DE69815675T2 - Gerät und Verfahren zur Anzeige der Lebensdauer einer Senderbatterie - Google Patents

Gerät und Verfahren zur Anzeige der Lebensdauer einer Senderbatterie Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • A. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der drahtlosen Mikrophonsysteme mit einem batteriebetriebenen Sender und einem Empfänger.
  • B. Beschreibung des Standes der Technik
  • In der Technik der drahtlosen Mikrophone ist ein Mikrophonsender an einem Ort positioniert, um Schallwellen von einer gewünschten Schallquelle aufzunehmen und entsprechend die akustischen Informationen über Hochfrequenz-Funksignale zu einem Empfänger zu senden. Häufig werden solche Sender durch austauschbare Batterien mit Strom versorgt, wie z. B. eine 9-Volt-Batterie oder zwei "AA"-Batterien.
  • Viele moderne drahtlose Mikrophone enthalten eine Schaltung, die einen Ton mit einer Frequenz oberhalb der Hörgrenze erzeugt. Dieser Ton wird für etwas verwendet, was im Stand der Technik als "toncodierte Rauschunterdrückung" oder "Tonschlüssel" bekannt ist. Wenn dieses Merkmal implementiert ist, sucht der Empfänger mit einer geeigneten Tonerfassungsschaltung nach dem Hochfrequenzton, und hebt die Rauschunterdrückung des Empfängers nicht auf, bis der Ton erfasst wird. Im wesentlichen befindet sich der Empfänger in einem "Aus"-Zustand, bis er die Anwesenheit des Hochfrequenztons erfasst (was anzeigt, dass der Sender aktiv ist und akustische Informationen sendet), woraufhin der Empfänger in einen "Ein"-Zustand geschaltet wird.
  • Der Ton kann z. B. eine Sinuswelle mit 32,768 kHz (oder 32768 Hz) sein, die durch einen Standard-Uhrkristall von 32,768 kHz kristall-geregelt wird. Die vorliegende Erfindung nutzt die Anwesenheit des Tons mit 32,768 kHz, der vom Sender erzeugt wird, und verwendet diesen, um ein Mittel im Empfänger zum Anzeigen des Zustands der Batterie im Sender bereitzustellen. Unter Verwendung der Techniken der vorliegenden Erfindung kann der Batteriepegel des Senders überwacht werden, so dass ein Batterie-Schwach-Indikator am Empfänger aktiviert wird, wenn die Sender-Batteriespannung auf einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt. Alternativ sorgt die Erfindung für die Implementierung eines Batterie-"Inhaltszeigers", der im wesentlichen eine kontinuierliche Überwachung der Batteriespannung bietet, wenn sie sich in Richtung eines Pegels verringert, der einen Batterieaustausch erfordert. Dieses Merkmal erlaubt dem Benutzer des Systems, die Batterielebensdauer des Senders zu überwachen und einen Batterieaustausch zu einem bequemen Zeitpunkt einzuplanen, und vermeidet, dass ein Batterieausfall unerwartet in einem kritischen Moment auftritt. Diese und andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der Erfindung.
  • Das US-Patent Nr. 5.737.784 (Hirano) offenbart ein tastenloses Eintrittssystem, das eine Kraftfahrzeugtür, einen Kofferraumdeckel, ein Handschuhfach und/oder eine Lenksäule ohne einen Zündschlüssel verriegeln und entriegeln kann. Das System umfasst einen Sender, der ein Funksignal erzeugt, das einen im voraus gesetzten eindeutigen Code anzeigt, sowie eine Steuervorrichtung, die das Funksignal empfängt und die gewünschte Verriegelungs- oder Entriegelungs-Operation durchführt, wenn der Code vom Sender mit einem im Voraus gesetzten Code übereinstimmt. Ein manueller Schalter ist vorgesehen, um den Sender anzuweisen, das den Code anzeigende Funksignal zur Steuervorrichtung zu senden. Der Sender enthält eine Batterie, die als Stromquelle dient. Das Patent hat Bedeutung für die vorliegende Patentanmeldung, da es einen Batterieprüfer offenbart, der am Sender angeordnet ist und einen Alarm an der Steuervorrichtung erzeugt, wenn die Batteriespannung niedriger als eine vorgegebene Spannung wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist in einem System implementiert, das einen Sender (wie z. B. einen drahtlosen Mikrophonsender) mit einer Batterie und einen Empfänger umfasst. In einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Ermitteln des Zustands einer Batterie in einem System geschaffen, das einen Sender und einen Empfänger umfasst, wobei der Sender die Batterie enthält, und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: Senden eines Tons von Sender zum Empfänger, wobei der Ton eine erste Amplitude aufweist, die der in einem Normalzustand befindlichen Batterie zugeordnet ist; Ändern der Amplitude des Tons ausgehend von der ersten Amplitude zu einer zweiten Amplitude, wenn sich der Zustand der Batterie ändert; Empfangen des Tons mit dem Empfänger; Erfassen der Amplitudenänderung des Tons; und entsprechendes Alarmieren eines Benutzers des Systems über den Batterie-Zustand der Batterie mit einem quantitativen Indikator, wenn sich die Amplitude des Tons ändert.
  • Der Schritt der Änderung der Amplitude umfasst vorzugsweise den Schritt des Senkens der Amplitude des Tons. Der Ton wird typischerweise von einem Tonoszillator erzeugt, wobei der Schritt der Änderung der Amplitude des Tons vorzugsweise den Schritt der Änderung der Amplitude des Ausgangssignals vom Tonoszillator umfasst, wie z. B. durch Ein- oder Ausschalten eines Widerstandes, um somit die Spannung des Ausgangssignals vom Tonoszillator zu senken, oder durch Verringern des Spannungspegels, mit dem der Oszillator betrieben wird.
  • In einer Mikrophonanwendung umfasst der vom Tonoszillator erzeugte Ton eine Sinuswelle mit einer Frequenz oberhalb der Hörgrenze des Menschen, z. B. eine Sinuswelle mit 32,768 kHz, die mittels eines Uhrkristalloszillators erzeugt wird, der verwendet wird, um am Empfänger die Rauschunterdrückung aufzuheben. Die Erfindung kann somit die Anwesenheit einer Tonerzeugungsschaltung im Sender nutzen und den Ton verwenden, um den Zustand der Senderbatterie im Empfänger anzuzeigen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, und in welchen:
  • 1 ein Gesamtblockschaltbild der Senderbatterie und der Tonoszillatorschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 ein Schaltbild eines Abschnitts des Senders der 1 mit einem alternativen Verfahren zum Ändern der Tonschlüsselamplitude ist;
  • 3 ein Schaltbild einer Tonerfassungsschaltung des Empfängers ist;
  • 4 ein Schaltbild der alternativen Batterie-Schwach-Erfassungsschaltung der 3 ist;
  • 5 ein Schaltbild der Tonoszillatorschaltung der 1 ist;
  • 6 ein Schaltbild des Puffer/Filter-Abschnitts der Tonoszillatorschaltung der 5 ist, die die erste Erzeugungsschaltung zum Ändern der Amplitude des Hochfrequenztons wie im Fall eines Batterie-Schwach-Zustands zeigt;
  • 7 ein Schaltbild des Puffer/Filter-Abschnitts der Tonoszillatorschaltung der 5 ist, die eine weitere alternative Schaltung zum Ändern der Amplitude des Tons zeigt;
  • 8 ein Blockschaltbild der Batterie und eines Mikrocontrollers für die Ausführungsformen der 2, 6 und 7 ist; und
  • 9 ein Blockschaltbild einer alternativen Anordnung der Schaltung der 6 und der 7 ist.
  • 10 ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Batterie-Schwach-Erfassung/Inhaltsanzeige-Schaltung des Empfängers.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN UND ALTERNATIVEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • In den 1 und 2 ist der Sender 10 in einer Blockschaltbildform gezeigt. Der Sender 10 enthält eine Batterie 12, eine Audioschaltung 14, einen Hochfrequenz-(HF)-Sender 16, einen Summierungsverstärker 34 und einen Tonoszillator 20. Die Senderbatterie 12 kann z. B. eine austauschbare 9-Volt-Batterie oder zwei "AA"-Batterien umfassen. Ein Gleichstromumsetzer 22 setzt die Batteriespannung von 3 Volt auf konstante 5 Volt hoch, die dem Verstärker 24 zugeführt werden. Die Batterie 12 ist ferner mit dem positiven Anschluss des Verstärkers 24 verbunden. Ein Widerstand 26 verbindet einen negativen Anschluss des Verstärkers 24 und Masse. Ein Rückkopplungswiderstand 28 ist über dem negativen Anschluss des Verstärkers und dem Verstärkerausgang platziert, was zu einem Verstärkungsfaktor von 1,5 führt, wodurch sich eine 4,5-Volt-Versorgung für den Tonoszillator 20 bei einer Batteriespannung von 3 Volt ergibt.
  • Aus 1 wird somit deutlich, dass in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Tonoszillator 20 mit der Spannung aus der Batterie 12 betrieben wird, was automatisch eine allmähliche Absenkung der Amplitude des vom Tonoszillator 20 erzeugten Tonsignals mit 32,768 kHz verursacht, wenn die Versorgungsspannung von der Batterie 12 mit der Zeit abnimmt. Dies erlaubt mehrere Pegel der Batteriestatusanzeige im Mikrophonempfänger. Das Hochsetzen der Batteriespannung von 3 Volt auf 4,5 Volt vergrößert oder erhöht ferner wesentlich den "Dynamikbereich" der Batteriespannungs-Statusanzeige im Mikrophonempfänger. Es ist jedoch klar, dass dann, wenn eine Batterie mit höherer Spannung verwendet wird, z. B. 9 Volt, das Hochsetzen der Spannung nicht erforderlich sein muss, wobei tatsächlich eine Herabsetzung auf 4,5 Volt verwendet werden kann. Ferner kann die Erfindung implementiert werden, indem die Amplitude auf alternative Weise reduziert wird, wie aus 2 und 8 und aus der folgenden Diskussion deutlich wird.
  • Wenn der Oszillator 20 über den Gleichstromverstärker von der Batterie 12 versorgt wird, fällt dann, wenn der Spannungspegel der Batterie 12 fällt, die 4,5-Volt-Versorgung für den Tonoszillator 20, während die dem Verstärker 24 zugeführten 5 Volt gleich bleiben. Die Verstärkung der 3 Volt auf 4,5 Volt stellt sicher, dass der Oszillator 20 bei schwachen Batteriezuständen anläuft. Wenn z. B. die Spannung der Batterie 12 auf 2 Volt sinkt, werden dem Tonoszillator 20 3 Volt zugeführt, was für den Tonoszillator 20 ausreicht, um zu arbeiten.
  • Mit Bezug auf die 2 und 8 werden im folgenden alternative Amplitudenreduktionsverfahren genauer beschrieben. Die Audioschaltung 14 spricht auf Sprache oder andere Töne an und sendet ein Ausgangsaudiosignal über den Widerstand 30 auf einem Eingangsleiter 32 zu einem Summierungsverstärker 34. Der Ausgang des Tonoszillators 20 ist eine Sinuswelle mit 32,768 kHz mit einer gegebenen ersten Amplitude. In einem bevorzugten Modus, wenn der Tonoszillator 20 über den Gleichstromverstärker von der Batterie 12 versorgt wird, nimmt diese Amplitude allmählich mit der Zeit ab, wie oben erwähnt worden ist. Der Ton vom Tonoszillator 20 wird auf dem Leiter 36 platziert. Ein Widerstand 38 und ein Kondensator 40 sind in Serie zwischen dem Leiter 36 und dem Leiter 32 angeordnet. In einer alternativen Form sind ein Widerstand 42 und ein Transistor 44 parallel zum Widerstand 38 angeordnet. Ein Mikrocontroller 50 ist über den Knoten 51 und den Widerstand 48 mit der Basis des Transistors 44 verbunden. Das Audiosignal und der Ton mit 32,768 kHz werden am Summierungsknoten 41 miteinander addiert. Ein Widerstand 46 ist zwischen dem Emitter des Transistors 44 und Masse angeordnet. Der Summierungsverstärker 34 enthält eine Rückkopplungsschaltung, die den Widerstand 52 und den Kondensator 54 parallel umfasst. Die Widerstände 60 und 56 und der Kondensator 58 sind zwischen dem positiven Anschluss des Summierungsverstärkers 34 und Masse angeschlossen, und führen der Verstärkerstufe die halbe Versorgungsspannung zu. Die Ausgangsspannung des Summierungsverstärkers 34 wird einem herkömmlichen HF-Sender 16 (FM-Modulation) zugeführt, wo das kombinierte Audio- und Tonschlüsselsignal zum Empfänger gesendet wird.
  • Wie in 8 gezeigt ist, ist der Mikrocontroller 50 (wie z. B. das Teil Nr. MC68HC705LS von Motorola) mit der Batterie 12 verbunden. Wenn die Batterie 12 im wesentlichen vollständig geladen ist (d. h. "gut" ist), ist das Ausgangssignal vom Mikrocontroller 50 am Knoten 51 ein logischer Hochpegel (d. h. 5 Volt). Wenn die Batteriespannung unter einen Schwellenpegel fällt, sendet der Mikrocontroller 50 ein logisches Niedrigpegelsignal zum Knoten 51. Wenn ein Hochpegelsignal am Knoten 51 vorhanden ist, befindet sich der Transistor in einem "Ein"-Zustand, was bewirkt, das Strom durch den Widerstand 42 fließt. Aufgrund des parallelen Stromweges durch die Widerstände 38 und 42, wenn sich die Batterie in einem guten oder normalen Zustand befindet, ist die Amplitude des Oszillators, die gesendet wird, relativ hoch aufgrund der höheren Verstärkung des Summierungsverstärkers 34. Wenn jedoch der Transistor 44 ausgeschaltet ist, wie in dem Fall, wenn der Batteriepegel unter einen Schwellenpegel fällt und ein logisches Niedrigpegelsignal in die Basis des Transistors 44 eingegeben wird, wird der Widerstand 42 aus der Schaltung getrennt, was bewirkt, das die gesendete Amplitude des Tons vom Tonoszillator 20 aufgrund der Reduktion der Verstärkung des Verstärkers 34 zusehends absinkt. Wenn diese Änderung der Amplitude am Empfänger erfasst wird, kann ein Indikator aktiviert werden, der einen Batterie-Schwach-Zustand im Sender anzeigt.
  • In dem Fall, in dem ein Mikrocontroller 50 den Signalpegel am Knoten 51 zu schnell ändert, kann im Signal des HF-Senders ein hörbares "Pop" induziert werden. Dies kann behoben werden, indem ein Kondensator hinzugefügt wird, der das "Ein"- und "Aus"-Schalten des Transistors 44 verlangsamt. Zum Beispiel kann ein Kondensator von der Basis des Transistors 44 nach Masse hinzugefügt werden.
  • In den 3 und 10 sind die entsprechenden Abschnitte des Empfängers für den Mikrophonsender 10 genauer gezeigt. Der Empfänger enthält eine Tonerfassungsschaltung 70, die in Schaltbildform gezeigt ist. Die Tonerfassungsschaltung 70 umfasst eine Operationsverstärker-Kristallfilter-Schaltung 72 (mit dem selben Uhrkristall, wie er im Tonoszillator 20 verwendet wurde) und eine Spitzenerfassungs- und Vergleichsschaltung 74. Eine Batterie-Schwach-Detektorschaltung ist ebenfalls vorgesehen und ist in 10 in Blockschaltbildform gezeigt.
  • Die Kristallfilterschaltung 72 empfängt demodulierte Spannungssignale von einer herkömmlichen (nicht gezeigten) FM-Empfängerschaltung am Punkt 78, wo das Signal durch den Kondensator 80, den Uhrkristall 82, den Kondensator 84 und in den Verstärker 88 geleitet wird. Ein Widerstand 86 ist zwischen einer 5-Volt-Stromversorgung und dem positiven Eingangsanschluss des Verstärkers 88 hierfür angeordnet. Ein Rückkopplungswiderstand 90 ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers 88 und dem negativen Anschluss des Verstärkers 88 angeordnet. Ein Widerstand 92 und ein Kondensator 94 sind zwischen dem negativen Anschluss und Masse angeordnet. Der Ausgang des Verstärkers 96 wird über eine Diode in ein Tiefpassfilter geleitet, das einen Widerstand 96 und einen Kondensator 98 umfasst.
  • Die Spitzenerfassungs/Komparatorschaltung 94 empfängt die Ausgangssignale vom Verstärker 88 auf dem Leiter 100, wo sie nach dem Widerstand 102 eingespeist werden. Der Widerstand 102 setzt die Entladungszeitkonstante des Kondensators. Der Punkt A am Eingangsanschluss zum Komparator 106 ist der interessierende Punkt für die Batterie-Schwach-Erfassung wie im folgenden beschrieben wird. Widerstände 108 und 110 stellen eine Referenzspannung am positiven Anschluss des Komparators 106 bereit, wie gezeigt ist. Das Ausgangssignal des Komparators 106 am Punkt B ist auf Niedrigpegel, wenn die 32,768 kHz präsent sind (d. h. der Oszillator des Senders aktiv ist und die Töne der Schaltung 72 erfasst werden), und auf Hochpegel, wenn der Ton nicht präsent ist. Dieses Signal an B wird in die Mikrophonempfänger-Stummschaltung eingegeben und steuert die Stummschaltung der herkömmlichen Audioverstärkung und der Ausgangsschaltungen (nicht gezeigt).
  • Punkt A in 3 weist im wesentlichen eine Gleichspannung proportional zur Amplitude des Tonsignals vom Tonoszillator 20 (1) auf. Wenn der Widerstand 42 der 2 durch den Transistor 44 ausgeschaltet ist, wie es im Fall einer Batterie-Schwach-Anzeige vom Mikrocontroller 50 sein würde, kann die Änderung der Amplitude des Tons vom Oszillator 20 am Punkt A erfasst werden. Wenn alternativ kein Widerstand am Ausgang des Tonoszillators ein- und ausgeschaltet wird, wird die Spannung von der Batterie 12 (1) dem Tonoszillator 20 über den Gleichstromverstärker 24 zugeführt, wodurch ein allmähliches Absinken der Amplitude des Tons vom Oszillator 20 erzeugt wird. Diese Spannungsänderung kann ebenfalls am Punkt A erfasst werden.
  • Wie in 10 gezeigt ist, weist der negative Anschluss (Leiter 100) des Komparators 106 eine Gleichspannung auf, die proportional zum Amplitudenpegel des Tonoszillators ist. Diese Gleichspannung tritt anschließend in eine Pufferverstärkerstufe 41 über R1 und R2 ein. R1 und R2 werden verwendet, um den Gleichspannungspegel herunterzuteilen, falls gewünscht (z. B. der Flexibilität halber). Der Puffer wird zu Isolationszwecken verwendet; er sieht wie eine hohe Impedanz aus, so dass er das Signal nicht auf den Leiter 100 herunterlädt.
  • Der Ausgang des Pufferverstärkers 41 gelangt in einen im Handel erhältlichen Analog/Digital-Umsetzer 42, z. B. eine Vorrichtung Nr. TLC549C von Texas Instruments. Hier wird der Gleichspannungspegel in ein digitales Signal umgesetzt. Diese digitale Signal wird vom μC überwacht, der anschließend die LCD-Anzeige entsprechend aktualisiert.
  • Eine alternative Batterie-Schwach-Pegelerfassungsschaltung 76 zum Erfassen dieser Änderungen der Tonamplitude ist in 4 gezeigt. Die Erfassungsschaltung 76 enthält zwei Abschnitte einer integrierten Komparatorschaltung LP339. Diese Schaltung 76 umfasst Widerstände 110, 112 und 114, die ausgehend von einer 12-V-Stromversorgung in Serie angeordnet sind und die Referenzpegel für den Vergleich festlegen. Das Spannungssignal an der Schwelle T1 wird dem positiven Anschluss des LP339-Komparators 116 zugeführt. Das Spannungssignal an der Schwelle T2 wird dem negativen Anschluss des Komparators 118 zugeführt.
  • Das Spannungssignal vom Punkt A (3) wird dem negativen Anschluss des Komparators 116 und dem positiven Anschluss des Komparators 118 zugeführt. Die Komparatorausgänge werden am Punkt C kombiniert und mittels eines Pull-Up-Widerstands 117 auf +5 Volt gezogen.
  • Die Spannungsschwelle T1 ist so gesetzt, dass dann, wenn die Batterie 12 ausreichend schwach ist, die Tonamplitude reduziert wird, so dass die Spannung am Punkt A unter die Schwelle 1 fällt, wodurch die Spannung am Punkt C auf Hochpegel wechselt. Dieses Hochpegelsignal am Punkt C wird in eine geeignete Batterie-Schwach-Anzeigeschaltung eingegeben. Repräsentative Beispiele einer solchen Schaltung wären ein Mikrocontroller, der eine LED oder LCD-Anzeige oder einen anderen visuellen oder hörbaren Indikator betätigt, oder eine geeignete Alarm- oder Warnschaltung.
  • Um die Batterie-Schwach-Anzeigeschaltung davor zu bewahren, nicht eingeschaltet zu werden, wenn der Sender 10 ausgeschaltet wird, ist die zweite Schwelle T2 so gesetzt, dass dann, wenn die Amplitude des Tons am Punkt A unter T2 fällt (was anzeigt, dass der Sender 10 ausgeschaltet ist), der Komparator 118 nach Masse zieht, wobei ein Niedrigpegelsignal am Punkt C zum Mikrocontroller gesendet wird, der der Anzeigeschaltung mitteilt, den Indikator nicht zu aktivieren. Es könne viele Komparatoren verwendet werden, um mehr Amplitudenpegel zu erfassen, wenn eine größere Auflösung gewünscht ist.
  • Fachleute werden erkennen, das andere Verfahren des Änderns der Amplitude des Tonsignals verwendet werden können, um einen Batterie-Schwach-Zustand im Sender anzuzeigen. Zum Beispiel zeigt 5 die Tonoszillatorschaltung 20 im Sender 10. Die Amplitude des Tonsignals, das zum Summierungsverstärker 34 (2) geleitet wird, kann durch Einschalten und Ausschalten des Filterkondensators 120 im Puffer/Filter-Abschnitt 21 des Tonoszillators 20 verändert werden, wie in 6 gezeigt ist. Wenn ein logisches Hochpegelsignal am Punkt 122 vom Mikrocontroller 50 angelegt wird, was einen Batterie-Schwach-Zustand anzeigt, wird der Transistor 44 eingeschaltet, was bewirkt, das ein Tonpegel am Eingang des Summierungsverstärkers 34 sinkt. Eine alternative Schaltung die in 7 gezeigt ist, weist einen Widerstand R in Serie mit dem Transistor 44 auf, der parallel mit dem Kondensator 120 angeordnet ist. Eine weitere Option wäre, den Mikrocontroller 50 den Widerstand R nach Masse ziehen zu lassen, anstelle der Verwendung des Transistors (siehe 9), wobei ähnliches für den Kondensator gilt. In allen diesen Beispielen besteht das Ziel einfach darin, die Spannung am Ausgangsleiter 130 des Tonoszillators 20 zu ändern (z. B. zu reduzieren), wenn ein Batterie-Schwach-Zustand auftritt. Wenn die alternative Schaltung der 6 verwendet wird, ist der Kondensator 120 Teil des RC-Filters, wobei das Ausschalten desselben, dazu führen kann, dass die zweite Oberwelle des Tonsignals am Eingang des Summierungsverstärkers 34 präsent ist, was unerwünscht sein kann. Daher wird die Ausführungsform der 2 gegenüber den 6, 7 und 9 bevorzugt, da der RC-Filtereffekt des Kondensators 120 bewahrt wird. Selbstverständlich ist die einfachste Möglichkeit (und diejenige, die am besten funktioniert), den Oszillator wie in 1 gezeigt laufen zu lassen.
  • Das Umschalten der Spannung vom Tonoszillator 20 von Hochpegel auf Niedrigpegel, um einen Batterie-Schwach-Zustand anzuzeigen, kann umgekehrt werden, wobei die Spannung von Niedrigpegel auf Hochpegel geschaltet wird. Die Batterie-Schwach-Erfassungsschaltung 76 würde modifiziert werden, um die Erhöhung der Amplitude zu erfassen, die einen Batterie-Schwach-Zustand anzeigt.
  • Aus dem Vorangehenden wird deutlich, dass weitere Änderungen an Einzelheiten der besten Ausführungsform und der alternativen Ausführungsformen, die vom Erfinder für die Verwirklichung der obenbeschriebenen Erfindung vorgeschlagen worden sind, vorgenommen werden können, ohne vom wahren Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Auswahl bestimmter Tonoszillatoren, Tonfrequenzen und Batterie-Schwach-Ertassungsschaltungen kann selbstverständlich variiert werden, wobei solche Variationen in die Fähigkeit von Fachleuten fallen. Ferner können leicht alternative Schaltungen, die die Amplitude des Tons vom Tonoszillator ändern, von Fachleuten entwickelt werden. Der wahre Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert, die hinsichtlich des Vorangehenden zu interpretieren sind.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Ermitteln des Zustands einer Batterie (12) in einem System, das einen Sender (10) und einen Empfänger umfaßt, wobei der Sender (10) die Batterie (12) enthält, und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: a) Senden eines Tons von Sender zum Empfänger, wobei der Ton eine erste Amplitude aufweist, die der in einem Normalzustand befindlichen Batterie zugeordnet ist; b) Ändern der Amplitude des Tons ausgehend von der ersten Amplitude zu einer zweiten Amplitude, wenn sich der Zustand der Batterie in einen Batterie-Schwach-Zustand ändert; c) Empfangen des Tons mit dem Empfänger; d) Erfassen der Amplitudenänderung des Tons; und e) entsprechendes Alarmieren eines Benutzers des Systems über den Batterie-Schwach-Zustand der Batterie mit einem quantitativen Indikator in Form eines Batterie-"Inhaltsanzeigers", der im wesentlichen eine fortgesetzte Überwachung der Batteriespannung bietet, wenn sich diese in Richtung eines Pegels verringert, der einen Austausch der Batterie erfordert, wenn sich die Amplitude des Tons ändert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Änderung der Amplitude den Schritt des Senkens der Amplitude des Tons umfaßt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Sender einen drahtlosen Mikrophonsender umfaßt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Ton einen Ton umfaßt, der für eine Ton-codierte Rauschunterdrückung verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Ton eine Sinuswelle umfaßt, die eine Frequenz oberhalb der Hörgrenze eines Menschen aufweist, wobei der Ton vorzugsweise eine Sinuswelle mit 32,768 kHz aufweist.
  6. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Ton von einem Tonoszillator, vorzugsweise einem Kristalloszillator, erzeugt wird, wobei der Schritt des Änderns der Amplitude des Tons den Schritt des Änderns der Amplitude des Ausgangssignals vom Tonoszillator umfaßt.
  7. Drahtloser Mikrophonsender, umfassend: eine Audioschaltung (14) zum Empfangen von Schallwellen von einer Schallquelle und zum entsprechenden Erzeugen eines Audiosignals; einen Tonoszillator, der ein Tonsignal erzeugt, wobei der Ton eine erste Amplitude aufweist, die einer in einem Normalzustand befindlichen Batterie zugeordnet ist; ein Summierungsmittel (34) zum Kombinieren des Audiosignals mit dem Tonsignal; Mittel zum Ändern der Amplitude des Tons ausgehend von einer ersten Amplitude zu einer zweiten Amplitude in Reaktion auf einen Spannungspegel einer Batterie, der unter eine vorgegebene Schwelle fällt; und eine HF-Schaltung (16) zum Senden des summierten Tonsignals und Audiosignals.
  8. Drahtloser Mikrophonsender nach Anspruch 7, bei dem das Tonsignal ein Hochfrequenzton ist.
  9. Drahtloser Mikrophonsender nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem der Tonoszillator dafür geeignet ist, batteriebetrieben zu sein.
  10. Drahtloser Mikrophonsender nach irgendeinem der Ansprüche 7, 8 oder 9, der ferner einen Gleichspannungswandler (22) für die Verbindung mit der Batterie und zum Zuführen einer konstanten Spannung zum Sender umfaßt, wobei der Tonoszillator über einen Gleichspannungsverstärker (24) mittels einer Quelle betrieben wird, die in der Leistung abnimmt, wenn der Spannungspegel der Batterie absinkt.
  11. Drahtloser Mikrophonsender nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem der Tonoszillator ferner einen Ausgangsleiter umfaßt, und wobei das Mittel zum Ändern der Amplitude des Tons Mittel zum Betreiben des Tonoszillators umfaßt.
  12. Drahtloser Mikrophonsender nach Anspruch 11, der ferner enthält: einen Mikrocontroller (50) für die Verbindung mit der Batterie und zum entsprechenden Ausgeben eines Ausgangssignals, wobei das Ausgangssignal ein erstes Signal, wenn die Batteriespannung über der vorgegebenen Schwelle liegt, und ein zweites Signal umfaßt, wenn die Batteriespannung unter die vorgegebene Schwelle absinkt; einen Transistor (44), der mit dem Mikrocontroller (50) verbunden ist, um die ersten und zweiten Ausgangssignale vom Mikrocontroller zu empfangen; und Widerstandsmittel (42, 46, 38, 48) in der Schaltung mit dem Transistor und dem Ausgangsleiter des Tonoszillators; wobei der Transistor den Spannungsabfall über den Widerstandsmitteln in Reaktion auf das Ausgangssignal vom Mikrocontroller ändert, wodurch die Ausgangsspannung des Tonoszillators am Ausgangsleiter veranlaßt wird, sich in Abhängigkeit vom Zustand der Batterie zu ändern.
  13. Drahtloser Mikrophonempfänger zum Empfangen von Signalen von einem drahtlosen Mikrophonsender, umfassend: eine Erfassungsschaltung (78) zum Erfassen und Verstärken von Tönen, die vom Mikrophonsender empfangen werden; Mittel zum Erfassen (76), wenn sich die Amplitude der Töne von einer ersten Amplitude zu einer zweiten Amplitude ändern, und zum Anzeigen dieser Änderung über ein Batterie-Schwach-Signal; und Mittel zum Zuführen eines Batterie-Schwach-Signals zu einer Anzeigeschaltung, wobei die Anzeigeschaltung bei Empfang des Batterie-Schwach-Signals aktiviert wird.
  14. Drahtloses Mikrophonsystem, das einen Mikrophonsender nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 12 und einen drahtlosen Mikrophonempfänger nach Anspruch 13 umfaßt.
DE69815675T 1998-08-10 1998-08-10 Gerät und Verfahren zur Anzeige der Lebensdauer einer Senderbatterie Expired - Fee Related DE69815675T2 (de)

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