DE29615487U1 - Fernbedienung - Google Patents

Description

I. Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft Fernbedienungen, insbesondere mit einer Hochfrequenz-Signalübertragung. Mit Hilfe derartiger Fernbedienungen werden ohne vorhandene galvanische oder optische Verbindung zwischen einem Sender die unterschiedlichsten elektrischen Steuergeräte angesteuert, beispielsweise ein Fernsehgerät oder ein Garagentor-Antrieb.

II. Technischer Hintergrund

Gerade im letztgenannten Anwendungsfall sind unbeabsichtigte Ansteuerungen unerwünscht, also sowohl unerwünschte Ansteuerungen, bei denen aus dem auf der Funkkstrecke zwischen Sender und Empfänger mitübertragenen Rauschen der Empfänger vermeintlich ein übertragenes Signal erkennt, als auch diejenigen Fälle, in denen der Empfänger zwar tatsächlich ein richtiges, einem Soll-Signal entsprechendes, Signal empfängt, dieses jedoch von einem sozusagen unautorisierten Sender empfangen wurde, welches auf den konkret empfangenden Empfänger gar keine Wirkung entfalten sollte.

Um diese beiden Fehlfunktionen sowie weitere mögliche denkbare Fehlfunktionen auszuschließen, existieren Lösungen, in denen das zu übertragende Signal auf der Senderseite durch einen Codierer verschlüsselt wird und auf der Empfängerseite durch einen entsprechenden Decodierer entschlüsselt wird, um unbeabsichtigte

Signalübertragungen zwischen Sender und Empfänger möglichst auszuschließen. Dabei ist es jedoch wichtig, daß Codierer und Decodierer auf eine analoge Art codieren bzw. decodieren. Dies kann entweder dadurch sichergestellt werden, daß möglichst viele verschiedene Arten zu Codieren und zu Decodieren zur Verfugung gestellt werden, und jedes konkrete Paar von Sender und Empfänger mit jeweils einer bestimmten Art der Codierung bzw. Decodierung ausgestattet sind, so daß nur möglichst wenige Paarungen von Sender und Empfänger existieren, die mit der gleichen Art des Codierens bzw. Decodierens ausgestattet sind. Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit, daß ein Empfänger mit einem Decodierer ausgestattet ist, und von einem Sender angesprochen wird, der zufällig mit der analogen Art des Codierens betrieben wird, drastisch ab.

Dadurch kann jedoch einerseits nicht ausgeschlossen werden, daß dieses

spezifische, codiert übertragene Signal aus dem Funkrauschen durch den

Empfänger herausgelesen wird, und die konkrete Zuordnung von Sender und Empfänger erschwert auch die Ersatzteilversorgung.

Aus der DE 33 32 761 C2 ist daher eine Fernbedienung bekannt, bei welcher unterschiedliche Arten der Codierung bzw. Decodierung mittels Generierung eines bestimmten Adreßcodes möglich sind. Um eine Übereinstimmung der Arbeitsweise des Codierers im Sender mit dem Decodierer im Empfänger zu erzielen, muß mindestens vor Inbetriebnahme der Anlage oder bei einseitigem Wechsel der Codierungs- bzw. Decodierungsart eine Abstimmung zwischen Codierer und Decodierer erfolgen, was bei dieser bekannten Lösung dadurch geschieht, daß zumindest kurzzeitig eine galvanische oder optische Koppelung zwischen Sender und Empfänger hergestellt wird.

Da die Herstellung einer solchen Koppelung aufwendig und für den Laien in der Regel nicht durchführbar ist, muß nach jeder einseitigen Veränderung am Codierer oder Decodierer eine solche Verbindung vom Fachpersonal hergestellt werden zur Neusetzung des Adreßcodes.

111. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Fernbedienung, die einen Sender und einen Empfänger umfaßt, zu schaffen, die trotz hoher Übertragungssicherheit des zu übertragenden Signales, welches vorzugsweise in codierter Form übertragen wird, einfach in der Handhabung und im Einsatz ist. Zusätzlich soll eine solche Fernbedienung kompatibel mit bisher eingesetzten Systemen sein.

b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmaie des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß der Codierer des Senders den Steuerbefehl nicht immer auf ein und dieselbe Weise codiert, sondern auf unterschiedliche Signalversionen, ist bereits die Wahrscheinlichkeit, daß ein zufällig abstrahlender Sender diese mehreren, mindestens zwei, verschiedenen Signalversionen ebenfalls abgibt, sehr gering.

Der Empfänger darf dabei erst dann auf ein entsprechendes Steuersignal reagieren, wenn er alle zwei oder auch mehr Signalversionen, welche der Codierer aus diesem Steuersignal erzeugen kann, empfangen hat, und nicht nur eine dieser Signalversionen. Deshalb muß vor allem die Empfangsphase des Empfängers länger dauern als die Zeitdauer, während der der Sender eine einzige Signalversion des Steuerbefehls aussendet.

Die Übertragungssicherheit kann weiter dadurch erhöht werden, daß zusätzliche Übereinstimmungen außer die der einzelnen Signalversionen beim Empfänger überprüft werden:

Dies kann - bei mehr als zwei möglichen Signalversionen pro Steuerbefehl beispielsweise die richtige Reihenfolge der einzelnen Signalversionen hintereinander sein.
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Dies kann - bereits bei zwei unterschiedlichen Signalversionen - auch die jeweils richtige Zeitdauer sein, während der ein und dieselbe Signalversion übertragen werden muß.

Dabei kann als eine Signalversion auch eine Signalpause und deren zeitliche Dauer verwendet werden.

Die unterschiedlichen Signalversionen können sich durch die Signalform voneinander ebenso unterscheiden wie beispielsweise durch die Sendefrequenz, ihre Intensität oder andere Faktoren.

Einer der Vorteile eines solchen Sender-/Empfänger-Systems liegt darin, daß auch bestehende Systeme, die mit nur einer einzigen Signalversion pro Steuerbefehl arbeiten, mit der neuen, erfindungsgemäßen Version des Senders betreibbar sind.

Hierfür ist lediglich Voraussetzung, daß eine der Signalversionen pro Steuerbefehl, die der neue Sender aussendet, mit der Signalversion übereinstimmt, die der bisherige Empfänger empfangen hat. Auf diese Art und Weise ist keine Lagerhaltung unterschiedlicher Sender, also der alten oder der neuen Bauart, erforderlich.

Um die unterschiedlichen Signalversionen ein und desselben Steuerbefehls zu erzeugen, ist der Codierer mit einer Umschaltvorrichtung ausgestattet bzw. gekoppelt, welche unterschiedliche Wirkungsweisen, also Codierungsarten des gleichen Steuerbefehls in unterschiedliche Signalversionen bewirkt. Eine solche Umschaltvorrichtung kann beispielsweise darin bestehen, daß die Stromversorgung, also das Anlegen der Versorgungsspannung VCC und der Erdleitung GND, an unterschiedliche Eingänge der Umschaltvorrichtung und/oder des Codierers

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angelegt wird, und dadurch unterschiedliche Signalversionen vom Codierer vom selben Steuerbefahl aus erzeugt werden können. Beispielsweise können innerhalb des Codierers völlig getrennte Codier-Schaltkreise vorhanden sein.

Zu diesem Zweck kann die Umschaltvorrichtung ein oder mehrere mechanische Schalter aufweisen, über welche - beispielsweise die o. g. Versorgungsspannung und die Erdung an unterschiedliche Eingänge geleitet werden. Da jedoch mechanische Schalter störungsanfällig sind und eine begrenzte Lebensdauer aufweisen, wird die Umschaltvorrichtung zusammen mit dem Codierer vorzugsweise innerhalb einer Mikroprozessors hardware- oder softwaremäßig ausgeführt sein, und zu diesem Zweck beispielsweise ein Zählglied oder ein Zeitglied mit umfassen, über welches die Umschaltung vom Erzeugen der einen Signalversion zum Erzeugen der nächsten Signalversion bewirkt wird.

Dem Empfänger muß wenigstens eine der aus einem Steuerbefehl vom Sender erzeugten Signalversionen bekannt sein, auf weiche er reagieren soll. Zur Maximierung der Übertragungssicherheit sollten dem Empfänger sämtliche Signalversionen bekannt sein, die der Sender nacheinander aus einem Steuerbefehl erzeugt und aussendet, so daß der Empfänger erst nach Empfang sämtlicher dieser Signalversionen einen bestimmten Steuerbefehl als vorliegend akzeptiert und das betreffende Steuergerät mit diesem Steuerbefehl beaufschlagt.

Zu diesem Zweck kann der Empfänger ebenfalls eine entsprechende Umschaltvorrichtung aufweisen, vorzugsweise wird jedoch der Empfänger lediglich eine oder mehrere oder auch alle der aus einem Steuerbefehl vom Sender erzeugten Signalversionen in einem Speicherabgelegt haben, und die beim Empfänger ankommenden Signale auf Übereinstimmung mit diesen Signalversionen überprüfen. Zusätzlich wird der Empfänger möglicherweise weitere Kriterien, wie etwa die Reihenfolge dieser Signalversionen, deren zeitliche Dauer etc. überprüfen.

Zu diesem Zweck wird der Empfänger also z. B. mit einem entsprechenden UND-Glied, einem Zeitglied oder anderen Elementen hardwaremäßig oder

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softwaremäßig ausgestattet sein, um diese Zusatzinformationen überprüfen zu können.

c) Ausführungsbeispiele

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: ein Prinzipschaitbild des erfindungsgemäßen Senders,

Fig. 2: ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Empfängers, und

Fig. 3: unterschiedliche Signalversionen eines Steuerbefehls.

Fig. 1 zeigt einen Sender 15, beispielsweise einen Handsender für die drahtlose Ansteuerung eines Garagentorantriebes.

Der Sender 15 umfaßt einen Codierer 3, der über wenigstens einen Eingang 5a, 5b wenigstens einen Steuerbefehl erhalten kann. Der Eingang 5a, 5b ist beispielsweise eine manuell zu bedienende Drucktaste. Der Codierer 3 erzeugt aus diesem eingegebenen Steuerbefehl ein codiertes, zu übertragendes Signal 1, welches einem Hochfrequenzsender 2 zugeführt und über eine Sendeantenne 7 abgestrahlt wird.
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Der Codierer 3 ist zu diesem Zweck an eine Stromversorgung angeschlossen, also an eine Versorgungsspannung VCC und eine Erdleitung GND. Der Codierer 3 umfaßt dabei eine Umschaltvorrichtung, um aus ein und demselben erhaltenen Steuerbefehl mehrere Signalversionen la und Ib zu erzeugen, die an den Empfänger zu übertragen sind. Fig. 3 zeigt zwei unterschiedliche Signalversionen la und Ib, wie sie aus dem gleichen Steuerbefehl erzeugt werden. So kann beispielsweise die Signalversion 1 &agr; aus einem kurzen, einen langen und wiederum

einem kurzen Impuls bestehen, die jeweils durch eine gleich lange Pause voneinander getrennt sind. Demgegenüber könnte Signalversion 1 b aus einem langen, einem kurzen und einem langen Impuls, wiederum getrennt durch gleichlange Pausen, bestehen.

Die Umschaltvorrichtung 4 des Codierers 3 bewirkt, daß der Codierer 3 bei Vorliegen eines bestimmten Steuerbefehls diesen zunächst eine bestimmte Zeitdauer lang in die Signaiversion 1 &agr; umsetzt, und anschließend eine gleiche oder unterschiedliche Zeitdauer lang in die Signalversion Ib. Die jeweilige Zeitdauer kann in absoluter Zeit oder in einer Anzahl bestimmter Zyklen der jeweiligen Signalversion festgelegt sein. Beim Vorliegen von mehr als zwei Signaiversionen pro Steuerbefehl muß auch deren Reihenfolge festgelegt sein. Und zusätzlich können auch das Vorhandensein bzw. die Zeitdauer von Pausen von einer zur anderen Signalversion definiert festgelegt werden.

Die unterschiedlichen Signalversionen können dabei vom Codierer 3 etwa dadurch erzeugt werden, daß innerhalb des Codierers 3 unterschiedliche Schaltkreise vorhanden sind, so daß durch Anlegen der Versorgungsspannung an die unterschiedlichen Eingänge und damit Schaltkreise - bewirkt von der Umschaltvorrichtung 4 - jeweils eine bestimmte Zeitdauer lang der jeweilige Schaltkreis aktiviert und damit die jeweilige Signalversion erzeugt und vom Sender abgegeben wird. Zu diesem Zweck muß die Umschaitvorrichtung zum richtigen Zeitpunkt, also etwa mit Hilfe eines Zeitgliedes, geschaltet werden.

Anstelle dieser dargestellten körperlichen Lösung ist auch die Lösung in Form eines Mikroprozessors, also als reine Softwarelösung möglich, wobei die unterschiedlichen Codierungsarten und deren Umschaltung lediglich durch Hinterlegen eines entsprechenden Algorhythmus, innerhalb des Mikroprozessors gelöst sein kann.

Der Empfänger gemäß Fig. 2 besteht aus einer Empfängerantenne 8, die die übertragenen, codierten Signale empfängt, und einem Hochfrequenzempfänger 9,

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der diese Signale an den Decodierer 10 weiterleitet. Die Aufgabe des Decodierers 10 besteht in der Rückwandlung der codierten Signale in den beabsichtigten Steuerbefehl, welcher an die mit dem Decodierer 10 verbunden Steuergerät bei Vorliegen weitergegeben wird.

Zu diesem Zweck umfaßt der Decodierer 10 in der Regel einen Vergleicher, der die empfangenen Signalversionen auf Übereinstimmung mit dem Decodierer 10 abgelegten Soü-Signalversionen vergleicht, sowie weitere mit dem Signal übertragene Zusatzversionen (Anzahl der Zyklen oder Zeitdauer der einzelnen Signalversionen, Vorhandensein und Länge von Pausen zwischen den Signalversionen, Frequenz der übertragenen Signalversion etc.) und hinterlegten Soll-Zusatzinformationen vergleicht.

Sind die vorgegebenen Übereinstimmungen zwischen Ist-Information und SoII-Information verifiziert, betrachtet der Decodierer den jeweiligen Steuerbefehl als vorliegend und gibt diesen Steuerbefehl an das angeschlossene Steuergerät 6, beispielsweise den Garagentorantrieb, ab.

Claims (9)

• · • · (M m * ■ SCHUTZANSPRÜCHE

1. Fernbedienung mit einer Hochfrequenz-Signalübertragung von einem Sender (15) zu einem Empfänger (16) zur Übertragung von wenigstens einem Steuerbefehl in Form eines codierten Signals (1),

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Sender (15) einen Codierer (3) und eine Umschaltvorrichtung (4) umfaßt, wobei die Umschaltvorrichtung (4) die Codierung des Steuerbefehls in unterschiedliche, an den Empfänger (16) zu übertragende, Signalversionen (la, Ib) während der Übertragung eines Steuerbefehls bewirkt und/oder
der Empfänger (16) einen Decodierer (10) umfaßt, der wenigstens die unterschiedlichen Signalversionen (la, Ib) des Steuerbefehls kennt.

2. Fernbedienung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Decodierer (10) des Empfängers (16) eine Umschaltvorrichtung (11) umfaßt, welche eine Decodierung der übertragenen, unterschiedlichen Signalversionen (la, 1 b) bewirkt.

3. Fernbedienung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Umschaltvorrichtung (4, 11) in zeitlich definierten Abständen umschaltet.

4. Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Umschaltvorrichtung (4, 11) jeweils unterschiedliche Eingänge zum Anlegen der Versorgungsspannung (VCC) und/oder der Groundieitung (GND) aufweist bzw. die Umschaltvorgänge in einem Softwarealgorythmus hinterlegt sind.

5. Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Umschaltvorrichtung (4, 11) einen Schalter umfaßt. 5

6. Fembedienung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Codierer (3) bzw. Decodierer (10) und/oder die zugehörige Umschaltvorrichtung (4, 11) als Mikroprozessor mit darin abgelegtem Algorhythmus zum Codieren/Decodiern sowie Umschalten ausgeführt sind.

7. Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Signalversionen (la, Ib) des übermittelten Signals (1) sich durch ihre Übertragungsfrequenz unterscheiden.

8. Fernbedienung nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Signalversionen (la, Ib) des übermittelten Signals (1) sich durch die Signalform unterscheiden.

9. Fernbedienung nach Anspruch 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Decodierer (10) sowohl die empfangenen Signalversionen (la, Ib, ...) auf Übereinstimmung mit gespeicherten Soll-Signalversionen überprüft als auch deren zeitliche Abfolge auf Übereinstimmung mit einer abgelegten Soll-Abfolge.