DE4324497A1 - Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines Verbrauchers - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur ferngewirkten Schaltung eines Verbrauchers

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DE4324497A1
DE4324497A1 DE4324497A DE4324497A DE4324497A1 DE 4324497 A1 DE4324497 A1 DE 4324497A1 DE 4324497 A DE4324497 A DE 4324497A DE 4324497 A DE4324497 A DE 4324497A DE 4324497 A1 DE4324497 A1 DE 4324497A1
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Description

1.0 ZWECK
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.
1.01 ZUSAMMENSTELLUNG grundsätzlicher Merkmale der Erfindung
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.
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.
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.
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.
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).
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.
1.02 Stand der Technik: vgl. US 4,078,236 und DE 38 12 416 A1 1.03 AUFGABENSTELLUNG/LÖSUNG, siehe auch Abschnitt 1.01
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.
1.1 COMPUTERANWENDUNG
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.
1.11 Weitere Varianten für Computeranwendung, vergleiche Abschnitt 1.5 Übersicht und nachfolgende Beispiele
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.
1.21 WEITERBILDUNGEN
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.
1.3 INSTALLATIONSANWENDUNGEN, Stand der Technik
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.
1.4 INSTALLATIONSANWENDUNGEN, Vorteil der Erfindung
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).
1.5 ÜBERSICHT
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.
Gliederung der Figuren
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.).
Ausführungsbeispiele
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.
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.
Details zu Fig. 1
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.
Details zu Fig. 2; Fig. 2 zeigt die Schaltung
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).
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.
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).
SF2(t2):
if Unterbrechung then SF2(t2)
if t < t2 then SF1(t1).
SF3(t3):
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).
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).
APPLIKATION 2.3, Netzapplikationen
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).
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.
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).
SF2(t2):
if Unterbrechung then SF2(t2)
if t < t2 then SF1(t1).
SF3(t3):
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
Besonderheiten
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).
Zu Fig. 4:
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.
Zu Fig. 10:
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.
Fig. 11 und Fig. 12:
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!
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.
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.
Adressenunterteilung:
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.
Details zu Fig. 13
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.
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.
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.
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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.1
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.
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.
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.
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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.2
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.
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.
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.
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.
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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.3
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:
  • 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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.4
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.
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.
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.
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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.5
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).
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.6
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.
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:
  • 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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.7
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.
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.
MERKMALLISTE zu APPLIKATION 2.8
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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