DE1166900B - Anordnung zum Steuern eines elektrischen Geraetes mit Hilfe von in elektrische Signale umgewandelten Ultraschallschwingungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G05f;

G 05 g
Deutsche Kl.: 21 c - 47/52

Nummer: 1 166 900

Aktenzeichen: Z 6089 VIII b / 21 c

Anmeldetag: 12. April 1957

Auslegetag: 2. April 1964

. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern eines elektrischen Geräts, insbesondere eines Rundfunk- oder Fernsehempfängers, mit einem Ultraschallsender und einem ein Mikrophon enthaltenden Empfänger, der die Ultraschallsignale von wählbaren Frequenzen sowie vorherbestimmter Mindestamplitude, Mindestdauer und Wirkungsperiode in ihnen entsprechende elektrische Signale umwandelt. Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit einem Fernsehempfänger beschrieben; sie ist jedoch als Steuerungsanlage für Geräte mit den verschiedensten Verwendungszwecken benutzbar.

Es sind bereits mehrere Arten von elektrischen Fernsteuerungsanlagen beschrieben worden, die zur Erhöhung der Bequemlichkeit und Wirksamkeit der Bedienung elektrischer Geräte verwendet werden. Wenn beispielsweise der Betrachter eines Fernsehempfängers in einer größeren Entfernung von dem Gerät sitzt, so wird es unbequem, die Station oder den Signalkanal zu wechseln, auf dem der Empfänger abgestimmt ist, wenn ein Programmwechsel erwünscht ist, oder um die Amplitude des Tons aus dem Gerät zu verändern oder um den Empfänger ein- und auszuschalten. Dementsprechend ist eine Anlage höchst erwünscht, die die Arbeit des Empfängers steuert, ohne daß der Betrachter seine normale Betrachtungsstellung zu verlassen braucht. Ebenso ist häufig eine Fernsteuerung von Türen, etwa von Garagentüren, von Heizgeräten, etwa einem Ofen, und von anderen elektrischen oder elektrisch gesteuerten Einrichtungen erwünscht.

Bei vielen dieser Verwendungsgebiete ist eine direkte Kabelverbindung zwischen der Fernsteuerstation und der gesteuerten Einrichtung durchaus unerwünscht, da ein solches Draht- oder Kabelglied nicht gut aussieht und leicht Unfälle verursachen kann, wenn es sich quer über einen Bereich erstreckt, über den Personen gehen müssen.

Fernsteuerungsanlagen, die durch Radio-, akustische oder Lichtsignale die Betriebseigenschaften eines Radio- oder Fernsehempfängers oder anderer Vorrichtungen verändert, wurden auch bereits verwendet. Diejenigen Anlagen, die einen tragbaren Kleinradiosender benutzen, haben sich insofern als unbefriedigend erwiesen, als die Steueranlage durch solche Signale ausgelöst und damit die Arbeitseigenschaften der gesteuerten Vorrichtung verändert werden können, die aus anderen Quellen als aus dem Steuersender stammen. An das Radio angeschlossene Fernsteueranlagen erzeugen häufig unzulässige Störungen in anderen Wellensignalempfängern; sie werden unter Umständen im Aufbau kompliziert und in

Anordnung zum Steuern eines elektrischen
Gerätes mit Hilfe von in elektrische Signale
umgewandelten Ultraschallschwingungen

Anmelder:

Zenith Radio Corporation, Chicago, JIl.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin 33,

und Dipl.-Ing. H. Agular,

München 27, Pienzenauer Sir. 2, Patentanwälte

Als Erfinder benannt:
Robert Adler, Northfield, JlL,
John G. Spracklen, Chicago, JIl.,
Robert C. Ehlers, Lombard Villa, JlL,
Clarence W. Wandrey, Wheaton, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte' Priorität:

V. St. v. Amerika vom 16. April 1956 (578 333), vom 2. Januar 1957 (632 124), vom 11. März 1957 (645 .091)

der Herstellung teuer und erfordern auch
Sender Batterien oder andere Energiequellen.

Lichtimpulsbetätigte Anlagen sind im allgemeinen im Betrieb wirksam, jedoch häufig teuer, besonders dort, wo eine Anzahl verschiedener elektrischer Scbaltungskreise gesteuert werden soll, da die an der Empfangsstation der Anlage verwendeten photoempfindlichen Vorrichtungen verhältnismäßig kostspielig sind. Anlagen dieser Art werden zuweilen bei ungünstigen Außenlichtverhältnissen fehlerhaft arbeiten. Akustische Steueranlagen sowohl im Hör- als auch im Ultraschallbereich wurden bereits mehrfach angegeben; sie haben jedoch keine allgemeine Aufnähme gefunden. Dies ist dem Umstand zuzuschreiben, daß die Amplitude des an der Empfangsstation aufgenommenen Signale sich wesentlich verändert, wenn sich die Entfernung zwischen der Sende- und der Empfangsstation verändert. Dieser Umstand macht eine Fernsteuerungsanlage, die auf der Amplitudenmodulation eines akustischen Trägers beruht, im Betrieb unzuverlässig. Außerdem unterliegen An-

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lagen dieser Art häufig einer falschen Auslösung durch akustische Fremdsignale.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine neue und verbesserte fernbetätigte Steuerungsanlage für ein elektrisches oder elektrisch gesteuertes Gerät zu entwickeln, welche die obengenannten Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und möglichst zuverlässig arbeitet. Durch die Erfindung soll also die Auslösung der Anlage durch Fremdoder unkontrollierbare Quellen wirksam vermieden sein; die Anlage soll leicht eingebaut werden können; die Anlage soll im wesentlichen von der Stärke des empfangenen Signals unabhängig sein; die Fremdsinale, die in demselben Frequenzbereich wie derjenige der Steuersignale liegen, sollen wirksam ausgesondert werden; beim Sender soll keine Energiequelle benötigt werden; der Aufbau der Anlage soll einfach und billig sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Ultraschallempfänger ein angepaßter Amplitudenbegrenzer, vorzugsweise mit Frequenzvervielfachung, angeschlossen ist, dessen Signale einem Frequenzdiskriminator zugeführt werden, der nur für die schmalen, die Frequenzen der zugeordneten amplitudenbegrenzten Signale umfassende Frequenzbereiche bemessen ist, und von dem aus die Signale über ein Integrationsnetzwerk einer Einrichtung zugeleitet werden, die nur bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwertes anspricht und in deren Ausgang die zum Steuern des elektrischen Geräts dienenden Relais liegen, so daß ein Steuersignal nur dann erzeugt wird, wenn das empfangene Ultraschallsignal eine oberhalb einer gewissen Mindestamplitude und einer bestimmten Mindestdauer bzw. Wirkungsperiode liegenden Wert aufweist und innerhalb des dem betreffenden Steuervorgang zugeordneten schmalen Frequenzbereiches liegt.

Diese Steuerungsanordnung kann gemäß der weiteren Erfindung in vorteilhafter Weise weiterentwickelt und verbessert werden.

So kann z. B. die vorgesehene Schwellenwerteinrichtung einen Verstärker enthalten, der an die Integrationsschaltung angekoppelt ist und der nur dann ein Steuersignal erzeugt, wenn die Wirkungsdauer des Eingangssignals mindestens etwa 50% der Zeitkonstanten der Integrationsschaltung betrifft. Der Frequenzvervielfacher kann einen amplitudenbegrenzenden Verstärker erhalten, dessen Ausgangsstrom-Eingangsspannungs-Charakteristik zwei Steuerspannungsbereiche von einer Steilheit im wesentlichen Null aufweist, die durch einen Steuerspannungsbereich vor großer Steilheit getrennt sind. Wenn die Ultraschallsignale ein Paar von Signalen aufweisen, das in zwei bestimmte Frequenzbereiche fällt, dann werden zwei in Reihe geschaltete Frequenzdiskriminatoren vorgesehen, deren Frequenzen auf den beiden Seiten einer Mittelfrequenz in einem bestimmten Abstand von derselben liegen und die den Spitzenwerten der Spannungs-Frequenz-Charakteristik des jeweiligen Frequenzdiskriminators entsprechen.

Weiter kann bei dieser Anordnung der Frequenzvervielfacher mit seinem Ausgang an ein Paar abgestimmter Schwingungskreise angeschlossen werden, die den Eingang der beiden Diskriminatoren bilden und die auf die beiden Frequenzbereiche abgestimmt sind, auf die die Diskriminatoren ansprechen und die derart miteinander gekoppelt sind, daß sie eine Impedanz erzeugen, die mit umgekehrtem Vorzeichen gleich der Ausgangsimpedanz des Frequenzvervielfachers ist. Bei kapazitiver Ausgangsimpedanz des Frequenzvervielfachers wird eine induktive Eingangsimpedanz der Frequenzdiskriminatoren gebildet. Vorteilhaft wird die Spule des zweiten Schwingungskreises in einem derart ausgewählten Abstand von der Spule des ersten Schwingungskreises angeordnet, daß die gegenseitige Kopplung der

ίο Spulen die kapazitive Ausgangsimpedanz des Frequenzvervielfachers bei der betreffenden Frequenz praktisch neutralisiert.

Für die erfindungsgemäße Steuerungsanordnung wird vorteilhaft ein besonderer Ultraschallsender verwendet, nämlich ein Vibrationsstab, vorzugsweise aus Aluminium, der mittels eines Schlagelements in Longitudinalschwingungen versetzt werden kann, die zur Erregung des Mikrophons dienen. Der Stab wird zweckmäßig in seiner Mitte gehaltert und seine Länge gleich der halben Wellenlänge in seinem Material bei der für ihn gewählten Frequenz und sein Durchmesser gleich einer Wellenlänge in Luft bei der gewählten Frequenz bemessen. Das Schlagelement kann bei seiner Betätigung in Folge einer Rückstellvorrichtung nur jeweils einen einzigen Schlag gegen den Stab führen. Die Betätigung des Ultraschallsenders kann durch einen Druckknopfmechanismus erfolgen, die Schwingung des Vibrationsstabes wird beim Loslassen des Druckknopfes durch ein Dämpfungsglied, das sich dann an den Vibrationsstab anlegt, beendet.

Es können natürlich mehrere stabförmige Ultraschallsender verschiedener Frequenzen in einem Gehäuse vereinigt werden, wobei jedes einzelne Schlagelement durch seinen ihm zugeordneten Druckknopf betätigt wird.

Die Erfindung betrifft also eine Steuerungsanlage zum Steuern der Arbeit eines elektrischen Geräts, das mindestens in zwei verschiedene Arbeitsbedingungen geschaltet werden kann. Die Steueranlage enthält einen Sender zum Erzeugen eines Ultraschallsignals von vorherbestimmter Mindestamplitude und -dauer innerhalb eines vorherbestimmten, beschränkten Frequenzbereiches; der Sender hat ein Vibrationselement, dessen Schwingungsfrequenz innerhalb des genannten Frequenzbereiches liegt, und eine Einrichtung, die das Vibrationselement in Schwingungen versetzt. Das Ultraschallsignal wirkt auf einen Eingangskreis mit einem Mikrophon zum Erzeugen eines elektrischen Eingangssignals, das einer Schaltung zugeführt wird, die einen an den Eingangskreis angeschlossenen Begrenzer enthält und ein amplitudenbegrenztem Signal mit einer Frequenz erzeugt, die gleich oder ein ganzes Vielfaches der Frequenz des Eingangssignals ist. An den Begrenzer ist ein Frequenzdiskriminator angeschlossen, der ein Steuersignal nur bei Auftreten eines Signals von vorherbestimmter Mindestdauer und Einschaltdauer innerhalb eines begrenzten Frequenzbandes erzeugt, das die Frequenz des amplitudenbegrenzten Signals umfaßt, wobei das genannte amplitudenbegrenzte Signal von Fremdsignalen sowohl innerhalb als auch außerhalb des genannten Frequenzbandes, das in dem Ausgangskreis des Begrenzers auftreten kann, unterschieden wird, und an den eine Einrichtung angeschlossen ist, die das Steuersignal zum Ein-, Um- oder Ausschalten des elektrischen Geräts benutzt.

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Der akustische Sender, der ein Ultraschallsignal findungsgemäßen Fernsteuerungsanlage in seine vervon vorherbestimmter Mindestamplitude und -dauer schiedenen Arbeitsbedingungen gesteuert wird, erzeugt, hat ein Vibrationselement, das aus einem Die Fernsteuerungsanlage der F i g. 1 umfaßt einen Stab aus einem Material besteht, das Vibrations- Sender 30, der beispielsweise vier akustische Ultraenergie speichern kann, und eine Vorrichtung, die 5 schallsignale von vorherbestimmter Mindestamplitude den genannten Stab so haltert, daß eine Längs- und -dauer innerhalb von vier bestimmten, eingevibration möglich ist, und eine Einrichtung hat, die schränkten, nichtüberlappenden Frequenzbereichen den Stab in Längsvibrationen versetzt, sowie eine erzeugt. Der Aufbau und die Arbeitsweise einer be-Dämpfungseinrichtung hat, die die Vibration des vorzugten Sendevorrichtung werden hiernach in VerElements wesentlich reduziert oder beendet, um die io bindung mit der F i g. 5 beschrieben. Der Sender 30 Dauer des Ultraschallsignals zu begrenzen. bildet den Fern- oder tragbaren Teil der Steuerungs-Der Frequenzdiskriminator hat einen Ausgangs- anlage, während der übrige Teil der in der Fig. 1 kreis, der für eine vorherbestimmte Frequenz eine dargestellten Einrichtung vorzugsweise in unmittelvorherbestimmte induktive Impedanz hat und eine barer Nähe des Empfängers 10 angeordnet wird und Mehrzahl von Steuersignalen bei Frequenzen inner- 15 als Bestandteil des Empfängers konstruiert sein halb eines ausgewählten Frequenzbereiches, der die kann. Der stationäre oder Empfangsteil der Steuergenannte vorherbestimmte Frequenz umfaßt, erzeugt; anlage besteht aus einem Eingangskreis 31, der ein er besteht vorzugsweise aus einem ersten Frequenz- an einen geeigneten Verstärker 33 mit jeder gediskriminator, der auf Steuersignale anspricht, deren wünschten Anzahl von Stufen angeschlossenes MikroFrequenzen innerhalb eines ersten Teiles des ge- 20 phon 32 enthält. Der Verstärker 33 ist seinerseits an nannten Bereiches liegen und der an den Ausgangs- einen Begrenzerkreis 34 angekoppelt, dessen Auskreis angeschlossen ist, und aus einem zweiten Fre- gangsstufe an zwei in Serie geschaltete Trennschalquenzdiskriminator, der auf Steuersignale anspricht, tungen 35 und 36 angeschlossen ist. Die Trennschalderen Frequenzen innerhalb eines zweiten Teiles des tung 35 ist mit zwei Relais 37 und 38 verbunden, genannten Bereiches liegen und der an den Aus- 25 während die Schaltung 36 in der gleichen Weise mit gangskreis und an den ersten Frequenzdiskriminator zwei Relais 39 und 40 verbunden ist. über eine vorgewählte induktive Impedanz ange- Das Relais 37 enthält einen Schalter 47, der in schlossen ist, die bei einer vorherbestimmten Fre- einer der Zuführungsleitungen des Lautsprechers 20 quenz im wesentlichen der Größe der vorherbe- liegt. Das Relais 38 enthält einen Schalter 48, der in stimmten induktiven Impedanz gleicht und das ent- 30 eine der Stromzuführungen zwischen dem Netzgegengesetzte Vorzeichen besitzt. An die Ausgänge stecker 22 und der Empfänger-Stromversorgung 21 der Frequenzdiskriminatoren ist die Schalteinrich- geschaltet ist. Die Relais 39 und 40 enthalten die tung für das zu steuernde Gerät angeschlossen. Schalter 49 und 50, die in den Stromversorgungskreis

Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich durch eine des Abstimmotors 23 eingeschaltet sind. Die Fernhervorragende Störungsfreiheit aus, die sich aus dem 35 Steueranlage enthält außerdem eine Energiequelle 51, sinnvollen Zusammenarbeiten der Einzelteile der ge- deren Eingang an die Leitungen des Steckers 22 ansamten Schaltung ergibt. Diese Störungsfreiheit ist geschlossen ist und die mit jedem der Kreise 32 bis sowohl in einem abgeschlossenen Raum, z. B. einer 36 und den Relais 37 bis 40 verbunden ist. Wohnung als auch im Freien, z. B. vor einer Wie bereits bemerkt, wird die Steueranlage durch Garagentür, vorhanden. Dieser Vorteil liegt in der 40 Ultraschallsignale betätigt, die von dem Sender 30 Schaltung selbst und ist daher auch unabhängig von abgestrahlt werden, so kann beispielsweise der der Art des zu steuernden Geräts, das also ein Rund- Sender 30 in einem gegebenen Zeitpunkt ein Signal funkempfänger, ein Bildwerfer, ein elektrischer Ofen mit einer Frequenz von ungefähr 40 Kilohertz er- oder sonst ein elektrisch gesteuertes Gerät sein kann. zeugen. Der Sender besteht aus einem einfachen

Die Erfindung selbst wie auch ihre einzelnen 45 akustischen Vibrator, der zum Erzeugen eines

Merkmale und die daraus herrührenden Vorteile sind Signals stoßerregt wird, weshalb das Signal keine

aus der folgenden Beschreibung und den Zeich- konstant bleibende Amplitude besitzt, sondern mit

nungen ersichtlich, in denen fortschreitender Zeit exponentiell abfällt. Zur Er-

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungs- läuterung der Arbeitsweise der Steueranlage sei angemäßen Fernsteuerungsanlage und in sehr verein- 50 genommen, daß die Zeitkonstante der Ausgangsfachter Form einen von der Erfindung gesteuerten signalamplitude des Vibrators in der Größenordnung Fernsehempfänger zeigt, von 0,3 Sekunden liegt.

F i g. 2 ein ausführliches schematisches Schaltbild Das von dem Sender 30 abgestrahlte Ultraschall-

der Empfängerschaltung für eine bevorzugte Aus- signal prallt auf das Mikrophon 32 auf, worauf der

führungsform einer erfindungsgemäßen Fernsteue- 55 das Mikrophon 32 und den Verstärker 33 umfassende

rungsanlage, Eingangskreis ein elektrisches Eingangssignal er-

F i g. 3 ein Diagramm, das Arbeitskennlinien der zeugt, dessen Frequenz dem empfangenen akusti-

Frequenzdiskriminatorschaltung der F i g. 2 darstellt, sehen Signal entspricht. Bei der später in Verbindung

Fig. 4 ein Diagramm, das die Arbeit der Inte- mit der Fig. 2 zu beschreibenden bevorzugten Ausgrationskreise in der Ausführungsform der F i g. 2 60 führungsform ist die Frequenz des in dem Eingangszeigt, kreis 31 erzeugten Eingangssignals gleich der des

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung einer empfangenen Ultraschallsignals; es kann jedoch in

Sendereinfaeit und einigen Verwendungsbereichen erwünscht sein, in

F i g. 6 ein schematisches Schaltbild eines Teiles dem Eingangskreis eine Überlagerungseinrichtung

einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist. 65 zu verwenden, in welchem Falle die Frequenz des

In der F i g. 1 ist ein gewöhnlicher Fernsehemp- elektrischen Eingangssignals von dem aufgenomme-

fänger 10 vereinfacht als Blockschaltbild und als nen akustischen Signal bestimmt wird, der Frequenz

Beispiel eines Gerätes dargestellt, das von der er- dieses Signals nicht notwendigerweise gleichen muß.

Das in dem Kreis 31 erzeugte elektrische Eingangssignal wird einem Begrenzer 34 zugeführt, der
ein amplitudenbegrenztes Signal erzeugt, dessen Frequenz ein ganzes Vielfaches der vorgenannten Frequenz des elektrischen Eingangssignals ist. In diesem
Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der Ausdruck »ein ganzes Vielfaches«, wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, sich auf die Multiplikation mit einer ganzen Zahl unter Einschluß der Eins

Liegt das aufgenommene Signal in dem richtigen Frequenzbereich und erfüllt es die Erfordernisse der Anlage in bezug auf Dauer und Arbeitsfrequenz, so kann beispielsweise das Relais 37 betätigt werden. 5 Das Relais 37 kann aus einem Zackenstern- odei Schrittschaltrelais bestehen, so daß die Tonanlage des Empfängers 10 durch sukzessives Betätigen des Relais abwechselnd in oder außer Betrieb gesetzt werden kann. Dementsprechend kann, wenn die Tonbezieht. Vorzugsweise stellt das an dem Ausgang des io ausgangsleistung des Lautsprechers 20 das Maß des Begrenzers 34 auftretende amplitudenbegrenzte Si- Zulässigen übersteigt oder wenn für den Augenblick gnal eine niedrige ungerade Harmonische des elek- Stille erwünscht ist, der Sender 30 betätigt werden, irischen Eingangssignals dar, wie etwa die dritte oder wobei das erforderliche Ultraschallsignal zum Betätidie fünfte Harmonische. Das in dem Begrenzer er- gen des Relais 37 und zum öffnen des Toneingangszeugte amplitudenbegrenzte Signal wi.rd den Trenn- 15 kreises zum Lautsprecher 20 ausgesendet wird, wähschaltungen 35 und 36 zugeführt, die das gewünschte rend bei der nächsten Betätigung des Relais 37 die amplitudenbegrenzte Signal von Fremdsignalen so- Tonanlage wieder eingeschaltet wird. Ein gleiches wohl innerhalb als auch außerhalb des Frequenz- Schrittschalt- oder Zackensternrelais wird als Relais bandes des Betätigungssignals, die im Ausgang des 38 verwendet, das zum vollständigen Ein- und AusBegrenzers 34 auftreten können, unterscheiden. Bei 20 schalten des Empfängers 10 dient. Natürlich ist das der Ausführungsform der F i g. 1 werden von der zum Betätigen des Relais 38 verwendete Signal des Fernsteueranlage vier einzelne Kreise in dem Emp- Senders 30 der Frequenz nach von dem Signal verfänger 10 gesteuert, weshalb es erforderlich ist, in schieden, das zum Betätigen des Relais 37 verwendet dem Sender 30 eine Einrichtung vorzusehen, die vier wird, wobei die beiden verschiedenen Betätigungsverschiedene Ultraschallbetätigungssignale erzeugt. 25 signale voneinander von den Schaltungen 35 und 36 Die Trennung der Funktionen erfolgt auf Frequenz- auf Frequenzbasis unterschieden werden, basis, weshalb in der dargestellten Steueranlage der Die Arbeitsweise der Abstimmungssteuerrelais 39

Sender 30 eine Einrichtung besitzt, die akustische und 40 gleicht im wesentlichen der der Relais 37 und Signale mit vier verschiedenen Frequenzen erzeugt, 38 mit der Ausnahme, daß die Motorsteuerrelais vorbeispielsweise mit den Frequenzen 38, 39, 40 und 30 zugsweise Augenblickskontaktrelais sind. Bei der 41 kHz. Die Trennschaltungen 35 und 36 sind so dargestellten Anlage wird ein umsteuerbarer Motor aufgebaut, daß sie Steuersignale nur auf Grund von verwendet, wobei der Schalter 49 des Relais 39 in Eingangssignalen vorherbestimmter Mindestdauer den Motorerregerkreis für den Umlauf im Uhrzeigerund Einschaltdauer innerhalb begrenzter Frequenz- sinn geschaltet ist, während der Schalter 50 des Rebänder, die die entsprechend gewählten Betriebsfre- 35 lais 40 in den Erregerkreis für den Umlauf im Uhrquenzen umfassen, erzeugen. Die aufgenommenen zeigergegensinn geschaltet ist. Zum Betätigen des ReSignale werden voneinander in den Schaltungen 35 lais 39 wird ein akustisches Signal benutzt, dessen und 36 exakt auf die Frequenzbasis unterschieden. Frequenz sich von der der Signale unterscheidet, die

Um ein Auslösen der Steueranlage durch fremde zum Betätigen der Relais 37 und 38 benutzt werden, akustische, elektrische oder magnetische Signale oder 40 während ein akustisches Signal mit einer vierten be-Streufelder zu verhindern, ist es ferner notwendig, sonderen Frequenz das Relais 40 betätigt. Die Modaß die Trennschaltungen 35 und 36 imstande sind, torumsteuerkreise gleichen im wesentlichen denen, das empfangene Signal auf der Basis von Dauer und die seit langem in der Technik bei anderen Ausfüh-Einschaltdauer zu analysieren. Aus diesem Grunde rungen von Fernsteueranlagen verwendet werden, enthält jede der beiden Einrichtungen eine Integrier- 45 und brauchen deshalb nicht weiter beschrieben zu anlage zum Ermitteln des Durchschnittswertes des werden.

aus dem Begrenzer 31 empfangenen Signals über Die F i g. 2 ist ein ausführliches Schaltbild einer

eine ausgedehnte Zeitperiode, die etwas kurzer ist bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein als die Zeitkonstante des Senders 30. Danach wird Kondensatormikrophon 62 enthält, dessen einer Andas integrierte Signal einer Schwellenwertvorrich- 50 Schluß geerdet ist, während der andere an das Steuertung zugeführt, die untätig bleibt, wenn das inte- gitter 64 einer ersten Verstärkenrröhre, z. B. einer grierte Signal einen vorherbestimmten Mindestwert Pentode 63 über einen ÄC-Koppeikreis angeschlosnicht überschreitet. Infolgedessen führt ein empfan- sen ist, welcher Kreis einen Serienkondensator 65 genes Signal innerhalb desselben Frequenzbereiches und einen zwischen das Gitter 64 und Erde geschalwie der des akustischen Betätigungssignals, das je- 55 teten Ableitwiderstand 66 enthält. Der Mikrophondoch von wesentlich kürzerer Dauer ist, nicht zur kreis enthält ferner drei in Serie geschaltete Wider-Erzeugung eines Steuersignals in den Ausgangsstufen
der Schaltungen 35 und 36. Gleichfalls kann in den
meisten Fällen ein intermittierendes Signal innerhalb
des akustischen Frequenzbereiches der Anlage diese 60 63 ist über einen Widerstand 71 geerdet, der von nicht in Betrieb setzen, was von dem für die Schwel- einem Kondensator 72 überbrückt wird. Das Bremslenwertvorrichtungen in den Trennkreisen gewählten
Mindestarbeitspegel abhängt. Natürlich kann die
Empfangsanlage durch ein aufgenommenes Signal

von verhältnismäßig konstanter Amplitude innerhalb 65 einen Kondensator 76 mit Erde verbunden ist. des akustischen Frequenzbereiches der Anlage falsch- Der Ausgangskreis der Röhre 63 besteht aus

lieh ausgelöst werden; jedoch ist dieser Fall nicht einem Parallelresonanzkreis mit der Drossel 77 und sehr wahrscheinlich. einem Kondensator 78, welcher abgestimmte Kreis

stände 67, 68 und 69, die das Mikrophon mit der positiven oder B-\—Klemme der Steuerenergiequelle 51 verbinden. Die Kathode 70 der Verstärkerröhre

gitter 73 der Röhre ist direkt mit der Kathode verbunden, während das Schirmgitter 74 über einen Widerstand 75 an B+ angeschlossen ist und über

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zwischen die Anode 79 der Röhre 63 und die wird, der^uf dieselbe Frequenz abgestimmt ist wie .B+ -Klemme geschaltet ist. Die Anode 79 ist ferner der Kreis 115. Die Spule 117 ist ferner induktiv an an das Steuergitter 80 des Pentodenteiles 81A einer die Drosselspule des abgestimmten Kreises 115 ange-Pentoden-Triodenröhre über einen .RC-Koppelkreis koppelt. Die entgegengesetzten Anschlüsse der Spuangeschlossen, der einen Serien-Koppelkondensator 5 len 117 sind entsprechend an die beiden Anoden 120 82 und einen Vorspannungswiderstand 83 enthält, und 121 einer Doppeldiode 122 angeschlossen. Die der die Steuerelektrode 80 mit Erde verbindet. Der Kathode 123 der Röhre 122, die zur Anode 121 ge-Röhrenabschnitt %\A bildet einen Teil der zweiten hört, steht über einen Widerstand 124 mit der elek-Stufe des Eingangsverstärkers der Anlage und enthält irischen Mitte der Spule 117 in Verbindung, während sine Kathode 84, die direkt mit Erde verbunden ist, io die zur Anode 120 gehörige Kathode 126 über einen während das Bremsgitter 85 in dieser Verstärkerstufe Widerstand 127 mit dem gleichen Mittelpunkt verdirekt mit der Kathode verbunden ist. Das Schirm- bunden ist. Die Kathoden 123 und 126 stehen über gitter 86 ist über einen Widerstand 87 mit der die Kondensatoren 129 und 130 mit Erde und über B + -Klemme und über einen Kondensator 88 mit zwei gleiche Widerstände 131 und 132 mit dem nega-Erde verbunden. 15 tiven Arbeitspotential C— der Steuerenergiequelle 51

Der Ausgangskreis des Verstärkerabschnittes 81A in Verbindung. Auf diese Weise ist die Röhre 122 in besteht aus einem üblichen /?C-Koppelkreis, der die einen üblichen abgeglichenen Frequenzdiskriminator-Anode 90 des Röhrenabschnittes 81.4 mit dem kreis eingebaut, der häufig als Detektor für frequenz-Steuergitter 91 des Triodenabschnittes 81B der modulierte Signale verwendet wird. Bei der Erfrn-Röhre verbindet. Der Koppelkreis enthält einen Be- 20 dung wird jedoch der abgeglichene Frequenzdiskrilastungswiderstand 92, der die Anode 90 mit der minator in etwas anderer Weise verwendet als sonst, B+-Klemme verbindet, einen Kondensator 93 und wie aus der nachfolgenden Beschreibung der Areinen Widerstand 94, die in Serie zwischen die An- beitsweise der Anlage zu ersehen ist.
ode 90 und das Steuergitter 91 geschaltet sind, sowie Der die Röhre 122 enthaltende Frequenzdiskrimieinen Koppelwidersiand 95, der den der Ancde 90 25 nator bildet einen Teil der ersten Trennschaltung 35 entgegengesetzten Anschluß des Kondensators 93 mit (vgl. F i g. 1), die weiterhin eine Einrichtung enthält, Erde verbindet. Der Triodenteil 815 stellt die dritte die zwischen erwünschten und unerwünschten Aus- und Schlußstufe des Eingangsverstärkers der An- gangssignalen aus dem Begrenzer 34 auf der Basis lage dar und enthält eine Kathode 96, die mit Erde von Dauer und Arbeitsfrequenz des empfangenen Siverbunden ist, und eine Anode 97, die über einen Be- 30 gnals unterscheidet. Zwei Widerstände 133 und 134 lastungswiderstand 98 an die B + -Klemme ange- sind mit der Kathode 123 der Röhre 122 und miteinschlössen ist. Insofern entspricht die Schaltung direkt ander in Serie geschaltet, während gleichfalls zwei dem Eingangskreis 31 der Fig. 1. Widerstände 135 und 136 mit der Kathode 126 und

Bei der Ausführungsform der F i g. 2 ist der Ein- miteinander in Serie geschaltet sind. Die gemein-

gangskreis 31 über einen Koppelkondensator 100 an 35 samen Anschlüsse der Widerstände 133, 134 und

einen Begrenzerkreis 34 angeschlossen, welcher Kon- 135, 136 sind miteinander durch einen Kondensator

densator zwischen die Anode 97 des Röhrenteiles 137 verbunden, während der andere Anschluß des

81B und Steuergitter 101 einer Begrenzerröhre 102 Widerstandes 134 über einen Kondensator 138 und

geschaltet ist. Der Eingangskreis der Röhre 102 ent- der entsprechende Anschluß des Widerstandes 136

hält ferner einen abgestimmten Kreis, der aus einer 40 über einen Kondensator 139 mit Erde verbunden ist.

Drossel 103 und einem Kondensator 104 besteht, die Die Widerstände 133 bis 136 und die Kondensatoren

zueinander parallel und zwischen das Steuergitter 137 bis 139 bilden zusammen mit den Widerständen

101 und Erde geschaltet sind. Bei der dargestellten 131 und 132 zwei Integrierschaltungen zum Erzeu-Ausführungsform besteht die Röhre 102 aus einer gen von Spannungen, die die Durchschnittsamplitu-Hexode, die im Handel unter der Typenbezeichnung 45 den der an den Kathoden der Frequenzdiskriminator-6 BN 6 erhältlich ist. Die Begrenzerröhre 102 besitzt röhre auftretenden Signale darstellen.

eine Kathode 105, die über einen überbrückten Vor- Die Schaltung 35 umfaßt ferner eine Schwellenspannungswiderstand 106 mit Erde verbunden ist. Wertvorrichtung oder Verstärker, der aus einer Dop-Die Begrenzerröhre besitzt ferner zwei Beschleimi- peltriode 140 besteht. Die beiden Kathoden 141 und gungselektroden 107 und 108, die auf entgegenge- 50 142 der Röhre 140 sind geerdet, während das zur setzten Seiten eines Steuergitters 101 liegen und die Kathode 141 gehörige Steuergitter 143 an den gemiteinander und über einen Widerstand 109 mit der meinsamen Verbindungspunkt des Widerstandes 134 B + -Klemme verbunden sind, der von einem Kon- mit dem Kondensator 138 angeschlossen und die zur densator 110 zu Erde überbrückt wird. Die Röhre Kathode 142 gehörige Steuerelektrode 144 in der

102 besitzt femer ein zweites Steuergitter 111 sowie 55 gleichen Weise an den gemeinsamen Verbindungseine Anode oder Ausgangselektrode 112. Das zweite punkt des Widerstandes 136 mit dem Kondensator Steuergitter wird bei der Arbeit des Begrenzers nicht 139 angeschlossen ist. Die zur Kathode 141 gehörige benutzt und kann, wie dargestellt, mit der Anode Anode 145 der Röhre 140 steht über die Arbeits-112 oder mit Erde verbunden werden. spule 147 des Tonein- und -ausschaltrelais 37

Die Anode 112 der Begrenzerröhre 102 steht mit 60 (s. Fig. 1) mit B+ in Verbindung. In der gleichen

B+ über einen Schaltkreis in Verbindung, der aus Weise steht die andere Ancde 148 der Röhre 140

zwei in Serie geschalteten Gegenresonanzkreisen 115 über die Arbeitsspule 149 des Gerätein- und -aus-

und 116 besteht. Die mit der Anode 112 in Verbin- schaltrelais 38 (Fig. 1) mit B + in Verbindung,

dung stehende Klemme des Resonanzkreises 115 ist Der abgestimmte Kreis 116 bildet einen Teil der

über einen Kopplungskondensator 118 an die elek- 65 zweiten Trennschaltung 36, die, wie bei der Beschrei-

trische Mitte einer Drossel 117 angeschlossen, wäh- bung der Fig. 1 bemerkt, in der Konstruktion der

rend ein Kondensator 119 zur Drossel 117 parallel Schaltung 35 gleicht. Die Schaltung 36 umfaßt einen

geschaltet ist, wobei ein Gegenresonanzkreis gebildet zweiten abgestimmten Kreis 150, der an eine Doppel-

triode 151 und an den Resonanzkreis 116 auf die gleiche Weise wie bei dem Diskriminator 35 angeschlossen ist, d. h., die beiden Kathoden der Röhre 151 sind an eine Doppel-Integrierschaltung 152 ange;chiossen, die ihrerseits die Arbeit des aus einer Doppeltriode bestehenden Schweilenwertverslärkers steuert. Die eine Anode 154 der Verstärkerröhre 153 ist an B + über die Arbeitsspule 155 des Uhrzeigersinn-Motorumsteuerrelais 39 angeschlossen, während die andere Anode 156 der Röhre 153 an B + über die Arbeitsspule 156 des Uhrzeigergagensinn-Motorumsteuerrelais 40 angeschlossen ist.

Die Grundarbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Empfangsstation der Steueranlage gleicht im wesentlichen der bei der Fig. 1 beschriebenen; die F i g. 2 zeigt jedoch mehrere Merkmale der Erfindung, die, obwohl für den fundamentalen Erfindungsgedanken nicht wesentlich, eine stark verbesserte Wirksamkeit der Arbeit der Anlage im Vergleich zu anderen möglichen Ausführungsformen erzeugen. Ein auf das Mikrophon 62 aufprallendes akustisches Signal verändert die Kapazität des Mikrophons wesentlich und erregt den aus den Röhren 63, SlA und 81 B bestehenden dreistufigen Verstärker. Die von dem Mikrophon erzeugten elektrischen Signale werden zuerst in der Röhre 63 verstärkt, wobei der abgestimmte Ausgangskreis 77, 78 der Röhre eine wesentliche Schwächung der meisten Frequenzkomponenten bewirkt, die außerhalb des gewählten akustischen Frequenzbereiches der Anlage (38 bis 41 kHz in dem angenommenen Beispiel) liegen. Das elektrische Signal aus der Verstärkerröhre 63 wird weiterhin in den Röhren 81Λ und 815 verstärkt und bildet das der Begrenzerröhre 102 zugeführte Eingangssignal. Eine weitere Frequenzauswahl erfolgt in dem ParaHel-Resonanzkreis 103, 104 des Eingangskreises des Begrenzers.

Der aus der Röhre 102 bestehende Begrenzer 34 übt zwei bestimmte Funktionen aus. Einmal arbeitet er als begrenzender Verstärker und erzeugt ein Ausgangssignal von konstanter Amplitude über einen weiten Bereich von Eingangssignalamplituden hinweg. Die für diesen Begrenzer gewählte Röhre muß eine Kennlinie Ausgangselektrodenstrom—Steuerelektrodenspannung besitzen, die zwei Steuerspannungsbereiche mit einer Steilheit von im wesentlichen Null umfaßt, die getrennt sind durch einen Steuerspannungsbereich mit hoher Steilheit. Eine solche Kennlinie kann von einer Hexode wie die 6 BN 6, aber auch von anderen üblichen Röhren wie die 6 BE 6 oder 6 BU 8 erhalten werden. Mit einer diese Kennlinie aufweisenden Röhre und Schaltung wirkt der Begrenzer ferner infolge der bei genügender Aussteuerung auftretenden Verzerrungen als Erzeuger von Harmonischen und gibt Ausgangssignale der dritten und fünften Harmonischen des Eingangssignals ab. Der Aufbau und die Arbeitsweise eines Generators von Harmonischen dieser Art ist z. B. in dem USA.-Patent 2 681994 beschrieben. Dementsprechend kann auf eine eingehende Beschreibung der Arbeitsweise der Begrenzerschaltung an dieser Stelle verzichtet werden. Es genügt zu sagen, daß der Begrenzer ein amplitudenbegrenztes Signal mit einer Frequenz erzeugt, die ein ganzes Vielfaches der Eingangssignalfrequenz ist, wobei in der dargestellten Ausführungsform die dritte Harmonische der Eingangssignalfrequenz aus den später dargelegten Gründen benutzt wird. Natürlich kann an Stelle der beschriebenen Vorrichtung jede Art von Begrenzer verwendet werden, besonders dann, wenn die Diskriminatoren der Anlage so aufgebaut sind!, daß sie auf der Grundfrequenz des Ausgangssignals aus dem Begrenzer 34 arbeiten. Es versteht sich jedoch, daß eine Stufe des Verstärkers der Schaltung 31 als Frequenzvervielfacher ausgebildet werden kann, in welchem Falle die Schaltung 34 nur als Begrenzer wirken kann.

ίο Das amplitudenbegrenzte Signal aus dem Begrenzer 34 wird den abgestimmten Kreisen 115 und 116 der in den Schaltungen 35 und 36 enthaltenen Diskriminatoren zugeführt. Die Eingangskreise der beiden Diskriminatoren werden vorzugsweise, wie dargestellt, in Serie geschaltet; dies ist möglich, da sie auf wesentlich verschiedene Frequenzen abgestimmt sind und jeder bei der Resonanzfrequenz des anderen eine verhältnismäßig niedrige Impedanz darstellt. Bei der dargestellten Anlage werden, wie bei der Fig. 1, vier akustische Signale verschiedener Frequenz für vier verschiedene Steuerfunktionen benutzt, wobei die gewählten Frequenzen beispielsweise 38, 39, 40 und 41 kHz betragen können. Bei diesen Arbeitsfrequenzen kann der Parallel-Resonanzkreis 115 auf eine Frequenz von 38,5 kHz, die Mittelfrequenz zwischen den beiden Signalen der unteren Frequenz, abgestimmt werden, in welchem Falle der Resonanzkreis 116 auf 40,5 kHz, den Mittelwert der beiden Signale höherer Frequenz, abgestimmt wird.

In diesem Falle beruht die Arbeit auf der Verwendung der Grundkomponente des Ausgangssignals aus dem Begrenzer 34. Die Arbeit auf der Grundkomponente erzeugt jedoch Schwierigkeiten bei der Rückkopplung zwischen den Schaltungselementen, besonders zwischen den Induktanzen, der Diskriminatoren 35 und 36 und den verschiedenen Stufen des Eingangsverstärkerkreises, besonders bei dem abgestimmten Kreis 77, 78, der in dem Ausgangskreis der Verstärkerröhre 63 enthalten ist. Die Möglichkeit des Auftretens solcher Rückkopplungsschwierigkeiten ergibt sich daraus, daß die verwendeten verhältnismäßig niedrigen Frequenzen die magnetische Abschirmung erschweren und verteuern, und daraus, daß die Verstärkung in der Anlage äußerst hoch sein muß, um die Verwendung der verhältnismäßig schwachen akustischen Auslösesignale zu ermöglichen. Infolgedessen wird bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Anlage der Resonanzkreis 115 auf 115,5 kHz, die dritte Harmonische der Mittelfrequenz der beiden Signale der unteren Frequenzen abgestimmt. In der gleichen Weise ist der Kreis 116 so aufgebaut, daß er eine Resonanzfrequenz von 121,5kHz besitzt, die dritte Harmonische des Mittelwertes der Auslösesignale der beiden nöheren Frequenzen.

Nach dem üblichen Aufbau der Frequenzdiskriminatoren wird der aus der Spule 117 und dem Kondensator 119 bestehende Resonanzkreis auf dieselbe Frequenz (115,5 kHz) abgestimmt wie der Resonanzkreis 115, wobei die Spulen der beiden Kreise durch ihre Anordnung miteinander verkoppelt sind. Infolgedessen besitzt der aus den beiden abgestimmten Kreisen, der Röhre 122, dem Kopplungskondensator 118 und den Widerständen 124 und 127 bestehende Diskriminator eine Arbeitscharakteristik, wie in der F i g. 3 durch die gestrichelte Linie 160 dargestellt, wobei die an den Kathoden 123 und 126 auftretende Spannung als Funktion der Frequenz des dem abge-

stimmten Kreis 115 aus dem Begrenzer 34 zugeführten Signals aufgetragen ist. Die Kurve 160 stellt die Größe dieser Spannung dar, wobei es sich jedoch versteht, daß die Polarität willkürlich gewählt ist. Nach der Zeichnung stellt die Kurve das Potential der Kathode 123 in bezug auf die Kathode 126 dar, und wäre statt dessen die Kathode 123 als Potentialbezug gewählt, so würde die Kurve 160 umgekehrt erscheinen.

Die Kreisparameter für die Diskriminatorkreise sind so gewählt, daß die beiden Spitzen der Kurven 160 bis 162 der Spannungs-Charakteristiken auf 114 bzw. 117 kHz ausgerichtet sind, welche Frequenzen die dritten Harmonischen der beiden zum Betätigen dieses Teiles der Steueranlage verwendeten akustischen Frequenzen (38 und 39 kHz) sind. Bei der üblichen Verwendung des Diskriminatorkreises als Detektor für frequenzmodulierte Signale würde nur der relativ lineare Teil der um die mittlere oder Resonanzfrequenz von 115,5 kHz zentrierte Teil der Kennlinie 160 verwendet. Im vorliegenden Falle jedoch wird der effektive Arbeitsbereich für den Frequenzdiskriminator auf zwei schmale Teile beschränkt, von denen jeder einen der beiden Spitzen bei 114 und 117 kHz umfaßt, um die Anlage zu befähigen, zwischen diesen beiden Frequenzen zu unterscheiden und sie gegen andere Frequenzen außerhalb der beiden Arbeitsbereiche abzusondern. Aus diesem Grunde besitzen die an die Kathoden 123 und 126 angeschlossenen beiden Schwellenwertverstärkerabschnitte eine solche Vorspannung, daß sie normalerweise gesperrt sind, ausgenommen, wenn das Eingangssignal aus dem Diskriminator eine vorherbestimmte Amplitude übersteigt. Der Sperrpegel für dan Verstärker ist in der F i g. 3 durch die gestrichelte Linie 163 dargestellt. Eine etwas höhere Amplitude, in der F i g. 3 durch die Linie 164 dargestellt, wird benötigt, um die Relais 37 bis 40 (F i g. 1 und 2) zu betätigen, da hierfür ein Mindeststrom erforderlich ist. Die erforderliche negative Vorspannung wird bei der dargestellten Ausführungsfomi durch die Verbindung des gemeinsamen Anschlusses der Widerstände 131 und 132 mit der negativen Klemme C— der Steuerenergiequelle 51 erzeugt.

Unter günstigen Umgebungsbedingungen ist nur erforderlich, zwischen den Komponenten des amplitudenbegrenzten Signals aus dem Begrenzer 34 aut der Basis der Frequenz zu unterscheiden, in welchem Falle der Schwellenwertverstärker oder die Amplitudendiskriminatorvomcihtung, die die Doppeltriode 140 enthält, direkt an die Widerstände 131 und 132 angeschlossen werden kann, ohne die in der bevorzugten Ausführungsform gezeigte dazwischenliegende Integrierschaltung vorzusehen. Dann kann die Steueranlage jedoch durch äußere Ultraschallsignale ausgelöst werden, die eine Frequenz besitzen, die annähernd gleich den gewählten akustischen Arbeitsfrequenzen ist, oder durch Rauschen mit ungefähr 114 oder 117 kHz in der Ausgangsleistung des Begrenzers 34. In einer weniger günstigen Umgebung kann daher die Anlage zu fehlerhafter Arbeit durch akustische Signale von sehr kurzer Dauer, wie das Klingeln von Münzen oder Schlüsseln oder Geräuschen aus anderen Quellen, ausgelöst werden. Die Anlage könnte ferner durch intermittierende Signale innerhalb der akustischen Arbeitsfrequenzbereiche falsch betätigt werden. Um diese Möglichkeit einer Fehlarbeit der Anlage auszuschalten und den langsamen Abfall des von dem Sender erzeugten Ultraschallsignals mit Vorteil auszunutzen, wird die Integrierschaltung benutzt, um den Durchschnittswert des Ausgangssignals aus dem die Röhre 122 enthaltenden Frequenzdiskriminator über eine vorherbestimmte Zeitperiode zu ermitteln, die vorzugsweise etwas kürzer ist als die Zeitkonstante des akustischen Senders. Durch geeignete Wahl der Schaltungsparameter für die Integriersdhaltung und der Schwellenwerte für die

ίο beiden Abschnitte der Verstärkerröhre 140 kann erreicht werden, daß die Trennschaltung 35 nur auf Signale von vorherbestimmter Mindestdauer und Einschaltdauer anspricht.
An sich ist bereits eine Hochfrequenz-Fernsteuetanlage für eine Garagentür bekannt, bei der ein Zeitverzögerungsnetzwerk verwendet wird; diese Anlage hat aber keinen Begrenzer und ist noch störanfällig.

Die Wirkung der Integrierschaltung ist in der F i g. 4 dargestellt, in der die in voll ausgezogener Linie dargestellte Kurve 165 die Ausgangsspannung des Frequenzdiskriminators als Funktion der Zeit für ein amplitudenibegrenztes Signal bei 114 kHz darstellt, das einem aus dem Sender der Anlage empfangenes Betätigungssignal von 38 kHz entspricht. Andererseits zeigt die gestrichelte Kurve 166 ein typisches Geräuschsignal, das während eines gleichen Zeitintervalls auftreten kann und das während dieser Periode in der Frequenz oder Amplitude oder in beiden wesentlich schwanken kann, weshalb die Ausgangsspannung aus dem Frequenzdiskriminator beträchtlich schwankt. Der Schwellenwert für den aus der Röhre 140 bestehenden Verstärker ist durch die gestrichelte Linie 164 dargestellt, wobei, wie durch die schraffierten Flächen 167 und 168 dargestellt, das Geräuschsignal den die Elektroden 141, 143 und 145 (F i g. 2) umfassenden Verstärkerabschnitt betätigen würde selbst (bei Abwesenheit eines gewünschten Betätigungssignals aus dem Sender, wenn zwischen die Röhre 140 und die Ausgangswiderstände 131 und 132 des Frequenzdiskriminators keine Integrierschaltung zwischengeschaltet wäre.

Das auf Grund des Eingangssignals 165 auf das Steuergitter 143 der Röhre 140 aufgedrückte integrierte Signal wird durch die gestrichelte Linie 169 dargestellt. Danach erhält das Steuergitter 143 ein Potential, das wesentlich über dem Sperrpegel 164 liegt, und zwar für eine Zeitperiode, die im wesent-

_: liehen gleich der Periode des Leitens ist, die von dem Signal 165 bestimmt würde, wenn keine Integrierschaltung vorhanden wäre, dieser gegenüber nur etwas verzögert wird. Die Perioden fehlerhafter, durch die schraffierten Flächen 167 und 168 dargestellten Betätigungen werden jedoch durch die Integrierschaltung vollständig beseitigt, wie durch die Kurve 170 dargestellt wird, die die dem Steuergitter 143 als Folge der von einem Geräusch induzierten Ausgangsspannung 166 aus dem Frequenzdiskriminator zugeführte integrierte Spannung darstellt. Daraus ist zu ersehen, daß der Integrierkreis der Trennschaltung 35 die Anlage nur auf Signale von vorherbestimmter Mindestdauer, wie durch die Zeitperiode 171 in der F i g. 4 dargestellt, ansprechen läßt.

Gleichzeitig muß das Ausgangssignal aus dem Frequenzdiskriminator der Schaltung 35 eine Mindesteinschaltdauer besitzen, um die Anlage auszulösen. Für eine Schaltung mit den in der F i g. 4 dargestellten Eigenschaften wird die Mindesteinschaltdauer für

ΐ 166900

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rasch fluktuierende Signale aus dem Diskriminator zität der Begrenzerröhre wirksam kompensiert. Bei bestimmt durch die relativen Amplituden des Maxi- einer für diesen Zweck verwendeten befriedigenden mal-Ausgangspegels des Begrenzers 165 und durch Konstruktion waren alle vier Spulen der Diskriminaden Relaisbetätigungspegel 164 und ist annähernd torkreise in einer einzigen Reihe ausgerichtet, wobei gleich 65%. Das heißt, ein fluktuierendes Signal 5 die beiden inneren Spulen die Induktanzen der Kreise maximaler Amplitude muß während 65% der Zeit 115 und 116 bildeten. Bei dieser Anordnung kann während einer Zeitdauer anwesend sein, die zumin- der Spulenabstand so bemessen werden, daß die erdest gleich der Zeitkonstanten der Integrierschaltung forderliche kontrollierte Kopplung geschaffen wird, ist, allgemein bei 172 dargestellt. Es hat sich gezeigt, und es kann, falls in dem Steuerempfängerchassis daß eine Mindest-Einschaltdauer von 50%, die be- ίο nicht genügend Raum zur Verfügung steht, zum Verstimmt wird durch Festsetzen des Relaisbetätigungs- meiden einer Überkopplung die gegenseitige überpegels 164 auf zumindest 50% des Begrenzers 165, mäßige Kopplung dadurch kompensiert werden, daß aufrechterhalten werden sollte, um eine ausreichende ein verhältnismäßig kleiner Kondensator zwischen Geräusch-Unempfindlichkeit zu schaffen. die Anode der Begrenzerröhre 112 und Erde ge-

Daraus ist zu erseihen, daß der erste Teil der 15 schaltet wird.

Röhre 140, der die Kathode 141, das Steuergitter 143 Natürlich ist die Fernsteueranlage nur so gut wie und die Anode 145 enthält, nur leitend gemacht wird, ihr Sender, und es hat sich gezeigt, daß in diesem wenn das dem Kreis 115 aus dem Begrenzer 34 züge- Teil der Anlage eine komplizierte und empfindliche führte amplitudenbegrenzte Signal genügend nahe bei Konstruktion höchst unerwünscht ist. In der F i g. 5 der Frequenz liegt, die der gewählten akustischen 20 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Senders Arbeitsfrequenz (38 kHz) entspricht und eine vor- 200 für die Verwendung in der erfindungsgemäßen herbestimmte Mindestdauer und Einschaltdauer be- Fernsteueranlage dargestellt, wobei vollständige Einsitzi. Infolgedessen wird der Arbeitsspule 147 des zelheiten nur für einen Abschnitt 205 der Sendeappa-Relais 37 nur bei Vorliegen dieser Bedingungen ein ratur gegeben werden, da die vier zum Betätigen der Steuerpotential oder -strom zugeführt, so daß das 25 in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlagen erforder-Tonrelais 37 nur auf Grund des gewünschten akusti- liehen Abschnitte sich im wesentlichen gleichen mit sehen Signals aus dem Sender30 (Fig. 1) in seine Ausnahme ihrer Arbeitsfrequenzen,
verschiedene Arbeitsbedingungen geschaltet wird. Der akustische Senderabschnitt 205 besteht aus Auf die gleiche Weise wird der andere Teil der einem Vibratorelement oder Schwingungsstab 201 Verstärkerröhre 140, der die Elektroden 142, 144 30 aus homogenem Material, dessen Gesamtlänge L und 148 (Fig. 2) enthält, nur auf Grund eines emp- gleich einer halben Wellenlänge des Tones in diesem fangenen akustischen Signals leitend gemacht, das Material bei einer vorherbestimmten akustischen Arden gleichen Erfordernissen in bezug auf Dauer und beitsfrequenz ist. Anders ausgedrückt, die Eigenfre-Einschaltdauer genügt und eine Frequenz besitzt, die quenz des Vibratorstabes 201 ist annähernd gleich sehr nahe bei 39 kHz liegt, so daß die Spule 149 des 35 der Geschwindigkeit des Schalls in dem Stabmaterial Geräteein- und -ausschaltrelais 38 nur zu den ge- dividiert durch die doppelte Länge L. Der Durchwünschten Zeiten betätigt wird. Die Trennschaltung messer D des Vibratorstabes 201 wird vorzugsweise 36 arbeitet genau auf dieselbe Weise und betätigt die gleich einer Wellenlänge der Arbeitsfrequenz in der beiden Motorumsteuerrelais 39 und 40 nur bei Vor- Luft gemacht, um einen guten Wirkungsgrad bei der liegen von Signalen vorherbestimmter Dauer und 40 Abstrahlung des akustischen Signals zu erzielen. Der Einschaltdauer, deren Frequenz annähernd 40 bzw. Stab 201 wird von einer Federklammer 202 getragen, 41 kHz beträgt. In diesem Zusammenhang sei erneut die an einem Bügel 203 befestigt ist, wobei die Fedarauf hingewiesen, daß die beiden Trennschaltun- derklammer 202 an der Mitte des Stabes angeordnet gen 35 und 36 den gleichen Aufbau besitzen können werden soll, um die Längsvibration des Stabes, als mit der Ausnahme, daß die Resonanzfrequenz der 45 Longitudinalschwingungen zu gestatten. Der Bügel Kreise 116 und 150 mit 121,5 kHz an Stelle von 203 wird geeigneterweise an einer Basis 204 be-115,5 kHz bestimmt wird. festigt.

Ein bei der in F i g. 2 dargestellten Schaltung auf- Das Vibratorelement 201 bildet das Sendeelement tauchendes Problem besteht darin, daß eine Unba- für den ersten Sendeabschnitt 205. Der vollständige lanz zwischen den Ausgangssignalen auftritt, die von 50 Sender 200 enthält drei weitere, sich im wesentlichen den beiden Diskriminatorkreisen erzeugt werden, gleichende Sendeabschnitte, die sich von dem Abweiche Unbalanz allgemein der Anode-Erde-Kapazi- schnitt 205 nur durch die Länge und den Durchtät der Begrenzerröhre 102 zugeschrieben wird. Die- messer ihrer einzelnen Vibratorelemente unterscheiser Mangel an Gleichheit zwischen den beiden Fre- den. Auf diese Weise können die vier zum Betätigen quenzdiskriminatoren kann wesentlich sein und ein 55 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Steueranlagen ernstes Problem für den Empfänger der Steueranlage erforderlichen verschiedenen akustischen Arbeitsfredarstellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Dis- quenzen erzeugt werden.

kriminatoren der Schaltungen 35 und 36 so aufge- Der Senderabschnitt 205 enthält ferner einen baut werden können, daß sie diesen kapazitiven Schakknopf 206, der an einer Betätigungsstange 207 Effekt wirksam neutralisieren, indem die Drossel- 60 befestigt ist, welche Stange in zwei in Abständen anspülen der abgestimmten Kreise der Frequenzdiskri- geordneten Bügeln 208 und 209 gleitbar ruht. Auf minatoren geeignet angeordnet werden. Dies kann im der Betätigungsstange 207 ist eine Druckfeder 210 wesentlichen dadurch bewirkt werden, indem die angebracht, die die Einschaltknopfstange in ihre nor-Spulen der Resonanzkreise 115 und 116 verhältnis- male oder untätige Lage drückt. An der einen Seite mäßig nahe beieinander angeordnet werden, wobei 65 der Betätigungsstange 207 ist mittels eines Stiftes 212 die Verbindungen der geeigneten Polarität so verlegt ein Nockenhebel 211 schwenkbar angebracht und erwerden, daß die die beiden Frequenzdiskriminatoren hält eine Vorspannung im Uhrzeigergegensinn durch verbindende gegenseitige Induktanz die Anodenkapa- eine Feder 213, die zwischen einem festen Punkt an

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der Betätigungsstange 207 und einem Vorsprung 214 gekehrt proportional der Strecke, die den Sender von des Nockenhebels angebracht ist. Ein an dem Hebel dem Empfängerteil der Steueranlage trennt. Hinder- 211 angebrachtes Anschlagelement 215 greift in die nisse in der direkten Sichtlinie, durch Reflexionen Betätigungsstange 207 ein und hält den Nockenhebel verursachte stehende Wellen und andere Faktoren in dessen normaler untätiger Lage fest. Ein Vor- 5 können zu einer weiteren Dämpfung beitragen. Insprung 216 des Nockenhebels 211 ragt in einen folgedessen kann ein Sender, der für die Abgabe eines Schlitz 217 in einer Auslösestange 218 hinein, die in akustischen Signals von genügender Amplitude, das den Bügeln 208 und 209 gleitbar ruht und sich par- den Empfänger zuverlässig aus einer Entfernung von allel zur Betätigungsstange! 207 bewegen kann, welche beispielsweise 9 m betätigt, eingerichtet ist, fortgesetzt Auslösestange 218 von einer Feder 219, wie darge- io ein Ausgangssignal in einer Stärke erzeugen, die ausstellt, in ihre normale untätige Lage gedrückt wird. reicht, um eine Steueranlage über ein viel längeres Das eine Ende der Stange 218 erstreckt sich über den Zeitintervall zu betätigen, als bei einer Betätigung bei Bügel 209 hinaus und dient zum Halten eines Schlag- einer Entfernung von nur 3 m vom Empfänger erelementes in Form eines Hammers 220, der an einem wünscht ist. Im Falle der Verwendung von Zackenan der Auslösestange befestigten elastischen Halte- 15 stern- oder Schrittschaltrelais für die Ein- und Auswinkel 221 angebracht ist. An der Stange 207 ist ein schalt- und StiHegungsfunktionen der Anlage kann Dämpfungselement 225 befestigt, das sich bis zur diese tatsächliche Verlängerung der Dauer des aku-Berülhrung mit dem Vibratorelement 201 an dem in stischen Signals nur eine geringe oder gar keine der Nähe des Hammers 220 liegenden Ende des Vi- schädliche Auswirkung haben. In bezug auf die bratorelementes erstreckt und das aus einem Stück ao Momentkontakt-Abstimmsteuerrelais jedoch kann sie elastischen Stahldrahtes bestehen kann. leicht bewirken, daß der Empfänger über den ge-

Zum Inbetriebsetzen des Senderabschnittes 205 wünschten Abstimmzustand hinausschießt, wodurch wird der Schaltknopf 206 in der durch den Pfeile die Wirksamkeit der Steueranlage bedenklich herabbezeichneten Richtung eingedrückt. Bewegt sich die gesetzt wird. Infolgedessen ist es erwünscht, eine Ein-Betätigungsst&nge 207 in dieser Richtung, so bewegt 25 richtung einzuschalten, die das Vibratorelement des sich mit dieser der Nockenhebel 211, wobei der Nok- Senders unter der Kontrolle des Benutzers des Senkenhebelansatz 216 durch seinen Eingriff in den ders dämpft. Dieser Dämpfungseffekt wird leicht Schlitz 217 die Auslösestange 218 in dieselbe Rieh- durch das Dämpfungselement 225 erreicht. Wird der tang zwingt. Hat sich die Betätigungsstange 207 über Schaltknopf 206 eingedrückt, um den Senderabschnitt eine vorherbestimmte Strecke bewegt, so stößt ein 30 205 in Betrieb zu setzen, so wird das Dämpfungs-Ansatz 222 an dem Nockenhebel 211 gegen ein An- element aus dem Kontakt mit dem Vibratorstab 201 schlagelement 223, das an dem Winkelstück 209 be- entfernt und stört infolgedessen die Vibration des festigt ist. In der Folge bewirkt die fortgesetzte Be- Stabes nicht. Sobald jedoch der Schaltknopf 206 loswegung der Betätigungsstange 207 in derselben Rieh- gelassen wird und seine normale Lage einnimmt, betung des Pfeiles A, daß der Nockenhebel sich im 35 rührt das Dämpfungselement 225 erneut den Vibra-Uhrzeigersinn dreht und den Nockenansatz 216 aus torstab 201 und dämpft den Vibrator wirksam so ab, dem Schlitz 217 in der Auslösestange 218 löst. Die daß dieser kein akustisches Signal mehr abstrahlen Auslösestange bewegt sich rasch in deir Richtung des kann. Ein Hinausschießen der Abstimmregler wird Pfeiles T, wobei der Hammer 220 auf das Ende des auf diese Weise wirksam verhindert.
Vibratorstabes 201 schlägt und diesen in Längsvibra- 40 Die Längsvibrationseinrichtung des Senders der tionen versetzt. F i g. 5 bietet bedeutende Vorteile gegenüber anderen

Die Amplitude der Vibration in dem Stab 201 fällt Typen von akustischen Signalgeneratoren. Beispielsexponentiell im wesentlichen in der gleichen Weise weise könnten prismatische Stäbe als Transversalab wie ein elektrisches Signal in einem stoßerregten oder Biegungsschwinger verwendet werden, die Resonanzkreis. Die Zeitkonstante des Vibratorstabes 45 in Vibration in der Grundschwingung versetzt hängt von dem Ausmaß ab, in dem die in dem Stab werden. Bei einer Vorrichtung dieser Art ist es jegespeicherte Vibrationsenergie in die Luft abgestrahlt doch notwendig, einen Vibrator aus einem Material wird, und von der inneren Dämpfung des Stabes. zu verwenden, das viel schwerer ist als Aluminium, Diese beiden Faktoren sind ihrerseits Funktionen des da der Umfang des Energieverlustes an die umMaterials, aus dem der Vibratorstab hergestellt ist. 50 gebende Luft bei einer Biegungsschwingung viel Für diesen Zweck kann eine große Vielfalt von Mate- höher ist. Daher würde sich auch keine Gewichtsrialien verwendet werden unter Einschluß von Metal- ersparnis ergeben, selbst wenn die Biegungsschwinlen, Glas, keramischen Materialien u. a. Um ein gungsvorrichtung wesentlich kleiner ist. Stahl mit Signal von verwendungsfähiger Amplitude über eine hohem Kohlenstoffgehalt könnte vielleicht befriedi-Periode von wesentlicher Dauer zu erhalten, ist es 55 gende Ergebnisse ergeben, würde jedoch einen erwünscht, ein Material zu wählen, das bei der ge- wesentlichen Nachteil mit sich bringen infolge des wünschten Arbeitsfrequenz eine verhältnismäßig ge- Umstandes, daß die Eigenfrequenz einer Stahlstange ringe innere Dämpfung zeigt. Ein typisches Beispiel eine Funktion der bei der Herstellung der Stange verfür ein solches Material ist Aluminium, für das die wendeten Ziehtemperatur sein würde. Außerdem ist Zeitkonstante bei einer Frequenz von 40 kHz in der 60 die Frequenz einer prismatischen Biegungsstange Größenordnung von 0,3 Sekunden liegt und einen linear proportional der Dicke der Stange und umge-Dämpfungsfaktor Q in der Größenordnung von 35 000 kehrt proportional dem Quadrat ihrer Länge. Infolgebesitzt. Die Länge des Vibratorstabes wird, wenn dessen müßte, um eine Frequenztoleranz von einem dieser aus Aluminium besteht, verhältnismäßig klein Teil Promille zu erhalten, ein Stab mit einer Länge bei den vorgeschlagenen Arbeitsfrequenzen in dem 65 von ungefähr 25 mm und einer Dicke von etwa 13 mm 40-kHz-Bereich und beträgt nur ungefähr 65 mm. mit einer Toleranz von ungefähr ± 0,00625 mm so-

Die Amplitude des auf das Mikrophon 62 aufpral- wohl in der Länge als auch in der Dicke geschliffen

lenden Signals aus dem Senderabschnitt 205 ist um- werden. Ein Longitudinalvibrator wie der Stab 201

besitzt andererseits eine Eigenfrequenz, die nur von seiner Länge abhängt und zu dieser umgekehrt proportional ist. Infolgedessen liegt die Eigenfrequenz eines Stabes von 63,5 mm Länge, der mit einer zehnmal so großen Toleranz wie die obengenannte, und zwar nur auf ± 0,0625 mm Genauigkeit geschliffen wurde, genau innerhalb eines Promilles. Die für den Biegungsschwinger erforderlichen Toleranzen einzuhalten, würde zu teuer sein, so daß eine Einzelanpassung der Frequenz eines jeden Schwingers notwendig sein würde, was normalerweise bei Longitudinalvibratoren nicht erforderlich ist. Die gleichen Überlegungen gelten für sonstige Formen, wie Glocken und andere Klangkörper, bei denen die Biegungsvibration benutzt wird.

Die F i g. 6 zeigt die Trennschaltung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die im übrigen der in der F i g. 2 dargestellten gleicht. Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist die Anode 112 der Röhre 102 in dem Begrenzer 34 an die B + -Klemme über vier in Serie geschaltete Spulen 250,251,252 und 253 angeschlossen. Die Spule 250 bildet die Primärwicklung eines Transformators 254, dessen Sekundärwicklung 255 zusammen mit einem Kondensator 256 einen Parallel-Resonanzkreis bildet, der auf eine Frequenz von 114 kHz abgestimmt ist. Der eine Anschluß der Spule 255 ist mit der Anode 257 einer Diode 258 verbunden, während die Kathode 259 der Diode mit dem anderen Anschluß der Spule 255 über einen Gleichstrombelastungswiderstand 260 verbunden ist, der von einem Kondensator 261 überbrückt wird. Der untere Anschluß der Spule 255 steht ferner mit der negativen Gleichspannungsquelle C — in Verbindung. Die Kathode 259 der Diode 258 ist ferner an das Steuergitter 262 einer Amplitudendiskriminator- oder Schwellenwertverstärkerröhre 263 über einen Integrierkreis angeschlossen, der aus den beiden zwischen die Kathode 259 und das Steuergitter 262 in Serie geschalteten Widerständen 264 und 265 besteht, und ferner aus zwei Nebenschlußkondensatoren 266 und 267.

Die Kathode 268 der Röhre 263 ist geerdet, während die Anode 269 an die Stillegungsrelaisspule 147 fs. Fig. 2) angeschlossen ist. Der sekundär abgestimmte Transformator 254, die Diode 258, die Röhre 263 und die zugehörige Schaltung bilden eine von der gestrichelten Linie 270 eingerahmte Frequenz- und Amplitudentrennschaltung.

Die Spule 251 bildet die Primärwicklung des sekundär abgestimmten Transformators 271, der an einen aus einer Röhre 272 bestehenden Schwellenwertverstärker über eine Diode 273 und einen Integrierkreis angeschlossen ist, wodurch eine Trennschaltung 274 gebildet wird, die im wesentlichen der Schaltung 270 gleicht. Die Ausführungsform der Fig. 6 enthält ferner eine gleiche Amplituden- und Frequenztrennschaltung 276, die die Spule 252 als Primärwicklung eines sekundär abgestimmten Transformators 277, eine Diode 278 und einen geeigneten Integrierkreis umfaßt, der die Diode 278 mit einer Schwellenwertverstärkerröhre 279 verbindet. In der Einrichtung der F i g. 6 ist eine vierte Trennschaltung 280 enthalten, welcher Diskriminator 280 im wesentlichen den Einrichtungen 270, 274 und 276 gleicht. Die Schaltung 280 umfaßt einen sekundär abgestimmten Transformator 281, eine Diode 282 und einen Integrierkreis, der die Diode 282 mit dem Steuergitter einer Schwellenwertverstärkerröhre 283 verbindet.

In vieler Hinsicht ist die Arbeitsweise der Trennschaltungen 270, 274, 276 und 280 im wesentlichen gleich der der Schaltungen 35 und 36 der Fi g. 2. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren 254, 271, 277 und 281 sind entsprechend auf 114, 117, 120 und 123 kHz abgestimmt, um eine Wahl zwischen den vier verschiedenen aus dem Begrenzer 34 zugeführten dritten Harmonischen der Signale zu ermöglichen. In jedem Falle wird das Signal von der Diode in der

ίο Trennschaltung gleichgerichtet, integriert und der Schwellenwertverstärkerröhre zugeführt.

Jede der Röhren 263, 272, 279 und 283 besitzt über die Verbindung ihrer Steuergitter zur negativen Vorspannungsquelle C— normalerweise eine Vorspannung über den Sperrpunkt hinaus und wird nur leitend, wenn ein Signal innerhalb eines begrenzten Frequenzbereiches der abgestimmten Sekundärseite des Transformators zugeführt, gleichgerichtet, integriert und dem Steuergitter zugeführt wird. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 führt die Einrichtung der F i g. 6 den einzelnen Relaisspulen nur ein Steuersignal zu, wenn der Empfänger von einem akustischen Signal innerhalb eines begrenzten Frequenzbereiches und mit einer Mindest- und Einschaltdauer ausgelöst wird. Die Schaltung der Fig. 6 ist etwas weniger immun gegen Geräusche als die der F i g. 2, da jedes Signal innerhalb des Gesamtarbeitsbereiches der Trennschaltungen 270, 274, 276 und 280 bestrebt ist, ein Steuersignal der richtigen Polarität zu erzeugen, um die Schwellenwertverstärkerröhren leitend zu machen, wohingegen bei den Frequenzdiskriminatorkreisen der F i g. 2 ein Geräusch mit einer verhältnismäßig gleichmäßigen Frequenzverteilung kein Steuerpotential an den Schwellenwert- oder Amplitudendis-

kriminatorröhren erzeugt, wodurch ein zusätzlicher Schutz gegen fehlerhaftes Arbeiten geboten wird. Außerdem verwendet jede der Frequenzdiskriminatorvorrichtungen der Fig. 2 zwei abgestimmte Kreise, weshalb sie im allgemeinen etwas frequenzempfindlicher sind.

Natürlich können bei den Empfängersteueranlagen der F i g. 1, 2 und 6 andere Ausführungen von akustischen Sendeeinrichtungen verwendet werden, und der Sender der F i g. 5 kann in anderen akustischen Anlagen benutzt werden; jedoch ergänzen sich nach der Erfindung die beiden Teile der Steueranlage in vorteilhafter Weise und stellen eine höchst wirksame und verhältnismäßig billige Steueranlage dar. Die Zahl der Senderabschnitte 205, die benötigt werden, hängt natürlich von der Zahl der in der Empfangsanlage vorgesehenen Steuerfunktionen ab. Der Steueranlage können zusätzliche Trennschaltungen, wie die Schaltungen 35 und 36 (Fig. 1 und 2) oder die Kreise270, 274, 276 und 280 (Fig. 6), hinzugefügt werden, um das Regeln der anderen elektrischen Kreise zu gestatten, und es können gleichfalls weitere, dem Abschnitt205 (Fig. 5) entsprechende Senderabschnitte der Sendereinheit hinzugefügt werden, um die zusätzlichen Trennvorrichtungen zu betätigen.

Sollen weniger elektrische Kreise gesteuert werden, so kann auf die gleiche Weise die Fernsteueranlage entsprechend vereinfacht werden, indem die Trennschaltung 36 (Fig. 1 und 2) oder die Vorrichtungen276 und 280 (Fig. 6) in einer Anlage fortgelassen werden, in der nur zwei elektrische Kreise gesteuert werden sollen. In der einfacheren Steueranlage kann natürlich eine entsprechende Reduzierung der Senderabschnitte erfolgen. Die Steueranlage ist daher äußerst

wandlungsfähig in bezug auf die Zahl der elektrischen Kreise, zu deren Betätigung sie verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße Steueranlage gestattet eine genaue und wirksame Steuerung jeder Zahl von elektrischen Kreisen, ohne eine wesentliche Abwandlung der Einrichtung zu erfordern, in der diese Kreise enthalten sind. Unter normalen Betriebsverhältnissen ist die Anlage im wesentlichen immun gegen eine falsche Betätigung und besitzt sowohl auf der Sender- als auch der Empfängerseite eine sehr einfache und billige Konstruktion.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Steuern eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Rundfunk- oder Fernsehempfängers, mit einem Ultraschallsender und einem ein Mikrophon enthaltenden Empfänger, der die Ultraschallsignale von wählbaren Frequenzen sowie vorherbestimmter Mindestamplitude, Mindestdauer und Wirkungsperiode in entsprechende elektrische Signale umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ultraschallempfänger (31, 32, 33) ein angepaßter Amplitudenbegrenzer (34), vorzugsweise mit Frequenzvervielfachung angeschlossen ist, dessen Signale einem Frequenzdiskriminator (35 oder 36) zugeführt werden, der nur für die schmalen, die Frequenzen der zugeordneten amplitudenbegrenzten Signale umfassende Frequenzbereiche bemessen ist, und von dem aus die Signale über ein Integrationsnetzwerk (131 bis 139) einer Einrichtung (140 oder 153) zugeleitet werden, die nur bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwertes anspricht und in deren Ausgang die zum Steuern des elektrischen Gerätes (10) dienenden Relais (37,38 oder 39, 40) liegen, so daß ein Steuersignal nur dann erzeugt wird, wenn das empfangene Ultraschallsignal eine oberhalb einer gewissen Mindestamplitude und einer bestimmten Mindestdauer bzw. Wirkungsperiode liegenden Wert aufweist und innerhalb des dem betreffenden Steuervorgang zugeordneten schmalen Frequenzbereiches liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwerteinrichtung einen Verstärker (140 oder 153) enthält,' der an die Integrationsschaltung (131 bis 139) angekoppelt ist und der nur dann ein Steuersignal erzeugt, wenn die Wirkungsdauer des Eingangssignals mindestens etwa 50% der Zeitkonstanten der Integrationsschaltung beträgt.

3. Anordnung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzvervielfacher (34) einen amplitudenbegrenzenden Verstärker (102) enthält, dessen Ausgangsstrom-Eingangs-Spannungs-Charakteristik zwei Steuerspannungsbereiche von einer Steilheit im wesentlichen Null aufweist, die durch einen Steuerspannungsbereich von großer Steilheit getrennt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher die Ultraschallsignale ein Paar von Signalen umfassen, das innerhalb zwei bestimmte Frequenzbereiche fällt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Reihe geschaltete Frequenzdiskriminatoren (35 und 36) vorgesehen sind, deren Frequenzen auf den beiden Seiten einer Mittelfrequenz in einem bestimmten Abstand von derselben liegen und die den Spitzenwerten der Spannungs-Frequenz-Charakteristik des jeweiligen Frequenzdiskriminators (35, 36) entsprechen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzvervielfacher (34) mit seinem Ausgang an ein Paar abgestimmter Schwingungskreise (115, 116) angeschlossen ist, die den Eingang der beiden Diskriminatoren (35, 36) bilden und die auf die beiden Frequenzbereiche abgestimmt sind, auf die die Diskriminatoren ansprechen, und die derart miteinander gekoppelt sind, daß sie eine Impedanz erzeugen, die mit umgekehrten Vorzeichen gleich der Ausgangsimpedanz des Frequenzvervielfachers ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei kapazitiver Ausgangsimpedanz des Frequenzvervielfachers eine induktive Eingangsimpedanz der Frequenzdiskriminatoren gebildet wird.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1170 des zweiten Schwingungskreises (116) in einem derart ausgewählten Abstand von der Spule (117) des ersten Schwingungskreises (115) angeordnet ist, daß durch die gegenseitige Kopplung der Spulen die kapazitive Ausgangsimpedanz des Frequenzvervielfachers bei der betreffenden Frequenz praktisch neutralisiert.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Ultraschallsender ein Vibrationsstab (201), vorzugsweise aus Aluminium, dient, der mittels eines Schlagelementes (220) in Longitudinalschwingungen versetzt werden kann, die zur Erregung des Mikrophons '32) dienen.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (201) in seiner Mitte gehaltert ist und seine Länge gleich der halben Wellenlänge in seinem Material bei der für ihn gewählten Frequenz und sein Durchmesser gleich einer Wellenlänge in Luft bei der gewählten Frequenz sind.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlagelement (220) bei seiner Betätigung infolge einer Rückstellvorrichtung nur jeweils einen einzigen Schlag gegen den Stab (201) führen kann.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Ultraschallsenders durch einen Druckknopfmechanismus erfolgt und daß die Schwingung des Vibrationsstabes beim Loslassen des Druckknopfes durch edn Dämpfungsglied (225) beendet wird, das sich an den Vibrationsstab anlegt.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere stabförmige Ultraschallsender verschiedener Frequenzen in einem Gehäuse (200) vereinigt sind und jedes einzelne Schlagelement (z. B. 220) durch seinen ihm zugeordneten Druckknopf (z. B. 206) betätigt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 957 053; USA.-Patentschriften Nr. 2 695 951, 2 695 977.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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