DE2355804C2 - System zur Fernsteuerung von mehreren Objekten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein System zur Fernsteuerung von mehreren Objekten, denen in zyklischer Folge je ein für das jeweilige Objekt charakteristisches Adressensignal und parallel dazu ein Steuersignal übermittelt wird, wobei jedes Adressensignal aus einer konstanten Anzahl m gleichzeitig übertragener Frequenzen besteT/t, die aus einer Anzahl π vorgegebener Frequenzen ausgewählt sind, und wobei die Anzahl m kleiner als die Anzahl /7 und größer als 1 ist.

Sollen mehrere Objekte von einem Befehlsgeber aus ferngesteuert werden, so kann dies, wenn jedes Objekt in möglichst kurzen Zeitintervallen eine Information (ein Steuersignal) erhalten soll, in bekannter Weise nach dem Zeitmultiplex-Verfahren geschehen (BBC-Nachrichten, Oktober i968, Seiten 592 bis 597). Die Steuersignale für die einzelnen Objekte werden dabei nacheinander in zyklischer Folge übertragen, so daß jedes Objekt im Abstand von je einer Zyklusdauer ein neues Steuersignal übermittelt bekommt. Damit jedes Objekt jeweils nur das für es bestimmte Steuersignal erhält, hat jedes Objekt ein eigenes, charakteristisches Steuersignal und einen auf sein Steuersignal abgestimmten Auswerter. Nur wenn der Auswerter das für sein Objekt charakteristische Steuersignal richtig erkannt hat, wird eine entsprechende Steuerung in diesem Objekt ausgelöst.

Bei dem bekannten Zeitmultiplex-Verfahren bestehen die Steuersignale aus je einer Frequenz von η Frequenzen.

Es ist weiterhin ein Verfahren zur Zeitmultiplex-Fernsteuerung bekannt (BBC-Nachrichten, Oktober 1969, Seiten 570 bis 575), bei dem gleichzeitig mit einem Steuersignal, das einem von mehreren möglichen Steuerbefehlen entspricht, ein für das Objekt charakteristisches Adressensignal übertragen wird. Jedes Objekt wertet sein Adressensignal aus und setzt das gleichzeitig empfangene und mittels eines Steuersignal-Auswerters ausgewertete Steuersignal in eine entsprechende Objekt-Steuerung unv

Bei dem zuletzt genannten Verfahren bestehen die Adressensignale aus einer vorgegebenen Anzahl m gleichzeitig übertragener Tonfrequenzen, die aus einer Anzahl π Frequenzen ausgewählt wird. Die Anzahl m muß dabei kleiner als die Anzahl η und größer als 1 seht.

Werden beispielsweise zehn verschiedene Adressen-Signale für zehn Objekte benötigt, dann kann man jeweils zwei: von fünf Tonfrequenzen gleichzeitig aussenden, denn der Binomialkoeffizient ß) ergibt zeha Variationsmöglichkeiten. -^:

Werden bei der Auswahl der gleichzeitig zu übertragenden Tonfrequenzen für die nacheinander auszusendenden Adressensignaie keine besonderen Maßnahmen getroffen, so kann in der Praxis der Faii eintreten, daß bei zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Adressensignalen das zweite Adressensignal eine Frequenz enthält, die auch schon in dem ersten Adressensignal vorkommt. Bei dem angenommenen Beispiel könnte alsp ein erstes Adressensignal aus den Frequenzen f_x und h von fünf Frequenzen f\ ... fs bestehen und ein zweites Adressensignal aus den Frequenzen hund /3.

Da die zum Aaswerten der Adressensignale verwendeten Adressensignal-Auswerter gewöhnlich Resonanzkreise enthalten, die bei Tonfrequenzen eine Einschwingzeit tE und eine Ausschwingzeit u von je etwa 20 ms haben, können sich die im folgenden im Zusammenhang mit der F i g. 1 erläuterten Probleme ergeben. In dem Diagramm A in Fig. 1 sind die von einem Befehlsgeber an die einzelnen Objekte auszusendenden Signale durch Rechtecke 1, II, III gekennzeichnet Die Übertragung je eines Signals, das sich aus dem Adressen- und dem Steuersignal zusammensetzt, dauert beispielsweise etwa 40 ms, und die Zyklusdauer tz beträgt etwa 0,5 s, wenn zehn Signale pro Zyklus übertragen werden sollen. Wird nach Diagramm B in F i g. 1 das für das erste Objekt I bestimmte Signal ausgesendet, das als Adressensignal die Tonfrequenzen /ι und /2 hat, so kann der auf die Frequenzen f\ und /j abgestimmte Auswerter in dem Empfänger des Objekts I mit der Auswertung beginnen. Aus den Diagrammen C und D der F i g. 1 geht hervor, daß die Auswertung der Frequenzen f\ und /j infolge der Einschwingzeit t_E der beiden Resonanzkreise des Auwerters erst nach etwa 20 ms einsetzt und erst nach Ablauf einer Ausschwingzeit tA von etwa 20 ms endet

Da das Adressensignal für das zweite Objekt 11 die Frequenzen f₂ und /3 hat und demzufolge der Adressensignal-Auswerter des zweiten Objekts auf diese Frequenzen abgestimmte Resonanzkreise enthält, spricht der auf die Frequenz /2 abgestimmte Resonanzkreis schon auf die Frequenz f₂ des Adressensignals für das erste Objekt I an; vgl. Diagramm Fin Fig. 1, gestricheltes Rechteck. Obgleich also das Adressensignal für das zweite Objekt II noch gar nicht ausgesendet worden ist, spricht schon ein Resonanzkreis des Adressensignal-Auswerters des zweiten Objekts an. Wenn nun aus irgendeinem Grunde, zum Beispiel durch ein Rauschsignal, auch der zweite auf die Tonfrequenz /3

abgestimmte Resonanzkreis; anspricht, vgl., Pidgramm G, gestricheltes Rechteck, dann hat der Adressensignal-Auswerter des zweiten Objekts!fälschlicherweise sein Adressensignal als richtig erkannt

Als Folge davon werden die gleichzeitig mit dem ersten Adressehsignai ausgesendeten urid für das erste Objekt 1 bestimmten Steuersignale auch im zweiten Objekt II wirksain. Solche FälschsteuerungeD können schwere Schaden an den Objekten verursachen.

Die der Erfindung zügrunde liegende Aufgabe besteht darin,' ein System zur Fernsteuerung von mehreren Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei welchem Fehlsteueningen vermieden werden, die darauf zurückzuführen sind, daß beispielsweise eine Frequenz h eines die Frequenzfolge /1, fi umfassenden Adressensignals für ein erstes Objekt gleichzeitig die erste Frequenz eines die Frequenzfolge h, h umfassenden Adressensignals für ein zweites Objekt sein kann. Dann kann die in dem Rauschsignal enthaltene Frequenz h ausreichen, um in dem zweiten Objekt einen unbeabsichtigten Steuerbefehl auszulösen.

Nach der Erfindung besteht die Lösung der Aufgabe darin, daß alle Frequenzen in je zwei aufeinanderfolgenden Adressensignalen verschieden sind.

Wenn nach der Erfindung die Frequenzen in je zwei aufeinanderfolgenden Adressensignalen grundsätzlich verschiedene Frequenzen sind, dann kann in keinem Fall eine Frequenz des ersten Adressensignals den Adressensignal-Auswerter für das zweite Adressensignal derart vorbereiten, daß schon das Rauschsignal jo ausreicht, um den Adressensignal-Auswerter des zweiten Objekts ansprechen und das an sich nur für das erste Objekt bestimmte Steuersignal auch in dem zweiten Objekt zur Wirkung kommen zu lassen. Hat beispielsweise das dritte Adressensignal wieder eine Frequenz, die auch Bestandteil des ersten Adressensignals ist, so kann die betreffende Frequenz des ersten Adressensignals den dritten Adressensignal-Auswerter zwar beeinflussen und bei gleichzeitigem Vorhandensein eines Störsignals, was der zweiten Frequenz des dritten Adressensignals entspricht, sein Ad'ressensigrial fälschlicherweise als richtig erkennen lassen. Da man aber das System so auslegen kann, daß Steuersignale nur dann zur Wirkung kommen können, wenn sie innerhalb der ihnen·im Zyklus zugewiesenen Zeitspanne zuzüglich und äßzügiieh einer gewissen Zeittoleranz eintreffen, dann⁷ körmenydie Steuersignale für das erste Objekt keinen Einfluß auf das dritte Objekt ausüben.

Das Prinzip: und nähere Einzelheiten der Erfindung werden; ah Hand eines in Fig.2 dargestellten Äusführungsbeispiels erläutert

In F i g. 2 ist oben ein Adressensignal-Schema gezeigt nach weichem die Tonfrequenzen für zehn verschiedene Adressensignale festgelegt werden können. Die Zellen des Schemas entsprechen den fünf möglichen Tonfrequenzen /j.. .fs und die Spalten den Adressensignalen 1 bis 10. Die Punkte in jeder Spalte zeigen abweiche zwei Frequenzen zu dem jeweiligen Adressensignal gehören. Im unteren Teil der Fig.2 ist schematisch angedeutet, wie innerhalb einer bestimmtes Sendezeit U die Tonfrequenzen eines Adressensignals und eines Steuersignals gleichzeitig ausgesendet werden. Zu dem Adressensignal Adri aus den F'squenzen f\ und /2 gehört ein Steuersigna! St, das zum Beispiel die Frequenzen f», Zi₃, fn ... umfaßt. Jedes Steuersignal Sf kann mehrere Tonfrequenzen haben, von denen in F i g. 2 nur drei Stück angedeutet sind.

Aur- der F i g. 2 ist deutlich zu erkennen, daß je zwei aufeinanderfolgende Adressensignale niemals gleiche Tonfrequenzen enthalten.

Das vorstehend beschriebene Prinzip läßt sich auch zum drahtlosen Steuern von Objekten, beispielsweise Lokomotiven oder Kränen, benutzen, wobei zu jedem Objekt ein eigenes, räumlich von diesem entferntes und von einer Bedienungsperson zu betätigendes Kommandogerät gehört Eine allen Kommandogeräten zugeordnete Zentralstation sorgt durch Synchronsignale dafür, daß die einzelnen Kommandogeräte in zyklischer Reihenfolge für jeweils eine bestimmte Sendezeit auf einen Hochfrequenzkanal geschaltet werden. Innerhalb dieser Sendezeit kann dann das jeweilige Kommandogerät eine Adresse und ein Steuersignal aussenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. System zur Fernsteuerung von mehreren Objekten, denen in zyklischer Folge je ein für das , jeweilige Objekt charakteristisches Adressensignal und parallel dazu ein Steuersignal übermittelt wird, wobei jedes Adressensignal aus einer konstanten Anzahl m gleichzeitig übertragener Frequenzen besteht, die aus einer Anzahl η vorgegebener Frequenzen ausgewählt sind, und wobei die Anzahl m kleiner als die Anzahl· π und größer als 1 ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Frequenzen in je zwei aufeinanderfolgenden Adressensignalen verschieden sind is

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- '. net, daß eine Folge von zehn Ädressensignalen, die aus je zwei von fünf vorgegebenen Frequenzen (f\...

fs) bestehen, nach dem Schema f\+f% fs+U, fi+fs, h+h.U+fs. /Ί+4 k+f*. fs+fs. /ί+6 und h+fs gebildet sind.

3. Systejpnach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung in einer Funk-Fernsteuerungsanlage mit mehreren je einen Sende- und Empfangstefl aufweisenden tragbaren Kommandogeräten, denen je ein einen Empfangstefl aufweisendes Objekt zugeordnet ist, wobei die Sendeteile der Kommandogeräte durch Synchronsignale einer zentralen Sendestation gesteuert, in zyklischer Folge für je eine bestimmte Sendezeit auf ein und denselben Hochfrequenzkanal geschaltet werden und jedes Kommandogerät während seiner Sendezeit das Adressen- und Steuersignal an das ihm zugeordnete Objekt cussendz-l