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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Funkfernsteueranlage mit wenigstens
einem Steuersender und wenigstens einem Steuerempfänger zur Fernsteuerung
von Maschinen.
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Funkfernsteueranlagen
der hier interessierenden Art werden beispielsweise zur Fernsteuerung von
Freiluft- oder Hallenkränen,
Lokomotiven und sonstigen Geräten
der Fördertechnik
verwendet, so daß eine
Bedienperson die jeweilige Maschine von einem beliebigen Ort aus
steuern kann.
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Im
Bereich der Deutschen Bundespost arbeiten derartige Funkfernsteuerungen
auf speziell vorgesehenen Funkkanälen, z. B. im VHF-Band (140
bis 170 MHz), im UHF-Band
(420 bis 470 MHz) und im SHF-Band (2,45 bis 2,50 GHz), wobei viele
dieser Frequenzen auch von Funkdiensten im Bereich von ISM-Anwendungen
(Industrial Scientific and Medical Applications) benutzt werden.
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Die
Erfindung geht aus von einer aus der
DE 38 13 820 C2 bekannten Funkfernsteueranlage
mit wenigstens einem Steuersender und wenigstens einem Steuerempfänger, wobei
der Steuersender aus einem Steuerbefehlsanteil und einem Empfängeradressenanteil
bestehende Steuersignale sendet und der Steuerempfänger auf
empfangene Steuersignale mit ihm spezifisch zugeordnetem Empfängeradressenanteil
anspricht, und wobei der Steuersender und der Steuerempfänger für die Übertragung
der Steuersignale auf einen gemeinsamen Frequenzkanal aus einer
Vielzahl vorbestimmter Frequenzkanäle einstellbar sind. Die
DE 38 13 820 C2 offenbart
die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Der
Betrieb von Funkanwendungen, wie z. B. Funkfernsteuerungen, wird
beeinträchtigt,
wenn die Funkdichte steigt, d. h. Funkkanäle mehrfach belegt werden,
wie dies beispielsweise durch die Fernsteuerung vieler Drehkräne und sonstiger
Maschinen auf einer Großbaustelle
der Fall sein kann. Die Steuerung einer bestimmten Maschine wird
dann häufig gestört, weil
deren zugehöriger
Steuerempfänger auch
Funksignale von Fremdsendern, d. h. nicht diesem Funkempfänger zugeordneten
Funkquellen empfängt
und er das Steuersignal des ihm zugeordneten Steuersenders nicht
mehr einwandfrei empfangen bzw. decodieren kann. Dem kann durch
Ausweichen auf einen freien Frequenzkanal begegnet werden, wenn,
wie bei der bekannten Anlage der Fall, der Frequenzkanal sowohl
beim Steuersender als auch beim Steuerempfänger einstellbar ist.
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Ein
Wechsel des Frequenzkanals kann beispielsweise durch manuelles Verstellen
des gemeinsamen Frequenzkanals beim Steuersender und beim Steuerempfänger erfolgen.
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Eine
aus der
DE 38 13 820
C2 bekannte Vereinfachung des Frequenzkanalwechsels besteht
darin, daß der
Frequenzkanal lediglich senderseitig manuell verstellt wird und
der Steuerempfänger
automatisch nachfolgt, nachdem er den neu eingestellten Frequenzkanal
ermittelt hat. Dies erspart der den Steuersender bedienenden Person
den oftmals mühsamen
bzw. zeitaufwendigen und manchmal auch gefährlichen Zugang zum Steuerempfänger.
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Eine
weitere Vereinfachung ist aus der
DE 93 19 508 U1 bekannt, welche eine Funkfernsteuerung beschreibt,
bei der das Sendegerät
eine Vorrichtung zur automatischen Auswahl einer freien Frequenz oder
eines freien Kanals für
das Senden der Steuersignale aufweist, wobei diese Vorrichtung aus
einem Empfänger
mit einer Feldstärke-Meßeinrichtung
besteht, der ”lauscht”, um eine
freie Frequenz auszuwählen.
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Nachteilig
ist bei den vorbekannten Funkfernsteuerungen zunächst, daß nur bei der Inbetriebnahme
der Anlage ein freier Frequenzkanal ausgewählt wird bzw. erst nach einer
Störung
der Übertragung
ein Frequenzkanalwechsel vorbereitet wird. Dadurch ist ein sicherer,
insbesondere unterbrechungsfreier Fernsteu erbetrieb häufig nicht
möglich, weil
nach einer Umstellung des Frequenzkanals beim Steuersender der Steuerempfänger mangels Information über diese
Umstellung verhältnismäßig zeitaufwendig
diesen neu eingestellten Frequenzkanal suchen muß.
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Ferner
kann eine bei der Inbetriebnahme der Anlage getroffene momentane
Optimalentscheidung für
einen Frequenzkanal nach Aufnahme des Funkbetriebs bald wieder überholt
sein. Eine laufende Optimierung des Frequenzkanals ist jedoch durch
eine Feldstärke-Meßeinrichtung
am Ort des Steuersenders im allgemeinen nicht möglich, weil der Betrieb des
Steuersenders eine solche Feldstärkemessung beeinträchtigen
würde,
so daß sinnvollerweise
nur bei stummgeschaltetem Steuersender ”gelauscht” werden kann, d. h. nur in
Zeiten, in denen die Steuerung der Maschine nicht durchgeführt werden
kann.
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Für den ungestörten Funkempfang
der Steuersignale des eigenen Steuersenders sind die Feldstärkeverhältnisse,
d. h. die Verhältnisse
zwischen der Intensität
des eigenen Steuersignals einerseits und den Intensitäten der
Fremdsignale andererseits am Ort des Steuerempfängers wesentlich. Eine Frequenzkanalauswahl
durch Qualifizierung empfangener Funksignale am Ort des Senders
ist beispielsweise ungünstig,
wenn eine Fremdsignalquelle aufgrund räumlicher bzw. funktechnischer
Gegebenheiten am Ort des Steuersenders als störend qualifiziert wird, obwohl
der Empfang der Steuersignale am Ort des Steuerempfängers durch
die Fremdsignalquelle nur unwesentlich oder überhaupt nicht beeinträchtigt ist.
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Zur
weiteren Illustration des Stands der Technik kann auf die
DE 42 36 982 A1 verwiesen werden,
welche ein zellulares Mobilfunksystem zur Herstellung einer drahtlosen
Gesprächsverbindung zwischen
einem Mobiltelefon und einer Basisstation offenbart. Von der Basisstation
werden Signale zu zugeordneten Mobiltelefonen gesendet, wobei Basisstation
und Mobiltelefone zur Datenübertragung
auf gemeinsame Frequenzkanäle
eingestellt werden können.
Ferner ist eine Kanalauswahleinrichtung vorgesehen, welche bei Inbetriebnahme
der Geräte oder
beim Wechsel des Frequenzkanals einen freien Frequenzkanal auswählt. Den
Frequenzkanälen
sind jeweils Prioritäten
zugewiesen, welche in Prioritätslisten
der Mobiltelefone sowie der Basisstationen gespeichert sind.
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Die
DE 35 08 900 C2 offenbart
ein Verfahren zur Beurteilung einer Qualität einer Funkverbindung ausgehend
von einer periodischen Messung der Feldstärke des Funksignals. Genügt die gemessene Feldstärkeverteilung
einem Schaltkriterium, so wird ein Kanalwechsel auf einen anderen
Funkkanal eingeleitet.
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Ferner
offenbart die
US 4,694,485
A ein Mobiltelefonsystem mit einer Kanalauswahleinrichtung, welche
im Falle eines auszuführenden
Kanalwechsels nacheinander eine Vielzahl von Kanälen durchsucht, um einen unbelegten
Kanal ausreichender Qualität
zu finden.
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Die
DE 42 14 627 C1 offenbart
eine Funkfernsteueranlage mit wenigstens einem Steuersender und
wenigstens einem Steuerempfänger,
wobei zwischen Sender und Empfänger
Steuertelegramme ausgetauscht werden. Um die Suche nach einem freien
Kanal bei einem Kanalwechsel zu beschleunigen, schlägt die bekannte
Funkfernsteueranlage vor, auf jedem Kanal eine Belegungsinformation
zu senden, die angibt, ob dieser Kanal überhaupt belegt ist oder nicht.
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Ferner
beschreibt die
DE 29
46 755 C2 ein Autoradio mit automatischem Sendersuchlauf,
sowie mit einer automatischen Kanalwechselfunktion, welche dann,
wenn der Signalpegel eines eingestellten Senders einen vorbestimmten
Wert unterschreitet, den Ausgang des Radios stumm schaltet und einen automatischen
Sendersuchlauf aller gespeicherten Sender ausführt, um anschließend auf
einen freien Kanal umschalten zu können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Funkfernsteueranlage bereitzustellen,
welche die Stabilität
einer Funkverbindung zwischen dem Steuersender und dem Steuerempfänger erhöht und einen
schnelleren sowie zuverlässigeren
Wechsel des gemeinsamen Funkfrequenzkanals ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Funkfernsteueranlage nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist demnach
u. a. vorgesehen, dass der Steuerempfänger aus einem Meldeanteil und
einem Senderadressenanteil bestehende Meldesignale sendet und der
Steuersender
auf empfangene Meldesignale mit ihm spezifisch
zugeordnetem Senderadressenanteil anspricht,
daß der Steuersender
und der Steuerempfänger auch
für die Übertragung
der Meldesignale auf den gemeinsamen Frequenzkanal oder einen weiteren gemeinsamen
Frequenzkanal aus der Vielzahl der vorbestimmten Frequenzkanäle einstellbar
sind,
daß eine
Kanalauswahleinrichtung vorgesehen ist, die wenigstens einen für die Übertragung
der Steuersignale oder/und Meldesignale freien Frequenzkanal ermittelt
und in dem Steuersender und in dem Steuerempfänger zu speichernde Information über wenigstens
einen der ermittelten, freien Frequenzkanäle überträgt,
und daß der Steuersender
und der Steuerempfänger im
Falle einer nachfolgenden Störung
der Übertragung
der Steuersignale oder/und der Meldesignale den gemeinsamen Frequenzkanal
oder/und den weiteren gemeinsamen Frequenzkanal abhängig von der
gespeicherten Information wechseln.
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Indem
die Kanalauswahleinrichtung wenigstens einen freien Frequenzkanal
ermittelt und im Steuersender und im Steuerempfänger zu speichernde Information über diesen
Frequenzkanal überträgt, ist
sichergestellt, daß im
Falle einer nachfolgenden Übertragungsstörung sowohl
der Steuersender als auch der Steuerempfänger über eine gemeinsame Information
hinsichtlich eines freien Frequenzkanals verfügen, auf die sie im Falle einer
nachfolgenden Übertragungsstörung zurückgreifen
können,
um einen gemeinsamen Frequenzkanal zu wechseln. Dieser Frequenzkanalwechsel
kann relativ schnell erfolgen, da der neu einzustellende Frequenzkanal
nach dieser Störung
nicht erst gesucht werden muß.
Somit muß bei
einer Übertragungsstörung der
Fernsteuerbetrieb nicht unterbrochen werden, sondern die Fernsteuerung
kann in der Regel unterbrechungsfrei weiterarbeiten. Außerdem kann
die zu speichernde Information über
freie Frequenzkanäle
während
des Betriebs ständig
aktualisiert werden, was die Sicherheit weiter erhöht.
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Es
ist besonders bevorzugt, daß die
Kanalauswahleinrichtung den wenigstens einen freien Frequenzkanal
auf Grundlage von am Ort des Steuerempfängers empfangenen Signalen
ermittelt. Damit werden für
die Frequenzkanalermittlung die für den ungestörten Empfang
der Steuersignale entscheidenden Relativpegel zwischen eigenem Steuersignal und
Fremdsignalen am Standort des Steuerempfängers herangezogen. Außerdem ist
eine laufende Optimierung der ermittelten freien Frequenzkanäle möglich, insbesondere
auch während
der Steuersender sendet. Zudem läßt sich
die Kanalauswahleinrichtung als Bestandteil des Steuerempfängers vorsehen,
wodurch sich ein einfacher und kompakter Aufbau ergibt.
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Die
Kanalauswahleinrichtung weist eine Suchlaufeinrichtung (Scanner)
auf, welche die Frequenzkanäle
der am Ort des Steuerempfängers
zu empfangenden Signale nacheinander einstellt. Alternativ dazu
könnten
auch mehrere Frequenzkanäle parallel,
d. h. gleichzeitig, empfangen werden, was zwar aufwendiger, aber
sehr zeitsparend ist.
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Der
Steuerempfänger
weist einen abhängig von
der gespeicherten Information auf den zu empfangenden Frequenzkanal
einstellbaren Steuersignal-Empfangsteil und einen von der Suchlaufeinrichtung
nacheinander auf die einzelnen, vorbestimmten Frequenzkanäle einstellbaren
Kanalsuchempfänger auf.
Damit ist der Kanalsuchvorgang unabhängig vom Empfang der Steuersignale
und kann gleichzeitig mit diesem erfolgen.
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Wenn
die Information über
freie Frequenzkanäle
im Bereich des Steuerempfängers
gewonnen wird, läßt sich
diese Information in einfacher Weise mittels der Meldesignale des
Steuerempfängers
zum Steuersender übertragen.
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Der
Wechsel auf einen gemeinsamen, als frei ermittelten Frequenzkanal
kann fehlschlagen, wenn dieser Kanal zum Zeitpunkt der Störung nicht mehr
frei ist. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, daß die in dem Steuersender und
dem Steuerempfän ger
gespeicherte Information mehrere freie Frequenzkanäle und die
Reihenfolge umfaßt,
in welcher der Steuersender und der Steuerempfänger im Falle der Übertragungsstörung diese
Frequenzkanäle
als gemeinsamen oder/und weiteren gemeinsamen Frequenzkanal einstellen.
Damit wird ein Vorrat an brauchbaren Frequenzkanälen geschaffen und die Betriebssicherheit
der Anlage wesentlich erhöht.
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Um
nach einer Übertragungsstörung die
Verbindung zwischen Steuersender und Steuerempfänger möglichst rasch wieder aufzubauen,
kann bei der Festlegung der Reihenfolge, in welcher der Steuersender
und der Steuerempfänger
im Falle der Übertragungsstörung sich
auf die Frequenzkanäle
einstellen, die Qualität
hinsichtlich der Brauchbarkeit der ermittelten freien Frequenzkanäle berücksichtigt
werden. Zu diesem Zweck kann die Kanalauswahleinrichtung Bewertungsmittel
zur Festlegung dieser Reihenfolge umfassen.
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Im
einfachsten Fall können
die Bewertungsmittel die Reihenfolge der zu speichernden, freien Frequenzkanäle abhängig von
der über
eine Mittelungszeit gemittelten Intensität von im Bereich der Funkfernsteueranlage
empfangenen Signalen festlegen. Dabei können alle Frequenzkanäle, deren
Intensität
eine vorgegebene Schwelle unterschreiten, als frei interpretiert
werden und ihre Reihenfolge gemäß der gemessenen
Intensität
festgelegt werden, derart, daß intensitätsschwache
Frequenzkanäle
höher als intensitätsstarke
Frequenzkanäle
bewertet werden und im Falle einer Übertragungsstörung zuerst
eingestellt werden. Die empfangene Intensität als Kriterium für die Kanalauswahl
zu verwenden ist insbesondere bei den Fernsteueranlagen mit FM-Modulation
sinnvoll, weil hierbei ein intensitätsstarkes Fremdsignal, das
auf dem gleichen Frequenzkanal empfangene eigene Signal ”verdrängt”.
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Die
Bewertungsmittel können
die Reihenfolge auch abhängig
vom zeitlichen Verlauf, der über eine
Mittelungszeit gemittelten Intensität von im Bereich der Funkfernsteueranlage
empfangenen Signalen festlegen. Aus diesem zeitlichen Verlauf können Prognosen
für die
Nutzbarkeit von Frequenzkanälen abgeleitet
werden. So können
beispielsweise Frequenzkanäle
mit abnehmender Intensität
als ”frei werdend” interpretiert
werden. Eine solche Intensitätsabnahme
kommt beispielsweise zustande, wenn sich eine Fremdsignalquelle
vom Funkbereich der Fernsteueranlage weg bewegt. Umgekehrt können Frequenzkanäle mit zunehmender
Intensität,
z. B. durch näherkommende
Fremdsignalquellen, als unbrauchbar festgelegt werden.
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Breitbandige
Fremdsignalquellen können anhand
ihrer Intensitätsverteilung über mehrere
Frequenzkanäle
erkannt und bewertet werden. Die Berücksichtigung der in mehreren
Frequenzkanälen
gemessenen Intensität
erlaubt es auch, instabile, d. h. ihre Frequenz ändernde Fremdsignalquellen
zu erkennen und ermöglicht
aufgrund der ableitbaren Wanderungsgeschwindigkeit im Zeit- und/oder
Frequenzkanalraum ebenfalls eine Prognose für die zukünftige Nutzbarkeit von Frequenzkanälen.
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Um
die Bewertung weiter zu verbessern, können die Bewertungsmittel eine
Signalmustererkennungseinrichtung umfassen, um in den im Bereich
der Funkfernsteueranlage empfangenen Signalen Signalmuster, wie
Sprache oder Digitalmodulation, zu erkennen und die Reihenfolge
entsprechend der erkannten Signalmuster festzulegen. Dabei können z.
B. zeitlich konstante NF-Modulationen nach aller Erfahrung als eher
lang andauernde Störung
interpretiert werden, insbesondere wenn sie in ganzzahligen Verhältnissen
zu 50 Hz stehende Frequenzen aufweisen (”Netzbrumm”). Es können auch fremde, herstellerspezifische
Digitalmodulationen erkannt werden und auf Grundlage dieser Kenntnis
Vorhersagen für
die Nutzbarkeit gemacht werden.
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Eine
interessante Möglichkeit
ergibt sich daraus, daß eigene
Digitalmodulationen, d. h. Signalmuster von anderen erfindungsgemäßen Funkfernsteueranlagen,
erkannt werden können
und die von den verschiedenen Kanalauswahleinrichtungen übertragenen
Informationen aufeinander abgestimmt werden, derart, daß im Falle
von Übertragungsstörungen die
verschiedenen Anlagen möglichst
auf voneinander verschiedene Frequenzkanäle wechseln. Zu diesem Zweck
kann die Reihenfolge, beispielsweise auch von einer Seriennummer
der Kanalauswahleinrichtung, dem oder den momentan eingestellten
Frequenzkanälen
und von beliebigen anderen Parametern, insbesondere Parametern mit
Zufallscharakter, abhängen.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf
die beigefügte,
schematische Zeichnung näher
erläutert.
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Die
dargestellte Funkfernsteueranlage umfaßt einen mobilen Steuersender 10 z.
B. in Form eines Handgeräts
sowie einen Steuerempfänger 12, der
stationär
an einer zu steuernden Maschine 14 angeordnet ist. Eine
Bedienperson kann Steuerbefehle manuell an einer Steuereingabeeinheit 16 eingeben und
erhält
optische und akustische Rückmeldungen über Betriebsparameter
der von ihr gesteuerten Maschine 14 mittels einer Rückmeldungsausgabeeinheit 18,
die zusammen mit der Steuereingabeeinheit 16, wie hier
dargestellt, separat vom Steuersender 10 ausgeführt sein
kann. Die an der Steuereingabeeinheit 16 eingegebenen Steuerbefehle
werden in paralleler Form durch Leitungen 20 einem Encoder 22 zugeführt, welcher
die Steuerbefehle in ein serielles Datentelegramm integriert und
dieses einem auf einen Steuerkanal einstellbaren Sendeteil 24 zuführt. Dieses
Datentelegramm enthält
auch einen dem Steuerempfänger 12 spezifisch
zugeordneten Empfängeradressenanteil
und wird als Steuersignal über
einen Antennencombiner 26 einer Antenne 28 zum
Senden und Empfangen von Funksignalen zugeführt. Die vom Steuersender 10 gesendeten
Steuersignale gelangen steuerempfängerseitig über eine ebenfalls zum Senden
und Empfangen geeignete Antenne 30 und einen Antennencombiner 32 zu
einem auf den Steuerkanal des Sendeteils 24 einstellbaren
Empfangsteil 34, der das empfangene Datentelegramm einem
Decoder 36 zuführt,
welcher das Datentelegramm decodiert und dessen Steuerbefehlsanteil
in paralleler Form über
Leitungen 38 an die Maschine 14 ausgibt, sofern
das empfangene Datentelegramm den richtigen, d. h. dem Steuerempfänger 12 zugeordneten
Empfängeradressenanteil
enthält.
Damit ist sichergestellt, daß der
Steuerempfänger 12 nur
Steuerbefehle aus den Datentelegrammen eines ihm zugeordneten Steuersenders 10 an
die Maschine 14 ausgibt.
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In
vielen Fällen
ist es für
die Bedienperson hilfreich oder sogar notwendig, Rückmeldungen über den
Betriebszustand der ferngesteuerten Maschine 14 zu erhalten.
Entsprechende Rückmeldesignale der
Maschine 14 werden über
Leitungen 40 in paralleler Form einem steuerempfängerseitigen
Encoder 42 zugeführt,
welcher ein Datentelegramm mit einem Meldeanteil und einem Steuersenderadressenanteil erstellt,
wobei der Steueradressenanteil dem Steuersender 10 spezifisch
zugeordnet ist und der Meldeanteil wenigstens die Rückmeldesignale
der Maschine 14 in codierter Form enthält. Mittels eines auf einen
Meldekanal einstellbaren Sendeteils 44 wird dieses Datentelegramm über den
Antennencombiner 32 und die Antenne 30 gesendet.
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Die
Ausgabe von Steuerbefehlen vom Steuerempfänger 12 zur Maschine 14 sowie
der Empfang von Rückmeldungen
von der Maschine 14 zum Steuerempfänger 12 können gegebenenfalls über Interface-Bausteine
erfolgen, die eine Anpassung des Steuerempfängers 12 an beliebige
Maschinen erleichtern.
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Unter
einem Antennencombiner ist hier jede Einrichtung zu verstehen, welche
den Anschluß sowohl
eines Sendeteils, als auch eines Empfangsteils an einer einzigen
Antenne erlaubt, die dann als Sende- und Empfangsantenne verwendet
werden kann.
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Das
auf Seiten des Steuersenders durch die Antenne 28 empfangene
Meldesignal gelangt über den
Antennencombiner 26 zu einem auf den Meldekanal des Sendeteils 44 einstellbaren
Empfangsteil 46, welches das serielle Datentelegramm des
Meldesignals an einen Decoder 48 ausgibt, in dem das Datentelegramm
deco diert wird. Der den Rückmeldungen
der Maschine 14 entsprechende Anteil wird in paralleler
Form über
Leitungen 50 der Rückmeldungsausgabeeinheit 18 zugeführt.
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Bei
der dargestellten Funkfernsteueranlage ist lediglich ein gemeinsamer
Frequenzkanal vorgesehen, d. h. der Steuerkanal ist gleich dem Meldekanal.
Somit kann die als Semi-Duplex-Anordnung aufgebaute Anlage Informationen
in Form von Datentelegrammen sowohl vom Steuersender 10 zum
Steuerempfänger 12 als
auch umgekehrt übertragen,
dies jedoch nicht gleichzeitig. Ganz allgemein kommt für eine derartige
Anlage ein Quittungsbetrieb in Frage, in welchem entweder der Steuersender 10 oder
der Steuerempfänger 12 als
aktive Seite (Master) Datentelegramme an die Gegenseite sendet und
diese Gegenseite (Slawe) nur bedingt durch empfangene Hintelegramme
mit Rücktelegrammen
antwortet. Dabei muß nicht
auf jedes Hintelegramm ein Rücktelegramm
folgen, sondern ein Rücktelegramm
kann beispielsweise erst nach neun Hintelegrammen abgeschickt werden.
Zur Erhöhung
der Betriebssicherheit kann vorgesehen sein, daß für den Fernsteuerbetrieb nicht
jedes Datentelegramm beim jeweiligen Empfänger ankommen muß, so daß sehr kurzzeitige Übertragungsstörungen keinen
merklichen Einfluß auf
den Fernsteuerbetrieb haben. Denkbar ist ferner, daß eine Seite
die zur Aufrechterhaltung des Fernsteuerbetriebs notwendigen Informationen
lediglich im Bedarfsfall von der Gegenseite mittels eines Datentelegramms
anfordert.
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Alternativ
könnten
zur Realisierung eines Voll-Duplex-Betriebs auch voneinander verschiedene
Frequenzkanäle
zur Übertragung
der Steuersignale einerseits und der Meldesignale andererseits verwendet
werden, wobei im Falle einer Übertragungsstörung nur
der jeweils gestörte
Frequenzkanal gewechselt werden muß.
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Die
Encoder 22 und 42 sowie die Decoder 36 und 48 können entfallen,
wenn auf die Verwendung paralleler Signale verzichtet wird.
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Das
Sendeteil 24 und das Empfangsteil 46 des Steuersenders 10 werden
durch eine Kanaleinstelleinrichtung 52 mit einem zugehörigen Speicher 54 eingestellt,
indem Kanaleinstellsignale über
eine Leitung 56 zum Sendeteil 24 bzw. über eine
Leitung 58 zum Empfangsteil 46 gelangen. Der Speicher 54 dient
dazu, Information über
wenigstens einen freien Frequenzkanal zu speichern, auf den im Falle
einer Übertragungsstörung gewechselt
werden kann. Über eine
Leitung 60 vom Decoder 48 zur Kanaleinstelleinrichtung 52 wird,
wie unten noch detailliert beschrieben, die im Speicher 54 gespeicherte
Information laufend aktualisiert und im Falle einer Übertragungsstörung der
Kanalwechsel eingeleitet.
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In
analoger Weise wird der Frequenzkanal beim Steuerempfänger 12 durch
eine Kanaleinstelleinrichtung 62 mit zugehörigem Speicher 64 eingestellt,
indem Kanaleinstellsignale über
Leitungen 66 und 68 dem Empfangsteil 34 bzw.
dem Sendeteil 44 zugeführt
werden. Im Steuerempfänger 12 ist
eine Kanalauswahleinrichtung 70 vorgesehen, die eine Vielzahl
von freien Frequenzkanälen
auf Grundlage von am Ort des Steuerempfängers 12 empfangenen Signalen
ermittelt. Zu diesem Zweck umfaßt
der Steuerempfänger 12 einen
Kanalsuchempfänger 72, der
ständig
und unabhängig
vom Empfangsteil 34 Signale über eine zusätzliche
Antenne 74 empfängt und über eine
Leitung 76 an die Kanalauswahleinrichtung 70 ausgibt.
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Wenn
in Kauf genommen wird, daß während der
Sendezeiten des Sendeteils 44 nicht ”gelauscht” werden kann, könnte für den Kanalsuchempfänger 72 statt
der zusätzlichen
Antenne 74 auch die Antenne 30 verwendet werden.
Der Kanalsuchempfänger 72 kann
dann einfach an einen weiteren Anschluß des Antennencombiners 32 angeschlossen
werden.
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Eine
Suchlaufeinrichtung 78 der Kanalauswahleinrichtung 70 stellt
den Kanalsuchempfänger über eine
Leitung 79 nacheinander auf die einzelnen, vorbestimmten
Frequenzkanäle
ein, so daß die
Kanalauswahleinrichtung 70 umfassende Information über die
Belegung von Frequenzkanälen
gewinnt.
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Wenn
man in Kauf nimmt, den Empfangsteil 34 nicht ständig zum
Empfangen der Steuersignale des Steuersenders 10 verwenden
zu können,
so kann auch dieser Empfangsteil 34 abwechselnd zum Empfang
von Steuersignalen dienen und die Funktion des Kanalsuchempfängers 72 übernehmen.
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Die
Kanalauswahleinrichtung 70 überträgt die Information über freie
Frequenzkanäle
direkt an die Kanaleinstelleinrichtung 62, die damit den
Inhalt des Speichers 64 aktualisiert. Um diese Information auch
zum Steuersender 10 zu übertragen,
wird sie über
eine Leitung 80 dem Encoder 42 zugeführt, welcher
die Information in ein an den Steuersender 10 zu sendendes
Datentelegramm integriert.
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Die
im Speicher 54 des Steuersenders 10 gespeicherte
Information wird dann aktualisiert, wenn der Decoder 48 im
Meldesignal des Steuerempfängers 12 eine
entsprechende Information findet, wobei diese aktualisierte Information über die Leitung 60 zur
Kanaleinstelleinrichtung 52 und damit in den Speicher 54 gelangt.
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Die
in den Speichern 54 und 64 gespeicherte Information
umfaßt
neben den freien Frequenzkanälen
auch die Reihenfolge, in welcher der Steuersender 10 und
der Steuerempfänger 12 im
Falle einer Übertragungsstörung diese
Frequenzkanäle
als gemeinsamen Frequenzkanal einstellen.
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Um
diese Reihenfolge festzulegen, umfaßt die Kanalauswahleinrichtung 70 eine
Feldstärkemeßeinrichtung 82 und
eine Signalmustererkennungseinrichtung 84, welche als Bewertungsmittel zur
Bewertung der Brauchbarkeit von Frequenzkanälen auf Grundlage der durch
den Empfänger 72 empfangenen
Signale dienen.
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Die
Feldstärkemeßeinrichtung 82 erhält ein die
Signalintensität
auf dem eingestellten, eigenen Frequenzkanal repräsentierendes
Signal vom Empfangsteil 34 über eine Leitung 86 und
erhält
vom Kanalsuchempfänger 72 über die
Leitung 76 entsprechende Intensitätsinformation auch über andere
Frequenzkanäle.
Die Kanalauswahleinrichtung 70 ermittelt nun ständig einige
(z. B. fünf)
freie Frequenzkanäle
und berücksichtigt
neben den von der Feldstärkemeßeinrichtung 82 gemessenen
Intensitätsverhältnissen
auch das Ergebnis einer Signalanalyse der Signalmustererkennungseinrichtung 84,
welche ebenfalls über
die Leitungen 86 und 76 Intensitätsinformation
erhält
und außerdem
vom Decoder 36 über eine
Leitung 88 Signale entsprechend decodierter Steuersignale
des Steuersenders 10 bzw. von anderen Steuersendern erhält. Dies
ermöglicht
auch die Kommunikation mit anderen Funkfernsteueranlagen, wodurch
zwischen solchen verschiedenen Fernsteueranlagen Informationen im
Sinne einer ”Absprache” ausgetauscht
werden können,
um im Falle von Übertragungsstörungen bevorzugt
auf voneinander verschiedene Frequenzkanäle zu wechseln.
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Eine Übertragungsstörung im
Sinne der Erfindung liegt jedenfalls dann vor, wenn Datentelegramme
nicht mehr empfangen werden bzw. nicht mehr decodiert werden können. Wenn
eine der Einrichtungen Steuersender 10 und Steuerempfänger 12 den
Eintritt einer Übertragungsstörung festgestellt hat,
so wird diese Information der jeweils anderen Einrichtung per Datentelegramm übertragen,
so daß ein
gemeinsamer Wechsel des bei beiden Einrichtungen eingestellten Frequenzkanals
erfolgen kann. Wenn dieses letztere Datentelegramm nicht empfangen
wird, so spielt dies insofern keine Rolle, weil die zum Empfang
dieses Datentelegramms vorgesehene Einrichtung aufgrund ähnlicher
oder gleicher Kriterien dann ebenfalls das Vorliegen einer Übertragungsstörung feststellen
wird. In manchen Fällen kann
man vorsehen, daß der
Frequenzkanalwechsel bereits durchgeführt wird, wenn die Übertragungsqualität auf einem
anderen als dem eingestellten Frequenzkanal wesentlich besser ist, ohne
daß eine
gravierende Übertragungsstörung auf
dem eingestellten Kanal vorliegt.
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Die
Kanalauswahleinrichtung 70 wird auch vorteilhaft für die Inbetriebnahme
der dargestellten Funkfernsteueranlage verwendet. In diesem Fall wählt die
Kanalauswahleinrichtung 70 einen freien Frequenzkanal und
veranlaßt
das Senden von Meldesignalen an den Steuersender auf diesem Frequenzkanal.
Die Kanaleinstelleinrichtung 52 des Steuersenders 10 läuft zu diesem
Zeitpunkt frei, d. h. wechselt in an sich bekannter Weise so lange
den am Empfangsteil 46 eingestellten Frequenzkanal, bis
ein Meldesignal des Steuerempfängers 12 empfangen wird
und rastet dann auf diesen Frequenzkanal ein. Die Verwendung der
Kanalauswahleinrichtung 70 bei Inbetriebnahme der Anlage
ist natürlich
nicht zwingend, vielmehr kann auch jedes herkömmliche Verfahren verwendet
werden, das zur anfänglichen
Einstellung eines gemeinsamen Frequenzkanals geeignet ist.