DE2756613C2

DE2756613C2 - Verfahren zum Übertragen von jeweils mit einer Adresse versehenen Impulstelegrammen auf einer einzigen hochfrequenten Trägerfrequenz

Info

Publication number: DE2756613C2
Application number: DE19772756613
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ing.(Grad.) Plum; Hans-Jürgen 4060 Viersen Wunderer
Original assignee: Theimeg-Elektronikgeraete & Co 4060 Viersen De GmbH
Current assignee: Theimeg-Elektronikgeraete & Co 4060 Viersen De GmbH
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1984-11-08
Also published as: DE2756613A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von jeweils mit einer Adresse versehenen Impulstelegrammen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie es beispielsweise die DE-OS 49 660 zeigt.

Derartige Übertragungssysteme werden insbesondere zum Fernsteuern von Lokomotiven, Entladeeinrichtungen und ähnlichen sich bewegenden Objekten verwendet. Damit eine Empfangsstation die Informationen der zugehörigen Geberstation empfangen und auswerten kann, muß dafür gesorgt werden, daß nur immer eine Geberstation zu einem vorgegebenen Zeitpunkt sendet, da sonst der Übertragungskanal durch die Sendung einer anderen Geberstation gestört wird. Zum Einordnen der außer der Kommando-Information mindestens eine Adressen-Information beinhaltenden Befehlstelegramme — in Form eines digitalen Inipulszuges oder Pulscodewortes — der einzelnen Geberstationen in ein festes Zeitraster sind gemäß der DE-AS 22 11 313 in den einzelnen Geberstationen mit gestaffelten Zeitkonstanten versehene Zeitkreise vorgesehen, die dann selbsttätig auf ihre Nullstellung synchronisiert werden, wenn in den Geberstationen ein Tonfrequenz-Auswerter das Ende einer in jedem Befehlsblock vorhandenen Gruppe von bestimmten Tonfrequenzen erkennt und wenn gleichzeitig Feldstärke-Auswerter das Vorhandensein einer den Empfang eines Hochfrequenzträgers bestätigenden Empfangs-Feldstärke feststellt. Um auf »Senden« geschaltet zu werden, muß die jeweilige Geberstation warten, bis die Zeitkonstante ihres Zeitkreises abgelaufen und zu diesem Zeitpunkt ein Hochfrequenzträger nicht vorhanden ist

Das eingangs genannte Verfahren gemäß der DE-OS 24 49 660 ermöglicht auf andere und schnellere Art die notwendige Synchronisation, indem die ohnehin erforderlichen Adressen der Befehtetelegramme als Identifikationsmerkmale jeweils zur Synchronisation der Geberstationen ausgenutzt werden in der Weise, daß in den empfangenden Geberstationen aus dem Identifikationsmerkmal die Position der gerade sendenden Geberstation innerhalb des Sendezyklus bestimmt und in Relation mit der eigenen Position gesetzt wird, die ihrerseits durch ihr eigenes Identifikationsmerkmal bestimmt ist, und indem nach Aufnahme eines Identifikationsmerkmales die Auswertung weiterer Identifikationsmerkmale gesperrt wird, bis nach einer Zeit, die durch den Abstand der beiden Positionen innerhalb des Sendezyklus vorgegeben ist, die bisher auf Empfang geschaltete Geberstation zur Sendung freigegeben wird.

Solche Synchronisiereinrichtungen sind jedoch sehr materialaufwendig, da neben den Bauteilen für das Einordnen der einzelnen Befehlstelegramme in ein vorgegebenes Pulsraster jeder Geberstation ein Hochfrequenzempfänger zuzuordnen ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte, quasi im Zeitmultiplex arbeitende Übertragungssystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß es unter Minderung des Materialaufwandes ohne zusätzliche Empfänger in den Geberstationen unter Berücksichtigung bestehender Sicherheitsvorschriften hinsichtlich der Übertragung einer Mindestzahl von Befehlstelegrammen innerhalb vorbestimmter Zeiträume sicher und zuverlässig arbeitet

Ausgehend von der Erkenntnis, daß bei nicht voller zeitlicher Ausnutzung eines zur Verfügung stehenden Übertragungs-Kanals die statistische Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Aussendens von Impulstelegrammen-von unterschiedlichen Geberstationen gering ist, ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anstelle von aufwendigen Synchronisierschaltungen und zusätzlichen HF-Empfängern weisen die Geberstationen des erfindungsgemäßen Übertragungssystems lediglich einen Taktgeber auf, der innerhalb des vorgegebenen Pulsrasters auf ein bestimmtes Sende-Pause-Verhältnis fest eingestellt ist, das für jede Geberstation unterschiedlich ist, und jede Empfangsstation ist mit einem beim Empfang des ihm zugeordneten Befehlstelegrammes auslösenden Zeitglied versehen, dessen Zeitkonstante mindestens zwei aufeinanderfolgende Sendezeiten seiner zugeordneten Geberstation umfaßt. Die am Eingang der jeweiligen Geberstation anstehenden Impulstelegramme werden in Rhythmus ihrer Taktgeber kontinuierlich ausgesendet. Da das Verhältnis zwischen Sende- und Pausenzeit groß ist, verbleibt jeder eine Adressenkennung aufweisenden Empfangsstation ausreichend Möglichkeit, das ihr zugeordnete, ebenfalls durch eine Adresse gekennzeichnete Impulstelegramm zu empfangen und auszuwerten. Bei Anwendung des Verfahrens zum Übertragen von Steuerbefehlen wird durch das in der jeweiligen Empfangsstation beim Empfang des richtigen Befehlstelegrammes ausgelöste Zeitglied dafür Sorge getragen, daß beim Fehlen mindestens eines weiteren Befehlstelegrammes innerhalb der vom

Zeitglied vorbestimmten Zeit das von der Empfangsstation gesteuerte Element oder Objekt zur sicheren Seite hin abgeschaltet wird.

Durch die DE-AS 23 51 013 ist zwar bereits ein Nachrichtenübermittlungssystem bekanntgeworden, das bei 5 der Übermittlung von Nachrichtenblöcken zwischen mehreren auf dem gleichen Nachrichtenkanal arbeitenden Stationen unter Verzicht einer Synchronisation der einzelnen Stationen untereinander mit einer asynchronen zeitlichen Staffelung der Übertragungszeitpunkte für die einzelnen Stationen arbeitet, in der Weise, daß in jeder Sendestation ein Zufallsgenerator vorgesehen ist, der für die betreffende Sendestation den Zeitablauf der Aussendung der Nachrichtenblöcke bestimmt

Mit einem solchen Nachrichtenübermittlungssystem kann jedoch weder eine ungestörte Nachrichtenübertragung gewährleistet werden noch sichergestellt sein, daß innerhalb einer vorbestimmten Zeit mindestens ein weiteres Befehlstelegramm der Empfangsstation eines zu steuernden Elementes oder Objektes zuieitbar ist Infolge der Bestimmung des Sendezeitrasters durch einen Zufallsgenerator tritt nämlich eine statistische zeitliche Verdichtung des Nachrichtenflusses im Übertragungskanal ein, wenn mehrere Geberstationen gleichzeitig übertragen. Ein solches System kann daher nur dann eingesetzt werden, wenn keine kontinuierliche Nachrichtenübermittlung stattzufinden hat

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer eine Geber- un<l Empfangsstation umfassenden Einrichtung zur Durchführung des Übertragungsverfahrens gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen den zeitlichen Verlauf der Sendezeiten mehrerer Geberstationen der Einrichtung nach F i g. 1 darstellenden Pulsplan und

F i g. 3 ein von einer Geberstation ausgesendetes Impulstelegramm.

Wie F i g. 1 zeigt, ist eine vorgegebene Anzahl von Geberstationen G\ bis G_n — im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Geberstationen — über einen einzigen hochfrequenten Übertragungskanal HF mit einer Anzahl von Empfangsstationen E\ bis E_n verbunden. Jede der hier nicht näher dargestellten Geberstationen weist ein Befehlseingabeteil 1, in das als Nutzinformation ein Befehlstelegramm eingegeben wird, einen von einer Taktfrequenz getakteten Parallel-Serienwandler 2, einen Taktgeber 3 sowie einen HF-Sender 4 auf. Das Befehlseingabeteil 1 ist mit dem Parallel-Serienwandler 2 direkt verbunden, während sein Ausgang und der Ausgang des Taktgebers 3 über ein Und-Glied 5 zum HF-Sender 4 führen.

Zum Empfang des von der Geberstation ausgesendeten, einen Adressenteil und einen Informationsteil umfassenden Befehlstelegramms, vgl. F i g. 3, ist in jeder Empfängerstation ein Empfänger 11, ein Serien-Parallelwandler 12, ein Adreßauswerter 13, ein Zeitglied 14 sowie ein Und-Glied 15 vorgesehen. Der Serien-Parallelwandler 12 weist einen vom Empfänger 11 kommenden Eingang sowie zwei Ausgänge auf, von denen der eine mit dem Und-Glied direkt und der andere Ausgang über die Adreßauswertung 13 zum Und-Glied 15 führt. Ferner ist die Adreßauswertung 13 mit dem Zeitglied 14 verbunden, dessen Ausgang ebenfalls zum Und-Glied 15 führt. Der Ausgang ^cles Und-Gliedes führt zur nicht näher dargestellten Bef^ehlsausgabe.

Alle übrigen Bauteil*- der beschriebenen Geber- und Empfängerstationen sind, da nicht zur Erfindung gehörend, der Übersicht halber weggelassen worden.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, sendet jede Geberstation die an ihrem Eingang anstehende Infor mation nur dann ab, wenn der Taktgeber 3 das nachgeschaltete Und-Glied 5 freigibt Da die Taktgeber der einzelnen Geberstationen G\ bis G_n jeweils auf ein unterschiedliches Sende-Pause-Verhältnis fest eingestellt sind und die einzelnen in Fig. 3 dargestellten Impulstelegramme jeder Geberstation eine feste Dauer und einen gleichfalls festen Abstand voneinander haben, kann eine im wesentlichen ungestörte Übertragung der von jeder Geberstation kontinuierlich mit einem unterschiedlichen Sende-Pausenrhythmus ausgesendeten Impulstelegramme auf die eine Adressenkennung aufweisenden Empfangsstationen über einen einzigen Hochfrequenzkanal erfolgen. Die in den einzelnen Empfangsstationen empfangenen Impulstelegramme verursachen dort nur dann eine Befehlsausgabe, wenn bei der Auswertung des empfangenen Impulstelegramms durch einen Vergleich der eigenen Adresse mit der empfangenen Adresse die Zuordnung des empfangenen Befehlstelegramms zur eigenen Empfängerstation erkannt wird.

Bei der bevorzugten Anwendung des beschriebenen Übertragungsverfahrens zur Fernsteuerung von mobilen Objekten, wie zum Beispiel Kranen und Lokomotiven, muß innerhalb einer in der Rege! gesetzlich vorgeschriebenen Zeit die Empfängerstation die Geberstation empfangen, !st innerhalb dieser Zeit kein Empfang vorhanden, so muß die Empfängerstation das nachgeschaltete Objekt zur sicheren Seite hin abschalten. Hierzu dient das Zeitglied 14, dessen Wirkungsweise in Verbindung mit F i g. 2 nunmehr beschrieben wird.

Auf den Zeitachsen t dieses Impulsplanes sind jeweils die von den Impulstelegrammen IP ausgefüllten Sendezeiten sowie die Pausenzeiten und deren für jede der drei Geberstationen G\ bis G3 unterschiedlichen Sende-Pause-Verhältnisse dargestellt. Jedes Impulstelegramm IP weist dabei die in F i g. 3 dargestellte Impulsfolge auf. Jedes der einzelnen Impulstelegramme jeder Geberstation hat also eine feste Dauer und einen gleichfalls festen Abstand voneinander. Das Verhältnis zwischen dieser Dauer und diesem Abstand ist in jeder Geberstation durch den genannten Taktgeber 3 fest vorgegeben. Die Anordnung ist hierbei derart, daß der kleinste Abstand zweier Impulstelegramme wesentlich größer ist als die Dauer des längsten Impulstelegramms. Die obenerwähnte Zeit des Zeitgliedes 14 ist mit '/"bezeichnet. Zur Erzielung ausreichend großer Zeitachsen t sind diese im unteren Teil der F i g. 2 weitergeführt.

Zu den Zeitpunkten t\ und f3 senden alle drei Geberstationen Gi, Gi und Gi zur gleichen Zeit, so daß der Empfang aller Geberstationen gestört sein kann. Zum Zeitpunkt h stören sich lediglich die Geberstationen Gi und Gi. Trotz dieser Störungen empfangen die Empfangsstationen E\ bis £3 die genannten Geberstationen in der Zeit Tjedoch mehrmals, so daß ein zuverlässiger Betrieb der ferngesteuerten mobilen Objekte gewährleistet ist.

Da eine ständige oder kontinuierliche Übertragung der an den Geberstationen anstehenden Impulstelegramme mit einem vorgegebenen festen Sende-Pause-Verhäunis erfolgt, kann die maximale Anzahl gestörter Übertragungen hintereinander und somit die Zeit Texakt bestimmt werden. Da keine synchronisierte Zeitstaffelung der Sendezeiten der einzelnen Geberstationen erfolgt, ist eine volle Ausnützung des Nachrichtenkanals

nicht möglich, so daß die Anzahl der Getierstationen, die
den gleichen Übertragungskanal benützen können, geringer als bei einer synchronisierten Zeitstaffelung der
Sendezeiten ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

15

20

30

35

40

45

50

65 a*

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Obertragen von jeweils mit einer Adresse versehenen Impulstelegrammen auf einer einzigen hochfrequenten Trägerfrequenz von untereinander gleichberechtigten Geberstationen an die jeweils eine Adressenkennung aufweisenden Empfangsstationen von ferngesteuerten Objekten, wobei die einzelnen Impulstelegramme jeder Geberstation eine zeitlich feste Dauer und einen gleichfalls festen, aber zeitlich wesentlich größeren Abstand voneinander haben, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Dauer und dem Abstand der Impulstelegramme in jeder Geberstation unterschiedlich fest vorgegeben ist, daß in den Geberstationen anstehende Impulstelegramme ständig in dem der jeweiligen Geberstation vorgegebenen Pulsraster gesendet werden und daß jede Empfangsstation ein beim Empfang des ihm durch die Adressenkennung zugeordneten Befehlstelegrammes auslösbares Zeitglied aufweist, dessen Zeitkonstante mindestens zwei aufeinanderfolgende Sendezeiten seiner zugeordneten Geberstation umfaßt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulsraster für die Geberstationen durch auf unterschiedliche Sende-Pause-Verhältnisse fest eingestellte Taktgeber innerhalb der Geberstationen bestimmt ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fehlen eines weiteren Befehlstelegrammes innerhalb der durch das Zeitglied bestimmten Zeit das von der Empfangsstation gesteuerte Objekt zur sicheren Seite hin abgeschaltet wird.