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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein TDMA-Funk-Endgerät (Time
Division Multiple Access/Zeitmultiplex-Verfahren) und insbesondere
ein Verfahren und ein TDMA-Funk-Endgerät zum beständigen Anzeigen
eines Batteriefüllzustands,
wobei die Batteriespannung während
der Sende- und Empfangsperioden zeitweise schwankt.
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Ein
Funk-Endgerät
wie beispielsweise ein schnurloses Telefon hat in der Regel eine
Batteriezustandsanzeigefunktion zum Messen einer aktuellen Batteriespannung
und zum Anzeigen des Batteriezustands auf einer Flüssigkristallanzeige
(LCD) als einen Zustand voller Batterie, einen Zustand halbvoller Batterie,
einen Zustand schwacher Batterie und einen Zustand leerer Batterie,
sodass ein Benutzer den Batteriezustand erkennen kann.
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In
einem TDMA-Funk-Endgerät
wie beispielsweise einem DECT (Digital European Cordless Telephone/Europäischer Standard
für schnurlose
Telefonie) steigt der aktuelle Verbrauch während des Sendens (Tx) und
des Empfangens (Rx) abrupt an, wie in 1 dargestellt.
Folglich wird die Batteriespannung während des Sendens und Empfangens ebenfalls
abrupt geändert,
wie in 2 dargestellt. Dementsprechend ist es aufgrund
der anhaltenden Schwankung der Batteriespannung schwer, die Batteriespannung
beständig
anzuzeigen.
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Das
Dokument
EP 0 608 086
A2 betrifft ein Batterieladungsanzeigegerät für Sende-Empfangs-Geräte. Eine
Funktelekommunikationsvorrichtung sendet für eine erste Periode von Funkkanälen, die
durch ein Zeitmultiplexsystem gebildet wird, Signale an eine Basisstation.
Das Gerät
hat eine Batterie, deren Spannung als Reaktion auf den Verbrauch der
Batterie sinkt. Das Gerät
misst die Spannung der Batterie nur während einer zweiten Periode,
die anders ist als die erste Periode, und schätzt die verbleibende Leistung
der Batterie als Reaktion auf die gemessene Spannung. Das Gerät umfasst
Erkennungseinrichtungen zum Erkennen, ob die Vorrichtung Signale
an die Basisstation sendet, Messeinrichtungen, die auf die Erkennungseinrichtungen
reagieren, zum Messen der Spannung der Batterie, nur, wenn die Vorrichtung
keine Signale an die Basis station sendet und Schätzeinrichtungen, die auf die Messeinrichtungen
reagieren, zum Schätzen
der verbleibenden Leistung der Batterie.
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Das
Dokument
FR 2 335 063
A betrifft ein elektronisches Ladungsanzeigegerät für eine Batterie.
Das elektronische Ladungsanzeigegerät für eine Batterie umfasst Lampeneinrichtungen
mit einem ersten Zustand, der einen normalen Batterieladungszustand
anzeigt und dem zweiten Zustand, der einen unnormalen Batterieladungszustand
anzeigt. Das elektronische Ladungsanzeigegerät für eine Batterie umfasst des
Weiteren eine Stromkreiseinrichtung, die auf die Spannung durch
die Batterie reagiert, um die Signallampeneinrichtung in ihren zweiten
Zustand zu versetzen, wenn die Batteriespannung schwächer ist
als ein zuvor festgelegter niedriger Schwellenwert oder über einem
zuvor festgelegten hohen Schwellenwert liegt und in ihren ersten
Zustand, wenn die Batteriespannung zwischen den Schwellenwerten
liegt. Zum Steigern der Batteriespannung hat ein niedriger Schwellenwert
zum Beispiel einen Wert V1. Die Tatsache, dass dieser Wert erreicht
wird, führt
zum Beispiel zum Erlöschen
einer Signallampe, die die Lampeneinrichtung bildet und gleichzeitig
zum Senken des Schwellenwertes auf einen Wert V2. Wenn die Batteriespannung
fällt,
leuchtet die Signallampe nur dann wieder auf, wenn der Wert dieser
Spannung geringer als V2 und dieser selbst geringer als V1 ist.
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Es
wird Bezug genommen auf ein herkömmliches
Verfahren zum Anzeigen einer Batteriespannung in einem TDMA-Funk-Endgerät mit Bezug
auf die 1 bis 4.
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1 illustriert
die Schwankung des aktuellen Verbrauchs während der Sende- und Empfangsperioden
in dem TDMA-Funk-Endgerät,
und 2 illustriert die Schwankung der Batteriespannung
während
der Sende- und Empfangsperioden in dem TDMA-Funk-Endgerät. In Bezug auf die 1 und 2 steigt
der aktuelle Verbrauch während
der Sende- und Empfangsperioden abrupt an, was zu der abrupten Schwankung
der Batteriespannung führt.
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3 illustriert
Batteriezustands-Bereiche in dem herkömmlichen TDMA-Funk-Endgerät. In Bezug
auf 3 ist der Batteriezustand in vier Bereiche unterteilt:
einen Zustandsbereich voller Batterie, einen Zustandsbereich halbvoller
Batterie, einen Zustandsbereich schwacher Batterie und einen Zustandsbereich
leerer Batterie. Zum Beispiel zeigt das TDMA-Funk-Endgerät, wenn
die Batteriespannung einen ersten Schwel lenwertpegel (für den schwachen
Batteriezustand) übersteigt,
einen Zustandsbereich halbvoller Batterie auf dem Display an, und wenn
die Batteriespannung schwächer
ist als der erste Schwellenwertpegel, zeigt das TDMA-Funk-Endgerät den Zustand
leerer Batterie an. Ein solches herkömmliches Verfahren kann jedoch
den Batteriezustand aufgrund der fortwährenden Schwankung der Batteriespannung
während
der Sende- und Empfangsperioden
nicht beständig
anzeigen.
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Es
sei beispielsweise angenommen, eine Batteriespannung 411 ändert sich
während
des Sendens und Empfangens und erreicht den ersten Schwellenwertpegel 412,
wie in 4 dargestellt. In einem solchen Fall zeigt das
TDMA-Funk-Endgerät in
einem ruhenden Zustand den Zustand schwacher Batterie und aufgrund
der zeitweisen Änderung
der Batteriespannung während
des Sendens und Empfangens den Zustand leerer Batterie an. Folglich ändert das
Endgerät
die Batteriezustände
wiederholt, da Senden und Empfangen in Intervallen wiederholt werden,
was die Zuverlässigkeit
der Batteriezustandsanzeigefunktion mindert.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein
entsprechendes TDMA-Funk-Endgerät
zum beständigen
Anzeigen eines Batteriefüllzustandes
bereitzustellen, wobei die Batteriespannung während der Sende- und Empfangsperioden
in einem TDMA-Funk-Endgerät
zeitweise schwankt.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
werden in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Ein
TDMA-Funk-Endgerät
erfasst eine Batteriespannung und zeigt einen entsprechenden Batteriezustand
an, wenn die Batteriespannung zu einem von mehreren Batteriezustands-Bereichen
gehört. Wenn
die Batteriespannung zu einer der Pufferzonen, die jeweils zwischen
den benachbarten Batteriezustands-Bereichen angeordnet sind, gehört, zeigt das
Funk-Endgerät
einen vorangehenden Batteriezustand an und speichert dann den Batteriezustand, der
aktuell als ein vorangehender Batteriezustand angezeigt wird.
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Die
oben beschriebenen Leistungsmerkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn
diese in Zusammen hang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet
wird, besser verständlich.
In den Zeichnungen ist:
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1 ein
Diagramm, das die Schwankung des aktuellen Verbrauchs in einem gewöhnlichen
TDMA-Funk-Endgerät
illustriert;
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2 ist
ein Diagramm, das die Schwankung einer Batteriespannung in einem
gewöhnlichen TDMA-Funk-Endgerät illustriert;
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3 ist
ein Diagramm, das die Schwellenwertpegel für die entsprechenden Batteriezustände in einem
herkömmlichen
TDMA-Funk-Endgerät
illustriert;
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4 ist
ein Diagramm zum Erläutern
eines Zustands, wobei sich eine Batteriespannung während des
Sendens und Empfangens ändert
und einen Schwellenwertpegel erreicht;
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5 ist
ein Blockdiagramm eines TDMA-Funk-Endgeräts, auf das die vorliegende
Erfindung angewendet wird;
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6 ist
ein Diagramm, das die Schwellenpegel für die jeweiligen Batteriezustände entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert;
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7 ist
ein Diagramm zum Erläutern
eines Zustands, wobei eine Batteriespannung während des Sendens und Empfangens
geändert
wird und einen Schwellenwertpegel erreicht;
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Die 8A bis 8D sind
Diagramme, die Symbole darstellen, die einen Zustand voller Batterie,
einen Zustand halbvoller Batterie, einen Zustand schwacher Batterie
beziehungsweise einen Zustand leerer Batterie anzeigen und
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9 ein
Ablaufplan, der ein Verfahren zum Anzeigen einer Batteriespannung
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden gut bekannte Funktionen oder
Konstruktionen nicht ausführlich
beschrieben, da sie das Verständnis
der Erfindung mit unnötigen
Einzelheiten erschweren würden.
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In
der Spezifizierung bezieht sich ein Begriff „Pufferzone" auf eine Zone, die
zwischen zwei benachbarten Batteriezustands-Bereichen angeordnet ist.
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5 ist
ein Blockdiagramm eines TDMA-Funk-Endgeräts, auf das die vorliegende
Erfindung angewendet wird. In 5 steuert
eine Steuerung 10, eine CPU (Central Processing Unit/zentrale Steuerungseinheit),
alle Operationen des TDMA-Funk-Endgeräts, und insbesondere misst
sie eine Batteriespannung, die von der Ausgabe eines Signals zum
Erfassen der Batteriespannung von einem Batteriespannungsprüfer 100 abhängt und
zeigt einen entsprechenden Batteriezustand auf einem Display 70 an.
Ein Speicher 20 umfasst einen ROM (Read Only Memory/nur
lesbarer Speicher) zum Speichern eines Programms zum Steuern des Funk-Endgeräts und einen
RAM (Random Access Memory/Speicher mit wahlfreiem Zugriff) zum zeitweisen
Speichern von Daten, die während
der Ausführung
des Programms erzeugt werden. Ein Sprachprozessor 50, der
mit einem Mikrofon (oder Mundstück)
MIC und einem Lautsprecher (oder Hörmuschel) SPK verbunden ist,
wandelt einen analogen Stimmsignaleingang aus dem Mikrofon MIC in ADPCM-Daten
(Adaptive Differential Pulse Code Modulation/Pulsecode Modulation
mit differenzierter Anpassung) um und verarbeitet einen Signaleingang aus
einem Modem 40 in ein Stimmsignal, um es an den Lautsprecher
SPK auszugeben. Das Modem 40 wandelt den ADPCM-Dateneingang
aus dem Stimmprozessor 50 in ein Basisbandsignal um, um
es an ein HF (Hochfrequenz)-Sende-Empfangsgerät 30 auszugeben und
wandelt einen Signaleingang aus dem HF-Sende-Empfangsgerät 30 in
digitale Daten um, um sie an den Stimmprozessor auszugeben. Das
HF-Sende-Empfangsgerät 30 wandelt
den analogen Basisbandsignaleingang aus dem Modem 40 in
ein HF-Signal um, um es durch einen Funkkanal an ein festes Teil
(oder eine Basiseinheit) zu senden, und führt Abwärtskonvertierung eines HF-Signals, das über eine
Antenne ANT empfangen wird, in ein analoges Basisbandsignal durch,
um es an das Modem 40 auszugeben. Eine Schlüsseleingangseinheit 60,
eine Schlüsselmatrix,
die eine Vielzahl numerischer Schlüssel umfasst, stellt der die
Steuerung 10 Schlüsseldaten
bereit, die durch die Schlüsselmanipulation
des Benutzers erzeugt werden. Ein Display 70, eine Flüssigkris tallanzeige
(LCD), zeigt Betriebszustände
des Funk-Endgeräts
(oder der tragbaren Einheit) unter der Kontrolle der Steuerung 10 an.
Des Weiteren zeigt das Display 70 entsprechend der vorliegenden
Erfindung als Reaktion auf die Ausgabe von Daten über den
Batteriezustand von der Steuerung 10 einen Batteriezustand
an. Eine Stromquelle 80 wird mit einer Speisespannung aus
einer Batterie 90 bereitgestellt und senkt die Speisespannung
auf die spezifizierten Pegel für
die entsprechenden Teile. Die Batterie 90, die normalerweise
an dem festen Teil FP (nicht dargestellt) befestigt ist, wird mit
einer Ladungsspannung, die aus dem festen Teil FP stammt, geladen
und stellt der Stromquelle 80 die Batteriespannung bereit.
Der Batteriespannungsprüfer 100 erfasst
den Spannungspegel der Batterie 90 und stellt der Steuerung 10 ein
entsprechendes Signal zum Erfassen der Batteriespannung bereit.
Der Batteriespannungsprüfer 100 umfasst
einen analog/digital-Wandler (A/D-Wandler) zum Umwandeln eines analogen
Spannungspegelsignals aus der Batterie 90 in digitale Daten.
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6 illustriert
die Schwellenwertpegel für die
jeweiligen Batteriezustände
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie dies dargestellt ist, ist der Batteriezustand
entsprechend der vorliegenden Erfindung in einen Zustandsbereich
voller Batterie, einen Zustandsbereich halbvoller Batterie, einen
Zustandsbereich schwacher Batterie und einen Zustandsbereich leerer
Batterie unterteilt, wobei zwischen benachbarten Batteriezuständen Pufferzonen
angeordnet sind. Im Speziellen ist eine erste Pufferzone zwischen
dem Zustandsbereich voller Batterie und dem Zustandsbereich halbvoller
Batterie angeordnet, eine zweite Pufferzone ist zwischen dem Zustandsbereich
halbvoller Batterie und dem Zustandsbereich schwacher Batterie angeordnet,
und eine dritte Pufferzone ist zwischen dem Zustandsbereich schwacher
Batterie und dem Zustandsbereich leerer Batterie angeordnet. Des
Weiteren haben die erste bis dritte Pufferzone jeweils obere Grenzen
(660, 640 und 620) und untere Grenzen (650, 630 und 610).
Das heißt,
dass der gesamte Batteriezustands-Bereich in vier Batteriezustands-Bereiche
und drei Pufferzonen unterteilt ist.
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Die
Steuerung 10 bestimmt, ob die durch den Batteriespannungsprüfer 100 erfasste
Batteriespannung zu einem der vier Batteriezustands-Bereiche gehört. Wenn
das der Fall ist, zeigt die Steuerung 10 den entsprechenden
Batteriezustand an. Wenn die erfasste Batteriespannung jedoch zu
einer der drei Pufferzonen gehört,
entscheidet die Steuerung 10, an welcher Grenze einer bestimmten
Pufferzone sich die erfasste Batte riespannung bewegt. Wenn sich
die Batteriespannung an der oberen Grenze der bestimmten Pufferzone
bewegt, zeigt die Steuerung 10 den Batteriezustand an,
der dem Batteriezustands-Bereich entspricht, der sich über der
oben genannten oberen Grenze befindet. Wenn die Batteriespannung
sich jedoch an der unteren Grenze der bestimmten Pufferzone bewegt,
zeigt die Steuerung 10 den Batteriezustand an, der dem
Batteriezustands-Bereich entspricht, der sich unter der oben genannten
oberen Grenze befindet. Die Breite der Pufferzonen sollte größer sein
als eine Schwankungsbreite der Batteriespannung während des
Sendens und Empfangens.
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In
Bezug auf 7 wird angenommen, dass eine
Batteriespannung 711 während
des Sendens und Empfangens schwankt und sich an der oberen Grenze 660 der
ersten Pufferzone bewegt. Das heißt, die Batteriespannung gehört während des
Sendens und Empfangens zur ersten Pufferzone, während sie im ruhigen Zustand
zum Zustandsbereich voller Batterie gehört. In einem solchen Fall zeigt
die Steuerung 10 den Zustand voller Batterie an, wenn die
Batteriespannung während
des Sendens und Empfangens nicht an die untere Grenze 650 der
erste Pufferzone fällt.
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Die 8A bis 8D illustrieren
Symbole, die auf dem Display 70 angezeigt werden und den Zustand
voller Batterie, den Zustand halbvoller Batterie, den Zustand schwacher
Batterie beziehungsweise den Zustand leerer Batterie anzeigen.
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Im
Folgenden wird Bezug genommen auf ein Verfahren zum Anzeigen des
Batteriefüllzustandes entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9. Die Steuerung 10 empfängt in Schritt 911 das
Ausgabesignal zum Erfassen der Batteriespannung von dem Batteriespannungsprüfer 100.
Die Steuerung 10 entscheidet in Schritt 912, ob
die Batteriespannung zum Zustandsbereich voller Batterie gehört. Wenn
das der Fall ist, zeigt die Steuerung 10 den Zustand voller Batterie
in Schritt 930 an und fährt
dann mit Schritt 919 fort. Wenn das nicht der Fall ist,
entscheidet die Steuerung 10 in Schritt 913, ob
die Batteriespannung zur ersten Pufferzone gehört. Wenn das der Fall ist, entscheidet
die Steuerung 10 in Schritt 920, ob ein vorangehender
Batteriezustand der Zustand voller Batterie ist. Wenn der vorangehende
Batteriezustand der Zustand voller Batterie ist, zeigt die Steuerung 10 den
Zustand voller Batterie in Schritt 930 an und fährt dann
mit Schritt 919 fort. Wenn der vorangehende Batte riezustand
nicht der Zustand voller Batterie ist, zeigt die Steuerung 10 in
Schritt 931 auf dem Display 70 den Zustand halbvoller
Batterie an und fährt
dann mit Schritt 919 fort.
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Wenn
die Batteriespannung in Schritt 913 jedoch nicht zur ersten
Pufferzone gehört,
entscheidet die Steuerung 10 in Schritt 914, ob
die Batteriespannung zum Zustandsbereich halbvoller Batterie gehört. Wenn
das der Fall ist, zeigt die Steuerung 10 in Schritt 931 den
Zustand halbvoller Batterie an und fährt dann mit Schritt 919 fort.
Wenn das nicht der Fall ist, entscheidet die Steuerung 10 in
Schritt 915, ob die Batteriespannung zu einer zweiten Pufferzone gehört. Wenn
das der Fall ist, entscheidet die Steuerung 10 in Schritt 921,
ob der vorangehende Batteriezustand der Zustand halbvoller Batterie
ist. Wenn der vorangehende Batteriezustand der Zustand halbvoller
Batterie ist, zeigt die Steuerung 10 in Schritt 931 den
Zustand halbvoller Batterie an und fährt dann mit Schritt 919 fort.
Wenn der vorangehende Batteriezustand jedoch nicht der Zustand halbvoller
Batterie ist, zeigt die Steuerung 10 in Schritt 932 auf
dem Display 70 den Zustand schwacher Batterie an und fährt dann
mit Schritt 919 fort.
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Wenn
die Batteriespannung in Schritt 915 nicht zur zweiten Pufferzone
gehört,
entscheidet die Steuerung in Schritt 916, ob die Batteriespannung
zu dem Zustandsbereich schwacher Batterie gehört. Wenn das der Fall ist,
zeigt die Steuerung 10 in Schritt 932 den Zustand
schwacher Batterie an und fährt
dann mit Schritt 919 fort. Wenn das nicht der Fall ist,
entscheidet die Steuerung 10 in Schritt 917, ob die
Batteriespannung zur dritten Pufferzone gehört. Wenn das nicht der Fall
ist, zeigt die Steuerung 10 in Schritt 918 den
Zustand leerer Batterie an. Wenn die Batteriespannung jedoch zur
dritten Pufferzone gehört,
entscheidet die Steuerung 10 in Schritt 922, ob der
vorangehende Batteriezustand der Zustand schwacher Batterie ist.
Wenn der vorangehende Zustand der Zustand schwacher Batterie ist,
zeigt die Steuerung 10 in Schritt 932 den Zustand
schwacher Batterie an und fährt
dann mit Schritt 919 fort. Wenn der vorangehende Batteriezustand
jedoch nicht der Zustand schwacher Batterie ist, zeigt die Steuerung 10 in
Schritt 918 auf dem Display 70 den Zustand leerer
Batterie an und fährt
dann mit Schritt 919 fort. In Schritt 919 speichert
die Steuerung 10 den Batteriezustand, der aktuell als ein
vorangehender Batteriezustand angezeigt wird, und kehrt dann zurück zu Schritt 911.
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Wie
voranstehend beschrieben wurde, kann das TDMA-Funk-Endgerät der Erfindung
den Batteriefüllzustand
beständig
anzeigen, auch, wenn die Batteriespannung während der Sende- und Empfangsperioden
zeitweise schwankt.
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Obgleich
die Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung dargestellt
und beschrieben wurde, wird für
Personen mit gewöhnlicher
Erfahrung auf dem Gebiet der Technik offensichtlich, dass zahlreiche
Veränderungen
an Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne über den Umfang der Erfindung
wie in den beigefügten
Ansprüchen
festgelegt, hinauszugehen.