DE4435896C2 - Funk-Telemetrieanlage für ferngesteuerte Modelle - Google Patents

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

In hochwertigen Modellen -insbesondere Flugmodellen- werden in zunehmendem Maße Telemetrieeinrichtungen eingesetzt, um den Modellbauer über die Betriebsdaten des Modells zu informieren. Bei Flugmodellen -insbesondere bei Segelflugmodellen- stellen die Flughöhe und ihre zeitliche Ableitung (Steigen/Fallen) die wichtigsten Betriebsdaten dar, daneben in Sonderfällen z. B. auch die Fluggeschwindigkeit. Damit der Pilot z. B. auf Thermik (Auf-/Abwinde) reagieren und diese ausnutzen bzw. vermeiden kann, müssen diese Daten ständig übertragen und dem Pilot in geeigneter Weise zugänglich gemacht werden. Bei anderen Daten -beispielsweise die Spannung der Bord-Stromversorgung- genügt eine Abfrage/Übertragung in größeren Zeitabständen.

Stand der Technik

Bekanntgeworden sind Systeme, bei denen verschiedene Sensoren (z. B. für Flughöhe, Ge­ schwindigkeit, Motordrehzahl) an eine Zentraleinheit angeschaltet werden können, welche die Daten aufbereitet und in einen bordseitigen Speicher schreibt.

Beispielsweise ist in "MODELL" 9/85, S. 583 ff. ein derartiges System beschrieben, bei dem unter Verwendung eines handelsüblichen Encoder-Schaltkreises die von entsprechenden Sensoren während des Fluges gemessenen Daten mittels eines im Modell befindlichen Miniatur-Cassettenlaufwerks aufgezeichnet werden. Aufgezeichnet werden Flughöhe, Steigen/Fallen, Fluggeschwindigkeit, und gfls. Drehzahl, Betriebsspannung und Strom­ aufnahme des Elektroantriebs. Die Auswertung erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt mittels eines PCs.

Ein ähnliches, weiterentwickeltes Gerät ist in "MODELL" 6/91, S. 464 ff. beschrieben. Bei ebenfalls modularem Aufbau werden die von den Sensoren gelieferten Daten hier von einem Mikroprozessor verarbeitet und in einen Halbleiterspeicher (EEPROM) geschrieben. Nach der Landung werden die Daten ausgelesen und in einen tragbaren Computer übertragen. Auch hier erfolgt die Auswertung zu einem späteren Zeitpunkt mittels PC.

Schließlich sei noch das System "MODlS" der Fa. Robbe, Grebenhain erwähnt, das in einem Prospekt dieser Firma aus dem Jahre 1993 beschrieben ist. In Konzeption, Ausführung und Betrieb entspricht es weitgehend dem oben zuletzt erwähnten Gerät.

Alle diese Systeme lassen grundsätzlich keine "on line" - Weiterverarbeitung und Dar­ stellung der Daten zu und sind daher zur Überwachung oder Optimierung des Betriebs nicht geeignet. Sie werden fast ausschließlich zur Ermittlung der Modellparameter (z. B. Flug­ leistungsdaten) verwendet.

Eine erheblich größere praktische Bedeutung kommt demgegenüber Systemen zu, welche eine ständige (Funk-) Verbindung vom Modell zu einer Bodenstation verwenden und damit zu jedem Zeitpunkt Auskunft über den Betriebszustand geben können.

In dieser Kategorie habern bislang vor allem die sog. "Funk-Variometer" größere Bedeutung erlangt. Hierbei handelt es sich um vergleichsweise einfach ausgebildete und nicht modular aufgebaute Geräte. Mittels eines Höhensensors, dessen Signal elektronisch nach der Zeit differenziert wird, wird das Steigen/Fallen des Modells bestimmt und mit Hilfe einer Funk­ strecke zum Boden übertragen. Wesentliches Merkmal dieser Geräte ist, daß die Informa­ tion in der Bodenstation durch ein akustisches Signal in Form eines Nf-Tones mit variabler Frequenz angezeigt wird, wobei jedoch keine genaue Kalibrierung vorgesehen ist. Hierbei kommen im Detail unterschiedliche Ausgestaltungen zur Anwendung. Beispielsweise wird Steigen durch eine hohen Ton signalisiert, der zusätzlich noch proportional zur Größe des Steigens intervallgetastet wird, entsprechend ein tiefer Ton bei Sinken. Manche Geräte können darüberhinaus noch z. B. durch eine extreme Veränderung des Tons eine Alarm­ situation (im Regelfall leerwerdender Bordakku) übermitteln. Ein typischer Vertreter dieser Geräte ist in "Flug- und Modelltechnik" 11/91, S. 22 ff. beschrieben.

Obwohl es sich bei diesen Funk-Variometern nicht um Telemetriegräte im strengen Sinne handelt, kommt ihnen erhebliche Bedeutung zu. Der in der Frequenz variable Nf-Ton ermöglicht es dem Modellpilot, z. B. das Steigen seines Modells in einem Aufwindfeld zu maximieren, oder ein Abwindgebiet zu vermeiden. Ebenso ist es auf diese Weise möglich, bei einem angetriebenen Modell die Steiggeschwindigkeit zu maximieren. Als nachteilig hat sich gezeigt, daß die Steuerung des Modells nach Maßgabe eines Nf-Tones gewöhnungs­ bedürftig ist und oft als lästig empfunden wird. Ferner ist auf diese Weise prinzipbedingt nur die Grob-Darstellung eines einzigen Parameters möglich.

In der gattungsbildenden DE 93 05 829 U1 wird ein modulares Telemetriesystem zur Über­ tragung von physikalischen Zustandsdaten vorgeschlagen, das höheren Ansprüchen hin­ sichtlich Genauigkeit und Anzahl der übertragbaren Meßdaten genügt.

In ähnlicher Weise wie das oben erwähnte, in "MODELL" 6/91 beschriebene System weist es bordseitig einen Mikrocontroller auf, welcher die von den verschiedenen Sensoren bereitgestellten Daten erfaßt, codiert und zu einem Datentelegramm aufbereitet. Hiermit wird ein Miniatursender in bekannter Weise FSK-moduliert. Bodenseitig ist dem Funk­ empfänger ein FSK-Demodulator nachgeschaltet, dessen Ausgangssignal ebenfalls einem Mikrocontroller zugeführt wird. Dieser bereitet die Daten auf und führt sie einem LC-Display zur Anzeige zu. Daneben ist ein Nf-Ausgang des Mikrocontrollers vorgesehen, an den ein Kopfhörer angeschlossen werden kann.

Aus dem beschreibenden Teil sowie der Fig. 2 der DE 93 05 829 U1 ist zu ersehen, daß bei diesem Nf-Ausgang jedoch nur an die Ausgabe von einfachen Tönen variabler Frequenz mit/ohne Intervalltastung gedacht ist; beispielsweise wie o.e. zur Maximierung der Steigrate (oder anderen Parametern), oder zur Signalisierung von Alarmzuständen. Dies ergibt sich zum einen daraus, daß im beschreibenden Text von "Tonimpulsen" die Rede ist; zum ande­ ren ist ein Mikrocontroller wie in Fig. 2 gezeigt nur zur Ausgabe derartiger einfacher Tonsig­ nale geeignet. Die eigentlichen Meßdaten werden bei diesem System mittels des LC-Dis­ plays ausgegeben und/oder können in einem portablen PC abgespeichert bzw. weiterver­ arbeitet werden.

Alle mit einem Display zur Datenausgabe ausgerüsteten gattungsbildenden Geräte sind mit dem gravierenden Nachteil behaftet, daß es sehr schwierig bzw. sogar gefährlich ist, das Display während des Modellbetriebs abzulesen. Der Grund dafür ist, daß das Auge des Piloten in sehr kurzer Zeit von prakt. "unendlich" auf "nahe" und nach Ablesen des Displays zurück auf "unendlich" akkommodieren muß. Zusätzlich muß es auch noch große Hellig­ keits- und Kontrastunterschiede bewältigen. Hierzu sind einige Sekunden erforderlich, in denen das Modell seine Position um beispielsweise über 100 Meter verändert. Es ist daher schwierig, das relativ kleine Modell am Himmel "wiederzufinden". Ferner kann es in dieser Zeit - je nach Eigenstabilität und Wetterbedingungen - auch leicht in eine kritische Fluglage geraten.

Aus diesen Gründen können die mit einem üblichen Display arbeitenden Geräte bei weitem nicht in dem Maße genutzt werden, wie es wünschenswert wäre. Ein Einsatz während des Modellbetriebs ist in der Regel nur möglich, wenn eine Hilfsperson die Anzeige abliest und dem Pilot die Daten zuspricht Abhilfe könnten z. B. die aus dem Großflugzeugbau bekann­ ten "head up"-Displays bringen; vor allem aus Kostengründen kommen derartige Anordnun­ gen für den Modellflug aber z.Zt. nicht in Betracht.

Gegenstand der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen, insbesondere eine Auswahl aus mehreren Betriebsparametern zu treffen; bei unproblematischer Datenausgabe bzw. -darstellung. Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Die Erfindung macht sich dabei zunutze, daß eine periodische Sprach-Wiedergabe einer Datenfolge sehr leicht aufnehm- und interpretierbar ist. Nahezu unbewußt extrapoliert der Pilot die Datenfolge linear, indem ein "nächster Wert" erwartet wird, der aus der vorange­ gangenen Abfolge resultiert. Weicht dieser vom "erwarteten Wert" ab, so fällt dies sofort auf, und die Abweichung kann leicht in Größe und Richtung interpretiert werden. Der Pilot erhält damit in eingängiger Weise ständige Information über Höhe und Steigen/Fallen, ohne den Blick von Modell abwenden zu müssen. Damit wird eine Grundforderung erfüllt, die vor allem beim Thermikflug mit Modellen von großer Bedeutung ist.

Als besonders vorteilhaft ist zu werten, daß die beschriebene Anordnung und Arbeitsweise praktisch zwei wichtige Daten gleichzeitig übermittelt, nämlich die Flughöhe und sowie das Steigen/Fallen.

Die praktische Erprobung hat gezeigt, daß im Idealfall die Intervallzeit der Ansagen veränder­ bar sein sollte. So ist beispielweise beim Thermikflug bzw. der Suche nach Thermik eine sehr rasche Abfolge (etwa alle 2-3 Sekunden) wünschenswert, während in anderen Flug­ phasen eine schnelle Abfolge eher störend empfunden wird und etwa 10-20 Sekunden gewünscht werden. In einer erweiterten Ausführung der Telemetrie-Bodenstation ist daher vorgesehen, die Intervallzeit der periodischen Ausgabe einstellbar auszubilden.

Um dem Pilot daneben auch Zugriff auf andere, seltener erforderliche Daten zu ermöglichen, ist in Erweiterung der geschilderten kennzeichnenden Betriebsweise eine An- bzw. Aus­ wahlmöglichkeit für diese Daten vorgesehen. Kennzeichnend für eine dementsprechend nochmals erweiterte Ausführung der Telemetrie-Bodenstation ist hierbei, daß bei einer Anwahl von solchen "Nebendaten" die periodische Hauptdaten-Ausgabe im Regelfall nur kurzzeitig unterbrochen wird. So können beispielsweise einige Drucktasten vorgesehen werden, die so angeordnet und/oder ausgebildet sind, daß sie ohne Blickkontakt gefunden und betätigt werden können. Bei Betätigung einer dieser Tasten gibt die Sprachausgabe einmalig z. B. die Spannung des Bordakkus, die Drehzahl eines Hubschrauberrotors o. ä. aus und kehrt dann automatisch zur periodischen Ausgabe des Hauptdatums zurück. Selbstver­ ständlich kann diese Auswahlmöglichkeit z. B. auch so ausgeführt werden, daß ein erster Tastendruck auf die periodische Ausgabe des Nebendatums umschaltet und ein zweiter Tastendruck wieder zurück auf die Ausgabe des Hauptdatums.

Bei der Realisierung dieser Auswahlmöglichkeit können zwei verschiedene Wege beschritten werden.

In einer nachfolgend als "erste bevorzugte Ausgestaltung" bezeichneten Ausführung sind die zur Auswahl erforderlichen Mittel in der Telemetrie-Bodenstation angeordnet. Die Bord­ station erfaßt und sendet zyklisch sämtliche Daten, und das jeweils interessierende Datum wird hieraus erst in der Bodenstation selektiert. Dieses Verfahren ermöglicht größtmögliche Flexibilität; z. B. schnellen Zugriff auf alle Daten, Verknüpfung von Daten vor der Ausgabe, Möglichkeit der parallelen Aufzeichnung aller Daten, usw. Nachteilig ist der vergleichsweise hohe Aufwand, daneben sind an Bandbreite und Übertragungsqualität der Funkstrecke höhere Anforderungen zu stellen. Eine beispielhafte Form dieser ersten Ausgestaltung wird weiter unten beschrieben.

In einer weitergehenden Form der ersten bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zur Auswahl nicht in der Telemetrie-Bodenstation angeordnete Bedienelemente dienen, sondern daß hierzu im Fernsteuersender befindliche Bedienelemente verwendet werden; beispiels­ weise in die Steuerknüppel eingebaute Drucktasten. Hierzu ist eine Verbindung vom Fern­ steuersender zur Telemetrie-Bodenstation vorgesehen, die z. B. über ein Kabel, aber auch drahtlos z. B. mittels Infrarot- oder Ultraschallwellen hergestellt werden kann. Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist, daß der Pilot auch zur Anwahl eines anderen Datums die Steuerknüppel nicht loslassen muß und seine Hände in der vertrauten "Steuerumgebung" bleiben.

In der nachfolgend als "zweite bevorzugte Ausgestaltung" bezeichneten Ausführung er­ folgt die Selektion des zur Ausgabe gebrachten Datums bereits in der Bordstation. Die Erfin­ dung macht sich hierbei zunutze, daß mit Telemetrie ausgerüstete Modelle so gut wie immer ferngesteuert werden, und daß moderne Fernsteueranlagen eine Vielzahl von Steuerkanälen bieten, von den nur selten alle zur Steuerung des Modells benötigt werden. Ein Kanal der Fernsteuerung wird nun dazu benutzt, das interessierende Datum zu auszuwählen.

Der hierzu notwendige Zusatzaufwand ist gering. So genügen im Fernsteuersender z. B. ein einfaches Widerstandsnetzwerk und einige Tasten oder Schalter zum Erzeugen eines ent­ sprechenden Signals im Steuerkanal. Auch bordseitig ist der Zusatzaufwand gering; hierzu ist nur eine Schaltung erforderlich, welche aus dem Kanal-Ausgangssignal des Fernsteuer­ empfängers -im Regelfall ein zyklisch wiederholter Impuls variabler Länge- ein zur Ansteu­ erung des Auswahlschalters geeignetes Signal erzeugt. In einer extrem einfachen Aus­ führung könnte hierzu z. B. ein übliches Servo verwendet werden, das einen rein mechanisch arbeitenden Auswahlschalter betätigt.

Diesem Mehraufwand stehen erhebliche Vorteile in der übrigen Auslegung des Telemetrie­ systems gegenüber. So kann zum einen der Schaltungsaufwand zur Erfassung, Aufbereit­ ung und Ausgabe der Daten sowohl in der Bord- als auch der Bodenstation reduziert wer­ den. Da nur noch ein Datum und evtl. eine zusätzliche Statusinformation zur Bodenstation übertragen werden, reduziert sich daneben die erforderliche Übertragungsbandbreite, und es kann eine einfachere und preisgünstigere Funkstrecke verwendet werden.

Die Erfindung kann sich in einer weitergehenden zweiten Ausgestaltung ferner zunutze machen, daß die als kennzeichnendes Merkmal vorgesehene Sprachausgabe zur Ausgabe eines Datums stets eine Zeit in der Größenordnung einiger Sekunden benötigt. Ohne daß der Betreiber es als einen "trägen" Informationsfluß empfindet, genügt es daher, auch die Erfassung und Übertragung der Daten in diesem sehr langsamen Takt vorzunehmen, was weitere Vorteile ermöglicht. So können z. B. die Daten einfacher und preisgünstiger erfaßt und codiert werden, es ist ein einfacheres Modulationsverfahren des Senders möglich, es besteht die Möglichkeit einer einfachen Störungsunterdrückung, und/oder es können zeitlich redundante Verfahren der Datensicherung angewandt werden. In einer weiteren Nutzung des durch die Sprachausgabe vorgegebenen langsamen Obertragungstaktes kann der an Bord befindliche Sender nur periodisch kurzzeitig zur Informationsübertragung eingeschaltet werden, während er die übrige Zeit ausgeschaltet ist. Dies reduziert den Stromverbrauch und ermöglicht kleinere und leichtere Stromquellen.

Diese aus einer langsamen Übertragungsrate resultierenden Vorteile, deren Nutzung und Realisierung sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Beschreibung.

Die Erfindung in der zweiten bevorzugten Ausgestaltung eignet sich vor allem wie einleitend gesagt zur Übermittlung z. B. der Flughöhe und zur Überwachung von Betriebsparametern. Während sie z. B. zur Registrierung eines Fluges in Form des bekannten "Höhenschriebs" noch geeignet ist, kann sie höhere Anforderungen an Vielzahl und Dichte registrierbarer Daten nicht erfüllen.

Es hängt damit vom Einzelfall ab, ob zweckmäßigerweise die erste oder zweite bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Merkmale Anwendung findet. Selbstverständlich kann das geschilderte Prinzip der periodischen Hauptdaten-Sprachausgabe mit zusätzlicher Anwahlmöglichkeit zur Ausgabe von Nebendaten sinngemäß auch bei anderen Modellarten angewendet werden. So wird man z. B. bei Model-Segelyachten die Relativgeschwindigkeit zum Wasser als ständig wiederholtes Hauptdatum und die Segelstellung als Nebendatum wählen. Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugmodellen -vor allem Rennautos- ist z. B. die im Antriebsakku vorhandene Restladung ("Tankinhalt") ein wichtiges zu überwachendes Hauptdatum.

In beiden Ausgestaltungen ist als wesentliches Merkmal zusätzlich vorgesehen, daß in Ausnahmesituationen (z. B. bei drohendem Ausfall der Bord-Stromversorgung) die normale Abfolge der Sprachausgabe automatisch unterbrochen und durch einen Alarmton ersetzt wird, ergänzt um eine Angabe der Alarmursache. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, daß den Daten bzw. dem gemessenen Parameter eine zusätzliche Informationseinheit ("Status") hinzugefügt wird, die bordseitig aus der Überwachung der Daten generiert wird. Im Gegen­ satz zu den übrigen Daten besteht diese Informationseinheit vor allem aus einer Folge von "Ja/Nein"- bzw. "In Ordnung/Alarm"- Informationen.

Eine Ausnahmesituation kann beispielsweise auch dann auftreten, wenn die Qualität der Fernsteuerfunksignale durch technische Defekte oder äußere Umstände so stark beein­ trächtigt wird, daß eine ordnungsgemäße und sichere Steuerung des Flugmodells gefährdet erscheint.

Eine Aufgabe der Statuseinheit kann in diesem Fall darin bestehen, ein aus dem empfan­ genen Fernsteuersignal des jeweiligen Fernsteuersenders gewonnenes Qualitätskriterium abzuspeichern und mit einer vorgegebenen Schwelle zu vergleichen, oder das Ergebnis eines solchen mit bekannten Mitteln durchgeführten Vergleichs abzuspeichern. Als Quali­ tätskriterium für die Funkverbindung kommt im analogen Bereich beispielsweise der Rauschabstand des Funksignals in Frage; im digitalen Bereich z. B. die Fehlerrate bei der Verwendung spezieller redundanter und fehlererkennender Übertragungscodes. Sinkt der Wert eines derart gewonnenen Qualitätssignals für eine bestimmte Zeitspanne unter die Schwelle, so wird von der Statuseinheit die zugeordnete Statusinformation abgegeben.

Daneben kann diese Statuseinheit auch Informationen über die bordseitig vorhandenen Sen­ soren beinhalten, beispielsweise über deren Typ und Meßbereich. So können die Anschluß­ stellen für die Sensoren z. B. mittels zusätzlicher Kontakte, Codierstifte o. dgl. leicht für eine automatische Identifizierung ausgebildet werden. Diese Information über die Sensoren wird in der Bodenstation dazu verwendet, um eine automatische Skalierung/Formatierung der Daten vorzunehmen, und/oder die Maßeinheit hinzuzufügen. Einer solchen vollautomati­ schen Erkennung der Sensoren kommt in der Praxis erhebliche Bedeutung zu, da die Mo­ delle mehrheitlich von Personen betrieben werden, bei denen eine einschlägige Vorbildung nicht vorausgesetzt werden kann.

Bodenseitig überwacht eine spezielle Einheit das Statussignal und veranlaßt gegebenen­ falls den Alarm. Im Falle der zweiten bevorzugten Ausgestaltung kann dieses Statussignal auch entfallen; statt des (codierten) Datums wird dann ein einfaches, kostengünstig erzeug- und detektierbares Signal übermittelt; beispielsweise ein Tonsignal definierter Frequenz, wobei noch verschiedenen Alarmursachen verschiedene Tonfrequenzen zugeordnet werden können.

Da Erzeugung und Überwachung einer solchen Status- oder Alarminformation im Rahmen fachmännischen Handelns liegen und keinen Einfluß auf die grundsätzliche Arbeitsweise haben, ist der zugehörige Schaltungsteil in den zu den nachfolgend beschriebenen Ausge­ staltungen gehörenden Blockschaltbildern nur knapp angedeutet.

Schließlich kann bei einem Fernsteuersender der Spitzenklasse eine Telemetrie-Boden­ station gemäß den erfindungsgemäßen Merkmalen sowohl in der ersten als auch der zweiten bevorzugten Ausführung vollständig integriert werden. In diesem Falle ist selbstver­ ständlich, daß Bedienelemente des Senders auch zur Bedienung der Telemetrie-Boden­ station dienen; auch kann darüberhinaus die Telemetrie-Sprachausgabeschaltung zur Aus­ gabe von Informationen zum Senderbetrieb dienen, oder es kann eine im Sender ohnehin vorhandene Sprachausgabeschaltung zur Ausgabe der Telemetrie-Daten verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiden bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Block­ schaltbildern erläutert; es zeigen:

Bild 1 Die bordseitige Einrichtung beim ersten Ausführungsbeispiel

Bild 2 Die bodenseitige Einrichtung beim ersten Ausführungsbeispiel

Bild 3 Die bordseitige Einrichtung beim zweiten Ausführungsbeispiel

Bild 4 Die bodenseitige Einrichtung beim zweiten Ausführungsbeispiel

Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels

Die bordseitige Einrichtung besteht aus den Hauptfunktionsgruppen Zentraleinheit (1), Sen­ soren (2), und einem HF-Sender (3). Die Zentraleinheit besitzt Signaleingänge (Datenkanäle) für eine Anzahl analoger (2A-1, 2A-2 usw.) und digitaler (2D-1, 2D-2 usw.) Sensoren, wobei diese vorzugsweise jeweils eine einheitliche Schnittstellendefinition aufweisen, so daß leichte Anpassung an unterschiedliche Anforderungen und Erweiterbarkeit gegeben ist. In Bild 1 sind beispielhaft für die analogen Sensoren ein Fahrtmesser (2A-1) und ein Höhenmesser (2A-2), für die digitalen Sensoren ein Drehzahlmesser (2D-1) symbolisch dargestellt.

In erweiterter Ausgestaltung sind die Sensoreingänge ferner so ausgeführt, daß zusätzliche Kontakte, Codierstifte o. ä. vorgesehen sind, aus denen die Zentraleinheit den Typ eines angeschlossenen Sensors erkennen und diese Information in einer Status-Signaleinheit dem Datenstrom zur Bodenstation hinzufügen kann.

In der Zentraleinheit werden die analogen Daten (gemessene Parameter) von einem ana­ logen Multiplexer (4A) zyklisch abgefragt, einem A/D-Wandler (5) zugeführt und die digita­ lisierten Daten in einer Registerbank (6) abgelegt. Die digitalen Eingangsdaten werden von einem digitalen Multiplexer (4B) zyklisch erfaßt und unter Umgehung des A/D-Wandlers in der Registerbank abgelegt. Mindestens ein Register der Bank ist dazu vorgesehen, die o.e. Statusinformation aufzunehmen. Die einzelnen Register werden von einem Umschalter (7) zyklisch abgefragt und die Daten danach von einem Parallel/Seriell-Wandler (8) in einen seriellen Datenstrom umgesetzt, der einem FSK-Modulator (9) zugeführt wird. Dieser moduliert im Frequenz-Umtastverfahren eine niederfrequente Hilfsträgerfrequenz. Mit dem so erzeugten Signal wird schließlich der bordseitige HF-Sender (3) moduliert.

Alle zur Realisierung dieser Anordnung notwendigen schaltungstechnischen Maßnahmen, zusätzlich notwendige Details wie Synchronisierung usw. sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.

Das vom Empfänger (20) der zugehörigen bodenseitigen Einrichtung (Bild 2) aufgenommene und HF-demodulierte Signal wird zunächst einem FSK-Demodulator (21) zugeführt, an des­ sen Ausgang wieder ein serieller digitaler Datenstrom ansteht. Nach Umsetzung in parallele Form durch einen Umsetzer (22) werden die Daten in einer Registerbank (23) abgelegt so daß wahlfrei und zu jedem Zeitpunkt auf alle Daten zugegriffen werden kann.

Hierfür ist ein Auswahlschalter (24) vorgesehen, der von einer Auswahlsteuerung (25) ge­ steuert wird. Mittels dieses Auswahlschalters werden sowohl der Hauptparameter als auch der gegebenenfalls angeforderte Nebenparameter ausgewählt. Hierzu dienen Tasten (26-1, 20-2 usw.) und Schalter (27-1, 27-2 usw.). Hiervon stellen die Tasten die eigentlichen Be­ dienelemente während des Betriebs dar, während die Schalter zur Konfiguration der Aus­ wahlmöglichkeiten dienen; beispielsweise zur Festlegung des Hauptparameters für einen bestimmten Modelltyp, oder zur Festlegung der (zur überschaubaren Bedienung beschränk­ ten Anzahl) Nebenparameter. Die Auswahlsteuerung besitzt daneben einen Eingang (28), über den anstelle der Tasten die Auswahl durch ein extern zugeführtes Signal erfolgen kann.

Der ausgewählte Parameter wird von der Intervallsteuerung (29) periodisch einer Sprachaus­ gabeschaltung (30) zugeführt, wobei die Abfolgefrequenz mittels eines Potentiometers o.a. veränderbar ist. Zusätzlich ist im Rahmen der o.e. Konfigurierbarkeit eine Beeinflussungs­ möglichkeit der Intervallsteuerung durch die Steuereinheit vorgesehen, so daß beispiels­ weise die Einrichtung in der Grundstellung ohne Zutun des Betreibers für jede Konfiguration eine optimale Abfolgefrequenz festlegen kann.

Die Sprachausgabeschaltung (30) besteht zum einen aus einem Interpreterteil (31), der den jeweiligen Parameter in ein zur Ausgabe geeignetes Format bringt (z. B. Stellenzahl und Dezimalpunkt) sowie Ergänzungen wie Maßeinheit und zusätzliche Phrasen hinzufügt. Hier­ zu erhält der Interpreter über einen weiteren Signalflußweg von der Auswahlsteuerung (25) zusätzliche Informationen über den auszugebenden Parameter. Daneben besteht die Sprachausgabeschaltung aus einem Speicher (32) für den Zeichen- bzw. Phrasenvorrat sowie dem eigentlichen Sprachsynthesizer (33). Das von diesem generierte Sprachsignal wird verstärkt und einem Ohrhörer oder Lautsprecher (34) zugeführt.

Zur Erkennung von Alarmzuständen o. ä. ist eine Überwachungseinheit (35) für das Status­ register in der Registerbank (23) vorgesehen, deren zum Auswahlschalter (24) und Inter­ preter (31) führende Ausgänge priorisiert sind. Tritt ein Alarmfall ein, unterbricht sie den nor­ malen Datenfluß zum Interpreter und veranlaßt die Alarmmeldung; zusätzlich schaltet sie den Auswahlschalter auf den zugehörigen Parameter. Die Sprachausgabeschaltung erzeugt nun eine Alarmmeldung, die z. B. aus einer periodisch wechselnden Ausgabe eines Alarm­ tones und des zugehörigen Parameters besteht.

Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels

Bild 3 zeigt schematisch die bordseitige Einrichtung. Auf die besondere Nennung von Teilen, die in Funktion und Anordnung mit der Einrichtung gem. Bild 1 identisch sind, soll dabei verzichtet werden; in den Bildern sind vergleichbare Bauteile mit Beistrich dargestellt.

Auf die eingangsseitigen Multiplexer entsprechend Bild 1 kann hier verzichtet werden. An deren Stelle tritt unmittelbar der Auswahlschalter (12), dem ein AID-Wandler (5) nachge­ schaltet ist, der im Falle digitaler Daten über Schalter (13A, 13B) umgangen wird.

Als wesentlicher Teil wird der bordseitige Empfänger (10) der Fernsteueranlage in das Tele­ metrie-System mit eingebunden. Ein Kanal der Fernsteueranlage dient dazu, den Auswahl­ schalter und gfls. die Schalter (13) anzusteuern und damit das gewünschte Datum auszu­ wählen. Hierzu ist in der Regel noch eine Decoderschaltung (11) erforderlich, welche die vorn Fernsteuerempfänger abgegebenen zyklischen Impulse variabler Länge in ein zur Steuerung des Auswahlschalters geeignetes Signal umsetzt. Da im Modellbau-Zubehör­ bereich Geräte als komplette Einheiten bekannt und verbreitet sind, die der o.g. Decoder­ schaltung (11) entsprechen, können gfls. auch derartige Bausteine Anwendung finden.

Das Ausgangssignal von Schalter (13B) wird in einem Speicher (6) abgelegt. Wird wie weiter oben schon erwähnt eine Status-Informationseinheit hinzugefügt so ist diese in einem zweiten Register des Speichers (6) abgelegt. Ein Umschalter (14) führt dem nach­ geschalteten ParallellSeriell-Wandler (8) abwechselnd Daten- und Statussignal zu. Der Rest der Einrichtung entspricht Bild 1.

Es ist selbstverständlich und sei nur der Vollständigkeit halber erwähnt, daß der (nicht dargestellte) Fernsteuersender bei dieser Betriebsweise der Telemetrieeinrichtung ein geeignetes Eingabeelement aufweisen muß beispielsweise ein über Tasten oder Schalter anwählbares Widerstandsnetzwerk.

Bild 4 zeigt schematisch die zugehörige bodenseitige Einrichtung. Auch hier sei nur der Unterschied zur bereits in Bild 2 gezeigten ersten Ausgestaltung beschrieben.

Die Registerbank (23) ist auf ein einfaches Doppelregister für Daten und gfls. den Status reduziert, da nur noch ein einziges selektiertes Datum vorliegt. Die in Bild 2 gezeigte Auswahlsteuerung und der Auswahlschalter entfallen. Vom Datenregister (23′) gelangt der Parameter über die Intervallsteuerung (29′) zur identisch mit Bild 2 ausgebildeten Sprach­ ausgabeschaltung (30′ . . . 34′). Auch hier ist eine Statusüberwachung (35′) vorgesehen, die eine Meldung von Alarmzuständen durch die Sprachausgabeschaltung veranlaßt und hierzu priorisierten Zugriff auf Intervallsteuerung (29′) und Dateninterpreter (31′) hat. Wünscht der Betreiber weitergehende Information über den Alarmzustand, so muß er im Gegensatz zur Einrichtung nach Bild 2 selbst über die Fernsteuerung eine Umschaltung auf den betreffen­ den Datenkanal vornehmen.

Claims (9)

1. Funk-Telemetrieanlage für ferngesteuerte Modelle, insbesondere Flugmodelle, wobei eine bordsei­ tige Zentraleinheit einen Speicher für aktuelle Daten (Betriebsparameter oder Zustandsparameter) aufweist, mit einer bodenseitigen Empfangsstation, die mittels einer Auswahlschaltung ausgewählte Daten und in Irritischen Betriebssituationen ein Alarmsignal dem Benutzer akustisch übermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß zur akustischen Datenausgabe eine elektronische Sprachausgabeeinheit (30, 30′) vorgesehen ist, die den aktuellen Wert eines ausgewählten Parameters in Intervallen automatisch ausgibt, sowie eine Überwachungseinheit (35), die im Alarmfall das Alarmsignal veranlaßt und die Auswahlschal­ tung (24) gegebenenfalls auf einen zugehörigen Parameter schaltet, und daß in oder zwischen den vorgegebenen Intervallen der Sprachausgabe das Alarmsignal ausschließlich oder periodisch wech­ selnd mit der Sprachausgabe des zugehörigen Parameters ausgegeben wird.

2. Funk-Telemetrieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabefrequenz der aktuellen Parameterwerte einstellbar ist.

3. Funk-Telemetrieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren verfügbaren Betriebsparametern vorrangig der für die konkrete Normalsituation im allgemeinen bedeutendste automatisch zur Sprachausgabe ausgewählt wird, z. B. die Flughöhe (H) bei Flugmodellen.

4. Funk-Telemetrieanlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Ausgabefrequenz und der Auswahl des auszugebenden Betriebsparameters in der Bodenstation Bedienelemente vorgesehen sind, die ohne Blickkontakt identifizierbar und betätigbar sind.

5. Funk-Telemetrieanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Funkverbindung alle verfügbaren Betriebsparameter zur bodenseitigen Empfangsstation (20) übertragen werden und dort Auswahl und Einstellungen erfolgen.

6. Funk-Telemetrieanlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß über die Funkverbindung lediglich ein bordseitig ausgewählter Betriebsparameter zur boden­ seitigen Empfangsstation (20′) übertragen wird, wobei dessen Auswahl über die Fernsteueranlage des Modells erfolgt.

7. Funk-Telemetrieanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation (20, 20′) integrierter Bestandteil des Fernsteuersenders ist.

8. Funk-Telemetrieanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl des auszugebenen Betriebsparameters und der Ausgabefrequenz Bedienelemen­ te des Fernsteuersenders belegt sind.

9. Funk-Telemetrieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn die Qualität der Funkverbindung vorn Fernsteuersender zum Empfänger (10) im Modell unter eine vorgebbare Schwelle sinkt.