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Fernbedienungssystem Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernbedienungssystem
und insbesondere auf eine Sinrichtung zur Fernbedienung von Fernsehempfängern und
ähnlichen Geräten.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand der beigegebener Zeichnungen
beschrieben werden. Darin zeigen: Fig. 1 ein Blockschema eines herkömmlichen Fernbedienungssystems;
Fig. 2 ein Blockschema einer Ausführungsform des erfindu£igsgemäße n Fe rnbe di
e nungs sy ste m sl Fig. 3a bis 3d den Ausgangsspannungsverlauf in zeilen der in
Fig. 2 dargestellten Schaltung; Fig. 4 die Kennlinie des in der Schaltung der Fig.
2 vorgesehenen Diskriminators; Fig.
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Fig. 5 die Frequenzcharakteristik des Bandverstärkers und des Begrenzerverstärkers
in der EmDfängerschaltung der Fig. 2 Fig. 6 eine schematische Darstellung des Betriebsablaufs
in der Schaltung der Fig. 2 Fig. 7 und 8 konkretisierte elektrische Schaltbilder,
Fig. 9a und 9b den Signalverlauf in den Hauptteilen der Schaltung der Fig. 7 Fig.
10 ein Blockschema eines Teils einer anderen Ausführungsform de s e rfi ndungsgemäße
n Fe rnbe die nungs sy sterns; Fig. lla bis lle den Ausgangssignalverlauf in verschiedenen
Teilen der in Fig. 10 dargestellten Schaltung; und Fig. 12 ein Blockschema einer
weiteren husführungsform der Erfindung.
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Bei herkömmlichen Fernsehempfängerll usw. konnte zur Fernsteuerung
eine Fernbedienungseinrichtung mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau vorgesehen sein.
Bei der in dieser Figur dargestellten Anordnung wird das von einem Senderkreis 1
erzeugte Signal einer bestimmten Frequenz über eine Sendeantenne ausgestrahlt. Das
ausgestrahlte Signal a wird von einer Smpfangsantenne 3 aufgefangen und durch einen
Verstärker 4 verstärkt. Ein Bandpaßfilter 5 entnimmt aus dem verstärkten Signal
eine vorbestimmte Frequenzkomponente und führt diese einem Detektor 6 zu, der ein
Steuersignal b liefert.
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Bei einem solchen System kommt es indessen leicht zu einer fehlerhaften
Funktionsweise infolge äußerer Störungen, die durch atmosphärische Erscheinungen,
Kraftfahrzeuge usw. hervorgerufen werden. So kann sich unter Umständen ein abgeschalteter
Fernsehempfänger selbsttätig wieder anschalten.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, Fehlfunktionen dieser Art mit Sicherheit
zu unterbinden.
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Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, das genannte Ziel mittels
einer einfachen Anordnung zu erreichen, wobei mit einem Frequenzdiskriminator zur
Unterscheidung mehrerer Frequenzen gearbeitet wird.
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Des
Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, die
erforderliche Anordnung dadurch zu vereinfachen, daß ein Signal mit mehreren Frequenzen
von einem einzigen Schwingkreis erzeugt wird.
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Es sollen nun Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden.
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Bei der Anordnung der Fig. 2 besteht eine Sendereinheit aus einem
Senderkreis 11 zur Erzeugung eines Signals c mit Bereichen zweier unterschiedlicher
Frequenzen, die durch mechanische oder elektrische Umschaltung gebildet sind, und
aus einer Sendeantenne 12 zur Ausstrahlung dieses Signals. Eine Empfängereinheit
besteht aus einer zmpfangsantenne 13 für den Empfang des ausgestrahlten Signals
c, einem Bandverstärker 14, einem Begrenzerverstärker 15, einem Frequenzdiskriminator
16, einem mono stabilen Multivibrator 17 zum Verzögern des Signals und einem UND-Tor
18, dem das Signal und das verzögerte Signal zugeführt werden, worauf ein Ausgangssignal
d erhalten wird. Das Ausgangssignal d erscheint in der impfängereinheit nur dann,
wenn von der Sendereinheit ein bestimmtes Signal ausgestrahlt wird.
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Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform soll im folgenden anhand
der Fig. 3 bis 6 beschrieben werden. Es sei davon ausgegangen, daß der Senderkreis
ein Signal erzeugt, dessen Frequenz einer.
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Änderung von fl nach f2 unterliegt, wie dies durch den Kurvenzug in
Fig. 3a dargestellt ist. Dieses Signal hat also in der Zeitspanne von t0 bis tl
eine Frequenz f1 und in der Zeitspanne von tl bis t3 eine andere Frequenz f2. Das
von der Antenne 13 empfangene Signal wird zur Beseitigung eines Rauschens in den
ungesünschten 3wandern, eine s Impulsrauschens und eine s amplitudenmodulierten
Rauschens durch den Bandverstärker 14 und den Begrenzerverstärker 15 geleitet.
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Das verarbeitete Signal wird dem Frequenzdiskrimjnator 16 zugeführt,
der die in Fig. 4 gezeigte Charakteristik zwischen der Frequenz des Eingangssignals
und des Ausgangs hat. Wird dem Diskriminator 16 also das in Fig. 3a dargestellte
Signal zugeleitet, So erzeugt er ein Signal wie das der Fig. 3b. Durch das Signal
zwischen t0 und tl wird der monostabile Multivibrator 17 getriggert und liefert
hierauf den in Fig. 3c dargestellten Ausgang. Die Umkehrpericde.
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to
to bis t2 des monostabilen Multivibrators 17 wird
bekanntlich durch den Widerstand und die Kapazität für die Festlegung der Zeitkonstante
bestimmt. Da der demodulierte Ausgang des Frequenzdiskrimi nators 16 von tl bis
t3 negativ ist, wie dies aus Fig. 3b hervorgeht, wird infolgedessen von tl bis t2
das UND-Tor 18 geöffnet und liefert somit das in Fig. 3d dargestellte Steuersignal.
Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 17 kehrt zum Zeitpunkt t2 jedoch wieder
auf den Nullpegel zurück und das UND-Tor 18 ist daher von t2 an wieder geschlossen.
Der Ausgang des UND-Tores 18 ändert sich also im Verlauf der Zeitspanne von t0 bis
t3 in der in Fig. 6 gezeigten Weise.
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Das Steuersignal d wird demzufolge in der Zeitspanne von tl bis t2
aus dem Signal der beiden Frequenzen f1 und f2 erzeugt.
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Es sollen nun die Fehlfunktionsmöglichkeiten erörtert werden. Wie
bereits erwähnt wurde, werden die Störwellen in den unnötigen Bändern, also in Fig.
5 unter fCL und oberhalb fcHs sowie das Impulsrauschen und das amplitudenmodulierte
Rauschen aufgrund der Frequenzbandcharakteristik des Bandverstärkers 14 und der
Am.plitudenbegrenzungscharakteristik des Begrenzerverstärkers 15 beseitigt. Geht
eine Störwelle ein, die der Frequenzkomponente f entspricht, so wird nur der Ausgang
des monostabilen Mtiltivibrators 17 negativ, aber das UND-TOr 18 öffnet sich nicht.
Erscheint dagegen eine Störwelle, die der Frequenzkomponente f2 entspricht, so verbleibt
der Ausgang des Multivibrators 17 auf dem Nullpegel und das UND-TOr 18 öffnet sich
ebenfalls nicht.
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Sollten gleichzeitig Störwellen eingehen, die den Frequenzkomponenten
f1 und 2 entsprechen, so behält der demodulierte Ausgang wegen der in Fig. 4 gezeigten
Charakteristik des Frequenzdiskriminators 16 den Nullpegel bei und das UND-Tor 18
bleibt geschlossen.
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Ist eine Störwelle eingegangen, die der Frequenzkomponente fl entspricht,
und geht nach dem Zeitpunkt t2 eine weitere, der Frequenzkomponente f2 entsprechende
Störwelle ein, so kommt es hierdurch nicht zu einer Fehlbetätigung, da der Ausgang
des Mu'ltinbra tors 17 bereits wieder auf den Nullpegel zurtickgegangen ist.
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ie
die aus den obigen Darlegungen hervorgeht, kann
diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fernbedienungssystems nur durch ein
Signal in Betrieb genommen werden, dessen Frequenz sich während der Zeitspanne t0
bis tl von fl in f2 ändert (eine Inbetriebnahme unterbleibt, falls sich die frequenz
von f2 in f1 ändert). Eine tiehlbetätigung ist daher nur selten möglich.
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Es sollen nun die baulichen Einzelheiten der in Fig. 2 dargestellten
Lusführungsform beschrieben werden.
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Fig. 7 zeigt den Schaltungsaufbau der Sendereinheit und Fig. 8 den
der Empfängereinheit. In Fig. 7 ist mit der Bezugszahl 21 eine Stronquelle bezeichnet,
mit der Bezugszahl 22 ein Hauptschalter zur Steuerung des Schwingungszustandes,
mit der Bezugszahl 23 ein Schalttransistor, dessen Basis mit einer aus einem Widerstand
24 und einem Kondensator 25 bestehenden Zeitkonstantenschaltung verbunden ist, mit
der Bezugszahl 26 ein Transistor, der in einen Colpitts-Oszillator 32 einbegriffen
ist, zu dem ein durch Kondensatoren 27, 28 und 29 sowie durch eine Spule 30 bestimmter
Resonanzkreis gehört, mit der Bezugszahl 31 ein Kondensator, der den Kondensatoren
27 und 29 parallelgeschaltet werden kann, und mit der Bezugszahl 33 ein Verstärkertransi
stor.
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Es soll im folgenden die Wirkweise der Schaltung der Fig.
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7 erl&utert werden. Der Transistor 23 geht nach dem Umlegen des
Hauptschalters 22 mit einer gewissen Verzugszeit in den DurchlaBzustand über, da
die Zeitkonstantenschaltung vorgesehen ist, die durch den Widerstand 24 und den
Kondensator 25 gebildet wird. Es sei in diesem Zusammenhang auf Fig. 9 Bezug genommen.
Wird der Schalter 22 zum Zeitpunkt t0 in die Einschaltstellung gebracht, so erhöht
sich das Basispotential des Transistors 23 also mit der durch den Widerstand 24
und den Kondensator 25 festgelegten Zeitkonstante in der in Fig. 9a gezeigten Weise,
bis schließlich die Schwellenspannung des Transistors 23 (Punkt s in Fig. 9a) erreicht
wird. Hierauf wird der Transistor 23 leitend. Da an den Kollektor des Transistors
23 der Kondensator 31 gelegt ist, wird dieser Kondensator jetzt auf der einen Seite
geerdet. Das andere Anschlußende des Kondensators 31 wird den Resonanzkondensatoren
27, 28 und 29 des Colpitts-Oszillators 32 parallel ge schaltet
parallelgeschaltet,
dessen Schwingungsfrequenz nun einen niedrigen Wert annimmt. Wenn der Schalter 22
zum Zeitpunkt t0 umgelegt wird, schwingt der Colpitts-Oszillator bis zum Zeitpunkt
tl in der in Fig. 9b gezeigten Weise mit einer Frequenz, die durch den durch die
Spule 30 und die Kondensatoren 27, 28 und 29 gebildeten Resonanzkreis bestimmt wird,
doch erniedrigt sich die Schwingungsfrequenz vom Zeitpunkt tl an, wenn nämlich der
Kondensator 31 den Sondensatoren 27, 28 und 29 parallelgeschaltet wird. Die Schwingungsfrequenz
läßt sich auch vom Zeitpunkt t1 an erhöhen, wenn man den Kondensator 25 und den
Widerstand 24 gegeneinander vertauscht.
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Eine solche Wirkweise läßt sich auch erzielen, wenn man den Hauptschalter
22 als zweipoligen Schalter ausbildet und sich der Zweistufenumschaltung bedient.
In diesem Fall wird der Schalter jedoch kompliziert und aufwendig. Auch kann es
sich dann als schwierig erweisen, die Umschaltperiode von t0 bis tl konstantzuhalten
oder es kann sich ein schlechter kontakt ergeben.
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Ist im Aufbau des Schwingkreises der Transistor 27 vorgesehen, wie
dies bei der Ausführungsform der Fig. 7 der Fall ist, 90 können Signale zweier unterschiedlicher
Frequenzen durch Umlegen des Schalters 22, der nur einen Pol hat und nicht aufwendig
ist, mit Sicherheit entlang der Zeitachse verändert werden. Auch kann die Umschaltperiode
von t0 bis tl konstantgehalten werden.
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Das von dem Colpitts-Oszillator 32 erzeugte Signal wird durch den
Transistor 33 verstärkt und über die Antenne 12 ausgestrahlt.
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In Fig. 8 sind die Einzelheiten des Schaltungsaufbaus der Empfängereinheit
gezeigt, wobei zur Bezeichnung entsprechender Bauteile die gleichen Bezugszahlen
verwendet sind wie in Fig. 2. In Fig. 8 ist mit der Bezugszahl 41 ein Bandverstärker
bezeichnet, mit der Bezugszahl 42 ein Transistor, der den Begrenzerverstärker bildet,
mit den Bezugszahlen 43 und 44 sind Transistoren bezeichnet, die einen monostabilen
Ikiltivibrator 17 bilden, mit den Bezugszahlen 45 und 46 Pufferdioden und mit den
Bezugszahlen 47, 48 und 49 tsfiderstände zur Pegeleinstellung zwischen den Stromkreisen.
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Bei
Bei der obigen Ausführungsform erfolgt die Fernbedienung
durch eine einzige Frequenzänderung. Sind in der Empfängereinheit mehrere monostabile
Multivibratoren mit unterschiedlicher Verzögerungszeit vorgesehen, so kann der Fernbedienungsvorgang
mit mehreren Frequenzänderungen ablaufen.
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In Fig. 10 ist der Grundaufbau einer solchen Empfängereinheit gezeigt.
Im Senderkreis werden die Frequenzen fl und f2 in vorbestimmten Zeitspannen gewechselt,
so daß man ein Signal mit Signalanteilen der Frequenzen f1, f2 und fl erhält, wie
dies in Fig.
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lla dargestellt ist. Das von der Antenne empfangene und durch den
Bandverstärker 14 sowie den Begrenzerverstärker 15 abgeleitete Signal wird über
eine Leitung 51 einem Frequenzdiskriminator 52 zugeleitet. Der Diskriminator 52
erzeugt das in Fig. llb dargestellte Signal, das einem UND-Tor 55 einerseits direkt
und zum andern über mono stabile lultivibratoren 53 und 54 zugeführt wird. Die monostabilen
Multivibratoren 53 und 54 erzeugen die in Fig. llc bzw. lld dargestellten Signale.
Von dem UND-Tor 55 wird daher das in Fig. ile dargestellte Steuersignal erhalten.
Das Steuersignal beruht in diesem Fall also auf dem gleichzeitigen Vorhandensein
von drei Signalen, so daß eine Fehlbetätigung um so sicherer ausgeschlossen wird.
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Wie aus dem Gesagten hervorgeht, läßt sich insbesondere durch einen
mehrmaligen Wechsel zweier Frequenzen fl und f2 eine Wirkung im Sinne der Verhinderung
von Fehlbetätigungen hervorbringen, die der durch das Wechseln zwischen einer Vielzahl
unterschiedlicher Frequenzen erzielbaren Wirkung nahezu gleichwertig ist. Auch wenn
man nur mit zwei Frequenzen arbeitet, kann also ein Fernbedienungssystem Illit einfachem
Aufbau und hervorragenden Eigenschaften geschaffen werden.
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Obenstehend wurde ein System beschrieben, bei dem zur Signalübertragung
von einer Sendereinheit zur Empfängereinheit mit elektromagnetischen Wellen gearbeitet
wird, doch kann auch ein System mit Signalübertragung durch Ultraschallwellen geschaffen
werden. sinne solche Ausführungsform ist in Fig. 12 dargestellt, wobei hier statt
der Sende- und Empfangsantenne der Ausführungsform der Fig. 2 ein Lautsprecher 61
und ein ;12ikrophon 62 vorgesehen sind.
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patentansprüche,