DE19530638C1 - Infrarot Schaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fernsteuerbare Schaltvorrichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Es ist bekannt, Geräte mit einer Infrarot-Fernbedienung ferngesteuert ein- oder auszuschalten. Oft haben die Fernbedienungsvorrichtungen überzählige Tasten, die zwar zugehörige Codes senden, jedoch keine entsprechende Funktion am Empfänger auslösen. Es gibt jedoch Empfänger, die einen solchen Code lernen und ein angeschlossenes Haushaltsgerät, z. B. eine Stehlampe, schalten. Geräte dieser Art haben aber nur eine eingeschränkte Funktion. Die Information wird nämlich von der Fernbedienung seriell übertragen; verschiedene Funktionen werden so durch unterschiedliche Codes dargestellt.

Um eine möglichst große Reichweite zu erzielen, werden die Infrarot-Sendedioden mit dem maximal zulässigen Strom betrieben. Das bedeutet aber, daß die handelsüblichen IR-Dioden jeweils für maximal 10 µs eingeschaltet sein dürfen. Ein Bit des Codes wird deshalb durch eine Folge von vielen solchen kurzen Impulsen dargestellt. Die Taktrate beträgt gewöhnlich zwischen 30 kHz und 56 kHz. In dem Empfänger, der gewöhnlich im Fernsehgerät oder einer Stereo-Anlage angeordnet ist, befinden sich Empfänger-Bausteine, die mittels eines Bandpasses genau auf die entsprechende Taktrate eingestellt sind. Eine Abweichung von nur wenigen kHz bedeutet, daß das Fernbedienungssignal nicht mehr erkannt wird.

In den Haushalten existieren oft mehrere Fernbedienungen (Sender) für die unterschiedlichsten Geräte, weshalb es programmierbare und lernfähige Fernbedienungen gibt. Zum "Anlernen" einer bekannten lernfähigen Fernbedienung benötigt man das Originalfernbedienungsgerät. Durch Aussenden des Codes und gleichzeitiges Empfangen in dem lernfähigen Gerät wird der Code übertragen und gespeichert. Eine solche, aus der DE 39 42 388 A1 bekannte lernfähige Fernbedienung lernt dabei auch die jeweilige Taktrate mit und sendet später mit dieser.

Bei einem weiteren ebenfalls aus der DE 39 42 388 A1, bzw. der EP 01 244 331 A3 bekannten programmierbaren Fernbedie­ nungsgerät benötigt man das Originalfernbedienungsgerät nicht, vielmehr wird an der programmierbaren Einheit über einen Schalter eine Auswahl zwischen mehreren der bekann­ ten dort stets eingespeicherten Betriebsarten getroffen.

Weiterhin ist aus der DE 36 25 555 C2 eine Schaltvor­ richtung mit einem Empfänger bekannt, dessen Empfangs­ signal verstärkt und gefiltert einem Vergleicher zugeführt ist, dessen anderer Eingang mit einem Codewort aus einem Speicher beaufschlagt ist und dessen Ausgang einen Schaltausgang ansteuert, wobei mehrere auswählbare Codeworte in einer Steuervorrichtung fest gespeichert enthalten sind. Ein jeweils ausgewähltes Codewort kann ausgesendet in ein Fernbedienungsgerät übertragen und dort gespeichert werden, das dieses jeweils bei Benutzung wieder an die Schaltvorrichtung sendet. Das Empfangssignal wird als Codewort aufgenommen und in einem Mikroprozessor programmgemäß nacheinander mit den jeweils am Sender ausgegebenen gespeicherten Codeworten verglichen, bis ggf. eine Übereinstimmung gefunden wurde, worauf der Schalt­ vorgang ausgelöst wird. Hierdurch können viele jeweils verschieden codierte Sender mehrere diesen mit unter­ schiedlicher Erlaubnis zugeordnete Empfänger ansprechen.

Weiterhin ist aus der DE 44 07 319 A1 ein fernbedienbares Empfangsgerät bekannt, an das eine Vielzahl von steuer­ baren Geräten anschließbar ist. Die zugehörige Fernsteu­ erung, die mit dem Empfangsgerät kommuniziert, weist einen Speicher für die Befehlsdaten der verschiedenen steuer­ baren Geräte auf sowie einen Rückkanalempfänger, auf dem die Geräteidentifikationsignale und Steuerbefehlscodes der jeweils verfügbaren steuerbaren Geräte zu übertragen sind, die dann jeweils eingespeichert werden. Eine Steuereinheit in der Fernsteuerung ermöglicht über eine Tastatur­ bedienung mit Hilfe eine Anzeigevorrichtung, die die verfügbaren steuerbaren Geräte benennt, eine Geräteauswahl und zugeordnet eine Steuerbefehlsgabe, aufgrund derer der Gerätecode und das zugeordnet gespeicherte Befehlswort jeweils aus gesendet und nach dem Empfang an das Gerät weitergeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein fernbedienbares Schaltgerät zu schaffen, das in einfacher Weise jeweils auf einen aus einer Mehrzahl von Codes auszuwählenden Code einzustellen ist und das mit dem jeweils ausgewählten Code ein lernfähiges Fernbedienungsgerät anlernen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die neuartigen fernbedienbaren Schaltgeräte lassen sich somit vorteilhaft durch lernende als auch durch program­ mierbare Bediengeräte ansteuern, wobei maximale Empfind­ lichkeit bei der jeweiligen Taktrate, d. h. maximale Reichweite, gegeben ist.

Die Schaltung läßt sich mit elektronischen Bausteinen als auch in einem Mikroprozessor mit den zugehörigen Ein- Ausgabemitteln durch eine entsprechende Programmierung und Speicherung sowie programmgemäßen Verarbeitung der gespeicherten Codes, Zählerstände und Merkerstände verwirklichen.

Das Schaltungsbeispiel ist für einen einzelnen schaltbaren Ausgang gezeigt; selbstverständlich lassen sich auch mehrere auswählbare Kanäle mit zugehörigen Ausgabeschal­ tern bei entsprechender Umschaltsteuerung mit einer so erweiterten Schaltung realisieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Fig. 1 und 2 gezeigt.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Schaltungsaufbaues;

Fig. 2 zeigt eine Schaltvorrichtung in einem Steckdosenadapter.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Steuervorrichtung ST, die eingangsseitig eine Programmiertaste PT und eine Infrarot-Empfangsdiode EIR und ausgangsseitig eine Infrarot-Sendediode SIR, einen Relaiskontaktausgang RA sowie eine Leuchtdiode LED aufweist.

In der Schaltung sind mehrere, beispielsweise zehn, Codeworte, Code 1-Code 10 gespeichert. Zum Einsatz der Schaltung wird eines der Codeworte über die Program­ miertaste PT ausgewählt, indem durch deren Betätigung jeweils ein zyklischer Vorwärtszähler AufZ so lange weiterzählend beaufschlagt wird, bis der Zählerstand jeweils der gewünschten Codenummer entspricht.

Zur sehr einfachen Darstellung der Codenummer für den Bediener oder Programmierer wird der Inhalt des Vorwärts­ zählers AufZ periodisch in einen Rückwärtszähler AbZ über­ nommen, der in einem langsamen Takt mit einer Taktfrequenz von z. B. 1 Hz jeweils vollständig durchlaufend herab­ gezählt wird und anschließend wieder neu mit dem Inhalt des Vorwärtszählers geladen wird. Solange der Zählerinhalt des Rückwärtszählers AbZ ungleich Null ist, gibt das nachgeschaltete Oder-Gatter OG ein Signal an das Und- Gatter UG ab, das mit dem langsamen Takt des Taktgebers LTG gegattert wird, wodurch dessen Ausgangssignal bei jedem Zähltakt einen Ausgangsimpuls an die Leuchtdiode LED abgibt, so daß repitierend eine abzählbare Lichtpulsserie der Leuchtdiode LED den jeweiligen Zählerstand des Vorwärtszählers AufZ angibt. Selbstverständlich kann der Zählerstand des Vorwärtszählers auch über eine Siebensegmentanzeige zur Darstellung gebracht werden.

Der Zählerstand der Vorwärtszählers (AufZ) steuert über einen Multiplexer MUX die Auswahl des zugehörig gespeicherten Codewortes, Code 1 bis Code 10, der dieses an einen Vergleicher VG überträgt, dessen anderer Eingang mit den Ausgängen eines Empfangsschieberregisters ESR verbunden ist, das seriell von der Empfangs-Infrarotdiode EIR gespeist wird, wenn ein Empfang festgestellt wird. Die Verstärker-, Filter- und Schwellschaltung des Empfängers sind in bekannter Weise ausgebildet und der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Der Ausgang des Vergleichers VG ist auf einen Zähleingang eines Flipflop FF geschaltet, dessen einer Ausgang über einen Treiber das Relais REL ansteuert, dessen Kontakt­ ausgang RA extern, z. B. mit einer Glühlampe, zu beschal­ ten ist.

Bei jedem Empfang eines Codewortes, das dem ausgewählten entspricht, wird somit das Flipflop FF umgeschaltet und damit das Relais REL wechselweise ein- und ausgeschaltet.

Um ein einfaches Anlernen eines lernfähigen Fernbedien­ gerätes zu bewerkstelligen, wird das jeweils vom Bediener ausgewählte und vom Multiplexer MUX durchgeschaltete Codewort, Code 1-Code 10, periodisch in ein Sende- Schieberegister SSR geladen und mit dem Sendetakt eines Sendetaktgenerators TG mit einer Sendefrequenz von z. B. 30 kHz über einen Impulsmodulator und einen Verstärker V in bekannter Weise aufbereitet auf die Sende-Infrarotdiode SIR begeben und als Infrarot-Lichtimpulse ausgesendet. Diese können dann im Lernzustand von einem bekannten lernfähigen Bediengerät aufgenommen und einer Bedientaste zugeordnet gespeichert werden.

Selbstverständlich läßt sich statt des Sendeschiebe­ registers auch eine stellenweise Abtastung des parallel am Multiplexerausgang anstehenden Codewortes vorsehen, so daß von dort die Sendeschaltung beaufschlagt wird.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Schaltung mit äußerst einfachen Mitteln aufgebaut und findet beispielsweise in einem Steckdosenadaptergehäuse G, wie gezeigt, oder in einer Verlängerungskabelsteckdose oder einer Lampenfassung Platz. Die Stromversorgung der Schaltung erfolgt mit einem bekannten Gleichrichternetzteil aus dem Netz, und der Relaiskontakt ist in die eine Zuleitung zum Kontakt K in der Steckdosenbuchse geschaltet. Auf dem Gehäuse G sind die Infrarot-Empfangsdiode EIR, die Leuchtdiode LED, die Sende-Infrarotdiode SIR und die Programmiertaste PT über­ sichtlich und gut zugänglich angeordnet. Die Leuchtdiode LED zeigt periodisch die eingestellte Programmiernummer an.

Claims (7)

1. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung mit einer Empfangs­ infrarotdiode (EIR), deren Empfangssignal verstärkt und gefiltert einem Vergleicher (VG) zugeführt ist, dessen anderer Eingang mit einem auswählbaren Codewort (Code 1-Code 10) beaufschlagt ist und dessen Ausgang auf den Zähleingang eines Flipflops (FF) geführt ist, dessen Ausgang verstärkt ein Relais (REL) ansteuert, dessen Relaiskontakt (RA) als Schaltausgang dient, dadurch gekennzeichnet, daß die auswählbaren Codeworte (Code 1-Code 10) in einer Steuervorrichtung (ST) fest gespeichert enthalten sind und über einen jeweiligen Inhalt eines von einer Betätigungsvorrichtung (PT) beeinflußbaren Zählers (AufZ) eines der Codeworte (Code 1-Code 10) jeweils so ausgewählt dem Vergleicher (VG) zugeführt ist sowie über eine getaktete Sendeschaltung (TG, SSR, V) einer Sende-Infrarotdiode (SIR) zugeführt ist.

2. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (AufZ) mittels Tastimpulsen einer die Betätigungsvorrichtung darstellenden Programmiertaste (PT) an seinem Zähleingang beaufschlagt ist.

3. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Zählers (AufZ) einen Multiplexer (MUX) steuert, dem eingangsseitig die gespeicherten Codeworte (Code 1-Code 10) zugeführt sind.

4. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Zählers (AufZ) periodisch in eine langsame Impulsserie gewandelt wird, die einer Leuchtdiode (LED) zugeführt wird, so daß diese periodisch eine Anzahl Lichtimpulse gemäß dem jeweiligen Zählerinhalt ausgibt.

5. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Zählers (AufZ) periodisch in einen weiteren Zähler (AbZ) übertragen wird, der von einem langsamen Taktgenerator (LTG) herabgezählt wird und daß der weitere Zähler (AbZ), solange dessen Inhalt ungleich Null ist, mit dem Takt des langsamen Taktgenerators (LTG) gepulst, die Leuchtdiode (LED) beaufschlagt.

6. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Zählers (AufZ) eine Siebensegmentanzeige beaufschlagt.

7. Fernsteuerbare Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (ST) in einem Steckdosengehäuse (G) oder einer Leuchtenfassung angeordnet ist und die Leuchtdiode (LED), die Sendeinfrarotdiode (SIR), die Empfangs­ infrarotdiode (EIR) und die Programmiertaste (PT) an oder auf dem Steckdosengehäuse (G) oder der Leuchtenfassung angeordnet sind und der Relaiskontakt (RA) mit einem der Steckdosenkontakten (K) oder einem Leuchtenanschluß in Reihe geschaltet ist.