DE2818930A1

DE2818930A1 - Infrarot-nachrichtenuebertragungsanordnung

Info

Publication number: DE2818930A1
Application number: DE19782818930
Authority: DE
Inventors: Richard G Delagi; Jun Lyle E Mcbride; George Trenkler
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1977-04-28
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1978-11-02
Also published as: FR2401565A1; GB1595821A; JPS53135665A; IT7847891A0; IT1155810B; FR2401565B1

Description

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

Unser Zeichen: T 3041 25.April 1978

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.

Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachrichtenübertragungsanordnung und insbesondere auf eine mit Infrarotlicht arbeitende Nachrichtenübertragungsanordnung mit einem tragbaren batteriegespeisten Sender.

Infrarot-NachrichtenUbertragungsanordnungen haben sich für die Kurzbereichsübertragung analoger und digitaler Informationen als äußerst wertvoll erwiesen. Die Vorteile der Infrarotübertragung sind offensichtlich; die Übertragung von Infrarotdaten erzeugt keine Hochfrequenzstörungen, die mit anderen Geräten in Konflikt treten könnten, und, was noch wichtiger ist, der Infrarot-Empfänger wird von Hochfrequenzstörungen nicht beeinflußt, die von anderen vorhandenen Geräten erzeugt werden. Eine bekannte Anordnung, bei der von der Infrarotübertragung analoger Informationen Gebrauch gemacht wird, ist eine Musikübertragungsanordnung, bei der ein Infrarotsender an ein HiFi-Gerät, ein Stereo-Gerät oder anderes Verstärkergerät zur Musikerζeugung angeschlossen Schw/Ba

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ist, während ein tragbarer Empfänger in einen Kopfhörer eingebaut ist. Die Musik wird mit Hilfe von Infrarotenergie zu irgendeiner Stelle innerhalb des Raums übertragen, in dem der Sender angebracht ist. Der Sender dieser bekannten Anordnung ist jedoch nicht tragbar; die dabei angewendete FM-und AM-Hüllkurvenmodulation erfordert die Aussendung einer relativ hohen Energie des Infrarotsignals, so daß eine Speisung aus einer Batterie mit einer brauchbaren Batterielebensdauer nicht möglich ist.

Insbesondere kann die bekannte Anordnung nicht für den Einsatz als tragbarer Sender benutzt werden, der Infratornachrichten von mehreren Fühlern oder medizinischen Elektroden aussendet, die an einem Patienten befestigt sind, damit diese Informationen zu einem Fernmonitor übertragen werden; auch bei tragbaren, in der Hand zu haltenden Analog-Digital-Sendern, die für Fernsehspiele oder für das Ein- und Ausschalten und die Kanalwahl bei Fernsehempfängern benutzt weiiden und Infrarot energie aussenden können, ist nicht möglich. Ein tragbares Telephon, das Nachrichten empfängt und aussendet und durch Übertragung von Hochfrequenzsignalen an das Hauptfernsprechnetz angeschlossen ist, ist entweder sehr teuer oder es kann unerwünschte Störungen nicht vermeiden; die Infrarotübertragung war bisher für diesen Anwendungsfall nicht geeignet. In den oben geschilderten Beispielen wird ein Sender benötigt, der von einer kleinen Anzahl von Batterien gespeist werden kann, so daß er nicht nur tragbar wird, sondern auch in einem kleinen, in der Hand zu haltenden Gehäuse untergebracht werden kann.

Mit Hilfe der Erfindung soll daher eine Nachrichtenübertragungsanordnung mit verbesserten Eigenschaften und insbesondere eine Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung geschaffen werden. Diese Anordnung soll mit einem tragbaren Sender ausgestattet sein. Dieser Sender

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soll batteriegespeist sein. Außerdem soll mit Hilfe der Erfindung eine Anwendung der zu schaffenden Anordnung bei der medizinischen Überwachung eines Patienten ermöglicht werden. Ferner soll mit Hilfe der Erfindung die Anwendung der zu schaffenden Anordnung als tragbares Mikrophon oder Telephon ermöglicht werden. Die au schaffende Anordnung soll sich außerdem als eine in der Hand zu haltende, drahtlose Fernsteuereinheit für Fernsehspiele, für die Bedienung ^<ron Fernsehgeräten und dergleichen eignen.

Bei der nach der Erfindung ausgebildeten Eifrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung wird zur Übertragung analoger und/oder digitaler Informationen ein PuIslagenmodulationsverfahren angewendet, bei dem so wenig Energie benötigt wird, daß es mit einer relativ kleinen Bätterieversorgungsquelle arbeiten kann.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Sender eine Eingabevorrichtung, die mit dem Eingang einer Spannungsgesteuerten Pulslagemodulationsschaltung verbunden ist. Am Ausgang der Pulslagemodulationsschaltung ist eine Infrarot-Sendevorrichtung angeschlossen. In manchen AusfUhrungsformen wird zwischen der Eingabevorrichtung und der Modulations schaltung eine Vorverstärker schaltung verwendet, die das von der Eingabevorrichtung kommende Eingangssignal filtert und verstärkt; dabei ist es in manchen Anwendungsfällen, beispielsweise bei dem hier zu beschreibenden Anwendungsfall in der Medizin, besonders wichtig, daß die Vorverstärker schaltung eine hohe Gleichtaktunterdrückung zum Ausfiltern von Netzstörungen (50 Hz oder 60 Hz ) hat. Die Pulslagemodulation schaltung besteht aus einem Zeitsteuerglied,* an das das von der Eingabevorrichtung kommende Signal angekoppelt wird und das Ausgangsimpulse erzeugt, die von einer vorbestimmten

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Frequenz um einen Betrag abweichen, der dem Spannungswert des Eingangssignals entspricht. Das Eingangssignal kann ein veränderliches Gleichspannungssignal oder auch ein Wechselspannungssignal sein. Der Ausgang der Modulationsschaltung ist mit der infrarotes Licht abstrahlenden Sendevorrichtung gekoppelt, so daß diese Vorrichtung entsprechend den erzeugten Ausgangsimpulsen aktiviert wird und Infrarot-Signalgruppen aussendet, die mit den Ausgangsimpulsen synchronisiert sind. Der Empfänger besteht aus einem Infrarot-Photodetektor, der die Infrarot-Signalgruppen empfängt, sowie aus einer Demodulationsschaltung, die die Frequenzabweichung in ein Ausgangssignal umsetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Demodulationsschaltung aus einem Detektor mit einer Phasenregelschleife. Der Photodetektor ist an den Phasendetektor über eine Verstärkerstufe und eine öder mehrere Zwischenfrequenzfilterstufen angeschlossen. An einem Ausgang des ■Phasendetektors wird eine Spannung erzeugt, die sich entsprechend dem von der Eingabevorrichtung erzeugten Eingangssignal ändert. Am Ausgang des Phasendetektors können weitere Filter entsprechend dem bestimmten Anwendungsfall und den Umgebungsbedingungen vorgesehen werden.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines Fernsehspiels, das die erfindungsgemäße Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung enthält,

Fig.2 ein Blockschaltbild des Fernsehspiels von Fig.1,

Fig.3a ein Diagramm der Impulse, die in jedem von zwei getrennten Kanälen für die im Fernsehspiel von Fig.1 benutzten mehreren Steuereinheiten erzeugt werden,

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Fig.3b ein Diagramm des Ausgangssignals des dem ersten Kanal zugeordneten Demodulators,

Fig.3c ein Diagramm des Ausgangssignals des dem zweiten Kanal zugeordneten Demodulators,

Fig.4 ein Schaltbild eines batteriegespeisten Infrarotsenders nach der Erfindung,

Fig.5 ein Schaltbild eines von Hand betätigbaren Analogeingabepotentiometers, das in der erfindungsgemäßen Anordnung zur Steuerung des Fernsehspiels von Fig.1 benutzt wird,

Fig.6 ein Schaltbild eines Infrarot empfänger s für den

ersten Kanal des in Fig.1 dargestellten Fernsehspiels, wobei für den zweiten Kanal ein ebensolcher Empfänger vorgesehen ist,

Fig.7 eine perspektivische Ansicht einer EKG-Überwachung sanordnung, bei der die nach der Erfindung ausgebildete Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung angewendet ist,

Fig.8 ein Blockschaltbild der EKG-Überwachungsanordnung von Fig.7,

Fig.9 ein Schaltbild einer Vorverstärker/FiIterschaltung, die dazu benutzt wird, zwei für medizinische Zwecke eingesetzte Elektroden mit der Pulslagemodulationsschaltung in der EKG-Überwachungsanordnung von Fig.7 zu koppeln, wobei die Pulslagemodulationsschaltung im wesentlichen so ausgebildet ist, wie in Fig.4 dargestellt ist,

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Fig.10 ein Blockschaltbild des Empfängerabschnitts der EKG-Uberwachungsanordnung und

Fig.11 ein Schaltbild des Eingabeabschnitts des in der EKG-Überwachungsanordnung benutzten Empfängers, wobei der Phasendetektorabschnitt so ausgebildet ist, wie in Fig.6 dargestellt ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung dargestellt. Die Anwendung, der Erfindung in einem Fernsehspielsystem ist in Fig.1 dargestellt, und die Anwendung der Erfindung in einem medizinischen Zustandsüberwachungssystem, insbesondere einem EKG-überwachungssystem ist in Fig.7 dargestellt.Zunächst wird das Fernsehspielsystem unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 beschrieben. Das in Fig.1 dargestellte Fernsehspielsystem besteht aus einem Hauptspielmodul 10, In dem das Fernsehspiel mit dem Infrarot-Empfängerabschnitt zum Empfang eines Eingangssteuersignals und zur Übertragung dieses EingangsSteuersignals zur Schaltung des Fernsehspiels untergebracht ist. Der Ausgang der Fernsehspielschaltung ist mit dem Antenneneingang des herkömmlichen Fernsehempfängers 11 verbunden. Zwei batteriegespeiste, in der Hand zu haltende Steuereinheiten 12A und 12B erzeugen die Steuersignale, die in Form von Infrarot-Energiestößen,(anschlieseend auch als Infrarot-Signalgruppen bezeichnet) zum Empfängerabschnitt des Hauptspielmoduls 10 übertragen werden. Jede der Steuereinheiten 1OA und 1OB enthält einen von Hand betätigbaren Bedienungsstab 13A, T3B, der analog (mit einer von einem Potentiometer gesteuerten Spannung) oder digital wirken

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kann; die Steuereinheiten können eine Tastatur 14A, 14b zur Eingabe zusätzlicher Informationen enthalten, die allgemein in digitaler Form vorliegen. Die Steuereinheiten sind mit dem Hauptspielmodul 10 des Fernsehspiels ausschließlich über eine Infrarotverbindung, und nicht über die derzeit in Fernsehspielsystemen benutzten Kabel gekoppelt. Außerdem sind im Gegensatz zu bekannten Systemen, die mit der Infrarot-Nachrichtenübertragung arbeiten, die Steuereinheiten 12A und 12B tragbar, und sie werden ausschließlich aus einer Batterie gespeist, die im zu beschreibenden Ausführungsbeispiel aus einer einfachen 9V-Transistorradiobatterie bestehen kann. Ein Blockschaltbild des Fernsehspielsystems von Fig.1 ist in Fig.2 dargestellt.Nach Fig.2 enthält jede Steuereinheit 12Ä und 12B wenigstens eine Eingabevorrichtung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine von Hand betätigbare, analog wirkende, von einem Potentiometerbedienungsstab gesteuerte Eingabeschaltung 15A, 15B und wahlweise auch digital codierte Eingabevorrichtungen wie die Tastaturen 16A und 16B enthält; in anderen Ausführungsbeispielen könnten auch digital wirkende Potentiometerbedienungsstäbe benutzt werden. In jeder Steuereinheit 12A, 12B ist eine Pulslagenmodulationsschaltung 17A, 17B vorgesehen, die mit ihrem Eingang mit der Eingabevorrichtung 15A, 15B gekoppelt ist, so daß sie ein von der Eingabevorrichtung erzeugtes Eingangssignal mit variabler Spannung empfängt. Die Pulslagemodulationsschaltung 17A, 17B enthält ein Zeitsteuerglied zur Erzeugung von Impulsen, deren zeitliche Lage innerhalb eines vorbestimmten Modulationsbereichs in Bezug auf eine Bezugsfrquenz in Abhängigkeit

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vom Spannungswert des Eingangssignals gesteuert werden kann. Die Bezugsfrequenzen für die Steuereinheiten 12A, 12B sind ausreichend verschieden voneinander, so daß eine Überlappung vermieden wirdo Im vorliegenden AusfUhrungsbeispiel ist in der Steuereinheit 12A eine Bezugsfrequenz von 5 kHz (Kanal I) und in der Steuereinheit 12B eine Bezugsfrequenz von 7 kHz (Kanal II) eingestellt, wie im Diagramm von Fig.3a angegeben ist. Eine infrarotes Licht abstrahlende Sendevorrichtung, beispielsweise eine Leuchtdiode, ist an die Pulslagemodulationsschaltung 17A, 17B angeschlossen, so daß sie das impulsförmige Ausgangssignal empfängt, wobei die Infrarot-Sendevorrichtung 18A, 18B Infrarot-Energiestoße synchron mit den modulierten Ausgangsimpulsen erzeugt.

Der Empfänger besteht aus wenigstens einem Infrarot-Photodetektor 19, der die von den Sendevorrichtungen 18A, 18B erzeugten Infrarot-Energiestöße feststellt, sowie eine Kanaltrennschaltung 20, die zwischen den von der Steuereinheit 12A und von der Steuereinheit 12B ausgesendeten Signalen unterscheidet. Wie unter Bezugnahme auf Fig.6 noch genauer erläutert wird, können für jeden Kanal eigene Photodetektoren vorgesehen sein, wobei ein Photodetektor für den Kanal I an ein 5 kHz-Bandfilter angeschlossen ist, während ein zweiter Photodetektor für den Kanal II an ein 7 kHz-Bandfilter angeschlossen ist„ Es sind zwei Demodulationsschaltungen 21A und 21B vorgesehen. Die Demodulationsschaltung 21A erzeugt ein die Abweichung der Impulse des Modulatorausgangssignals von der 5 kHz-Bezugsfrequenz des Kanals 1 anzeigendes elektrisches Signal, und die Demodulations schaltung 21B erzeugt ein die Abweichung der

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Impulee des Modulätorausgangssignals von der 7 kHz-Bezugsfrequenz des Kanals 2 anzeigendes Signal. Die Demodulationsschaltung 21A liefert also an die Spielschaltung 22 ein Signal, das das Ausgangssignal des manuell betätigbaren Analogeingabe-Bedienungsstabs 15A anzeigt, und die Demodulationsschaltung 21B liefert an die Spielschaltung 22 ein Ausgangssignal, das die Lage des manuell betätigbaren Analogeingabe-Bedienungsstabs 15B anzeigt. Das Ausgangssignal der Demodulationsschaltung 21A des Kanals 1 ist in Abhängigkeit von der Eingangsfrequenzabweichung in Fig.3B graphisch dargestellt; das Ausgangssignal der Demodulationsschaltung 21B des Kanals 2 ist in Abhängigkeit von der Eingangsfreqμenzabweichung in Fig.3c graphisch dargestellt. ·

In den Figuren 4 bis 6 sind genaue Schaltbilder der Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung darge stellt, die in dem Fernsehspielsystem angewendet ist. Der Sender wird als Universalsender bezeichnet,da er aus einem Eingangssignal, das ein veränderliches Gleichspannungssignal sein kann, wie es im hier gerade beschriebenen Fernsehspiel benutzt wird, oder ein amplituden- oder frequenzmoduliertes Wechselspannungssignal sein kann, wie noch im Zusammenhang mit dem unter Bezugnahme auf die Figuren 7 bis 11 zu beschreibenden Uberwachungssystem erkennbar wird, ein pulslagemoduliertes Signal erzeugen kann.

Der in Fig.4 dargestellte Sender enthält eine spannungsgesteuerte Zeitsteuerschaltung 23, beispielsweise eine Schaltung des Typs SN72555 der Firma Texas Instruments

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Incorporated oder des Typs LM555 der Firma National Semiconductor. Der Sender wird aus einer Batterie B₁ beispielsweise einer einzigen 9^V-Transistorbatterie gespeist, wobei die Nennbetriebsspannung des Senders zwischen 6 und 9 V liegt. Die Bezugsfrequenz der Zeitsteuerschaltung 23 wird mit Hilfe der Widerstände R^ und Rc und mit Hilfe des Kondensators C^ eingestellt. Für die Steuereinheit 12A ist die Zeitsteuerschaltung 23 auf 5 kHz eingestellt, und für die Steuereinheit 12B ist die Zeitsteuerschaltung 23 auf 7 kHz eingestellt. Frequenzänderungen mit den Umgebungsbedingungen (Temperatur) und iinderungen der Versorgungsspannung werden mit Hilfe einer Spannungsregelschaltung verhindert, die eine Diode D₁, eine Zener diode D₂, Widerstände R. und. R., einen Kondensator C₃ und einen Transistor Q₁ enthält j diese Spannungsregelschaltung erzeugt aus der von der Batterie B gelieferten Batteriespannung V_ßB eine stabile Betriebsspannung Vgg. Das Ausgangssignal der Zeitsteuerschaltung besteht aus einer Folge von Impulsen, die in ausgewählter Weise bezüglich der Bezugsfrequenz entsprechend dem Spannungswert des Eingangssignals an der Klemme 5 des Zeitsteuerglieds 23 moduliert sind. Das Ausgangssignal der Zeitsteuerschaltung 23 wird über einen Kondensator C- an die Basis eines Transistors Q₂ angelegt. Der Transistor Q₂ schaltet den Transistor Qy synchron mit dem Ausgangs signal der Zeitsteuerschaltung 23. Beim Schalten des Transistors Q₇ wird der Kondensator C₁ über den Transistor Q₇ entladen, mit der die im Kondensator C₁ gespeicherten Ladung angesteuert

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wird. Die Leuchtdiode LED erzeugt daher im Takt mit den modulierten Ausgangsimpulsen der Zeitsteuerschaltung 23 Infrarot-Energiestoße.

Für jede Steuereinheit 12A und 12B ist ein eigener Sender vorhanden, wie er in Fig.4 dargestellt ist. Im vorliegenden Ausführungst»eispiel wird ein mittels eines Bedienungsstabs betätigbares Potentiometer 13A, 13B, von dem ein Schaltbild in Fig.5 dargestellt ist, dazu benutzt, der ZeitSteuerschaltung 23 das Eingangssignal mit gesteuerter veränderlicher Spannung zuzuführen. Die dem Bedienungsstab zugeordnete Analogschaltung besfteht aus einem veränderlichen Widerstand R53, der an einer VersorgungsSpannungsquelle mit niedrigem Innenwiderstand zwischen die positive Klemme und Masse eingeschaltet ist, damit er an seinem Ausgang eine Gleichspannung abgibt, die sich abhängig von der Lage des Bedienungsstabs 13A^ 13B nahezu linear zwischen dem positiven Versorgungsspannungswert und dem Massewert ändert. Der Bedienungsstab, dessen Schaltung über die Infrarotübertragungsstrecke mit dem Fernsehspiel gekoppelt ist, kann beispielsweise die Vertikalbewegung eines Bildes auf dem Fernsehbildschirm zur Simulierung eines Schlägers steuern, mit dem sich das bewegende Bild eines Balls getroffen werden kann. Durch Hinzufügung weiterer Kanäle kann sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Lageeinstellung verwirklicht werden; in diesem Fall wurden zusätzliche Bezugsfrequenzen eingesetzt. Für die vertikale Lageeinstellung der zwei Schläger könnten die Frequenzen 5 kHz und 7 kHz benutzt werden, und für die horizontale Lageeinstellung der zwei Schläger könnten die Frequenzen 9 kHz und 11 kHz benutzt werden. Weitere Kanäle können beispielsweise zur Übertragung digitaler Signale, beispielsweise von einer Tastatur benutzt werden. Dies wird durch eine selektive Abweichung

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der ausgesendeten Impulse von einer vorgewählten . Bezugsfrequenz erreicht; beispielsweise kann eine negative Abweichung ein Bit mit dem Wert "0" anzeigen,während eine positive Abweichung ein Bit mit dem Wert "1" anzeigen kann. Die Signale werden im Empfänger so demoduliert, daß sie die betätigten Tasten anzeigen und das Spiel entsprechend steuern.

In der hier beschriebenen Ausführungsform mit zwei Kanälen werden zwei Empfänger benutzt. Jeder Empfänger erzeugt eine Ausgangsgleichspannung, die einem Steuereingang der Fernsehspielschaltung 22 zugeführt wird; diese Steuereingänge sind die gleichen Eingänge, an die die in Fig.5 dargestellte Bedienungsstabsteuerschaltung normalerweise direkt über Kabel an herkömmliche Fernsehspiele angeschlossen wird.

Nach Fig.6 enthält der Empfänger eine Photodetektorschaltung mit Widerständen R25 bis R28, einem Kondensator C11 und einem Infrarot-Phototransistor Q3, der die von der Leuchtdiode LED erzeugten Infrarot-Energiestöße empfängt und ein impulsförmiges elektrisches Signal über den Kondensator C12 einem Vorverstärker zuführt. ■ Der Vorverstärker besteht aus Widerständen R30 bis R33 und aus einem Transistor Q4. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers wird über den Kondensator C13 und den Widerstand R34 zu einem verstärkenden Bandfilter aus den Widerständen R35 bis R39, den Kondensatoren C14 bis C17, den Spulen L2 und L3 und den Operationsverstärkern A3 und A4 übertragen. Das verstärkende Bandfilter ist beispielsweise für den Kanal I auf 5 kHz und für den Kanal II

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auf 7 kHz abgestimmt. Die gefilterten Signale werden dann über den Kondensator C19 einem von einer Phasenregelschleife gebildeten Phasendetektor 24 übertragen, der die Vorderflanke des übertragenen Signals feststellt. Der Phasendetektor kann der Typ LM565 sein, der von der Firma National Semiconductor hergestellt und vertrieben wird. Die vom Anschluß7des Phasendetektors 24 gelieferte eingestellte Ausgangsspannung und einem am Anschluß6des Phasendetektors 24 gelieferte Bezugsspannung werden dem Operationsverstärker A5 zugeführt, der die Ausgangsgleichspannung für das Fernsehspiel liefert, das oben beschrieben wurde. Das spannungegesteuerte Ausgangssignal des Phasendetektors ist in Fig.3b für den Kanal I und in Fig.3c für den Kanal II dargestellt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung dient als Teil eines medizinischen Zustandsüberwachungssystems, insbesondere eines' EKG-Uberwachungssystems, bei dem ein von der Haut eines Herzpatienten in einem Krankenhaus abgeleitetes WechselSpannungssignal mit Hilfe von Infrarotenergie zu einem Empfänger übertragen wird, der sich im Zimmer des Patienten befindet. Der Empfänger kann ein Teil einer Herzüberwachnungsanlage sein, mit der der Zustand des Patienten festgestellt und überwacht wird; der Empfänger kann jedoch auch entfernt von dieser Anlage angebracht sein. Das EKG-Überwachungssystem wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 7 bis 11 beschrieben.

Nach Figο7 enthält das EKG-Überwachungssystem zwei Elektroden, 30 und 31» die von galvanischen Silberchlorid/Silbersensoren gebildet sind, die die vom Körper erzeugte Spannung abtasten; diese Spannung hat einen Wert

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in der Größenordnung von 1 mV. Die Elektroden sind mit einem tragbaren, batteriegespeisteh· Infrarotsender 32 verbunden, der die von den Elektroden 30 und 31 festgestellten elektrischen Signale verstärkt und zum EKG-Monitor 32A überträgt*· Wie im Blockschaltbild von Fig.8 dargestellt ist, besteht der Sender 32 aus einer PuIslagemodulationsschaltung 25, deren Eingang mit den Elektroden verbunden ist und deren Ausgang an eine infrarotes Licht abstrahlende Sendevorrichtung 26 angeschlossen ist. Der EKG-Monitor 32A enthält einen Infrarot-Photodetektor, der die von der Sendevorrichtung 26 ausgesendete Information empfängt. Der Photodetektor setzt die Infrarotenergie in ein elektrisches Signal um, das von der Demodulationsschaltung 28 demoduliert wird. Das Ausgangssignal der Demodulationsschaltung 28, das eine Darstellung des dem System von den Elektroden 30 und 31 zugeführten Signals ist, \Lrd auf einer dauerhafte oder nichtdauerhafte Kopien erzeugenden Anzeigevorrichtung wiedergegeben. Die Anzeigevorrichtung 29 kann an einem vom Photodetektor 27 entfernten Ort angebracht sein; beispielsweise kann sich der Photodetektor 27 im Krankenzimmer eines Patienten befinden, während die Anzeigevorrichtung an einer Überwachungszentrale angebracht ist.

In Fig.9 ist ein Schaltbild der Eingangsstufe des Senders 32 dargestellt. Die Elektroden 30 und 31 sind zwischen den Klemmen 33 und 34- angeschlossen, und sie sind mit den Eingängen eines Differenzverstärkers Af über Kondensatoren C7 und C8 gekoppelt. Der Differenzverstärker A1 ist über Kondensatoren C9 und C10 sowie über Widerstände R17 und R18 mit einem zweiten Operationsverstärker A2 gekoppet. Die Verstärker A1 und A2 dienen dazu, das im Millivoltbereich

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liegende Ausgangssignal der Elektroden zu verstärken; ferner dienen sie als Filter mit hoher Gleichtaktunterdrückung in der Größenordnung 100 dB, damit Netzstörungen (50 Hz oder 60 Hz) im wesentlichen ausgefiltert werden, die von in derNähe befindlichen elektrischen Netzleitungen erzeugt werden.

Das Ausgangs signal des Verstärkers A2 wird dem 1-ingang des Pulslagemodulationssenders von Fig.4 über einen Widerstand R22 und einen Kondensator C5 zugeführt. Das von den Elektroden erzeugte Signal hat eine Frequenz in der Größenordnung von 3 bis 400 Hz, die somit die Frequenzdes Eingangssignals der; Pulslagemodulationsschaltung von FigeA ist. In diesem Anwendungsfall ist die Zeitsteuerschaltung 23 auf eine Bezugsfrequenz von 44 kHz eingestellt. Die ZeitSteuerschaltung 23 erzeugt also an ihrem Ausgang ein jjulslagemoduliertes Signal, bei dem die zeitliche Lage der Impulse bezüglich des 44 kHz-Bezugsfrequenzsignals von einer Abweichung gesteuert wird, die von der sich ändernden Amplitude des von den Elektroden gelieferten Eingangssignals abhängt. Die infrarotes Licht abstrahlende Leuchtdiode «LED ist über die Transistoren Q2 und Q7 mit dem Ausgang der ZeitSteuerschaltung 23 verbunden, so daß sie im Takt der Ausgangsimpulse der ZeitSteuerschaltung 23 Infrarot-Energiestoße erzeugt.

Das Blockschaltbild des Empfängers ist in Fig.10 dargestellt. Nach Fig.10 empfängt ein Infrarot-Photodetektor die Infrarot-Energiestoße, die von der Leuchtdiode des Senders von Fig.4 erzeugt worden sind; im Takt mit diesen Energiestoßen erzeugt der Photodetektor ein impulsförmiges elektrisches Signal. Das Ausgangssignal des Photodetektors wird in einem Zwischenfrequenzfilter 36 verstärkt und

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gefiltert, und das Ausgangssignal dieses Filters wird einem eine Phasenregelschleife enthaltenden Phasendetektor 37 zugeführt. Der Phasendetektor 37 erzeugt ein elektrisches Signal, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Wechselstromsignal ist, dessen Amplitude und Frequenz sich entsprechend dem von den Elektroden und 31 gelieferten Eingangssignal ändern. Das Ausgangssignal des Phasendetektors 37 wird über ein φ Hz-Filter 38 geleitet, das Netzstörungen ausfiltert, die von Netzleitungen in der Nähe des Empfängers und des Senders verursacht werden können. Da die Frequenz des von den Elektroden erzeugten Signals im Bereich von 300 bis 400 Hz liegt, was im wesentlichen die gleiche Frequenz wie die Frequenz des Signals am Ausgang des Phasendetektors 37 ist, ist zwischen den Phasendetektor und die EKG-Uberwachungsanlage ein Tiefpaßfilter 39 eingefügt.

Ein genaues Schaltbild des Infrarot-Photodetektors 35 und des Zwischenfrequenzfilters 36 ist in Fig.11 dargestellt. Der Phasendetektor 37 stimmt im wesentlichen mit dem von einer Phasenregelschleife gebildeten Phasendetektor nach Fig.6 überein. Das 60 kHz-Filter 38 und das Tiefpaßfilter 39 sind herkömmlich aufgebaut, so daß sie hier nicht näher erläutert werden.

Die EKG-Überwachungsanlage, die eine Katodenstrahlröhre oder eine Vorrichtung zur Erzeugung einer dauerhaften Aufzeichnung enthält, ist ebenfalls herkömmlich aufgebaut, so daß sie hier nicht näher erläutert wird.

Nach Fig.11 enthält die Infrarot-Photodetektorschaltung 35 einen Phototransistor Q5, der mit Hilfe von Widerständen R54, R56 und R58 an eine Vorspannung gelegt ist. Der

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Transistor Q5 liefert ein impulsförmiges elektrisches Signal im Takt der von der Leuchtdiode LED ausgestrahlten Infrarotenergiestoße über einen Kondensator C24 an die Basis des Verstärkungstransistors Q6. Das verstärkte Ausgangssignal des Transistors Q6 wird ,mit Hilfe eines Kondensators C25 und eines Widerstandes R.62 zum Zwischenfrequenzfilter 36 übertragen, das im wesentlichen aus einem Differenzverstärker A5 und einem Operationsverstärker A6 besteht. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers A6 wird mit Hilfe eines Kondensators C29 zum Phasendetektor 37 übertragen.

Die Werte der in den obigen Ausführungsbeispielen eingesetzten Bauelemente sind in der am Schluß der Beschreibung angefügten Tabelle I angegeben.

Es sind hier verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung sowie ihre Anwendung beschrieben worden. Andere Systeme für die Anordnung der erfindungsgemäßen Anordnung können beispielsweise einen Mikrophon- oder Fernsprechsender als Eingabevorrichtung enthalten,die dem in Fig.4 dargestellten Sender Eingangssignale zuführt; das Mikrophon oder das Telephon können dadurch drahtlos gemacht werden. Die Erfindung eignet sich auch für die Anwendung im Zusammenhang mit anderen über relativ kurze Entfernungen wirksamen Analog- oder Digital-Informatfonsübertragungen, bei denen es erwünscht ist, den Sender aus einer Batterie zu speisen und tragbar auszubilden.

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- 32 Tabelle I

Bauelement Vert

R1 1,2 Kiloohm

R2 33 Kiloohm

R3 3,3 Kiloohm

R4 eingestellt auf f

R5 ij8 Kiloohm

R6 33 Kiloohm

Bauelement Wert

R7 100 Kiloohm

R8 820 Ohm

R9 100 Kiloohm R10 16 Kiloohm R11 2-7 0hm

C1 64o AiF

Bauelement Wert

C2 1

25/uF

C4 eingestelitfc auf f C5 2 uFl nicht po-C6 2JuF] larisiert

Vorverstärker/Filter

R12	220	Kiloohm	R19 220 Kiloohm	R63 1 Kiloohm	C8	1 /iF VuF 1 JuF
R13	220	Kiloohm	R20 220 Kiloohm	R65 68 Kiloohm	C9	10 vtaF
R14	51	Kiloohm	R21 47 Kiloohm	R66 1 Kiloohm	C10	CA-3000(RCA)
R15	51	Kiloohm	R22 680 0hm	R67 39 Kiloohm	.C5	SN25741
R16	12	Kiloohm	R23 220 Kiloohm	R68 68 Kiloohm	A1 ι
R17	22	Kiloohm	R24 680 Kiloohm	C22 0,1 uF C23 1 /lF	A2
R18	22	Kiloohm "	C7 1 WF	C24 820 pF		0,1 uF
			Ferns ehs-piel-Empf anger	C25 0,05 JuF		0,1 ^uF
R25	150	Kiloohm		C13	0,1 JiF
R26	13	Kiloohm	R46 nach Bedarf	C15	0,0OB JiF
R27	33	Kiloohm	R42 2,7 Kiloohm	C17	0,1 μ*
R28	13	Kiloohm	R43 2,7 Kiloohm	C18	0,001 AiF
R30	350	Kiloohm	R44 5 Kiloohm	C19	nach Bedarf
R31	27	Kiloohm	R45 10 Kiloohm	C20	25 JiF
R32	5,6	Kiloohm	R47' 47 Kiloohm R48 47 Kiloohm	C21	SN72748
R33	270	Ohm	R50 390 Kiloohm	C22	SN72748
R34	2,2	Kiloohm	R51 100 Kiloohm	A2	SN 72741
R35	2,2	Kiloohm	R52 470 Kiloohm	A4	5 Kiloohm
R36	39	Kiloohm	Ci 1 1-2 uF C12 0,1 ^uF	A5	37 mH
R37	330	Kiloohm		R53	37 mH
R38	2,2	Kiloohm		L1	37 mH
R39	39	Kiloohm	Eingangsstufe des EKG-Empfängers	L2
			Kiloohm	L3	8 pF
		Kiloohm		eingestellt äff
R54	15	Kiloohm	C 26	1000 pF
R55	150	Kiloohm	C 27	0,05/uF
R56	100	Kiloohm	C 28	,31 10/uF
R57	• 12	Kiloohm	C29	TIL-81
R58	150	Kiloohm	C30	2N930
R59	5,6	Kiloohm	Q5	SN72748
R60	330-	Ohm	Q6	SN72741
R61	33	A5
R62	240	A6

Claims

Dtpl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

Unser Zeichen: T 3041 25.April 1978

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED 13500 North Central Expressway Dallas, Texas, V.ßt.A.

Patentansprüche

iJ Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung, gekennzeichnet durch

(a) einen Sendermodul mit

(I) einer Eingabevorrichtung zur Erzeugung eines Eingängssignals,

(II) einer spannungsgesteuerten Pulslagemodulationsschaltung, die mit der Eingabevorrichtung verbunden ist und eine Zeitsteuervorrichtung zur Erzeugung eines Bezugafrequenz-Impulssignals sowie eine an die Zeitsteuervorrichtung angeschlossene Impulserzeugungsvorrichtung enthält, die Impulse in steuerbarer zeitlicher Lage innerhalb eines vorbestimmten Modulationsbereichs bezüglich der Impulse des Bezugsfrequenz-Impulssignals abhängig vom Spannungswert des

Schw/Ba

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ORIGINAL INSPECTED

Eingangssignals erzeugt,

(III) einer Infrarot-Sendevorrichtung, die an die PuIslagemodülationsschaltung zum Empfang der von dieser Schaltung erzeugten Impulse angeschlossen ist und InfrarotSignalgruppen synchron mit den von der Pulslagemodulation schaltung erzeugten Impulsen liefert, und

(b) einen Empfängermodul mit

(I) einem Infrarot-Photodetektor, der abhängig von den empfangenen Infrarot-Signalgruppen, die von der Infrarot-Sendevorrichtung erzeugt werden, ein elektrisches Signal ändert, so daß ein elektrisches Signal entsteht, das synchron mit den Infrarot-Signalgruppen getastet ist,

(II) einer Demodulations schaltung, die an den Infrarot-Photodetektor angeschlossen ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Abweichung der Impulse des elektrischen Signals von der Bezugsfrequenz anzeigt, und

(III) einer an die Demodulations schaltung angeschlossenen Einrichtung, die von dem Ausgangssignal gesteuert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an die Pulslagemodulationsschaltung angeschlossenen Spannungsregler zur Abgabe einer nahezu stabilen Bezugsspannung an die Zeitsteuervorrichtung unabhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Treiberschaltung, die die Impulslagemodulationsschaltung mit der Infrarotsendevorrichtung verbindet.

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#. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung eine Kondensatorvorrichtung enthält, die im Verlauf der Zeitperioden, in denen von der Modulationsschaltung kein Impuls ausgesendet wird, eine Ladung speichert und sich beim Auftreten der

erzeugten Impulse zu der Infrarot-Sendevorrichtung entlädt.

5. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarot-Sendevorrichtung eine Infrarotlicht abstrahlende Diode ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarot-Photodetektor ein Infrarot-Phototransistor ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verstärker,der den Sifrarot-Photodetektor mit der Phasendetektor schaltung verbindet.

8. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Zwischenbandfilter, das den Infrarot-Photodetektor mit der Phasendetektorschaltung verbindet.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendetektorschaltung eine Phasenregelschleife enthält.

10. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kerbfilter, das die Phasendetektorschaltung zur Unterdrückung von Wechselspannungsstörungen von Netzleitungen mit der gesteuerten Einrichtung verbindet.

11·*- Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Batterie zur Energieversorgung des Sendermoduls.

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12. Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung in der

Anwendung bei einem Fernsehspielsystem, gekennzeichnet durch

(a) wenigstens eine tragbare, batteriegespeiste Steuereinheit mit

(i) einervon einem Spieler steuerbaren Eingabevorrichtung zur Erzeugung eines Eingangs signals

zum Steuern des Ablaufs des Fernsehspiels,

(II) einer spannungsgesteuerten Pulslagemodulationsschaltung, die mit der Eingabevorrichtung verbunden ist und eine Zeitsteuervorrichtung zur Erzeugung eines Bezugsfrequenz-Impulssignals sowie eine an die Zeit steuervorrichtung angeschlossene Impulserzeugungsvorrichtung enthält, die Impulse in steuerbarer zeitlicher Lage innerhalb eines vorbestimmten Modulationsbereichs bezüglich der Impulse des Bezugsfrequenz-Impulssignals abhängig vom Spannungswert des Eingangs signals erzeugt,

(III) einer Infrarot-Sendevorrichtung, die an die PuIslagemodulationsschaltung zum Empfang der von dieser Schaltung erzeugten Impulse angeschlossen ist und InfrarotSignalgruppen synchron mit den von der Pulslagemodulationsschaltung erzeugten Impulsen liefert,

(b) einen Empfängermodul mit

(I)einem Infrarot-Photodetektor, der abhängig von den empfangenen Infrarot-Signalgruppen, die von der Infrarot-Sendevorrichtung erzeugt werden, ein elektrisches Signal ändert, so daß ein elektrisches Signal entsteht, das synchron mit den Infrarot-Signalgruppen getastet ist,

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(II) einer Demodulationsschaltung, die an den Infrarot-Photodetektor angeschlossen ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Abweichung der Impulse des elektrischen Signals von der Bezugsfrequenz anzeigt,

(c) eine elektronische Spielschaltung mit einem an die Demodulationsschaltung angeschlossenen Stsuereingang, wobei die elektronische Spielschaltung abhängig vom Ausgangssignal der Demodulationsschaltung den Spielablauf bestimmt.

13. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch

einen an die Pulslagemodulationsschal tung angeschlossenen Spannungsregler zur Abgabe einer nahezu stabilen Bezugsspannung an die Zeitsteuervorrichtung unabhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen.

14. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Treiberschaltung, die die Impulslagemodulationsschaltung mit der Infrarotsendevorrichtung verbindet.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Treiberschaltung eine Kondensatorvorrichtung enthält, die im Verlauf der Zeitperioden, in denen von der Modulationsschaltung kein Impuls ausgesendet wird, eine Ladung speichert und sich beim Auftreten der erzeugten Impulse zu der Infrarot-Sendevorrichtung entlädt, damit die Infrarot-Sendevorrichtung mit Energie versorgt wird.

16. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarot-Sendevorrichtung eine, infrarot es Licht aussendende Diode ist.

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17. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarot-Photodetektor ein Infrarot-Phototransistor ist.

18. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Verstärker, der den Infrarot-Photodetektor mit der Phasendetektorschaltung verbindet.

19. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Bandfilter, das den Infrarot-Photodetektor mit der Phasendetektorschaltung verbindet, wobei das Bandfilter auf die Bezugsfrequenz abgestimmt ist.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

daß die Phasendetektorschaltung eine Phasenregelschleife enthält.

► Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spieler steuerbare Eingabevorrichtung ein veränderliches Potentiometer mit einer Handbedienungsvorrichtung enthält, wobei das Potentiometer an eine Spannungsquelle anschließbar ist,damit ein Gleichspannung ssignal erzeugt wird, das sich entsprechend der Position der Handbedienungsvorrichtung ändert.

22. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spieler steuerbare Eingabevorrichtung einen oder mehrere tastenbetätigte Schalter enthält.

23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Tastenschalter ein Binärsignal erzeugt, das von der Steuereinheit in Form von Impulsen ausgesendet wird, die in Bezug auf die Bezugsfrequenz abhängig vom entsprechenden binären Zustand zeitlich vor eilen oder nacheilen.

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24. Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung in der Anwendung bei einem Fernsehspielsystem, gekennzeichnet durch

(a) mehrere tragbare, batteriegespeiste Steuereinheiten mit

(I) einer von einem Spieler Steuer bar en Eingabe vorrichtung zur Erzeugung eines Eingangssignals zum Steuern des Ablaufs des Fernsehspiels,

(II) einer spannungsgesteuerten Pulslage modulationsschal tung, die mit der Eingabevorrichtung verbunden ist und eine Zeitsteuervorrichtung zur Erzeugung eines Bezugsfrequenz-Impulssignals sowie eine an die Zeitsteuervorrichtung angeschlossene Impulserzeugungsvorrichtung enthält, die Impulse in steuerbarer zeitlicher Lage innerhalb eines vorbestimmten Modulationsbereichs bezüglich der Impulse des Bezugsfrequenz-Impulssignals

abhängig von der Amplitude des Eingangssignals erzeugt, wobei das Bezugsfrequenz-Impulssignal für Jede der mehreren Steuereinheiten unterschiedlich ist, und

(III) einer Infrarot-Sendevorrichtung, die an die PuIslagemodulationsschä. tung zum Empfang der von dieser Schaltung erzeugten Impulse angeschlossen ist und Infrarot Signalgruppen synchron mit den von der Pulslagemodulation schal tung erzeugten Impulsen liefert,

(b) einen Empfängermodul mit

(I) einem Infrarot-Photodetektor, der abhängig von den empfangenen Infrarot-Signalgruppen, die von der

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Infrarot-Sendevorrichtung erzeugt werden, ein elektrisches Signal ändert, so daß ein elektrisches Signal entsteht, das synchron mit den Infrarot-Signalgruppen getastet ist,

(II) Filtervorrichtungen, die an den Infrarot-Photodetektor angeschlossen sind und auf die Bezugsfrequenzen jeder der Steuereinheiten zum Trennen der den jeweiligen Steuereinheiten entsprechenden getasteten Signale abgestimmt sind,

(III) einer an die Filtervorrichtungen angeschlossenen Demodulationsschaltung zur Erzeugung gestrennter Ausgangssignale, die jeweils die Abweichung der Impulse des elektrisch getasteten Signals von der Bezugsfrequenz der jeweiligen Steuereinheit anzeigen, und

(c) eine elektronische Spielschaltung mit mehreren -Steuereingängen, die jeweils für den Empfang der getrennten Ausgangssignale angeschlossen sind, wobei die elektronische Spielschaltung den Spielablauf in Abhängigkeit von den getrennten Ausgangssignalen festlegt.

25. Anordnung nach .Anspruch 24, gekennzeichnet durch Spannungsregler in jeder Steuereinheit, die an die Pulslagemodulationsschaltung angeschlossen sind und den Zeitsteuervorrichtungen der Steuereinheiten eine nahezu stabile Bezugs spannung unabhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen zuführen.

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26. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Treiberschaltung jeder Steuereinheit, die die jeweilige Pulslagemodulationsschaltung mit der Inffcarot-Sendevorrichtung verbindet.

27. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß jede Treiberschaltung eine Kondensatorvorrichtung enthält, die im Verlauf der Zeitperioden, in denen von der jeweiligen Modulationsschaltung kein I.tduIs ausgesendet wird, eine Ladung speichert und sich beim Auftreten der erzeugten Impulse aus der zugehörigen Modulationsschaltung zu der Infrarot-Sendevorrichtung entlädt.

28. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jede Infrarot-Sendevorrichtung aus einer Infrarotlicht aussendenden Diode besteht.

29. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der- Infrarot-Photodetektor ein Infrarot-Phototransistor ist.

30. Anordnung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch einen Verstärker im Empfängermodul, der den Infrarot-Photodetektor mit der Filtervorrichtung verbindet.

31. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtungen aus mehreren Bandfiltern bestehen, die jeweils auf die Bezugsfrequenz einer der Steuereinheiten abgestimmt sind.

32. Anordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandfilter jeweils von Operationsverstärkern gebildet sind.

33. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulationsschaltung aus mehreren Detektorschaltungen

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mit Phasenregelschleife gebildet ist, wobei für jede Bezugsfrequenz eine Phasendetektorschaltung vorgesehen ist.

34. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß dievom Spieler steuerbare Eingabevorrichtung ein veränderliches Potentiometer mit einer Handbedienungsvorrichtung enthält, wobei das Potentiometer an eine Spannungsquelle anschliteßbar ist, damit ein Gleichspannungssignal erzeugt wird, das sich entsprechend der Position der Handbedienungsvorrichtung ändert.

35. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spieler steuerbare Eingabevorrichtung einen oder mehrere tastenbetätigte Schalter enthält.

36. Anordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß 3eder Tastenschalter ein Binärsignal erzeugt, das von der Steuereinheit in Form von Impulsen ausgesendet wird, die bezüglich der Bezugsfrequenz der Steuereinheit abhängig vom entsprechenden binären Zustand zeitlich voreilen oder nacheilen.

37· ■ Infrarot-Nachrichtenübertragungsanordnung bei Verwendung in einem medizinischen System zur Überwachung des Zustandes eines Patienten, gekennzeichnet durch

(a) einen tragbaren, batteriegespeisten Sendermodul mit

(i) am menschlichen Körper anbringbaren Elektroden zum Empfang elektrischer Signale, die vom Körper erzeugt werden,

(II) einer spannungsgesteuerten Pulslagemodulationsschaltung, die mit den Elektroden

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verbunden ist und eine Zeitsteuervorrichtung zur Erzeugung eines Bezugsfrequenz-Impulssignals sowie eine an die Zeit steuervorrichtung angeschlossene Impulserzeugungsvorrichtung enthält, die Impulse in steuerbarer zeitlicher Lage innerhalb eines vorbestimmten Modulationsbereichs bezüglich der Impulse des Bezugsfrequenz-Impuls signals abhängig von der Amplitude des Eingangssignals erzeugt, das von den Elektroden erzeugt wird, und

(ill) einer Infrarot-rSendevorrichtung, die an die PuIslagemodulationsschaltung zum Empfang der von dieser Schaltung erzeugten Impulse angeschlossen ist und InfrarotSignalgruppen synchron mit den von der Pulslagemodulationsschaltung erzeugten Impulsen liefert, und

(b) einen Empfängermodul mit:

Cl) einem Infrarot-Photodetektor, der abhängig von den empfangenen Infrarot-Signalgruppen, die von der Infrarot-Sendevorrichtung erzeugt werden, ein elektrisches Signal ändert, so daß ein elektrisches Signal entsteht, das synchron mit den Infrarot-Signalgruppen getastet ist,

(II) einer Demodulationsschaltung, die an den Infrarot-Photodetektor angeschlossen ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Abweichung der Impulse des elektrischen Signals, von der Bezugsfrequenz anzeigt, wobei das Ausgangssignal dem von den Elektroden erzeugten elektrischen Signal entspricht, und

(III) einer an die Modulationsschaltung angeschlossenen überwachungseinrichtung, die auf das Ausgangssignal

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reagiert und den Zustand des Patienten Überwacht und/oder anzeigt.

38. Anordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus zwei galvanischen Silberchlorid/Silber-Sensoren bestehen.

39. Anordnung nach Anspruch 37» gekennzeichnet durch einen Vorverstärker, der die Elektroden mit der Pulslagemodulati ons schal tung verbindet.

40. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch eine die Elektroden mit der Modulationsschaltung verbindende Filtervorrichtung mit hoher Gleichtaktunterdrückung zum Ausfiltern von Wechselspannungsstörungen, die von Netzleitungen in der Nähe des Sendermoduls erzeugt werden.

41. Anordnung nach Aispruch 37» gekennzeichnet durch eine Spannungsregelschaltung, die eine Batterie mit der PuIslagemodulationsschaltung verbindet und der Zeitsteuervorrichtung eine nahezu stabile Bezugs spannung unabhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen zuführt, damit eine nahezu stabile Bezugsfrequenz für die Zeitsteuervorrichtung geliefert wird.

42. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch eine Treiberschaltung, die die Impulslagemodulationsschaltung mit der InfrarotSendevorrichtung verbindet.

43. Anordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung eine Kondensatorvorrichtung enthält, die im Verlauf der Zeitperioden, in denen von der Modulationsschaltung kein Impuls ausgesendet wird, eine Ladung speichert und sich beim Auftreten der erzeugten Impulse zu der Infrarot-Sendevorrichtung entlädt.

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44. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch einen Verstärker, der den Infrarot-Photodetektor mit der Phasendetektor schaltung verbindet.

45. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch ein auf die Bezugsfrequenz abgestimmtes Bandfilter, das den Infrarot-Photodetektor mit der Phasendetektorschal tung verbindet.

46. Anordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Phaeendetektorschaltung eine Phasenregelschleife enthält.

47. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch ein Kerbfilter, das die Phasendetektor schaltung in der medizinischen Uberwachungseinheit verbindet und. Wechselspannungs störungen aus Netz leitungen in der Nähe des Empfängermoduls unterdrückt, wobei das Kerbfilter auf die Frequenz der Wechselspannungsstörungen abgestimmt ist.

48. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch ein Filter mit hoher Grenzfrequenz,, das die Phasendetektorschaltung mit der Überwachungseinheit verbindet und Hochfrequenzstörungen unterdrückt, die im Ausgangssignal der Phasendetektor schaltung übertragen werden.

49. Anordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungseinheit eine Fernsehwiedergabevorrichtung zur Anzeige des Zustandes des Patienten enthält.

50. Anordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit ein dauerhafte Kopien erzeugendes Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen des Zustandes des Patienten enthält.

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51. Anordnung nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß von dem Überwachungssystem das EKG des Patienten überwacht wird.

52. Anordnung nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß der Sendermodul Vorrichtungen zum Befestigen am Körper des Patienten enthält.

53. Anordnung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch mehrere Sender- und Empfängermodule, wobei die Empfängermodule in den jeweiligen Zimmern der Patienten angebracht sind, während sich jede Uberwachungseinheit an einem zentralen Ort befindet.

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