DE69200097T2

DE69200097T2 - Kommunikationsanlage zwischen einer ortsgebundenen Station und mobilen Stationen.

Info

Publication number: DE69200097T2
Application number: DE69200097T
Authority: DE
Inventors: Michel Fallah
Original assignee: Gemplus Card International SA
Current assignee: Gemplus SA
Priority date: 1991-01-18
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2012-01-15
Also published as: FR2671894B1; EP0495708B1; EP0495708A1; FR2671894A1; US5821877A; DE69200097D1

Description

Die Erfindung betrifft den Austausch von Daten zwischen einer festen Station und Fahrzeugen oder beweglichen Einheiten, die in die Nähe dieser Station gelangen.
Die typische Anwendung, auf die in der Folge Bezug genommen wird, um die Erläuterungen zu vereinfachen, ist diejenige einer Zahlstation an einer Autobahn, in der Mittel installiert werden sollen, damit die Fahrzeuge die geschuldete Gebühr bezahlen können, ohne zum Anhalten gezwungen zu sein; dies würde den Zeitverlust, der sich aus dem Anhalten ergibt, sowie Staus, die sich aus der Schwerfälligkeit einer manuellen Entgegen nahme der Gebühr ergeben, zu vermeiden erlauben. Es werden daher kontaktlose Sende-Empfangs-Mittel (elektromagnetische Mittel im weiteren Sinn) verwendet, wobei sich dann das Problem der Kommunikation zwischen der Station und den verschiedenen vorhandenen Fahrzeugen stellt.
Es können andere Anwendungen in Betracht gezogen werden, bei denen die Erfindung sinnvoll angewendet werden könnte. Beispielsweise kann sie in einem Bezahlungssystem für öffentliche Verkehrsmittel in Betracht gezogen werden; sie kann für eine Gesellschaft in Betracht gezogen werden, die eine große Anzahl von Fahrzeugen verwendet, deren Abfahrt und Ankunft jeweils verzeichnet werden sollen; sie kann für ein Polizei-Kontrollsystem in Betracht gezogen werden und dergleichen mehr.
Im allgemeinen besteht das Problem, auf dessen Lösung die Erfindung zielt, in der Verbesserung der Möglichkeiten eines personalisierten Austauschs zwischen einer Station und beweglichen Einheiten in einem Zusammenhang, in dem die Gefahr besteht, daß mehrere bewegliche Einheiten gleichzeitig vorhanden sind, wobei diese beweglichen Einheiten nicht im voraus identifiziert worden sind. Unter dem Adjektiv "personalisiert" wird die Tatsache verstanden, daß die Kommunikation zwischen der Station und jeder beweglichen Einheit individuell ist, d.h., daß es möglich ist, Nachrichten nur an eine einzige bewegliche Einheit zu schicken und nicht notwendig an sämtliche der vorhandenen beweglichen Einheiten, falls dies gewünscht ist.
Die "Station" wird in bezug auf die vor ihr befindlichen "beweglichen Einheiten" als ortsgebunden angesehen; es handelt sich jedoch um eine relative Ortsgebundenheit: Die Station könnte ihrerseits bei spiel sweise bei einer Anwendung in einer Polizei-Kontrolle beweglich sein.
In dem Beispiel der Bezahlung an der Autobahn können sich an der ortsgebundenen Station Fahrzeuge in großer Anzahl vorbeibewegen, wobei während der Zeit, die der Austausch von Daten zwischen der Station und den Fahrzeugen dauert, eventuell mehrere Fahrzeuge gleichzeitig vorhanden sein können. Dieser Austausch von Daten kann in einer Identifizierung des Fahrzeuges (welches ein Identifizierungssignäl schickt), in einer Transaktion (Bezahlung einer Gebühr) sowie in einer "Transaktion ausgeführt"-Nachricht, die an das vorher identifizierte Fahrzeug zurückgeschickt wird, bestehen.
Man versteht leicht die Schwierigkeiten, die entstehen können, wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig mit der Station zu kommunizieren versuchen. In der Lehre des Dokuments CH-A-541 845 ist vorgesehen, daß die Antwort-Zeitpunkte der verschiedenen beweglichen Einheiten unterschiedlich sind, um zu vermeiden, daß sämtliche Antworten zur gleichen Zeit empfangen werden. Dennoch können Empfangskonflikte auftreten, bei denen die Wiedererkennung der sendenden beweglichen Einheit nicht gewährleistet ist.
Um die Möglichkeiten des Austausches von personalisierten Daten zwischen einer Station oder "Bake" und beweglichen Einheiten zu verbessern, welche in der Nähe der Station vorkommen können, wird erfindungsgemäß ein System vorgesehen, das ein Übertragungsprotokoll verwendet, das mit einem den verschiedenen vorhandenen beweglichen Einheiten gemeinsamen Initialisierungssignal beginnt und mit der Sendung eines Identifizierungssignals von jeder beweglichen Einheit fortgesetzt wird, wobei diese Sendung am Ende einer Dauer ausgeführt wird, die mit dem Wert eines Zeichens (oder allgemeiner eines Teils) eines der beweglichen Einheit zugehörigen intrinsischen spezifischen Codes in Beziehung steht (wobei die Dauer ab dem Initialisierungssignal gemessen wird), derart, daß unter schiedlichen Zeichen unterschiedlichen Sendezeitpunkten entsprechen. Um darüber hinaus die Antworten korrekt zu unterscheiden, wird dieses Zeichen des spezifischen Codes seinerseits im Identifizierungssignal geschickt, damit die Station die Verzögerung beim Empfang mit dem Wert dieses empfangenen Zeichens korrelieren kann, um die sendende bei wegliche Einheit wiederzuerkennen. Diese Idee kann mit Hilfe eines konkreten Beispiels dargestellt werden, indem jeder beweglichen Einheit eine Referenznummer zugeordnet sein kann und das Zeichen, das den Sendezeitpunkt definiert, die erste Ziffer dieser Nummer sein kann; eine bewegliche Einheit mit der Ziffer 1 als erster Ziffer sendet am Ende einer Zeit T; ein Fahrzeug mit 2 als erster Ziffer sendet am Ende von T + t; die anderen am Ende von T + 2t, T + 3t usw. je nach der ersten Ziffer ihrer Referenznummer.
Wie weiter unten deutlich wird, sendet die bewegliche Einheit dann vorzugsweise als Identifizierungssignal das spezifische Zeichen, das der Definition des Sendezeitpunkts gedient hat (beispielsweise der Beginn des intrinsischen spezifischen Codes); ferner sendet sie dann vorzugsweise ein Wort, das die vorgeschriebenen Merkmale besitzt, die von der Station wiedererkannt werden können, derart, daß die Station sofort feststellen kann, wenn mehrere bewegliche Einheiten gleichzeitig senden (weil es möglich ist, daß gleichzeitig zwei bewegliche Einheiten vorkommen, die dasselbe spezifische Zeichen besitzen).
Die Erfindung hat daher ein System für die personalisierte Kommunikation zwischen einer Station und beweglichen Einheiten zum Gegenstand, welche in die Nähe dieser Station gelangen können, das ein Übertragungsprotokoll benutzt, das mit einem den verschiedenen vorhandenen beweglichen Einheiten gemeinsamen Initialisierungssignal beginnt und mit der Sendung eines Identifizierungssignals von jeder beweglichen Einheit fortgesetzt wird, wobei diese Sendung am Ende einer Dauer ausgeführt wird, die mit dem Wert eines ersten Teils eines der beweglichen Einheit zugehörigen intrinsischen spezifischen Codes in Beziehung steht, wobei diese Dauer ab dem Initialisierungssignal gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Identifizierungssignal, das von jeder beweglichen Einheit geschickt wird, diesen ersten Teil dieses spezifischen Codes enthält.
Infolgedessen wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Kommunikationssystem vorgeschlagen, das umfaßt:
- ein "Antwortgerät", das jeder beweglichen Einheit, die vorkommen kann, zugehört, wobei jedem Antwortgerät ein spezifischer Code mit wenigstens einem Zeichen zugehört, wobei die Zeichen aus einer geordneten Gesamtheit (beispielsweise numerische oder alphabethische oder alphanumerische Zeichen) gewählt sind, in der diesen Zeichen oder Gruppen solcher Zeichen geordnete Werte zugewiesen sind;
- ein Steuerelement, das sich in der Station befindet und auf elektromagnetischem Weg mit den Anwortgeräten in Beziehung steht;
wobei das System die folgenden Besonderheiten besitzt:
- ein Antwortgerät kann ein Identifizierungssignal nur bei Empfang eines von der Station gesandten Initialisierungssignals aussenden;
- das Antwortgerät sendet den Anfang seines spezifischen Codes am Ende einer Zeit, die auf eineindeutige Weise mit dem Wert dieses Codeanfangs in Beziehung steht, derart, daß zwei Antwortgeräte, die einen unterschiedlichen Codeanfang besitzen, in unterschiedlichen Zeitpunkten senden.
Durch dieses Mittel wird erreicht, daß die verschiedenen spezifischen Codes selbst dann nicht gleichzeitig an der Station ankommen, wenn mehrere bewegliche Einheiten gleichzeitig im Aktionsfeld der Station vorkommen.
Die Station kann daher die verschiedenen von den Antwortgeräten ausgehenden Sendungen aufzeichnen und das Vorhandensein mehrerer Antwortgeräte in ihrem Aktionsradius feststellen. Es entsteht dann ein Dialog zwischen der Station und jedem der Antwortgeräte: Jedes Antwortgerät, das von der Station abgefragt wird, indem es durch den Anfang des von derselben empfangenen Codes bezeichnet wird, kann beispielsweise:
- einen persönlichen Code empfangen, der dazu bestimmt ist, während der Dauer des Datenaustausches benutzt zu werden,
- Daten aussenden, die es betreffen (Identifizierungscode des Antwortgeräts, amtliches Kennzeichen des es tragenden Fahrzeugs, Kontonummer des Besitzers usw.),
- andere Daten empfangen,
- von der Station ein Signal des Austauschendes empfangen,
- usw.
Der Beginn des von einem Antwortgerät als Antwort auf das von der Station geschickte Initialisierungssignal ausgesandten Codes kann durch das erste Zeichen eines spezifischen Codes mit mehreren Zeichen gebildet sein. Wenn es sich beispielsweise um ein numerisches Dezimalzeichen (Ziffer zwischen 0 und 9) handelt, besteht indessen eine nicht zu vernachlässigende Wahrscheinlichkeit (die von der Anzahl der Fahrzeuge abhängt, die sich gleichzeitig im Aktionsfeld der Station befinden können), daß zwei Fahrzeuge, die das gleiche erste Code-Zeichen besitzen, gleichzeitig vorkommen und daher gleichzeitig sen den; in diesem Fall kann auf Höhe der Staüon eine Verwirrung entstehen, indem die Station glaubt, mit einem Anwortgerät in Dialog zu stehen, während derer zwei vorhandeii sind. Die Wahrscheinlichkeit verringert sich, wenn ein alphabethisches oder älphanurneri sches Zeichen verwendet wird oder wenn die zwei ersten Zeichen des Codes als Code-Beginn oder sogar eine größere Anzahl von Zeichen verwendet werden.
Es ist indessen schwierig, die Verwendung von mehr als zwei Zeichen anzustreben, vor allem unter der Voraussetzung, daß diese Zeichen in einer geordneten Folge gewählt werden, die wenige Zeichen enthält. Die Abfragefolge wird nämlich viel länger: Wenn beispielsweise angenommen wird, daß jedes Antwortgerät nur am Ende einer Dauer sendet, die zum Rang eines alphabethischen Zeichens unter 26 möglichen proportional ist, muß dafür gesorgt werden, daß die Abfragefolge mit 26 Wartezeiten für den Empfang eines der 26 möglichen Zeichen beginnt. Und wenn die beiden ersten Zeichen des Codes verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit zu senken, daß zwei Fahrzeuge mit demselben Codeanfang gleichzeitig vorkommen, muß die Abfragefolge mit 26 x 26 Wartezeiten beginnen, was einerseits unmöglich ist, ohne andererseits die Wahrscheinlichkeit einer Verwirrung auf einen ausreichend geringen Wert zu bringen.
Deswegen wird hier eine zusätzliche Vervollkommnung vorgeschlagen: Als Antwort auf das von der Station ausgesandte Initialisierungssignal sendet jedes Antwortgerät am Anfang einer Zeit, die auf eineindeutige Weise mit dem Beginn ihres spezifischen Codes in Beziehung steht, ein Signal (im Prinzip den Beginn seines Codes) aus, gefolgt von einem Wort, das eine Folge von Bits ist, wobei diese Folge nicht vollständig beliebig, sondern von einem wiedererkennbaren Typ und derart ist, daß die Überlagerung zweier Folgen dieses Typs eine Folge eines hiervon verschiedenen Typs ergibt. Die Folge ist vorzugsweise eine Folge mit zum Teil zufälligen Merkmalen.
Um diese abstrakte Definition zu verdeutlichen, kann ein sehr einfaches Beispiel angegeben werden: Die Zufallsfolge ist beispielsweise eine Folge aus n "logischen Nullen" und n "logischen Einsen", die in einer zufälligen Reihenfolge gemischt sind. Es sind stets n Nullen und n Einsen vorhanden, ihre Reihenfolge ist jedoch zufällig. Wenn zwei Antwortgeräte gleichzeitig Folgen dieses Typs aussenden, empfängt die Station eine Folge von Nullen und eine Folge von Einsen, die auf beliebige Weise eine logische ODER-Funktion oder eine logische UND-Funktion darstellt, in der die beiden in Überlagerung ausgesandten Folgen kombiniert sind und in der mit Sicherheit nicht genauso viele Nullen wie Einsen enthalten sind. Die empfangene Folge ist von einem "Typ", der von den Typen der ausgesandten Folgen verschieden ist. Für die Station ist es sehr einfach festzustellen, daß mehrere Anwortgeräte gleichzeitig eine Zufallsfolge geschickt haben, deren Merkmale vorgeschrieben sind.
Unter Zufallsfolge werden selbstverständlich auch die pseudozufälligen Folgen, Folgen, die Zufallsfolgen ähneln, und dergleichen verstanden.
Obwohl die Sendung einer Zufallsfolge die bevorzugte Lösung der Erfindung ist, kann auch dafür gesorgt werden, daß die Folge aus nicht zufälligen binären Worten gebildet ist, die ein oder mehrere Zeichen repräsentieren (die beispielsweise einem Identifizierungscode des Antwortgeräts entnommen sind), dies jedoch nur iinter der Voraussetzung, daß die Überlagerung von Sendungen durch mehrere Antwortgeräte auf Höhe der Station eine Folge von Zeichen ergibt, welche nicht die Zeichen der einzelnen Antwortgeräte sein können.
Beispielsweise sind die Zeichen der Antwortgeräte binärcodierte Dezimalziffern mit einer Codierung in der Weise, daß die Überlagerung der Sendung von zwei oder mehreren beliebigen Ziffern eine Binärfolge ergibt, die nicht als eine Ziffer interpretiert werden kann. Es ist dann leicht zu wissen, ob ein einzelnes Antwortgerät eine Ziffer geschickt hat oder ob im Gegensatz dazu mehrere Antwortgeräte gleichzeitig gesendet haben. Es ist leicht, derartige Codes zu finden: Beispielsweise kann eine Ziffer von 0 bis 9 durch zehn aufeinanderfolgende Bits codiert werden, die sämtlich bis auf eine Null sind, wobei die Position des von Null verschiedenen Bits die Ziffer repräsentiert. Jede Überlagerung von verschiedenen Ziffern ergibt einen Code, der keine Ziffer repräsentiert, weil sie mehrere Bits mit 1 besitzt.
Wenn daher eine gleichzeitige Sendung durch mehrere Antwortgeräte erzeugt wird, fordert die Station wegen der Tatsache, daß der Anfang des spezifischen Codes der beiden Antwortgeräte gleich ist, die Antwortgeräte auf, die Folge dieses Codes zu senden; dann wird diese Sendung am Ende einer Zeit, die auf eineindeutige Weise mit dem Wert dieser Folge in Beziehung steht, nochmals ausgeführt. Die Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Folge des Codes für zwei Antwortgeräte die bereits gleiche Anfänge besaßen, gleich ist, sinkt dann erheblich. Wenn jedoch die Gefahr besteht, daß eine Gleichheit vorhanden ist, wird erneut wie vorher vorgegangen, wobei eine binäre Folge (zufällig oder nicht) ausgesandt wird, die die Erfassung der gleichzeitigen Sendung durch zwei oder mehrere Antwortgeräte er laubt.
Unter dem Wort "Antwortgerät" wird ein Sender-Empfänger verstanden; er wird jedoch hier als Antwortgerät (Antwortsender) qualifiziert, weil seine Hauptaufgabe das Senden von Informationen vor allem als Antwort auf die Befehle der Station ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden genauen Beschreibung, die mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:
- Fig. 1 symbolisch die Station zeigt, in deren Nähe sich bewegliche Einheiten bei finden;
- Fig. 2 symbolisch das System zur Kommunikation zwischen der Station und einer beweglichen Einheit zeigt;
- Fig. 3 das Signalprotokoll veranschaulicht, mit dem die beweglichen Einheiten vor einem personalisierten Datenaustausch identifiziert werden können.
Die im folgenden beschriebene bevorzugte Ausführungsform wird mit Bezug auf eine Anwendung des Typs Autobahn-Zahlstelle erläutert.
Eine Zahlstation B ist mit Mitteln zur elektromagnetischen Kommunikation versehen, die ein räumlich begrenztes Aktionsfeld von beispielsweise einigen zehn Metern um sich herum besitzt. Durch dieses Feld können sich Fahrzeuge bewegen und mit der Station während dieses Durchgangs in Dialog treten. Die Abwicklung dieses Dialogs muß sehr schnell erfolgen: Wenn die Fahrzeuge beispielsweise mit 100 km/h fahren, bleiben sie während einer Sekunde in einem Feld von 30 Metern.
In der Figur sind vier Fahrzeuge V1, V2, V3, V4 gezeigt, die sich gleichzeitig im Feld der Station befinden.
In jedem Fahrzeug ist ein Antwortgerät angebracht, das mit der Station kommunizieren kann.
Es werden die folgenden Hypothesen aufgestellt:
- die Station sendet Informationen, die von sämtlichen in ihrem Aktionsradius befindlichen Antwortgeräten aufgefangen werden können;
- die Station kann sämtliche Signale empfangen, die von den in ihrem Aktionsradius befindlichen Antwortgeräten ausgehen;
- die Station und die Gesamtheit der Antwortgeräte senden im selben Übertragungskanal (selbe Trägerfrequenz);
- die Station muß in zugeteilten (kurzen) Fristen sämtliche Transaktionen mit den vorhandenen Antwortgeräten ausführen;
- die Station kann (im Prinzip) nicht gleichzeitig senden und empfangen;
- die Antwortgeräte treten mit der Station, jedoch nicht untereinander, in Dialog.
Die Station spielt die Rolle des Meisters des Systems und gibt den identifizierten Anwortgeräten die Zeitintervälle vor, während derer sie senden können. Sie kennt folglich die Historie des Austausches mit jedem Antwortgerät seit der Herstellung der Verbindung.
Die Antwortgeräte spielen die Rolle der Sklaven und können nur auf Befehl von der Station senden oder tätig werden.
Jedem Antwortgerät ist ein spezifischer intrinsischer Code zugeordnet, der aus einer Kombination von im voraus definierten Zeichen zusammengesetzt ist, die aus einer geordneten Folge gewählt sind. Beispielsweise ist die Folge eine Folge von Dezimalziffern oder von alphabethischen Zeichen oder von alphanumerischen Zeichen.
Zur Konkretisierung der Ideen ist der spezifische intrinsische Code des Antwortgeräts das amtliche Kennzeichen des Fahrzeuges oder aber die Seriennummer der Herstellung des Antwortgeräts oder einer Chipkarte, die in das Antwortgerät eingesetzt ist oder, warum nicht, direkt eine Kontonummer oder dergleichen.
Ein Antwortgerät sendet nicht spontan; es sendet nur ausgehend von einem Initialisierungssignal, das von der Station im Prinzip periodisch geschickt wird.
Wenn das Antwortgerät ein solches Signal empfängt, bedeutet dies, daß es sich im Aktionsfeld der Station befindet. Es wartet dann während einer Zeit, die zum ersten Zeichen seines spezifischen intrinsischen Codes proportional ist.
Dann sendet es das erste Zeichen (es könnte einen anderen ihm eigentümlichen Typ von Identifizierungssignal senden, in diesem bevorzugten Beispiel sendet es jedoch dieses erste Zeichen). Dann läßt es ihm ein Signal folgen, das ein Wort repräsentiert, das Merkmale eines bestimmten Typs besitzt welches jedoch von vornherein von einem Fahrzeug zum nächsten unterschiedlich ist und von der Art ist, daß die Station ohne Schwierigkeit feststellen kann, ob ein einziges Wort gesendet wird oder ob von zwei Antwortgeräten gleichzeitig zwei verschiedene Wörter gesendet worden sind.
In dem beschriebenen bevorzugten Beispiel ist dieses Wort ein Wort des zufälligen Typs, d.h., daß es nicht im voraus vorgegeben ist, so daß es extrem unwahrscheinlich ist, daß zwei gleichzeitig vorhandene und gleichzeitig das erste Zeichen sendende Fahrzeuge auch dasselbe Zufallswort senden.
Damit keine Schwierigkeiten bei der Unterscheidung auftreten, wenn zwei Antwortgeräte gleichzeitig senden, kann folgendermaßen vorgegangen werden: Die Zufallsfolge ist eine Folge aus n 1-Bits und n 0-Bits, die zeitlich zufällig geordnet sind. Wenn zwei Folgen gleichzeitig ausgesandt werden, empfängt die Station eine Folge, die nicht die gleiche An zahl von 1 und von 0 besitzt, so daß es sehr leicht ist, sie von einer Folge zu unterscheiden, die ihre Ursache in einer einzigen Sendung durch ein einziges Antwortgerät hat und die gleiche Anzahl von 1 und 0 besitzt.
Wenn eine Sendung durch ein einziges Antwortgerät stattfindet, kann der Dialog anschließend mit diesem Antwortgerät hergestellt werden, indem als Identifizierungssignal das erste Zeichen, das es ausgesandt hat, verwendet wird.
Wenn jedoch zwei oder mehr Antwortgeräte vorhanden sind, die gleichzeitig das gleiche erste Zeichen gesendet haben, findet eine komplementäre Abfragestufe statt; sie besteht darin, die Antwortgeräte zu veranlassen, das zweite Zeichen ihres spezifischen Codes zu senden.
Diese Stufe läuft jedoch nur nach dem Ende der Wartedauer ab, die notwendig ist, um abzuwarten, bis sämtliche eventuell vorhandenen Antwortgeräte ihr erstes Zeichen gesandt haben.
Zur Konkretisierung der Ideen kann beispielsweise angenommen werden, daß die Fahrzeuge V1 bis V4 die folgenden numerischen, spezifischen Codes besitzen:
V1: 1260
V2: 3542
V3: 5214
V4: 5379.
Weiterhin wird angenommen, daß die Wartezeiten zum Senden eines Zeichens des Codes nach dem Initialisierungssignäl durch T + Nt gegeben sind, wobei N das zu sendende Zeichen (zwischen 0 und 9) repräsentiert.
Das Protokoll ist das folgende:
Stufe 0: Zeit 0; die Station sendet das Initialisierungssignäl INIT, das von sämtlichen Antwortgeräten innerhalb des Aktionsradius empfangen wird;
Stufe 1: Zeit T bis T + 9t; die Station steht auf Empfang für die Sendungen von den Antwortgeräten; hier sind derer vier vorhanden, die zu den Zeiten T + t, T + 3t bzw. T + 5t senden, weil ihre ersten Zeichen 1, 3 bzw. 5 sind. V3 und V4 senden beide zur Zeit T + 5t;
Stufe 1a: V1 sendet sein erstes Zeichen (1), gefolgt von einem Zufallscode mit n Bits des wiedererkennbaren Typs; die Station erkennt das Zeichen und die Übereinstimmung des Zufallscodes mit dem vorgeschriebenen Typ.
Stufe 1b: Kein Antwortgerät sendet;
Stufe 1c: V2 sendet sein erstes Zeichen (3) und einen Zufaliscode, die von der Station wiedererkannt und verifiziert werden;
Stufe 1d: Kein Antwortgerät sendet;
Stufe 1e: V3 und V4 senden gleichzeitig ihr Zeichen (5); die Station empfängt es und erkennt es wieder; sie senden außerdem jeweils einen Zufallscode, die Überlagerung dieser Codes bewirkt jedoch, daß die Station ihn nicht als mit dem vorgeschriebenen Typ in Übereinstimmung befindlich wiedererkennt; es wird ein Konflikt festgestellt und später verarbeitet;
Stufen 1f: Die Station wartet weiterhin auf Nachrichten von anderen Antwortgeräten während einer ausreichenden Dauer, die die übernommene Regel für die Sendung des ersten Zeichens des Codes berücksichtigt; im vorliegenden Fall wird keine weitere Nachricht empfangen:
Stufe 2: Der Empfangszyklus ist beendet; die Station teilt jedem identifizierten Antwortgerät einen vorübergehenden Code zu, der während der Dauer des Dialogs gültig ist und anschließend annulliert wird; dieser Code dient dazu, den Dialog zwischen der Station und jedem Antwortgerät zu personalisieren;
Stufe 2a: Die Station adressiert das Antwortgerät, das das Zeichen (1) geschickt hat, d.h. dasjenige des Fahrzeugs V1 und teilt ihm einen vorübergehenden Code C1 zu; um dieses Antwortgerät zu adressieren, verwendet die Station ganz einfach das erste Zeichen (1);
Stufe 2b: Die Station adressieri das Fahrzeug V2 (indem sie das Identifizierungszeichen 3 schickt) und teilt ihm einen Code C2 zu;
Stufe 3: Die Station adressiert sämtliche Fahrzeuge, die das Zeichen 5 geschickt haben, und fordert sie auf, das zweite Zeichen ihres spezifischen intrinsischen Codes zu senden und erst am Ende einer Zeit zu senden, die auf eineindeutige Weise mit dem Wert dieses zweiten Zeichens in Beziehung steht: Hierzu wird für sie ein Signal REINIT ausgesandt, um den Zeitursprung zu definieren;
Stufe 4: Die somit adressierten Antwortgeräte der Fahrzeuge V3 und V4 senden das zweite Zeichen ihres spezifischen Codes am Ende einer Zeit T + Nt aus, falls N der Wert des Zeichens (von 0 bis 9) ist;
Stufe 4a: Kein Antwortgerät antwortet;
Stufe 4b: Das Fahrzeug V3, das als zweites Zeichen (2) besitzt, antwortet, indem es dieses Zeichen, gefolgt von einem Zufallswort, schickt;
Stufe 4c: Das Fahrzeug V4 antwortet, indem es das Zeichen (3) schickt, weiches das zweite Zeichen seines Codes ist; dann schickt es ein Zufallswort;
Stufe 4d: Die Station wartet bis zum Ende (T + 9t), es antwortet jedoch kein weiteres Antwortgerät.
Stufe 5: Wenn die Station die beiden Antwortgeräte identifiziert hat, die im Konflikt gesendet haben, weist sie jedem für die Dauer der Transaktion einen vorübergehenden Code zu;
Stufe 5a: Die Station adressiert das Fahrzeug V3, indem sie die Folge von Zeichen 52 (oder einfach das zweite Zeichen 2) sendet, die den Beginn seines spezifischen Codes repräsentiert, und weisi ihm einen vorübergehenden Code C3 zu;
Stufe 5b: Die Station adressiert V4, indem sie die Folge 53 (oder einfach 3) sendet, die den Beginn seines spezifischen intrinsischen Codes repräsentiert, und weist ihm einen vorübergehenden Code C4 zu.
Folgende Stufen: Der Dialog kann wahlweise mit jedem Antwortgerät aufgenommen werden, indem der zugewiesene vorübergehende Code verwendet wird; dieser Dialog kann übrigens mit jedem Antwortgerät in freien Zeitintervallen beginnen, sobald dieses Antwortgerät einen vorübergehenden Code empfangen hat. Die Zuweisung der Sendezeiten eines jeden Antwortgeräts wird vollständig durch die Station geleitet.
Es ist einsichtig, daß es besonders vorteilhaft ist, daß das von jedem Antwortgerät ausgesandte Codezeichen dasjenige ist, das der Berechnung der Wartezeit vor dem Senden dient. Auf diese Weise kann die Station überprüfen, ob zwischen dem empfangenen Zeichen und der Dauer, an deren Ende es empfangen worden ist, eine gute Übereinstimmung vorhanden ist. Es könnte jedoch auch in Betracht gezogen werden, dem Antwortgerät zwei intrinsische spezifische Codes zuzuordnen: einen ersten Code, dessen Zeichen der Berechnung des Zeitpunkts dienen, in dem das Antwortgerät antworten soll, und einen zweiten Code, der ein Identifizierungscode ist, der zur Station am Ende der berechneten Zeit geschickt wird.
Fig. 3 bringt das Zeitablaufdiagramm der Sende- und Empfangsvorgänge gemäß den obenerwähnten Erläuterungen in Erinnerung. Der Austausch kann mit jeder beweglichen Einheit stattfinden, die einen von der Station zugewiesenen Code empfangen hat (Beispiel: personalisierter Austausch mit V(CI) und V(C2) nach der Stufe 2).

Claims

1. System für die personalisierte Kommunikation zwischen einer Station (B) und beweglichen Einheiten (V1 bis V4), die in die Nähe dieser Station gelangen können, das ein Übertragungsprotokoll benutzt, das mit einem den verschiedenen vorhandenen beweglichen Einheiten gemeinsamen Initialisierungssignal beginnt und mit der Sendung eines Identifizierungssignals von jeder beweglichen Einheit fortgesetzt wird, wobei diese Sendung am Ende einer Dauer ausgeführt wird, die mit dem Wert eines ersten Teils eines der beweglichen Einheit zugehörigen, intrinsischen spezifischen Codes in Beziehung steht, wobei diese Dauer ab dem Initialisierungssignal gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Identifizierungssignal, das von jeder beweglichen Einheit geschickt wird, diesen ersten Teil dieses spezifischen Codes enthält.

2. System gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Einheiten diesen ersten Teil ihres spezifischen Codes am Anfang des Sendens ihres Identifizierungssignals schicken können.

3. System gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Stationen den gleichzeitig von zwei verschiedenen beweglichen Einheiten gesandten selben ersten Teil des spezifischen Codes erfassen kann und daß es Mittel enthält, um die durch diesen selben Teil des spezifischen Codes identifizierten beweglichen Einheiten dazu aufzufordern, die Fortsetzung ihres spezifischen Codes (vorzugsweise ein zweites Zeichen des Codes) am Ende einer bestimmten Zeit zu senden, die ab einem neuen Initialisierungs signal gemessen wird und auf eineindeutige Weise mit dem Wert dieser Fortsetzung des Codes in Beziehung steht.

4. System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund eines Initialisierungssignals jede bewegliche Einheit zunächst sein Identifizierungssignal aussen det, gefolgt von einem Wort, das ihm eigen ist und das von einem wiedererkennbaren Typ ist, so daß die Überlagerung von zwei Wörtern dieses Typs ein Wort eines anderen Typs ergibt, das von der Station als nicht von einer einzigen beweglichen Einheit ausgesandt erkannt werden kann.

5. System gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Fortsetzung des Identifizierungssignals ausgesandte Wort eine zufällige binäre Folge ist, die Eigenschaften aufweist, so daß der gleichzeitige Empfang durch die Station von zwei unterschiedlichen Folgen, die von zwei unterschiedlichen beweglichen Einheiten gleichzeitig ausgesandt wurden, von der Station einfach erfaßt werden kann.

6. System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Station jeder identifizierten beweglichen Einheit für die Dauer eines zwischen der Station und der beweglichen Einheit ausgeführten Datenaustausches einen vorläufigen Code zuweist, während sich die bewegliche Einheit in einem Aktionsradius der Station befindet, wobei dieser vorläufige Code am Ende des Austausches annulliert wird.

7. System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:

- ein Antwortgerät, das jeder beweglichen Einheit, die vorkommen kann, zugehört, wobei jedem Antwortgerät ein spezifischer Code mit wenigstens einem Zeichen zugehört, wobei die Zeichen aus einer geordneten Gesamtheit gewählt sind, in der diesen Zeichen oder Gruppen solcher Zeichen geordnete Werte zugewiesen sind;

- ein Steuerelement, das sich in der Station befindet und auf elektromagnetischem Weg mit den Antwortgeräten in Verbindung steht;

wobei das System die folgenden Besonderheiten besitzt:

- ein Antwortgerät kann ein Identifizierungssignal nur bei Empfang eines von der Station gesaridten Initiälisierungssignals aussenden;

- das Antwortgerät sendet wenigstens den Anfang seines spezifischen Codes am Ende einer Zeit, die auf eineindeutige Weise mit dem Wert dieses Codeanfangs in Bei ziehung steht, derart, daß zwei Antwortgeräte, die einen unterschiedlichen Codeanfang bei sitzen, in unterschiedlichen Zeitpunkten senden.

8. System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antwortgerät von der Station abgefragt werden kann, indem es durch den von demselben empfangenen Codeanfang bezeichnet wird, und:

- einen vorläufigen persönlichen Code empfangen kann, der dazu bestimmt ist, während der Dauer des Datenaustausches benutzt zu werden,

- Daten aussenden kann, die es betreffen

- andere Daten empfangen kann,

- von der Station ein Signal des Austauschendes empfangen kann.