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System zur Fernbedienung eines elektrischen Gerätes Die Erfindung
betrifft ein System zur Fernbedienung mehrerer kontinuierlich einstellbarer Einstellgrößen
eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Fernsehempfängers.
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Bei der insbesondere drahtlosen Fernbedienung der einzelnen Einstellgrößen
eines Fernsehempfangers unterscheidet man zwischen den kontinuierlich einstellbaren
Einstellgrößen wie z.B. Lautstärke, Helligkeit und Kontrast und der in diskre ten
Stufen einstellbaren Einstellgröße der Programmwahl -(Senderabstimmung). Bei den
kontinuierlich einstellbaren Einste größen muß über die Fernbedienungskanäle jeweils
die Art der Einstellgröße - z*B. Helligkeit, Lautstärke - ausgewählt werden sowie
der Betrag der gewünschten Änderung der Einstellgröße übermittelt werden. Bei der
Fernbedienung der Programmwahl genügt die Übermittlung der Nummer des gewünschten
Programmes.
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Um die genannten Einstellgrößen fernbedienen zu können, wird bekanntlich
jeder der kontinuierlich einstellbaren Einstellgrößen ein besonderer Fernbedienungskanal,
z.B. durch eine dazugehörige besondere Frequenz des Fernbedienungskanales zur Kennzeichnung
der Art der Einstellgröße zugeordnet. Dabei ist es üblich, daß z.B. die Funktion
Lautstärke lauter"
und die Funktion "Lautstärke leiser" je eine
Einstellgröße im vorgenannten Sinne darstellen. Der Betrag der gewünschten Änderung
der jeweils ausgewählten Einstellgröße wird mittels der Dauer des Fernbedienungssignales
übermittelt.
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Für die Programmwahl ist es bekannt, mit nur einem einzigen weiteren
Fernbedienungskanal dadurch auszukommen, daß die Nummer des gewünschten Programmes
(Senders) mittels einer entsprechenden Anzahl von Impulsen übertragen wird.
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Man benötigt also bei den bekannten Systemen für die Fernbedienung
(Programmwahl und kontinuierlich einstellbare Einstellgrößen )eines Fernsehempfängers
eine beträchtliche Anzahl von Bedienungskanälen. Da die Fernbedienungskanäle je
einer bestimmten Frequenz zugeordnet sind, bedarf eine große Anzahl von Fernbedienungskanälen
auch einer großen Anzahl von Oszillatoren bzw. Schwingkreisen für die Erzeugung
der Fernbedienungskanäle auf der Senderseite und eines großen Aufwandes an Selektionsmitteln
auf der Empfangsseite.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System für die Fernbedienung
zu schaffen, bei dem die Zahl der Fernbedienungskanäle kleiner als bei den bekannten
Systemen ist und dessen schaltungstechnischer Aufwand geringer ist als bei den bekannten
Systemen, insbesondere durch die Möglichkeit der Verwendung von integrierten Schaltkreisen.
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Die Erfindung bezieht sich auf das eingangs genannte System.
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Das erfindungsgemäße System ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fernbedienungssignale
aus Impulsen bestehen, daß als Kennzeichnung für die jeweils fernzubedienende Einstellgröße
die
Zahl der Impulse dient, und daß als Maß für den Betrag der Änderung der Einstellgröße
die Dauer des letzten Kennzeichenimpulses dient.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Weiterbildung -des erfindungsgemäßen
Systems ist in den Unteransprüchen beschrieben.
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Durch die besondere Ausbildung der Fernbedienungssignale bei dem erfindungsgemäßen
System können die Schaltungen auf der Sende-und Empfangsseite der Fernbedienung
vorteilhaft durch digitale Schaltungen aufgebaut werden. Dies ermöglicht insbesondere
die Verwendung von integrierten Schaltkreisen.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels für das erfindungsgemäße
System, das in der Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Fernbedienungssignal
des erfindungsgemäßen Systems, Fig. 2 einen Teil eines Fernbedienungssignales nach
Fig. 1, Fig. 3 das Blockschaltbild des Sendegerätes einer Fernbeerfindungsgemaßen
nach erfindungsgemäßen System und Fig. 4 das Blockschaltbild des Empfangsteils einer
Fernbedienungseinrichtung nach dem erfindungsgemäßen System.
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In Fig. 1 ist der Modulationsinhalt eines Fernbedienungssignales für
die Fernbedienung eines Fernsehempfängers dargestellt, das mittels einer ultraschallfrequent
arbeitenden Fernbedienungseinrichtung erzeugt wird. Dieses Fernbedienungssignal
dient zur Fernbedienung z.B. der Funktion "Lautstärke lautet" des Fernsehempfängers,
d .h. eine Bedienungsperson hat an dem Sendegerät der Fernbedienungseinrichtung
eine Taste
gedrückt, die der genannten Funktion zugeordnet ist.
Die Bedienungsperson drückt dabei solange auf die entsprechende Taste, bis die Lautstärke
des Tonteiles des Fernsehempfängers den gewünschten Wert besitzt. Es sei angenommen,
daß die vom Beginn der Kontaktgabe der genannten Taste bis zum Erreichen der gewünschten
Lautstärke vergangene Zeit t sei.
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Entsprechend dem angewendeten erfindungsgemäß-en System ist das Fernbedienungssignal
so aufgebaut, daß es aus einer bestimmten Anzahl von Impulsen besteht, wobei die
Anzahl der Impulse zur Kennzeichnung der fernzubedienenden Funktion dient.
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Ferner dauert der letzte, zur Kennzeichnung erforderliche Impuls solange,
bis die gewünschte Änderung der ausgewählten Einstellgröße erreicht ist. Im einfachsten
Falle sind die Impulse und die Pausenschritte des Fernbedienungssignales außer dem
letzten Impuls gleich lang.
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Das Fernbedienungssignal nach Fig. 1 zeigt vier Impulse, von denen
der letzte, der vierte, übermäßig lang ist. Im Empfangsteil der Fernbedienungseinrichtung
wird die Dauer des vierten Impulses gemessen und zur Änderung der mit dem vierten
Impuls ausgewählten Funktion "Lautstärke lauter" verwendet. Wenn die Zeit vom Beginn
des Fernbedienungssignales bis zum vierten Impuls - wie dargestellt - gleich t1
ist und die Dauer des vierten Impulses gleich t2 dann ergibt die Summe t1 + t2 d
n Wert der obengenannten Signaldauer t. Dabei wird vernachlässigt, daß eine gewisse
Zeitdauer des vierten Impulses zunächst noch zur Kennzeichnung der gewählten Funktion
benötigt wird. Bei einer praktisch erprobten Fernbedienungseinrichtung haben die
ersten Impulse (1 bis 3) eine Impulsdauer von ca. 1,5 msec. Diese Dauer ist im Vergleich
zu der mitunter mehrere Sekunden dauernden Zeitdauer t2 für die Änderung
der
gewählten Einstellgröße so klein, daß sie praktisch vernachlässigt werden kann,
d.h. die Bedienungsperson spürt nicht, daß die Zeit, während der sie die Fernbedienungstaste
betätigt, nicht nur zur Veränderung der betreffenden Einstellgröße sondern mit dem
ersten Teil davon zur Auswahl dieser Einstellgröße dient. Um zu verhindern, däß
in den Pausenschritten zwischen den Impulsen des FernbedienungssignaDs Störimpulse
(z.B. SchlüsseLotlappern) zu der Empfangschaltung der beschriebenell Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung
gelangen, wird das Fernbedienungssignal nach Fig. 1 dadurch einer Trägerschwingung
aufmoduliert, daß deren Frequenz durch die Impulse und Pausenschritte jeweils zwischen
zwei Werten umgetastet wird. Dabei ist z.B den Impulsen 1,2,3 und 4 des Fernbedienungssignales
nach Fig. 1 die Frequenz f1 und den Pausenschritten 5,6 und 7 die Frequenz f2 zugeordnet.
Den Anfang der auf diese Weise modulierten Träger schwingung zeigt Fig. 2.
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Um zu erläutern, auf welche Weise das in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte
Fernbedienungssignal im Sendegerät einer Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung unter
anderem erzeugt werden kann, ist in Fig. 3 ein Blockschaltbild für die wichtigsten
Schaltungsfunktionen dargestellt. Das Sendegerät der Fernbedienungseinrichtung besitzt
einen Geberteil 10 mit sechs Tasten 11 (I bis VI) für die Programmwahl (Senderwahl)
und drei je als Wippe ausgebildeten Tasten 12,13 und 14, die zur Fernbedienung der
kontinuierlich einstellbaren Einstellgrößen wie Lautstärke, Helligkeit und Katrast
dienen. Dabei wird z.B.
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die Lautstärke durch einen Druck auf den mit "+" gekennzeichneten
Teil der Taste 12 größer gestellt, während sie durch einen Druck auf den mit "-"
gekennzeichneten Teil der Taste 12kleiner gestellt wird. Die Taste 15 dient zum
Abschalten des fernbedienten Fernsehempfängers.
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Der Geberteil 10 der Fernbedienungseinrichtung ist so aufgebaut, daß
an je einem seiner sechs Ausgänge 16 nur dann ein Signal erscheint, wenn die dazugehörige
Programmwahltaste 11 betätigt wird. Entsprechend erscheint jeweils nur dann ein
Steuersignal an einem der Ausgänge 17, wenn die entsprechende Funktion mittels des
betreffenden Teiles einer der Wippen 12,13 oder 14 ausgewättt wird. Am Ausgang 18
erscheint immer dann ein Steuersignal, wenn eine der Programmwahltasten betätigt
wird, und an dem Ausgag 19 erscheint immer dann ein Steuersignal wenn eine der Tasten
12, 13 oder 14 betätigt wird.
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Die Ausgänge 16 und 17 des Geberteils 10 sind an die Eingänge 38 einer
Speicherschaltung 37 angeschlossen. Diese Speicher schaltung 37 besitzt sechs Speicherstellen
und sie ist so aufgebaut, daß sie ein an den Ausgängen 16 oder 17 erscheinendes
Steuer signal an der entsprechenden Stelle speichert. An den Ausgängen der Speicherschaltung
37 ist also die Nummer der jeweils betätigten Taste des Geber teils ablesbar.
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Die Ausgänge der Speicherschaltung 37 sind über Leitungen 36 mit einer
Vergleichsschaltung 34 verbunden. Die Vergleichsschaltung 34 besitzt weitere vier
Eingänge, die über Leitungen 33 mit den Ausgängen eines Zählers 32 verbunden sind.
Das Signal an den Ausgängen des Zählers 32 ist binär codiert. Die in codierter Form
an den Ausgängen des Zählers 32 liegenden Zählerwerte sind den Ausgängen 16 bzw.
17 des Geber teils 10 zugeordnet. Die Vergleichsschaltung 34 ist so aufgebaut, daß
an ihrem Ausgang 35 nur dann ein Steuersignal erscheint, wenn an 37 einem Ausgang
der Speicherschaltung einerseits und an den Ausgängen des Zählers 32 andererseits
gleichzeitig das entsprechende
binätcodierte Steuersignal erscheint,
d.h. wenn der Zähler 32, der über einen Eingang 31 im Rhythmus der dort eintreffenden
Taktimpulse weitergezählt wird, einen Zählwert erreicht, der einer zuvor am Geberteil
10 betätigten Taste entspricht.
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Die genannten Taktimpulse zur Steuerung des Zählers 32 werden von
einem Impulsgenerator 25 erzeugt, der z.B. nach Art eines bistabilen Multivibrators
aufgebaut ist und über einen Schalter 22 an die Betriebs spannung UB (Klemme 21)
anschtießbar und somit einschaltbar ist. Der Impulsgenerator 25 besitzt zwei Eingänge
27 und 28, die so auf ihn einwirken, daß er nach dem Anschalten an die Betriebs
spannung U z.B. beim Anliegen einer Steuer spannung am Eingang 27 zuerst eine einem
Pausenschritt und beim Anliegen einer Steuerspannung am Eingang 28 zuerst eine einem
Impuls entsprechende Spannung an einem Ausgang 26 erzeugt.
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Der Eingang 27 des Impulsgenerators 25 ist mit dem Ausgang 19 des
Geberteils 10 verbunden und der Eingang 28 ist mit dem Ausgang 18 des Geberteils
10 verbunden. Auf diese Weise erscheint beim Betätigen einer der Tasten 12,13 oder
14 am Ausgang des Impulsgebers 25 eine einem Impuls entsprechende Spannung, da beim
Betätigen der genannten Taste sowohl der Schalter 22 über eine Ode;Schatung 20 angesteuert
als auch der Eingang 27 vom Ausgang 19 des Geber teils 10 angesteuert wird. Entsprechend
wird beim Betätigen eine der Tasten 11 der Impulsgenerator 25 über die Oder-Schaltung
20 und dem Schalter 22 in Betrieb gesetzt, wobei das an seinem Eingang 28 erscheinende
Steuer signal zuerst eine einem Pausenschritt entsprechende Spannung an seinem Ausgang
erzeugt.
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Die auf diese Weise erzeugten Ausgangssignale des Impulse nerators
25 steuern einen Oszillator 24 an, der ebenfalls über den Schalter 22 an die Betriebsspannung
UB anschaltbar und somit einschaltbar ist. Der Oszillator 24, der im ultraschallfrequenten
Bereich arbeitet, ist so aufgebaut, daß er zwischen den beiden Frequenzen f1 und
f2 umschaltbar ist, und zwar schwingt er beim Anliegen eines Impulses an seinem
Steuereingang, der mit dem Ausgang 26 des Impulsgenerators 25 verbunden ist, mit
der Frequenz f1 und beim Anliegen einer einem Pausenschritt entsprechenden Spannung
mit der Frequenz f2. Die verstärkte Ausgangsspannung des Oszillators 24 speist einen
Lautsprecher 23, der als Senderorgan für die ultraschallfrequenten Fernbedienungssignale
dient.
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Man erkennt, daß der Oszillator 24 beim Betätigen einer der Programmwahltasten
11 mit der Frequenz f2 und beim Betätigen einer der Tasten 12,13 oder 14 mit der
Frequenz f1 zu schwingen beginnt. Die zuerst ausgesendete Frequenz des Oszillators
ist also ein Kriterium für die Art der jeweils fernzubedienenden Einstellgröße,
nämlich Programmwahl oder kontinuierlich einstellbare Einstellgröße.
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Die Anzahl der jeweils ausgesendeten Impulse wird durch die jeweils
betätigte Taste bestimmt, deren Nummer in der Speicherschaltung 37 gespeichert ist.
Mit dem Anschwingen des Impulsgenerators 25 wird zugleich über den Ausgang der Oder-Schaltung
20 der Zähler 32 über den Rücksetz-Eingang 30 auf Null gesetzt. Die dann vom Impulsgenerator
25 erzeugten Impulse zählen den Zähler 32 so weit, bis sein Zählwert mit dem Wert
der Speicherschaltung 37 übereinstimmt und die Vergleichsschaltung 34 ein Ausgangssignal
erzeugt. Dieses Signal hält den Impulsgenerator-25 über dessen Stopp-Eingang 29
an,
so daß kein weiterer Impuls über den Lautsprecher 23 ausgesendet wird. Ist eine
der Tasten 12,13 oder 14 betätigt worden, dann dient die Länge des letzten Impulses
als Maß für die Größe der gewünschten Änderung der fernzubedienenden Einstellgröße.
Nach dem Loslassen der entsprechenden Taste des Geber teils 10 wird der Oszillator
24 über den Schalter 22 von der Betribsspannung UB abgeschaltet und damit ausgeschaltet.
Weitere nicht eingezeichnete Schaltungen sorgen dafür, daß auch die ubrigen stromverbrauchenden
Schaltungsteile des Fernbedienungssenders (Zähler, Decoder etc.) nur während der
ei-gentlichen Be triebs zeit des Fernbedienungssenders an die Betriebsspannung angeschaltet
sind.
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Zum Empfang der mittels der Senderschaltung nach Fig. 3 der Fernbedienungseinrichtung
ausgesendeten Fernbedienungs signale dient eine Schaltung, deren Blockschaltbild
in Fig. 4 dargestellt ist.
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Über ein Mikrofon 1 werden die Fernbedienungssignale empfangen. Ein
Verstärker 4 1 verstärkt diese Signale und speist zwei Schwingungskreise 42 und
43. Der Schwingungskreis 42 ist auf die Frequenz f1 abgestimmt1 und der Schwingungskreis
43 ist auf die Frequenz f2 abgestimmt, so daß der von dem Schwingungskreis 42 angesteuerte
Schalter 45 nur beim Empfang eines Signales mit der Frequenz f1 stromleitend rist,
während der von dem Schwingungskreis 43 angesteuerte Schalter 46 nur beim Empfang
eines Signales mit der Frequenz f2 stromleitend ist. Beim Empfang eines Fernbedienungssignales
der oben beschriebenen Art mit Frequenzumtastung werden also die Schalter 45 und
46 wechselweise geschaltet, so daß der an ihrem Verbinüngspunkt angeschlossene Kondensator
47 abwechselnd auf die Betriebsspannung UB (Klemme 44) aufgeladen und nach
Masse
hin entladen wird. Am Schaltungspunkt 48 erscheint somit das decodierte Fernbedienungssignal
nach Fig. 1.
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An den Schaltungspunkt 48 ist eine Steuerschaltung 49 angeschlossen,
die so aufgebaut ist, daß sie anhand der am Schaltungspunkt 48 auftretenden Spannungsfolge
erkennen kann, ob ein Fernbedienungssignal mit der Frequenz f1 am Anfang des Signales,
d.h. mit Impulsen der Frequenz f1 empfangen wird oder ob ein Fernbedienungssignal
mit der Frequenz f2 am Anfang des Signales, d.h. mit Impulsen der Frequenz f2 empfangen
wird.
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Beim Empfang eines Fernbedienungssignales mit Impulsen der Frequenzen
f1 (und Pausenschritten der Frequenz 2) wird über denen entsprechenden Ausgang der
Steuerschaltung 49 der Steuereingang 52 eines Schalters 51 angesteuert, so daß das
am Schaltungspunkt 48 auftretende decodierte Fernbedienungssignal über den Schalter
51 an den Eingang 68 eines Binärzählers 69 gelangt. Dieser Binär zähler 69 wird
gleichzeitig über einen von der Steuerschaltung 49 an seinem Steuereingang 65 angestauerten
Schalter 64 und über eine Leitung 66 an die Betriebs spannung UB (Klemme 44) geschaltet,
so daß er die am Eingang 68 erscheinenden Impulse zählen kann.
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Da der Binärzähler 69 beim Anschalten an die Betriebsspannung UB gleichzeitig
über einen Rücksetz-Eingang 67 auf Null gesetzt wird, was über einen Ausgang der
Steuerschraltung 49 geschieht, beginnt er beim Eintreffen eines Fernbedienungssignal
es immer von vorn zu zählen, Die binär-codierten Ausgänge A,B,C,D des Binärzählers
69 sind über Leitungen 70 mit einem Decoder 71 verbunden, an dessen dezimal-codierten
Ausgängen
72 der jeweils über das Fernbedienungssignal eingestellte
Zählerwert erscheint.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einstellung einer kontinuierlich
einstellbaren Einstellgröße sei angenommen, daß die Ausgänge 5 und 6 des Decoders
71, der über eine Leitung 80 zugleich mit dem Binärzähler 69 an die Betriebs spannung
UB geschaltet wird, den beiden Funktionen 'Lautstärke lauter" und "Lautstärke leiser"
zugeordnet seien. Die beiden genannten Ausgänge steuern je einen Schalter 74 und
76 an deren Steuereingängen 73 und 75 an. Die genannten Schalter sind in Reihe zueinander
geschaltet und an die Betriebsspannung UB (Klemme 44) und Masse angeschlossen. Ihr
Verbindungspunkt speist einen Kondensator 77, der je nach Ansteuerung der Schalter
74 und 76 abwechselnd an die Betriebsspannung UB angeschlossen ist, d.h. also aufgeladen
wird, oder an Masse angeschlossen ist, d.h. entladen wird. Auf diese Weise ist die
Ausgangsspannung des Kondensators 77 z.B. mittels der Taste 12 für "Lautstärke +'
über den Ausgang 6 des Decoders 71 im Sinne einer Lautstärkevergrößerung steuerbar.
Die Dauer der Kondensator-Auf- oder Entladung bestimmt den Betrag der Änderung der
Steuerspannung für die Lautstärke, die am Ausgang eines Verstärkers 78 an der Klemme
79 als ULautstärke abgreifbar ist. Die genannte Dauer der Auf- oder Entladung des
Kondensators 77 wiederum wird davon bestimmt, wie lange die Bedienungsperson auf
die entsprechenden Tasten am Geberteil 10 der Schaltung nach Fig. 1 drückt. Dies
wird dadurch gewährleistet, daß der Binärzähler 69 und der Decoder 71 solange an
die Betriebsspnnung UB angeschlossen bleiben, bis die Steuerschaltung 49 erkennt
daß am Schaltungspunkt 48 kein Nutzsignal mehr erscheint.
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Wird im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Fall ein Fernbedienungssignal
empfangen, dessen Impuls die Frequenz f2 haben (Programmtruhl), so wird ein Schalter
54 über seinen Steuereingang 53 von der Steuersclnltung 49 stromleitend gesteuert.
Auf diese Weise gelangt das am Schaltungspunkt 48 entstehende Fernbedienungssignal
an den Eingang 57 eines Binärzählers 56, dessen binär-codierte Ausgänge A,B,C,D
über Leitungen 58 mit den Eingängen eines Decoders 59 verbunden sind. An den Ausgängen
1 bis 6 des Decoders 59 erscheint in dezimaler Form der Zählwert des Binärzählers
56. Die Ausgänge 1 bis 6 des Decoders 59 sind über Leitungen 60 an eine Speicherschaltung
61 für die Abstimmung eines Tuners angeschlossen. Die Speicherschaltung 61 ist so
aufgebaut, daß sie für jeden Ausgang des Decoders 59 einen einstellbaren Spannungsteiler
aufweist, mit dessen Abgriff die dem betreffenden Ausgang des Decoders zugeordnete
Abstimmspannung für einen Tuner 63 einstellbar ist. De4Ausgang der SpeicherschA-tung
61 ist über eine Leitung 62 mit dem Abstimm-Eingang des Tun-ers 63 verbunden, der
zur Abstimmung des Fernsehempfängers dient und mit elektronisch steuerbaren Kapazitäten
(Kapazitätsdiodei bestückt ist.
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Je nach Anzahl der empfangenen Impulse mit der Frquenz f2 wird der
Binär zähler 56 in eine bestimmte Stellung gezählt, so daß dann über den entsprechenden
Ausgang des Decoders 59 eirer der Spannungsteiler der Speicherschaltung 61 an den
Abstimm-Eingnng des Tuners 63 angeschaltet ist und dieser somit die Abstimmung des
Fernsehempfängers auf ein bestimmt tes Programm (Sender) bewirkt.
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Über einen Rücksetz-Eingang 50 wird der Binärzähler 56 jedesmal zu
Beginn des Empfanges eines Fernbedienungssignales für die Programmwahl von der Steuer
schaltung 49 auf Null gesetzt, so daß er dann jedesmal von vorn, d.h. aus einer
definierten Stellung heraus loszählt.