Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
RADIO LINK FOR PACKET-ORIENTED DATA TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/097194
Kind Code:
A1
Abstract:
A radio link for packet-oriented data transmission comprises a transmitter (8) and a receiver (9). A sensor (3) generates instantaneous measured quantity values, and an encoding device (5) converts the instantaneous measured quantity values into data packets of a data pack stream, which is transmitted as a radio signal. The transmitter (9) converts the received data packets into measurement information, which is displayed on an output unit (12). The encoding device (5) respectively forms a first instantaneous measured quantity value and a second instantaneous measured quantity value from the measurement signal. The data packet stream comprises both data packets, which contain information regarding the first instantaneous measured quantity value, as well as data packets, which contain information regarding the second instantaneous measured quantity value.

Inventors:
DE MIER EDUARDO (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/002095
Publication Date:
December 20, 2001
Filing Date:
June 07, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
IAR SYSTEMS AG (DE)
MIER EDUARDO DE (DE)
International Classes:
G01C22/02; G08C15/06; G08C17/02; H04L12/56; A61B5/00; A61B5/024; (IPC1-7): G08C15/06; G01C22/02; G08C17/02
Foreign References:
US4761648A1988-08-02
US5913827A1999-06-22
US5673018A1997-09-30
Attorney, Agent or Firm:
Schweiger, Martin (Leopoldstrasse 77 München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Funkstrecke zur paketorientierten Datenübertragung mit, wenigstens einem Sender (8) und mit wenigstens einem Emp fänger (9), wobei der Sender (8) jeweils wenigstens einen Sensor (3) zur Erzeugung einer Vielzahl von MomentanMeßgrößenwerte eines Meßsignals, eine mit dem Sensor (3) verbundene Co diereinrichtung (5) zur Umwandlung der Momentan Meßgrößenwerte in Datenpakete eines Datenpaketstroms so wie eine Sendeeinrichtung (6) zur Aussendung der Datenpa kete als Funksignal aufweist, und wobei der Empfänger (9) eine Empfangseinheit für den Empfang der als Funksignal vorliegenden Datenpakete, eine Decodiereinrichtung (10) zur Umwandlung der empfangenen Datenpakete in Meßinformationen sowie eine Ausgabeeinheit (12) zur Ausgabe der Meßinformationen aufweist, wobei die Codiereinrichtung (5) ferner so ausgebildet ist, daß aus dem Meßsignal ein erster Momentan Meßgrößenwert und wenigstens ein zweiter Momentan Meßgrößenwert gewinnbar ist, wobei der Datenpaketstrom sowohl Datenpakete aufweist, die Informationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert enthalten, als auch Daten pakete aufweist, die Informationen über den zweiten Mo mentanMeßgrößenwert bzw. über die zweiten Momentan Meßgrößenwerte enthalten.
2. Funkstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert und/oder über den zweiten MomentanMeßgrößenwert jeweils über mehrere Datenpakete verteilt übertragbar sind.
3. Funkstrecke nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Datenpakete vorgesehen sind, die ausschließlich Informa tionen über den ersten MomentanMeßgrößenwert enthalten, und daß Datenpakete vorgesehen sind, die ausschließlich Informationen über den zweiten MomentanMeßgrößenwert enthalten.
4. Funkstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit so ausgebildet ist, daß der durch die ersten MomentanMeßgrößenwerte und/oder durch die zweiten MomentanMeßgrößenwerte repräsentierte Verlauf der Meß größe zu Zeitpunkten zwischen dem Empfang und/oder der Umwandlung von Datenpaketen schätzbar und ausgebbar ist.
5. Funkstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Anzeige der momentanen Fahrgeschwindigkeit und der gefahren Weg strecke eines Fahrzeugs, wobei der Sensor (3) im Bereich eines Rads (1) des Fahrzeugs angeordnet ist und als Meß signal wenigstens bei jeder vollständigen Umdrehung des Rads (1) einen Impuls abgibt, wobei die Codiereinrichtung (5) ferner so ausgebildet ist, daß unter Verwendung einer Systemzeit aus dem Meßsignal die Momentangeschwindigkeit des Fahrzeugs als ein erster MomentanMeßgrößenwert und die Anzahl der ausgeführten Raddrehungen als ein zweiter MomentanMeßgrößenwert gewinnbar sind.
6. Funkstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Anzeige des momentanen Herzschlagrate und der Herzschlagvariabi lität eines Lebewesens, wobei der Sensor im Bereich des Nervensystems des Lebenswesens angeordnet ist und als Meßsignal beim Abtasten eines Herzschlags wenigstens ei nen Impuls abgibt, wobei die Codiereinrichtung ferner so ausgebildet ist, daß unter Verwendung einer Systemzeit aus dem Meßsignal die momentanen Herzschlagrate als ein erster MomentanMeßgrößenwert und die Herzschlagvariabi lität als ein zweiter MomentanMeßgrößenwert gewinnbar sind.
7. Funkstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Übertra gung der in den von einem SpannungsFrequenzwandler er zeugten elektrischen Pulse enthaltenen Informationen, wo bei die Codiereinrichtung so ausgebildet ist, daß die mo mentane Frequenz der elektrischen Pulse als ein erster MomentanMeßgrößenwert und die Anzahl der Pulse als ein zweiter MomentanMeßgrößenwert gewinnbar sind.
8. Verwendung einer Funkstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verfahren zur Übertragung eines Meßsignal mit einer Funk strecke, das die folgenden Schritte aufweist : Erzeugen einer Vielzahl von Momentanwerten eines Meßsi gnals, Umwandeln der Momentanwerte in Datenpakete eines Datenpa ketstroms, wobei jeweils ein erster Momentan Meßgrößenwert und wenigstens ein zweiter Momentan Meßgrößenwert aus dem Meßsignal gewonnen werden und wobei dabei sowohl Datenpakete erzeugt werden, die Informatio nen über den ersten MomentanMeßgrößenwert enthalten, als auch Datenpakete erzeugt werden, die Informationen über den zweiten MomentanMeßgrößenwert bzw. die zweiten Mo mentanMeßgrößenwerte enthalten, Aussenden der Datenpakete als Funksignal, Empfang der als Funksignal vorliegenden Datenpakete, Umwandeln der empfangenen Datenpaketen in Meßinformatio nen, Ausgabe der Meßinformationen.
10. Verfahren zur Übertragung eines Meßsignal mit einer Funk strecke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Datenpakete erzeugt werden, die ausschließlich Informa tionen über den ersten MomentanMeßgrößenwert enthalten, und daß Datenpakete erzeugt werden, die ausschließlich Informationen über den zweiten MomentanMeßgrößenwert enthalten. ll.
11. Verfahren zur Übertragung eines Meßsignal mit einer Funk strecke nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert und/oder über den zweiten MomentanMeßgrößenwert jeweils über mehrere Datenpakete verteilt übertragen werden.
12. Verfahren zur Übertragung eines Meßsignal mit einer Funk strecke nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die ersten MomentanMeßgrößenwerte und/oder durch die zweiten MomentanMeßgrößenwerte repräsentierte Verlauf der Meßgröße zu Zeitpunkten zwischen dem Empfang und/oder der Umwandlung von Datenpaketen geschätzt und ausgegeben wird.
13. Sender, der wenigstens einen Eingang zur Eingabe einer Vielzahl von Momentanwerten eines Meßsignals, eine mit dem Eingang verbundene Codiereinrichtung zur Umwandlung der Momentanwerte in Datenpakete eines Datenpaketstroms sowie eine Sendeeinrichtung zur Aussendung der Datenpake te als Funksignal aufweist, wobei die Codiereinrichtung ferner so ausgebildet ist, daß aus dem Meßsignal ein erster MomentanMeßgrößenwert und wenigstens ein zweiter MomentanMeßgrößenwert gewinn bar ist, wobei sowohl Datenpakete erzeugbar sind, die In formationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert ent halten, als auch Datenpakete erzeugbar sind, die Informa tionen über den zweiten MomentanMeßgrößenwert bzw. die zweiten MomentanMeßgrößenwerte enthalten.
14. Sender nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Datenpakete erzeugbar sind, die ausschließlich Informa tionen über den ersten MomentanMeßgrößenwert enthalten, und daß Datenpakete erzeugbar sind, die ausschließlich Informationen über den zweiten MomentanMeßgrößenwert enthalten.
15. Sender nach Anspruch 13 oder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Datenpakete erzeugbar sind, die jeweils nur einen Teil der Informationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert und/oder über den zweiten MomentanMeßgrößenwert aufwei sen.
16. Empfänger mit einer Empfangseinheit für den Empfang von als Funksignal vorliegenden Datenpaketen, mit einer De codiereinrichtung zur Umwandlung der empfangenen Datenpa kete in Meßinformationen sowie mit einer Ausgabeeinheit zur Ausgabe der Meßinformationen, wobei die Decodierein richtung so ausgebildet ist, daß Datenpakete, die Infor mationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert enthal ten, unterschiedlich zu Datenpaketen behandelbar sind, die Informationen über den zweiten MomentanMeßgrößenwert enthalten.
17. Empfänger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wobei die Decodiereinrichtung so ausgebildet ist, daß In formationen über den ersten MomentanMeßgrößenwert und/oder über den zweiten MomentanMeßgrößenwert jeweils aus mehreren Datenpakete gewinnbar ist.
18. Empfänger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit so ausgebildet ist, daß der durch die ersten MomentanMeßgrößenwerte und/oder durch die zweiten MomentanMeßgrößenwerte repräsentierte Verlauf der Meß größe zu Zeitpunkten zwischen dem, Empfang und/oder der Umwandlung von Datenpaketen schätzbar und ausgebbar ist.
Description:
Beschreibung Funkstrecke zur paketorientierten Datenübertragung Die Erfindung betrifft eine Funkstrecke zur paketorientierten Datenübertragung mit wenigstens einem Sender und mit wenig- stens einem Empfänger.

Solche Funkstrecken werden zur Übertragung von Daten zwischen einem oder mehreren Sendern und einem oder mehreren Empfän- gern verwendet.

Im Bereich des Senders ist häufig ein Sensor zur Erzeugung einer Vielzahl von Momentanwerten eines Meßsignals vorgese- hen. Ein solcher Sensor kann als Digitalsensor ausgebildet sein, der in einem vorbestimmten Takt Momentanwerte eines Meßsignals anzeigt. Es ist auch möglich, einen analog arbei- tenden Sensor vorzusehen, dessen Ausgangssignal einer Digita- lisiereinrichtung zugeführt wird, die in einem vorbestimmten Takt digitalisierte Momentanwerte des Meßsignals des Sensors liefert.

Außerdem ist eine Codiereinrichtung zur Umwandlung der Mo- mentanwerte in Datenpakete eines Datenpaketstroms sowie eine Sendeeinrichtung zur Aussendung der Datenpakete als Funksi- gnal im Sender vorgesehen. Wenn dann der Empfänger eine Emp- fangseinheit für den Empfang der als Funksignal vorliegenden Datenpakete sowie eine Decodiereinrichtung zur Umwandlung der empfangenen Datenpakete in Meßinformationen sowie eine Ausga- beeinheit zur Ausgabe der so erhaltenen Meßinformationen auf- weist, dann läßt sich auf einfache Weise eine Messung auch über weite Strecken auswerten, ohne daß hierzu eine Kabelver-

bindung zwischen dem Sensor und der Ausgabeeinheit vorgesehen sein braucht.

Bei solchen Funkstrecken wird häufig gewünscht, die Ausgangs- signale von mehreren Sensoren gleichzeitig zu übertragen. Au- ßerdem wird häufig gewünscht, ausgehend von einem Sensoraus- gangssignal mehrere Ausgangsgrößen zu errechnen und diese an der Ausgabeeinheit des Empfängers abzunehmen. Dabei ergibt sich häufig das Problem, daß die an der Ausgabeeinheit abge- nommenen Größen große Fehler aufweisen, die im praktischen Betrieb nicht akzeptabel sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Funkstrecke bereitzustel- len, bei der die an der Ausgabeeinheit ausgegebenen Meßinfor- mationen nur einen geringen Fehler aufweisen. Es ist weiter- hin Aufgabe der Erfindung, vorteilhafte Verwendungen einer solchen Funkstrecke sowie ein Verfahren für den Betrieb einer solchen Funkstrecke bereitzustellen. Schließlich soll auch ein Sender und ein Empfänger für eine solche Funkstrecke be- reitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen An- sprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist die Codiereinrichtung so ausgebildet, daß aus dem Meßsignal ein erster Momentan-Meßgrößenwert und wenigstens ein zweiter Momentan-Meßgrößenwert gewinnbar sind.

Dabei kann der zweite Momentan-Meßgrößenwert aus dem ersten Momentan-Meßgrößenwert errechnet werden. Es ist auch denkbar, den zweiten Momentan-Meßgrößenwert aus mehreren ersten Momen- tan-Meßgrößenwerten zu berechnen, beispielsweise aus deren Verlauf. Auf diese Weise werden mehrere Momentan-Meßgrößen-

werte gebildet. Außerdem können auch dritte, vierte, usw. Mo- mentan-Meßgrößenwerte übertragen werden. Dadurch können auch mehrere Meßgrößen auf einer einzigen Funkstrecke übertragen werden. Die zu übertragenden Meßgrößen können sich auch durch eine jeweils verschiedene Auflösung unterscheiden, obwohl sie aus demselben Meßsignal hervorgehen.

Der Datenpaketstrom weist dabei sowohl Datenpakete auf, die Informationen über den ersten Momentan-Meßgrößenwert enthal- ten, als auch Datenpakete, die Informationen über den zweiten Momentan-Meßgrößenwert enthalten.

Mit der Erfindung lassen sich somit auf einfache Weise Daten erhalten, die sich aus dem Sensorsignal ergeben. Dabei können sowohl Daten erhalten und übertragen werden, die unmittelbar vom Sensor geliefert werden, als auch Daten, die erst aus dem Sensorsignal errechnet werden müssen.

Die Erfindung läßt sich dabei vorteilhafterweise nicht nur für luftgebundene Funkstrecken anwenden, sondern auch für Funkstrecken, die an ein Kabelmedium gebunden sind. Dadurch läßt sich die Übertragungsqualität noch weiter verbessern.

Bei der Verwendung von luftgebundenen Funkstrecken ergibt sich der besondere Vorteil, daß Sender und Empfänger nicht mechanisch miteinander verbunden sind. Dadurch lassen sich auf einfache Weise Meßwerte übertragen, die an drehenden Wel- len, Rädern oder anderen beweglichen Objekten abgenommen wer- den.

Bei der erfindungsgemäßen Funkstrecke können sowohl Datenpa- kete vorgesehen sein, die ausschließlich Informationen über den ersten Momentan-Meßgrößenwert enthalten, als auch Daten- pakete, die ausschließlich Informationen über den zweiten Mo-

mentan-Meßgrößenwert enthalten. Durch zeitlich versetztes Senden kann so auf unterschiedliche zeitliche Anforderungen für den ersten Momentan-Meßgrößenwert bzw. für den zweiten Momentan-Meßgrößenwert reagiert werden.

Gemäß der Erfindung können die Informationen über den ersten Momentan-Meßgrößenwert und/oder über den zweiten Momentan- Meßgrößenwert usw. auch jeweils über mehrere Datenpakete ver- teilt übertragen werden. Dadurch können unterschiedliche Auf- lösungen bei den von der Ausgabeeinheit ausgegebenen Meßin- formationen erzeugt werden. Momentan-Meßgrößenwerte, die mit einer höheren Auflösung vorliegen müssen, können dabei vor- teilhafterweise so übertragen werden, daß pro übertragenem Momentan-Meßgrößenwert eine große Anzahl von Datenpaketen verwendet wird. Im Gegensatz dazu können bei Momentan- Meßgrößenwerten, die nur mit einer kleinen Auflösung benötigt werden, nur ein Datenpaket oder wenige Datenpakete verwendet werden. Auf diese Weise läßt sich die maximale Bandbreite der Funkstrecke besonders einfach und vorteilhaft an die Zeiter- fordernisse der zu übertragenden Momentan-Meßgrößenwerte an- passen.

Gemäß der Erfindung können auch Datenpakete übertragen wer- den, die sowohl Informationen über einen ersten Meßgrößenwert als auch über einen zweiten Meßgrößenwert usw. enthalten.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Ausgabeeinheit den durch die ersten Momentan-Meßgrößenwerte und/oder den durch die zweiten Momentan-Meßgrößenwerte usw. repräsentier- ten Verlauf der Meßgrößen zu Zeitpunkten zwischen dem Empfang oder der Umwandlung von Datenpaketen schätzen und ausgeben.

Dadurch ist gewährleistet, daß an der Ausgabeeinheit des Emp- fängers ständig Informationen über das von dem Sensor ausge-

gebene Meßsignal vorliegen, und zwar auch dann, wenn gerade kein aktueller Momentan-Meßgrößenwert über die Funkstrecke übertragen wird. Zur Schätzung wird dabei ein Modell des vom Sensor abgetasteten Systems zugrundegelegt. Für den Fall, daß die zweiten Momentan-Meßgrößenwerte unter Zuhilfenahme der ersten Momentan-Meßgrößenwerte errechnet werden, ergibt sich ein besonders genauer Betrieb dann, wenn die ersten Momentan- Meßgrößenwerte mit einer größeren Häufigkeit übertragen wer- den als die zweiten Momentan-Meßgrößenwerte. Dies bietet sich beispielsweise dann an, wenn die Auflösung der ersten Momen- tan-Meßgrößenwerte wesentlich geringer ist, als die Auflösung der zweiten Momentan-Meßgrößenwerte. In einem solchen Fall treffen häufiger Informationen über erste Momentan- Meßgrößenwerte beim Empfänger ein als über zweite Momentan- Meßgrößenwerte. Eine zuverlässige Schätzung über den Verlauf der Meßgröße, soweit diese von den zweiten Momentan- Meßgrößenwerten repräsentiert wird, läßt sich dann zuverläs- sig aus den ersten Momentan-Meßgrößenwerten errechnen.

Die erfindungsgemäße Funkstrecke kann besonders vorteilhaft zur Anzeige der momentanen Fahrgeschwindigkeit und der gefah- renen Wegstrecke eines Fahrzeugs verwendet werden. Dabei wird der Sensor im Bereich eines Rads des Fahrzeugs angeordnet, wobei vorteilhafterweise ein Sensor verwendet wird, der als Meßsignal wenigstens bei jeder vollständigen Umdrehung des Rads einen Impuls abgibt. Die Codiereinrichtung wird dann so ausgebildet, daß unter Verwendung einer Systemzeit aus dem Meßsignal die Momentangeschwindigkeit des Fahrzeugs errechnet wird. Die Momentangeschwindigkeit des Fahrzeugs wird dann als erster Momentan-Meßgrößenwert auf der Funkstrecke übertragen.

Die Anzahl der ausgeführten Raddrehungen ergibt sich als Sum- me der vom Sensor abgegebenen Impulse und wird als zweiter Momentan-Meßgrößenwert errechnet und übertragen.

Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann aus dem zeitlichen Ab- stand von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen am Ausgang des Sensors errechnet werden. Ein Impuls entspricht jeweils einer Radumdrehung und damit einer bekannten gefahrenen Wegstrecke.

Der zweite Momentan-Meßgrößenwert stellt die gesamte bis zum Meßzeitpunkt gefahrene Wegstrecke dar, die durch die Summe aller bis dahin vom Sensor abgegebenen Impulse ermittelt wird. An der Ausgabeeinheit des Empfängers werden sowohl der erste Momentan-Meßgrößenwert als auch der zweite Momentan- Meßgrößenwert dargestellt. Die momentane Geschwindigkeit wird mit einer Rate von beispielsweise einem Momentan-Meßgrößen- wert pro Sekunde übertragen. Die direkt im Sender ermittelte Gesamtstrecke wird dagegen nur mit einer Rate von beispiels- weise 32 Sekunden pro Meßgrößenwert zum Empfänger übertragen.

Im Empfänger wird jeder neue Meßgrößenwert für die Geschwin- digkeit mit derjenigen Zeit multipliziert, die seit dem letz- ten störungsfreien Übertragen eines solchen Meßgrößenwerts verstrichen ist. Dadurch erhält man einen geschätzten Wert für die in der Zwischenzeit zurückgelegte Wegstrecke. Dieser wird zum zuletzt fehlerfrei übermittelten Gesamtwert der ge- fahrenen Strecke addiert und auf der Anzeige dargestellt.

Wenn ein Fehler in der Übertragung der Momentan-Meßgrößen- werte für die Geschwindigkeit aufgetreten ist, wird empfän- gerseitig ein falscher Wert empfangen und angezeigt. Der so entstandene Fehler wirkt sich auf die gefahrene Teilstrecke aus, die im Empfänger berechnet wird. Daher wird dort eben- falls ein falscher Wert angezeigt. Nach der nächsten fehler- freien Übertragung eines zweiten Momentan-Meßgrößenwerts zum Empfänger wird dort ein fehlerfreier Wert für die gefahrene Gesamtstrecke angezeigt und für die weitere Berechnung des

geschätzten Werts verwendet. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige und genaue Anzeige der momentanen Geschwindig- keit sowie der gefahrenen Gesamtstrecke, und zwar selbst dann, wenn die Funkstrecke gelegentlich Störungen unterliegt.

Die Erfindung kann auch vorteilhaft zur Anzeige der momenta- nen Herzschlagrate und der Herzschlagvariabilität eines Lebe- wesens verwendet werden. Hierzu ist der Sensor als Herz- schlagsensor ausgebildet, der im Bereich des Nervensystems des Lebenwesens angeordnet sein kann. Ein solcher Sensor gibt beim Abtasten eines Herzschlags jeweils wenigstens einen Im- puls als Meßsignal ab. Die Codiereinrichtung ist dabei so ausgebildet, daß unter Verwendung einer Systemzeit aus dem Meßsignal die momentane Herzschlagrate als ein erster Momen- tan-Meßgrößenwert errechnet werden kann. Die Herzschlagvaria- bilität kann beispielsweise aus dem Verhältnis des längsten Abstands zwischen zwei Herzschlägen zu dem kürzesten Abstand zwischen zwei Herzschlägen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums abgeleitet werden. Sie kann als ein zweiter Momen- tan-Meßgrößenwert aus dem Verlauf des Meßsignal gewonnen wer- den.

Die erfindungsgemäße Funkstrecke kann auch besonders vorteil- haft zur Übertragung der in dem von einem Spannungs- Frequenzwandler erzeugten elektrischen Pulse enthaltenen In- formationen verwendet werden. Die Codiereinrichtung ist dabei so ausgebildet, daß die momentane Frequenz der elektrischen Pulse als ein erster Momentan-Meßgrößenwert gewinnbar und übertragbar ist. Die gesamte Anzahl der von dem Sensor er- zeugten Pulse kann dabei als Summe der Pulse gewonnen werden und als zweiter Momentan-Meßgrößenwert übertragen werden.

Als praktische Anwendung dieser Ausgestaltung ist eine Vor- richtung vorstellbar, in der eine analoge Größe wie eine Lei- stung oder eine Temperatur mit Hilfe eines Spannungs- Frequenzwandlers in eine kontinuierliche Pulsfolge umgewan- delt wird. Die Frequenz der Pulse dieser Pulsfolge wird als erster Momentan-Meßgrößenwert verwendet. Der zweite Momentan- Meßgrößenwert ergibt sich aus dem Integral der Meßgröße und repräsentiert im Falle der Verwendung eines Leistungssensors die geleistete Arbeit bzw. im Fall der Verwendung eines Tem- peratursensors eine übertragene Wärmemenge.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann das Integral des Meßsignals vorteilhafterweise durch einfaches Zählen der Pul- se der Pulsfolge gebildet werden, ohne daß dabei langfristig ein Fehler beispielsweise durch Akkumulation entsteht. Dieser Zählstand wird mit einer niedrigen Übertragungsrate über die Funkstrecke übertragen, während die jeweils ermittelte momen- tane Frequenz mit einer hohen Übertragungsrate übertragen wird. Im Empfänger wird eine Fehlerakkumulation wie sie beim Integrieren der ersten Momentan-Meßgrößenwerte auftreten kann, vermieden bzw. in regelmäßigen Abständen durch einen aktuellen zweiten Momentan-Meßgrößenwert korrigiert.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungs- gemäßen Meßstrecke. Eine gewerbliche Anwendung im Zusammen- hang mit einem Herzschlagsensor ist beispielsweise bei Sport- wettbewerben möglich, bei der Biodaten von Sportlern so auf eine für Zuschauer sichtbare Anzeige projiziert werden, daß diese von den Zuschauern gesehen werden können. Aus solchen Biodaten lassen sich beispielsweise Rückschlüsse über Fitness und Einsatzfreude eines Athleten ziehen, was die Sportwettbe- werbe für Zuschauer attraktiver macht. Bei Tieren, die von

Menschen geführt werden, lassen sich so auch unerwünschte Überlastungen vermeiden.

Die Erfindung umfaßt schließlich auch die Einzelkomponenten einer solchen Funkstrecke wie deren Sender oder deren Empfän- ger.

Ein der Erfindung zugrundeliegender Gedanke geht davon aus, daß bei der Übertragung von Meßgrößen über eine gestörte Funkstrecke vereinzelt Fehler auf der Empfängerseite auftre- ten können. Solange der auf der Empfängerseite abgegebene Meßwert nur dazu dient, von einem Menschen sporadisch abgele- sen zu werden, braucht das nicht kritisch zu sein. Im Fehler- fall ergibt eine erneute Ablesung mit einer gewissen Wahr- scheinlichkeit einen richtigen Wert. Wenn die übertragene Meßgröße auf der Empfängerseite jedoch mathematisch zu einer weiteren Meßgröße weiterverarbeitet wird, beispielsweise durch ein Integrationsverfahren, werden Fehler aufsummiert, was sich langfristig in der dabei errechneten weiteren Meß- größe nachteilig bemerkbar macht. Die dadurch verursachten Fehler setzen sich sowohl aus Übertragungsfehlern als auch aus Rundungsfehlern zusammen.

Solche Fehler könnten durch eine Erhöhung der Bandbreite der Funkstrecke vermindert werden, wenn gleichzeitig die Sende- häufigkeit und die Auflösung der gesendeten Meßgrößenwerte erhöht werden. Dies resultiert jedoch in erhöhten Kosten, was nicht erwünscht ist. Die Erfindung geht einen anderen Weg.

Gemäß der Erfindung wird die Bandbreite der Funkstrecke so gewählt, daß die Übertragung der ersten Meßgrößenwerte den Großteil der verfügbaren Bandbreite ausfüllt. Um den Fehler in der Übertragung der zweiten Meßgrößenwerte zu reduzieren, wird gemäß der Erfindung eine Korrektur angewandt, die im

Vergleich zur Übertragungsrate der ersten Meßgrößenwerte nur relativ selten zu erfolgen braucht. Dadurch reicht eine Band- breite für die Übertragung der zweiten Meßgrößenwerte, die geringer ist als diejenige für die Übertragung der ersten . Meßgrößenwerte.

Die durch die zweiten Meßgrößenwerte repräsentierten Verläufe der Meßgröße zu Zeitpunkten zwischen dem fehlerfreien Empfang von entsprechenden Datenpaketen wird empfängerseitig ermit- telt und gegebenenfalls zur Darstellung gebracht. Immer dann, wenn ein vollständiger und fehlerfreier Wert für den zweiten Meßgrößenwert empfangen worden ist, wird die vom Empfänger gebildete Schätzung durch den im Sender berechneten korrekten Wert korrigiert.

Die Erfindung macht weiterhin von folgendem Ansatz Gebrauch.

Die zu erwartenden zweiten Meßgrößenwerte werden demnach nicht nur auf der Seite des Senders gebildet, sondern auch auf der Seite des Empfängers. Die auf der Seite des Empfän- gers gebildeten ersten Meßgrößen werden regelmäßig mit den auf der Senderseite ermittelten zweiten Meßgrößenwerten ver- glichen. Dabei ist besonders von Vorteil, daß senderseitig keine Übertragungsfehler in die Bildung der zweiten Meßgrö- ßenwerte mit eingehen. Beim Einsatz von Spannungs-Frequenz- wandlern, bei denen die zweiten Meßgrößenwerte durch Zählen von Pulsen gebildet werden, entstehen sogar außer demjenigen Fehler, der durch die zeitliche Auflösung im Zusammenhang mit dem zeitlichen Abstand der Pulse hervorgerufen wird, keine weiteren Fehler.

Die Auflösung der zweiten Meßgrößenwerte kann dabei erfin- dungsgemäß größer sein als diejenige der ersten Meßgrößenwer- te. Jedoch braucht man dann zum Übertragen der zweiten Meß-

größenwerte mehr Datenpakete als zum Übertragen des ersten Meßgrößenwert.

Beim Einsatz eines Spannungs-Frequenzgenerators werden die ersten Meßgrößenwerte aus der Frequenz der vom Sensor erzeug- ten Impulse ermittelt, und zwar in periodischen Abständen.

Ihr Wert entspricht der Inverse des zeitlichen Abstands je zweier Impulse. Bei der Berechnung der ersten Meßgrößenwerte treten zwar inhärent Rundungsfehler auf, die bezogen auf die ständig erfolgende Ablesung auf der Empfängerseite möglichst gering zu halten sind. Geringe Abweichungen können jedoch vernachlässigt werden bzw. werden vom Benutzer akzeptiert.

Die Summe dieser Fehler über einen längeren Zeitraum ist be- züglich ihrer Größe und ihres Vorzeichens nicht voraussagbar.

Dadurch könnten empfängerseitig in einer etwaigen Summe er- hebliche Fehler auftreten. Solche Fehler werden durch das er- findungsgemäße Verfahren klein gehalten oder ganz vermieden.

Parallel zum ersten Meßgrößenwert, der typischerweise mit ei- ner Breite von mehreren Bits übertragen wird, werden sender- seitig die fehlerfrei ermittelten zweiten Meßgrößenwerte mit niedriger Bandbreite mit nur einem einzigen oder mit wenigen Bits übertragen, die sogar der Einfachheit halber an die Da- ten für den ersten Meßgrößenwert angehängt werden können. Die für eine kontinuierliche Darstellung auf der Seite des Emp- fängers benötigten Verläufe der zweiten Meßgrößenwerte werden empfängerseitig unter Verwendung des Verlaufs der ersten Meß- größenwerte geschätzt und zu dem jeweils letzten vollständig übertragenen zweiten Meßgrößenwert hinzuaddiert. Auf diese Weise läßt sich der Verlauf der zweiten Meßgrößenwerte trotz- dem mit einer Rate darstellen, die höher ist als die eigent- liche Übertragungsrate der zweiten Meßgrößenwerte.

Gemäß der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestal- tung der Erfindung dauert die vollständige Übertragung je ei- nes zweiten Meßgrößenwerts ein Mehrfaches der Zeit, die für die Übertragung je eines ersten Meßgrößenwerts benötigt wird.

Dieser Effekt wird unter anderem dadurch verstärkt, daß der zweite Meßgrößenwert häufig mit einer höheren Auflösung benö- tigt wird als der erste Meßgrößenwert. Im Falle der Übertra- gung der momentanen Geschwindigkeit und der gefahrenen Weg- strecke eines Fahrzeugs äußert sich dies besonders stark. Zur Anzeige der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in einem vorgege- benen Geschwindigkeitsbereich zwischen beispielsweise 0 km/h und 250 km/h reicht es nämlich häufig aus, die Geschwindig- keit auf 1 km/h genau anzuzeigen, wodurch insgesamt 250 Auf- lösungsschritte benötigt werden. Bei der gefahrenen Wegstrek- ke des Fahrzeugs in einem Bereich zwischen 0 km und 100.000 km werden bei einer Auflösung von"100 m"hingegen 1.000.000 Auflösungsschritte für eine vollständige Darstel- lung benötigt, also 4.000 mal mehr als für die vollständige Darstellung der Geschwindigkeit.

Mit der Erfindung, bei der die zweiten Meßgrößenwerte empfän- gerseitig weiterberechnet werden, läßt sich gelegentlich noch die Akkumulation eines Fehlers beobachten. Solange die Über- tragungsdauer der zweiten Meßgrößenwerte jedoch viel kürzer ist als der gesamte Zeitraum, in dem Meßgrößenwerte übertra- gen werden, kann davon ausgegangen werden, daß die Dauer und damit das Ausmaß der Fehlerakkumulation auf eine Zeit be- schränkt ist, die die Übertragungszeit für die senderseitig ermittelten zweiten Meßgrößenwerte nicht überschreitet.

Protokoll Beginn :

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Sender insbesondere eine Eingangseinheit zur Einga- be bzw. Generierung je eines Datenpakets bzw. Datensatzes oder Datums sowie eine Sendersteuereinheit zur Verarbeitung des Datenp-akets und zum Einfügen einer sich aus dem Inhalt des Datenpakets ergebenden vorbestimmten Prüfcodierung in das Datenpaket auf. Weiterhin ist eine von der Sendersteuerein- heit betätigbare Sendeeinheit zur Aussendung des Datenpakets vorgesehen, wobei der Sender so ausgebildet ist, daß die Da- tenpakete regelmäßig hintereinander aussendbar sind.

Die Signale eines solchen Senders lassen sich besonders ein- fach von einem Empfänger abtasten. Dabei braucht im einfach- sten Fall mit nur einem Sender nur eine einmalige Aktivität des Senders festgestellt werden, um die weiteren Aktivitäten des Senders vorherzusagen. In Systemen mit mehreren Sendern lassen sich die Sendezeitpunkte der Sender ebenso einfach vorhersagen, wenn alle Sendewiederholzeiten der in der Funk- strecke vorhandenen Sender vorher dem Empfänger mitgeteilt wurden. Der Empfänger braucht dann nur noch die Aktivitäten auf der Funkstrecke feststellen und versuchen, zu den mögli- chen nachfolgenden Zeitpunkten und bei Vielfachen der Wieder- holungszeiten Datenpakete zu empfangen. Ein derart getaktetes Übertragungsverfahren läßt sich vorteilhaft bei solchen Funk- strecken einsetzen, bei denen es nicht von besonderer Bedeu- tung ist, ob jedes Datenpaket des Datenstroms übertragen wird oder nicht. Somit läßt sich die Erfindung besonders gut bei Funkstrecken zur Übertragung von Meßwerten einsetzen, bei de- nen sich der übertragene Meßwert im Vergleich mit der Über- tragungshäufigkeit der Meßwerte nur sehr langsam ändert.

Durch das Vorsehen einer sich insbesondere aus dem Inhalt des jeweils übertragenen Datenpakets ergebenden vorbestimmten

Prüfcodierung im Datenpaket lassen sich dabei auf einfache Weise ordnungsgemäß übertragene Datenpakete von defekten Da- tenpaketen unterscheiden, so daß auf der Seite des Empfängers nur fehlerfreie Datenpakete weiter verarbeitet werden brau- , chen.

Entsprechend zum erfindungsgemäßen Sender hat der erfindungs- gemäße Empfänger der Funkstrecke eine Empfangseinheit zum Empfang von Datenpaketen sowie eine mit der Empfangseinheit verbundene Empfängersteuereinheit, mit der die empfangenen Datenpakete verarbeitbar und ausgebbar sind. Die Empfänger- steuereinheit kann dabei je eine Prüfcodierung eines Datenpa- kets ermitteln, wobei aus einem Vergleich der Prüfcodierung mit dem Inhalt des Datenpakets bestimmbar ist, ob ein fehler- freies oder ein fehlerbehaftetes Empfangen des Datenpakets vorliegt. Bei einem Empfang eines fehlerbehafteten Datenpa- kets wird das betreffende Datenpaket verworfen.

Der erfindungsgemäße Empfänger ist so ausgebildet, daß Zeit- punkte für einen zu erwartenden Eingang je eines Datenpakets bestimmbar sind. Dies kann beispielsweise durch zeitweises Abtasten aller Aktivitäten auf der Funkstrecke erfolgen, wo- bei ein besonders energiesparender Einsatz des Empfängers dann ermöglicht wird, wenn lediglich abgetastet wird, ob überhaupt eine Aktivität vorliegt. In vorgegebenen zeitlichen Abständen wird dann vom Zeitpunkt des Ertastens einer Aktivi- tät aus versucht, Datenpakete zu empfangen. Eine solche ein- fache Lösung bietet sich insbesondere dann an, wenn die zeit- lichen Abstände zwischen den von den jeweiligen Sendern aus- gesendeten Datenpaketen dem Empfänger bekannt sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sendersteuerein- heit so ausgebildet, daß wenigstens ein Duplikat des Datenpa-

kets erstellbar ist, wobei das Datenpaket und/oder das Dupli- kat jeweils eine Typinformation aufweisen. Mit einer solchen Typinformation kann von dem Empfänger erfaßt werden, ob es sich bei dem empfangen Datenpaket um ein Datenpaket selbst oder um ein Duplikat eines Datenpakets handelt.

Der Sender ist so ausgebildet, daß je ein Datenpaket sowie ein Duplikat regelmäßig hintereinander aussendbar sind, wobei ferner die zeitliche Versetzung zwischen je einem Datenpaket und dessen Duplikat gemäß einer vorbestimmten Versetzungsre- gel und einer Versetzungsinformation variierbar ist. Die Ver- setzungsinformation kann man dabei in einem Datenpaket oder in einem Duplikat vorgesehen sein. Durch das Aussenden eines oder mehrerer Duplikate des ausgesendeten Datenpakets kann sich der Empfänger beim Empfangen eines defekten Datenpakets die in dem Datenpaket enthaltenen Daten auch aus dem nachfol- gend ausgesendeten Duplikat beschaffen. Beim Aussenden mehre- rer Duplikate stehen dem Empfänger dann sogar mehrere Mög- lichkeiten zur Rekonstruktion der defekten Daten des Datenpa- kets zur Verfügung. Die zeitliche Versetzung zwischen je ei- nem Datenpaket und dessen Duplikaten ist gemäß der Verset- zungsregel sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt.

In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann der Empfänger schon aufgrund einer einzigen Versetzungsinfor- mation in einem einzigen Datenpaket den zu erwartenden Ein- gangszeitpunkt aller folgenden Duplikate vorhersagen. Dadurch ergibt sich ein besonders sicherer Betrieb, weil nur wenige Informationen über die zeitliche Abfolge des Sendens von Da- tenpaketen und Duplikaten übertragen werden müssen.

Die Versetzungsinformation kann aus einer vorgegebenen Zähl- folge generiert werden, und zwar insbesondere unter Verwen- dung eines Zählerstands, mit dem die vom Sender gesendeten

Datenpakete gezählt werden. Dabei ist es empfängerseitig nicht notwendig, wirklich jedes vom Sender gesendete Datenpa- ket zum empfangen, weil diesem die Zeitpunkte, zu denen Da- tenpakete ausgesendet werden sollen, bekannt sind. Somit kann der Empfänger den Zähler auch betreiben, ohne wirklich alle gesendeten Datenpakete empfangen zu müssen. Trotzdem bleibt für ihn die relative Lage zwischen Duplikaten und Datenpake- ten rekonstruierbar, weil der von ihm geführte Zählerstand stets aktuell ist.

Durch das Vorsehen einer Typinformation in dem Datenpaket bzw. in dem Duplikat ist es dem Empfänger dabei auf einfache Weise möglich, zu jedem Zeitpunkt eine Unterscheidung zwi- schen Datenpaketen und Duplikaten vorzunehmen. Dies bewährt sich besonders beim Einrasten eines erfindungsgemäßen Senders und eines erfindungsgemäßen Empfängers zu Beginn des Betriebs der Funkstrecke.

Weiterhin kann je ein Datenpaket bzw. dessen Duplikat mit ei- ner dem zugehörigen Sender zugeordneten Identitätsinformation versehbar sein, die eine Information über die Art bzw. Bedeu- tung der Datenpakete enthalten kann. So kann innerhalb der Funkstrecke eine bestimmte Sub-ID des jeweiligen Senders ei- ner Übertragungsrate oder einem Übertragungsraster der Daten- pakete zugeordnet sein. Außerdem kann einer bestimmten Sub-ID eine Bedeutung der mit den Datenpaketen übermittelten Daten zugeordnet sein. So lassen sich beispielsweise übertragene Geschwindigkeitsdaten auf einfache Weise von übertragenen Streckendaten unterscheiden. Die Identitätsinformation kann auch einen Teil einer eindeutigen Information über den jewei- ligen Sender beinhalten. Hierdurch läßt sich innerhalb der Funkstrecke auf besonders einfache Weise feststellen, ob die in der Funkstrecke eingeschalteten Sender auch wirklich zu

dem vorgesehenen System gehören. Zu einem anderen System mit einer anderen Funkstrecke gehörende Sender lassen sich da- durch auf besonders einfache Weise erkennen, wobei nachfol- gend der Empfang der unerwünschten Daten von diesen Systemen unterdrückbar ist.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind zum Empfangen ei- nes Datenpakete aufweisenden Datenstroms ein Such-Modus sowie ein Übertragungsmodus vorgesehen. Im Such-Modus werden dabei die folgenden Schritte ausgeführt : -Abtasten des Datenstroms auf das Verhandensein von Daten- paketen, -Vorbestimmen von Zeitpunkten für einen zu erwartenden Eingang je eines weiteren Datenpakets.

In einem solchen Such-Modus reicht es im einfachsten Fall aus, durch Datenpakete verursachte Aktivitäten auf der Funk- strecke abzutasten. Zeitpunkte für den Eingang weiterer Da- tenpakete nach einem zuerst abgetasteten Datenpaket ergeben sich dann aus Vielfachen einer vorbekannten Abstandszeit zwi- schen den jeweiligen Datenpaketen, die zu dem Zeitpunkt des Eintreffens des ersten Datenpakets hinzu addiert werden. Im Übertragungsmodus wird dann jeweils ein Datenpaket selektiv ausgewertet, wobei aus einem Vergleich der Prüfcodierung mit dem Inhalt des Datenpakets bestimmt wird, ob ein fehlerfreies oder ein fehlerbehaftetes Empfangen des Datenpakets vorliegt.

Bei dem erfindungsgemäßen selektiven Auswerten kann ein Emp- fänger, der das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, selektiv aus-oder eingeschaltet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich vorteilhaft dadurch verbessern, daß der Datenstrom auf das Vorhandensein von zu den Datenpaketen gehörenden Duplikaten abgetastet wird. Wenn

anschließend eine Versetzungsregel für eine zeitliche Verset- zung zwischen Datenpaketen und Duplikaten aus wenigstens ei- ner den Datenpaketen und/oder deren Duplikaten entnommenen Versetzungsinformation bestimmt wird, ergibt sich eine ver- größerte Übertragungssicherheit. Dann kann bei einem Empfan- gen eines defekten Datenpakets die übertragene Information immer noch dem Duplikat entnommen werden.

In einer besonderen Ausbildung ist der Empfänger so ausgebil- det, daß aus je einem Datenpaket bzw. aus je einem Duplikat eine dem Sender des Datenpakets bzw. des Duplikats zugeordne- te Identitätsinformation decodierbar ist. Dies wird insbeson- dere zur Bestimmung des zeitlichen Abstands zwischen zwei Da- tenpaketen verwendet, wobei dieser von Datenpaketen mit über- einstimmenden Identitätsinformationen bestimmt wird. Dadurch läßt sich eine besonders schnelle und genaue Synchronisation der Funkstrecke erreichen.

Zum Bestimmen der Zeitpunkte für einen zu erwartenden Eingang eines Datenpakets kann ein von der Empfangseinheit an die Empfängersteuereinheit geliefertes Signal in einem Such-Modus des Empfängers auch wiederholt selektiv ausgewertet werden.

Eine selektive Auswertung kann beispielsweise darin bestehen, daß das von der Empfangseinheit abgegebene Signal in regelmä- ßigen Abständen auf Aktivitäten hin überprüft wird. Mit dem erfindungsgemäßen Empfänger werden Zeitpunkte für einen zu erwartenden Eingang je eines Datenpaketes aus einem Anfangs- zeitpunkt beim Eingang eines ersten Datenpakets sowie aus ei- ner vorbestimmten, insbesondere aus dem Inhalt oder aus der zeitlichen Lage des ersten Datenpakets rekonstruierbaren Ab- standszeit errechnet. Dabei ist auch möglich, aus dem empfan- genen Datenpaket direkt die Abstandszeit zwischen zwei auf- einanderfolgenden Datenpakten zu rekonstruieren, beispiels-

weise indem eine bestimmte Kennung wie die Sub-ID ausgewertet wird. Dadurch ergibt sich eine schnelle und ökonomische Be- rechnung der regelmäßigen Abstandszeit zwischen zwei aufein- anderfolgenden Datenpaketen.

Abweichend von der vorstehend erläuterten Methode zum Auffin- den der Abstandszeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Da- tenpaketen können Zeitpunkte für einen zu erwartenden Eingang je eines Datenpakets auch aus einer Abstandszeit zwischen zwei Datenpaketen errechnet werden, die aus einem Anfangs- zeitpunkt beim Eingang eines ersten Datenpakets sowie aus ei- nem Wiederholungszeitpunkt beim Eingang eines weiteren Daten- pakets ermittelt wird.

Die Erfindung ist auch in einem kombinierten Sende- /Empfangsmodul für eine Funkstrecke verwirklicht, das einen erfindungsgemäßen Sender und/oder einen Empfänger aufweist.

Der Empfänger und der Sender können zur Vermeidung von Kolli- sionen von Datenpaketen oder deren Duplikaten auch betätigbar miteinander verbunden sein. Dabei kann der Empfänger beim Ab- tasten eines von einem weiteren Sender gesendeten Datenpakets den mit ihm verbundenen Sender zeitweilig unterdrücken oder zum Aussenden von Datenpaketen mit verändertem zeitlichen Ab- stand veranlassen.

Mit der erfindungsgemäßen Funkstrecke ist ein Langzeitbetrieb von Sender und Empfänger möglich, wenn diese aus Batterien gespeist werden. Dadurch ergeben sich Einsatzmöglichkeiten insbesondere im Zusammenhang mit Sportuhren, die Geschwindig- keits-und Herzschlagssensoren auswerten. Das erfindungsgemä- ße System ist vorteilhaft in unidirektionalen als auch bidi- rektionalen Systemen einsetzbar, die jeweils aus einem Emp- fänger und mehreren Sendern bestehen. Das erfindungsgemäße

System weist eine hohe Immunität gegen Sender gleichartiger benachbarter Systeme und gegen Kollisionen der Sender eines Systems untereinander auf. Es ergibt sich weiterhin eine hohe Störfestigkeit gegenüber Fremdeinstrahlung. Schließlich ist aus der Sicht eines Endanwenders eine einfache Inbetriebnahme bzw. ein unkomplizierter Betrieb gewährleistet.

Bei dem erfindungsgemäßen Protokoll wird die Information in der Form von wiederkehrenden Sendepakten mit typischerweise 8 bis 16 Datenbits sowie diversen Steuer-und Prüfbits übertra- gen. Zusätzlich können durch einen Zahlensequenzgenerator über den Zeitbereich hinweg verstreute Sendepakete redundant zu den regelmäßigen, im fixen Abstand aufeinanderfolgenden Sendepaketen bereitgestellt werden. Nach einer Synchronisati- onsphase ist die Lage aller ankommenden Pakete für den Emp- fänger berechenbar.. Durch gezieltes An-und Ausschalten des Empfängers und des Senders wird ein niedriger Stromverbrauch erreicht.

Die Erfindung läßt sich besonders vorteilhaft bei Anwendungen einsetzen, die eine unidirektionale Übertragung von Daten bei einer niedrigen Datenrate erfordern. Dabei ergeben sich Vor- teile im Langzeitbetrieb wie beispielsweise bei der Überwa- chung von Meßdaten, die sich mit einer Rate im Bereich von wenigen Hertz ändern. Dies kann vorteilhafterweise zum regel- mäßigen Übertragen von Geschwindigkeitsinformationen genutzt werden. Nach einer kurzen vorhergehenden Synchronisationszeit ist bei der Erfindung eine Übertragung von Daten möglich. Ein Kurzzeitbetrieb wie beispielsweise die Fernsteuerung von Ge- räten kann mit zusätzlichem Verfahrensaufwand erreicht wer- den.

Außerdem ist es möglich, im Sender aufakkumulierte Strecken- informationen in einzelne Datenbereiche zu zerlegen und diese Datenbereiche einzeln-mit jeweils wenigstens einem Redun- danzpaket versehen-zum Empfänger zu schicken, wobei sie dort wieder zu den ursprünglichen Streckeninformationen zu- sammengesetzt werden.

Systeme mit mehreren Sendern, die trotz Auftreten der Kolli- sionen zwischen Datenpaketen und anderer Störungen mit mög- lichst gleichmäßiger Rate von einem Empfänger empfangen wer- den sollen, lassen sich durch die erfindungsgemäßen Redun- danzfunktionen bei einem gleichzeitig extrem sparsamen Lang- zeitbatteriebetrieb erreichen. Hierzu gehören beispielsweise Sportcomputer, medizinische Geräte zur Patientenüberwachung, Alarmanlagen, Überwachungssysteme im Industrie-und Heiman- wenderbereich sowie Meßdatenübertragungen.

Mit der Erfindung ergibt sich gerade bei Sportcomputern wie solchen für Fahrrädern ein verbessertes Übertragungsproto- koll, mit dem sich ein einziger Empfänger für alle Sender ei- nes Systems verwenden läßt. Alle Sender senden dann auf einer gemeinsamen Frequenz, wobei sich eine maximale Zahl von 4 bzw. 6 oder 8 Sendern bewährt hat. Mit der Erfindung läßt sich eine hohe Übertragungsrate in einem vorgegebenen Zeitrahmen erreichen, wobei Kollisionen zwischen den ver- schiedenen Sendern bzw. Sensoren eines Systems vermieden wer- den. Die erfindungsgemäße Funkstrecke hat dabei eine hohe Störfestigkeit gegenüber atmosphärischen Störungen und Sender anderer Systeme. Aus der Erfindung resultiert ferner eine sehr niedrige mittlere Aktivität der Empfänger-und Sender- bausteine, so daß sich ein niedriger Stromverbrauch der Funk- strecke erreichen läßt.

Die Erfindung umfaßt dementsprechend auch die Verwendung ei- nes Protokolls für eine Datenübertragung, bei dem Datenwörter vor dem Senden in ein oder mehrere Datenpakete umgewandelt werden. Jeder Sender der Funkstrecke hat eine jeweils unter- schiedliche Sub-ID, die den jeweiligen Sensortyp innerhalb eines Systems angibt. So lassen sich Sensoren für einen Herz- schlag, für eine Radumdrehung oder für eine Pedalfrequenz an- hand der Sub-ID unterscheiden. Außerdem hat jedes Sendermodul unabhängig von der Sub-ID eine einmalig vorkommende ID oder auch Seriennummer. Diese wird beispielsweise bei einem Ferti- gungstest in einem nichtflüchtigen Speicherbereich des Sen- ders geschrieben oder beim Einlegen einer neuen Batterie nach einem Zufallsprinzip ermittelt. Jeder Sub-ID ist eine be- stimmte, fixe Paketwiederholzeit bzw. Paketfrequenz zugewie- sen. Die Paketfrequenz ist von der jeweiligen Frequenz, mit der die Meßwerte eintreffen oder sich ändern, unabhängig.

Parallel zum Begriff Paketfrequenz kann auch eine Bezeichnung "Time-Slot"benutzt werden. Es handelt sich dabei um ein Ra- ster aus Zeitabständen, die der Paketlänge entsprechen. Der Abstand zwischen zwei Paketen eines Senders beträgt immer ei- ne ganzzahlige Anzahl an Timeslots. Der Paketabstand der ein- zelnen Sub-IDs differiert immer um eine gerade Zahl.

Zur Kollisionsvermeidung innerhalb eines Systems einer Funk- strecke soll erreicht werden, daß für jeden Sender die Kolli- sion seiner Pakete mit Paketen eines anderen Senders des gleichen Systems nicht länger als ein Paket in Folge unter- brochen ist. Die erfindungsgemäßen Sender haben abhängig von der Sub-ID eine unterschiedliche fixe Paketfrequenz, die sie durch eine Kodierung innerhalb des Systems erhalten. Diese Kodierung variiert in Stufen, und zwar so, daß sich die Peri- odenlänge der Paketfrequenz von Sender zu Sender jeweils um die zweifache Paketlänge erhöht. Es läßt sich leicht nach-

vollziehen, daß dann bei zwei Sendern, die zwei unterschied- liche Paketfrequenzen haben, tatsächlich keine zwei Pakete in Folge kollidieren können.

Grundsätzlich gilt jedoch, daß bei einer Anzahl N Sendern im schlechtesten Fall N-1 Pakete eines der Sender in Folge ge- stört werden können. Dieser Fall ist jedoch unwahrscheinlich und in der Realität von geringerer Bedeutung. Um eine vorge- schriebene maximale Übertragungszeit nicht zu überschreiten, könnte man nun die Häufigkeit der gesendeten Pakete mit N multiplizieren. Bei vier Sendern müßten in diesem Fall vier- mal mehr Pakete pro Sekunde übertragen werden als bei einer "normalen"Datenübertragung. Dies bedingt jedoch einen erhöh- ten Stromverbrauch bei Sender und Empfänger. Gemäß der Erfin- dung wird ein ähnlicher Effekt mit einem verringerten Aufwand erzielt.

Aus der Summe aller Paketfrequenzen und der jeweiligen Paket- dauer errechnet sich der Durchsatz der gesamten Zeitscheibe mit Sendepaketen. Dieser Parameter, den man auch"Belegung" nennen kann, gibt ein Maß über die Festigkeit des Systems ge- genüber systemfremden Störungen an. Je mehr Pakete auf der Funkstrecke unterwegs sind und je länger diese jeweils sind, desto höher ist auch die Wahrscheinlichkeit, daß ein kurzer Störimpuls mit einem dieser Pakete kollidiert.

Zur Kollisionsvermeidung zwischen zwei Sendern benachbarter, jeweils überstrahlender Funkstrecken kann zusätzlich zu den Fixpaketen, die mit jeweils konstanter Frequenz ausgesendet und empfangen werden, bei jedem Sender jeweils zwischen zwei Fixpaketen noch ein Paket mit variabler Lage bzw. ein Redun- danzpaket ausgesendet werden. Der Time-Slot, in den das Red- undanzpaket gelegt wird, wird durch einen Zahlensequenzgene-

rator bestimmt, dessen Sequenz abhängig von der ID des jewei- ligen Senders sein kann. Der Algorithmus für die Zahlense- quenz ist sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt.

Nach einer Synchronisationszeit sind auch die jeweiligen IDs der einzelnen Sender im Empfänger abgelegt, so daß auch diese als Parameter in der Zahlensequenz verwendet werden können.

Somit kann der Sender im voraus berechnen, in welchem Time- Slot das nächste Redundanzpaket zu erwarten ist und dement- sprechend die Empfangseinrichtung zeitgenau einschalten. Eine jeweils in einem Datenpaket übertragene Startinformation für den Zahlensequenzgenerator kennzeichnet einen Nulldurchgang der Zahlensequenz, so daß Sender und Empfänger anhand dieses Datenpakets synchronisierbar sind.

Die ID des Senders wird periodisch innerhalb der Datenpakete übertragen, und zwar jeweils Stück für Stück. Es brauchen da- bei insgesamt nur so viele Bestandteile der Seriennummer übertragen werden, wie zur Individualisierung der vom Zahlen- sequenzgenerator durchlaufenden Zahlensequenz benutzt werden.

Dies beschleunigt die Übertragung der ID bzw. Seriennummer des Senders. Genauso können vielstellige aufkumulierte Strek- keninformationen auf einfache Weise zuverlässig übertragen werden.

Bevor ein Empfänger einer Funkstrecke weiß, welche Sender der Funkstrecke aufgrund ihrer ID zu seiner Funkstrecke zu rech- nen sind, muß er die IDs der jeweiligen Sender wenigstens einmal korrekt empfangen und dauerhaft ablegen. Dazu wird ein entsprechender Modus im Empfänger angewählt und gleichzeitig gewährleistet, daß alle Sender des eigenen Systems aktiv sind. Außerdem muß sichergestellt sein, daß keine Sender ei- nes zweiten, gleichartigen Systems übersprechen. In einem solchen Zustand können die IDs zuverlässig angelernt werden.

Im Normalbetrieb schaltet sich der erfindungsgemäße Empfänger zum. jeweiligen Eingangszeitpunkt der Fixpakete ein und beach- tet die Redundanzpakete nicht. Wenn aufgrund von Fremdstörun- gen oder Kollisionen in der Funkstrecke ein Fixpaket fehler- haft oder nicht empfangen werden kann, versucht der Empfän- ger, das fehlende Fixpaket durch das nächstfolgende Redun- danzpaket oder weitere Redundanzpakete zu ersetzen. Dies wird unter Zuhilfenahme der beidseitig bekannten Zahlensequenz für die Berechnung der zeitlichen Lage der Redundanzpakete er- reicht. Wenn die Störungen der Funkstrecke wieder aufhören, beschränkt sich der Empfänger wieder auf den Empfang von Fix- paketen. Dies hält den Stromverbrauch niedrig.

Beim Einrasten zwischen Sender einer Funkstrecke und dem Emp- fänger oder beim Aufwachen aus einem Modus mit verringertem Energieverbrauch kann der Empfänger auch auf die Sender eines Nachbarsystems reagieren. Über die in einem besonderen Modus eingelernten IDs der Sender des Systems kann jedoch festge- stellt werden, ob die beim Einrasten aufgefundenen Sender zum eigenen System gehören oder nicht.

Die Sender können als Mikrocontroller mit internem EEPROM für die ID-Nummer ausgeführt sein. Die jeweilige Sub-ID und die Paketfrequenz des Systems können durch externe Pins fest ein- stellbar oder durch Einträge im EEPROM konfigurierbar sein.

Die ID wird nach einem Reset aus dem EEPROM eingelesen oder nach dem Zufallsprinzip generiert. Zu Testzwecken wird kurz nach dem Reset die gesamte ID einmal ausgesendet. Beim Ein- satz von Mikroprozessoren mit integriertem EEPROM kann die ID beim Test auch seriell in den Baustein geschrieben und durch nochmaliges Reset auf korrektes Schreiben hin überprüft wer- den.

Schließlich ist es noch denkbar, die erfindungsgemäße Funk- strecke in einem Fitneßcomputer vorzusehen, bei dem ein Sen- der mit einem Sensor zur Messung des Herzschlags eines Benut- zers oder zur Messung dessen Schrittfrequenz verbunden sein kann. Ein solcher Fitneßcomputer kann einen Empfänger mit Display zur Anzeige des vom Sensor übertragenen Werts aufwei- sen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungs- beispiels veranschaulicht.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines mit der er- findungsgemäßen Funkstrecke ausgerüsteten Kraftfahr- zeugs ; Figur 2 zeigt ein Spannungs-Zeit-Diagramm eines elektrischen Signals, das von dem Sensor der Funkstrecke aus Figur 1 abgegeben wird, Figur 3 zeigt das Format eines Datenpakets, das in der Funk- strecke aus Figur 1 übertragen wird, Figur 4 veranschaulicht die zeitliche Abfolge von Datenpake- ten der Funkstrecke aus Figur 1 und Figur 5 veranschaulicht die Inhalte der Datenpakete gemäß Fi- gur 4.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin- dungsgemäßen Funkstrecke, die drei Sender und einen Empfänger aufweist, Figur 7 veranschaulicht die von den Sendern aus Figur 1 ab- gegebenen Signale im Hinblick auf deren zeitliche Abfolge, Figur 8 veranschaulicht den Aufbau eines von einem Sender aus Figur 6 abgegebenen Datenpaket oder dessen Du- plikat,

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Funkstrecke, die zur Mes- sung des zurückgelegten Wegs und der momentanen Geschwindig- keit eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Von dem Kraftfahr- zeug ist in dieser Ansicht nur ein Laufrad 1 zu sehen, das mehrere Speichen aufweist, wobei an einer Speiche ein Dauer- magnet 2 befestigt ist. Im Bereich des Laufrads 1 befindet sich weiterhin ein induktiver Sensor 3, der über eine Sensor- leitung 4 mit einer Codiereinrichtung 5 in Verbindung steht.

Die Codiereinrichtung 5 steht wiederum mit einer Sendeein- richtung 6 in Verbindung, die über eine Sendeantenne 7 Funksignale aussenden kann.

Der induktive Sensor 3, die Codiereinrichtung 5 und die Sen- deeinrichtung 6 bilden einen Sender 8, der mit dem weiterhin in Figur 1 gezeigten Empfänger 9 eine Funkstrecke bereit- stellt.

Der Empfänger 9 gliedert sich in eine Decodiereinrichtung 10, die mit einer Empfangsantenne 11 sowie mit einer Ausgabeein- heit 12 verbunden ist. Die Ausgabeeinheit 12 wiederum steht mit einer zweiteiligen Anzeigeeinheit 13 in Verbindung. Die Anzeigeeinheit 13 ist so ausgebildet, daß in einem ersten An- zeigebereich I eine Geschwindigkeit"10 km/h"des Fahrzeugs angezeigt wird, während in einem zweiten Anzeigebereich II

eine zurückgelegte Strecke"130 km"des Fahrzeugs angezeigt wird.

Figur 2 veranschaulicht die zeitliche Abfolge der vom induk- tiven Sensor 3 über die Sensorleitung 4 abgegebenen Signale, wenn das Laufrad 1 um seine Achse gedreht wird. Im vorliegen- den Fall führt das Laufrad 1 sechs Umdrehungen aus, wobei es von einer hohen Umdrehungszahl auf eine niedrige Umdrehungs- zahl abgebremst wird. Wie man in Figur 2 besonders gut sieht, werden dabei im Bereich von 0 bis ca. 1 sec insgesamt drei Impulse U1, U2 und U3 erzeugt. Beim Zeitpunkt t = 2 sec wird der Impuls U4 erzeugt, beim Zeitpunkt t = 3 sec wird der Im- puls U5 erzeugt und beim Zeitpunkt t = 4 sec wird der Impuls U6 erzeugt.

Die Impulse U1 bis U6 bilden das vom induktiven Sensor 3 aus- gesendete Meßsignal, das an die Codiereinrichtung 5 weiterge- leitet wird. In der Codiereinrichtung 5 werden aus diesem Meßsignal momentane Geschwindigkeitswerte berechnet, indem der Umfang des Laufrads 1 durch den zeitlichen Abstand zwi- schen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen dividiert wird, die vom induktiven Sensor 3 abgegeben werden. Diese Geschwindig- keitsinformationen werden in Datenpakete gepackt und von der Sendeeinrichtung 6 über die Sendeantenne 7 ausgesendet. Au- ßerdem werden die vom induktiven Sensor 3 abgegebenen Impulse von der Codiereinrichtung 5 gezählt und mit dem Umfang des Laufrads 1 zu einer zurückgelegten Wegstrecke multipliziert.

Zu gleichen Zeitabständen wandelt die Codiereinrichtung 5 den momentanen Wert der zurückgelegten Wegestrecke in insgesamt vier Datenpakete um, die über die Sendeeinrichtung 6 und die Sendeantenne 7 ausgesendet werden. Diese Multiplikation kann in einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiels auch im Empfänger 9 stattfinden.

Das Format der von der Codiereinrichtung 5 erzeugten Datenpa- kete ist in Figur 3 veranschaulicht. Dort ist ein Datenpaket 20 gezeigt, das von der Sendeeinrichtung 6 ausgesendet werden kann. Das Datenpaket 20 stellt dabei ein sogenanntes"Roh"- Datenpaket dar, das zum Aussenden von der Sendeeinrichtung 6 noch mit Synchronisationsinformationen sowie mit Validie- rungsinformationen versehen werden kann. Figur 3 zeigt somit nur diejenigen Teilbereiche des Datenpakets 20, die für die Aufnahme von Meßinformation relevant sind.

Das Datenpaket 20 hat ein Identifikationsbit 21, dessen In- halt darüber Aufschluß gibt, ob eine Geschwindigkeitsinforma- tion oder eine Streckeninformation übertragen wird. Außerdem sind zwei Rangbits 22 vorgesehen, die Aufschluß darüber ge- ben, welchen Rang ein Datenpaket innerhalb einer Reihe von mehreren Datenpaketen hat, mit denen zusammengehörende Be- standteile einer einzigen Information übertragen werden. Zwei Prüfbits 23 und insgesamt acht Datenbits 24 dienen zur Auf- nahme der Daten, die durch die Decodiereinrichtung 10 erzeugt werden.

Im vorliegenden Fall können die acht Datenbits 24 des Daten- pakets 20 insgesamt 28 (= 256) verschiedene Werte annehmen.

Bei einer Auflösung von l km/h ergibt sich somit ein Ge- schwindigkeitsbereich von 0 km/h bis 255 km/h, der durch die Codiereinrichtung 5 abgedeckt werden kann. Dabei entspricht ein binärer Inhalt der Datenbits 24 von"0000 0000"der Ge- schwindigkeit 0 km/h und ein Wert"1111 1111"entspricht ei- nem Wert von 255 km/h.

Für den Fall, daß mit dem Datenpaket 20 Streckeninformationen übertragen werden sollen, wird im vorliegenden Ausführungs-

beispiel folgendermaßen verfahren. Die Streckeninformation wird als achtstellige Dezimalzahl übertragen. Bei einer Auf- lösung von"10 m"können dabei Gesamtstrecken von insgesamt 999.999,99 km übermittelt werden. Diese Informationen können mit insgesamt vier Datenpaketen 20 codiert werden, wenn je- weils zwei Dezimalstellen von den acht Datenbits eines Daten- pakets 20 wiedergegeben werden. Hierzu werden je zwei binär- codierte Dezimalzahlen übermittelt. In dieser Codierung las- sen sich mit jeweils vier Bits die Dezimalzahlen zwischen 0 und 9 repräsentieren. Eine Gesamtstrecke von 1.242,42 km also von 1 242 420 m wird dabei durch die folgende binärcodierte Dezimalzahl wiedergegeben : 0000 0000 0001 0010 0100 0010 0100 0010 0 0 1 2 4 2 4 2 II1 IT2 113 114 In der vorstehend wiedergegebenen Codierung geben die Be- zeichnungen II1, 112, II3 und 114 die jeweilige Numerierung der insgesamt vier Datenpakete wieder, die zur Übertragung einer solchen Streckeninformation verwendet werden.

Figur 4 veranschaulicht den zeitlichen Ablauf des Aussendens von Datenpaketen durch die Sendeeinrichtung 6 über die Sende- antenne 7. Wie man in Figur 4 besonders gut sieht, wird mit einem zeitlichen Abstand von 0,1 sec je ein Datenpaket ausge- sendet. Dabei wechseln sich Datenpakete I, die Geschwindig- keitsinformationen aufweisen, mit Datenpaketen IIi ab, die Streckeninformationen aufweisen. Die Streckeninformationen IIi sind so codiert wie obenstehend mit Bezug auf Figur 3 er- läutert wurde.

Wie man in Figur 4 besonders gut sieht, werden pro. vollstän- diger Übertragung einer Streckeninformation II1 bis 114 ins- gesamt drei Geschwindigkeitsinformationen I ausgesendet.

Figur 5 veranschaulicht den Inhalt der einzelnen Datenpakete aus Figur 4.

Dabei ist in der ersten Spalte unter der Bezeichnung"lfd.

Nr."der Zeitpunkt angegeben, zu dem das in der betreffenden Zeile ausgesendete Datenpaket in Figur 4 dargestellt ist.

Wie man in Figur 5 besonders gut sieht, sind die zu jeweils ungeraden Zeitpunkten"1, 3,5,..., 21"ausgesendeten Daten- pakete I jeweils im Identifikationsbit 21 mit einem Wert"0" versehen. Dies deutet darauf hin, daß der in diesen Datenpa- keten transportierte Wert je einen Geschwindigkeitswert re- präsentiert. Im Gegensatz dazu weisen die zu geradzahlingen Zeitpunkten"2, 4,6,..., 20"ausgesendeten Datenpakete im Identifikationsbit 21 je einen Wert"1"auf, was darauf hin- deutet, daß in diesen Datenpaketen je ein Streckenwert über- tragen wird. Bei Streckenwerten geben die Inhalte der Rang- bits 22 weiteren Aufschluß darüber, welche Stellen der dezi- malen Streckenangabe gerade übertragen werden. Insgesamt sind vier Datenpakete zur Übertragung eines Streckenwerts vorgese- hen, so daß je nach Rang eines Datenpakets innerhalb der Streckenangabe die Prüfbits 23 einen der binären Werte"00", "01","10"oder"11"aufweisen.

Die so vom Sender 8 ausgesendeten Datenpakete werden über die Empfangsantenne 11 von der Decodiereinrichtung 10 empfangen und in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt.

Für den Fall, daß das Vorliegen eines Datenpakets indentifi- ziert wird, dessen Wert"0"des Identifikationsbit 21 darauf hindeutet, daß es sich um eine Geschwindigkeitsinformation handelt, wird diese Geschwindigkeitsinformation zunächst dar- aufhin überprüft, ob sie fehlerfrei ist. Hierzu wird der In- halt der Prüfbits 23 mit den übrigen Inhalten des Datenpakets 20 verglichen. Für den Fall, daß sich bei diesem Vergleich herausstellt, daß eine fehlerfreie Übertragung dieses Daten- pakets vorliegt, wird der entsprechende Inhalt der Datenbits 24 decodiert und an die Ausgabeeinheit 12 weitergeleitet., Die Ausgabeeinheit 12 zeigt im vorliegenden Fall den der Ge- schwindigkeitsinformation des Datenpakets entsprechenden Wert im ersten Anzeigebereich I der Anzeigeeinheit 13 an. Bei je- dem Eintreffen eines weiteren Datenpakets I, das Geschwindig- keitsinformationen enthält, wird entsprechend den vorbe- schriebenen Schritten vorgegangen, so daß der erste Anzeige- bereich I der Anzeigeeinheit 13 stets einen aktuellen Ge- schwindigkeitswert des Fahrzeugs anzeigt, sofern eine fehler- freie Datenübertragung stattfand.

Beim Empfang eines Datenpakets IIi, was durch den Inhalt"1" im Identifikationsbit 21 angezeigt wird, prüft die Deco- diereinrichtung 10 zunächst anhand der Inhalte der Prüfbits 23 und der übrigen Inhalte des betreffenden Datenpakets, ob ein fehlerfrei übertragenes Datenpaket vorliegt. Wenn dies der Fall ist, prüft die Decodiereinrichtung 10 anhand der Rangbits 22 den Rang des aktuellen Datenpakets ab. Daraufhin wird verglichen, ob ein Datenpaket mit einem solchen Rang derzeit benötigt wird, um eventuell bereits vorher eingegan- gene Datenpakete mit Streckeninformationen zu vervollständi- gen. Auf diese Weise wird solange verfahren, bis eine voll- ständige aktuelle Streckeninformation in der Decodiereinrich- tung 10 vorliegt. Beim Vorliegen einer vollständigen Strek-

keninformation wird diese an die Ausgabeeinheit 12 weiterge- leitet, die die Streckeninformation im zweiten Anzeigebereich II der Anzeigeeinheit 13 anzeigt.

In der vorbeschriebenen Weise werden laufend Geschwindig- keitsinformationen und Streckeninformationen vom Sender 8 zum Empfänger 9 übertragen.

Im Fall von Störungen der Übertragung zwischen Sender 8 und Empfänger 9 kann es vorkommen, daß einzelne Datenpakete ver- stümmelt beim Empfänger 9 ankommen, so daß diese dort nicht ausgewertet werden können. Im Falle eines defekten Datenpa- kets, das eine Geschwindigkeitsinformation enthält, kann dies von einem Benutzer noch hingenommen werden. Im schlimmsten Fall werden über mehrere Übertragungszeiträume hinweg nicht zutreffende Geschwindigkeitsinformationen angezeigt.

Im Falle einer gestörten Übertragung eines Datenpakets, das eine Streckeninformation enthält, verwirft die Decodierein- richtung 10 das entsprechende Datenpaket. Insbesondere in diesem Fall wird in der Decodiereinrichtung 10 eine geschätz- te Veränderung der im zweiten Anzeigebereich II angezeigten Streckeninformation berechnet. Hierzu werden die in der Zwi- schenzeit decodierten Geschwindigkeitsinformationen zusammen mit der seit dem Empfang der letzten vollständigen Strecken- information vergangenen Zeit zu einer geschätzten Strecken- veränderung umgerechnet, die zu der im zweiten Anzeigebereich II der Anzeigeeinheit 13 angezeigten Streckeninformation hin- zuaddiert werden. Auf diese Weise wird solange eine neue ak- tuelle Gesamtstreckeninformation berechnet und angezeigt, bis eine fehlerlose Gruppe von Datenpaketen im Empfänger 9 einge- gangen ist, die eine aktuelle Gesamtstrecke enthalten. Ent- sprechend wird auch zu Zeitpunkten verfahren, in denen die

aktuelle Streckeninformation gerade übertragen wird. Bei je- dem Eintreffen einer fehlerfreien Geschwindigkeitsinformation wird aus der vergangenen Zeit eine geschätzte Veränderung der Streckeninformation berechnet und zu der zuletzt übertragenen Streckeninformation hinzuaddiert.

Der Fall einer gestörten Übertragung eines Datenpakets wird nachfolgend anhand Figur 5 veranschaulicht. In einem norma- len, ungestörten Betrieb des Senders 8 und des Empfängers 9 werden Datenpakete übertragen, wie dies anhand der Datenpake- te mit den laufenden Nummern 1 bis 9 veranschaulicht ist.

Nach der Übertragung der Datenpakete 2,4,6,8 verfügt der Empfänger 9 über alle Informationen II1, Il2, II3, II4, die zur Berechnung einer vom Sender 8 übertragenen Gesamtstrecke benötigt werden. Ausgehend von dieser Gesamtstrecke berechnet der Empfänger 9 jeweils geschätzte Streckenveränderungen an- hand der in den Datenpaketen 9,11,13 und 15 übertragenen Geschwindigkeitsinformation, indem die jeweilige Geschwindig- keitsinformation mit der Übertragungszeit zwischen zwei Ge- schwindigkeits-Datenpaketen multipliziert wird. Der entspre- chende Wert wird zu der zuletzt übertragenen Gesamtstrecke hinzuaddiert und angezeigt. Im vorliegenden Fall, in dem das Datenpaket 14 mit einer Streckeninformation II3 gestört ist, kann aus den Datenpaketen 10,12,14 und 16 keine neue Ge- samtstrecke entnommen werden. In diesem Fall werden die Da- tenpakete 10,12,14 und 16 verworfen und nicht weiter ver- wendet. Vielmehr berechnet der Empfänger 9 die Gesamtstrek- keninformationen ausgehend von dem mit den Datenpaketen 2,4, 6,8 übertragenen Wert weiter, indem auch mit den Geschwin- digkeits-Datenpaketen 17,19,21 usw. neue Streckenverände- rungen geschätzt und zu dem zuletzt übertragenen Wert der Ge- samtstrecke hinzu addiert werden. Dies geschieht solange, bis wieder eine Gesamtstreckeninformation fehlerfrei vom Sender 8

an den Empfänger 9 übertragen wird. In diesem Fall wird die mit geschätzten Werten aktualisierte Gesamtstreckeninformati- on durch eine aktuelle fehlerfrei übertragene Gesamtstrecken- information ersetzt.

Im Betrieb des Senders 8 und des Empfängers 9 kann der Fall auftreten, daß der Gesamtstreckenzähler im Sender 8 einen niedrigeren Wert aufweist, als der Gesamtstreckenzähler im Empfänger 9. Dies weist darauf hin, daß im Sender 8 ein soge- nannter"Überlauf"des Gesamtstreckenzählers stattgefunden hat. Dies wird vom Empfänger 9 so berücksichtigt, daß ange- nommen wird, daß genau ein Überlauf stattgefunden hat. Dieser Überlauf wird dann entsprechend bei der neuen Anzeige der Ge- samtstreckeninformationen im Empfänger 9 berücksichtigt.

In diesem geschilderten Fall wird die"wahre"vom Laufrad l zurückgelegte Strecke nur vom Empfänger 9 festgehalten. Der Sender 8 kann in diesem Fall nur Werte speichern, die durch die Größe des Gesamtstreckenzählers im Sender 8 begrenzt sind. Dies kann gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft da- zu verwendet werden, daß die Größe des Gesamtstreckenzählers im Sender 8 vergleichsweise gering zur Größe des Gesamtstrek- kenzählers im Sender 9 gehalten wird. Dadurch verringern sich die auf der Funkstrecke zu übertragenden Daten, so daß die Übertragungsrate hinsichtlich der Geschwindigkeitsinformatio- nen erhöhbar ist. In einer besonderen, hier nicht gezeigten Ausbildungsform der Erfindung werden je 10 Geschwindigkeits- Datenpakete genau ein Streckeninformations-Datenpaket gesen- det.

In weiteren, hier nicht dargestellten Ausbildungsform werden im einem einzigen Datenpaket sowohl Geschwindigkeitsinforma- tionen als auch Streckeninformationen übertragen, wobei bei-

spielsweise von insgesamt 9 Datenbits eines Datenpakets 8 Da- tenbits für die Übertragung einer Geschwindigkeitsinformation verwendet werden, während genau ein Datenbit zur Übertragung eines Teils der Streckeninformation verwendet wird. Auf diese Weise kann aus 8 hintereinander folgenden Datenpaketen genau eine Streckeninformation rekonstruiert werden, während insge- samt 8 Geschwindigkeitsinformationen übertragen worden sind.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindung gemäßen Funkstrecke 101, die einen ersten Sender 102, einen zweiten Sender 103, einen dritten Sender 104 sowie einen Emp- fänger 105 umfaßt. Der erste Sender 102 hat eine erste Anten- ne 6 zum Ausenden von Funksignalen. Die erste Antenne 106 steht mit einer in dieser Ansicht nicht gezeigten Sendeein- heit in Verbindung, die die von der ersten Antenne 106 auszu- sendenden Funksignale generiert. Weiterhin umfaßt der erste Sender 102 eine in dieser Ansicht nicht gezeigte Sendersteu- ereinheit zur Ansteuerung der Sendeeinheit. Die Sendersteuer- einheit empfängt über eine erste Eingangsleitung 107 Signale von einem ersten Sensor 8, der als Umdrehungszähler eines in dieser Ansicht nicht gezeigten Laufrades ausgebildet ist. Der erste Sensor 108 liefert somit über die erste Eingangslei- tung 107 Lageinformationen über das Laufrad an die Sender- steuereinheit. Die Sendersteuereinheit wandelt diese Lagein- formationen in digitale Daten um und veranlaßt die Sendeein- heit, diese digitalen Daten über die erste Antenne 6 auszu- senden. Dabei werden sowohl die Momentangeschwindigkeit als auch die zurückgelegte Gesamtstrecke des Rads übermittelt, wie dies obenstehend mit Bezug auf Figur 1 bis Figur 5 ausge- führt worden ist.

Der zweite Sender 103 hat eine zweite Antenne 109 sowie eine zweite Eingangsleitung 110 und stimmt hinsichtlich seines üb- rigen Aufbaus im wesentlichen mit dem ersten Sender 102 über- ein. Der zweite Sender 103 empfängt über die zweite Eingangs- leitung 110 Signale eines zweiten Sensors 111, der Lageinfor- mationen über eine hier nicht gezeigte Tretkurbel eines Fahr- rads auswertet. Der zweite Sender 103 wandelt diese Lagein- formationen in digitale Signale um, die über die zweite An- tenne 109 als Funksignale abgegeben werden. Dabei werden so- wohl die momentane Lageinformation als auch deren Integral über die Zeit übermittelt, wie dies obenstehend mit Bezug auf Figur 1 bis Figur 5 ausgeführt worden ist.

Der dritte Sender 104 umfaßt eine dritte Antenne 12 sowie ei- ne dritte Eingangsleitung 113, über die Daten von einem drit- ten Sensor 114 aufgenommen werden. Hinsichtlich seines übri- gen Aufbaus stimmt der dritte Sender 104 im wesentlichen mit dem ersten Sender 102 überein. Der dritte Sensor 114 bestimmt die momentane Herzschlagsfrequenz sowie deren Integral über die Zeit, das einen Rückschluß auf den Energieverbrauch eines in dieser Ansicht nicht gezeigten Menschen zuläßt, der sich auf einem Fahrrad fortbewegt. Diese Daten werden vom dritten Sender 4 in digitale Daten umgewandelt und über die dritte Antenne 12 als Funksignal abgegeben. Dabei werden sowohl die momentane Herzschlagsfrequenz als auch deren Integral über die Zeit übermittelt, wie dies obenstehend mit Bezug auf Fi- gur 1 bis Figur 5 ausgeführt worden ist.

Der Empfänger 105 hat eine Empfängerantenne 115 zum Empfang der vom ersten Sender 102, vom zweiten Sender 103 und vom dritten Sender 104 abgegebenen Funksignale. Die von der Emp- fängerantenne 115 empfangenen Funksignale werden an eine in dieser Ansicht nicht gezeigte Empfangseinheit weitergeleitet,

die betätigbar mit einer in dieser Ansicht ebenfalls nicht gezeigten Empfängersteuereinheit verbunden ist. Die Empfangs- einheit kann von der Empfängersteuereinheit ein-und ausge- schaltet werden. Die Empfängersteuereinheit kann sich außer- dem auch selbst in einen ausgeschalteten Zustand versetzen.

Die Empfängersteuereinheit wandelt die von der Empfangsein- heit aufgenommenen Daten um und zeigt diese auf einem Dis- play 116 an. Auf dem Display 116 kann dabei angezeigt werden, von welchem Sender die im Display 116 angezeigten Daten aus- gesendet wurden. Außerdem können auch die Inhalte der jewei- ligen Daten angezeigt werden. Weiterhin weist der Empfän- ger 105 eine Bedienertaste 117 auf, mit der die Empfänger- steuereinheit von einem Benutzer betätigt werden kann.

Im Betrieb der Funkstrecke 101 senden der erste Sender 102, der zweite Sender 103 und der dritte Sender 104 ständig wie- derholend Daten aus, die vom Empfänger 105 empfangen, ausge- wertet und auf dem Display 116 angezeigt werden.

Figur 7 veranschaulicht die vom ersten Sender 102, vom zwei- ten Sender 103 und vom dritten Sender 104 abgegebenen Funksi- gnale hinsichtlich der zeitlichen Abfolge der durch sie über- mittelten Daten. Dabei werden Informationen nur jeweils für einen Teil der Daten gezeigt, die vom ersten Sender 102, vom zweiten Sender 103 und vom dritten Sender 104 abgegeben wer- den. Im gezeigten Beispiel wird nur die Übertragung derjeni- gen Daten veranschaulicht, die entsprechend in Figur 4 mit der Bezeichnung"I"versehen sind, also die regelmäßig über- tragenen Geschwindigkeitsdaten. Es versteht sich von selbst, daß auch die entsprechend in Figur 4 mit der Bezeichnung"II" versehenen Streckeninformationen genauso mit einem Fixpaket und mit einem Redundanzpaket übertragen werden können.

Figur 7a zeigt einen ersten Zeitstrahl 120, der ein erstes Fixpaket Fl sowie ein erstes Redundanzpaket RI enthält. Das erste Fixpaket Fl und das erste Redundanzpaket Ri werden durch jeweils ein Datensignal gebildet, die auf ein Trägers- gnal mit einer Trägersignalfrequenz aufmoduliert sind. Hier- für kann grundsätzlich ein beliebiges Modulationsverfahren verwendet werden.

Wie man in Figur 7a besonders gut sieht, beginnt das Aussen- den des ersten Fixpakets F1 zum Zeitpunkt tl. Das Aussenden des ersten Redundanzpakets R1 beginnt zu einem Zeitpunkt t2.

Die Länge des ersten Fixpakets F1 und die Länge des ersten Redundanzpakets R1 stimmt im wesentlichen überein.

Figur 7b veranschaulicht anhand eines zweiten Zeitstrahls 121 das vom zweiten Sender 103 abgegebene Funksignal. Es umfaßt ein zweites Fixpaket F2 und ein zweites Redundanzpaket R2, die als Datensignale auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert sind, die mit der Trägerfrequenz des ersten Senders 102 iden- tisch übereinstimmt. Das zweite Fixpaket F2 wird zu einem Zeitpunkt ti ausgesendet und das zweite Redundanzpaket R2 wird zu einem Zeitpunkt t3 ausgesendet, wobei die Differenz t3-t2 beim zweiten Sender 103 kleiner ist als die Differenz t2-t1 beim ersten Sender 102. Auf diese Weise wird eine zeit- liche Kollision von ersten Fixpaket F1, zweiten Fixpaket F2, ersten Redundanzpaket R1 und zweiten Redundanzpaket R2 in der Weise vermieden, daß zumindest eines der Datenpakete pro Sen- der nicht mit allen Datenpaketen des anderen Sender zeitlich zusammenfällt.

Figur 7c veranschaulicht einen dritten Zeitstrahl 122, auf dem ein vom dritten Sender 104 ausgesendetes drittes Fixpa-

ket F3 sowie ein drittes Redundanzpaket R3 eingezeichnet sind.

Der dritte Sender 104 sendet auf der gleichen Trägerfrequenz wie der erste Sender 102 und der zweite Sender 103, wobei das dritte Fixpaket F3 und das dritte Redundanzpaket R3 auf ein entsprechendes Trägersignal aufmoduliert sind. Wie man in Fi- gur 7c besonders gut sieht, beginnt das Aussenden des Fixpa- kets F3 zum Zeitpunkt tl, während das Aussenden des dritten Redundanzpakets zum Zeitpunkt t4 beginnt. Dabei unterscheidet sich die Zeitdifferenz t4-tl des dritten Senders 104 von den entsprechenden Zeitdifferenzen t3-tl des zweiten Senders 103 und t2-tl des ersten Senders 102.

Figur 7d veranschaulicht anhand des ersten Zeitstrahls 120 den zeitlichen Abstand to zwischen zwei Fixpakten Fl des er- sten Senders 102. Der Abstand to ist zwischen je zwei aufein- anderfolgenden Fixpaketen F1 im wesentlichen identisch. Dem- zufolge werden die Fixpakete F1 in regelmäßigen zeitlichen Abständen ausgesendet.

Figur 7e veranschaulicht anhand des zweiten Zeitstrahls 121 den zeitlichen Abstand to, zwischen je zwei zweiten Fixpake- ten F2 des zweiten Senders 103. Die zweiten Fixpakete F2 wer- den in regelmäßigen zeitlichen Abständen vom zweiten Sender 103 ausgesendet.

Figur 7f veranschaulicht anhand des dritten Zeitstrahls 122 die vom dritten Sender 104 abgegebenen dritten Fixpakete F3.

Die dritten Fixpakete F3 werden jeweils mit einem zeitlichen Abstand toll regelmäßig aufeinanderfolgend ausgesendet.

Die jeweiligen zeitlichen Abstände to, to'und to''unter- scheiden sich voneinander, so daß sich in den meisten Fällen die vom ersten Sender 102, vom zweiten Sender 103 oder vom dritten Sender 104 ausgesendeten Fixpakete zeitlich nicht überschneiden. Dadurch wird der Betrieb von mehreren Sendern zusammen mit einem einzigen Empfänger ermöglicht.

Im vorliegenden Fall kommt noch hinzu, daß jeder Sender nicht nur einen Fixpakettyp-nämlich z. B die Geschwindigkeitsin- formation-regelmäßig aussendet. Vielmehr werden jeweils zwei Fixpaketypen-nämlich z. B. noch die integrierte Strek- keninformation-ausgesendet.

Figur 8 veranschaulicht den Aufbau eines Datenpakets 125, das hinsichtlich seines Aufbaus im wesentlichen mit demjenigen des ersten Fixpakets Fl, des zweiten. Fixpakets F2, des drit- ten Fixpakets F3 bzw. mit dem ersten Redundanzpaket Rl, mit dem zweiten Redundanzpaket R2 oder mit dem dritten Redundanz- paket R3 übereinstimmt. Das Datenpaket 125 gliedert sich in einen ersten Identifikationsbereich 126, in einen Typbe- reich 127, in einen Versetzungsinformationsbereich 128, in einen zweiten Identifikationsbereich 129, in einen Nutzdaten- bereich 130 sowie in einen Prüfcodebereich 131.

Dabei dient der erste Identifikationsbereich 126 zur Aufnahme von Informationen, die die sogenannte Sub-ID des jeweiligen Senders angeben. Die Sub-ID des jeweiligen Senders kann eine Information über die zeitliche Versetzung zwischen einem von dem Sender ausgesendeten Fixpaket und dem entsprechenden Red- undanzpaket aufnehmen. Ähnlich der Vergabe von Kanälen bei Funkstrecken, die vorgegebene Bandbreiten von Funksignalen ausnützen, können so Zeitscheibenbereiche bei der Nutzung ei- ner einzigen vorgegebenen Übertragungsfrequenz ausgenutzt

werden. Die so definierten Zeitscheibenbereiche werden vor- teilhafterweise eindeutig gekennzeichnet und-jeweils einem Sender zugeordnet-im ersten Identifikationsbereich eines vom betreffenden Sender ausgesendeten Fixpakets bzw. Redun- danzpakets wiedergegeben.

Der Typbereich 127 nimmt Informationen darüber auf, ob es sich bei dem jeweiligen Datenpaket um ein Fixpaket oder um ein Redundanzpaket handelt.

Der Versetzungsinformationsbereich 128 bleibt bei einem ein- fachen Betrieb der erfindungsgemäßen Funkstrecke 101 ohne Redundanzpakete ungenutzt. In einer vorteilhaften Weiterbil- dung geben die im Versetzungsinformationsbereich 128 enthal- tenen Informationen zusammen mit den Informationen im ersten Identifikationsbereich 126. darüber Auskunft, in welchem'zeit- lichen Abstand das einem Fixpaket folgende Redundanzpaket er- scheint. Hierzu kann in dem entsprechenden Sender des Daten- pakets 125 eine Rechenregel bzw. eine Zählfolge vorgesehen sein, gemäß der der zeitliche Abstand zwischen Fixpaket und dem daraufhin ausgesendeten Redundanzpaket festgelegt ist.

Wenn eine solche Folge über einen Zähler gesteuert wird, dann kann der jeweilige Zählerstand in dem Versetzungsinformati- onsbereich 128 festgehalten und ausgesendet werden.

Der zweite Identifikationsbereich 129 kann zur Aufnahme einer jeweils nur einmal vergebenen Seriennummer verwendet werden, durch die sich eine Unterscheidung eines Senders der Funk- strecke 101. von einem Sender einer anderen Funkstrecke ermög- lichen läßt.

Der Nutzdatenbereich 130 nimmt die durch die Funkstrecke 101 zu übertragenden Daten auf.

Der Prüfcodebereich 131 dient bei einem Empfang des Datenpa- kets 125 zur Feststellung, ob die übertragenen Daten in der Zwischenzeit unerwünschte Veränderungen erfahren haben. Zur Generierung des Inhalts des Prüfcodebereichs 131 kann bei- spielsweise ein Paritätsverfahren oder ein Prüfsummenverfah- ren verwendet werden.

Weiterhin weist das Datenpaket 125 noch in dieser Ansicht nicht gezeigte Scan,-Synchronisations-und Startdaten auf, die insbesondere durch die maschinelle Verarbeitung des Da- tenpakets 125 bedingt und entsprechend ausgebildet sind.

Im Normalfall, in dem das Vorhandensein des ersten Sen- der 102, des zweiten Senders 103 und des dritten Senders 104 abgetastet wird, geht der Empfänger 105 in einen Aktiv-Modus über. Im Aktiv-Modus, der den Normalbetrieb der Funkstrecke repräsentiert, wird die Empfangseinheit im wesentlichen aus- geschaltet gehalten. Lediglich zu Zeitpunkten, an denen die Empfängersteuereinheit den zu erwartenden Eingang eines Fix- pakets eines der Sender erwartet, wird die Empfangseinheit eingeschaltet. Im Aktiv-Modus wird die genaue Lage der emp- fangenen Fixpakete ständig überprüft und gegebenenfalls klei- nere Fehler in der Lageberechnung durch die Empfängersteuer- einheit korrigiert. Im Aktiv-Modus werden außerdem die Daten innerhalb der Funkstrecke 101 übertragen, von der Empfänger- steuereinheit ausgewertet und an das Display 116 weitergelei- tet.

Ausgehend vom Aktiv-Modus begibt sich der Empfänger 105 in einen Redundanz-Modus 146, wenn die im Prüfcodebereich 131 eines empfangenen Fixpakets enthaltene Information bei der Auswertung des Datenpakets daraufhin deutet, daß das Datenpa-

ket verfälscht oder unvollständig übertragen worden. Im Red- undanz-Modus wird die Empfangseinheit von der Empfängersteu- ereinheit dann eingeschaltet, wenn zu dem falsch oder nicht empfangenen Fixpaket zu einer bestimmten ID eines der Sender ein Redundanzpaket auszuwerten ist. Die genaue zeitliche Lage des Empfangs des Redundanzpakets zu dem betreffenden Fixpaket ergibt sich aus der in der Empfängersteuereinheit weiterver- folgten Zahlenfolge.

Nach dem Empfangen des entsprechenden Redundanzpakets geht der Empfänger 105 wieder in den Aktiv-Modus zurück, in dem er aufeinanderfolgende Fixpakete auswertet.

Eine besondere Situation für den Empfänger 105 stellt ein An- lern-Modus dar, in dem die Funkstrecke 101 abgeschirmt von anderen Funkstrecken und. Störungen betrieben wird. Im Anlern- Modus wird abgetastet, welche Sender sich in der Umgebung des Empfängers 105 befinden. Deren IDs werden dann empfangen und dauerhaft im Empfänger 105 abgelegt. Dabei muß selbstver- ständlich gewährleistet sein, daß alle Sender der Funkstrek- ke 101 aktiv sind und daß keine Sender einer zweiten Funk- strecke die Übertragung stören.