DE2934965A1

DE2934965A1 - Ferngesteuerter empfaenger

Info

Publication number: DE2934965A1
Application number: DE19792934965
Authority: DE
Inventors: Shigeki Inoue; Harushige Nakagaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1979-08-29
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2934965C2; JPS5533324A; US4241456A

Description

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HITACHI, LTD.

5-1, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku Tokyo (Japan)

Ferngesteuerter Empfänger

Die Erfindung betrifft Empfänger, die ein Fernsteuersystem aufweisen, das Infrarotstrahlung verwendet.

Bei einem herkömmlichen Infrarot-Fernsteuersystem wird das intermittierende Rechteck-Infrarotsignal, das von einem Infrarot-FernSteuersender übertragen wird, durch das lichteinpfangende Element eines durch Infrarot ferngesteuerten Empfängers empfangen, wobei der in dem lichtempfangenden Element fließende Strom von einem Verstärker verstärkt und einem Hüllkurvendetektor erfaßt wird /aber einen Resonanzkreis, und wobei die Impulsbreite des sich ergeben-

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den Impulssignals durch einen sich anschließenden Impulsbreitendetektor erfaßt wird, zur Erzeugung eines Steuersignals abhängig vom Ausgangssignals des Detektors.

Nachteilig bei diesem System ist, daß der bei diesem System verwendete durch Infrarot ferngesteuerte Empfänger in außerordentlichem Maße einer überlagerungs- beziehungsweise Störbelichtung unterliegt, wie durch Glühlampen oder durch Sonnenlicht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen ferngesteuerten Empfänger anzugeben, der der Wirkung derartiger Störbelichtung wie durch Glühlampen oder Sonnenlicht weniger ausgesetzt ist, und der von einem Fernsteuersender mit ausreichend großem Abstand betätigt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe enthält der ferngesteuerte Empfänger gemäß der Erfindung eine Detektoreinrichtung zum Erfassen der Lichtstärke der Störbeleuchtung und eine Verstärkungsfaktor-Regeleinrichtung zur Zufuhr des Ausgangssignals der Detektoreinrichtung zum Verstärker einer Empfangsschaltung zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers derart, daß der Verstärker mit zunehmender Intensität des Lichtes der Störbeleuchtung abnimmt.

Die Erfindung gibt also einen durch Infrarot ferngesteuerten Empfänger an, der ein Infrarot-Fühlerelement für den Empfang des mittels Infrarotstrahlung übertragenen Signals und einen Verstärker zum Verstärken

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des durch das Fühlerelement erfaßten Signals aufweist, wobei ferner eine Detektoreinrichtung zum Erfassen der ümgebungs-Leuchtdichte des Empfängers (ein Störsignal) und eine Verstärkungsfaktor-Regeleinrichtung vorgesehen sind, zur Zufuhr des Ausgangssignals der Detektoreinrichtung zum Verstärker, um dessen Verstärkungsfaktor beziehungsweise Gewinn abhängig von der Ümgebungs-Leuchtdichte beziehungsweise -Helligkeit des Empfängers zu steuern.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Fernsteuer-Sende/Empfangssystems, das Infrarotstrahlung verwendet,

Figur 2a bis 2d an verschiedenen Stellen der Schaltung gemäß Figur 1 erzeugte Signalverläufe zur Erläuterung deren Betriebsweise,

Figur 3a, 3b Darstellungen der Empfänger-Erfaßungsaus gangs sign al verlaufe bei einer Störbeleuchtung,

Figur 4 eine Kennlinie für den Fernsteuer-Betriebsbereich bei der Schaltung gemäß Figur 1,

Figur 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines ferngesteuerten Empfängers gemäß der Erfindung,

Figur 6 ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

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Figur 7 ein Schaltbild für das Ausführungsbeispiel

gemä ß Fi gur 5,
Figur 8 ein Schaltbild für das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6,

Figur 9 bis 12 Schaltbilder anderer Ausführungsbeispiele der Erfindung, Figur 13,14 Kennlinien zur Erläuterung der Erfindung.

Zum besseren Verständnis des Erfindungsprinzips erfolgt zunächst eine Erläuterung eines herkömmlichen Infrarot-Fernsteuersystems anhand des Blockschaltbilds gemäß Figur 1. In Figur 1 sind dargestellt ein Fernsteuer-Sender 1oo, eine Fernsteuer-Stelleinheit 11o zum Erzeugen von Fernsteuersignalen und eine Schalttransistorschaltung 12o, die mit einem Ausgangsanschluß 11o a der Stelleinheit 11o verbunden ist und auf den Fernsteuersignalverlauf von der Fernsteuer-Stelleinheit 11o anspricht, um eine Umschaltung durchzuführen, wobei die Transistorschaltung Schalttransistoren 121, 122 und Widerstände 123, 124, 125 und 126 enthält. Ferner ist eine Gruppe lieh ta mittleren der Dioden, im folgenden kurz LED 13O₇ mit dem Ausgang der Schalttransistorschaltung 12o verbunden und erzeugt abhängig vom Ausgangsstrom der Transistorschaltung 12o eine Infrarotstrahlung und ist ferner eine Drosselspule mit der LED-Gruppe 13o verbunden und ist eine Stromversorgung 15o vorgesehen. Bei diesem Sender 1oo wird, wenn ein Schalter entsprechend der gewünschten Funktion

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in der Stelleinheit 11o eingeschaltet wird, ein Rechteckwellen-Strom fester Frequenz (Trägerwelle f ) intermittierend am Ausgangsanschluß 11oa erzeugt, wie das in Figur 2a dargestellt ist, wobei abhängig von diesem Ausgangssignal ein Strom mit einem Signalverlauf langsameren - Anstiegs und Abfalls (dessen Maximalwert ip beträgt} wie gemäß 2b der LED-Gruppe 13o zugeführt wird. In Figur 2a gibt der Zeitpunkt t = O den Zeitpunkt an, zu dem der der gewünschten Funktion entsprechende Schalter eingeschaltet worden ist. Der langsamere Anstieg und Abfall des SignalVerlaufs des zur LED-Gruppe 13o fließenden Strom beruht auf der Tatsache, daß die harmonischen Komponenten in der Rechteckwelle (f ) durch die Wirkung der Drosselspule 14o gedämpft werden. Die Drosselspule 14o ist zur Dänrofung der harmonischen Komponenten der Trägerwelle f vorgesehen und damit dazu vorgesehen, Störeffekte auf AM-Funk aufgrund der harmonischen Komponenten in der Trägerwelle f zu vermeiden. Die Trägerwelle f wird üblicherweise auf 2o bis 5o kHz eingestellt, was außerhalb des Tonfrequenzbandes liegt.

Weiter ist ein durch Infrarot ferngesteuerter Empfänger 2oo für den Empfang des von der LBD-Gruppe 13o des Senders 1oo abgestrahlten Infrarotlichtes vorgesehen. Ein lichtempfangendes Element 21o wie eine Fotodiode spricht auf das Infrarotlicht an,um einen Lichtstrom wie gemäß Figur 2c zu erzeugen. Ein Resonanzkreis

ORiGlNAL INSPECTED

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mit einer Spule 221, einem Widerstand 222 und einem Kofcnsator 223 erfaßt den in den lichtempfangenden Element 21o fließenden kleinen Strom, wobei ein. Wechselstromverstärker 2 3o den durch den Resonanzkreis 22o hindurchgetretenen Lichtstrom verstärkt, und eine Erfaßungsschaltung 24o eine HÜTlkurvenerfaßung bezüglich der Trägerwelle f durchfährt, um intermittierend am Ausgangsanschluß 24oa ein Erfaßungsaus gangssignal zu erzeugen, das aus langdauerndem und kurzdauernden Impulsen T_Q und T.. besteht, die mit dem Ausgangssignal der Stelleinheit 11o im Sender 1oo synchronisiert sind, wie das in Figur 2d dargestellt ist. Ferner ist eine Stromversorgung 25o vorgesehen.

Bei diesem System kann die Korrespondenz zwischen dem gesendeten Fernsteuersignal und der Funktion der gesteuerten Einrichtung leicht dadurch erfaßt werden, daß die relative Lage des kurzdauernden Impulses T. in dem Impulszug erfaßt wird. Wenn beispielsweise die Zeitsteuerung der Erzeugung der Trägerwelle für die Zeitdauer T.. bei Niederdrücken des Betätigungsschalters (t « 0) in geordneter Beziehung bezüglich der Zeitsteuerung der Erzeugung der Trägerwelle für die Zeitdauer T für jeden der mehreren Betätigungsschalter der Stelleneinheit 11o bestimmt wird und wenn ein Lagedetektor für die Impulse T₁ hinter dem Ausgangsanschluß; 24oa der Erfaßungsschaltung 2 4o in dem Empfänger 2oo vorgesehen ist, ist es möglich, jeder der Funktionen

INSPECTED

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der gesteuerten Einrichtungen entsprechende der Fernsteuersignale (beziehungsweise der Betätigungsschalter) zuzuordnen.

Bei diesem Fernsteuer-Sende/Empfangssystem wird, wenn irgendeine starke Lichtquelle wie eine Glühlampe oder Sonnanlicht nahe dem lichtempfangenden Element 21o des Empfängers 2oo vorhanden ist, der Abstand, von dem aus der Empfänger 2oo durch die Fernbetätigung gesteuert werden kann, außerordentlich verringert. Dies beruht darauf, daß das von der Glühlampe oder dem Sonnenlicht erzeugte statistische Rauschen das Fließen eines Lichtstroms in dem lichtempfangenden Element 21o hervorruft, wobei dieFaequenzkomponente des Stroms, äie gleich der Trägerwelle f ist, durch den Resonanzkreis 22o erfaßt und über den Wechselsignal-Verstärker 23o und die Erfaßungsschaltung 2 4o abgegeben wird, wodurch das Ausgangssignal von dem Fernsteuersignal nicht mehr unterscheidbar ist, und wodurch es unmöglich wird, die Steuerung durchzuführen. Dies ist in den Figuren 3a und 3b dargestellt. Figur 3a zeigt den Signalverlauf des im Widerstand 222 des Resonanzkreises 22o zugeführten Stroms und Figur 3d zeigt den Signalverlauf, der am Aus gangs ans chluß 24oa der Erfaßungsschaltung 24o erzeugt wird. In Figur 3a und 3b, die den Figuren 2c beziehungsweise 2d entsprechen, zeigen die Voll^J.inien die Ausgangssignalverläufe des Fernsteuersignals beziehungsweise des erfaßten Infrarotlichtes von der

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LED-Gruppe 13o des Senders 1oo und die Strichlinien, die Ausgangssignalverläufe aufgrund der Störbeleuchtung wie durch eine Glühlampe oder durch Sonnenlicht. Aus Figur 3b ergibt sich, daß das Ausgangssignal der Erfaßungsschaltung 2 4o durch die Störbeleuchtung so erheblich gestört beziehungsweise beeinträchtigt wird, daß das Ausgangssignal nicht mehr von dem eigentlichen Fernsteuersignal-Ausgangssignal unterschieden werden kann, wodurch der Betriebsbereich beziehungsweise der Abstand der Fernsteuerung verringert wird, wobei die Steuerung möglicherweise unmöglich wird. Figur 4 zeigt die Ergebnisse durchgeführter Messungen der Beziehung zwischen der Intensität der Störbeleuchtung und dem Betriebsbereich der Fernsteuerung. Die Kennlinie I gibt den Fall wieder, in dem der Verstärkungsfaktor des Wechselsignalverstärkers 23o im Empfänger 2oo auf 86dB eingestellt ist, wobei es sich zeigt, daß der Fernsteuerbereich, der steuerbare Bereich, außerordentlich abnimmt, wenn die Intensität der Beleuchtung 1ooo Lux überschreitet, und daß die Steuerung bei etwa 11oo Lux unmöglich wird.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß der herkömmliche ferngesteuerte Empfänger gemäß Figur 1 in außerordentlichem Maße solchen Störbeleuchtungen wie durch Glühlampen oder Sonnenlicht ausgesetzt ist. Dies kann der Tatsache zugeschrieben werden, daß der Resonanzkreis 22o die erste Stufe des Empfängers 2oo bildet. Insbesondere wird der Bereich der Fernsteuerung stark durch die Erfassung der Trägerwellenkomponente in einem statistischen Störbeleuchtungs-Rauschen durch den Resonanzkreis 22o stark verringert. Selbst wenn der

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Resonanzkreis 22o beseitigt ist, besteht jedoch noch die Gefahr, daß eine Erscheinung auftritt, bei der die Fernsteuer-Betriebsbereichkennlinie durch eine solche Störbeleuchtung gegenüber der Kennlinie I gemäß Figur 4 gestört beziehungsweise beeinträchtigt wird. Dies beruht darauf, daß dann, wenn die Spule 221 und der Kompensator 223 aus der Schaltung gemäß Figur 1 entfernt sind, wobei lediglich der Widerstand 222 als Last verbleibt, der Gleich-Lichtstrom i~ in dem lichtemofangenden Element 21o zunimmt mit der Intensität der Störbeleuchtung wie durch eine Glühlampe oder durch Sonnenlicht, wodurch der Spannungs abfall über den Widerstand 222 zunimmt. Mit zunehmendem Spannungsabfallüber dem Widerstand 222 erreicht allmählich die Betriebsspannung des lichtempfangenden Elements 21o die Spannung der Gleichspannungs-Versorgung 25O_xWObCi die zunehmende Intensität der Beleuchtung möglicherweise erreicht, daß sie die Spannung der Gleichspannungs-Quelle 25o erreicht, wodurch das lichtempfangende Element 21o (Fotodiode) abgetrennt wird und wodurch der Empfang unmöglich wird.

Der Resonanzkreis kann als wesentlich für dieses System angesehen werden,da nämlich dann, wenn die erste Stufe des Empfängers durch den Resonanzkreis gebildet ist, die Stromkomponenten mit einer Frequenz, die niedriger als die Trägerwelle f ist, durch die Spule 221 gedämpft werden und die Stromkomponenten

mit Frequenzen höher als f durch den Komdansator

223 gedämpft werden, wodurch eine Veränderung des Gleichstrom-Betriebspunkte des lichtempfangenden Elements 21o aufgrund von Störbeleuchtung verhindert wird«

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Wenn auch die Nachteile beziehungsweise Schwierigkeiten des herkömmlichen Fernsteuer-Sende/Empfangssystem gemäß Figur 1 erläutert worden sind, ist es jedoch lediglich notwendig, um zu erreichen, daß das System weniger empfänglich bezüglich Be Ie ucht ungs s to run gen ist und um jegliche starke Abnahme im Bereich der Fernsteuerung zu vermeiden, die Anordnung so zu treffen, daß verhindert wird, daß das Störsignal, das durch den Wechselsignal-Verstärker 23o verstärkt ist, den Schwellenwertpegel (Eingangserapfindlichkeit) der Erfaßungsschaltung 2 4o überschreitet, wobei ein möglicher Weg die Abnahme des Spannungsverstärkungsfaktors des Wechselsignal-Verstärkers 23o ist. Wenn jedoch die Spannungsverstärkung des Wechselsignalverstärkers 2 3o verringert wird, wird dadurch selbstverständlich auch die Empfangsempfindlichkeit für Infrarotstrahlung beziehungsweise Fernsteuersignale gestört, wodurch das Problem verringerten Serßichs3sr Fernsteuerung auftritt. Dies ist durch die Kennlinie II in Figur 4 dargestellt.Die Kennlinie II zeigt den Fall an, in dem dia Spannungsverstärkung des Wechselsignalverstärkers 2 3o auf 80 dB, das heißt, eine Verringerung um 6 dB gegenüber der Kennlinie I,eingestellt war, wobei sich zeigt, daß,wenn auch dsr Bereich der Fernsteuerung nicht stark mit zunehmender Intensität der Beleuchtung abnimmt, wie im Fall der Kennlinie I, der Anfangsbereich ohne jeglicher Beleuchtungsstörung um etwa 4o % verringert war.

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Dar Bereich der Kennlinie II ohne Beleuchtungsstörung kann dem der Kennlinie I nur durch Erhöhen dar Strahlungsstärke des Infrarotlichtes des Senders 1oo angeglichen werden. Dies erfordert eine Zunahme der Anzahl der nichtemittLerenden Dioden oder eine Erhöhung der Strom^menge, die durch die lichte mi Gierenden Dioden fließt, wobei diese Maßnahmen nachteilig sind und zwar nicht nur wegen des komplizierteren Aufbaus des Senders sondern auch wegen des erhöhten Leistungsverbrauchs von der Gleichspannungsquelle 15o, die aus einer Trockenzelle besteht.

Kurz zusammenfassend gibt es, wenn auch bei den herkömmlichen System gemäß Figur 1 der Bereich der Fernsteuerung durch Erhöhen der Spannungsverstärkung des Wechselsignalverstärkers des Empfängers erhöht werden kann, im wesentlichen eine Entwurfsgrenze für die Sp annungs verstärkung des Wechselsignalverstärkers aufgrund der Tatsache, daß eine Störbeleuchtung wie durch eine Glühlampe oder durch Sonnenlicht eine starke oder plötzliche Abnahme des Bereichs der Fernsteuerung verursachen. Nach allem muß als einzige Maßnahme zur Vergrößerung des Bereiches die Vergrößerung der Anzahl der lichtemit*j.erenden Dioden oder die Erhöhung des durch die lichte initiierenden Dioden fließenden Stroms zum Erhöhen der Strahlungsintensität des Infrarotlichts auf der Senderseite angesehen werden.

Unter Berücksichtigung dieser umstände haben die Erfinder erkannt, daß der gewünschte Bereich für die Fernsteuerung ohne Verkomplizierung des Senders sichergestellt werden kann, wenn ein Empfänger geschaffen wird, der die Kennliniei gemäß Figur 1 dann erfüllt, wenn die Intensität der Störbeleuchtung niedrig ist und der die Kennlinie II g^^ß rf^%^u?n⁴e^^e/" ^zunenmender Inten-

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si tat der Beleuchtung erfüllt.

Figur 5 und 6 zeigen Blockschaltbilder von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die die erwähnten Nachteile herkömmlicher Systeme überwinden. Dabei sind die gleichen Bezugszeichen für Bauelemente und Komponenten verwendet, die mit solchen gemäß Figur 1 übereinstimmen. Bei der Schaltung gemäß Figur 5 ist eine Schaltungseinrichtung 26o nahe dem lichtempfangenden Element 21o des Empfängers 2oo vorgesehen, und mit dem Verstärker 2 3o verbunden. Die Schaltungseinrichtung 26o enthält einen Lichtsignal-Detektor zum Erfassen einer Störbeleuchtung wie durch eine Glühlampe oder durch Sonnenlicht nahe dem Empfänger 2oo und eine Spannungsverstärkungs-Regelschaltung zur Umschaltung abhängig von dem in dem Lichtsignal-Detektor fließenden Lichtsignals, wodurch die Spannungsverstärkung des Verstärkers 2 3o automatisch verringert wird, wenn eine starke Störbeleuchtung auf den Lichtsignal-Detektor einwirkt. Die Schaltung gemäß Figur 6 unterscheidet sich von der gemäß Figur 5 dadurch, daß das lichtempfangende Element 21o zum Empfangen von Infrarot-Fernsteuersignalen auch als Lichtsignal-Detektor wirkt, wobei ein Gleich-Lichtstrom I_D aufgrund einer Störbeleuchtung mittels eines Spannungsverstärkungs-Reglers 2 7o erfaßt wird,

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der einen Lichtstrom-Detektor enthält und mit dem lichtempfangenden Element 21o, dem Wechselsignalverstärker 2 3o und der Stromversorgung 25o verbunden ist, wodurch die Spannungsverstärkung des Verstärkers 23o automatisch geregelt beziehungsweise gesteuert wird.

Das Betriebsprinzip der Erfindung wird nun anhand der Figuren 7 und 8 erläutert, die ausführlich beispielhafte Schaltungsanordnungen für die Schaltungen gemäß Figur 5 und 6 angeben« Gemäß Figur 7 ist der Lichtsignal-Detektor durch eine Fotodiode 266 gebildet, deren Kathode mit dem lichtempfangenden Element 21o und der Stromversorgung +B verbunden ist. Den Spannungsverstärkungs-Regler bildende Schalttransistoren 261 und 265 sowie eine Diode 26 7 sind vorgesehen. Der Transistor 265 ist basisseitig mit der /vnode der Fotodiode 266, kollektorseitig mit der Stromversorgung +B über einen Widerstand 269 und die Kathode und die Anode der Diode 26 7 verbunden und e mittezseitig direkt an Masse gelegt. Der Transistor 261 ist basisseitig mit der Kathode der Diode 26 7,emitterseitig mit der Stromversorgung +B und kollektorseitig über einen Widerstand 26 4 mit der Drain D eines FET 231 (Feldeffekt-Transistor:) in dem Wechselsignalverstärker 2 3o verbunden.

3ei diesem Schaltungsaufbau wird, wenn ein Gleich-Lichtstrom i_D aufgrund einer Störbeleuchtung durch die Fotodiode 266 fließt, ein Spannungsabfall über

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dem Widerstand 268 erzeugt und wird der Transistor 265 aufgrund des Spannungsabfalls durch geschaltet. Wenn der Transistor 265 durchgeschaltet ist, werden auch die Diode 267 und der Transistor 261 durchgeschaltet. Wenn der Transistor 261 durchgeschaltet ist, ist der Widerstand 264 parallel zu einem Lastwiderstand 234 des FET 231 geschaltet. Wenn dies auftritt, ist der Lastwiderstandswert des FET 2 31 verringert. Der Betriebspunkt bezüglich der Intensität der Störbeleuchtung kann nach Wunsch abhängig vom Widerstandswert des Widerstandes 268 gewählt werden.

BeimAusführungsbeispiel gemäß Figur 8 ist ein Schalttransistor 271 als Teil des Spannungsverstärkers-Reglers 27o vorgesehen, wobei der Transistor 271 basisseitig mit der Kathode des lichtempfangenden Elements 21o verbunden ist, der beispielsweise durch eine Fotodiode gebildet ist. Die Basis des Transistors 271 liegt auch über einen Kompensator 272 an Masse, wobei weiter die Basis mit der Stromversorgung 25o über einen Widerstand 273 verbunden ist. Der Transistor 271 ist emitterseitig direkt mit der Stromversorgung 25o verbunden und ist k öl lektorsei tig über einen Widerstand 2 74 mit der Drain D des FET 231 verbunden, der die erste Stufe des Wechaelsignal-Verstärkers 2 3o bildet. Das Gate G des FET 231 ist mit der Anode der Fotodiode 21o über den Resonanzkreis 22o und die Source S ist mit Masse über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 2 32 und einem Kondensator 233vverbunden. Die Drain D des

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FET 2 31 ist mit der Stromversorgung 25o über den Lastwiderstand 234 verbunden, wobei die Drain D auch über einen Komdöns ator 2 35 mit dem folgenden Verstärkertransistor 236 verbunden ist. Da die übrigen Bauelemente keinen unmittelbaren Bezug zur Erfindung haben, sind sie lediglich in der Figur 8 dargestellt und nicht weiter erläutert.

Bei dem obigen Schaltungsaufbau fließt, wenn die Fotodiode 21 ο durch eine Störbeleuchtung beleuchtet beziehungsweise erhellt wird, ein GIeich-Lichtstrom I_n in der Fotodiode 21o, wobei eine dem Strom entsprechende Spannung V_Q über dem Widerstand 273 abfällt. Dieser Spannungsabfall nimmt proportional zur Intensität der Störbeleuchtung so zu, daß, wenn der Wert für V die Schwellenwertspannung des Basis/ Emitter -Abschnittes des Transistors 271 erreicht, der Transistor 271 durchgeschaltet wird, und der Widerstand 2 74 parallel zum Widerstand 734 geschaltet wird, wodurch der Lastwiderstandswert des FET 2 31 verringert wird, Auf diese Weise wird die Spannungsverstärkung des FET 2 31 verringert. Wenn auch bei diesem Ausführungsbeispiel Entwurfsfreiheit dahingehend besteht, daß der Wert des Widerstands 273 in geeigneter Weise so gewählt werden kann, daß der Transistor 271 an jedem gewünschten Punkt mit Bezug auf die Intensität der Störbeleuchtung durchgeschaltet werden kann, und daß der Betrag der Änderung der Spannungsverstärkung des FET 2 31 durch geeignetes

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Wählen des Wertes des Widerstandes 2 74 in Bezug auf den Widerstand 234 in gewünschter Weise gesteuert werden kann, kann die Spannungs verstärkung lediglich auf einen von zwei Werten gesteuert werden. Dies trifft auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 zu.

Andere Ausführungsbeispiele zur Verbesserung bezüglich dieses Punktes sind in den Figuren 9 und 1o dargestellt. Die Figur 9 und 1o zeigen lediglich den Abschnitt der Spannungs verstärkungsregelung, der sich von dem Aufbau des entsprechenden Abschnittes in Figur 7 unterscheidet. In Figur 9 sind Transistoren 271a, 271b, ..., 271n und Widerstände 273a, 273b, ..., 273n und 274a, 274b, ..., 274n dargestellt. Die Kollektoren der Transistoren 271a, 271b, ..., 271n sind jeweils über Widerstände 274,a, 274b,..., 274n mit der Drain D des FET 231 des Wecnselsignarverstärkers 23o verbunden. Die Widerstände 273a, 273b, ..., 273n sind jeweils mit dem Basis/ Emitter-Abschnitt des Transistors271a, 2 71b, ..., 271n verbunden, wobei die Widerstände 273a, 273b, ..., 273n miteinander reihengeschaltet sind. Ein Ende der reihengeschalteten Widerstände ist mit der Strom-Versorgungsleitung und das andere Ende ist mit der Kathode der Fotodiode 21o verbunden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 zeigt also mehrere Spannungsverstärkungs-Regelsehaltungen, die jeweils der

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Schaltung aus dem Transistor 2 71 und den Widerständen 273 und 274 beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 entsprechen, wobei diese Schaltungen kontinuierlich abhängig von der Intensität der Störbeleuchtung gesteuert werden zum stufenartigen Verändern der Spannungsverstärkung des FET 231. Wenn der Widerstandswert des Widerstands 723b kleiner als der des Widerstands 273a ist und derjenige des Widerstands 2 73n kleiner als der des Widerstands 273b ist, werden die Tsansistoren 271a, 271b, ..., 271n aufeinanderfolgend abhängig von der Intensität der Störbeleuchtung durchgeschaltet und werden die Widerstände 274a, 274b,..., 274n aufeinanderfolgend parallel zum Lastwiderstand 234 des FET 231 geschaltet, wodurch die Spannungsverstärkung des FET 231 stufenförmig gesteuert wird.

In Figur 1o ist die Basis des Transistors 271 mit der Kathode der Fotodiode 21o verbunden und ist die Basis auch über den Widerstand 273 mit der Stromversorgungsleitung verbunden. Der Transistor 271 ist emitterseitlg mit der Stromversorgungsleitung über den Widerstand 275 verbunden und ist kollektorseitig an Masse gelegt, über dia Anode und die Kathode einer Iientemittierenden Diode 276. Weiter ist ein veränderliches Widerstandelement 2 77 der lichtfcmittierenden Diode 276 gegenüberliegend angeordnet und parallel zun Last widerstand 2 34 geschaltet. Das veränderliche 'iiderstandselement 277 enthält eine CdS-Einrichtung, während dia innere Impedanz sich mit der Intensität des Lichtes von der Iichtami{tierenden Diode 2 76 ändert und mit der licht- «mitüerenden Diode 276 zur Bildung einas Fotokopplers fotogekoppalt ist.

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Insbesondere ist bei der Schaltung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1o der Wert der Spannung, die über den Widerstand 273 abfällt, proportional der Intensität einer Störbeleuchtung und wird der Kollektorstroin des Transistors 2 71 oder der Strom i in der lichtemittierenden Diode 276 kontinuierlich gesteuert, zur Veränderung der Leuchtintensität der licht» tni tu. er enden Dioda 276 und damit zur änderung des Widerstands wertes des veränderlichen Widerstandselements 277, um so die Spannungsverstärkung des FET 231 zu steuern. Das heißt, daß, um die Spannungsverstärkung des FET 231 abhängig von der Intensität einer Störbeleuchtung zu steuern, das variable Widerstandselement 275, das eine CdS-Einrichtung oder dergleichen enthält, parallel zum Widerstand 234 geschaltet ist, wobei der Widerstandswert des variablen Widerstandselements 277 abhängig von der Intensität der Störbeleuchtung gesteuert wird. Wenn auch bei diesem Ausführungsbeispiel das variable Widerstandselement eine CdS-Einrichtung enthält, kann diese CdS-Einrichtung jedes andere geeignete variable Widerstandselement wie durch einen Feldeffekttransistor ersetzt sein.

Um bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 eine Verstärkungsfaktorsteuerung in stufenförmiger Weise oder in aufeinanderfolgender Weise zu erreichen und zwar in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 beziehungsweise 1o kann der Schaltungsaufbau gemäß den Figuren 11 und 12 verwendet werden. Insbe-

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sondere werden bei der Schaltungsanordnung gemäß Figur 11 abhängig von der Intensität einer Störbeleuchtung Transistoren 265a, 265b, ..., 265n und Transistoren 261a, 261b, ..., 261n in dieser Folge eingeschaltet, und werden den Verstärkungsfaktor steuernden Widerstände 264a bis 264n in dieser Folge parallel zum Lastwiderstand 234 des FET 2 31 geschaltet. Bei der Schaltung gemäß Figur 12 ist ein Widerstand mit dem Emitter des Schalt transistors 265 verbunden und ändert sich der durch den Widerstand fließende Strom i kontinuierlich.

Nach Erläuterung des Betriebs der Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 5-12 zeigt Figur13 entsprechende Kennlinien des Verstärkungsfaktors des Wechselsignalverstärkers über der Störbeleuchtung für die Schaltungsanordnung gemäß den Figuren. Die Kennlinien I bis III in Figur 13 entsprechen den Schaltungsanordnungen gemäß den Figuren 8,9 beziehungsweise 1o, wobei sich ergibt, daß die Spannungsverstärkung bei der Schaltungsanordnung gemäß Figur 9 stufenförmig abhängig von der Intensität der Störbeleuchtung und bei der Schaltungsanordnung gemäß Figur 1o kontinuierlich gesteuert wird. Figur 14 zeigt Ergebnisse von durchgeführten Messungen bezüglich der Kennlinie des Fernsteuerbereichs eines Empfängers mit dem Schaltungsaufbau gemäß Figur 8. Die Ergebnisse beziehen sich auf einen Fall, bei dem die Schaltungsanordnung gemäß Figur 8 so ausgebildet war, daß bei

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gesperrtem Transistor 271 oder ohne jegliche Störbeleuchtung die Spannungsverstärkung des viechselsignalverstärkers 23o auf 86 dB eingestellt war und daß bei Durchschaltung des Transistors 271 abhängig von einer Störbeleuchtung von über 1ooo Lux die Spann ungs ve rs tärkung auf 8o dB verringert war, wobei sich zeigt, daß keine scharfe Abnahme des Bereichs der Fernsteuerung aufgrund der Störbeleuchtung wie bei der Kennlinie I gemäß Figur 4 auftritt und es möglich wird, einen befriedigenden Bereich sicherzustellen, wie sich aus dem Vergleich der Kennlinie I gemäß Figur 4 und d -jenigen gemäß Figur 14 ergibt, gibt es für den Fall des ferngesteuerten Empfängers gemäß der Erfindung, in dem die Intensität einer Störbeleuchtung zur automatischen Steuerung beziehungsweise zur Regelung der Spannungsverstärkung des Wechselsignalverstärkers erfaßt wird, keine Möglichkeit, daß die Erscheinung einer scharfen oder plötzlichen Abnahme des Bereichs der Fernsteuerung auftritt. Dies bildet einen großen Vorteil, da die Schwierigkeit des herkömmlichen Systems gemäß Figur 1 beziehungsweise die Notwendigkeit einer Erhöhung des Bereichs der Fernsteuerung unter nachteiliger Verkomplizierung des Aufbaus des Empfängers ein für alle Mal überwunden werden kann.

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Claims

ralflllWIVffnB MPL-M6. R. BEEIZ SEH.-WPL-ING. K. IAMPRECHT- DR.-INS. R. BE£z JV. RECHTSANWALT OtPL-PHVS. DR. JUR. U. HEIDRICH DR.-ING. W. TtHPE DIPL-INC. J. SIEGFRIED MVUMZ. DIPL-CHEM. DR. RER. NAT. W. SCHMITTiFJJMIAK 3UlM*xttna· Jg ■ fi<MM MAnciiw H 81-30.1O4P 29. August 197 Ansprüche

1.y Durch Infrarot ferngesteuerter Empfänger, mit

einer Lichterfaßungseinrichtung zum Emofang eines Fernsteuersignals, das mittels Infrarotstrahlung übertragen ist, zur Erzeugung

81-(A4O53-O2)-Me

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eines Lichtsignals entsprechend der Intensität des empfangenen Signals und

einem Verstärker zum Verstärken des Ausgangs-Lichtsignals der Lichterfaßungseinrichtung, gekennzeichnet durch

eine Schaltungsanordnung (26o,27o), die mit dem Empfänger (23o) verbunden ist, zur Erfaßung der Umgebungs-Leuchtdichte des Empfängers (2oo) und zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers (23o) abhängig von der erfaßten Umgebungs-Leuchtdichte des Empfängers (2oo).

2. Ferngesteuerter Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung aufweist eine Lichterfaßungsschaltung zum Erzeugen eines GIeich-Lichtstroms entsprechend der Umgebungs-Leuchtdichte des Empfängers (2oo) und zumindest einen Verstärkungs-Regler zwischen der Erfaßungsschaltung und dem Verstärker (23O^ der abhängig von dem Gleich-Lichtstrom von der Lichterfaßungsschaltung den Verstärkungsfaktor des Verstärkers (23o) steuert.

3. Ferngesteuerter Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichterfaßungsschaltung ein die Störbeleuchtung erfaßendes Lichterfaßungselernent (266) nahe der Lichterfaßungseinrichtung (21o) aufweist, und daß der Verstärkungs-Regler einen Gleich-Lichtstromdetektor (261,265) enthält, der mit dem die Störbeleuchtung erfaßenden Lichterfaßungselement (266) verbunden ist, um einen Gleich-Lichtstrom I_ß zu erfassen, der in dem die Störbeleuchtung erfaßenden Lichterfaßungselement (266) fließt, und der der Intensität eines Störbe-

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leuchtung erreichenden Lichtes ist, sowie eine Schalteinrichtung (261), die mit dem Gleich-Lichtstrom-Detektor (265) verbunden ist und die einschaltbar ist, wenn der Detektor (265) einen einen vorgegebenen Wert überschreitenden Gleich-Lichtstrom erfaßt.und ein Widerstandsglied (264), das mit der Schaltungseinrichtung (261) und dem Verstärker (23o) verbunden ist, wodurch bei eingeschalteter Schalteinrichtung (261) ein Lastwiderstandswert des Verstärkers (23o) verringerbar und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers (23o) verringerbar sind.

4. Ferngesteuerter Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichterfaßungsschaltung die Lichterfaßungseinrichtung (21o) enthält und daß der Verstärkungs-Regler einen mit der Lichterfaßungseinrichtung (21o) verbundenen Gleich-Lichtstromdetektor (271 bis 274) enthält zum Erfassen eines Gleich-Lichtstroms (I_n)/ der in der Lichterfaßungseinrichtung (21o) abhängig von der Umgebungs-Leuchtdichte des Empfängers (2oo) fließt, sowie eine Schalteinrichtung (271), die mit dem Gleich-Lichtstrojfdataktor verbunden ist und durchschaltbar ist, wenn die Erfa3ungsainrichtung (21o) einen einen vorgegebenen tiert überschreitenden Gleich-Lichtstrom erfaßt und ein Wiöerstandselernent (274), dag mit dar Schalteinrichtung (271) und dera Verstärker (23o) ver-

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bunden ist, wobei bei eingeschalteter Schalteinrichtung (261) ein Lastwiderstandswert des Verstärkers (2 3o) varringerbar und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers (2 3o) verringerbar sind.

5. Ferngesteuerter Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichterfaßunasschaltung die Lichterfaßungseinrichtung (21o) enthält und daß der Verstärkungs-Regler einen mit der Lichterfaßungseinrichtung (21o) verbundenen Gleich-Lichtstromdetektor (271,273,275, 276,277) zum Erfassen eines darin fließenden Gleich-Lichtstroms enthält abhängig von der ümgebungs-Leuchtdichte des Empfängers (2oo) sowie eine mit dem Gleich-Lichtstromdetektor verbundene Schalteinrichtung (261) die abhängig von der Erfaßung eines Gleich-Lichtstroms durch den Detektor einschaltbar ist, ein lichtabgebendes Glied (276), das mit der Schalteinrichtung (261) reihengeschaltet ist, zur Erzeugung von Licht, wenn die Schalteinrichtung (261) durchgeschaltet ist und einen fotoelektrischen Wandler (277), der der lichtabgebenden Einrichtung (276) gegenüberliegt und parallel zu einem Lastwiderstand (234) des Verstärkers (2 3o) geschaltet ist, wobei der fotoelektrische Wandler (277) einen sich kontinuierlich abhängig von der Intensität des durch das lichtabgebende Glied (276) erzeugten Lichtes ändernden

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- 5 -Widerstandswert besitzt.

6. Ferngesteuerte^-Smofänger nach sinera der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verstärkungsregler zueinander parallel geschaltet sind (Fig.9, Fig. 11).

7. Durch Infrarot ferngesteuerter Empfänger, mit einer Lichterfaßungseinrichtung zum Empfang eines mittels Infrarotstrahlung übertragenen Fernsteuersignal und eines von einem Glühlampen-Licht oder dergleichen erzeugten Störsignals zur Erzeugung eines Wechsel-Lichtstroms und eines Gleich-Lichtstroms, die der Empfangsintensität des Fernsteuersignals bzw, des Störsignals entsprechen»

einem Verstärker zum Verstärken des von der Lichterfaßungseinrichtung erzeugten Wechsel-Lichtstroms und

einerVersorgungsstromquelle,
gekennzeichnet durch

einen Verstärkungsregler (2 7o) zum Erfassen des durch die Lichterfaßungseinrichtung (21o) erzeugten Gleich-Lichtstroms zur Steuerung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers (23o) derart, daß dieser abhängig von der Zunahme oder Abnahme der Intensität des Gleich-Lichtstroms ab- oder zunimmt.

8. Ferngesteuerter Smpfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsregier aufweist: einen Gleich-Lichtstromdetektor mit einem ersten Wider-

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stand (273) in Reihe mit der Lichterfaßungseinrichtung (21o) und der Versorgung (25o) zur Erfaßung eines Gleich-Lichtstroms (I_D) der in der Lichterfaßungseinrichtung (21o) fließt,

einen zweiten Widerstand (2 74), dessen eines Ende mit einem Lastwiderstand (234) des Verstärkers (23o) verbunden ist, und

einen Schalttransistor (271), der mit dem anderen Ende des zweiten Widerstands (274) und den Enden des ersten Widerstands (273) des Gleich-Lichtstromdetektors verbunden ist, wodurch dann, wenn ein Spannungsabfall über dem ersten Widerstand (273) abhängig von dem Gleich-Lichtstrom erfaßt ist, der Schalttransistor (271) durchschaltbar ist abhängig von dem Spannungsabfall, um den zweiten Widerstand (2 74) parallel zum Lastwiderstand (234) des Verstärkers (23o) zu schalten.

9. Ferngesteuerter Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungs-Regler aufweist: einen Gleich-Lichtstromdetektor, bei dem zumindest ein erster und ein zweiter Widerstand reihengeschaltet sind und in Reihe mit der Lichterfaßungseinrichtung (21o) und der Versorgung (25o) geschaltet sind, zum Erfassen eines in der Lichterfaßungseinrichtung (21o) fließenden Gleich-Lichtstroms (IjJ , zumindest einen dritten und einen vierten Widerstand

(274a,274b) deren eine Endejimit einem Last. .widerstand

(234) des Verstärkers (23o) verbunden sind,

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einen ersten Schalttransistor (271a), der mit dem anderen Ende des dritten Widerstands (274a) und den Enden des ersten Widerstandes (273a) des Gleich-Lichtstromdetektors verbunden ist, wodurch dann, wenn der Gleich-Lichtsfcrom über den ersten Widerstand (273a) einen einen ersten Pegel erreichenden Spannungsabfall erzeugt, der erste Schalttransistor (271a) durchschaltbar ist abhängig von dem ersten Pegel, um den dritten Widerstand (274a) zum Lastwiderstand (234) des Verstärkers (23o) elektrisch parallel zu schalten, und

einen zweiten Schalttransistor (271b), der mit dem anderen Ende des vierten Widerstands (274b) und den Enden des zweiten Widerstands (273b) des Gleich-Lichtstromdetektors verbunden ist, wodurch dann, wenn der Gleich-Lichtstrom über den zweiten Widerstand (273b) einen einen zweiten Pegel erreichenden Spannungsabfall erzeugt, der zweite Schalttransistor (271b) durchschaltbar ist abhänig von dem zweiten Pegel, um den vierten Widerstand (274b) zum Lastwiderstand (234) des Verstärkers (23o) elektrisch parallel zu schalten (Fig.9).

1o. Ferngesteuerter Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsregler aufweist:

einen Gleich-Lichtsfcromdetektor mit einem ersten Widerstand (273) in Reihe mit der Lichterfaßungseinrichtung (21a) und der Versorgung (25o) zum Erfassen eines in der Lichterfaßungseinrichtung (21o) fließenden Gleich-Lichtstroms (I_D),

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einen Schalttransistor (271), der mit den Enden des ersten Widerstands (273) des Gleich-Lichtstromdetektors verbunden ist und abhängig von der Erzeugung eines Spannungsabfalls über den ersten Widerstand (273) durch den Gleich-Lichtstrom durchschaltbar ist,

eine lichtabgebende Einrichtung (276), die mit dem Schalttransistor (271) verbunden ist, zur Erzeugung eines Lichtes, wenn der Schalttransistor (271) durchgeschaltet ist, und

einen fotoelektrischen Wandler (277), der der lichtabgebenden Einrichtung (276) gegenüberliegt und parallel zu einem Lastwide'rstand (2 34) des Verstärkers (23o) geschaltet ist, wobei der Wandler (277) einen Widerstandswert besitzt, der sich abhängig von der Intensität des von der liehtabgebenden Einrichtung (276) erzeugten Lichtes ändert.

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