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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fernbedienung elektrischer
Geräte sowie auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
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Zur Erhöhung des Bedienungskomforts ist es häufig wünschenswert, elektrische
Geräte oder Beleuchtungseinrichtungen ein- aus- oder umzuschalten, ohne unmittelbar
am Ort des jeweiligen Gerätes sein zu müssen. Eine derartige Fernbedienung gibt
die Möglichkeit, bestimmte Schalthandlungen vorzunehmen, ohne daß eine bestimmte
Wegstrecke zurückgelegt werden muß oder zu dem Zweck, daß bestimmte Handlungen vorbereitend
durchgeführt werden können. So ist es beispielsweise möglich, elektrische Heizkörper
einzuschalten, so daß bei der Ankunft des Benutzers die mit den Heizkörpern versehenen
Räume erwärmt sind.
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Zur Obertraaung von Schaltbefehlen in elektrischen Niederspannungsnetzen
ist es bekannt, von der sogenannten Rund- oder Zentralsteuerung bzw. der Netzkommandotechnik
Gebrauch zu machen, die zum Fernschalten von StraBen- und Schaufensterbeleuchtungen,
elektrischen Speicherheizungen, Heißwasserspeichern, Mehrfachtarifzählern und anderen
verwendet wird.
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Diese bekannten Rundsteuer- oder Netzkommandoanlagen enthalten einen
Tonfrequenz sender, der über eine
Koppeleinrichtung in das Wechselstromnetz
tonfrequenzte Ströme einspeist, mit denen entsprechende Schaltrelais betätigt werden.
Die verschiedenen Schaltkommandos werden dabei durch unterschiedliche Folgen von
Tonfrequenz-Impulsen übermittelt. Auf diese Weise kann ohne besondere Leitungen
die Netzbelastung beeinflußt werden.
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Diese Tonfrequenz-Rundsteuereinrichtungen werden jedoch ausschließlich
im Zusammenhang mit der Schaltwarte eines Elektrizitäts-Versorgungsunternehmens
angewendet, das damit die Möglichkeit hat, größere elektrische Verbraucher, wie
beispielsweise Straßenbeleuchtungen oder elektrische Wärmespeicheranlagen zur Wohnraumbeheizung
gestaffelt ein- und auszuschalten, um mögliche Lastspitzen zu vermeiden. Sie sind
daher für den privaten Gebrauch ungeeignet und würden auch bei privater Anwendung
zum Fernschalten von elektrischen Geräten zu einer Überlastung des Stromversorgungsnetzes
führen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine
Schaltungsanordnung zur Fernbedienung elektrischer Geräte anzugeben, das sich sowohl
für die private als auch für die öffentliche Anwendung eignet, das eine problemlose
Installation ermöglicht, einfach aufgebaut ist und den Anschluß beliebig vieler
fernbedienbarer elektrischer Geräte gestattet, die jeweils individuell schaltbar
sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von einer beiliebigen
Anwahl-Fernmeldestation die Rufnummer einer Empfangs-Fernmeldestation, die akustisch,
induktiv oder direkt mit einer mit dem oder den zu betätigenden elektrischen Geräten
mittelbar oder unmittelbar
verbundenen Wandler-Schalteinrichtung
gekoppelt ist, gewählt und mittels eines durch Abzählen der an die Anwähl-Fernmeldestation
zurückgemeldeten Rufzeichen gebildeten Codes der Betätigungsvorgang über die Wandler-Schalteinrichtung
durchgeführt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl für den privaten
als auch für den öffentlichen Gebrauch und ermöglicht unter Ausnutzung eines vorhandenen
Kommunikationssystems, beispielsweise des Telefons, eine problemlose Installation,
wobei der Anschluß beliebig vieler fernbedienbarer elektrischer Geräte möglich ist,
die individuell schaltbar sind, ohne daß ein Sender wie bei der Tonfrequenz-Rundsteuerung
erforderlich ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
dadurch gekennzeichnet, daß der Code aus einer Folge bestimmter an der Wandler-SChalteinrichtung
einstellbarer erster und zweiter Rufzeichen besteht, wobei nach Ablauf der ersten
Rufzeichenfolge für eine festlegbare Zeitspanne unterbrochen und nach Ablauf dieser
Zeitspanne die zweite Rufzeichenfolge durchgeführt wird, deren Anzahl Rufzeichen
den jeweiligen Betätigungsvorgang bestimmt.
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Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht es, das
Fernmelde-Rufzeichen als Befehlssignal auszunutzen, so daß mittels eines in dem
Bindeglied zwischen der Empfangsstation und den elektrischen Geräten eingestellten
Codes von der Fernmelde-Sendestation aus bestimmt wird, ob ein Gerät ein- oder ausgeschaltet
bzw.
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umgeschaltet wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler-Schalteinrichtung mehrkanalig ausgebildet
ist und in Abhängigkeit vom Wählcode ein bestimmtes von mehreren elektrischen Geräten
ein-, aus- oder umschaltet.
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Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet es,
mehrere elektrische Geräte an die Wandler-Schalteinrichtung anzuschließen, die mehrkanalig
ausgebildet ist und in Abhängigkeit vom Codezeichen ein bestimmtes Gerät ein-, aus-
oder umschaltet.
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Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist gekennzeichnet durch eine mit einer Anwähl-Fernmeldestation über eine Fernmeldeleitung
verbundene Empfangs-Fernmeldestation, die mit einer Wandler-Schalteinrichtung akustisch,
induktiv oder direkt gekoppelt ist, die einerseits an ein speisendes Wechsel-oder
Gleichspannungsnetz und an die andererseits mittelbar oder unmittelbar zu betätigenden
elektrischen Geräte angeschlossen sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
sind den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 5 bis 9 zu entnehmen.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll
der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen: Fig.
1 eine Darstellung des Funktionsprinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig.
2 eine zeitliche Darstellung des Signalverlaufs beim Ein-, Aus- oder Umschalten
eines elektrischen Gerätes,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Wandler-Schalteinrichtung,
Fig. 4 ein detailliertes Schaltbild der Wandler-Schalteinrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 das detaillierte Schaltbild eines Mikrofon-Verstärkers für eine mit der Empfangs-Fernmeldestation
akustisch gekoppelte Wandler-Schalteinrichtung; und Fig. 6 einen SChaltkreis zur
Verbindung der Wandler-Schalteinrichtung sowohl mit einem speisenden Netz als auch
mit einem fernzubedienenden elektrischen Gerät.
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Figur 1a zeigt eine symbolische Darstellung des Funktionsprinzips
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Anwähl-Fernmeldestation A ist über eine Fernmeldeleitung
L1 mit einer Empfangs-Fernmeldestation E verbunden, mit der akustisch oder induktiv
eine Wandler-Schalteinrichtung S gekoppelt ist. Anstelle der Benutzung zweier Fernmeldeeinrichtungen
kann auch jedes andere vorhandene Kommunikationsmittel eingesetzt werden. Die Kopplung
der Empfangs-Fernmeldestation mit E mit der Wandler-Schalteinrichtung S erfolgt
vorteilhafterweise in der Form, daß die Empfangs-Fernmeldestation auf die Wandler-Schalteinrichtung
S gestellt wird, wodurch eine enge akustische oder induktive Kopplung gewährleistet
ist.
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Dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung, da auch bei entfernt
aufgestellter Wandler-Schalteinrichtung und beispielsweise entsprechend erhöhter
Mikrofon-Empfindlichkeit bei akustischer Kopplung eine sichere Funktion gewährleistet
ist.
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Die Wandler-SChalteinrichtung S ist einerseits mit einem speisenden
Wechsel- oder Gleichspannungsnetz U und
andererseits mit einem
oder mehreren elektrischen Verbrauchern V über eine Verbindungsleitung L2 verbunden.
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In Figur ib ist eine entfernt von der Empfangs-Fernmeldestation E
aufgestellte Wandler-Schalteinrichtung S dargestellt, die akustisch mit der Empfangs-Fernmeldestation
E und über eine Infrarot- bzw. Ultraschall-Verbindung mit mehreren Verbrauchern
V1 - V4 gekoppelt ist. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt deutlich, daß die vorliegende
Erfindung nicht auf eine enge akustische oder induktive Kopplung der Wandler-Schalteinrichtung
S mit der Empfangs-Fernmeldestation E eingeschränkt ist und daß auch mehrere Verbraucher
anschließbar sind. Wählt man eine Infrarot-oder Ultraschall-Verbindung der Wandler-Schalteinrichtung
mit den verschiedenen Verbrauchern, so ist es Voraussetzung, daß die Verbraucher
einen entsprechenden Ultraschall-oder Infrarot-Empfänger aufweisen, der auf Befehl
des mit der Wandler-Schalteinrichtung S verbundenen Infrarot- bzw.
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Ultraschall-Senders das betreffende Gerät an das Wechsel-oder Gleichspannungsnetz
anschaltet.
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Anhand des in Figur 2 dargestellten zeitlichen Verlaufs der Rufzeichen-Impulse
der Fernmeldeeinrichtung soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Fernbedienung elektrischer
Geräte näher erläutert werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung werden die vom Wecker eines Telefons
abgegebenen Ruf- oder Klingelzeichen als Code zum Ein-, Aus- oder Umschalten eines
elektrischen Geräts verwendet. Wählt man von der an einem beliebigen Ort befindlichen
Anwähl-Fernmeldestation A die Rufnummer der Empfangs-Fernmeldestation E an, so werden
bei Zustandekommen
der Verbindung die von der Empfangs-Fernmeldestation
abgegebenen Klingelzeichen als Rufzeichen an die Anwähl-Fernmeldestation A zurückgemeldet.
Durch Abzählen dieser rückgemeldeten Rufzeichen, durch Unterbrechen der Verbindung
durch Auflegen des Handapparats sowie durch erneutes Anrufen der Empfangs-Fernmeldestation
usw. besteht die Möglichkeit, die auf den betreffenden Code eingestellte Wandler-Schalteinrichtung
S zur Vornahme bestimmter Schalthandlungen zu veranlassen.
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Zum Einschalten eines beliebigen Geräts wählt man die Rufnummer der
Empfangs-Fernmeldestation E an und zählt nach Zustandekommen der Verbindung zum
Zeitpunkt t0 z.B.drei Rufzeichen-Impulse ab und unterbricht zum Zeitpunkt t1 beispielsweise
durch Auflegen des Hörers bei einem Handapparat die Verbindung für eine Zeitspanne
T und wählt nach Ablauf dieser Zeitspanne T zum Zeitpunkt t2 die Empfangs-Fernmeldestation
erneut an und zählt beispielsweise 16 vollständige Rufzeichen-Impulse ab. In gleicher
Weise verfährt man beim Ausschalten des betreffenden elektrischen Geräts, wobei
jedoch die Anzahl der Rufzeichen-Impulse beim zweiten Anrufvorgang, d.h. nach Ablauf
der Zeitspanne T in diesem Falle auf zB. 13 beschränkt ist. Auch beim Umschalten
eines elektrischen Geräts werden zunächst drei vollständig zurückgemeldete Rufzeichen-Impulse
und der Ablauf der Zeitspanne T abgewartet, bis durch erneutes Anwählen und Abzählen
von beispielsweise 10 Rufzeichen-Impulsen der Umschaltvorgang durchgeführt wird.
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Mit Hilfe dieser Codierung und nachfolgenden Decodierung an der Empfangs-Fernmeldestation
E ist es möglich, elektrische Verbraucher zu schalten und gleichzeitig sicherzustellen,
daß
fremde Personen beabsichtigt oder unbeabsichtigt keine Betätigung der betreffenden
elektrischen Geräte durchführen können. Für das Ein-, Aus-oder Umschalten der elektrischen
Geräte werden unterschiedliche Codes verwendet, die aus jeweils z.B. drei Rufzeichen-Impulsen
plus 16 Rufzeichen-Impulsen zum Einschalten und aus drei Rufzeichen-Impulsen plus
13 Rufzeichen-Impulsen zum Ausschalten bestehen. Entsprechend andere Codes werden
für das Schalten unterschiedlicher elektrischer Verbraucher verwendet.
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In Figur 3 ist das Blockschaltbild einer mit der Empfangs-Fernineldestation
E akustisch gekoppelten Wandler-Schalteinrichtung S dargestellt. Diese auf akustische
Signale ansprechende Wandler-Schalteinrichtung unterscheidet sich von einer induktiv
mit der Empfangs-Fernmeldestation E gekoppelten Schalteinrichtung nur insofern,
als anstelle des Mikrofons 1 als Signal-Eingangsquelle eine Spule bzw.
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eine Übertragerwicklung vorgesehen ist. Darüber hinaus soll die Erfindung
nicht auf ausschließlich eine akustische oder induktive Kopplung der Wandler-Schalteinrichtung
mit der Empfangs-Fernmeldestation beschränkt sein, sondern auch andere auf die Rufzeichen-Impulse
ansprechende oder andere Kommunikationsimpulse ansprechende Empfänger beinhalten.
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Die akustisch gekoppelte Wandler-Schalteinrichtung enthält eingangsseitig
ein Mikrofon 1, das über einen Mikrofonverstärker 2 mit einem Analysator 3 verbunden
ist.
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Der Ausgang des Analysators 3 ist sowohl mit einem Eingang eines nachgeschalteten
Zählers 4 als auch mit dem Eingang eines ersten Zeitgliedes 5 verbunden. Ein weiterer
Eingang
des Zählers 4 ist an einen Ausgang des ersten Zeitgliedes 5 angeschlossen. Die unterschiedliche
Zählzustände darstellenden Ausgänge des Zählers 4 sind einerseits mit einem Eingang
eines nachgeschalteten zweiten Zeitgliedes 6 und andererseits mit jeweils einem
Eingang zweier nachgeschalteter UND-Gatter 71, 72 verbunden. Ein weiterer Eingang
der UND-Gatter 71, 72 ist an den Ausgang des ersten Zeitgliedes 5 angeschlossen
und schließlich ist jeweils ein dritter Eingang der UND-Gatter 71, 72 mit dem Ausgangssignal
des zweiten Zeitgliedes 6 beaufschlagt.
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Die Ausgänge der beiden UND-Gatter 71, 72 sind an die Eingänge eines
nachgeschalteten Speichers 8 angeschlossen, dessen Ausgang wiederum über einen Gleichstromverstärker
9 ein Relais 10 ansteuert. Dieses Relais 10 schaltet den oder die betreffenden elektrischen
Verbraucher in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen ein oder aus. Ebenso ist
eine Variante möglich, in der ein entsprechendes Schaltgerät die betreffenden elektrischen
Verbraucher nicht nur ein- oder ausschaltet, sondern ebenso Umschaltvorgänge vornimmt.
Für einen solchen Fall müßte die dargestellte Blockschaltung erweitert werden, was
dem auf diesem C-eSiet tätigen Fachmann unter Zuhilfenahme seines Fachwissens und
unter Zugrundeleguno der erfindungsgemäßen Lösung möglich ist.
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Nachstehend soll kurz die Funktionsweise der in Figur 3 im Blockschaltbild
dargestellten Wandler-SChalteinrichtung erläutert werden. Die vom Mikrofon 1 in
Form von Schallwellen aufgenommenen Rufzeichen-Impulse werden vom Mikrofon in elektrische
Signale umgewandelt, die in dem Mikrofonverstärker
2 verstärkt
und auf den Analysator 3 gegeben werden. Der Analysator 3 wertet die ankommenden
Signale aus und gibt die ausgewerteten Signale sowohl auf den Zähler 4 als auch
auf das erste Zeitglied 5.
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Dieses erste Zeitglied 5 weist eine Zeitkonstante von 7 Sekunden für
das Anrufende auf. Es wird also jeweils dann aktiviert, wenn keine Rufzeichen-Impulse
mehr ertönen und fällt jeweils dann ab, wenn ein erneutes Rufzeichen empfangen wird.
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Die vom Analysator 3 auf den Zähler 4 gegebenen ausgewerteten Signale
werden im Zähler 4 bis zum Anrufende gezählt. Nach dem Anrufende und nach Ablauf
einer am ersten Zeitglied 5 eingestellten Pause von beispielsweise 7 Sekunden schaltet
das erste Zeitglied 5 den Zähler 4 auf Null zurück. Aus der Kombination des Zählerausgangs
4 mit der Zählstufe z.B. 3 und dem Ausgang des ersten Zeitgliedes 5 zur Bestimmung
des Anrufendes wird das zweite Zeitglied 6 aktiviert. Dieses Zeitglied verbleibt
nach Aktivierung für eine Zeitdauer von ca. 2,5 Minuten im angeregten Zustand und
bewirkt somit eine Voraktivierung der Schaltung.
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Das erste UND-Gatter 71 erhält zum einen ein Signal vom ersten Zeitglied
5 ca. 7 Sekunden nach Anrufende sowie ein Signal von der Zählstufe z.B. 16 des Zählers
4 und ein drittes Signal vom zweiten Zeitglied 6 nach Ablauf der eingestellten Zeitspanne
von 2,5 Minuten. Sind alle drei Signaleingänge des ersten UND-Gatters 71 auf "logischem-1-Pegel",
so schaltet das erste UND-Gatter 71 durch und legt ein Signal an den nachgeschalteten
Speicher 8. Vom Ausgang des Speichers 8 wird über den Gleichstromverstärker 9 das
Relais angesteuert und somit
beispielsweise ein Einschalten des
an das Relais 10 angeschlossenen elektrischen Gerätes.
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Das zweite UND-Gatter 72 wird mit den Signalausgängen des ersten Zeitgliedes
5, z.B. der Zählstufe 14 des Zählers und dem Ausgangssignal des zweiten Zeitgliedes
6 zur Voraktivierung beaufschlagt. Liegen alle drei Signale an, so schaltet das
zweite UND-Gatter 72 durch und gibt ein Ausschaltsignal an den Speicher 8 ab. Das
Ausgangssignal des Speichers 8 fällt auf den logischen "0-Zustand" ab, so daß über
den Gleichstromverstärker 9 das Relais 10 ebenfalls abfällt und somit der betreffende
Verbraucher abgeschaltet wird.
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In Figur 4 ist ein detailliertes Schaltbild des in Figur 3 dargestellten
Blockschaltbildes dargestellt.
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Der Analysator 3 besteht aus den beiden RC-beschalteten monostabilen
Multivibratoren 31, 32 im Zusammenhang mit dem ersten Zeitglied 51, das zugleich
Teil des Analysators ist, während der Zähler 4 aus den beiden integrierten Schaltkreisen
41, 42 für die Einer und Zehner besteht.
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Als Bauelemente für den Analysator 31, 32 bzw. das erste Zeitglied
51 kann ein dual-monostabiler Multivibrator vom Typ 4098 bzw. 4528 der Firma RCA
verwendet werden.
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Als integrierte Zähl-Schaltkreise kann ein Dezimalzähler mit einem
1 aus 10 Decoder vom Typ TP 4017A der Firma Texas Instruments angewendet werden.
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Als zweites Zeitglied kann ebenfalls ein dual-monostabiler Multivibrator
vom Typ 4098 bzw. 4528 der Firma RCA verwendet werden. Schließlich kann als Speicherglied
81 ein zwei D-Flip-Flops mit Preset und Clear enthaltender
integrierter
Baustein vom Typ TP 4013A der Firma Texas Instrument eingesetzt werden.
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Die einzelnen Schaltkreiselemente sind wie folgt miteinander verknüpft:
An den TR-Eingang des ersten monostabilen Multivibrators 31 wird das verstärkte
Eingangssignal angelegt. An die die Zeitkonstante dieses monostabilen Multivibrators
31 bestimmenden Eingänge Cx RC, R sind als Zeitglieder der x Kondensator 311, ein
Widerstand 312 sowie ein Potentiometer 313 angeschlossen. Während der negierte Ausgang
Q des ersten monostabilen Multivibrators 31 mit dem TR-Eingang des zweiten monostabilen
Multivibrators 32 verbunden ist, ist der Q-Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators
31 über eine Diode 324 mit dem RC-Eingang des zweiten monostabilen Multivibrators
32 verbunden. Die Zeitkonstante des zweiten monostabilen Multivibrators 32 wird
durch den Kondensator 321, den Widerstand 322 und das Potentiometer 323 bestimmt,
die ebenfalls an den Cx, RC und Rx-Eingang des zweiten monostabilen Multivibrators
angeschlossen sind. Der negierte Q-Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators
32 ist an den TR-Eingang des dritten monostabilen Multivibrators 51, der zugleich
das Zeitglied 5 repräsentiert, angeschlossen. Darüber hinaus ist der -Ausgang des
zweiten monostabilen Multivibrators 32 über eine Diode 13 mit der Basis eines Verstärkertransistors
15 verbunden, dessen Kollektor an eine Speisespannungsquelle und dessen Emitter
über eine Leuchtdiode 16 mit Masse verbunden ist.
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Der negierte Q-Ausgang des dritten monostabilen Multivibrators 51
ist sowohl mit den Rücksetz-Eingängen der Zähler 41, 42 als auch mit dem einen Eingang
eines
UND-Gatters 714 verbunden. Der Q-Ausgang des zweiten monostabilen
Multivibrators 32 ist an den Takteingang CL des ersten Zählers 41 angeschlossen,
während der Co-Ausgan des ersten Zählers 41 mit dem Cl-Eingang des zweiten Zählers
42 verbunden ist.
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Mittels einer Taste 11 kann ein Signal an den "clear enable"-Eingang
des ersten Zählers bzw. die zweite Zählstufe des zweiten Zählers 42 und an eine
Leuchtdiode 21 abgegeben werden. Über ein ODER-Glied 12 kann ein zusätzlicher Rücksetz-Impuls
an die beiden Rücksetzeingänge der Zähler 41, 42 abgegeben werden.
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Der eine Eingang eines ODER-Gliedes 22 wird mit dem Ausgang des zweiten
Zählers 42 beaufschlagt, während der andere Eingang mit dem Ausgang Q des dritten
monostabilen Multivibrators 51 verbunden ist. Der Ausgang dieses ODER-Gliedes 22
ist an den TR-Eingang des als zweites Zeitglied dienenden monostabilen Multivibrators
61 angeschlossen. Die Zeitkonstante dieses vierten monostabilen Multivibrators 61
wird durch die an den Cx RC und R-Eingängen des vierten monostabilen Multivibrators
61 angeschlossenen Kondensator 611 und Widerstand 612 bestimmt. Über eine nicht
näher bezeichnete Diode ist der RC-Eingang des vierten monostabilen Multivibrators
61 mit dem Ausgang der ODER-Schaltung 12 verbunden. Der Q-Ausgang des vierten monostabilen
Multivibrators 61 ist an den einen Eingang eines dritten UND-Gliedes 713 angeschlossen,
dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des vierten UND-Gliedes 714 verbunden ist.
Die Eingänge dieses vierten UND-Gliedes sind sowohl an den Ausgang des zweiten Zählers
42 als auch an den Ausgang Q des dritten monostabilen Multivibrators angeschlossen.
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Der TR-Eingang des vierten monostabilen Multivibrators 61 ist an den
Ausgang eines ODER-Gliedes 20 angeschlossen, dessen Eingänge an die dritte und vierte
Zählstufe des Zählers angeschlossen sind.
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Ein Eingang eines nachgeschalteten zweiten UND-Gliedes 712 wird vom
Ausgangssignal des ODER-Gliedes 20 beaufschlagt, während der zweite Eingang mit
dem Ausgang des dritten UND-Gliedes 713 ebenso verbunden ist wie ein Eingang eines
ersten UND-Gliedes 711. Der andere Eingang dieses ersten UND-Gliedes 711 ist an
den Ausgang eines weiteren ODER-Gliedes 23 angeschlossen, dessen Eingänge mit der
ersten und zweiten Zählstufe des Zählers 41, 42 verbunden sind.
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Während der Ausgang des ersten UND-Gatters 711 an den Cl-Eingang des
nachgeschalteten Speicher-Bausteins 81 angeschlossen ist, ist der Ausgang des zweiten
UND-Gliedes 712 an den Setz-Eingang dieses Speicher-Bausteins 81 angeschlossen.
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Der Q-Ausgang des Speicher-Bausteins 81 ist an die Basis eines als
Gleichstromverstärker dienenden Transistors 91 angeschlossen, dessen Kollektor mit
einer speisenden Spannungsquelle und dessen Emitter sowohl mit einem Anschluß des
nachgeschalteten Relais 10 als auch mit der Anode einer Leuchtdiode 19 verbunden
ist, die in Reihe zu einem nicht näher bezifferten Widerstand parallel an die Anschlußklemmen
des Relais 10 angeschlossen ist. Der Rücksetz-Eingang R des Speicher-Bausteins 81
ist an den Ausgang der ODER-Schaltung 12 angeschlossen.
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Zur manuellen Betätigung der Wandler-Schalteinrichtung ist ein Schalter
11 vorgesehen, der im eingeschalteten Zustand zum einen die Leuchtdiode 21 aufleuchten
läßt und zum anderen die Möglichkeit bietet, mit Hilfe der Taster 17 und 18 manuell
die an die Wandler-Schalteinrichtung angeschlossenen elektrischen Geräte entsprechend
ein- oder auszuschalten.
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Zur Anzeige eines möglichen Stromausfalls ist ein weiterer Speicher-Baustein
14 vorgesehen, der von derselben Art wie der Speicher-Baustein 81 sein kann. Der
Rücksetz-Eingang R dieses weiteren Speicher-Bausteins 14 ist ebenfalls an den Ausgang
der ODER-Schaltung 12 angeschlossen.
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Der Q-Ausgang des zweiten Speicher-Bausteins 14 ist über eine nicht
näher bezeichnete Diode an die Basis eines Verstärker-Transistors 15 angeschlossen,
dessen Kollektor mit einer Spannungsquelle und dessen Emitter mit der Anode einer
weiteren Leuchtdiode 16 verbunden ist. Die Basis des Verstärker-Transistors 15 kann
zusätzlich über die Diode 13 vom Q-Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators
32 angesteuert werden.
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Nachstehend soll die Funktionsweise des detaillierten Schaltbildes
gemäß Figur 4 näher erläutert werden.
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Mit Hilfe des Analysators 3 werden die Pausen zwischen den einkommenden
Rufzeichen-Impulsen geprüft. Das verstärkte Mikrofon- bzw. Spulensignal kommt als
pulsierende Wechselspannung mit einem Spitzenwert von 13 Volt an und steuert mit
jeder Minus-Amplitude den TR-Eingang des ersten monostabilen Multivibrators 31 an.
Bei Ausbleiben dieses Wechselspannungs-Signals läuft die Beschaltung
des
ersten monostabilen Multivibrators 31, bestehend aus dem Kondensator 311, dem Widerstand
312 und dem Potentiometer 313, ab.
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Die Rufzeichen-Impuislänge wird vom nachgeschalteten zweiten monostabilen
Multivibrator 32 bestimmt, der negativ arbeitet, da der Beschaltungskondensator
321 im Normalzustand über die Diode 324 und den Widerstand entladen ist. Wird an
den Eingang des ersten monostabilen Multivibrators 31 ein Eingangssignal angelegt,
so wird der Beschaltungskondensator 321 des zweiten monostabilen Multivibrators
32 über den Beschaltungswiderstand 322 und das Potentiometer 323 aufgeladen, bis
der zweite monostabile Multivibrator 32 angesteuert wird. Schaltet der zweite monostabile
Multivibrator 32 in den aktiven Zustand, so wird ein Ausgangssignal auf den Zähler
41 und einen Eingang des ersten Zeitgliedes 51 rstärkertransistor 15 sowie über
die Diode 13 und den Verstärkertransistor 15 auf die Leuchtdiode 16 gegeben, die
beispielsweise gelb aufleuchtet.
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Da der erfindungsgemäße Code zwei aufeinanderfolgende Rufzeichen-Impulsfolgen
enthält, beispielsweise drei oder vier Rufzeichen für das Vorprogramm und 13 oder
14 Rufzeichen-Impulse für das Einschalten und 7 bzw. 8 Rufzeichen-Impulse für das
Ausschalten des betreffenden elektrischen Gerätes, muß der Analysator deutlich die
erste Rufzeichen-Impulsfolge von der zweiten Rufzeichen-Impulsfolge unterscheiden.
Zu diesem Zweck ist das aus dem dritten monostabilen Multivibrator 51 gebildete
erste Zeitglied vorgesehen.
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Das vom Q-Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators 32 abgegebene
Signal gelangt an den TR-Eingang des dritten monostabilen Multivibrators 51, woraufhin
der dritte monostabile Multivibrator 51 kippt und dabei die beiden Zähler 41 und
42 freischaltet. Das RC-ZeitglieC der Beschaltung des dritten monostabilen Multivibrators
51 ist auf eine Zeitspanne von ca. 6 bis 7 Sekunden abgestimmt. Sollte in dieser
Zeit kein weiteres Signal vom Q-Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators
32 an den TR-Eingang des dritten monostabilen Multivibrators 51 gelangen, so schaltet
das erste Zeitglied bzw. der dritte monostabile Multivibrator 51 beide Zähler 41,
42 auf "reset". Auf diese Weise werden die von der Empfangs-Fernmeldestation empfangenen
Rufzeichen-Impulse gezählt und ebenfalls die zwischen den einzelnen Rufzeichen-Impulstlgen
bestehenden Pausen erfaßt. Die am dritten monostabilen Multivibrator 51 eingestellte
Zeitdauer von Ca. 6 bis 7 Sekunden ist so gewählt, daß sie größer als die Zeitdauer
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rufzeichen-Impulsen ist, jedoch kürzer als ein
mögliches Unterbrechen der Fernmeldeverbindung und erneutes Anwählen der Empfangs-Fernmeldestation.
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Mit dem zweiten Zeitglied 6 bzw. dem vierten monostabilen Multivibrator
61 wird die Zeitspanne festgelegt, innerhalb der die zweite Rufzeichen-Impulsfolge
beginnen muß, so daß verhindert wird, daß durch zufälliges Anwählen und einer aus
drei Rufzeichen-Impulsen bestehenden Impulsfolge und späterem erneuten Anwählen
ein eventueller Schaltvorgang ausgelöst wird. Nur wenn vom Zähler die Abgabe von
z.B. drei oder vier Rufzeichen-Impulsen bestätigt wird und innerhalb einer Zeitdauer
von ca.
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2,5 Minuten erneut angewählt wird, wird das Vorprogramm
mittels
des zweiten Zeitgliedes bzw. des vierten monostabilen Multivibrators 61 aktiviert.
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Das an den vierten monostabilen Multivibrator 61 angeschlossene Zeitglied
ist auf eine Zeitdauer von 2,5 Min.
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durch entsprechende Dimensionierung des Beschaltungskondensators 611
und des Ladewiderstandes 612 eingestellt.
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Der vierte monostabile Multivibrator 61 wird zum einen vom Ausgang
der ODER-Schaltung 20, deren Eingänge z.B. an die Zählstufen 3 und 4 des Zählers
angeschlossen sind, und vom Ausgangssignal der ODER-Schaltung 22 angesteuert, deren
Eingänge an den Ausgang des ersten Zeitgliedes bzw.
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dritten monostabilen Multivibrators 51 und den Ausgang des zweiten
Zählers 42 angeschlossen sind. Ist die Bedingung erfüllt, daß der zweite Zähler
42 unter 1 liegt und die Zählstufe 3 und 4 des ersten Zählers 41 aktiviert ist und
gibt darüber hinaus der dritte monostabile Multivibrator 51 ein Signal zur Anzeige
einer erneuten Anwahl ab, so schaltet mittels des vierten monostabilen Multivibrators
61 das Vorprogramm für eine Zeitdauer von 2,5 Minuten ein. Die sich daran anschließende
weitere Impuls folge bestimmt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel dann,
ob das betreffende Gerät ein- oder ausgeschaltet werden soll, Das Ein- oder Ausschalten
des betreffenden elektrischen Gerätes erfolgt mittels des Speicher-Bausteins 81
im Zusammenwirken mit der vorgeschalteten Gatter-Schaltung, die die UND-Gatter 711
bis 714 sowie die ODER-Gatter 20, 23 enthält. Zum Einschalten des betreffenden elektrischen
Gerätes wird der "set"-Eingang des Speicher-Bausteins 81 durch das Ausgangssignal
des zweiten UND-Gliedes 712 aktiviert. Dieses zweite UND-Glied 712
gibt
aus der logischen Verknüpfung der einzelnen Elemente untereinander dann ein Signal
ab, wenn die dritte oder vierte Zählerstufe des ersten Zählers 41, die erste Zählerstufe
des zweiten Zählers 42 eine logische 1 abgeben und der Ausgang des vierten monostabilen
Multivibrators 61 ebenso aktiviert ist wie der negierte Ausgang des ersten Zeitgliedes
bzw. dritten monostabilen Multivibrators 51.
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Die Ausschaltung des angeschlossenen elektrischen Gerätes wird bewirkt,
wenn der C1-Eingang des Speicher-Bausteins 81 vom Ausgang des ersten UND-Gliedes
711 angesteuert wird. Dies ist dann der Fall, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt
sind: Zählerstufe 7 oder 8 des ersten Zählers 41 auf logisch 1 und Ausgang des zweiten
Zählers 42 auf logisch Null, Abgabe eines Signals vom vierten monostabilen Multivibrator
61 ebenso wie Abgabe eines Signals vom negierten Ausgang Q des dritten monostabilen
Multivibrators 51.
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Beide Verknüpfungen gewährleisten, daß nach Ablauf des Vorprogramms
und anschließender Neuwahl unter Einhaltung einer 7 oder 8 bzw. 13 oder 14 Rufzeichen-Impulse
enthaltenden Impuls folge der betreffende Schaltvorgang ausgelöst wird.
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Vom Q-Ausgang des Speicher-Bausteins 81 wird der Gleichstrom-Verstärkertransistor
91 angesteuert, der wiederum ein Anziehen bzw. Abfallen des Relais' 10 mit gleichzeitiger
Ansteuerung der Anzeige 19 bewirkt. Die Anzeigelampe 19 leuchtet in diesem Falle
beispielsweise grün auf und zeigt das Einschalten eines angeschlossenen elektrischen
Gerätes an.
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In der manuellen Betriebsweise sind die beiden Zähler 41 und 42 auf
"reset" durch Einschalten des SChalters 11 gesetzt. Mittels der Taster 17, 18 kann
der Speicher-Baustein 81 jeweils ein- oder ausgeschaltet werden.
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Zusätzlich kann mittels des Aus-Tasters 17 der Speicher-Baustein 14
zur Anzeige eines Netzausfalls gelöscht werden. Bei Stromausfall gibt der Ausgang
Q des zweiten Speicher-Bausteins 14 ein Signal ab, das den Transistor 15 ansteuert
und eine Anzeige mittels der Leuchtdiode 16, beispielsweise durch Aufleuchten eines
gelben Lichtes, bewirkt.
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In Figur 5 ist der an sich bekannte Aufbau des Mikrofon-Verstärkers
2 näher dargestellt. An den Eingang der Verstärkerschaltung wird der Ausgang beispielsweise
des Mikrofons 1 angeschlossen und mittels des Potentiometers 203 die Empfindlichkeit
der Schaltung eingestellt. Der Operationsverstärker 200, der beispielsweise vom
Typ UA 741C von der Firma Texas Instruments sein kann, wird vom Ausgang der aus
den beiden Transistoren 201 und 202 gebildeten Kippstufe angesteuert.
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Das Ausgangssignal wird, wie bereits oben beschrieben, an den nachgeschalteten
Analysator 3 abgegeben.
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In Figur 6 ist die Verwindung der erfindungsgemäßen Wandler-Schalteinrichtung
mit den angeschlossenen elektrischen Geräten dargestellt. Die Schaltklemmen des
von der Wandler-Schalteinrichtung S angesteuerten Relais' 10 sind an einen Anschluß
des speisenden Wechselspannungsnetzes U bzw. an eine Eingangsklemme des zu betätigenden
elektrischen Verbrauchers V angeschlossen.
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Der andere Anschluß sowie der Schutzleiter des elektrischen Verbrauchers
V sind unmittelbar an die Anschlüsse
des speisenden Wechselspannungsnetzes
angeschlossen.
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Zusätzlich besteht die Möglichkeit, über einen Transformator 24, eine
Gleichrichterbrücke 25 und einen Positiv- oder Negativ-Spannungsregler 26 einen
Gleichspannungsverbraucher 27 anzuschließen. Dieser Gleichspannungsverbraucher 27,
der beispielsweise aus einem zu ladenden Akkumulator o. dgl. bestehen kann, wird
ebenfalls durch Fernwahl und Betätigung des Relais' 10 über den Transformator 24
und die Gleichrichterbrücke 25 an das speisende Wechselspannungsnetz U angeschaltet
bzw. von diesem Netz getrennt.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich hervorgeht, ist die
Anwendung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens nicht auf das beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auch auf solche Varianten ausdehnbar, die
im Rahmen des allgemeinen Fachwissens des auf diesem Gebiet tätigen Fachmannes liegen.