DE4202759C2

DE4202759C2 - Empfangsvorrichtung zum Empfang von drahtlos übermittelten Informationen

Info

Publication number: DE4202759C2
Application number: DE4202759A
Authority: DE
Inventors: Georg Haubner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2012-02-01
Also published as: EP0624270A1; JP3315695B2; US5559499A; DE4202759A1; EP0624270B1; WO1993015486A1; DE59207145D1; JPH07503089A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Empfangsvorrichtung zum Empfang von drahtlos, insbesondere mit Hilfe von Infrarotsignalen, übermittelten Informationen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine derartige Empfangsvorrichtung aus der DE 28 24 421 A1 bekannt. Diese enthält einen Mikroprozessor, einen Speicher und eine Empfangseinheit. Bei dieser ist allerdings keine Anzeigeeinheit vorgesehen, so daß keine Anzeige über den Empfangsstatus der Empfangsvorrichtung möglich ist. Weiterhin ist aus der DE 28 48 533 A1 bekannt, der Empfangsvorrichtung eine Anzeigeeinheit zuzuordnen, die den Status (aktiv/inaktiv) einer an die Empfangsvorrichtung angeschlossenen Alarmanlage anzeigt. Dabei ist die Alarmanlage mit der Empfangs- und Anzeigeinheit z. B. in einem Kraftfahrzeug eingebaut und kann von außen mit Hilfe eines batteriebetriebenen Sendegerätes ein- und ausgeschaltet werden. Mit Hilfe zweier Leuchtdioden (Rot-Grün) in der Anzeigeeinheit wird dann signalisiert, ob die Alarmanlage ein-/ausgeschaltet ist.

Aus der Zeitschrift Elektor 12/91, Seiten 58 bis 62, "Infrarot-Empfänger, Befehlsübertragung per RC5-Kode" ist ein Infrarot-Empfänger bekannt, der eine Leuchtdiode aufweist, die während des Empfangs von RC5-Signalen flackert. Die Leuchtdiode dient als optischer Empfangsindikator.

Aus der DE 37 91 043 T1 ist ein System zum Senden und Empfangen von Fernsteuersignalen bekannt. Das System besteht aus einem tragbaren Steuerpult und einer Empfangsvorrichtung, der ein Steuerobjekt zugeordnet ist. Das tragbare Steuerpult sendet in gleichen Zeitabständen (z. B. 48 Millisekunden) Synchronimpulse aus. Nach dem Empfang eines Synchronisationsimpulses wird in der Empfangsvorrichtung ein Impulszähler auf einen Ausgangswert gesetzt. Der Impulszähler wird kontinuierlich gezählt. Für den Fall, daß ein nachfolgender Synchronisationsimpuls nicht empfangen wird, wird der Impulszähler nicht mehr zurückgesetzt. Dies führt zu einem Überlauf des Zählers, wodurch von einer Signalisierungseinheit ein akustisches Warnsignal abgegeben wird. Es wird auf diese Art und Weise verhindert, daß ein eigentlich nicht mehr abzugebender Befehl fälschlicherweise an das Steuerobjekt abgegeben wird, wenn die Funkverbindung unterbrochen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Empfangsvorrichtung für Signale eines batteriebetriebenen Senders so weiterzubilden, daß sie ein Nachlassen der Batteriekapazität beim Sender rechtzeitig anzeigt, um die Datenübertragung abzusichern und Fehlreparaturen zu vermeiden.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Empfangsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie eine Auswerteeinheit enthält, die mindestens die Anzahl der vollständig empfangenen Informationsworte erfaßt und auswertet und daß sie eine Anzeigeeinheit enthält, die ein Warnsignal abgibt, wenn die Anzahl der vollständig empfangenen Informationsworte einen Referenzwert unterschreitet. Durch das Warnsignal wird der Bediener des Senders darauf aufmerksam gemacht, daß die Batteriekapazität beim Sender nachläßt. So können Fehlfunktionen und Fehlreparaturen vermieden werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Empfangsvorrichtung möglich. Für den Einsatz der Empfangsvorrichtung in einem Fernsehgerät ist es z. B. vorteilhaft, daß das Bildschirmgerät elektrisch mit der Auswerteeinheit der Empfangsvorrichtung gekoppelt ist und daß das Warnsignal auf dem Bildschirm dargestellt wird. Dadurch wird eine klare Textausgabe, die direkt zum Austausch der Batterie beim Sendegerät auffordert, möglich.

Weiterhin vorteilhaft ist, daß die Auswerteeinheit die Stärke des jeweils empfangenen Impulses in Abhängigkeit von der Anzahl der empfangenen Impulse mißt und auswertet. Dadurch wird eine genauere Erkennung einer nachlassenden Batteriekapazität beim Sendegerät ermöglicht.

Ebenfalls vorteilhaft ist, daß die Auswerteeinheit nach dem Empfang eines Impulses die Anzeigeeinheit zur Abgabe eines Signals, das das Einlaufen von Informationen anzeigt, aktiviert. Dadurch wird dem Bediener des Sendegerätes eine Rückmeldung gegeben, daß er das Sendegerät in die richtige Richtung hält und auch Impulse vom Sendegerät abgestrahlt werden.

Weiterhin vorteilhaft ist, daß der Referenzwert einen Lernwert darstellt, der sich aus der Abspeicherung der Werte für die Anzahl der Informationsworte ergibt. Damit kann der Referenzwert auf die Anfangsbatteriekapazität beim Sendegerät abgestimmt werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Sende/Empfangsgerätes;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Sende gerätes;

Fig. 3 die Lichtsignale für die Übertragung eines In formationswortes;

Fig. 4 das Informationswort, das den Licht signalen von Fig. 3 entspricht;

Fig. 5a Spannungs- und Strom verlauf des Lichtemitters im Sendegerät bei guter Batterie;

Fig. 5b Spannungs- und Stromverlauf des Lichtemitters im Sendegerät bei schlechter Batterie;

Fig. 6 ein Blockschaltgerät der Empfangs vorrichtung;

Fig. 7 ein Struktogramm für ein Programm zur Ab arbeitung in der Auswerteeinheit des Empfangsgerätes.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel ein IR-Sendegerät 10 mit einer Infrarot-Sendediode 11 und ein IR-Empfangsgerät 12 mit einem Lichtempfänger 16 und den Leuchtdioden 13, 14 und 15 als Anzeige einheit 30 dargestellt. Das IR-Sendegerät 10 kann z. B. eine Fern bedienung für die verschiedensten Anwendungsfälle wie z. B. Fern seher, Stereo-Anlage, Kraftfahrzeug-Alarmanlage, Türentriegelung, Video-Rekorder, Satellitenempfangsanlage, etc. sein. Die IR-Empfangsvorrichtung 12 kann dann für den jeweiligen Anwendungs fall in das zu steuernde Gerät integriert sein.

In Fig. 2 ist der formale Aufbau eines IR-Sendegerätes 10 mit Hilfe eines Blockschaltbildes dargestellt. Das Sendegerät 10 weist einen Mikroprozessor 17 und einen daran angeschlossenen Speicher 18 auf. Weiterhin ist an dem Mikroprozessor 17 eine Treiberstufe 19 an geschlossen. Diese steht wiederum mit einem Lichtemitter 11 in Ver bindung. Als Stromquelle ist in dem IR-Sendegerät 10 eine Batterie 20 vorgesehen, deren Spannung über eine Taste 21 dem Mikroprozessor 17 zugeführt werden kann. Das IR-Sendegerät 10 wird über den Taster-Schalter 21 in Betrieb genommen. Durch Niederdrücken des Tasters 21 wird der Kondensator 33 geladen, der dann für eine bestimmte Zeit nach dem Loslassen des Tasters 21 Strom nachliefert.

Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei kurzem Niederdrücken des Tasters 21 ausreichend Strom für die Absendung der Informationen zur Verfügung steht. Der Mikroprozessor 17 arbeitet dann ein Programm ab, welches im Speicher 18, der vorzugsweise als Festwertspeicher ausgeführt ist, abgelegt ist. Durch geeignete Ansteuerung der Trei berstufe 19 wird von dem Lichtemitter 11 eine bestimmte Impulsfolge von IR-Lichtsignalen abgegeben. Die Impulsfolge ist fest vorgegeben und löst in dem empfangenden Gerät, in das die Empfangsvorrichtung 12 integriert ist, eine bestimmte Steuerfunktion aus. Ist der Speicher als Matrix-Tasten-Speicher ausgeführt, so sind als Steuer funktion die verschiedensten Funktionen, je nach Anwendungsfall, denkbar. So kann z. B. durch die Impulsfolge eine Alarmanlage eingeschaltet werden, eine Tür entriegelt werden, die Lautstärke einer Stereo-Anlage verändert werden, ein Video-Rekorder vor- oder zurückgespult werden, auf ein bestimmtes Fernsehprogramm umgeschal tet werden, der Polarizer einer Satellitenantennenanlage betätigt werden, etc.

Eine mögliche Impulsfolge ist in Fig. 3 dargestellt. Mit Hilfe die ser Impulsfolge von Lichtsignalen wird ein binäres Informationswort an die Empfangsvorrichtung 12 übermittelt. Die Lichtsignale besitzen alle gleiche Dauer. Zwischen den Lichtsignalen kennzeichnen unter schiedliche Dauern jeweils den Bitzustand 0 oder 1. Dies entspricht einer bitseriellen, pulsweitenmodulierten Datenübertragung. Das mit der Impulsfolge von Fig. 3 übermittelte Informationswort ist in Fig. 4 dargestellt. Es besteht aus acht Bit. Dem Informationswort können zusätzliche Prüf-Bits, wie Parity-Bits etc. und Start- und Stop-Bits für die Datenübertragung hinzugefügt werden. Mit der Übermittlung eines 8-Bit-Informationswortes können 256 verschie dene Steuerfunktionen an die Empfangsvorrichtung übermittelt werden. Es ist aber auch möglich, mehrere Informationsworte hintereinander an die Empfangsvorrichtung 12 zu übermitteln. Damit können mehr als 256 Informationen an die Empfangsvorrichtung 12 übermittelt werden.

Werden mehrere Informationsworte hintereinander an die Empfangsvor richtung übermittelt, ist es sinnvoll zwischen den Informationswor ten eine Synchronisationszeit abzuwarten.

Fig. 5a zeigt den Spannungs- und Stromverlauf beim Lichtemitter 11 des Sendegerätes 10 für den Fall, daß die Batterie 20 des Sendegerä tes 10 einen ordnungsgemäßen Ladezustand aufweist. Der Stromverlauf entspricht hier der Impulsfolge von Lichtsignalen wie in Fig. 3 gezeigt.

Fig. 5b zeigt demgegenüber den Spannungs- und Stromverlauf beim Lichtemitter 11 des Sendegerätes 10 für den Fall, daß die Batterie 20 des Sendegerätes 10 keinen ordnungsgemäßen Ladezustand aufweist. Dort ist erkennbar, daß die einzelnen Stromimpulse mit fortschrei tender Zeit schwächer werden und ebenfalls die Spannung mit fort schreitender Zeit immer mehr zusammenbricht. Somit werden in diesem Fall nicht alle Lichtimpulse für das zu übertragende Informations wort abgesendet. Die Empfängervorrichtung 12 ist dann nicht in der Lage, das Informationswort 31 vollständig zu empfangen.

In Fig. 6 ist die Empfangsvorrichtung 12 dargestellt. Diese enthält eine Auswerteeinheit 29 und eine daran angeschlossene Anzeigeeinheit 30. An die Auswerteeinheit 29 ist die Empfangseinheit 16 und eine serielle Schnittstelle 27 angeschlossen. Die serielle Schnittstelle 27 steht mit einem Bildschirmgerät 28 in Verbindung. Die Empfangs vorrichtung 12 ist vorzugsweise in das Bildschirmgerät 28 inte griert. Die Auswerteeinheit 29 enthält einen Mikroprozessor 22 und einen Speicher 23. In der Anzeigeeinheit 30 sind drei Treiberstufen 24, 25 und 26 und drei Leuchtdioden 13, 14 und 15 dargestellt. Sie kann aber unter anderem auch als LCD-Display oder Sieben-Segmentan zeige, etc. ausgebildet sein. Die Funktionsweise der Empfangsvor richtung 12 wird nachfolgend mit Hilfe des Flußdiagramms nach Fig. 7 erklärt.

Die Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm für ein Programm, das im Speicher 23 der Empfangsvorrichtung 12 abgelegt ist und vom Mikroprozessor 22 abgearbeitet wird. Programmschritt 40 zeigt den Start des Programms nach dem Anlegen der Versorgungsspannung an die Empfangsvorrichtung 12. Danach wartet das Programm auf das Einlaufen eines Licht impulses. Wird in Abfrage 41 ein Lichtimpuls erkannt, wird im Pro grammschritt 42 die erste Leuchtdiode 13 angesteuert. Mit der An steuerung dieser Leuchtdiode 13 über die Treiberstufe 24 soll das Einlaufen von Informationen angezeigt werden. Danach wird im Pro grammschritt 43 ein Zeitzähler T auf den Wert 0 gesetzt. Im Pro grammschritt 44 wird der Zeitzähler T um 1 Enkrement (ΔT) erhöht. Der Wert Δ T. entspricht der Abarbeitungszeit für die Programm schritte 44, 45 und 46. In Abfrage 45 wird der Zählerstand des Zeit zählers T mit einem vorgegebenen Grenzwert T₀ verglichen. Hat der Zählerstand T diesen Grenzwert T₀ noch nicht erreicht, so wird nachfolgend in Abfrage 46 überprüft, ob ein weiterer Lichtimpuls empfangen wurde. Ist dies der Fall, so wird im Programmschritt 47 der Bitzustand des ersten Bits 0 des Informationswortes als 0 fest gesetzt. Würde bei der Abfrage 46 nicht der Empfang eines Licht impulses erkannt, so wird das Programm wieder mit Programmschritt 44 fortgeführt. Wird in Abfrage 45 eine Grenzwertüberschreitung fest gestellt, so wird der Zählerstand T in Abfrage 48 mit einem zweiten Grenzwert T₁ verglichen. Ist der Zeitzählerstand T kleiner oder gleich dem Grenzwert T₁, so wird in Abfrage 49 ebenfalls über prüft, ob ein Lichtimpuls zwischenzeitlich empfangen wurde. Ist dies nicht der Fall, so wird ebenfalls mit dem Programmschritt 44 fort gefahren. Wurde in Abfrage 49 ein Lichtimpuls erkannt, so wird im Programmschritt 50 der Bitzustand des ersten Bits 0 des In formationswortes als 1 festgesetzt. Wird in Abfrage 48 eine erneute Grenzwertüberschreitung beim Zeitzähler T festgestellt, springt das Programm zur Abfrage 71 und kontrolliert dort ebenfalls, ob ein Lichtimpuls empfangen wurde. Ist dies nicht der Fall, so wird im Programmschritt 72 erneut der Zeitzähler T erhöht und eine weitere Abfrage 73 zur Überprüfung des Zeitzählers T durchgeführt. Ist der Zeitzählerstand kleiner als der Grenzwert T_max, so wird mit Abfrage 71 fortgefahren, ist der Zeitzählerstand größer als T_max, so wird im Programmschritt 74 die erste Leuchtdiode 13 ausgeschaltet und nach folgend im Programmschritt 75 die dritte Leuchtdiode 15 ein geschaltet. Diese signalisiert die Unvollständigkeit der empfangenen Information. Ihr kann ebenfalls die Bedeutung einer Notwendigkeit eines Batterietausches beim Sendegerät 10 zugemessen werden. Danach wird im Programmschritt 76 entweder das Programm abgebrochen und/oder weitere Programmteile aufgerufen, die z. B. über die serielle Schnittstelle 27 eine Fehlerausgabe an den Bildschirm 28 weiterleiten. Wird bei der Abfrage 71 ein Lichtimpuls festgestellt, so wird davon ausgegangen, daß hier ein neuer Startimpuls vorlag und das Programm mit Programmschritt 43 fortgeführt.

Wurde in Abfrage 48 keine Grenzwertüberschreitung festgestellt und der Bitzustand im Programmschritt 47 als "0" oder im Programmschritt 50 als "1" festgesetzt, so werden die Programmschritte 43 bis 50 in gleicher Weise abgearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß in den Programmschritten 47 und 50 nicht der Bitzustand des ersten Bits 0 des Informationswortes 31 festgelegt wird, sondern der Bitzustand des zweiten Bits 1 und sukzessive der Bits 2, 3, 4 bis 7 ausgewertet wird. Wurden alle Bits des Informationswortes 31 auf die be schriebene Art und Weise korrekt empfangen, wird im Programmschritt 68 die erste Leuchtdiode 13 ausgeschaltet und im Programmschritt 69 die zweite Leuchtdiode 14 eingeschaltet. Da die Informationsworte in sehr kurzer Zeit übertragen werden, kann die Leuchtdiode 13 auch mit einer zusätzlichen Steuerschaltung so angesteuert werden, daß ein Lichtsignal ausreichender Dauer abgegeben wird. Die zweite Leucht diode 14 signalisiert dann die Vollständigkeit der empfangenen In formationen. Sie kann auch mit entsprechenden Mitteln nur für eine bestimmte Zeitdauer eingeschaltet werden. Danach wird das Programm mit einem weiteren Programm 70 fortgefahren. Dieser Programmteil dient dann z. B. zur Entschlüsselung der empfangenen Informationen und der Durchführung der den Informationen entsprechenden Steuer funktion. Eventuell kann die Steuerfunktion auch nach Übermittlung der entsprechenden Steuerbefehle über die serielle Schnittstelle 27 an das Bildschirmgerät 28 von dem Bildschirmgerät 28 selbst aus geführt werden. Ebenfalls können auch die Anzeigemeldungen (die In formation vollständig/unvollständig empfangen, Batteriewechsel beim Sender erforderlich etc.) mit Hilfe der seriellen Schnittstelle 27 und/oder über den Bildschirm 28 ausgeben werden.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung könnte man Mittel vorsehen, die eine Übertragung nicht mit elektromagnetischen Wellen, sondern z. B. mit Ultraschallsignalen ermöglichen. Ebenfalls ist es möglich, durch geeignete Mittel, bei Übertragung der einzelnen Bits der In formationsworte jedem Bit der Informationsworte eine feste Über tragungszeit zuzuordnen und die Unterscheidung zwischen den beiden Bitzuständen 0 und 1 aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens von Licht- oder Schallenergie durchzuführen.

Um eine genauere Erkennung einer Notwendigkeit eines Batterie tausches beim Sendegerät 10 zu ermöglichen, ist es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sinnvoll, die Stärke des jeweils empfangenen Lichtimpulses in Abhängigkeit von der Anzahl der empfangenen Lichtimpulse zu messen und auszuwerten. Bei mehrfachem Aussenden der Impulsketten kann auch die Anzahl der Impulsketten ge messen und als Lernwert gespeichert werden. Nimmt die Anzahl der Impulsketten ab, so ist dies ein rechtzeitiges Erkennen nach lassender Batteriekapazität. Auch ein Rückmeldesignal auf den Sender ist denkbar. Auch die Abnahme einer gemittelten Anzahl der über tragenen Impulse pro Impulskette kann zur rechtzeitigen Warnung der Abnahme der Batteriekapazität herangezogen werden.

Claims

1. Empfangsvorrichtung zum Empfang von drahtlos, insbesondere mit Hilfe von Infrarotsignalen, übermittelten Informationen, die von einem batteriebetriebenen Sender in Form von einer Anzahl von, mehreren Bits umfassenden, Informationsworten ausgesendet werden, mit einer Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (29) Mittel enthält, die mindestens die Anzahl der vollständig empfangenen Informationsworte (31) erfassen und auswerten und daß die Auswerteeinheit (29) eine Anzeigeeinheit (30) zur Abgabe eines Warnsignals zur Kennzeichnung, daß die Batteriekapazität beim Sender nachläßt, aktiviert, wenn die Anzahl der vollstandig empfangenen Informationsworte (31) einen Referenzwert unterschreitet.

2. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (29) mit einem Bildschirmgerät (28) elektrisch gekoppelt ist und daß das Warnsignal auf dem Bildschirm dargestellt wird.

3. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (29) zur Erkennung einer Notwendigkeit eines Batterietausches heim Sendegerät (10) die Stärke des jeweils empfangenen Impulses in Abhängigkeit von der Anzahl der empfangenen Impulse mißt und auswertet.

4. Empfangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (29) nach dem Empfang eines Impulses die Anzeigeeinheit (30) zur Abgabe eines Signals, das das Einlaufen von Informationen anzeigt, aktiviert.

5. Empfangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert einen Lernwert darstellt, der sich aus Abspeicherung der Werte für die Anzahl der Informationsworte ergibt.