DE3881069T2 - System zur optischen abstandsteuerung einer elektrischen vorrichtung. - Google Patents
System zur optischen abstandsteuerung einer elektrischen vorrichtung.Info
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein System zur Fernbedienung einer elektrischen Einrichtung auf optischem Wege.
- Durch das Dokument EP-A-0 075701, ist bereits ein System zur Fernbedienung einer elektrischen Einrichtung bekannt, das einerseits eine Sendeeinrichtung enthält, die mit einer elektrischen Versorgungsquelle, einem Generator, der die zur Steuerung der genannten elektrischen Einrichtung bestimmten elektrischen Informationen erzeugt, einem ersten elektrooptischen Wandler zur Umwandlung genannter elektrische Informationen in optische Information, sowie einem zweiten elektro-optischen Wandler zur Umwandlung der elektrischen Energie der genannten Versorgungsquelle in optische Energie, ausgestattet ist und andererseits eine Empfangseinrichtung enthält, die mit einem ersten opto-elektrischen Wandler zur Rückumwandlung genannter optischen Informationen in elektrische Informationen zur Steuerung der besagten elektrischen Einrichtung, einem zweiten opto-elektrischen Wandler der optisch mit den genannten zweiten elektroelektrischen Wandler verbunden ist und geeignet zur Rückumwandlung der optischen Energie in elektrische Energie, und einem Akku für elektrische Energie geeignet, die vom genannten zweiten opto-elektrischen Wandler abgegebene elektrische Energie zu speichern und die elektrische Einrichtung wenigstens teilweise mit elektrischer Energie zu speisen, wobei die durch die Empfangseinrichtung gesteuerte elektrische Einrichtung ein elektrisches Gerät und eine elektronische Steuereinrichtung die genanntes Gerät steuert enthält, ausgestattet ist.
- Gegenstand dieser Erfindung ist ein System dieser Art, das die Begrenzung der auf optischem Wege übertragene Leistung gestattet.
- Zu diesem Zwecke ist erfindungsgemäß das System der obengenannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die genannte elektronische Steuereinrichtung der numerisch-sequentiellen Art ist, daß genannter Generator der Sendeeinrichtung numerisch-sequentielle Informationen aussendet und daß genanntes elektronische Steuergerät dem elektrischen Gerät die durch den genannten ersten opto-elektrischen Wandler erzeugte sequentielle Informationen dem genannten elektrischen Gerät liefert und die Versorgung des genannten elektrischen Gerätes steuert, so daß letzterer vom Energieakku nur voll gespeist wird während der Nutzung der vom genannten ersten opto-elektrischen Wandler erhaltenen Informationen.
- Somit erfüllt genanntes elektrische Steuergerät eine Doppelfunktion, die eine bei der Übertragung und das Entschlüsseln der erhaltenen Informationen, die zweite bei der Versorgung des elektrischen Gerätes. Es ist diese Doppelfunktion, welche beim gegenwärtigen Stand der Technologie, die praktische Verwirklichung des erfindungsgemäßen Systems erlaubt. In dem erfindungsgemäßen System, sind die Steuersignale der Versorgung des elektrischen Gerätes die gleichen wie die, welche diesem Gerät die Informationen liefert und die Akkuladung des Empfängers ist nicht von den Betriebsperioden des genannten elektrischen Gerätes abhängig.
- Diese Erfindung betrifft also ein System der obengenannten Art, bei welchem der Empfänger, obwohl er keine lokale elektrische Versorgungsquelle enthält oder eine aufbrauchbare lokale elektrische Quelle enthält, eine komplexe Nutzung des vom Sender optisch übertragene Signal des elektrischen Signale gestattet. Obwohl von allgemeiner Anwendung, ist dieses erfindungsgemäße System besonders geeignet ein elektrisches Gerät das in einem Flugzeugteil, das über keine elektrische Quelle verfügt, untergebracht ist, zu betreiben, zu steuern und zu überwachen. Dieses Gerät kann zum Beispiel ein Meßfühler, ein Servoventil, ein Anzeigegerät mit Bildschirm oder ähnliches sein. Diese Erfindung kann ebenfalls eine interessante Anwendung haben bei der Steuerung von Läutewerken von Fernsprechstellen optischer Netze.
- Um den elektrischen Energieverbrauch seitens der Empfangseinrichtung optimal zu verringern, ist es von Vorteil, wenn genanntes elektrisches Steuergerät seinen eigenen Betrieb gemäß einer Wechselfolge von Ruhe und voller Wirksamkeit steuert.
- Vorzugsweise enthält die genannte numerische, elektronische Einrichtung und genannter Generator der Sendeeinrichtung jeweils einen Mikroprozessor.
- Für die Übertragung der numerischen Informationen zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung, kann der erste elektro-optische Wandler der Sendeeinrichtung eine LED-Diode sein, während der erste opto-elektronische Wandler der Empfangseinrichtung entweder photo-voltaischer Art sein kann, oder, wenn der Fluß der numerischen Informationen wichtig ist, der Art eines Fotoleiters, zum Beispiel eine PIN-Photodiode, sein kann.
- Zum Zwecke eines schwachen Energieverbrauches, kann man genanntes elektronische Steuergerät in CMOS-Technologie herstellen.
- Der zweite elektro-optische Wandler der Sendeeinrichtung kann auch thermischer Art sein. Es ist jedoch vorteilhafter, wenn er aus einer Laserdiode besteht.
- Vorteilhafterweise ist der zweite opto-elektrische Wandler der Empfangseinrichtung der Art einer photo-voltaischen Photodiode, selbstverständlich dem zweiten elektro-optischen Wandler angepaßt. Um am Ausgang des genannten opto-elektrischen Wandlers eine für den Betrieb der Elektronik der Empfangseinrichtung genügende Spannung (zum Beispiel in Höhe von 5 V) zu erhalten, ist es vorteilhaft, daß der zweite opto-elektrische Wandler durch Reihenschaltung einer Mehrzahl von Photodioden, die im photo-voltaischen Betrieb funktionieren, ausgebildet ist.
- Diese Anordnung der Photodioden und der elektrische Aufbau sind selbstverständlich abhängig von der räumlichen Verteilung der erhaltenen Strahlung, sowie von der Größe und dem Zeichen der gewünschten Spannung.
- Der Energieakku der Empfangseinrichtung kann ein Kondensator (mit einem Ladewiderstand verbunden) oder eine Photozelle sein. Er kann allein die benötigte Leistungsquelle für die elektrische Versorgung der Empfangseinrichtung darstellen, oder aber dazu dienen die Ladung seiner Leistungsquelle zu erhalten, z.B. der Art einer in der Empfangseinrichtung vorgesehenen Akkumulatoren Batterie. Somit speist genannter elektrischer Energieakku entweder vollständig die elektrische Einrichtung, oder nimmt teil an der Versorgung letzterer.
- Vorzugsweise, insbesondere, um Leistungsverluste zu vermeiden welche sich aus der Verbindung zwischen den Leistungssignälen und den Informationssignalen ergeben, enthält der optische Weg zwei Ausbildungen unabhängiger optischer Fasern, jeweils der Informationsübertragung und Übertragung der optischen Energie zugeordnet.
- Die beigefügten Abbildungen machen verständlich, wie die Erfindung verwirklicht werden kann. Auf diesen Abbildungen bezeichnen gleiche Bezugspunkte ähnliche Elemente.
- Abbildung 1 ist ein Blockschaltbild eines Systems zur Fernbedienung einer elektrischen Einrichtung auf optischem Weg.
- Abbildung 2 ist ein Blockschaltbild einer Variante des Systems zur Fernbedienung einer elektrischen Einrichtung auf optischem Weg.
- Abbildung 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsart des zweiten opto-elektrischen Wandlers der Empfangseinrichtung.
- Abbildung 4 zeigt ein Blockschaltbild des Informationsgenerators der Sendeeinrichtung, verbunden mit dem ersten elektro-optischen Wandler.
- Abbildung 5 veranschaulicht eine Ausführungsart der Steuerung genannten Generators.
- Abbildung 6 ist ein erfindungsgemäßes Blockschaltbild der elektrischen Einrichtung der Empfangseinrichtung, verbunden mit dem opto-elektrischen Wandler.
- Abbildung 7 veranschaulicht ein Beispiel der Informationsübertragung zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung.
- Das System zur Fernbedienung einer elektrischen Einrichtung auf optischem Weg, das in Abbildung 1 schematisch veranschaulicht ist, enthält eine Sendeeinrichtung 1 und eine Empfangseinrichtung 2, mit einem gewissen Abstand zwischen ihnen und auf optischem Weg gekoppelt ist. Die Empfangseinrichtung 2 ist von jeglicher Versorgungsquelle entfernt und wird, was elektrische Leistung und Informationen angibt, von der Sendeeinrichtung 1, über den optischen Weg 3, gespeist.
- Die Sendeeinrichtung enthält:
- - eine elektrische Versorgungsquelle oder eine elektrische Leistungsquelle 4;
- - einen elektro-optischen Leistungswandler 5, welcher an seinem Eingang 6 von der Versorgungsquelle 4 die elektrische Leistung erhält, geeignet permanent die elektrische Energie genannter Quelle 4 umzuwandeln, um an seinem Ausgang 7 eine optische Energie welche die von der Quelle 4 ausgestrahlte Energie repräsentiert, abzugeben;
- - einen elektrischen Generator 8, fähig an seinem Ausgang 9, sequantiell numerische Informationen auszusenden;
- - eine andere elektrische Versorgungsquelle 10, geeignet genannten Wandler 8 mittels einer Verbindung 11 zu versorgen. Die Quelle 10 kann Teil der Quelle 4 sein oder auch davon unabhängig sein; und
- - einen elektro-optischen Informationswandler 12, der die numerischen sequentiellen Informationen, die am Ausgang 9 der Generators 8 erscheinen, erhält, um sie in optische Informationen umzuwandeln, die er an seinem Ausgang 13 ausgibt.
- Die verschiedenen Elemente 4, 5, 8, 10 und 12 der Sendeeinrichtung 1 können physikalisch von einander unabhängig sein und ziemlich von einander entfernt sein, oder sehr nahe beieinander sein und eventuell in einer einzigen Einheit vereint.
- Außerdem enthält die Empfangseinrichtung 2:
- - einen opto-elektrischen Leistungswandler 14 der an seinem Eingang 15, über den optischen Weg 3, die am Ausgang 7 des elektro-optischen Leistungswandlers verfügbare Energie erhält und an seinem Ausgang 16 elektrische Energie ausgibt;
- - einen opto-elektrischen Informationswandler 17, der an seinem Eingang 18, über den optischen Weg 3, die am Ausgang 13 des elektro-optischen Informationswandlers 12 anstehenden optischen sequentiellen Informationen erhält und an seinem Ausgang 19 die numerischen, sequentiellen elektronischen Informationen ausgibt;
- - eine elektrische Anwendereinrichtung 20, welche genannte numerische, sequentielle Informationen erhält; und
- - einen elektrischen Energieakkumulator 21, der Art Kondensator oder Photozelle, welcher die am Ausgang 16 des opto-elektrischen Leistungswandlers 14 verfügbare elektrische Energie erhält, und über die Linie 22, die Anwendereinrichtung 20 versorgt. Eventuell versorgt der elektrische Energieakkumulator 21 über die Linie 23 den zweiten opto-elektrischen Wandler 17, wenn die Beschaffenheit letzterer eine Versorgung benötigt.
- Man sieht, daß somit die Anwendereinrichtung 20 von der Sendeeinrichtung 1, über den optischen Weg 3, gleichzeitig die zu ihrem Betreiben nötige elektrische Energie und die elektrischen Informationen erhält.
- In der auf Abbildung 2 gezeigten Ausführungsvariante, besteht die Empfangseinrichtung 2 aus einer elektrischen Versorgungquelle 24, der Art Akkubatterie oder aufladbare Zelle, welche die Anwendereinrichtung 20 versorgen soll und eventuell den opto-elektrischen Informationswandler 17. Bei dieser Ausführungsvariante wird die am Ausgang 16 des ersten opto-elektrischen Leistungswandlers 14 erscheinende elektrische Energie an genannte Quelle 24 geleitet, um die Ladung aufrecht zu erhalten. die Sendeeinrichtung 1 des Systems auf Abbildung 2 kann dem des Systems auf Abbildung 1 identisch sein.
- Selbstverständlich können die verschiedenen Elemente 14, 17, 20 und 21 oder 24 der Empfangseinrichtung 2, wie auch bei den Elementen der Sendeeinrichtung 1, physikalisch voneinander unabhängig sein und ziemlich voneinander entfernt sein, oder sehr nahe beieinander sein und eventuell in einer einzigen Einheit vereint.
- Außerdem zeigen die Abbildungen 1 und 2 den optischen Verbindungsweg 3 in Form von zwei unabhängigen Lichtleitfasern 25 und 26, wobei die erste den Ausgang 7 des elektro-optischen Leistungswandlers 5 mit dem Eingang 15 des opto-elektrischen Leistungswandlers 14 verbindet und die zweite den Ausgang 13 des elektro-optischen Informationswandlers 12 an den Eingang 18 des opto-elektrischen Informationswandlers 17 gekoppelt wird. Diese Darstellung veranschaulicht nur eine mögliche Ausführungsart des optischen Weges 3, der beispielsweise mittels eines gerichteten optischen Strahles, oder aber mittels einer einzigen Einheit optischer Fasern welche mit ihren Enden an entsprechende (nicht dargestellte) Schalter oder Koppler verbunden sind oder mittels einer einzelnen Faser, verwirklicht werden kann.
- Es ist jedoch sehr vorteilhaft voneinander unabhängige Lichtleitfasern 25 und 26 zu benutzen, um jeweils die Leistung und die sequentiellen Informationen zu übertragen, weil man dann die Leistungsverluste vermeidet welche sich aus der Verbindung der Informations- und der Leistungssignale ergeben. Außerdem ist es leichter jede Faser an ihre spezifische Funktion anzupassen.
- Der elektro-optische Leistungswandler 5 der Systeme nach den Abbildungen 1 und 2 kann eine einfache Glühlampe oder eine andere ähnliche starke thermiche Lichtquelle sein. Dieser Wandler kann jedoch ebenfalls aus einer Laserdiode bestehen. Es ist jedoch praktisch nicht möglich eine Lumineszenzdiode zu benutzen wegen der schwachen durch eine solche Diode emittierte Leistung.
- Welcher elektro-optische Wandler 5 auch gewählt wurde, der opto-elektrische Leistungswandler 14 muss ihm optimal angepaßt sein, damit der Leistungsübertragungsgrad so gut wie möglich ist.
- Ein solcher mit dem Energieakkumulator 21 oder 24 verbundene opto-elektrischer Leistungswandler 14 könnte eine Photozelle sein. Man hat jedoch festgestellt, daß es vorteilhaft ist, daß genannter opto-elektrische Wandler 14 eine Photodiode ist, zum Beispiel aus Silizium oder Galliumarsenid die im photovaltaischen Bereich funktioniert. Im letzteren Falle ordnet man mehrere solcher Photodioden in Serie an, um am Ausgang des Energieakkumulators 21 einen Spannungspegel, zum Beispiel 5 V zu erreichen, die nötig sind zur Versorgung einer Anwendereinrichtung 20.
- Auf Abbildung 3 ist ein Ausführungsbeispiel des opto-elektrischen Wandlers 14 dargestellt, welcher aus mehreren in Serie geschaltener Photodioden 27, entsprechend einer Besonderheit dieser Erfindung, besteht. In diesem Falle, ist der Energieakkumulator 21 (mit den Photodioden 27 durch die Verbindung 16 gekoppelt) ein Kondensator, der mit einem Lastwiderstand 28 verbunden ist. An den Klemmen des Lastwiderstandes 28 erscheint die Spannung V, die zur Speisung der Anwendereinrichtung 20 und eventuell des optoelektrischen Informationswandlers 17 bestimmt ist.
- Unter diesen Bedingungen, kann man am Ausgang 16 des optoelektrischen Wandlers 14 über eine Leistung von gleich 500 µW verfügen, zum Beispiel ein Strom von 100 µA bei 5 V, was genügt um eine TTL-Elektronik zu speisen. Da die Leistungsfähigkeit des Wandlers 14 circa 15 % beträgt, muß dieser über die Lichtleitfaser 25 eine Leistung von mindestens 3,50 mW erhalten. Angenommen (wie in einer Versuchseinrichtung verwirklicht), daß die von genannter Lichtleitfaser eingebrachte Dämpfung 20 dB beträgt, muß der elektro-optische Wandler 5 eine Leistung von 350 mW ausgeben, was durch die Benutzung von Laserdioden leicht erreichbar ist.
- Die Lichtleitfaser hat zum Beispiel einen Kerndurchmesser von 500 µm, wenn der elektro-optische Wandler 5 thermischer Art ist. Wenn dieser Wandler eine Laserdiode ist, kann der Durchmesser der Lichtleitfaser 25 kleiner sein.
- Wie auf Abbildung 4 dargestellt, enthält der Generator numerischer Informationen 8 zum Beispiel einen Meßfühler oder einen Analogdetektor 29, dessen Analogsignal durch eine Aufbereitungseinrichtung 30 aufbereitet und dann in einer Digitalisierungs-, Serialisierungs- und Kodiereinrichtung 31 digitalisiert wird.
- Das so erhaltene Digitalsignal wird dann einem Stromerzeuger 32 zugeführt welcher den elektro-optischen Informationswandler 12 treibt, der in diesem Fall vorteilhafterweise eine elektrolumineszente Diode ist. Jedes der Elemente 29 bis 32 wird von der Quelle 10 gespeist.
- In der Abbildung 5 dargestellten Ausführungsart, enthält die Digitalisierungs-, Serialisierungs- und Kodiereinrichtung 31 einen Probenehmer 33 der das von der Einrichtung 30 aufbereitete Analogsignal aufnimmt, einen Analog-Digital- Umsetzer der das vom Probenehmer 33 bemusterte Signal aufnimmt und einen asynchronen seriellen Sender 35, der das Ausgangsignal des genannten Analog-Digital-Umsetzers 34 aufnimmt und den Stromerzeuger 32 steuert. Ein Zähler- Entcoder 36 gewährleistet die Synchronisierung des Zyklus der drei Einrichtungen 33, 34 und 35, während Oszillatore 37 und 38 jeweils den Zähler-Entcoder 36 und den asynchronen seriellen Sender 35 steuern. Vorzugsweise wird die Digitalisierungs-, Seriallisierungs- und Kodiereinrichtung 31 ab Mikroprozessor ausgeführt.
- Der opto-elektrische Informationswandler 17 kann, sowie der opto-elektrische Wandler 14 photovoltaischer Art sein, was eine elektrische Versorgung von den Akkumulatoren 21 und 24 über die Linie 23 vermeidet. Um jedoch Leistungsbedingungen zu erfüllen (zum Beispiel 100 Kbits/s), ist es manchmal angebracht, gemäß einer anderen Besonderheit dieser Erfindung, diesen Wandler 17 als PIN-Photodiode ausgeführt wird, was eine Polarisierung von genannten Akkumolatoren 21 oder 24 aus notwendig macht. Eine solche Ausführung wird zum Beispiel auf Abbildung 6 gezeigt, auf welcher die PIN-Diode den Bezugspunkt 39 trägt und ist mit einem Widerstand 40 verbunden.
- Die Lichtleitfaser 26 welche die optische Verbindung zwischen den Wandlern 12 und 17 herstellt ist zum Beispiel aus Silizium und hat einen Kerndurchmesser von 100 µm.
- Die vom opto-elekrischen Informationswandler 17 erhaltene Leistung kann eine Größenordnung von Mikrowatts aufweisen.
- Auf der Abbildung 6 ist das Schema einer Anwendereinrichtung 20 gezeigt welche die wichtigste Besonderheit dieser Erfindung darstellt. Die Anwendereinrichtung 20 enthält insbesondere eine Einrichtung 41 zur Aufbereitung der vom opto-elektrischen Wandler 17 an seinem Ausgang 19 ausgegebenen sequentiellen Informationen, eine Einrichtung 42 für die Synchronisierung, die Bemusterung und Deserialisierung dieser sequentiellen Informationen und ein Gerät 43 (Anzeige, Drehsteller, Motor usw....) welche besagte Informationen benutzen.
- Die Einrichtung 42, die vorzugsweise durch einen CMOS- Mikroprozessor realisiert wird, enthält einen asynchronen, seriellen Empfänger 44 der durch einen Oszillator 45 gesteuert wird und mit einem Entcoder 46 verbunden ist.
- Wenn sie unter Spannung gesetzt wird (mittels der Quellen 4 und 10) sendet die Sendeeinrichtung 1, einerseits Energie über die Lichtleitfaser 25 zur Empfangseinrichtung 2 und, andererseits, widerholt sie kontinuierlich einen Zyklus folgender zwei Funktionen:
- - Messungen des vom Meßfühler 29 ausgegebenen elektrischen Signals (Spannung);
- - Übertragung dieses Meßwertes seriell an die Empfangseinrichtung mittels der Lichtleitfaser 26, dann Bereitstellung des nächsten Zyklus.
- Die Sequenzgebung dieser Funktionen wird durch den Mikroprozessor 31, der zum Beispiel ein MOTOROLA MC 68 705 U3L sein kann.
- Der Mikroprozessor 31 steuert die Sendediode 12 (zum Beispiel eine RTC CQF 34) indem er seine Polarisierungsspannung mittels eines in den Stromerzeuger 32 eingebauten Transistors (nicht dargestellt) schaltet. Die Luminenszensdiode 12 sendet Licht sobald der Mikroprozessor 31 einen positiven logischen Pegel aufweist.
- Das von der Diode 12 ausgegebene Lichtsignal ist zum Beispiel wie auf dem Steuerungsdiagramm der Abbildung 7 veranschaulichten Art codiert:
- am Anfang eines Zyklus, zwischen den Zeitpunkten t0 und t1, erfaßt der Mikroprozessor 31 die vom Meßfühler 29 ausgeführte Messung und die Steuerung der Diode 12 wird unwirksam;
- sobald die Erfassung der Messung beendet ist, wird die Steuerung der Diode 12 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 (zum Beispiel in einem Abstand von 200 µs) aktiviert, so daß sie ein Leuchtbit 50 aussendet;
- danach, während einer Dauer T die zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 liegt, wird die Steuerung der Diode 12 in Abhängigkeit der vom Meßfühler 29 durchgeführten Messung getätigt, so daß eine Vielfalt von Leuchtbits 51.1 bis 51.n (zum Beispiel der Zahl 8) erscheint, die repräsentativ sind für die Binärcodierung besagter Messung;
- anschließend an den Zeitpunkt t3, zwischen diesem Zeitpunkt und dem nächsten Zeitpunkt t4, ist die Steuerung der Diode 12 aktiv zur Ausgabe eines Leuchtbits 52;
- schließlich, vom Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 vom Zyklusende, wird die Steuerung t5 wieder unwirksam.
- Der Ausgangszeitpunkt t0 des nächsten Zyklus entspricht dem Zeitpunkt t5 des vorhergehenden Zyklusendes.
- Diese Leuchtbitsequenzen 50, 51.i (mit 1 \ i \ n) und 52 werden über die Lichtleitfaser 26 dem Wandler 17 zugeführt der sie in entsprechende Sequenzen vom elektrischen Bits umwandelt.
- Der Mikroprozessor 42, der von ähnlichem Aufbau wie der Mikroprozessor 31 sein kann, aber in CMOS-Technologie ausgeführt ist, prüft vom Akkumulator 21 (oder 24) aus die Leistungsversorgung des Gerätes 43, so daß besagtes Gerät die Informationen 50, 51.1 und 52 auswertet. Außer dem Erscheinen dieser Informationen, kann der Mikroprozessor:
- entweder die elektrische Versorgung des besagten Gerätes 43 ganz aufheben;
- oder dieses mit einer schwächeren Spannung versorgen, falls das Gerät eine Selbsthaltungsversorgung zwischen zwei Sequenzen solcher Informationen benötigt.
- Man reduziert so nochmals den elektrischen Verbrauch der Empfangseinrichtung 2.
- In einigen Fällen, kann man außerdem zum gleichen Zweck, genannten Mikroprozessor 42 gemäß einer Wechselfolge von Wirksamkeits- und Ruheperioden betreiben. Wenn er wirksam ist und die Informationen 50, 51.i und 52 erhält, zählt der Mikroprozessor 42 dieselben, um zu erfahren, ob er eine vollständige Meldung erhält, oder ob er wirksam gemacht wurde obwohl ein Teil besagter Informationen schon während seiner vorhergehenden Ruheperioden ausgegeben worden waren. In diesem Fall erwartet der Mikroprozessor 42 die nächste Sequenz von Informationen bevor er in Ruhestellung zurückkehrt.
Claims (13)
1.- System zur Fernbedienung einer elektrischen Einrichtung
(20) das, einerseits, eine Sendeeinrichtung (1) enthält mit
einer elektrischen Versorgungsquelle (4), einem Generator
(8) welcher die zur Steuerung der genannten elektrischen
Einrichtung (20) bestimmten elektrische Informationen
erzeugt, einem ersten elektro-optischen Wandler (12) zur
Umsetzung der besagten elektrischen Informationen in
optische Informationen, sowie einem zweiten
elektrooptischen Wandler (5) zur Umwandlung der elektrischen
Energie der genannten Versorgungsquelle (4) in optische
Energie und, andererseits, eine Empfangseinrichtung (2) mit
einem ersten opto-elektrischen Wandler (17) zur
Rückumsetzung genannter optischen Informationen in
elektrische Informationen zur Steuerung der genannten
elektrischen Einrichtung (20),einem zweiten
optoelektrischen Wandler (14) welcher optisch mit dem zweiten
elektro-optischen Wandler (5) verbunden ist zur
Rückumwandlung der optischen Energie in elektrische Energie,
und einem Akkumulator für elektrische Energie (21, 24) zum
Speichern der vom zweiten opto-elektrischen Wandler (14)
ausgegebenen elektrischen Energie und zur Versorgung mit
elektrischer Energie, wenigstens teilweise, der elektrischen
Einrichtung (20), wobei die elektrische Einrichtung (20) die
von der genannten Empfangseinrichtung (2) gesteuert wird,
ein elektrisches Gerät (43) und ein elektronisches
Steuergerät (42) enthält welches besagtes Gerät steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß genanntes elektronische
Steuergerät (42) von der numerisch, sequentiellen Art ist,
daß genannter Generator (8) der Sendeeinrichtung (1)
numerisch-sequentielle Informationen ausgibt und daß
genanntes elektronische Steuergerät (42) dem genannten
elektrischen Gerät (43) die vom genannten ersten
optoelektrischen
Wandler (17) erzeugten sequentiellen
Informationen liefert und die Versorgung des genannten
Steuergerätes (43) steuert, so daß dieses voll über den
genannten Energieakkumulator (21, 24) versorgt wird nur
während des Betriebs jeder Sequenz von Informationen welche
das Gerät vom ersten opto-elektrischen Wandler (17) erhalten
hat.
2.- System nach dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß genannte elektrische
Steuereinrichtung (42) ihren eigenen Betrieb steuert gemäß
einer Wechselfolge von Ruhe- und vollen Wirkungsphasen.
3.- System nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß genannte numerische,
elektronische Einrichtung (42) einen Mikroprozessor enthält.
4.- System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste opto-elektrische
Wandler (17) der Empfangseinrichtung (2) eine PIN-Photodiode
ist.
5.- System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Generator (8) der
Sendeeinrichtung (1) einen Mikroprozessor enthält.
6.- System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß genannte elektronische
Steuereinrichtung (42) in CMOS-Technologie ausgeführt ist.
7.- System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß genannter zweite
elektrooptische Wandler (5) eine Laserdiode ist.
8.- System nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß genannter zweite
optoelektrische Wandler (14) durch Serienschaltung einer
Vielzahl von Photodioden (27), die photo-voltaisch betrieben
werden, gebildet ist.
9.- System nach irgend einem der Anpsrüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß genannter Energieakkumulator
(21, 24) ein Kondensator ist.
10.- System nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß genannter Engergieakkumulator
(21, 24) eine Photozelle ist.
11.- System nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß genannter Energieakkumulator
(21, 24) die gesammte elektrische Energieversorung der
genannten elektrischen Einrichtung (20) liefert.
12.- System nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß genannter Energieakkumulator
(21, 24) an der elektrischen Versorgung der genannten
elektrischen Einrichtung (20) teil hat.
13.- System nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische Weg (3) der
genannten Sendeeinrichtung (1) und genannten
Empfangseinrichtung verbindet, zwei unabhängige Anordnungen
von Lichtleitfasern (25, 26) enthält, die jeweils zur
optischen Übermittlung besagter Informationen und der
Übertragung der optischen Energie dienen.
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| DE (1) | DE3881069T2 (de) |
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