DE3704357A1 - Lichtsignalanlage fuer gehoerlose - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsignal­ anlage für Gehörlose der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Solche Lichtsignalanlagen sind erforderlich, um einem Gehörlosen wichtige akustische Ereignisse seiner Umwelt auf optischem Wege wahrnehmbar zu machen. Solche akustischen Ereignisse sind das Schreien eines Babys, die Türklingel, die Telefonklingel, ein Wecker oder dergleichen. Derartige akustische Ereignisse werden in Lichtsignale, beispielsweise in Blitzsignale, umgesetzt, die je nach der akustischen Signal­ art verschieden sein können.

Lichtsignalanlagen sind im Gegensatz zu Vi­ bratoren, die von den Gehörlosen am Körper getragen werden müssen, oder im Gegensatz zu Ventilatoren, die einen fühlbaren Luft­ strom erzeugen, die angenehmsten Hilfs­ mittel zur Umsetzung akustischer Ereig­ nisse, weil sie für den Gehörlosen be­ sonders gut wahrnehmbar sind und den Körper in keinerlei Weise behindern.

Der akustische oder elektrische Sensor der Lichtsignalanlagen stellt das akustische Ereignis fest, indem über ein Mikrofon oder über eine elektrische Anzapfung, wie sie bei einer Haustürklingel möglich ist, ein elektrisches Signal erzeugt wird, das übertragbar und gegebenenfalls nach Verstärkung in ein Lichtsignal umsetz­ bar ist. Die Umsetzung erfolgt in dem Ausgabegerät, das eine starke Licht­ quelle hat, die in der Regel blitzt oder blinkt. Als Übertragungsweg wird das öffentliche Stromversorgungsnetz ge­ nutzt, wobei sich allerdings die Reichweite der Verbindung in der Regel nur über ein Haus erstreckt. Das setzt sowohl bei dem Sensorgerät als auch bei dem Ausgabegerät einen Anschluß an das Netz über eine übliche Steckdose voraus, dennoch bezeichnet man diese Art der Übertragung als eine drahtlose Über­ tragung nach Art einer Funkverbindung, aufgrund deren die elektrische Installation einer Wohnung oder eines Hauses nicht ver­ ändert werden muß. Die Übertragung von Funksignalen über das öffentliche Ver­ sorgungsnetz ist in bestimmten Grenzen erlaubt, sofern in der Bundesrepublik Deutschland die Übertragung mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 90-140 kHz erfolgt und die Sendeleistung im Impuls­ betrieb 5 mW nicht überschreitet.

Damit sind der Betriebssicherheit solcher Lichtsignalanlagen Grenzen gesetzt, denn das öffentliche Netz ist mit hochfre­ quenten Störsignalen z.B. von Phasen­ anschnittsteuerungen in Dimmern ver­ seucht, es kann im gleichen Frequenzband ein Nachbar mit einer drahtlosen Wechselsprech­ anlage senden, die Kapazitäten von Fernsehge­ räten und ähnlichen Haushaltsgeräten be­ dämpfen die Signale der zu übertragenden Datenwörter und extrem starke Impulse auf dem Netz zerstören die nur kapazi­ tiv vom Netz trennbaren Lichtsignal- Anlagen häufiger als andere Elektroge­ räte. Dadurch kann es bei der Signal­ übertragung der in Rede stehenden Licht­ signalanlage zu Störungen oder Ausfällen kommen. Begünstigt werden solche Störfäl­ le noch durch die Verwendung mehrerer elektrischer Sensorgeräte in der Nachbar­ schaft, so daß durch das gleichzeitige Auftreten mehrerer alarmauslösender Ereignisse sich die Sender gegenseitig stören.

Um die aufgezeigten Probleme zu überwinden hat man bei den Lichtsignalanlagen der be­ kannten Art schon Entstörungsmaßnahmen er­ griffen. Dazu werden Störsender und Geräte mit HF-Kurzschlüssen mittels Sperrfiltern HF-mäßig abgekoppelt; häufig baut man auch sogenannte Phasenkoppler ein, welche die drei Phasen des 380/220 Volt-Netzes HF-mäßig miteinander verbinden und die übertra­ gung verbessern, wenn Sender und Empfänger an verschiedenen Netzphasen angeschlossen sind. Solche Entstörmaßnahmen verursachen erhebliche Installationskosten, womit der Hauptvorteil drahtloser Anlagen wieder auf­ gehoben wird.

Hinzu kommt noch, daß derartige Entstörmaß­ nahmen erst ergriffen werden, wenn einmal ein ausbleibender Alarm überhaupt festge­ stellt ist. Beispielsweise kann dies bei einer Baby-Überwachungsanlage, die immer nur sporadisch durch einen Störsender aus­ fällt, ernsthafte Folgen haben, wenn ge­ hörlose Eltern den Ausfall lange Zeit nicht bemerken und ihn erst feststellen, wenn das Kind gesundheitlichen Schaden genom­ men hat.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu­ grunde, eine drahtlose Lichtsignalanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der durch eine erhöhte Redundanz in der Übertragung der Datenwörter eine hohe Betriebssicherheit durch ein fehlerkorri­ gierendes Übertragungsverfahren erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach derErfindung bei einer gattungsgemäßen Lichtsignalanlage durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der besondere Vorteil einer erfindungsge­ mäßen Lichtsignalanlage liegt darin, daß die Übertragung der Datenwörter mit einer mit der Netzfrequenz gleichen Phasenlage, die Lokalisierung und entsprechende Aus­ tastung von netzsynchronen Störimpulsen sehr vereinfacht. Die Übertragung des in­ versen Datenwortes stellt allein schon deshalb eine erhöhte Sicherheit dar, weil nur eines der beiden Datenwörter empfangen und erkannt werden braucht, um den optischen Wandler des Ausgangsgerätes anzusteuern. Be­ sondere Vorteile bietet das inversübertragene, ebenfalls kodierte Datenwort dann, wenn man in einer Austasteinheit des Empfängers alle Bereiche ermittelt, in denen das erste und das inverse Datenwort nicht übereinstimmen, um diese Bereiche dann auszutasten. Man kann die gestörten Zeitabschnitte messen und die während dieser Zeitabschnitte über­ tragenen Datenwortanteile ausblenden, wobei nach allgemeiner Erfahrung noch ausreichende Zeitdauern verbleiben, aus denen das ungestörte Signal rekonstru­ iert werden kann.

Eine weitere wesentliche Fortbildung der erfindungsgemäßen Lichtsignalanlage liegt darin, daß die Funkverbindung zwischen dem Sensorgerät und dem Ausgabegerät in regelmäßigen Abständen überprüft wird. Dazu senden die Sensorgeräte ein Kontroll- Datenwort aus, das in dem Ausgabegerät ge­ sondert ausgewertet wird. Das Kontroll- Datenwort veranlaßt im Ausgabegerät nicht das normale starke Lichtsignal, vielmehr schaltet es in der Regel über ein Halte­ glied eine kleine Kontrollampe, wie eine Leuchtdiode an, die dem Benutzer anzeigt, daß die Funkverbindung ungestört besteht. Dabei überbrückt das Halteglied die Zeit von einem Kontroll-Datenwort bis zum nächsten. Für die Praxis ist es vorteil­ haft, wenn sich das Kontroll-Datenwort von den Datenwörtern des Alarmfalls in 2 Bit unterscheidet. Damit in Grenzfäl­ len nicht das Kontrollsignal gerade noch empfangen werden kann, wird es mit drei­ fach geringerer Redundanz als die Alarm­ signale gesendet.

Schließlich liegt eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Licht­ signalanlage in der Möglichkeit, am Ausgabe­ gerät eine Glühlampe beispielsweise in einer Leseleuchte anzuschließen, die von dem Aus­ gabegerät nicht nur gesteuert, sondern auch elektrisch versorgt wird, so daß über einen geringen Prüfstrom der Durchgang durch die Glühlampe ständig kontrolliert werden kann. Hat die Glühlampe keinen Durchgang, weil beispielsweise sie durchgebrannt ist oder die Leuchte einen Defekt hat, wird die Kontrollampe des Ausgabegerätes ausge­ schaltet. Dies setzt natürlich voraus, daß der Prüfkreis der Glühlampe hinter deren Hauptschalter im Ausgabegerät ge­ schlossen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerk­ male der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 Das Blockschaltbild eines akustischen Sensors einer Lichtsignalanlage und

Fig. 2 Das Blockschaltbild des zu­ gehörigen Empfängers dieser Lichtsignalanlage.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 in dem links durch gestrichte Linie gebildeten Kasten einen akustischen Sensor des Sensorgerätes, der aus einem Mikrofon 1 besteht, das über einen Filter 2 auf einen Merkmalsdetektor 3 geschaltet ist. Der Merk­ malsdetektor 3 gibt das von dem Mikrofon 1 erzeugte Alarmsignal an ein Verzögerungsglied 6 weiter. In gleicher Weise kann auch das Test­ signal einer Testtaste 5 auf das Verzögerungs­ glied 6 gegeben werden, dazu ist zwischen dem Verzögerungsglied 6 und dem Merkmalsdetektor 3 ein Oder-Glied 4 eingefügt. Das Verzögerungsglied ist über einen HF-Empfänger 7 mit seinem Steuer­ eingang an einen Netzanschluß 8 angeschlossen. Der HF-Empfänger 7 verstärkt auf dem Netz vor­ handene Signale gleichartiger anderer Geräte und steuert über einen Schwellwertschalter das Verzögerungsglied solange an, wie die Sendung des Sensorgerätes durch gerade in Betrieb be­ findliche Geräte gleicher Art gestört werden könnte. Im Fall der Freigabe werden die durch das Verzögerungsglied 6 hindurchgelassenen Signale auf einen Alarmdaten-Signalgenerator 9 gegeben, der eine für das Gerät spezifische Impulsfolge, das Datenwort, erzeugt. Diese Impulsfolge wird in einem HF-Generator 10, der als Modulator fungiert, auf einen frequenzmodulierten HF- Träger aufgegeben, der in das öffentliche Stromversorgungsnetz eingekoppelt wird. Zwischen dem HF-Generator 10 und dem Alarmdaten-Signal­ generator 9 befindet sich noch ein Oder-Glied 11, dem ein Kontrolldaten-Signalgenerator 12 vorgeschaltet ist, der periodisch von einer Uhr 13 angesteuert wird. Der Kontrolldaten- Signalgenerator erzeugt unabhängig von dem Alarmdaten-Signalgenerator ein Kontrollsig­ nal, das ebenfalls frequenzmoduliert in das Netz eingekoppelt wird.

Die Netzeinkopplung erfolgt phasengleich, dazu ist in den Sender des Sensorgerätes noch ein Taktglied 14 integriert, das je­ weils den Null-Durchgang der Netzspannung erfaßt, wobei bei jedem Null-Durchgang oder bei einer bestimmten Folge der Null-Durch­ gänge in einer bestimmten zeitlichen Rela­ tion dazu die Absendung der Impulsfolge ausgelöst wird.

Fig. 2 zeigt nun ein optisches Ausgabege­ rät mit einem Empfänger, in welchem die Signale mehrerer Sensorgeräte empfangen und ausgewertet werden können.

Die aufgenommenen Signale werden über einen Filter 15 einem Demodulator 16 zugeleitet, der das jeweils dem HF-Träger aufge­ prägte Datenwort ermittelt. Es handelt sich um ein erstes Datenwort, das in der Zeichnung als Block 17 wiedergegeben ist und um ein dazu inverses Datenwort, das in der Zeichnung durch den Block 18 dargestellt ist. Von jedem der Sender der Sensor­ geräte wird das Datenwort zusätzlich noch in invertierter Form gesendet. Dazu kann die jeweils positive und negative Netzspannungs­ halbwelle genutzt werden. Damit die zeit­ lich nacheinander eintreffenden Datenwörter 17 und 18 miteinander verglichen werden können, durchläuft eines der Datenwörter ein Verzögerungsglied 19, so daß beide Datenwörter 17 und 18 zeitgleich einer Austasteinheit 20 zugeführt werden können. In der Austasteinheit 20 werden netzsyn­ chrone Störsignale ausgetastet, indem beide Signale gemessen und die nicht über­ einstimmenden Perioden der Signaldauer ausgeblendet werden. Steht nur eines der beiden Datenwörter 17 oder 18 an ent­ fällt zwar die Austastung, die Weiter­ leitung des Signals erfolgt trotzdem.

An die Austasteinheit 20 ist eine Mehrzahl von Vergleichern 21 angeschlossen, deren Anzahl sich nach der Anzahl der Sensorge­ räte richtet, deren Signale auf dem be­ schriebenen drahtlosen Wege von dem Ausgabe­ gerät empfangen und in jeweils einem der Vergleicher 21 erkannt werden können. Dazu besitzen die Vergleicher 21 einen ersten Speicher 22 für das empfangene Datenwort und einen zweiten Speicher 23 für das jeweils einem der Sensorgeräte zugeordnete Datenwort. Stellt der betreffende Vergleicher 21 Überein­ stimmung zwischen dem empfangenen Datenwort und dem vorgespeicherten, erlaubten Datenwort fest, steuert er einen nachgeschalteten Blitz­ folgegenerator 24 an. Über ein Oder-Glied 25 aktivieren die Blitzfolgegeneratoren 24 eine Blitzlampe oder eine Blitzeinheit 26, die eine für das jeweils auslösende Sensorgerät spezi­ fische Blitzfolge abstrahlt. Damit kann optisch wahrgenommen werden, welches der Sensorgeräte den betreffenden Alarm ausgelöst hat. Die ent­ sprechende Blitzfolge wird in den Blitzfolge­ generatoren 24 erzeugt. An Stelle oder zusätzlich zu der Blitzeinheit 26 kann als optischer Signal­ geber auch eine externe Glühlampe 27 in einer Leuchte benutzt werden.

Ein weiterer Vergleicher 28 im Empfangsteil ist auf die Erkennung des Kontrolldaten-Signals eingerichtet, das von dem jeweiligen Kontroll­ daten-Signalgenerator 12 des Sensorgerätes ab­ gegeben wird. Dazu ist dem Vergleicher 28 wie­ derum ein Speicher 29 vorgeschaltet, der das Kontrolldaten-Signal zum Vergleich bereit hält. Das Kontrolldatenwort wird von einem weiteren Speicher 30 geliefert, und sofern der Vergleicher 28 Übereinstimmung zwischen den Daten der Speicher 29 und 30 meldet, gibt er über ein Halteglied 31 ein Anzeigesignal an eine Kontrolleuchte 32. Brennt die Kontrolleuchte 32 ist dies ein wichtiger Hinweis für den Benutzer, daß die Funkbrücke zwischen den Sensorgeräten und dem Ausgabegerät besteht. Da das Kontrolldaten-Signal nur in periodischen Abständen gesendet wird, be­ sorgt das Halteglied 31 die Daueranzeige der Kontrolleuchte 32, was im Störfall einen vernach­ lässigbaren Nachlauf bis zum Erlöschen der Kon­ trolleuchte 32 mit sich bringt.

Sofern das Ausgabegerät mit der externen Glüh­ lampe 27 gekoppelt ist, kann deren Anzeigebe­ reitschaft mittels eines Durchgangsprüfers 34 überwacht werden, der die Kontrolleuchte 32 über ein Und-Glied 33 ansteuert, das zwischen der Kontrolleuchte 32 und dem Halteglied 31 eingeschaltet ist. Unabhängig davon, ob die externe Glühlampe 27 eingeschaltet ist oder nicht, wird ihre Betriebsbereitschaft dauernd geprüft. Die Stromversorgung der externen Glühlampe 27 erfolgt deshalb über das Aus­ gabegerät, um von der Glühlampe 27 aus ge­ sehen den dafür erforderlichen Hauptschalter hinter dem Prüfer anordnen zu können.

Claims (12)

1. Lichtsignalanlage für Gehörlose mit zumindest einem akustischen oder elektrischen Sensorgerät und zu­ mindest einem optischen Ausgabegerät, die über das Stromversorgungsnetz miteinander verbunden sind, wo­ bei das Sensorgerät einen HF-Sender aufweist, der bei ansprechen des Sensors ein moduliertes Datenwort auf das Netz gibt, und das Ausgabegerät mit einem HF-Empfänger ausgestattet ist, der einen entsprechenden Demodulator besitzt, dem ein Vergleicher zur Erkennung des Datenwortes und ein optischer Wandler nachgeschal­ tet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender das Datenwort sowie zusätzlich ein inverses Datenwort mit einer der Netzfrequenz gleichen Phasenlage sendet und der Empfänger mit einem Störaustaster-Datenregenerator versehen ist, der vom Datenwort das inverse Datenwort subtrahiert und das Ergebnis über die Dauer eines bits mittelt, wodurch ein gemitteltes Datenwort entsteht und der Vergleicher des Empfängers den optischen Wandler an­ steuert, wenn das gemittelte Datenwort erkannt wird.

2. Lichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwörter frequenz­ modulierte Impulsfolgen sind.

3. Lichtsignalanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwörter gleich sind, wobei das zweite Datenwort das invertierte erste Datenwort ist.

4. Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen den Netzspannungs-Nulldurchgang erfassenden Taktgeber hat, der bei vorgegebenen Folgen der Netzspan­ nungs-Nulldurchgänge ein Startsignal zum Senden der Datenwörter gibt.

5. Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergleicher eine Austasteinheit vorgeschaltet ist, in der die Zeitabschnitte in denen die beiden übertragenen Datenwörter nicht übereinstimmen, gemessen und ausgetastet werden.

6. Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Sensorgeräte mit einem Ausgabegerät verbunden sind, wobei die Sender der Sensorgeräte in den Datenwörtern die Nummer einer definierten Licht­ signalfolge codieren und die Datenwörter moduliert senden und der Empfänger des Ausgabegerätes für jedes der zugelassenen Datenwörter seinen Ver­ gleicher hat, der den optischen Wandler zur Erzeugung definierter und jeweils unterschiedlicher Lichtsignal­ folgen ansteuert.

7. Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender jedes Sensor­ gerätes ein Verzögerungsglied hat, das aktiviert ist, solange das Netz mit einer Trägerfrequenz eines an­ deren Sensorgerätes belegt ist.

8. Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender der Sensorgeräte einen Kontrolldaten-Signalgene­ rator haben und der Empfänger des Ausgabe­ gerätes einen zusätzlichen Kontrolldaten- Vergleicher und eine von diesem gesteuerte Kontrollampe hat.

9. Lichtsignalanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kontrolldaten-Vergleicher und der Kontroll­ lampe ein Halteglied angeordnet ist, das die Kontrollampe ansteuert, solange der Kontrolldaten-Vergleicher in periodischen Abständen gesendete Kontrolldaten-Signale empfängt.

10. Lichtsignalanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontroll­ daten-Vergleicher die Kontrollampe bei einem vorgegebenen Pegel von Störsignalen dann schon nicht mehr ansteuert, wenn der bzw. die Vergleicher des Empfängers noch erkennbare Datenwörter empfangen.

11. Lichtsignalanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz der Übertragung der Kontrolldaten-Signale kleiner als die der Übertragung der Daten­ wörter ist.

12. Lichtsignalanlage nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß an das Ausgabe­ gerät als alleiniger oder zusätzlicher optischer Melder eine Glühlampe anschließ­ bar ist, die in Reihe mit einem die Kontrollampe bevorrechtigt steuernden Durchgangprüfer liegt.