DE2749559C2

DE2749559C2 -

Info

Publication number: DE2749559C2
Application number: DE2749559A
Authority: DE
Inventors: Koji Morita; Takao Tokio/Tokyo Jp Mogi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1976-11-05
Filing date: 1977-11-05
Publication date: 1988-10-20
Also published as: GB1579846A; AU3028377A; DE2749559A1; FR2370331A1; CA1101516A; FR2370331B1; NL7712257A; US4186345A; JPS5926159B2; AU517080B2; JPS5359185A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsteuereinrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine Fernsteuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches ist beispielsweise durch die DE-OS 25 31 953 bekannt.

Aus "Funkschau" 1975, Heft 17, S. 69 bis 72 ist ferner eine Ultraschall-Fernbedienung mit Pulscodeübertragung bekannt, bei der die Befehlsübertragung nur durch einen einzigen, mit codierten Impulsen getasteten Ultraschallträger erfolgt.

Schließlich ist durch "Funkschau" 1976, Heft 5, S. 166 bis 170 ein digitales Bedienungs- und Abstimmsystem für Fernsehempfänger bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernsteuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches so auszubilden, daß eine hohe Sicherheit gegenüber Störsignalen gegeben ist und der Fernsteuerungsempfänger zur Decodierung des Steuersignales nur eine sehr kurze Zeit benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einige Steuersignale mit unterschiedlich langen Pausenperioden,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Fernsteuerungsempfängers der erfindungsgemäßen Fernsteuerungseinrichtung,

Fig. 3A und 3B den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Funktion des Empfängers gemäß Fig. 2.

Zunächst wird ein Steuersignal (wie ein Ultraschallsignal), das zur Übertragung von Befehlen verwendet wird, anhand der Fig. 1 beschrieben. Ein Steuersignal enthält eine Signalperiode t₁ und eine Pausenperiode t₂. Wie Fig. 1 zeigt, wird die Pausenperiode t₂ der Steuersignale B₁ bis B₅ in Abhängigkeit von der gewählten Funktion als analoge Größe verändert. Es genügt, wenn die Signalperiode t₁ des Steuersignals wenigstens 34 ms beträgt. Da die Unterscheidung eines Steuersignales von einem Störsignal innerhalb der Signalperiode t₁ durchgeführt wird, kann die Pausenperiode t₂ sehr kurz sein. Selbst wenn man das Ansprechverhalten einer Schaltung berücksichtigt, kann die Pausenperiode t₂ zu etwa 3 ms gewählt werden.

Wenn der Toleranzfehler der aufeinanderfolgenden Signalperioden zu ±10% angenommen und ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn vier Steuersignale wiederholt empfangen werden, ergeben sich die in der folgenden Tabelle angegebenen, zur Ermittlung erforderlichen Zeiten:

Tabelle

Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, ist selbst bei 5 unterschiedlichen Steuersignalen die minimale Ermittlungsperiode kürzer als 0,2 s; damit kann die Fernsteuerung von einem Benutzer nahezu ohne Wartezeit durchgeführt werden.

Da die Zeitperiode innerhalb der der Fernsteuerungssender zur Übertragung von Steuersignalen in Betrieb ist, sehr kurz ist, kann, wenn der Sender mit einer Batterie betrieben wird, deren Lebensdauer verlängert werden.

Die Pausenperiode t₂ ist im Vergleich zu der gesamten Signalperiode kurz; selbst wenn daher ein Störsignal auftritt, ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, daß das Störsignal zeitlich mit der Pausenperiode t₂ zusammenfällt. Somit wird die Wahrscheinlichkeit einer Störung durch das Störsignal weiter verringert.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Fernsteuerungsempfängers der erfindungsgemäßen Fernsteuereinrichtung.

In Fig. 2 bezeichnet 1 ein Mikrophon zum Empfang eines Steuersignals (wie eines Ultraschallsignals), 2 einen Bandpaßverstärker, der ein Ultraschallsignal bestimmter Frequenz (z. B. 40 kHz) aus dem von dem Mikrophon 1 empfangenen Signal durchläßt und verstärkt, und 3 einen Pausenperiodendetektor, der das Ausgangssignal des Bandpaßverstärkers 2 einer Hüllkurvengleichrichtung unterwirft.

Wenn ein Steuersignal, wie das in Fig. 3A gezeigte Signal Sa, von dem Mikrophon 1 auf den Detektor 3 über den Bandpaßverstärker 2 gegeben wird, erzeugt der Detektor 3 das in Fig. 3B gezeigte Ausgangssignal Sb. Dieses Ausgangssignal Sb wird dem Rückstelleingang R eines ersten Zählers 4 und auch einem Taktimpulsgenerator 5 zugeführt. Das Signal Sb des Detektors 3 und der Taktimpuls des Taktimpulsgenerators 5 werden über ein UND-Glied 6 dem Takteingang C des Zählers 4 zugeführt. Der Zähler 4 erzeugt somit an seinen Ausgängen Q₁ bis Q₅ Signale S₁ bis S₅, die innerhalb der in der Tabelle gezeigten Zeitperioden in Abhängigkeit von der Pausenperiode t₂ "1" werden, und an seinem Ausgang Q₆ ein Signal S₆, wenn die vorbestimmte Zeitperiode überschritten wird. Die Signale S₁ bis S₅ werden den Takteingängen C von zweiten Zählern 71 bis 75 zugeführt; die Signale S₂ bis S₅ werden - um eins vorgerückt - Rückstelleingängen R der Zähler 71 bis 74 zugeführt; das Signal S₆ wird dem Rückstelleingang des Zählers 75 zugeführt.

Die Ausgangssignale der Zähler 71 bis 75 werden Dekodern 81 bis 85 zugeführt, die Ausgangssignale des Pegels "0" erzeugen, wenn der Inhalt der Zähler 71 bis 75 "4" wird. Wenn daher das Signal S _a mit einer bestimmten Zeitperiode wie in der Tabelle vom Mikrophon 1 dem Detektor 3 über den Bandpaßverstärker 3 viermal zugeführt wird, erzeugen die Dekoder 81 bis 85 in Abhängigkeit von dem Signal S _a Ausgangssignale "0". Die Ausgangssignale der Dekoder 81 bis 85 werden den Setzeingängen S von Speichern 91 bis 95 zugeführt, deren Rückstelleingängen R das Signal S₆ des Zählers 4 zugeführt wird. Die Ausgangssignale S₁₁ bis S₁₅ der Speicher 91 bis 95 werden über UND-Glieder 101 bis 105 den Ausgängen 111 bis 115 zugeführt.

Das Signal S _b des Detektors 3 wird einem Inverter 7 zur Phasenumkehr zum Signal zugeführt, das dem Rückstelleingang R eines dritten Zählers 8 und auch einem zweiten Taktimpulsgenerator 9 mit der Periode von 15 ms zugeführt wird. Der Taktimpuls des Taktimpulsgenerators 9 und das Signal des Inverters 7 wird über ein UND-Glied 10 dem Takteingang C des Zählers 8 zugeführt. Der Zähler 8 erzeugt somit an seinem Ausgang Q₃ ein Signal S₂₃ in Abhängigkeit von der Signalperiode t₁, wenn diese 30 ms beträgt. Das Signal S₂₃ wird dem Setzeingang S eines Flip-Flops 11 zugeführt. Das Ausgangssignal S _c des Flip- Flops 11 wird auf die UND-Glieder 101 bis 105 gegeben.

Der Zähler 8 erzeugt an seinen anderen Ausgängen Q₁ und Q₂ Signale S₂₁ und S₂₂, wenn die Signalperiode t₁ beginnt und 15 ms beträgt. Die Signale S₂₁ und S₂₂ werden den Setzeingängen S von Flip-Flops 12 und 13 zugeführt, und das Signal S₂₂ wird auch dem Rückstelleingang R des Flip-Flops 12 zugeführt, während das Signal S₂₃ des Ausgangs Q₃ des Zählers 8 dem Rückstelleingang R des Flip-Flops 13 zugeführt wird. Damit wird das Flip-Flop 12 am Beginn der Signalperiode t₁ gesetzt und nach 15 ms zurückgestellt, während das Flip-Flop 13 15 ms nach dem Beginn der Signalperiode t₁ gesetzt und nach 30 ms zurückgestellt wird. 30 ms nach Beginn der Signalperiode t₁ sind beide Flip-Flops 12 und 13 zurückgestellt.

Die Ausgangssignale der Flip-Flops 12 und 13 werden einem ODER-Glied 14 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem NAND- Glied 15 zugeführt wird, dem auch das Signal S _b des Detektors 3 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des NAND- Glieds 15 wird auf ein UND-Glied 16 gegeben, dem auch das Signal S₆ des Zählers 4 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 16 wird dem Rückstelleingang R des Flip-Flops 11 zugeführt.

Wenn die Signalperiode des Signals S _a länger als 30 ms ist, wird das Flip-Flop 11 mit dem Ausgangssignal S₂₃ des Zählers 8 gesetzt und die UND-Glieder 101 bis 105 werden leitend. Wenn in diesem Zustand das Signal S _a mit seiner Pausenperiode t₂ ankommt, wird der Zähler 4 zurückgestellt und die Pausenperiode t₂ des Signals S _a wird gemessen. Wenn dabei die Pausenperiode t₂ z. B. 5 ms beträgt, erzeugt der Zähler 4 die Signale S₁ und S₂ aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge. Damit zählen die Zähler 71 und 72 die Signale S₁ und S₂ als "1", der Zähler 71 wird jedoch sofort mit dem Signal S₂ zurückgestellt, so daß nur der Zähler 72 den gezählten Wert "1" beibehält. Wenn sich dieser Vorgang viermal wiederholt, erzeugt der Dekoder 82 ein Ausgangssignal, und damit wird das Flip-Flop 92 gesetzt. Das Ausgangssignal S₁₂ des Flip-Flops 92 wird über ein UND-Glied 102 an den Ausgang 112 abgegeben. Dieser Vorgang wird in gleicher Weise für die anderen in der Tabelle angegebenen Pausenperioden t₂ durchgeführt.

Wird ein Signal mit einer Periode kürzer als 30 ms (Störsignal) empfangen, ist eines der Ausgangssignale der Flip-Flops 12 und 13 "1", wenn die Signalperiode t₁ beendet wird, und das Ausgangssignal des ODER-Glieds 14 ist "1". Das Signal S _b ist dabei "1", so daß das Ausgangssignal des NAND-Glieds 15 "0" ist und das Flip-Flop 11 zurückgestellt wird. Damit werden die UND-Glieder 101 bis 105 gesperrt, wodurch eine Störung durch das Störsignal vermieden wird.

Wenn die Pausenperiode t₂ die maximale eingestellte Zeitperiode überschreitet, wird das Ausgangssignal S₆ des Ringzählers 4 "0" und damit werden alle Flip-Flops 91 bis 95 zurückgestellt.

Es ist nicht notwendig, daß die UND-Glieder 101 bis 105 wie in Fig. 2 angegeben angeordnet sind; sie können z. B. auch zwischen dem Detektor 3 und dem Zähler 4, dem Taktimpulsgenerator 5 und dem UND-Glied 6 liegen. In letzterem Falle kann ein einziges UND-Glied genügen.

Claims

Fernsteuereinrichtung zur wahlweisen Steuerung mehrerer Funktionen eines elektrischen Gerätes, enthaltend
- a) einen Fernsteuerungssender zur Erzeugung eines wiederholten Steuersignales mit einer Signalperiode (t₁) und einer Pausenperiode (t₂), wobei die Pausenperiode (t₂) in Abhängigkeit von der gewählten Funktion als analoge Größe veränderbar ist,
- b) einen Fernsteuerungsempfänger zur Dekodierung des Steuersignales mit einem Pausenperiodendetektor (3) zur Erzeugung eines ersten Ausgangssignales, das der Umhüllenden des Steuersignales entspricht,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- c) die Pausenperiode (t₂) ist wesentlich kürzer als die Signalperiode (t₁);
- d) der Fernsteuerungsempfänger enthält folgende Bauteile:
  - d₁) einen ersten Taktimpulsgenerator (5) zur Erzeugung einer Anzahl von Impulsen, deren Zahl der Pausenperiode (t₂) des Steuersignales proportional ist;
  - d₂) einen ersten Zähler (4) zur Zählung der vom ersten Taktimpulsgenerator (5) erzeugten Impulse, wobei entsprechend dem Zählergebnis einer von mehreren Ausgängen (Q₁ bis Q₅) des ersten Zählers betätigt wird,
  - d₃) eine Anzahl von zweiten Zählern (71 bis 75), die mit den Ausgängen (Q₁ bis Q₅) des ersten Zählers (4) verbunden sind und die jeweils ein Ausgangssignal liefern, wenn eine bestimmte Anzahl von Ausgangsimpulsen gezählt wurden,
  - d₄) eine Anzahl von mit den zweiten Zählern (71 bis 75) verbundenen Dekodern (81 bis 85), die ein Ausgangssignal abgeben, wenn die zweiten Zähler (71 bis 75) eine bestimmte Anzahl von Ausgangsimpulsen geliefert haben,
  - d₅) eine Anzahl von mit den Dekodern (81 bis 85) verbundenen Speichern (91 bis 95), die von jeweils einem Ausgangssignal der Dekoder getriggert werden,
  - d₆) einen Inverter (7) zur Umkehrung der Phase des ersten Ausgangssignales zwecks Erzeugung eines zweiten Ausgangssignales,
  - d₇) einen zweiten Taktimpulsgenerator (9) zur Erzeugung einer Anzahl von Impulsen, deren Zahl der Signalperiode (t₁) des Steuersignales proportional ist,
  - d₈) einen dritten Zähler (8) zur Zählung der vom zweiten Taktimpulsgenerator (9) erzeugten Impulse und zur Erzeugung eines Ausgangssignales, wenn eine der Signalperiode (t₁) entsprechende Anzahl von Impulsen gezählt wurden,
  - d₉) eine Anzahl von UND-Gliedern (101 bis 105), denen einerseits das Ausgangssignal des dritten Zählers (8) und andererseits die Ausgangssignale der Speicher (91bis 95) zugeführt werden, wobei die Ausgänge (111 bis 115) der UND-Glieder (101 bis 105) jeweils eine Funktion des elektrischen Gerätes steuern.