KR910008691B1 - 작업기계의 직시 원격 제어 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 송수신기 어셈블리 - Google Patents

작업기계의 직시 원격 제어 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 송수신기 어셈블리 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

작업기계의 직시 원격 제어 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 송수신기 어셈블리
제1도는 본 말명에 따른 변조 신호 순차를 도시한 도면.
제2도는 구동기의 명령에 관련된 신호들의 2진 상태의 함수로 변조 순차를 설정하는 방법을 도시한 크로노그램(cgrono gram).
제3도는 본 발명의 원격 제어방법을 수행하기 위한 송수신기 어셈블리의 계통도.
제4도는 제3도의 송수신기 어셈블리의 송신기단을 도시한 계통도.
제5도는 제4도의 송수신기 2진 엔코더를 도시한 계통도.
제6도는 굴삭기에 관련해서 제4도에 따른 2개의 송신기 어셈블리에 관련된 수신기 어셈블리를 도시한 계통도.
제7도는 제6도의 엔에이블링(enabling) 및 디코딩시스템을 도시한 계통도.
제8도는 제7도의 디코딩 시스템의 출력에 접속된 여유 이용 회로(redundance exploitation circuit)를 도시한 계통도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A 및 A' : 안테나 E : 송신기
R : 수신기 PC : 제어판넬
LS 및 LS' : 논리회로 ERF : 무선 주파수 송신기
CB : 2진 엔코더 M : 변조기
RRF : 수신요소 AD : 디코딩 위임단
DB : 2진 디코더 S : 출력단
AR : 공급전력단 BP : 푸시 버턴
COB : 가변 명령 스위치 AU : 비상 정지 버턴
MM : 스위치-온버턴 CA : 스위치-오프 밧데리
CPS : 컨버트 HG : 클럭회로
CGF : 이중위상 엔코더 S : 셀렉터
CE : 송신제어 회로 VE : 발광체
TC : 소켓트 SA : 안테나 분리기
PA : 비-노출 하우징 RSYN : 동기회로
MFC : 형성 및 진폭 조정회로 CSP : 직렬-병렬 변환회로
DAU : 비상 정지 명령 검출회로 BA : 축적 밧데리
VM 및 DS : 검사회로 AND : 게이트
CER : 보충엔에이블링회로 T : 임계값 비고기
CA : 정지회로 CD : 위임 스위치
본 발명은 다수의 동시 명령을 실행하기에 적합한 작업기계의 직시(direct view)원격 제어 방법에 관한 것이다.
더욱 구체적으로 말하자면, 본 발명은 광석 및 채석 기계, 예를 들어 굴삭 장치 또는 다른 반송 콘베이어와 같은 지하 작업 기계의 원격 제어 방법에 관한 것이다.
작업기계의 원격 제어의 주요 목적은 기계의 작업자 또는 조정자가 위험한 작업 지역에서 멀리 떨어지게 하거나 양호한 작업 조건하에 있게 하는 것으로 공지되어 있다.
이 목적들은 특히 구동자가 대피소에 있으면서 동작을 제어하고 가시적으로 추적할 수 있어야 되는 블럭들이 넘어지므로써 위험하게 되는 먼지로 가득 채워진 작업 지역의 경우에 결정적으로 나타난다.
이것은 특히 굴삭 장치가 경사진 이음매를 가진 채벽에서 작동하거나 화사가 추출실에서 작동하는 경우이다.
이 때 이것이 직시 원격 제어 되어야 한다.
상기에 언급한 불량한 작업 조건에서는, 대부분 원격 제어 방법이 찌그러지거나 쪼개지거나 절단될 수 있는 케이블을 사용하지 않는다.
그러므로, 조정자에 의해 공급된 명령의 기능으로서 선택된 주파수를 가진 수신기로 송신기로 전가기 형태로 이동하기에 적합한 반송파를 변조시킴으로써 종래의 식으로 진행된다〔예를들어, 기술지 인더스트리스 미네날(Industrial Minerale)내의 무선 굴삭기(제3-81호, 1981년 3월, 페이지 205-209, 프랑스, 파리)를 창조할것〕대응하는 정보 흐름은 낮게 된다.
그러나, 만족스럽게 실시되는 이러한 원격 제어 방법은 동시 명령들을 발송할 수 없기 때문에 단점을 나타내는데, 이것은 예를들어 잭(jack)으로부터의 출력이나 암(arm)의 회전(분리 또는 펄스형의 명령) 뿐만아니라 기계나 이 기계의 한 요소의 이동 감지 및 속도(가변 명령)을 병렬로 제어해야 할 때 제한된다.
동시 명령을 송신하기에 적합한 원격 제어 장치는 특히 프랑스 특허출원 제2.191.796호 또는 영국 특허출원 제1.603.837호로부터 공지되어 있으나, 송신될 모든 병렬 명령들로부터, 예를 들어 이중위상 형태로 엔코드된 2진신호를 다듬으므로써 진행되는 이 장치들은 2진 신호의 논리 레벨마다 송신주파수를 사용한다.
즉, 반송파가 없고, 송신기와 수신기 사이에 설정된 자기형 결합은 실제로 허용되지 않으며 조작가가 대피소에 남아 있기에 불충분한 약한 송신 지역이 설정된다.
일반적으로, 공지된 직시 원격 제어 장치는 송신기와 수신기 사이의 전자가파를 변경시키고 이 파들에 의해 생긴 장해물을 변경시키는 의사 신호의 면에서, 수신된 명령을 엔에이블시키기 위한 회로가 복잡하게 하고, 한편으로는 송신된 파의 주요 부분이 벽에 의해 흡수되는 지하 작업지역에 송신하는데 필요한 고전력의 면에서, 손상되기 쉬운 공급 케이블에 의해 고용량 공급전력 축적유니트에 송신기가 연결되어야 하므로 안정성이 불충분한 것으로 알려져 있다.
더우기, 공지된 원격 제어 장치는 2개의 송신기가 작업자와 조수에게 할당되는 이중 제어 방법에 적합하지가 않다.
그러나, 이것은 오늘날 상당히 필요하다.
또한, 이러한 원격 제어 장치는 각각의 경우에 이 장치와 함께 장착될 특정 기계의 기능으로서 발명되어야 하므로, 제조비용이 많이 들게 되고, 고장시에 수선하기가 어렵게 된다.
본 발명은 동작시에 동적으로 동시 명령들을 송신할 수 있고, 명령들을 고려할 때, 특히 비상정지 명령의 경우에 장기간의 송신기의 실제 자율(antonomy) 및 이중 제어의 가능성을 고려할 때 고 안정도를 제공하기 위한 원격 제어 방법에 의해 이러한 단점들을 제거하기 위한 것이다.
이 목적을 위해서, 본 발명은 기계의 작업자로부터의 명령를 2진 신호를 변화시키는 수단, 각각의 순차(sequence)가 동기 2진 주기 신호에 의해 점유된 동기 비트와 상기 2진 신호를 나타내는 이중 위상 엔코트화 2진 신호를 포함하는 정보 비트로 구성된 순차적인 2진 신호를 상기 2진 신호로부터 다듬는 수단, 송신될 원격 제어 신호를 정하기 위해 상기 순차적인 2진 신호로 반송파의 진폭을 변조시키는 수단, 상기 원격제어 신호를 수신한 후에 상기 변조된 순차적인 2진 신호를 저장하는 수단, 및 동시 명령들을 상기 기계에 신속하고도 안정하게 송신할 수 있도록 상기 변조된 순차적인 2진 신호를 이 내의 동기 신호를 확인한 후에, 상기 기계를 제어하기 위한 전기 신호로 변환시키는 수단으로 이루어진 광석 및 채석기와 같은 작업 기계의 직시 원격 제어 방법을 제안한다.
본 발명의 양호한 실시예의 형태에서는, 가변 제어 부재로 구성된 장치를 원격제어 하기 위해서, 다수의 명령들이 상기 부재를 제어하기 위한 전기 신호의 가변 값에 대응하는 독립적인 명령 그룹으로 구성된다.
이러한 가변 명령을 고려하는 사실은 극단 위치들 사이에 슬라이더(slider)를 배치시키기 위한 다수의 중간 단자를 배열시킴으로써 허용 범위가 불연속적으로 되게 한다.
이러한 단자의 분포는(명렬에 비례하여) 일정하게 되거나, 전기 제어 신호의 낮은 값에 대해 밀도가 변화될 수 있다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 비상 정지 명령을 송신하는 것은 순차적인 2진 신호내의 정보 비트를 점유하고 있는 동기 신호에 대응한다.
이 목적을 위해서는, 이 동기 신호의 주파수가 이중 위상 엔코드화 2진신호의 정보 비트내에 나타날 수 있는 순간 주파수의 짝수배로 되는 것이 좋다.
비상 정지 명령을 다듬기 위해 동기 주파수를 사용하면 고 안정도가 제공되는데, 그 이유는 비상 정지 검출회로가 그 주요부분에 대해, 수신시에 순차적인 2진 신호내의 동기 신호를 검출하기 위한 기존동작에서 검사되기 때문이다.
양호하게도, 이 동기 신호가 오랫동안 없게 되면 기계의 "고장"정지 명령이 생기게 된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 수신기에서 재생된 변조신호의 유효성은 연속적인 순차의 선정된 수에서 2진 신호가 중복되는 것을 이용함으로써 검사된다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 송신기와 일체로 형성된 수 있는 공급전력 축적 유니트의 로드(load)를 절약하기 위하여 예를 들어 200ms/sec 정도로 가변 명령들만이 단속적으로 송신된다.
그러나, 본 발명은 단속기간 동안 반송파가 타이밍을 신속하게 재축적하기 위해 저전력에서도 연속적으로 송신되게 한다.
본 발명에 따른 원격 제어 방법에 의하면, 여러 사람, 즉 작업자 자신 및 최소한 보조자가 질문시에 기계를 구동시킬 수 있도록 충분한 반송파를 폐쇠시키는 다수의 제어 채널을 가진 작업 기계를 장착할 수 있다.
이롭게도, 작업자는 가변명령을 통해 비타적으로 제어하고, 본 발명의 원격 제어는 작업자에게 허용된 것과 다른 반송파와 함께 송신된 가변 명령를 제거하도록 제공된다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 수행하기 위한 송신기 및 수신기 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 방법을 수행하기 위한 송신기 및 수신기 어셈블리는 모들러 방식으로 진화적으로 되어 있다.
이제부터, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들에 대해서 상세히 설명하겠다.
제1도에는 송신기로부터 수신기로 전자기파로서 방사된 반송파를 변조하기 위해 본 발명에 따라 사용된 순차적인 2진 신호의 순차가 도시되어 있다.
이러한 순차는 2개의 신호 그룹 A 및 B-C로 구성된다.
그룹 A는 주기적인 타이밍 또는 동기 2진 신호에 의해 형성된다. 그룹 B-C는 원격 제어 기계로 송신될 명령들을 변환시키는 가변 주파수의 2진 신호로 구성되는데, 이 명령들은 2진 코드로 미리 변환된다. 비트들의 일부(그룹B)는 제1독립 명령 그룹, 예를 들어 일시 분리 명령 그룹에 대응하고, 다른 부분(그룹C)는 제2독립 명령 그룹, 예를 들어 가변 명령 그룹에 대응한다. 이 방법으로, 다수의 명령들은 동시에 송신될 수 있다. 가변 명령들은 2진 엔코딩하기 위해서는 이러한 명령들의 극대값들 사이에 중간 위치를 정해야 한다.
실제로는, 송신될 명령들의 모든 번호가 각각의 순차내의 모든 정보 비트수에 의해 제공된 가능성의 번호 보다 낮들 때 비트들이 사용될 수 없다.
제1도에 도시한 예에서, 순차는 16시간으로 나누어진다.
즉 3시간은(1시간에 대해 2개의 게이팅 펄스의 비로) 타이밍 신호를 위해 제공되고, 13시간은 정보를 송신하는데 유용하다. 병렬로 송신될 수 있는 명령들의 수는 송신될 상이한 명령들의 수보다 작다.
본 발명의 주요 특징에 따르면, 정보 비트의 엔코딩이 이중 위상 형태로 되어, 각각의 정보 비트내의 2진엔코드화 상태의 값이 이러한 비트의 중간에서의 2진변화 감지에 의해 변화되므로, 정(+)의 중간 변환은 2진 상태 0에 대응하고 반대로 2진 상태 0은 정(+)의 중간 변화에 대응한다. 다수의 2진 상태들은 제1도에 순차내의 비트의 명령 번호 위에 도시되어 있다.
그러므로, 제1도로부터, 선택적인 2진 상태(01 01……)의 비트의 주파수와 동일한 주파수가 최소(f로 표시됨)인 이중 위상 엔코드화 신호에 의해 연속적으로 변환되고, 동일한 2진 상태 0 또는 1이 선행하는 것의 2배의 주파수(2f로 표시됨)를 갖고 있는 이중 위상 엔코드화 신호 의해 변환된다는 것을 알 수 있다. 타이밍 신호의 주파수는 계속 이 2f 주파수의 짝수배로, 하기에 설명한 예에서는 4f로 된다.
f와 2f에서의 구형 신호만이 홀수(3, 5,…)의 고조파 성분을 나타내므로, 한편으로는 정보비트(그룹 B 및 G)에 관련되고 다른 한편으로는 타이밍(그룹A)에 관련된 순차적인 신호들의 스펙트럼 성분들은 주파수 크기로 구별된다.
이 특성은 각각의 순차를 디코딩 하는데 필요한 이 타이밍 신호들을 수신할 때 재생된 순차적인 신호들로부터 얻어질 수 있게 된다.
순차들의 반복비는 f/g이다.
본 발명의 예로써 1700Hz의 타이밍 주파수를 선택하도록 제안된다. 이 때 정보 신호들의 스펙트럼 성분들은 양호하게 425Hz와 850Hz로 되고, 순차 반복비는 53.125Hz(그러므로 18.87ms 순차)로 된다.
기계를 원격 제어하는데 필요한 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 제어 방법은 비상 정지 명령 AU를 송신하는데 적합하다. 본 발명에 따르면, 이러한 신호는 주파수가 타이밍 신호의 주파수로 된, 즉 제1도의 예에서는 1700Hz로 된 주기적인 게이트 펄스 신호로 되어야 한다.
2진 엔코딩의 동작 원리는 제2도의 크로노그램에 상세하게 도시되어 있다.
여러 가지의 클럭 신호들이 2로 반복해서 나눔으로써 얻어지는데, 이 클럭 신호들은 다음과 같은 순차적인 신호를 형성시킬 때 필요하다.
-주파수 4f(1700Hz)의 HO,
-주파수 2f(850Hz)의
Figure kpo00001
및 H'1(위상 전이는 H'1과
Figure kpo00002
사이의 싸이클의 채석기에 의해 지연됨),및
-순차를 정하기 위해 사용되는 주파수 f, f/2, ……f/8에 대응하는 H2내지 H5.
선"n"은 순차의 16시간의 명령번호에 대응하고, 선 "C"는 순차내의 최종 13시간 동안의 명령의 2진 상태에 대응한다.
이 경우에는, 3개의 제1시간 동안 신호 H'1를 다시 얻고 "c"의 2진 상태 0의 경우에 0레벨로 되고 "c"의 값 1의 경우에 최대 레벨로 되는 2진 신호 SB가 형성된다.
이때 주요한 순차적인 신호 SP는 SB및
Figure kpo00003
이 최대 및 최소로 될때 최대 레벨로 되고 SB및
Figure kpo00004
이 상이한 레벨로 있을 때 최소로 된다.
연속적인 출력 신호 SS는 제2도에 도시한 순차내의 시간 11동안 나타나는 가능한 비상 정지 명령을 고려하여 명확하게 형성된다.
이 신호 SS는 다시 신호 AU가 0로 있는 한 주요한 순차적인 신호 SP의 값을 얻게 된다.
SS내의 SP는 신호 HO로 매체된다.
이 신호 SS는 송신기로부터 수신기로 방사된 반송파를 변조시키기 위해 사용된다.
제3도는 본 발명에 따른 원격 제어 방법을 수행하기 위해 송신기 및 수신기 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
송신식 단 E는, 이 단이 일반적으로 휴대형으로 되어, 기계에 고정 장착된 수신기 단보다 우선 순위(priority)가 작은 것을 나타내도록, 수신기 단 R의 크기보다 작게 된다.
제3도에는 송신기 E와 수신기 R의 주요 구성부품만이 상세하게 도시되어 있다.
그러므로, 작업자로부터의 명령들은 필요한대로 회로 차단기, 스위치, 슬라이더 및 푸시 버턴을 갖춘 제어 판넬 PC를 통해 송신기 E내로 삽입된다.
제어 판넬에 수신된 명령들은 제어될 기계에 대한 특정한 논리회로 LS에 의해 처리되는데, 이것은 선정된 우선순위 법칙에 따라 동시에 송신될 수 있는 겸용 명령들만을 보유하기 위해 소정의 명령들을 필터 아웃트(filter out)시키고, 다시 모아서 인가시킨다.
그러므로 예를 들어 2개의 키이를 동시에 바람직하지 않게 누름으로써 명령 오차들이 방지될 수 있다.
이후, 특정한 논리회로 LS로부터 2진 형태로 송신된 명령들은 연속적인 순차에서 연속적인 비트내의 명령을 이중 위상 엔코딩하는 2진 엔코더 CB로 인가된다.
이때 순차적인 신호는 안테나 A를 장착한 무선 주파수 송신기 ERF에 의해 종동되는 60% 진폭 변조기로서 동작하기에 적합한 변조기 M으로 송신된다.
송신기 단을 동작시키는데 필요한 전력은 최소한 작업기간(일반적으로 8시간)동안 필요한 에너지를 공급하기에 적합한 축적 밧데리 BA로부터 공급된다.
송신기 ERF로부터 방사된 반송파는 선정된 유효성 기준을 검사하기 위해 디코딩 위임(anthorization) 단 AD에 복조된 신호를 제공하는 수신 단 R의 수신 요소 RRF의 안테나 A'에 의해 수신된다.
위임 후에, 복조된 신호는 2진 디코더 DB에서 디코드된다. 이렇게 평행하게 얻어진 2진 명령들은 원격 제어 기계의 제어 부재에 접속된 출력단 S에 의해 종동되는 특정한 논리회로 LS'에 의해 처리된다.
이 수신기 단 R은 공급전력 단 AR을 포함한다. 즉 이것은 기계의 전력 공급원에 접속될 수 있다.
송신기 및 수신기 어셈블리의 주요 요소들은 채광장에서 굴삭기를 원격 제어 하기 위한 응용범위내에서 하기와 같이 지정된다.
우선 약 160MHz의 주파수에서, 기존의 전자계는 지하 작업 지역에서 10m에 20dB만큼 약해지고, 30dB로 대충 추정될 수 있는 보상 손실이 수신기의 것에 관련해서 양호한 송신기의 안태나 배향으로 인하여, 또는 장애물에 의해 싱긴 마스킹 효과로 인하여 생길 수 있다.
무선 주파수 수신기의 민감도(단일 원격 제어 채널의 경우에는 1μV가최소)의 면에서, 안테나 효율과 언급한 손실은 지하 작업 지역에서 송시기와 수신기 사이에 15m정도의 범위를 제공하기 위해 100mW의 송신 레벨을 필요로 하는데, 이것은 전력 소모가 상당하다는 것을 의미한다.
기본적으로, 송신기의 특정한 논리회로 LS와 수신기의 특정한 논리회로 LS는 원격 제어될 기계에 적용된 각각의 특정한 경우에 따라 정해지는 비 표준 요소들이다.
그러나, 굴삭기의 원격 제어 송신기의 특정한 논리회로 LS는 공지된 형태의 굴삭기의 제거가 -1개의 가변 명령 : 예를 들어 31개의 위치로 스위치나 슬라이더에 의해 동작 감지 및 속도를 디스플레이함. -푸시 버턴에 의해 15개의 비-동시 분리 명령.
으로 감소될 수 있도록 표준화될 수 있다.
그러므로, 굴삭기의 원격 제어는 9개의 정보 비트, 즉 펄스 유사 명령용의 4개의 비트(24=16＞15)와 가변명령용의 5개의 비트(25=32＞31)만을 필요로 한다. 그러므로 13개의 정보비트 모두가 필요하지는 않다.
제4도는 제3도에 따른 송신기 E 어셈블리의 여러 가지 구성부품들의 배열을 도시한 것이다.
제어 유니트 PC는 푸시 버턴 BP, 가변 명령 스위치 COB, 비상 정지 버턴 AU 및 스위치-온 버턴 MM으로 구성된다.
스위치-온 버턴은 축적 밧데리 블록 BA를 통해 송신기 E로 전력이 공급되는 것을 제어한다.
스위치-오프 밧데리 회로 CA는 양호하게도 축적 밧데리 블록으로부터의 전력 공급 전압이 임계 전압(예를들어 기준전압이 9.6V 일 때 8.9V)보다 작을 때 특정한 논리 회로 LS와 2진 엔코더 CB를 스위칭-오프시킨다.
이때에는 명령이 더 이상 방출되지 않으므로 부정확한 명령의 방출이 방지된다.
제5도는 2진 엔코더 CB의 주요 구성부품의 배열을 도시한 것이다.
이 엔코더는 클럭 회로 HG와 병렬-직력 컨버터 CPS로 구성되는데, 컨버터 CPS의 제1입력 1내지 3은 클럭 신호
Figure kpo00005
을 수신하고, 13개의 다른 입력 4 내지 16은 특정한 논리회로로부터의 출력에 접속된다. 또한 컨버터 CPS는 특히 이 컨버터가 동작되는 것에 따른 반전 주파수를 정하는 신호 H5도 수신한다. 이것은 입력 4내지 16의 2진 상태의 함수로써 제2도를 참조하여 정해진 신호 SB를 출력에서 공급하는데, 이 신호 S8는 클럭신호
Figure kpo00006
와 결합된 후에 주요 2진 신호 Sp나 Ho을 다시 취하는 신호Ss를 출력으로부터 공급한다.
신호 SS는 무선 주파수 송신기 ERF에 따라 동작하는 변조기 M에 인가된다.
변조기 M과 송신기 ERF는 특정한 논리회로와 비상 정지 푸시 버턴 AU의 제어하에 자체적으로 동작하는 송신 제어 회로 CE의 제어하에 양호하게 동작한다.
실제로, 본 발명의 양호한 특징에 따르면, 송신은 예를 들어 시간의 20%(200ms/sec)동안 단속된다.
그러므로, 70mA의 송신기 소모를 위해 약 6시간 동안 자율되는 형태(공칭 용량 9.6V-450mAh)의 공급 전력 유니트는 평균 전력 소모가 25mA로 계산될 수 있는 작업 기간보다 더 큰 자율을 제공한다.
또한 본 발명에 따르면, 이 촙(chop)식 송신 모우드는 특정한 논리회로에 의해 검출된 변화가 명령에서 생기자 마자 영구 송신 모우드로 대체될 수 있다.
그러므로, 영구 송신은 영구 명령 변화(동작 감지 및 속도와 같은 가변 명령)을 위한 선정된 기간(예, 0.5S) 동안, 또는 일시 명령(예를 들어, 잭 또는 접촉자에 대한 분리 펄스형 명령)용의 푸시버턴을 응용할 때 복구된다. 이 방법에서는, 응답이 신속하게 되고 동작이 안정하게 된다.
8시간의 작업기간 동안, 송신기로부터 발송된 연속적인 명령들의 전체기간은 2시간(최대 3시간)정도라고 추정할 수 있다.
이때, 상기에 언급한 형태의 전력 공급원 블럭의 방출은 그 용량의 65% 내지 75%이므로, 전력 공급 축적 블럭이 노후될 때에도 안정도 및 자율의 양호한 여유가 있게 된다.
촙식 총신 모우드나 영구 송신 모우드의 제어는 분리(일시) 명령이나 영구(가변) 명령의 변화를 검출하기에 적합한 특정한 논리회로 LS와 푸시 버턴 AU의 신호에 따른 송신제어 회로 CE에 의해 제공된다.
양호하게도, 발광체 VE는 송신의 경우에 스위치-온 된다.
촙식 또는 단속 송신 모우드는 정지 명령이 방출되기 전의 최대 부재 시간이 주기적인 단속기간보다 약간, 본 발명의 실시예에서는 2sec이상 클 때 원격 제어하는 기계에 부과된 고장 정지 상태와 겸용된다.
양호하게도, 단속 송신 모우드의 단속 기간 동안 송신기는 송신시에 전력(50Ω 일때)의 100mW 대신에 약 1mW의 레벨에서 비 변조 신호(단, 반송 주파수)를 공급한다.
딤(dim) 상태에서의 이 반송 주파수송신 모우드는 매우 작은 전류가 소모되기 때문에 이로운데, 이것은 수신기에서 신속하게 동길 복구하면서 단속적으로 송신하기 때문이다.
초고주파수 범위 VHF로부터 선택된 반송 주파수는 이롭게도 154 내지 174MHz(양호하게는 156 내지 165MHz)이다.
제6도는 제4도를 참조하여 기술한 형태의 2개의 송신기로부터 굴삭기를 원격 제어하기에 적합한 수신기 어셈블리를 개략적으로 도시한 계통도이다.
이러한 수신기 어셈블리는 1개의 동일 안테나 A'에 접속된 2개의 수신기 단 R1및 R2로 구성된다.
수신 단은 안테나 A'에 잘못 접속시키지 않게 하는데 적합한 소켓트 TC를 통해 동축으로 제공될 비-노출 하우징 PA 내에 함유된다.
안테나 A'에 의해 수신된 신호들은, 우선 각각의 무선 주파수 송신기 ERF1 또는 ERF2의 입력에서 다른 채널로부터의 신호가 제한 레벨로 인가되도록 사용된 2개의 채널(실시예에서는 156 및 165MHz)의 신호들을 분리시키기에 적합한 안테나 분리기 SA에 의해 처리된다. 이 분리기는 전력 분배기와 2개의 채널 필터로 구성된다.
수신기 RRF1 및 RRF2는 복조 신호의 레벨이 임계값 보다 예를 들어 2VRMS정도 높을 때에만 복조 신호들의 출력을 엔에이블시키기에 적합한 무음(스퀼치) 회로 뿐만 아니라, 매우 높은 동적 입력을 공급하기 위한 매우 효율적인 자동 이득 제어 장치로 구성된 이중 주파수 변화 헤테로다인 형태의 수신기 이다. 이러한 수신기는 각각의 송신 주기 200ms에 비해 작은, 반송파 영구성으로 인한 30ms의 변환 응답 기간에만 단속 송신 모우드에서 필요하도록 셋트된다.
수신기 RRF1 및 RRF2는 우선 순위가 송신기로부터의 변조 신호와 등가이고, 구조가 제7도에 개략적으로 도시된 디코딩 단에 의해 보호되는 신호를 출력에서 공급한다.
수신기 RRF1이나 RRF2에 의해 복조된 후에 공급된 이러한 신호는 우선 이 신호를 2진 신호로 변환시키는 형성 및 진폭 조정 회로 MFC를 통해 흐른다.
이것은 특히 변조된 전자기파에 의해 생긴 전파 방해(수신된 신호의 레벨의 영구변화), 무작위잡음, 전자기 방해 및 전자 회로에 의해 생긴 찌그러짐으로 인해, 송신기의 2진 엔코더에 의해 공급된 신호와 유사하게 되지 않는다.
그러므로 2진 엔코더 CB에 의하면, 이러한 변화를 추적하고 제거하거나 디코딩을 중단시키기에 적합한 확인 회로가 있게 된다.
제7도로부터, 디코팅 위임 단 AD와 2진 디코딩 단 DB는 실제로 병렬로 있다는 것을 알 수 있다.
디코딩시의 주요점은 질문시에 기계의 적당한 부재들을 제어하기 위해 이용될 수 있는 명령들을 회로 MFC의 출력에서 병렬로 공급한 것과 같은 조정 신호들이 연속적으로 변환되는 것을 정확히 제어하기 위해 각각의 순차의 초기와 각각의 순차내의 각각의 비트의 시작부를 정할 수 있게 하기 위해 리듬을 재생하는 것이다.
그러므로 조정된 2진 신호는 동기 회로 RSYN 및 RH1에 인가된다.
회로 RSYN은 각각의 순차의 초기에 직렬-병렬 변환을 발생시키기 위해 조정된 순차적인 2진 신호로부터 순차적인 다시 새로와진 주파수를 재생하기 위한 것이다. 이러한 회로는 주파수 성분들의 부재시에 Ho또는 O레벨에 있고 성분들의 존재시에 최대 레벨에 있는 2진 신호 SYN을 형성하도록 조정된 2진 신호의 주파수 스펙트럼으로부터 송신기의 주파수 Ho의 성분(본 발명의 예에서는 1700Hz)을 선택한다. 순차를 시작하게 하는 6 동기 신호들은 후에 0으로 다시 되는 신호 SYN의 초대값에 대응하므로, 이러한 신호 SYN의 각각의 정(+) 변환(0에서 1을 향한 변환)은 순차의 초기에 대응하고, 이 동기 신호들은 회로 MFC에 의해 공급된 조정된 2진 신호가 인가되는 직렬-병렬 변환회로 CSP의 변환을 트리거시티기 위한 신호로서 작용한다.
Ho와 동일한 단일스펙트럼 성분을 수용하는 비상 신호 AU의 존재시에, 신호 SYN은 최대값으로 유지되므로, 정(+) 변환이 컨버터 CSP로 송신될 수 없다. SYN의 이러한 영구 최대값은 비상 정지 명령 검출회로 DAU에 의해 검출되고 이 검출회로에 의해 공급된 신호 AU는 0과 다르게 된다.
회로 RH1은 각각의 순차에서 비트 반복 주파수 H1과 동기 록킹(loclcing)을 제공한다. 이 동기 록킹은 순차적인 신호가 여러 가지 스펙트럼 성분을 수용하는 것처럼 즉시 되지 않는다. 이러한 록킹은 조정된 신호를 변환시키기 위한 한 펄스를 발생시키고, 주파수 Ho와 관련된 부 변환으로 인해 생기는 펄스를 상쇄시키며, 중안 주파수를 Ho으로 하고, 대역 통과 필터를 여기시키며, 상기 필터로부터 응답 신호의 제로 크로싱용의 한 펄스를 발생시키고, 위상이 SYN과 동기에 의해 정해지도록 주파수 H1을 재생시키기 위해 이러한 펄스들을 카운팅함으로써 취해질 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 2진 신호는 H1으로 표시된다.
신호 H1과 SYN이 클럭 신호로서 사용되는 컨버터 CSP는 디코딩 위임 회로 AD로 부터 방출된 엔에이블링 신호 VAL에 의해 제어된다.
제7도의 예에서, 회로 AD는 순차적인 조정된 2진 신호의 유사성 기준을 검사하기에 각각 적합한 2개의 회로 VM 및 DS로 구성된다.
회로 VM은 조정된 신호의 평균 진폭값을 설정한다. 본 발명에 따른 이중 위상 엔코딩 기술에서, 이러한 평균값은 2진 신호의 최대 레벨의 1/2로 되어야 한다.
회로 DS는 회로 RSYN에 설정된 신호 SYN으로부터의 평균 순차 기간을 측정하여, 송신기의 주파수 H5로 부터의 미리 알 수 있는 값과 비교한다.
게이트 AND는 회로 VM 및 DS로부터의 출력에 접속되고, 상기에 언급한 회로에 의해 설정된 유사성 검사가 만족스럽게 되는 한 0과 다른 레벨에 유지되는 트리거링 신호 VAL을 컨버터 CSP에 공급한다. 반대의 경우에는, 조정된 2진 신호의 변환이 금지된다.
변환은 각각의 순차 때에 행해진다. 각각의 순차의 13비트는 컨버터 CSP로부터의 13개의 병렬 출력으로 부터 전달 되어, 다음 변환으로부터의 결과가 도달할 때까지 여기에 저장된다.
본 발명의 특징에 따르면, 제6도의 수신단의 특정한 논리회로 LS는 각각의 채널마다 보충 엔에이블링회로 CER을 포함한다.
이 회로 CER의 기본 원리는 제8도에 도시되어 있다.
이러한 회로는 명령들이 여러 개의 연속적인 순차에 유지되어야 하는 사실로 인해 2진 순차 신호에 나타나는 여유도를 이용하기 위한 것이다. 본 발명에 따르면, 순차의 한 명령 비트의 상태변화는 이러한 새로운 상태가 연속적인 순차의 선정될 수, 예를 들어 4동안 유지되는 경우에만 고려된다.
제8도에 따르면, 컨버터 CSP로부터의 출력 신호는 최종순차에 걸쳐서 영구적으로 정해진 평균 의사 값을 각각의 비트에 대해 독립적으로 얻는 회로 RC에 인가된다.
임계값 비교기 T는 틀럭 신호 SYN을 수신하는 메모리 MER내에 각각의 순차에서 저장되는 2진 신호로 이러한 아나로그 신호를 변환시킨다.
이 메모리는 연속적으로 수신된 2진 상태가 충분한 순차 수동안 확인되는 경우에만 신호를 공급한다.
회로 MER은 신호 VAL이나 AU가 요구할 때 출력이 나오지 않게 하는 게이트 OR의 제어하게 동작된다.
여유도를 이용하면 0.2s 동안 유지되는 각각의 송신 주기가 10개 이상의 순차로 구성된 촙식 또는 단속 송신의 경우일지라도 완전히 허용될 수 있는 명령 실시 시간이 약100ms정도로 매우 짧아지게 된다.
순차적인 신호가, 예를 들어 회로 CER에 연결된 지연 장치에 의해 표시되는 선정된 기간(2 내지 9s사이) 동안 엔에이블되지 못할 때, 고장에 의해 기계가 정지되는 것은 비상 정지 명령과 동일한 식으로 이롭게 발생된다. 일반적인 정지 명령 AG는 정지 회로 CA로 발송된다.
각각의 회로 CER로부터의 출력 신호들은 가변 명령을 고려하기 위한 회로 VIT와 분리 명령을 고려하기 위한 회로 T/R사이로 분배된다. 이러한 회로들은 2개의 송신기들 사이의 위임 규정을 정하는 위임 스위치 CD의 제어하게 동작된다.
이러한 스위치는 양호하게 4개의 위치, 즉 한 채널(156 또는 165MHz)에 따른 원격 제어 또는 한 채널의 우선 순위로 2조정자가 하는 원격 제어를 허용한다. 실제로는, 2조정자가 원격제어하는 경우에는, 한 채널만이 가변 형태의 명령들을 송신하도록 엔에이블 된다. 이 회로 VIT와 T/R은 이러한 위임 규정을 저장하기 위한 메모리를 포함한다.
위임 규정이 만족스러움 상태에서, 회로 VIT는 기계의 작업 속도를 제어하는 써보매카니즘에 아나로그기준 신호를 공급한다.
이롭게도, 송신기와 수신기 어셈블리에 의해 송신된 가변 명령들에 대응하는 단속 속도는, 저속으로 기계를 제어할 때 조정자가 정확도를 크게 할 수 있도록 저속 범위내에서 극대 속도를 사이로 일정하게 분배되지 않고 다시 모여진다. 이러한 속도는 양호하게도 더욱 신속해져 그 레벨을 더 높게 한다. 사용자에게 바람직한 명령 및 속도 대응 법칙은 논리회로 IS'의 회로 VIT내의 프로그램어블 메모리에 의해 설정된다.
회로 T/R은 전기 밸브와 같은 기계내의 적당한 부재들을 제어하는 것을 단 EV와 결합해서 제공한다.
양호하게도, 기계는 수동 제어 유니트 PCM을 포함한다.
지금까지 본 발명의 양호한 실시예에 대해 설명하였으나, 이 분야에 숙련된 기술나들은 본 발명의 원리를 벗어나지 않고도 본 발명을 여러 가지로 수정 변경할 수 있다.
본 발명을 수행하기 위한 송신기 및 수신기 어셈블리를 제조하기 위한 요소들도 본 분야의 기술자들이 변경할 수 있다.
특히, 상술한 바와 같은 정보 비트의 수 13은 전혀 의무적인 것이 아닌데, 그 이유는 이러한 수가 단지 사용된 직렬-병렬 및 병렬-직렬 컨버터의 용량에 의해서만 결정되기 때문이다.
본 명세서에서는 본 발명을 최대로 2개의 명령, 즉 가변(영구)명령과 분리(일시)명령을 동시에 수신하기에 적합한 굴삭기에 대한 것으로 설명하였으나, 본 발명은 여러 개의 동시 분리 명령들을 수신하기에 접합한 컨베이어 캐리어와 같은 기계를 제어하는데 응용될 수도 있다.
이 때에는, 동시에 방출될 수 있는 명령들이 있는 많은 그룹으로, 송신기의 특정한 논리내의 유용한 정보 비트를 할당할 수가 있다. 그러므로, N사이에 선택된 n개의 동시 명령을 수신할 수 있는 기계의 경우에, 유용한 정보 비트는 독립적인 명령 그룹의 등가 수에 대응하는 최소한 n개의 그룹으로 분배된다. 어떤 정보 비트들은 사용되지 않을 수도 있다. 비트는 각각의 명령에 대응할 수 있다. 송신기의 특정한 논리 회로에 부과된 우선 순위규정에 따라, 동시명령의 최대 수는 독립적인 명령 그룹의 수 이하로 된다.
또한 본 발명은 2개 이상의 원격 제어 채널에도 응용될 수도 있다.

Claims (18)

  1. 기계의 작업자로부터의 명령들이 2진 신호로 변환하고, 순차적인 2진 신호가 상기 2진 신호들로부터 다듬어지고 각각의 순차가 동기 비트와 상기 2진 신호를 나타내는 이중 위상 엔코드화 2진 신호에 의해 점유된 정보 비트를 포함하며, 원격 제어 신호가 이 순차적인 2진 신호로부터 다듬어져 송신되고, 상기 순차적인 2진 신호가 원격 제어 신호를 수신한 후에 복구된 다음 기계의 적당한 전기 제어 신호로 변환되는 동시에 실시될 다수의 명령들을 작업기계에 송신하기에 적합한 광석 및 채석용 작업 기계의 직시 원격 제어 방법에 있어서, 순차적인 2진 신호가 이 신호의 동기 비트내의 주기적인 2진 신호를 포함하고, 원격제어 신호가 이 순차적인 2진 신호로 반송파를 변조시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 작업기계의 직시 원격제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 가변 제어 부재를 포함한 굴삭기와 같은 기계를 원격 제어하기 위하여, 다수의 명령들이 상기 가변제어 부재의 전기 제어 신호의 여러 가지 기능값에 대응하는 명령 그룹을 정하는 것을 특지으로하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제어 신호의 상기 가능 값들이 더 크게 되어 그 레벨이 더 높게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 2진 동기 신호의 주파수가 연속적인 정보비트내의 논리 레벨들 사이의 변화에 의해 정해진 순간 주파수의 짝수 배로 된 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 비상 정지 신호를 송신하기 위하여, 비상 정지 신호가 정보 비트를 점유한 동기 신호와 동일한 2진 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 수신된 것과 같은 전자기파로부터 변조 신호를 복구한 후에, 상기 변조 신호가 디코딩 및 전기 제어신호로의 변환이 위임되기 전에 유효성 검사를 받는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 2진 순차 변조 신호의 디코딩이, 이 순차의 평균 기간이 반송파의 변조 전의 순차의 평균 기간에 대응하고 이 평균값이 최대 레벨의 1/2일 경우에만 위임 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 디코딩 위임이 선정된 기간 동안 생기지 않을때 고장 정기 명령이 기계로 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 복구된 변조 신호를 병렬 2진 신호로 변환시킨 후에, 이 내에 함유된 정보가 선정된 연속적인 순차수동안 동일하게 반복되는 경우에 명령 정보에 대응할 때에만 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 반송파의 변조에 의해 얻어진 원격 제어신호가 다수의 연속적인 순차의 주기에 의해 단속적으로 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 송신 주기를 사이에 비변조 반송파가 통상의 송신 전력보다 약 100배가 적은 전력으로 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 원격 제어 신호의 송신이 명령 변화시에 다시 영구적으로 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 반송파가 154 내지 174MHz로 구성된 초고주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 순차가 약 53.125Hz의 주파수를 갖고 있고 동기 신호가 약 1700Hz의 주파수를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 최소한 2개의 원격 제어 신호가 기계의 다수의 작업자에게 각각 할당된 다수의 반송파의 변조를 통해 다듬어지고, 상기 원격 제어 신호가 수신될 때, 반송파를 통해 송신된 각각의 명령이 다수의 작업자들 사이의 선정된 위임 규정에 따라 위임되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 기계 작업자로부터의 명령을 2진 형태로 하기에 적합한 특정한 논리회로에 연결된 제어 유니트, 변조기에 연결된 2진 순차변조 신호를 설정하기 위한 2진 엔코더, 및 무선 주파수 송신기로 구성된 최소한 1개의 송신기와, 최소한 1개의 무선 주파수 수신기, 디코딩 위임 회로에 연결된 2진 디코더 디코딩 위임회로에 연결된 2진 디코더, 및 기계의 제어 신호를 아나로그 형태로 발생시키기에 적합한 특정한 논리 회로로 구성된 수신단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 원격 제어 방법을 수행하기에 적합한 송수신기 에셈블리.
  17. 제16항에 있어서, 반송파의 2개의 인접 주파수로 셋트된 2개의 송신기와, 반송파 주파수에 각각 관련된 원격 제어 신호들을 2개의 수신기들 사이에 분배시키기에 적합한 안테나 셀렉터, 및 위임 스위치의 위치에 의해 고정된 것과 같은 송신기들 사이의 위임 규정에 따라 디코드된 것과 같은 2진 신호를 고려하기에 적합한 단일의 특정한 논리회로에 적속된 2개의 2진 디코더로 구성된 수신기단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 송수신기 어셈블리.
  18. 제16항에 있어서, 송신기와 이것의 축적 밧데리가 서로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 송수신기 어셈블리.
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