DE2747431A1

DE2747431A1 - Programmierbare schaltvorrichtung ohne verdopplung

Info

Publication number: DE2747431A1
Application number: DE19772747431
Authority: DE
Inventors: Jack D Cauldwell; Raymond L Weaver
Original assignee: Arvin Industries Inc
Current assignee: Meritor Inc
Priority date: 1976-11-05
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1978-05-11
Also published as: CA1119278A; GB1581691A; FR2370399A1; US4084140A; JPS5357911A

Description

Arvin Industries, Inc., 1531 East Thirteenth Street, Columbus, Indiana 47201 /USA

Progranunierbare Schaltvorrichtung ohne Verdopplung

Die Erfindung bezieht sich auf automatische Schaltvorrichtungen und betrifft insbesondere eine progranunierbare Schaltanordnung ohne Verdopplung bzw. ohne Vervielfältigung oder Duplizierung für ein Kabelfernsehsystem. Die Kabelfernsehindustrie ist schnell gewachsen infolge des Bedürfnisses in vielen FernsehmMrkten nach einer vergrößerten Auswahl von Fernsehprogrammen. Ein Großstadtbezirk mit zwei örtlichen Fernsehstationen kann auch ein Kabelfernsehsystem haben, welches ein zusätzliches Programmieren aus Stationen in anderen Großstadtbezirken vorsieht. In einer solchen Situation ist es unvermeidlich, daß zu verschiedenen Zeiten am Tag eine örtliche Station und eine entfernte Station auf dem Kabel das identische Programmieren vorsehen. Um das Verwässern der Werbewirkung der lokalen Stationen zu verhindern, sorgt eine FCC-Regulierung (FCC /US_7 = Federal Communications Commission) dafür, daß das Signal der fernen Station während dieser Zeiten aus dem Kabel herausgenommen werden muß. Im allgemeinen wird das Signal der lokalen Station anstelle der entfernten Station während Verdopplungsperioden so auf das Kabel geschaltet, daß der Betrachter die Station nicht wechseln muß, indem er seinen

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Empfänger einstellt, um das Programm zu sehen.

Man sieht, daß das zur Verhinderung der Verdopplung erforderliche Umschalten zeitlich ziemlich präzise eingestellt werden muß, und es ist deshalb im allgemeinen unpraktisch, auf ein manuelles Schalten abzustellen. Es sind einige automatische Schalteinheiten entwickelt worden, um die gewünschte Schaltsteuerung automatisch vorzusehen.

Bei einer bekannten Vorrichtung wird das Schalten ohne Verdopplung bzw. das nicht duplizierende Schalten durch eine Diodenmatrixanordnung gesteuert, in welcher Diodenstifte in eine Stiftsockelmatrix eingestöpselt werden, um die Zeit und den Tag der gewünschten Schalttätigkeit anzuzeigen. Die Matrix wird nachfolgend abgetastet, und das Schalten erfolgt in Abhängigkeit von der Signalerfassung der Dioden. Diese Diodenstiftanordnung ist etwas teuer, und außerdem können die Stifthülsen und Stife nicht abhängige elektrische Verbindungen nach längerer Benutzung vorsehen. Außerdem ist jeder Diodenstift recht teuer,und das Ersetzen von abgebrochenen oder verlorengegangenen Stiften kann zu erheblichen Wartungskosten führen.

Eine andere bekannte Schaltsteuerung verwendet einen magnetischen Plattenspeicher zum Speichern der Schaltinformation. Ein wesentlicher Betrag oder eine erhebliche Menge der Schaltinformation kann gespeichert werden, wobei jeder Wochentag in Schaltteile von einer Minute aufgeteilt ^ist und wobei bis zu

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dreizehn Ausgangskanäle gesteuert sind. Diese Vorrichtung ist jedoch relativ teuer und erfordert eine erfahrene Bedienungsperson für das Programmieren.

In der US-Patenteschrift 3 686 573 (Mc Voy) ist eine einfachere Schaltanordnung gezeigt, bei der Geschäftsmaschinenkarten für die Steuerschaltung verwendet werden. Jede Reihe auf der Karte entspricht einem speziellen Schalter, und jede Spalte stellt eine Tageszeit dar. Die Karten läßt man durch eine Abtastanordnung hindurchgehen. Der Abtasterausgang wird dazu verwendet, um Relais zu schalten und Schalter zu steuern, um während des Programmiertages entfernte Kanäle zuzugeben oder zu löschen. Die Karten sind nicht besonders einfach zu programmieren und können außerdem nur einen Tag lang abgetastet werden. Nachdem die Karte durch die Leseranordnung hindurchgegangen ist, muß sie von Hand wieder eingesetzt werden. Ein weiterer Nachteil dieser Meßbereichsanordnung besteht darin, daß die Karte von dem Leser kontinuierlich gelesen wird. Wenn es erwünscht ist, die Karte aus dem Leser herauszunehmen und eine neue Karte einzusetzen., werden die das auf das Kabelfernsehsystem aufgebrachte Signal steuernden Schalter beeinflußt, unbeachtlich der Tatsache, wann die Karte aus dem Lesegerät herausgenommen wird.

Die US-Patentschrift 3 366 781 (Wallerstein) beschreibt ein Kabelfernsehsystem mit manueller Schaltung, um die Möglichkeit vorzusehen, gewisse Kanäle zu löschen und andere Kanäle auszutauschen. Dieses System erlaubt es, Teile des Kabelfernsehsystems mit einer unterschiedlichen Auswahl von Fernsehka-

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nälen vorzusehen.

Es besteht daher das Bedürfnis nach einer einfachen, preiswerten zuverlässigen und leicht programmierten, automatischen Schaltvorrichtung, die in der Lage ist, einen oder mehrere Kabelfernsehkanäle zu schalten, um die Verdopplung oder das Duplizieren des Fernsehprogrammierens zu verhindern.

Eine nicht-duplizierende Schaltanordnung für das Steuern des Schaltens eines Zweistufenschalteis weist erfindungsgemäß einen Zeitgeber auf, der auf ein Bezugssignaleingang anspricht zur Schaffung eines Ausgangssignals, welches die Zeit und den Tag anzeigt, und weist eine Zeiteinstelleinrichtung auf, welche auf den Zeitgeberausgang zum Erzeugen von Zeiteinstellsignalen anspricht. Eine Matrixscheibe hat erfindungsgemäß eine Vielzahl von konzentrischen, kreisförmigen Matrixpositionsreihen, wobei die Matrixpositionen radial in Spalten angeordnet sind, welche den täglichen Zeitabschnitten entsprechen. Jede Kreisreihe der Matrixpositionen entspricht einem Tag der Woche. Es sind Einrichtungen vorgesehen zur Änderung der Lichtdurchlässigkeitseigenschaften der Matrixscheibe an ausgewählten Matrixpositionen, Die Scheibe wird bezüglich eines optischen Lesegerätes gedreht, welches die Lichtdurchlasseigenschaften der Scheibe in jeder nachfolgenden Matrixposition abtastet. Erfindungsgemäß sind ferner Einrichtungen vorgesehen zum Einstellen des Schalters in einen seiner Schaltzustände in Abhängigkeit vom Ausgangssignal aus dem Lesegerät.

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Die Matrixscheibe kann ein transparentes Scheibenteil aufweisen mit darauf befindlichen Anzeigen, welche die Matrixpositionen, den Wochentag, welcher jeder Kreisreihe zugeordnet is^und die Tageszeit anzeigen, die zumindest einigen der sich radial erstreckenden Spalten zugeordnet ist. Stücke opaken Materials mit einer druckempfindlichen Klebbeschichtung können an bestimmten Matrixpositionen an dem Scheibenteil angebracht sein, um die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften des Scheibenteils zu veüidern.

Eine oder mehrere Nebenschaltsteuereinheiten oder Empfangsbzw. Tochterschaltsteuereinheiten können vorgesehen sein, deren jede einen zugeordneten Schalter steuert und eine Nebenmatrixscheibe, ein optisches Nebenlesegerät, einen Scheibenantrieb und eine Einrichtung für die Bewegung des zugeordneten Schalters in einen gewünschten Schaltzustand aufweist. Alle Nebenschaltsteuereinheiten sprechen auf die Zeitgebereinrichtung und die Zeiteinstelleinrichtung in der Leit- bzw. Hauptschaltsteuereinheit an.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatische Steuerung für einen Schalter vorzusehen, bei welcher der Schaltzustand durch die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften einer sich drehenden Scheibe bestimmt wird; eine solche Vorrichtung zu schaffen, bei welcher Matrixpositionen auf der Scheibe während der Zeiten über den Bereich einer Woche Schaltzustände bilden oder definieren; bei welcher zusätzliche Steuereinheiten mechanisch gekuppelt sein können, um zusätzliche Schalter zu steuern; und

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bei der das Programmieren in einfacher Weise erfolgt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Leiteinheit gemäß der Erfindung zur Steuerung des Schaltzustandes eines einzigen Schalters,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Matrixscheibe gemäß der Erfindung,

Fig. 3 in schematischer Weise die Digitallogik zur Erzeugung von Zeitsteuersignalen für die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Klinke bzw. des selbsthaltenden Schalters und einer Vergleichsschaltung,die ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet» und

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Art von Nebeneinheit, die bei der Erfindung verwendet werden kann, um zusätzliche Schalter zu steuern.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische

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Steuerung für ein nicht verdoppelndes Schalten in einem Kabelfernsehsystem. Figur 1 ist eine schematische Darstellung unter Veranschaulichung der Gesamtsteuerung für einen einzelnen Schalter SW1. In der Darstellung ist der Schalter SW1 ein einpoliger Umschalter, der den einen von zwei Eingängen mit seinem Ausgang verbindet. Bei der Benutzung der Erfindung in einem Kabelfernsehsystem wird ein Signal von einer entfernten Station, welches normalerweise in das Kabelsystem einzuführen ist, auf den Eingang A gelegt. Der Schalter SW1 legt dieses Signal normalerweise auf den Schalterausgang, der mit der Schaltung zum Kombinieren der verschiedenen entfernten Stationssignale verbunden ist, und sie in das Kabelsystem einführt. Während Zeiten, wenn identisches Programmieren auf lokalen und entfernten Stationen zur Verfügung steht, ist es notwendig, das Signal der entfernten Station aus diesen im Kabel herauszunehmen bzw. zu löschen. Ein örtliches Stationssignal, welches dieselbe Programmierung trägt, kann auf den Eingang B des Schalters SWi eingelegt werden und auf das Kabel an die Stelle der entfernten Station, während Verdopplungszeiten ausgeschaltet werden. Wenn dies erfolgt, kann der Betrachter ohne Unterbrechung und ohne Programmierungsverdopplung das Programm betrachten. Der Schalter SW1 kann in typischer Weise ein elektromechanischer Schalter sein, der in eine von zwei Schaltzuständen durch den Motormechanismus 20 bewegt wird. Als Beispiel ist ein Schalter beim Schalten von Videosignalen nützlich, wie er in der US-Patentschrift 3 940 584 (Caoldwell et al) gezeigt ist, die auch auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung zurückgeht. Ein hohes Signal auf den A- oder B-Ein-

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gangen zum Motormechanismus 20 führt dazu, daß der Motor den Schalter SW1 in die angezeigte Position bewegt.

Die Steuerung des Schaltzustandes des Schalters SW1 erfolgt mittels einer Matrixscheibe 25, die in größerer Einzelheit in Figur 2 gezeigt ist. Das Scheibenteil ist in typischer Weise aus einem transparenten Kunststoffmaterial gebildet. Ein oder mehrere Löcher 30 sorgen für eine Anbringeinrichtung für das Scheibenteil an einer Scheibendreheinrichtung. Bei der in Figur 2 gezeigten Scheibe sind drei Löcher 30 vorgesehen und so angeordnet, daß sie zu (nicht gezeigten) Positionieransätzen auf der Welle 35 (Figur 1) passen.

Mehrere kreisförmige Reihen von Matrixpositionen 39 auf dem Schreibenteil sind konzentrisch zur Drehachse angeordnet. Jede Matrixposition 39 wird durch eine auf das Scheibenteil gedruckte Matrixpositionsanzeige definiert. Bei der Ausführungsform der Figur 2 sind die Matrixpositionsanzeigen in der Form von Kreisen 43. Einzelne Matrixpositionen sind als sich radial von der Drehachse der Scheibe erstreckende Spalten ausgerichtet bzw. in Linie. Tagescodeanzeigen 50, die jeder Kreisreihe zugeordnet sind, sind für die Anzeige des Wochentages vorgesehen, der jeder Reihe zugeordnet ist. Zeit codeanzeigen 55, die mindestens einigen der sich radial erstreckenden Spalten der Matrixpositionen zugeordnet sind, sind für die Anzeige der Zeitabschnitte des jeder Spalte zugeordneten Tages vorgesehen. Es versteht sich, daß die in

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Figur 2 gezeigte Scheibe eine Matrixposition hat, die jedem Halbstundensegment für die Zeit einer Woche entspricht.

Es sind Einrichtungen vorgesehen für die schrittweise Veränderung der Lichtdurchlässigkeitseigenschaften der Matrixscheibe 25 an ausgewählten Matrixpositionen 39. Dies kann in vorteilhafter Weise mehrere Stücke opaken Materials aufweisen, auf welchem auf einer Seite ein Klebstoff vorgesehen ist und an ausgewählten Matrixpositionen auf der Scheibe mit einer solchen Größe angeordnet ist, daß der Lichtdurchgang durch dLe Scheibe an diesen Stellen blockiert ist. Papierkreise mit einer druckempfindlichen Klebebeschichtung auf einer Seite sind leicht von vielen Quellen her erhältlich und können leicht auf die Scheibe aufgebracht und von dieser abgenommen werden. Das Schalten des Schalters SW1 erfolgt in Abhängigkeit von der Position dieser Kreise, wie nachfolgend noch ausführlich erläutert wird. Alternativ kann ein Fettstift oder eine andere Markiervorrichtung verwendet werden, um die transparente Matrixscheibe an ausgewählten Positionen zu verringern. Diese Fettmarkierungen werden leicht mit einem sauberen Tuch dann abgewischt, wenn die Einheit wieder neu programmiert werden muß.

Eine Zeitgebereinrichtung mit einem Zeitgeber 55 nimmt ein 60 Hertz-Bezugssignal auf der Eingangsleitung 57 auf. Dieses Bezugssignal kann in typischer Weise die Zeilenspannungsfrequenz sein. Der Zeitgeber 55 zählt die Bezugsfrequenz auf dem

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Eingang 57 und bestimmt daraus die Sekunden, Minuten und Stunden.

Binär codierte Dezimalausgangssignale 62, 61 und 63, welche die Sekunden, Minuten bzw. Stunden anzeigen, werden auf ein Anzeigegerät 67 normierter Gestaltung aufgegeben. Das Anzeigegerät 67 kann in tyoischer Weise eine Anzeige nach Art eines digitalen Auslesegerätes mit sieben Teilstrichen sein (seven bar digital readout type). Die Zeitgebereinrichtung weist ferner einen Zähler 70 herkömmlichen Aufbaus auf, der einen Impuls auf Leitung 72 aus dem Zeitgeber 55 am Ende jeder 24-Stunden-Zeit aufnimmt und einen binären Ausgang auf den Leitungen 75 vorsieht, der den Wochentag anzeigt. Ein 1/7-(one-of-seven) Decodierer 80 erregt 1/7 (one-of-seven) Ausgangsleitungen und legt diese Information an das Anzeigegerät 67.

Die binär codierte Dezimalinformation für die Sekunden und Minuten wird auch über Leitungen 85 und 86 an eine Zeiteinstelldetectorschaltung 90 gelegt. Die Schaltung 9O schafft Ausgangssignale auf den Leitungen 83, 85 und 97, die zur Zeiteinstellung verschiedener Schaltoperationen benutzt wer den. Die Leitung 93 trägt einen Ein-Sekundenausgangsimpuls T präzise zur Stunde und halben Stunde. Zwei Sekunden nach der Stunde und halben Stunde wird ein T ₂-Impuls mit der Dauer von einer Sekunde auf die Leitung 97 gelegt. Vier Sekunden nach der Stunde und halben Stunde wird ein T_n+^-Impuls

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von der Dauer einer Sekunde auf die Leitung 95 gelegt.

Eine optische Leseeinrichtung 100 ist vorgesehen zum Lesen der Matrixscheibe 25 und zur Bestimmung der Lichtdurchlässigkeitseigenschaften bei jeder nachfolgenden Matrixposition längs einer Reihe, welche dem geeigneten Wochentag entspricht. Die Ausgangsleitung aus dem 1/7-Decodierer 80 wird an die Leseeinrichtung 100 derart gelegt, daß 1/7-lichtemittierende Diode im unteren Teil der Leseeinrichtung 100 erregt werden und die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften nur der erwünschten Reihe von Matrixpositionen deshalb bestimmt werden.

In der oberen Stellung der Leseeinrichtung 100 sind sieben Phototransistoren gegenüber sieben lichtemittierenden Dioden vorgesehen. Die Phototransistoren werden in den Leitungszustand geschaltet, wenn Licht von einer zugeordneten, lichtemittierenden Diode auf den Transistor trifft, und in einen nicht leitenden Zustand geschaltet, wenn Licht durch ein geeignet eingestelltes Stück opaken Materials auf der Scheibe 25 blockiert wird. Das Ausgangssignal von der Leseeinrichtung, welches für die programmierte Schaltposition die Anzeige liefert, wird an den selbsthaltenden Schalter 105 und auch an die Vergleichsschaltung 110 gelegt. Die Vergleichsschaltung 110 nimmt einen T -Impuls auf Leitung 115 auf, und der selbsthaltende Schalter 105 nimmt einen T -Impuls auf Leitung auf. Ein Motorantrieb 120 herkömmlicher Form veranlaßt die Bewegung des Motors 125 um 1/48 einer Umdrehung nach Empfang eines Impulses T_n+4 auf Leitung 127.

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Im Betrieb setzt die Haupteinheit der Figur 1 den Schalter SW1 in eine A- oder B-Position in Abhängigkeit von den Veränderungen der Durchlässigkeit oder Transparenz der Matrixscheibe 25 an ausgewählten Matrixpositionen. Die Matrixscheibe 125 wird zum Lesen vor der Stunde oder halben Stunde in Stellung bewegt. Genau bei der Stunde und halben Stunde wird das Ausgangssignal der Leseeinrichtung 100, welches den gewünschten Schaltzustand des Schalters 3W1 für die nachfolgende HaIbstundenzeit anzeigt, durch die Vergleichsschaltung 110 mit dem Ausgangssignal von dem selbsthaltenden Schalter 105 verglichen,

der den Schaltzustand des Schalters SW1 während der vorhergezeigt,
henden halben Stunde an/ Dieser Vergleich erfolgt erst nach Empfang von T auf Leitung 115. Zu dieser Zeit liefert die Vergleichsschaltung 110 ein Signal auf ihren A- oder B-Ausgängen zum Motormechanismus 20, falls der Schalter SW1 in die A- oder B -Position aus der entgegengesetzten Stellung zu schalten ist. Wenn jedoch ein Vergleich des gewünschten Schaltzustandes mit dem Schaltzustand der vorhergehenden halben Stunde anzeigt, daß keine Schalttätigkeit erforderlich ist, bleiben sowohl die A-als auch B-Ausgänge der Vergleichsschaltung 110 unerregt. Zwei Sekunden nach dieser Vergleichstätigkeit und nach dem Beginn irgendwelcher notwendiger Schalttätigkeiten nimmt der selbsthaltende Schalter 105 einen T ₊_-Impuls auf der Leitung 117 auf, welcher den selbsthaltenden Schalter 105 veranlaßt, das Ausgangssignal, das dann von der Leseeinrichtung 1OO aufgenommen ist, zu speichern. Da die Vergleichsschaltung 110 nicht weiter einen T -Impuls aufnimmt, wird jedoch ihr Ausgang nicht von der

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Änderung des Ausgangssignals des selbsthaltenden Schalters 105 beeinflußt. Schließlich nimmt 4 Sekunden nach der Stunde oder halben Stunde der Motorantrieb 120 einen T --Impuls auf, welcher den Motor 125 veranlaßt, die Scheibe bei Vorbereitung zum Lesen der nächstfolgenden Matrixposition auf der Scheibe zu drehen. Da die Vergleichsschaltung 110 zu dieser Zeit nicht im Empfang eines T -Impulses auf Leitung 115 ist, beeinflussen Veränderungen im Leserausgangssignal nicht den Schaltzustand des Schalter SW1. Die Schaltung der Figur 1 verbleibt dann für den Ausgleich einer halben Stunde in diesem Zustand, bis der nächste T -Impuls auf die Vergleichsschaltung gelegt und die nächste Schalttätigkeit begonnen wird. Da das Vergleichen, das Schalten und die Verklinkung oder Selbsthaltung während der ersten vier Sekunden jeder halben Stunde erfolgen, kann die Scheibe 25 während des Ausgleichs bzw. der Ruhe von einer halben Stunde herausgenommen werden, und eine andere Scheibe kann während dieser Ruhezeit eingeführt werden, ohne daß der Schaltzustand des Schalters SW1 beeinflußt würde. Das Wechseln der Scheibe 25 erfolgt leicht in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und benötigt nur eine kurze Zeit.

Figur 3 veranschaulicht eine digitale, logische Schaltung, die als Zeitdetektor verwendet werden kann, um die T-, T ._-

η n+2

und T .-Impulse zu erzeugen. Die A-, B-, C- und D-Bits in jeder codierten Dezimalziffer entspreche! dem letzten, zweitletzten znd drittletzten und bedeutendsten Bit. Diese T -Impulse werden erzeugt, wenn die Sekunden- und Minuteninformation

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auf den Leitungen 85 und 86 OO iMinuten, 00 Sekunden oder 30 Minuten, 00 Sekunden anzeigt. Der T ₊₂-Impuls wird bei 00 Minuten, 02 Sekunden und bei 30 Minuten, 02 Sekunden erzeugt. Der T .-Impuls wird bei 00 Minuten, 04 Sekunden und 30 Minuten, 04Sekunden erzeugt. Man erkennt, daß die Ausgangssignale aus dem Zeitgeber 55 eine Sekunde lang gleich bleiben und daß deshalb die ZeiteinstellimpulsG für den Zeiteinstelldetektor 90 jeweils eine Sekunde in der Dauer sind.

NOR-Gatter 132, 133, 134, 135, 136, 137 und 138 nehmen gemäß Darstellung die verschiedenen Zeitgeberausgangssignale auf. Jedes NOR-Gatter hat Normgestaltung. Die Inverter oder Negatoren 141, 142, 143 und 144 sind, wo notwendig, verbunden, um den Signalnachweis der richtigen Zeiten vorzusehen.

Eine Anzahl von NAND-Gattern sind mit den NOR-Gatter-Ausgängen verbunden und sorgen für einen"O"-Ausgang, wenn die gewünschten Zeitanzeigen vom Zeitgeber 55 vorgesehen sind. Das NAND-Gatter 151 zeigt das Erscheinen eines Stundenausgangssignals aus dem Zeitgeber und das NAND-Gatter 152 das Erscheinen eines HaIbstundenausgangs vom Zeitgeber 55 an. Das NAND-Gatter 153 hat einen "O"-Ausgang bei 2 Sekunden nach der halben Stunde, während das NAND-Gatter 154 einen "O"-Ausgang bei 2 Sekunden nach der halben Stunde vorsieht. Das NAND-Gatter 155 hat ein "O"-Ausgangssigijal bei 4 Sekunden nach der halben Stunde, während das NAND-Gatter 153 ein "O"-Ausgangssignal bei 4 Sekunden nach der Stunde liefert. Da die NAND-Gatter 151 bis 156 normalerweise

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haben,
"1 "-Ausgänge/haben die NAND-Gatter 157 bis 159 normalerweise "O"-Ausgänge und sorgen für eine "1" an ihren jeweiligen Ausgängen nur dann, wenn eines der NAND-Gatter, die an ihren Eingängen angeschlossen sind, ein "O"-Ausgangssignal hat.

In Figur 4 ist ein Teil der Schaltung der Figur 1 in größerer Einzelheit gezeigt. Ein NAND-Gatter 162 nimmt Eingangssignale von dem Lesegerät 100 auf. Alle Eingangssignale sind hoch, bis Licht auf den zugeordneten Phototransistor auftrifft und ihn veranlaßt, seinen zugeordneten Eingang zum Gatter 162 auf "0" abfallen zu lassen. Der Ausgang vom Gatter 162 wird deshalb "0", wenn der Lichtdurchgang aus der richtigen lichtweglassenden Diode zu ihrem zugeordneten Phototransistor blockiert wird. Das Ausgangssignal· vom Gatter 162 wird eine "1", wenn der Transistor bestrahit wird und eines der Eingangssignale zum Gatter 162 auf "0" fällt. Das Gatter 162 nimmt Eingangssignale kontinuierlich aus dem Lesegerät 100 auf, aber Änderungen in diesen Eingangssignalen beeinflussen nicht die übrige Schaltung außer zu Zeiten T und T₊-.

Der selbsthaltende Schalter 105 (Figur 1) besteht aus zwei Speicherhalteschaltern 165 und 167. Das "a"-Ausgangssignal der selbsthaltenden Schalter 165 und 167 nimmt den logischen Zustand des D-Einganges an nach Empfang eines Impulses am Zeitgebereingang. Der Ausgang vom NAND-Gatter 162 wird direkt an den selbsthaltenden Schalter 167 und über den Inverter 170 an den selbsthaltenden Schalter 165 gelegt. Der Ausgang vom Gatter 162 wird ähnlich direkt an das NAND-Gatter

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173 und in umgekehrter Form an die NAND-Gatter 175 gelegt. Die Inverter 177 und 179 kehren die Ausgangssignale aus den Gattern 173 und 175 um und schaffen A- und B-Signale für die Aufbringung auf den Motormechanismus 20. Der T ₂~*^m~ puls wird über Leitung 117 auf die selbsthaltenden Schalter 165 und 167 angelegt, und der T_n-Impuls wird auf Leitung 155 an die Vergleichsschaltung gelegt, die aus den Gattern 173 und 175 gebildet ist.

Der Betrieb der Schaltung der Figur 4 ist folgender. Es sei angenommen, daß während des vorhergehenden Zeitintervalles der Lichtdurchgang im Lesegerrit 100 blockiert gewesen ist und ein "O"-Ausgangssignal vom Gatter 162 geschaffen worden ist, welches anzeigt, daß der B-3chaltzustand erwünscht war. Der selbsthaltende Schalter 165 würde deshalb bei einem "1"-Ausgang gehalten, und der selbsthaltende Schalter 167 würde einen "O"-Ausgang vorsehen. Zur Zeit T würden "V- Eingänge zu beiden NAND-Gattern 173 und 175 auf Leitung 115 vorgesehen. Da der Eingang zum NAND-Gatter 175 vom selbsthaltenden Schalter 167 während dieser Zeit "0" ist, bleibt der selbsthaltende Schalter 175 jedoch entregt. Wenn nun ein "1"-Ausgang vom NAND-Gatter 162 zugeführt wird, der den Lichtdurchgang durch die Scheibe 25 anzeigt und einen A-Schaltzustand spezifiziert, würde der dritte Eingang zum NAND-Gatter 173 einen "1"-Eingang aufnehmen. Wenn alle Eingänge des NAND-Gatters 173 "1's" wären, würde das NAND-Gatter 173 auf einen "O"-Ausgang schalten, und dieses Signal würde seinerseits in einen "1"-Ausgang vom In-

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verter 177 umgekehrt werden. Der A-Aüsgang würde deshalb "1" sein bei einer "O" auf dem B-Ausgang, wodurch die Notwendigkeit angezeigt würde, den Schalter SW1 in die A-Position zu bewegen. Diese Schalttätigkeit würde dann durch den Motormechanismus 20 (Figur 1) erfolgen. Zur Zeit T₊- speichert der selbsthaltende Schalter 105 den Schaltzustand, der für das Halbstundenintervall ausgewählt ist bei der Vorbereitung eines Vergleichs zu Beginn des folgenden Iritervalles. Der Ausgang des selbsthaltenden Schalters 105 wird während der Ruhezeit der halben Stunde an das Anzeigegerät 67 gelegt.

In Figur 5 ist eine Nebenschaltungssteuereinheit gezeigt, die einem zusätzlichen Schalter SW2 zugeordnet ist und diesen steuert. Die Nebeneinheit weist eine Nebenmatrixscheibe 185 auf, die programmiert ist, um den Schaltzustand des Schalters SW2 zu steuern. Die Nebenmatrixscheibe 185 ist identisch der Matrixscheibe 25 in der Hauptschaltsteuereinheit, die in Figur 1 gezeigt ist. Das optische Nebenlesegerät 190 tastet die Durchlässigkeit oder Transparenz der Nebenmatrixscheibe 185 an den Matrixpositionen auf der Scheibe ab und ist identisch mit dem Lesegerät 100 in der Haupteinheit. Der Schalter SW2, die Motoreinheit 195, die Vergleichsschaltung 200 und der selbstschaltende Schalter 205 sind alle identisch dem entsprechenden Aufbau, der zuvor im Hinblick auf die H_aupteinheit diskutiert ist,die in Figur 1 gezeigt ist.

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Die Motoreinheit 195, die Vergleichsschaltung 200 und der selbsthaltende Schalter 205 wirken als eine Einrichtung zum Einsetzen des zugeordneten Schalters SW2 in den gewünschten Schaltzustand in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen aus den optischen Nebenleseeinrichtungen 91. Die Nebeneinheit weist ferner ein Anzeigegerät 210 auf zur Anzeige des derzeitigen Schaltzustandes des Schalters SW2. In der Nebeneinheit sind auch Scheibenantriebseinrichtungen 215 vorgesehen für die Bewegung der Nebenmatrlxscheibe 185 bezüglich der optischen Nebenleseeinrichtung 190. Die Motorantriebsschaltung 220 steuert den Betrieb des Motors 215.

Der Hauptunterschied zwischen der Nebeneinheit der Figur 5 und der Haupteinheit der Figur 1 besteht darin, daß die Nebeneinheit nicht eine Zeitgeberschaltung oder eine Schaltung aufweist, die Zeitsteuersignale erzeugt. Die Zeitsteuersignale T_n, T_n+2 und T_n+4 werden von der Haupteinheit für die Nebeneinheit auf den Leitungen 223, 225 bzw. 227 vorgesehen. Außerdem wird der Ausgang eines von sieben Decodierern 80 in der Haupteinheit verwendet, um die gewünschte lichtemittierende Diode in der optischen Nebenleseeinrichtung 190 zu erregen. Man sieht, daß zusätzliche Nebeneinheiten mit der Haupteinheit verbünden sein können, wobei jede der Nebeneinheiten die Zeiteinsteil- und Zeitgeberschaltungen der Haupteinheit verwendet. Deshalb ist es möglich, eine Anzahl von Schaltern zu steuern und ein Verdopplungsprograinmieren im Hinblick auf eine Anzahl entfernter Stationen zu verhindern, die auf dem Kabelfernsehsystem angeordnet oder auf dieses plaziert sind.

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ι '& ·♦ Leerseite

Claims

Dr. Ha ns-Heinrich Willrath t d-62 Wiesbaden ι ₂o okt 1977

Dr. Dieter Weber s/b ^PostfaA

Dipl.-Phys. Klaus SeifFert 27 A 7 A 31

I 6145

Gustav-Freytag-Strafje 25

Telegrammadresse: WILLPATENT PATENTANWÄLTE Telex: 4 · 186247

File 6199

Arvin Industries, Inc., 1531 East Thirteenth Street, Columbus, Indiana 47201 /USA

Programmierbare Schaltvorrichtung ohne Verdopplung

Priorität: 5. November 1976 in USA, Serial-No. 739 298

Patentansnrüche

f 1.j Schaltanordnung ohne Verdopplung für die Steuerung des Schaltens eines einpoligen Umschalters zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zeitgebereinrichtung vorgesehen ist, die auf einen Bezugssignaleingang anspricht zur Schaffung eines Ausgangssignales, das einen Nachweis gibt für die Sekunden, Minuten, Stunden

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oder den Tag, eine Zeiteinstelleinrichtung vorgesehen ist, die auf den Ausgang der Zeitgebereinrichtung anspricht zur Erzeugung von Zeiteinstellsignalen, eine Matrixscheibe mehrere konzentrische kreisförmige Reihen von Matrixpositionen hat, wobei jede Reihe einem Wochentag entspricht und die Matrixpositionen radial zu der Matrixscheibe in Spalten ausgerichtet sind, welche den einzelnen Tageszeitsegmenten entsprechen, eine Einrichtung vorgesehen ist zur vorübergehenden Änderung der Lichtdurchlässigkeitseigenschaften der Matrixscheibe bei ausgewählten Matrixpositionen, ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf die Zeiteinstelleinrichtung anspricht, zur Drehung der Scheibe zu vorgegebenen Zeiten, eine optische Leseeinrichtung vorgesehen ist, die auf die Zeitgebereinrichtung anspricht, zur Bestimmung der Lichtdurchlässigkeitseigenschaften bei jeder nachfolgenden Matrixposition längs einer dem Wochentag entsprechenden Reihe, und daß eine Einrichtung für die Betätigung des Schalters in einen seiner ersten und zweiten Schaltzustände vorgesehen ist, und zwar in Abhängigkeit vom Ausgangssignal aus der optischen Leseeinrichtung.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung des Schalters in seinen ersten oder zweiten Zustand einen selbsthaltenden Schalter, der auf das optische Lesegerät zum Speichern des Ausgangssignals aus dem optischen Lesegerät anspricht, ferner eine Vergleichsschaltung, die auf das optische Lesegerät und den selbsthaltenden

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Schalter für den Vergleich eines Stromausganges aus dem optischen Lesegerät mit dem vorhergehenden Ausgang aus dem Lesegerät, der in dem selbsthaltenden Schalter gespeichert ist, anspricht, und einen Motor aufweist zum Einstellen des Schaltzustandes des Schalters unter Ansprechen auf das Ausgangssignal und der Vergleichsschaltung.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterbetätigungseinrichtung eine Eingangseinrichtung auf weist aus der optischen Leseeinrichtung für die Schaffung eines Signals, welches die lichtdurchlassenden Eigenschaften der ausgewählten Matrixposition anzeigt, ferner einen selbsthaltenden Schalter aufweist, der auf die Eingangseinrichtung und ein Zeiteinstellsignal anspricht, zur Speicherung des Ausgangssignals aus der Eingangseinrichtung und Schaffung eines entsprechenden Ausgangssignals, ferner eine Vergleichsschaltung aufweist, die auf den selbsthaltenden Schalter und die Eingangseinrichtung anspricht, zur Schaffung eines Ausgangssignals, welches anzeigt, ob das Ausgangssignal aus dem selbsthaltenden Schalter und das Ausgangssignal aus der Eingangseinrichtung vor den Zeiteinstellsignal dieselben sind, und eine Motoreinrichtung aufweist, welche auf das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung anspricht, zur Bewegung des Schalters in den entgegengesetzten Schaltzustand, wenn das Vergleichsschaltungsausgangssignal eine Ungleichheit seiner Eingangssignale anzeigt.

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4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur vorübergehenden Änderung der Lichtdurchlässigkeitseigenschaften der Matrixscheibe mehrere Stücke von im wesentlichen opakem Material aufweist, auf deren einer Seite Klebstoff angeordnet ist und die eine solche Größe haben, daß sie auf der Scheibe an ausgewählten Matrixpositionen derart einstellbar sin--/d, daß der Lichtdurchgang durch die Scheibe an den ausgewählten Positionen dadurch blockiert wird.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere bei einem Kabelfernsehsystem zum Anlegen eines von zwei Schalteingängen an einen Schaltausgang, wobei einer der Schalteingänge ein Fernsehsignal von einer entfernten Station ist und der Schaltausgang auf das Kabelverteilungssystem aufgebracht wird, mit einem programmierbaren Teil, welches von dem optischen Lesegerät auslesbar ist, gekennzeichnet durch eine Matriescheibe mit einer Mehrzahl von darauf gebildeten Matrixpositionen, die eine Vielzahl von radialen Spalten formen, die sich von der Scheibenmitte nach auswärts erstrekken und eine Mehrzahl von konzentrischen Kreisreihen bilden, von denen jede einem Wochentag entspricht und jede der Spalten einem Zeitabschnitt des Tages entspricht, und durch eine Einrichtung zur Veränderung der Transparenz oder Durchlässigkeit ausgewählter Matrixpositionen derart, daß der Schaltzustand des Zweizustandsschalters für den entsprechenden Tag und Zeitabschnitt bestimmt ist.

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6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere zur Steuerunt des Schaltzustandes von mehreren Schaltern während aufeinanderfolgender Tageszeiten, gekennzeichnet durch eine Hauptschaltsteuereinheit mit einer programmierbaren, transparenten Matrixscheibe mit einer Mehrzahl von darauf befindlichen Matrixpositionen, einer optischen Leseeinrichtung zum Abfühlen der Transparenz der Scheibe an einer Vielzahl von Matrixpositionen, einer Zeitgebereinrichtung zur Schaffung eines Zeitgeberausgangssignals, einer Zeiteinstelleinrichtung zur Schaffung von Zeiteinstellsignalen in Abhängigkeit von dem Zeitgeberausgangssignal, einer Einrichtung zur Änderung der Durchlässigkeit der Scheibe an ausgewählten Matrixpositionen, einer Scheibenantriebseinrichtung zur Bewegung der Scheibe bezüglich der optischen Leseeinrichtung in Abhängigkeit von den Zeiteinstellsignalen und einer Einrichtung zum Einsetzen oder Setzen eines der mehreren Schalter in den gewünschten Schaltzustand in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen aus der optischen Leseeinrichtung und aus der Zeiteinstelleinrichtung, und gekennzeichnet durch eine oder mehrere Nebenschaltsteuereinheiten, deren jede dem Schaltzustand eines von mehreren Schaltern zugeordnet ist und diesen steuert, wobei jede Nebeneinheit eine programmierbare, transparente Nebenmatrixscheibe aufweist mit einer Mehrzahl von darauf befindlichen Matrixpositionen, eine" optische Nebenleseeinrichtung aufweist zum Abfühlen der Transparenz der Nebenmatrixscheibe an den verschiedenen Matrixpositionen, eine Scheibenantriebs-

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einrichtung aufweist für die Bewegung der Nebenmatrixscheibe bezüglich der optischen Nebenleseeinrichtung in Abhängigkeit von Zeiteinstellsignalen aus der Zeiteinstelleinrichtung in der Haupteinheit und eine Einrichtung aufweist zum Setzen oder Einstellen der zugeordneten Schalter der Vielzahl von Schaltern in einen gewünschten Schaltzustand in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen aus der optischen Nebenleseeinrichtung und aus der Zeiteinstelleinrichtung in der Haupteinheit.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher insbesondere die Matrixscheibe periodisch um eine feste Achse in einer Kabelfernsehschaltvorrichtung drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem transparenten Scheibenteil eine Einrichtung vorgesehen ist zur Schaffung eines Anbringmechanismus an eine Scheibendreheinrichtung, mehrere kreisförmige Reihen von Matrixpositionen auf dem Scheibenteil konzentrisch zu der Drehachse vorgesehen sind, wobei jede Matrixposition durch auf dem Scheibenteil aufgedruckte Matrixpositionsmarkierungen definiert ist sowie durch einzelne Matrixpositionen in der Vielzahl der Kreisreihen, die wie Spalten ausgerichtet sind, welche sich von der Rotationsachse des Scheibenteils radial erstrecken, daß Tageacodeanzeigen des Scheibenteils jeder Kreisreihe zugeordnet sind für die Anzeige des Wochentages, welcher dieser zugeordnet ist, und daß Tagescodeanzeigen vorgesehen sind, die mindestens einigen der Spalten der Matrixpositionen derart zugeordnet sind, daß sie einen Zeitabschnitt des zugeordneten

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Tages anzeigen.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stück opaken Materials auf seiner einen Seite eine Klebstoffbeschichtung aufweist, durch welche die Stücke opaken Materials an dem Scheibenteil an einer oder mehreren bestimmten Matrixpositionen derart angebracht sind, daß die Lichtdurchlaßeigenschaften des Scheibenteils bei diesen bestimmten Matrixpositionen dadurch geändert sind.

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