DE3490301T1

DE3490301T1 - Electronic sound-detecting unit for the localization of missing objects

Info

Publication number: DE3490301T1
Application number: DE19843490301
Authority: DE
Inventors: Edward B. Johannesburg Bayer
Original assignee: BKO, Inc., Sausalito, Calif.
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-11-14
Also published as: GB2155220A; WO1985000233A1; AU3108784A; GB8505020D0

Description

Patentanwälte
Leinwebsr I Zimmermann
Rosenthai 7 / !!. Aufg. '25. Februar 1985 ...kr/.köPatent attorneys
Leinwebsr I carpenter
Rose thai 7 / !!. Task '25. February 1985 ... kr / .kö

O - 8000 München 2 O - 8000 Munich 2

BKO, INC., 719 Bridgeway, Sausalito, California 94565 Vereinigte Staaten ' von Amerika"BKO, INC., 719 Bridgeway, Sausalito, California 94565 United States' from America"

ELEKTRONISCHE SCHALL· DETEKTIERENDE EINHEIT ZUR LOKALISIERUNG VON FEHLENDEN GEGENSTÄNDEN ELECTRONIC SOUND DETECTING UNIT FOR LOCATING MISSING OBJECTS

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Verwendungsbereich 1. Area of use

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen und Verfahren, die zur Lokalisierung von verlegten oder verlorenen Gegenständen verwendet werden, und hauptsächlich mehr auf eine elektronische Schall detektierende und anzeigende Schaltung, die eine Hörantwort bei Detektion einer Sequenz von Tönen erzeugt, die Frequenzen, Zeitabstand und Amplitudenpegel besitzen, die in vorbestimmte Bereiche fallen.The present invention relates generally to apparatus and methods used for locating misplaced or lost items, and mainly more to an electronic sound detecting and indicating circuit that generates an auditory response upon detection of a sequence of tones, the frequencies, Have time spacing and amplitude levels falling within predetermined ranges.

2. In Zusammenhang stehende Technik 2. Related technology

Jedermann hat gelegentlich seine oder ihre Schlüssel, Brille, Brieftasche oder dergleichen zeitweise verlegt. Wer unter uns hat nicht die Frustration empfunden, nicht in der ..Lage zu sein, seine Schlüssel zu finden, die er gerade ein oder zwei Augenblicke vorher hatte? Wer von uns hat nicht wertvolle Zeit damit verbracht, in einem frustrierenden Versuch zur Lokalisierung eines verlegten Objekts Kleider, Schreibtische, Kuchensehränke, Schubladen, Geldbörsen und dergleichen zu durchsuchen? Gegenstände wie z.B. Brillen, Schlüssel und dergleichen werden mit großerEveryone has occasionally misplaced his or her keys, glasses, wallet, or the like at times. Who among us has not felt the frustration of not being able to find his keys, which he is just had a moment or two before? who of We haven't spent valuable time in a frustrating attempt to locate a misplaced Objects clothes, desks, cupboards, drawers, Searching wallets and the like? Items such as glasses, keys and the like come with great

Häufigkeit und nachfolgender Unannehmlichkeit und Frustration für den einzelnen verlegt. Es wäre daher sehr erwünscht, wenn eine billige, zuverlässige und praktische Vorrichtung vorgesehen werden könnte, um uns allen zu helfen, die dies gelegentlich durchgemacht haben.Misplaced frequency and consequent inconvenience and frustration for the individual. It would therefore be very desirable when an inexpensive, reliable, and practical device could be provided to serve all of us help who have been through this on occasion.

Ich habe Kenntnis von einem vorhergehenden Patent der Vereinigten Staaten, das eine Vorrichtung zur Lokalisierung gewöhnlich verlegter Objekte lehrt. Das US-Patent Nr. 4 101 873 von Anderson et al. lehrt einen Empfänger, der an einem gewöhnlich verlegten Objekt befestigt wird. Der Benutzer bestimmt den Standort des verlegten Objektes durch Erzeugung einer vorbestimmten Code-Übertragung unter Verwendung eines Senders. Der Empfänger detektiert das vorbestimmte Code-Signal und liefert ein hörbares Ausgangssignal, wenn eine spezielle Code-Sequenz detektiert wird. Die internationale Anmeldung Nr. PCT/GB 81/ 00243 offenbart in ähnlicher Weise ein System mit zwei Vorrichtungen, das einen Nahbereichssignalsender oder "Sucher" und einen Empfänger oder "Lokalisierer" umfaßt. Eine Signalisierung zwischen den beiden Einheiten kann entweder mittels Ultraschall- oder elektromagnetischer Wellen erfolgen.I am aware of a previous United States patent for a location device usually misplaced objects teaches. U.S. Patent No. 4,101,873 to Anderson et al. teaches a receiver which is attached to a commonly laid object. The user determines the location of the relocated object by generating a predetermined code transmission using a transmitter. The receiver detects the predetermined code signal and provides an audible output signal when a particular code sequence is detected will. International Application No. PCT / GB 81/00243 similarly discloses a system having two Apparatus comprising a short range signal transmitter or "finder" and a receiver or "locator". Signaling between the two units can either be ultrasonic or electromagnetic Waves occur.

Es gibt Schwierigkeiten bei der Verwendung eines Systems mit zwei Vorrichtungen (Sender und Empfänger) dabei, daß der Sender zum Finden des Objektes verfügbar sein muß und daher als erstes lokalisiert oder geholt werden muß. Was tut man, wenn man seinen Sender nicht finden kann? Ein System mit zwei Vorrichtungen ist auch wahrscheinlich kostspieliger als ein System mit einer Vorrichtung.There are difficulties in using a system with two devices (transmitter and receiver) in that the transmitter must be available to find the object and must therefore be located or fetched first. What do you do if you can't find your station? A two device system is also likely to be more expensive than a one device system.

Außerdem sind die Probleme zahlreich, die mit Funkempfängern von dem durch das oben erwähnte US-Patent und die PCT-Anmeldung offenbarten Typ verbunden sind. Sie benötigen komplexe Filter, HF-Oszillatoren, Mischer und Abstimmnetzwerke. Viele solcher Gegenstände können nicht integriert werden (wie z.B. die Abstimmspulen). Daher kann „,In addition, the problems associated with radio receivers of the US Pat PCT application are related to the type disclosed. You need complex filters, RF oscillators, mixers, and tuning networks. Many such items cannot be integrated (such as the tuning coils). Therefore, ",

eine Integration der Elemente in eine billigere und einfacher zusammengebaute Einheit nicht ausgeführt werden. Dies macht derartige Systeme ziemlich teuer und aus dem Bereich des normalen Verbrauchers.an integration of the elements into a cheaper and more easily assembled unit cannot be carried out. This makes such systems quite expensive and out of the reach of the common consumer.

Die vorliegende Erfindung überwindet die oben erwähnten Nachteile, indem sie eine einzelne elektronische Einheit vorsieht, die leicht auf einem Mikrochip hergestellt werden kann, wodurch die Massenproduktionskosten herabgesetzt werden, die Zuverlässigkeit erhöht und die mit einem Sender-Empfänger-System verbundenen Launen ausgeschaltet werden. Wie unten ausführlicher erläutert werden wird, umfaßt die vorliegende Erfindung eine einzelne, in sich abgeschlossene/unabhängige Einheit, die keinen separaten Sender benötigt. Die vorliegende Erfindung spricht auf vom Menschen erzeugte Töne an, so daß eine Person ihre fehlenden Schlüssel lokalisieren kann, indem sie beispielsweise einfach in ihre Hände klatscht. The present invention overcomes the above mentioned disadvantages by creating a single electronic unit which can be easily fabricated on a microchip, thereby reducing the mass production cost, increasing the reliability and having a Transmitter-receiver system connected moods switched off will. As will be explained in more detail below, the present invention comprises a single inherent part self-contained / independent unit that does not have a separate Transmitter required. The present invention is responsive to human-made sounds so that a person can use their can locate the missing key, for example, by simply clapping her hands.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Das oben erwähnte und andere Ziele sind gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch das Vorsehen einer Vorrichtung erreicht, die eine elektronische batteriegespeiste Miniatureinheit umfaßt, die zur Befestigung an einem alltäglichen Gegenstand wie Schlüsseln oder Brillen geeignet ist und eine auf eine Anzahl von Schallsignalen ansprechende Einrichtung zum Aussenden von hörbaren Signalen enthält, um es möglich zu machen, daß der alltägliche Gegenstand lokalisiert wird. Die Einrichtung umfaßt eine auf die Schallsignale ansprechende Wandlereinrichtung zum Erzeugen erster Signale, eine mit der Wandlereinrichtung verbundene Signalverarbeitungseinrichtung zum Liefern eines Binärimpulses, wenn jedes der ersten Signale einen vorgewählten Schwellwertpegel überschreitet, und eine mit der SignalVerarbeitungseinrichtungThe above and other objects are in accordance with one aspect of the present invention by providing achieved a device comprising a miniature electronic battery-powered unit for attachment on an everyday object such as keys or glasses and one on a number of sound signals includes responsive means for emitting audible signals to make it possible that the everyday object is localized. The device comprises a transducer device responsive to the sound signals for generating first signals, a signal processing device connected to the converter device to deliver a binary pulse when each of the first signals exceeds a preselected threshold level, and one with the signal processing device

verbundene Detektoreinrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn eine Anzahl der Binärimpulse von der Detektoreinrichtung innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitraums empfangen wird.connected detector device for generating an output signal, when a number of the binary pulses from the detector means is within a first predetermined Period is received.

Die Detektoreinrichtung kann weiter eine Einrichtung enthalten, die es erforderlich macht, daß zwei aufeinanderfolgende Binärimpulse um einen zweiten vorbestimmten Zeitraum mit Abstand angeordnet sind, damit das Ausgangssignal erzeugt wird. Es kann auch eine mit der Detektoreinrichtung und der Wandlereinrichtung verbundene Ausgangseinrichtung vorgesehen sein, um zweite Signale für einen dritten vorbestimmten Zeitraum auf den Empfang des Ausgangssignals damit zu erzeugen. Die zweiten Signale werden vorzugsweise intermittierend für den dritten vorbestimmten Zeitraum erzeugt. Die Wandlereinrichtung spricht auch auf die zweiten Signale an, um die hörbaren Signale zu erzeugen, und die letzteren'sind von einer vorgewählten Frequenz.The detector device can further contain a device which makes it necessary that two consecutive Binary pulses are spaced a second predetermined period of time to make the output signal is produced. An output device connected to the detector device and the converter device can also be used be provided to receive the second signals for a third predetermined period of time To generate output signal with it. The second signals are preferably generated intermittently for the third predetermined period of time. The converter device also responds to the second signals to produce the audible signals, and the latter are of a preselected one Frequency.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Schallsignale vorzugsweise vier, und die Schallsignale umfassen vorzugsweise menschliches Händeklatschen. Die Dauer des Binärimpulses ist im wesentlichen gleich dem Zeitraum, um den die ersten Signale den Schwellwertpegel überschreiten, und die Wandlereinrichtung spricht vorzugsweise auf diejenigen der Schallsignale an, die in einen vorbestimmten Frequenzbereich fallen.According to another aspect of the present invention, the number of sound signals is preferably four, and the acoustic signals preferably include human hand clapping. The duration of the binary pulse is essentially equal to the time period by which the first signals exceed the threshold level, and the converter device preferably responds to those of the sound signals that fall within a predetermined frequency range.

Gemäß einem anderen wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Detektoreinrichtung weiter eine Sperreinrichtung zum Verhindern der Lieferung der ersten Signale zu der Signalverarbeitungseinrichtung für einen vierten vorbestimmten Zeitraum, wenn zwei aufeinanderfolgende Binärimpulse zu dicht beieinander auftreten, d.h. innerhalb eines fünften vorbestimmten Zeitraums.According to another important aspect of the present invention In accordance with the invention, the detector means further comprises blocking means for preventing the delivery of the first Signals to the signal processing means for a fourth predetermined period of time if two consecutive Binary pulses occur too close together, i.e. within a fifth predetermined period of time.

Der zweite Zeitraum ist vorzugsweise größer als der fünfte Zeitraum.The second time period is preferably greater than the fifth Period.

Die Detektoreinrichtung umfaßt auch vorzugsweise eine Einrichtung zur Detektion eines vorbestimmten Ausmaßes körperlicher Bewegung der Einheit und zur Lieferung eines Bewegungssignals daraufhin. Die Sperreinrichtung, die das Liefern der ersten Signale zu der SignalVerarbeitungseinrichtung verhindert, ist in Betrieb, wenn das Bewegungssignal innerhalb des fünften vorbestimmten Zeitraums nach einem der Binärimpulse auftritt.The detector device also preferably comprises a device for detecting a predetermined amount of physical movement of the unit and for delivering one Motion signal thereupon. The blocking device responsible for delivering the first signals to the signal processing device prevented is in operation when the movement signal is within the fifth predetermined period of time one of the binary pulses occurs.

Somit schafft die vorliegende Erfindung eine elektronische Einheit, die es einem Benutzer gestattet, die Einheit durch manuelle Erzeugung von Schallsignalen (z.B. Händeklatschen) zu lokalisieren, die Frequenzen, Amplituden und Abstände besitzen, die in yorbestimmte Bereiche fallen. Auf die Detektion einer korrekten Schallsignalsequenz hin schaltet die Einheit von ihrer "zuhörenden" Betriebsart in eine hörbare Betriebsart, bei der ein hörbares Signal für eine vorbestimmte Zeit erzeugt wird, wodurch es dem Benutzer gestattet wird, den Standort der Einheit zu bestimmen. Durch Befestigung der Einheit an gewöhnlich verlegten Gegenständen kann der Benutzer sie finden, ohne daß er eine zweite Einheit wie eine Sendevorrichtung benötigt. Als Ergebnis ihrer kleinen Größe, sehr kleinen Energieverbrauchs und niedrigen Herstellungskosten kann jeder gewöhnlich verlegte Gegenstand wirtschaftlich mit seiner eigenen Einheit versehen werden.Thus, the present invention provides an electronic one Unit that allows a user to use the unit localize the frequencies and amplitudes by manually generating sound signals (e.g. clapping hands) and have distances that fall within certain ranges. On the detection of a correct sound signal sequence the unit then switches from its "listening" mode of operation into an audible mode in which an audible signal is generated for a predetermined time, whereby allowing the user to determine the location of the unit. By attaching the unit to Usually misplaced objects can be found by the user without having to use a second unit such as a transmitter needed. As a result of their small size, very small energy consumption and low manufacturing cost every commonly laid object can be economically provided with its own unit.

KURZEBESCHREIBUNGDERZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Verschiedene Ziele, Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung werden voller gewürdigt, wenn dieselbe aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:Various objects, features, and attendant advantages of the present invention will be more fully appreciated when the same will be better understood from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction is considered with the accompanying drawings in which:

Figur 1 ein detailliertes Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Schaltung der vorliegenden Erfindung ist;FIG. 1 shows a detailed block diagram of a preferred exemplary embodiment of the circuit of FIG present invention is;

Figur 2 ein schematisches Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Verstärkers 120 von Fig. 1 ist;Figure 2 is a schematic circuit diagram of a preferred Fig. 1 is an embodiment of amplifier 120 of Fig. 1;

Figur 3A eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Verstärkers 120 für ein typisches Händeklatschen ist, bei der die vertikale Achse die Amplitude darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;Figure 3A is a graph of the output signal of amplifier 120 is for a typical hand clap where the vertical axis is the Represents amplitude and the horizontal axis represents time;

Figur 3B eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Schmitt-Triggers 138 für ein typisches Händeklatschen ist, bei der die vertikale Achse die Amplitude darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;Figure 3B is a graph of the output signal of Schmitt trigger 138 for a typical hand clap where the vertical axis is represents amplitude and the horizontal axis represents time;

Figur ''3C eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Hüllkurvenformers 142 für ein typischesHändeklatschen ist, bei der die vertikale Achse die Amplitude darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;Figure 3C is a graphical representation of the output signal of the envelope shaper 142 for a typical hand clap where the vertical axis represents amplitude and the horizontal axis represents represents time;

Figur 4 ein schematisches Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Hüllkurvenformers 142 ist;Figure 4 is a schematic circuit diagram of a preferred Embodiment of the envelope shaper 142;

Figur 5A eine graphische Darstellung eines vorbestimmten Zeitraums ist, in dem eine korrekte Sequenz von Tönen auftreten muß, die vier Händeklatschen oder dergleichen umfaßt, bei der die vertikale Achse den Zustand der Synchronisationsperiode darstellt.und die horizontale Achse die Zeit darstellt;Figure 5A is a graphical representation of a predetermined time period in which a correct sequence of Sounds must occur, which includes four claps of hands or the like, in which the vertical Axis represents the state of the synchronization period; and the horizontal axis represents time represents;

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Figur 5B eine graphische Darstellung des Bereichs der benötigten Zeiträume zwischen aufeinanderfolgendem Händeklatschen einer korrekten Sequenz von vier Klatschen ist, bei der die vertikale Achse den Zustand der Synchronisationsperiode darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;Figure 5B is a graphical representation of the range of required Periods between consecutive hand claps of a correct sequence of four Is clapping where the vertical axis represents the state of the synchronization period and the horizontal axis represents time;

Figur 6 eine Draufsicht von oben eines Ausführungsbeispiels eines Prellschalters 250 ist;Figure 6 is a plan view from above of an embodiment a bumper switch 250;

Figur 7 eine perspektivische Skizze eines anderen Ausführungsbeispiels des Prellschalters 250 ist undFIG. 7 shows a perspective sketch of another exemplary embodiment of the bumper switch 250 is and

Figur 8 eine zum Teil weggebrochene Seitenansicht eines Schalters 265 ist.Figure 8 is a partially broken away side view of a Switch 265 is.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

I· Allgemeine Wirkungsweise I · General mode of action

Allgemein umfaßt die vorliegende Erfindung eine elektronische gegenstandslokalisierende Einheit, die es einem Benutzer gestattet, einen fehlenden Gegenstand zu lokalisieren, an dem die Einheit durch den Benutzer befestigt ist, der eine Sequenz von Tönen erzeugt, die eine Frequenz (Frequenzen), Amplitude(n) und Abstand (Abstände) besitzen, die in vorgewählte (oder vorbestimmte) Bereiche fallen. Die Detektion einer korrekten Schallsequenz bewirkt, daß die Einheit in eine hörbare Betriebsart schaltet, die es dem Benutzer gestattet, ihren Standort zu bestimmen.In general, the present invention encompasses an electronic item-locating device that enables a Allows user to locate a missing item to which the user attaches the unit that generates a sequence of tones that have a frequency (frequencies), amplitude (s) and spacing (distances), that fall in pre-selected (or predetermined) areas. The detection of a correct sound sequence causes that the unit switches to an audible mode that allows the user to determine its location determine.

Die Einheit der vorliegenden Erfindung kann an Jedem beliebigen Objekt befestigt werden. Beispiele sind zahlreich und umfassen Schlüssel, Brillen, Brieftaschen, Kreditkartenbehälter, Adreßbücher, Pässe, Tagesverzeichnisbücher usw. Aufgrund der äußerst kleinen Größe der vorliegenden Erfindung, kann sie an den gewöhnlich verlegten Objekten oder Gegenständen befestigt werden oder zum Teil von ihnen gemacht werden, deren Standort durch den Benutzer bestimmt werden kann, nachdem er oder sie eine korrekte Sequenz von Tönen erzeugt (z.B. durch in die Hände Klatschen).The assembly of the present invention can be attached to any object. Examples are numerous and include keys, glasses, wallets, credit card holders, address books, passports, daily directory books etc. Due to the extremely small size of the present invention, it can be misplaced at the usual Objects or items are attached or made part of them, their location by the user can be determined after he or she generates a correct sequence of tones (e.g. by entering the Clapping hands).

Die elektronische Einheit der vorliegenden Erfindung läuft dauernd (außer wenn eine äußere Störung detektiert wird, wie unten im Detail diskutiert wird). Dauerbetrieb ist aufgrund des sehr niedrigen Energieverbrauchs der Einheit in ihrer Ruhebetriebsart möglich. Dadurch, daß sie dauernd an ist, ist die Einheit in der Lage, eine korrekte Schallsequenz jederzeit zu detektieren. Auf die Detektion einer korrekten Schallsequenz hin schaltet die vorliegende Erfindung in ihre hörbare Betriebsart, um hörbare Töne zu erzeugen und auszusenden, die es dem Benutzer gestatten, ihren Standort zu bestimmen. Der sehr niedrige Energieverbrauch resultiert aus der CMOS-Technologie, der elektromechanischen Konstruktion und der Betriebsweise der Schaltung der vorliegenden Erfindung. Ein typischer Energieverbrauch in der Ruhebetriebsart sind acht bis zwanzig Mikroampere, die es gestatten, daß ein Dauerbetrieb für sechs bis neun Monate bei Verwendung von MiniaturknopfZellenbatterien auftritt. Intermittierender Betrieb würde offensichtlich weiter Energie erhalten.The electronic unit of the present invention runs continuously (except when an external disturbance is detected, as discussed in detail below). Continuous operation is possible in its idle mode due to the very low energy consumption of the unit. As a result of that if it is on continuously, the unit is able to detect a correct sound sequence at any time. on upon detection of a correct sound sequence, the present invention switches to its audible mode of operation generate and broadcast audible tones that allow the user to determine their location. the very low energy consumption results from the CMOS technology, the electromechanical construction and operation of the circuit of the present invention. Typical energy consumption in the sleep mode is eight to twenty microamps, which allow that continuous operation occurs for six to nine months when using miniature button cell batteries. Intermittent Operation would obviously continue to receive power.

Die korrekte Schallsequenz zur Aktivierung der Einheit wird so gewählt, daß sie leicht durch den Benutzer (mit geringem oder keinem Training) erzeugt werden kannThe correct sound sequence to activate the unit is chosen so that it can be easily performed by the user (with little or no training) can be generated

und doch ausreichend unterschiedlich von den Tönen ist, denen normalerweise in der Umgebung begegnet wird, um falsches Auslösen zu vermeiden. Die Einheit kann wirksam arbeiten, indem zwei oder mehr sequentielle, durch den Benutzer erzeugte Töne detektiert werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden vier derartige Töne benötigt. Diese Töne müssen Frequenzkomponenten, die in ein vorgewähltes Frequenzspektrum fallen, einen Abstand, der innerhalb minimaler und maximaler vorbestimmter Zeitintervalle fällt,und eine Amplitude(ή) besitzen, die einen vorgewählten Pegel überschreitet. Eine bevorzugte korrekte Tonsequenz zur geeigneten Aktivierung der Einheit der vorliegenden Erfindung umfaßt vier sequentielle Handklatsche (oder Pfeiftöne oder andere laute Klänge),die mit ungefähr einer Sekunde Abstand voneinander angeordnet sind und eine Amplitude im gemäßigt lauten Bereich besitzen. Zur Bequemlichkeit wird die Erfindung anschließend als durch vier Händeklatsche aktiviert beschrieben, obwohl es verstanden wird, daß jedes beliebige geeignete laute Geräusch verwendet werden kann.and yet is sufficiently different from the tones, normally encountered in the vicinity to avoid false triggering. The unity can be effective operate by detecting two or more sequential tones generated by the user. With a preferred one Embodiment four such tones are required. These tones must have frequency components that are in a preselected frequency spectrum fall, a distance that is within minimum and maximum predetermined time intervals falls, and have an amplitude (ή) that exceeds a preselected level. A preferred one correct tone sequence for suitable activation of the unit of the present invention includes four sequential hand claps (or whistles or other loud sounds), the are spaced about one second apart and have an amplitude in the moderately noisy range. For convenience, the invention will hereinafter be described as being activated by four claps of hands, though it is understood that any suitable loud noise can be used.

Das Ziel ist, es der Einheit in ihrer zuhörenden Betriebsart zu gestatten, Umgebungstöne dauernd zu überwachen und in ihre hörbare Betriebsart nur umzuschalten, wenn sie die von dem Benutzer erzeugte korrekte Schallseqüenz detektiert. Auf die Detektion dieser korrekten Schallsequenz hin wird die Einheit dann hörbare Töne aussenden, die es dem Benutzer gestatten werden, ihren Standort zu bestimmen.The aim is to allow the unit, in its listening mode, to continuously monitor ambient sounds and to switch to their audible mode only if they have the correct sound sequence generated by the user detected. Upon detection of this correct sound sequence, the unit will then emit audible tones, which will allow the user to determine their location.

Da die korrekte Tonsequenz dadurch erzeugt werden kann, daß der Benutzer in seine oder ihre Hände klatscht, ist die Notwendigkeit für eine zweite Vorrichtung (z.B. Sender) zur Bestimmung des Standorts des fehlenden Gegenstandes eliminiert. Wenn eine zweite Vorrichtung (wie ein Sender oder Tongenerator) benötigt würde, würde die Nütz-Since the correct tone sequence can be generated by the user clapping his or her hands is the need for a second device (e.g. Transmitter) to determine the location of the missing item eliminated. If a second device (such as a Transmitter or tone generator) would be required, the useful

lichkeit der standortbestimmenden Vorrichtung wesentlich herabgesetzt werden, da die Wahrscheinlichkeit des Verlegens der zweiten Vorrichtung ebenso groß wie die Wahrscheinlichkeit des Verlegens des Objektes wäre, an dem die Vorrichtung befestigt ist.Liability of the location-determining device can be significantly reduced, since the probability of relocating the second device would be just as great as the probability of relocating the object to which the device is attached.

Bei Betrieb in der zuhörenden Betriebsart erzeugt der Eingangs/Ausgangswandler der vorliegenden Erfindung ein Ausgangssignal gemäß jedem beliebigen empfangenen Schall, der in den Frequenzgang des Wandlers fällt. Dieses Ausgangssignal wird verstärkt, dann amplitudenmäßig in einem Schmitt-Trigger verglichen und dann in einem Hüllkurvenformer geformt. Binärimpulse werden durch den Hüllkurvenformer geliefert, wenn empfangene Töne innerhalb des vorbestimmten Frequenzspektrums des Wandlers sind und einen vorbestimmten Amplitudenpegel überschreiten. Der Hüllkurvenformer erzeugt einen einzelnen Binärimpuls, wenn angrenzende hohe Ausgangssignale von dem Schmitt-Trigger (der den Amplitudenvergleich ausführt) in der Zeit mit Abstand um weniger als einen vorbestimmten Betrag auseinander angeordnet sind.When operating in the listening mode, the input / output transducers of the present invention generates an output signal in accordance with any received sound, which falls within the frequency response of the transducer. This output signal is amplified, then compared in amplitude in a Schmitt trigger and then shaped in an envelope curve shaper. Binary pulses are provided by the envelope shaper when received tones are within the predetermined frequency spectrum of the transducer and exceed a predetermined amplitude level. The Envelope Shaper generates a single binary pulse when adjacent high outputs from the Schmitt trigger (which does the amplitude comparison) are spaced apart in time by less than a predetermined amount.

Die von dem Hüllkurvenformer gelieferten Binärimpulse werden einer logischen Schaltung zugeführt, die wie folgt arbeitet. Der erste Binärimpuls beginnt einen ersten vorbestimmten Zeitraum, in dem vier Binärimpulse auftreten müssen, damit die Einheit aktiviert wird und in ihre hörbare Betriebsart geht. Er beginnt auch einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, der den minimalen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Binärimpulsen definiert, damit die Aktivierung eintritt. Dieser zweite vorbestimmte Zeitraum verhindert, daß Töne, die zu dicht beieinander abstandsmäßig angeordnet sind, die Einheit aktivieren. Auf die Detektion der korrekten Sequenz von (d.h. vorzugsweise vier) Handklatschen hin bewirkt die logische Schaltung, daß die Einheit in ihre hörbare BetriebsartThe binary pulses supplied by the envelope curve shaper are fed to a logic circuit which operates as follows. The first binary pulse begins a first predetermined one Period of time in which four binary pulses must occur for the unit to be activated and in its audible operating mode. It also begins a second predetermined period of time that is the minimum interval defined between successive binary pulses for activation to occur. This second predetermined Period prevents tones that are too closely spaced from activating the unit. Upon detection of the correct sequence of (i.e., preferably four) hand claps, the logical Circuit that the unit is in its audible mode

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schaltet. In der hörbaren Betriebsart sendet die Einheit einen Dauerton oder eine Sequenz von intermittierenden Tönen für eine dritte vorbestimmte Zeitdauer aus, die es dem Benutzer gestattet, die Einheit und daher den fehlenden Gegenstand zu lokalisieren, an dem sie befestigt ist.switches. In the audible mode, the unit sends a continuous tone or a sequence of intermittent ones It will sound for a third predetermined amount of time allows the user to locate the unit and therefore the missing item to which it is attached.

Gewisse nicht vom Benutzer erzeugte Umgebungs- oder Umwelttöne und Geräuschstoßsignale (bursts) müssen berücksichtigt werden, um eine Langzeit-Batterielebensdauer zu erhalten. Die Verstärkung im Verstärker und der Amplitudenvergleich im Schmitt-Trigger verbraucht jeweils beträchtliche Energie in bezug auf den Ruhebetrieb aufgrund der Betriebspunktschwingungen, die durch solche "unrichtige" Töne verursacht werden. Wenn binäre Impulse detektiert werden, die einen Abstand weniger als einen minimalen vorbestimmten Abstand (auf den hier als "fünftes vorbestimmtes Zeitintervall" Bezug genommenCertain ambient or environmental sounds not created by the user and noise bursts must be taken into account to ensure long-term battery life to obtain. The gain in the amplifier and the amplitude comparison in the Schmitt trigger each consume considerable energy in relation to the quiescent operation due to the operating point oscillations caused by such "incorrect" sounds are caused. When binary pulses are detected that are a distance less than one minimum predetermined interval (referred to herein as the "fifth predetermined time interval"

/daher
Wird) besitzen, schaltet' die Einheit selbst ab und wird "desaktiviert" für ein "viertes" vorbestimmtes Zeitintervall. Diese Desaktivierung erhöht die Batterielebensdauer signifikant, da die Einheit während der meisten Zeit nicht in ihrer zu hörenden Betriebsart ist, wenn sie in einer Umgebung angeordnet ist, in der solche "falschen" Töne vorhanden sind./hence
If), the unit switches itself off and is "deactivated" for a "fourth" predetermined time interval. This deactivation increases battery life significantly, as the unit will not be in its audible mode most of the time when placed in an environment where such "false" sounds are present.

Die Einheit der vorliegenden Erfindung wird auch für den fünften vorbestimmten Zeitraum desaktiviert, wenn eine körperliche Bewegung der Einheit nach Detektion eines Binärimpulses detektiert wird. Diese Fähigkeit zur Abtastung physikalischer Bewegung verhindert, daß die Einheit zuviel Energie aufgrund von physikalischen Schwingungen oder Störungen verbraucht, die bewirken, daß der Wandler (der sehr empfindlich ist) Signale erzeugt, als ob ein Ton detektiert worden wäre. Somit kann die Einheit beispielsweise in der Tasche des Benutzers getragen werden und kann nicht auf ungeeignete Weise durch Gehen oder Laufen aktiviert werden.The unit of the present invention will also be deactivated for the fifth predetermined period of time if any physical movement of the unit is detected after detection of a binary pulse. This ability to Sensing physical movement prevents the unit from consuming too much energy due to physical Consumes vibrations or disturbances that cause the transducer (which is very sensitive) to generate signals, as if a sound had been detected. Thus, the unit can, for example, in the user's pocket and cannot be inappropriately activated by walking or running.

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Richtige Bedienung der Einheit kann von dem Benutzer durch die Verwendung einer optischen Anzeigevorrichtung (z.B. eines LED/Leuchtdiode) gelernt werden. Die optische Anzeigevorrichtung kann beispielsweise auf die Detektion eines jeden Binärimpulses hin ausgeschaltet werden, der von dem vorhergehenden Binärimpuls mit geeignetem Abstand angeordnet ist. Dies .-.gestattet es, daß der Benutzer den richtigen Abstand der Handklatsche lernt, der zur Aktivierung der Einheit benötigt wird. Mit anderen Worten, der Benutzer lernt den korrekten Abstand durch Ausschalten der optischen Anzeigevorrichtung in einer Sequenz, die die Erzeugung der hörbaren Töne zur Folge hat. Diese optische Anzeigevorrichtung kann auch verwendet werden, um den benötigten Amplitudenpegel eines Klatschens zu lernen, der von der Einheit detektiert werden kann.Sie gestattet es auch dem Benutzer festzustellen, ob die Einheit in ihrer zuhörenden Betriebsart arbeitet (was unter anderen Dingen bedeutet, daß die Batterie nicht tot ist). Vorzugsweise ist ein Schalter vorgesehen, der es dem Benutzer gestattet, die optische Anzeigevorrichtung zu aktivieren; für den Norrnalbetrieb ist sie aufgrund der beträchtlichen Batterieleistung desaktiviert, die sonst verbraucht würde.Proper operation of the unit can be made by the user through the use of a visual display device (e.g. an LED / light emitting diode) can be learned. The optical display device can, for example, be based on the detection of each binary pulse to be switched off, that of the previous binary pulse with a suitable Distance is arranged. This - allows the user to learns the correct clap distance needed to activate the unit. With others In words, the user learns the correct distance by turning off the visual display device in one Sequence which results in the generation of the audible tones. This visual display device can also be used to learn the required amplitude level of a clap that is detected by the unit It also allows the user to determine if the unit is in its listening mode works (which means, among other things, that the battery is not dead). Preferably is a switch provided which allows the user to activate the visual display device; for normal operation it is due to the considerable battery power deactivated, which would otherwise be consumed.

II· SchaltungsbeSchreibung II · Circuit description

Unter Bezugnahme auf die Figuren, insbesondere Fig.1,ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Schaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in dem die meisten Bauteile auf einem integrierten Schaltungsmikrochip unter Verwendung von CMOS-Technologie hergestellt werden^.Ein⁵handler 100 liefert ein Signal auf einer Leitung 102 gemäß von dem Wandler empfangenem Schall. Zusätzlich wird der Wandler 100 einen hörbaren Ton mit einer vorgewählten Frequenz gemäß einem von der Leitung 102 empfangenen Signal aussenden. Der Wandler 100 ar-With reference to the figures, particularly Figure 1, a block diagram of a preferred circuit of the present invention is illustrated in which most of the components are fabricated on an integrated circuit microchip using CMOS technology ^ .A ⁵ handler 100 provides a signal on a Line 102 according to sound received by the transducer. In addition, the transducer 100 will emit an audible tone at a preselected frequency in accordance with a signal received from the line 102. The converter 100 ar-

beitet somit in zwei Betriebsarten: zuhörend (empfangend) und hörbar (sendend). Eine bevorzugte Form für den Wandler 100 ist ein piezoelektrischer Sensor. Ein solcher piezoelektrischer Sensor weist eine reine Kapazität auf, da seine Impedanz von einem sehr hohen Wert ist. Wechselweise könnte ein Bewegungsfeldwandler verwendet werden.thus operates in two operating modes: listening (receiving) and audible (sending). A preferred form for the transducer 100 is a piezoelectric sensor. Such a piezoelectric sensor has a pure capacitance, since its impedance is of a very high value. Alternatively, a motion field transducer could be used.

Wenn ein piezoelektrischer Sensor für den Wandler 100 verwendet wird, liefert er nicht nur ein Signal auf der Leitung 102 gemäß dem empfangenen Schall, sondern wirkt auch als ein Filter, da sein Frequenzgang nichtlinear ist. Dies gestattet es, daß ein piezoelektrischer Sensor gewählt wird,der eine Ausgabe für die Frequenzkomponente(n) der Töne innerhalb seines Durchlaßbereiches liefert und alle anderen Frequenzkomponenten herausfiltert oder blockiert. Ein typisches Frequenzgangspektrum ist 1000 bis 2500 Hertz. Dieser filternde Frequenzgang verbessert die Fähigkeit der Einheit der vorliegenden Erfindung, eine "korrekte" Tonsequenz zu detektieren. If a piezoelectric sensor for the transducer 100 is used, it does not only provide a signal on the Line 102 according to the received sound, but acts also as a filter since its frequency response is non-linear is. This allows a piezoelectric sensor is chosen which has an output for the frequency component (s) which delivers tones within its pass band and filters out all other frequency components or blocked. A typical frequency response spectrum is 1000 up to 2500 Hertz. This filtering frequency response improves the ability of the unit of the present invention to detect a "correct" tone sequence.

Die Leitung 102 ist mit einem elektronischen Schalter 104 verbunden. Der Schaltzustand des elektronischen Schalters 104 wird durch ein auf einer Steuerleitung 106 vorgesehenes Steuersignal gesteuert. Wenn es kein Steuersignal auf der Leitung 106 gibt, übermittelt der Steuerschalter 104 das Signal auf der Leitung 102 zu einer Leitung 108. Umgekehrt, wenn ein Steuersignal auf der Leitung 106 vorhanden ist, wird die Ausgabe eines Ausgangspuffers 110 zum Wandler 100 über eine Leitung 112, den Schalter 104 und die Leitung 102 geliefert. In dieser hörbaren Betriebsart verursacht ein durch den Ausgangspuffer 110 vorgesehenes Ausgangssignal, daß der Wandler 100 einen hörbaren Ton aussendet, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die Einheit zu lokalisieren. Bemerken Sie, daß in der hörbaren Betriebsart nichts von dem Ausgangssignal auf der Leitung 112 durch den Schalter 104 zur Leitung 108 geliefert wird.The line 102 is connected to an electronic switch 104 connected. The switching state of the electronic switch 104 is provided by a signal on a control line 106 Control signal controlled. If there is no control signal on line 106, the control switch transmits 104 the signal on line 102 to line 108. Conversely, if a control signal is on line 106 is present, an output buffer 110 is output to converter 100 via line 112, switch 104 and line 102 is supplied. In this audible mode of operation, a caused by the output buffer 110 provided output signal that the converter 100 a emits an audible tone to enable the user to locate the unit. Notice that in the audible mode nothing of the output signal on line 112 through switch 104 to line 108 is delivered.

Der Wandler 100 ist eine sehr empfindliche Vorrichtung. Wenn er fallen gelassen wird, wird er beispielsweise eine Impulsspitze hoher Energie und Spannung erzeugen. Um Beschädigung am Rest der Schaltung zu vermeiden, besitzt der Wandler 100 mit ihm verbundene gegensinnig geschaltete Dioden (nicht gezeigt), um Beschädigung zu verhindern, wenn die Einheit entweder in ihrer zuhörenden oder hörbaren Betriebsart arbeitet. Dies wird auch statische Elektrizitätsbeschädigung am Rest der Schaltung beseitigen.The transducer 100 is a very sensitive device. For example, if it's dropped, it becomes one Generate high energy and voltage spikes. To avoid damaging the rest of the circuit, owns the converter 100 connected to it in reverse-connected diodes (not shown) to prevent damage, when the unit is operating in either its listening or audible mode. This will too Eliminate static electricity damage to the rest of the circuit.

Die Leitung 108 ist mit einem UND-Glied 114 (falls vorhanden) oder über eine Leitung 118 mit einem Verstärker 120 verbunden (wenn das UND-Glied 114 nicht vorhanden ist). Ein invertierender Eingang des UND-Gliedes 114 ist mit einer Desaktivierungslextung 116 verbunden. Normalerweise ist das Signal auf der Leitung 116 in einem niedrigen Zustand, was bewirkt, daß das UND-Glied 114 als seine Ausgabe (Leitung 118) das Signal (die Signale) auf der Leitung 108 liefert. Wie unten diskutiert wird, isoliert das UND-Glied 114 den Ausgang des Wandlers 100 vom Eingang des Verstärkers 120, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung ist,oder wenn körperliche Bewegung detektiert wird.The line 108 is connected to an AND gate 114 (if present) or via a line 118 to an amplifier 120 connected (if the AND gate 114 is not available is). An inverting input of the AND element 114 is connected to a deactivation point 116. Usually the signal on line 116 is low, causing AND gate 114 to be its output (line 118) provides the signal (s) on line 108. As discussed below, in isolation the AND gate 114 the output of the converter 100 from the input of the amplifier 120 when the unit is in a noisy environment, or when physical exercise is detected.

Der Verstärker 120 verstärkt das an seinem Eingang (Leitung 118) empfangene Niedrigpegelsignal (typisch..sechs bis zehn Millivolt) und liefert ein verstärktes Signal auf einer Leitung 132. Eine bevorzugte Form für den Verstärker 120 ist ein Operationsverstärker wie in Figur 2 gezeigt. Der Verstärker 120 arbeitet im Gleichstrombetrieb als ein Spannungsfolger und im Wechselstrombetrieb als ein Verstärker mit festem Verstärkungsfaktor. The amplifier 120 amplifies the low level signal (typically... Six) received at its input (line 118) to ten millivolts) and provides an amplified signal on a line 132. A preferred form for the Amplifier 120 is an operational amplifier as shown in FIG. The amplifier 120 operates in direct current mode as a voltage follower and in AC mode as a fixed gain amplifier.

-■Mr-.- ■ Mr-.

In bezug auf den Gleichstrombetrieb ist ein Spannungsteiler, der einen Widerstand 128 und einen Widerstand umfaßt, nie dem nichtinvertierenden Eingang verbunden, und ein Widerstand 124 in Reihe mit dem Wandler 100 ist zwischen dem nichtinvertierenden Eingang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 121 angeschlossen. Wenn der Wandler 100 ein piezoelektrischer Sensor ist, ist er vollständig kapazitiv und weist eine unendliche Impedanz auf. Ein Rückkopplungswiderstand ist zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang angeschlossen. Ein Vorspannungswiderstand 126 ist mit der Versorgungsspannung verbunden (nicht gezeigt)»Diese Spannungsfolgeranordnung macht den Gleichstrombetrieb virtuell unabhängig von Betriebsveränderungen wie z.B. Offsetspannung und Leerlaufverstärkung des integrierten Schaltungschips, Dies ist sehr wichtig, da solche Betriebsschwankungen, wenn nicht kompensiert, groß genug wären, um das Niedrigpegeleingangssignal herauszumaskieren, das typisch zwischen sechs bis zehn Millivolt ist. Mit anderen Worten, ein durch die bevorzugte CMOS-Technologie erzeugter Verstärker besitzt einen Ruhepunkt, der von Chip zu Chip verschieden sein kann, so daß das von dem Wandler 100 gelieferte Signal kleiner als die durch die BetriebsSchwankungen erzeugte Signalveränderung sein wird.With regard to direct current operation, a voltage divider is which includes a resistor 128 and a resistor never connected to the non-inverting input, and a resistor 124 in series with converter 100 is between the non-inverting input and the inverting input Input of the operational amplifier 121 connected. If the transducer 100 is a piezoelectric Sensor, it is completely capacitive and has an infinite impedance. A feedback resistor is between the output and the inverting input connected. A bias resistor 126 is connected to the supply voltage (not shown) »This Voltage follower arrangement makes direct current operation virtually independent of operational changes such as e.g. Offset voltage and open loop gain of the integrated Circuit chips, this is very important because such operational fluctuations, if not compensated, would be large enough to mask out the low level input signal, which is typically between six to ten millivolts. In other words, one through the preferred CMOS technology generated amplifier has a rest point, which can vary from chip to chip, so that the The signal supplied by the converter 100 is smaller than the signal change produced by the operating fluctuations will be.

Im Wechselstrombetrieb ist der feste Verstärkungsfaktor entsprechend der folgenden Gleichung:In AC operation, the fixed gain factor is according to the following equation:

^ACgain ^{β 1 +} (Gleichung 1) ^AC gain ^{β 1 +} (equation 1)

R₁22 ^die Impedanz des Rückkopplungswiderstands 122 ist; R₁₂A die Impedanz des Widerstands 124 ist; und Z die Impedanz zum Wandler 100 ist.R ₁ 22 is ^the impedance of the feedback resistor 122; R ₁₂ A is the impedance of resistor 124; and Z is the impedance to transducer 100.

Al-Al-

Das Spannungsteilernetzwerk setzt die stabilzustands-A.usgangsspannung auf einen festen Prozentsatz (beispielsweise 20 Prozent) der Versorgungsspannung. Ein typischer fester Verstärkungsfaktor ist ungefähr 250. Somit wird beispielsweise ein Sechs-Millivolt(Spitze-Spitze)-Eingangssignal zu einem 1,5 Volt-Ausgangssignal aus dem Verstärker 120 führen.The voltage divider network sets the steady state output voltage to a fixed percentage (e.g. 20 percent) of the supply voltage. A typical one fixed gain is about 250. Thus, for example, a six millivolt (peak-to-peak) input signal to a 1.5 volt output from the Lead amplifier 120.

Zurückkehrend zur Figur 1 wird die Ausgabe des Verstärkers 120 zu einem nichtinvertierenden Eingang eines UND-Glieds 134 geliefert, mit dessen invertierendem Eingang die Leitung 116 verbunden ist. Wie unten diskutiert wird, führt das UND-Glied 134 dieselbe Funktion wie das UND-Glied 114 aus: Es isoliert den Ausgang des Wandlers 100 von dem verbleibenden Abschnitt der Schaltung, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung ist oder eine physikalische Bewegung detektiert wird. Mit anderen Worten, es desaktiviert die Schaltung. Diese Desaktivierung kann entweder durch das UND-Glied 114 oder das UND-Glied 134 ausgeführt werden. Wenn man alles berücksichtigt, ist das UND-Glied 114 vorzuziehen, da es auch die Betriebspunktschwingungen des Verstärkers 120 eliminiert, die auftreten würden, wenn die Ausgabe des Wandlers 100 dem Verstärker 120 zugeführt würde, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung arbeitete oder eine physikalische Bewegung detektiert wird.Returning to Figure 1, the output of amplifier 120 is provided to a non-inverting input of an AND gate 134, to the inverting input of which line 116 is connected. As discussed below, AND gate 134 performs the same function as AND gate 114: it isolates the output of transducer 100 from the remainder of the circuit when the unit is in a noisy environment or when physical movement is detected. In other words, it deactivates the circuit. This deactivation can be carried out either by the AND element 114 or the AND element 134. All things considered, AND gate 114 is preferred because it also eliminates the operating point oscillations of amplifier 120 that would occur if the output of transducer 100 were fed to amplifier 120 when the unit was operating in a noisy or physical environment Movement is detected.

Die Ausgabe des UND-Glieds 134 wird durch eine Leitung 136 dem Eingang eines Schmitt-Triggers 138 zugeführt. Allgemein liefert der Schmitt-Trigger 138 ein Ausgangssignal in einem Hochzustand (typisch 3 Volt), wenn das Eingangssignal auf der Leitung 136 einen vorgewählten Pegel überschreitet. Figur 3A zeigt die Ausgabe des Operationsverstärkers 120, die eine verstärkte Version des durch den Wandler 100 gelieferten Signals ist, wobei angenommen wird, daß ein einziges Händeklatschen der vonThe output of AND gate 134 is through a line 136 fed to the input of a Schmitt trigger 138. In general, the Schmitt trigger 138 provides an output signal in a high state (typically 3 volts) when the input signal on line 136 is a preselected Level exceeds. Figure 3A shows the output of operational amplifier 120 which is an amplified version of the signal provided by the transducer 100, assuming that a single clap of hands is that of the

- 1-r -- 1-r -

dem Wandler 100 aufgenommene Schall ist. Bemerken Sie, daß ein Händeklatschen eine Folge von Schallimpulsen erzeugt, die aus sehr kurzen Impulsspitzen (bursts) von Schallenergie bestehen. Figur 3B zeigt die Ausgabe aus dem Schmitt-Trigger 138, die den Eingangsschallimpulsen folgt und einen "hohen" Impuls für ,jeden Eingangsschallimpuls erzeugt, der einen vorgewählten Amplitudenpegel übersteigt. Bemerken Sie, daß der Handklatschschall mit der Zeit abnimmt, so daß die letzten zwei oder drei Schallimpulse von Figur A von einer unzureichenden Amplitude sind, um den Schmitt-Trigger 138 zu aktivieren.the transducer 100 is the recorded sound. Notice that clapping hands creates a series of sound pulses which consist of very short bursts of sound energy. Figure 3B shows the output from the Schmitt trigger 138, which follows the input sound pulses and generates a "high" pulse for each input sound pulse that exceeds a preselected amplitude level. Notice that the hand clap with the Time decreases so that the last two or three sound pulses of Figure A are of insufficient amplitude to activate the Schmitt trigger 138.

Ein Hüllkurvenformer 142 ist mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 138 über eine Leitung 140 verbunden. Figur 4 zeigt eine repräsentative Schaltung für den Hüllkurvenformer 142, der einen Kondensator 144, der von der Leitung 141 zur elektrischen Erde geschaltet ist, und einen Widerstand 146 aufweist, der von der Leitung 141 zur Versorgungsspannung geschaltet ist. Eine Diode 148 verbindet die Leitung 140 mit der Leitung 141 und übermittelt nur negative Signale aus dem Schmitt-Trigger 138. Ein Pufferverstärker 150 trennt die Ausgabe auf der Leitung 141 des Hüllkurvenformers 142 von der Leitung 152.An envelope curve shaper 142 is connected to the output of the Schmitt trigger 138 connected via a line 140. FIG. 4 shows a representative circuit for the envelope curve shaper 142 which includes a capacitor 144 connected from line 141 to electrical ground, and a Has resistor 146 which is connected from line 141 to the supply voltage. A diode 148 connects line 140 to line 141 and only transmits negative signals from Schmitt trigger 138. A buffer amplifier 150 isolates the output on line 141 of the envelope shaper 142 from the line 152.

Der Hüllkurvenformer 142 wirkt als Integrator. Die Werte des Widerstands 146 und des Kondensators 144 werden so gewählt, daß er in einen Binärimpuls (Figur 3C) zwei oder mehr Impulse (Figur 3B) kombiniert, die am Ausgang des Schmitt-Triggers 138 geliefert werden, die in der Zeit weniger als um einen vorgewählten Betrag (beispielsweise 0,125 Sekunden) mit Abstand angeordnet sind. Der resultierende in Figur 3C gezeigte einzelne Binärimpuls stellt daher ein einzelnes Händeklatschen dar. Die Werte des Widerstands 146 und des Kondensators 144 sind so gewählt, daß die Zeitkonstante des Hüllkurvenformers 142 nicht soThe envelope shaper 142 acts as an integrator. The values of resistor 146 and capacitor 144 become like this chosen that it combines two or more pulses (Figure 3B) in a binary pulse (Figure 3C), which are output of the Schmitt trigger 138, which in time are less than a preselected amount (for example 0.125 seconds) are spaced apart. The resulting single binary pulse shown in Figure 3C represents therefore represents a single clap of hands. The values of resistor 146 and capacitor 144 are chosen so that that the time constant of the Envelope Shaper 142 is not so

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lang ist, daß aufeinanderfolgende Schallimpulse kombiniert werden, die in der Tat getrennte und verschiedene Töne sind. Mit anderen Worten, Hochpegelsignale aus dem Schmitt-Trigger 138, die in der Zeit um einen Betrag getrennt sind, der größer als der vorgewählte Betrag (0,125 Sekunden) ist, führen zu getrennten Binärimpulsen, die durch den Hüllkurvenformer 142 geliefert werden. Auf diesem Wege erzeugt der Hüllkurvenformer 142 einen einzelnen Binärimpuls, der aus den individuellen Schallimpulsen aufgrund eines Händeklatschens gebildet worden ist, aber erzeugt auch aufeinanderfolgende Binärimpulse für verschiedene Töne, die in der Zeit um einen Betrag versetzt sind, der größer als der vorgewählte Betrag ist.long is that successive sound pulses are combined which are in fact separate and distinct tones are. In other words, high level signals from the Schmitt trigger 138 that are separated in time by an amount that is greater than the preselected amount (0.125 seconds) lead to separate binary pulses that through the envelope shaper 142 can be supplied. In this way, the envelope shaper 142 creates a single one Binary pulse that has been formed from the individual sound pulses due to clapping of hands, but also generates successive binary pulses for different tones that are offset in time by an amount that is greater than the selected amount.

Die folgende logische Schaltung, die in einer binären Betriebsweise arbeitet, liefert die Detektion einer "korrekten" Sequenz von Tönen, läßt Sequenzen von Tönen außer acht, die nicht in die "korrekten" Zeitbereiche fallen und macht die Schaltung für einen vorgewählten Zeitraum auf die Detektion einer geräuschvollen Umgebung oder einer physikalischen Bewegung hin unwirksam.The following logic circuit that is in a binary Operating mode works, provides the detection of a "correct" sequence of tones, leaves sequences of tones except for those that do not fall within the "correct" time ranges and do the switching for a preselected one Period of time ineffective on the detection of a noisy environment or physical movement.

Wiederum bezugnehmend auf Figur 1 wird die Ausgabe Λ es Hüllkurvenformers 142 über die Leitung 152 zum Setz-· Eingang eines selbsthaltenden Hauptschalters 154, zumReferring again to FIG. 1, the output Λ of the envelope curve shaper 142 is sent via line 152 to the setting input of a latching main switch 154 for

Setz-Eingang eines selbsthaltenden Nebenschalters 156, zu einem der Eingänge eines ODER-Glieds 158 und zu einem der Eingänge eines ODER-Glieds 160 zugeführt. In bezug auf den selbsthaltenden Hauptschalter 154 bewirkt ein Binärimpuls auf der Leitung 152, daß der selbsthaltende Hauptschalter 154 auf einer Leitung 160 ein Freigabesignal liefert, das dem Eingang eines Oszillators zugeführt wird. Auf den Empfang des Freigabesignals auf der Leitung 160 hin liefert der Oszillator 162 auf einer Leitung 164 einen Ausgangsimpulszug mit vorgewählter Frequenz. Dies sind vorzugsweise Rechtecksynch.ro-Set input of a latching secondary switch 156, to one of the inputs of an OR gate 158 and to fed to one of the inputs of an OR gate 160. With respect to the latching main switch 154 effected a binary pulse on the line 152 that the latching main switch 154 on a line 160 a release signal which is fed to the input of an oscillator. On receipt of the release signal On line 160, oscillator 162 delivers on line 164 an output pulse train with a preselected one Frequency. These are preferably square synchro-

toto

nisationsimpulse. Ein repräsentatives Beispiel der Frequenz des Oszillators 162 ist acht Zyklen pro Sekunde. In Abhängigkeit von der Anzahl der verfügbaren Verknüpfungsglieder in einer üblichen oder in einer den Kundenwünschen angepaßten integrierten Schaltung, die für die Herstellung der Einheit der vorliegenden Erfindung verwendet wird,können höhere oder niedrigere Impulsfrequenzen verwendet werden. Der Oszillator 162 richtet den Zeitrahmenbezug für den Betrieb des logischen Teils der Schaltung ein. Vorzugsweise ist der Oszillator 162 ein astabiler Multivibrator, der auf der RCA (Radio Corporation of America)-Anwendermitteilung ICAN 626? entwickelt worden ist, die hier durch Bezug aufgenommen ist. Diese Schaltung benötigt zwei Widerstände und einen Kondensator außerhalb des Chips. Dieser Lösungsweg macht die Betriebsfrequenz des Oszillators 162 von Veränderungen in Vorrichtungsübertragungsspannungen, Versorgungsspannung und Temperatur virtuell unabhängig. Es ist wichtig, daß diese Veränderungen soweit praktikabel auf ein Minimum herabgesetzt werden.innovation impulses. A representative example of the frequency of oscillator 162 is eight cycles per second. Depending on the number of links available in a conventional or customized integrated circuit designed for the When making the unit used in the present invention, higher or lower pulse rates can be used will. The oscillator 162 establishes the time frame reference for the operation of the logic portion of the circuit one. Preferably, the oscillator 162 is an astable one Multivibrator based on the RCA (Radio Corporation of America) User Notice ICAN 626? has been developed which is incorporated herein by reference. This circuit requires two resistors and a capacitor outside of the chip. This approach exposes the operating frequency of oscillator 162 to changes in device transfer voltages, Supply voltage and temperature virtually independent. It is important, that these changes are kept to a minimum as far as practicable.

Wie oben festgestellt v/urde, ist der Energieverbrauch ein wichtiger Faktor. Bei dem bevorzugten astabilen Multivibrator-Lösungsweg für den Oszillator 162 ist der Energieverbrauch eine Funktion des Kondensatorladestroms und der Ausgabefrequenz. Wenn die Frequenz erhöht wird, wird der Wert des benötigten Kondensators herabgesetzt, was zu einer gleichzeitigen Abnahme an Größe und Kosten dieses Kondensators führt. Eine Reduktion im Wert des Kondensators setzt den benötigten Ladestrom herab. Wo eine Verknüpfungsgliedanordnung verwendet wird, um die Schaltung herzustellen, kann es ratsam sein, die Betriebsfrequenz des Oszillators 162 auf beispielsweise 16, 32, 64 oder 128 Impulse pro Sekunde zu erhöhen und dann diese höhere Frequenz herunterzudividieren, um die acht Impulse pro Sekunde zu erzeugen, auf denen der logische Teil arbeitet. Wenn diese zusätzlichen Verknüpfungs-As stated above, the energy consumption is an important factor. In the preferred astable multivibrator approach for oscillator 162, that is Energy consumption a function of the capacitor charging current and the output frequency. When the frequency increases the value of the required capacitor is reduced, which leads to a concomitant decrease in the size and cost of this capacitor. A reduction in value of the capacitor reduces the required charging current. Where a link assembly is used to To establish the circuit, it may be advisable to set the operating frequency of the oscillator 162 to, for example 16, 32, 64 or 128 pulses per second and then dividing this higher frequency down to the to generate eight pulses per second on which the logic part works. If these additional linkages

- sw -- sw -

glieder verfügbar sind und die Größe des Chips mit Verknüpfungsgliedanordnung nicht nennenswert erhöhen, wäre es ratsam, die Frequenz zu erhöhen,da dies die Größe des benötigten äußeren Kondensators um ein sogar noch größeres Ausmaß herabsetzen würde. Die Ausgabe des Oszillators 162 wird über eine Leitung 164 zum Eingang eines Umschaltzählers 166 und zu einem der Eingänge eines UND-Glieds 168 zugeführt. Der Zähler 166 führt zwei Funktionen aus: er definiert den "ersten" vorbestimmten Zeitraum, in dem alle der den Handklatschen entsprechenden Binärimpulse auftreten müssen, damit eine "richtige" Sequenz von Tönen detektiert wird; und er definiert den ("dritten") vorbestimmten Zeitraum der hörbaren Betriebsart, nachdem die richtige Sequenz von Tönen detektiert worden ist.links are available and the size of the link array chip not increasing significantly, it would be advisable to increase the frequency as this will increase the size of the required external capacitor would be reduced to an even greater extent. The output of the oscillator 162 is via a line 164 to the input of a toggle counter 166 and to one of the inputs of a AND gate 168 supplied. The counter 166 performs two functions: it defines the "first" predetermined one Time period in which all of the binary impulses corresponding to hand clapping must occur in order for a "correct" Sequence of tones is detected; and he defines that ("Third") predetermined period of audible mode after the correct sequence of tones is detected has been.

Wenn der Oszillator 162 beispielsweise acht Impulse pro Sekunde erzeugt, wird der Zähler 166 gesetzt, um 64 Umschal tungen zu zählen. Dies bedeutet, daß vier Sekunden der (erste) vorbestimmte Zeitraum für das Auftreten der vier Binärimpulse ist, die die korrekte Sequenz von Tönen (d.h. vier Handklatsche) umfaßt. Dies ist durch die Aufzeichnungsspur 290 von Figur 5A gezeigt.For example, if the oscillator 162 has eight pulses per Second, the counter 166 is set to count 64 switches. This means four seconds is the (first) predetermined period of time for the occurrence of the four binary pulses that are the correct sequence of Tones (i.e. four hand claps). This is shown by recording track 290 of Figure 5A.

Der Zähler 166 kann jede beliebige geeignete Form annehmen. Eine Lösung (nicht gezeigt) ist, einen Kaskadensatz von Flip-Flops zu verwenden. Auf diese Weise kann der Zähler 166 nicht nur verwendet werden um zu bestimmen, wenn eine vorgewählte Anzahl von Umschaltungen aufgetreten ist, sondern kann auch als Quelle für Synchronisierimpulse für andere Teile der logischen Schaltung verwendet werden.The counter 166 can take any suitable form. One solution (not shown) is to use a cascade set of flip-flops. That way you can the counter 166 cannot only be used to determine when a preselected number of switchovers have occurred but can also be used as a source of synchronization pulses for other parts of the logic circuit be used.

Wenn der Zähler 166 die vorbe st intuit® Anzahl von Umschaltungen detektiert hat, liefert er einen Impuls an seinem Ausgang, der über die Leitung 170 zu einem Eingang eines UND-Glieds 172 und zu einem Eingang eines UND-Glieds 174 zugeführt wird. Eine Leitung 176 ist mit einem invertierenden Eingang des UND-Glieds 174 und mit einem nichtinvertierenden Eingang des UND-Glieds 172 verbunden. Das Signal auf der Leitung 176 ist niedrig, außer wenn die "korrekte" Sequenz von Tönen detektiert worden ist, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel vier ist, und die Töne in der Zeit in korrektem Abstand angeordnet sind.When the counter 166 has passed the pre-intuit® number of switchings has detected, it delivers a pulse at its output, which via the line 170 to an input of a AND gate 172 and to an input of an AND gate 174 is fed. A line 176 has an inverting input of AND gate 174 and a non-inverting one Input of AND gate 172 connected. The signal on line 176 is low except when the "correct" sequence of tones has been detected, which in the preferred embodiment is four, and the tones Correctly spaced in time.

Wenn vier Binärimpulse nicht innerhalb des durch den Oszillator 162 und den Zähler 166 vorbestimmten, festgelegten Zeitraums detektiert worden sind (wie in Figur 5A gezeigt ist; mit anderen Worten, wenn die Leitung 176 niedrig ist), führt das UND-Glied 174 den Ausgangsimpuls vom Zähler 166 über eine Leitung 178 einem Eingang eines ODER-Glieds 180 zu. Dies beginnt die Rücksetzbetriebsart, bei der der logische Teil der Einheit so zurückgesetzt wird, daß eine andere korrekte Sequenz von Tönen detektiert werden kann. Spezifisch führt das ODER-Glied 180 den Impuls vom UND-Glied 174 als einen Rücksetzimpuls dem Rücksetzeingang des Zählers 166 über eine Leitung 182, dem Rücksetzeingang des selbsthaltenden Hauptschalters 154 über eine Leitung 184, dem RUcksetzeingang eines vierten selbsthaltenden Schalters 186 über eine Leitung 188, dem Eingang eines ODER-Glieds 190 über eine Leitung 192, dem Rücksetzeingang eines Vierimpulszählers 194 über eine Leitung 196 und dem Rücksetzeingang eines dritten selbsthaltenden Schalters 198 über eine Leitung 200 zu. Jeder Rücksetzimpuls verursacht, daß seine zugeordnete Schaltung rückgesetzt wird.If four binary pulses are not within the range given by the Oscillator 162 and counter 166 have been detected for a predetermined, fixed period of time (as shown in FIG 5A is shown; in other words, when line 176 is low, AND gate 174 carries the output pulse from the counter 166 to an input of an OR gate 180 via a line 178. This begins the reset mode in which the logical part of the unit does so that another correct sequence is reset can be detected by tones. Specifically, the OR gate 180 carries the pulse from the AND gate 174 as one Reset pulse to the reset input of the counter 166 via a line 182, the reset input of the self-holding Main switch 154 via a line 184, the reset input of a fourth latching switch 186 via a line 188, the input of an OR gate 190 via a line 192, the reset input of a four-pulse counter 194 via a line 196 and the reset input of a third latching switch 198 via a line 200 to. Each reset pulse causes its associated circuit to be reset.

Im Betrieb geht das Signal auf der Rücksetzleitung 178 entweder hoch,(i) wenn der Zähler 166 zweiunddreißigIn operation, the signal on reset line 178 either goes high (i) when counter 166 is thirty-two

- ac -- ac -

Impulse vom Oszillator 162 detektiert hat und vier Binärimpulse innerhalb des ersten vorbestimmten, durch diese zweiunddreißig Impulse definierten Zeitraums nicht richtig detektiert worden sind, oder (2) nachdem ein Umschaltzähler 204 den Zustand ändert, was nach dem Verstreichen des dritten vorbestimmten Zeitraums auftritt, der die Dauer der hörbaren Betriebsart definiert, was unten im Detail diskutiert wird.Has detected pulses from oscillator 162 and four binary pulses not properly within the first predetermined time defined by these thirty-two pulses have been detected, or (2) after a toggle counter 204 changes state, which is after the elapse of the third predetermined period of time, which defines the duration of the audible mode, which is described below in Detail is discussed.

Ein selbsthaltender Nebenschalter 156 ist Teil des Abschnitts der logischen Schaltung, die verwendet wird, um (1) das Auftreten der vier Binärimpulse zu detektieren, die die korrekte Sequenz von Tönen umfassen, (2) um den ("zweiten") vorbestimmten minimalen Zeitraum zwischenA latching slave switch 156 is part of the portion of logic circuit that is used to (1) detect the occurrence of the four binary pulses comprising the correct sequence of tones, (2) around the ("Second") predetermined minimum period between

aufeinanderfolgenden Binärimpulsen festzusetzen und (3) um eine sichtbare Ausgabe zu liefern, damit der Benutzer lernt, wie die Einheit richtig zu aktivieren ist. Auf den Empfang eines Binärimpulses auf der Leitung 152 hin ändert der selbsthaltende Nebenschalter 156 den Zustand und liefert ein Hochsignal an seinem Ausgang. Dieses Hochsignal wird über eine Leitung 206 einem Eingang eines UND-Glieds 208, einem Eingang des UND-Glieds 168 und einem Eingang eines invertierenden Puffers 210 zugeführt. Bemerken Sie, daß der Ausgang des selbsthaltenden Schalters 256 hoch bleibt, bis der selbsthaltende Schalter 156 rückgesetzt wird. Das Hochsignal am ersten Eingang des UND-Glieds 168 gestattet es, daß die Impulsfolge vom Oszillator 162 über eine Leitung 212 einem Eingang des Umschaltzählers 214 zugeführt wird. Der Zähler 214 zählt eine vorgewählte Anzahl von Umschal tungen. Wenn diese vorgewählte Anzahl erreicht worden ist, liefert der Zähler 214 ein Ausgangssignal auf Leitungen 218, 220 und 222. Elf ist eine repräsentative Anzahl von. Umschaltungen, die den minimalen Zeitraum festsetzt, der zwischen aufeinanderfolgenden Binärimpulsen zur Aktivierung der Einheit auftreten soll.to set successive binary pulses; and (3) to provide a visual output for the user learns how to properly activate the unit. On receipt of a binary pulse on line 152 the latching slave switch 156 changes state and provides a high signal at its output. This A high signal is an input of an AND gate 208, an input of the AND gate 168 and a line 206 Input of an inverting buffer 210 supplied. Note that latching switch 256 output is high remains until latch 156 is reset. The high signal at the first input of the AND gate 168 is permitted it is that the pulse train from the oscillator 162 is fed to an input of the switchover counter 214 via a line 212 will. The counter 214 counts a preselected number of switchings. When this preselected number has been reached is, the counter 214 provides an output signal Lines 218, 220 and 222. Eleven is a representative number of. Switchings that have the minimum period specifies that should occur between successive binary pulses to activate the unit.

Indem jetzt auf Figur 53 3ezug genommen wird, wird gesehen, daß der Wert elf für den Umschaltzähler 214 eine Synchronisationsperiode von 4 χ 11 gibt, was 44 ist. Erinnern Sie sich, daß 64 die Anzahl der Umschaltungen ist, die der Zähler 166 detektiert. Das Vergleichen von 44 mit 64 zeigt, daß die Minimalzeit, in der die korrekten vier Impulse auftreten sollen,68,7 % der Gesamtzeit der vier Sekunden ist. Mit anderen Worten, dies gestattet dem Benutzer einen Fehlerfaktor von 31,3 % bei der Zeitgebung der vier aufeinanderfolgenden Klänge oder ungefähr 1,25 Sekunden aus vier Sekunden. Dieser Fehler in der Zeitgebung zwischen aufeinanderfolgenden Tönen ist durch Zeitintervalle A, B und C gezeigt, wobei A+B+C<1,25 Sekunden und k<0, B<0 und C<0. Referring now to Figure 53, it will be seen that the value eleven for the toggle counter 214 gives a synchronization period of 4 11, which is 44. Recall that 64 is the number of toggles that counter 166 will detect. Comparing 44 with 64 shows that the minimum time for the correct four pulses to occur is 68.7% of the total time of the four seconds. In other words, this allows the user to have a 31.3 % error factor in timing the four consecutive sounds, or about 1.25 seconds out of four seconds. This error in timing between successive tones is shown by time intervals A, B and C, where A + B + C <1.25 seconds and k <0, B <0 and C <0.

In gewissen Situationen kann der Wert elf für den Zähler 214 mit 31,3 % zulässigem Fehler zu hoch sein, um eine richtige Diskrimination gegenüber zufälligen Geräuschimpulsen zu erreichen. Ein Wert zwölf für den Zähler 214 kann für solche Anwendungen geeigneter sein. Ein Wert zwölf erzeugt lediglich 25 % zulässigen Fehler. Somit kann es eingesehen werden, daß Werte anders als elf für den Zähler 214 gewählt werden können.In certain situations, the value eleven for the counter 214 with a 31.3 % permissible error can be too high in order to achieve a correct discrimination against accidental noise impulses. A value of twelve for counter 214 may be more suitable for such applications. A value of twelve produces only 25 % allowable errors. Thus, it can be seen that values other than eleven can be chosen for the counter 214.

Nachdem der Zähler 214 elf Umschaltungen gezählt hat, gibt er einen Hochimpuls auf den Leitungen 218,220 und aus. Der Hochimpuls auf der Leitung 222 wird zu einem Eingang des ODER-Glieds 190 geliefert, was bewirkt, daß der selbsthaltende Nebenschalter 156 zurückgesetzt wird. (Der selbsthaltende Nebenschalter 156 wird auch zurückgesetzt, wenn das ODER-Glied 180 einen Rücksetzimpuls auf der Leitung 192 abgibt). Des weiteren wird der Hochimpuls auf der Leitung 220 über ein ODER-Glied 16O und eine Leitung 224 zu einem Rücksetzeingang des Zählers 214 zugeführt, was bewirkt, daß der Zähler 214 zurückge*- setzt wird. Schließlich wird der Hochimpuls auf der Leitung 218'über ein UND-Glied 226 (wenn die Leitung 228 inAfter the counter 214 has counted eleven switchings, it emits a high pulse on lines 218, 220 and out. The high pulse on line 222 is provided to one input of OR gate 190, which causes the latching slave switch 156 is reset. (The self-holding sub-switch 156 is also reset, when OR gate 180 emits a reset pulse on line 192). Furthermore, the High pulse on line 220 via an OR gate 160 and a line 224 to a reset input of the counter 214 supplied, which causes the counter 214 to be * - is set. Finally, the high pulse is transmitted on line 218 'via an AND gate 226 (when line 228 in

- am -- at the -

ihrem normalen Niedrigzustand ist) und eine Leitung 230 zum Eingang eines Vierimpulszählers 194 zugeführt. Somit führt der Zähler 214 nach Auszählen von elf Umschaltungen nach Empfang eines Binärimpulses durch den selbsthaltenden Nebenschalter 156 einen Impuls dem Zähler 194 zu, der die Detektion eines korrekten Binärimpulses anzeigt und ebenso sich selbst und den selbsthaltenden Nebenschalter 156 zurücksetzt. Dieses Zurücksetzen gestattet es, daß der selbsthaltende Nebenschalter 156 in der Lage ist, den nächsten Binärimpuls über die Leitung 152 zu empfangen, und daß das Zählen der korrekten Sequenz von Tönen auf die oben dargelegte Weise stattfindet.normal low) and a line 230 to the input of a four pulse counter 194. Thus, after counting eleven switchings after receipt of a binary pulse by the latching secondary switch 156 , the counter 214 feeds a pulse to the counter 194 which indicates the detection of a correct binary pulse and also resets itself and the latching secondary switch 156. This resetting allows that the self-holding sub-switch 156 is able to receive the next binary pulse on line 152, and that the counting of the correct sequence of sounds to the manner set forth above takes place.

Wie oben festgestellt wurde, führt der Zähler 214 auch die Funktion aus, den Empfang eines Binärimpulses zu bestimmen, der von einem vorhergehenden Binärimpuls um weniger als das minimale ("zweite") vorbestimmte Zeitintervall mit Abstand angeordnet ist. Spezifisch, wenn ein Binärimpuls in einer Zeitperiode von weniger als den elf von dem Zähler 214 detektierten Umschaltungen auftritt, wird der Zähler 214 über die Leitung 152, das ODER-Glied 160 und die Rücksetzleitung 224 zurückgesetzt; andererseits wird der selbsthaltende Nebenschalter 156 nicht zurückgesetzt, da der selbsthaltende Nebenschalter 156 keinen Rücksetzimpuls auf der Leitung 216 empfingt. Diese Funktionsweise führt im Zähler 214 dazu, daß er seine Zählung wieder beginnt, selbst wenn er bis zu zehn Umschaltungen vor dem Empfang des Zurücksetzens gezählt haben mag. Dies führt zu einer Verlängerung der durch den Zähler 214 gezählten Zeitperiode, wobei somit die Detektion der korrekten Sequenz von Tönen innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer verhindert wird, die durch den Oszillator 162 und den Zähler 166 definiert ist. Auf diese Weise wirkt der Zähler 214, um den minimalen Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Tönen festzulegen, der zur Aktivierung (Beschallung) der vorliegenden Erfindung führt. As stated above, counter 214 also performs the function of determining receipt of a binary pulse spaced from a previous binary pulse by less than the minimum ("second") predetermined time interval. Specifically, when a binary pulse occurs in a period of time less than the eleven switches detected by counter 214, counter 214 is reset via line 152, OR gate 160 and reset line 224; on the other hand, the latching slave switch 156 is not reset since the latching slave switch 156 does not receive a reset pulse on line 216. This operation causes the counter 214 to start counting again, even if it may have counted up to ten switchings before receiving the reset. This leads to an increase in the time period counted by the counter 214, thus preventing the detection of the correct sequence of tones within the predetermined time period which is defined by the oscillator 162 and the counter 166. In this way, the counter 214 acts to determine the minimum amount of time between successive tones that results in activation (sonication) of the present invention.

Wie oben bemerkt wurde, liefert der Zähler 214 auf der Leitung 218 jedesmal einen Ausgangsimpuls, wenn er eine Zeitperiode gleich der vorgewählten Anzahl von Umschaltungen ausgezählt hat, was im gezeigten Beispiel elf ist. Dieser Ausgangsimpuls wird dem nichtinvertierenden Eingang des UND-Glieds 226 zugeführt. Die Leitung 228 ist normalerweise im Niedrigzustand (außer wenn eine geräuschvolle Umgebung detektiert wird oder eine körperliche Bewegung wie unten diskutiert auftritt). Demzufolge wird der Impuls auf der Leitung 218 durch das UND-Glied 226 über die Leitung 230 dem Vierimpulszähler 194 zugeführt.As noted above, the counter 214 provides on the Line 218 emits an output pulse every time it has a Time period equal to the preselected number of switchings has counted, which is eleven in the example shown. This The output pulse is sent to the non-inverting input of the AND gate 226 supplied. Line 228 is normally low (unless it is noisy Environment is detected or a physical movement occurs as discussed below). As a result, the pulse on line 218 is passed through AND gate 226 the line 230 is fed to the four-pulse counter 194.

Der Zähler 194 ist gesetzt, um eine vorbestimmte Anzahl von Eingangsimpulsen zu zählen und dann einen Ausgangs-. impuls abzugeben. Die Zahl, die der Zähler 194 zählt, ist gleich der Anzahl der Binärimpulse, die die korrekte Sequenz von Klängen umfassen, was bewirkt, daß die Einheit in ihre hörbare Betriebsart geht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Zahl vier. Wenn vier Impulse ' av.f der Leitung 230 empfangen worden sind, gibt der Zahler 194 einen Impuls auf der Leitung 240 aus, der zu einem Eingang eines dritten selbsthaltenden Schalters 198 geliefert wird» >The counter 194 is set a predetermined number of input pulses to count and then an output. give impulse. The number that the counter 194 counts, is equal to the number of binary pulses that comprise the correct sequence of sounds, which causes the unity goes into their audible mode. In the exemplary embodiment shown, this number is four. When four impulses 'av.f have been received on line 230, the Counter 194 emits a pulse on line 240 which leads to an input of a third latching switch 198 is delivered »>

Der dritte selbsthaltende Schalter 198 ändert den Zustand auf den Empfang des Impulses auf der Leitung 240 hin und liefert ein Hochsignal auf der Leitung 106 und auf der Leitung 176. Diese Hochzustandssignale zeigen an, daß die Einheit aktiviert worden ist. In dieser hörbaren Betriebsart erzeugt und sendet die Einheit einen hörbaren Ton (Töne)j der es dem Benutzer gestattet, ihren Standort zu bestimmen.The third latching switch 198 changes state upon receipt of the pulse on line 240 and provides a high signal on line 106 and on the Line 176. These high signals indicate that the unit has been activated. In this audible mode the unit generates and sends an audible tone (s) that allow the user to determine their location determine.

Der während der hörbaren Betriebsart gesendete hörbare Ton (hörbare Töne) wird im einzelnen wie folgt erzeugt. Das Hochsignal auf der Leitung 176 bewirkt, daß ein Oszillator 242 ein hörbares Signal mit vorgewählterThe audible tone (s) transmitted during the audible mode is generated as follows in detail. The high signal on line 176 causes an oscillator 242 to generate an audible signal with the preselected

- se -- se -

ZlZl

Frequenz erzeugt. Jeder Typ eines hörbaren Signals kann erzeugt werden. Eine bevorzugte Form für das hörbare Signal ist eine serielle Rechteckwelle mit einer sehr scharfen Anstiegszeit und Abfallzeit. Dies erzeugt einen intermittierenden und pulsierenden hörbaren Ton. Die scharfen Anstiegs- und Abfallzeiten der Impulse verstärken den hörbaren Ton für den Benutzer.Frequency generated. Any type of audible signal can be generated. A preferred form for the audible Signal is a serial square wave with a very sharp rise and fall time. This creates one intermittent and pulsating audible sound. Reinforce the sharp rise and fall times of the pulses the audible tone for the user.

Der Ausgangsimpulsstrom des Oszillators 242 auf einer Leitung 244 wird einem Ausgangspuffer 110 zugeführt. Der Ausgangspuffer 110 wirkt,um den Oszillator 242 von dem Wandler 100 zu isolieren. Der gepufferte Impulszug wird durch den Ausgangspuffer 110 dem Wandler 100 über die Leitung 112, den Schalter 104 und die Leitung 102 zugeführt. Der Schalter 104 gestattet es, daß das Signal auf der Leitung 112 dem Wandler 100 zugeführt wird und isoliert die Leitung 102 von der Leitung 108, wenn sich die Leitung 106 im hohen Zustand befindet. Wie oben festgestellt wurde, befindet sich die Leitung 106 im hohen Zustand, wenn der dritte selbsthaltende Schalter 198 das Hochsignal auf der Leitung 176 liefert, was bewirkt, daß der Ausgangsoszillator 242 den Impulsstrom erzeugt.The output pulse stream of the oscillator 242 on a Line 244 is fed to an output buffer 110. The output buffer 110 acts to drive the oscillator 242 from the Isolate converter 100. The buffered pulse train will fed by the output buffer 110 to the converter 100 via the line 112, the switch 104 and the line 102. Switch 104 allows the signal on line 112 to be fed to transducer 100 and isolate line 102 from line 108 when line 106 is high. As stated above line 106 is high, when the third latching switch 198 provides the high signal on line 176 causing the Output oscillator 242 generates the pulse stream.

Die Dauer der hörbaren Betriebsart wird vorbestimmt und wird gesteuert wie folgt. Wenn die Leitung 176 in den Hochzustand geht, wird das UND-Glied 174 ausgeschaltet und kann das Rücksetzsignal vom Zähler 176 nicht zu den verschiedenen, mit dem ODER-Glied 180 verbundenen Rücksetzleitungen liefern. Stattdessen wird das UND-Glied 172 freigegeben. Wenn der Zähler 166 seinen nächsten Ausgangsimpuls liefert, kehrt die Einheit nicht in den Zustand zurück, in dem sie eine korrekte Sequenz von Tönen detektieren kann; stattdessen sind die korrekten Binärimpulse detektiert worden, und der Impuls auf der Leitung 170 vom Zähler 166 wird einem 128-Umschaltzähler über das UND-Glied 172 und die Leitung 202 zugeführt. Eine geeignete'Form für den 128-Umschaltzähler 204 istThe duration of the audible mode is predetermined and is controlled as follows. When line 176 goes high, AND gate 174 is turned off and cannot send the reset signal from counter 176 to the various reset lines connected to OR gate 180 deliver. Instead, the AND gate 172 is enabled. When the counter 166 is its next Delivers output pulse, the unit does not return to the State back in which it can detect a correct sequence of tones; instead are the correct ones Binary pulses have been detected and the pulse on line 170 from counter 166 becomes a 128 toggle counter via the AND gate 172 and the line 202 supplied. A suitable form for the 128 toggle counter 204 is

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ein binärer Flip-Flop. Der auf der Leitung 202 e Impuls bewirkt, daß der Umschaltzähler 204 den Zustand ändert. Dies führt zum Rücksetzen des Umschaltzählers 204, was bedeutet, daß eine mit seinem Ausgang verbundene Leitung 246 in niedrigem Zustand ist. Demzufolge wird den verschiedenen Stufen durch die ODER-Stufe 180 kein Rücksetzsignal zugeführt.a binary flip-flop. The pulse on the line 202 e causes the toggle counter 204 to enter the state changes. This leads to the resetting of the switchover counter 204, meaning that line 246 connected to its output is low. As a result, will No reset signal is supplied to the various stages by the OR stage 180.

Der Umschaltzähler 204 bleibt in diesem Rücksetzzustand, bis der Zähler 166 wieder einen Impuls auf der Leitung 170 liefert. Der Zähler 166 liefert einen solchen Impuls "nicht, bis er noch einmal 64 Umschaltungen des durch den Oszillator 162 gelieferten Impulszuges gezählt hat. Da der Oszillator 162 acht Impulse pro Sekunde erzeugt, entspricht dies einer Zeitdauer von vier Sekunden. Wenn diese vier Sekunden ausgezählt worden sind, liefert der Zähler 166 noch einen Impuls auf der Leitung 170, der durch das UND-Glied 172 und die Leitung 202 dem Umschaltzähler 204 zugeführt wird. Dieser Impuls bewirkt, daß der Umschaltzähler 204 den Zustand ändert. Diese Zustandsänderung erzeugt einen Impuls auf der Leitung 246, der durch das ODER-Glied 180 als Rücksetzimpuls auf den Leitungen 182, 184, 188 und 192 den verschiedenen Stufen der Schaltung zugeführt wird. Wie oben diskutiert wurde, wirkt dieser Rücksetzimpuls so, daß die Einheit in den Betriebszustand zurückgeführt wird, in dem sie das erste Handklatschen der korrekten Sequenz von Tönen detektieren kann.The toggle counter 204 remains in this reset state, until the counter 166 again delivers a pulse on the line 170. Counter 166 provides such a pulse "not until he has counted another 64 switchovers of the pulse train supplied by oscillator 162. There the oscillator 162 generates eight pulses per second, this corresponds to a period of four seconds. If those four seconds have been counted, the counter delivers 166 another pulse on the line 170, the through the AND gate 172 and the line 202 the switchover counter 204 is supplied. This pulse causes the toggle counter 204 to change state. This change of state generates a pulse on line 246, which is passed through OR gate 180 as a reset pulse to the Lines 182, 184, 188 and 192 the various stages is fed to the circuit. As discussed above, this reset pulse acts to force the unit into the Operating state is returned in which they detect the first hand clap of the correct sequence of tones can.

Es wird somit gesehen, daß der Umschaltzähler 204 zusammengenommen mit dem Zähler 166 und dem Oszillator 162 die Dauer der hörbaren Betriebsart bestimmt. Eine geeignete vorbestimmte Zeitdauer der hörbaren Betriebsart ist vier Sekunden, aber es sollte verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung Jede beliebige gewünschte vorbestimmte Zeitdauer verwenden kann. Offensichtlich wird Batterieleistung erhalten durch Reduktion dieser vorbe-It is thus seen that the toggle counter 204 is taken together with the counter 166 and the oscillator 162 determines the duration of the audible operating mode. One suitable predetermined length of time of audible mode is four seconds, but it should be understood that the present invention can employ any predetermined length of time desired. Obviously it will Maintain battery power by reducing this

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stimmten Zeitdauer ebenso wie durch die Verwendung hörbarer Impulse im Gegensatz zu einem "hörbaren kontinuierlichen Ton.correct length of time as well as audible through the use Impulse as opposed to an "audible continuous tone.

Zwei Bedingungen müssen detektiert werden, um den richtigen Betrieb der Einheit sicherzustellen und die Batterie! eb ens dauer zu verlängern. Die erste Bedingung ist die Detektion von Tönen, die um weniger als eine (fünfte) vorbestimmte Zeitdauer voneinander mit Abstand angeordnet sind. Dies tritt gewöhnlich auf, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung angeordnet ist oder wo periodische Töne erzeugt werden. Ein Beispiel für eine solche Umgebung ist eine mechanische Werkstatt/Maschinenfabrik oder Kraftwerk. %■ Two conditions must be detected to ensure proper operation of the unit and the battery! to extend the same duration. The first condition is the detection of tones that are spaced apart from one another by less than a (fifth) predetermined period of time. This usually occurs when the unit is placed in a noisy environment or where periodic tones are generated. An example of such an environment is a mechanical workshop / machine shop or power plant. % ■

Die zweite Bedingung tritt auf, wenn die Einheit körperlich bewegt wird, welche Bewegung bewirkt, daß der Wandler 100 (der hochempfindlich ist) ein Ausgangssignal erzeugt. Die Einheit kann ungewünscht diese Bewegung detektieren, als ob sie ein Händeklatschen wäre. Diese ungewünschte "Ruck"-Bedingung kann in vielen Situationen auftreten. Die Einheit kann beispielsweise in der Tasche des Benutzers getragen werden, und Gehen oder Rennen kann falsches Auslösen erzeugen. In gleicher Weise kann eine Unterbringung der Einheit auf einer Maschine, die periodische Bewegungen erzeugt (wie z.B. dem Armaturenbrett eines Motorfahrzeugs) auch ein falsches Auslösen erzeugen. The second condition occurs when the unit is physically moved, which movement causes the transducer 100 (which is highly sensitive) to generate an output signal. The unit may undesirably detect this movement as if it were a clap of hands. This unwanted "Jerk" condition can occur in many situations. The unit can for example in the pocket worn by the user, and walking or running can create false triggering. In the same way, a Placing the unit on a machine that generates periodic movements (such as the dashboard a motor vehicle) also produce a false trigger.

Diese beiden Bedingungen werden von der Einheit detektiert, falls sie innerhalb des "fünften" vorbestimmten Zeitraums auftreten, der einem Binärimpuls folgt. Die Detektion des einen oder des anderen Zustande führt zur Desaktivierung der Einheit für eine (vierte) vorbestimmte Zeitdauer. Wenn einer der beiden Zustände zu einer Zeit auftreten sollte, die größer als die fünfte vorbestimmte Zeitdauer ist, wird die Einheit ihn jedoch ignorieren,These two conditions are detected by the unit, if they occur within the "fifth" predetermined time period following a binary pulse. the Detection of one or the other condition leads to the deactivation of the unit for a (fourth) predetermined one Duration. If either of the two conditions should occur at a time greater than the fifth predetermined Duration, the unit will ignore it,

da eine solche Bedingung nicht anders als ein ungeeigneter Ton ist, der um mehr als den (zweiten) vorbestimmten Zeitraum von einem vorhergehenden Ton mit Abstand angeordnet ist. Was wichtig zu verstehen ist, ist, daß durch Desaktivierung der Einheit der vorliegenden Erfindung auf die Detektion einer dieser Bedingungen hin die Batterielebensdauer beträchtlich verlängert wird.since such a condition is no different than an unsuitable one Tone is spaced apart by more than the (second) predetermined period of time from a previous tone is. What is important to understand is that by deactivating the entity of the present invention detection of any of these conditions will significantly extend battery life.

Dies wird erreicht, indem verhindert wird, daß die Signale vom Wandler 100 den Arbeitspunkt des Schmitt-Triggers (wenn das UND-Glied 134 verwendet wird) oder den Arbeitspunkt des Schmitt-Triggers 138 und des Verstärkers 120 (wenn das UND-Glied 114 verwendet wird) ändern. Die Detektion dieser ungewünschten Töne oder körperlichen Bewegungen bewirkt, daß das UND-Glied 134 oder das UND-Glied 114 (in Abhängigkeit davon, welches verwendet wird) verhindern, daß das Signal auf der Leitung 108 zum Rest der Schaltung geliefert wird. Die durch das UND-Glied 134 oder das UND-Glied 114 erzeugte Desaktivierung verhindert, daß der Arbeitspunkt des Verstärkers 120 und des Schmitt-Triggers 138 (wo das UND-Glied 114 verwendet wird) oder der Betriebspunkt des Schmitt-Triggers 138 (wo das UND-Glied 134 verwendet wird) geändert wird. Die Ausschaltung dieser Arbeitspunktbewegung in einer oder beiden dieser Stufen setzt den Batterieverbrauch signifikant herab, da diese beiden Stufen einen beträchtlichen Anteil der zum Betreiben der Einheit benötigten Leistung verbrauchen. Es kann eingesehen werden, daß die Verwendung des UND-Glieds 114 auch die ungewünschte Änderung im Arbeitspunkt des Verstärkers 120 ausschaltet.This is achieved by preventing the signals from transducer 100 from reaching the operating point of the Schmitt trigger (if AND gate 134 is used) or the operating point of Schmitt trigger 138 and amplifier 120 (if the AND gate 114 is used) change. Detection of those unwanted sounds or physical Movement causes the AND gate 134 or the AND gate 114 (depending on which is used) prevent the signal on line 108 from being delivered to the rest of the circuit. The one through the AND gate 134 or the AND gate 114 generated deactivation prevents the operating point of the amplifier 120 and of Schmitt trigger 138 (where AND gate 114 is used) or the operating point of Schmitt trigger 138 (where AND gate 134 is used) is changed. The elimination of this working point movement in an or Both of these levels reduce battery consumption significantly, as these two levels are significant Consume proportion of the power required to operate the unit. It can be seen that the use of AND gate 114 also switches off the undesired change in the operating point of amplifier 120.

Indem . nun zur ersten Bedingung von dicht mit Abstand angeordneten Tönen zurückgekehrt wird, führen derartige Töne dazu, daß Binärimpulse auf der Leitung 152 zugeführt werden. Diese Binärimpulse werden über ein ODER-Glied 158 und eine Leitung 246 einem der drei nicht-By doing . now returning to the first condition of closely spaced tones lead to such Tones indicating that binary pulses are supplied on line 152 will. These binary pulses are transmitted via an OR gate 158 and a line 246 to one of the three non-

invertierenden Eingänge des UND-Glieds 208 zugeführt. Die anderen beiden nichtinvertierenden Eingänge eines UND-Glieds 208 sind mit der Leitung 206 (dem Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156) und mit der Leitung 160 (dem Ausgang des selbsthaitenden Hauptschalters 154) verbunden. Das UND-Glied 208 liefert über eine Leitung 248 einen Impuls zum Eingang des vierten selbsthaltenden Schalters 186, wenn der Ausgang des selbsthaltenden Hauptschalters 154 und der Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156 im Hochzustand sind und das ODER-Glied einen Binärimpuls auf der. Leitung 246 liefert. Diese Bedingung tritt auf, wenn ein Binärimpuls erzeugt wird, der von dem vorhergehenden Binärimpuls um einen Betrag von weniger als der minimalen fünften vorbestimmten Zeitdauer mit Abstand angeordnet ist. Dies kann nur auftreten, wenn ein Ton detektiert wird, der weniger als die minimale fünfte vorbestimmte Zeitperiode ist. Es kann eingesehen werden,daß dies nicht nur in einer geräuschvollen Umgebung auftreten könnte, sondernauch, wenn der Benutzer in der Zeit zu dicht beieinander in seine oder ihre Hände klatscht.inverting inputs of the AND gate 208 supplied. The other two non-inverting inputs of one AND gate 208 is connected to line 206 (the output of latching slave switch 156) and to line 160 (the output of the self-retaining main switch 154) connected. The AND gate 208 provides a pulse to the input of the fourth latch via a line 248 Switch 186 if the output of the latching main switch 154 and the output of the latching slave switch 156 are high and the OR gate is a binary pulse on the. Line 246 supplies. This condition occurs when a binary pulse is generated that differs from the previous binary pulse by an amount spaced apart by less than the minimum fifth predetermined period of time. This can only occur when a tone is detected that is less than the minimum fifth predetermined time period. It can it can be seen that this could occur not only in a noisy environment, but also when the User clapping his or her hands too close together at the time.

Die Einheit kann auch eine körperliche Bewegung, die größer als ein vorbestimmter Betrag ist, detektieren, auf was ebenfalls als eine "Stoß"-Bedingung Bezug genommen wird. Ein allgemein durch das Bezugszeichen 250 bezeichneter Prellschalter erzeugt ein Signal, wenn die Einheit um mehr als den vorbestimmten Betrag bewegt wird. Der Prellschalter kann jede beliebige. Anzahl von unterschiedlichen Formen bekommen. Repräsentative Beispiele sind in den Figuren 6 und 7 gezeigt. The unit can also detect physical movement that is greater than a predetermined amount, what is also referred to as a "bump" condition. A general by that Bump switch, denoted at 250, generates a signal when the unit has increased by more than the predetermined Amount is moved. The bumper switch can be any. Get number of different shapes. Representative examples are shown in FIGS.

Wobei jetzt auf Figur 6 Bezug genommen wird, wird gesehen, daß eine Kugel 252 in einer Bahn/Nut 254 angeordnet ist, die es gestattet, daß sie sich zwischen einer ersten Position am Ende der Bahn 254 und einerReferring now to Figure 6, it will be seen that a ball 252 is disposed in a track / groove 254 which allows it to move between a first position at the end of the path 254 and a

i ten Position in körperlichem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Wandlers 100 bewegt. Das Stoßen der Kugel 252 gegen den Wandler 100, das auftritt, wenn die ώLoheit körperlich bewegt wird, bewirkt, daß der Wandler 100 ein Ausgangssignal erzeugt, als ob er einen Ton empfangen hätte. Der Binärimpuls, der durch das Stoßen erzeugt wird, wird über die Leitung 152 dem ODER-Glied zugeführt.i th position in physical contact with the external Moved surface of the transducer 100. The impact of ball 252 against transducer 100 that occurs when the ώLosity being physically moved causes the transducer 100 produces an output signal as if it had received a tone. The binary pulse generated by the bump is generated, is fed via line 152 to the OR gate.

Wechselweise kann ein längliches elektrisch leitendes Element 256 in bezug auf einen umgebenden Metallkontakt 258, wie in Fig. 7 gezeigt, angeordnet werden. Bemerken Sie, daß ein Ende des leitenden Elements 256 fest angebracht ist, während das andere durch eine Öffnung im Metallkontakt 258 durchgeht. Diese Öffnung besitzt einen minimalen Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des freien Endes des leitenden Elements 256. Körperliche Bewegung der Einheit bewirkt, daß das leitende Element 256 in Schwingungen versetzt wird. Wenn die Bewegung größer als ein vorbestimmter Betrag in einer gegebenen Richtung (bestimmt durch die Orientierung des Prellschalters 250) ist,macht das leitende Element 256 eine kurze elektrische Verbindung mit irgendeinem Abschnitt der inneren Oberfläche im Kontakt 258. Da das leitende Element 256 und der Kontakt 258 in Serie mit der Energiequelle verbunden sind, führt diese vorübergehende Verbindung dazu, daß ein elektrischer Impuls auf einer Leitung 260 zu einem Eingang des ODER-Glieds 158 geliefert wird. Dieser Impuls wird durch das ODER-Glied 158 über die Leitung 246 auf dieselbe Weise dem UND-Glied 208 zugeführt, als ob es ein Binärimpuls wäre. Somit wird die Detektion einer körperlichen Bewegung, größer als der vorbestimmte Betrag, bewirken, daß der vierte selbsthaltende Schalter 186 die Einheit unwirksam macht, falls diese Bewegung innerhalb des fünften vorbestimmten Zeitraums nach dem vorhergehenden Binärimpuls auftritt.Alternatively, an elongated electrically conductive member 256 may be in relation to a surrounding metal contact 258 as shown in FIG. 7 can be arranged. Note that one end of the conductive member 256 is firmly attached while the other passes through an opening in metal contact 258. This opening has a minimum diameter greater than the outer diameter of the free end of conductive member 256. Physical Movement of the assembly causes conductive member 256 to vibrate. When the movement greater than a predetermined amount in a given direction (determined by the orientation of the bumper switch 250), the conductive element 256 makes a brief electrical connection to any section the inner surface in contact 258. Since conductive element 256 and contact 258 are in series with the power source connected, this temporary connection causes an electrical impulse on a Line 260 is supplied to an input of the OR gate 158. This pulse is generated by the OR gate 158 is fed via line 246 to AND gate 208 in the same manner as if it were a binary pulse. Thus, the detection of physical movement greater than the predetermined amount will cause the fourth latching switch 186 disables the unit if this movement is within the fifth predetermined one Occurs after the previous binary pulse.

Wie oben festgestellt wurde, wirkt der vierte selbsthaltende Schalter 186 zur Desaktivierung der Einheit, so daß es dem Arbeitspunkt des Schmitt-Triggers 133 und möglicherweise dem Arbeitspunkt des Verstärkers 120 nicht ^statte¹: ist, sich zu bewegen und ungewünschten Energieverbrauch zu erzeugen. Die Dauer der Desaktivierung ist für den vierten vorgewählten Zeitraum. Ein Lösungsweg zur Festlegung der Zeitdauer der Desaktivierung ist, den Rücksetzeingang des vierten selbsthaltenden Schalters 136 mit einem der Ausgänge des ODER-Glieds 180 zu verbinden. Bei diesem Lösungsweg wird die Desaktivierungszeitdauer durch den Zähler 166 bestimmt. Desaktivierung tritt für eine Zeitdauer gleich 64 minus der Anzahl von Umschaltungen auf, die detektiert worden sind, wenn der ungewünschte Schall oder körperliche Bewegung detektiert werden. Wenn der ungewünschte Schall oder körperliche Bewegung beispielsweise nach Detektion des ersten Binärimpulses auftritt, ist es somit möglich, daß Desaktivierung für fast vier Sekunden auftreten kann. Wenn Desaktivierung nach Detektion des dritten Binärimpulses auftritt, wäre im anderen Extrem die Zeitdauer viel kürzer, da der Zähler 166 sehr wenige Umschaltungen hat, bevor er den Ausgangsimpuls auf der Leitung 170 liefert.As noted above, the fourth self-holding switch 186 functions to deactivate the unit, so that the operating point of the Schmitt trigger 133 and possibly the operating point of the amplifier 120 is not ^ equipped ^1: to move and generate unwanted power consumption. The duration of the deactivation is for the fourth pre-selected period. One solution for determining the duration of the deactivation is to connect the reset input of the fourth latching switch 136 to one of the outputs of the OR gate 180. In this approach, the deactivation period is determined by counter 166. Deactivation occurs for a period of time equal to 64 minus the number of switchings that have been detected when the undesired sound or physical movement is detected. Thus, if the undesired sound or physical movement occurs after detection of the first binary pulse, for example, it is possible that deactivation can occur for almost four seconds. If deactivation occurs after detection of the third binary pulse, the time period would be much shorter at the other extreme, since the counter 166 has very few toggles before it provides the output pulse on line 170.

Eine optische Anzeigestufe 270 ist auch Teil der vorliegenden Erfindung. Sie umfaßt einen invertierenden Puffer 210 und eine optische Anzeigevorrichtung 262. Eine bevorzugte Form für die optische Anzeigevorrichtung 262 ist eine LED/Leuchtdiode 264. Der invertierende Puffer 210 ist über die Leitung 206 mit dem Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156 verbunden. Bei diesem Lösungsweg wird bewirkt, daß die LED 264 erleuchtet ist, wenn der Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156 im Niedrigzustand ist. Wie oben diskutiert wurde, bewirkt Empfang eines binären Impulses auf der Leitung 152, daß der selbsthaltende Nebenschalter 156 in den Hochaustand geht, bis er über die Leitung 216 zurückgesetztA visual display stage 270 is also part of the present invention. It includes an inverting one Buffer 210 and a visual display device 262. A preferred shape for the visual display device 262 is an LED / light emitting diode 264. The inverting buffer 210 is connected via line 206 to the output of the latching Sub switch 156 connected. This approach causes the LED 264 to be lit, when the output of latching slave switch 156 is low. As discussed above, effected Receipt of a binary pulse on line 152 that the latching secondary switch 156 is in the high status goes until it is reset on line 216

3H3H

wird. Für die Dauer des durch den Zähler 214 bestimmten Zeitraums wird somit bewirkt, daß die LED ausgeschaltet ist. Wenn der selbsthaltende Nebenschalter 156 jedoch zurückgesetzt wird, geht die Leitung 206 in den niedriger. Zustand, was bewirkt, daß die LED 264 erleuchtet wird. Sie bleibt erleuchtet, bis der nächste Binärimpuls durch den selbsthaltenden Nebenschalter 156 empfangen wird.will. The LED is thus caused to turn off for the duration of the period determined by counter 214 is. However, when the latching slave switch 156 is reset, line 206 goes low. Condition causing LED 264 to be lit. It remains enlightened until the next binary pulse through the latching slave switch 156 is received.

Der Benutzer kann lernen, seinen oder ihre Handklatsche geeignet mit Abstand anzuordnen, um die Aktivierung der Einheit der vorliegenden Erfindung zu erreichen, indem er den Zustand der LED 264 beobachtet. Der Benutzer aktiviert im einzelnen die optische Anzeigestufe 270, was bewirkt, daß die LED 264 erleuchtet wird. Dann erzeugt der Benutzer das erste Klatschen. Dies bewirkt, daß die LED 264 ausgeschaltet wird. Sie bleibt aus, bis der Zähler 214 den minimalen vorbestimmten Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Binärimpulsen (durch den Elferwert für den Zähler 214 festgelegt) ausgezählt hat. Nachdem der vorbestimmte Zeitraum durch den Zähler 214 ausgezählt worden ist, wird der selbsthaltende Nebenschalter 156 rückgesetzt und die LED 214 wird wieder beleuchtet. Der Benutzer weiß dann, daß er oder sie den nächsten Klatsch machen sollte. Wenn der Klatsch von einer ausreichenden Lautstärke ist, wird dies bewirken, daß ein Binärimpuls auf der Leitung 152 geliefert wird, was den selbsthaltenden Schalter 156 setzen wird. Dies bewirkt dann, daß die LED 264 ausgeschaltet wird. Auf diese Weise kann der Benutzer lernen, die vier benötigten Klatsche in der Zeit mit Abstand so anzuordnen, daß die hörbare Betriebsart aktiviert wird. Außerdem kann der Benutzer den benötigten Lautstärkepegel von Handklatschen bestimmen, damit sie als Binärimpulse detektiert werden. Auf diese Weise gestattet es die optische Anzeigestufe 270 dem Benutzer, den geeigneten Zeitabstand der Klatsche und den minimalen Lautstärkepegel zu bestimmen.The user can learn to spaced his or her hand claps appropriately in order to activate the Unit of the present invention by observing the state of the LED 264. The user Specifically, activates the visual indicator stage 270, which causes the LED 264 to be illuminated. Then generated the user the first clap. This causes the LED 264 to turn off. She stays off until the Counter 214 the minimum predetermined time between successive binary pulses (by the eleven value for the counter 214) has counted. After the predetermined period of time is counted by the counter 214 has been, the latching slave switch 156 is reset and the LED 214 is illuminated again. The user then knows that he or she should be doing the next gossip. If the gossip of a sufficient Volume is this will cause a binary pulse to be provided on line 152 which will cause the self-holding switch 156 is set. this causes then that LED 264 is turned off. In this way, the user can learn the four needed claps to be arranged at a distance in time so that the audible operating mode is activated. In addition, the user can Determine the required volume level of hand claps so that they are detected as binary pulses. on in this way, the visual indicator 270 allows the user to set the appropriate timing of the clap and determine the minimum volume level.

Wievwohlbekannt ist, verbraucht jede beliebige Vorrichtung, die eine optische Anzeige erzeugt, beträchtliche Energie, wenn mit den normalen acht bis zwanzig Mikroampere verglichen wird, die von der vorliegenden Einheit in der Ruhestufeverbraucht werden. Um den Energieverbrauch aufgrund der optischen Anzeigestufe 270 auf ein Minimum herabzusetzen, wird dafür gesorgt, daß es dem Benutzer gestattet ist, sie auszuschalten. Dies kann jede beliebige Form annehmen, die es gestattet, daß die LED 264 von dem invertierenden Puffer 210 getrennt wird. Ein Lösungsweg ist, einen Schalter 265 wie in Figur 8 gezeigt, vorzusehen. Bei diesem Lösungsweg wird ein metallischer Gegenstand wie z.B. eine Münze in einem Schlitz 266 eingeführt, der im Mantel des Gehäuses der Einheit der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Die Münze kontaktiert zwei metallische Kontakte 268 und 270, was einen Stromkreis vervollständigt, der die LED 264 mit dem invertierenden Puffer 210 verbindet. Diese Verbindung wird solange aufrecht erhalten, wie die Münze richtig im Schlitz angeordnet ist. Auf diese Weise arbeitet die optische Anzeigestufe 270 nur, wenn der Benutzer wünscht, daß sie arbeitet. Jeder beliebige Typ von Schalter 265 kann verwendet werden. Der Münzschlitz-Lösungsweg besitzt einen besonderen Vortei darin, daß der Benutzer nicht vergessen kann, die optische Anzeigestufe 270 auszuschalten, da die Münze aus dem Schlitz fallen wird, wenn die Einheit bewegt wird. Wenn ein normaler Schalter anstelle des Münzschlitzschalters verwendet wird, könnte der Benutzer die optische Anzeigeeinrichtung ungewünscht anlassen. Dies würde zu einer signifikanten Verkürzung der Lebensspanne der Batterie führen. Die optische Anzeigestufe 270 kann dem Benutzer auch anzeigen, daß die Batterie noch in der Lage ist, die benötigte Leistung zum Antreiben der Einheit zu liefern und daß die Einheit an 1st.As is well known, any device which produces a visual display, considerable power when using the normal eight to twenty microamps that are consumed by the present unit in the idle state. About energy consumption due to the visual display level 270 to a minimum, it is ensured that the user is allowed to turn them off. This can take any form that allows the LED 264 to be removed from the inverting buffer 210 is separated. One approach is to provide a switch 265 as shown in FIG. In this approach, a metallic object such as a coin is inserted into a slot 266, which is provided in the shell of the housing of the unit of the present invention. The coin contacts two metallic contacts 268 and 270, completing a circuit connecting LED 264 to the inverting Buffer 210 connects. This connection is maintained as long as the coin is properly in the slot is arranged. In this way, the visual indicator stage 270 operates only when the user desires it is working. Any type of switch 265 can be used. The coin slot approach has one particular advantage in that the user cannot forget to turn off the visual display stage 270 because the coin will fall out of the slot when the unit is moved. If a normal switch is used instead of the Coin slot switch is used, the user could undesirably leave the visual display device on. This would lead to a significant shortening of the battery life. The visual display level 270 can also indicate to the user that the battery is still able to provide the power it needs to power to deliver the unit and that the unit is at 1st.

In, Zusammenfassung, die Einheit der vorliegenden Erfin-, dung ist ständig an. Auf die Detektion einer korrekten Sequenz von Tönen hin schaltet sie in die hörbare Betriebsart und erzeugt einen hörbaren Ton (Töne), der es dem Benutzer gestattet, ihren Standort zu bestimmen. Die korrekte, zur Aktivierung der Einheit benötigte Sequenz von Tönen muß innerhalb eines ersten, durch den Zähler 166 gesetzten vorbestimmten Zeitraums fallen. Sie müssen voneinander zumindest um einen minimalen zweiten vorbestimmten Zeitraum voneinander mit Abstand angeordnet sein, der durch den Zähler 214 gesetzt ist. Ungewünschte Töne oder körperliche Bewegung der Einheit, die um weniger als einen fünften minimalen vorbestimmten Zeitraum vom vorhergehenden Binärimpuls auftreten, bewirken,daß die Einheit für einen vierten vorgewählten Zeitraum desaktiviert wird, wobei somit die Batterielebensdauer erhöht wird. Eine optische Anzeigestufe ist vorgesehen, um es dem Benutzer zu gestatten, die richtige Arbeitsweise der Einheit zu bestimmen. Eine CMOS-Schaltung wird verwendet, die es der Einheit gestattet, ständig für einen Zeitraum von sechs bis neun Monaten auf Knopfzellenbatterien zu arbeiten. Die Einheit der vorliegenden Erfindung ist in der Größe äußerst klein und kann unter Verwendung automatisierter Techniken hergestellt werden, da die Schaltung, die verwendet wird, nicht die Auswahl spezifischer Bauteile benötigt, um für Prozeßparameter angepaßt zu sein.Die vorliegende Erfindung ist somit eine große Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik aufgrund ihrer kleinen Größe, zuverlässigen Betriebs, langer Betriebsdauer und niedriger Herstellungskosten.In, summary, the unit of the present invention, dung is constantly on. Upon detection of a correct sequence of tones, it switches to the audible operating mode and generates an audible tone (s) that allow the user to determine their location. the correct sequence of tones required to activate the unit must be within a first one, by the counter 166 set predetermined period of time. They must be predetermined from each other by at least a minimum second Periods of time may be spaced apart, which is set by the counter 214. Unwanted sounds or physical movement of the unit less than a fifth minimum predetermined period of time from the previous Binary impulses occur, cause the unit to be deactivated for a fourth preselected period of time, thus increasing battery life. A visual display stage is provided to show it to the user to allow the proper operation of the unit to be determined. A CMOS circuit is used that has it allows the unit to operate continuously on coin cell batteries for a period of six to nine months. The unit of the present invention is extremely small in size and can be automated using Techniques are manufactured because the circuit that is used does not select specific components needed to match for process parameters. The present invention is thus a great improvement compared to the prior art due to their small size Size, reliable operation, long service life and low manufacturing cost.

Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung im Licht der obigen Lehren möglich. Es soll daher verstanden werden, daß die Erfindung innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche anders als speziell hier beschrieben ausgeübt werden kann.Numerous modifications and alterations are evident of the present invention is possible in light of the above teachings. It should therefore be understood that the Invention within the scope of the appended claims may be practiced other than as specifically described herein can.

Claims

- each - I CLAIM:

1. Apparatus comprising:

a battery operated miniature electronic unit, which can be attached to an everyday object such as keys or glasses and includes a device, which is responsive to a number of human generated tones for emitting audible tones to make it possible make that the everyday object is localized, the device comprising:

(a) transducer means responsive to the tones for generating first signals;

(b) signal processing device connected to the converter device for delivering a binary pulse when each of the first signals has a preselected threshold level exceeds; and

(c) connected to the signal processing device Detector means for generating an output signal when a number of the binary pulses from the detector means is received within a first predetermined time period.

2. The apparatus of claim 1 in which the detector means further comprises means which require that consecutive ones of the number of binary Pulses are spaced apart by at least a second predetermined period of time to enable the output signal is produced.

3. The apparatus of claim 1, further comprising one connected to the detector means and the transducer means Output device for generating second signals for a third predetermined period of time upon receipt of the output signal through the output device includes. ,

· -! ·. The apparatus of claim 3 wherein the output means means for intermittently generating the second signals for the third predetermined one Period includes.

5. The apparatus of claim 3, in which the transducer means is further responsive to the second signals for generation the audible tones is appealing.

6. The apparatus of claim 5 »in which the audible tones are of a preselected frequency.

7. The apparatus of claim 1 in which the number of tones is four.

8. The apparatus of claim 7, wherein the sounds comprise human hand claps.

9. The apparatus of claim 1, wherein the number of tones comprise human hand claps.

10. The apparatus of claim 1, wherein the duration of the binary pulse is substantially equal to the amount of time that the first signals exceed the threshold level.

11. The apparatus of claim 1, in which the Transducer means is responsive to the tones within a predetermined frequency range.

12. The apparatus of claim 1 in which the detector means further a blocking means for preventing the supply of the first signals to the Signal processing means for a fourth predetermined period of time if two consecutive Binary pulses occur within a fifth predetermined time period.

13. The apparatus of claim 12 in which the detector means further comprises means which require successive ones of the number of binary pulses spaced apart by at least a second predetermined period of time to enable the output signal is produced.

14. The apparatus of claim 13, wherein the second predetermined Period of time is greater than the fifth predetermined period of time.

15. The apparatus of claim 1 in which the detector means further means for detecting a predetermined amount of physical exercise of the unit and for providing a motion signal thereupon.

16. The apparatus of claim 15, in which the detector device further a blocking device for preventing the delivery of the first signals to the signal processing device for a fourth predetermined period of time if the motion signal is within a fifth a predetermined period of time after one of the binary pulses occurs.

17. The apparatus of claim 16, in which the locking means further supplying the first signals to the signal processing means for the fourth predetermined one Period prevented if two consecutive binary pulses are within the fifth predetermined Period occur.

18. Apparatus comprising:

an electronic miniature unit that can be attached to an everyday object such as keys or glasses and includes means responsive to a number of man-made sounds for broadcast

-W--W-

audible tones is appealing, including making it possible that the everyday object is located, the device comprising:

(a) Converter device that uses oils to generate tones first signals is responsive and also responsive to second signals for generating the audible tones;

(b) signal processing device connected to the converter device for delivering a binary pulse when each of the first signals has a preselected threshold level exceeds;

(c) connected to the signal / processing device Detector means for generating an output signal when receiving a number of the binary pulses from the detector means within a first predetermined time period and successive binary pulses by at least a second predetermined period of time are spaced apart from one another;

(d) with the detector device and the converter device connected output device for intermittently generating the second signals for a third predetermined period of time upon receipt of the output signal thereby; and

(e) Battery saving device for preventing the delivery of the first signals to the signal processing device for a fourth predetermined period of time when two consecutive of the binary pulses are within of a fifth predetermined period of time.

19. The apparatus of claim 18, wherein the detector means further comprises means for detecting a predetermined amount of physical movement of the unit and for providing a movement signal thereupon.

20. The apparatus of claim 19 »in which the battery saver further comprises providing the first Prevents signals to the signal processing device,

if the movement signal imie ^^^ lb of the fifth: correct period of time after one of the binary pulses occurs.

21. The VG / 3 "ichtv» ng Yon Atisagh 18, in which the audible Tones are of a preset frequency.

22. The apparatus of claim 18, wherein the number of tones is four.

23. The apparatus of claim 22, wherein the tones include human hand claps.

24. The apparatus of claim 18, wherein the number of tones comprises human hand claps.

25. The apparatus of claim 18, wherein the duration of the binary pulse is substantially equal to the period of time for which the first signals exceed the threshold level.

26. The apparatus of claim 18, wherein the transducer means is responsive to the tones within a "predetermined frequency range".

27. The apparatus of claim 18, wherein the second predetermined period of time is greater than the fifth predetermined Period is.

28. Apparatus comprising;

a battery-powered miniature electronic unit, which can be attached to an everyday object such as keys or glasses and includes a device, which is responsive to a number of human-generated tones for emitting audible tones in order to enabling the everyday object to be located, the device comprising:

(a) sounding device operating on the tones for generating first signals responsive to and responsive to a second signal for generating the audible tones;

(c) connected to the signal processing device Detector means for generating an output signal when a number of the binary pulses by the Detector means is received within a first predetermined period of time.