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Gebit der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fernsteuerungssystem zum Fernsteuern
von Zielobjekten basierend auf per Funkwelle etc. übertragenen
Steuerdaten, und im Besonderen ein Kanalerweiterungskommunikationssystem,
das eine größere Anzahl von
Steuerdaten durch einen erweiterten Kanal überträgt und empfängt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Da
die Funksteuerungstechnik (im Folgenden als Fernsteuerung bezeichnet),
die einen sich bewegenden Apparat oder ein sich bewegendes Gerät mittels
eines Funksignals mit Steuerinformationen fernsteuert, bereitgestellt
wurde, sind Systeme und Methoden zum Fernsteuern eines sich bewegenden Objekts,
so wie ein Modellfahrzeug oder -schiff, als ein gesteuertes Objekt
allgemein erhältlich
geworden.
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Ein
fliegendes Objekt oder anders beinahe ein maßstabsgetreues ferngesteuertes
Objekt würde vielfache
Fernsteuerdaten erfordern, und folglich werden Steuerkanäle zeitgeteilt
zugeteilt, um dem zu entsprechen.
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5A zeigt ein schematisches
Blockdiagramm eines Senders einer Funksteuerungsvorrichtung. Bezugszeichen 1 ist
ein Steuergerät
zum Steuern eines fliegenden Objekts oder Schiffs o.ä. als ein gesteuertes
Objekt, das n Joysticks (gezeigt im Fall von n=4) oder etliche bedienergesteuerte
Schalter 1a bis 1d umfasst.
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Die
Ausgangssteuersignale vom Steuergerät 1a bis 1d werden
in jeden CH eines Encoders 2 eingegeben, der durch Umwandeln einer
Vielzahl von Steuersignalen eine Pulssrequenz mit einer vorgegebenen
Frameperiode ausgibt.
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Zu
jedem Zeitpunkt während
der Steuerung wird die aus vorgegebenen Frames zusammengesetzte
Pulssequenz in Modulator 3 mit einem Carriersignal moduliert,
und das modulierte Signal, beispielsweise eine AM-modulierte oder
FM-modulierte Welle, wird an einem RF-Verstärker 4 (Sendeeinheit) zum Übertragen
zu dem gesteuerten Objekt bereitgestellt.
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5B zeigt eine Form einer
aus Frames zusammengesetzten Pulssequenz, die von dem Encoder ausgegeben
wird. Signale für
etliche verschiedene Funktionen eines gesteuerten Objekts, beispielsweise
die Steuerung des Wendens, die Steuerung des Aufsteigens und Absteigens,
die Steuerung der Geschwindigkeit und andere Steuerungen, werden
durch Kanäle 1, 2, 3 bzw. 4 ...
in Pulssignale CH1, CH2, CH3, CH4... umgewandelt. Die Pulssequenz
hat sich kontinuierlich wiederholende Frameformate, wobei jede Frameperiode
in einem Bereich von beispielsweise 14 bis 20 ms liegt.
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Spezifischer
werden die Intervalle jedes Pulssignals CH1, CH2, CH3... weiterhin
gemäß vielfacher
Steuerinformation variiert. Beispielsweise zeigt das Intervall jedes
Pulses die Pulsweite an, und jede Pulsweite wird in Abhängigkeit
von jeder Steuerinformation mit einem unterschiedlichen Steuerwert in
dem Bereich von 880 bis 2160 μs
variiert. Die modulierte Weite verändert sich innerhalb von +/– 640 μs (innerhalb
von 60 Grad, was der Rotationswinkel eines Aktuators ist) basierend
auf einem mittleren Timing von 1520 μs als neutralem Punkt. Weiterhin wird
ein Synchronisierungssignal (logisch niedriges Signal) länger als
5 ms am Ende jedes Frames erzeugt, um den Endpunkt jedes Frames
anzuzeigen.
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Die
oben beschriebene Steuerinformation wird kontinuierlich zu dem gesteuerten
Objekt auf Wellen übertragen.
Das gesteuerte Objekt, welches die Empfängerseite ist, empfängt und
de moduliert eingehende Wellen durch Gebrauch beispielsweise eines Überlagerungsempfängers (Superheterodyne receiver).
In dem Decoder, der die demodulierten Signal verarbeitet, werden
serielle Steuersignale, die vom Sender übertragen werden, in parallele
Steuersignale umgewandelt, und dann wird jedes parallele Steuersignal
von jedem Kanal zu einem Servomotor geliefert, der einen Selbststeuerungsschaltung
hat, oder zu einem Aktuator.
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6A beschreibt ein schematisches
Blockdiagramm eines Decoders, der eine demodulierte pulspositionsmodulierte
(PPM) Pulssequenz in parallele Steuersignale für jeden Kanal umwandelt. Der Decoder
ist aus einer Reset-Schaltung und D-Flip-Flop-Schaltungen zusammengesetzt,
wobei Bezugszeichen 31 eine Reset-Schaltung ist, die erfasste
Ausgaben von Synchronisierungssignalen erzeugt, und Bezugszeichen 32, 33, 34 und 35 D-Flip-Flop
(DFF)-Schaltungen sind.
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Die
demodulierte PPM-Pulssequenz wird als Taktsignal in die entsprechenden
DFF-Schaltungen 32, 33, 34 und 35,
die ein Schieberegister formen, und auch in die Reset-Schaltung 31 eingegeben.
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Wenn
die Reset-Schaltung 31 eine Dauer von ungefähr 5 ms
ermittelt, in denen der logische Pegel des demodulierten PPM-Pulses als niedrig
angesehen wird, erzeugt sie ein Reset-Signal R, dessen logischer
Ausgangspegel hoch ist, und dann wird das Signal zu Eingang D des
ersten DFF 32 in dem Schieberegister geliefert. Danach
wird eine aufeinanderfolgende Pulssequenz in Reihenfolge zu dem Schieberegister
geliefert, wie in 6B gezeigt,
so dass die Steuerpulssignale CH1, CH2, CH3, CH4..., die jedem Pulsintervall
von pulspositionsmodulierten (PPM) Pulssignalen entsprechen, als
parallele Signale an den entsprechenden Ausgängen des Registers ausgegeben
werden können.
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Zusätzlich gibt
es für
den Fall des Aufrüstens der
Version von Steuerungsinhalten des gesteuerten Objekts ein Kanalerweiterungssystem
zum einfachen Erweitern der Steuerkanaldaten, die von dem konventionellen
Encoder 2 ausgegeben werden.
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7 stellt ein schematisches
Blockdiagramm eines Senders mit der Kanalerweiterungsfunktion bereit,
wobei dieselben Bezugszeichen zum Bezeichnen derselben Elemente
in 5A verwendet werden.
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In
diesem Fall ist z.B, ein Hauptencoder 5, der Steuersignale
von vier Kanälen
verarbeitet, mit einem Erweiterungsencoder 6 ausgestattet,
der Steuerdaten des Steuerkanals CH4 erweitert.
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Weiterhin
werden Steuersignale eines Steuergeräts 7 (7a–7d)
dem Erweiterungsencoder 6 zur Verfügung gestellt. Dann werden
die Steuersignale von jedem Steuergerät 7 zeitgeteilt den
zusätzlichen Kanälen (im
Folgenden als "Erweiterungskanäle" bezeichnet) MP1
bis MP4 zugeteilt, um als erweiterte Daten des ursprünglichen
Kanals CH4 ausgegeben zu werden.
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Wie
in 8 gezeigt, wird hinsichtlich
von Steuerdaten, die von dem Sender mit der oben beschriebenen Kanalerweiterungsfunktion
ausgegeben werden, ein Steuerpulssignal des Erweiterungssteuerkanals
MP1 in dem Kanaltiming von CH4 sequentiell mit Steuerpulssignalen
der Kanäle
CH1, CH2 und CH3 in dem ersten Frame 1F ausgegeben. Im
nächsten
Frame 2F wird ein Steuerpulssignal des Erweiterungssteuerkanals
MP2 sequentiell mit Steuerpulssignalen der Kanäle CH1, CH2 und CH3 ausgegeben.
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Auf
dieselbe Weise wird ein Steuerpulssignal des Erweiterungssteuerkanals
MP3 in dem Kanaltiming von CH4 des dritten Frames 3F ausgegeben, und
ein Steuerpulssignal von Erweiterungssteuerkanal MP4 wird im vierten
Frame 4F ausgegeben. Außerdem wird ein synchroner
Puls SYN, der synchrone Daten repräsentiert, in dem letzten Frame 5F ausgegeben,
nachdem jeder Steuerpuls mittels der entsprechenden Erweiterungskanäle MP1 bis
MP4 in Reihenfolge übertragen
worden ist.
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Infolgedessen
können 7 Steuerdatenelemente
der Kanäle
CH1, CH2 und CH3 und der Erweiterungskanäle MP1 bis MP4 nach fünf Feldern
zu dem gesteuerten Objekt übertragen
sein, da Steuerdaten der Erweiterungskanäle MP1 bis MP4 und der SYN
Puls zum Synchronisieren sequentiell im Kanaltiming von CH4 zugeteilt
sind.
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Zusätzlich kann
der synchrone Puls SYN von einem Signal gebildet werden, welches
nicht als ein gewöhnliches
Manipulationssignal ausgegeben wird.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Kanalerweiterungssystem wird der Sender nützlicher,
da der Steuerkannal durch Verwendung eines Erweiterungsencoders 6 bei
dem konventionellen Funksteuersender einfach erweitert werden kann.
Jedoch ist das Ansprechen des gesteuerten Objekts, welches die Daten
empfängt,
viel schlechter als das Ansprechen auf eine Manipulation, die unter
Verwendung gewöhnlicher
Kanäle
CH gesteuert wird. Der Grund dafür
ist, dass Manipulationsdaten von jedem erweiterten Steuerkanal (Erweiterungskanäle MP1 bis MP4)
einmal pro mehreren Frames übertragen
werden, im obigen Fall jede fünf
Frames.
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Wenn
beispielsweise jede Framedauer auf eine Dauer von einigen zehn Millisekunden
gesetzt wird, könnte
das gesteuerte Objekt sogar etliche Sekunden später auf eine Bewegungsmanipulation
der Steuerung reagieren, was die Steuerdaten des Erweiterungskanals
betrifft. Daher verursacht diese Verzögerung in der Reaktion eine
schlechte Steuerfähigkeit.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Kanalerweiterungskommunikationssystem
bereit, das viele der Probleme des Standes der Technik überwindet.
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Es
ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kanalerweiterungskommunikationssystem bereitzustellen
zum Übertragen
von Steuerdaten zum Fernsteuern eines gesteuerten Objekts durch eine
Vielzahl von Steuerkanälen,
die in einem Frame zeitgeteilt zugeteilt sind, wobei das Kommunikationssystem
umfasst: einen Erweiterungsencoder, der Erweiterungssteuerkanäle entsprechend
einer Vielzahl von Steuerdaten durch zeitliches Teilen eines der Steuerkanäle ausbildet;
und einen Erweiterungsdecoder zum Wiederherstellen der eingehenden
Steuerdaten der Erweiterungssteuerkanäle, die durch den Erweiterungsencoder übertragen
werden, wobei die Steuerdaten, die durch den Erweiterungssteuerkanal in
einem Frame übertragen
werden, im Format komprimiert sind, während geänderte Steuerdaten zuerst ausgegeben
werden.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung haben, wenn es mehr als ein geändertes
Steuerdatenelement gibt, die durch die Erweiterungssteuerkanäle übertragenen
Steuerdaten eine längste
Wartezeit unter den geänderten Steuerdaten,
wenn die entsprechenden Wartezeiten der geänderten Steuerdaten seit ihrer
letzten Ausgabe gemessen werden.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Erweiterungsencoder oder der
Erweiterungsdecoder mit einem der Hauptkanäle verbunden, die aus einem Hauptencoder
bzw. einem Hauptdecoder gebildet sind, der Steuerkanäle bildet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Steuerdaten, die an den Steuerkanälen und
den Erweiterungskanälen
bereitgestellt werden, Fernsteuerdaten zum Steuern eines beweglichen
Modellobjekts.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gibt der Erweiterungsdecoder ausfallsichere Daten
aus, wenn die Steuerdaten für
den Erweiterungssteuerkanal als anormal befunden werden.
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Wenn
es mehr als ein geändertes
Steuerdatenelement gibt, haben die durch die Erweiterungssteuerkanäle übertragenen
Steuerdaten eine längste Wartezeit
unter den geänderten
Steuerdaten, wenn die jeweiligen Wartezeiten der geänderten
Steuerdaten seit ihrer letzten Ausgabe gemessen werden. Als Ergebnis
ist das Gesamtansprechen für
den Erweiterungskanal nicht vermindert.
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Weiterhin
umfasst der Encoder den Hauptencoder, der den Steuerkanal bildet,
und den zweiten Encoder (Erweiterungsencoder), der mit einem der
vom Hauptencoder gebildeten Kanäle
verbunden ist. Daher kann eine Zunahme der übertragenen Steuerdaten durch
Verwendung eines Senders zu niedrigen Kosten bewältigt werden. Im Besonderen kann
es für
ein Funkkommunikationssystem mit Fernsteuerung nützlich sein.
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Weiterhin
kann durch Zuordnen eines Datenbereichs für ausfallsichere Daten beim
Ausbilden eines Erweiterungskanals Sicherheit erhalten werden, sogar
wenn die Steuerung durch einen anormalen Kommunikationsfehler unterbrochen
wird.
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Kurze Beschreibubg der
Zeichnungen
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Die 1A und 1B zeigen
ein schematisches Blockdiagramm eines Senders und eines Empfängers gemäß einem
Kanalerweiterungskommunikationssystem, wie es in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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2A bis 2C stellen
das Ausgabetiming von Steuerdaten in jedem Hauptkanal CH und in
jedem Erweiterungskanal MP dar.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Mikrocomputers zum Auswählen und
Ausgeben von zum Erweiterungskanal MP gelieferten Steuerdaten veranschaulicht.
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Erweiterungsdecoders zum Aufnehmen
und Speichern von Steuerdaten, der in den Erweiterungskanal eingefügt ist,
um ihn zu den jeweiligen Aktuatoren zu verteilen.
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5A stellt
ein funktionelles, schematisches Blockdiagramm eines Senders zum
Ausgeben von Fernsteuerdaten dar.
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5B ist
eine Form einer aus Frames zusammengesetzten Pulssequenz, die vom
Encoder ausgegeben wird.
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6A ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Decoders zum Umwandeln einer
pulspositionsmodulierten (PPM) Pulssequenz in die pulsweitenmodulierten
(PWM) parallelen Daten, und 6B beschreibt
deren Wellenform.
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7 stellt
ein schematisches Blockdiagramm eines Senders zum Erweitern von
Steuerdaten bereit.
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8 stellt
ein Ausgabetiming einer Steuerpulssequenz vom Hauptkanal und Erweiterungskanal
dar.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden detailliert in Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben werden. 1A und 1B zeigen
eine Ausführungsform
eines Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden
Erfindung für
den Fall von m Hauptkanälen
(beispielsweise m=4) und n Erweiterungskanälen (z.B. n=4). 1A und 1B zeigen
ein schematisches Blockdiagramm eines Senders und eines Empfängers gemäß einem
Kanalerweiterungskommunikationssystem, wie es in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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In
dem Sender, wie er in 1A gezeigt ist, in der dieselben
Bezugszeichen zum Bezeichnen derselben Elemente wie in 7 verwendet
sind, gibt es darin eine Charakteristik, dass von einem Encoder 8 ausgegebene
Steuerdaten komprimierte Daten des Steuerwerts aus dem Stand der
Technik sind. Zusätzlich
betrifft ein Manipulationsgerät 9 (a
bis d) für
den Erweiterungskanal Manipulationsdaten, die weniger als an die
Steuerkanäle
CH1 bis CH3 gelieferte Steuerdaten variieren.
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Weiterhin
schließt
Bezugszeichen 10 in dem in das gesteuerte Objekt eingerichteten
Empfänger ein
Funkfrequenzsignal-Verarbeitungs-Teil
ein, das eine Welle mit Funkdaten empfängt, beispielsweise eine Überlagerungsempfängersektion
(Superheterodyne-Empfängersektion),
die Funkfrequenz zum Demodulieren verstärkt und konvertiert.
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Während Bezugszeichen 11 einen
Decoder bezeichnet, der pulsweitenmodulierte Steuerdaten getrennt
durch jeden CH1 bis CHm (beispielsweise m=4) ausgibt, bezeichnet
Bezugszeichen 12 eine Antriebsschaltung (D1 bis D3), die
einen Aktuator 13 (A1 bis A3) antreibt, der von vom Decoder 11 in
parallele Signale konvertierten Steuerdaten von jedem Kanal angetrieben
wird.
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Die
Timing-Ausgabe von Kanal CH4 im Decoder 11 wird einem Erweiterungsdecoder 14 bereitgestellt.
Der Erweiterungsdecoder 14 erzeugt Steuerdaten von den
Erweiterungskanälen
MP1 bis MPn (beispielsweise n=4) in der parallelen Form der Ausgabe.
In anderen Worten schließt
der Erweiterungsdecoder 14 die Funktionen des Ermittelns
eines Synchronisierungssignals und des Identifizierens der Erweiterungskanäle ein,
beispielsweise MP1 bis MP4, die im Sender zur Ausgabe hinzugefügt werden.
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Weiterhin
werden Steuerdaten von jedem Erweiterungskanal, die vom Erweiterungsdecoder 14 ausgegeben
sind, an den entsprechenden Aktuatoren 16 (M1 bis M4) mittels
entsprechender Antriebsschaltungen 15 (D5 bis D8) bereitgestellt.
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Die 2A bis 2C zeigen
Timing-Wellenformen von pulsweitenmodulierten Steuerdaten, die von
jedem Kanal erzeugt werden. Es sind Timing-Wellenformen des Hauptkanals
CH in 2A gezeigt, von Erweiterungskanal
MP in 2B und ausfallsichere Daten
zum Vermeiden eines anormalen Betriebs in 2C.
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Die
Pulsweitendauer Tw ist beispielsweise im Bereich von 880 bis 2160 μs (1280 μs) als ein
Teil zugeordnet, der in jedem Hauptkanal CH moduliert werden kann.
Die modulierte Weite variiert innerhalb von +/–640 μs basierend auf einem mittleren
Timing von 1520 μs
als neutralem Punkt. Dieser numerische Wert kann mittels jedes Controllers
frei variiert werden.
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Zusätzlich werden,
wie in 2B dargestellt, als ein Beispiel
für Erweiterungskanäle MP1 bis
MP4 gemäß der vorliegenden
Erfindung vier Arten von Steuerdaten, die auf 25% ihrer ursprünglichen
Größe komprimiert
sind, als ein Ausgangspulssignal mit einer Zeitdauer Tw, die beinahe
dieselbe wie die des Hauptkanals CH ist, erzeugt.
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In
anderen Worten sind vier modulierte Bereiche den entsprechenden
Erweiterungskanälen
zugeteilt, beispielsweise der Bereich von 880 μs bis 1180 μs für den MP1, 1120 μs bis 1520 μs für den MP2,
der Bereich von 1560 μs
bis 1860 μs
für MP3, und
der Bereich von 1900 μs
bis 2100 μs
für MP4.
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Weiterhin
zeigt eine Netzlinie (fette Linie) einen angrenzenden Bereich jedes
Erweiterungskanals an, der eine inaktive Pulsweite von 40 μs ist, um die
Erkennung des Erweiterungskanals zu erleichtern.
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Außerdem wird,
wie in 2C gezeigt, im letzten Bereich
FS von 2140 μs
bis 2160 μs
ein Bereich für
ausfallsichere Daten zugeordnet, die gebildet werden, wenn es einen Übertragungsfehler
gibt, beispielsweise einen von der Empfängerseite zu erzeugenden Empfangsfehler.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind im Besonderen den Erweiterungskanälen MP1 bis MP4 zur Verfügung gestellte
Daten keine Steuerdaten, die von dem gesteuerten Objekt häufig oder
die ganze Zeit benötigt
werden, sondern Steuerdaten, die sich über die Zeit nicht häufig ändern, so
dass dies zu einem verbesserten Ansprechen führt.
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Beispielsweise
können
sie für
den Fall, dass das gesteuerte Objekt ein fliegendes Objekt ist,
vorzugsweise zum Steuern einer Nadel eines Motors oder eines einziehbaren
Rads für
Start oder Landung verwendet werden. Sie können auch zum Steuern eines
Hebekrans oder einer Pfeife oder zum Manipulieren des Ankerns für den Fall
eines Modellschiffes verwendet werden.
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Nach
dem Vorangehenden wird der Erweiterungskanal MP zugeordnet, indem
die Zeitzone (Zeitschlitz) Tw des Hauptkanals CH durch eine Anzahl
n der Erweiterungskanäle
geteilt und ein Offset-Wert Tof als ein Modulationszentrum angesetzt
wird. Hier kann, wie in 2B gezeigt,
Tof(K) als ein Offset-Wert jedes Erweiterungskanals MP für K=1, 2, 3...,
n (n bezeichnet die Nummer des Erweiterungskanals) als eine Gleichung
(1) geschrieben werden: Tof(K)
= Tw/2n + (K–1)·Tw/n (1)
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Als
nächstes
stellt 3 dar, in welchem Timingzustand die erweiterten
Manipulationsdaten ausgegeben und in einer Ausgabe des Erweiterungsencoders
der Senderseite übertragen
werden sollten.
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Eine
CPU (Mikrocomputer), die das Ausgabetiming der Kanaldaten auf der
Senderseite steuert, überwacht
kontinuierlich den Eingangszustand (ob sich die Daten ändern oder
nicht) und den Wartezustand (welche Zeit vergeht, wenn die Daten
sich nicht ändern)
der an den Erweiterungskanälen
MP1 bis MP4 bereitgestellten Steuerdaten, indem sie in Schritt S1
ihre Timerfunktion verwendet. In Schritt S2 entscheidet sie, ob
die nicht-manipulierte Zeit eine vorgegebene Zeit überschreitet.
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Wenn
die Zeit daher die vorgegebene Zeit überschreitet, werden die Steuerdaten,
die den Manipulationswert des Erweiterungskanals repräsentieren,
in dem die Zeit überschritten
ist, in Schritt S3 zur Ausgabe an dem entsprechenden Erweiterungskanal ausgewählt. Außerdem kehrt
in Schritt S10 der Schritt zum Startpunkt zurück, nachdem die Wartezeit des
Kanals, in dem die Zeit überschritten
ist, auf Null zurückgesetzt
wurde.
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Wenn
die Zeit die vorgegebene Zeit überschreitet,
wird in Schritt S4 entschieden, ob oder ob nicht alle der Erweiterungskanäle MP nicht-manipuliert
sind.
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Weiterhin
werden, auch wenn die Zeit die vorgegebene Zeit nicht überschreitet,
wenn es in Schritt S4 aus dem Grund, dass alle Erweiterungskanäle MP nicht-manipuliert
sind, keine Datenänderung gibt,
Steuerdaten mit einer maximalen Wartezeit (von dem letzten Zeitpunkt
einer Datenänderung
bis zur momentanen Zeit) der Erweiterungskanäle MP1 bis MP4 ausgewählt, und
dadurch wird der gegenwärtige Manipulationsdatenzustand
des ausgewählten
Kanals in Schritt S5 ausgegeben.
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Außerdem wird
der manipulierte Erweiterungskanal in Schritt S6 extrahiert, wenn
es in Schritt S4 einen manipulierten Erweiterungskanal gibt. In Schritt
S7 wird entschieden, ob der extrahierte Kanal eine Vielzahl von
manipulierten Erweiterungskanälen aufweist.
Wenn es eine Vielzahl von manipulierten Erweiterungskanälen gibt,
werden die Steuerdaten, die zu diesem Zeitpunkt eine maximale Wartezeit
unter den Erweiterungskanälen
haben, zuerst in Schritt S9 ausgegeben, und dann wird in Schritt
S10 die Wartezeit des Kanals auf Null zurück gesetzt. Andernfalls, wenn
es nur einen manipulierten Erweiterungskanal gibt, werden die Steuerdaten
des manipulierten Erweiterungskanals in Schritt S8 ausgegeben.
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Während sich
Steuerdaten von Erweiterungskanälen
MP1 bis MP4 ändern,
z.B., während der
Erweiterungskanal, bei dem sich Steuerdaten ändern, MP1 ist, werden die
Steuerdaten von MP1 entsprechend vorzugsweise in jedem Frame ausgegeben,
um als ein Steuersignal zu dem gesteuerten Objekt übertragen
zu werden.
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Wenn
sich dann die Steuerdaten des Erweiterungskanals MP1 nicht mehr ändern und
sich ein anderer Erweiterungskanal, z.B. Steuerdaten des Kanals
MP2, ändert,
werden Steuerdaten von MP2 kontinuierlich in jedem Frame ausgegeben.
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Weiterhin
werden, wenn sich keine Steuerdaten von allen Erweiterungskanälen MP1
bis MP4 geändert
haben, Daten, die einen Manipulationswert von Steuerdaten mit einer
maximalen Wartezeit (Steuerdaten, deren Änderung die längste Zeit
zuvor gemacht wurde) repräsentieren,
zur Ausgabe ausgewählt.
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In
diesem Fall, wenn es keine Änderung
von Steuerdaten in einem der Erweiterungskanäle gibt, werden daher Steuerdaten
von einem der Erweiterungskanäle
MP1 bis MP4 in jedem Frame ausgegeben, indem die Reihenfolge befolgt
wird, in der Steuerdaten eine maximale Wartezeit aufweisen.
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Auf
diese Weise kann, wie unten beschrieben werden wird, auf der Seite
des gesteuerten Objekts, ein Manipulationswert zu dem vorgegebenen Timing
in den Speichermitteln aufgefrischt werden, obwohl keine Änderung
der Steuerdaten vorliegt.
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Im
Gegensatz dazu werden Steuerdaten in den gewöhnlichen Kanälen CH1
bis CH3 immer in jedem Frame übertragen.
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform
eines Erweiterungsdecoders. Eine Pulsweiten feststellungseinheit 21 stellt
unter Verwendung des in 2B und 2C veranschaulichten
Zeitablaufs fest, zu welchem Erweiterungskanal das Eingangssignal
gehört.
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Wenn
beispielsweise, wie in 2B gezeigt, eine Zeitdauer (Zeitschlitz)
jedes Erweiterungskanals ausgebildet worden ist, wird festgestellt,
welcher Erweiterungskanal von MP1 bis MP4 als ein Steuerpulssignal
in der Pulsweitenfeststellungseinheit 21 ermittelt wird.
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Indem
sie das Steuerpulssignal von einem Hauptdecoder und Informationen
darüber,
zu welchem Erweiterungskanal das empfangene Steuerpulssignal gehört, von
der Pulsweitenfeststellungseinheit 21 empfängt, ermittelt
eine Pulsweitenwandlereinheit 22 weiterhin die Pulsweite
des Steuerpulssignals und wandelt sie in die Pulsweite von Steuerdaten
des entsprechenden Erweiterungskanals um und zeichnet sie dabei
in einem Datenspeicher 23 auf.
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Wenn
beispielsweise, wie in 2B gezeigt, ein empfangenes
Pulssignal über
MP1 ist, wird die Wandlung in die Pulsweite von Steuerdaten durchgeführt, indem
die minimale Pulsweite 880 μs
von dem empfangenen Pulssignal abgezogen wird und es daraufhin vierfach
erweitert wird, um mit der minimalen Pulsweite 880 μs des Hauptkanals
addiert zu werden. Im Fall von MP2 wird die minimale Pulsweite 1220 μs von dem
empfangenen Pulssignal subtrahiert, und dann wird es vierfach erweitert,
um mit der minimalen Pulsweite 880 μs des Hauptkanals addiert zu
werden. Für
den Fall von MP3 konvertiert eine Pulsweitenwandlereinheit 22 die
Pulsweite des empfangenen Steuerpulssignals in die Pulsweite von Steuerdaten
des Erweiterungskanals MP3, indem die minimale Pulsweite 1560 μs von dem
empfangenen Pulssignal abgezogen wird, und es dann vierfach erweitert
wird, um mit der minimalen Pulsweite 880 μs des Hauptkanals addiert zu
werden. Weiterhin wird für
den Fall von MP4 die minimale Pulsweite 1990 μs von dem empfangenen Pulssignal
abgezogen, und dann wird es vierfach erweitert, um mit der minimalen Pulsweite
880 μs des
Hauptkanals addiert zu werden.
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In
diesen Fällen
liegt jede Pulsweite von konvertierten Steuerdaten der Erweiterungskanäle MP1 bis
MP3 mit einem modulierten Bereich von 300 μs zwischen 880 μs und 2080 μs, während die
Pulsweite von konvertierten Steuerdaten des Erweiterungskanals MP4
mit 200 μs
von 1900 μs
bis 2100 μs
als einem modulierten Bereich zwischen 880 μs und 1680 μs liegt. Es kann deshalb sein,
dass die maximale Pulsweite von konvertierten Steuerdaten nicht
gleich 2160 μs
ist, während
die Pulsweite von konvertierten Steuerdaten im Bereich von 880 μs bis 2160 μs liegt. Es
liegt daran, dass die Pulsweite von Steuerdaten der entsprechenden
Erweiterungskanäle
MP1 bis MP4 in Abhängigkeit
von der Einstellung von entsprechenden Steuerteilen frei geändert werden
kann.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann ein modulierter Bereich jedem Erweiterungskanal MP1 bis MP4
gleichmäßig zugeordnet
sein. Wenn beispielsweise ein modulierter Bereich von CH4 in denmselben
Bereich von 880 μs
bis 2160 μs
als Hauptkanal liegt, ist die Pulsweite von 275 μs gleichmäßig als ein modulierter Bereich
festgesetzt. Weiterhin ist eine inaktive Pulsweite von 40 μs zwischen entsprechenden
Kanälen
zugeteilt, während
der letzte Bereich von 2140 μs
bis 2160 μs
für ausfallsichere Daten
zugeteilt ist, die von der Empfängerseite
erzeugt werden. Daher sind den entsprechenden Erweiterungskanälen vier
modulierte Bereiche zugeteilt, beispielsweise der Bereich von 880 μs bis 1155 μs für den MP1,
der Bereich von 1195 μs
bis 1470 μs für den MP2,
der Bereich von 1510 μs
bis 1785 μs
für MP3
und der Bereich von 1825 μs
bis 2100 μs
für MP4.
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Wenn
die Pulsweitenwandlereinheit 22 in dem Erweiterungsdecoder
ein Steuerpulssignal und Informationen darüber, zu welchem Erweiterungskanal
ein empfangenes Steuerpulssignal gehört, empfängt, ermittelt sie die Pulsweite
des Steuerpulssignals und wandelt sie in die Pulsweite von Steuerdaten
des entsprechenden Erweiterungskanals um, indem sie die minimale
Pulsweite von dem festgestellten Pulssignal abzieht und es dann
vierfach erweitert, um mit der minimalen Pulsweite 880 μs des Hauptkanals
addiert zu werden. Daher sind alle Pulsweiten von konvertierten
Steuerdaten der Erweiterungskanäle
MP1 bis MP4 zwischen 880 μs
und 1980 μs.
In diesem Fall werden die entsprechenden Steuerteile eingestellt,
um von Steuerdaten in dem Bereich von 880 μs bis 1980 μs gesteuert zu werden. Andernfalls kann
die Pulsweite von konvertierten Steuerdaten zwischen 880 μs und 2160 μs liegen,
wenn sie ungefähr
4,655-fach aufgeblasen wird.
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Weiterhin
speichert der Datenspeicher 23 von der Pulsweitenwandlereinheit 22 oder
dem FS-Speicher 26 empfangene Steuerdaten.
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Der
Pulsausgabe-Timing-Generator 24 erzeugt ein Pulstiming,
indem er das empfangene Eingangssignal liest, damit die Steuerdaten
der Erweiterungskanäle
MP1 bis MP4 oder FS-Daten in dem Datenspeicher 23 gelesen
werden, um an den entsprechenden Aktuator verteilt zu werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die Steuerdaten im Datenspeicher 23 an
die entsprechenden Erweiterungskanäle MP1 bis MP4 in einer Pulsausgabeeinheit 25 verteilt,
um in jedem Frame an die entsprechenden Aktuatoren ausgegeben zu
werden.
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Bezugszeichen 26 bezeichnet
den FS-Speicher (ausfallsicherer Datenspeicher). In dem FS-Speicher 26 werden
Daten zum Sichern der Sicherheit des gesteuerten Objekts im Voraus
von einer FS-Speichersteuereinheit 27 durch Manipulation eines
FS-Speicherschalters 28 aufgezeichnet. Wenn beispielsweise
der FS-Speicherschalter 28 angeschaltet ist, werden empfangene
Daten der Kanäle MP1
bis MP4 zu dieser Zeit in dem FS-Speicher 26 aufgezeichnet.
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Außerdem werden,
wenn beispielsweise der Empfänger
wegen eines Übertragungsfehlers
eine Weile lang kein Eingangssignal empfangen kann, oder wenn der
Hauptdecoder im Empfänger
entdeckt, dass alle Daten fehlen, ausfallsichere Daten des FS-Speichers 26 in
dem Datenspeicher 23 aufgezeichnet durch ein von der Pulsweitenfeststellungseinheit 21 bei
dem Pulssignalausgabentiming in 2C bereitgestelltes
Signal, und dann werden diese Daten in dem Datenspeicher 23 zu
den Erweiterungskanälen
MP1 bis MP4 ausgegeben.
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Andernfalls
kann die Pulsweitenfeststellungseinheit 21 solch einen Übertragungsfehler
feststellen und ein Pulssignal, wie in 2C gezeigt,
erzeugen, wodurch das Signal an den Pulsausgabe-Timing-Generator 24 und
den FS-Speicher 26 für
die Sicherheit des gesteuerten Objekts bereitgestellt wird.
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Eine
Timingschaltung 30 hat eine Funktion für das Synchronisieren aller
Signale, die mit einer CPU bereitgestellt werden.
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Während die
Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen gemacht werden können, ohne von der Idee und
dem Bereich der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.