DE1907994C3 - Einrichtung zur Funkfernsteuerung mobiler Arbeitsmaschinen oder stationärer Geräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Funkfernsteuerung mobiler Arbeitsmaschinen oder stationärer Geräte, insbesondere für fahrbare Kräne einer Vcrladeanlage, umfassend einen Sender, insbesondere tragbar, mit dem ein mit mindestens einem niederfrequenten Steuersignal moduiierbarer Hochfrequenzträger ausstrahlbar ist, einen an der betreffenden zu steuernden Arbeitsmaschine vorgesehenen Empfänger mit einem Hochfrequenzteil, dessen Verstärkung gegebenenfalls geregelt ist, mit einem Demodulationsteil, mit mindestens einer dem Dcmoduliitionstcil nachgeschalteten, selektiven Steuersignul-Auswcrteschaltung und mit mindestens einer Schaltvorrichtung, die von der Auswcrtcschaltung ein- und ausschaltbar ist.

Funkfernsteuerungen arbeiten gewöhnlich mit bestimmten Frequenzen, die von 5er Post für Uiese Zwecke freigegeben sind. Die Sendeleistung ist normalerweise von der Post ebenfalls vorgeschrieben und darf eine bestimmte Höhe nicht überschreiten. Im vorliegenden Fall kann eine Beschränkung der Sendeleistung beispielsweise auch deshalb erforderlich sein, weil sich möglicherweise mehrere Verladeanlagen mit fahrbaren Kränen, die jeweils von eiaem gesonderten Sender ferngesteuert werden, in unmittelbarer Nähe befinden. Wäre die Sendeleistung nicht begrenzt, so würden sich die den einzelnen Verladeanlagen zugeordneten Funkfernsteuerungen gegenseitigstören und könnten unter Umständen Fehlfunktionen auslösen.

Mit einer verringerten Sendeleistung reduziert sich auch die Empfangsleistung am Empfänger. Eine geringe Einpfangsleistung hat zur Folge, daß das Signal/Rausch-Verhältnis am Empfänger schlecht wird. Ein Empfänger umfaßt normalerweise ein Hochfrequenzteil, dem die Antennenenergie zugeführt wird, und ein dem Hochfrequenzteil nachgeschautes Demodulationsteil, in dem die niederfrequenten Modulationssignale—im vorliegenden Fall die Steuersignale — aus der modulierten Hochfrequenz extrahiert werden. Damit die Amplitude der Niederfrequenzsignale am Ausgang des Demodulationsteiles möglichst konstant und unabhängig von der jeweiligen Empfangsleistung ist, weisen die Empfänger normalerweise eine automatische Verstärkungsregelung auf. Die Verstärkungsregelung erhöht die Verstärkung des Hochfrequenzteiles, wenn die Amplitude der Niederfrequenzsignale am Ausgang des Demodulatorteiles sich beispielsweise infolge der Verringerung der Antennenempfangsleistung vermindert.

Normalerweise entsteht in jedem Empfänger Rauschen, das so lange nicht störend wirkt, als die Raumamplitude am Ausgang des Demodulatorteiles erheblich unter der Amplitude der Niederfrequenzsignale liegt. Den größten Beitrag zum Rauschen in dem Empfänger liefert die erste Stufe des Hochfrequenzteiles, da dieses Rauschen durch die nachfolgenden Verstärkerstufen verstärkt wird. Wenn die automatische Verstärkungsregelung die Verstärkung des Hochfrequenzteiles erhöht, erhöht sich demnach auch die Rauscliamplitude am Ausgang des Demodulationsteiles. Wenn nun die Antennenempfangsleistung sehr gering ist, so ist es möglich, daß die Amplitude der Niederfrequenzsignale am Ausgang des Demodulatorteiles gleich oder SCgar geringer als die Rauschamplitude ist. In einem solchen Fall ist es nicht mehr möglich, die Niederfrequenzsignale - im vorliegenden Falle die Steuersignale - auszuwerten. Da in dem Rauschen nahezu alle Frequenzen enthalten sind, kann es vorkommen, daß am Ausgang des Demodulatorteiles auch Signale auftreten, deren Frequenz gleich der Steuersignalfrequenz ist. Selbst wenn der Hochfrequenzträger also nicht mit der Steuersignalfrequenz moduliert ist, tritt also in dem Empfänger ein dem . Steuersignal äquivalentes Signal auf, das Fehlfunktionen an den Schaltvorrichtungen auslösen kann.

Aus der UKW-Empfangstechnik ist es bekannt, sogenannte Rauschsperren in den Empfängern vorzusehen, die den Niederfrequenzkanal der Empfänger abschalten, wenn auf den eingestellten Empfangsbereich kein Sender fällt. Diese Rauschsperren sind so ausgelegt, daß sie möglichs* schnell ansprechen, um das Auftreten von Rauschen im Niedcrfreauenzkanal unverzüglich zu unterdrücken, wenn keine entsprechende Antennenempfangsleistung vorliegt,

Für den vorliegenden Fall ist die Anwendung einer solchen aus der Rundfunktechnik bekannten Rauschsperre aus folgendem Grunde nicht geeignet: Die von der Funkfernsteuerung zu bedienenden Arbeitsmaschinen, also beispielsweise die Kräne einer Verladeanlage, arbeiten mit elektrischen SchaJtvorrichitungen, bei denen oft erhebliche Ströme fließen. Werden derartige Ströme ein- und ausgeschaltet und sind! insbesondere noch Induktivitäten in den Schaltkreisen enthalten (beispielsweise Magnetspulen der Hubmagneten), so entstehen normalerweise bei den Schaltvorgängen hochfrequente Störungen, die sich über einen

»5 außerordentlich breiten Frequenzbereich erstrecken und daher als rauschähnlich anzusehen sind. Diese hochfrequenten Störungen gelangen auch an den Eingang des Empfängers und können infolge ihres außerordentlich breiten Spektrums durch Intermodulation oder Kreuzmodulation oder dadurc!:, daß sie die entsprechenden Frequenzen direkt enthalten, zu einen Ansprechen der Rauschsperre führen. Da die die hochfrequenten Störungen erzeugenden Schaltvorgänge recht häufig sein können, würde der Stcuersi-

^a5 gnalfluß in dem Empfänger bei Verwendung einer bekannten Rauschsperre ebenso häufig unterbrochen werden. Das aber würde erneute Schaltvorgänge an den Schaltvorrichtungen oder sonstigen Schaltorganen hervorrufen, so daß dadurch ein nahezu unkontrollierbarer Zustand eintreten würde.

Aus »AEG-Mitteilungen«, 1960, Heft 3/4, Seiten 143 bis 146, ist es für eine UKW-Funkfernsteuerung eines Krans bekannt, die Tonfrequenzsignale nur bei genügend hoher Empfangsfeldstärke zu den FiI-tern durchzuschalten. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Tonfrequenzsignale die Schaltvorrichtungen des Krans nur dann auslösen können, wenn die Empfangsfeldstärke einen vorbestimmten Pegel hat, der ausreichend größer als die Rauschamplitude ist. Durch diese bekannte Maßnahme kann jedoch nicht verhindert werden, daß die kurzen, durch das Schalten der Ströme in den Schaltkreisen des Krans hervorgerufenen rauschähnlichen Störungen die Schaltvorrichtungen der Funkfernsteuerung beeinflüssen. Da diese rauschähnlichen Störungen durch die oftmals erheblichen Ströme der Schaltkreise des Krans hervorgerufen werden, treten sie mit vergleichsweise großer Amplitude auf. Da der Mindestpegel der Empfangsfeldstärke infolge der damit verbundenen Minderung der Reichweite nicht zu hoch angesetzt werden kann, können Fehlfunktionen an den Schaltvorrichtungen der bekannten Funkfernsteuerung, wie sie durch diese rauschähnlichen Störungen hervorgerufen werden, nicht mit Sicherheit vermieden werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß einerseits der Signalling in dem Empfänger unterbrochen wird, wenn das Rauschen am Ausgang des Demodulationsteiles beispielsweise infoige einer zu geringen Antennenempfangsleistursg so stark ist, daß die Steuersignale nicht mehr identifiziert werden können, andererseits der Signalfluß in dem Empfang«;;· dann nicht unterbrochen wird, wenn das Rauschen am Ausgang des Demodulationsteiles seine Ursache in den hochfrequenten rauschähnlichen Störungen hat. die durch die

Schallvorgänge der Schaltvorrichtung oder der anderen Schaltorganc der Arbeitsmaschine entstehen.

Der Lösung dieser Aufgabe liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die durch die Schaltvorgänge entstehenden Störungen normalerweise weniger als eine Millisekunde dauern, d. h. also sehr kurz sind. Im Gegensatz dazu bleibt das Rauschen, das durch eine geringe Antennenempfangsleistung am Ausgang des Demodulatortciles entsteht, im wesentlichen konstant.

Die Lösung der Aufgabe besteht deshalb erfindungsgemäß darin, daß zwischen die Auswerteschaltung und das Dcmodulationstcil eine Torschaltung eingefügt ist, die von einer Rauschrneßschaltung gesteuert ist, daß die Rauschmeßschaltung ein an den Ausgang des Demodulationsteiles angeschlossenes Rauschfilter, dessen Durchlaßfrcquenzbercich außerhalb i.lr<; •S'CUC'sionalfrpoiipnzbcrpirhr« lipot. rinrn dem Rauschfilter nachgeschalteten ersten Gleichrichter, eine dem ersten Gleichrichter nachgeschaltete erste Ladeschaltung mit einer bestimmten Ladezeitkonstanten und einer bestimmten Entladezeitkonstanten und eine auf den Ladepegel der ersten Ladeschaltung ansprechende erste Schaltereinheit umfaßt, welche die Torschaltung nach Überschreiten eines bestimmten oberen Ladepegelgrenzwertes schließt und nach Unterschreiten eines unteren Ladepegelgrenzwertes öffnet, und daß die Ladezeitkonstantc der ersten Ladeschaltung so gewählt ist, daß die Aufladezeit zwischen dem unteren und dem oberen Ladepegelgrenzwert an der ersten Ladeschaltung größer ist als die Dauer der von der Schaltvorrichtung oder den sonstigen Schaltorganen der Arbeitsmaschine durch einzelne Schaltvorgänge erzeugten rauschähnlichen Störungen.

Ein konstantes Rauschen am Ausgang des Demodulatorteiles mit einer ausreichend hohen Amplitude, wie es beispielsweise durch eine zu geringe Antennenempfangsleistung entsteht, lädt die erste Ladeschaltung mit Sicherheit auf ihren oberen Ladepegelgrenzwert auf und führt ohne weiteres dazu, daß die erste Schaltereinheit die Torschaltung schließt. Eine durch Schaltvorgänge an der Arbeitsmaschine hervorgerufene hochfrequente Störung ist dagegen zu kurz, um den Ladepegel auf den oberen Ladepegelgrenzwert zu bringen, wenn sich der Ladepegel vor Eintritt der Störung unterhalb des unteren Ladepegelgrenzwertes befindet.

Der obere und der untere Ladepegelgrenzwert können selbstverständlich aufeinander fallen, d. h. identisch sein. Es ist jedoch aus folgendem Grunde zweckmäßig, den unteren Ladepegelgrenzwert tiefer als den oberen Ladepegelgrenzwert zu legen:
1. Wenn sich die mobile Arbeitsmaschine so weit von dem Sender entfernt hat, daß das Steuersignal nicht mehr vor dem Rauschen am Ausgang des Demodulationsteiles zu unterscheiden ist, weil die Antennenempfangsleistung zu gering ist, dann ist es wünschenswert, die Arbeitsmaschine wieder in den Nahbereich des Senders zurückzuführen. Das wird dadurch erzwungen, daß die Rauschmeßschaltung die Torschaltung erst dann wieder öffnet, wenn das Rauschen am Ausgang des Demodulatorteiles infolge der Annäherung der Arbeitsmaschine an den Sender sich so verringert hat, daß der Ladepegc! an der ersten Ladeschaltung den unteren Ladepegelgrenzwert unterschreitet. Der Abstand zwischen dem oberen und unteren Ladepegelgrenzwert wird deshalb sinnvollei weise so gewählt, daß sich die Arbeitsmaschine dem Sender zumindest bis auf einen »sicheren« Abstand nähern muß, damit der untere Ladepegelgrcnzwcrt an der ersten Ladcschaltung auch tatsächlich unterschritten wird. Es liegt hier also ein gewisses Hystcresis-Verhalten vor.

2. Wenn der Ladcpegcl an der ersten Ladepegelschaltung den unteren Ladepegelgrenzwert gerade unterschritten hat und die Torschaltung dadurch geöffnet wurde, so vermag eine einzelne durch einen Schaltvorgang ausgelöste Störung allein den Ladcpegel nicht wieder auf den oberen ¹S Ladcpegelgrenzwert zu heben und den Signalfluß des Empfängers dadurch wieder zu unterbrechen. Wären der obere und untere Ladcpegel identisch und wäre die zur Ausblendung der durch Srhaltvnrgiinge er/engten Störungen nnt^ao wendige Ansprechzeit der ersten Ladcschaltung

beispielsweise gleich der Aufladczeit von Null bis zum oberen Ladepegelgrcnzwcrt, so könnten Störungen, die unmittelbar dann auftreten, wenn der Ladungspegel den oberen Ladungspegcl^a5 grenzwert unterschreitet, den Ladungspegel sofort wieder auf den oberen Ladungspegelgrenzwert anheben und eine erneute Signalflußunterbrcch'mg in dem Empfänger bewirken.
Durch die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Maßnahme wird zwar erreicht, daß der Signalfluß des Empfängers durch infolge von Schaltvorgängen auftretende hochfrequente Störungen nicht unterbrochen wird, jedoch tritt dadurch gleichzeitig das Problem auf, daß während der Ansprcchverzögerungszcit der Rauschmeßschaltung an dem Ausgang des Demodulatorteiles auftretendes Rauschen die Torschaltung passieren kann und an den Eingang der Auswerteschaltung gelangt. In dem Rauschen können - wie bereits eingangs beschrieben - Signale enthalten sein, die den Steuersignalen äquivalent sind und die dadurch ungewollte Schaltvorgänge auslösen können. Zur Bereinigung dieses Problemcs ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Auswerteschaltung ein Steuersignalfiltcr, einen dem ♦5 Steuersignalfilter nachgeschalteten zweiten Gleichrichter, eine dem zweiten Gleichrichter nachgeschaltete zweite Ladeschaltung mit einer bestimmten Ladezeitkonstanten und einer bestimmten Entladezeitkonstanten und eine auf den Ladepegel der zweiten So Ladeschaltung ansprechende zweite Schaltereinheit enthält, welche die Schaltvorrichtung nach Überschreiten eines bestimmten oberen Ladepegelgrenzwertes an der zweiten Ladeschaltung einschaltet und bei Unterschreiten eines bestimmten unteren Ladepegelgrenzwertes ausschaltet, und daß die Ladezeitkonstante der zweiten Ladeschaltung so gewählt ist, daß die Aufladezeit zwischen dem unteren und oberen Ladepegelgrenzwert der zweiten Ladeschaltung größer ist als die entsprechende Aufladezeit bei der ersten Ladeschaltung.

Die Auswertesdfialtung arbeitet also im Prinzip ähnlich wie die Rauschmeßschaltung, mit dem Unterschied, daß der Rauschmeßschaltung über das Rauschfilter nur Rauschsignale zugeführt werden. während an den Eingang der Auswerteschaltung sowohl Rauschsignale als auch echte Steuersignale gelangen. Die zweite Ladeschaltung wird also in jedem Falle aufgeladen, unabhängig davon, ob am Eingang

der Auswerteschallung ein Rauschen oder die echten Steuersignale vorliegen. Dadurch jedoch, daß die Ladezeitkonstante der zweiten Ladeschaltung so gewählt ist, daß die erwähnte Aufladczeit an der zweiten Ladeschaltung größer als die entsprechende Aufiadezcit anderersten Ladcschaltung ist, können aus dem Rauschen stammende Signale während der Ansprechverzögerungder ersten Ladeschaltung den Ladepegel an der zweiten Ladeschaltung nicht so weit anheben, daß dieser den oberen Ladepegelgrenzwert erreicht. Die Steuersignale liegen dagegen im Normalbetrieb der Einrichtung längere Zeit vor und vermögen den Ladepcgel der zweiten Ladeschaltung ohne weiteres auf den oberen Ladepegelgrenzwert anzuheben.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird die Entladezeitkonstante der ersten Ladeschaltung so groß bemessen, daß zeitlich aufeinanderfolgende Rausch- und/oder Steuersignalbalken, deren

tung zwischen dem unteren und oberen Ladepegel- ^ao grenzwcrt und deren Austast-Zeitabstand gleich der Entladezeit der eisten Ladeschaltung zwischen dem oberen und unteren Ladepegelgrenzwert ist, die zweite Ladeschaltung nicht auf deren oberen Ladepegelgrenzwert aufzuladen vermögen. Unter »Signal- ^a5 balken« soll hier die Gesamtheit der Signale verstanden werden, die zwischen den Austastperioden der Torschaltung an den Eingang der Auswerteschaltung gelangt. Derartige Rausch- und/oder Steuersignalbalken sind selbstversiländlich nur im Extremfall denk- 3« bar. Si. könnten jedoch, wäre die Entladezeitkonstante nicht in der zuvor beschriebenen Weise bemessen, zu einer Aufladung der zweiten Ladeschaltung führen und damit unerwünschte Schaltvorgänge auslösen.

Für die Bemessung der Entladezeitkonstante der zweiten Ladeschaltung gilt gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung, daß die Entladezeit zwischen dem oberen und unteren Ladepegelgrenzwert der zweiten Ladeschaltung größer sein soll als die ent- 4<> sprechende Entladezeit bei der ersten Ladeschaltung. Dadurch wird erreicht, daß die eingeschaltete Schaltvorrichtung noch nicht abgeschaltet wird, wenn der Signalfluß des Empfängers durch die Torschaltung bisweilen nur einmal kurzzeitig unterbrochen wird. Eine derartige kurzzeitige Unterbrechung kann beispielsweise auftreten, wenn mehrere Schaltvorgänge unmittelbar hintereinander erfolgen und die dadurch hervorgerufenen hochfrequenten rauschähnlichen Störungen etwas länger dauern als normalerweise eine einzige Störung.

Um zu vermeiden, daß bei einer dauernden Aufladung der Ladeschaltungen der Ladepegel den oberen Ladepegelgrenzwert weit übersteigt — das würde zu unerwünschten Entladeverzögerungen führen — ist es zweckmäßig, jede der Ladeschaltungen jeweils mit einer Begrenzerschaltung zu verbinden, die den Ladepegel auf einen Maximalpegel begrenzt, der gleich oder etwas höher ist als der jeweilige obere Ladepegelgrenzwert.

Zu dem Zusammenwirken zwischen der Rauschmeßschaltung mit Torschaltung und der Auswerteschaltung kann gemäß den obigen Ausführungen allgemein gesagt werden, daß die Rauschmeßschaltung die Torschaltung bereits schließt, bevor die Auswerteschaltung auf die von der Torschaltung noch durchgelassenen Signale anspricht. Hat die Auswerteschaltung andererseits einmal auf die von der Torschaltung durchgelassenen Signale angesprochen, so schaltet sie die Schaltvorrichtung noch nicht ab, wenn die Torschaltung nur einmal kurzzeitig geschlossen wird.

Das Steuersignal kann im einfachsten Fall ein Tonfrequenzsignal sein. In diesem Fall müßte das Steuersignalfilter ein auf die Tonfrequenz abgestimmtes Tonfrequenzfilter sein.

Sollen an der Arbeitsmaschine mehrere voneinander unabhängige Schaltfunktionen durchgeführt werden, so kann der Hochfrequenzträger mit mehreren Tonfrequenzsignalen moduliert werden, wobei einer Tonfrequenz oder einer Kombination von Tonfrequenzen je eine Schaltfunktion an der Arbeitsmaschine zugeordnet ist. Dabei ist an den Ausgang der Torschaltung eine der Anzahl der Tonfrequenzen gleiche Anzahl von Auswerteschaltungen anzuschließen, deren Tonfrequenzfilter jeweils auf eine der Tonfrequenzen abgestimmt ist. Mit jeder Auswerteschaltung kann dann je sine gesonderte Schahvcrrich tung zur Durchführung der der jeweiligen Tonfrequenz zugeordneten Schaltfunktion ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Die erwähnten Schaltereinheiten können beispielsweise von Schmitt-Triggern gebildet sein, deren Einschaltpegel höher als der Ausschaltpegel liegt.

Nachfolgend wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es eigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Funkfernsteuerung mit Sender und Empfänger,

Fig. 2 grafische Darstellungen der Spannungsverläufe über der Zeit an verschiedenen Testpunkten der Schaltung, wobei ein häufiges Auftreten von Rauschstörungen angenommen ist, und

Fig. 3 die analogen grafischen Darstellungen wie in Fig. 2, wobei ein relativ seltenes Auftreten von Rauschstörungen angenommen ist.

Die in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigte Einrichtung zur Funkfernsteuerung soll beispielsweise für eine Verladeanlage mit einem fahrbaren Kran verwendet werden. Dabei ist der Sender tragbar. Der Sender umfaßt einen Modulator 8, dem eine Trägerhochfrequenz von einer Hochfrequenzquelle 6 sowie eine Tonfrequenz von einer Tonfrequenzquelle la, Ib...In zugeführt wird. Die von den einzelnen Tonfrequenzquellen abgegebenen Tonfrequenzen unterscheiden sich voneinander und sind jeweils einer oder mehreren Schaltfunktionen an dem jeweiligen Kran zugeordnet. Die Tonfrequenzquellen la, Ib... In werden durch Schalter Aa, Xb... 4η mit dem Modulator 8 verbunden. Der in dem Modulator 8 modulierte Hochfrequenzträger wird in einem Hochfrequenzverstärker 10 verstärkt und über eine Sendeantenne 12 ausgestrahlt.

Der ausgestrahlte modulierte Hochfrequenzträger wird am Empfangsort mit einer Empfangsantenne 14 empfangen und dem Hochfrequenzteil 16 des Empfängers zugeführt. Die Demodulation erfolgt in einem Demodulationsteil 18, dem ein Niederfrequenzverstärker 22 zugeführt ist. Das Hochfrequenzteil 16 ist mit einem Verstärkungsregler 20 verbunden, der seine Regelinformation von dem Demodulatorteil 18 erhält. An den Ausgang des Niederfrequenzverstärkers 22 ist eine Torschaltung 24 angeschlossen, der ein weiterer Niederfrequenzverstärker 36 nachgeschaltet ist. Wenn die Torschaltung 34 offen ist, Hegt an dem Ausgang des zweiten Niederfrequenzverstärkers 36 ein Signalgemisch vor, das u. a. die Tonfre-

quenzen enthält, mit denen der Hochfrequenzträger im Sender moduliert wurde. Für jede Tonfrequenz ist eine Auswerteschaltung 17 vorgesehen, die an ihrem Eingang ein Tonfrequenzfilger 38 aufweist, das auf die entsprechende Tonfrequenz abgestimmt ist. Am Ausgang der Auswerteschaltung 17 ist eine Schaltvorrichtung 48 angeschlossen, die von der Auswerteschaltung 17 entsprechend der durchzuführenden Schaltfunktion, die der jeweiligen Tonfrequenz zugeordnet ist, ein- und ausgeschaltet wird.

Die Torschaltung 34 wird von einer Rauschmeßschaltung 15 gesteuert. Die Rauschmeßschaltung weist an ihrem Eingang ein Rauschfilter 24 auf, dem die Ausgangssignale des ersten Niederfrequenzverstärkers 22 zugeführt werden. Der Durchlaßbereich des Rauschfilters liegt außerhalb des Tonfrequenzbereiches, so daß das Rauschfilter 24 nur Signale durchläßt, die ausschließlich aus dem Rauschen und nicht

VOi'i ucii Tüim'cqücriZcfi Mciiiinicii, Ulli uciicii del

Hochfrequenzträger im Sender moduliert wurde. Die von dem Rauschfilter 24 durchgelassenen Signale werden in einem Gleichrichter 26 gleichgerichtet und dann einer Ladeschaltung 28 zugeführt. Die Ladeschaltung 28 hat eine bestimmte Ladezeitkonstante und eine bestimmte Entladezeitkonstante. Mit der Ladeschaltung 28 ist ein Begrenzer 30 verbunden, der den Ladepegel an der Ladeschaltung 28 auf einen Maximalwert begrenzt. Ferner umfaßt die Rauschmeßschaltung 15 eine Schaltereinheit 32. die im vorliegenden Fall von einem Schmitt-Trigger gebildet ist. Der Schmitt-Trigger 32 spricht auf den Ladepegel der Ladeschaltung 28 an, derart, daß er die Torschaltung 34 schließt, wenn der Ladepegel an der Ladeschaltung 28 einen oberen Ladepegelgrenzwert überschreitet, und daß er die Torschaltung 34 wieder öffnet, wenn der Ladepegel an der Ladeschaltung 28 einen unteren Ladepegelgrenzwert unterschreitet.

Die Auswerteschaltung 17 ist ähnlich aufgebaut wie die Rauschmeßschaltung 15. Dem Tonfrequenzfilter 38 ist ein Gleichrichter 40 nachgeschaltet, der die Tonfrequenz gleichrichtet und einer Ladeschaltung 42 zuführt. Die L&tJeschaltung 42 ist mit einem Begrenzer 44 verbunden, der den Ladepegel der Ladeschaltung 42 auf einen Maximalwert begrenzt. Ferner umfaßt die Auswerteschaltung eine wiederum von einem Schmitt-Trigger gebildete Schaltereinheit 46, welche auf der Ladepegel an der Ladeschaltung 42 anspricht, derart, daß der Schmitt-Trigger 46 die Schaltervorrichtung 48 einschaltet, wenn der Ladepegel an der Ladeschaltung 42 einen oberen Ladepegelgrenzwert überschreitet, und daß er die Schaltvorrichtung 48 ausschaltet, wenn der Ladepegel an der Ladeschaltung 42 einen unteren Ladepegelgrenzwert unterschreitet.

Bei den in Fig. 2a bis e gezeigten Zeitverläufen ist vorausgesetzt, daß kein Tonfrequenzsignal vorliegt, daß aber am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers 22 Rauschen auftritt, dessen zeitlicher Verlauf nach der Gleichrichtung in dem Gleichrichter 26 in Fig. 2b dargestellt ist. Fig. 2a zeigt die Ladespannung (Ladepegel) an der Ladeschaltung 28 in Abhängigkeit von der Zeit. Die Linie 5 deutet den von dem Begrenzer 30 festgesetzten Maximalpegel an, die Linie 7 legt den oberen Ladepegelgrenzwert fest und die Linie 9 den unteren Ladepegelgrenzwert. Die Linie 11 zeigt den augenblicklichen Ladepegei in Abhängigkeit von der Zeit.

Man erkennt bei einem Vergleich der Fig. 2a und Fig. 2b, daß der erste Rauschbalken den Ladepegei an der Ladeschaltung 28 so weit anhebt, daß dieser den oberen Ladepegelgrenzwert 7 erreicht. Dort verbleibt der Ladepegel, bis der Rauschbalken sein Ende erreicht. Darauf erfolgt eine Entladung der Ladeschaltung. Bei diesem Entladevorgang wird schließlich der untere Ladepegelgrenzwert unterschritten, bis schließlich der zweite Rauschbalken usw. auftritt. Durch den vierten Rauschbalken wird der Ladepegel an der Ladeschaltung 28 wieder auf seinen oberen Grenzwert gehoben. Das Ergebnis hinsichtlich der Torschaltung ist in Fig. 2c dargestellt. In Fig. 2d sind die Tonfrequenzen angedeutet, die das Tonfrequenzfilter 38 passieren und danach gleichgerichtet werden.

¹S Die Tonfrequenzen haben ihre Ursache in dem Rauschen (sie sind deshalb mit unterschiedlicher Amplitude dargestellt) und können nur auftreten, wsnn die Torschaltung 34 offen ist.

L/ic i'ig. &c Zeigt Oci'i Liiücpcgci ai*i uci* Zweiten

ao Ladeschaltung 42 in Abhängigkeit von der Zeit. Hier bedeuten wiederum die Linie 5' den durch den Begrenzer 44 festgesetzten Maximalladepegel, die Linie T den oberen Ladepegelgrenzwert, die Linie 9' den unteren Ladepegelgrenzwert und die Linie 11'

»5 den Verlauf des Ladepegels. Die Linie 13' deutet den zeitlichen Verlauf des Ladepegels an, wenn eine ununterbrochene Aufladung erfolgen würde. Aus Fig. 2e erkennt man, daß die in Fig. 2d dargestellten gleichgerichteten, aus dem Rauschen stammenden Tonfrequenzsignale nicht vermögen, den Ladepegel an der zweiten Ladeschaltung 42 bis zu dem oberen Ladepegelgrenzwert T anzuheben, um die Schaltvorrichtung 48 einzuschalten. Das ist eine Folge der häufig auftretenden, in Fig. 2b dargestellten Rauschstörungen.

Die in Fig. 2a angegebene Zeit t_a, die erforderlich ist, damit der Ladepegel bei stetiger Aufladung von dem unteren Ladepegelgrenzwert 9 bis zu dem oberen Ladepegelgrenzwert 7 gelangt, ist so gewählt, daß Rauschstörungen mit einer Länge, wie sie beispielsweise der zweite und dritte Rauschbalker· in Fig. 2b haben, nicht vermögen, den Ladepegel auf den oberen Ladepegelgrenzwert 7 anzuheben, wenn er sich zu Beginn des Rauschbalkens unterhalb des unteren Ladepegelgrenzwertes 9 befindet. Derartige kurze Rauschbalken sind typisch für Störungen, die durch Schaltvorgänge der Schaltvorrichtung 48 oder die übrigen Schaltorgane des Kranes erzeugt werden. Durch die zuvor angegebene Bemessung der Aufladezeit wird also vermieden, daß bei Auftreten von Störungen infolge Schaltvorgängen die Torschaltung 34 geschlossen wird. Liegt das Rauschen dagegen längere Zeit vor, wie es bei dem ersten und vierten Rauschbalken in Fig. 2b der Fall ist, so spricht die Rauschmeß-Schaltung 15 an und schließt die Torschaltung 34.

In den Fig. 3a bis e sind zu den Fig. 2a bis e entsprechende Zeitverläufe gezeigt, nur mit dem Unterschied, daß bei den Fig. 3 a bis e kürzere Rauschstörungen (siehe Fig. 3 b) auftreten und daß der Hochfrequenzträger nunmehr mit der entsprechenden Tonfrequenz moduliert ist. Nur der in Fig. 2b gezeigte dritte Rauschbalken vermag den Ladepegel an der Ladeschaltung 28 auf den oberen Ladepegelgrenzwert 7 anzuheben, so daß die Torschaltang 34 kurzzeitig ausgeschaltet wird. Vor diesem Ausschalten liegen am Eingang der Auswerteschaltung 17 Tonfrequenzsignale, die einmal vom Sender übermittelt werden oder bei Auftreten der kurzen Rauschbaiken auch

aus dem Rauschen stammen können. Da die Torschaltung 34 relativ lange offen ist, vermögen die ''Onfrcquenz.signale den Ladepegel an der Ladeschallung 42 auf den oberen Ladepegelgrenzwert T anzuheben, wodurch die Schaltvorrichtung 48 eingeschaltet wird. Die Entladezeitkonstante /',. (siehe Fig. 2e) tier zweiten Ladeschaltung 42 ist nun so bemessen, daß das kurzzeitige Schließen der Torschaltung 34

(siehe Fig. 3c) nicht ausreicht, damit der Ladepegel an der zweiten Ladeschaltung 42 den unteren Ladepegelgrenzwert 9' unterschreitet. Die eingeschaltete Schaltvorrichtung wird also durch einen einzelinen Rauschbalken, der langer ist als ein norma'sr, durch einen Schaltvorgang ausgelöster Rauochbalken (dritter Rauschbalken in Fig. 3b) noch nicht ausgeschaltet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Funkfernsteuerung mobiler Arbeitsmaschinen oder stationärer Geräte, insbesondere fur fahrbare Kräne einer Verlacjeanlage, umfassend einen Sender, mit dem ein mit mindestens einem niederfrequenten Steuersignal modulierbarer Hochfrequenzträger ausstrahlbar ist, einen an der betreffenden zu steuernden Arbeitsmaschine vorgesehenen Empfänger mit einem Hochfrequenzteil, dessen Verstärkung gegebenenfalls geregelt ist, mit einem Demodulationsteil, mit mindestens einer dem Demodulationsteil nachgeschalteten, selektiven Steuersignal-Auswerteschaltung und mit mindestens einer Schaltvorrichtung, die von der Auswerteschaltung ein- und ausschaltbar ist,dadurch ge kennzeich η et, daß zwischen die Auswerteschaltung (17) und das Demodulationsteil (18) eine Torschaltung (34) eingefügt ist, die von einer Rauschmeßschaltung (15) gesteuert ist, daß die Rauschmeßschaltung (15) ein an den Ausgang des Demodulationsteiles (18) angeschlossenes Rauschfilter (24), dessen Durchlaßfrequenzbereich außerhalb des Steuersignalfrequenzbereiches liegt, einen dem Rauschfilter (24) nachgeschalteten ersten Gleichrichter (26), eine dem ersten Gleichrichter (26) nachgeschaltete erste Ladeschaltung (28) mit einer bestimmten Ladezeitkonstanten und einer bestimmten Entladezeitkons'.anten und eine auf den Ladepegel der ersten Ladeschaitung (28) ansprechende erste Schaltereinheit \32) umfaßt, welche die Torschaltung nach Überschreiten eines bestimmten oberen Lndepegi/grenzwertes (7; schließt und nach Unterschreiten eines unteren Ladepcgelgrenzwertes (9) öffnet, und daß die Ladezeitkonstante der ersten Ladeschaltung (28) so gewählt ist, daß die Aufladezeit (i„) zwischen dem unteren (9) und dem oberen (7) Ladepegelgrenzwert an der ersten Ladeschaltung (28) größer ist als die Dauer der von der Schaltvorrichtung (48) oder den sonstigen Schaltorganen der Arbeitsmaschine durch einzelne Schaltvorgänge erzeugten rauschähnlichen Störungen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (17) ein Steuersignalfilter (38), einen dem Steuersignalfilter (38) nachgeschalteten zweiten Gleichrichter (40), eine dem zweiten Gleichrichter (40) nachgeschaltete zweite Ladeschaltung (42) mit einer bestimmten Ladezeitkonstanten und einer bestimmten Entladezeitkonstanten und eine auf den Ladepegel der zweiten Ladeschaltung (42) ansprechende zweite Schaltereinheit (46) enthält, welche die Schaltvorrichtung (48) nach Überschreiten eines bestimmten oberen Ladepegelgrenzwertes (7') an der zweiten Ladeschaltung (42) einschaltet und bei Unterschreiten eines bestimmten unteren Ladepegelgrenzwertes (9') ausschaltet, und daß die Ladezeitkonstante der zweiten Ladeschaitung (42) so gewählt ist, daß die Aufladezeit (<„') zwischen dem unteren (9') und oberen (7') Ladepegelgrenzwert der zweiten Ladeschaitung (42) größer ist als die entsprechende Aufladezeit (/J bei der ersten Ladeschaltung (28).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladczcitkon-

stante (t_r) der ersten Umschaltung (28) so groß gewählt ist, daß zeitlich aufeinanderfolgende Rausch- und/oder Steuersignalbalken, deren Dauer gleich der Aufladezeit (/„) der ersten Ladeschaltung zwischen dem unteren (9) und oberen (7) Ladepegelgrenzwert und deren Austast-Zeitabstand gleich der Entladezeit [l_e) der ersten Ladeschaltung (28) zwischen dem oberen (7) und unteren (9) Ladepegelgrenzwert ist, die zweite Ladeschaltung (42) nicht auf deren oberen Ladepegelgrenzwert (7') aufzuladen vermögen,

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeitkonstante der zweiten Ladeschaitung (42) so gewählt Lst, daß die Entladezeit (t'_e) zwischen dem oberen (7') und unteren (9') Ladepegelgrenzwert der zweiten Ladeschaltung (42) größer ist als die entsprechende Entladezeit (rj bei der ersten Ladeschaltung (28).

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ladeschaitung (28, 42) jeweils mit einer Begrenzer-Schaltung (30, 44) verbunden ist, die den Ladepegel auf einen Maximalpegel (5, 5') begrenzt, der gleich etwas höher ist als der jeweilige obere Ladepegelgrenzwert (7, T).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ein Tonfrequenzsignal ist, daß das Steuersignalfilter (38) ein auf die Tonfrequenz abgestimmtes Tonfrequenzfilter ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzträger mit mehreren Tonfrequenzsignalen moduliert ist, wobei jeder Tonfrequenz eine Schaltfunktion an der Arbeitsmaschine zugeordnet ist, daß an den Ausgang der Torschaltung (34) eine der Zahl der Tonfrequenzen gleiche Anzahl von Auswerteschaltungen (17) angeschlossen ist,v^leren Steuersignalfilter (38) jeweils auf eine der Tonfrequenzen abgestimmt ist, und daß jede Auswerteschaltung (17) je eine gesonderte Schaltvorrichtung (48) zur Durchführung der der jeweiligen Tonfrequenz zugeordneten Schaltfunktion ein- bzw. ausschaltet.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinheiten (32,46) von Schmitt-Triggern gebildet sind, deren Einschaltpegel höher als der Ausschaltpegel liegt.