AT390535B - Verfahren zur synchronisierung von pulsmodulierten signalen - Google Patents

Description

Nr. 390 535

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisierung von pulsmodulierten Signalen verschiedener Signalquellen eines Signalübertragungssystems mit Signalübertragung mittels einer einzigen Trägerfrequenz, etwa auch mittels Infrarotstrahlung einer Wellenlänge aller Signalquellen, wobei das Signalübertragungssystem eine bevorrangte Haupt-Signalquelle und eine oder mehrere benachrangte Signalquellen aufweist

Gegenüber der Aussendung von kontinuierlich verlaufenden Signalen erweist sich die Aussendung von Impulssignalen insofeme als vorteilhaft, als bei gleicher thermischer Belastung der Sender die Leistungsabgabe während der Impulszeiten wesentlich gegenüber einer kontinuierlichen Leistungsabgabe erhöht werden kann. Beim Empfang unterscheiden sich die Impulssignale weiters zufolge ihrer erhöhten Amplitude signifikanter von Störsignalen. Überdies weisen Impulssignale den Vorteil auf, daß sie unmittelbar mit Zeitkriterien in Zusammenhang gebracht werden können.

Zufolge der erwähnten Eigenschaften eignen sich Impulssignale auch besonders für die Übertragung von Daten und Befehlen in einem Signalübertragungssystem, das mit einer einzigen Trägerfrequenz, etwa auch mit Infrarotstrahlung einer Wellenlänge arbeitet. Ein spezielles Anwendungsgebiet für solche Signalübertragungssysteme sind Flurförderanlagen, das sind fahrerlose Transportsysteme, in denen die Fahrzeuge vorgegebenen Fahrspuren automatisch gesteuert folgen und Ziele ansteuem, die entweder hündisch am Fahrzeug eingegeben wurden, oder - wie in der vorliegenden Anwendung - von einer zentralen Leiteinrichtung vorgegeben werden. Hiefür ist die Übertragung von Befehlen aus der Leiteinrichtung an die Fahrzeuge und die Rückmeldung von Zustandsangaben, wie Position, Ladung usw. von den Fahrzeugen an die Leiteinrichtung über ein Signalübertragungssystem nötig. Für die einzelnen Informationen sind "Zeitfächer" vorgesehen, das sind Zeitabschnitte der Impulstelegramme, innerhalb derer die zugeordneten Nutzsignale übertragen werden. Hiebei fällt einem "ersten" Teilnehmer, zweckmäßig der ortsfesten Sende-Empfangsstation des betrachteten Sendebereichs, dem "Master", die Rolle eines Taktgebers zu, der den Verkehr synchronisiert, während die übrigen Teilnehmer (Slaves), die Sende/Empfangseinrichtungen der ortsbeweglichen Fahrzeuge, nach einem vereinbarten Protokoll entweder der Reihe nach oder über Aufruf ihre Mitteilungen absetzen. Dazu müssen sie aber die Synchronisiersignale des Masters eindeutig erkennen. Andernfalls könnten ja die Slaves die Mitteilungen von anderen Slaves fehlinterpretieren und einen asynchronen, ungeordneten und sinnlosen Kreisverkehr eröffnen. Das Synchronisiersignal des Masters muß also eine solche Beschaffenheit aufweisen, die sonst auch weder durch ein geordnetes oder durch ein bereits ungeordnetes Zusammenwirken von Signalen der Slaves nicht erwartet werden kann.

Es liegt nahe, dazu das Synchronisiersignal des Masters auffällig lang zu machen. Diese Methode versagt bei einem Signalverkehr der oben angeführten Art, bei dem die Impulslänge eine bestimmte, bereits auf die Möglichkeiten der Haupt-Signalquelle (des Masters) optimierte Länge nicht überschreiten darf. Ein solcher Fall ist z. B. bei der Infrarotübertragung gegeben, bei der die hochausgenützen Sendedioden aus Erwärmungsgründen eine vorgegebene Impulslänge nicht zu überschreiten erlauben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Synchronisierung von pulsmodulierten Signalen verschiedener Signalquellen eines Signalübertragungssystems löst das angeführte Problem der Fehldeutung einer zufällig zustandekommenden Kombination von Einzelsignalen als Synchronisiersignal dadurch, daß zwischen allen Zeitfachem, in denen jeweils die Nutzsignalimpulse einer Signalquelle liegen, Nutzsignalübertragungspausen vorhanden sind, die länger als ein Zeitfach sind, daß die Nutzsignalübertragungspausen durch von der Haupt-Signalquelle gesendete Maikier-Impulsreihen markiert werden, deren Impulspausen kürzer sind als die zwischen den Nutzsignalimpulsen eines Zeitfaches liegenden Impulspausen, daß jede Signalquelle bei Erkennen einer Markier-Impulsreihe den Empfang und das Senden einer Nutzmformation unterbricht und daß das Ende des letzten Impulses einer Markier-Impulsreihe von mindestens einer festgelegten Länge als Synchronisiersignal ausgewertet wird.

Bei Signalübertragung mittels Infrarotstrahlung erweist es sich aus Gründen der thermischen Entlastung der Sendedioden als zweckmäßig, für die Aussendung der Marider-Impulsreihen zwei oder mehr Sendedioden vorzusehen, die abwechselnd alternierend oder in zyklischer Reihenfolge jeweils nur während eines Impulses betrieben werden.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Geräte eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren funktionierenden Signalübertragungssystems. In Fig. 2 ist ein für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens charakteristisches Impulsdiagramm dargestellt

Das in Fig. 1 dargestellte Signalübertragungssystem umfaßt die Sende- und Empfangseinrichtungen einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle und von beispielsweise zwei solcherart ausgestatteten Fahrzeugen. Die ortsfeste Signalquelle ist als bevorrangte Haupt-Signalquelle (Sl) (Master) bestimmt während die beiden anderen Signalquellen (S2) und (S3) als benachrangte Signalquellen (Slaves) rangieren. Zur Ausstattung jeder dieser Sende- und Empfangsstellen gehört je ein zugeordneter Empfänger (El), (E2) und (E3) sowie je eine allgemein mit (SL) bezeichnete Senderlogik, die aufgrund der jeweils herrschenden Situation bestimmt welche Nutzsignale auszusenden sind sowie weiters je eine allgemein mit (EL) bezeichnete Empfängerlogik, die die empfangenen Signale logisch verarbeitet und dementsprechend auf die Steuerung des Fahrzeuges einwirkt bzw. Rückmeldungen an die Leitstelle veranlaßt. An jeden der Empfänger (El, (E2) und (E3) ist je eine Auswerteeinrichtung (Al), (A2) bzw. (A3) angeschlossen, die sowohl auf die Senderlogik (SL) als auch auf die Empfängerlogik (EL) einwirkt. -2-

Claims (2)

1. Nr. 390 535 Unabhängig davon, wie die Ordnung des Signalübertragungsverkehrs zwischen den einzelnen Sende- und Empfangsstellen beschaffen ist, besteht die Notwendigkeit, die einzelnen Signalübertragungen zu synchronisieren und zwar derart, daß keine wie immer geartete Kombination von ungeordnet ausgesendeten Signalen verschiedener Signalquellen ein Synchronisiersignal simulieren könnte. Von dieser Notwendigkeit ausgehend unterbricht das erfindungsgemäße Verfahren den Austausch von Nutzinformationen zwischen den einzelnen Signalquellen des Signalübertragungssystems für Nutzsignalübertragungspausen, die in Fig. 2 mit (sp) bezeichnet sind, welche länger sind als die für den Austausch von Nutzinformationen (N) vorgesehenen Zeitfächer (nz). Mit dieser Bedingung wird zunächst erreicht, daß auch fehlerhaft abgesetzte Nutzsignale anhand der Dauer von dem im folgenden beschriebenen Signalinhalt der Nutzsignalübertragungspause unterschieden werden können. Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht jedoch darin, daß die Nutzsignalübertragungspausen (sp) durch von der Haupt-Signalquelle (Sl) gesendete Markier-Impulsreihen (M) markiert werden. Hierzu ist die Haupt-Signalquelle (Sl) mit einem Markier-Impulsgenerator (G) versehen, der während jeder Nutzsignalübertragungspause (sp) die Aussendung einer Markier-Impulsreihe (M) veranlaßt, die von allen erreichten Empfängern (El...) empfangen und von den angeschlossenen Auswerteeinrichtungen (Al...) als Sendepause für Nutzinformation registriert wird. Dazu weisen die Markier-Impulsreihen (M) ein Merkmal auf, das sie als solche kennzeichnet und zwar sind die Impulspausen (m) zwischen den Impulsen einer Markier-Impulsreihe (M) kürzer gehalten als die kürzesten Impulspausen (n), die bei einer Übertragung von Nutzinformation mittels einer Nutzimpulsreihe (N) vorgesehen sind. Die Auswerteeinrichtungen (Al...) sind so ausgelegt, daß sie die Impulspausen (m) einer Markier-Impulsreihe (M) nicht als Pausen erkennen und daher nur die Gesamtdauer einer Markier-Impulsreihe (M) erkennen und diese Dauer als Nutzsignalübertragungspause (sp) registrieren. Demgemäß wird von jeder der Auswerteeinrichtungen (Al...) während der Dauer des Empfanges einer Markier-Impulsreihe (M) an die zugehörige Senderlogik (SL) ein Signal geliefert, das die Aussendung eines Nutzsignales durch den zugeordneten Sender (Sl...) unterbricht, was den asynchronen Betrieb verhindert. Weiters wird für die Dauer des Empfanges einer Markier-Impulsreihe an die zugehörige Empfangslogik ein Signal geliefert, um die Interpretation des Empfangssignales als Nutzsignal zu unterbinden. Die für den betriebsmäßigen Signalverkehr zwischen den einzelnen Signalquellen (Sl), (S2) und (S3) jeweils vorgesehene Ordnung ist für das erfindungsgemäße Verfahren im einzelnen nicht maßgebend. Wesentlich ist nur, daß jedes für den Austausch von Impulsen (n) der Nutzinformationen vorgesehenes Zeitfach (nz) durch ein Synchronisiersignal (SY) eingeleitet wird. Hierzu wird jeweils das Ende des letzten Impulses einer Markier-Impulsreihe (M) herangezogen, das von den Auswerteeinrichtungen (Al...) in diesem Sinn erkannt wird, worauf von diesen je ein Startsignal an die jeweils zugeordnete Senderlogik (SL) gegeben wird, die daraufhin gemäß der für den Signalverkehr vorgesehenen Ordnung weiter agiert. Bei Signalübertragungssystemen mit einer Signalübertragung mittels Infrarotstrahlung ergibt sich häufig das Problem der thermischen Überlastung der Sendedioden, speziell bei der Aussendung der Markier-Impulsreihen (M) wegen der besonders kurzen Impulspausen und der besonders langen Dauer der gesamten Impulsreihe und wegen der Bedingung, daß die Maikier-Impulse zwecks Überschreitung eines jeglichen Störpegels eine besonders hohe Strahlungsintensität aufweisen sollten. Dieses Problem läßt sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Weise lösen, daß für die Aussendung der Markier-Impulsreihen (M) zwei oder mehr Sendedioden vorgesehen werden, die abwechselnd alternierend oder in zyklischer Reihenfolge jeweils nur während eines Impulses betrieben werden. Somit reduziert sich die Betriebsdauer der Sendedioden auf einen Bruchteil der Dauer der gesamten Impulsreihe und es ergibt sich hiermit eine ausreichende Abkühldauer für jede Sendediode. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Synchronisierung von pulsmodulierten Signalen verschiedener Signalquellen eines Signalübertragungssystems mit Signalübertragung mittels einer einzigen Trägerfrequenz oder mittels Infrarotstrahlung einer Wellenlänge aller Signalquellen, wobei das Signalübertragungssystem eine bevorrangte Haupt-Signalquelle und eine oder mehrere benachrangte Signalquellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen allen Zeitfächem (nz), in denen jeweils die Nutzsignalimpulse einer Signalquelle liegen, Nutzsignalübertragungspausen (sp) vorhanden sind, die länger als ein Zeitfach (nz) sind, daß die Nutzsignalübertragungspausen (sp) durch von der Haupt-Signalquelle (Sl) gesendete Markier-Impulsreihen (M) markiert werden, deren Impulspausen (m) kürzer sind als die zwischen den Nutzsignalimpulsen eines Zeitfaches (nz) liegenden Impulspausen (n), daß jede Signalquelle bei Erkennen einer Markier-Impulsreihe den Empfang und das Senden einer Nutzinformation unterbricht und daß das Ende des letzten Impulses einer Markier-Impulsreihe (M) von mindestens einer festgelegten Länge als Synchronisiersignal (SY) ausgewertet wird. -3- Nr. 390 535
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in Anwendung bei Signalübertragung mittels Infrarotstrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aussendung der Marlder-Impulsreihen (M) zwei oder mehr Sendedioden vorgesehen sind, die abwechselnd alternierend oder in zyklischer Reihenfolge jeweils nur während eines Impulses betrieben werden. Hiezu 1 Blatt Zeichnung 10