DE3719490C2 - Anordnung zur drahtlosen Übertragung von Informationen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur drahtlosen Übertragung von Informationen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist in der einer älteren deutschen Patentanmeldung entsprechenden deutschen Offenlegungsschrift 36 09 197 beschrieben.

In der Regel kommunizieren gehörlose Personen mittels der Gebärdensprache (Zeichensprache) oder durch Ablesen von den Lippen. Daneben ist das sogenannte Schreib­ telefon (Telefonfernschreiber), welches an den normalen Telefonhörer angekoppelt wird, das gebräuchlichste Hilfsmittel. Hierbei wird der Text mit Hilfe einer Tastatur eingegeben und zur Sichtkontrolle auf einem Papierstreifen ausgedruckt. Das Schreibtelefon besitzt für die Betriebsfunktion eine optische Anzeige-Einheit.

Das Schreibtelefon ist im Vergleich zu einem mobilen Sprechfunkgerät von einem Telefonapparat bzw. von einem Telefonnetz abhängig. Zwar sind Sprechfunkgeräte in der Regel handlich, leicht zu bedienen, mobil einsetzbar und unabhängig vom Telefonnetz, die Teilnahme am Sprechfunkbetrieb setzt jedoch voraus, daß die Teilneh­ mer gutes Hörvermögen besitzen und über eine deutliche Aussprache verfügen. Daher war es gehörlosen Personen bisher nicht möglich, an einem Sprechfunkbetrieb herkömm­ licher Art teilzunehmen.

Da auch die abhörsichere Kommunikation für Gehörlose von besonderer Bedeutung ist, wird darüber hinaus an den Funkbetrieb eine höhere Anforderung bezüglich der Abhörsicherheit gestellt als an das Telefonnetz, wel­ ches gegen unbefugtes Mithören bereits ausreichend abgesichert ist.

Aus der DE-OS 32 05 553 ist eine als Personenrufempfän­ ger dienende Anordnung mit einer Eingabevorrichtung und einer Anzeigevorrichtung zu entnehmen, wodurch dem Träger dieses Empfängers Informationen über zu führende Telefonate übermittelt werden. Hierbei wird der Eingang einer Meldung in der Regel akustisch angezeigt und der Inhalt der Meldung abgespeichert, so daß er anschlie­ ßend abgefragt werden kann. Hierbei werden eine Tele­ fonnummer und evtl. ein Stichwort durch die Anzeigevor­ richtung dargestellt.

Diese Anordnung und folglich das dabei ablaufende Arbeitsverfahren ist jedoch nicht dazu verwendbar, einer gehörlosen Person über Funk ankommende umfangrei­ chere Informationen mitzuteilen oder dieser eine Kom­ munikation über Funk mit einer anderen Person zu ermög­ lichen.

Wie bereits eingangs erwähnt ist ein sogenanntes Schreibtelefon bekanntgeworden, womit sich z. B. zwei Gehörlose über das Telefonnetz miteinander verständigen können (Z-Elektor, 1978, Heft 12, Seiten 12-30 und 12-31). Hierbei wird die zu sendende Information per Ta­ statur eingegeben und beim Empfänger in einem Anzeige­ feld angezeigt oder mittels eines Druckers ausgedruckt. Hierbei sind die zu benutzenden Anordnungen an die jeweils örtlich festliegenden Telefonanschlüsse bzw. an Telefonhörer gebunden.

Eine beiden vorgenannten Lösungen gemeinsame Unzuläng­ lichkeit besteht darin, daß sie nicht geeignet sind, einer gehörlosen Person Informationen zu übermitteln, die per Sprache gesendet werden.

Der amerikanischen Zeitschrift IEEE spectrum, April 1982, Heft 4, S. 37 bis 41 ist ein Verfahren zur Über­ tragung von Informationen über Telefon zwischen einer hörenden und einer gehörlosen Person zu entnehmen, bei dem die gesprochene Wortsendung über eine Sprachanalyse- Einheit und einen Fernschreiber der gehörlosen Person optisch angezeigt wird. Auch dieses Verfahren ist an das Telefonnetz gebunden und nicht dazu geeignet, eine Verständigung zwischen zwei gehörlosen Menschen zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung zur drahtlosen Übertragung von Informationen zu schaffen, mit der auch geschriebene Informationen als gesprochene Informationen übertragbar sind (reiner Sprechkanal), wobei die geschriebenen Informationen zugleich im Sender zu Kontrollzwecken hörbar gemacht werden sollen als gesprochene Informationen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und in der Beispielbeschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Sender/Empfänger,

Fig. 2 Anordnung nach Fig. 1 mit einer Relais-Einheit.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Anordnung zum Senden und Empfangen von Informationen, wobei die gestrichelte Linie 33 andeutet, daß Sende- und Empfangsteil innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind.

Das betreffende Empfangsteil wird im Prinzip gebildet aus einem Hochfrequenz-Verstärker (HF-Verstärker) 1, der über die Leitung 2, den Schalter 34a mit einer Antenne 34 in Verbindung steht, mit einem Mischer 3, Oszillator 4, einem Zwischenfrequenz-Verstärker (ZF- Verstärker) 5, einem Demodulator 6, an den zunächst über einen Schalter 7 eine Sprach-Analyse-Einheit 8 mit einem Überbrückungsschalter 9, 32 sowie eine Ausgabe- Einheit 10 mit einem Anzeigefeld 11 angeschlossen ist. Weiterhin ist an die Ausgabe-Einheit 10 ein Drucker 12 angeschlossen. Der Demodulator 6 steht über einen Schalter 13 zusätzlich mit einem üblichen NF-Verstärker 14 mit einem Lautsprecher 15 in Verbindung. Wird nun eine drahtlose Sendung über die Antenne 34 empfangen, so wird das betreffende Signal im HF-Verstärker 1 ver­ stärkt und in der Mischstufe mit dem Signal des Oszil­ lators 4 überlagert. Die hierdurch entstehende ZF wird im ZF-Verstärker 5 selektiv verstärkt und gelangt dann in den Demodulator 6, wodurch das senderseitig der Trägerfrequenz aufmodulierte Sprachsignal von der ZF getrennt wird.

Dieses abgetrennte Signal gelangt in die Sprachanalyse- Einheit 8, in der das Sprachsignal in digitale Signale umgesetzt wird.

Diesen Signalen werden aufgrund der Sprachanalyse der empfangenen Sprache entsprechende alphanumerische Zei­ chen zugeordnet, die der Ausgabe-Einheit 10 zugeführt werden. Von hieraus erfolgt die Ansteuerung des Anzei­ gefeldes 11, wo der sprachlich empfangene Text in Schriftform erscheint. Der wesentliche Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine gehörlose Person damit aus gesprochenen Worten bestehende Rundfunksen­ dungen wie Nachrichtensendungen usw. verfolgen kann. In diesem Falle erscheint der empfangene Text im Feld 11 als Laufschrift. Soll der empfangene Text aufbewahrt werden, um später nachlesbar zu sein, so wird der Drucker 12 eingeschaltet. Hierzu kommen Drucker aller Wirkungsprinzipien in Frage, sofern sie nur durch digi­ tale Signale ansteuerbar sind.

Über den Schalter 13 kann der NF-Verstärker 14 zum Betrieb des Lautsprechers 15 eingeschaltet werden. Damit erhält eine hörende Person die Möglichkeit, die empfangene Sendung akustisch zu verfolgen. Durch Ein­ stellung der Schalter 7 und 13 kann die empfangene Sendung je nach Bedarf optisch und/oder akustisch wiedergegeben werden. Es ist weiterhin vorgesehen, daß mit der gezeigten Anordnung auch solche drahtlosen Sendungen empfangen werden können, wobei die zu über­ tragenden Informationen senderseitig über eine Tastatur eingegeben werden. Hierbei gelangt eine Trägerwelle zum Empfänger, deren Modulation bereits aus digitalen Sig­ nalen besteht, denen alphanumerische Zeichen zugeordnet sind. In diesem Falle werden die Schalter 9, 32 ge­ schlossen, so daß die vom Demodulator 6 gelieferten digitalen Impulse direkt in die Ausgabe-Einheit 10 gegeben werden. Diese Betriebsart ist frei von Fehlern, wie sie bei Benutzung der Sprachanalyse-Einheit 8 üblicherweise auftreten. Vorteilhafterweise wird der Ausgabe-Einheit 10 ein Speicher 16 zugeordnet. Der Speicher 16 ist über eine Eingabe- und eine Ausgabe­ leitung mit der Ausgabe-Einheit 10 verbunden. Damit kann ein ankommender Text zunächst gespeichert werden, bevor er später zur Anzeige auf dem Feld 11 abgerufen wird. Der Speicher 16 kann auch dazu benutzt werden, die Geschwindigkeit, mit der die Schrift das Anzeige­ feld 11 durchläuft, beliebig einzustellen. Hierbei werden die Signale mit der Geschwindigkeit, mit der sie von der Analyse-Einheit ermittelt werden, in den Spei­ cher 16 eingegeben und mit einer im allgemeinen lang­ sameren einstellbaren Geschwindigkeit an die Ausgabe- Einheit 10 wieder abgegeben.

Außer dem Anzeigefeld 11 und dem Drucker 12 kann auch ein Diskettenlaufwerk od. dgl. an die Ausgabe-Einheit 10 angeschlossen sein.

Das betreffende Sendeteil wird im Prinzip gebildet aus der Tastatur 17, die über einen Kodierer 18 mit einer Ausgabe-Einheit 19 verbunden ist, an die ein Datenspei­ cher 20 angeschlossen ist. Der Ausgang der Ausgabe- Einheit 19 steht weiterhin über die Schalter 49, 50 mit einem Impulsverstärker 21 in Verbindung, dessen Aus­ gangssignal einem Modulator 22 zugeführt wird, in dem eine von einem Oszillator 23 gelieferte Trägerfrequenz mit den vom Verstärker 21 kommenden Impulsen moduliert wird.

Die damit vorliegende modulierte Trägerfrequenz gelangt zu der Leistungs-Endstufe 24 und wird über die Leitung 25, den Schalter 34a und die Antenne 34 abgestrahlt. Wird nun ein Text über die Tastatur 17 eingegeben, so wird die Trägerfrequenz mit den den jeweiligen alphan­ umerischen Zeichen entsprechenden digitalen Signalen moduliert und abgestrahlt, so daß diese Zeichen im Anzeigefeld eines anderen wie bereits beschriebenen Empfängers erscheinen. Damit kann einer gehörlosen Person eine Information durch Funk übermittelt werden. Aufgrund des Speichers 20 besteht die Möglichkeit, bestimmte Informationen zu sammeln, bevor sie als Block gesendet werden. Da die vom Kodierer 18 durchgeführte Kodierung aufgrund eines üblichen Norm-Tastaturkodes erfolgt, besteht jedoch noch die Möglichkeit, daß der­ art kodierte Informationen durch Unbefugte empfangen und gelesen werden.

Das Senderteil ist um eine Chiffrier-Einheit 26 mit einem Programm-Speicher 27 sowie um ein Mikrofon 28 mit einem NF-Verstärker 29 erweitert. Mittels dieses Sen­ ders kann auch eine sprechende Person auf der Empfän­ gerseite in Verbindung treten. Wie sich aus der Schaltung ergibt, wird bei eingeschaltetem Mikrofon 28 über den Schalter 44, die Leitung 25, den Schalter 34a über die Antenne 34 eine mit dem betreffenden Sprach­ signal modulierte Trägerwelle abgestrahlt. Die entspre­ chenden Vorgänge auf der Empfängerseite laufen wie bereits beschrieben, ab. Bei Benutzung des Senders z. B. durch eine gehörlose Person wird die Tastatur 17 eingeschaltet und die betreffende Information eingege­ ben. Die am Ausgang der Ausgabe-Einheit 19 im Tastatur­ kode erscheinenden Signale werden hier jedoch in der Chiffrier-Einheit 26 nach einem bestimmten, dem Spei­ cher 27 entnommenen Programm zur Chiffrierung nochmals kodiert. Die hierdurch gewonnenen Signale dienen dann zur Modulation der Trägerfrequenz. Die hiermit gesende­ ten Informationen sind für alle unverständlich, die nicht im Besitz des vorgenannten Programms sind.

Das Empfangsteil weist weiterhin eine Dechiffrier- Einheit 30 mit einem Speicher 31 und einem Schalter 32 auf. Mit Hilfe der Dechiffrier-Einheit 30 kann nun eine mittels eines Senders der vorbeschriebenen Art gesen­ dete chiffrierte Information unter Verwendung des auf das senderseitig verwendete Chiffrierprogramm bezogenen Dechiffrierprogramms empfängerseitig entschlüsselt wer­ den.

Hierbei ist sichergestellt, daß nur derjenige, der die Information erhalten soll, den betreffenden im Speicher 31 vorhandenen Schlüssel besitzt. Wenn bei Empfang von Sprachsignalen über die Sprachanalyse-Einheit 8 ein zur Ansteuerung des Anzeigefeldes verwendbares Signal ge­ wonnen wird, ist der Dekodierer 30 durch Schließen des Schalters 32 zu überbrücken.

Wie bereits beschrieben ist das Sende- und Empfangsteil vorzugsweise in einem Gehäuse angeordnet. Diese Anord­ nung ist je nach Bedarf auf Senden oder Empfang um­ schaltbar. In der Betriebsart "Senden" ist der Anten­ nenschalter 34a auf den Ausgang 25 der Leistungs-End­ stufe 24 geschaltet. Wird nun eine Information über die Tastatur 17 oder das Mikrofon 28 eingegeben, so wird die entsprechend modulierte Trägerfrequenz über die Antenne 34 abgestrahlt. Steht die Anordnung auf "Empfang", so liegt die Antenne 34 über den Schalter 34a am Eingang 2 der HF-Stufe 1 des Empfängers und die empfangene Information erscheint entweder im Anzeige­ feld 11 oder wird mittels des Lautsprechers 15 hörbar gemacht. Bei Bedarf kann eine aus Digitalsignalen ge­ wonnene Information auch am Drucker 12 ausgegeben wer­ den. Im Sendebetrieb ist für Kontrollzwecke vorgesehen, daß ein vorbestimmter minimaler Bruchteil der von der Leistungs-Endstufe 24 gelieferten Ausgangs-Spannung an den Eingang der HF-Stufe 1 gelangt. Hierdurch wird erreicht, daß eine über die Antenne 34 abgestrahlte Information zur Kontrolle z. B. im Anzeigefeld 11 er­ scheint. Hierdurch ist die Tätigkeit, Sprechen, Tippen, einer die Anordnung benutzenden Person bzw. die Funktion der beteiligten Funktions-Einheiten kontrol­ lierbar. Die Sprachkontrolle erfolgt bei abgeschaltetem Lautsprecher 15 anhand der Anzeige 11. Der Speicher 27 kann eine Vielzahl unterschiedlicher Programme zum Chiffrieren einer Information enthalten. Eine derart senderseitig chiffrierte und gesendete Information kann empfängerseitig nur dann in den betreffenden Klartext zurückgeführt werden, wenn im Empfänger das auf das senderseitig verwendete Chiffrierprogramm abgestimmte Dechiffrierprogramm abläuft. Vor dem Zustandekommen einer Funkverbindung mit chiffrierten Signalen wird in dem betreffenden Sender automatisch aus einer Vielzahl von Chiffrierprogrammen eines ausgewählt und dem Empfänger mitgeteilt, so daß dieser das entsprechende Dechiffrierprogramm einschaltet.

Das Auswählen eines Programmes und dessen Wirkdauer können auch manuell eingestellt werden. Weiterhin kann eine Bedienperson zusätzlich zu den vorhandenen Chif­ frierprogrammen in einen Unterbereich des Speichers 27 eigene Chiffrierprogramme eingeben. Damit eine derart chiffrierte Information nicht von Personen aufgenommen werden kann, die gleichartige Geräte besitzen, ist vorgesehen, daß jeder Empfänger in seinem Programmspei­ cher eine fest einprogrammierte Adresse enthält. Nur dann, wenn ein empfangsbereiter Empfänger unter Nennung seiner Adresse angesprochen wird, wird hier das erfor­ derliche Dechiffrierprogramm bereitgestellt. Dabei wird ein optisches und/oder akustisches Wecksignal erzeugt, um evtl. eine Bedienungsperson zu aktivieren. Eine derartige Anordnung ist vorzugsweise für einen statio­ nären Betrieb gedacht.

Die Anordnung weist eine weitere Analyse-Einheit 43 auf, so daß die über das Mikrofon 28 eingegebene Spra­ che bei geöffnetem Schalter 44 und geschlossenen Schal­ tern 45, 49, 50 analysiert wird, bevor die betreffende Trägerfrequenz damit moduliert wird und die Signale über die Antenne 34 abgestrahlt werden. Bei geöffnetem Schalter 49 können die bereits analysierten Informatio­ nen in der Chiffrier-Einheit 26 verschlüsselt werden.

Mit der Synthese-Einheit 46 ist es auch möglich, daß bei geöffneten Schaltern 50, 53 der über eine Tastatur 17 eingegebene Text synthetisch aufbereitet wird. Mit Hilfe eines Speichers 48 können diese Informationen dann abgespeichert und über eine Ausgabe-Einheit 47 bei geschlossenem Schalter 49 einem Impulsverstärker 21 zur Verfügung gestellt werden. Ein derart synthetisch auf­ bereiteter Text kann dann wiederum bei geöffnetem Schalter 49 in einer Chiffrier-Einheit 26 verschlüsselt werden, bevor er zu einem Impulsverstärker 21 gelangt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Sprach-Synthese-Einheit 46 mit der Dechiffrier-Einheit 30 mit einer Leitung 52 derart verbunden, daß bei geschlossenen Schaltern 7, 32, 53 und geöffneten Schaltern 54, 50, 13, 9 die über den Empfänger ankom­ menden digitalen Signale mittels der Sprach-Synthese- Einheit in akustisch wiedergebbare Signale verwandelt und mit Hilfe der Leitung 55 und dem Niederfrequenz- Verstärker 14 am Lautsprecher 15 hörbar gemacht werden.

Weiterhin ist mit dieser Anordnung nicht nur möglich, mit einer Tastatur 17 einen Arbeits-Speicher 16 und/oder 20 derart zu programmieren, daß bei Abwesenheit einer Bedienperson ankommende Informationen empfänger­ seitig automatisch gespeichert bzw. zu sendende Infor­ mationen auch über ein Mikrofon 28 eingegeben werden können.

Eine gehörlose Person, die eine Funkstation bestehend aus einem derart ausgestalteten Sender und einem Empfänger betreibt, erhält hierdurch auch die Möglich­ keit, mit einer hörenden eine übliche Station betrei­ benden Person zu korrespondieren.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung ähnlich der nach Fig. 1, die außer den bereits beschriebenen Einheiten 1 bis 55 eine Verbindung der Relais-Einheit 35 mit der Analyse- Einheit 43 mittels einer Leitung 58 aufweist. Wahlweise ist die Relais-Einheit 35 mit Hilfe eines Schalters 56 und den Leitungen 52, 57 an einer Chiffrier-Einheit 30 anschließbar. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung kann eine gehörlose Person mittels eines hier nicht näher dargestellten Handgerätes über die Antenne 36 zur Fern­ bedienung der Anordnung eine Funkstation im Relais- Betrieb bedienen. Bei diesem Handgerät handelt es sich im Prinzip um einen Sender/Empfänger, also etwa um eine handliche Ausgestaltung der Anordnung nach Fig. 1, die jedoch infolge der relativ kurzen Entfernung zwischen beiden Geräten von wesentlich geringerer Leistung ist und demgemäß in der Regel mit Batterien betrieben wer­ den kann.

Claims (6)

1. Anordnung zur drahtlosen Übertragung von Informationen mittels hochfrequenter elektromagnetischer Wellen, insbesondere für gehörlose Personen (Gehörlosen-Funk- Gerät), bestehend aus einem Sender und einem Empfänger, wobei der Sender außer einem Modulator (22), einem Oszillator (23) und einer Leistungs- Endstufe (24) eine Tastatur (17), einen Kodierer (18) zur Digitalisierung, eine Ausgabe-Einheit (19) mit einem Speicher (20) und einen Impulsverstärker (21) aufweist und wobei der Empfänger außer einem HF-Verstärker (1), einer Mischstufe (3) mit einem Oszillator (4), einem ZF-Verstärker (5) und einem Demodulator (6), eine an den Demodulator nur bei Empfang von gesprochenen Informationen anschließbare Sprachanalyse- Einheit (8), eine Ausgabe- Einheit (10) und ein Anzeigefeld (11) derart aufweist, daß wahlweise eine gesprochene Information oder eine über die Tastatur (17) eingegebene geschriebene Information mittels des Anzeigefeldes (11) optisch angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender zusätzlich eine Sprachsynthese-Einheit (46) aufweist und daß die über die Tastatur (17) eingegebenen geschriebenen Informationen mittels der Sprachsynthese-Einheit (46) in gesprochene Informationen umgesetzt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine weitere Sprachsynthese-Einheit (46) aufweist, mittels welcher empfangene geschriebene Informationen in gesprochene Informationen umgesetzt werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger in einem gemeinsamen Gehäuse zu einem ans Leitungsnetz angeschlossenen Sende- Empfänger zusammengefaßt sind und daß der Sende- Empfänger zusätzlich eine Relais- Einheit (35) aufweist, so daß der Sende-Empfänger als Relais- Station für leistungsschwache tragbare Sende-Empfänger-Einheiten für Gehörlosen-Funk einsetzbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (25) der Leistungs- Endstufe (24) des Senders über ein Dämpfungsglied mit dem Eingang des HF-Verstärkers (1) verbunden ist, so daß die ausgesendeten Informationen mittels des Empfängers des Sende-Empfängers kontrollierbar sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine Sprachanalyse-Einheit (43) aufweist, mit der über ein Mikrofon (28) eingegebene gesprochene Informationen in geschriebene Informationen umsetzbar sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine Chiffrier-Einheit (26) aufweist, mit der die auszusendenden Informationen chiffriert werden, und daß der Empfänger eine entsprechende Dechiffrier-Einheit (30) enthält, mit der die empfangenen Informationen dechiffriert werden.