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Beschreibung
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Verfahren zum Überwachen einer Wechselsprech-Übertragungs anlage Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten
Art.
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Drahtlose Wechselsprech-Übertragungsanlagen sind für viele Anwendungen
bekannt und zeichnen sich dadurch aus, daß bei zwei miteinander verkehrenden Sendeempfängern
sich immer nur einer im Sendebetrieb befinden kann, während der andere
dann
im Empfangsbetrieb sein muß. Findet dagegen zeitweilig keine Wechselsprech-Übertragung
zwischen den beiden Sendeempfängern statt, so sind beide Sendeempfänger im Empfangsbetrieb.
Um eine solche Betriebsweise gewährleisten zu können, sind die Sendeempfänger z.B.
mit einer Spracherkennungsschaltung versehen, die den jeweiligen Sendeempfänger
immer dann in den Sendebetrieb schaltet, wenn die Spracherkennungsschaltung feststellt,
daß zum Zwecke einer Wechselsprech-übertragung in ein Mikrophon gesprochen wird.
Empfängt der andere Sendeempfänger die ausgesendete Information, so bleibt er solange
im Empfangsbetrieb, wie der erste Sendeempfänger sich im Sendebetrieb befindet.
Um ein gleichzeitiges Senden an beiden Sendeempfängern zu verhindern, wird meist
ein sogenannter Rogger-Piep am Ende einer auszusendenden Information übertragen,
der dem empfangenden Sendeempfänger angibt, daß der bisher sendende Sendeempfänger
wieder auf Empfangsbetrieb umgeschaltet hat.
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Bei bestimmten Anwendungen einer solchen drahtlosen Wechselsprech-übertragungsanlage,
wie z.B. zum wechselseitigen Austausch von gesprochener Information zwischen einem
in einem Personenkraftwagen fahrenden Fahrlehrer und einem auf einem Motorrad fahrenden
Fahrschüler, ergibt sich die Notwendigkeit einer automatischen Überwachung der Wechselsprech-übertragungsanlage
auf jeweils richtige Funktion. Solche z.B. für den Fahrschulbetrieb benutzte Wechselsprech-Übertragungsanlagen
müssen mit einer sehr geringen Sendeleistung arbeiten, damit sich eine nur kleine
übertragungsreichweite ergibt, um nicht andere Funkdienste zu stören. Wegen dieser
begrenzten Übertragungsreichweite besteht aber die Gefahr, daß die Entfernung zwischen
dem Sendeempfänger des Fahrlehrers und dem Sendeempfänger des Fahrschülers z.B.
beim Schulen auf der Autobahn so groß wird, daß infolge der begrenzten Sendeleistung
keine Wechselsprech-Übertragung mehr vorgenommen werden kann. Wenn andererseits
einer der Sende-
empfänger oder seine zugeordneten Geräte, wie Mikrophon,
Kopfhörer oder Lautsprecher, Antenne oder dergleichen z.B.
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aufgrund einer Störung oder aber einer nicht vorgenommenen Steckverbindung
nicht betriebsbereit sind, kann ebenfalls keine Wechselsprech-Übertragung vorgenommen
werden. Gerade beim Fahrschulbetrieb führt aber das Ausbleiben oder Abbrechen der
Wechselsprech-Übertragung zwischen Fahrlehrer und Fahrschüler zu gefährlichen Situationen,
da sich sowohl der Fahrlehrer als auch der Fahrschüler bei der Benutzung einer Wechselsprech-Übertragungsanlage
darauf verläßt, daß die Wechselsprech-Übertragungsverbindung auch tatsächlich besteht,
so daß es sowohl auf Seiten des Fahrlehrers als auch auf Seiten des Fahrschülers
zu unkontrollierten Reaktionen kommen kann, wenn der Fahrschüler die Instruktionen
des Fahrlehrers plötzlich nicht mehr befolgt oder aber der Fahrschüler feststellt,
daß der Fahrlehrer Reaktionen vom Fahrschüler erwartet hat, die ihm zuvor in Form
von Instruktionen nicht mitgeteilt wurden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine kontinuierliche automatische
Überwachung unabhängig vom Wechselsprech-Übertragungsbetrieb auf jeweils richtige
Übertragung erfolgt und bei Feststellung einer übertragungsstörung an beiden Sende
empfängern ein Warnsignal erzeugt wird.
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Bei einem Verfahren der genannten Art ist diese Aufgabe durch die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also dadurch aus, daß
unabhängig von dem durch die augenblickliche Wechselsprechübertragung bewirkten
Sendebetrieb des einen Sendeempfängers und gleichzeitigen Empfangsbetrieb des anderen
Sende empfängers periodisch eine kurzzeitige Um-
schaltung des empfangenden
Sendeempfängers auf Sendebetrieb und des sendenden Sendeempfängers auf Empfangsbetrieb
erfolgt. Beim auf diese Weise kurzzeitig auf Empfangsbetrieb umgeschalteten Sendeempfänger
wird nun festgestellt, ob der vom kurzzeitig auf Sendebetrieb umgeschalteten Sendeempfänger
auszusendende Sendeimpuls richtig empfangen wird..
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Ist dieses der Fall, so wird die Wechselsprech-Übertragung fortgeführt.
Ist dieses dagegen nicht der Fall, so wird ein Warnsignal erzeugt. Gleichzeitig
kann an diesem Sendeempfänger selbst eine kurzzeitige Umschaltung auf Sendebetrieb
unterbunden werden, so daß auch der andere Sendeempänger den von ihm zu empfangenden
kurzzeitigen Sendeimpuls des einen Sendeempfängers nicht mehr erhält, wodurch auch
an ihm das Warnsignal erzeugt wird. Findet dagegen keine Wechselsprech-übertragung
zwischen beiden Sendeempfängern statt, so sind beide Sendeempfänger auf Empfangsbetrieb
geschaltet. Trotzdem erfolgt periodisch und kurzzeitig auch dann die wechselweise
Schaltung des einen Sendeempfängers auf Sendebetrieb, während der jeweils andere
Sendeempfänger auf Empfangsbetrieb bleibt, und unmittelbar anschließend eine Schaltung
des anderen Sendeempfängers auf Sendebetrieb, während der eine Sendeempfänger wieder
auf Empfangsbetrieb geschaltet ist. Es wird also ein Impulstelegramm zwischen beiden
Sendeempfängern unabhängig von ihrem jeweiligen durch die Wechselsprechübertragung
bedingten Sende- oder Empfangsbetrieb ausgetauscht, um jederzeit feststellen zu
können, ob die obere tragungsverbindung zwischen beiden Sendeempfängern ordnungsgemäß
arbeitet.
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Gemäß einer in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegebenen wesentlichen
Weiterbildung der Erfindung kann dieses zwischen den Sendeempfängern auszutauschende
Impuls-telegramm auch zur Identifizierung zweier miteinander zu verkehrender Sendeempfänger
benutzt werden, indem das Muster, d.h. der zeitliche Abstand, der einzelnen Impulse
bzw.
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kurzen Zeitintervalle in beiden Sendeempfängern jeweils gleich festgelegt
wird, wobei diese Abstände einen bestimmten Wert haben, der aus einer Vielzahl möglicher
Werte ausgewählt wird. Andere Sendeempfänger, d-ie möglicherweise im gleichen Übertragungsbereich
wie die ersten Sendeempfänger miteinander verkehren können, werden dagegen auf ein
anderes Muster des Impulstelegramms eingestellt, also auf einen anderen Wert der
zeitlichen Abstände, so daß auch bei einem Betrieb mehrerer Sendeempfänger im gleichen
Übertragungskanal und gleichen örtlichen Übertragungsbereich ein Übergehen der Wechselsprech-Übertragung
von einem Sendeempfänger auf einen nicht erwünschten anderen Sendeempfänger unterbunden
wird. Würde nämlich ein solches Übergehen der Wechselsprech-Übertragung auf einen
unerwünschten anderen Sendeempfänger auftreten, was immer dann der Fall wäre, wenn
die Entfernung dieses einen Sendeempfängers zu dem unerwünschten anderen Sendeempfänger
kürzer wird als die Entfernung zu dem mit ihm ordungsgemäß verkehrenden Sendeempfänger,
so wird aufgrund der unterschiedlichen Impulstelegramme wiederum das Warnsignal
erzeugt. Da in diesem Fall auch die Synchronisation zwischen den beiden ordnungsgemäß
miteinander zu verkehrenden Sendeempfängern verlorengeht, tritt eine Phasenverschiebung
zwischen den beiden gleichen Impulstelegrammen auf, so daß also auch bei diesem
Sendeempfänger das Warnsignal erzeugt wird Gemäß einer weiteren, im Patentanspruch
-5 angegebenen Ausgestaltung der Erfindung kann beim Auftreten des Warnsignals in
dem einen Sendeempfänger ein automatischer Kanalsuchlauf über die zugelassenen übertragungskanäle
ausgeführt werden, wobei dieser Sendeempfänger auf einem anderen Übertragungskanal
neu gerastet wird, wenn über diesen Übertragungskanal der von dem anderen berechtigten
Sendeempfänger auszusendende Sendeimpuls richtig empfangen wird.
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Dieses ist nämlich immer dann der Fall, wenn bei Auftreten des Warnsignals
in dem anderen berechtigten Sendeempfänger
auf einen anderen Übertragungskanal
umgeschaltet wird, um der Interferenz mit dem in die Wechselsprech-Übertragung eingedrungenen
unberechtigten Sendeempfänger zu entgehen.
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Gerade dieser Fall einer Störung der Wechselsprech-übertragung zwischen
den berechtigt miteinander verkehrenden Sendeempfängern kann bei der angegebenen
Anwendung der Wechselsprech-Übertragungsanlage zwischen einem Fahrlehrer und einem-Fahrschüler
in Ballungsgebieten, z.B. Großstädten, häufig auftreten, wenn mehrere Fahrlehrer
mit ihren jeweils zu schulenden Fahrschülern, die mit gleichen Übertragungsanlagen
arbeiten, sich innerhalb des Übertragungsbereiches der Übertragungsanlagen treffen.
Wenn in diesem Fall der Fahrlehrer nach Wahrnehmung des Warnsignals auf einen anderen
Übertragungskanal umschaltet, ist in einfacher Weise eine ungestörte Übertragung
auch zwischen jeweils mehreren Fahrlehrer-Fahrschüler-Paaren innerhalb des selben
örtlichen Übertragungsbereiches möglich.
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Gemäß einer im Patentanspruch 6 angegebenen Ausgestaltung der Erfindung
ist einer der miteinander verkehrenden Sendeempfänger gegenüber dem anderen bevorrechtigt.
Dieser bevorrechtigte Sendeempfänger kann durch Unterdrückung eines der in dem Impulstelegramm
auszusendenden Impulse im anderen Sendeempfänger den Sender sperren.
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Auch diese Ausgestaltung der Erfindung hat bei der Anwendung im Fahrschulbetrieb
eine besondere Bedeutung. Dort kann es nämlich vorkommen, daß der Fahrschüler durch
ununterbrochenes Reden seinen Sendeempfänger dauernd im Sendebetrieb hält, wodurch
der Fahrlehrer ohne die vorstehend angegebene Maßnahme keine Möglichkeit hätte,
vom Fahrschüler gehört zu werden, da dessen Sendeempfänger dauernd auf Sendebetrieb
geschaltet ist.
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Gemäß einer im Patentanspruch 7 angegebenen Weiterbildung der Erfindung
dient die automatische Überwachung der Sendeempfänger nicht nur zur gleichzeitigen
Überwachung der einzelnen Baugruppen des Sendeempfängers selbst, sondern auch zur
Überwachung der ihm zugeordneten Ein- und Ausgabegeräte, wie Mikrophone, Kopfhörer
oder Lautsprecher. Sollte eines dieser Geräte nicht ordnungsgemäß an dem jeweiligen
Sendeempfänger angeschlossen sein oder aber gestört sein, so wird ebenfalls ein
Sendebetrieb des jeweiligen Sendeempfängers unterbunden, wodurch wiederum das Warnsignal
an beiden Sendeempfängern erzeugt wird. Das gleiche gilt selbstverständlich für
alle Bauteile des Sendeempfängers selbst sowie die mit ihm verbundene Antenne, da
bei einer Störung in diesen Bauteilen oder der Verbindung zur Antenne ebenfalls
kein Sendebetrieb möglich ist. Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren bei jedem Fahrschul-
oder Lehrbetrieb zwischen zwei voneinander örtlich oder aber akustisch getrennten
Personen besonders vorteilhaft ist, ist es selbstverständlich auch bei anderen beliebigen
Wechselsprech-übertragungsanlagen in gleicher Weise anzuwenden, wobei sich der Ausdruck
"Wechselsprech-Ubertragungsanlagefl auch z.B. auf eine im Wechselsprechverfahren
arbeitende Datenübertragung beziehen kann.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Im einzelnen zeigt: Fig. 1 schematisch ein Beispiel für mögliche Impulstelegramme
zur wechselweisen Überwachung der Sendeempfänger und Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild,
das die Wirkungsweise einer Systemüberwachung zur Durchführung des Verfahrens auf
die Sendeempfänger veranschaulicht.
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In der Zeichnung ist schematisch gezeigt, wie mit Hilfe der in Fig.
2 dargestellten und z.B. digital arbeitenden Systemüberwachung die jeweiligen Sendeeempfänger
unabhängig von einer augenblicklich ausgeführten Wechselsprech-Übertragung oder
einer augenblicklich nicht vorliegenden WeehselsprechMübertragung wechselweise auf
Sende- und Empfangsbetrieb umgeschaltet werden können, um ein in beiden miteinander
zu verkehrenden Sendeempfängern "verabredetes", d.h voreingestelltes, Impulstelegramm
austauschen zu können.
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Im einfachsten Fall kann dieses Impulstelegramm aus einem einzigen
Sendeimpuls bestehen der von einem sich sonst im Empfangsbetrieb befindenden Sendeempfänger
A in einem bestimmten zeitlichen Abstand periodisch abgegeben wird.
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Dieser Sendeimpuls ist z.B. der in Fig. 1 unter a dargestellte Impuls
"1 11, wobei die übrigen Impulse vorerst nicht-betraehtet werden. Gleichzeitig mit
der Aussendung dieses-Sendeimpulses 'B1" wird der sich sonst im Sendebetrieb befindliche
Sendeempfänger B während einer zugeordneten Impulspause 1 auf Empfangsbetrieb umgeschaltet.
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Bei ungestörter Übertragungsverbindung kann daher der Sendeempfänger
B den vom Sendeempfänger A gesendeten Sendeimpuls "1" empfangen.
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Z.B. durch Voreinstellung des zeitlichen Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgend
ausgesendeten Sendeimpulsen S'1ii und einer entsprechend gleichen Einstellung des
zeitlichen Abstandes der Impulspausen 1 am Sendeempfänger B kann eine Identifizierung
der beiden miteinander zu verkehrenden Sendeempfänger A und B vorgenommen werden.
Wäre nämlich der zeitliche Abstand zwischen den Impulspausen flill des Sendeempfängers
B anders eingestellt, so würden die vom Sendeempfänger A abgegebenen Sendeimpulse
"1" nicht mehr zeitlich mit den Impulspausen "1" des Sendeempfängers B zusammenfallen,
so daß der Sendeempfänger B den ausge-
sendeten Sendeimpuls nicht
mehr empfängt und dadurch ein Warnsignal erzeugt. Dieses Warnsignal gibt dann an,
daß die übertragungsverbindung gestört ist.
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Vorzugsweise besteht ein solches Impuls telegramm jedoch nicht nur
aus einem einzigen Sende-impuls "1", sondern aus zusätzlichen Sendeimpulsen "2"
und "3", die während einer Periodendauer vom Sendeempfänger A gesendet werden und
während zeitlich zugeordneter Impulspausen n1£r, "2" und "3" vom Sendeempfänger
B empfangen werden können. In diesem Fall kann die Identifizierung zwischen zwei
miteinander verkehrenden Sendeempfänger A und B auch durch Einstellung des zeitlichen
Abstandes zwischen den einzelnen Sendeimpulsen "1", "2" und "3" vorgenommen werden.
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Bei einer üblichen, mit Frequenzmodulation arbeitenden Wechselsprech-übertragungsanlage
kann die zeitliche Dauer der Sendeimpulse bzw. Impulspausen etwa 1 ms betragen,
während der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen, z.B.
1 und "2", zwischen 20 ms und 100 ms betragen kann, wobei dieser zeitliche Abstand
zur Identifizierung unterschiedlicher und miteinander jeweils verkehrender Sendeempfängerpaare
unterschiedlich voreingestellt werden kann. Der zeitliche Abstand zwischen zwei
benachbarten Impulstelegrammen kann relativ groß und z.B.
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bei 2 s liegen. Außerdem können die Sendeimpulse länger als die Impulspausen
oder umgekehrt gemacht werden, um eine geringfügige Phasenverschiebung bzw. zeitliche
Verzögerung zwischen den Sendeimpulsen und den zugeordneten Impulspausen kompensieren
zu können.
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Die zusätzlich in einem Impulstelegramm übertragenen Sendeimpulse
"2" und "3" können zur Auslösung von Schaltvorgängen z.B. am Sendeempfänger B ausgenutzt
werden, indem z.B. die Umschaltung auf Sendebetrieb im Sendeempfänger B
gesperrt
wird, wenn der Sendeimpuls "2" in dem Impulstelegramm am Sendeempfänger A bewußt
ausgetastet wird.
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Die in Fig. 1 unter a und b dargestellten Impulsverläufe gelten für
den Fall, daß der Sendeempfänger A sich zum Zwecke der Wechselsprech-Übertragung
im Empfangsbetrieb und der Sendeempfänger B sich im Sendebetrieb befindet.
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Werden dagegen die Impulsverläufe a und c betrachtet, so gelten diese
für den Fall, daß keine Wechselsprechübertragung stattfindet, also sowohl der Sendeempfänger
A als auch der Sendeempfänger B sich jeweils im Empfangsbetrieb befinden. Wie unter
c zu erkennen ist, gibt dann der Sendeempfänger B z.B. unmittelbar anschließend
an den vom Sendeempfänger A ausgesendeten Sendeimpuls 1" in nach dessen Empfang
am Sendeempfänger B einen "Quittungs"-Sendeimpuls "1"' ab, der wiederum vom Sendeempfänger
A zu empfangen ist Diese 'unmittelbare" Folge von Sendeimpuls "1" und "Quittungs1,-Sendeimpuls
"1"' ist selbstverständlich so zu verstehen, daß zwischen beiden ein zur Umschaltung
des Sendeempfängers A von Sende- auf Empfangsbetrieb und des Sendeempfängers B von
Empfangs- auf Sendebetrieb ausreichendes Zeitintervall liegt.
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Sollte nach dem Aussenden des Sendeimpulses "1 vondem Sendeempfänger
A an diesem der Quittungs-Sendeimpuls s rt nicht empfangen werden, so wird im Sendeempfänger
A das Warnsignal ausgelöst. Dieses Warnsignal kann dabei bedeuten, daß der vom Sendeempfänger
A auszusendende Sendeimpuls 1 tatsächlich gar nicht ausgesendet wurde, er zwar ausgesendet
wurde, aber vom Sendeempfänger B nicht empfangen wurde, er vom Sendeempfänger B
zwar empfangen wurde, aber von diesem z,B. aufgrund einer internen Störung kein
Quittungs-Sendeimpuls 1''? ausgesendet wurde, ein Quittungs-Sendeimpuls "1' vom
Sendeempfänger B zwar ausgesendet wurde, aber vom Sendeempfänger A nicht empfangen
werden konnte. Das Erzeu-
gen eines Warnsignals in den Sendeempfängern
A oder B bewirkt gleichzeitig die Unterbindung der Aussendung eines nächsten Sendeimpulses,
so daß damit auch im jeweils anderen Sendeempfänger automatisch ein Warnsignal erzeugt
wird.
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Dieses Warnsignal wird von der in Fig. 2 gezeigten Systemüberwachung
über einen Endverstärker an einen Lautsprecher oder an Kopfhörer gegeben.
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Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, bewirkt die Systemüberwachung
das wechselweise Einschalten des Senders bzw. Empfängers unabhängig von der jeweils
zum Zwecke der Wechselsprech-übertragung vorgenommenen Einschaltung des Senders
durch einen Sprachprozessor, der ein über einen Vorverstärker an ihm angeschlossenes
Mikrophon daraufhin überwacht, ob in das Mikrophon gesprochen wird oder nicht.
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Obwohl dieses in Fig. 1 durch die Impulsverläufe nicht gesondert dargestellt
ist, wird auch der Sendeempfänger A, wenn er sich für die Wechselsprech-übertragung
im Sendebetrieb befindet, während kurzzeitiger Impulspausen auf Empfangsbetrieb
umgeschaltet, wobei dann diese hier nicht gezeigten Impulspausen zeitlich den Sendeimpulsen
1", "2"' und "3"' des Sendeempfängers B, die unter c in Fig. 1 dargestellt sind,
zugeordnet sind.
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Neben dem bereits erwähnten Fahrschulbetrieb sind weitere bevorzugte
Anwendungsmöglichkeiten für das- Verfahren die Ausbildung von Drachenfliegern, Segelfliegern,
Panzerfahrern und dgl. also Schulungsbetrieben, bei denen der Lehrer von seinem
Schüler jeweils örtlich oder akustisch getrennt ist. Weitere Anwendungsgebiete derartiger
Wechselsprech-übertragungsanlagen sind z.B. die Einweisung von Kranführern, Schiffsführern
und dgl., bei denen Anweisungen von einem für den jeweiligen Führer nicht einsehbaren
Ort aus gegeben werden müssen.
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Obwohl die auszusendenden Sendeimpulse lediglich aus der Trägerfrequenz
bestehen könnens sind diese auch mit einer Kennung, wie einer Tonfrequenz, zu modulieren
9 die am empfangenden Sendeempfänger selektiv empfangen wird Dadurch ist die Übertragung
auch dann noch aufrechtzuer halten, wenn relativ stark ankommende Stört oder Fremdsender
im Übertragungsbereich zu empfangen sind.
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