 116, zweckmässigerweise einen untersetzenden Zähler, und an das Schieberegister 18. Das Schieberegister 18 spricht außerdem auf ein Betriebsarten-Steuersignal an, welches über die Leitung 120 vom Betriebsartenwähler 116 kommt, um den Inhalt eines Speichers 60 in Parallelform über die Parallelleitungen 64 zu empfangen. Die Aus gangs signale des Schieberegisters 118 v/erden über die Leitung 68 und eine"HF-Drossel 122 zum Oberwellengenerator 30 gegeben. Der Ivert (O oder 1) der Bits auf den einzelnen Leitungen 64 ist durch bestimmte Verdrahtung dieser Leitungen mit einer Spannung B+ oder mit. Masse bestimmt. Auf diese Weise ist der Speicher 60 fähig, an das Register einen 16-stelligen binären Kenncode zu liefern.

Im Betrieb liefert der Betriebsartenwähler 116 abhängig von den aus dem Taktgeber 36 kommenden Taktsignalen ein Steuersignal, z.B. den Binärwert 1, über die Leitung 12Oaa das Schieberegister 118, womit dieses Register veranlaßt wird, im Paralleleingabebetrieb die Speicherbits über die Leitungen 64 zu empfangen. Auf diese V/eise wird das Schieberegister 118 mit dem inhalt des Speichers 60 gefüllt, indem entsprechend dem Kenncode bestimmte Leitungen 64 an die Spannung B+ gelegt Xtferden, Während die restlichen Leitungen 64an Masse gelegt werden,

Am Ende der Eingabe in das Register 16, d.h. nach dem Einlaufen einer bestimmten Anzahl von Taktimpulsen (z.B. 16 Impulse) vom Taktgeber 56, liefert der Betriebsartenwähler 116 ein zweites Steuersignal (z.B. eine binäre 0 über die Leitung 120)r durch welches das Register 118 in den Serienausgabebetrieb umgeschaltet wird. In dieser Betriebsart schiebt das Register abhängig von den Taktsignalen aus dem Taktgeber 36 die Bits

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des im Register 118 gespeicherten Codes in Serienform zur /msgangsleitung 68. Jedes der nacheinander erscheinenden Bits des "Binärcodes auf der Leitung 68 wird über die HF-Drossel 122 einem geeigneten Oberwellengenerator 30 zugeführt. ..'leser Generator besteht. z.B. aus einer xiichblinearen .Diode 'it-'l-, die entsprechend den über die Leitung 68 kommenden Binärsignalen vorgespannt wird, um die erzeugung de-r zweiten Harmonischan zu sperren oder einzuschalten, Der 'Generator •ν."" liefert daher Ausgangssignale entsprechend dem im Speicher 60 voreingestellten Code. Die HS'-Drossel 122 dient dazu, die ■.opplung irgendwelcher HF-Streusignale von der Antenne 28 auf den Codierer 38 zu verhindern.

Nach dem Anlegen einer Anzahl von '.Paktimpulsen (15 Impulse) , die ausreichend groß ist, alle Bits des voreingestellten Codes vom -ichieboregister 18 auf die Leitung 68 zu geben, liefert der /v.etriebsartenwähler 116 wieder das Steuersignal (binäre 1) für den Paralleleingabebetrieb, so daß das Schieberegister 118 wiederum in der gleichen Weise wie oben mit dem selben im Speicher 60 eingestellten Code beladen wird. Anschließend folgt wieder der zyklische Serienausgabebetrieb entsprechend den TaktSignalen.

Die Ausführungsform nach Figur 4- kann als Betriebsartenwähler 116 einen 32~Bit-Zähler in COS-MOS-Bauweise des ::^Typs RCA CD 4-004-enthalten, und als Schieberegister 118 zwei hintereinandergeschaltete achtstufige Schieberegister in COS-MOS-Bauweise des vyps EGA CT) 4-014. Der Speicher 60 eignet sich für 16 aktive Bits eines 32 Bit-Kenncodes. Der Code enthält außerdem. 16 Bits, für eine Leer- oder Ausschaltzeit, während der die Eingabe in das Schieberegister 113 erfolgt.

Die Figuren 5-8 veranschaulichen in Form von Schaltbildern weitere J-Iorkmale.

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Das Schaltbild nach Fig. 5 zeigt ein Kennungsziel 26 mit einer Energiequelle 150 für den Taktgeber 36 und den Codierer 38. Das dargestellte Kermziel ist für ein System ausersehen, bei welchem das auftreffende Signal (24) vom Sender (10 in Fig. mit einem Signal eines bestimmten Tastverhältnisses (z.B. %) T^:) pulsmoduliert ist- (fiechteckwellen-Amplitudenmodulation). In einer solchen Anordnung fühlt und verstärkt der Talctgeber die Pulsmodulations-Hüllkurve des auftreffenden Signals (24), und dieses verstärkte Signal wird als Taktsignal verwendet.

Gemäß Fig. 5 ist die eine Klemme 126a einer symmetrischen Ilochfreciuenzleitung, welche die Zielantenne 126 (entspricht der Antenne 28 in Fig. 'i) speist,, über_ einen Foppelkondensator 128 und eine Leitung 132 mit der Anode einer Detektordiode 150 verbunden. Die andere Klemme 126b der die Zielantenne 126 speisenden Hochfrequenzleitung ist über eine Leitung uud eine HF-Drossel 1.56 mit einem Ende eines Widerstands verbunden. Das andere Ende des Widerstands 1;V3 liegt an einem Verbindungspunkt 142 mit der Kathode der Oetektordiode I30. Dan Widerstand 138 ist ferner ein Kondensator 138a als HF-Hebenschluß parallel geschaltet. Die Leitungen 132 und 134 sind über eine HF-Drossel 144 miteinander verbunden. Die HF-Drossel 144 hat bei niedrigen Frequenzen eine kleine Impedanz, während sie für hochfrequente Signale eine hohe Impedanz darstellt. Die Drossel 144 "drosselt" somit hochfrequente Signale ab, bildet ,jedoch andererseits einen Gleichstromrückweg für den Kondensator 128. Über den Widerstand 138 ist ein Operationsspannungsverstärker 146 geschaltet, dessen nicht-invertierender Eingang 145 am Verbindungspunkt 142 zwischen dem Widerstand 138 und der Diode I30 liegt und dessen invertierender Eingang 147 am Verbindungspunkt 140 liegt. Der Ausgang des Verstärkers 146 ist über eine Leitung 148 mit dem Codierer 38 verbunden, um diesen mit Taktsignalen 149 zu versorgen. Der Verstärker 146 und der Codierer 38 v/erden über die Leitungen 152 und I54 aus einer Energiequelle versorgt, die z.B. eine Trocken-

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batterie 150 sein kann.. Der Codierer 38 ist über HF-Drosseln 156 und 158 mit dem aus einem, lichtiinearen Element bestehenden Oberwellengenerator 30 verbunden. Der Oberwellengenerator 30 ist seinerseits an die symmetrische Hochfrequenzleitung angeschlossen, welche die Zielantenne 126 versorgt.

Beim Betrieb des in Fig. 5 dargestellten Kennungsziels wirken die Detektordiode I30, der Widerstand 138 und der Kondensator 138a als Hüllkurvendetektor 160, der die Modulationshüllkurve des von fern gesendeten und auf die Antenne 126 treffenden Strahls (24·) der vorgegebenen Frequenz erfaßt. Ein die Gestalt der Modulationshüllkurve aufwäsendes Signal wird vom Verstärker 146 verstärkt und als Taktsignal 149 auf den Codierer 38 gegeben. Der Koppelkondensator 128 und die HF-Drosseln 136, 144, 156 und 158 dienen mit ihren frequenzabhängigen Reaktanzen dazu, Gleichstromsignale, die Codemodulation und HF-Signale voneinander zu entkoppeln.

Die Fig. 6 zeigt das-Schema eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kennungsziels, bei welchem nur dann Leistung an den Taktgeber und den Codierer gelegt wird, wenn das' Ziel von Signalen vorgegebener Frequenz getroffen wird. Ein Anschluß der die Zielantenne 162 (entspricht allgemein der Antenne 28 in Fig. 1) speisenden symmetrischen Hochfrequenzleitüng ist über einen Kondensator (C) 166a und eine Leitung 166 mit der Anode einer Gleichrichterdiode 164 verbunden. Der zweite Anschluß 162b der die Zielantenne 162 speisenden symmetrischen Hochfrequenzleitung ist über eine Leitung 170am Punkt I72 mit der einen Seite eines Kondensators 168 verbunden. Die andere Seite des Kondensators 168 ist am Punkt 173 mit der Kathode der Detektordiode 164 verbunden. Der Anschlußpunkt 172 liegt über eine HF-Drossel 174 gleichstrommässig an Masse. Die Leitungen 166 und 170 sind über eine HF-Drossel I76 gleichstrommässig miteinander verbunden. Der Verbindungspunkt 173 zwischen der Detektordiode 164 und dem Kondensator 168 ist an den nicht-invertierenden Eingang 177 eines O^erations-Spannungsverstärkers I78 ange-

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schlossen. Eine Energiequelle (Batterie 160) versorgt den Verstärker I78 mit elektrischer Leistung. Oie Batterie 180" hat eine Anzapfung, von der aus dor invertierende Eingang 184 des Verstärkers I78 über die Leitung 182 mit einer· niedrigen Gleichspannungs "e" versorgt wird. Die Ausgangssignale des Verstärkers I78 werden als Spannung B+ über eine Leitung 186 der Takt-und Codiereinrichtung 188 zugeführt. Die Einrichtung 188 ist über die beiden HF-Drosseln 192 und 194 an ein als Oberwellengenerator dienendes nichtlineares Element 190 geschaltet. Die EL'-Drosseln 192 und 194 lassen die relativ niederfrequenten Codesignale vom Codierer 188 gut durch, stellen jedoch für hochfrequente Signale wie z.B. das auftreffende Signal f eine hohe Impedanz dar. Der Oberwellengenerator 190 ist seinerseits über die Anschlüsse der symmetrischen Hochfrequenzleitung geschaltet, welche die Zielantenne 162 speist.

Beim Betrieb des in .Fig. 6 dargestellten Kennungsziels wirken die Diode 164 und der Kondensator 168 als Spannungsgleichrichter 196, der eine positive Gleichspannung erzeugt, die höher ist als die Schwellenspannung von "e" Volt am Verbindungspunkt 173» wenn Signale der Frequenz f mit ausreichender Amplitude auf die Antenne 162 treffen. D_er Verstärker I78 dient somit als Vergl-eicher, der nur dann ein Ausgangssignal B+ liefert, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 173 (und somit die Spannung an dem mit diesem Punkt verbundenen nichtinvertierenden Eingang 177 höher ist als die Bezugsspannung "e" am invertierenden Eingang 184. Das Ausgangssignal des Verstärkers I78 gelangt als Spannung B+ zur Takt- und Codiereinrichtung 188. Der Gleichrichter 196 und der Verstärker (Vergleicher) I78 bilden somit eine Schalteinrichtung, welche auf empfangene Signale der vorgegebenen Frequenz (f) anspricht, um die Takt- und Codiereinrichtung 188 nur beim Vorhandensein solcher Signale mit Leistung zu versorgen·>

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Der HF-Koppelkondensator 166a dient dazu, die Gleichstromsignale, das Codesignal und die Hochfrequenz von gegenseitiger Überlagerung zu entkoppeln. Der Kondensator 168 entlädt sich bei Abwesenheit des Empfangssignals über den endlichen Singangswiderstand des Verstärkers 173 und den end- liehen Pöickwiderstand der Diode 164 oder über einen geeigneten liebenschlußwiderstand (nicht dargestellt).

Die Figuren 7 und 8 zeigen schematisch andere Ausführungsformen des Kennungsziels, bei welchen die Leistung zum Betrieb der Takt- und Codiereinrichtung aus der Energie 86 des auftreffenden Signals gewonnen wird.

Die Fig. 7 zeigt schematisch ein solches Kennungsziel,welches im Zusammenhang mit einem auftreffenden Signal in Form einer ungedämpften Welle (Dauerstrichsignal) verwendet werden kann. Die Anschlüsse der die Z^elantenne 200 (entspricht allgemein der Antenne 28 in Fig. 1) speisenden symmetrischen Hochfrequenzleitung liegen an einem geeigneten Impedanzwandler, der z.B. aus einem oder mehreren %/4-Anpassungsübertragern 202 bestehen kann. Von dort aus sind sie wechselstrommässig über einen HF-Kondensator 204 mit den Punkten 206 und 208 verbunden. Die Anschlußpunkte 206 und 208 sind gleichstrommässig über eine KF-Drossel 210 miteinander verbunden. Der Anschlußpunkt 208 ist gleichstrommässig über eine zweite HF-Drossel 212 mit Masse verbunden. Der Anschlußpunkt 206 liegt an der Anode einer Gleichrichterdiode 214, deren Kathode an einen Verbindungspunkt 216 angeschlossen ist. Die Spannung am Verbindungspunkt 216 wird als Spannung B+ über die Leitung 222 an die Takt- und Codiereinrichtung 220 gelegt. Die Einrichtung 220 steht über die HF-Drosseln 226 und 228 mit einem aus einem ni"c"htrineerren~Element ,'".24 gebildeten Oberwellengenerator in Verbindung. Der Oberwellengenerator 224 liegt an den Anschlüssen der dia Zielantenne 200 speisenden symmetrischen Hochfrequenzleitung.

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Im Betrieb des Kennungsziels nach Fig. 7 wird die Impedanz der Antenne 200 durch den Impedanzwandler 202 barauftransformiert, wodurch die am Verbindungspunkt 206 gemessene KP-Spannung gegenüber Masse erhöht wird. Die Gleichrichterdiode 214 und der Kondensator 218 richten diese Spannung gleich und erzeugen eine Betriebsspannung B+ zur Versorgung der Takt- und Codiereinrichtung. Die sonstige Arbeitsweise der in Fig.7 gezeigten Anordnung ist dieselbe wie weiter oben beschrieben.

Die Fig. 8 zeigt schematisch den Aufbau eines Kennungsziels, bei welchem die Leistungs für die Taktgabe und Codierung von einem amplitudenmodulierten Signal abgeleitet wird,' welches eine vorgegebene Frequenz hat. Die Anschlüsse der die Zielantenne 228 (entspricht allgemein der Antenne 28 in Fig. 1) speisenden symmetrischen Hochfrequenzleitung liegen an einem geeigneten Impedanzwandler, der beispielsweise aus einem oder mehreren λ/4-Anpassungsübertragern 230 besteht. Von dort führen sie über einen Kondensator 232 zu den Anschlußpunkten 234 und 236, die über eine HF-Drossel 238 miteinander verbunden sind. Der Anschlußpunkt 234 liegt an der Anode einer Detektordiode 242, deren Kathode an einem Ende der Primärwicklung eines Aufwärtstransformators 244 liegt. Das andere Ende der Primärwicklung ist mit dem. Anschlußpunkt 236 verbunden. Das eine Ende der Sekundärwicklung des Transformators 264 führt zu einem Verbindungspunkt 240 und von dort zur Anode einer Gleichrichterdiode 246. Das Spannungsmodulationssignal am Verbindungspunkt 240 wird außerdem über eine Leitung 240a als Taktsignal dem Codierer 254 zugeführt. Die Kathode der Diode 246 ist mit einem Punkt _K 248 verbunden, der seinerseits über einen Kondensator 250 wechselstrommässig an Masse liegt. Die am Punkt 248 abgeleitete Gleichspannung gelangt über die Leitung 252 als Spannung B+ zum Codierer 254. Der Codierer 254 ist über HF-Drosseln 258 und 260 mit einem aus einem nichtlinearen Element bestehenden Oberwellengenerator 256 verbunden. Der Oberwellengenerator 256 liegt seinerseits an

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den Anschlüssen der die Zieiantenne 228 speisenden symmetrischen Hochfrequenzleitung.

Beim Betrieb des Kennungsziels nach Fig. 8 wird die Impedanz der Antenne 228 durch den Impedanzanpasser 230 herauftransf ormiert, wodurch die am. Verbindungspunkt 234· gemessenen Spannungspegel der Modulation des an der Antenne 228. empfangenen Signals erhöht werden. Die Diode 242 demoduliert die verstärkte Modulationshüllkurve des empfangenen Signals und legt das demodulierte Signal an die Primärwicklung (P) des Aufwärts'transformators 244. Der Transformator 244 macht die Spannung des Modulationssignals noch höher und legt .das Signal an den Verbindungspunkt 240, von wo aus es zum Codierer 254 als Taktsignal und außerdem zu einem Gleichrichter 262 gelangt, der aus der Diode 246 und dem Kondensator 250 besteht. Der Gleichrichter 262 erzeugt eine im wesentlichen konstante Spannung B+, die über die Lei tung 252 dem Codierer 254 als Versorgungsspannung zugeführt wird. Das Kennungsziel arbeitet dann wie weiter oben beschrieben. Die 'in Fig. 8 benutzte Punktkennzeichnung am Aufwärtstransformator 244 für die Modulationsfrequenz entspricht der üblichen Norm.

Bevor die weiteren ΑμΞχϋητ^^Βΐormen beschrieben werden, sei noch einmal auf die Fig. 1 eingegangen. Der im Empfänger vorgesehene Detektor 52 liefert,wie weiter oben beschrieben, ein Ausgangssignal, welches der Codemodulation des vom Kennungsziel 26 reflektierten Oberwellensignals 34 entspricht. Die Codemodulation gelangt über den Ausgang 20 zu einem Decodierer 56 in der Verarbeitungseinrichtung 22. Die Fig. 9 zeigt nun das Schema einer bevorzugten Ausführungsform dieses Decodierers 56, welches nachstehend ausführlich in Verbindung mit dem Signaldiagramm nach Fig. 10 erläutert wird.

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Der gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendete Kenncode ist ein 32 Bit-Code, bestehend aus 16 "aktiven" Bits und 16 nachfolgenden Bits, die stets den Binärwert O haben, während das erste der 16 aktiven Bits den Binärwert 1 hat.

Die vom Empfängerausgang 20 (Fig. 1) kommende Codemodulation wird im Decodierer 56 auf eine geeignete verstellbare Schwellenanordnung 272 gegeben, bei der es sich um einen geeigneten Vergleicher handeln kann. Die Ausgangssignale 27OA der Schwellenanordnung 272 werden über Leitungen 274 und 276 auf einen 16-stufigen Frequenzteiler oder Untersetzer 278 gegeben, der außerdem Taktsignale 326 von einem Decodierertaktgeber 282 empfängt. Ein typischer Wert für die Taktfrequenz ist 400 KHz. Die Ausgangssignale 328 von der dritten Stufe des Untersetzers 278 werden als Taktsignale über die Leitung 279 dem Eingangsregister 280 zugeführt. Die Ausgänge aller Stufen oder Bitzellen des Eingangsregisters 280 sind gesondert über Parallelleitungen 284 mit entsprechenden Zellen eines Speicherregisters 286 verbunden. Der Ausgang der sechzehnten (d.h. der letzten) Zelle ist außerdem über eine Leitung 287 mit einem Flipflop 285 verbunden, welches mit "Erste 1"-Detektor bezeichnet ist. Die Ausgänge der einzelnen Zellen des Speicherregisters 286 sind ihrerseits über Parallelleitungen 288 mit einzelnen Zellen eines Lese- u. Registriergeräts 290 verbunden. Die Ausgänge, aller Zellen des Eingangsregisters 280 und des Speicherregisters sind einzeln über Leitungsbündel 292 und 294 mit einem Parallelvergleicher 296 verbunden.

Der Vergleicher 296 empfängt an einem Start-Eingang 298 über eine Leitung 300 Ausgangssignale vom Flipflop 285. Das Flipflop 285 sendet seine Ausgangssignale außerdem über eine Leitung 301 und ein ODER-Glied 3O3 zu einem Stopp-Eingang 320 des Untersetzers 278 und über eine Leitung 300a zur Einschalt-

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klemme 3Q6a einer Rückstell- u. Eingabesteuerschaltung 306.

Der Vergleicher 296 erzeugt bei Empfang eines Startbefehls vom Detektor (Flipflop) 285 sin erstes Ausgangssignal (im vorliegenden Fall vom Binärwert 1), wenn der Inhalt des Eingangsregisters 280 dem .Inhalt des .Speicherregisters 286 Bit für Bit entspricht, und ein zweites Ausgangssignal (im·vorliegenden lall vom Binärwert O), wenn die jeweiligen Bits ungleich sind. Die Ausgangssignale des Vergleichers 296 werden über Leitungen 308, 310 und 312 erstens über das ODER-Glied 303 dem Stopp-Eingang 320 des Untersetzers 278, zweitens einem Steuereingang 304 des Lese- und Registriergeräts 290 und drittens der Rückstell- u. Eingabesteuerschaltung 306 zugeführt.

Die Rückstell- u. Eingabesteuerschaltung 306, typischerweise eine logische Verknüpfungsschaltung, legt abhängig von den Ausgangssignalen des Vergleichers 296 ein erstes Ausgangssignal über die Leitung 314- an den Rückstelleingang des Eingangsregisters 280 und ein zweites Ausgangssignal über die Leitungen 322 und 324· an den Eingabe-Steuereingang 318 des Speicherregisters 286 und an den Rückstelleingang 302 des Flipflops 285.

Mit der Schwellenanordnung 272 wird dafür gesorgt, daß nur Signale mit einem gewünschten Rauschabstand (z.B. im Bereich von 3-6 db) und keine ungewollten, relativ schwachen Signale in den Decodierer gelangen. Außerdem kann die Bandbreite der Schwellenanordnung 272 geringer sein als die Bandbreite des Empfängers 14· (zweckmässigerweise um einen Faktor 3 zu 1), um die Wahrscheinlichkeit, daß ein ungewolltes Signal D.ecodierfehler erzeugt, weiter zu verringern. Die Schwellenanordnung 272 kann außerdem als Anpassungsstufe (Interface) zwischen der Codemodulation 27O und der Decodierlogik dienen, um die Oodemodulationssignale in Spannungswerte umzusetzen, die mit den

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logischen Schaltungen des Decodierers 56 kompatibel sind. Alternativ kann die Schwellenanordnung auch als Tor wirken, welches, nach Einstellung durch einen geeigneten Signalpegel Signale für eine zum Decodiervorgang ausreichende Zeit durchläßt. Mit Ausnahme der Schwellenanordnung 272 kann der Decodierer .vollständig in TTL-Chips (integrierte Transistor-Transistor-Logikschaltung) ausgeführt sein, um ihm die vorteilhafte kompakte Form geben zu können.

Die Arbeitsweise des in Fig. 9 dargestellten Decodierers ist folgendermaßen: ^r'er erste positiv gerichtete Signalwechsel oder "Sprung", des Codes 270 (und somit, auch des damit gleichartigen umgesetzten Codes 270A) schaltet den untersetzenden Zähler 278 ein und läßt ihn auf die Taktsignale 326 ansprechen. Der Untersetzer 278 zählt dann die vom Taktgeber 282 des Decodierers kommenden Taktimpulse 328. Die Frequenz (400 KHz) des Taktgebers 282 ist so gewählt, daß sie ein Vielfaches (zweckmäßigerweise das Achtfache)der vom Taktgeber des Kennungsziels 26 erzeugten Taktfrequenz (50 KHz) hat, welche die Zeitbasis der Codemodulation 270 ist.

Das Eingangsregister 280 fragt den augenblicklichen Binärwert des Codeworts 270A ab und speichert ihn, und zwar jeweils bei den negativen Signalwechseln des Signals 328, welches über die Leitung 278 von der dritten Stufe des Untersetzers 278 kommt. Die Gründe hierfür werden weiter unten noch erläutert. Wie in Fig. 10 veranschaulicht, schaltet der erste positive Sprung 330 der umgesetzten Codemodulation 27OA den Untersetzer 278 zum Empfang der Taktimpulse 326 ein. Die erste Stufe des Untersetzers 278 ändert anschließend ihren Zustand bei jedem positiven Sprung des Taktsignals 326. In ähnlicher Weise ändert die zweite Stufe des Untersetzers 278 ihren Zustand bei jedem positiven Sprung des Ausgangssignals der ersten Stufe. Die dritbe

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Stufe ändert ihrerseits ihren Zustand bei jedem positiven Sprung des Ausgangssignals der zweiten Stufe, u.s.w. Das Ausgangssignal 328 der dritten Stufe ändert somit das erste Mal seinen Zustand von 1 auf O nach vier Perioden des Taktsignals 326, und die weiteren negativen Sprünge des Signals 328 folgen dann alle acht Perioden des Taktsignals 326. Wie es· in Fig. 10 zu erkennen ist, fallen die negativen Sprünge des Ausgangssignals 328 der dritten Untersetzerstufe in die Mitte jedes Bits des Modulationscodes 270A. Durch Abfragung des Codes 27OA jeweils zum Zeitpunkt der negativen Sprünge des Ausgangssignals der dritten Untersetzerstufe werden die Codebits im wesentlichen in der Mitte der ihnen zugeteilten Zeitspanne abgefragt, so daß eine absolut genaue Frequenzsynchronisierung zwischen den Taktsignalen des Kennungsziels 26 und den Taktsignalen 236 des Decodierers 56 nicht unbedingt erforderlich ist. Eine relative Frequenzverschiebung zwischen dem Takt des Kennungsziels und dem Takt des Decodierers bis zu + 1/2 Bit pro Wort kann zugelassen werden, ohne daß di.e Genauigkeit des Decodierers darunter leidet. Für ein aus 16 aktiven Bits bestehendes Codewort kann eine geforderte Genauigkeit von etwa 3 #' leicht erreicht werden, wenn man für die jeweiligen Taktgeber kristallgesteuerte Oszillatoren verwendet.

Im Decodierer nach Fig. 9 gelangt das Ausgangssignal 328 von der dritten Untersetzerstufe über die Leitung 279 als Taktsignal zum "Schiebe-.und Eingabe"-Eingang 332 des Eingangsregisters 280. Mit dem negativen Sprung des Signals328 wird der umgesetzte Code 27OA über die Leitung 276 abgefragt und in der ersten Zelle des Eingangsregisters 280 gespeichert. Die bisher gespeicherte Information wird bei jeder Abfrage innerhalb des Registers waitergeschoben, bis das erste Codebit, welches im vorlegenden Fall wie erwähnt den Binärwert 1 hat, in die sechzehnte (d.h. die letzte) Zelle des Eingangsregisters 280 geschoben ist.

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Das Vorhandensein des Binärwerts 1 in der sechzehnten Zelle des Eingangsregisters 280 wird vom Flipflop 285 ("Erste 1"-Detektor) gefühlt, welches daraufhin ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses "Erste 1"-Signal gelangt über das ODER-Glied 303 zum Stopp-Eingang 320 des Untersetzers 278, so daß dieser gesperrt wird und leine Taktsignale 328 mehr zum Eingangsreg'ister 280 liefert.. Das "Erste 1 "-Signal gelangt außerdem über die Leitung 300 zum Start-Eingang 298 des Vergleichers 296, worauf dieser damit beginnt, den Inhalt des Eingangsregisters 280 auf parallele Weise Bit für Bit mit dem Inhalt des Speicherregisters 286 zu vergleichen.

Der Vergleicher 296 erzeugt ein erstes Ausgangssignal (Binärwert 1) wenn Gleichheit vorhanden ist, und ein zweites Ausgangssignal (Binärwert 0), wenn keine Gleichheit vorhanden ist.

Das Lese- und Registriergerät 290 empfängt an seinem Steuer-• eingang 304 die Ausgangssignale des Vergleichers 296. Falls das erste Ausgangssignal (Binärwert 1 als Anzeige für Gleichheit) am Steuereingang 304 erscheint, wird das Lese- und Registriergerät 290 für den Empfang der an den Parallelleitungen 288 liegenden Information bereit gemacht. Der Inhalt des Speicherregisters 286 gelangt dann über die Latungen 288 zum Lese- und Registriergerät 290 und wird dort registriert und/oder in Dezimalform umgesetzt und in irgendeiner Weise sichtbar angezeigt. Das Lese- u. Registriergerät 290 kann anschließend das System zurücksetzen (nicht dargestellt), oder das System kann von Hand (wie in Fig. 9 angedeutet) zurückgesetzt werden.

Wenn der Vergleich ungünstig ausfällt, d.h. wenn keine Gleichheit zwischen den Inhalten der beiden Register 280 und 286 besteht, dann erzeugt der Vergleicher 296 das zweite Ausgangssignal (Binärwert 0), auf welches die Eingabe-Steuerschaltung 3O6 und der Untersetzer 278 (letzterer über das ODER-Glied 303) ansprechen.

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Die Rückstell- und Eingabesteuerschaltung 306 erzeugt daraufhin die weiter oben erwähnten ersten und zweiten Ausgangssignale, um eine Parallelübertragung des Inhalts des Eingangsregisters 280 in das Speicherregister 286 über die Parallelleitungen 284 zu bewirken, das Eingangsregister 280 zu löschen und das IPlipf lop 285 ("Erste T-DetektorO zurückzustellen. Der Untersetzer 2?8 ist zurückgestellt, seine Sperrung ist aufgehoben,und anschließend vird er mit dem nächsten positiven Sprung des an seinem Start-Eingang über die Leitung 274- empfangenen Signals wieder gestartet. "

Wenn das Kennungsziel 26.(Fig. 1) vom Strahl 24 getroffen wird, dann sendet es das pulsmodulierte Oberwellensignal 34 zurück. Die Pulsmodulation entspricht einem 32-Bit-Codewort, bestehend aus 16 aktiven Bits und 16 Leerbits, wobei das erste aktive Bit stets den Binärwert 1 hat. Das Oberwellensignal 34 wird mit dem Empfänger 14 erfaßt, und seine Codemodulation 270 wird dem Decodierer 56 (Fig. 9) zugeführt. Der Decodierer 56 wird von dem ersten Bit des Binärwerts·1 im empfangenen Codewort eingeschaltet und fragt anschließend 16 aufeinanderfolgende Codebits ab und gibt sie in das Eingangsschieberegister 280. Das abgefragte Codewort, wird mit dem Inhalt des Speicherregisters 286 verglichen, und da dieser Inhalt anfänglich 0 ist, wird das abgefragte Codewort in das Speicherregister 286 gegeben. Wenn der Strahl 24 zu einer solchen Zeit auf das Kennungsziel 26 trifft, daß der erste vom Decodierer empfangene Binärwert 1 zufällig auch das erste aktive Bit des Codeworts ist, (welches notwendigerweise eine binäre 1 darstellt), dann wird eine genaue Probe des Codes im Speicherregister 286 gespeichert. Somit fällt der Vergleich des nächsten abgefragten Codeworts mit dem gespeicherten Codewort günstig aus, und das Codewort wird daher registriert.

Wenn jedoch der Strahl 24 zu einer.solchen Zeit-auf das Kennungsziel 26 trifft, daß der erste vom Decodierer 56 empfangene Binärwert 1 nicht das erste aktive Bit des Codeworts 27O ist,

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dann wird die Abfrage des Codeworts falsch. Wenn z.B. der Beginn des ersten Rücksignals vom Kennungsziel mit dem zweiten Bit des Codeworts 270 zusammenfällt, dann wird der Decodierer durch das dritte Bit des Codeworts 270 eingeschaltet, und die aktiven Bits Nr. 3 bis Nr. 16 und die Leerbits Nr. 1 und Nr. des Codeworts werden abgefragt und anschließend im Speicherregister· 286 gespeichert. Da jedoch das Codewort 270 sechzehn Leerbits enthält, beginnt die zweite Abfrage durch den Decodierer 56 zwangsläufig mit dem ersten aktiven Bit des Codeworts, unabhängig davon, bei welchem Bit des Codeworts 270 in der vorangegangenen Abfrage begonnen wurde. Der Vergleich der nachfolgenden Abfrage mit der ersten Abfrage fällt daher ungünstig aus, und das Ergebnis der genauen nachfolgenden Abfrage ersetzt im Speicherregister 286 das ungenaue Ergebnis der ersten Abfrage. Das Ergebnis einer vom Decodierer 56 vorgenommenen dritten Abfrage ist daher gleich mit dem gespeicherten Codewort und wird mittels des Lese- u. Registriergeräts 290 registriert.

Der Decodierer muß daher zweimal hintereinander eine gleiche Codemodulation 27Ο empfangen, um eine richtige Identifizierung und Registrierung oder Darstellung der Identifizierung sicherzustellen. Um eine richtige Identifizierung in lallen zu erreichen, wo der Strahl 24- zur einem solchen Zeitpunkt auf ■ das Kennungsziel 26 trifft, daß der erste vom Decodierer 56 empfangene Binärwert 1 nicht mit- dem ersten aktiven Bit des Codeworts 270 zusammenfällt, muß die Bitgeschwindigkeit des Kenncodes, d.h. die Frequenz des Taktgebers im Kennungsziel so gewählt werden, daß während der Bestrahlungszeit des Kennungsziels durch den Strahl 24 mindestens 3 Antworten zurückgestrahlt werden. Bei einer praktischen Ausführungsform mit einem Code von 5O.OOO Bits je Sekunde konnte eine genaue Identifizierung von Kennungszielen erfolgen, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 160 km/h durch den Strahl 24 bewegten.

Die Fig. 11 zeigt das Schema eines erfindungsgemäßen Systems zur Fahrzeugidentifizierung. Sender 460 und Empfänger 462 sind

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in einer Station 464 untergebracht, die sich unter der Bodenfläche in der Zufahrt zu einer Mautstraße befindet·

Der Sender 460 erzeugt (ähnlich wie der weiter oben beschriebene Sender 10 nach Pig. .1) ständig elektromagnetische Energie einer vorgegebenen Frequenz f, die von einer Sendeantenne 4-66 im wesentlichen senkrecht nach oben abgestrahlt wird. Die Antenne selbst liegt innerhalb einer Schutzverkleidung (Antennendom) 467. ^Das Strahlungsdiagramm des Sendesignals ist allgemein in Fig. 11 als Hauptkeule 468 mit zwei Seitenkeulen 470 und 472 angedeutet.

Fahrzeugen, die Zugang zu dem System auf der Mautstraße haben _r ist als Kennzeichen ein Kennungsziel (26 in Fig. 1) zugeteilt, welches jeweils eine eindeutige und individuelle Kenncodenummer hat.Ein solches Kennungsziel 474 sei in geeigneter Weise am Fahrzeug 476 befestigt, um mit dem Sender und Empfänger zusammenzuwirken. Wenn das Fahrzeug 476 über die Station 464 fährt, wird das Kennungsziel 474 mit der Hauptkeule 468 bestrahlt. Das Ziel 474 sendet in der weiter oben beschriebenen Weise einen Strahl 478 zurück, der eine ausgewählte Oberwelle der vorgegebenen Frequenz darstellt, die entsprechend dem Kenncode in der oben beschriebenen Weise pulsmoduliert ist. Das Ziel 474 und auch das Fahrzeug 476 reflektieren außerdem Signale der vorgegebenen Frequenz, die in der Zeichnung in Form eines Strahls 484 dargestellt sind. Fahrzeuge ohne Kennungsziel oder mit einem nicht funktionierenden Kennungsziel reflektieren daher nur Signale der vorgegebenen Frequenz f wie bei einem Oberflächenreflexionsradar. ·

Der Empfänger 462 (der vom oben beschriebenen Typ, z.B. 14 nach Fig. 1) sein kann, ist mit einer E,mpfangsantenne 480 gekoppelt, die ebenfalls unter einem geeigneten Dom 481 sitzt. Die Antenne 480 hat ein Empfangsdiagramm mit einer im wesentlichen senkrecht nach oben gerichteten Hauptkeule 482 und zwei Seitenkeulen 486 und 488.

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Wie in Fig. 11 angedeutet ist, kann sich die zweite Seitenkeule 472 der Antenne 466 mit der ersten Seitenkeule 486 der Antenne 480 überlappen, weil Sende- u. Empfangsantenne nahe beieinander liegen. Die Folge ist eine kleine aber endliche direkte Streukopplung zwischen Sender 460 und Empfänger 462. Die Antenne 480 empfängt daher ein schwaches Streusignal der vorgegebenen Frequenz f, den zurückgerichteten Oberwellenstrahl 478 und den Oberflächenreflexionsstrahl 484 vom vorüberfahrenden Fahrzeug 476.

Die von der Antenne 480 empfangenen Signale werden innerhalb des Empfängers 462 auf einen ersten Detektor 490 und parallel dazu auf eine Serienschaltung aus einem Hochpaßfilter 492 und einem zweiten Detektor 494 gegeben.

Der erste Detektor 490 liefert ein Ausgangssignal, welches jede Modulation oder Änderung des stationären Zustandes in den von der Antenne 480 empfangenen Signalen anzeigt. Das Streusignal ist im wesentlichen ein stationäres Signal· konstanten W.erts ind kann überwacht werden, um festzustellen, ob der Sender 460 einwandfrei arbeitet. Die vom Detektor 490 gelieferten Signale unterscheiden sich nur dann vom stationären Wert, wenn ein vorüberfahrendes Fahrzeug i-ignale reflektiert oder abstrahlt, sei es mit der vorgegebenen Grundfrequenz f des Senders oder mit der ausgewählten Oberwellenfrequenz. Das Hochpaßfilter 492 unterdrückt alle Signale, die nicht die gewählte Oberfrequenz haben, und die Ausgangssignale des zweiten Detektors 494 entsprechen daher den mit dem Kenncode pulsmodulierten Signalen vom Kennungsziel. Die Ausgangssignale der Detektoren 490 und 494 gelangen über die Empfängerausgänge 496 und 498 zu einem das Vorhandensein eines Fahrzeugs anzeigenden Indikator 500 und zu einem Decodierer 502, die sich in einer entfernten Endstelle 504 befinden, Der Decodierer 502 setzt den vom Detektor 494 demodulierten Pulscode in eine zur Registrierung geeignete Form um, die mit dem Registriergerät 5O6 gespeichert wird. Die Ausgangssignale des

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Fahrzeugindikators 500 und des Decodierers 502 werden einer geeigneten Datenverarbeitungsanlage 508 zugeführt.

F-alls das vorüberfahrende Fahrzeug 4-76 kein Kennungsziel oder ein nicht funktionierendes Kennungsziel hat, werden nur Signale der vorgegebenen Grundfrequenz f reflektiert . Die reflektierten Signale der Frequenz f veranlassen den ersten Detektor 496, ein Ausgangssignal zu erzeugen und damit den Fahrzeugindikator zu beaufschlagen, ohne daß jedoch ein Kenncode zum Decodierer gegeben wird. Die Datenverarbeitungsanlage 508 kann dann einen Alarm an die zuständige Stelle geben. In ähnlicher Weise kann die Datenverarbeitungsanlage 508 einen Alarm geben, wenn ein Fahrzeug mit einem bestimmten Kenncode vorbeifährt.

Das Registriergerät 506 wird in Abständen abgelesen, und den Eigentümern der beim Vorbeifahren registrierten Fahrzeuge können Rechnungen oder Gutschriften für vorausbezahlte Tickets zugeschickt werden. Hiermit läßt sich eine Mautstraße auf wirtschaftliche Weise betreiben und kontrollieren, ohne daß die Fahrzeuge, ihre Geschwindigkeit an Mautstationen zu verringern brauchen.

In Abwandlung des vorstehend beschriebenen Systems kann man die Sende- u. Empfangsantennen in geeigneten Domen auch an der Seite einer Mautstation anordnen und das Kennungsziel an der Seite des Fahrzeugs befestigen. Diese zweite Methode ist besonders geeignet zur Umrüstung bereits vorhandener Mautstationen«

In ähnlicher Weise können auch mobile oder handgehaltene Stationen eingerichtet werden. Als Versuchsanordnung wurde eine Einrichtung zur Fahrzeugidentifizierung gebaut und getestet, die mit 50.000 Bit pro Sekunde arbeitete. Das Kennungsziel wurde an einem Kraftfahrzeug befestigt, und eine mobile Station wurde am Straßenrand aufgestellt. Die Einrichtung wurde bei Fahrzeug-

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geschwindigkeiten bis einschl. 65 km/h getestet und arbeitete in diesem Bereich genau. Es wurde errechnet, daß ein- solches System bei Verwendung eines Codes von 50*000 Bit pro Sekunde auch dann noch genaue Ergebnisse liefert, wenn die Fahrzeuge mit Geschwindigkeiten von bis .zu 160 km/h an der Sation 464 vorbeifahren.

Bei einer Versuchseinrichtung wurde die Schwellenanordnung für einen Rauschabstand zwischen 3 und 6 db eingestellt. Der Sender strahlte mit einer Leistung von I50 Milliwatt, und es wurde eine Sendeantenne mit einem Antennengewinn von 25 db verwendet. D_er Empfänger enthielt eine Empfangsantenne mit ebenfalls 25 db Antennengewinn und arbeitete mit Geradeausempfang. Die maximale Entfernung, über die ein Identifizierungssystem mit diesen Parametern noch wirksam ist, beträgt etwa 3 m.

Die Empfindlichkeit des Systems kann um 30 bis 40 db verbessert werden, wenn man zur Erfassung der Codemodulation einen Überlagerungsempfänger, d.h. einen Homodynempfänger statt eines Geradeausempfängers verwendet. Man kann hiermit für den gleichen maximalen Entfernungsbereich kleinere Sende- u. Empfangsantennen niedrigeren Gewinns verwenden.

Die Fig. 12 veranschaulicht den Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems für ein ferngesteuertes elektronisches Schloß. Ein Sender 510 und ein Empfänger 512 sind an oder in einem Fahrzeug 514 oder irgendeiner anderen verschließbaren Einrichtung angebracht. Die Sendeantenne 516 ist so angeordnet, daß sie den Zugang zur Fahrzeugtür 5I8 oder zu einer anderen Eintrittsstelle beleuchtet. In ähnlicher Weise ist die Sendeantenne 5I6 so ausgelegt, daß sie vom Zugangsbereich her reflektierte Oberwellensignale empfängt. Wenn sich der Fahrzeugtür 5I8 eine Person 522 nähert , die ein Kennungsziel 524 mit einem bestimmten voreingestellten Kenncode trägt, dann trifft ein Strahl 526 vorgegebener Frequenz f auf das Ziel 524. Das Ziel 524 strahlt darauf-

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hin einen codemodulierten Oberwellenstrahl 528 ab, der von der Empfangsantenne 520 aufgefangen wird.

Die Fig. 12a zeigt in Blockform den Aufbau eines solchen Systems. Die empfangenen modulierten Signale 528 von dem sich nähernden Kennungsziel 524 werden von der .Empfangsantenne. 520 über ein Hochpaßfilter 530 auf einen Detektor 532 gegeben. Die demodulierten Codemodulationssignale gäangen vom Detektor zu einer Verarbeitungseinrichtung 524, die aus einem geeigneten Decodierer 536 und einem Vergleicher 538 besteht. Der Decodierer 536 empfängt die demodulierten Codesignale und stellt den Kenncode des sich nähernden Ziels 524 bereit. Der Vergleicher 538 empfängt in Parallelform über parallele Leitungen 540 den bereitgestellten Kenncode des Ziels 524 und vergleicht diesen Code mit einem voreingestellten Code. Der Vergleicher 538 ist über eine Leitung 544 mit einem Servomechanismus 542 für Klinke und/oder Verriegelung verbunden.

Falls der Kenncode des sich nähernden Ziels dem im Vergleicher 538 eingestellten Code entspricht, dann gibt der Vergleicher 538 über die Leitung 544 ein Ausgangssignal zur Aktivierung des Servomechanismus 542 und zum Öffnen der Fahrzeugtür 518*

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung ein besonders vorteilhaftes elektronisches Erfassüngs- und Identifizierungssystem darstellt. Natürlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Kontruktion und Anordnung der Elemente des Systems können verschiedene Abwandlungen erfahren, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Pat ent anspräche ', 509828/0 567

Claims (7)

1. afc-

   Patentansprüche

   Kennungsziel für ein Nahbereichs-Erfassung- und Identifizierungssystem, welches außerdem einen Sender, einen Empfänger und eine die Ausgangssignale des Empfängers aufnehmende Verarbeitungseinrichtung enthält, wobei der Sender Einrichtungen zum Ausstrahlen elektromagnetischer Signale einer vorbestimmten Grundfrequenz auf das Kennungsziel aufweist und der Empfänger Einrichtungen zum Erfassen pulsmodulierter Oberwellensignale dieser Grundfrequenz und zur Erzeugung eines die Pulsmodulation der erfaßten Signale wiedergebenden Ausgangssignals enthält, und wobei das Kennungsziel einen Oberwellenstrahler aufweist, der aus den am Kennungsziel empfangenen Signalen der Grundfrequenz die Oberwellensignale erzeugt und zum Empfänger strahlt,· und wobei das Kennungsziel ferner einen Codierer zur Pulsmodulation der Oberwellensignale enthält, der eine Steuereinrichtung aufweist, die abhängig von aus einem Taktgeber kommenden Taktsignalen die Erzeugung und Ausstrahlung der Oberwellensignale gemäß einem vorbestimmten digitalen Kenncode steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Codierer (38) des Kennungsziels(26) folgendes enthält:

   einen Speicher (60) zur Speicherung eines dem vorbestimmten Kenncode entsprechenden Binärcodes;

   ein mit dem Speicher und dem Taktgeber (36) gekoppeltes Schieberegister(118), welches bei Empfang,eines ersten Betriebsarten-Steuersignals die Bits eines in ihm enthaltenen Kenncodes in S_erienform abhängig von den Taktsignalen

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   COPY-

   auf eine den Oberwellenstrahler (28, 30) steuernden Ausgangsleitung (68) gibt, und welches bei Empfang eines zweiten Betriebsarten-Steuersignals die Bits des im Speicher-gespeicherten Kenncodes aufnimmt;

   einen Betriebsartenwähler (116), der unter Steuerung durch das Taktsignal abwechselnd das erste und das zweite Betriebsarten-Steuersignal an das Schieberegister legt (Figuren 1 und 4).
2. 2. Kennungsziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der vorbestimmten Grundfrequenz (24) eine mit bestimmtem Tastverhältnis ein- und ausgeschaltete Welle ist, und daß der Taktgeber (36 in Fig. 5) aus einem diese Welle empfangenden Hüllkurvendetektor (160) besteht, dessen Ausgangssignale als Taktsignale dem Schieberegister (118) und dem Betriebsartenwähler (116) des Codierers (38)■zuführbar sind, um diese Schaltungen zu betreiben, wenn das Signal der vorbestimmten Grundfrequenz auf das Kennungsziel trifft.
3. 3. Kennungsziel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (196, 178 in Fig. 6), die auf die Signale der vorbestimmten Grundfrequenz anspricht, um den Speicher, das Schieberegister und den Betriebsartenwähler des Codierers (188) nur während derjenigen Zeiten zu versorgen, in denen das Kennungsziel vom Signal der vorbestimmten Grundfrequenz bestrahlt wird«.
4. 4. Kennungsziel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem Oberwellenstrahler (206) gekoppelte Versorgungsschaltung (202 bis 218 in Fig. 7), die aus dem Signal der vorbestimmten Grundfreqiuenz Leistung zur Versorgung des Speichers., des Schieberegisters und des Betriebsartenwählers gewinnt. - -
5. 5. Elennungsziel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der vorbestimmten Grundfrequenz eine kontinuierliche Welle ist; daß der Oberwellenstrahler aus einem nichtlinearen Element (224)

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   mit einer parallel-geschalteten Antenne (200) besteht; daß die Versorgungsschaltung (202 bis 218) einen Impedanzwandler (202) enthält, der das an der Antenne aufgefangene Signal der vorbestimmten Grundfrequenz empfängt, um die Impedanz der Antenne -heraufzutransformieren, und einen die Ausgangssignale des Impedanzwandlers empfangenden Gleichrichter (214) mit einer Siebschaltung (210, 212, 215) zur Gewinnung von Gleichstromleistung.
6. 6. Kennungsziel nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß

   das Signal der vorbestimmten Grundfrequenz amplitudenmoduliert ist und daß der Oberwellenstrahler aus einem nichtlinearen Element (256 in Fig. 8) mit einer parallel-geschalteten Antenne (228) besteht und daß die Versorgungsschaltung folgendes enthält: einen das an der Antenne aufgefangene amplitudenmodulierte Signal der vorbestimmten Grundfrequenz empfangenden Impedanzwandler (230) zur Erhöhung der Spannung des amplitudenmodulierten Signals durch Herauftransformierung der Antennenimpedanz ; einen das spannungserhöhte modulierte Signal empfangenden Hüllkurvendetektor (232); einen das vom Hüllurvendetektor demodulierte Signal empfangenden Transformator (24-4) zur Erzeugung der Taktsignale; eine das weiter verstärkte Modulationssignal empfangende Filterschaltung (262) zur Erzeugung eines Gleichstromsignals.
7. 7. Nahbereichs-Erfassungs- und Identifizierungssystem mit einem Sender, einem Empfänger und einer die Ausgangssignale des Empfängers aufnehmenden Verarbeitungsschaltung, wobei der Sender Einrichtungen zur Erzeugung elektromagnetischer Signale einer vorbestimmten Grundfrequenz aufweist und der Empfänger Einrichtungen aufweist, um von einem fern dem Sender, dem Empfängerind der Verarbeitungseinrichtung gelegenen Kennungsziel ein puls-

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   moduliertes Oberwellensignal dieser Grundfrequenz zu erfassen und ein die Pulsmodulation des erfaßten Signals wiedergebendes Ausgangssignal zu erzeugen, und wobei jedes Kennungsziel einen Oberwellenstrahler aufweist, der von den am Kennungsziel empfangenen Signalen der Grundfrequenz die Oberwellensignale ableitet und zum Empfänger strahlt, und wobei das Kennungs-'ziel ferner einen Codierer, zur Pulsmodulation der Oberwellensignale mit einem bestimmten voreingestellten Code enthält, der dem jeweiligen Kennungsziel eindeutig zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (510) den verschließbaren Zugang (518) eines Gehäuses (514) bestrahlt; daß der Empfänger (512) so angeordnet ist, daß er die Oberwellensignale (528) erfaßt, wenn sich das Kennungsziel im Z_ugangsweg befindet; daß eine Verriegelungsvorrichtung (54-2) für den Zugang vorgesehen ist; daß die Verarbeitungseinrichtung (534-) einen Decodierer (536) zur Decodierung des am Ausgang des Empfängers erscheinenden Codes_im Oberwellensignal aufweist; und daß ein Vergleicher (538) vorgesehen ist, der die Verriegelungsvorrichtung auslöst, wenn der Decodierer einen ganz bestimmten der voreingestellten Codes decodiert (Figuren 12 und 12a). ' ' ■

   Nahbereichs-Erfässungs- und Identifiäerungssystem mit einem Sender, einem Empfänger, einer die Ausgängssignale des Empfängers aufnehmenden Verarbeitungseinrichtung und mit einem am Sender und Empfänger vorbeibewegbaren Kennungsziel, wobei der Sender Einrichtungen zur Erzeugung elektromagnetischer Signale einer vorbestimmten Grundfrequenz enthält und der Empfänger einen eräben Detektor aufweist, um vom Kennungsziel ein moduliertes Oberwellensignal der Grundfrequenz zu erfassen und ein die Modulation des erfaßten Signals wiedergebenden Ausgangssignals zu erzeugen, und wobei das Kennungsziel einen Oberwellenstrahler aufweist, der von den am Kennungsziel empfangenen Signalen der Grundfrequenz die Oberwellensignale ableitet und zum Empfänger strahlt und wobei das Kennungsziel ferner einen Codierer zur Modulation der Oberwellensignale enthält,

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   * HO ·

   der eine Steuereinrichtung aufweist, welche die Ableitung und Ausstrahlung der Oberwellensignale gemäß einem vorbestimmten Kenncode steuert, und wobei die Verarbeitungseinrichtung auf das Ausgangs signal des ersten Detektors, anspricht, um aus dem vorbestimmten Kenncode eine Information abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger (14) ein zweiter Detektor (48) vorgesehen ist, der beim Erscheinen von Signalen (46) der vorbestimmten Grundfrequenz, die während der Vorbeibewegung des Kennungsziel reflektiert werden, gedoch nicht vom Codierer des Kennungsziel moduliert sind, anspricht, um zweite Ausgangssignale (bei 18) zu erzeugen, welche den Empfang solcher reflektierter Signale am Ülmpfanger anzeigen, und daß die Verarbeitungseinrichtung (22) das Auftreten der zweiten Ausgangssignale vom zweiten Detektor unabhängig vom Betrieb des ersten Detektors (50, 52) anzeigt.

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