DE2308389A1 - Fernsteuerungseinrichtung - Google Patents

Description

• Fernsteuerungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Schaltungseinrichtung zur Fernsteuerung von Rundfunk- und Fernsehgeräten oder dergleichen, bestehend aus einem Sender und einem Empfänger zur Aufnahme der vom Sender zur Steuerung der Bedienungsfunktionen wahlweise abgestrahlten Frequenzen.
• Die bisher üblichen Fernsteuerungseinrichtungen arbeiten im Ultraschall-Bereich. Es sind Empfänger bekannt, bei welchen die von einem Mikrofon aufgenommenen Ultraschall-Frequenzen mittels selektiver Verstärker in entsprechende Steuersignale umgewandelt werden. Die Ultraschall-Empfänger sind daher mit Schwingkreisen ausgerüstet, welche auf die jeweiligen Steuerfrequenzen abgestimmt sind. Diese Empfänger sind technisch und rinanziell aufwendig, weil für jede Steuerfrequenz ein Schwingkreis vorgesehen und mit erheblichem Arbeitsaufwand abgeglichen werden muß. Die bekannten Empfänger haben auch einen hohen Raumbedarf, weil die erforderliche Güte nur mit verhältnismäßig großen Schwingkreisspulen erreicht werden kann.
• Diese Nachteile werden zumindest teilweise bei einer anderen bekannten Fernsteuerungseinrichtung vermieden, welche nach dem gleichen Senderprinzip arbeitet, bei der die Senderfrequenzen jedoch im Empfänger nach dem Prinzip der Frequenzzählung ausgewertet werden. Dabei ist es jedoch notwendig, im Empfänger eine Meßzeit für die Frequenzzählung zu erzeugen, die bei dem bekannten Empfänger aus der Netzfrequenz abgeleitet wird. Hierfür ist ein verhältnismäßig hoher Schaltungsaufwand erforderlich, weil unabhängig von Netzschwankungen oder Störimpulsen die Meßzeit sehr genau eingehalten werden muß, um eine einwandfreie Frequenzzählung und damit eine richtige Erkennung und Auswertung der empfangenen Frequenz zu erreichen.
• Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bekannten Einrichtungen unter Vermeidung der Nachteile zu vereinfachen und eine Fernsteuerungseinrichtung aufzubauen, bei welcher die Zuordnung der Sendefrequenzen und den Bedienungsfunktionen auf möglichst einfache Weise erreicht und gewährleistet wird.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schaltungseinrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß so ausgeführt, daß der Sender Steuereingänge zur Umtastung auf eine von nur zwei vorgesehenen Sendefrequenzen aufweist, daß die Steuereingänge über einen periodisch taktgesteuerten Umschalter zeitlich nacheinander für jeweils eine taktgesteuerte Kanaldauer mit dem Senderausgang verbunden sind, daß der Empfänger den Bedienungsfunktionen zugeordnete Steuerausgänge aufweist, welche über einen mit dem senderseitigen Umschalter im Synchronismus befindlichen Umschalter nacheinander mit dem Empfängereingang verbunden sind und daß die jeweilige Sendefrequenz dem Umschalter im Sender'und im Empfänger über jeweils einen Frequenzteiler mit gleichem Teilerverhältnis als Taktfrequenz zugeführt ist.
• Die Erfindung arbeitet also besonders vorteilhaft mit rein digitaler Übermittlung der Steuerfrequenzen, welche erfindungsgemäß in einem Zeit-Multiplexverfahren übertragen werden. Die erforderliche Synchronisierung von Sender und Empfänger erfolgt bei der erfindungsgemäßen Einrichtung besonders einfach mit Hilfe der jeweils gesendeten und empfangenen Frequenzen, wobei die Taktfrequenz der periodisch übertragenen Zeitkanäle für den senderseitigen Schalter durch Frequenzteilung aus der Oszillatorfrequenz des Senders und für den empfängerseitigen Schalter durch Frequerzteilung der Empfangsfrequenz gewonnen wird. Die Taktfrequenz ist dabei keine konstante Frequenz, jedoch ist die synchronisierte Zuordnung der Steuereingänge des Senders und der Signalausgänge des Empfängers dadurch gewährleistet, daß die Sende- bzw. Empfangsfrequenz in jedem Zeitpunkt übereinstimmen und damit praktisch eine starre Kupplung zwischen den vorzugsweise aus elektrischen Schaltern bestehenden Umschaltern im Sender bzw. Empfänger darstellen. Die Temperaturprobleme und der kritische Abgleich bekannter frequenz-multiplexer Fernsteuerschaltungen sind bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vermieden. Außerdem kann die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung unter Verwendung integrierter Schaltkreise vorteilhaft raumsparend aufgebaut werden.
• Die im Zeitmultiplex-Verfahren vorgenommene Ubertragung der Kanäle, deren Dauer durch die Taktfrequenz bestimmt ist, erfolgt in periodischen Zeitabschnitten vorgegebener Dauer. Diese regelmäßig wiederkehrenden Zeitabschnitte werden auch als Rahmen bezeichnet. Die Synchronisation erfolgt bei der Erfindung vorzugsweise mit Hilfe einer monostabilen Kippstufe, die durch einen Fremdimpuls erregt wird und nach einer bestimmten Zeitdauer wieder zurückfällt.
• Aufgrund der bereits erwähnten, rein digitalen Übermittlung besitzt die erfindungsgemäße Schaltung eine sehr hohe Störsicherheit.
• Die Übermittlung der Steuerfrequenzen kann erfindungsgemäß im Ultraschall- oder Längstwellenbereich erfolgen, wobei vorzugsweise im Fl-Modulationsverfahren gearbeitet wird, bei dem der Träger des Senders zwischen zwei Frequenzen getastet wird.
• Es ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung jedoch auch möglich, im Infrarot-Bereich zu arbeiten, wobei die Tastung des Senders im A2-Modulationsverfahren erfolgt. Die Störsicherheit dieser Ausführungsform ist gegenüber einer im Ultraschall-Bereich arbeitenden Ausführungsform noch erhöht, weil im Infrarot-Bereich keinerlei störende Reflexionen auftreten.
• Die Betätigung des zu steuernden Gerätes erfolgt beispielsweise mittels eines an die Steuereingänge des Senders angeschlossenen Tastenfeldes. Dabei wird durch Betätigen einer Taste der entsprechende Signalausgang des Empfängers von einem durch die eine der beiden Frequenzen gebildeten Signal auf ein durch die andere Frequenz gebildetes Signal umgeschaltet, welches den gewünschen Bedienungsvorgang steuert. Die jeweils einer Frequenz zugeordneten Signale werden im folgenden als lt "O" und "L" bezeichnet, wie dies in der Technik der logischen Schaltungen üblich ist.
• Da die in einem der als Rahmen bezeichneten Schaltzyklen untergebrachten Zeitkanäle nacheinander gesendet und abgetastet werden, können innerhalb eines Rahmens mehrere Kanäle gleichzeitig bedient werden. Dadurch ist eine praktisch gleichzeitige Fernbedienung mehrerer Bedienungsfunktionen möglich, weil die Zeitdauer für den Rahmen so klein gewählt werden kann, daß die Zeitabstände zwischen den einzelnen Zeitkanälen bzw. den durchgeführten Bedienungsfunktionen praktisch nicht bemerkt werden.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß sie durch parallele Anordnung mehrerer Schalter "horizontal" oder durch Verzweigung einzelner Anschluß punkte der Umschalter vertikal erweitert werden können. Die Ausdrücke "horizontal" und "vertikal" sind dabei auf die Zeitachse bezogen, wobei z.BJ eine horizontale Erweiterung gleich bedeutend mit einer Verlängerung des zeitlichen Rahmens ist.
• Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sowie aus der Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße Einrichtung beispielsweise dargestellt ist.
• Dabei zeigen: Fig. 1 eine prinzipielle Anordnung eines erfindungsgemäßen Senders als Blockschaltbild, Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Empfängers als Blockschaltbild, Fig. 3 eine Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Grundschaltung des Senders in TTL-Technik, Fig. 4 eine Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Grundschaltung des Empfängers in TTL-Technik, Fig. 5- eirrschematisch- dargestelltes Ausführungsbeispiel für eine horizontale Kanalerweiterung des Senders, Fig. 6 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel für eine vertikale Kanalerweiterung des Empfängers, Fig. 7 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel für eine horizontale Kanalerweiterung des Empfängers, Fig. 8 eine schematisch dargestellte Schaltungseinheit zur vertikalen Erweiterung eines Empfängers in TTL-Technik, Fig. 9 eine schematisch dargestellte Schaltungseinheit zur vertikalen Kanalerweiterung eines Senders in TTL-Technik, Fig. 11 ein schematisch dargestelltes Schaltungsbeispiel für eine ähnlich einem Potentiometer wirkende digitale Stelleinrichtung, Fig. 12 eine schematisch dargestellte Anschlußmöglichkeit von drei Umschaltern für Abstimmspannungen an eine vertikale Erweiterungseinheit und Fig. 13 einen Schaltungsvorschlag für einen Empfänger-Eingangsteil einer im Ultraschall-Bereich arbeitenden erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung.
• Die in Fig. 1 dargestellte Grundschaltung eines erfindungsgemäßen Senders besitzt eine beispielsweise aus einem Tastenreld bestehende Eingabevorrichtung 2. Jede dieser Tasten liegt in einer Steuereingangs-Leitung, deren Anzahl allgemein mit m bezeichnet wird. Es führen also m Steuereingänge zu einem der eingangsseitigen Anschlüsse eines vorzugsweise aus einem-elektronischen Schalter bestehenden Umschalter 4, welcher der Eingabevorrichtung 2 nachgeschaltet ist. Die Schaltung enthält weiter einen Senderoszillator 6 zur Erzeugung der Sendefrequenz, die bei. der. dargestellten Ausführungsform im Ultraschall-Bereich liegt. Die Uber eine Antenne 8 am Senderausgang abgestrahlte Sendefrequenz wird über eine weitere Ausgangsleitung 10 zu einem Frequenzteiler 12 mit einem Teilerverhältnis 1/n zugeführt, von dessen Ausgang sie einem Eingang 14 des Umschalters 4 als Taktfrequenz zugeführt wird. Mit dieser Taktfrequenz wird der Umschalter 4 schrittweise bis zum Ende verstellt, so daß sämtliche m Steuereingänge bzw. Eingabetasten zeitlich nacheinander für eine durch die Taktfrequenz bestimmte Kanaldauer zu einer Modulationsschaltung 16 durchgeschaltet werden, welche zwischen dem ausgangsseitigen Anschluß des Umschalters 4 und einem Eingang des Senderoszillators- 6 angeordnet ist. Die Zuführung der Taktfrequenz vom Frequenzteiler 12 zum Umschalter 4 erfolgt über ein Gatter 18, während der Ausgang des Umschalters 4 über ein Gatter 20 an die Modulationsschaltung 16 angeschlossen ist, welche hier als F1-Modulator zur Umtastung der Trägerfrequenz des Senders in Abhängigkeit von der Betätigung der Eingabetasten ausgebildet ist. Der zweite Eingang der jeweils aus einer UND-Schaltung bestehenden Gatter 18 und 20 wird vom Ausgang einer monostabilen Kippschaltung 22 angesteuert. Die monostabile Kippschaltung 22 wird bei Erreichen der letzten Schalterstellung für eine vorgegebene Zeit r 1 in eine solche Stellung gekippt, daß für diese Zeit also die Taktzuführung über das Gatter 18 gesperrt ist, und der Schalter 4 zunächst in seiner Endstellung stehen bleibt. Das Gatter 20 sperrt während der Kipp-Zeit den Weg zum Ausgang des Umschalters 4 zum Modulator 16. Dieses Gatter 20 ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen und kann gegebenenfalls auch eingespart werden.
• Nach Ablauf der Zeit < 1 fällt die monostabile Kippschaltung 22 in ihre andere Endstellung zurück und gibt damit den Verbindungsweg vom Frequenzteiler 12 zum Umschalter 4 und von diesem zum.
• Modulator 16 wieder frei. Der Umschalter 4 springt beim Zurückkippen der monostabilen Kippstufe 22 in seine Anfangsstellung zurück und legt damit das Startsignal für einen neuen Schaltzyklus oder Rahmen an den Modulator 16, wodurch ein neuer in takt-gesteuerte Zeitkanäle unterteilter Schaltzyklus oder Rahmen durchfahren wird.
• Ferner ist in der Eingabeeinrichtung 2 der Fig. 1 eine Synchronisiereinrichtung 24 vorgesehen, die über eine Leitung 26 mit einem Eingang des Umschalters 4 verbunden ist, und die den Start- Impuls an den Umschalter 4 liefert.
• Von der Antenne 8 wird also, durch Frequenzumtastung gesteuert, jeweils eine der beiden Frequenzen fl oder f2 ausgestrahlt.
• Ein Empfänger, dessen Grundschaltung in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellt ist, besitzt eine allgemein als Empfangsantenne dargestellte Aurnahmeeinrichtung 30 für den Empfang der jeweils vom Sender abgestrahlten Frequenz. Die Aufnahmeeinrichtung 30 ist an eine Filterstufe 32 angeschlossen, die vorzugsweise aus einer aktiven Filterschaltung zur Band- und Amplitudenbegrenzung der Empfangsfrequenzen besteht. Der Ausgang der Filterstufe 32 ist über eine Leitungsverzweigung mit drei Schaltstufen 34, 36 und 38 verbunden.
• Die Schaltstufe 34 ist ein Frequenzteiler, welcher dem senderseitigen Frequenzteiler 12 entspricht, und dessen Teilerverhältnis 1/n beträgt.
• Die Schaltstufe 36 ist eine Demodulator-Schaltung, welche die beides möglichen Empfangsfrequenzen unterscheiden kann. Bei einer bevorzugten Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung nach der Erfindung kann diese Schaltung beispielsweise ein FSK-Demodulator sein, also ein Demodulator für frequenzumgetastete Sendungen (frequency shift keying), für dessen Trennfrequenz vorzugsweise das arithmetische Mittel 1/2 (f1 + f2) der beiden Sendefrequenzen f1 und 2 gewählt ist. Die Unterscheidung bzw.
• Trennung der beiden Sendefrequenzen kann bei einer anderen Ausführungsform beispielsweise auch aus einer PLL-Schaltung bestehen, die auf die jeweilige Sendefrequenz einrastet, und bei der man die VCO-Steuerspannung auswertet.
• Die Schaltstufe 38 ist bei einer bevorzugten Ausführunsiorm ein Hüllkurvengleichrichter, welcher aufgrund seiner Zeitkonstante kurze Störspitzen unterdrückt und bei Auftreten des vollständigen Nutzsignals Gatter 46 freigibt.
• Die Empfangsfrequenz gelangt vom Ausgang des Frequenzteilers 34 als Taktfrequenz zu einem dem empfängerseitigen Umschalter 4 entsprechenden Umschalter 40, der damit schrittweise bis zum Ende verstellt wird und seinen an den Ausgang der Demodulator-Stufe 36 angeschlossenen Eingang nacheinander mit seinen'Steuerausgängen verbindet, deren Anzahl m gleich der Anzahl der Steuereingänge des senderseitigen Umschalters ist.
• Der Ausgang der Schaltstufe 38 ist mit einem Eingang einer aus einem sogenannten Setz-Rücksetz-Flip-Flop bestehenden Kippstufe 42 verbunden, dessen Ausgang an einen Eingang eines Gatters 44 angeschlossen ist, welches zwischen Frequenzteiler 34 und Umschalter 40 liegt.
• Bei dieser Schaltungsanordnung gibt die über die Torschaltung 46 und die Kippstufe 42 geschaltete Torschaltung 44 die Taktfrequenz für den vorzugsweise durch einen elektronischen Schalter gebildeten Umschalter 40 nur dann frei, wenn gleichzeitig von der Schalt stufe 38 das Vorhandensein einer Steuerfrequenz gemeldet und von der Demodulator-Stufe 36 ein Start- oder Steuersignal "L" abgegeben wird, welches einer der beiden möglichen Sendefrequenzen zugeordnet ist. Nach der Freigabe der Taktfrequenz gibt der Umschalter 40 beim Durchfahren seines Schaltzyklus in Abhängigkeit von der jeweils empfangenen Eingangsfrequenz f1 oder f2 die Signalinformation "L" oder "O" an die einzelnen Kanäle weiter. Bei Erreichen der letzten Schalterstellung kippt der Umschalter 40 die Kippstufe 42 über eine an den Rückstelleingang der Kippstufe angeschlossene Leitung 48 in die Ausgangsstellung zurück, in der kein Signal zum Gatter 44 abgegeben wird. Der Weg der Taktfrequenz zum Umschalter 40 wird damit gesperrt und erst durch ein vom Sender geliefertes Startsignal, welches hier, wie bereits oben beschrieben, beispielsweise ein "L"-Signal ist, wieder freigegeben.
• Die m Steuerausgänge des Umschalters 40 werden einer Schaltungsanordnung 50 zur Auswertung der Steuerfrequenzen zugeführt. Die Schaltungsanordnung 50 besteht beispielsweise aus Vorwärts-Rückwärtszählern, deren Ausgänge den Stelleinrichtungen52 zur Einstellung der Bedienungsfunktionen des zu steuernden Gerätes zugeführt sind.
• Da bei der rein digitalen Übermittlung der Steuerbefehle eine Betätigung der Stelleinrichtung immer nur beim Vorhandensein desselben Steuersignales, hier beispielsweise "L" erfolgt, sind jeder Bedienungsfunktion zwei Zeitkanäle zugeordnet, wobei beinpielsweise die Lautstärke oder Helligkeit oder dergleichen bei Ansteuerung des einen Kanales zunimmt, während sie bei Ansteuerung des anderen Kanales abnimmt.
• Wie-bereits-erwähnt, sind die bisher beschriebenen Grundschaltungen für Sender und Empfänger für einen Betrieb mit Ultraschall-Frequenzenvorgesehen.
• Wird bei-. einer anderen Ausführungsform im Infrarot-Bereich gearbeitet, kann die Bandbegrenzung am Empfänger-Eingang eingespart werden, da bei Infrarot-Frequenzen keine störenden Reflexionen auftreten können. Nach der Demodulation der im Al-Verfahren getasteten Senderfrequenzen ist es vorteilhaft, eine Impulsformerstufe mit definierten Schaltschwellen vorzusehen, bevor die weitere Bearbeitung in der oben beschriebenen Weise erfolgt.
• Zusammenfassend kann zur Funktion der aus Sender und Empfänger bestehenden Fernsteuerungseinrichtungnoch festgestellt werden, daß die Steuerbefehle nach einem Startimpuls zeitlich aufeinanderfolgend übertragen werden. Nach dem Start impuls werden die elektronischen Vielfachschalter 4, 40 im Sender und im Empfänger synchron von ihrer ersten bis zu ihrer letzten Stellung umgeschaltet, wobei die Schaltersynchronisierung in einfacher Weise dadurch sichergestellt ist, daß die Schaltimpulse für beide Schalter durch Teilung aus der Sende- bzw. der entsprechenden Empfangsfrequenz gewonnen werden.
• Um eine richtige bermittlung des Start impulses zu gewährleisten, kann dieser z.B. auch besonders gekennzeichnet sein und beispielsweise die doppelte zeitliche Länge eines üblichen Steuerbefehls erhalten.
• Es ist auch möglich, den Startimpuls durch zwei Kriterien zu kennzeichnen, der dann beispielsweise nur in dem Falle erkannt wird, wenn zunächst eine Sendefrequenz für eine festgelegte Mindestzeit empfangen wird und wenn sich dann an diese Mindestzeit eine Sendepause-definierter Länge anschließt.
• Die vorstehend beschriebene Fernsteuerungseinrichtung kann praktisch für eine beliebige Anzahl von Zeitkanälen bzw. Bedienungsfunktionen-ausgelegt werden. Zur Steuerung von Rundfunk- oder Fernsehgeräten und dergleichen ist jedoch eine Anzahl von 32 Kanälen völlig ausreichend.
• Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Fernsteuerungseinrichtung ohne Spulen mit integrierten Bauelementen raumsparend aufgebaut werden.
• Im folgenden werden einige Schaltungsvorschläge beschrieben, die unter Verwendung von TTL-Bausteinen der Firma Texas Instruments versuchsweise aufgebaut wurden. Die Bezeichnungen der verwendeten Bausteine sind in den einzelnen Darstellungen angegeben.
• Im übrigen sind für gleiche oder gleichwirkende Schaltungsteile oder Schaltungselemente die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 oder 2 angegeben.
• Fig. 3 zeigt eine praktische Schaltungsausführung für einen erfindungsgemäßen Sender, welcher gegenüber der Grundschaltung nach Fig. 1 um ein weiteres Gatter 54 erweitert ist, welches zwischen dem elektronischen Umschalter 4 und der monostabilen Kippstufe 22 liegt. Der zweite Eingang des Gatters 54 ist über ein Inversionsglied 56 und ein diesem Inversionsglied vorgeschal tetes RC-Glied 58, 60 an die Versorgungsspannung Vcc angeschlossen. Die Logikschaltungen 54 und 56 bilden zusammen mit der monostabilen Kippstufe 22 eine Normierungseinrichtung, durch die die Schaltung beim Einschalten und nach jedem Schalt zyklus für eine durch das Monoflop 22 bestimmte Mindestzeit stillgelegt wird. Hierdurch entsteht eine Rahmenpause, die beispielsweise für die sichere Erkennung des dann folgenden Start impulses und gleichzeitig auch für das Einschwingen des Oszillators 6 nach dem ersten Einschalten erforderlich ist.
• Der elektronische Umschalter 4 besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem als Multiplexer bezeichneten 16-stelligen Umschalter, für den ein integrierter TTL-Schaltkreis vom Typ 74150 verwendet ist, welcher durch einen 4-Bit-Binärzähler weitergeschaltet wird.
• Ein derart ausgebildeter Umschalter besitzt beispielsweise 16 Steuereingänge, von welchen ein Eingang, beispielsweise Eo für den Start impuls und ein Eingang E15 für den Stoppimpuls benötigt werden, während die verbleibenden 14 Eingänge als Steuereingänge für die Betätigung des zu steuernden Gerätes vorgesehen sind.
• Anstelle der in Fig. 1 schematisch dargestellten Eingabeeinrichtung ist in Fig. 3 die Möglichkeit einer vertikalen Erweiterung der Schaltung angedeutet. Hierfür ist eine zusätzliche Eingabeeinrichtung~2' vorgesehen, die aus einem Dezimal-Binär-Codierer besteht.
• Für eine derartige Zusatzeinheit, siehe auch Fig. 9, sind vier Adressieranweisungen bzw. vier Eingabe-Leitungen E1 - E4 und eine Steuerleitung E5 erforderlich, so daß fünf Eingabekanäle der Eingabeeinrichtung für den Anschluß der Erweiterungseinheit benötigt werden. Die Einrichtung wird jedoch gleichzeitig um eine beträchtliche Anzahl, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel 16 neue Steuerkanäle vorteilhaft erweitert.
• An die Sender-Schaltung nach Fig. 3 können mit Sicherheit zwei, gegebenenfalls auch drei Zusatzeinheiten der beschriebenen Art angeschlossen werden, so daß sich bei gleichbleibender Rahmen-Dauer eine beträchtliche Erweiterung der Eingabe-Kapazität erzieGen-l&ßt.-Fig. 4 zeigt ein ausgeführtes Schaltungsbeispiel für einen Empfän-I ger nach Fig. 2, wobei für gleiche oder gleichbedeutende Teile wiederum die gleichen Bezugszeichen verwendet sind.
• Der elektronische Umschalter 40 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem 4-Bit-Binär-Zähler, der aus einem integrierten Baustein vom Typ 7493 besteht, sowie aus einem dem Zähler nachgeschalteten 16-stelligen Demultiplexer, für den ein integrierter Baustein. des Typs 74154 verwendet ist.
• Die in Fig. 4 dargestellte Empfängerschaltung ist gegenüber der Grundschaltung nach Fig. 2 um einen Schaltungsteil 64 und 66 erweitert, der zur zeitlich begrenzten Sperrung des Adressenzählers im elektronischen Umschalter 40 nach dem ersten Einschalten des Empfängers dient.
• Die Ausgangssignale der vorzugsweise aus einem FSK-Demodulator bestehenden Demodulationsstufe 56 und der beispielsweise aus einem Hüllkurven-Gleichrichter bestehenden Erkennungsschaltung 38 werden bei der gezeigten Schaltung über impulsformerstufen 68 bzw. 70 an die anderen Steuereingänge des Gatters 46' gelegt.
• Die Impulsformerstufen 68 bzw. 70 bestehen dabei vorzugsweise aus Schmitt-Triggern.
• Ferner wird aus dem Frequenzteiler rür die Takterzeugung, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus der letzten Stufe des Frequenzteilers über eine Exklusiv-ODER Schaltung 44' ein Auftastimpuls für den aus einem 16-stelligen Umschalter bestehenden Demultiplexer des elektronischen Umschalters 40 gewonnen, wodurch in vorteilhafter Weise ein Übersprechen zwischen Nachbarkanälen vermieden wird.
• Fig. 5 zeigt eint prinzipiellen Schaltungsvorschlag für eine horinzontale Erweiterung der Eingabeeinrichtung eines beispielsweise gem. Fig. 3 aufgebauten erfindungsgemäßen Senders. Bei dieser Schaltung ist eine gewünschte Anzahl von Multiplexern, welche wie in Fig. 3 aus 16-stelligen Umschaltern bestehen, an dem vom Frequenzteiler 12 angesteuerten 4-Bit-Binär-Zähler angeschlossen, für deren richtige Weiterschaltung eine logische Steuerschaltung 74 vorgesehen ist, die jeweils beim Erreichen der Endstellung einer Einheit (n) auf die nächste Einheit (n+l) umschaltet.
• Auf diese Weise kann der Rahmen auf Kosten der tbertragungsgeschwindigkeit im einzelnen Zeitkanal praktisch beliebig verlängert werden.
• Es wurden Versuche durchgeführt, bei welchen eine Rahmenfrequenz vpn 3 Hz gewählt wurde, bei der also jeder für die Bedienungsfunktionen vorgesehene einzelne Zeitkanal dreimal je sec angesteuert wurde. Dabei hat sich gezeigt, daß 160 Kanäle noch mühelos zu beherrschen sind.
• Fig. 6 zeigt eine grundsätzliche Schaltungsanordnung für eine vertikale Erweiterung eines erfindungsgemäßen Empfängers. Dabei sind die Steuerausgänge des elektronischen Umschalters 40 an eine gewünschte Anzahl von Einrichtungen zur Impulsauswertung angeschlossen, wobei die mit 78 bezeichnete Verbindung jeweils aus fünf Leitungen besteht, wie entsprechend bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 erlätert wurde. Die Ausgänge der mit 50' bezeichneten Umsetzer führen zu Stellgliedern 52', die vorzugsweise aus Vorwärts-Rückwärts-Zählern bestehen, die jeweils in der gewünschten Richtung arbeiten. In Anlehnung an die bei üblichen Schaltungen zur Einstellung verwendeten Potentiometer, können dieseSteliglieder anschaulich als digitalepotentiometer bezeichnet werden.
• Fig. 8 zeigt eine derartige Erweiterungseinheit, wie sie beispielsweise für 16 Kanäle mittels handelsüblicher TTL-Schaltkreise aufgebaut wurde.
• Die jeweils zusammengehörenden 4 Bit (Adresse) eines Zusatzkanals werden seriell vom Empfänger aufgenommen, durchlaufen ein schematisch dargestelltes Schieberegister 80 und schalten, ausgelöst durch einen unmittelbar auf die Adresse folgenden Ubernahmeimpus den nachgeschateten Demultiplexer 82 auf den gewünschten Ausgang 8'0s' oder "L" durch.
• Fig. 7 zeigt eine grundsätzliche Schaltungsanordnung für eine horizontale Erweiterungseinheit eines erfindungsgemäßen Empfängers nach Fig. 4, die ähnlich wie die in Fig. 5 dargestellte horizontale Erweiterung des Senders aufgebaut ist.
• Fig. 9 zeigt eine Schaltung für eine vertikale Kanal-Erweiterungseinheit für einen Sender in TTL-Technik.
• Fig. 11 zeigt einen Schaltungsvorschlag für ein anstelle eines üblichen Potentiometers verwendeten Stellgliedes, welches auch als digitales Potentiometer bezeichnet werden kann. Dieses digitale Potentiometer besteht beispielsweise aus einem 16-stufigen bewichteten Widerstands-Netzwerk 86, welches mittels eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers über zwei Eingänge n und (n+l) gesteuert wird.
• Fig. 12 zeigt eine Schaltungsmöglichkeit für den Anschluß von drei aus handelsüblichen integrierten Bausteinen vom Typ SN 16798 und SN 16799 bestehenden Umschaltern 90 für Abstimmspannungen, deren Anzeigeausgänge zu einer Kanal-Anzeigevorrichtung 92 geführt sind,-welche beispielsweise aus einer Ziffernanzeige-Röhre besteht.
• In Fig. 13 ist der Eingangsteil eines Ultraschall-Empfängers dargestellt, der beispielsweise für eine Frequenz von 50 kHz ausgelegt ist.
• Diese Schaltung besteht im wesentlichen aus vier Teilen I - IV.
• Der Teil I enthält ein Mikrofon 94 zur Aufnahme der eintreffenden Sendefrequenzen sowie eine aktive Filterschaltung 9G zllr Amplituden- und Bandbegrenzung der aufgenommenen Signale. In er Beschaltung dieser aus einem integrierten Baustein bestehenden aktiven Filterschaltung ist ein Einstell-Widerstand 98 vorgesehen, der zur Einstellung der Mittenfrequenz dient und den einzigen Abgleichpunkt des Empfängers bildet, während im übrigen nur digitale Schaltglieder verwendet werden, deren Zeiten vorher berechnet und fest vorgegeben sind.
• Der Schaltungsteil II enthält einen wiederum aus einem integrierten Baustein bestehenden Operationsverstärker 102 und dessen äußere Beschaltung. Dieser Schaltungsteil dient zur Impulsformung und wandelt die sinusförmig ankommenden Empfangsfrequenzen in eine rechteckige Impulsfolge um.
• Der Schaltungsteil IN enthält im wesentlichen einen Transistor -104 und stellt ein Anpassungsglied für die verwendeten TTL-Bausteine dar.
• Der Schaltungsteil IV ist die Demodulationsstufe, die im wesentlichen aus einem FSK-Demodulator 106 besteht, für den beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein TTL-Baustein vom Typ 74123 verwendet ist.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Schaltungseinrichtung zur Fernsteuerung von Rundfunk- und Fernsehgeräten oder dergleichen, bestehend aus einem Sender und einem Empfänger zur Aufnahme der vom Sender zur Steuerung der Bedienungsfunktionen wahlweise abgestrahlten Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender Steuereingänge zur Umtastung auf eine von nur zwei vorgesehenen Sendefrequenzen aufweist, daß die Steuereingänge über einen periodisch taktgesteuerten Umschalter (4) zeitlich nacheinander für jeweils eine taktgesteuerte Kanaldauer mit dem Senderausgang (8) verbunden sind, daß der Empfänger den Bedienungsfunktionen zugeordnete Steuerausgänge aufweist, welche über einen im wesentlichen gleich wie der senderseitige Umschalter aufgebauten und mit diesen synchronisierten Umschalter (40) nacheinander mit dem Empfängereingang ()0) verbunden sind, und daß die jeweilige Sendefrequenz dem Umschalter im Sender und im Empfänger (4, 40) über jeweils einen Frequenzteiler (12, 34) mit gleichem Teilerverhältnis als Taktfrequenz zugeführt ist.

2. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine am Ende jedes Schaltzyklus angestoßene monostabile- Kippstufe (22) zur Sperrung der Verbindung zwischen dem Frequenzteiler (12) und dem Taktfrequenz-Eingang des Umschalters (4) aufweist.

3. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (40) im Empfänger einem Eingangsfilter (32) nachgeschaltet ist, und daß dem Frequenzteiler (40) eine Demodulatorschaltung mit Frequenzunitastung (36) und eine Schaltungseinrichtung (38) für die Erkennung des Vorhandenseins einer empfangenen Steuerfrequenz parallel geschaltet sind.

4. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger eine bistabile Kippschaltung (42) vorgesehen ist, an deren Eingang die Ausgänge der Demodulatorschaltung (36) und der Erkennungsschaltung (38) über ein Gatter (46) derart angeschlossen sind, daß nur bei Koinzidenz eines Ausgangssignales der Demodulatorschaltung und eines Ausgangssignales der Erkennungsschaltung eine vom Ausgang der Kippschaltung (42) angesteuerte Torschaltung (44) für den Durchgang der Taktfrequenz vom Frequenzteiler (34) zum Umschalter (40) geöffnet ist.

5. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfrequenzen im Ultraschall- oder Längswellen-Bereich liegen, und daß der Sender mit Fl-Modulation arbeitet.

6. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfrequenzen im Infrarot-Bereich liegen, und daß der Sender mit A2-Modulation arbeitet.

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