EP0507899A1 - Vorrichtung zum empfangen und auswerten von optischen signalen - Google Patents
Vorrichtung zum empfangen und auswerten von optischen signalenInfo
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- EP0507899A1 EP0507899A1 EP91916303A EP91916303A EP0507899A1 EP 0507899 A1 EP0507899 A1 EP 0507899A1 EP 91916303 A EP91916303 A EP 91916303A EP 91916303 A EP91916303 A EP 91916303A EP 0507899 A1 EP0507899 A1 EP 0507899A1
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- EP
- European Patent Office
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- sensor
- housing
- plug
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
- A61B5/0017—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system transmitting optical signals
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
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- G—PHYSICS
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- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
- G06F3/023—Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes
- G06F3/0231—Cordless keyboards
Definitions
- the invention relates to a device for receiving and evaluating optical signals, having a sensor for receiving the optical signals and converting them into electrical signals, a receiver part for processing the electrical signals into data, and a computer for processing the data and / or information which can be recorded and / or used for control purposes, according to the preamble of claim 1.
- optical signals denotes an alternating electromagnetic field with a frequency in the spectral range of infrared, visible and / or ultraviolet light.
- Optical signals accordingly include the intensity, frequency and / or pulse modulation of light in the infrared, visible and / or ultraviolet spectral range.
- WO-90/08501 to provide information in the form of coded digital values, to transmit these as optical signals and to convert the latter back into coded digital values in a receiver and then to pass them on for further processing as electrical signals .
- This processing can include a graphical representation.
- a light receiving unit for the optical signals comprises a sensor and its supply and output circuits, the sensor being arranged on a wall of the housing of the light receiving unit.
- the disadvantage here is that the receiver part and the computer are accommodated separately from one another in different housings and the signals provided by the receiver part must be fed to the computer via a cable.
- receiver part and the computer each require their own power supply and the corresponding cables for connection to the electrical network.
- the advantage of the invention is that the entire receiver part and its connections are included in the computer and are therefore inaccessible to the personnel, so that the receiver part is not exposed to external influences on the one hand and does not endanger the personnel on the other hand.
- FIG. 1 shows an example of an arrangement of the sensor on a wall of the housing of the computer in the device according to the invention
- Fig. 2 shows an example of an embodiment of the circuit of the
- FIG. 1 schematically shows a computer, for example of the type known today as a PC ("personal computer").
- the computer has a housing 1, on the front wall 2 of which the front side 3 of a diskette unit 4 (“diskette drive”) is visible.
- the diskette unit 4 is integrated in the housing 1, the front side 3 of the diskette unit 4 in the front wall 2 of the housing 1. This integration is facilitated or made possible by the fact that today the disk units are built in a standard format in order to fit correspondingly standardized cavities that are provided in the housing of the computers.
- This sensor is designed, for example, as a photodiode, which converts the optical signals received into electrical signals.
- optical signals emanating from a suitable transmitter can be fed from this transmitter to the sensor either directly via the room or via a suitable light guide such as a glass fiber.
- a sensor is designated 5 as a first example.
- the sensor 5 is arranged on the front wall 2 of the housing 1 of the computer.
- the device according to the invention also comprises a receiver part for processing the electrical signals into data which are fed to the computer in order to be shown therein.
- a receiver part for processing the electrical signals into data which are fed to the computer in order to be shown therein.
- such a receiver part is integrated in the computer so that the circuits of the receiver part are inside the housing 1 and are therefore not visible in Fig. 1, while the sensor 5 arranged on the front wall 2 of the housing 1 on a front plate 6 is mounted, which forms a wall of the receiver part and in turn is integrated on the front wall 2.
- the sensor 5 can also be mounted directly on the front wall 2 and integrated thereon.
- the sensor 5 can also be mounted, for example, on a plug-in card, which in turn is mounted in the computer or in the housing 1 behind the front wall 2 such that the sensor 5 projects outwards through a hole provided in the front wall 2.
- the hole for the sensor 5 can be provided in the front plate 6, which in turn is integrated in the front wall 2.
- the front plate 6 can be made of a relatively soft and elastic material such as a rubber-like plastic.
- a sensor of the type mentioned above is designated 7 as a second example.
- the sensor 7 is arranged on the front plate 8 of a receiver part.
- the front plate 8 forms part of the housing of a receiver part, the circuits of which are in turn located inside the housing 1 and are therefore not visible in FIG. 1.
- the housing of the receiver part is designed as a unit in the standard format of a diskette unit ("diskette drive").
- the housing of the receiver part thus fits into the correspondingly standardized cavity of the housing 1 at a location which is normally provided for mounting a diskette unit.
- the front plate 8 of the receiver part is designed such that it is integrated in the front wall 2 of the housing 1 when the housing of the receiver part is mounted on the computer.
- the senor 7 can, for example, be mounted on a printed circuit board, which in turn is mounted in the computer or in the housing 1 behind the front plate 8 at a location that is normally provided for mounting a diskette unit.
- the sensor 7 protrudes outwards through a hole provided in the front plate 8, while the front plate 8 is in turn integrated in the front wall 2.
- a spout made of a relatively soft and elastic material such as a rubber-like plastic can be arranged between the front plate 8 and the sensor 7.
- the senor 5 or 7 can be mounted just as well essentially in the plane of the front wall 2 or the front plate 8, or protrude outwards from the front wall 2 or the front plate 8, or still opposite the front wall 2 or the Front panel 8 must be set back inwards. In this sense it should be understood that the sensor 5 or 7 is arranged essentially on or near the front wall 2 or the front plate 8.
- the senor 5 or 7 can include an interface to a suitable light guide, such as a glass fiber. Then it is this interface to the light guide which is mounted essentially in the plane of the front wall 2 or the front plate 8 or protrudes outwards with respect to the front wall 2 or the front plate 8 or still with respect to the front wall 2 or the Front plate 8 can be set back inwards.
- a suitable light guide such as a glass fiber.
- the sensor is designated 20 in FIG. 2 and is designed as a photodiode, the terminals of which are connected to the one pole of a voltage source S or to the one terminal of a resistor R are connected. The other pole of the voltage source S and the other terminal of the resistor R are connected to the ground line M of the circuit of the receiver part.
- the sensor 20 receives a modulated light L. The optical signals transmitted by the light L are thus converted into electrical signals by the sensor 20.
- the receiver part shown overall in FIG. 2 comprises a first subcircuit 21, a second subcircuit 22 and a third subcircuit 23.
- the first subcircuit is intended for processing the electrical signals from the sensor 20 into serially transferable data.
- As an input stage it comprises an amplifier 24, the input 24a of which receives the electrical signals from the sensor 20.
- the sensor 20 is designed as a PIN diode and the amplifier 24 as a transimpedance amplifier in a manner which is described, for example, in the Hewlett-Packard Journal, December 1988, pages 26-28.
- the output of the amplifier 24 is passed through a bandpass filter 25 and fed to the next element 26 of the first subcircuit.
- the element 26 of the first subcircuit is an amplifier which is provided with a control input connected to an AGC circuit 27.
- a high-quality LC resonant circuit 28 is connected to an output of the amplifier 26.
- An exit from this LC resonant circuit 28 is connected to a control input of AGC circuit 27 via a voltage limiter 29, which closes the AGC control circuit of amplifier 26.
- the multiplier 31 supplies at its output a voltage which is proportional to the product of the input voltage obtained from the amplifier 30 with the carrier signal obtained from the voltage limiter 29, for this purpose the multiplier 31 works according to the Gilbert cell principle, such a multiplier is for example in National Semiconductor Linear Data Handbook, Volume 3, pages 5-92 to 5-96.
- the output signal of the multiplier 31 is passed via a bandpass filter 32 and fed to a comparator 33, the output of which supplies a demodulated signal in a serially transferable form, which is passed on to the second subcircuit via the interconnected lines 34a and 34b designed for serial transmission .
- the second subcircuit is intended for converting the data transmitted serially via lines 34a and 34b into data which can be transmitted in parallel.
- line 34b leads via an input amplifier 35 to an FMO demodulator with an asynchronous counter 36, which is controlled by a clock generator 37.
- An output of the FMO demodulator 36 is connected to an input of a proto koll decoder 38, in which on the one hand suppresses the transmission protocol of the transmitted data, and on the other hand generates a 3-digit channel number.
- the data freed from the transmission protocol and the channel number are converted in a serial / parallel converter 39 to data which can be transmitted in parallel and which are forwarded to the third subcircuit via the lines 40a and 4Ob which are connected to one another and are designed for parallel transmission.
- the third subcircuit is intended for converting the data transmitted in parallel via lines 40a and 40b into data that can be used by the computer.
- this third subcircuit is designed as an interrupt-controlled interface between a parallel data input and a data output which can be connected to the bus (bus) of the computer, and it comprises a correspondingly controllable component 41 and an address decoder 42, the address of which Output is connected to a control input of component 41.
- the output lines of the component 41 and the input lines of the address decoder 42 are combined on a connector strip 43, which is designed to be inserted into one of the slots for plug-in cards in the computer.
- Such slots for plug-in cards are known in computers of the PC ("personal computer") type.
- the output lines of the component 41 and the input lines of the address decoder 42 are thus connected to the bus manifold of the computer when the plug connector 43 is inserted into one of the slots for plug-in cards in the computer.
- a component 41 suitable for this purpose and a suitable address decoder 42 are known.
- slots for plug-in cards are also known in computers of the type known as a PC (“personal computer”), as are corresponding designs of the component 41 and the address decoder 42 for use with such computers.
- the first, the second and the third subcircuit are together on a common plug-in card in the standard format for the computer. arranged for example of the type PC.
- the lines 34a and 34b are guided on the plug-in card and connected directly to one another, so that the serial output of the first subcircuit is connected to the serial input of the second subcircuit.
- the lines 40a and 40b are also guided on the plug-in card and are directly connected to one another, so that the parallel output of the second subcircuit is connected to the parallel input of the third subcircuit.
- the senor 20 is connected to an input of the first subcircuit, that is to say the amplifier 24, arranged on the plug-in card.
- the sensor 20 can be mounted on the plug-in card and project outwards through the wall of the housing of the computer, for example through the front wall 2.
- the receiver part has its own housing or at least its own front plate 8
- the sensor 20 can be mounted on the plug-in card and project outwards through the wall of the housing of the receiver part, for example through the front plate 8 .
- the first subcircuit is arranged on a printed circuit board which is mounted in the housing of the computer at a location provided for a diskette station, while the second and the third subcircuit together on a plug-in card in the standard format for the computer for example of the PC type.
- the lines 34a and 34b are connected to one another via lines leading from the printed circuit board to the plug-in card, so that the serial output of the first subcircuit is connected to the serial input of the second subcircuit.
- the lines 40a and 40b are guided on the plug-in card and are directly connected to one another, so that the parallel output of the second subcircuit is connected to the parallel input of the third subcircuit.
- the first and the second subcircuit are arranged together on a circuit board which is mounted in the housing of the computer at a location provided for a diskette station, while the third subcircuit is arranged on a plug-in card in standard format for the computer, for example of the PC type.
- the lines 34a and 34b are routed on the printed circuit board and directly connected to one another, so that the serial output of the first subcircuit is connected to the serial input of the second subcircuit.
- the lines 40a and 40b are connected to one another via lines leading from the printed circuit board to the plug-in card, so that the parallel output of the second subcircuit is connected to the parallel input of the third subcircuit.
- the senor 20 is both in the second embodiment (with the first subcircuit on a circuit board and the second and third subcircuit together on a plug-in card) and in the third embodiment (with the first and second subcircuit together on one conductor ⁇ plate and the third subcircuit on a plug-in card) with an arranged on the circuit board input of the first subcircuit, that is, the amplifier 24.
- the sensor 20 can be mounted on the printed circuit board and protrude outwards through the wall of the housing of the computer, for example through the front wall 2.
- the receiver part has its own housing or at least its own front plate 8
- the sensor 20 can be mounted on the circuit board and project outwards through the wall of the housing of the receiver part, for example through the front plate 8.
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Description
Vorrichtung zum Empfangen und Auswerten von optischen Signalen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfangen und Auswerten von optischen Signalen, mit einem Sensor zum Empfangen der optischen Signale und zu deren Umsetzung in elektrische Signale, einem Empfängerteil zur Verarbeitung der elektrischen Signale zu Daten, und einem Rechner zur Verar¬ beitung der Daten zu darstellbarer und/oder aufzeichenbarer und/oder steuerungstechnisch verwendbarer Information, ge äss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im vorliegenden Zusammenhang bezeichnet "optisch" ein elektromagnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz im Spek¬ tralbereich des infraroten, sichtbaren und/oder ultraviolet¬ ten Lichts. Optische Signale umfassen demnach die Intensi- täts-, Frequenz- und/oder Impulsmodulation von Licht im in¬ fraroten, sichtbaren und/oder ultravioletten Spektralbereich. Es ist beispielsweise aus WO-90/08501 bekannt, Informa¬ tion in Form von codierten Digitalwerten bereitzustellen, diese als optische Signale zu übertragen und letztere in ei¬ nem Empfänger wieder in codierte Digitalwerte umzusetzen und dann als elektrische Signale einer weiteren Verarbeitung zu¬ zuführen. Diese Verarbeitung kann eine graphische Darstellung umfassen. Aus WO-90/08501 ist noch bekannt, dass eine Licht¬ empfangseinheit für die optischen Signale einen Sensor sowie dessen Speise- und Ausgangsschaltungen umfasst, wobei der Sensor an einer Wandung des Gehäuses der Lichtempfangseinheit angeordnet ist.
Es ist auch bekannt, Digitalwerte in einem Rechner zu verarbeiten, um sie tabellarisch oder graphisch darzustellen oder aufzuzeichnen, oder um sie als steuerungstechnische In¬ formation, beispielsweise als Steuerbefehle (sogenannte Com¬ putersteuerung) weiter zu verwenden. Es ist ebenfalls be¬ kannt, dazu einen Rechner beispielsweise des heutzutage als PC ("Personal Computer") bekannten Typs einzusetzen.
Eine in Form von optischen Signalen empfangene Informa¬ tion kann also, nach ihrer Wandlung in elektrische Signale, einem Rechner des Typs PC oder dergleichen zur weiteren Ver¬ arbeitung zuzuführen.
Nachteilig ist dabei, dass der Empfängerteil und der Rechner separat voneinander in verschiedenen Gehäusen unter¬ gebracht sind und die vom Empfängerteil bereitgestellten Sig¬ nale dem Rechner über ein Kabel zugeführt werden müssen.
Nachteilig ist dabei auch, dass der Empfängerteil und der Rechner je eine eigene Speisung und die entsprechenden Kabel zum Anschluss an das elektrische Netz benötigen.
Gehäuse und Kabel und deren Anschlüsse bilden nämlich verschiedenartige Störungsquellen. Kabel sind schon allein durch ihre Existenz störend - nicht umsonst spricht der Volksmund von einem rund um den PC herrschenden "Kabelsalat".
Wenn die Kombination von Empfängerteil und Rechner zum Einsatz für medizinische Zwecke in einer Spitalumgebung vor¬ gesehen ist, wie es beispielsweise bei dem aus WO-90/08501 bekannten System der Fall ist, muss ausserdem die Sicherheit von Personen besonderen gesetzlichen Vorschriften genügen, z.B. der Schweizer SEV-Norm TP62/d.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Vorrich¬ tung der eingangs erwähnten Art die bei den verschiedenen Kabeln und Gehäusen liegenden Störungsquellen zu beseitigen und dadurch die Sicherheit von Personen wie auch den Bedie¬ nungskomfort zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der ein¬ gangs erwähnten Art gekennzeichnet durch die im Anspruch 1 angegebene Kombination von Merkmalen. Vorteilhafte Ausbildun¬ gen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, dass der gesamte Empfängerteil und dessen Anschlüsse im Rechner einge¬ schlossen und somit dem Personal unzugänglich sind, so dass der Empfängerteil einerseits keinen externen Einflüssen aus¬ gesetzt ist und andererseits das Personal nicht gefährdet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung von Beispielen der Ausbildung der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel einer Anordnung des Sensors an einer Wandung des Gehäuses des Rechners in der erfin- dungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 ein Beispiel einer Ausbildung der Schaltung des
Empfängerteils in der erfindungsgemässen Vorrich¬ tung.
In Fig. 1 ist ein Rechner beispielsweise des heutzutage als PC ("Personal Computer") bekannten Typs schematisch dar¬ gestellt. Der Rechner hat ein Gehäuse 1, an dessen Frontwan¬ dung 2 die Frontseite 3 einer Disketteneinheit 4 ("diskette drive") sichtbar ist. Die Disketteneinheit 4 ist im Gehäuse 1, die Frontseite 3 der Disketteneinheit 4 in der Frontwan¬ dung 2 des Gehäuses 1 integriert. Diese Integration wird da¬ durch erleichtert bzw. ermöglicht, dass heutzutage die Dis¬ ketteneinheiten in einem Standardformat gebaut werden, um zu entsprechend standardisierten Hohlräumen zu passen, die im Gehäuse der Rechner vorgesehen sind.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Empfangen und Auswerten von optischen Signalen u fasst einen Sensor zum Empfangen dieser optischen Signale. Dieser Sensor ist bei¬ spielsweise als Photodiode ausgebildet, welche die empfange¬ nen optischen Signale in elektrische Signale umsetzt.
Dabei können die von einem geeigneten Sender ausgehenden optischen Signale von diesem Sender zum Sensor entweder di¬ rekt über den Raum oder über einen geeigneten Lichtleiter wie beispielsweise eine Glasfaser zugeführt werden.
In Fig. 1 ist als erstes Beispiel ein solcher Sensor mit 5 bezeichnet. Der Sensor 5 ist an der Frontwandung 2 des Ge¬ häuses 1 des Rechners angeordnet.
Ebenfalls umfasst die erfindungsgemässe Vorrichtung ei¬ nen Empfängerteil zur Verarbeitung der elektrischen Signale zu Daten, die dem Rechner zugeleitet werden, um darin zu dar-
stellbarer und/oder aufzeichenbarer und/oder steuerungstech¬ nisch verwendbarer Information verarbeitet zu werden.
In Fig. 1 ist ein solcher Empfängerteil so im Rechner integriert, dass sich die Schaltungen des Empfängerteils im Innern des Gehäuses 1 befinden und deshalb in Fig. 1 nicht sichtbar sind, während der an der Frontwandung 2 des Gehäuses 1 angeordnete Sensor 5 auf einer Frontplatte 6 montiert ist, die eine Wandung des Empfängerteils bildet und ihrerseits an der Frontwandung 2 integriert ist.
Der Sensor 5 kann auch direkt an der Frontwandung 2 mon¬ tiert und daran integriert sein.
Ebenfalls kann der Sensor 5 beispielsweise auf einer Steckkarte montiert sein, die ihrerseits im Rechner bzw. im Gehäuse 1 hinter der Frontwandung 2 so montiert ist, dass der Sensor 5 durch ein in der Frontwandung 2 vorgesehenes Loch nach aussen vorragt.
In einer Variante dieser Ausbildung kann das Loch für den Sensor 5 in der Frontplatte 6 vorgesehen sein, die ihrer¬ seits in der Frontwandung 2 integriert ist. Die Frontplatte 6 kann dabei zur Schonung des Sensors 5 aus einem relativ wei¬ chen und elastischem Material wie ein gummiartiger Kunststoff ausgebildet sein.
In Fig. 1 ist als zweites Beispiel ein Sensor der oben genannten Art mit 7 bezeichnet. Der Sensor 7 ist an der Frontplatte 8 eines Empfängerteils angeordnet. Die Frontplat¬ te 8 bildet einen Teil des Gehäuses eines Empfängerteils, dessen Schaltungen sich wiederum im Innern des Gehäuses 1 befinden und deshalb in Fig. 1 nicht sichtbar sind. Das Ge¬ häuse des Empfängerteils ist als Einheit im Standardformat einer Disketteneinheit ("diskette drive") ausgebildet. Somit passt das Gehäuse des Empfängerteils in den entsprechend standardisierten Hohlraum des Gehäuses 1 an einer Stelle, die normalerweise zur Montage einer Disketteneinheit vorgesehen ist. Die Frontplatte 8 des Empfängerteils ist so ausgebildet, dass sie in der Frontwandung 2 des Gehäuses 1 integriert ist, wenn das Gehäuse des Empfängerteils am Rechner montiert ist.
Wiederum kann der Sensor 7 beispielsweise auf einer Lei¬ terplatte montiert sein, die ihrerseits im Rechner bzw. im Gehäuse 1 hinter der Frontplatte 8 an einer Stelle montiert ist, die normalerweise zur Montage einer Disketteneinheit vorgesehen ist. Dabei ragt der Sensor 7 durch ein in der Frontplatte 8 vorgesehenes Loch nach aussen vor, während die Frontplatte 8 ihrerseits in der Frontwandung 2 integriert ist. Zwischen der Frontplatte 8 und dem Sensor 7 kann dabei zur Schonung des Sensors 7 eine Tülle aus einem relativ wei¬ chen und elastischem Material wie ein gummiartiger Kunststoff angeordnet sein.
Generell kann der Sensor 5 bzw. 7 ebensogut im wesentli¬ chen in der Ebene der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 montiert sein, oder gegenüber der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 nach aussen vorragen, oder noch gegenüber der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 nach innen zurückver¬ setzt sein. In diesem Sinne ist zu verstehen, dass der Sensor 5 bzw. 7 im wesentlichen an oder in Nähe der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 angeordnet ist.
Ebenfalls kann der Sensor 5 bzw. 7 eine Schnittstelle zu einem geeigneten Lichtleiter wie beispielsweise einer Glasfa¬ ser umfassen. Dann ist es diese Schnittstelle zum Lichtlei¬ ter, die im wesentlichen in der Ebene der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 montiert sein oder gegenüber der Frontwan¬ dung 2 bzw. der Frontplatte 8 nach aussen vorragen oder noch gegenüber der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 nach in¬ nen zurückversetzt sein kann. Eine solche Montage ist der vorstehend beschriebenen Montage des Sensors 5 bzw. 7 äquiva¬ lent, auch in diesem Sinne ist zu verstehen, dass der Sensor 5 bzw. 7 im wesentlichen an oder in Nähe der Frontwandung 2 bzw. der Frontplatte 8 angeordnet ist.
In Fig. 2 ist ein Beispiel einer Ausbildung der Schal¬ tung des Empfängerteils schematisch dargestellt.
Der Sensor ist in Fig. 2 mit 20 bezeichnet und als Pho¬ todiode ausgebildet, deren Klemmen mit dem einen Pol einer Spannungsquelle S bzw. mit der einen Klemme eines Widerstands
R verbunden sind. Der andere Pol der Spannungsquelle S und die andere Klemme des Widerstands R sind mit der Masseleitung M der Schaltung des Empfängerteils verbunden. Der Sensor 20 empfängt ein moduliertes Licht L. Die vom Licht L übertrage¬ nen optischen Signale werden somit vom Sensor 20 in elektri¬ sche Signale umgesetzt.
Der gesamthaft in Fig. 2 dargestellte Empfängerteil um¬ fasst eine erste Teilschaltung 21, eine zweite Teilschaltung 22 und eine dritte Teilschaltung 23.
Die erste Teilschaltung ist zur Verarbeitung der elek¬ trischen Signale des Sensors 20 zu seriell übertragbaren Da¬ ten bestimmt. Als Eingangsstufe umfasst sie einen Verstärker 24, dessen Eingang 24a die elektrischen Signale vom Sensor 20 zugeleitet erhält. Der Sensor 20 ist als PIN-Diode und der Verstärker 24 als Transimpedanz-Verstärker in einer Weise ausgebildet, die beispielsweise in Hewlett-Packard Journal, Dezember 1988, Seiten 26-28, beschrieben ist. Der Ausgang des Verstärkers 24 wird über ein Bandpassfilter 25 geleitet und dem nächsten Element 26 der ersten Teilschaltung zugeführt.
In dem nun beschriebenen Ausbildungsbeispiel der weite¬ ren Elemente der ersten Teilschaltung wird angenommen, dass die vom Licht L übertragenen optischen Signale und somit die vom Sensor 20 gelieferten elektrische Signale nach dem Ver¬ fahren der Amplitudensprung-Modulation ("amplitude shift key- ing" = ASK) moduliert sind. Selbstverständlich sind andere Modulationsverfahren wie beispielsweise die Frequenzsprung- Modulation ("frequency shift keying" = FSK) verwendbar, die erste Teilschaltung ist dann entsprechend ausgebildet.
Für die Verarbeitung der FSK-modulierten elektrischen Signale des Sensors 20 zu seriell übertragbaren Daten werden diese Signale nach dem Verfahren der Quasisynchronmodulation demoduliert. Dazu ist das Element 26 der ersten Teilschaltung ein Verstärker, der mit einem an eine AGC-Schaltung 27 ange¬ schlossenen Steuereingang versehen ist. Zur Rückgewinnung des Trägersignals ist ein LC-Schwingkreis hoher Güte 28 an einen Ausgang des Verstärkers 26 angeschlossen. Ein Ausgang dieses
LC-Schwingkreises 28 ist über einen Spannungsbegrenzer ("li¬ miter") 29 an einen Steuereingang der AGC-Schaltung 27 ange¬ schlossen, was den AGC-Regelkreis des Verstärkers 26 schliesst.
An einen Ausgang des Verstärkers 26 ist zudem über einen Verstärker 30 der eine Eingang eines Multiplikators 31 ange¬ schlossen, während der andere Eingang des Multiplikators '31 an einen Ausgang des Spannungsbegrenzers 29 angeschlossen ist. Der Multiplikator 31 liefert an seinem Ausgang eine Spannung, die dem Produkt der vom Verstärker 30 erhaltenen Eingangsspannung mit dem vom Spannungsbegrenzer 29 erhaltenen Trägersignal proportional ist, zu diesem Zweck arbeitet der Multiplikator 31 nach dem Gilbert-Cell-Prinzip, ein solcher Multiplikator ist beispielsweise in National Semiconductor Linear Data Handbook, Band 3, Seiten 5-92 bis 5-96 beschrie¬ ben. Das Ausgangssignal des Multiplikators 31 wird über ein Bandpassfilter 32 geleitet und einem Komparator 33 zugeführt, dessen Ausgang ein demoduliertes Signal in einer seriell übertragbaren Form liefert, die über die miteinander verbun¬ denen, für serielle Uebertragung ausgebildeten Leitungen 34a und 34b zur zweiten Teilschaltung weitergeleitet werden.
Die zweite Teilschaltung ist zur Wandlung der über die Leitungen 34a und 34b seriell übertragenen Daten zu parallel übertragbaren Daten bestimmt.
In dem nun beschriebenen Ausbildungsbeispiel der zweiten Teilschaltung wird angenommen, dass die vom Licht L übertra¬ genen optischen Signale und somit die vom Sensor 20 geliefer¬ ten elektrische Signale Daten darstellen, die nach dem be¬ kannten FMO-Codierverfahren codiert sind. Selbstverständlich sind andere Codierverfahren verwendbar, die zweite Teilschal¬ tung ist dann entsprechend auszubilden.
Zur Wandlung der seriell übertragenen Daten zu parallel übertragbaren Daten führt die Leitung 34b über eine Eingangs¬ verstärker 35 zu einem FMO-Demodulator mit asynchronem Zähler 36, der von einem Taktgeber 37 angesteuert wird. Ein Ausgang des FMO-Demodulators 36 ist mit einem Eingang eines Proto-
koll-Decoders 38 verbunden, in welchem einerseits das Ueber- tragungsprotokoll der übertragenen Daten unterdrückt, ande¬ rerseits eine 3-stellige Kanalnummer erzeugt wird. Die vom Uebertragungsprotokoll befreiten Daten und die Kanalnummer werden in einem seriell/parallel-Wandler 39 zu parallel über¬ tragbaren Daten gewandelt, die über die miteinander verbunde¬ nen, für parallele Uebertragung ausgebildeten Leitungen 40a und 4Ob zur dritten Teilschaltung weitergeleitet werden.
Die dritte Teilschaltung ist zur Wandlung der über die Leitungen 40a und 40b parallel übertragenen Daten zu vom Rechner verwendbaren Daten bestimmt.
Dazu ist diese dritte Teilschaltung als Interrupt-ge¬ steuerte Schnittstelle zwischen einem parallelen Dateneingang und einem an die Sammelleitung ("bus") des Rechners an- schliessbaren Datenausgang ausgebildet, und sie umfasst ein entsprechend steuerbares Bauelement 41 und einen Adressen- Decoder 42, dessen Ausgang mit einem Steuereingang des Bau¬ elements 41 verbunden ist. Zudem sind die Ausgangsleitungen des Bauelements 41 und die Eingangsleitungen des Adressen- Decoders 42 auf einer Steckleiste 43 zusammengefasst, die zum Einstecken in einen der Steckplätze für Steckkarten im Rech¬ ner ausgebildet ist. Solche Steckplätze für Steckkarten sind in Rechnern des Typs PC ("Personal Computer") bekannt.
Die Ausgangsleitungen des Bauelements 41 und die Ein¬ gangsleitungen des Adressen-Decoders 42 sind somit an die Sammelleitung ("bus") des Rechners angeschlossen, wenn die Steckleiste 43 in einen der Steckplätze für Steckkarten im Rechner eingesteckt ist. Ein dazu geeignetes Bauelement 41 und ein dazu geeigneter Adressen-Decoder 42 sind bekannt.
Steckplätze für Steckkarten sind aber auch in Rechnern des als PC ("Personal Computer") bekannten Typs bekannt, wie auch entsprechende Ausbildungen des Bauelements 41 und der Adressen-Decoder 42 zur Verwendung mit solchen Rechnern.
In einer ersten Ausbildung des Empfängerteils sind die erste, die zweite und die dritte Teilschaltung zusammen auf einer gemeinsamen Steckkarte im Standardformat für den Rech-
ner beispielsweise des Typs PC angeordnet. Bei dieser Ausbil¬ dung sind die Leitungen 34a und 34b auf der Steckkarte ge¬ führt und direkt miteinander verbunden, so dass der serielle Ausgang der ersten Teilschaltung mit dem seriellen Eingang der zweiten Teilschaltung verbunden ist. Ebenfalls sind bei dieser Ausbildung die Leitungen 40a und 40b auf der Steckkar¬ te geführt und direkt miteinander verbunden, so dass der par¬ allele Ausgang der zweiten Teilschaltung mit dem parallelen Eingang der dritten Teilschaltung verbunden ist.
Seinerseits ist der Sensor 20 mit einem auf der Steck¬ karte angeordneten Eingang der ersten Teilschaltung, also des Verstärkers 24 verbunden. In einem Ausbildungsbeispiel kann der Sensor 20 auf der Steckkarte montiert sein und durch die Wandung des Gehäuses des Rechners, beispielsweise durch die Frontwandung 2 nach aussen vorragen. In einem anderen Ausbil¬ dungsbeispiel, bei welchem der Empfängerteil ein eigenes Ge¬ häuse oder zumindest eine eigene Frontplatte 8 aufweist, kann der Sensor 20 auf der Steckkarte montiert sein und durch die Wandung des Gehäuses des Empfängerteils, beispielsweise durch die Frontplatte 8 nach aussen vorragen.
In einer zweiten Ausbildung des Empfängerteils ist die erste Teilschaltung auf einer Leiterplatte angeordnet, die im Gehäuse des Rechners an einer für eine Diskettenstation vor¬ gesehenen Stelle montiert ist, während die zweite und die dritte Teilschaltung gemeinsam auf einer Steckkarte im Stan¬ dardformat für den Rechner beispielsweise des Typs PC an¬ geordnet sind. Bei dieser Ausbildung sind die Leitungen 34a und 34b über von der Leiterplatte zur Steckkarte führende Leitungen miteinander verbunden, so dass der serielle Ausgang der ersten Teilschaltung mit dem seriellen Eingang der zwei¬ ten Teilschaltung verbunden ist. Demgegenüber sind bei dieser Ausbildung die Leitungen 40a und 40b auf der Steckkarte ge¬ führt und direkt miteinander verbunden, so dass der parallele Ausgang der zweiten Teilschaltung mit dem parallelen Eingang der dritten Teilschaltung verbunden ist.
In einer dritten Ausbildung des Empfängerteils sind die
erste und die zweite Teilschaltung gemeinsam auf einer Lei¬ terplatte angeordnet, die im Gehäuse des Rechners an einer für eine Diskettenstation vorgesehenen Stelle montiert ist, während die dritte Teilschaltung auf einer Steckkarte im Standardformat für den Rechner beispielsweise des Typs PC an¬ geordnet ist. Bei dieser Ausbildung sind die Leitungen 34a und 34b auf der Leiterplatte geführt und direkt miteinander verbunden, so dass der serielle Ausgang der ersten Teilschal¬ tung mit dem seriellen Eingang der zweiten Teilschaltung ver¬ bunden ist. Demgegenüber sind bei dieser Ausbildung die Lei¬ tungen 40a und 40b über von der Leiterplatte zur Steckkarte führende Leitungen miteinander verbunden, so dass der parall¬ ele Ausgang der zweiten Teilschaltung mit dem parallelen Ein¬ gang der dritten Teilschaltung verbunden ist.
Seinerseits ist der Sensor 20 sowohl in der zweiten Aus¬ bildung (mit der ersten Teilschaltung auf einer Leiterplatte und der zweiten und dritten Teilschaltung gemeinsam auf einer Steckkarte) wie auch in der dritten Ausbildung (mit der er¬ sten und zweiten Teilschaltung gemeinsam auf einer Leiter¬ platte und der dritten Teilschaltung auf einer Steckkarte) mit einem auf der Leiterplatte angeordneten Eingang der er¬ sten TeilSchaltung, also des Verstärkers 24 verbunden. In einem Ausbildungsbeispiel kann der Sensor 20 auf der Leiter¬ platte montiert sein und durch die Wandung des Gehäuses des Rechners, beispielsweise durch die Frontwandung 2 nach aussen vorragen. In einem anderen Ausbildungsbeispiel, bei welchem der Empfängerteil ein eigenes Gehäuse oder zumindest eine eigene Frontplatte 8 aufweist, kann der Sensor 20 auf der Leiterplatte montiert sein und durch die Wandung des Gehäuses des Empfängerteils, beispielsweise durch die Frontplatte 8 nach aussen vorragen.
Es ist zu verstehen, dass es für die Merkmale der erfin- dungsgemässen Vorrichtung viele äquivalente Ausbildungen gibt, so dass ein Fachmann die Erfindung in zahlreichen Vari¬ anten ausführen kann, ohne dadurch den Schutzumfang zu ver¬ lassen, der in den Ansprüchen definiert ist.
Claims
1. Vorrichtung zum Empfangen und Auswerten von optischen Signalen, mit
_ einem Sensor zum Empfangen der optischen Signale und zu deren Umsetzung in elektrische Signale,
- einem Empfängerteil zur Verarbeitung der elektrischen Sig¬ nale zu Daten, und . einem Rechner zur Verarbeitung der Daten zu darstellbarer und/oder aufzeichenbarer und/oder steuerungstechnisch verwendbarer Information, wobei
- der Sensor (5,7) im wesentlichen an oder in Nähe einer Wan¬ dung (2) eines Gehäuses (1) des Rechners oder einer Wan¬ dung (6,8) eines im Gehäuse (1) des Rechners integrier¬ ten Empfängerteils angeordnet ist, und . der Empfängerteil im Rechner integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass » das Gehäuse des Empfängerteils
- als Einheit im Standardformat einer Disketteneinheit
(4) ("diskette drive") ausgebildet ist, . im Gehäuse (1) des Rechners an einer für eine Disket¬ teneinheit vorgesehenen Stelle montiert ist, und . mit einer Frontplatte (8) versehen ist, die in einer Wandung (2) des Gehäuses des Rechners integriert ist, wenn das Gehäuse des Empfängerteils am Rechner montiert ist, . der Sensor (7) im wesentlichen an oder in Nähe der Front¬ platte (8) des Empfängerteils angeordnet ist, und - der Empfängerteil umfasst:
. eine erste Teilschaltung (21) zur Verarbeitung der elektrischen Signale des Sensors (20) zu seriell übertragbaren Daten, • eine zweite Teilschaltung (22) zur Wandlung der se¬ riell übertragenen Daten zu parallel übertragbaren Daten, und . eine dritte Teilschaltung (23) zur Wandlung der paral¬ lel übertragenen Daten zu vom Rechner verwendbaren Daten, wobei diese dritte Teilschaltung als Inter¬ rupt-gesteuerte Schnittstelle zwischen einem par¬ allelen Dateneingang (40b) und einem an die Sammel¬ leitung ("bus") des Rechners anschliessbaren Daten¬ ausgang (43) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
_ die erste, die zweite und die dritte Teilschaltung
(21,22,23) zusammen auf einer gemeinsamen Steckkarte im Standardformat für den Rechner angeordnet sind,
- ein serieller Ausgang (34a) der ersten Teilschaltung (21) mit einem seriellen Eingang (34b) der zweiten Teilschal¬ tung (22) über auf der Steckkarte geführte Leitungen (34a,34b) für serielle Uebertragung verbunden ist,
- ein paralleler Ausgang (40a) der zweiten Teilschaltung (22) mit einem parallelen Eingang (40b) der dritten Teil¬ schaltung (23) über auf der Steckkarte geführte Leitun¬ gen (40a,40b) für parallele Uebertragung verbunden ist, _ der Datenausgang der dritten Teilschaltung (23) als Steck¬ leiste (43) für einen der Steckplätze des Rechners aus¬ gebildet ist, und
- der Sensor (20) mit einem auf der Steckkarte angeordneten
Eingang (24a) der ersten Teilschaltung (21) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) im wesentlichen auf der Steckkarte mon¬ tiert ist und durch die Wandung (2) des Gehäuses (1) des Rechners oder durch die Wandung (6,8) des Gehäuses des Emp¬ fängerteils hindurch von aussen für optische Signale zugäng¬ lich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
_ die erste Teilschaltung (21) auf einer Leiterplatte an¬ geordnet ist, die im Gehäuse (1) des Rechners an einer für eine Disketteneinheit (4) vorgesehenen Stelle mon¬ tiert ist,
- die dritte Teilschaltung (23) auf einer Steckkarte im Stan¬ dardformat für den Rechner angeordnet ist, . die zweite Teilschaltung (22) gemeinsam mit der dritten Teilschaltung (23) auf der Steckkarte angeordnet ist, . ein serieller Ausgang (34a) der ersten Teilschaltung (21) mit einem seriellen Eingang (34b) der zweiten Teilschal¬ tung (22) über von der Leiterplatte zur Steckkarte füh¬ rende Leitungen (34a,34b) für serielle Uebertragung ver¬ bunden ist, . ein paralleler Ausgang (40a) der zweiten Teilschaltung (22) mit einem parallelen Eingang (40b) der dritten Teil¬ schaltung (23) über auf der Steckkarte geführte Leitun¬ gen (40a,40b) für parallele Uebertragung verbunden ist,
- der Datenausgang der dritten Teilschaltung (23) als Steck¬ leiste (43) für einen der Steckplätze des Rechners aus¬ gebildet ist, und . der Sensor (20) mit einem auf der Leiterplatte angeordneten Eingang (24a) der ersten Teilschaltung (21) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) im wesentlichen auf der Leiterplatte montiert ist und durch die Frontplatte (8) des Gehäuses des Empfängerteils hindurch von aussen für optische Signale zu¬ gänglich ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
_ die erste Teilschaltung (21) auf einer Leiterplatte an¬ geordnet ist, die im Gehäuse (1) des Rechners an einer für eine Disketteneinheit (4) vorgesehenen Stelle mon¬ tiert ist,
. die zweite Teilschaltung (22) gemeinsam mit der ersten Teil¬ schaltung (21) auf der Leiterplatte angeordnet ist,
- die dritte Teilschaltung (23) auf einer Steckkarte im Stan¬ dardformat für den Rechner angeordnet ist,
- ein serieller Ausgang (34a) der ersten Teilschaltung (21) mit einem seriellen Eingang (34b) der zweiten Teilschal¬ tung (22) über auf der Leiterplatte geführte Leitungen (34a,34b) für serielle Uebertragung verbunden ist,
- ein paralleler Ausgang (40a) der zweiten Teilschaltung (22) mit einem parallelen Eingang (40b) der dritten Teil¬ schaltung (23) über von der Leiterplatte zur Steckkarte führende Leitungen (40a,40b) für parallele Uebertragung verbunden ist, . der Datenausgang der dritten Teilschaltung (23) als Steck¬ leiste (43) für einen der Steckplätze des Rechners aus¬ gebildet ist, und
- der Sensor (20) mit einem auf der Leiterplatte angeordneten
Eingang (24a) der ersten Teilschaltung (21) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) im wesentlichen auf der Leiterplatte montiert ist und durch die Frontplatte (8) des Gehäuses des Empfängerteils hindurch von aussen für optische Signale zu¬ gänglich ist.
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