DE2429066A1 - System zur uebertragung mehrrer informationen - Google Patents

Description

• System zur Übertragung mehrerer Informationen Die Erfindung betrifft ein. System zur Übertragung mehrerer Informationen mittels eines Fernbedienungssignals, bei dem eine Information durch die Zeitdauer des übertragenden Signals gegeben ist, insbesondere.für eine Ultraschallfernbedienung bei Fernsehgeräten.
• Die Übertragung von Informationen kann bekanntlich dadurch erfolgen, daß diese einem als Träger dienenden Signal aufgeprägt werden1 indem das Signal codiert wird. Die Codierung kann beispielsweise darin bestehen, daß die Zeitdauer, während der das Signal gesendet wird, in Abhängigkeit von der Information beeinflußt wird. Zur Rückgewinnung der Information ist eine Decodierschaltung erforderlich, die eine Auswertung der Zeitdauer des Signals gestattet.
• Eine solche Schaltung ist durch die Zeitschrift "Sunkschaul' 1973, Heft 18, S. 675 - 677 bei einer Ultraschallfernbedienung für Fernsehgeräte bekannt. Bei diesem bekannten System setzt sich das von einem Ultraschallwandler abgestrahlte Signal aus zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Frequenzen zusammen, die in ihren Wert und in ihrer å jeweiligen Dauer codiert sind. Dabei bestimat die Frequenz des ersten Ultraschalltones die Art der Information, ob also z.B. ein Kanal gewählt (Schaltfunktion) oder eine Analogfunktion bei dem Fernsehgerät durchgeführt werden soll, während die Zeitdauer des ersten Ultraschalltones die Kanal zahl bzw. die Art und Richtung der Analogfunktion, d.h., also die spezielle Information der zuvor erkannten Art, festlegt. Der zweite sich unmittelbar anschließende Ultraschallton, der hier nicht von Interesse ist, bewirkt die Ausführung der zuvor erkannten Funktion. Die Auswertung der Zeitdauer des ersten Ultraschalltones erfolgt bei der bekannten Schaltung dadurch, daß während seiner Zeitdauer ein Hultivibrator eingeschaltet wird, der Impulse definierter Periodendauer erzeugt. Diese Impulse werden von einem elektronischen Zahler gezählt, dessen Zählerstand sich in Abhängigkeit der Zeitdauer des Ultraschalltones einstellt und praktisch die decodierte Information darstellt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte System der obertragung von Informationen zu vereinfachen.
• Diese Aufgabe wird bei einem System zur Übertragung mehrerer Informationen mittels eines Fernbedienungssignals, bei dem eine Information durch die Zeitdauer des übertragenden Signals gegeben ist, insbesondere für eine Ultraschallfernbedienung bei Fernsehgerätenerfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine andere Information bei immer gleichbleibender Frequenz des Signals dadurch gegeben ist, in welchem von einem oder mehreren vorbestimmten Zeitbereichen das Ende der Zeitdauer liegt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Die bei dem erfindungsgemäßen System angewandte Aufteilung in Zeitbereiche bringt den Vorteil, daß nur eine Auswertung der Zeit des übertragenen Signals erforderlich ist. Nachdem ein Zeitbereich bestimmt ist, werden innerhalb dieses Bereiches die speziellen Informationen der zum Zeitbereich zugehörigen Art durch Auswertung der Zeitdauer des übertragenen~Signals ermittelt.
• Bei dem bekannten System muß dagegen auch eine Auswertung der Frequenz vorgenommen werden, was wegen der benötigten Resonanzkreise relativ aufwendig ist.
• An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung bei einer Empfangsschaltung für die U1traschallfernbedienung eines Fernsehgerätes näher beschrieben.
• Das von einem Mikrophon 1 empfangene Ultraschallsignal besteht aus zwei unmittelbar aufeinderfolgenden Frequenzen f1 und f2..
• Für die weiteren Betrachtungen ist im wesentlichen nur das Signal der Frequeni f1 von Interesse, welches die Informationen bestimmt. Der zweite Teil des Ultraschallsignals mit der Frequenz -f2 bewirkt wie dem bekannten System die Ausführung der übertragenen Information.
• Dem Mikrophon 1 ist ein Empfangsteil 2 nachgeschaltet, welches unter anderem je einen auf die Frequenz f1 bzw. f2 abgestimmten Resonanzkreis enthält und eine Trennung der beiden Frequenzen f1 und f2 vornimmt. An dem Ausgang 3 des Empfangsteils 2 erscheinen Rechteckschwingungen der Frequenz f2, während an dem Ausgang 4 Rechteckschwingungen der Frequenz f1 auftreten. Es ist weiterhin ein Monoflop 5-vorgesehen, welches von dem Signal an dem Ausgang 4 getriggert wird und als Folge davon einen Impuls über die Beitung 10 an Rücksetzeingänge 9 von Zählerstufen 11,12, 13, 14 abgibt. Durch diesen Impuls (Reset-Impulse) werden die Zählerstufen 51, 12, 13, 14 zu Beginn des Signals auf den Zählerstand "Null" gesetzt und zum Zählen freigegeben.
• Von dem Ausgang 4 gelangen die Schwingungen der Frequenz f1 zu einem W\D-Gatter 7. Über eine nicht dargestellte Schaltung wird erreicht, daß an dem Eingang 6 des tED-Gatters 7 eine logische "1" liegt, solange die Frequenz f2 nicht empfangen wird. Anderenfalls ist an dem Eingang 6 eine logische "0" vorhanden, das IMD-Gatter 7 also gesperrt. Dadurch wird gewährleistet, daß mit Beginn der Frequenz f2 keine Schwingungen mehr über das UND-Gatter 7 gelangen können, so daß eventuell vorhandene Echos der Frequenz f1 ohne Einfluß sind.
• Über das UND-Gatter 7 gelangen die Rechteckschwingungen der Frequenz f1 zu dem Zähleingang 8 der Zählerstufe 11, die zusammen mit den Zählerstufen 12, 13, 14 eine Zählerkette bildet. Die Zählerstufe 11 ist beispielsweise als ein bekannter 4-Bit-Binär Zähler ausgebildet, der bis sechzehn zählt und bei Erreichen dieses Zählerstandes an seinem mit D bezeichneten Ausgang einen Zählimpulse (bertrag-Impuls) an den Zähleingang 8 der nächsten Zählerstufe 12 abgibt. Diese Zählerstufe zählt ebenso wie die nachfolgende Zählerstufe 13, bis zehn, wobei nach jeweils zehn Zählimpulsen an deren Zähleingängen 8 ein Zählimpuls an den D-Ausgängen auftritt. Die letzte Zählerstufe 14 ist z.B. ein 3-Bit-Binär Zähler mit drei Ausgängen A, B, C. Die logischen Zustände an diesen Ausgängen A, B, C kennzeichnen den jeweiligen Zeitbereich. ITachdem 1600 (16'10.10) Perioden des empfangenen Signals der Frequenz 9 gezählt worden sind, erhält die letzte Zählerstufe 14 einen Zählimpuls an ihrem Zähleingang 8 und nimmt den Zählerstand "Eins" an. An den Ausgängen A, B, D stellen sich die logischen Zustände "1", "0", "0" ein, die den Zeitbereich 1 kennzeichnen. Erst nach weiteren 1600 Perioden, also insgesamt nach 3200 Perioden, gelangt ein weiterer Zählimpuls zur Zählerstufe 14. Die logischen Zustände an den Ausgängen A, B, C sind dann "0, ?111f, t?0fl Sie kennzeichnen den nun beginnenden Zeitbereich II. In der gezeigten Schaltung ist also ein Zeitbereich durch die Zeitdauer von 1600 Perioden gegeben. Es ist zu erkennen, daß der jeweilige Zählerstand der Zahlerstufe 14 jeweils einen Zeitbereich charakterisiert. Der Zeitbereich I wird nach 1600 Schwingungen erkannt und endet mit dem Beginn des Zeitbereiches II bei 3200 Schwingungen usw..
• Nachfolgend werden die Zeitbereiche auch als sogenannte Gruppen bezeichnet, da ein Zeitbereich durch eine Gruppe (Anzahl) von Perioden des Ultraschallsignals der Frequenz f1 repräsentiert wird.
• Jeder Gruppe - also jedem Zeitbereich - ist eine bestimmte Art von Informationen zugeordnet. Beispielsweise bedeutet die Gruppe I, daß Analogfunktionen (Lautstärke, Helligkeit usw.), ausgefuhrt werden sollen. Der Gruppe-II können gewünschte Spezialfunktionen (Ein, Aus usw.) zugeordnet sein, während weitere Gruppen III und IV Schaltfunktionen für die Programmwahl charakterisieren.
• Es wurde bereits erwähnt, daß die Ausgänge A, B, C der. Zählerstufe 14 die Gruppeneinteilung festlegen. Die Ausgänge A, B, C sind mit einer der Anzahl der Gruppen entsprechenden Anzahl von Decodern verbunden, von denen in der Zeichnung beispielsweise zwei Decoder 15 und 16 dargestellt sind. Es sei angenommen, daß der Decoder 15 der Gruppe I zugeordnet ist. Das bedeutet, daß er nach Abzählen von 1600 Perioden, wenn der Zählerstand der letzten Zählerstufe 14 gleich "Eins ist, anspricht und das ihm nachgeschaltete UND-Gatter 20 öffnet, indem an dessen oberen Eingang eine logische 1 liegt. Werden mehr als 3200 Perioden der Frequenz f1 empfangen und gezählt, wird das UND-Gatter 20 gesperrt. Es spricht nun der der Gruppe II zugeordnete Decoder 16 an, der das UGD-Gatter 21 öffnet.
• Nachdem eine Gruppe und damit die Art der übertragenen Information durch die Ausgänge A, B, C der Zählerstufe 14 festgelegt ist, wird die Zeitdauer des übertragenen Signals der Frequenz f1, d.h., die spezielle Information innerhalb der Gruppe bestimmt.
• Innerhalb der eine Gruppe kennzeichnenden Anzahl von Perioden sind bestimmten Perioden sogenannte Kanäle zugeordnet, die die spezielle Information darstellen. Diese hängen davon ab, an welcher Stelle, d.h., nach wieviel Perioden innerhalb einer Gruppe, die Zeitdauer des Signals der Frequenz f1 endet. Die Kanäle I, II, III, ..... n der Gruppe werden beispielsweise dadurch bestimmt, daß 1600 + n 160 Perioden (n = 1, 2, 3 .... 8) gezählt werden, so daß 160 Perioden je einem Kanal entsprechen. Es wird, nachdem eine den Anfang einer Gruppe kennzeichnende Anzahl von Perioden gezählt worden ist, nach jeweils 160 Perioden ein den Kanal darstellender Impuls erzeugt. Dies geschieht durch die Zählerstufe 12, dessen Ausgang C über einen Inverter 17 mit den NAND-Gattern 20, 21 verbunden ist. An dem genannten Ausgang 0 liegt eine logische "1", wenn der Zählerstand der Zählerstufe 12 vier, fünf, sechs oder sieben ist, und eine logische "0" bei den anderen möglichen Zählerständen, so daß der Ausgang C nach jeweils 160 Perioden einmal überlaufen wird und einen Impuls abgibt. Innerhalb der ersten Gruppe beginnt demnach der 1. Impuls nach 1664 Perioden und endet nach 1728 Perioden. Erst bei 1824 Perioden beginnt ein zweiter Impuls. Zwischen dem abgestrahlten-Signal der Frequenz f1 und den ausgewerteten Signal besteht also ein Versatz. Dies ist von Vorteil, da sonst das Fehlen einer einzigen Ultraschallschwingung zu einer Fehlschaltung führen würde. Wenn in Fig. 1 z.B. 1760 abgestrahlte Ultraschallschwingungen empfangen werden, wird innerhalb der Gruppe I dem Ausgang C nur ein Impuls entnommen. Der gewählte Versatz berücksichtigt, daß auf der Übertragungsstrecke Ultraschallschwingungen verlorengehen oder durch Echos und Reflexionen hinzukommen können.
• Wird z.B. der Kanal II der Gruppe I von einem nicht dargestellten Ultraschallsender abgestrahlt, so gelangen über das Mikrophon 1 1920 (1600 + 2 e 160) Perioden der Frequenz f1 zur Zählerkette. Nach 1600 Perioden wird das IMA;D-Gatter 20 vom Decoder 15 durchlässig gemacht. Zu diesem Zeitpunkt weisen die Zählerstufen 11, 12 und 13 den Zählerstand Null auf. Die restlichen 320 Perioden werden nun in die Zählerstufen 11, 12, 13 hineingezählt und überlaufen zweimal den Ausgang C der Zählerstufe 12, dem somit zwei Impulse entnommen werden. Diese gelangen über den Inverter 17 und das U1JD-Gatter 20 zu dessen Ausgang 18, der mit einer nicht gezeigten Auswerteschaltung für die Informationen der Gruppe I verbunden ist. Die Auswerteschaltung erkennt die den beiden Impulsen, also dem Kanal II, zugeordnete spezielle Funktion, deren Ausführung, wie anfangs erwähnt, durch den nachfolgenden Signalteil der anderen Frequenz f2 bewirkt wird. In der beschriebenen Art wird also der jeweilige Kanal durch den Ausgang C der Zählerstufe 12 bestimmt, indem die Zeitdauer vom Beginn der Gruppe bis zu dem innerhalb der Gruppe liegenden Ende des Signals der Frequenz f1 ermittelt wird.
• Das beschriebene Beispiel ist in der Zeichnung unten näher dargestellt. Auf der Zeitachse t sind die Gruppen I und II gezeigt, die je einen Zeitbereich von 1600 Perioden des Ultraschallsignals der Frequenz f1 umfassen. Mit t0 ist der Beginn des übertragenden Ultraschallsignals bezeichnet. Die Gruppe I beginnt nach 1600 Perioden zur Zett1und endet nach weiteren 1600 Perioden zur Zeit t3 mit dem Beginn der Gruppe II (deren Ende bei t4 liegt).
• Die einzelnen Gruppen können auch - anders als in der Zeichnung - zeitlich voneinander getrennt sein. Wird der Kanal II der Gruppe I abgestrahlt, so endet das Signal der Frequenz f1 zur Zeit t2 innerhalb der Gruppe I. Der Kanal II ist durch die Zeitdauer vom Beginn t1 der Gruppe I bis zur Zeit t2 bestimmt.
• Die Gruppen - bzw. Kanaleinteilung kann wie folgt gewählt werden: Gruppe I 1600 + n.160 f1 - Perioden mit n = 1, 2 ....8 Gruppe TI 3200 + n*160 f1 - Perioden mit n = 1, 2 ....8 Gruppe III und IV 4800 + m160 f1 - Perioden mit m = 1, 2 ...16 Während zwischen den Gruppen I und II bzw. II und III ein größerer Zwischenraum (2 Impulse = 320 f1 - Perioden) besteht, gehen die Gruppen III und IV unmittelbar ineinander über, so daß an den 8.
• Kanal der Gruppe III der 1. Kanal'der Gruppe IV ohne Zwischenraum anschließt. Zu den vier angegebenen Gruppen gehören vier Decoder und nac--geschaltete UIiD-Gatter. In der Zeichnung sind zur besseren Übersicht nur zwei Decoder 15, 16 mit UND-Gattern 20, 21 dargestellt. Ein Decoder und UND-Gatter bilden zusammen praktisch eine Torschaltung'die gewährleistet, daß nur nach Erreichen des den Anfang der Gruppe entsprechenden Zählerstandes der Zählerstufe 14 bis zum Ende der Gruppe die den Kanal bestimmenden Impulse vom Ausgang C zur zugehörigen Auswerteschaltung gelangen.
• Wenn vom Mikrophon 1 Störsignale der Frequenz f1 empfangen werden, gelangen diese zunächst wie ein Nutzsignal in die Zählerkette und werden gezählt. Um Fehlschaltungen zu vermeiden, wird das UND-Gatter 7 gesperrt, wenn an dem Ausgang A der Zahlerstufe eine 1, an B eine "0" und an C eine 1 liegt. Weitere Störsignale können daher nicht mehr zu den Zählerstufen 11, 12, 13, 14 gelangen. Gleichzeitig werden mit dem genannten Zählerstand der Zählerstufe 14 die beim Überlaufen der einzelnen Gruppen in den Decoder 15, 16 eingespeicherten Informationen gelöscht, so daß ein Störsignal der anderen Frequenz-fl zu diesem Zeitpunkt ohne Einfluß ist.
• Das erfindungsgemäße System läßt sich in einfacher Weise auch auf mehr als vier Gruppen erweitern, indem weitere Decoder mit zugehörigem IQTD-Gatter an die Ausgänge A, B, C der letzten Zählerstufe 14 angeschlossen.werden. Maximal können an die letzte Zählerstufe 14 eine dem maximalen Zählerstand dieser Zählerstufe entsprechende Anzahl von Decodern angeschlossen werden.

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.System zur Übertragung mehrerer Informationen mittels eines Fernbedienungssignals, bei dem eine Information durch die Zeitdauer des übertragenden Signals gegeben ist,- insbesondere für eine Ultraschallfernbedienung bei Fernsehgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß eine andere Information bei immer gleichbleibender Frequenz des Signals dadurch gegeben ist, in welchem von einem oder mehreren vorbestimmten Zeitbereichen das Ende der Zeitdauer liegt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem ersten und/oder zweiten Zeitbereich Informationen für analoge Funktionen und einem oder mehreren weiteren Zeitbereichen Informationen für Schaltfunktionen zugeordnet sind.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Ende eines Zeitbereiches unmittelbar der Anfang des nächsten Zeitbereiches anschließt.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende eines Zeitbereiches und der Anfang des nächsten Zeitbereiches voneinander getrennt sind.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Zeitdauer jeweils am Anfang eines Zeitbereiches beginnt.

6. Decodierschaltung für ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zähler (11, 12, 13, 14) vorgesehen ist, der die Anzahl der Perioden des Signalszählt und bei Erreichen des den Anfang eines Zeitbereiches entsprechenden Zählerstandes eine diesem Zeitbereich zugeordnete Torschaltung (15, 20; 16, 21) öffnet.

7. Decodierschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnCt, daß aus den Perioden, die nach Erreichen des den Anfang eines Zeitbereiches entsprechenden Zählerstandes gezählt werden, Impulse abgeleitet sind, die über ein dem Zeitbereich zugeordnetes ll)-Gatter (20, 21) einer Auswerteschaltung zugeführt sind und die eine Information der zum Zeitbereich zugehörigen Art bestimmen.

8. Decodierschaltung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler aus der Reihenschaltung mehrerer Zählerstufen (11, 12, 13, 14) besteht, und daß der Zählerstand der letzten Zählerstufe (14) den Zeitbereich bestimmt, und daß die Ausgänge (A, B, 0) der letzten Zählerstufe (14) mit einer der Anzahl der Zeitbereiche entsprechenden Anzahl von Decodern (15, 16) verbunden sind, die je eines der UND-Gatter (20, 21) ansteuern.

9. Decodierschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein so gewählter Ausgang (C) einer vor der letzten Zählerstufe (14) angeordneten anderen Zählerstufe (12) über einen Inverter (17) mit den UND-Gatter (20, 21) verbunden ist, daß nach jeweils einer innerhalb des Zeitbereiches liegenden vorbestimmten Anzahl von Perioden ein Impuls an die Auswerteschaltung gelangt.

10. Decodierschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Einflusses von Störsignalen ein in der Zuleitung zur ersten Zählerstufe (11) liegendes UND-Gatter (7) bei Erreichen eines bestimmten Zählerstandes der letzten Zahlerstufe (14) gesperrt ist und die Information der Decoder (15, 16) gelöscht werden.