JPH02284597A - 無線操縦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、土木建築現場等で使用する機器の遠隔制御に
使用する無線操縦装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の無線操縦装置としては、例えば第１４図
のものが知られている。

第１４図において、送信側１００には、発振器１０、変
調器１４、操作スイッチ１６、増幅器１８、及び送信ア
ンテナ２０が設けられ、第１５図に示すように、操作ス
イッチ１６の出力ａが得られていない時は発振器１０か
らの周波数１１の搬送波をそのまま送信し、スイッチ出
力ａが得られた時には変調器１４により周波数ｆ２の搬
送波で変調して送信する。

一方、受信側２００には、受信アンテナ２２、増幅器２
４、及び復調器２６が設けられ、第１５図に示すように
、受信信号に含まれる周波数１２の搬送波を復調してス
イッチ出力ａに対応する復調出力Ｃを得ており、この復
調されたスイッチ信号により機器の制御を行なう。

即ち、スイッチ出力の有無を帆　１で現わすと、スイッ
チ出力ａ＝０で周波数１１．スイッチ出力ａ＝１で周波
数１２となるようにＦＭ変調（ＦＳＫ変調）して送信し
、受信側で復調してスイッチ操作状態を再現するもので
ある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の無線操縦装置にあって
は、一般に特別な取扱い資格を必要としない微弱な送信
電力により運用しているため、周囲の影響を受は易く、
そのため受信側の電界強度が不安定となり、−時的に受
信データが途絶えて制御動作が円滑に行なわれず、また
他の機器からの搬送波を受信復調することで誤動作を起
こす恐れがあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、受信状態を監視して不安定な受信状態における誤
動作を確実に防止する無線操縦装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ まず本発明は、送信側でスイッチ操作信号を搬送波によ
り変調して送信すると共に、該送信信号を受信側で復調
してスイッチ操作信号を出力する無線操縦装置を対象と
する。

このような無線操縦装置について本発明にあっては゛、
送信側に、所定周期で搬送波を断続して送信する断続送
信手段を設け、一方、受信側には、受信搬送波の断続周
期を検出し、該検出周期が送信側の断続周期に基づく規
定範囲から外れた場合にエラー信号を出力する受信状態
判別手段を設ける。

送信側の断続送信手段は、スイッチ操作信号が得られて
いない状態で第１の搬送波を断続して送信し、スイッチ
操作信号が得られた際には第２の搬送波を断続して送信
する。即ち、スイッチ操作信号の有無を周波数１１の第
１の搬送波と周波数１２の第２の搬送波で周波数変調し
た状態で断続的に送信する。

このような断続送信手段からの送信信号に対し前記受信
状態判別手段は、第１及び第２の搬送波のスケルチ出力
から受信搬送波の断続周期を検出し、検出周期が例えば
送信側の断続周期Ｔに周期変動±八Ｔを加味した（Ｔ±
ΔＴ）の範囲を外れた時に受信異常としてエラー信号を
出力する。

［作用］ このような構成を備えた本発明の無線操縦装置にあって
は、受信電界が低下して正常に受信されない状態にあっ
ては、受信搬送波の規定周期の範囲を越えることで受信
状態の異常を示すエラー信号が出され、アラームを出す
と共にこの状態で受信復調されたスイッチ操作信号を無
視する。

また他の機器からの搬送波を受信した場合には、他の機
器からの搬送波は連続していることから、受信搬送波の
検出周期が規定範囲を越えて長くなることで受信異常を
判別できる。

更に、断続送信される搬送波にノイズが混入した際には
、ノイズにより受信側で検出される受信搬送波の周期が
短くなり、規定範囲を下回ることでノイズによる受信異
常を判別できる。

このため送信電力が微弱なために受信電界強度が低くな
って受信状態が安定しなくとも、正常な受信状態で受信
復調されたスイッチ操作信号のみを有効として信頼性の
高い遠隔制御ができる。

［実施例］ 第１図は本発明の無線操縦装置で用いる送信側の実施例
構成図である。

第１図において、１０は周波数ｆ１となる第１の搬送波
を発振する発振器、１２は周期Ｔとなるデユーティ比５
０％のクロック信号を発振するクロック発振器である。

クロック発振器１２のクロック出力は発振器１０に与え
られ、第３図の送信側信号波形図に示すように、クロッ
ク出力ａがＨレベルとなっている間、発振器１０より周
波数ｆ１の発振出力を生じ、クロック出力ａがＬレベル
となっている間、発振器１０からの周波数ｆ１の発振出
力すを停止する。

具体的には、発振器１０側にＡＮＤゲートを設け、この
ＡＮＤゲートの一方に周波数ｆ１の発振出力を入力し、
他方にクロック発振器１２からのクロック出力ａを入力
することで、クロック出力ａに同期して断続される周波
数ｆｌでなる第１の搬送波の発振出力すを得ることがで
きる。

発振器１０の発振出力すは変調器１４に与えられる。変
調器１４は操作スイッチ１６により制御される。

即ち、第３図の送信側信号波形図に示すように、操作ス
イッチ１６がオフでスイッチ出力ＣがＬレベルとなって
いる間、変調器１４は発振器１０からの発振出力すをそ
のまま通過する。一方、操作スイッチ１６をオンしてい
る時にはスイッチ出力ＣがＨレベルとなって変調器１４
が動作し、発振出力すに断続的に含まれる周波数ｆ１の
搬送波を周波数ｆ２の搬送波に周波数変調した変調出力
ｄを生ずる。

即ち、変調器１４はクロック発振器１２のクロック周期
に従った断続周期により操作スイッチ１６のオフで周波
数ｆ１の搬送波を出力し、操作スイッチ１６のオンで周
波数ｆ２の搬送波を出力する。

変調器１４の変調出力ｄは増幅１８で増幅され、送信ア
ンテナ２０より送信される。

第２図は本発明の無線操縦装置における受信側の実施例
構成図である。

第２図において、２２は受信アンテナであり、受信アン
テナ２２からの受信信号を増幅器２４で増幅した後、復
調器２６に与えている。復調器２６は第３図の受信側信
号波形図に示すように、周波数ｆ１の受信搬送波でＬレ
ベル、周波数ｆ２の受信搬送波でＨレベルとなる復調出
力ｅを生ずる。

一方、増幅器２４の受信出力はスケルチ回路３０に入力
され、スケルチ回路３０より周波数ｆ１及びｆ２の各受
信搬送波の受信状態でＨレベルとなるスケルチ出力ｆを
生ずる。即ち、スケルチ回路３０はＦＭ受信機において
、受信入力が弱くなるかまたは断たれた時に生ずる大き
な雑音出力を除去する低周波回路の閉鎖制御のために使
われており、従って、周波数ｆ１及びｆ２の搬送波受信
時にはＨレベル出力が得られ、搬送波が断たれている時
にはＬレベル出力となることから、このスケルチ出力か
ら搬送波の断続を検知することができる。

復調器２６の復調出力ｅ及びスケルチ回路３０のスケル
チ出力ｆはラッチ回路２８に与えられ、ラッチ回路２８
は復調出力ｅがＨレベルとなっている状態でスケルチ出
力ｆがＨレベルに立ち上がるとセットされてラッチ出力
ｇを生じ、復調出力ｅがＬレベルの状態でスケルチ出力
ｆがＨレベルに立ち上がるとリセットされてラッチ出力
ｇが断たれる。

更にスケルチ回路３０の出力は、リトリガブル単安定マ
ルチバイブレータ（以下「単安定マルチ」という）３２
に与えられる。単安定マルチ３２には搬送波の断続周期
Ｔを越える設定時間τがその時定数により設定されてお
り、スケルチ出力ｆのＨレベルの立上がりでトリガされ
、設定時間τ以内に再度スケルチ出力ｆがＨレベルに立
ち上がってリトリガされる限り単安定マルチ出力りはＨ
レベルを保っている。しかし、スケルチ出力ｆが設定時
間τを越えて得られない場合には、設定時間τの到達で
単安定マルチ出力りはＬレベルに立ち下がり、この単安
定マルチ出力りのＬレベルにより受信異常状態を示すエ
ラー信号を出力することになる。

次に第１，２図の実施例を用いた本発明の無線操縦装置
の動作を説明する。

まず、正常な受信状態、即ち受信側で充分な受信電界強
度が得られている場合には、第３図に示したように、送
信側からの変調出力ｄに対応した周期Ｔで断続する搬送
波を受信し、操作スイッチ１６の操作状態を示す周波数
ｆ２の受信搬送波から復調出力ｅが得られ、また周波数
ｆ１及びｆ２の各受信搬送波からクロック周期ＴでＨ，
Ｌを繰り返すスケルチ出力ｆが得られる。

このため、単安定マルチバイブレータ３２はスケルチ出
力ｆのＨレベルへの立上がりで周期Ｔ毎にトリガされ、
設定時間τに到達する前に再トリガされるため、単安定
マルチ出力りはＨレベルを保っている。またラッチ回路
２８は復調出力ｅ及びスケルチ出力ｆのＨレベルに立ち
上がったタイミングでセットされ、その後、復調出力ｅ
が断たれてからスケルチ出力ｆがＨレベルに断ち上がっ
たタイミングでリセットされ、送信側のスイッチ出力Ｃ
に対応したラッチ出力ｇを得ることができる。

次に周囲の影響により受信側の電界強度が低下して搬送
波を正常に受信できなくなった場合の動作を説明する。

第４図は途中で搬送波が受信不能となった状態を示して
いる。即ち、時刻ｔ１に至るまでは正常に搬送波が受信
されることからスケルチ出力ｆが得られていたものが、
時刻ｔ１以降、搬送波が受信できないためにスケルチ出
力ｆはＬレベルに固定される。

この時、最後のスケルチ出力ｆのＨレベルへの立上がり
でトリガされた単安定マルチ３２は時刻ｔ１以降スケル
チ出力ｆが得られないために設定時間τ経過時点で単安
定マルチ出力りをＨレベルからＬレベルに反転し、この
単安定マルチ出力りのＬレベル出力により受信エラー状
態にあることを知り、受信側でアラーム出力を行なうと
共にアラーム出力状態でラッチ回路２８より得られるラ
ッチ出力ｇは無視するようになる。

第５図は、受信電界強度は充分に得られているが他の機
器からの搬送波による混信を受けた場合の動作状態を示
す。

即ち、通常の無線装置における搬送波は連続波であるこ
とから、第５図の時刻ｔ１で他の搬送波の混信を受ける
とスケルチ出力ｆはＨレベルに固定されたままとなる。

そのため時刻ｔ１のスケルチ出力ｆのＨレベルへの立上
がりでトリガされた単安定マルチ３２に対しては、それ
以後スケルチ出力ｆのＨレベルへの立上がりによるトリ
ガが掛からないため、時刻ｔ１から設定時間τを経過す
ると単安定マルチ出力りがＬレベルに立ち下がり、受信
状態が異常である旨を示すアラーム出力及び時刻ｔ１以
降のラッチ回路２８のラッチ出力ｇを無効とする処理を
行なうようになる。

第６図は本発明の無線操縦装置における受信側の他の実
施例を示した実施例構成図であり、この実施例にあって
はＣＰＵによるプログラム制御により受信異常状態を判
別できるようにしたことを特徴とする。

第６図において、受信アンテナ２２．増幅器２４、復調
器２６及びスケルチ回路３０は第２図の実施例と同じで
ある。

一方、復調器２６の復調出力は入力ボート３４を介して
ＣＰＵ３６に与えられ、ＣＰＵ３６に対しては本発明に
よる受信状態判別のためのプログラムを格納したＲＯＭ
４０及び本発明の受信状態判別の監視に用いるタイマ３
８が接続され、更に出力ボート４２を介して受信したス
イッチ操作信号の受信出力及び異常受信状態におけるエ
ラー信号を出力する出力ポート４２が設けられる。

更にＣＰＵ３６に対してはスケルチ回路３０のスケルチ
出力ｆが与えられ、スケルチ出力ｆのＨレベルへの立上
がりで第７図に示すプログラムＡが起動され、このプロ
グラムＡの起動により受信異常状態の有無を判別すると
共にタイマ３８をリセット後に再起動するようになる。

タイマ３８の起動後の経過時間を示す値τはＣＰＵ３６
側で読み取ることができる。また、タイマ３８は送信側
の断続周期Ｔにおける変動周期を±ΔＴとすると、（Ｔ
＋ΔＴ）に経過時間を示す値τ′が一致したときにタイ
ムアツプ出力ｉをＣＰＵ３６に与え、このタイムアツプ
出力ｉを受けてＣＰＵ３６は第８図に示すプログラムＢ
を実行する。

次に第６図の実施例の動作を説明する。

今、第６図の受信側の受信強度が充分に得られ、正常に
送信信号を受信できたとすると、第９図に示すように送
信側の断続周期Ｔ毎にＨレベルに立ち上がるスケルチ出
力ｆが得られる。ＣＰＵ３６はスケルチ出力ｆの立上が
りで第７図に示すプログラムＡを実行する。

この第７図のプログラムＡにあっては、まずステップＳ
１でタイマ３８の値τ′を読み込み、次のステップＳ２
でタイマ値τ′と設定値（Ｔ−ΔＴ）とを比較する。

即ち、第９図のタイマ動作に示すように、スケルチ出力
ｆの立上がり毎にプログラムＡが起動され、このプログ
ラムＡによりタイマ３８がリセットされて再起動される
ことから、次のスケルチ出力の立上がりでプログラムＡ
が起動されるまでにタイマ値τ′は所定の傾きで直線的
に増加し、リセット直前のτ′の値は送信側の間欠周期
Ｔに等しくなる。そこで、第７図のステップＳ２にあっ
ては、間欠周期Ｔから周期変動分へＴを差し引いたレベ
ルをタイマ値τ′が越えるか否か判別しており、タイマ
値τ′が設定値（Ｔ−ΔＴ）を越えていれば正常な受信
状態、（Ｔ−ΔＴ）に到達しなければ受信異常状態と判
別する。

即ち、ステップＳ２でタイマ値τ′が設定値（Ｔ−八Ｔ
）より大きければステップＳ３に進んでアナログ信号を
リセットし、次のステップＳ４で入力ボート３４からの
復調出力ｅを読み込んで出力ポート４２より受信出力と
して取り出し、最終的にタイマ３８をリセット後に起動
してプログラムＡを終了する。

一方、ステップＳ２でタイマ値τ′が設定値（Ｔ−八Ｔ
）より小さかった場合には、受信異常状態にあることを
判別してステップＳ６に進み、出力ポート４２よりエラ
ー信号を出力させた後、ステップＳ５でタイマ３８をリ
セット後に起動してプログラムＡを終了する。

このステップＳ２で受信異常状態と判別されるのは、第
１０図に示すように受信搬送波にノイズが含まれた場合
である。

第１０図にあっては、スケルチ出力ｆのＬレベル期間に
ノイズが混入した状態を示しており、ノイズの混入によ
りスケルチ出力ｆが立ち上がることから、このときにも
プログラムＡが起動され、プログラムＡの起動によりタ
イマ３８のリセット後の再起動が行なわれることから、
このときタイマ値τ′は設定値（Ｔ−八Ｔ）に達するこ
とができず、ステップＳ６でアラーム信号のセットが行
なわれる。

勿論、ノイズが得られた後に正常なスケルチ出力のＨレ
ベルによりプログラムＡが起動し、次に正常なスケルチ
出力が得られると、ステップＳ３に進んでアラーム信号
リセットにより正常な受信状態に回復するようになる。

次に、第８図のプログラムＢによる異常受信状態の判別
処理を説明する。

第１１図は充分な受信電界強度が得られている状態で他
の機器からの搬送波の混信を受けた状態を示しており、
時刻ｔ１からの混信によりスケルチ出力ｆはＨレベルに
固定されてしまう。このため、時刻ｔｌにおける第７図
のプログラムＡの実行によりタイマ３８のリセット後の
起動が行なわれても、時刻ｔ１以降スケルチ出力ｆはＨ
レベルに固定されるためタイマリセットによる再起動は
行なわれず、タイマ値τがタイマ３８に設定した所定値
（Ｔ＋ΔＴ）に達するとタイムアツプ出力ｉがＣＰＵ３
６に与えられる。このタイムアツプ出力ｉを受けて、第
８図に示すプログラムＢが起動される。

第８図のプログラムＢにあっては、まずステップＳ１で
アラーム信号をセットし、出力ボート４２よりエラー信
号が出力される。続いてステップＳ２でタイマ３８をリ
セット後に起動して処理を終了する。

従って、第１１図に示すように時刻ｔｌから始まった混
信からタイムアツプ出力ｉを得るための設定時間（Ｔ十
ΔＴ）経過した時点でプログラムＢの起動によりアラー
ム信号がセットされ、外部に受信異常状態を示すエラー
信号を送出し、且つこのときの受信出力を無効とする処
理を行なうようになる。

第１２図は受信電界が低下して搬送波が正常に受信でき
なくなったときの動作説明図であり、この場合にも第８
図に示すプログラムＢが起動される。

第１２図において、時刻ｔｌ以降、受信電界強度の低下
で搬送波が正常に受信できなくなると、スケルチ出力ｆ
はＬレベルに固定され、時刻ｔ１の直前のスケルチ出力
ｆの立上がりで起動したプログラムＡによるタイマリセ
ット起動により時刻ｔ１より（ΔＴ）を経過したタイミ
ングでタイマ３８よりタイムアツプ出力ｉが得られ、こ
のタイムアップ出力を受けてＣＰＵ３６は第８図のプロ
グラムＢを起動する。プログラムＢを起動すれば、第１
１の場合と同様、ステップＳｌのアラーム信号のセット
により出力ボート４２よりエラー信号が出され、続いて
ステップＳ２でタイマをリセット後に起動して次のタイ
ムアツプ出力Ｉを待つようになる。

このように第６図の実施例にあっては、第９図に示した
正常な受信状態に対し第１０図のノイズ混入による異常
受信状態、第１１図に示す他の機器からの混信による異
常受信状態、更に第１２図に示す受信電界強度の低下に
より正常受信できなくなったときの受信異常状態の３つ
を確実に判別し、受信異常状態をアラーム信号セットに
より警報すると共にアラーム信号セット状態での復調さ
れたスイッチ操作信号を無視して誤動作を防ぐようにな
る。

第１３図は本発明の送信側の他の実施例を示し２ま た実施例構成図である。

第１３図において、発振器１０．変調器１４゜増幅器１
８．送信アンテナ２０．操作スイッチ１６は第１図と同
じであるが、増幅器１８に対し動作電源を供給する電源
４４からの電源ラインに切替スイッチ４６を設け、この
切替スイッチ４６をクロック発振器１２のクロック出力
ａでオン、オフ制御するようにしたことを特徴とする。

即ち、第１３図の実施例にあっては、搬送波の断続送信
を増幅器１８に対する電源供給の断続により行なうよう
にしたことを特徴とする。

更に詳細に説明するならば、発振器１０は周波数ｆ１の
搬送波で成る発振出力すを連続出力しており、変調器１
４は操作スイッチ１６のオフで発振出力すをそのまま増
幅器１８に出力し、一方、操作スイッチ１６のオンで周
波数ｆ２の搬送波で成る変調出力を増幅器１８に出力す
る。変調器１４の変調出力すは周波数ｆ１または周波数
ｆ２が連続したものであるが、クロック発振器１２より
断続周期Ｔをもって電源４４からの電源供給を切替スイ
ッチ４６により断接することで、増幅器１８はクロック
出力ａのオン、オフ周期に応じた断続周期で搬送波の送
信を行なうようになる。

この第１３図の実施例にあっては、最も消費電力が大き
い増幅器１８を断続周期に応じて間欠動作させているこ
とから、消費電力が節減でき、電池電源を使用した携帯
送信器とした場合に消費電力を節減できる点で望ましい
。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、微弱な送信電
力により受信動作が不安定になり易い無線操縦装置であ
っても、受信側で受信電界強度の低下、ノイズ混入、他
の機器からの混信等の受信異常状態を判別して異常受信
状態における復調出力による機器の制御を禁止すると共
に、警報出力を行なってオペレータに知らせることがで
き、常に正常な受信状態においてのみ得られた復調出力
、即ち送信側のスイッチ操作信号に対応する信号を使用
した機器の遠隔制御を行なうことができ、土木、建築現
場等における遠隔無線制御、即ちテレコントロールの信
頼性と安全性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の送信側の実施例構成図；第２図は本発
明の受信側の実施例構成図；第３図は第１，２図の動作
を示した信号波形図；第４図は受信電界強度が低下した
際の動作信号波形図； 第５図は混信時の動作信号波形図； 第６図は本発明の受信側の他の実施例構成図；第７図は
第６図のＣＰＵで実行されるプログラムＡのフローチャ
ート； 第８図は第６図のＣＰＵで実行されるプログラムＢのフ
ロチャート； 第９図はプログラムＡによる正常受信時の動作を示した
動作説明図； 第１０図はノイズ混入時のプログラムＡの実行による処
理動作を示した説明図： 第１１図はプログラムＢの実行による混信時の処理動作
説明図； 第１２図はプログラムＢによる受信電界強度低下時の処
理動作説明図； 第１３図は本発明の送信側の他の実施例構成図；第１４
図は従来装置の構成図； 第１５図は従来装置の動作を示した信号波形図である。 １０：発振器 １２：クロック発振器 １４：変調器 １６：操作スイッチ １８．２４：増幅器 ２０：送信アンテナ ２２：受信アンテナ ２６：復調器 ２８：ラッチ回路 ３０：スケルチ回路 ３２：リトリガブル単安定マルチバイブレータ３４：入
力ポート ３６：ＣＰＵ ３８：タイマ ４０：ＲＯＭ ４２：出力ボート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側でスイッチ操作信号を搬送波により変調し
   て送信すると共に、該送信信号を受信側で復調して出力
   する無線操縦装置に於いて、 送信側に、所定周期で前記搬送波を断続して送信する断
   続送信手段を設け、 受信側に、受信搬送波の断続周期を検出し該検出周期が
   前記送信側の断続周期に基づく規定範囲から外れた場合
   にエラー信号を出力する受信状態判別手段を設けたこと
   を特徴とする無線操縦装置。
2. （２）請求項１記載の無線操縦装置に於いて、前記断続
   送信手段は、スイッチ操作信号が得られていない状態で
   第１の搬送波を断続して送信し、スイッチ操作信号が得
   られた際には第２の搬送波を断続して送信し、 前記受信状態判別手段は、前記第１及び第２の搬送波に
   よるスケルチ出力から受信搬送波の断続周期を検出する
   ことを特徴とする無線操縦装置。