DE2154696B2 - Verfahren zum drahtlosen Steuern von mindestens zwei Objekten - Google Patents

Description

Befehlsimpuls oder ein Taktimpuls aus, dann wird der Befehlsempfänger abgeschaltet.

Die bekannte Fernsteueranlage bietet insofern keine ausreichende Sicherheit gegen eine falsche Befehlsgabe, als bei einem Ausfall oder bei einer gestörten Übertragung nur eines einzigen Taktimpulses eine falsche Zuordnung der Steuerbefehle zu den einzelnen Befehlsempfängern stattfindet, wodurch eine einwandfreite Fernsteuerung in Frage gestellt wird.

Schließlich sind auch voreinstellbare Zähler bekannt (Electronics, März 1947, S. 120 bis 123), die durch eine von einem Quarzoszillator erzeugte Frequenz gesteuert werden und damit zur exakten Messung von Zeitintervallen dienen können.

Der Exfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den Kommandogeräten einer Fernsteueranlage zugeordneten Zsitkreise, die die Zuschaltung des Kommandogerätes auf den Hochfrequenzkanal auslösen, so auszubilden, daß sie trotz geringen technischen Aufwandes mit äußerster Präzision arbeiten, damit Überschneidungen und Fehlbelegungen der Sendezeiten vermieden werden, und daß sie in kurzen Zeitabschnitten synchronisiert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Zeitkreis aus einem Taktgenerator und einem von diesem gesteuerten Zähler gebildet wird, daß alle Zähler durch jeden eintreffenden Synchronimpuls auf Null gesetzt werden, daß alle Taktgeneratoren dieselbe Taktfrequenz haben und jeder von seinem Taktgenerator angesteuerte Zähler bei einem bestimmten, für das betreffende Kommandogerät charakteristischen 2'ählcrstand dieses Kommandogerät auf den Hochfrequcnzkanal schaltet.

Durch die Anwendung eines Taktgenerator und eines Zählers als Zeitkreis können die Sendezeiten für d'c einzelnen Kommandogeräte sich mit sehr geringen Pausen aneinanderreihen, ohne daß Überlappungen der Kommandogabe zweier Kommandogeräte befürchtet werden müssen.

Als weiterer Vorteil hat es sich bei dieser Lösung herausgestellt, daß die Zeitkreisc leicht und klein gestaltet und insbesondere in monolithisch integrierter Schaltungstechnik ausgeführt werden können. Dies ist insbesondere deshalb von großem Vorteil, weil die Bauteile in dem von der Bedienungsperson zu tragenden Kommandogerät untergebracht werden müssen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungshe'-spiels und aus der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 in schcmatischer Darstellung eine Anlage zur drahtlosen Fernsteuerung von zwei beweglichen Objekten, und

Fig. 2 einen Zähler und den dazugehörigen Taktgenerator in Blockdarstellung.

Die Anlage gemäß Fig. 1 enthält eine zentrale Sendestation 10, im folgenden kurz Zentralstation genannt. Im Sendebereich der Zentralstation 10 befinden sich zwei voneinander unabhängige ortsbewegliche Kommandogeräte 11 und 12. Die Kommandogeräte 11 und 12 sind zweckmäßigerweisc so ausgeführt, daß sie von einer Bedienungsperson bequem getragen und dabei betätigt werden können.

Zu jedem Kommandogerät 11 und 12 gehört ein durch die Bedienungsperson aus etwa 20(1 in Entfernung fernstcuerbarcs bewegliches Objekt 13, 14, z. B.

eine Lokomotive in einer Werkb4hnan!age. Jedes Kommandogerät 11, 12 hat einen Hoehfrequenzsender 15,16, einen Hochfrequenzempfänger 17,18 und eine Sende- und Empfangsantenne 19, 20. Mit den

Sende- und Empfangsantennen 19 und 20 können in den Kommandogeräten 11,12 von der Zentralstation 10 über deren Sendeantenne 21 abgestrahlt'- Signale empfangen und in den Kommandogeräten 11, 12 erzeugte Kommandosignale an die zugehörige Lokomotive 13 bzw. 14 gesendet werden.

Kommandosignale werden erzeugt, wenn die Bedienungsperson ein oder mehrere Bedienungselemente ihres Kommandogerätes 11 bzw. 12 betätigt, um bestimmte Bewegungen der Lokomotive 13 bzw. 14 auszulösen bzw. aufrechtzuerhalten. Die Lokomotiven 13 und 14 besitzen deshalb je eine Empfangsantenne 22 und 23 zum Empfangen der Kommandosignale sowie je einen mit einer der Empfangsantennen verbundenen, nicht wjiter dargestellten Hochfre-

ao quenzempfänger.

Damit beim Aussenden d_r Kommandosignale von den Kommandogeräten 11 und 12 zu den Lokomotiven 13 und 14 nicht der Fall eintritt, daß beide Sender Ii' und 16 zu gleicher Zeit senden oder daß sich die Sendezeiten dieser beiden Sender 15 und 16 überlappen, so daß die für die eine Lokomotive bestimmten Kommandosignale die andere Lokomotive beeinflussen, ist in jedem der Kornmandogeräte 11 und 12 ein Zeitkreis angeordnet, der als von einem Taktgenerator 26 bzw. 27 angesteuerter Zähler 24 bzw. 25 ausgebildet ist. An einen bestimmten, für das Kommandogerät 11 charakteristischen Ausgang des Zählers 24. beispielsweise an den Zählerausgang 1, ist der Sender 15 angeschlossen. Bei dem Kommandogerät 12 ist der Zählerausgang 2 des Zählers 25 mit dem Sender 16 verbunden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Von der Zentralstation 10 werden Synchronimpulse gesendet, die über die Sendeantenne 21

u:id die Sende- und Empfangsantennen 19 und 20 zu den Empfängern 17 und 18 ucr Kommandogeräte 11 und 12 gelangen. Durch die in den Empfängern 17 und 18 empfangenen Synchroninipulse werden die Zähler 24 und 25 auf Null gesetzt und dadurch sy υ chronisicrt. Die ständig mit gleicher Taktfrequenz arbeitenden Taktgeneratoren 26 und 27. die bcispiels weise stabile Multivibratoren sein können, schalten nunmehr die Zähler 24 und 25 entsprechend der Taktfrequenz gemeinsam weiter. Dadurch erreichen

beide Zähler 24 und 25 gleichzeitig den Zählerstand 1. wobei der Zähler den Sender 15 auf den Hoehfrequenzkanal schaltet, so daß die Lokomotive 13 gesteuert werden kann. Beim Weiterschalten der Zähler 24 und 25 auf den Zählerstand 2 wird zunächst der Sender 15 vom Hochfrequcnzkanal weggeschüttet und danach der Sender 16 durch den Zähler 25 auf den Hochfrequenzkunal geschaltet. Bei Erreichen des Zählerstandes 3 sind beide Sender 15, 16 nicht auf den Hochfrequenzkanal geschaltet, wobei zweckmä-

ßigerweise die Zentralstation 10 und die Kommandogeräte 11 und 12 so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Zählerstand 3 beider Zähler 24. 25 der Synchronimpuls gesendet wird, der die Zahler 24, 25 durch Nullsetzcn synchronisiert.

In Fig. 2 ist in Blockdarstellung gezeigt, wie der aus dem Taktgenerator 26 und dem Zähler 24 gebildete Zeitkrcis des Kommandogerätes 11 und entsprechend des Kommandogerätes 12 aufgebaut sein kann.

Der Zähler weist entsprechend der Anzahl der zu steuernden Objekte eine Reihe von bistabilen Kippstufen 28,29 und 30 auf, die untereinander so verbunden sind, daß ein an eine Eingangsklemme 31 des Zählers 24 angelegter Taktimpuls bei jedem weiteren Taktimpuls den Zähler weiterschaltet, d. h. jeweils die nächstfolgende bistabile Kippstufe in ihren anderen Schaltzustand bringt, so daß an den Ausgangsklemmen 32. 33 und 34 dem Zählerstand entsprechende Ausgangssignalc erscheinen. Zum Nullsetzen des Zählers wird an eine gemeinsame Verbindungsleitung 35 zwischen den bistabilen Kippstufen 28, 29, 30 ein Löschimpuls, im vorliegenden Beispiel als von der Zentralstation ausgesendeter Synchronimpuls bezeichnet, angelegt. Wenn dieser Synchronimpuls an die der Verbindungsleitung 35 zugeordnete Eingangsklcmme 36 angelegt wird, sind an die Eingangsklcmmc 31 angelegte Taktimpulsc wirkungslos, so daß der Zähler 24 zuverlässig synchronisiert

to wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum drahtlosen Steuern von mindestens zwei Objekten, bei dem zu jedem Objekt ein eigenes, räumlich von diesen entferntes und von einer Bedienungsperson zu betätigendes Kommandogerät gehört, das zugeordnete Kommandosignale erzeugt und diese Signale über einen allen Kommandogeräten gemeinsamen Hochfrequenzkanal an das Objekt sendet, in welchem durch die Kommandosignale die gewünschten Steuerbefehle ausgelöst werden, unter Anwendung einer zeitlichen Staffelung der Sendezeiten tür die einzelnen Kommandogeräte derart, daß von einer Zentralstation in bestimmten Zeitintervallen ausgesendete Synchronimpulse Zeitkreise einschalten, von denen je ein Zeitkreis je einem Kommandogerät zugeordnet ist und die verschiedene, zeitlich gestaffelte Zeitkonstanten haben sowie ihren Zeitkonstanten entsprechend in zyklischer Reihenfolge jeweils ein Kommandogerät für eine bestimmte Sendezeit auf den Hochfrequenzkanal schalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitkreis aus einem Taktgenerator und einem von diesem gesteuerten Zähler gebildet wird, daß alle Zähler durch jeden eintreffenden Syrichronimpuls auf Null gesetzt werden, daß alle Taktgeneratoren dieselbe Taktfrequenz haben und jeder von seinem Taktgenerator angesteuerte Zähler bei einem bestimmten, f^;'r das betreffende Kommandogerät charakteristischen Zählerstand dieses Kommandogerät auf den ,Jochfrequenzkanal schaltet

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zurr, drahtlosen Steuern von mindestens zwei Objekten, bei dem zu jedem Objekt ein eigenes, räumlich von diesen entferntes und von einer Bedienungsperson zu betätigendes Kommandogerat gehört, das zugeordnete Kommandosignale erzeugt und diese Signale über einen allen Kommandogeräten gemeinsamen Hochfrequenzkanal an das Objekt sendet, in welchem durch die Kommandosignale die gewünschten Steuerbefehle ausgelöst werden, unter Anwendung einer zeitlichen Staffelung der Sendezeiten für die einzelnen Kommandogeräte derart, daß von einer Zentralstation in bestimmten Zeitintervallen ausgesendete Synchronimpulse Zeitkreise einschalten, von denen je ein Zeitkreis je einem Kommandogerät zugeordnet ist und die verschiedene, zeitlich gestaffelte Zeitkonstanten haben sowie ihren Zeitkonstanten entsprechend in zyklischer Reihenfolge jeweils ein Kommandogerät für eine bestimmte Sendezeit auf den Hochfrequenzkanal schalten. - Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt (BBC-Nachrichten, 1969, H. K), S. 570 bis 575).

   Die drahtlose Fernsteuerung von beweglichen Objekten, zu denen unter anderen Lokomotiven und Kräne gehören, hat sich in vielen Bereichen der Technik durchgesetzt. Zum Beispiel befindet sich der Lokomotivführer bei Rangicrarbeiten in Werkbahnanlagen nicht mehr wie früher im Führerstand der Lokomotive, sondern er steuert sie von einem Ort aus, von dem er die beste Übersicht über die Anlage oder einen bestimmten Anlagenteil hat, mittels eines Kommandogerätes per Funk.

   Das Kommandogerät für eine Lokomotive hat bei-

   spielsweine einen sogenannten Fahrbremsschalter, mit dem die Fahrbefehle »Leistung auf«, »Leistung konstant«, »Schnellbremse«, »Betriebsbremse« u.dgl. gegeben wsrden können. Wird mit dem Fahrbremsschalter einer der Fahrbefehle eingestellt, st gibt der

   ίο Kommandogeber ein entsprechendes Kommandosignal ab, das z. B. aus Gründen der Sicherheit codiert ist und aus einer Kombination von mehreren, gleichzeitig vorhandenen Tonfrequenzen besteht. Für die Hbertragung der, ■/.. B. codierten, Kommandosignale

   von dem Kommandogerät zu der Lokomotive dient ein zum Kommandogerät gehörender Hochfrequenz sender, der die Kommandosignale als Modulation einer Trägerfrequenz über einen UKWSprc, hfunkkanal ausstrahlt. In der Lokomotive ist ein Kommando doempfänger vorgesehen, welcher das übertragene Hochfrequenzsignul verstärkt, demoduliert, auswertet und nach der Auswertung an die entsprechenden Steuerungsmittel der Lokomotive weiterleitet.
   In ähnlicher Weise arbeiten auch Funkfernsteucrangen für Krananlagen.

   Damit wegen der ohnehin geringen Anzahl von freien Hochfrequenzkanälen zwei oder mehrere bewegliche Objekte über einen einzigen Hochfrequenzkanal ferngesteiien: werden können, kann vorgesehen

   werden, daß die einzelnen Kommandogeräte nach einem festen Zeitplan nacheinander für jeweils einen kurzen Zeitabschnitt auf den Hochfrequenzkanal geschaltet und nur während dieser Zeitabschnitte die Kommandosignale jeweils eines Kommandogerätes übertragen werden. Dabei sollen zweckmäßigerweise alle beweglichen Objekte in bestimmten, möglichst kurzen Zeitintervallen durch Kommandosignale steuerbar sein.

   Um Fehlsteuerungen zu verhindern, die dadurch

   auftreten können, datklie Kommandogeräte zu einem falschen Zeitpunkt auf den Hochfrequcnzkana! geschaltet werden oder daß sich die Sendezeiten einzelner Kommandogeräte überlappen, ist entsprechend dem Aufsatz in »BBC-Nachrichten« a.a.O. vorgeseheu. von der Zentralstation Synchronimpulsc an die Kommandogeräte auszusenden. Diese Synchronimpulse schalten in jedem Kommandogerät einen Zeitkreis ein. der eine für dieses Kommandogerät charakteristische Zeitkonstante hat, wobei entsprechend dieser Zeitkonstantc das Kommandogerät in zykli scher Reihenfolge für eine bestimmte Sendezeit auf den Hochfrequcnzkanal geschaltet wird. Bei einer derartigen Anordnung besteht die Schwierigkeit, die Zeitkreise so auszubilden, daß sie mit hinreichend großer Genauigkeit arbeiten

   F-s ist auch eine Fernstcucranlagc bekannt (deutsche Patentschrift I 262 412), bei der sendcrscitig ein Taktimpulsgeber und ein Befehlsimpulsgebcr vorgesehen sind. Takt- und Befehlsimpulse werden vom Sender aus zu den einzelnen Empfängern der Anlage übertragen. Jeder Empfänger enthält einen eigenen Taktimpulszähler, der die empfangenen Taktimpulse zählt und bei einem bestimmten, für jeweils einen Empfänger charakteristischen Zähleres stand an eine Koinzidenzschaltung einen Impuls abgibt. Nur wenn an der Koinzidenzschaltung auch gleichzeitig ein empfangener Befehlsimpuls liegt, wird der Bcfchlsempfängcr eingeschaltet. Fällit dagegen ein