DE2211313C3

DE2211313C3 - Verfahren zum drahtlosen Steuern von beweglichen Objekten

Info

Publication number: DE2211313C3
Application number: DE19722211313
Authority: DE
Inventors: Joern M. Dipl.-Ing. Driesner; Gernot Dipl.-Ing. Mielke
Original assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Current assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2211313A1; DE2211313B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfuhren zum drahtlosen Steuern von beweglichen Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt (BBC-Nachrichten, Bd. 51 [1969], Heft 10, Seiten 570 bis 575).

Die drahtlose Fernsteuerung von beweglichen Objekten, zu denen unter anderem Krane und Lokomotiven gehören, hat sich in den letzten Jahren immer mehr durchgesetzt. Zum Beispiel steuert jetzt der Lokomotivführer bei Rangierarbeiten in Werkbahnanlagen die Lokomotive von einem Ort aus, von dem er die beste Übersicht über die Anlage oder einen bestimmten Anlagenteil hat, mittels eines Befehlsgebers per Funk. An Bedienungselementen des vorzugsweise tragbaren Befehlsgebers kann er die einzelnen Fahrbefehle für die Lokomotive einstellen. Der Befehlsgeber setzt die Fahrbefehle automatisch in je einen Befehlsblock um, der aus einer Kombination von mehreren Tonfrequenzen besteht und als Modulation cinerTrägcrfrequenzausgesendet wird. Die Lokomotive enthält einen Hochfrequenzempfänger, in welchem der empfangene Hochfrequenzträger verstärkt, demodulieri und ausgewertet wird. Der auf diese Weise erhaltene Befehlsblock beeinflui.it die Steuerungsmittel der Lokomotive entsprechend dem jeweiligen Fahrbefehl.

Ein Nachteil einer solchen Anlage besteht darin, daß für die Steuerung je eines beweglichen Objekts eine Trägerfrequenz bzw. ein Hochfreqiienzkanal vorhanden sein muß.

Da jedoch in der Regel nur ein Hochfrequenzkanal zur Steuerung mehrerer beweglicher Objekte zur Verfügung steht, sind Anlagen entwickelt worden, bei denen die Senderder Befehlsgeber in zyklischer Folge nacheinander für je eine bestimmte Zeit auf einen allen Befehlsgtbern gemeinsamen Hochfreqiienzkanal geschaltet werden. Bisher ist dazu grundsätzlich eine Zentralstation erforderlich, die z. B. an alle Befehlsgeber zunächst eine sogenannte Startfrequenz aussendet, die τ jedem Befehisgeber einen Zeitkreis einschaltet. Die Zeitkonstanten der Zeitkreisc sind derart gestaffelt, daß das Sendeteil jedes Befehlsgebers innerhalb eines Sendezyklus nur einmal für die bestimmte Zeit eingeschaltet wird. Am Ende jedes Zyklus sendet dann die Zentralstation ein neues Startsignal aus, wodurch jeweils ein neuer Sendezyklus eingeleitet wird (BBC-Nachrichten a.a.O.).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem auf eine zentrale Funkstation, die Synchronsignale an die einzelnen Befehisgeber aussendet, \erzichtet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das vorliegende Verfahren verzichtet also bewußt auf eine zentrale Funkstation, wodurch ein erheblicher! eil des Aufwandes für eine Anlage zum drahtlosen Steuern von beweglichen Objekten eingespart werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Anlage, in welcher nur eine geringe Zahl oder im Extremfall sogar nur ein Befehlsgeber in Betrieb ist, eine Verringerung der Zykluszeit dadurch erreicht, daß die Sperrdauer für die einzelnen Uefehlsgeber variabel ist derart, daß nach Ablauf einer Zeitspanne nach der letzten Synchronisation, die großer ist als die grollte Zeitkonstante aller Zeitkreisc, die Snerrdauer beendet wird und alle Zeitkreise erneut auf ihre Nullstellung synchronisiert werden, sofern tier Feldstttrke-Auswerter das Niehtvorhandensein eines Hochfrequenzträgers feststellt.
Das Prinzip sowie nähere Einzelheiten der Erfin-

dung werden an Hand in der Zeichnung dargestellter Blockschaltbilder und Diagramme erläutert. In der Zeichnung bedeuten

Fi g. 1 ein Blockschaltbild, aus dem der prinzipielle Aufbau einer Anlage mit zwei Befehlsgebern und zwei

ίο durch diese gesteuerten beweglichen Objekten zu ersehen ist,

Fig. 2 ein ausführlicheres Blockschaltbild eines Befehlsgebers mit einem Sende- und Empfangsteil in einer ersten Ausführungsform,

F i g. 3 zwei Diagramme, die den zeitlichen Verlauf der Belegungeines Hochfrequenzkanals mit zehn aufeinanderfolgenden, sich zyklisch wiederholenden Sendesignalen zeigen,

F i g. 4 ein Blockschaltbild eines Befehlsgebers mit

ao einem Sende- und Empfangsteil in einer zweiten Ausführungsform und

Fig. 5 ein Diagramm in gegenüber Fig. 3 vergrößertem Maßstab, das den zeichen Verlauf der Belegung eines Hochfrequenzkanals mit zwei sich zyklisch wiederholenden Sendesignalen zeigt.

Eine Anlage gemäß Fig. 1 umfaßt der besseren Anschaulichkeit halber nur zwei mobile Befehlsgeber 1, 2, von denen jeder ein ihm zugeordnetes bewegliches Objekt 3, 4, z. B. einen Kran oder ein Fahrzeug, aus der Ferne steuern kann. Normalerweise würden zu einer Anlage etwa zehn Befehlsgeber mit der gleichen Anzahl von beweglichen Objekten gehören. Die Befehlsgeber 1, 2 sind so ausgeführt, daß jeweils eine Bedienungsperson. z.B. der Fahrzeugführer, einen Befehlsgeber bequem tragen und dabei betätigen kann. Jeder Befehisgeber 1, 2 hai einen Hochfrequenzsender und -empfänger mit einer Sende- und Empfungsantenne 5, 6. Über die Sende- und Empfangsantennen 5, 6 werden in den Befehls-

gebeni 1,2 erzeugte Sendesignale a, b.. .,die je einen tonfrequcnlen Befehlsblock 7, T (Diagramm A, Fig. 3) als Modulation eines Hochfrequenzträgers enthalten, auf derselben Trägerfrequenz ausgestrahlt.

Die Sendesignale a, b ... werfen mittels Empfangsantennen 8, 9 der mit je jinem Hochfrequenzempfangsteil ausgerüsteten beweglichen Objekte 3, 4 sowie mittels der Sende- und Empfangsantennen der jeweils nicht sendenden mobilen Befehlsgeber, z.B. der Sende- und Empiangsantennc 6 des Befehlsgebe rs 2, empfangen. Die Befehlsblöcke 7 der Befehlsgeber 1, 2 enthalten vorzugsweise ein Adrcssensignal /um Aufrufen jeweils eines bestimmten, durch dieses Signal gekennzeichneten beweglichen Objekts und ein Steuersignal, das in dem aufgerufenen Objekt einen bestimmter. Steuerungsvorgang auslösen soll. Adressen- und Steuersignal setzen sich l..us zwei Gruppen von beispielsweise insgesamt 22 diskreten Tonfrequenzen zusammen.

Aus technischen Gründen steht für die Ubertragiing der Befehlsblöcke von den beiden Bcfehlsgebern 1, 2 an die einzelnen beweglichen Objekte 3, 4 nur eine einzige Trägerfrequenz bzw. ein einziger Hochfrequenzkanal zur Verfügung. Damit nun nicht zwei oder mehrere Befehlsgeber den Hochfrequeiizkanal gle^;chztilig belegen und sich gegenseitig stören können, ist eine zeitliche Staffelung der Sendefolge für die einzelnen Befehlsgeber nötig, die weiter unten im Zusammenhang mit der Fig. 2 und den Diagram-

men in Fig. 3 ausführlich erläutert wird.

In Fig. 2 entspricht der durch strichpunktierte Linien umrahmte Teil des Blockschaltbildes dem Hochfrequenz-Sende- und -Empfangsteil des Befehlsgebers 2 in Fig. 1. An die Sende- und Empfangsantenne 6 des Befehlsgebers 2 schließt sich ein Umschalter 10 an, der in der aus Fig. 2 ersichtlichen Schalterstellung das Befehlsgerät 2 auf Empfang (E) schalte· und dabei die Sende- und Empfangsantenne 6 mit dem Eingang eines Hochfrequenz-Empfangsteils 11 verbindet. An den Empfangsteil 11, zu dem auch ein Demodulator gehört, schließt sich ein Niederfrequenz-Verstärker 12 und an diesen ein Tonfrequenz-Auswerter 13 an. Von dem Ausgang des Empfangsteils 11 führt auch eine Verbindung zu einem Feldstärke-Auswerter 14.

Ein Ausgang des Tonfrequenz-Auswerters 13 ist mit einem ersten Eingang 15 und ein Ausgang des Feldstärke-Auswerters 14 mit einem zweiten Eingang 16 einer logischen Schaltung 17 verbunden, deren Ausgang mit einem Eingang 18 eines Zeitkreises 19 in Verbindung steht. Der Zeitkreis 19 hat einen Ausgang 20, der mit einem ersten Eingang 21 von zwei Eingängen 21 und 22 einer logischen Prüfschaltung 23 verbunden ist. Der zweite Eingang 22 der logischen Prüfschaltung 23 ist an den Ausgang des Feldstärke-Auswerters 14 angeschlossen. Ein Ausgang 24 der logischen Prüfschaltung 23 steht mit einem ersten Eingang 25 einer UND-Schaltung 26 in Verbindung, deren zweiter Eingang 27 an einen Ausgang 28 einer Sperrvorrichtung in Form einer Spcrrschaltung 29 angeschlossen ist. Von einem Ausgang 30 der UND-Schaltung 26 führt eine Verbindung an einen ersten Eingang 31 eines Steuerwerks 32, das außer dem ersten Eingang 31 noch einen zweiten Eingang 33 sowie drei Ausgänge 34, 35 und 36 hat. Der erste Ausgang 34 ist mit einem Sendeteil 37 des Befehlsgebers 2, der zweite Ausgang 35 über eine Rückführungsleitung 38 mit dem zweiten Eingang 33 und der dritte Ausgang 36 mit einem Eingang der Sperrschaltung 29 verbunden. Ein Eingang 39 des Sendeteils 37 dient zum Zuführen eines in dem Befehlsgeber 2 erzeugten Befehlsblocks T, der einen Hochfrequenzträger moduliert und als Sendesignal b (Diagramm A in Fig. 3) an einem Ausgang 40 des Sendeteils 37 abgegeben wird. An den Ausgang 40 ist derjenige feststehende Kontakt des Umschalters 10 angeschlossen, der in der aus Fig. 2 ersichtlichen Schalterstellung den beweglichen Kontakt nicht berührt.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellten Anlage, zu der für die folgenden Betrachtungen angenommenerweise zehn Befehlsgeber und zehn bewegliche Objekte gehören sollen, werden die Diagramme A und S gemäß Fig. 3 herangezogen.

Wenn zwischen den Zeitpunkten f, und I₁ (vgl. Diagramm A) der erste von zehn Befehlsgebern, also z. B. der Befehlsgeber 1, einen für das bewegliche Objekt 3 bestimmten tonfrequenten Befehlsblock 7 in Form eines ersten hochfrequenten Sendesignals α aussendet, dann nimmt die Empfangsantenne 8 des beweglichen Objekts 3 dieses Signal auf. Der zu dem beweglichen Objekt 3 gehörende Hochfrequenz-Empfangsteil verstärkt und demoduliert das Signal, und ein Auswerter wertet das in dem Befehlsblock 7 enthaltene Adressen- und Steuersignal aus. Ist das Adressensignal als richtig erkannt worden, so löst das Steuersignal die befohlene Bewegung eines Steuerungselements des beweglichen Objekts 3 aus.

Das Sendcsignal α wird nicht nur von allen beweg liehen Objekten 3, 4, sondern auch von allen gerade nicht sendenden und in diesem Zustand grundsätzlich auf Empfang (E) geschalteten Befehlsgebern, alsr auch von dem Befehlsgeber 2(Fig. 1 und 2), empfangen. In dem Befehlsgcber 2, an dessen Bedienungselementen beispielsweise schon ein für das bewegliche Objekt 4 bestimmter Steuerbefehl eingestellt ist, dci in Form eines tonfrequenten Befehlsblocks T in einem Speicher des Befehlsgebers 2 gespeichert ist, geschieht beim Empfang des Sendesignals α des erster Befehlsgebers 1 folgendes:

Das von dem Befehlsgeber 1 herrührende Sendesi-

>s gnal α wird über den Umschalter 10, der sich in der aus Fig. 2 ersichtlichen Schalterstellung E (= Empfang) befindet, dem Hochfrequenz-Empfangsteil 11 des Befehlsgebers 2 zugeführt, darin verstärkt und demoduliert. Der durch die Demodulation erhaltene

»° und in dem Niederfrequenz-Verstärker 12 verstärkte Befehlsblock 7, der an sich für das bewegliche Objekt 3 bestimmt ist, gelangt an den Tonfreqnenz-Auswerter 13. Die Selektionsmittel des Tonfrequenz-Auswerters sind so bemessen, daß er nur auf eine

»5 Gruppe bestimmter, in allen Befehlsblöcken 7,7' vorkommender Tonfrequenzen anspricht. Hierzu eignen sich vorz"gsweise Tonfrequenzen des Adressensignals.

Solange der Befehlsblock 7 empfangen wird (vgl.

Zeitraum zwischen f, und I₂ in dem Diagramm A in Fig. 3), gibt der Tonfrequenz-Auswerter 13 ein bestimmtes Signal, z.B. ein Signal mit dem logischen Wert L (L-Signal) an den ersten Eingang 15 der logischen Schaltung 17 ab. Der die jeweilige Empfangs-

feldstärke auswertende Feldstärke-Auswerter 14 meldet in demselben Zeitraum das Vorliegen eines Hochfrequenzträgers bzw. des Sendesignals α durch Abgabe eines L-Signals an den zweiten Eingang 16. Die logische Schaltung 17 gibt in diesem Fall z. B. ein O-Signal an den Eingang 18 des Zeitkreises 19 ab, der dadurch nicht beeinflußt wird.

Erst wenn zu einem Zeitpunkt i₂der Befehlsblock 7 beendet ist und der Tonfrequenz-Auswerter 13 ein O-Signal abgibt, während an dem zweiten Eingang

16 des Zeitkreises 19 nach wie vor ein L-Signal liegt, liefert die logische Schaltung 17 an den Zeitkreis 19 ein L-Signal. Dies geschieht kurz vor einem Zeitpunkt ty

Die Auswertung zweier Kriterien des Sendesignals

mittels des Tonfrequenz-Auswerters 13 und des Feldstärke-Auswerters 14 ist deshalb nötig, weil einerseits der Feldstärke-Auswerter bei einem mit verhältnismäßig kleinem Pegel empfangenen Sendesignal das Ende des Sendesignals nicht klar erkennen könnte und weil andererseits das Rauschen des Empfängers bei fehlendem Sendesignal das Vorhandensein von Tonfrequenzen vortäuschen würde.

Der Zeitkreis 19 des Befehlsgebers 2 und die Zeitkreise der anderen Befehlsgeber haben folgende

Funktion:

Damit die zehn Befehlsgeber innerhalb einer vorgegebenen Zykluszeit t_z in einer bestimmten, vorher festgelegten Reihenfolge je ein Sendesignal a,b,c... (Diagramm A in Fig. 3) gleicher Länge aussenden

können, sind die Zeit konstanten der Zeitkreise 19 derart gestaffelt, daß am Ende eines Sendesignals, z. B. des Sendesignals a, nur der in der Reihenfolge nächste Befehlsgeber, im vorliegenden Beispiel also

jer Befehlsgeber 2, ein Sendesignal b aussenden kann, während die anderen Befchlsgeber an der Ausjendiing ihres Hochfrcquenz-trägers gehindert sind. In dem Diagramm A gemäß Fig. 3 sind die Zeitkonstanten der Zeitkreise durch jeweils eine bestimmte Zahl von Schritten /'symbolisch dargcstc It. Dem Zcilkrcis 19 des /weiten Befchlsgebcrs 2. der im Abschluß an das Scndesignal α des Befehlsgebers 1 ein Sendesignal b aussenden soll, sind z. B. zwei Sehritte /' zugeordnet, die je eine Schrittdauer I₁, haben. Analog dazu hat der Zeilkreis eines dritten Bcfehlsgebers eine Zeitkonstante, die durch drei Schritte P gekennzeichnet ist usw.

Wie bereits weiter oben erwähnt, gibt die logische Schaltung 17 kurz vor dem Zeitpunkt J, cm L-Signal an den ersten Eingang 18 des Zeitkreises 19 ab, der dadurch zunächst auf Null gesetzt, d. h. synchronisiert wird. Das gleiche geschieht auch bei den Zeitkreisen in dem dritten bis zehnten Befehlsgeber. Alle Zeitkrcise beginnen dann zu laufen.

Als Zeitkreis 19 eignet sich beispielsweise eine durch einen Taktgenerator gesteuerte Zahlschaltung, die durch das von der logischen Schaltung 17 abgegebene L-Signal eingeschaltet und auf Null gesetzt, d.h. synchronisiert wird. Der eingeschaltete Zeilkrcis gibt entsprechend der schrittweisen Steuerung durch den Taktgenerator in sich zyklisch wiederholender Reihenfolge an jeweils einem der elf Ausgange fur die Schittdauer V ein L-Signal ab. Bei dem Befehlsgcber 2 ist von den elf Ausgängen nur der dritte Ausgang 20 beschaltet, so daß also von der Nullstellung der Zählschaltung aus erst zu Beginn des dritten Schrittes ein L-Signal an den ersten Eingang 21 der logischen Prüfschaltung 23 gelangt. .

Die logische Prüfschaltung gibt nur dann ciiiL-i· gnal an ihrem Ausgang 24 ab, wenn außer dem bereits erwähnten L-Signal an dem ersten Eingang 21 gleichzeitig auch ein O-Signal an ihrem zweiten Eingang 22 liegt. Das ist nur dann der Fall, wenn der Feldstarke Auswerter 14 festgestellt hat, daß zu einem Zeitpunkt /₄ noch kein anderer Befehlsgcber einen Hochirequenzträgcr bzw. ein Scndcsignal aussendet, daß also der Hochfrequcnzkanal frei ist.

Die logische Prüfschaltung 23 des zweiten Befchlsgchcrs 2gibt also in dem vorliegenden Beispiel zu dem Zeitpunkt t_t ein L-Signal an den ersten Eingang der UND-Schaltung 26 ab. Liegt gleichzeitig an dem zweiten Eingang 27 ein von der (nicht gesperrten) Sperrschaltung 29 abgegebenes L-Signal, so liefert die UND-Schaltung 26 ein L-Signal an den ersten Eingang 31 des Steuerwerks 32, wodurch dieses in uncr festgelegten zeillichen Folge ein L-Signal an deni.cndc.eil 37 abgibt, der dadurch für eine bestimmte Dauer (Z₅ bis /₇) aufgetastet wird, den Umschahe ^O in die andere Schalterstellung (vgl. S in Fi g. 2) bringt, den Befchlsbiock T zur Modulation des Hochfrequenzträgers bereitstellt und den m°^d" ^ieI^len "⁰^j frequenziräger als Scndcsignal b über die Sende- und Empfangsantenne 6 abstrahlt. . , .

Da die gleichzeitig mit dem Ze.tkre.sl9 eingeschalteten und synchronisierten, d. h. zunächst auf Null gcsri/tm 7r-i.Wrrko des dritten bis zehnten iJefchlsgc-

teten und synchronisierten, d.
setzten Zeitkreise des dritten bis zehnten g

bers erst nach dem Zeitpunk. U cn L-S.gnal an den ersten Eingane ihrer Prüfschaltung^ abgeben findet deren Feldstifrkc-Auswcrtcr 14 der, Hochfrequcnz, kanal bereits durch das Scndesignal b des zweiten K-fehlsgebers 2 belegt, so daß diese Befehlsgcber keinen Hochfrequcnztriigcr aussenden können.

Auch der erste Befehlsgeber 1 kann nicht unmittelbar nach der Alissendung seines Scndcsignals α wieder senden, weil er, wie jeder Befehlsgcber, eine Sperrvorrichtung enthält, die ihn annähernd für die Dauer ι. eines Sendezyklus (vgl. Diagramm A in Fig. 3) sperrt. Die Funktion der Sperrvorrichtung wird im Zusammenhang mit der Sperrsehaltung 29 des Befehlsgebers 2 erläutert.

Am Ende des von dem Bcfehlsgeber 2 ausgestrahlten Scndcsignals b (Zeitpunkt I-, in dem Diagramm A) wird die Zeitsteuerung des Steuerwerks 32 über die Rückführungslcitung 38 zurückgestellt, wodurch unter anderem der Umschalter 10 in seine aus Fig. 2 ersichtliche Lage E ( = Empfang) zurückget5 führt wird und das Steuerwerk 32 an seinem dritten Ausgang 36 ein O-Signal abgibt. Auf Grund dieses O-Signals gibt die Sperrsehaltung 29 an den zweiten Eingang 27 der UND-Schaltung 26 ein O-Signal (Spcrrsignal) ab, das unabhängig davon, welches Signal am Ausgang 20 des weiterlaufenden Zeitkreises 19 und am Ausgang 24 der logischen Prüfschaltung 23 liegt, den zweiten Befehlsgeber für die aus dem Diagramm B in Fig. 3 ersichtliche Sperrdauer r, sperrt. Die der Sperrdauer t, entsprechende Zeitkon- »5 stantc der Sperrsehaltung 29 ist so bemessen, daß die Sperrwirkung erst dann aufgehoben wird, wenn alle anderen neun Befchlsgeber die Möglichkeit hatten, ihre Bcfehlsblöcke bzw. Sendesignalc c bis /' und a auszusenden. Indem Diagramm B dauert die Sperrdauer /, bis zu einem Zeitpunkt i_g, d. h. bis kurz vor dem Ende des Scndesignals ά des ersten Befehlsgcbcrs 1.

An dieser Stelle sei erwähnt, daß in einem Ausführungsbeispiel die Dauer t. für einen Sendezyklus etwa 0,5 s betragt. Diese Dauer entspricht der Reaktionszeil, das ist diejenige Zeit, die zwischen dem Einstellen des Steuerbefehls an einem Befehlsgeber und dem Ausführen des Steuerbefehls in dem beweglichen Objekt vergehen darf. Als Dauer für ein SendestEnal sei ein Wert von 40 ms vorgegeben. Auf Grund der genannten Werte und unter Berücksichtigung der zwischen den einzelnen Sendesignalen unterzubringenden Schritte ergibt sich eine Zahl von etwa zehn Bcfchlsgebern pro Anlage.

Das vorstehend beschriebene Prinzip stellt bei einer Anlage, bei der innerhalb einer festgelegten Zyklusdauer f. nacheinander jedes Befehlsgcrät ein Sendesignal aussendet, eine optimale Lösung dar.

Ist jedoch zeitweilig nur ein Teil der zu der Anlage gehörenden Befehlsgebcr in Betrieb (vgl. Diagramm B in F i g. 3) oder im Extremfall sogar nur ein einziger Befehlsgeber, so zeigt sich deutlich der Nachteil einer starren zeitlichen Staffelung der Sendesignalc a. b ... Ein einziger Befchlsgeber kann ζ.Β erst nach Ablauf einer vollen Zyklusdauer f. wiedei ein Scndesignal α aussenden (vgl. Diagramm A ir Fig. 3), was einem gewissen Zeitverlust gleichkommt der in manchen Fällen nicht in Kauf genommen wer den kann.

60 Um diesen Zeitverlust zu vermeiden, wird di< Sende- und Empfangsschaltung der Befehlsgeber u der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise abgeändert. Ii Fig. 4 sind diejenigen Schaltungsteilc, die bereits ii Fig. 2 vorkommen, durch gleiche Bezugszeichen gc 65 kennzeichnet und alle neuen bzw. abgewandelte! Schaltungsteilc durch einen mittels gestrichelter Li nicn angedeuteten Rahmen hervorgehoben. Weiter hin wird von einer Anlage mit maximal zehn Befehls

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gcbern ausgegangen, bei der jedoch nur zwei Bcfehlsgeber, und zwar der erste und der fünfte, in Betrieb sind. Die Befehlsgebcr haben gemäß dem Ausfiihrungsbcispiel in Fig. 4 je einen Zeitgeber 41 mit einem Eingang 42 sowie zwölf Ausgangen (0) bis (11). Von den zwölf Ausgängen ist bei dem fünften Befehlsgeber der sechste (5) und bei dem ersten Befchlsgcbor der zweite Ausgang sowie bei allen Bcfehlsgebern dtrzwölfte (11) Ausgang belegt,d.h. der sechste Ausgang (S) des fünften Befehlsgebers ist mit einem zweiten Eingang 44 von drei Eingängen 43, 44 und 45 einer logischen Prüfschaltung 46 und der elfte Ausgang mit dem dritten Eingang 45 verbunden. Der erste Eingang 43 steht mit dem Ausgang des Feldstärke-Auswerters 14 in Verbindung.

Ein Ausgang 47 der logischen Prüfschaltung 46 ist sowohl mit einem zweiten Eingang 48 einer ersten UND-Schaltung 49 als auch mit einem ersten Eingang 50 einer zweiten UND-Schaltung 51 verbunden, deren zweiter Eingang 52 an den zwölften Ausgang (11) des Zeitgebers 41 angeschlossen ist. Von dem sechsten Ausgang (5) des Zeitgebers 41 führt eine Leitung an einen ersten Eingang 53 der ersten UND-Schaltung 49, deren dritter Eingang 54 mit einem Ausgang einer Sperrvorrichtung in Form eines Schalters 55 in Verbindung steht.

An einen Ausgang der ersten UND-Schaltung 49 schließt sich das Steuerwerk 32 und an dessen dritten Ausgang 36 ein erster Eingang 56 des Schalters 55 an. Der zweite Eingang 57 des Schalters 55 steht mit einem Ausgang der zweiten UND-Schaltung 51 in Verbindung. Die Wirkungsweise der in Fi g. 4 gezeigten Schaltung wird im Zusammenhang mit dem Diagramm in Fig. 5 erläutert.

Geht man davon aus, daß der erste Befehlsgeber 1 sein Sendesignal α gerade aussendet und daß als nächster der fünfte Befehlsgeber zur Aussendung seines Sendesignals e an der Reihe wäre, so stellen der Tonfrequenz-Auswerter 13 und der Feldstärke-Auswerter 14 des fünften Befehlsgebers (Fig. 4) in der Zeit zwischen f,₀ und / , fest, daß der Hochfrequenzträger und ein Befehlsblock vorhanden sind. Erst am Ende des in dem Sendesignal α enthaltenen tonfrequenten Befehlsblocks gibt die logische Schaltung 17 ein L-Signal ab, durch das zu dem Zeitpunkt t_n der Zeitgeber 41 in Gang gesetzt, und zwar zunächst in seine Nullstellung gebracht, d. h. synchronisiert wird. Ebenfalls zu dem Zeitpunkt t_n löst das Steuerwerk des ersten Befehisgebcrs unter anderem ein Sperrsignal aus, durch das es so lange für die Aussendung eines Hochfrequenzträgers gesperrt wird, bis ein anderes im Zusammenhang mit der Erläuterung des fünften Befehlsgebers (Fig. 4) beschriebenes Signal die Sperre wieder aufhebt.

Der Zeitgeber 41 des fünften Befehlsgebers arbeitet in der gleichen Weise wie der Zeitkreis 19 gemäß F i g. 2, von dem er sich lediglich durch den zusätzlichen, mit (11) bezeichneten Ausgang unterscheidet. Mit Beginn des sechsten Schritts P (vgl. Diagramm in Fig. 5) gibt der Zeitgeber 41 an seinem mit (5) bezeichneten Ausgang ein L-Signal an den zweiten

i>aiiK 44 dclVlo

Eingang 44 dclMogischcn Prüfschaltung 46 ab. Ist zi dem Zeitpunkt I_n der Hochfrequenzkanal frei, danr liefert der Fddstiirke-Auswerter 14 ein O-Signal ar den ersten Eingang 43 der Prüfschaltung, die dadurcr ein /.-Signal an den zweiten Eingang 48 der erster UND-Schaltung 49 abgibt. Nur wenn auch gleichzeitig an dem ersten Eingang 53 das L-Signal von dem mil (5) bezeichneten Ausgang des Zeitgebers 41 liegt unt der Schalter 55 kein Sperrsignal (O-Signal), sonderr ein L-Signal abgibt, liefert die erste UND-Schaltung 49 an den ersten Eingang 31 des Steuerwerks 32 eir L-Signal, das wie in dem Ausführungsbeispiel gemäO Fig.2 das Aussenden eines Sendesignals b veranlaßt Am Ende des Befehlsblocks bzw. des Sendest-

'5 gnals c (Zeitpunkt J₁₄) des fünften Befehlsgebers wire die Zeitsteuerung des Steuerwerks 32 über die Rückführungsleitung 38 zurückgestellt. Gleichzeitig gibi das Steuerwerk 32 an seinem dritten Ausgang 36 eir O-Signal ab, das dann an dem ersten Eingang 56 de;

Schalters 55 liegt. Ebenfalls zur gleichen Zeit liefen die zweite UND-Schaltung 51 an den zweiten Eingang 57 ein 0->Signal, da die mit (5) und (11) bezeichneter Ausgänge des Zeitgebers 41 und der Ausgang 4" ebenfalls ein O-Signal abgeben. Damit gibt der Schal-

»5 ter 55 ein Sperrsignal, nämlich ein O-Signal, an der dritten Eingang 54 der ersten UND-Schaltung 49 ab Solange dieses Sperrsignal vorhanden ist, bleibt das Steuerwerk 32 gesperrt, und der fünfte Befehlsgebei wird an der Aussendung seines Hochfrequenzträgen gehindert.

Zum Zeitpunkt I₁₄ werden die Zeitgeber der beider Befehlsgeber synchronisiert. Da der Schalter des ersten Befehlsgebers noch ein Sperrsignal abgibt, bleib) der erste Befehlsgeber, wenn sein Zeitgebernach zwei Schrittdauern t_p ein L-Signal abgibt (vgl. den durch einen Pfeil X gekennzeichneten zweiten Schritt ir Fig. 5) gesperrt. Analog dasselbe gilt für den fünfter Befehlsgeber (vgl. Pfeil Y).

Erst wenn beide Zeilgeber an ihrem zwölften Ausgang (11) ein L-Signal abgeben (vgl. Pfeil Z; Ende der Sperrdauer r/ für den ersten Befehlsgeber) und die Prüfschaltungen gleichzeitig feststellen, daß dei Hochfrequenzkanal nicht belegt ist (Zeitpunkt /₁₅), liegt an beiden Eingängen der zweiten UND-Schaltung 51 und damit auch an deren Ausgang ein L-Signal. Da das bereits zum Zeitpunkt l_u zurückgestellte Steuerwerk 32 des fünften Befehlsgebers an den ersten Eingang 56 des Schalters 55 ein L-Signal liefert und nun auch an den zweiten Eingang 57 ein L-Signal

gelangt, gibt der Schalter 5£! jetzt ein L-Signal, d.h. kein Sperrsignal mehr ab, so daß die erste UND-Schaltung wieder entsperrt ist.

Bei dem zweiten Schritt (Zeitpunkt /₁₆) des Zeitgebers des ersten Befehlsgebers kann dessen Prüfschaltung wieder das Nichltbelegtsein des Hochfrequenzkanals prüfen und dann mit dem Aussenden des zweiter Sendesignais a' beginnen. Die Prüfschaltung 46 des fünften Befehlsgebers findet mit Beginn des sechster Schritts ihres Zeitgebers 41 den Hochfrequenzkanal

belegt, so daß dieser Befehlsgeber keinen Hochfrequenzträger aussenden kann.

Hiereu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Verfahren zum drahtlosen Steuern von beweglichen Objekten, bei dem zu jedem beweglichen Objekt ein eigener, räumlich von diesem entfernter, von einer Bedienungsperson zu betätigender und einen Hochfrequenzträger aussendender Befehlsgeber gehört und bei dem die alle mit der gleichen Trägerfrequenz arbeitenden Befehlsgeber Befehlsblöcke, die je eine für je ein bewegliches Objekt bestimmte Information als Kombination von gleichzeitig vorhandenen Tonfrequenzen enthalten, selbsttätig in einer zyklischen Folge von je einen Befehlsblock als Modulation der Trägerfrequenz enthaltenden Sendesignalen an die Empfänger der beweglichen Objekte senden können, wobei die zyklische Folge der Sendesignale durch mit gestaffelten Zeitkonstanten versehene Zeitkreise erreicht wird, von denen je ein Zeitkreis so je einem Befehlsgeber zugeordnet ist, und wobei jeder Befehlsgeber die von den anderen Befehlsgebern ausgesendeten Sendesignale empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkreise dann selbsttätig auf ihre Nullstellung synchronisiert werden, wenn in den Befehlsgebern ein Tonfrequenz-Auswerter das Endt einer in jedem Befehlsblock vorhandenen Gruppe von bestimmten Tonfrequenzen erkennt und wenn gleichzeitig ein Feldstärke-Auswerter das Vorhandensein einer den Empfang eines Hochfrequenzträgers bestätigenden Empfangsfeldstärke feststellt, daß aber jeweils nur derjenige Befciilsgebcr seinen Befehlsblock aussendet, dessen F •Idstärke-Auswerter bei Ablauf der durch die Zeitkonstante seines Zeitkreises gegebenen Zeit das Nichtvorhandensein eines Hochfrequenzträgers feststellt, und daß jeder Befehlsgeber nach dem Aussenden seines Hochfrequenzträger mittels einer Sperrvorrichtung für eine Sperrdauer, in welcher die anderen Befehlsgeber ihre Befehlsblöcke aussenden können, an der Aussendung seines Hochfrequenzträgers gehindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrdauer einen festen Wert hat, der etwas kurzer als die Dauer eines Zyklus ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrdaucr für die einzelnen Befehlsgeber variabel ist derart, daß nach Ablaufeiner Zeitspanne nach der letzten Synchronisation, die größer ist als die größte Zeitkonstante aller Zeitkreise, die Sperrdauer beendet wird und alle Zeitkreise erneut auf ihre Nullstellung synchronisiert werden, sofern der Fcldstärkc-Auswerter das NichtVorhandensein eines Hochfrequenzträgers feststelJt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Befehlsblock, der ein für jeweils ein bewegliches Objekt charakteristisches Adrcssensignal und ein zum Betätigen dieses Objekts dienendes Steuersignal enthält, die Gruppe von bestimmten Tonfrequenzen zu dem Adressensignal gehört.
5 Vorrichtung zur Durchführung des Verfallrens nach einem tier Ansprüche ! bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Feldstärke-Auswerters (14) dem Eingang des Tonfrequenz-Auswerters (13) parallel geschaltet ist und daß der Ausgang des Tonfrequenz-Auswerters (13) und der Ausgang des Feldstärke-Auswerters (J4) mit je einem Eingang (X5, 16) einer logischen Schaltung (17) verbunden sind, deren Ausgang mit einem Eingang (18) zum Zuführen eines von der logischen Schaltung (17) gelieferten, den Zeitkreis (19) synchronsierenden Signals verbunden ist.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Befehlsgeber (1, 2) eine logische Prüfschaltung (23) vorgesehen ist, deren erster Eingang (21) mit einem Ausgang des Zeitkreises (19) und deren zweiter Eingang (22) mit dem Ausgang des Feldstärke-Auswerters (14) und deren Ausgang (24) mit einem Steuerwerk (32), welches das Bereitstellen und Aussenden der Sendesignale zeitlich steuert, verbunden ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung 'Je« Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung eine Sperrschaltung (29) mit einer Sperrdauer (/J ist, die annähernd gleich der Dauer (Z₁) für einen Sendezyklus ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, diß die Zeitkreise (19) der Befehlsgeber (1, 2) durch Taktimpulse gesteuerte Zählschaltungen sind, daß jede Zählschaltung außer einem der Nullstellung der Zählschaltung zugeordneten ersten Ausgang je Befehlsgeber der Anlage einen weiteren Ausgang hat, daß die Zählschaltungen synchronisierbar, d.h. durch ein bestimmtes Signal in die Nullstellung zurückführbar sind, daß jede Zählschaltung in zyklischer Reihenfolge an jeweilii einem ihrer Ausgänge ein bestimmtes Signal abgibt und daß bei jedem Befehlsgeber nur der für ihn charakteristische weitere Ausgang (z.B. 20) belegt ist.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkreise (19) der Befehlsgeber durch Taktimpulse gesteuerte Zeitgeber (41) sind, daß jeder Zeitgeber außer einem der Nullstellung zugeordneten ersten Ausgang und einem für je einen Befehlsgebcr charakteristischen weiteren Ausgang einen sich an den letzten Ausgang des Zeitgebers (41) anschhließenden zusätzlichen Ausgang hat.
K). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung ein Schalter (55) ist, der in demjenigen Befehlsgcber, der gerade sein Sendesignal ausgesendet hat, ein Sperrsignal abgibt, das die Aussendung eines weiteren Sendesignals durch denselben Befehlsgeber sperrt, und der ein Signal zum Entsperren abgibt, wenn der zusätzliche Ausgang des Zeitgebers (41) ein Signal abgibt und gleichzeitig der Feidstärke-Auswerter (14) das Nichtbeieglsein des Hochfrequenzkanals durch einen Hochfrequenzträger feststellt.
11. Verfahren und Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis K), gekennzeichnet durch die Anwendung zur Steuerung von Kränen, Fahrzeugen oder Lokomotiven.