DE4324497A1 - Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines Verbrauchers - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines VerbrauchersInfo
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Description
Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines
Verbrauchers, insbesondere an Verbrauchern von Elektro
installationen, Computerinstallationen, Computerperipherie
geräten und vernetzten Computern zum Zwecke deren Ein-und
Ausschaltung oder bei allgemeinen Verbrauchern auch zur
Stromregelung. Weitere Anwendung ist z. B. Fernsteuerung
von Spielzeug.
1. Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung
eines Verbrauchers, insbesondere an Verbrauchern von
Elektroinstallationen, Computerinstallationen,
Computerperipheriegeräten und vernetzten Computern zum
Zwecke deren Ein-und Ausschaltung oder bei allgemeinen
Verbrauchern auch zur Stromregelung oder auch zur
Fernsteuerung mit
- a) einer Schallquelle für die Sendeeinrichtung, welche eine Schallabstrahlung im Hörbereich oder in einem Frequenzbereich unterhalb des Hörbereichs vornimmt
- b) einen Schallsensor für die Empfangseinrichtung, welcher den von der Schallquelle des Senders gesendeten Schall empfängt,
dadurch besonders, daß die Schallquelle eine Kodierein
richtung aufweist, die ein von zufälligen Umweltge
räuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal
abstrahlt und daß der Schallsensor eine Dekodierein
richtung aufweist, die eine Ausfilterung des
akustischen Signals von zufälligen Umweltgeräuschen
vornimmt.
2. Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß die
Ausfilterung des akustischen Signals von zufälligen
Umweltgeräuschen durch folgendes Verfahren vorgenommen
ist:
die übertragenen Zustände sind durch eine Folge unterschiedlicher Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von jeweils definierter Dauer kodiert bzw. in Schaltsignale dekodiert.
die übertragenen Zustände sind durch eine Folge unterschiedlicher Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von jeweils definierter Dauer kodiert bzw. in Schaltsignale dekodiert.
3. Verfahren nach Merkmal 1 oder 2, besonders durch eine
Anwendung, bei der die Software eines Computers die
Sendefunktion übernimmt und weiters durch folgende
Merkmale:
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird der standardmäßig in dem Computer vorhandene Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. B. Mikrofon) vorgesehen, welcher das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung an eine Abschalteinrichtung der Stromversorgung weitergibt.
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird der standardmäßig in dem Computer vorhandene Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. B. Mikrofon) vorgesehen, welcher das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung an eine Abschalteinrichtung der Stromversorgung weitergibt.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Merkmal
3, besonders durch eines der beiden folgenden Merkmale:
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer externen Zusatzstrom versorgung des Computers eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher an das Netz angeschlos sen ist.
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer externen Zusatzstrom versorgung des Computers eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher an das Netz angeschlos sen ist.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Merkmal
4, dadurch besonders, daß der durch den Computer
geschaltete Verbraucher der Computer selbst, oder ein
Peripheriegerät oder ein weiterer Computer ist, wobei
die Software betreffenden Computers über die
Abschalteinrichtung eine Abschaltung und/oder
Einschaltung betreffenden Verbrauchers vornimmt.
6. Verfahren nach Merkmal 1 oder 2, besonders durch eine
Anwendung, bei der ein Schalter oder Bedienelement für
eine elektrische Installation, welche mit einem oder
mehreren Verbrauchern eines Netzes und/oder weiteren
derartigen Schaltern oder Bedienelementen in funktional
er Verbindung steht benutzt ist und weiters durch
folgende Merkmale:
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird ein im Schalter oder Bedienelement untergebrachter Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. B. Mikrofon) vorgesehen, welcher das empfangene Steuersignal über eine Dekodiereinrichtung an die Steuerfunktion des betreffenden Verbrauchers weiterleitet.
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird ein im Schalter oder Bedienelement untergebrachter Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. B. Mikrofon) vorgesehen, welcher das empfangene Steuersignal über eine Dekodiereinrichtung an die Steuerfunktion des betreffenden Verbrauchers weiterleitet.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Merkmalen
1 oder 3 oder 6, besonders durch eines der beiden
folgenden Merkmale:
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Steckdose eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Klemmbüchse eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist (z. Bsp. Abdeckung einer Lampenaufhängung).
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Steckdose eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Klemmbüchse eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist (z. Bsp. Abdeckung einer Lampenaufhängung).
8. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 6 oder Anordnung
nach Merkmal 7, dadurch besonders, daß die ans Netz
angeschlossenen Komponenten zusätzlich zu ihrer
akustischen Signalübermittlungseinrichtung Einkop
pelungs- und Auskoppelungseinrichtungen zum Netz
aufweisen und über diese Einrichtungen noch zusätzlich
kommunizieren.
9. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 6 oder Anordnung
nach Merkmal 7 oder Merkmal 8, dadurch besonders, daß
der Schalter oder das Bedienelement, welches den
Schallabstrahler aufweist Batterie oder Akku gespeist
ist und/oder Solarzellen betriebene Akkuladung aufweist
und daß für die Senderschaltung zur Schallabstrahlung
ein Standbymodus vorgesehen ist, der nur dann in den
Betriebsmodus schaltet, wenn ein Schaltelement betätigt
ist.
10. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 6 oder Anordnung
nach Merkmal 7 oder Merkmal 8, dadurch besonders, daß
für den Schalter oder das Bedienelement, welches den
Schallabstrahler aufweist ein Änderungsdetektor
vorgesehen ist, der nur dann ein kurzzeitiges
akustisches Signal abgibt, wenn er bei der Bedienung
eine Veränderung des von ihm fernbedienten Verbraucher
zustandes herstellen soll.
11. Verfahren mit Anordnung nach einem der Merkmale 1 bis
5, dadurch besonders, daß das Verfahren die
Umschaltung von Datenübertragungswegen (Multiplexer)
peripherer Computergeräte steuert, wobei betreffende
Multiplexereinrichtung zur Umschaltung der Datenüber
tragungswege (z. Bsp. serielle oder parallele
Schnittstellen) einen Schallsensor zum Empfang des über
Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) eines
Computers abgestrahlten Adressiersignals aufweist.
12. Verfahren nach Merkmal 1 oder 2, dadurch besonders, daß
die für die Signalkodierung verwendeten Frequenzen in
einem Bereich unterhalb des Sprachbandes untergebracht
sind.
Aufgabenstellung ist drahtloses und HF-freies richtungsunab
hängiges Fernwirken für das Schalten eines Verbrauchers,
insbesondere Ein-und/oder Abschalten der Stromversorgung
eines Verbrauchers. Dies erfolgt durch ein akustisches
Signal, insbesondere im Hörbereich, dessen Frequenzbereich
in vorzugsweiser Weiterbildungsausführung unterhalb des
Sprachbandes der menschlichen Stimme liegt.
Für Computerverbraucher wird weiters die Benutzung der bereits
bestehenden Schallquelle (Lautsprecher, Piezo, etc.) eines
Computers bevorzugt, wobei dadurch der Computer selbst
abgeschaltet oder andere vernetzte Computer, oder
entsprechende Computerperipherie, über Software ohne
zusätzliche Hardware des Computers ein- oder abgeschaltet
werden. Besonderer Vorteil ist, daß betreffender Computer,
welcher den Schaltvorgang steuert, keine besondere
zusätzliche Hardware aufweisen muß und den Schaltvorgang
rein softwaremäßig über seine Standartschaltquelle
vornehmen kann (Einschaltung, bzw. Ausschaltung). Weiters
können auch mehrere Computer, welche Peripheriegeräte
gemeinsam nutzen, die wechselseitige Ein-und Ausschaltung
des Peripheriegerätes vornehmen. Betreffende Computer und
Peripheriegeräte müssen zu diesem Zweck nicht unbedingt in
einem Raum stehen, sondern können zusätzlich noch über
Signalumleitungs-Sende/Empfangseinheiten (Relaisfunktion,
Signalverlaufkette), welche eine zusätzliche Übertragung
von Schalt-oder Steuersignalen über bestehenden Netzleitungen
vornehmen, kommunizieren; dies ist eine Erweiterungsoption
der Erfindung.
Insbesondere wird eine Ausführung als Zwischenstecker
genutzt, über den die Netzspannung einem Verbraucher
zugeführt ist und der je nach Zweckerfüllung in
betreffendem System eine der folgenden Komponenten zu
folgenden Zweck aufweist:
- a) Mikrofon, wenn der Zwischenstecker über eine Schallquel le des Raumes angesprochen wird,
- b) Schallquelle (z. Bsp. Lautsprecher), wenn der Zwischen stecker an andere Sensoren ein Signal abgibt, z. Bsp. an weitere Zwischenstecker,
- c) Schaltelemente zum Erzeugen betreffenden akustischen Signals, wobei als Schaltelement z. Bsp. auch der Computer selbst mit seinem Lautsprecher verwendet sein kann,
- d) Schaltelemente zum Schalten der Versorgungsspannung eines an den Zwischenstecker angeschlossenen Verbrauchers z. Bsp. (Installations- oder Computeranwendung),
- e) optionale Einkoppelung eines empfangenen akustischen Signals in die Netzversorgung an der der Zwischen stecker angeschlossen ist,
- f) optionale Auskopplung von über die Netzversorgung (an der der Zwischenstecker angeschlossen ist), empfangenen Schaltsignalen zur weiteren Umsetzung in akustische Signale oder zur Durchführung von Schaltvorgängen, die den angeschlossenen Verbraucher betreffen.
In Weiterbildung ist zusätzlich zur unmittelbaren
Schallübermittlung von Schallquelle (z. Bsp. Lautsprecher)
zu Schallempfänger (Mikrofon) auch noch eine
Signalumleitung vorgesehen, welche das vom Schallempfänger
empfangene Schallsignal in Netz eingespeiste Steuersignale
umsetzt und umgekehrt wiederum ein über Netz empfangenes
Steuersignal über eine Schallquelle abgibt, wobei
gegebenenfalls über die Signalumleitung ein Verbraucher
entsprechend dem über Netz empfangenen Signal und/oder über
Schall empfangenen Signal ein- oder abgeschaltet wird oder
auch nur die Signalumleitung erfüllt ist, je nachdem
welche Steuercodes durch das Steuersignal, bzw.
Schallsignal kodiert/dekodiert sind.
Z. Bsp. kann mit dieser Methode unmittelbar über die
Software eines Rechners ein in einem anderen Raum
stehender vernetzter Rechner oder Drucker oder anderes
Peripheriegerät ferngewirkt ein- und ausgeschaltet werden,
ohne daß zwischen Rechner und peripheren Geräten, bzw.
weiteren Rechnern, zusätzliche Verbindungen erforderlich
wären. Weiters kann neben der Ein-/Ausschaltung der
Versorgungs-Netzspannung eine einfache Umschaltung von in
Multiplexbetrieb von mehreren Computern gemeinsam
benutzten Peripheriegeräten durch das erfindungsgemäße
Verfahren vorgenommen sein, ohne daß dies über ein
eigenes Computernetz erfolgen müßte. Die gleichen Möglich
keiten gelten für allgemeine Verbraucher, wie zu nachfolgenden
Installationsanwendungen beschrieben.
Eine weitere Anwendung unter Beibehaltung des Prinzips ist
OHNE Elektroinstallationsleitungen und ohne Hochfrequenzüber
tragung einen oder mehrere Verbraucher RICHTUNGSUNABHÄNGIG zu
schalten oder zu regeln. Stand der Technik ist, dies
unmittelbar über mechanische Schalter oder auch mittels
elektronischer Schalter über die bestehenden Stromver
sorgungsleitungen vorzunehmen, wobei unter RICHTUNGSUN
ABHÄNGIG die beliebige örtliche Plazierung von
Bedienelementen einer Schaltfunktion und gegebenenfalls
Empfängereinheit eines elektronischen Schalters zu
verstehen ist.
Vorliegende Erfindung benötigt dagegen keine Stromver
sorgungsleitungen um z. Bsp. an beliebiger Stelle eines
Hauses Stellglieder wie z. Bsp. Schalter, Wechselschalter,
Regler oder ähnliches zu realisieren, wobei die Schalter
oder Regler in beliebiger Weise miteinander kommunizieren
können. Je nach Anforderung enthalten dann die Stellglieder
und Schaltstellen folgende Komponenten: akustische Sensoren
(z. Bsp. Mikrofone) und/oder Schallquelle (z. Bsp.
Lautsprecher) und/oder Signaleinkopplungseinrichtungen für
die Netzeinspeisung und/oder korrespondierende Signal
empfangseinrichtungen für Netz eingespeiste Signale. Je
nachdem ob es sich nur um Stellglieder oder auch um
Schaltstellen handelt, sind Schaltelemente zur Schaltung
oder Ausführen einer Steuerfunktion (z. Bsp. Regelung) eines
Verbrauchers vorgesehen oder nicht.
Welche der aufgezählten Komponenten zu einem akustischen
oder über Netz angekoppelten Empfänger, bzw. Sender,
jeweils mit einem Verbraucheranschluß mit Schalt- oder
Stelleinrichtung oder mit einer Schalteingabe oder mit
einer Signalrelaisstation (Signalumleitung) in einem
gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt sind, hängt von der
jeweiligen Applikation ab.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist, den Schalter
Batterie betrieben oder über Solarzellen geladene Akkus
gespeist, an beliebiger Stelle an die Wand zu montieren
und damit ein akustisches Signal zu erzeugen, welches
beispielsweise unmittelbar einen Verbraucher im selben Raum
schaltet oder in bevorzugter Erweiterungsoption über die
Relais-Funktion einer Steckdose oder eines Zwischensteckers
einen Verbraucher in einem anderen Raum schaltet. Der
Schalter weist dann eine Schallquelle (z. Bsp. Lautsprecher)
zum Senden auf. Es ist evident, daß auch mehrere Schalter
auf den gleichen Empfänger in Form eines Wechselschalters
einwirken können (toggle-Modus beim Empfänger). Dies kann
über unterschiedliche Übertragungskanäle erfolgen, wobei
die Schalter dann keine Empfänger aufweisen müssen, oder die
Schalter weisen ebenfalls Empfänger (z. Bsp. Mikrofone) auf,
dann können die gleichen Übertragungskanäle für den
Empfänger für beide Schalter verwendet sein (Variante).
Eine weitere Vorzugsvariante für die Ausgestaltung des
Empfängers ist, die betreffende Elektronik nicht in einem
Zwischensteckergehäuse unterzubringen, sondern in einer
Steckdose oder in einer Lampenaufhängung, wie in einem
nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
Weiters ist vorgesehen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
nicht nur einfache Schaltsignale sondern auch Steuer
signale zum Einstellen von Regelungsfunktionen für den Ver
braucher vorzunehmen, z. Bsp. durch Übertragung von Incremen
tierungs-/Decrementierungssignalen für schrittweise Veränderung
oder auch absolute Einstellung einer Stellgröße. Da ein Schalt
er auch mehrere Signale übertragen kann, kann so z. Bsp. für
eine aus den Grundfarben rot, grün und blau zusammen
gesetzte Lampe deren Leuchtfarbe, welche z. Bsp. durch
Mattierung optisch gemischt ist, verändert werden, wobei
der betreffende Mikrocontroller dann z. Bsp. zusätzlich
noch einen Helligkeitsausgleich für die betreffenden Lampen
vornehmen kann, so daß Farbe und Helligkeit getrennt
einstellbar gemacht werden können (z. Bsp. durch
Timmerpotentiometer, wobei anstelle eines Potentiometers auch
kapazitive Berührungselemente welche entsprechend einer
Bedruckung am Schalter zu berühren sind, zur Anwendung
kommen können).
Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist in Abschnitte
2.1 bis 2.8 gegliedert, wobei diese Abschnitte unterschied
liche Applikationen der Erfindung betreffen.
Nachfolgend sind eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen
mit Weiterbildungsvarianten beschrieben. Die Figuren
zeigen für die Weiterbildungsvarianten jeweils entsprech
ende Ausführungsbeispiele.
Als erstes Ausführungsbeispiel ist eine Applikation zur
Abschaltung eines Computers unter Benutzung der ohnehin
vorhandenen Schallquelle, (z. Bsp. Lautsprecher) beschrieben.
Weiters ist ein Ausführungsbeispiel zur Ein-oder Abschaltung
eines Computers beschrieben, wobei für das Einschalten das
gleiche Verfahren mit den gleichen Verfahrensmitteln wie für
das Abschalten zur Anwendung kommt. Es ist evident, daß
anstelle des Computers, der die Schallsignale zum Zwecke
des Ein- oder Abschaltens abgibt, auch fremde Verbraucher,
insbesondere Peripheriegeräte, wie z. Bsp. Drucker, Scanner,
etc. oder weitere Computer auf diese Weise ein- oder ausgeschal
tet werden können. Weitere Ausführungsbeispiele betreffen
installationstechnische Anwendungen, z. Bsp. Lichtschalter oder
von der Netzspannung völlig unabhängig zu montierende Schalter
für Heizstrahler (z. Bsp. neben Badewanne angeordnet, etc.).
Abschnitt 2.1; APPLIKATION 1: betrifft Abschaltung eines
Computers
mit der Aufgabenstellung an mit der üblichen Standardaus
stattung vorgesehenen netzbetriebenen Computern eine
softwaremäßige Abschaltung vorzunehmen, ohne besondere
Hardwaremaßnahmen am Rechner installieren zu müssen. Die
grundsätzlichen Merkmale zur Lösung für diese Anwendung
bzw. Aufgabenstellung sind nach der Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles in diesem Abschnitt aufgelistet.
Als Anwendungsbeispiel sei eine an einem Rechner ablaufende
Datensicherung genannt, nach deren Beendigung ein Programm
aufgerufen wird, welches den Rechner anschließend
abschalten soll. Durch die nach bevorzugten Merkmalen
ausgebildete Maßnahme ist dies möglich, ohne daß am
Rechner hardwaremäßige Zusatzkomponenten für die
softwaremäßige Signalauskopplung des Abschaltsignals
erforderlich sind.
Vorteilhaft ist, daß sich die erfindungsgemäße Anwendung
auf die Benutzung des in einem Rechner bereits
vorhandenen Signalgebers (Lautsprechers oder Piezzo)
zum Zwecke der Übermittlung eines akustischen Abschalt
signals an die Abschalteinrichtung stützt und weiters
ein Verfahren bevorzugt, das im Hörbereich zuverlässig
arbeitet.
Neben vielen weiteren Möglichkeiten der Unterbringung
dieser Abschalteinrichtung sind in besonders vorteilhafter
Variante Abschalteinrichtung und Schallsensor in einem
Steckergehäuse untergebracht so wie es marktüblich zum
Zwecke der Zwischenschaltung eines Schalters über
Kabelanschluß erhältlich ist.
Fig. 1 zeigt ein Steckergehäuse mit den beiden NETZ-
EINSTECKKONTAKTSTIFTEN (1a, 1b) eines Steckerkörpers (2)
zum Einstecken in eine Schuko-Steckdose und zwei
BUCHSENKONTAKTE (8a, 8b) einer Steckdose (4) zum
Einstecken des Rechnernetzkabels in dieses Steckergehäuse.
Die Kontaktanschlüsse der im Steckergehäuse unterge
brachten Elektronik für die Abschalteinrichtung sind
gebildet durch drei Schraubanschlüsse (S1, S2, S3), wobei:
- S1 ein NETZ-EINSTECKKONTAKTSTIFTanschluß ist, stecker- und buchsenseitig kontaktiert, d. h. der sowohl auch mit dem zugehörigen BUCHSENKONTAKT (8b) als auch mit dem NETZ-EINSTECKKONTAKTSTIFT (1b) elektrisch verbunden ist,
- S2 ein weiterer NETZ-EINSTECKKONTAKTSTIFTanschluß ist, der mit dem zugehörigen BUCHSENKONTAKT (8a) keine elektrische Verbindung hat. Mit Anschluß S3 ist dieser BUCHSENKONTAKT (8a) gesondert kontaktiert.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein marktüblicher Zwischen
stecker als Steckergehäuse verwendet, der die Schrauban
schlüsse (S1, S2, S3) mittels Kontaktblechen in der
beschriebenen Weise verbindet.
Eine Leiterplatte (10) ist an den beiden unteren
Schraubverbindungen S2 und S3 aufgesetzt und über
Zahnscheiben kontaktiert, der Anschluß von S1 erfolgt über
eine Drahtbrücke an die Leiterplatte. Über S1 und S2
erfolgt die unmittelbare Stromversorgung der Leiterplatte,
direkt parallel zu den NETZ-EINSTECKKONTAKTSTIFTen (1a,
1b). Über S2 und S3 erfolgt dann die einpolige Unter
brechungsabschaltung zwischen zugehörigem NETZ-EIN
STECKKONTAKTSTIFT (1a) und BUCHSENKONTAKT (8a). Neben der
Möglichkeit zwischen S2 und S3 einen einfachen Relais
kontakt zu schalten, ist aus Platzgründen ein Solid-State-
Leistungsschalter bevorzugt (Halbleiterschalter,
erforderlichenfalls auch mit Optokoppler galvanisch
getrennter Ansteuerung). Weiters weist das Steckergehäuse
noch ein kleines Schalleintrittsloch (17) auf, hinter dem
das Mikrofon (16) angeordnet ist.
An elektronischen Bauelementen sind vorhanden:
* ein Mikrofonverstärker,
* ein Filter,
* ein Microcontroller in einem kleinen IC-Gehäuse,
* ein Solid-State-Leistungshalbleiterschalter oder Relais,
* ein hochohmiger Meß-Parallelwiderstand, welcher die Abschaltanschlüsse des Solid-State-Leistungshalbleiter schalters überbrückt,
* eine Spannungsauskopplung parallel zu genanntem Meßwiderstand, welche eine Spannungsbegrenzung zum Schutz hoher Spannungen vor der Auswertschaltung aufweist,
* ein low-cost-Mehrfachoperationsverstärker, welcher einerseits die am Meßwiderstand gemessene Spannung als Schwellwert abgetastetes Signal einer Mikroprozessor schaltung zuführt und andererseits die Filterbeschaltung des Mikrofonverstärkers noch mit implementiert.
* ein Mikrofonverstärker,
* ein Filter,
* ein Microcontroller in einem kleinen IC-Gehäuse,
* ein Solid-State-Leistungshalbleiterschalter oder Relais,
* ein hochohmiger Meß-Parallelwiderstand, welcher die Abschaltanschlüsse des Solid-State-Leistungshalbleiter schalters überbrückt,
* eine Spannungsauskopplung parallel zu genanntem Meßwiderstand, welche eine Spannungsbegrenzung zum Schutz hoher Spannungen vor der Auswertschaltung aufweist,
* ein low-cost-Mehrfachoperationsverstärker, welcher einerseits die am Meßwiderstand gemessene Spannung als Schwellwert abgetastetes Signal einer Mikroprozessor schaltung zuführt und andererseits die Filterbeschaltung des Mikrofonverstärkers noch mit implementiert.
Der Mikrocontroller weist ein Ausgangssignal auf, welches
das Abschaltsignal zur Ansteuerung des Solid-State-
Leistungshalbleiterschalters oder Relais darstellt und
zwei Eingangssignale, eines des gefilterten Mikrofonsignal
es und eines für die Messung des Stromes zur Feststellung,
ob der Rechnernetzteilschalter in Stellung EIN oder AUS
ist, wobei der über das Netzkabel gemessene Eingangswider
stand dem Mikrocontroller Auskunft gibt.
Der rechte Teil zeigt das innere in Breitansicht des
Steckers bei abgenommenem Deckel (99); der linke Teil
zeigt einen Längsschnitt des Steckers, wobei der Deckel
(99) geschnitten dargestellt ist und die Steckergrundplatte
(98) zusammen mit dem Steckerkörper (2) nicht geschnitten
dargestellt ist. Weiter ist (7) der Führungsrand der
Grundplatte für den Deckel.
Aus der Breitansicht des Steckers sind die beidseits von
der Schutzleiterkontaktfeder (6 mit Kontaktenden oben 6a
und unten 6b) jeweils vorgesehenen BUCHSENKONTAKTfedern (8a
und 8b) für den Netzsteckeranschluß des Rechners in
entsprechende Vertiefungen eingepaßt und weisen jeweils
eine Anschlußfahne auf, die die genannten Schraubverbindung
en S1 und S3 als Kontaktanschlüsse bilden.
S1 ist über eine nach hinten am Einpreßende des betreffend
en NETZ-EINSTECKKONTAKTSTIFTes (1a) gehende Blech
verbindung (12) angeschlossen, S3 dagegen ist außer mit der
betreffenden BUCHSENKONTAKTfeder (8a) nirgends am
Steckergehäuses verbunden (nur Leiterplattenanschluß).
S3 ist längs der Schutzleiterfeder (6) durch einen
Isolationssteg isoliert und dann nach hinten über eine
Blechverbindung (13) geführt, jedoch von der zugeordneten
(auf der gleichen Steckerseite sich befindenden)
BUCHSENKONTAKTfeder (8b) isoliert und am Einpreßende des
weiteren NETZ-EINSTECKKONTAKTSTIFTes (1b) angeschlossen.
Weiters bedeutet 66 ein Schraubgewinde für die Befestigung
des Deckels (99).
Die Elektronik ist dann am unteren Verlängerungsteil
des Steckers untergebracht, der eine Schräge (117)
aufweist, die das Hörloch (17) mit dahinter angeordnetem
Mikrofon (16) aufweist.
Die Elektronik ist auf einer Leiterplatte (10) angeordnet,
die mit zwei Schraubverbindungen direkt an S3 und S2
angeschlossen ist, da über diese beiden Anschlüsse der
Schaltstrom des Verbrauchers (Rechners) fließt. Der
Kontakt S1 liefert nur die Versorgungsspannung für die
Elektronik, kann daher mit einer dünnen Drahtverbindung
direkt an die Leiterplatte (10) angeschlossen werden.
Wie aus Fig. 1 gut ersichtlich, sind auf der grob
schraffierten Fläche der Leiterplatte (Umrandung 110) drei
Dual-in-line ICs unterzubringen. Sollte dieser Platz nicht
ausreichen, dann wird auf diese Leiterplatte noch eine
kleinere (14), welche z. Bsp. auch das Mikrofon aufweist,
aufgesteckt (Verbindung 15).
Weiters bedeuten in Fig. 1:
3 . . . seitliche Führungsnut des Steckergehäuses,
5 . . Führungsfeder des Steckers,
120 . . . mit Abdeckung zugeklebtes Loch, welches beim verwendeten Standardgehäuse für die Einführung eines externen Schalterkabelanschlus ses vorgesehen war.
3 . . . seitliche Führungsnut des Steckergehäuses,
5 . . Führungsfeder des Steckers,
120 . . . mit Abdeckung zugeklebtes Loch, welches beim verwendeten Standardgehäuse für die Einführung eines externen Schalterkabelanschlus ses vorgesehen war.
Eines der in Fig. 1 dargestellten ICs betrifft den
Mikrocontroller (uP), welcher als Ausgangssignal (ON/OFF)
die Steuerleitung (C) des Solidstate-Relais Sr, (als
Schalt-Halbleiter mit galvanisch getrennter Optokoppleran
steuerung ausgeführter Schalter) ansteuert, wobei A, B,
Leistungsanschlüsse für die Netzspannung sind.
Zwischen S2 und S3 ist dann der genannte Meßwiderstand (RM)
geschaltet, dessen Stromlosigkeit (festgestellt über
kapazitive Spannungsankopplung) durch nachgeschalteten
Meßverstärker (V) der Mikrocontroller dedektiert, d. h. er
stellt fest, daß der Netzschalter des Rechners abge
schaltet ist, worauf er mit seinem ON/OFF Steuersignal das
Solid-State-Relais durchschaltet, an Klemme S3 also wieder
die Netzspannung anliegt, ebenso erfolgt dies beim
Anstecken des Steckers an eine Steckdose durch den
Power-On-Reset, d. h. Spannungseinschaltung des Mikro
controllers.
Die Klemme S1 ist dann direkt an das Netzkabel über dessen
Stecker (100) durchgeschleift (vgl. Anschluß S1 an Stift
1b und weiters an Buchse 8b, in Fig. 1) und ist zusätzlich
zum Abgriff der Versorgungsspannung für die Steuer
elektronik verwendet.
Da "Sr" galvanisch getrennt angesteuert ist und der
Meßverstärker V durch die kapazitive Ankopplung (Ck)
ohmsch isoliert ist, kann S2 direkt auf 0V = GND der
Schaltung gesetzt werden, die Versorgungsspannung wird dann
an der Zenerdiode Z (mit Vorwiderstand R und Gleichrichter
diode D) abgegriffen.
Da außer dem Netzsteckeranschluß des Rechnerkabels
keinerlei Verbindungen nach außen geführt sind, bestehen
keinerlei Sicherheitsbedenken. Trotzdem kann nach Belieben
auch eine schutzisolierte Gleichspannungsversorgung der
Elektronik eingesetzt werden, ebenso könnte ein Spulen
relais für Sr zur Anwendung kommen.
Die Mikrofonverstärkerschaltung weist dann noch eine
Filterschaltung auf, die nur eine bestimmte Frequenz
durchläßt. Als Option ist diese Frequenz durch eine
Steuerleitung des Controllers (uP) vorwählbar.
Der Mikrocontroller fragt dann aufeinanderfolgende Zustände
als Erkennungssequenz (State-Machine) ab, wobei der
Erkennungsausgang der Sequenz die Erzeugung des Abschalt
signales ON/OFF bewirkt. Ist ein vorgesehener Zustand
einer Sequenz nicht erkannt, dann wird der Sequenzer
(State-Machine, bzw. Status-Maschine) wieder auf Null, also
auf den ersten Abfragezustand zurückgesetzt.
Jeder Zustand (Status) wird gebildet durch ein am
Filterausgang auftretendes Signal, also eine bestimmte
Frequenz, welche vom Lautsprecher des Rechners abgegeben
ist, weiters durch die Dauer dieses Signals und weiters
durch die Pause bis zum Eintreffen eines nächsten Signales
am Filterausgang. Diese Pause kann gebildet sein durch
eine tatsächliche Pause des von Rechner abgegebenen Signals
oder durch eine andere, der Durchlaßfrequenz des Filters
nicht entsprechenden Frequenz. Oder es kann auch eine
bestimmte Zustandserkennung die Umschaltung der
Filterfrequenz zur Folge haben, so daß auch die jeweilige
Signaldauer aufeinanderfolgender Frequenzen ohne Pause zur
Auswertung kommen kann, je nach Software-Programm für die
Signalerkennung des Mikrocontrollers.
Die bevorzugte Auswertung ist sehr sicher, da als kritische
Zeitwerte auch Bruchteile von ms quarzstabil für eine
Folge von Signalen und Pausen erkannt werden können.
Weiters können für mehrere in einem Raum sich befindende
Rechner unterschiedliche Erkennungssequenzen kodiert sein,
um gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden.
Als bevorzugter Frequenzbereich für die Schallübermittlung
ist ein Frequenzband unterhalb der Grundwelle der menschlich
en Stimme bevorzugt.
Als Option für die Wiedereinschaltung ist ein
kapazitiver Schalter (zwei an der Gehäuseinnenwandwand
nebeneinander liegende von einnander isolierte Kontakt
flächen werden durch Anlegen eines Fingers an der
Gehäuseaußenwandwand kapazitiv überbrückt) vorgesehen,
oder auch mehrere, z. Bsp. an den Steckerseitenwänden und
an der Schrägfläche, wobei dann z. Bsp. zuerst beide
seitlichen Kontakte gemeinsam betätigt und dann der auf
der Schrägfläche sich befindende Kontakt betätigt werden
muß (Erkennungssequenz), damit Sr wieder einschaltet.
APPLIKATION 2.2 betrifft die gleichen Verfahrensmittel wie
Applikation 2.1.
Wie bereits ausführlich beschrieben, ist als Zwischen
stecker (vgl. Abb. 1 aus Applikation 2.1) ein Standard
gemäß ausgeführter Doppelstecker verwendet, der ein
Mikrofon 17 mit Dekoderschaltung zum Dekodieren -eines
akustischen Abschaltsignals aufweist. Die Unterbrech
ung des Stromkreises zwischen Einspeiseseite (Stecker
seite) und Steckdosenseite erfolgt durch Halbleiter
oder mechanischen Relaisschalter.
Für vorliegende weitere Applikation sind folgende weiteren
Anwendungen bevorzugt:
Je nach Anwendungsbedarf sind die peripheren Geräte eines
Rechners über solch einen Stecker ebenfalls angeschlossen.
Da das bevorzugte Verfahren eine beliebige Folge von
Frequenzen mit jeweils zugehöriger Dauer oder auch Pausen
zuläßt, kann mit der gleichen Schaltung, wie für
Applikation 2.1 die Software des Microcontrollers oder
State-Machine- (Status-Maschine) Sequenzers so ausgelegt
werden, daß mehrere Sequenzen zu unterschiedlichen
Schaltsignalen führen, z. Bsp. zu einem Abschaltsignal oder
auch zu einem Einschaltsignal für die Anschaltung der
Netzspannung an die Steckdose des Zwischensteckers.
Die Erkennung des Frequenzmusters erfolgt dann so, daß für
eine Zweikanalerkennung (Einschalten/Abschalten) zwei
Filterschaltungen vorgesehen sind, deren Durchlaßfre
quenzen über Zeitmultiplex durch die Sequenzerschaltung
vorgewählt sind. Weiters besteht die Möglichkeit
entsprechend der gewählten Sequenzen die Filterschaltung
durchzustimmen und über unterschiedliche Erkennungs
sequenzen zu unterschiedlichen Schaltzuständen zu kommen.
Neben der Möglichkeit der unmittelbaren Frequenzeinstellung
der Filter besteht natürlich die Möglichkeit die Filterung
mit konstanter Frequenz vorzunehmen und nur eine
Mischfrequenz zur Mikrofonfrequenz hinzuzufügen so wie
dies nach der Filtermethode eines Überlagerungsempfängers
(Zwischenfrequenzfilterung) bekannt ist.
Solange die Filterschaltung die vorgewählten Filterfre
quenzen, welche für jede Filterfrequenz nach einem festen
Vergleichszeitraster vorgegeben sind, ein Durchlaßsignal
ergeben, wird die Fortschaltung dieses Sequenzvergleichs
betrieben. Reißt das Ausgangssignal der Filterschaltung für
eine unzulässige Dauer ab, dann ist die Filterung beendet.
Ist zu einem Beendigungszeitpunkt das Ende eines
Erkennungsstrings (Folge von Frequenzen und/oder Pausen
über definierte Zeiträume) erreicht, dann wird der diesem
Erkennungsstring zugeordnete Schaltvorgang ausgelöst und
das Vergleichsmuster wieder rückgesetzt. Ist dies nicht
der Fall, dann ist das Vergleichsmuster rückgesetzt ohne
daß ein Schaltvorgang erreicht wird. Eine Variante ist,
anstelle von Schaltzuständen auch Verzweigungen für
nachfolgend zu empfangende Sequenzen unterschiedlicher
Schaltzustände zu dekodieren und die Filterschaltung
entsprechend durchzustimmen.
Beispiel, wobei S . . . für Status der Frequenzen Fn über
Dauer (tn) steht:
SF1(t1):
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF2(t2).
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF2(t2).
SF1(t1): . . . bedeutet der Sequenzer befindet sich im Status
SF1 SF2(t2): . . . bedeutet der Sequenzer befindet sich im Status SF2
usw.
if then (wenn dann) . . .
bedeutet, daß wenn SF1 über Dauer (t1) als vorgewählte Durchlaßfrequenz eines Filterkanals anliegt 2 Sprungbe dingungen des Sequenzers vorgesehen sind, deren Durchführungsprioritäten der angegebenen Reihenfolge zu jedem Status SFn: entsprechen:
if Unterbrechung . . . .heißt, wenn das Durchlaßfilter in seiner Vorwahlfrequenz ein Absinken der Ausgangsspannung unter einem bestimmten Schwellwert aufweist,
if < t1 heißt daß Zeitdauer, die für SF1 Erkennung vorgesehen ist überschritten ist,
then SF1 . . . heißt, daß Status SF1 mit Zeitdauer t1 angewählt wird; if then t < t1 then SF2(t2) bedeutet, daß nach Ablauf von t1 des Status S1 der nächste Status, bzw. die nächste Einstellung der Filterfrequenz SF2(t2) über Dauer t2 erfolgt usw.
SF1 SF2(t2): . . . bedeutet der Sequenzer befindet sich im Status SF2
usw.
if then (wenn dann) . . .
bedeutet, daß wenn SF1 über Dauer (t1) als vorgewählte Durchlaßfrequenz eines Filterkanals anliegt 2 Sprungbe dingungen des Sequenzers vorgesehen sind, deren Durchführungsprioritäten der angegebenen Reihenfolge zu jedem Status SFn: entsprechen:
if Unterbrechung . . . .heißt, wenn das Durchlaßfilter in seiner Vorwahlfrequenz ein Absinken der Ausgangsspannung unter einem bestimmten Schwellwert aufweist,
if < t1 heißt daß Zeitdauer, die für SF1 Erkennung vorgesehen ist überschritten ist,
then SF1 . . . heißt, daß Status SF1 mit Zeitdauer t1 angewählt wird; if then t < t1 then SF2(t2) bedeutet, daß nach Ablauf von t1 des Status S1 der nächste Status, bzw. die nächste Einstellung der Filterfrequenz SF2(t2) über Dauer t2 erfolgt usw.
Mit nachfolgender Kodierung des Sequenzers werden daher die
3 Frequenzen F1, F2, F3, welche die Zeitdauer t1, t2 und
t3 aufweisen sollen, verglichen. Wird S4 erreicht dann
schaltet der Schalter in einen der Erkennung zugeordneten
Zustand (z. Bsp. Abschalten, dito für Einschalten). Für
jeden Kanal ist ein über Multiplex quasi parallel
laufender Status-Sequenzer vorgesehen.
SF1(t1):
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF1(t1).
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF1(t1).
SF2(t2):
if Unterbrechung then SF2(t2)
if t < t2 then SF1(t1).
if Unterbrechung then SF2(t2)
if t < t2 then SF1(t1).
SF3(t3):
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t3 then SF1(t1).
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t3 then SF1(t1).
S4: % Bemerkung: S4 ist z. Bsp. der Abschaltzustand.
Anmerkung: Um auch t1 eng tolerieren zu können, ist ein
Flankendetektor vorgesehen, der bei Auftreten von F1 den
Sequenzer rücksetzt.
Anstelle der Sequenzerabfrage könnte natürlich auch mit
mehreren Filtern gearbeitet werden, um eine Sequenzerfre
quenz zu detektieren.
Beschriebene Variante reduziert den Filteraufwand und
ermöglicht mit einem Billigstmikrocontroller die
Ablaufsteuerung zu realisieren, wenn jeweils 1 Festfilter
für jeden Schaltkanal (also 2 Festfilter für 2 Kanäle) zur
Anwendung gelangen. Die Vorwahl der Filterfrequenz erfolgt
dann nach dem Überlagerungsprinzip ebenfalls durch eine
Frequenz für jeden Kanal, welche zusammen mit dem vom
Mikron empfangenen Signal die Zwischenfrequenz, auf welche
betreffendes Filter abgestimmt ist, ergibt.
Ebenso könnte auch mit nur einem Zwischenfrequenzfilter
eine Mehrkanaldekodierung erfolgen, jedoch ist dann das
Mikrocontrollerprogramm etwas aufwendiger.
Eine weitere Vorzugsanwendung des erfindungsgemäßen
Steckers ist das Schalten beliebiger Verbraucher, wie
z. Bsp. ein Rundfunkgerät oder eine Heizung durch das
akustische Signal eines Weckers.
Hierbei soll jeder beliebige Standardwecker (mit Piezogeber
-Wecksignal) zusammen mit dem Stecker verwendet werden
können, wobei der Stecker z. Bsp. eine festvorgewählte
Einschaltung vornimmt oder auch Abschaltung (Unter
scheidung zwischen Abschaltung und Einschaltung erfolgt
z. Bsp. durch die Farbe des Gehäuses des Zwischensteckers).
Weiters ist vorgesehen, die Dekodierschaltung des Steckers
unempfindlich gegen Frequenzschwankungen und Pausen des
Weckers zu machen.
Aus diesem Grund ist zusätzlich zum Ausführungsmodus der
Dekodierschaltung ein Lernmodus vorgesehen, indem die
Frequenz des Weckersignalgebers und die Pausen gelernt
werden können. Dies erfolgt im Lernmodus beispielsweise
so, daß in einem ersten Verfahrensschritt das Empfangs
filter des Zwischensteckers solange durchgestimmt ist, bis
die Frequenz im Durchlaßbereich sich befindet. (z. Bsp.
durch kontinuierliche Durchstimmung der Frequenz, welche
die Zwischenfrequenz des konstanten Filters ergibt). Ist
die Frequenz erkannt, dann wird der Parameter, welcher die
Durchlaßfrequenz einstellt im Microcontroller abgespeich
ert und das Filter auf diese Frequenz eingestellt. In einem
zweiten Verfahrensschritt wird dann die Tastung des
Wecksignals (Signal/Pausenzeiten) zeitlich ausgemessen.
Somit liegen alle Parameter fest um im Ausführungsmodus
die Parameter für den oben beschriebenen Status-Maschine
sequenzer zu laden. Für einen einfachen Wecker reichen
hiebei eine Frequenz und das Signal/Pausenverhältnis aus.
In Weiterbildung ist noch vorgesehen, zusätzlich zum
Lernverfahren im Lernmodus, zu welchem der Zwischenstecker
in einen bestimmten Schaltzustand gebracht werden muß
(durch Frequenz über einen Computer oder durch Sensortaste,
etc.), im Ausführungsmodus ein Verfahren zu integrieren,
welches die im Lernmodus gelernten Erkennungsparameter
(z. Bsp. Frequenz und Signal/Pausenverhältnis) innerhalb
eines geringen Toleranzrasters nachkalibriert, z. Bsp. so,
daß bei Erkennung des Weckersignals die Durchlaßfrequenz
des Filters exakt auf Maximum gestellt wird und weiters
das Signal-Pausenverhältnis des Weckersignals ebenfalls
exakt gemessen ist und nach Erkennung, daß ein Wecker
signal vorliegt (z. Bsp. Einschaltsignal), diese Parameter
über den bereits gespeicherten überschrieben werden. Da
dies nur der Wall ist, wenn tatsächlich ein Weckersignal
erkannt ist, wird die durch Batteriealterung sich
ergebende Änderung des akustischen Weckersignals
automatisch kompensiert, so daß nur bei Batteriewechsel
des Weckers evtl. eine Nacheichung im Lernmodus
erforderlich ist.
Die Schaltung besteht dann wieder aus einem Mikrocontroller
(uP, vgl. Hauptanmeldung), einem Steuersignal um das
Filter durch den Microcontroller einzustellen, z. Bsp.
Referenzfrequenz zur Erzeugung einer konstanten
Zwischenfrequenz in der Filterschaltung (vgl. Option mit
Filterschaltung F in Hauptanmeldung), einem Mikrofon und
dem Halbleiternetzschalter Sr (oder Relais).
Für APPLIKATION 2.2 gilt die bevorzugte Ausführung nach
Blatt 1, Fig. 3. Fig. 3 setzt bei Fig. 1 und Fig. 2 von
APPLIKATION 2.1 fort.
Fig. 3 zeigt eine Vorzugsausführung bei der das zu
APPLIKATION 2.1 beschriebene Zwischensteckergehäuse zur
Anwendung gelangt. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den
Deckelteil des Steckers, welcher die Durchtrittsöffnungen
für die Schutzkontaktfedern und Steckerlöcher aufweist. Der
nach innen tiefgezogene Vertiefungsradius (Steckdose),
welcher den in den Zwischenstecker eingesteckten
Kabelstecker aufnimmt, weist zur Seiteninnenwand des
Steckers einen schmalen Schlitz (S) auf, durch den eine
flexible Schaltung (FLX) durchgezogen ist.
Diese flexible Schaltung endet jeweils mit ihrer
Schmalseite bei den Begrenzungsstegen, zwischen den die an
der oberen Gehäuseseite eng anliegende Feder des
Schutzkontaktes durchgesteckt ist und liegt mit ihrer
Längsseite über den gesamten Umfang des Zwischenstecker
gehäuses an der Gehäusewand (99) an, so daß sehr viel
Platz für die Elektronik zur Verfügung steht.
Weiters ist im unteren Teil in der Mitte der Platz für das
Mikrofon (16) vorgesehen, welches ebenfalls direkt an der
flexiblem Schaltung aufgeklebt sein kann.
In weiters bevorzugter Ausführung wird die eingelegte
flexible gedruckte Schaltung mit dem Gehäusedeckel des
Zwischensteckers teilweise vergossen (z. Bsp. in
Epoxi-Harz).
In Fig. 3 bedeuten:
99 . . . Zwischensteckergehäuse mit Steckdose 4 (vgl. APPLIKATION 2.1). 16 . . . Mikrofon, S . . . Spalt zwischen dem flexible gedruckte Schaltung eingeschoben ist mit ICs = Bauteile (FLX . . . flexible gedruckte Schaltung).
99 . . . Zwischensteckergehäuse mit Steckdose 4 (vgl. APPLIKATION 2.1). 16 . . . Mikrofon, S . . . Spalt zwischen dem flexible gedruckte Schaltung eingeschoben ist mit ICs = Bauteile (FLX . . . flexible gedruckte Schaltung).
A, B, Stege, welche zugleich die Anschlagsenden für die
flexible gedruckte Schaltung bilden. C . . . Zwischenraum
zwischen diesen Stegen für Schutzleiterkontaktfederdurch
führung (vgl. auch D).
8 . . . Löcher für Steckerdurchführung, 5 . . . Führungsnut der
Steckdose.
Der schraffierte Teil der Seitenansicht ist eine
Vergußmasse (Option), wobei nur bis zu dem Teil vergossen,
welcher unterhalb der Begrenzung der tiefgezogenen
Steckdosenaussparung des Gehäuses liegt, mit freien
Durchgangslöchern für die Schutzleiterkontaktfedern (C, D).
vgl. D . . . Aussparung der Vergußmasse für Schutzleiter
kontaktfeder (Fig. 3).
Es wird ein als Zwischenstecker
ausgeführter Doppelstecker verwendet, der ein Mikrofon 17
mit Dekoderschaltung zum Dekodieren eines akustischen
Abschaltsignals oder Einschaltsignals aufweist. Die Unterbrechung
des Stromkreises zwischen Einspeiseseite (Steckerseite) und
Steckdosenseite erfolgt durch Halbleiter oder mechanischen
Relaisschalter.
Je nach Anwendungsbedarf sind die peripheren Geräte eines
Rechners über solch einen Stecker ebenfalls angeschlossen.
Da das bevorzugte Verfahren eine beliebige Folge von
Frequenzen mit jeweils zugehöriger Dauer oder auch Pausen
zuläßt, kann mit der gleichen Schaltung, wie zu voran
gehenden Applikationen beschrieben, die Software des
Microcontrollers oder State-Machinesequenzers so ausgelegt
werden, daß mehrere Sequenzen zu unterschiedlichen
Schaltsignalen führen, z. Bsp. zu einem Abschaltsignal oder
auch zu einem Einschaltsignal für die Anschaltung der
Netzspannung an die Steckdose des Zwischensteckers.
Die Erkennung des Frequenzmusters erfolgt dann so, daß für
eine Zweikanalerkennung (Einschalten/Abschalten) zwei
Filterschaltungen vorgesehen sind, deren Durchlaß
frequenzen über Zeitmultiplex durch die Sequenzerschaltung
vorgewählt sind. Neben der Möglichkeit der unmittelbaren
Frequenzeinstellung der Filter besteht natürlich die
Möglichkeit die Filterung mit konstanter Frequenz
vorzunehmen und nur eine Mischfrequenz zur Mikrofonfrequenz
hinzuzufügen so wie dies nach der Filtermethode eines
Überlagerungsempfängers (Zwischenfrequenzfilterung)
bekannt ist.
Solange die Filterschaltung die vorgewählten Filter
frequenzen, welche für jede Filterfrequenz nach einem
festen Vergleichszeitraster vorgegeben sind, ein
Durchlaßsignal ergeben, wird die Fortschaltung dieses
Sequenzvergleichs betrieben. Reißt das Ausgangssignal der
Filterschaltung für eine unzulässige Dauer ab, dann ist
die Filterung beendet. Ist zu einem Beendigungszeitpunkt
das Ende eines Erkennungsstrings (Folge von Frequenzen
und/oder Pausen über definierte Zeiträume) erreicht, dann
wird der diesem Erkennungsstring zugeordnete Schaltvorgang
ausgelöst und das Vergleichsmuster wieder rückgesetzt. Ist
dies nicht der Fall, dann ist das Vergleichsmuster
rückgesetzt ohne daß ein Schaltvorgang erreicht wird.
Wird ein Schaltvorgang dagegen erreicht, vgl. dazu S4 in
nachfolgendem Beispiel, dann erfolgt eine entsprechend
schaltungstechnische Verknüpfung mit diesem Status (S4),
wobei im Prinzip beliebig viele Folgen von Frequenz als
Erkennungsmuster zu beliebig vielen Schaltzuständen führen
können. Solche Schaltzustände schalten beispielsweise
einen Verbraucher aus oder ein oder incrementieren bzw.
decrementieren einen Stellwert (Timmeranwendung) oder sind
Codeelemente zur Übertragung eines Absolutwertes oder
setzen definierte Rasterwerte (oder Rücksetzen, etc.).
Beispiel, wobei S . . . für Status der Frequenzen Fn über
Dauer (tn) steht:
SF1(t1):
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF2(t2).
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF2(t2).
SF1(t1): . . . bedeutet der Sequenzer befindet sich im Status
SF1 SF2(t2): . . . bedeutet der Sequenzer befindet sich im Status SF2
usw.
if then (wenn dann) . . .
bedeutet, daß wenn SF1 über Dauer (t1) als vorgewählte Durchlaßfrequenz eines Filterkanals anliegt 2 Sprungbe dingungen des Frequenzers vorgesehen sind, deren Durchführungsprioritäten der angegebenen Reihenfolge zu jedem Status SFn: entsprechen:
if Unterbrechung . . . .heißt, wenn das Durchlaßfilter in seiner Vorwahlfrequenz ein Absinken der Ausgangsspannung unter einem bestimmten Schwellwert aufweist,
if < t1 heißt daß Zeitdauer, die für SF1 Erkennung vorgesehen ist überschritten ist.
then SF1 . . . heißt, daß Status SF1 mit Zeitdauer t1 angewählt wird; if then t < t1 then SF2(t2) bedeutet, daß nach Ablauf von t1 des Status S1 der nächste Status, bzw. die nächste Einstellung der Filterfrequenz SF2(t2) über Dauer t2 erfolgt usw.
SF1 SF2(t2): . . . bedeutet der Sequenzer befindet sich im Status SF2
usw.
if then (wenn dann) . . .
bedeutet, daß wenn SF1 über Dauer (t1) als vorgewählte Durchlaßfrequenz eines Filterkanals anliegt 2 Sprungbe dingungen des Frequenzers vorgesehen sind, deren Durchführungsprioritäten der angegebenen Reihenfolge zu jedem Status SFn: entsprechen:
if Unterbrechung . . . .heißt, wenn das Durchlaßfilter in seiner Vorwahlfrequenz ein Absinken der Ausgangsspannung unter einem bestimmten Schwellwert aufweist,
if < t1 heißt daß Zeitdauer, die für SF1 Erkennung vorgesehen ist überschritten ist.
then SF1 . . . heißt, daß Status SF1 mit Zeitdauer t1 angewählt wird; if then t < t1 then SF2(t2) bedeutet, daß nach Ablauf von t1 des Status S1 der nächste Status, bzw. die nächste Einstellung der Filterfrequenz SF2(t2) über Dauer t2 erfolgt usw.
Mit nachfolgender Kodierung des Sequenzers werden daher die
3 Frequenzen F1, F2, F3, welche die Zeitdauer t1, t2 und
t3 aufweisen sollen, verglichen. Wird S4 erreicht dann
schaltet der Schalter in einen der Erkennung zugeordneten
Zustand (z. Bsp. Abschalten, dito für Einschalten). Für
jeden Kanal ist ein über Multiplex quasi parallel
laufender Status-Sequenzer vorgesehen.
SF1(t1):
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF1(t1).
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t1 then SF1(t1).
SF2(t2):
if Unterbrechung then SF2(t2)
if t < t2 then SF1(t1).
if Unterbrechung then SF2(t2)
if t < t2 then SF1(t1).
SF3(t3):
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t3 then SF1(t1).
if Unterbrechung then SF1(t1)
if t < t3 then SF1(t1).
S4: % Bemerkung: S4 ist z. Bsp. der Abschaltzustand.
Anmerkung: Um auch t1 eng tolerieren zu können, ist ein
Flankendetektor vorgesehen, der bei Auftreten von F1 den
Sequenzer rücksetzt.
Anstelle der Sequenzerabfrage könnte natürlich auch mit
mehreren Filtern gearbeitet werden, um eine Sequenzer
frequenz zu detektieren.
Beschriebene Variante reduziert den Filteraufwand und
ermöglicht mit einem Billigstmikrocontroller die
Ablaufsteuerung zu realisieren, wenn jeweils 1 Festfilter
für jeden Schaltkanal (also 2 Festfilter für 2 Kanäle) zur
Anwendung gelangen. Die Vorwahl der Filterfrequenz erfolgt
dann nach dem Überlagerungsprinzip ebenfalls durch eine
Frequenz für jeden Kanal, welche zusammen mit dem vom
Mikrofon empfangenen Signal die Zwischenfrequenz, auf
welche betreffendes Filter abgestimmt ist, ergibt.
Ebenso könnte auch mit nur einem Zwischenfrequenzfilter
eine Mehrkanaldekodierung erfolgen, jedoch ist dann das
Mikrocontrollerprogramm etwas aufwendiger.
Eine weitere Vorzugsanwendung des erfindungsgemäßen
Steckers ist das Schalten beliebiger Verbraucher, wie
z. Bsp. ein Rundfunkgerät oder eine Heizung oder eine Lampe
usw.
Weiters ist bevorzugt, die Elektronik des Doppelsteckers,
welcher das Schaltelement und die Empfangseinrichtung für
das akustische Signal aufweist, auf einer flexiblen
gedruckten Schaltung, welche längs der Innenwand über den
Umfang des Steckergehäuses ausgelegt ist, unterzubringen.
Weitere Ausführungsvarianten der Erfindung sind, die
Steckdosen zum Anschließen der Verbraucher zu einer
Steckerleiste mit gemeinsamer akustischer Empfangs- und
Dekodiereinrichtung zusammenzufassen.
Die Weiterbildung vorliegender APPLIKATION betrifft die
erweiterte Anwendung um über Steckdosen an das Netz
angeschlossene Verbraucher über problemlos in Räumen
anzubringende Schalter oder Regler (allgemein Bedien
elemente). Eine besonders geeignete Ausführung sind hiebei
die beiden Alternativen, das Schaltelement, welches die
Verbraucher schaltet, zusammen mit der Empfangseinrichtung
des akustischen Signals (Mikrofon + Dekodiereinrichtung)
entweder in einer stationären Steckdose (Unterputz oder
Aufputz) unterzubringen oder in bevorzugtem Zwischen
stecker. In beiden Fällen ist als besondere Weiterbildungs
variante die Elektronik auf einer flexiblen gedruckten
Schaltung (Leiterbahnen auf Trägerfolie) untergebracht,
welche im Zwischenraum zwischen tiefgezogenem Steckdosen
körper (4) und Innenwand des Gehäuses (99) ausgelegt ist.
In Fig. 5 ist dieser Zwischenraum schraffiert dargestellt
(vgl. FLX . . . .Folie der gedruckten Schaltung mit Bauteilen
(ICs)) und als weitere alternative Option mit Epoxi-Harz
vergossen. Die in Fig. 5 dargestellte Variante zeigt einen
Zwischenstecker, jedoch ist die Unterbringung der
elektronischen Schaltung in eine Unterputzsteckdose in
identischer Weise zu Fig. 5 möglich. Das Mikrofon (16) für
den Empfang des akustischen Signals ist dann beispielsweise
an einer Ecke des Gehäuses mit Schalleintrittsloch
(Bohrung) untergebracht (direkt auf flexible gedruckte
Schaltung aufgelötet, in Hohlraumaussparung (Buchse BU
eingesteckt). Weiters sind auch für die Durchführung der
Schutzkontaktfedern entsprechende Hohlräume (H) beim
Vergießen ausgespart (SKF . . . Schutzleiterfedern).
In Fig. 5 bedeuten:
2 . . . Netzstecker des Zwischensteckers,
4 . . . Steckdosenvertiefung des Zwischensteckers mit Durchführungslöcher für Stecker (8) und Schutzleiterfedern (SKF).
99VG . . . Vergußmasse des Gehäuses 99.
2 . . . Netzstecker des Zwischensteckers,
4 . . . Steckdosenvertiefung des Zwischensteckers mit Durchführungslöcher für Stecker (8) und Schutzleiterfedern (SKF).
99VG . . . Vergußmasse des Gehäuses 99.
Fig. 4 zeigt eine vorzugsweise Zusatzausbildung der
Erfindung, welche im besonderen das Gehäuse einer Variante
zeigt, bei der das akustische Signal des Verbraucherschalt
elementes nicht von einem Verbraucher, sondern von einer
Fernsteuereinheit ausgesendet wird. Diese Fernsteuereinheit
ist bevorzugt als an der Wand anzubringender Schalter
und/oder Drehknopf oder einem ähnlichen Funktionselement,
z. Bsp. als Berührungssensor über einen linearen Abtastweg
verteilte kapazitive Abtastelemente, welche eine
kapazitive Belastung registrieren, ausgebildet. Für diese
Zusatzvariante liegt die technische Aufgabe zugrunde, mit
nachträglich zu einer gegebenen Elektroinstallation
anzubringenden Schaltern, Timmerknöpfen, etc., welche NICHT
an das Netz angeschlossen sein müssen, sondern
beispielsweise durch eine Kleberschicht einfach an
bevorzugter Stelle an die Wand geklebt werden, ZUSAMMEN
mit dem zu vorangehender Applikation beschriebenen
Verfahrensmittel (Zwischenstecker) oder in eine Steckdose
allgemeiner Art integrierten akustischen Empfangs
elektronik, die Bedienung von an betreffende Stecker
angeschlossenen Verbrauchern, z. Bsp. Lampen, so vornehmen
zu können, als währen sie am Netz angeschlossen.
Durch dieses weitere Verfahrensmittel ist es also zum
Beispiel jedermann möglich, sein Rundfunkgerät oder seine
Lampe unmittelbar an beliebiger Stelle einzuschalten,
abzuschalten oder z. Bsp. die Helligkeit der Lampe zu
regeln.
Es ist evident daß die Fernbedienungseinheit, welche das
betreffende akustischer Singal abgibt auch als mobiles
kleines Gerät ausgebildet werden könnte.
Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch ausgebildet, daß
für die Fernbedienung eine Signaldetektierung vorgesehen
ist, welche jede VERÄNDERUNG der EINSTELLUNG der
BEDIENELEMENTE der Fernbedienung registriert und abhängig
davon zu jeder Veränderung der Bedienelemente die Aufnahme
bevorzugten Verfahrens einleitet um dem akustischen
Empfänger auf der Netzsteckdosenseite die Einstelldaten zu
übermitteln. Diese Daten können ein einfaches Ein-Abschalt
signal sein, oder auch mehrere gerasterte Zustände,
Werte, etc. die z. Bsp. die Helligkeit einer Lampe regeln.
Für eine solche Anwendung weist dann der Triac, welcher
das durch akustische Übertragung angesteuerte Schalt
element bildet, z. Bsp. eine Phasenanschnittsteuerung auf,
die durch die übermittelten Kennzustände geregelt sind.
Nach Abschluß der akustischen Übertragung, welche
lediglich über die Zeitdauer von Beginn der VERÄNDERUNG der
EINSTELLUNG eines BEDIENELEMENTE bis zum Abschluß der
Übertragung des geänderten Wertes aufrechterhalten werden
muß, wird der im Gehäuse des Regelknopfes oder Schalters
untergebrachte Signalgeber (vgl. D mit Schallaustrittsloch d
in Fig. 4a) abgeschaltet. Die Zuordnung des akustischen
Signals zu einem Verbraucher ergint sich dann durch die
Frequenzfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche
jeweils einen bestimmten Status erreicht. Dieser Status
kann dann ein Schaltzustand oder auch ein Kodierelement
eines zu übertragenen Wertes, oder ein Increment-
/Decrementsignal eines Wertes (Timmer) usw. sein.
Dadurch ist es möglich, Lichtschalter, Timmer, Heizungs
schalter- oder Einstellknöpfe, Rundfunkgeräte u.s.w an
beliebiger Stelle in beliebiger Anzahl und beliebiger
Kombination den Verbrauchern zugeordnet anzubringen.
Weiters ist es möglich, einem jeden Einstellelement (z. Bsp.
nach Fig. 4) oder Schalter zusätzlich eine akustische
Empfangseinrichtung mit Mikrofon zuzuordnen und damit die
logische Verknüpfung mehrerer Einstellelemente oder
Schalter für den gleichen Verbraucher zu ermöglichen. Da
dann alle Einstell-Schalterelemente mithören können,
welche Schaltzustände jeweils an das Schalter- bzw.
Steuerelement eines Verbrauchers übertragen sind, ist es
z. Bsp. möglich einen Wechselschalter einer Lampe mit einer
beliebigen Anzahl von Schaltelementen, die sowohl einen
akustischen Signalgeber, als auch Empfänger mit
zugehöriger Dekodiereinrichtung aufweisen, aufzubauen.
Jeder dieser Schalter ändert dann den jeweils empfangenen
Schaltzustand des ihm über das Adressierprotokoll
(=zugeordnete Frequenzfolge) zugeordneten Verbrauchers
derart, daß er den jeweils letzten an den Verbraucher
akustisch übertragenen Kennzustand registriert und weiters
bei entsprechender Betätigung seines Schaltelementes, das
z. Bsp. als Taster ausgeführt ist, oder als mechanischer
Wechselschalter, den zum vorher empfangenen Kennzustand des
ihm zugeordneten Verbrauchers, den komplementären Zustand
(toggle-switch) an den Verbraucher überträgt, wodurch der
Wechselschalter realisiert ist.
Weiters kann der bevorzugte Microcontroller auch noch eine
nicht flüchtige Schreib/Lesespeichersection (gepuffertes
RAM/ERPOM) aufweisen, die sowohl für den Steckdosenteil,
an welchem der Verbraucher angeschlossen ist, oder auch
für das Bedienteil (vgl. Fig. 4) eine Konfiguration, in
welcher Weise das Schaltelement jeweils verwendet werden
soll, durch eine PC-Station (Personalcomputer) zuläßt,
z. Bsp. wenn die Lampe eines Stiegenhauses von einem ersten
Schalter betätigt ist, dann wird die Zeitautomatik
aktiviert, wenn sie von einem zweiten Schalter betätigt
ist, dann ist sie abgeschaltet, ebenso kann die
Abschaltung unterbunden werden, solange das ohnehin
eingebaute Mikrofon des Schalter akustische Signale
aufnimmt, wobei nach jedem Signal die Abschaltung der
Lampe um eine vorgegebene Zeit neu verlängert ist, usw.
Die Stromversorgung eines Bedienelementes erfolgt durch
Batterie oder Akku, welcher auch durch Solarzelle
aufgeladen werden kann, wie zu Fig. 4 dargestellt.
Fig. 4a zeigt eine Seitenansicht eines Timmerdrehknopfes,
der mit Selbstklebeschicht A an die Wand festgeklebt ist,
wobei K . . . Akkuknopfzellen, S . . . Solarzellen, LP . . . Leiter
platte, F . . . .Potentiometer, G . . . Steckkupplung mit der der
Drehknopf C ein das Potentiometerteil über Mitnehmerfeder H
einrastet, wobei durch Abziehen des Drehknopfes die beiden
Knopfzellen K zugänglich sind. Fig. 4b zeigt abziehbaren
Drehknopf, der in Vertiefung von Gehäuse J eingesteckt
ist. Fig. 4c zeigt Frontansicht des Timmers mit Drehknopf C
und Solarzellen, S, die am Gehäuserand um den Drehknopf
angeordnet sind.
Ist anstelle eines Timmers ein Wippschalter bevorzugt, dann
ist dieser vorzugsweise ebenfalls über Raststeckverbindung
abziehbar, um gegebenenfalls an die Batterien bzw. Akkus
(K) ranzukommen. Ebenso ist der Gehäuseteil, welcher das
Mikrofon abdeckt mit einem feinen Loch versehen, wobei das
Mikrofon in einem Hohlraum, z. Bsp. einer Hülse,
eingesteckt ist. Für das Teil, welches den Netzschalter
aufweist, ist als Weiterbildungsvariante noch bevorzugt,
daß das Schalleintrittsloch mit einem Unterbrechungssteg
von innen mechanisch blockiert ist, so daß mit einer Nadel
nicht durchgestochen werden kann (Kinderschutz).
Weiters kann im Prinzip das akustische Signal auch
außerhalb des Hörbereich verlegt sein, wobei die
Übertragung des Signals aus gesundheitlichen Gründen dann
ebenfalls nur für die Dauer der jeweiligen Einstellung
betreffenden Bedienelementes erfolgen soll. Als
Signalgeber eignet sich besonders ein Piezzosignalgeber.
APPLIKATION 2.4 betrifft die Abschaltung und Wiederein
schaltung eines Druckers unter Benutzung des erfindungs
gemäßen Verfahrens, mit guter Einbindung in die
Steuersoftware des Rechners, auch wenn die Betriebssoftware
dies nicht unmittelbar unterstützt.
Nachfolgend sind mehrere Ausführungsvarianten der Erfindung
beschrieben.
In einer einfachen Variante, soll z. Bsp. der Drucker des
Rechners stets abgeschaltet bleiben und nur bei Bedarf
sich anschalten und nachdem Ausdruck wieder abschalten.
In einer Weiterbildungsvariante soll das Verfahren
dahingehend erweitert werden, daß über beliebige Zeiträume
mit beliebiger Software Druckerdateien in die Druckerwarte
schlange gesetzt werden können und für den Rechner ein
Zustand simuliert wird, der die Ausgabe der Druckerwarte
schlange so simuliert, daß eine Fehlermeldung über nicht
bereiten Drucker vom Rechner nicht ausgegeben wird, so daß
der in der Regel als Hintergrundspuler ausgebildete
Druckertreiber, seine Druckdateien an der Schnittstelle
ausgibt, die jedoch nicht gedruckt werden.
Wenn die Druckerdaten an den Drucker nicht ausgegeben sind,
werden sie von einem Bufferspeicher aufgenommen. Um die
Kapazität des Bufferspeichers über großen Zeitraum der
permanenten Ausgabe der Druckerdaten möglichst klein zu
halten ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung eine
Zeitspanne zu jedem vom Druckerport des Rechners
ausgegebenen Zeichen vorgesehen, welche in zwei
Zeitintervallen umschaltbar ist:
ein Zeitintervall, bei dem jedes an den Drucker ausgegebene Zeichen sofort quittiert wird, solange der Drucker aufnahmebereit ist, also ein übliches Handshakeverfahren zwischen Rechner und Drucker betrifft,
weiters ein Zeitintervall, bei dem die Zeichen zwar am Druckerport ausgegeben werden, jedoch zu jedem Zeichen ein Maximum an Zeit für die Ausgabe des zugehörigen Quittungssignals verstreicht, das so bemessen ist, daß der Rechner gerade mit Sicherheit keine Fehlermeldung erzeugt. In dieser Ablaufphase werden die vom Druckerport ausgegebenen Zeichen des Rechners zwar in einen Bufferspeicher eingelesen, jedoch nicht an den Drucker selbst weitergegeben.
ein Zeitintervall, bei dem jedes an den Drucker ausgegebene Zeichen sofort quittiert wird, solange der Drucker aufnahmebereit ist, also ein übliches Handshakeverfahren zwischen Rechner und Drucker betrifft,
weiters ein Zeitintervall, bei dem die Zeichen zwar am Druckerport ausgegeben werden, jedoch zu jedem Zeichen ein Maximum an Zeit für die Ausgabe des zugehörigen Quittungssignals verstreicht, das so bemessen ist, daß der Rechner gerade mit Sicherheit keine Fehlermeldung erzeugt. In dieser Ablaufphase werden die vom Druckerport ausgegebenen Zeichen des Rechners zwar in einen Bufferspeicher eingelesen, jedoch nicht an den Drucker selbst weitergegeben.
Die Umschaltung des Zeitintervalls für das Handshakesignal
und die Weitergabe der Druckerdaten an den Drucker wird
durch einen Timer vorgenommen, der zum Bufferspeicher
integriert ist.
Das Einschalten des Druckers wird hiebei von einem
akustischen Signalgeber vorgenommen der ebenfalls in die
Bufferspeicherelektronik integriert ist, oder kann in
Alternative auch durch den Lautsprecher des Rechners
eingeschaltet werden.
Das Abschalten des Druckers kann ebenfalls durch den in der
Bufferspeicherelektronik integrierten akustischen
Signalgeber erfolgen, oder kann auch durch über den
Lautsprecher des Rechners erfolgen.
Vgl. akustischer Empfänger für Steuerung des Schalt
elementes für Abschaltung oder Einschaltung eines
Verbrauchers nach vorangegangener Beschreibung.
Als alternative Weiterbildung ist auch noch eine weitere
Rechnerportschnittstelle vorgesehen, über die die
Bufferspeicherelektronik konfiguriert werden kann, wenn
die eigentliche erste Druckerportschnittstelle bereits mit
Daten aus der Druckerwarteschlange gefüllt ist, mit
Ausgabe durch den extrem langsamen Handshake des
Quittungssignals.
Fig. 7a zeigt in bevorzugtes Adapter-Gehäuse (5) für diese
Variante mit den Anschlüssen 1, 2, 3, welche bedeuten:
3 . . Druckeranschluß
1 . . Druckerportanschluß des Rechners
2 . . zweiter Druckerportschluß des Rechners zum direkten Drucken oder zur Übermittlung von Steuerzeichen an die Bufferspeicherelektronik, welche in dem Adaptergehäuse zusammen mit dem optionalen (Weiterbildung) Signalgeber (4) untergebracht ist. Dieser Signalgeber ermöglicht eine autarke Steuerung der Druckerein- und Abschaltung ohne daß die Rechnersoftware besondere Programmunter stützung liefern muß.
3 . . Druckeranschluß
1 . . Druckerportanschluß des Rechners
2 . . zweiter Druckerportschluß des Rechners zum direkten Drucken oder zur Übermittlung von Steuerzeichen an die Bufferspeicherelektronik, welche in dem Adaptergehäuse zusammen mit dem optionalen (Weiterbildung) Signalgeber (4) untergebracht ist. Dieser Signalgeber ermöglicht eine autarke Steuerung der Druckerein- und Abschaltung ohne daß die Rechnersoftware besondere Programmunter stützung liefern muß.
Das einzige was durch Software des Rechners erfolgt, ist
die Konfiguration der Bufferspeicherelektronik über den
zweiten Druckerportanschluß (2). Für diese Konfiguration
ist nicht unbedingt eine zweiter Druckerportanschluß
erforderlich, dies könnte auch über den ersten Druckerport
erfolgen, solange er noch nicht initialisiert ist. Weiters
könnte mit einer Rücksetztaste am Adaptergehäuse ein
schnelles Auslesen des Ports ausgelöst werden, um den Port
neu konfigurieren zu können. Der zusätzliche Port
ermöglicht dies jedoch auch bei noch anstehender
Druckerschlange des ersten Ports. Ebenso könnte der zweite
Port z. Bsp. eine serielle Schnittstelle sein, oder
Einsteckkartenschnittstelle usw.
Weiter zu Fig. 7a:
4 . . . Schallaustrittsöffnung für den darunter liegenden Signalgeber, der z. Bsp. ein Piezzozo ist, oder ein Flachlautsprecher.
4 . . . Schallaustrittsöffnung für den darunter liegenden Signalgeber, der z. Bsp. ein Piezzozo ist, oder ein Flachlautsprecher.
Fig. 7b zeigt die zugehörige Schaltung der Bufferelektronik,
welche im Adaptergehäuse nach Fig. 7a untergebracht ist:
uC . . . . . . Ein-Chip Mikrocontroller,
RAM . . . . . statisches RAM, Bufferspeicher
4 . . . . . . .akustischer Signalgeber
TM . . . . . . optionaler externer Timer
Stecker 1 . . . 3
B1 . . . B3 Datenbusse zu diesen Steckern
h1 . . . h3 Quittungs- und Strobesignale zu den Datenbussen (Handshakeleitungen).
uC . . . . . . Ein-Chip Mikrocontroller,
RAM . . . . . statisches RAM, Bufferspeicher
4 . . . . . . .akustischer Signalgeber
TM . . . . . . optionaler externer Timer
Stecker 1 . . . 3
B1 . . . B3 Datenbusse zu diesen Steckern
h1 . . . h3 Quittungs- und Strobesignale zu den Datenbussen (Handshakeleitungen).
Fig. 9 zeigt eine Variante der Erfindung.
Verwendet man zum Hintergrundprogramm des Druckerspulers
weitere Hintergrundprogramme des Rechners um die
Lautsprechersignale entsprechend zu erzeugen, dann könnte
die Druckereinschaltung und Abschaltung allein durch den
bevorzugten Stecker mit akustischer Einschalt- und
Abschaltsignalerkennung erfolgen.
Die Schaltung nach Fig. 9 vermeidet den Aufwand dieser
Hintergrundprogramme, indem das Strobesignal (von h1) des
Druckerports durch eine retriggerbare monostabile Funktion
(MonoF) abgefragt wird, welche über die Dauer der vom
Rechner ausgegebenen Daten ein statisches Ausgangssignal
erzeugt, dessen Beginnflanke den Drucker einschaltet und
dessen Rückflanke den Drucker abschaltet. Neben einer
Alternative der Verwendung eines Steuerkabels zum
elektronischen Netzschalter des Druckers erfolgt dies
über bevorzugte akustische Signalübermittlung (AKG und 4)
mit einer Signalkodierung des akustischen Signals für
Einschalt- sowie für Abschaltzustand (z. Bsp. Frequenzdauer
mit Frequenzumtastung).
Dies hat den Vorteil, daß bei Billigstbauweise des
elektronischen Netzschalters keine Überschlagsgefahr an
die teure Rechnereinheit besteht. Für vorliegende Erfindung
wird auch ohne die akustische Signalübermittlung um
eigenständigen Schutz angesucht.
Die derart detektierte Datenausgabe am Druckerport des
Rechners (Stecker 1) veranlaßt nicht nur die Einschaltung
des Druckers, sondern stellt auch den Bufferspeicher des
Ports (BUFFER-RAM) auf das erste Datenwort zurück, wenn
sich die Anordnung im Delay-Modus (Verzögerungsbetrieb)
befindet, bei der der Bufferspeicher lediglich die
Anlaufzeit des Druckers überbrücken soll. Ebenso wird durch
die detektierte Datenausgabe des Druckerports, welche
zunächst in der langsamen verzögerten Weise, bei der das
Quittungssignal (COMP-Ready) nur in großen Zeitintervallen
zu jedem Zeichen an den Rechner abgegeben wird (Status very
slow der Selektionsleitung 10) nach Erhalt der Betriebs
bereitschaft des eingeschalteten Druckers (P-Ready von
Stecker 3), auf schnelle Ausgabe umgeschaltet, bei der zu
jedem vom Drucker ausgegebenen Quittungssignal ein
Datenwort aus dem Rechner ausgelesen wird, dito dazu
synchron die bereits zwischengespeicherten Daten vom
Bufferspeicher in den Drucker eingelesen werden
(FIFO-MODUS. First in First out), wobei dann der
Bufferspeicher als FIFO zwischengeschaltet ist (zuerst
Einlesen, dann Auslesen, der Reihe nach). Zusammen mit der
Druckeranschaltung erfolgt auch die Umschaltung des
Buffer-RAMS bei bereitem Drucker. Befindet sich die
Elektronik nicht im Delay-Modus (Verzögerungsbetrieb)
sondern im Stapel-Modus (Batch-Modus) mit vorwählbarer
Startzeit, dann erfolgt diese Umschaltung des Buffer-RAMS
und die Druckeranschaltung nicht durch den Strobesignal
detektor (MonoF) sondern durch einen Zeitgeber (Timer).
Das Strobesingal schaltet dann lediglich den Adressier
zähler des Buffer-RAMS weiter.
Die entsprechende Modi und die Startzeit des Timers können
auch bei bereits aktivierter Druckerschlange (Daten werden
am Druckerport bereits ganz langsam ausgegeben, um keine
Fehlermeldung zu erzeugen) geändert werden, ohne daß die
als sequentielle Datei bestehende Druckerschlange neu
eröffnet werden muß, wenn ein zusätzlicher Druckerport
(Stecker 2 in Fig. 7) dazu benutzt wird (Option), über dem
dann im Stapel-Modus auch die schnelle vorübergehende
Benutzung des Druckers ermöglicht ist, wobei der zweite
Druckerport auch einen optionalen Druckerport aufweisen
kann.
Fig. 8 zeigt weitere Details für Weiterbildungsoptionen:
BUS1 . . . BUS2 betreffen die Druckerports des Rechners und
weisen einen Zwischenspeicher für ESCAPE-Sequenzen auf,
welche nach Erkennen einer gewissen Anzahl von Steuer
zeichen zu einem ESCAPE-Zeichen, eine Weiche passieren,
die die nachfolgenden Zeichen als interne Steuerzeichen
erkennt oder als extern an den Drucker direkt oder über
das Buffer-RAM weiterzugebende Zeichen.
In Weiterbildung können mit ESCAPE-Sequenzen auch
Umschaltsteuersignale für den Wechsel des Papiereinzuges
des Druckers von der Software abgegeben werden, ebenso
können diverse Multiplexerumschaltungen von mehreren
Druckerports an einen Druckeranschluß mit ESCAPE-Sequenzen
gesteuert werden.
Die externen Daten sind beispielsweise noch über eine
weiter Weiche mit Umschaltung der über Port 1 (Stecker 1)
ins Buffer-RAM im Stapel-Modus (Batch-Modus) und die über
Port 2 (Stecker 2) im Verzögerungsmodus eingelesenen Daten
zu einem gemeinsamen Druckereingang gemultiplext (B3,
Timerfreigabesignal für Stapel-Portausgabe (Delayed BUS).
Weiters sind als dekodierte Steuersignale (Selector) die
Selectionen:
Auslösezeit des Zeitgebers setzen,
Pufferspeicher löschen
und Direktmodus mit weiterer Umschaltung verzögert, oder Stapelmodus,
vorgesehen.
Auslösezeit des Zeitgebers setzen,
Pufferspeicher löschen
und Direktmodus mit weiterer Umschaltung verzögert, oder Stapelmodus,
vorgesehen.
Die bevorzugte Anordnung ermöglicht also bei billigstem
Aufbau eine wesentlich effizientere Nutzung des Druckers,
insbesondere bei Verwendung von zwei Papiereinzügen mit
deren Hilfe durch bunte Blätter die ausgedruckten
Schriften jeweils separiert werden können (durch
Steuersignalerkennung des Portsteckers mit Zusetzung
entsprechender Wechselzeichen für den Papiereinzug).
APPLIKATION 2.5 betrifft ein weiteres Ausführungsbeispiel,
insbesondere für die Ausgestaltung des bevorzugten
Zwischensteckergehäuses für die Wärmeabbleitung der
Stromversorgung.
Um die Schaltung möglichst billig auszuführen ist als
Stromversorgung lediglich ein Vorwiderstand (RVA + RVB) zu
einer Zenerdiodenschaltung (Z1 und Z2 für bipolare
Spannungsversorgung) vorgesehen.
Das Ausführungsbeispiel betrifft die Lösung der technischen
Aufgabenstellung die Leistung dieser Vorwiderstände, oder
auch gegebenenfalls Leistungshalbleiter, etc. nach außen
zu bringen.
Fig. 1 zeigen die Schaltung mit RVA + RVB als Vorwider
stände, Steuerung mit Mikrofon M (Spannungsversorgung
+/-5V für Filter plus verstärkungsgeregeltem Mikrofonver
stärker. Steuersignale E1 und E2 schalten wahlweise
biploares Relais (Schaltkontakt S) durch Impuls ein oder
aus, über Transistoren T1 und T2. T1 und T2 sind für
Netzspannung ausgelegt (UCE).
Fig. 2 zeigt die vorzugsweise Unterbringung der Vorwider
stände RVA und RVB:
Die Widerstände sind in Keramikgehäuse oder Metallgehäuse
eingeschlossen und weisen jeweils Anschlüsse im Rastermaß
RM auf. In diesem Rastermaß weist die Kontaktfeder (KF)
für den Erd- bzw. Schukokontaktanschluß (Enden KFS)
Durchführungslöcher auf (vgl. auch Löcher im Abstand RM in
Fig. 3), durch die die Anschlüsse der auf die Kontaktfeder
(mit Schmalseite der Widerstände) aufgesetzten Widerstände
durchgesteckt sind. Die Widerstände nutzen hierbei den
Hohlraum der für die Unterbringung der Kontaktfeder
großzügig bemessen ist (zu beiden Seiten der Deckenbe
festigungsschraube, welche Dosenteil und Steckerteil
zusammenhält, vgl. auch Trennlinie der Teile in Fig. 2).
Weiters ist zur besseren Wärmeableitung Wärmepaste an der
Berührungsstelle von Widerstandsauflagefläche und
Kontaktfeder aufgetragen. An der Unterseite der
Kontaktfeder ist ebenfalls im schmalen Hohlraum, in dem die
Kontaktfeder untergebracht ist, ein auf die Abmessungen
der Kontaktfederauflage angepaßter Leiterplattenstreifen
(LPKF) untergelegt, welcher mit den Widerstandsanschlüssen
verlötet ist. Da die Kontaktfeder auch an der geraden
Auflagestelle einen geringfügigen Biegeradius aufweisen
darf, kann diese geringe Federkrümmung als Anpreßdruck an
die Wärmepastenbeschichtete Auflagefläche der Widerstände
genutzt werden.
Die Leiterplattenstreifen (LPKF), an welchen die
Widerstände (RVA, RVB) mit dazwischengeschobener
Kontaktfeder (KF) des Erdanschlusses jeweils aufgelötet
sind, weisen dann flexible Drahtverbindungen zu einer auf
der Bodenplatte des Steckergehäuseteile weiterhin
angebrachten Leiterplatte (LP) auf (vgl. Abwinkelung mit
Anschlüssen von LPKF in Fig. 3), damit sich die Schutz
leiterkontaktfeder zu beiden Seiten ihrer Mittelpunktbe
festigung gut durchbiegen kann, um guten Kontakt mit einem
in die Dose eingesteckten Stecker herzustellen.
Weitere Besonderheiten im dargestellen Ausführungsbeispiel
sind:
Die im Dosenteil untergebrachte Schaltung für den Steuerungsteil mit Mikrofonverstärker und Filterschaltung ist wie bereits in den vorangehenden Applikationen beschrieben auf einer elastischen gedruckten Schaltung (Folie), welche an der Innenwand des Steckergehäuses ausgelegt ist, untergebracht.
Die im Dosenteil untergebrachte Schaltung für den Steuerungsteil mit Mikrofonverstärker und Filterschaltung ist wie bereits in den vorangehenden Applikationen beschrieben auf einer elastischen gedruckten Schaltung (Folie), welche an der Innenwand des Steckergehäuses ausgelegt ist, untergebracht.
Der im Steckergehäuse zwischen Innenwand der Dose und
Innenwand des Gehäuses verbundene schmale Steg (vgl. Fig. 3
rechts) ist zum Herstellung einer Verschiebesicherung für
die eingelegte Folie zu beiden Seiten des Steckers genutzt.
Die an den Abrundungen der oberen Ecken rechts und links
verbleibenden Hohlräume sind für die Unterbringung von ICs
genutzt, wobei auf der Folie das Zusammenschieben der
Anschlußlötaugen durch das Verbiegen der Folie um 90°
berücksichtigt ist (vgl. Netz in Fig. 4 mit Rastermaß des
IC RMIC und das des Layouts auf der Folie VBRM).
FLX . . . Folie zur Beschaltung (Netzdarstellung ausgelegt) mit
von Bauteilen freigelassenen Rand, damit dieser nach dem
Einlegen der Folie ins Gehäuse (vgl. Fig. 3) am Gehäuserand
festgeklebt werden kann, wobei dies nur am Rand erfolgt um
die Folie beim Austecken des Deckels, welcher innenseitig
einen Führungsrand (FR) aufweist, einklemmen zu können
(vgl. Fig. 4 unten mit Spalt für Lötstellen, RDN . . . Rand an
Gehäusewand fixiert).
Weiters bedeuten: BUT . . . Buchsenleiste und STFT Stifteliste
mit denen die Folienschaltung des Dosenteiles mit der
Leiterplattenschaltung des Steckerteiles elektrisch
verbunden sind. Besonderheit. Die Folie ist unter dem
Steckverbinderteil, welches sich im Dosenteil des
Zwischensteckers befindet durchgeschoben und weist Löcher
auf, durch die das Steckverbinderteil direkt auf der
Unterseite des Dosengehäuses aufgeklebt werden kann, damit
die Folie am Rand auf den der Deckel des Gehäuses
aufgesetzt ist, exakt dazwischen eingeklemmt ist.
Weiters berücksichtigt die in Fig. 4 dargestellte Formgebung
des Folienumrisses die besondere Form des dargestellten
Steckergehäusers, damit die Folie an der Innenwand des
Gehäuses möglichst glatt anliegt.
Fig. 1 entspricht etwa dem Maßstab 1 : 1, Fig. 2 und Fig. 3 sind
um den Faktor 1.37 vergrößert dargestellt. Weiter Optionen
sind: Verschiebesicherungsanschläge des unter der
Kontaktfeder angebrachten Leiterplattenstreifens. In
bevorzugter Ausführung bildet hiebei die Mittenbe
festigungsgewindebuchse, über die die Kontaktfeder
genietet ist, den mittleren Anschlag für den oberen Streifen
und den unteren Streifen, der Leiterplatte LPKF. Die
Teilung von LPKF in zwei Leiterplattenstreifen ermöglicht
der Schutzkontaktfeder den erforderlichen Bewegungsspielraum
um die Mittenbefestigung.
Bzw. als Alternative auch Durchführungsisolation der
Durchführungslöcher an der Kontaktfeder (für Bauteilean
schlüsse), bzw. Verwendung einer wärmeleitenden Isolations
zwischenlage etc.).
APPLIKATION 2.6 betrifft ein weiteres Ausführungsbeispiel,
insbesondere eine weitere Schaltungsvariante für das Senden
bevorzugten akustischen Signals und eine Bevorzugung eines
bestimmten Frequenzbandes für die Übertragung des
akustischen Signals als Weiterbildungsvariante.
Die Bevorzugung eines bestimmten Frequenzbandes betrifft
die Bandbreite, welche unterhalb der Grundwelle der
menschlichen Stimme liegt.
Wie in den vorangehenden Applikationen beschrieben ist, ist
die sequenzielle Fortschaltung einer Erkennungssequenz
welche zu einem bestimmten Schalt- oder Steuersignal
führt, in der Erkennung bestimmter aufeinanderfolgender
Frequenzen, die innerhalb aufeinanderfolgender
Zeitintervalle vorhanden sind oder nicht vorhanden sind,
gebildet. Würde während der Übertragung des akustischen
Signals ein Sprechsignal überlagert, dann ist zumindest
die Erkennung, daß ein Signal ausbleiben soll unter
Umständen nicht erfüllt, wenn zufällig innerhalb dieses
Zeitintervalls das Sprachsignal eine entsprechende
Frequenz, welche beispielsweise in diesem Zeitintervall
nicht auftreten darf (Pausenerkennung dieser Frequenz)
enthält, was zum Nichtansprechen der Erkennung führt.
Aus diesem Grund ist die Übertragung des akustischen
Signals in den unteren Bereich des Sprachsignals verlegt
oder auch in den oberen Bereich, was jedoch der obere
Bereich bei der Verwendung von Standartlautsprechern in
Computern zu Problemen führt. Außerdem ist die Schallaus
breitung der unteren Frequenzen wesentlich richtungsun
abhängiger, was beispielsweise bei der wechselseitigen
Einschaltung von vernetzten Computern ein großer Vorteil
ist.
Weiters ist es sinnvoll die Dauer der Erkennungssequenz des
akustischen Signals möglichst kurz zu machen, was im
unteren Frequenzbereich unterhalb von 125 Hz (= unterhalb
der Grundwelle der männlichen Stimme) für die automatische
Verstärkungsregelung des Empfängers problematisch wird,
weil die Erkennung dann sehr lange dauert.
Um diese beiden Gegensätze technisch zu optimieren, ist die
Lösung getroffen, das der Sequenzer, welcher bei
Nichterkennung einer Sequenz ein Rückstellsignal für die
Sequenzfortschaltung erzeugt, auch die Verstärkungsregelung
wahlweise ein- und ausschaltet, und zwar abhängig von
seinem Rücksetzzustand.
Im rückgesetzten Zustand wählt der Sequenz er eine bestimmte
Filterdurchlaßfrequenz an, deren Auftreten am Ausgang des
Filters die Verstärkung entsprechend zurückregelt.
Ändert sich die empfangene Frequenz entsprechend, dann wird
dies von der Steuerschaltung des Sequenzers entsprechend
detektiert und das Filter auf die nächste Filterfrequenz
der Dekodiervorschrift geschaltet und weiters die im
rückgesetzten Zustand ansonsten aktive Verstärkungs
regelung abgeschaltet, d. h. der zuvor eingestellte Wert der
Verstärkung gehalten, z. Bsp. über eine Abtast-und
Halteschaltung im Regelkreis des Verstärkers.
Die Verstärkungsregelung bleibt dann solange unterbunden,
bis der Schaltzustand des gesendeten akustischen Signals
entweder erkannt und der Sequenzer dadurch rückgesetzt
worden ist, oder wegen Nichterkennung des dekodierten
Signals der Sequenzer rückgesetzt ist.
Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung von weiteren
Ausführungsbeispielen der Erfindung zu Fig. 10, 11 und
12:
Fig. 10 zeigt die bevorzugte Schaltung, Fig. 11 und Fig. 12
ein Ausführungsbeispiel als Schalter. Weiters ist es
evident, daß sich bevorzugte Verfahren zu jeder Art von
Fernsteuerung eignet, z. Bsp. auch für Spielzeug,
insbesondere mit der besonders bevorzugten Verstärkungs
regelung, da dann im Frequenzband unter dem Sprachband der
menschlichen Stimme (unter 100 Hz) das Verfahren eine Fülle
von Schaltsignalen oder Kodierungen in noch relativ kurzer
Zeitspanne übertragen kann.
Ein programmierbarer Logikbaustein uCST (Sequenzer oder
Microcontroller) bildet die Dekodiererkennung und nimmt
die Filterumschaltung vor. Dies erfolgt mit einem analogen
oder digitalen Steuersignal (Parallel-Code, oder serieller
Code, oder getastete Umschaltung, in Weiterbildungs
variante mit Modulation, u. Bsp. getastete Modulation oder
Ringmodulator, etc.); Signal FCT in Fig. 10.
Der Filtereingang weist bevorzugten Umschalter (US) auf,
der wahlweise den Ausgang des Mikrofonverstärkers (V) oder
die selbsterregende Rückkopplung des Filters (vom
Filterausgang) über V (Verstärkungsanpassung) auf den
Filtereingang schaltet. Je nach Steuersignal (stus) des
Umschalters arbeitet die Schaltung der als Erkennungs
sequenzer für das vom Mikrofon aufgenommene Signal (M) oder
als Oszillatorschaltung, um die vom Filterausgang
abgegebene Sinusschwingung (über ON/OFF-Schalter simultan
zur Umschaltung des Filtereingangssignals geschaltet) an
einen Lautsprecher abzugeben (106). Diese Umschaltung
erfolgt z. Bsp. nach Betätgigung einer Taste (T).
Mit dem Steuersignal STRLG steuert der Sequenzer in
Abhängigkeit seines Status die Sample- & Holdschaltung
(Abtast-und Halteschaltung) in der Regelschleife des
Mikrofonverstärkers (abhängig von Filterausgangsspannung).
Im einfachsten Fall erfolgt dies so, daß das Filter im
rückgesetzten Zustand des Sequenzers auf eine Durchlaß
frequenz geschaltet ist, die zunächst die Verstärkung
abgleicht, bei eingeschalteter Verstärkungsregelung. Nach
Verringerung der Amplitude am Filterausgang innerhalb einer
Zeit, welche wesentlich kürzer ist, als es der Zeitkon
stante der Verstärkungsregelung entspricht, wird dies vom
Sequenzer erkannt und er beginnt mit seiner Zeitraster
abhängigen Weiterschaltung der Durchlaßfrequenzen
entsprechend einem Erkennungsmuster, wobei dann die
eingestellte Verstärkung über den Sample- & Holdverstärker
solange gehalten ist,bis der Sequenzer durch Erkennung
eines Schaltzustandes oder durch Nichterkennung eines
Schaltzustandes (Rücksetzung) in seinen Ausgangszustand
bei wieder eingeschalteter Verstärkungsregelung zurückge
kehrt ist. Eine Weiterbildung ist noch die Umschaltung der
Regelzeitkonstante der Verstärkungsregelung durch den
Sequenzer derart, daß diese Zeitkonstante von den jeweils
dekodierten Sequenzen abhängig mit umgeschaltet ist.
Unterschiedliche Schaltzustände oder Erkennungszustände
können entweder durch unterschiedliche Sequenzen unter
Verwendung mehrerer Filter, oder durch Gruppenadressierung,
bei der zuerst eine allen Zuständen gemeinsame Sequenz
erkannt ist, und dann je nach Anzahl der weiteren
Erkennungsschritte, bei entsprechender Nichterkennung zu
einem definierten Schaltzustand, der dieser Schrittzahl
nach vorgenommener Gruppenerkennung entspricht, verzweigt
wird.
Sie zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen
Schalter, der z. Bsp. auch als Wechselschalter mit mehreren
Schaltern gemeinsam mit der Ein-Ausschalteinrichtung eines
Verbrauchers kommunizieren kann. Dieser Schalter eignet
sich z. Bsp. gut für die Anbringung an gefliesten Küchen,
Badezimmern und ist absolut kindersicher, da er nur
Batteriebetrieben ist.
Das Besondere am in Fig. 11, 12 dargestellten Design ist die
Unterbringung des Batteriehalters für 4 Monozellen längs
der Diagonalen des quadratischen Gehäuses, damit das
Gehäuse nicht zu groß wird und darunter eine Leiterplatte
für die elektronische Schaltung gut Platz findet.
Der Schalter besteht aus folgenden Teilen:
Grundplatte (101), die (z. Bsp. mit Doppelklebeband) an die Wand geklebt wird und auf der sich der Batteriehalter mit der Leiterplatte für die elektronische Schaltung befindet, ein abziehbarer Deckel (100), der über zwei oder mehreren Kontaktbuchsen (177) über die Leiterplatte (103 mit elektronischen Bauteilen 103b) an der Grundplatte aufgesteckt ist. Diese Kontaktbuchsen sind auf der Deckelseite ebenfalls mit einer weiteren Leiterplatte (107) verbunden, die unmittelbar plan hinter der Frontseite des Deckels angebracht ist und über die Wand des Deckels einen Berührungsschalter bildet, wobei diese Leiterplatte nebeneinander geführte Kontaktflächen (z. Bsp. Inseln oder in weiterer Variante konzentrische Kreise, die paarweise parallelgeschaltet zwischen benachbarten Kreisen jeweils einen Kondensator bilden vgl. Detail in Fig. 10 mit Anschlüssen X und Y) aufweisen, die durch Berühren der Deckelfläche durch den Körperwiderstand kapazitiv überbrückt sind. In Fig. 10 ersetzt diese Leiterplatte dann die Taste T derart, daß das vom Mikrocontroller abgegebene Oszillatorsignal an den Flankenstellen vom Mikrocontroller abgefragt wird, erforderlichenfalls wird dieses über die kapazitive Taste T eingekoppelte Signal noch verstärkt, bzw. von einem externen Comparator detektiert (nicht eingezeichnet). Weiters: 106 . . . .Lautsprecher; 107 . . . Leiter platte mit Schallaustrittslöchern!
Grundplatte (101), die (z. Bsp. mit Doppelklebeband) an die Wand geklebt wird und auf der sich der Batteriehalter mit der Leiterplatte für die elektronische Schaltung befindet, ein abziehbarer Deckel (100), der über zwei oder mehreren Kontaktbuchsen (177) über die Leiterplatte (103 mit elektronischen Bauteilen 103b) an der Grundplatte aufgesteckt ist. Diese Kontaktbuchsen sind auf der Deckelseite ebenfalls mit einer weiteren Leiterplatte (107) verbunden, die unmittelbar plan hinter der Frontseite des Deckels angebracht ist und über die Wand des Deckels einen Berührungsschalter bildet, wobei diese Leiterplatte nebeneinander geführte Kontaktflächen (z. Bsp. Inseln oder in weiterer Variante konzentrische Kreise, die paarweise parallelgeschaltet zwischen benachbarten Kreisen jeweils einen Kondensator bilden vgl. Detail in Fig. 10 mit Anschlüssen X und Y) aufweisen, die durch Berühren der Deckelfläche durch den Körperwiderstand kapazitiv überbrückt sind. In Fig. 10 ersetzt diese Leiterplatte dann die Taste T derart, daß das vom Mikrocontroller abgegebene Oszillatorsignal an den Flankenstellen vom Mikrocontroller abgefragt wird, erforderlichenfalls wird dieses über die kapazitive Taste T eingekoppelte Signal noch verstärkt, bzw. von einem externen Comparator detektiert (nicht eingezeichnet). Weiters: 106 . . . .Lautsprecher; 107 . . . Leiter platte mit Schallaustrittslöchern!
Der kapazitive Schalter ist lediglich als Option anzusehen,
die durch einen Kontaktschalter jederzeit ersetzt werden
kann, da keine gefährlichen Spannungen zu schalten sind.
Eine weitere Anwendung in Verbindung mit einem Rechner wäre
z. Bsp. die Einschaltung eines Rechners durch solch einen
Schalter, der z. Bsp. in Tastaturnähe angebracht ist, wobei
der Netzschalter des Rechners durch ein überklebtes Schild
unterbunden ist. Der Rechner kann dann nicht mehr abrupt
abgeschaltet werden, sondern muß softwäremäßig runterge
fahren werden, wie dies z. B. bei moderneren Betriebs
systemen (z. Bsp. UNIX) oder anderen Systemen die sehr viel
Daten auf dem Arbeitsspeicher von der Festplatte her
auslagern der Fall ist.
APPLIKATION 2.7 betrifft eine Ausgestaltungserweiterung,
welche die Übermittlung eines Schaltsignales von einem
Rechner oder einem als Fernbedienung ausgeführten Geber
über akustisches Signal, insbesondere einem Signal
außerhalb des Hörbereiches vornimmt und weiterhin auch
noch die Netzleitung als Schaltsignalübermittlung benutzt,
wie dies z. Bsp. bereits bei Gegensprechanlagen oder
Fernwirkanlagen üblich ist. Die erfindungsgemäße
Ausführung bezieht sich dabei auf die KOMBINATION von
Übertragung durch Schall und Übertragung mittels Netz in
nachfolgend beschriebener Weise:
Hiebei wird der offensichtliche Vorteil der richtungsun abhängigen Signalübermittlung von einem Geber (Schalter, Timmer, Computerlautsprecher, etc.) wie er in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bereits dargelegt worden ist, genutzt, um auch in geschlossenen Räumen wo die direkte Schallübermittlung unterbunden ist, die Miteinbeziehung der Schaltvorrichtungen von Ver brauchern, insbesondere peripheren Geräten von Computern (Druckern, Streamern, Scannern, und Rechner selbst, insbesondere vernetzte Rechner, Festplatten, externe Gerätegehäuse mit gesonderten Netzteilen, Umschalt steuerung von Multiplexern zur Umschaltung von Verbindungs wegen an peripheren Geräten zur Schnittstellenerweiterung oder gemeinsamen Nutzung durch mehrere Computer, usw.) in das akustische Übertragungsverfahren miteinzubeziehen.
Hiebei wird der offensichtliche Vorteil der richtungsun abhängigen Signalübermittlung von einem Geber (Schalter, Timmer, Computerlautsprecher, etc.) wie er in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bereits dargelegt worden ist, genutzt, um auch in geschlossenen Räumen wo die direkte Schallübermittlung unterbunden ist, die Miteinbeziehung der Schaltvorrichtungen von Ver brauchern, insbesondere peripheren Geräten von Computern (Druckern, Streamern, Scannern, und Rechner selbst, insbesondere vernetzte Rechner, Festplatten, externe Gerätegehäuse mit gesonderten Netzteilen, Umschalt steuerung von Multiplexern zur Umschaltung von Verbindungs wegen an peripheren Geräten zur Schnittstellenerweiterung oder gemeinsamen Nutzung durch mehrere Computer, usw.) in das akustische Übertragungsverfahren miteinzubeziehen.
Dies erfolgt insbesondere dadurch, daß in das Gehäuse,
welches das bevorzugte Schaltelement mit dem Schall
empfänger und Dekoder aufweist (insbesondere bevorzugtes
Doppelsteckergehäuse) die Netzeinkopplung einer
Signalfrequenz für die zusätzliche Signalübermittlung über
Netz vorgesehen ist. Hiebei wird in Weiterbildung der
Erfindung der große Vorteil, daß der Doppelstecker keine
galvanische Verbindung nach außen aufweisen muß genutzt,
so daß der für die Netzeinspeisung ansonsten erforderliche
Sicherheitsübertrager entfallen kann und lediglich eine
kapazitive Einspeisung über Entkopplungskondensator in das
Netz ausreichend ist, oder ein Billigstübertrager mit
kleinsten Abmessungen verwendet sein kann.
In Weiterbildung ist die Speisestufe als Konstantstrom
qualle geschaltet, wobei in weiterer Vorzugsvariante
sowohl für die Empfangsschaltung, als auch für die
Sendeschaltung die in den vorangehenden Applikationen
bereits benutzte Filterschaltung mehrfach verwendet ist,
wobei die frequenzbestimmenden Komponenten des Filters
durch den Steuersequenzer entsprechend umgeschaltet sind.
Das Übertragungsverfahren mit in das Netz eingespeister
höherer Frequenz erfolgt dann beispielsweise im
Start/Stop-Prinzip, die Umschaltung der Filterfrequenz von
akustisch auf Netzeinkopplung in bestimmten zyklischen
Zeitrastern bei der Abfrage, wobei für die praktische
Auslegung es zweckmäßig ist, die akustisch übertragenen
Signalfrequenzen unterhalb der Grundwelle der menschlichen
Stimme zu legen und die ins Netz eingespeisten Frequenzen
um ein Vielfaches, welches mehrere Dekaden entspricht
(z. Bsp. 60 Hz mit 10 Hz Bandbreite für das akustische
Spektrum, und 60 kHz/30 kHz für die Start/Stoppsignal-
Übermittlung) zu erhöhen.
Die Vorzugsoption, daß die bereits vorhandene Filter
schaltung insgesamt 4-fach genutzt wird, nämlich für:
- a) Empfangsdekodierung des akustischen Signals
- b) erforderlichenfalls Erzeugung der Sendekodierung des akustischen Signals
- c) Sendeaufbereitung der ins Netz eingespeisten Frequenz (Sinus!)
- d) Empfangsaufbereitung der im Netz vorhandenen Frequenz (Sinus!)
ermöglicht eine auf kleinstem Raum (vgl. Zwischenstecker)
unterzubringende elektronische Schaltung, die gehobenen
Merkmalen für Sicherheit und Störabstrahlung genügt. Die
geringe Störabstrahlung ergibt sich durch die unmittelbare
Benutzung der Filterschaltung in einem Sinusoszillator,
wie den vorangehenden Applikationen entnommen werden kann.
Die erfindungsgemäßen Zwischenstecker arbeiten dann als
Umsetzerrelaistation in folgender Weise:
Wird ein akustisches Signal als Steuersignal dekodiert,
dann wird durch eine Verzweigung (logische Weiche der
Dekodierung) unterschieden, ob es sich um ein vom
Schaltelement im Zwischenstecker unmittelbar auszuführendes
Schaltsignal handelt, oder ob der Zwischenstecker
lediglich als Umsetzer die empfangenen Kodierinformationen
des akustischen Signals in über das Netz weiterzuleitende
Informationen umsetzen soll. Ist dies der Fall dann
arbeitet der Zwischenstecker lediglich als Frequenz-In
formationsumsetzer, wobei z. Bsp. folgende Zuordnung
gewählt ist:
Es sind beispielsweise folgende akustische Frequenzbänder
für die Zwischenstecker empfangsseitig vorgesehen, die
folgendermaßen abgestuft sind:
Tonfrequenz: 50 bis 80 Hz;
Steckernummer: 1 bis 16.
Steckernummer: 1 bis 16;
Ansprechadressenmenge: 0 bis 64 k.
Steckernummer: 1 bis 16.
Steckernummer: 1 bis 16;
Ansprechadressenmenge: 0 bis 64 k.
Adressenunterteilung:
0 = Schaltelement im Stecker,
1 bis 31 = Relais.
0 = Schaltelement im Stecker,
1 bis 31 = Relais.
Obige Zusammenstellung bedeutet, daß durch das Filtermit
tel, welches die akustische Tonfrequenz dekodiert, 16
Bänder in der Abstufung von 50 bis 80 Hz vorgesehen sind,
wobei durch entsprechend unterschiedliche Einstellung des
Durchlaßbereiches des Filters das Band von 50 bis 80 Hz in
16 Bänder unterteilt ist. Durch diese Maßnahme können also
bis max. 16 Stecker gleichzeitig die betreffenden
akustischen Signale dekodieren.
Um eine große Ansprechsicherheit zu erhalten, setzt sich
das Übertragungsband eines Steckers beispielsweise aus 16
aufeinanderfolgend in bestimmten unterschiedlichen
Zeitrastern variierten Frequenzen zusammen, die einem
Adressierbereich von 64k (< 64000) entsprechen, von denen
allerdings nur zweiunddreißig aus Sicherheitsgründen
benutzt sind. Das gibt etwas 64000 * 16 Bänder = 1 Million
Möglichkeiten. Berücksichtigt man, daß jedes Gewicht des
für die Übertragung genutzten Frequenzspektrums nicht nur
seiner binären Wertigkeit entsprechen muß, sondern auch
innerhalb eines genauen, nur durch die Stabilität des
Filtermittels begrenzten Zeitfensters liegen muß, deren
Zeitintervalle für die unterschiedlichen Gewichte
gegebenenfalls unterschiedlich ausgelegt werden können,
dann erhält man eine so hohe Ansprechsicherheit der
akustischen Signalübermittlung, die weit über der
Ausfallrate von Festplatten liegt, für den Computerbe
nutzer also kein erhöhtes Sicherheitsrisiko darstellt.
Da bei der bevorzugten Benutzung der Kodierung/Dekodierung
für die Weiterschaltung der Erkennungssequenz einer
Adresse, Schaltsignals, Steuersignals, etc. sowohl das
nach einem vorgegebenen Zeitraster zu erfolgende
Vorhandensein, als auch das Nichtvorhandensein des für die
Kodierung/Dekodierung benutzten Frequenzspektrums
ausgenutzt ist, können in einem akustisch verbundenen Raum
wesentlich mehr als 16 Zwischenstecker unterschiedlicher
Ansprechadressen benutzt werden, wenn sichergestellt ist,
daß die Rechner vor Abgabe des akustischen Signals, dies
für Zwischenstecker mit gleicher Bandbreitenbenutzung des
akustischen Signals zu unterschiedlichen Zeitpunkten
vornehmen (z. Bsp. unter Benutzung der Systemuhr der
Rechner).
Sollten durch Fehler mehrere Rechner gleichzeitig über die
gleiche akustische Bandbreite mehrere Stecker adressieren
wollen (gleichzeitig tönen), dann ist durch die
unterschiedliche Adressenauswertung über unterschied
liche Dekodierung der binären Gewichte und/oder auch
unterschiedlicher Zeitintervalle, sichergestellt, daß die
Zwischenstecker keine falschen Signale dekodieren, jedoch
kann dann ein übertragenes Signal unter Umständen vom
Stecker nicht dekodiert werden, da auch das Nichtvor
handensein von Frequenzen, die dann von weiteren Rechnern
gesendet werden, den Abbruch einer Erkennungssequenz zur
Folge haben. (aus Sicherheitsgründen). Weiters kann durch
entsprechende Wiederholung der Tonsequenzen mit
unterschiedlichen Pausen zwischen den Rechnern, dieser
Effekt bei falscher absoluter Systemuhrzeit eingegrenzt
werden, bzw. das sichere Ansprechen der betreffenden
Schaltelemente doch sichergestellt werden.
Die Adressen 1 bis 31 der akustischen Signaldekodierung
veranlassen im Zischenstecker die Umschaltung des Filters
auf die höhere Filterfrequenz und die Zuschaltung der
Selbsterregung über eine Dauer die einen weiteren Stecker,
der ebenfalls am Netz hängt, das Signal empfangen und
dekodieren läßt, falls das akustische Signal für diesen
Stecker bestimmt ist.
Es ist evident, daß nach diesem Prinzip beliebig viele
Adressenabstufungen und Zuordnungen unter den Steckern
möglich sind, da ein über das Netz adressierter Stecker
seine Adressierung wieder entsprechend unterteilen kann.
Weiters ist evident, daß anstelle der Umschaltung der 48593 00070 552 001000280000000200012000285914848200040 0002004324497 00004 48474
Filterfrequenz des Filters von akustischer Filterung und
Filterung einer über das Netz eingespeisten Spannung sowie
anstelle der wahlweisen Benutzung des Filters als
Empfangsfilter und Rückkopplungsglied in einem Schwingungs
erzeuger, mehrere Filterschaltungen oder und entsprechend
alternative Schaltungen zur Erzeugung einer Sinusschwingung
für die Signalübertragung verwendet werden können, oder
auch unmittelbar Rechteckschwingungen für die Einspeisung
ins Netz verwendet sein könnten.
Die bevorzugte Schaltung ermöglicht jedoch die Ausbildung
der Schaltung als Billigstschaltung mit kleinstem
Mikrocontroller oder ASIC-oder anderem programmierbarem
Logikbaustein unter Verwendung billigster Operationsver
stärker für die teils analog, teils digital arbeitende
Filterschaltung. Lediglich die Durchstimmung des Filters
erfolgt durch den Sequenzer, bzw. Controller, wie in den
vorangehenden Applikationen bereits beschrieben.
Vorzugsweise läuft z. Bsp. in einem solchen Sequenzer für
die bevorzugte Anwendung folgendes Protokoll ab:
Bei verstärkungsgeregeltem Mikrofonverstärker (Regelspan
nung von Filter abgeleitet), befindet sich der Sequenzer
in seinem rückgesetzten Zustand, nachdem er entweder ein
Schaltsignal oder Adresse oder Steuersignal erkannt hat
oder über die Nichterkennung zu dieser Rücksetzung
verzweigt worden ist.
In diesem rückgesetzten Zustand regelt der Filterausgang
die Verstärkung des Mikrofonverstärkers innerhalb des
zulässigen Aussteuerungsbereiches des Filters (vgl. auch
Vorzugsanmeldungen).
Für die bevorzugte Version der Mehrfachnutzung der
Filterschaltung für die Netzübertragung zusätzlich zur
akustischen Übertragung, wird in diesem Zustand des
Sequenz er in einem abwechselnden Multiplexverfahren unter
Zwischenspeicherung der Verstärkungsregelspannung mit
einer Sample- und Hold (Abtast und Halteschaltung) das
Filter zum Abhorchen der Netzleitung genutzt, ob auf der
Netzleitung eine absolute Frequenz, die in seinem
Ansprechbereich liegt, vorhanden ist, wenn ja dann
schaltet das Filter auf Empfang der Netzsignalspannung und
gibt zuvor noch ein als weitere Frequenz kodiertes
Handshakesignal ab, daß von dem Zwischenstecker, welcher
die Ansprechfrequenz des Steckers ausgesendet hat, als
Startsignal zur Aufnahme der Start/Stoppübertragung durch
Frequenzumtastung (high/low, bzw. erste Frequenz = log. 1,
zweite Frequenz = log. 0) abgegeben worden ist, und zwar
solange, bis der betreffend adressierte Stecker dieses
Signal erkennt und durch Handshake quittiert.
Um die gemeinsame Filterschaltung in der beschriebenen
Weise mehrfach nutzen zu können, ist der Empfang eines
akustischen Signals nach Aufnahme der Übertragung mittels
Netz, blockiert. Weiters können betreffende Schaltsignale,
welche über das Netz übertragen werden aus den gleichen
Erkennungssequenzen bestehen oder zumindest Bestandteil
dieser sein, wie sie für die akustische Übertragung
betreffenden Steckers genutzt sind, nur in einem
wesentlich höheren für die Übertragung über das Netz
geeigneten Bereich. Dies vereinfacht weiterhin die
Schaltung; als Variante zur herkömmlichen Start-Stopp-
Übertragung und ist als bevorzugte Weiterbildung der
Erfindung anzusehen.
Daß der akustische Empfang während der Übertragung des
Netzsignales eines Steckers blockiert ist, spielt keine
Rolle, weil die Übertragung über das Netz nur einen
geringen Bruchteil des Zeitrasters ausmacht, wie sie für
den Empfang des akustischen Signals vorgesehen ist.
Befindet sich das Empfangsteil eines Steckers in
Bereitschaft zur Dekodierung des akustischen Signals, was
immer dann der Fall ist, wenn er in seinem rückgesetzten
Zustand bei seiner Abfrage, ob er von einem weiteren
Stecker über das Netz eine Empfangsaufforderung erhält,
keine solche vorhanden ist (getestet durch alternierendes
Umschalten des Filters von akustischer auf höhere
Netzsignalfrequenz und umgekehrt, oder auch Verwendung
eines weiteren Filters) dann wird bei Abreißen des
empfangenen akustischen Signals (entspricht Rückflanke des
Zustandes, welcher der Durchlaßfrequenz des Filters im
rückgesetzten Zustand entspricht), der Sequenzer gestartet
und er schaltet das Empfangsfilter nach dem vorgegebenen
Dekodierungszeitraster in Reihenfolge der akustisch zu
empfangenden Frequenzen durch, wobei in definierten
Zeitspannen des ablaufenden Zeitrasters sowohl vorhandene
Frequenzen, als auch nicht vorhanden Frequenzen für die
Erkennung von Adressen und Schaltzuständen benutzt sind.
Wie bereits in vorangehenden Applikationen beschrieben,
enthält ein Stecker zunächst einmal eine gemeinsame
Ansprechadresse, die er erkennt oder nicht erkennt, wenn
z. Bsp. eine Sequenz, die der Ansprechadresse noch
zugehörig ist nicht erkannt ist. In letzterem Fall erfolgt
die Rückstellung des Sequenzers. Ist jedoch eine
Ansprechadresse als Sequenz aufeinanderfolgender
Erkennungsschritte, in denen eingestellte Durchlaßfrequenzen
des Filters vorhanden und/oder Nichtvorhanden (je nach
getroffener Kodier-/Dekodiervereinbarung) sind, erkannt,
dann erfolgt für Nichterkennung der Sequenz nicht die
Rückstellung sondern lediglich die Verzweigung zu einer
anderen Frequenzvorwahl des Erkennungsfilters, welche zu
weiteren Erkennungssequenzen führt, dito wird an
definierter Stelle auch diese Sequenz nicht erkannt, dann
kann noch eine weitere Verzweigung erfolgen usw. bis alle
vorgesehenen Verzweigungsmöglichkeiten abgefragt sind.
Fig. 13 zeigt die bevorzugte Schaltung, welche eine externe
analoge Filterschaltung, die durch den Sequenzer
umgeschaltet ist, in beschriebener Weise mehrfach benutzt.
(vgl. vorangehenden Applikationen). In Ergänzung zu diesen
Applikationen ist zusätzlich zur eingangsseitigen
Umschaltung des Filters (wahlweise Mikrofon oder
rückgekoppelter Verstärker (Oszillatorschaltung)) sowie zur
ausgangsseitigen Anschaltung eines Lautsprechers noch ein
weiterer Kanal für die ausgangsseitige Anschaltung einer
Koppeleinrichtung ins Netz und ein weiterer Kanal für die
eingangsseitige Anschaltung einer Koppeleinrichtung ins
Netz vorgesehen. Ebenso ist eine Bereichsumschaltung des
Filters vorgesehen, der sämtliche für die Dekodierung von
Sequenzen im akustischen Bereich verwendeten Frequenzen in
einen höheren Frequenzbereich umschaltet (z. Bsp.
Umschaltung betreffender Widerstände des Filters mit
FET-Schalter oder Modulationsumschaltung, wenn Misch
prinzip verwendet). Dieses Bereichsumschaltsignal verwendet
dann der Sequenzer um zu unterscheiden, ob ein Kodier
/Dekodiersignal über den akustischen Signalweg oder über
die Netzein-/Auskopplung empfangen oder gesendet ist.
Auch wenn als Ausführungsbeispiel eine besonders
kostengünstig beschriebene Schaltung angegeben ist wird
trotzdem um allgemeinsten Schutz für die Verbindung von
akustischer Signalübermittlung mit Umsetzerrelaisfunktion
als adressierte Umlenkung einer Netzsignalübermittlung
angesucht.
Weiters wird auch für unterschiedliche Einbauformen von
Schaltung und Verfahrensanwendung um Schutz angesucht. So
ist z. Bsp. eine weitere Vorzugsoption, einen Schaltungs
teil im Computergehäuse als parallel über den Netzschalter
geschaltetes Schaltelement, bzw. an das Netz unmittelbar
angeschlossener Sende-Empfangseinrichtung anzuschließen,
wobei die Ankopplung an die Computersoftware ebenfalls
über akustisches Signalübertragung über den Lautprecherkreis
des Computers erfolgt, um kleinste Bauweise der Elektronik
ohne Sicherheitsübertrager, nur mit einer einfachen
Kondensatorankopplung zu ermöglichen. Bei dieser
Kondensatorankopplung besteht dann die Alternative die
Spannung über einen netzspannungsfesten Halbleiter
unmittelbar zu schalten, oder über die Serienschaltung mit
einer Drossel lediglich Spannungsspitzen zu übertragen,
oder einen Kleinstübertrager zu verwenden, der keinerlei
Sicherheitsbestimmungen erfüllen muß. Eine weitere
Vorzugsalternative ist, als Spule für die Signalseinspeis
ung die Relaispule des Relais, welches zugleich als
Schaltfunktion der Netzspannung verwendet ist zu
verwenden. Das gleiche gilt für eine evtl. Versorgungsspan
nungserzeugung, wenn wegen zu großer Verlustleistung die
Versorgungsspannung nicht mehr über eine einfache
Zenerdiodenschaltung erzeugt werden kann.
Eine Variante ist dann noch das Ersetzen der akustischen
Übertragung durch elektrische Verbindungsleitungen zum
Computer, wobei dann jedoch höhere Sicherheitserfordernisse
zu berücksichtigen wären (Sicherheitsübertrager für
Signalaus-einkopplung, vollkommene galvanische Trennung
aller Verbindungsleitungen der Computeransteuerung zum
Netz, bzw. der Versorgungsspannung).
Ein Kompromiß ist die Ankopplung des Lautprechersignals
innerhalb des Rechners durch einen Übertrager vorzunehmen,
der entweder netzspannungsfest ausgelegt und galvanisch an
den Lautsprecherkreis angeschlossen ist, oder als
Abhörspule in den elektromagnetischen Kreis des
Lautsprechers eingefügt ist.
Eine weitere Vorzugsvariante ist, die Schaltung mit
Schaltelement und Netzeinspeisung des weiteren Über
tragungssignals in ein kleines geschlossenes Gehäuse
einzubauen und unmittelbar an die Rückseite des
Lautsprechers anzukleben.
Eine weitere Variante ist anstelle eines Mikrofones mit
einer Spule eine Körperschallabtastung vorzunehmen, z. Bsp.
nach einem Verfahren nach P 42 40 739.7.
Vergleicht man die Schaltung nach Fig. 13 mit dem
Schaltungsvorschlag genannter vorangehender Applikationen
dann sieht man lediglich 2 kleine Erweiterungen:
Der Eingangsmultiplexer des Filters (EMUX) weist noch einen
Zusatzeingang auf (zusätzlich zu Mikrofoneingang M und
optionaler Verstärkungsrückführung des Filterausganges),
dem die ausgekoppelte Netz-SIGNAL-Spannung zugeführt ist.
Das gleiche gilt für den Ausgangsmultiplexer (AMUX), der
den Filterausgang neben der Möglichkeit der Lautsprecheran
steuerung (LP) auf die Netzsignaleinspeisung schaltet.
Einkopplung und Auskopplung der Signalspannung in das Netz
(220 V) erfolgt in Standardschaltung, wobei wegen der
galvanischen Trennung der akustischen Einspeisung ein
Subminiaturschalenkern als Trafokern verwendet werden kann
(mit Koppelkondensator Ck).
Weiters enthält die Schaltung den bereits in vorangehender
Applikation beschriebenen Verstärkungsregelpfad (RGL) mit
Abtast-und Halteschaltung der Regelung (S & H; halten
wenn der State-Machine-Sequenzer läuft und wenn das Filter
auf Erkennung einer über Netz übermittelten Signalfrequenz
umgeschaltet ist), wobei neben dem vorangehend beschrieben
en aufwendigen Protokoll auch nur einfache Frequenz
zuordnungen, die über die Netzleitung übertragen sind
(über definierte Zeitdauer) bereits zur Auslösung von
Schaltsignalen verwendet sein können, wenn Störsignale die
diese Frequenzen ebenfalls enthalten könnten ausgeschlos
sen werden können. Die Verwendung des bevorzugten
Verfahrens schließt eine Fehlauslösung durch Störsignale
weitgehend aus.
Es bedeuten weiterhin:
ADE . . . .Adreßsignal des Eingangsmultiplexers, geschaltet von Sequenzer (Mikrocontroller uC);
A.A . . . Umschaltsignal des Ausgangsmultiplexers
Option: anstelle des Ausgangsmultiplexers kann der Mikrocontroller betreffende Signale auch direkt als Rechtecksignal erzeugen, wobei dann die Verstärkungsrückführung (RV) des Filterausganges, welche eine zuschaltbare Oszillatorschaltung bildet, entfallen kann (siehe vorangehende Applikationen).
300 . . . Steuersignal mit dem der Mikrocontroller die selektive Filterfrequenz umschaltet, während der Sequenzer läuft;
301 . . . Filterausgang, der den Sequenzer steuert.
ADE . . . .Adreßsignal des Eingangsmultiplexers, geschaltet von Sequenzer (Mikrocontroller uC);
A.A . . . Umschaltsignal des Ausgangsmultiplexers
Option: anstelle des Ausgangsmultiplexers kann der Mikrocontroller betreffende Signale auch direkt als Rechtecksignal erzeugen, wobei dann die Verstärkungsrückführung (RV) des Filterausganges, welche eine zuschaltbare Oszillatorschaltung bildet, entfallen kann (siehe vorangehende Applikationen).
300 . . . Steuersignal mit dem der Mikrocontroller die selektive Filterfrequenz umschaltet, während der Sequenzer läuft;
301 . . . Filterausgang, der den Sequenzer steuert.
Fig. 14 zeigt eine Alternative bei der die Schaltung
zusammen mit dem Schwingungsaufnehmer (M) unmittelbar
hintern einem Lautsprecher an dessen Magneten aufgeklebt
ist.
Die beschriebene Zusatzausführung kann zu allen vorangehend
beschriebenen Applikationen benutzt werden, insbesondere
auch für den bevorzugten Wechselschalter, der das
galvanisch getrennte Verbinden mehrerer Schalter als
Wechselschalter nicht nur in einem durch akustische
Kopplung verbundenen Raum, sondern auch über getrennte
Räume ermöglicht, da in jedem Raum bevorzugte Erweiterung
der Erfindung als Relaisstation eingebaut sein kann,
z. Bsp. als Zwischenstecker ausgeführt, oder auch nur als
Einsteckgerät, welches in eine Steckdose einzustecken ist,
oder unmittelbar am Anschluß des Verbrauchers mit
integriert ist.
APPLIKATION 2.8 ist eine weitere Applikationsvariante
und betrifft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, welches
besonders günstig für die Wärmeableitung in Verbindung mit
der Versorgungsspannungserzeugung ist.
Die Versorgungsspannung der Elektronik ist durch einen
zwischen die beiden Wechselspannungspotentiale an die
Steckerstifte (1a, b) angeschlossenen Widerstand als
Vorwiderstand einer Diodenschaltung (Zenerdiode oder
Serienschaltung von Dioden) die Versorgungsspannung
erzeugt (vgl. Hauptanmeldung), wobei bereits bei kleinen
Versorgungsströmen der in den Zwischenstecker eingebauten
Elektronik eine relativ hohe Verlustleistung am Vorwider
stand entsteht.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschreibt die bevorzugte
Unterbringung des Widerstandes so, daß eine gute
Wärmeableitung zu einem der beiden Steckerstifte des
Steckers (vgl. 1a, b in Fig. 1) vorgenommen ist, wobei im
allgemeinen jeder nach außen geführter Anschluß zur
Wärmeableitung verwendet sein kann.
Fig. 1b entspricht der in der Hauptanmeldung beigelegten
Fig. 1 des bevorzugten Ausführungsbeispieles mit
beschriebener Kontaktfeder 13:, verbindet Klemme S2 mit
vorderem (cfl. Seitenansicht) Stift des Steckers (von
Stiften 1a, b).
Diese Kontaktfeder läuft längs der Zylinderwand an der
Innenseite des Steckerkörpers zu der entsprechenden
Kontaktierungsniet des betreffenden Steckerstiftes
(abgewinkelt). In den noch verbleibenden Hohlraum an dieser
Stelle (vgl. V in Fig. 1b) ist dann betreffender Widerstand
eingesteckt und durch die Zylinderinnenwand des
Steckerkörpers (vgl. Pfeil von 13 R) an die auf einem
federnden Steg aufliegende Kontaktfeder (13) gepreßt,
wodurch der Widerstand eine Wärmeableitung zu der Feder
aufweist, evtl. noch begünstigt durch Wärmeleitpaste. Der
Großteil der an dem Widerstand 13 R auftretenden Wärme
wird daher über die Kontaktfeder und Steckerstift des
Steckers abgeleitet.
Weitere Varianten sind:
Anstelle des radialen Bauelementes kann natürlich auch ein stehendes Bauelement mit rechteckigem Grundriß in den verbleibenden Spalt eingeschoben werden, weiters können auch mehrere solche Bauteile übereinanderliegend in den verbleibenden Zwischenraum (V) zwischen Zylinderinnenwand des Steckerkörpers und nach hinten (parallel zu Längsachse des Steckerkörpers) verlaufender Kontaktfeder eingeklemmt sein. Ebenso kann anstelle eines Vorwiderstandes auch ein Netzteil-IC, etc. Verwendung finden.
Anstelle des radialen Bauelementes kann natürlich auch ein stehendes Bauelement mit rechteckigem Grundriß in den verbleibenden Spalt eingeschoben werden, weiters können auch mehrere solche Bauteile übereinanderliegend in den verbleibenden Zwischenraum (V) zwischen Zylinderinnenwand des Steckerkörpers und nach hinten (parallel zu Längsachse des Steckerkörpers) verlaufender Kontaktfeder eingeklemmt sein. Ebenso kann anstelle eines Vorwiderstandes auch ein Netzteil-IC, etc. Verwendung finden.
Weiters ist besonders bevorzugt, daß der Kunststoffsteg,
auf welchem die Kontaktfeder aufliegt (vgl. abgewinkelter
Steg 135 auf welchem Feder 13 aufliegt in Fig. 1b, und
Fig. c), an der Aufliegestelle der Feder eine entsprechende
Durchbiegung (bedingt durch Abwinkelung) aufweist, die
durch das beschriebene Einklemmen des Bauteiles
angespannt ist, wodurch sich eine besonders gute
Auflagefläche des Bauteiles an der Kontaktfeder zwecks
Wärmeübergang ergibt.
Fig. 1c (Detailzeichnung von Fig. 1b) zeigt den Vorteil
dieser Anordnung bei Verwendung eines rechteckigen
Bauteiles, wobei die Auflageseite des Bauteiles völlig an
der Feder anliegt und die restlichen Seiten frei in Luft
sind, bei Abstützung des Bauteiles nur an einer Kante
(z. Bsp. linke Kante) an der Zylinderinnenwand des Steckers.
Dadurch ist der Wärmeübergangswiderstand des Bauteiles zur
Umgebung nur an der Kontaktfederauflage besonders gering,
weshalb die Wärme über die Feder bevorzugt abgeleitet ist.
Weitere Details zu Fig. 1b:
Die Anschlüsse des betreffend zwischen Kontaktfeder (13) und Zylinderinnenwand des Steckers eingeklemmtes Bauteil sind an der Unterseite der auf der Deckfläche des Steckerteiles (98) innenseitig (7) aufliegenden Leiterplat te (13 L) eingelötet.
Die Anschlüsse des betreffend zwischen Kontaktfeder (13) und Zylinderinnenwand des Steckers eingeklemmtes Bauteil sind an der Unterseite der auf der Deckfläche des Steckerteiles (98) innenseitig (7) aufliegenden Leiterplat te (13 L) eingelötet.
An der Oberseite ist dann zusätzlich zu einem Relais noch
ein Kleinstschalenkern (T) angeordnet, über den die
Ein-Auskopplung einer Signalspannung ins Netz erfolgt, um
zu weiteren Steckern die akustisch empfangenen Signale
weiterleiten zu können, falls die Signalübermittlung
Stecker betrifft, die in akustisch isolierten Räumen sich
befinden, vgl. vorangehende Applik.
Nachfolgende Angaben betreffen besondere Merkmale der
Erfindung, nach Applikationen geordnet.
1. Verfahren zur Abschaltung eines Computers,
der in seiner Standardausstattung einen akustischen Signalgeber (Schallquelle) aufweist, der durch die Software des Rechners angesteuert ist,
besonders durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrens schritten unter Benutzung folgender Verfahrensmittel:
als Verfahrensmittel ist eine Abschalteinrichtung vorgesehen, über die die Stromversorgung des Rechners unterbrechbar ist,
das Verfahren ist wie folgt durchgeführt:
falls der Computer die Abschaltung von der Stromver sorgung bewirken soll, wird mittels Software der Signalgeber zur Abgabe eines von zufälligen Umweltge räuschen unterscheidbar kodierten akustischen Abschaltsignales veranlaßt und es ist an der Abschalteinrichtung des Computers ein Empfänger für dieses akustische Abschaltsignal vorgesehen, welcher nach Erkennung des kodierten Abschaltsignals die Stromversorgung des Computers unterbricht.
der in seiner Standardausstattung einen akustischen Signalgeber (Schallquelle) aufweist, der durch die Software des Rechners angesteuert ist,
besonders durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrens schritten unter Benutzung folgender Verfahrensmittel:
als Verfahrensmittel ist eine Abschalteinrichtung vorgesehen, über die die Stromversorgung des Rechners unterbrechbar ist,
das Verfahren ist wie folgt durchgeführt:
falls der Computer die Abschaltung von der Stromver sorgung bewirken soll, wird mittels Software der Signalgeber zur Abgabe eines von zufälligen Umweltge räuschen unterscheidbar kodierten akustischen Abschaltsignales veranlaßt und es ist an der Abschalteinrichtung des Computers ein Empfänger für dieses akustische Abschaltsignal vorgesehen, welcher nach Erkennung des kodierten Abschaltsignals die Stromversorgung des Computers unterbricht.
2. Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders daß das
Abschaltsignal als Folge von unterschiedlichen
Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von jeweils
definierter Dauer kodiert ist.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Merkmale 1 oder 2, besonders durch folgende Merkmale:
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird der standardmäßig in dem Computer vorhandene Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) vorgesehen, welcher das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung an die Abschalt einrichtung der Stromversorgung weitergibt.
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird der standardmäßig in dem Computer vorhandene Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) vorgesehen, welcher das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung an die Abschalt einrichtung der Stromversorgung weitergibt.
4. Anordnung nach Merkmal 3, besonders dadurch, daß
ein Bedienelement für die Wiedereinschaltung der
Stromversorgung des Computers im Stromkreis der
Abschalteinrichtung vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Merkmal 3 oder 4, besonders dadurch, daß
die Abschalteinrichtung in einem Steckergehäuse
eingebaut ist, das unmittelbar in eine Steckdose
einzustecken ist und am anderen Ende eine Steckdose
aufweist, wobei zumindest ein Leiter der Steckdose
durch die Abschalteinrichtung unterbrechbar ist.
6. Anordnung nach Merkmal 5, besonders dadurch, daß
der Schallsensor ebenfalls in das Steckergehäuse
eingebaut ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Merkmale,
besonders dadurch, daß
im Steckergehäuse ein kapazitiv wirkender Berührungs
schalter, vorgesehen ist, der durch das Steckergehäuse
hindurchwirkt und bei Berührung des Steckergehäuses den
Stromfluß zum Computer wieder einschaltet.
8. Anordnung nach Merkmal 7, dadurch besonders, daß mehrere
Berührungsschalter vorgesehen sind, die in bestimmter
Reihenfolge betätigt werden müssen, um den Stromfluß
wieder einzuschalten.
9. Verfahrensmittel nach einem der vorhergehenden Merkmale,
besonders durch folgende Merkmale:
die Abschalteinrichtung ist durch einen Meßstrompfad (z. Bsp. Meßwiderstand RM) überbrückt,
durch Stromflußmessung über den Meßstrompfad wird der Netzschalterzustand des abgeschalteten Verbrauchers (z. Bsp. Computers) ermittelt, wobei ein Wert oder eine Änderung des Wertes des Stromes im Meßstrompfad, der den eingeschalteten Zustand des Verbrauchers bzw. Computers signalisiert unmittelbar oder nach einer weiteren Änderung den Einschaltzustand der Abschalteinrichtung bewirkt.
die Abschalteinrichtung ist durch einen Meßstrompfad (z. Bsp. Meßwiderstand RM) überbrückt,
durch Stromflußmessung über den Meßstrompfad wird der Netzschalterzustand des abgeschalteten Verbrauchers (z. Bsp. Computers) ermittelt, wobei ein Wert oder eine Änderung des Wertes des Stromes im Meßstrompfad, der den eingeschalteten Zustand des Verbrauchers bzw. Computers signalisiert unmittelbar oder nach einer weiteren Änderung den Einschaltzustand der Abschalteinrichtung bewirkt.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Merkmale,
dadurch besonders, daß die Elektronik für die
Abschalteinrichtung in ein Standardsteckergehäuse
eingebaut ist, welches einen Anschluß für einen extern
anschließbaren Schalter aufweist, wobei das Gehäuse
als Direktstecker zum direkten Einstecken in eine
Steckdose ausgebildet ist und eine weitere Steckdose
zum Einstecken des Computersteckers aufweist und die
durch das Verfahren gesteuerte Abschalteinrichtung im
Standardsteckergehäuse untergebracht ist und zwischen
den Anschlüssen für den extern anschließbaren Schalter
im angeschlossen ist.
11. Verfahren mit Anordnung nach vorangehenden Merkmalen,
dadurch besonders, daß zusätzlich oder alternativ zur
Abschaltung eines Computers ein peripheres Gerät oder
weiterer Computer durch das Verfahren eingeschaltet
und/oder abgeschaltet wird.
1. Verfahren für Netzspannungsschaltung eines Gerätes
mit %
einem Schaltelement durch welches der Verbraucher ein und/oder abgeschaltet wird, wobei das Schaltelement außerhalb des Gehäuses des Verbrauchers angeordnet ist,
einem akustischen Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher, oder Piezzoschwinger), welches am Verbraucher, bzw. im Verbrauchergehäuse angeordnet ist und ein vom Verbraucher ausgelöstet akustisches Signal abgibt,
einem Empfänger für das vom Verbraucher abgegebene akustische Signal, der am Schaltelement integriert ist und mit dem akustischen Signalgeber des Verbrauchers nach folgendem Verfahren kommuniziert:
Die Ein-oder Abschaltung des Verbrauchers wird durch das außerhalb des Verbrauchergehäuses liegende Schalt element ausgelöst, indem über den Signalgeber ein von zufälligen Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal abgegeben und vom Empfänger des Schaltelementes zum Zwecke der Einstellung eines entsprechenden Schaltzustandes ausgewertet ist.
einem Schaltelement durch welches der Verbraucher ein und/oder abgeschaltet wird, wobei das Schaltelement außerhalb des Gehäuses des Verbrauchers angeordnet ist,
einem akustischen Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher, oder Piezzoschwinger), welches am Verbraucher, bzw. im Verbrauchergehäuse angeordnet ist und ein vom Verbraucher ausgelöstet akustisches Signal abgibt,
einem Empfänger für das vom Verbraucher abgegebene akustische Signal, der am Schaltelement integriert ist und mit dem akustischen Signalgeber des Verbrauchers nach folgendem Verfahren kommuniziert:
Die Ein-oder Abschaltung des Verbrauchers wird durch das außerhalb des Verbrauchergehäuses liegende Schalt element ausgelöst, indem über den Signalgeber ein von zufälligen Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal abgegeben und vom Empfänger des Schaltelementes zum Zwecke der Einstellung eines entsprechenden Schaltzustandes ausgewertet ist.
2. Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders daß das
Abschaltsignal durch eine Folge von unterschiedlichen
Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von jeweils
definierter Länge der Dauer dieser Frequenzen kodiert
ist.
3. Verfahrensmittel zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Merkmale 1 oder 2, besonders durch folgende
Merkmale:
- a) das Verfahren ist für die Abschaltung eines Rechners angewendet,
- b) für die akustische Signalerzeugung ist der standardmäßig zu einem Rechner vorhandene Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher) benutzt,
- c) als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) welches das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung des akustischen Signales an die Abschalteinrichtung der Stromversorgung weitergibt, verwendet.
4. Verfahrensmittel zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Merkmale 1 oder 2, besonders durch folgende
Merkmale:
- a) das Verfahren ist zur Abschaltung sowie Wiederein schaltung von Peripheriegeräten benutzt,
- b) für die akustische Signalerzeugung ist der standardmäßig zu einem Rechner vorhandene Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher) benutzt,
- c) als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) welches das Schaltsignal über eine Dekodiereinrichtung des akustischen Signales an die Schalteinrichtung der Stromversorgung weitergibt, verwendet.
5. Verfahrensmittel zur Durchführung des Verfahrens nach
Merkmal 1 oder 2, besonders durch folgende Merkmale:
Die Dekodiereinrichtung des akustischen Signales weist zwei Kanäle auf, einen für die Einschaltung und einen für die Abschaltung des Verbrauchers.
Die Dekodiereinrichtung des akustischen Signales weist zwei Kanäle auf, einen für die Einschaltung und einen für die Abschaltung des Verbrauchers.
6. Verfahrensmittel nach einem der vorangehenden Merkmale,
besonders durch folgende Merkmale:
Die Abschalteinrichtung ist in einem Steckergehäuse eingebaut, der unmittelbar in eine Steckdose einzustecken ist und am anderen Ende wiederum eine Steckdose aufweist, wobei zumindest ein Leiter der Steckdose durch die Abschalteinrichtung unterbrechbar ist.
Die Abschalteinrichtung ist in einem Steckergehäuse eingebaut, der unmittelbar in eine Steckdose einzustecken ist und am anderen Ende wiederum eine Steckdose aufweist, wobei zumindest ein Leiter der Steckdose durch die Abschalteinrichtung unterbrechbar ist.
7. Verfahrensmittel nach Merkmal 6, besonders durch
folgende Merkmal: das Mikrofon ist ebenfalls in das
Steckergehäuse eingebaut.
8. Verfahrensmittel nach Merkmal 6 oder 7, dadurch
besonders, daß der Schaltvorgang von einem weiteren
Verbraucher, der nicht über dieses Steckergehäuse
angeschlossen ist fremdgesteuert ist, wobei der nicht
an dieses Steckergehäuse angeschlossene Verbraucher das
entsprechende akustische Signal zur Ein- oder
Abschaltung des über das Schaltelement des Steckerge
häuse versorgten Verbrauchers erzeugt.
9. Verfahrensmittel nach Merkmal 8, dadurch besonders, daß
das akustische Signal von einem Rechner erzeugt ist,
der auf diese Weise die wahlweise Einschaltung oder
Abschaltung seiner Peripheriegeräte (über unterschied
liche Dekodierungen des akustischen Signals) steuert.
10. Verfahrensmittel nach Anspruch 8, dadurch besonders, daß
der über das Schaltelement eines Steckergehäuses
geschaltete Verbraucher durch einen Wecker fernge
steuert ist, welcher einen entsprechenden Signalgeber
aufweist und daß die im Steckergehäuse des Verbrauchers
untergebrachte Empfangselektronik des akustischen
Signals, welches vom Wecker abgegeben ist zum Zwecke
der Ein- oder Abschaltung des Verbrauchers nach dem
bevorzugen Verfahren dekodiert.
11. Verfahrensmittel nach Merkmal 10, besonders durch
folgende weiteren Verfahrensschritte:
Die Dekodierschaltung für die Dekodierung des vom Wecker abgegebenen akustischen Signals im Steckerge häuse, über welches der Verbraucher angeschlossen ist, weist zusätzlich zum Ausführungsmodus einen Lernmodus auf, in dem das zu erkennende Signalmuster, welches die Übermittlung des Schaltungssignales zur Unter scheidung von Umweltgeräuschen betrifft, gelernt wird und dieses gelernte Signalmuster dann im Ausführungs modus für die Erkennung des vom Schaltelement des Steckergehäuse vor zunehmenden Schaltzustandes verwendet ist.
Die Dekodierschaltung für die Dekodierung des vom Wecker abgegebenen akustischen Signals im Steckerge häuse, über welches der Verbraucher angeschlossen ist, weist zusätzlich zum Ausführungsmodus einen Lernmodus auf, in dem das zu erkennende Signalmuster, welches die Übermittlung des Schaltungssignales zur Unter scheidung von Umweltgeräuschen betrifft, gelernt wird und dieses gelernte Signalmuster dann im Ausführungs modus für die Erkennung des vom Schaltelement des Steckergehäuse vor zunehmenden Schaltzustandes verwendet ist.
12. Verfahrensmittel nach Merkmal 11, dadurch besonders,
daß die Umschaltung von Lernmodus in den Ausführungs
modus durch einen weiteren Erkennungszustand des
Dekoders für das akustische Signal erfolgt.
13. Verfahrensmittel nach Merkmal 11, dadurch besonders,
daß die Umschaltung von Lernmodus in den Ausführungs
modus durch einen am Steckergehäuse kapazitiv
wirkenden Berührungsschalter, welcher durch das
Steckergehäuse hindurchwirkt erfolgt, wobei bei
Berührung dieses Schalters innerhalb einer vorgesehene
Zeitspanne der Lernmodus eingeschaltet ist, der sich
nach nach Ablauf dieser Zeitspanne in den Ausführungs
modus wieder zurückschaltet.
14. Verfahrensmittel nach einem der Merkmale 11 bis 13,
dadurch besonders, daß der Lernmodus einen Toleranz
spielraum des zu erlernenden Signalmusters aufweist,
welches nur die Veränderungen des Signalmusters
nachkalibriert.
15. Verfahrensmittel nach einem der vorhergehenden
Merkmale, welches aus einer in einem Zwischenstecker
für Netzspannungsversorgung eingebauten elektronischen
Schaltung besteht, dadurch besonders, daß diese
Schaltung auf einem flexiblen (biegsamen) Leiterbahn
träger untergebracht ist, welche an der Innenseite des
Steckergehäuses rundum ausgelegt ist.
16. Verfahrensmittel nach Merkmal 16, dadurch besonders,
daß der flexible Leiterbahnträger mit den bestückten
Bauelementen durch die am oberen Teil des Steckers
vorhandene Durchführungskante für die Schutzkontakt
feder unterbrochen ist, bzw. die beiden Enden des
Leiterbahnträgers zu beiden Seiten der Schutzkontakt
feder eingelegt sind.
17. Verfahrensmittel nach Merkmal 15 oder 16, dadurch
besonders daß das Steckergehäuseteil, welches die
Abdeckung mit den Durchführungslöchern für Schutz
leiterkontaktfeder und Netzspannungsanschlüsse
aufweist, an seinem runden (tiefgezogenen) Versenkungs
teil, welcher die Aufnahme des Netzsteckers in das
Steckergehäuse bildet, zwischen tiefgezogenem Rundteil
und der Innenseite der Seitenwände des Steckergehäuses
einen dünnen Schlitz(s) aufweist, durch den die
flexible Leiterbahn hindurchgezogen ist.
18. Verfahrensmittel nach Merkmal 17, dadurch besonders,
daß die in das Steckergehäuseteil, welches die
Abdeckung mit den Durchführungslöchern für Schutz
leiterkontaktfeder und Netzspannungsanschlüsse
aufweist, eingelegte flexible gedruckte Schaltung in
dem Gehäuse zumindest teilweise vergossen ist.
1. Verfahren für Netzspannungsschaltung eines Gerätes
mit
einem Schaltelement durch welches der Verbraucher ein und/oder abgeschaltet wird, wobei das Schaltelement außerhalb des Gehäuses des Verbrauchers angeordnet ist,
einem akustischen Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher, oder Piezzoschwinger), welcher ein dem Verbraucher zugeordnetes akustisches Signal abgibt,
einem Empfänger für das vom Verbraucher abgegebene akustische Signal, der am Schaltelement integriert ist und mit dem akustischen Signalgeber des Verbrauchers nach folgendem Verfahren kommuniziert:
die Ein- oder Abschaltung des Verbrauchers wird durch das außerhalb des Verbrauchergehäuses liegende Schalt element ausgelöst, indem über den Signalgeber ein von zufälligen Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal abgegeben sowie vom Empfänger des Schaltelementes zum Zwecke der Einstellung eines entsprechenden Schaltzustandes ausgewertet ist,
besonders durch folgende Merkmale:
einem Schaltelement durch welches der Verbraucher ein und/oder abgeschaltet wird, wobei das Schaltelement außerhalb des Gehäuses des Verbrauchers angeordnet ist,
einem akustischen Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher, oder Piezzoschwinger), welcher ein dem Verbraucher zugeordnetes akustisches Signal abgibt,
einem Empfänger für das vom Verbraucher abgegebene akustische Signal, der am Schaltelement integriert ist und mit dem akustischen Signalgeber des Verbrauchers nach folgendem Verfahren kommuniziert:
die Ein- oder Abschaltung des Verbrauchers wird durch das außerhalb des Verbrauchergehäuses liegende Schalt element ausgelöst, indem über den Signalgeber ein von zufälligen Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal abgegeben sowie vom Empfänger des Schaltelementes zum Zwecke der Einstellung eines entsprechenden Schaltzustandes ausgewertet ist,
besonders durch folgende Merkmale:
- a) das Schaltelement mit der akustischen Empfangsein richtung ist an einer Klemmstelle über die der Verbraucher angeschlossen ist oder in einer entsprechenden Steckdose angeordnet,
- b) das Bedienelement, welches der akustischen Empfangseinrichtung akustisch abgestrahlte Steuersignale zur entsprechenden Umsetzung an das Schaltelement entsprechende Schaltzustände zukommen läßt, bist einen Änderungsdetektor auf, der die Veränderung von an den Bedienelementen vorgenommenen Einstellgrößen detektiert und die Ausstrahlung eines akustischen Steuersignals an die akustische Dekodiereinrichtung des Schaltelementes aus löst sowie die Ausstrahlung des akustischen Steuersignals nach Einstellung des Schaltelementes durch das Bedienelement beendet ist.
- c) die die Steuerung des Schaltelementes betreffendes Werte, welche durch das Bedienelement übertragen sind, werden im Teil, wo das Schaltelement untergebracht ist, zwischengespeichert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch besonders, daß
das Schaltelement als Steuerelement für die Regelung
des Verbraucherstromes ausgebildet ist (stetig oder
getastet).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch besonders, daß betreffendes Bedienelement
ebenfalls ein Mikrofon aufweist, um die von weiteren
Bedienelementen an das Schaltelement eines Verbrauchers
übermittelten Kennzustände mitzuhören und in nach
folgende Betätigungen des Bedienelementes in ihrer
logischen Verknüpfung miteinzubeziehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch besonders daß
das Abschaltsignal durch eine Folge von unterschied
lichen Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von
jeweils definierter Länge der Dauer dieser Frequenzen
kodiert ist.
5. Verfahrensmittel für Verfahren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch besonders, daß
durch akustisches Signal angesteuertes Schaltelement
bzw. Regelelement betreffenden Verbrauchers in folgenden
Ausführungsvarianten von Gehäusen untergebracht ist:
- a) in einem Zwischenstecker, welcher in eine Standard steckdose zwischen dem der Steckdose und dem Stecker des Verbraucherkabels zwischenzustecken ist,
- b) und/oder in einer Unterputzsteckdose,
- c) und/oder in einer Aufputzsteckdose,
- d) und/oder in einer Steckdosenleiste,
- e) und/oder in einer Klemmdose
und daß das Gehäuse eine Schalleintrittsöffnung zum
Empfang des akustischen Signals aufweist.
6. Verfahrensmittel nach Anspruch 5, dadurch besonders,
daß die entsprechende elektronische Schaltung auf
einer flexiblen gedruckten Schaltung, welche längs der
Innenseite des Gehäuses ausgelegt ist, angebracht ist.
7. Bedienelement zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch besonders,
daß das Bedienelement eine Selbstklebeauflage oder
Haftauflage aufweist, mit der es an die Wand geklebt
werden kann.
8. Verfahrensmittel nach Anspruch 5 oder Unterbringung einer
Elektronik in eigener Anwendung, dadurch besonders,
daß betreffende Elektronik auf einer flexiblen gedruckten
Schaltung untergebracht ist, welche an der Innenseite des
Gehäuses, in dem sie sich befindet über dessen Umfang
ausgelegt ist.
9. Verfahrensmittel nach Anspruch 8, dadurch besonders,
daß die Elektronik in einem Hohlraum des Gehäuses, welcher
von der Innenseite der Gehäusewand und durch eine nach
innen das Gehäuse begrenzende Wand gebildet ist, eingelegt
ist und vergossen ist.
1. Verfahren für Netzspannungsschaltung eines Gerätes
mit
einem Schaltelement durch welches der Verbraucher ein und/oder abgeschaltet wird, wobei das Schaltelement außerhalb des Gehäuses des Verbrauchers angeordnet ist,
einem akustischen Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher, oder Piezzoschwinger), welcher ein dem Verbraucher zugeordnetes akustisches Signal abgibt,
einem Empfänger für das vom Verbraucher abgegebene akustische Signal, der am Schaltelement integriert ist und mit dem akustischen Signalgeber des Verbrauchers nach folgendem Verfahren kommuniziert:
die Ein-oder Abschaltung des Verbrauchers wird durch das außerhalb des Verbrauchergehäuses liegende Schalt element ausgelöst, indem über den Signalgeber ein von zufälligen Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal abgegeben sowie vom Empfänger des Schaltelementes zum Zwecke der Einstellung eines entsprechenden Schaltzustandes ausgewertet ist,
besonders durch folgende Merkmale:
das Verfahren ist zur Ein- Ausschaltung eines Druckers in Verbindung mit einem Computer verwendet.
einem Schaltelement durch welches der Verbraucher ein und/oder abgeschaltet wird, wobei das Schaltelement außerhalb des Gehäuses des Verbrauchers angeordnet ist,
einem akustischen Signalgeber (z. Bsp. Lautsprecher, oder Piezzoschwinger), welcher ein dem Verbraucher zugeordnetes akustisches Signal abgibt,
einem Empfänger für das vom Verbraucher abgegebene akustische Signal, der am Schaltelement integriert ist und mit dem akustischen Signalgeber des Verbrauchers nach folgendem Verfahren kommuniziert:
die Ein-oder Abschaltung des Verbrauchers wird durch das außerhalb des Verbrauchergehäuses liegende Schalt element ausgelöst, indem über den Signalgeber ein von zufälligen Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches Signal abgegeben sowie vom Empfänger des Schaltelementes zum Zwecke der Einstellung eines entsprechenden Schaltzustandes ausgewertet ist,
besonders durch folgende Merkmale:
das Verfahren ist zur Ein- Ausschaltung eines Druckers in Verbindung mit einem Computer verwendet.
2. Anordnung zur Durchführung von Verfahren nach Merkmal 1,
dadurch besonders, daß das Schaltelement durch welches
der Drucker ein-und/oder abgeschaltet wird in einer
Steckdose oder einem Zwischenstecker, über den der
Drucker angeschlossen ist, untergebracht ist.
3. Anordnung zur Durchführung von Verfahren nach Merkmal 1,
dadurch besonders, daß der akustische Signalgeber,
welcher den Schaltzustand des Schaltelementes zur Ein
und/oder Abschaltung des Druckers über den dem
Schaltelement beigeordneten Empfänger des akustischen
Signals auslöst, in einem Gehäuse untergebracht ist,
durch das das Druckerkabel signalmäßig durchgeschleift
ist.
4. Anordnung nach Merkmal 3, dadurch besonders, daß als
Gehäuse für den akustischen Signalgeber ein Adapter
steckergehäuse des Druckerkabels verwendet ist, welches
eine rechnerseitige und eine druckerseitige Anschluß
buchse aufweist.
5. Anordnung nach Merkmal 3, dadurch besonders, daß als
Gehäuse für den akustischen Signalgeber ein Adapter
steckergehäuse des Druckerkabels verwendet ist, welches
zwei rechnerseitige Anschlußbuchsen und eine drucker
seitige Anschlußbuchse aufweist.
6. Verfahren mit Anordnung nach Merkmal 1 oder 2, dadurch
besonders, daß der Rechner über seinen Lautsprecher die
Druckeraus-Einschaltung vornimmt, wobei auch nur eine
Ein- oder nur eine Abschaltung durch den Rechner
vorgenommen sein kann.
7. Verfahren mit Anordnung nach einem der vorhergehenden
Merkmale, dadurch besonders, daß das der akustische
Signalgeber des Steckergehäuses die Druckeraus-
Einschaltung vornimmt, wobei auch nur eine Ein- oder
nur eine Abschaltung durch den akustischen Signalgeber
des Steckergehäuses vorgenommen sein kann.
8. Verfahren mit Anordnung nach Merkmal 7, besonders durch
folgendes Merkmal:
Die Elektronik zur Auslösung des akustischen Signals, welches den Drucker Ein- oder Abschaltet weist folgende Komponenten auf:
Einen Indikator, der die Druckerinitialisierung des Rechners detektiert, und nach Beendigung des Datenstromes den Drucker über den akustischen Signalgeber abschaltet.
Die Elektronik zur Auslösung des akustischen Signals, welches den Drucker Ein- oder Abschaltet weist folgende Komponenten auf:
Einen Indikator, der die Druckerinitialisierung des Rechners detektiert, und nach Beendigung des Datenstromes den Drucker über den akustischen Signalgeber abschaltet.
9. Verfahren mit Anordnung nach Merkmal 7, besonders durch
folgendes Merkmal:
Einen Indikator, der die Druckerinitialisierung des Rechners detektiert, und zu Beginn des Datenstromes den Drucker über den akustischen Signalgeber einschaltet.
Einen Indikator, der die Druckerinitialisierung des Rechners detektiert, und zu Beginn des Datenstromes den Drucker über den akustischen Signalgeber einschaltet.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale,
dadurch besonders, daß die Elektronik, durch welche
das Druckerkabel durchgeschleift ist, einen
Pufferspeicher aufweist der für das Einlesen der
Druckerdaten folgende Zustände hat:
- a) einen Zustand bei dem die Ausgabe an den Drucker gesperrt ist und die Datenaufnahme vom Rechner durch Steuerung des von der Elektronik bei der Datenübernahme an den Rechner abgegebene Quittungs signal (Handshake) mit verzögerten Datenrate erfolgt, die so bemessen ist, daß einerseits die Fehleranzeige des Rechners, welche signalisiert, daß der Drucker nicht bereit ist, noch nicht anspricht und andererseits durch den Pufferspeicher sehr lange Zeiträume für die Druckerdatenausgabe des Rechners überbrückt werden können, wobei diese Zeiträume die Zeit zum Anlaufen des durch Steuersignal eingeschalteten Druckers betrifft.
- b) einen Zustand bei dem die Ausgabe an den Drucker eingeschaltet ist und die Abgabe der Daten des Rechners über den Pufferspeicher an den Drucker mit einer der üblichen Druckergeschwindigkeit angepaßten Frequenz des Quittungssignals (Handshake) erfolgt.
11. Verfahren nach Merkmal 10, dadurch besonders, daß über
eine weitere Druckerschnittstelle, welche zur
Steuerelektronik nach Merkmal 10 einen Zusatzeingang
für den Anschluß eines weiteren Druckerports des
Rechners bildet, eine Konfiguration für die Datenausgabe
der Druckerschnittstelle des ersten Ports, welche die
genannte Verzögerungseinrichtung aufweist unter
Beibehaltung der Ausgabe der Druckerdaten über den
ersten Port vorgenommen ist.
12. Verfahren mit Anordnung nach Merkmalen 10 oder 11,
besonders durch EINE der folgenden Konfigurationen,
welche über den Rechner an die bevorzugte Elektronik
vorgenommen ist:
- a) Die Auslösezeit, nach der der Pufferspeicher von langsamen Dateneinlesen bei gleichzeitig gesperrter Ausgabe auf schnelle Ausgabe der Rechnerdaten an den Drucker umschaltet, und/oder
- b) Das Löschen des Pufferspeicherinhaltes, wodurch dessen Datenausgabe an den Rechner zur Auslösezeit verhindert ist, und/oder
- c) Steuerzeichensequenzen, die die Umschaltung des Papiereinzugschachtes des Druckers auf einen weiteren Papiereinzugschacht betreffen, und/oder
- d) die direkte Durchschaltung eines weiteren Druckerports an den Drucker zur unmittelbaren Ausgabe,
- e) die Umgehung der eingestellten Auslösezeit mit direkter Umschaltung auf Ausgabe des durch den Pufferspeicher verzögerten Druckerports an den Drucker.
14. Schaltungsrealisierung für Elektronik zur Verfahrens
durchführung nach einem der vorhergehenden Merkmale,
dadurch besonders, daß ein 1 Chip Mikrocontroller
zentrales Steuerungsteil ist, welchem ein externes
statisches RAM als Pufferspeicher zugeschaltet ist.
15. Gehäuse, für Schaltungsrealisierung für Elektronik zur
Verfahrensdurchführung nach einem der vorhergehenden
Merkmale, dadurch besonders, daß als Gehäuse ein
schmales Adaptergehäuse verwendet ist, welches zu
beiden schmalen Stirnseiten die Anschlußstecker zum
Durchschleifen der Rechner-Druckerverbindung aufweist
und daß an der großflächigen Seite des Gehäuses der
akustische Signalgeber (4) untergebracht ist.
16. Gehäuse, für Schaltungsrealisierung für Elektronik zur
Verfahrensdurchführung nach Merkmal 16, dadurch
besonders, daß an der großflächigen Seite des Gehäuses
der Steckverbinder für den weiteren Druckerportsanschluß
des Rechners (2) vorgesehen ist.
17. Schaltung mit Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis
16, dadurch besonders, daß das Verfahren ohne
akustische Signalübertragung oder ohne Drucker
abschaltung zur Durchführung gelangt.
1. Steckergehäuse für Verfahren für Abschaltung eines
Computers, dadurch besonders, daß die Wärmeableitung
elektronischer Bauteile über die Schutzleiterkontakt
federn des Steckers erfolgt.
2. Steckergehäuse nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß
betreffende Bauteile in den Hohlraum, welcher zwischen
Schutzleiterkontaktfeder und stirnseitiger Innenwand
der stirnseitigen Steckdosenwand vorhanden ist,
eingebaut sind, wobei diese Bauteile auf der Schutz
kontaktfeder aufliegen.
3. Steckergehäuse nach Merkmal 3, dadurch besonders, daß
die betreffenden Bauteile auf einem schmalen
Leiterplattenstreifen aufgelötet sind und daß die
Schutzkontaktfeder zwischen Auflagefläche der Bauteile
und Auflagefläche des Leiterplattenstreifen mit
entsprechenden Durchführungslöchern durchgeschoben sind.
4. Steckergehäuse nach Merkmal 2 oder 3, dadurch besonders,
daß zu beiden Seiten der Mittenbefesteigung der
Schutzkontaktfeder ein Leiterplattenstreifen vorgesehen
ist, der so bemessen ist, daß er durch die seitlichen
Begrenzungsstege der Feder verschiebegesichert ist und
zu beiden Enden des streifend an verschiebegesicherte
Anschläge des Gehäuses oder Bauteilen des Gehäuses
anstößt (Verschiebeeicherung).
1. Verfahren für Schaltung eines Verbrauchers
mit einem Sender, welcher ein akustisches Signal absendet,
einem Empfänger der dieses Signal dekodiert und Schalt-oder Steuersignale ableitet,
und einem Verfahren, welches die Sequenzen von in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern vorhandenen oder nicht vorhandenen Frequenzen des akustischen Signals für die Dekodierung benutzt,
dadurch besonders, daß der verwendete Frequenzbereich unterhalb der Grundwelle der menschlichen Stimme liegt.
mit einem Sender, welcher ein akustisches Signal absendet,
einem Empfänger der dieses Signal dekodiert und Schalt-oder Steuersignale ableitet,
und einem Verfahren, welches die Sequenzen von in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern vorhandenen oder nicht vorhandenen Frequenzen des akustischen Signals für die Dekodierung benutzt,
dadurch besonders, daß der verwendete Frequenzbereich unterhalb der Grundwelle der menschlichen Stimme liegt.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
Merkmal 1 mit einer Filterschaltung, die von einer die
Dekodiereinrichtung des Empfangsteils bildenden
Steuerschaltung nach entsprechenden Filterdurchlaß
bereichen umgeschaltet ist,
dadurch besonders, daß die Filterschaltung eingangs seitig einen Umschalter aufweist, der das zu filternde Signal wahlweise einem Mikrofonempfangskreis oder einer Rückkopplung des Filters, welche einen auf die Filterfrequenz abgestimmten Oszillator bildet, umschaltet, wobei diese beiden Schaltzustände wie folgt verwendet sind:
dadurch besonders, daß die Filterschaltung eingangs seitig einen Umschalter aufweist, der das zu filternde Signal wahlweise einem Mikrofonempfangskreis oder einer Rückkopplung des Filters, welche einen auf die Filterfrequenz abgestimmten Oszillator bildet, umschaltet, wobei diese beiden Schaltzustände wie folgt verwendet sind:
- a) ist in das Filter das Mikrofonsignal eingespeist, dann ist die Schaltung als Empfangs-und Dekodier schaltung verwendet,
- b) ist in das Filter die rückgekoppelte Filterspanung eingespeist, dann ist die Schaltung als Sende schaltung verwendet.
3. Verfahren mit Schaltung nach Merkmalen 1 oder 2, dadurch
besonders, daß die Schaltung in einem als Wechsel
schalter mit einem oder mehreren weiteren Schaltern
über das akustische Verfahren in Verbindung stehenden
Schaltern aufgebaut ist.
4. Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß eine
automatische Verstärkungsregelung verwendet ist, deren
Regeleigenschaft während der Auswertung der Sequenzen
unterbunden, d. h. abgeschaltet ist sowie vor der
Auswertung der Sequenzen aktiv, d. h. eingeschaltet ist.
1. Verfahren für Schaltung eines am Netz angeschlossenen
Verbrauchers, insbesondere für durch Computer oder
Fernbedienung geschaltete oder gesteuerte Verbraucher,
mit einem Verfahren, welches einen akustischen
Signalgeber zur Übermittlung eines Steuersignales
benutzt,
welches einen Schwingungsaufnehmer zur Aufnahme des Steuersignals für den Empfänger benutzt,
dadurch besonders, daß die Empfangsschaltung eine Netzsignaleinkopplung aufweist, über die sie die über den akustischen Signalgeber empfangenen Signale an weitere an die Netzspannung angeschlossene Empfangs einrichtungen weitergibt bzw. entsprechende Schaltzu stände weiterleitet, wobei diese Empfangseinrichtungen eine entsprechende Empfängerschaltung aufweisen.
welches einen Schwingungsaufnehmer zur Aufnahme des Steuersignals für den Empfänger benutzt,
dadurch besonders, daß die Empfangsschaltung eine Netzsignaleinkopplung aufweist, über die sie die über den akustischen Signalgeber empfangenen Signale an weitere an die Netzspannung angeschlossene Empfangs einrichtungen weitergibt bzw. entsprechende Schaltzu stände weiterleitet, wobei diese Empfangseinrichtungen eine entsprechende Empfängerschaltung aufweisen.
2. Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß die
Schaltungen zur Durchführung des Verfahrens in
Zwischensteckergehäuse eingebaut sind.
3. Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß die
Schaltungen zur Durchführung des Verfahrens in ein
Computergehäuse eingebaut sind und daß die akustische
Ankopplung zur galvanisch getrennten Steuersignalver
bindung zwischen Computer und Steuersignaleinspeisung
in das Netz aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale,
dadurch besonders, daß sowohl für die Dekodierung des
akustischen Signals, als auch für das ins Netz
eingespeiste Signal die gleiche Filterschaltung, welche
durch einen Sequenzer umgeschaltet ist, verwendet ist.
5. Verfahren nach Merkmal 4, dadurch besonders, daß die
Sequenzerschaltung ausgehend von einer erkannten
Startfrequenz das Filter nach einem vorgegebenen
Zeitraster durchstimmt und daß die vom Filter
abgegebenen vorhandenen und/oder nicht vorhandenen
Frequenzen als Kodierinformation zur Weiterschaltung
des Statussequenzers verwendet sind.
1. Steckergehäuse für Verfahren für Einschaltung oder
Abschaltung-eines Computers, Perpheriegerätes oder
anderen Verbrauchers, dadurch besonders, daß die
Wärmeableitung elektronischer Bauteile über einen oder
beide Steckstifte (1a, 1b) des Steckers vorgenommen
ist.
2. Steckergehäuse nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß
betreffendes Bauteil (13R) in einen Hohlraum, welcher
den Steckkörper des Steckers (0) bildet eingesteckt ist
(vgl. Bauteil 13R in Hohlraum V) und an eine Feder
andrückt, welche die Kontaktverbindung von Steckstift
des Steckers (vgl. 1a oder 1b) seiner Anschlußklemme
(vgl. S2) bildet, wobei die Wärmeableitung über diese
Feder und an Feder angenieteten Kontaktstift
vorgenommen ist.
3. Steckergehäuse nach einem der vorangehenden Merkmale,
dadurch besonders, daß es sich bei betreffendem Bauteil
um einen Widerstand handelt, der über eine Dioden
schaltung zur Versorgungsspannungserzeugung an die
Klemmen, welche die Potentiale der Steckerstifte (1a, b)
des Steckers führen, angeschaltet ist.
Inhalt Beschreibung | ||
Seite | ||
Zweck|1 | ||
grundsätzliche Merkmale | 1 | |
Gliederung der Figuren | 10 | |
Stand der Technik | 5 | |
Aufgabe | 5 | |
Weiterbildungen | 6 | |
Computeranwendung, allgemeines | 5 | |
Installationsanwendung, allgemeines | 7 | |
Installationsanwendung, Vorteil | 8 | |
Übersicht Ausführungsbeispiele | 9 | |
Ausführungsbeispiele @ | 2.1 Abschaltung eines Computers | 11 |
2.2 Ein-Ausschaltung Peripheriegeräte | 18 | |
Steckergehäuse mit flexibler Schaltung | 23 | |
2.3 Netzapplikationen Lampenaufhängugn mit flexibler Schaltung | 29 | |
2.4 erweiterte Computerapplikation insbesondere für Rechner | 34 | |
2.5 weitere Ausführung Steckergehäuse | 40 | |
2.6 weitere Schaltungsvariante für Computer-, Installations-, und allg. Fernsteuerungsanwendung (Spielzeug) | 44 | |
2.7 Ausführungsbeispiele zu Weiterdungsanwendung | 6 &.49 | |
2.8 Steckergehäuse, Weiterbildung | 61 |
Claims (13)
1. Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung
eines Verbrauchers, insbesondere an Verbrauchern von
Elektroinstallationen, Computerinstallationen,
Computerperipheriegeräten und vernetzten Computern zum
Zwecke deren Ein-und Ausschaltung oder bei allgemeinen
Verbrauchern auch zur Stromregelung oder auch zur
Fernsteuerung,
mit
- a) einer Schallquelle für die Sendeeinrichtung, welche eine Schallabstrahlung vornimmt,
- b) einen Schallsensor für die Empfangseinrichtung, welcher den von der Schallquelle des Senders gesendeten Schall empfängt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schallquelle eine
Kodiereinrichtung aufweist, die ein von zufälligen
Umweltgeräuschen unterscheidbar kodiertes akustisches
Signal abstrahlt, daß der Schallsensor eine Dekodier
einrichtung aufweist, die eine Ausfilterung des
akustischen Signals von zufälligen Umweltgeräuschen
vornimmt und daß die Schallübermittlung von Schallquel
le zu Schallsensor den hörbaren Frequenzbereich benutzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausfilterung des akustischen Signals von zufälligen
Umweltgeräuschen durch folgendes Verfahren vorgenommen
ist:
die übertragenen Zustände sind durch eine Folge unterschiedlicher Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von jeweils definierter Dauer kodiert bzw. in Schaltsignale dekodiert.
die übertragenen Zustände sind durch eine Folge unterschiedlicher Frequenzen (Töne und/oder auch Pausen) von jeweils definierter Dauer kodiert bzw. in Schaltsignale dekodiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Anwendung, bei der die Software eines Computers
die Sendefunktion übernimmt und weiters durch folgende
Merkmale:
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird der standardmäßig in dem Computer vorhandene Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) vorgesehen, welcher das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung an eine Abschalteinrichtung der Stromversorgung eines zu schaltenden Verbrauchers (z. Bsp. Computer und/oder Peripheriegerät) weitergibt.
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird der standardmäßig in dem Computer vorhandene Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) vorgesehen, welcher das Abschaltsignal über eine Dekodiereinrichtung an eine Abschalteinrichtung der Stromversorgung eines zu schaltenden Verbrauchers (z. Bsp. Computer und/oder Peripheriegerät) weitergibt.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
3, gekennzeichnet durch eines der beiden folgenden
Merkmale:
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher mit seinem Netzkabel an das Netz angeschlos sen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer externen Zusatzstrom versorgung des Computers eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher an das Netz angeschlos sen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind im Netzteil oder als Zwischenstecker im Zuleitungskabel zum Netzteil des Computers bzw. des geschalteten Verbrauchers innerhalb des Gehäuses des Verbrauchers eingebaut.
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher mit seinem Netzkabel an das Netz angeschlos sen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer externen Zusatzstrom versorgung des Computers eingebaut, über den der durch Computer geschaltete Verbraucher an das Netz angeschlos sen ist,
oder
Abschalteinrichtung und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind im Netzteil oder als Zwischenstecker im Zuleitungskabel zum Netzteil des Computers bzw. des geschalteten Verbrauchers innerhalb des Gehäuses des Verbrauchers eingebaut.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den
Computer geschaltete Verbraucher der Computer selbst,
oder ein Peripheriegerät oder ein weiterer Computer
ist, wobei die Software betreffenden Computers über die
Abschalteinrichtung eine Abschaltung und/oder
Einschaltung betreffenden Verbrauchers vornimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Anwendung, bei der ein Schalter oder Bedienelement
für eine elektrische Installation, welche mit einem
oder mehreren Verbrauchern eines Netzes und/oder
weiteren derartigen Schaltern oder Bedienelementen in
funktionaler Verbindung steht benutzt ist und weiters
durch folgende Merkmale:
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird ein im Schalter oder Bedienelement untergebrachter Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) vorgesehen, welcher das empfangene Steuersingal über eine Dekodiereinrichtung an die Steuerfunktion des betreffenden Verbrauchers weiterleitet, wobei die Steuerfunktion eine Schalter funktion oder Stromregelungsfunktion betrifft.
als Signalgeber für die akustische Signalerzeugung wird ein im Schalter oder Bedienelement untergebrachter Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) benutzt,
als Signalempfänger ist ein Schallsensor (z. Bsp. Mikrofon) vorgesehen, welcher das empfangene Steuersingal über eine Dekodiereinrichtung an die Steuerfunktion des betreffenden Verbrauchers weiterleitet, wobei die Steuerfunktion eine Schalter funktion oder Stromregelungsfunktion betrifft.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
Ansprüchen 1 oder 3 oder 6, gekennzeichnet durch eines
der beiden folgenden Merkmale:
Steuerfunktion und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Steuerfunktion und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Steckdose eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Steuerfunktion und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Klemmbüchse eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist (z. Bsp. Abdeckung einer Lampenaufhängung).
Steuerfunktion und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einem Zwischenstecker eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Steuerfunktion und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Steckdose eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist,
oder
Steuerfunktion und Schallsensor mit zugehöriger Dekodiereinrichtung sind in einer Klemmbüchse eingebaut, über den der betreffende Verbraucher an das Netz angeschlossen ist (z. Bsp. Abdeckung einer Lampenaufhängung).
8. Anordnung für Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3 oder 6
oder Anordnung nach Ansprüchen 4 bis 5 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die ans Netz angeschlossenen
Komponenten zusätzlich zu ihrer akustischen Signalüber
mittlungseinrichtung Einkoppelungs- und Auskoppelungs
einrichtungen zum Netz aufweisen und über diese
Einrichtungen noch zusätzlich kommunizieren.
9. Anordnung für Verfahren nach Anspruch 6 oder Anordnung
nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalter oder das Bedienelement, welches den
Schallabstrahler aufweist, durch Batterie oder Akku
gespeist ist und/oder Solarzellen betriebene Akkuladung
aufweist.
10. Anordnung für Verfahren nach Anspruch 6 oder Anordnung
nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß für den Schalter oder das Bedienelement,
welches den Schallabstrahler aufweist ein Änderungs
detektor vorgesehen ist, der nur dann ein kurzzeitiges
akustisches Signal abgibt, wenn er bei der Bedienung
eine Veränderung des von ihm fernbedienten Verbraucher
zustandes herstellen soll, wobei die Ansteuerschaltung
des Schallabstrahlers außerhalb dieser Veränderungen
in einen Überwachungszustand mit geringem Stromver
brauch schaltet.
11. Verfahren mit Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die
Umschaltung von Datenübertragungswegen (Multiplexer)
peripherer Computergeräte steuert, wobei betreffende
Multiplexereinrichtung zur Umschaltung der Daten
übertragungswege (z. Bsp. serielle oder parallele
Schnittstellen) einen Schallsensor zum Empfang des über
Schallabstrahler (Lautsprecher oder Piezo) eines
Computers abgestrahlten Adressiersignals aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die für die Signalkodierung verwendeten
Frequenzen in einem Bereich unterhalb des Sprachbandes
untergebracht sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4324497A DE4324497A1 (de) | 1992-07-23 | 1993-07-21 | Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines Verbrauchers |
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4224350 | 1992-07-23 | ||
DE4300115 | 1993-01-05 | ||
DE4300244 | 1993-01-07 | ||
DE4302510 | 1993-01-29 | ||
DE4305853 | 1993-02-25 | ||
DE4307602 | 1993-03-10 | ||
DE4308019 | 1993-03-13 | ||
DE4308930 | 1993-03-19 | ||
DE4324497A DE4324497A1 (de) | 1992-07-23 | 1993-07-21 | Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines Verbrauchers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4324497A1 true DE4324497A1 (de) | 1994-04-21 |
Family
ID=27570644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4324497A Ceased DE4324497A1 (de) | 1992-07-23 | 1993-07-21 | Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines Verbrauchers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4324497A1 (de) |
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- 1993-07-21 DE DE4324497A patent/DE4324497A1/de not_active Ceased
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