DE2154696A1

DE2154696A1 - Verfahren zum drahtlosen steuern von mindestens zwei beweglichen objekten

Info

Publication number: DE2154696A1
Application number: DE19712154696
Authority: DE
Inventors: Joern Dipl Ing Driesner; Gernot Dipl Ing Mielke
Original assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Current assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Priority date: 1971-11-04
Filing date: 1971-11-04
Publication date: 1973-05-17
Also published as: DE2154696B2

Description

Verfahren zum draht losen Steuern von mindestens zwei beweglichen Objekten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum drahtlosen Steuern von mindestens zwei, vorzugsweise beweglichen, Objekten, beispielsweise Lokomotiven oder Kränen, bei dem zu jedem Objekt ein eigenes, räumlich von diesen entferntes und von einer Bedienungsperson zu betätigendes Kommandogerät gehört, das den gewünschten Bewegungen des Objekts zugeordnete Kommandosignale erzeugt und diese Signale über einen allen Kommandogeräten gemeinsamen ochfrequenzkanal an das bewegliche Objekt sendet, in welchem durch die Kommandosignale die gewünschten Bewegungen des Objekts ausgelöst werden, unter Anwendung einer zeitlichen Staffelung der Sendezeiten für die einzelnen Kommandogeräte derart, daß von einer Zentralstation in bestimmten Zeitintervallen ausgesendete Synchronimpulse Zeitkreise einschalten, von denen je ein Zeitkreis je einem Kommandogerät zugeordnet ist und die verschiedene, zeitlich gestaffelte Zeitkonstanten haben sowie ihren Zeitkonstanten entsprechend in zyklischer Reihenfolge jeweils ein Kommandogerät für eine bestimmte Sendezeit auf den Hochfrequenzkanal schalten.
Die drahtlose Fernsteuerung von beweglichen Objekten, zu denen unter anderen Lokomotiven und Kräne gehören, hat sich in vielen Bereichen Bereichen der Technik durchgesetzt. Zum Beispiel befindet sich der Lokomotivführer bei Rangierarbeiten in Werkbahnanlagen nicht mehr wie früher im Führerstand.der Lokomotive, sondern er steuert sie von einem Ort aus, von dem er die beste Übersicht über die Anlage oder einen bestimmten Anlagenteil hat, mittels eines Kommandogerätes per Funk.
Das Kommandogerät für eine Lokomotive hat beispielsweise einen sogenannten Fahrbremsschalter, mit dem die Fahrbefehle "Leistung auf", "Leistung konstant", "Schnellbremse", "Betriebsbremse" und dergleichen gegeben werden können. Wird mit dem Fahrbremsschalter einer der Fahrbefehle eingestellt, so gibt der Kommandogeber ein entsprechendes Kommandosignal ab, das zum Beispiel aus Gründen der Sicherheit codiert ist und aus einer Kombination von mehreren, gleichzeitig vorhandenen Tonfrequenzen besteht. Für die tibertragung der, z. B. codierten, Kommandosignale von dem Kommando gerät zu der Lokomotive dient ein zum Kommandogerät gehörender Hochfrequenzsender, der die Kommandosignale als Modulation einer Trägerfrequenz über einen UKW-Sprechfunkkanal ausstrahlt. In der Lokomotive ist ein Kommandoempfänger vorgesehen, welcher das übertragene Hochfrequenzsignal verstärkt, demoduliert, auswertet und nach der Auswertung an die entsprechenden Steuerungsmittel der Lokomotive weiterleitet.
In ähnlicher Weise arbeiten auch Funkfernsteuerungen für Krananlagen.
Damit Damit wegen der ohnehin geringen Anzahl von freien Hochfrequenzkanälen zwei oder mehrere bewegliche Objekte über einen einzigen Hochfrequenzkanal ferngesteuert werden können, kann vorgesehen werden, daß die einzelnen Kommandogeräte nach einem festen Zeitplan nacheinander für jeweils einen kurzen Zeitabschnitt auf den Hochfrequenzkanal geschaltet und nur während dieser Zeitabschnitte die Kommandosignale jeweils eines Kommandogerätes übertragen werden. Dabei sollen zweckmäßigerweise alle beweglichen Objekte in bestimmten, möglichst kurzen Zeitintervallen durch Kommandosignale steuerbar sein.
Um Fehlsteuerungen zu verhindern, die dadurch auftreten können, daß die Kommandogeräte zu einem falschen Zeitpunkt auf den Hochfrequenzkanal geschaltet werden oder daß sich die Sendezeiten einzelner Kommandogeräte überlappen, kann entsprechend einem Aufsatz in "BBC-Nachrichten" 1969, Heft 10, Seite 570, vorgesehen sein, von der Zentralstation Synchronimpulse an die Kommandogeräte auszusenden. Diese Synchronimpulse schalten in jedem Kommandogerät einen Zeitkreis ein, der eine für dieses Kommandogerät charakteristische Zeitkonstante hat, wobei entsprechend dieser Zeitkonstante das Kommandogerät in zyklischer Reihenfolge für eine bestimmte Sendezeit auf den Hochfrequenzkanal geschaltet wird. Bei einer derartigen Anordnung besteht die Schwierigkeit, die Zeitkreise so auszubilden, daß sie mit hinreichend großer Genauigkeit arbeiten.
Da Da die Zuschaltung der einzelnen Kommandogeräte auf den Hochfrequenzkanal sehr exakt erfolgen muß, um die genannten bberschneidungen oder Fehlbelegungen der Sendezeiten zu vermeiden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die den Kommandogeräten zugeordneten Zeitkreise, die die Zuschaltung des Kommandogerätes auf den Hochfrequenzkanal auslösen, so auszubilden, daß sie mit äußerster Genauigkeit und Präzision arbeiten. Dabei soll berücksichtigt werden, daß die Zeitkreise in kurzen Zeitabschnitten synchronisiert werden sollen, eo daß ein wirksamer Eingriff in den Zeitablauf der Zeitkreise gegeben sein muß.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung für jeden Zeitkreis ein von je einem Taktgenerator gesteuerter Zähler verwendet wird, der bei einem bestimmten Zählerstand das Kommandogerät auf den Hochfrequenzkanal schaltet.
Als weiterer Vorteil hat es sich bei dieser Lösung herausgestellt, daß die Zeitkreise leicht und klein gestaltet werden können und insbesondere in monolithisch integrierter Schaltungstechnik ausgeführt werden können. Dies ist insbesondere deshalb von großem Vorteil, weil die Bauteile in dem von der Bedienungsperson zu tragenden Kommandogerät untergebracht werden müssen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der zugehörigen Zeichnung.
Es Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage zur drahtlosen Fernsteuerung von zwei beweglichen Objekten und Fig. 2 einen Zähler und den dazugehörigen Taktgenerator in Blockdarstellung.
Die Anlage gemäß Fig. 1 enthält eine zentrale Sendestation 10, im folgenden kurz Zentralstation genannt. Im Sendebereich der Zentralstation 10 befinden sich zwei voneinander unabhängige ortsbewegliche Kommandogeräte 11 und 12. Die Kommandogeräte 11 und 12 sind zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß sie von einer Bedienungsperson bequem getragen und dabei betätigt werden können.
Zu jedem Kommandogerät 11 und 12 gehört ein durch die Bedienungsperson aus etwa 200 m Entfernung fernsteuerbares bewegliches Objekt 13, 14, z. B. eine Lokomotive in einer Werkbahnanlage.
Jedes Kommandogerät 11, 12 hat einen Hochfrequenzsender 15, 16, einen Hochfrequenzempfänger 17, 18 und eine Sende- und Empfangsantenne 19, 20. Mit den Sende- und Empfangsantennen 19 und 20 können in den Kommandogeräten 11, 12 von der Zentralstation 10 über deren Sendeantenne 21 abgestrahlte Signale empfangen und in den Kommandogeräten 11, 12 erzeugte Kommandosignale sn die zugehörige Lokomotive 13 bzw. 14 gesendet werden.
Kommandosignale werden erzeugt, wenn die Bedienungsperson ein oder mehrere Bedienungseienente ihres Komaandogerätes 11 bzw. 12 betätigt, betätigt, um bestimmte Bewegungen der Lokomotive 13 bzw. 14 auszuldsen bzw. aufrechtzuerhalten. Die Lokomotiven 13 und 14 besitzen deshalb je eine Empfangsantenne 22 und 23 zum Empfangen der Kommandosignale sowie je einen mit einer der Empfangsantennen verbundenen, nicht weiter dargestellten Hochfrequenzempfänger.
Damit beim Aussenden der Kommandosignale von den Kommandogeriten 11 und 12 zu den Lokomotiven 13 und 14 nicht der Fall eintritt, daß beide Sender 15 und 16 zu gleicher Zeit senden oder daß sich die Sendezeiten dieser beiden Sender 15 und 16 überlappen, so daß die für die eine Lokomotive bestimmten Kommandosignale die andere Lokomotive beeinflussen, ist in jedem der Kommandogeräte 11 und 12 ein Zeitkreis angeordnet, der als von einem Taktgenerator 26 bzw. 27 angesteuerter Zähler 24 bzw. 25 ausgebildet ist. An einen bestimmten, für das Kommandogerät 11 charaiteristischen Ausgang des Zählers 24, beispielsweise an den Zähler ausgang 1, ist der Sender 15 angeschlossen. Bei dem Komwandogerat 12 ist der Zählerausgang 2 des Zählers 25 mit dem Sender 16 verbunden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Von der Zentralstation 10 werden Synchronimpulse gesendet, die über die Sendeantenne 21 und die Sende- und Empfangs antennen 19 und 20 zu den Empfängern 17 und 18 der Kommandogeräte 11 und 12 gelangen. Durch die in den Empfängern 17 und 18 empfangenen Synchronimpulse werden die Zähler 24 und 23 auf Null gesetzt und dadurch dadurch synchronisiert. Die ständig mit gleicher Taktfrequenz arbeitenden Taktgeneratoren 26 und 27, die beispielsweise astabile Nultivibratoren sein können, schalten nunmehr die Zähler 24 und 25 entsprechend der Taktfrequenz gemeinsam weiter.
Dadurch erreichen beide Zähler 24 und 25 gleichzeitig den Zãhlerstand 1, wobei der Zähler den Sender 15 auf den Hochfrequenzkanal schaltet, so daß die Lokomotive 13 gesteuert werden kann.
Beim Weiterschalten der Zähler 24 und 25 auf den Zählerstand 2 wird zunächst der Sender 15 vom Hochfrequenzkanal weggeschaltet und danach der Sender 16 durch den Zähler 25 auf den Hochfrequenzkanal geschaltet. Bei Erreichen des Zählerstandes 3 sind beide Sender 15, 16 nicht auf den Hochfrequenzkanal geschaltet, wobei zweckmäßigerweise die Zentralstation 10 und die Kommandogeräte 11 und 12 so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Zahlerstand 3 beider Zähler 24, 25 der Synchronimpuls gesendet wird, der die Zähler 24, 25 durch Nullsetzen synchronisiert.
In Fig. 2 ist in Blockdarstellung gezeigt, wie der aus den Taktgenerator 26 und dem Zähler 24 gebildete Zeitkreis des Kommandogerätes 11 und entsprechend des Kommandogerätes 12 aufgebaut sein kann.
Der Zähler weist entsprechend der Anzahl der zu steuernden Objekte eine Reihe von bistabilen Kippstufe 28, 29 und 30 auf, die untereinander so verbunden sind, daß ein an eine Eingangsklemme 31 des Zählers 24 angelegter Taktimpuls bei jedem weiteren Taktimpuls den Zähler weiterschaltet, d. h. jeweils die nächstfolgende bistabile bistabile Kippstufe in ihren anderen Schaltzustand bringt, eo daß an den Ausgangsklemmen 32, 33 und 34 dem Zählerstand entsprechende Ausgangssignale erscheinen. Zum Nullsetzen des Zählers wird an eine gemeinsame Verbindungsleitung 35 zwischen den bistabilen Kippstufen 28, 29, 30 ein Löschimpuls, im vorliegenden Beispiel als von der Zentralstation ausgesendeter Synchronimpuls bezeichnet, angelegt. Wenn dieser Synchronimpuls an die der Verbindungsleitung 35 zugeordnete Eingangiklemme 36 angelegt wird, sind an die Etagangsklerme 31 angelegte Taktimpulse wirkungslos, so daß der Zähler 24 zuverlässig synchronisiert wird.
Eine andere, nicht dargestellte M8glichkeit, aus je einem Taktgenerator und je einem Zähler Zeitkreise mit unterschiedlicher Zeitkonstante zu bilden, besteht darin, jedem Taktgenerator eine andere Frequenz zuzuordnen und dabei die Sender in den Kommandogeräten jeweils an den gleichen Ausgang der Zähler anzuschließen, so daß die Sender bei gleichem Zählerstand eingeschaltet werden.
Durch die unterschiedliche Taktfrequenz wird jedoch bei dem einen Zähler der entsprechende Zählerstand früher und bei dem anderen Zähler später erreicht, so daß auch hier eine zeitliche Staffelung der Sendezeiten eintritts

Claims

Patentansprüche 1 1Verfahren zum drahtlosen Steuern von mindestens zwei, vorzugsweise beveglichen, Objekten, beispielsweise Lokomotiven oder Kränen, bei dem su jedem Objekt ein eigenes, räumlich von diesen entferntes und von einer Bedienungsperson zu betätigendes Kommandogerät gehört, das den gewUnechten Bewegungen des Objekts zugeordnete Kommandosignale erzeugt und diese Signale ueber einen allen Kommandogeräten gemeinsamen Hochfrequenzkanal an das bewegliche Objekt endet, in welchem durch die Kommandosignale die gewünschten Bewegungen des Objekte ausgelöst werden unter Anwendung einer zeitlichen Staffelung der Sendezeiten für die einzelnen Kommandogeräte derart, daß von einer Zentralstation in bestimmten Zeitintervallen ausgesendete Synchronimpulse Zeitkreise einschalten, von denen je ein Zeitkreis je einem Kommandogerät zugeordnet ist und die verschiedene, zeitlich gestaffelte Zeitkonstanten haben sowie ihren Zeitkonstanten entsprechend ia zyklischer Reihenfolge jeweils ein Kommando gerät für eine bestimmte Sendezeit auf den Hochfrequenzkanal schalten, dadurch gekennzeichnet, daß daß für jeden Zeitkreis ein von je einem Taktgenerator (26, 27) angesteuerter Zähler (24, 25) vervendet wird, der bei einem bestimmten Zählerstand das Kommandogerät (11, 12) auf den Hochfrequenskanal schaltet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Taktgeneratoren (26, 27) eine gleiche Taktfrequenz aufweisen und daß jeder von seinem Taktgenerator (26, 27) angesteuerte Zähler (24, 25) bei einem für dieses Kommandogerät (.11, 12) charakteristischen Zählerstand das Kommandögerät (11, 12) auf den Hochfrequenzkanal schaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Taktgeneratoren (26, 27) eine für sein Kommandogerät (11, 12) charakteristische Taktfrequenz aufweist und daß jeder von seinem Taktgenerator (26, 27) angesteuerte Zähler (24, 25) bei einem bestimmten, jedem Zähler (24, 25) gemeinsamen Zählerstand das Kommandogerät (11, 12) auf den Hochfrequenskanal schaltet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (24, 25) bei Eintreffen des Synchronimpulses auf Null gesetzt und dadurch synchronisiert werden.