DE2221559B2 - Ultraschall-fernsteuerungsempfaenger - Google Patents

Ultraschall-fernsteuerungsempfaenger

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DE2221559B2
DE2221559B2 DE19722221559 DE2221559A DE2221559B2 DE 2221559 B2 DE2221559 B2 DE 2221559B2 DE 19722221559 DE19722221559 DE 19722221559 DE 2221559 A DE2221559 A DE 2221559A DE 2221559 B2 DE2221559 B2 DE 2221559B2
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    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J9/00Remote-control of tuned circuits; Combined remote-control of tuning and other functions, e.g. brightness, amplification
    • H03J9/04Remote-control of tuned circuits; Combined remote-control of tuning and other functions, e.g. brightness, amplification using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
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    • G08C19/00Electric signal transmission systems
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Description

löst und über die zeitliche Dauer dieses Ausgeformt, deren Folgefrequenz gleich der Ultraschall-Frequenz ist. Die während einer bestimmten Zeit ankommender! Impulse werden in einem Zähler gezählt. Der Zählerstand, der nach Ablauf der be-
gangssignals im ausgelösten Zustand hält. 60 stimmten Meßzeil erreicht ist, ermöglicht eine Aus-
3. Uhraschall-Fernsteuerungsempfängcr nach sage über die empfangene Frequenz. Nur wenn dei
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung (5) gleich dem Kehrwert des Nutzfrequenzabstandes,
innerhalb der Meßzeit erreichte Zählerstand innerhalb eines bestimmten Auswertungsbereichs liegt erfolgt eine Auswertung dieses Zählerstands, die zui vermehrt um ein Viertel des Kehrwerts der maxi- 65 Abgabe des gewünschten Steuersignals führt. Haber malen Nutzfrequenz ist. die empfangenen Schwingungen nach Ablauf dei
4. Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger nach Meßzeit nicht zu einem innerhalb des Auswertungs AnsDruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bereichs liegenden Zählerstand geführt, dann erfolg
keine Auswertung des Zählerstandes, so daß kein steuersignal erzeugt wird. Auf Grunci dieser Festlegung eines bestimmten Auswertungsbereichs wird praktisch erreicht, daß unterhalb und oberhalb eines bestimmten Frequenzbandes liegende Ultraschallfrequenzen als Störfrequenzen behandelt werden, die nicht zur Abgabe eines Steuersignals führen kennen.
Andrerseits wird bei der Art der Auswertung, wie sie bei dem bekannten Fernsteuerungsempfänger durchgeführt wird, vorausgesetzt, daß alle Frequenzen, die nach Ablauf der Meßzeit zu einem innerhalb des Auswertung.sbereichs liegenden Zählerstand geführt haben, auch tatsächlich Nutzfrequenzen waren. Diese Annahme trifft jedoch aus mehreren Gründen nicht zu.
Beim Aussenden von Ultraschallsclnvingungen in einem geschlossenen Raum kommt es häufig vor, daß einige der ausgesendeten Schwingungen sich mit im Raum reflektierten Schwingungen überlagern und auslöschen, so daß am Empfänger weniger Schwingungen ankommen ais ausgesendet wurden. Wenn nun einige dieser Schwingungen ausfallen, dann kann der Zähler in der Meßzeit zwar einen im Auswertungsbereich liegenden Zählerstand erreichen, doch entspricht dieser Zählerstand nicht dem gewünschten auszuwählenden Kanal, da er auf Grund der Schwingungsauslöschung zwangsläufig zu klein ist. Der Empfänger zeigt also den Empfang eines falschen Kanals an. Der bekannte Fernsteuerungsempfänger hat keine Möglichkeit, diese falsche Auswertung zu verhindern.
Ein weiteres nachteiliges Verhalten des bekannten Fernsteuerungsempfängers ergibt sich daraus, daß es im praktischen Betrieb oft vorkommt, daß der Sender zunächst einige Sekunden in Betrieb ist und dann zu einem Zeitpunkt abgeschaltet wird, der genau in die Meßzeit fällt. Während des Betriebs des Senders wurde nun die Meßzeit periodisch mehrmals durchlaufen, und an ihrem Ende wurde auch jeweils der richtige Zählerstand im Auswertungsbereich erreicht, doch wird bei einem Abschalten des Senders im Verlauf der Meßzeit ein beliebiger Zählerstand vorliegen, der natürlich auch im Ausweitungsbereich liegen kann, jedoch keineswegs mit dem tatsächlich gewünschten Zählerstand übereinstimmen muß. Der Empfänger wird also beim Abschalten des Senders von dem vorher ausgewählten Kanal auf den Kanal umspringen, der durch den zuletzt vorliegenden Zählerstand angezeigt wird.
Bei dem bekannten Fernsteuerur.gsempfänger kann der im Auswertungsbereich liegende Zählerstand auch dann erreicht weiden, wenn während der Meßdauer ein Gemisch aus längeren und kürzeren Impulsen von einer Störquelle empfangen wird, deren durchschnittliche Impulsdauer gerade so groß ist, daß im Verlauf der Meßzeit eine im Auswertungsbereich liegende Anzahl von. Impulsen empfangen wird. Am Ende der Meßzeit wird in diesem Fall also eine Auswertung dieses Zählerstandes erfolgen, obgleich die Impulse von einer Störquelle kamen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß die in der Praxis vorkommenden Störsignale unter Aufwendung einfacher Mittel sicher erkannt und an der unerwünschten Auslösung eines Steuersignals gehindert werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Störerkennungsanordnung eine während ihrer Kaltezeit erneut auslösbare monostabile Kippschaltung enthält, an deren Ansteuereingang bei Signalempfang ein Signal anliegt, dessen Frequenz der des empfangenen Signals entspricht, daß die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung, in der sie im aktiven Zustand verweilt, so eingestellt ist, daß sie größer als die Periodendauer der niedrigsten auszuwertenden Nutzfrequenzschwingung ist und daß
ίο das im aktiven Zustand von der monostabilen Kippschaltung abgegebene Ausgangssignal die Ablaufsteueranordnung auslöst und über die zeitliche Dauer dieses Ausgangssignals im ausgelösten Zustand hält. Beim erfindungsgemäßen Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger wird die monostabile Kippschaltung von den Ausgangsimpulsen des Impulsformers, dessen Folgefrequenz der Frequenz der empfangenen Schwingung entspricht, jeweils in den ausgelösten Zustand versetzt. Sie bleibt dann zumindest für die Dauer ihrer Haltezeit in diesem ausgelösten Zustand. Wird ihr während ihrer Haltezeit ein weiterer Impuls zugeführt, dann wird die Dauer ihres aktiven Zustandes wieder um eine ganze Haltezeit verlängert. Für die Dauer, während der sich die monostabile Kippschaltung im aktiven Zustand befindet, ist auch die Ablaufsteueranordnung ausgelöst, so daß die Auswertung der empfangenen Schwingungen erfolgen kann.
Es ist zu erkennen, daß beim erfindungsgemäßen Empfänger die Periodendauer jeder einzelnen empfangenen Schwingung überprüft wird. Sollte die Periodendauer einer empfangenen Schwingung länger als die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung sein, dann kippt diese in ihren inaktiven Zustand zurück, was wiederum zur Folge hat, daß die Ablaufsteueranordnung die Auswertung unterbricht und die Abgabe eines Steuersignals verhindert. Es hat sich gezeigt, daß bei allen in der Praxis vorkommenden Störquellen auch Schwingungen zum Fern-Steuerungsempfänger gelangen, deren Periodendauer langer als die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung ist. Auf Grund dieser Tatsache können durch Einstellen der Haltezeit der monostabilen Kippschaltung die von Störquellen abgegebenen Schwingungen mit großer Sicherheit von Nutzfrequenzschwingungen unterschieden werden.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, daß als Störerkennungsanordnung eine während ihrer Haltezeit nicht erneut auslösbare monostabile Kippschaltung vorgesehen ist, deren Haltezeit im wesentlichen gleich dem Kehrwert des Nutzfrequenzabstandes ist, deren Ansteuereingang von dem Ausgang des Impulsformers gesteuert ist und deren Ausgangssignal die Ablaufsteueranordnung auslöst und über die zeitliche Dauer dieses Ausgangssignals im ausgelösten Zustand hält.
Die bei dieser Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe verwendete monostabile Kippschaltung kann, wenn sie einmal in ihren aktiven Zustand versetzt worden ist, erst am Ende ihrer Haltezeit erneut in den aktiven Zustand versetzt werden. Impulse, die während ihrer Haltezeit an ihren Eingang gelangen, führen nicht zu einer Verlängerung des aktiven Zustandes für die Dauer einer Haltezeit. Wenn die Folgefrequenz der dieser Kippschaltung zugeführten Impulse so bemessen ist, daß jeweils am Ende ihrer Haltezeit gerade ein Impuls an ihrem Ein-
gang anliegt, dann bedeulel das, daß die Kippschal- Zählers 11 verbunden, der die vom Frequenzteiler 7
tung um ein Vielfaches ihrer Haltezeit im aktiven abgegebenen Impulse zählt. Der Zähler 11 ist ein
Zustand bleibt. Die Bedingung, daß am Ende der vierstufiger Binärzähler, dessen Stufenausgänge mit
Haltezeit gerade wieder ein Impuls am Eingang der den Eingängen eines Speichers 12 verbunden sind,
Kippschaltung anliegt, ist jedoch bei der besonderen 5 der so ausgeführt ist, daß er bei Anlegung eines
Dimensionierung der Haltezeit nur für bestimmte, Steuerimpulses an seinem Eingang 13 den im Zäh-
als Nutzfrequenzen gewählte Frequenzen erfüllt. Der ler 11 vorliegenden Zählerstand übernimmt und bis
Empfang von Frequenzen, die diese Bedingung nicht zum nächsten Impuls am Eingang 13 speichert. Die
erfüllen, führt dazu, daß die Kippschaltung am Ende Stufenausgänge des Speichers 12 sind zu den Ein-
ihrer Haltezeit in den inaktiven Zustand übergeht, io gangen eines Decoders 14 geführt, der den im Spei-
was zur Sperrung der Ablaufsteueranordnung und eher 12 enthaltenen Zählerstand so decodiert, daß
somit zur Unterbrechung der Auswertung der emp- an demjenigen seiner Ausgänge DO bis D 9 ein
fangenen Frequenz führt. Aus dem Nutzfrequenz- Steuersignal abgegeben wird, der dem decodierten
band werden also bei der bestimmten Einstellung der Zählerstand zugeordnet ist.
Haltezeit der monostabilen Kippschaltung schmale 15 Der Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 ist auch Frequenzbänder ausgeblendet, und nur der Empfang mit dem Eingang 4 einer monostabilen Kippschaleines Signals mit einer in einem dieser Frequenz- tung 5 verbunden, die von jedem Impuls am Ausbänder liegenden Frequenz wird als Empfang einer gang 3 des Schmiti-Triggers in ihren Arbeitszustand Nutzfrequenz ausgewertet. versetzt wird. Sie kehrt aus diesem Arbeitszustand
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der 20 nach Ablauf einer durch ihre Eigenzeitkonstante be-
Zeichnung dargestellt. Darin zeigt stimmten Haltezeit in ihren Fluhezustand zurück,
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fernsteuerungs- falls sie nicht vor Ablauf dieser Haltezeit einen
empfängers nach der Erfindung, neuen Impuls empfängt. Sie wird von jedem während
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir- der Haltezeit empfangenen Impuls im Arbeitszustand
kungsweise der Schaltung nach F i g. 1, 25 gehalten, bis sie schließlich in den Ruhezustand zu-
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfin- rückkippt, wenn der Abstand zwischen zwei aufein-
dung, anderfolgenden Impulsen größer als ihreHallezeit ist.
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir- Der Ausgang 15 der monostabilen Kippschaltung5
kungsweise der Schaltung nach F i g. 3, ist an den Eingang 16 einer Ablaufsteueranordnung
F i g. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der 30 17 angeschlossen, die von dem im Arbeitszustand der
Störfrequenzerkennung in der Schaltung nach Fig. 3, monostabilen Kippschaltung 5 abgegebenen Signal
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer anderen Ausfüh- in Betrieb gesetzt wird. Der Ablaufsteueranordnung
rungsform eines Teils der Schaltung nach F i g. 3, 17 werden über einen Schmitt-Trigger 18 an einem
Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir- Steuereingang 19 Impulse mit einer Folgefrequenz
kungsweise der Ausführung nach F ig. 6, 35 zugeführt, die aus einer am Eingang 20 angelegten
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausfüh- Schwingung mit konstanter Frequenz, beispielsweise
rungsform eines Teils der Schaltung nach Fi g. 3 und der doppelten Netzfrequenz von 100 Hz, abgeleitet
Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir- werden. Die Ablaufsteueranordnung 17 ist so auf-
kungsweise der Ausführung nach F i g. 8. gebaut, daß sie in einer sich zyklisch wiederholen-
Der Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger nach 40 den Folge im Takt der ihr am Eingang 19 zugeführ-
F ig. 1 besitzt einen Eingang 1, der an ein Ultra- ten Impulse an den Ausgängen 21, 22 und 23 Impulse
schallmikrophon angeschlossen ist, das Ultraschall- abgibt, deren Dauer jeweils gleich der Periodendauer
signale empfangen soll, die von einem Fernsteue- der am Eingang 20 anliegenden Schwingung ist. Der
rungssender kommen. Für jede vom Empfänger aus- Ausgang 21 der Ablaufsteueranordming 17 ist mit
zuführende Funktion gibt der Fernsteuerungssender 45 dem Steuereingang 8 des Frequenzteilers 7 verbun-
jeweils eine von mehreren unmodulierten, um einen den, der Ausgang 22 ist mit dem Steuereingang 13
konstanten Kanalabstand A f voneinander verschie- des Speichers 12 verbunden, und ihr Ausgang 23 ist
denen Nutzfrequenzen ab, die alle innerhalb eines mit dem Löscheingang 24 des Zählers 11 verbunden.
Niitzfrequenzbandes liegen. Die Wirkungsweise der Schaltung von Fig. 1 soll
Damit man am Eingang 1 ein möglichst rausch- 50 nun an Hand des Diagramms von Fig. 2 erläutert
freies Signal erhält, sind zwischen das Ultraschall- werden, das den zeitlichen Verlauf der Signale am
mikrophon und den Eingang 1 vorzugsweise ein Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 und an den Ein-
Bandfilter und ein Begrenzungsverstärker eingeführt. gangen 16 und 19 sowie den Ausgängen 21, 22 und
Das Bandfilter kann dabei aus zwei aktiven Filtern 23 der Ablaufsteueranordnung 17 zeigt,
aufgebaut sein, deren Resonanzfrequenzen so gegen- 55 Es wird angenommen, daß am Eingang 1 eine
einander versetzt sind, daß sich eine möglichst flache Nutzfrequenzschwingung empfangen wird. Dei
Durchlaßkurve im Nutzfrequenzband ergibt. Schmitt-Trigger 2 gibt dann am Ausgang 3 Recht-
Der Eingang 1 führt zu einem Schmitt-Trigger 2, eckimpulse ab, deren Folgefrequenz gleich der Freder das an ihn angelegte elektrische Signal mit der quenz dieser Nutzitrequenzschwingung ist Der erste Frequenz des Ultraschallsignals in eine Folge von 60 vom Schmitt-Trigger 2 abgegebene Impuls versetz) Rechteckimpulsen umformt. Der Ausgang 3 des die monostabile Kippschaltung 5 in ihren Arbeits-Schmitt-Triggers 2 ist mit dem Eingang 6 eines Fre- zustand. Die Halteizeit der monostabilen Kippschalquenzteilers 7 verbunden, der für die Dauer eines an tung 5 ist so bemessen, daß sie bei allen vorkomseinem Steuereingang 8 anliegenden Steuerimpulses menden Nutzfrequenzen länger als die Folgeperiode in Betrieb ist und die Folgefrequenz der ihm an 65 der am Ausgang 3 abgegebenen Rechteckimpulse ist. seinem Eingang 6 zugeführten Impulse in einem kon- Die monostabile Kippschaltung 5 bleibt daher se stanten Teilverhältnis teilt. Der Ausgang 9 des Fre- lange im Arbeits;zustand, wie die Nutzfrequenzschwin· quenzteilers 7 ist mit dem Zähleingang 10 eines gung am Eingitng 1 anliegt, und sie liefert zum
Steuercingang 16 der Ablaufsleueranordnung 17 während dieser ganzen Dauer ein Steuersignal.
Auf Grund des am Eingang 16 anliegenden Steuersignals gibt die Ablaufsteucranordnung 17 nun im Takt der ihr über den Schmitt-Trigger 18 am Eingang 19 zugeführten Impulse an ihren Ausgängen 21, 22 und 23 gegenseitig versetzte Sleuerimpulsfolgen ab, wobei die Dauer der Steuerimpulse gleich dem zeitlichen Absland der Vordcrflankcn der am Eingang 19 zugeführten Impulse und damit gleich der Periodendauer der am Eingang 20 anliegenden Schwingung ist und die Impulsfolgen gegeneinander jeweils um eine Impulsdauer versetzt sind. Die von der Ablaufsteueranordnung 17 abgegebenen Steuerimpulse üben folgende Funktionen aus: »5
Der erste am Ausgang 21 erscheinende Steuerimpuls setzt während seiner Dauer über den Eingang 8 den Frequenzteiler 7 in Betrieb, so daß dieser die Folgefrequenz der ihm vom Schmitt-Trigger 2 zugeführten Impulse und damit die Frequenz der empfangenen Nutzfrequenzschwingungen in einem konstanten Verhältnis teilt und mit einer entsprechend erniedrigten Folgefrequenz Zählimpulse an den Zähleingang 10 des Zählers 11 abgibt.
Der zweite am Ausgang 22 erscheinende Impuls veranlaßt über den Eingang 13 den Speicher 12, den am Ende des ersten Steuerimpulses erreichten Zählerstand des Zählers 11 zu übernehmen und zu speichern.
Der dritte am Ausgang 23 erscheinende Steuerimpuls bewirkt über den Löscheingang 24 die Löschung des Zählers 11.
Solange die monostabile Kippschaltung 5 in ihrem Arbeitszustand bleibt, dauert die Abgabe der Steuerimpulsfolgen an.
Da die Stufenausgänge des Speichers 12 standig mit den Eingängen des Decoders 14 verbunden sind, erfolgt ständig die Decodierung des Speicherinhalts. Der Decoder 14 gibt daher an demjenigen Ausgang ein Steuersignal ab, der dem im Speicher enthaltenen Zählerstand zugeordnet ist.
Der Zähler 11 erhält im Verlaufe jeder von der Ablaufsteucranordnung 17 abgegebenen Gruppe von drei gegeneinander versetzten Steuerimpulsen der drei Steuerimpulsfolgen nur für die Dauer des Steuerimpulses der am Ausgang 21 abgegebenen ersten Stcucrimpulsfolge Zählimpulse vom Frequenzteiler 8. Die Dauer dieses Steuerimpulses bestimmt also die Meßzeitdauer, während der die Schwingungen des empfangenen Nutzfrequenzsignals gezählt werden Da die Dauer der von der Ablaufsteueranordnung 17 abgegebenen Steuerimpulse aber gleich der Penodendauer der am Eingang20 angelegten Schwingung ist, wird die Meßzeitdauer durch die Penodendauer dieser Schwingung festgelegt.
Dem Zähler 11 ist deshalb der Frequenzteiler 7 vorgeschaltet, damit eine kleine Kapazität des Laniers 11 ausreicht, um eine eindeutige Aussage über die empfangene Frequenz auch dann zu erhalten, wenn die Meßzeitdauer so groß ist, daß eine große Anzahl von Perioden der Nutzfrequenzschwingung während der Meßzeitdauer empfangen wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die dem Eingang 20 zugeführte Schwingung die doppelte Netzfrequenz hat. Da der Frequenzteiler 7 die Frequenz der emp- "5 fangenen Nutzfrequenzschwingungen im konstanten Verhältnis k teilt, muß der Zähler 11 nur die Schwingungen mit der entsprechend erniedrigten Frequenz zählen. Wenn man das Teilverhältnis k des Teilers 7 so einstellt, daß es gleich dem Produkt aus Meßzeitdaucr t und Kanalabstand /1 / wird, dann führt erst jene Frequenz, die sich mindestens um den Kanalabstand Λ f von einer zuvor empfangenen Frequenz unterscheidet, zu einem anderen Zählerstand des Zählers 11.
Die monostabile Kippschaltung 5 hat die Aufgabe, Störfrequenzen, die dem Eingang 1 zugeführt werden, daran zu hindern, an einem der Ausgänge DO bis D 9 des Dccodierers 14 ein Steuersignal zu erzeugen, das zu einer Fehlfunktion des zu steuernden Geräts führen könnte. Die üblicherweise vorkommenden Störquellen senden in Frequenzspektrum aus. das vor allem im Hörbereich, also unterhalb des Ultraschallbereichs liegende Frequenzanteile enthält. Stellt man nun die Haltezeil der monostabilen Kippschaltung 5 auf einen Wert ein, der gerade etwas größer ist als die Periodendaucr der kleinsten Nutzfrequenz, aber kleiner als die Periodendauer der höchsten vorkommenden Störfrequenz, so fällt die monostabile Kippschaltung 5 noch während der Periodendauer einer Störfrequenz in ihren Ruhezustand zurück. Da in diesem Zustand dem Steuereingang 16 der Ablaufsteueranordnung 17 kein Signal zugeführt wird, wird die Ablaufsteueranordnung außer Betrieb gesetzt, so daß das empfangene Signal nicht mehr ausgewertet werden kann, weil die Übertragung des Zählerstands des Zählers 11 auf den Speicher 12 und damit eine Decodierung gar nicht erfolgt.
Zum besseren Verständnis soll die Funktion der Schaltung von Fig. 1 nun an Hand von Zahlenwerten erläutert werden. Der Kanalabstand A j sei auf 1200 Hz festgelegt, so daß sich bei einer Frequenz der am Eingang 20 angelegten Schwingung von 100 Hz und damit einer Meßzeitdauer t von 10 ms ein Teilverhältnis des Frequenzteilers 7 von
k = t-Aj = 12
ergibt. Ferner sollen zehn verschiedene Kanalfrequenzen ausgewertet werden; der Zähler 11 ist daher so geschaltet, daß er eine Kapazität von 10 aufweist. Bei diesen Zahlenwerten werden während der Meßzeitdauer im Zähler 11 mehrere Zählzyklen durchlaufen. Das heißt, daß der Zähler 11 bei der empfangenen Frequenz während der Meßzeitdauer mehrfach seinen Höchststand erreicht und wieder von vorn zu zählen beginnt. Der am Ende der Meßzeitdauer erreichte Zählerstand ist aber trotzdem eine eindeutige Aussage über die empfangene Nutzfrequenz, wenn die Anzahl der im Kanalabstand Δ j voneinander liegenden Nutzfrequenzen höchstens gleich der Zählerkapazität Z ist. Die Beziehung zwischen der empfangenen Nutzfrequenz / und dem während des Empfangs dieser Nutzfrequenz am Ende jeder Meßzeitdauer t erreichten Zählerstand ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Dabei bedeutet:
/ = empfangene Nutzfrequenz in Hertz,
t = Meßzeitdauer in Sekunden,
k = Teilverhältnis des Frequenzteilers 7,
Z = Kapazität des Zählers 11,
η = durchlaufene Zählzyklen (ganzzahlig),
m = Zählerstand.
609 524/252
Ml
9 10
Der Summand 0,5 in der Klammer ist ein Korrck- sen ist. Der Zähleingang 10 des Zählers 11 ist mit
lurfaktor, der dafür sorgt, daß ein neuer Zählerstand dem Ausgang des Und-Gatters 27 verbunden. Die
immer dann erreicht wird, wenn sich die empfangene Slufenausgängc des Zählers 11 sind mit den Eingän-
Frequenz um mindestens einen halben Kanalabstand gen einer Torschaltung 30 verbunden, die bei Emp-
A / von der Kanalmittenfrequenz des benachbarten 5 fang eines Steuerimpulses an ihrem Eingang 31 den
Kanals unterscheidet. Bei einem Kanalabsland Af im Zähler 11 enthaltenen Zählersland auf den an
von Π00 Hz, einer Meßzeitdaucr / von 10 ms, einem ihre Ausgänge angeschlossenen Decoder 14 über-
Teilverhältnis k des Frequenzteilers 7 von 12, einer trägt. Im Decoder 14 wird der Zählerstand dann in
KapazitätZ des Zählers 11 von 10 und einer Ein- der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrie-
gangsfrequenz / von 33 kHz wird beispielsweise nach io bencn Weise so decodiert, daß an dem dem übertra-
zwei vollständig durchlaufenen Zählzyklen der Zäh- genen Zählerstand entsprechenden Ausgang ein
lerstand 7 erreicht. Dies kommt dadurch zustande, Steuersignal abgegeben wird.
daß die Eingangsfrequenz von 33 kHz vom Frequenz- Der Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 ist ferner teiler 7 zunächst durch 12 geteilt wird, so daß Im- mit dem Eingang 32 eines in der Ablaufsteuerschalpulse mit einer Folgefrequenz von 2,75OkHz an den 15 lung 17' enthaltenen Und-Gatters 33 verbunden, des-Zähleingang 10 des Zählers 11 gelangen. Da die Ab- sen anderer Eingang 34 mit dem Ausgang eines ncgabe von Zählimpulsen durch den Frequenzteiler 7 gierenden Oder-Gatters 35 verbunden ist. Mit dem nur während der Meßzeitdauer von 10 ms erfolgt, gc- einen Eingang 36 des negierenden Oder-Gatters 35 langen während dieser Meßzeitdauer nur 27,5 Im- verbunden ist. Mit dem einen Eingang 36 des negiepulse an den Zähleingang 10 des Zählers 11. Der 20 renden Oder-Gatters 35 ist der Ausgang Ql der Zähler durchläuft bei dieser Anzahl von Impulsen monostabilen Kippschaltung 25 direkt verbunden, also zweimal seinen Höchststand und bleibt schließ- während er an den anderen Eingang 37 über ein Verlieh beim Zählerstand 7 stehen. In gleicher Weise zögerungsglied 38 und einen Negator 39 angeschloswird bei einer empfangenen Frequenz von 39 kHz sen ist.
der Zählerstand 2 nach drei vollständig durchlaufe- 25 Der Ausgang des Und-Gatters 33 stellt den Ausnen Ziihlzyklen erreicht. Mit den angegebenen Zah- gang 22' der Ablaufstcuerschaltung 17' dar, der dilenwerten können bis zu zehn verschiedene Frequen- rekt mit dem Steuereingang 31 der Torschaltung 30 zen empfangen werden, ohne daß Mehrdeutigkeiten verbunden ist. Außerdem steht der Ausgang des bei der Auswertung auftreten können. Und-Gatters 33 mit dem einen Eingang 40 eines nein Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines 30 gierenden Oder-Gatters 41 direkt und mit dessen Ultraschall-Fernsteuerungsempfängers dargestellt, die anderem Eingang 42 über ein Verzögerungsglied 43 sich von der oben beschriebenen Ausführungsform in und einen Negator 44 in Verbindung. Der Ausgang erster Linie dadurch unterscheidet, daß zur Fest- des negierenden Oder-Gatters 41 stellt den Ausgang legung der Meßzeitdauer keine Bezugsfrequenz züge- 23' der Ablaufsteuerschaltung 17' dar, an den der führt werden muß. In der Darstellung von Fig. 3 35 Löscheingang 24 des Zählers 11 angeschlossen ist. sind gleiche Schaltungsteile mit gleichen Bezugszei- Die Wirkungsweise der Schaltung von F i g. 3 läßt chen wie in F i g. 1 versehen. Der von dem gestrichel- sich im Zusammenhang mit F i g. 4 erkennen. Da die ten Rahmen umschlossene Teil der Schaltung stellt Meßzeitdauer bei der Anordnung von F i g. 3 wesentdie Ablaufsteueranordnung 17' dar, die an ihren Aus- lieh kürzer als bei der Anordnung von F i g. 1 ist, ist gangen 21', 22', 23' Steuersignale abgibt, die im we- 40 der Zeitmaßstab in Fig. 4 im Vergleich zu Fig. 2 sentlichen die gleichen Funktionen wie die Steuer- der deutlicheren Darstellung wegen gedehnt. Wenn signale an den Ausgängen 21, 22 bzw. 23 der Ablauf- dem Eingang 1 des Empfängers Nutzfrequenzschwinsteueranordnung 17 von F i g. 1 haben. gungen zugeführt werden, erscheinen am Ausgang 3 Das empfangene Nutzfrequenzsignal wird wieder des Schmitt-Triggers 2 Impulse, deren Folgefrequenz dem Eingang 1 zugeführt. Der Eingang 1 ist mit dem 45 gleich der Nutzfrequenz ist. Es sei angenommen, daß Eingang des Schmitt-Triggers 2 verbunden, der die das Vorhandensein eines Impulses dem logischen Siempfangenen Nutzfrequenzschwingungen wieder in gnalwert 1 entspricht, während eine Impulspause den eine Folge von Impulsen umwandelt, deren Folge- logischen Signalwert 0 darstellt. Die Vorderflanke frequenz gleich der empfangenen Nutzfrequenz ist. des ersten Impulses am Ausgang 3 versetzt die mono-Dcr Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 ist mit dem 50 stabile Kippschaltung 25 in ihren Arbeitszustand, in Eingang B1 einer in der Ablaufsteueranordnung 17' dem sie für die Dauer ihrer Haltezeit an ihrem Ausenthaltenen monostabilen Kippschaltung 25 verbun- gang Q1 den Signalwert 1 abgibt, dies ergibt den den, die so beschaffen ist, daß sie von einem am Ein- Steuerimpuls am Ausgang 21', der zum Eingang 28 gang B1 empfangenen Impuls in ihren Arbeitszu- des Und-Gatters 27 gelangt. Da der andere Eingang stand geschaltet wird, während der Dauer ihrer Halte- 55 26 des Und-Gatters 27 direkt mit dem Ausgang 3 zeit jedoch von keinem weiteren Impuls erneut aus- des Schmitt-Triggers 2 verbunden ist, liegt für die gelöst werden kann. Der Ausgang 3 des Schmitt-Trig- Dauer jedes Impulses am Ausgang 3 auch am Eingers 2 ist auch mit dem Eingang 26 eines Und-Gat- gang 26 des Und-Gatters 27 der Signalwert 1 an. ters 27 verbunden, dessen anderer Eingang 28 an den Somit werden die am Ausgang 3 des Schmitt-Trig-Ausgang 21' der Ablaufsteueranordnung 17' ange- 60 gers 2 auftretenden Impulse während der Dauer des schlossen ist, der direkt mit dem Ausgang Ql der Steuerimpulses am Ausgang 21', also während der monostabilen Kippschaltung 25 verbunden ist. Der Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 25 als Ausgang (21 der monostabilen Kippschaltung 25, der Zählimpulse zu dem Zähler 11 übertragen, so daß jeweils das zum Signal am Ausgang Q1 abgegebene sie von diesem gezählt werden. Die Haltezeit der Signal komplementäre Signal abgibt, ist mit dem Ein- 65 monostabilen Kippschaltung 25 bestimmt also die gang B 2 einer weiteren monostabilen Kippschaltung Meßzeitdauer; die Kapazität des Zählers 11 muß 29 verbunden, deren Ausgang Q 2 an den Eingang größer sein als die Anzahl der bei der größten Nutz- A 1 der monostabilen Kippschaltung 25 angeschlos- frequenz während der Meßzeitdauer empfangenen
II
Impulse. Der am Ende der Meßzeitdauer erreichte Zählerstand des Zählers 11 ist dann eine eindeutige Anzeige für die empfangene Nutzfrequenz.
Wenn die monostabile Kippschaltung 25 am Ende ihrer Haltezeit in den Ruhezustand zurückkippt, legt sie über ihren Ausgang Q 1 an den Eingang 28 des Und-Galtcrs 27 den Signalwert 0 an, so daß keine weiteren Zählimpulse mehr in den Zähler 11 gelangen können. Zugleich erscheint am Ausgang (JT der monostabücn Kippschaltung 25 der Signalwert 1, der am Eingang B 2 die monostabile Kippschaltung 29 in den Arbeitszustand versetzt. In diesem Zustand gibt die monostabile Kippschaltung 29 an ihrem Ausgang Q 2 den Signalwert 1 ab, der die monostabile Kippschaltung 25 über den Eingang A 1 für die Dauer der Hallczcit der Kippschaltung 29 derart gesperrt hält, daß sie von Impulsen am Eingang D 1 nicht in den Arbeitszustand geschaltet werden kann. Dies ist notwendig, damit die Ablaufsteuerschaltung 17' ausreichend Zeit für die Erzeugung der an den Ausgängen 22' und 23' erscheinenden Steuerimpulse für die Übertragung des Zählerstandes bzw. die Löschung des Zählers hat.
Mit dem Zurückkippen der monostabilen Kippschaltung 25 in ihren Ruhezustand gelangt an den direkt mit dem Ausgang Q1 verbundenen Eingang 36 des negierenden Oder-Gatters 35 der Signalwert 0. Während des Arbeitszustandcs der Kippschaltung 25 wird mit einer vom Verzögerungsglied 38 bestimmten Verzögerung über den Negator 39 an den Eingang 37 des negierenden Oder-Gatters 35 der Signalwert 0 angelegt, der nicht sogleich mit dem Zurückkippen der Kippschaltung 25, sondern erst nach der Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds 38 durch den Signalwert 1 ersetzt wird. Für die Dauer dieser Verzögerungszeit liegt also an beiden Eingängen 36 und 37 des negierenden Oder-Gatters 35 der Signalwert 0 an, so daß für diese Zeitdauer am Ausgang des Oder-Gatters 35 der Signalwert 1 erscheint. Die Schaltungen 35, 38, 39 bewirken also die Erzeugung eines kurzen Impulses, der unmittelbar auf die Rückkehr der Kippschaltung 25 folgt und dessen Dauer durch die Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds 38 bestimmt ist. Dieser Impuls wird an den Eingang 34 des Und-Gatters 33 angelegt (Fig. 4). Die gleiche Wirkung könnte offensichtlich auch mit einer monostabilen Kippschaltung erreicht werden, die dadurch ausgelöst wird, daß das Signal am Ausgang Q1 vom Wert 1 auf den Wert 0 geht.
Wenn nun während dieser Zeit am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 ein Impuls abgegeben wird, am Eingang 32 des Und-Gatters 33 also ein Signalwert 1 anliegt, liefert dieses Gatter für die Dauer der Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds 38 einen Steuerimpuls zum Steuereingang 31 der Torschaltung 30. Mit diesem Steuerimpuls wird die Torschaltung geöffnet, so daß sie den am Ende der Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 25 erreichten Zählerstand zum Decoder 14 durchläßt. Der Decoder 14 gibt dann an dem diesem Zählerstand zugeordneten Ausgang ein Steuersignal ab. Der während der Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds 38 am Ausgang des Und-Gatters 33 vorhandene Signalwert 1 gelangt auch einerseits unmittelbar an den Eingang 40 des negierenden Oder-Gatters 41, an dessen anderem Eingang 42 für die Dauer des gleichen Impulses, jedoch mit einer vom Verzögerungsglied 43 bestimmten Verzögerungszeit, der Signalwert 0 anliegt. Die Schaltungen 41, 43, 44 erzeugen also, in ähnlicher Weise wie die Schaltungen 35, 38, 39, einen kurzen Impuls, der sich unmittelbar an das Ende des Ausgangsimpulses des Und-Gatters 33 anschließt und am Ausgang 23' der AblaufsteuerschaltLing erscheint und an den Löscheingang 24 des Zählers 11 angelegt wird (Fig. 4). Mit diesem Impuls wird der Zähler 11 gelöscht.
Die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 29 ist so eingestellt, daß sie erst dann wieder in ihren Ruhezustand zurückkippt, wenn der Übertragungsvorgang vom Zähler zum Decoder über die Torschaltung und die Löschung des Zählers erfolgt sind. Wenn die monostabile Kippschaltung 29 in ihren Ruhezusland zurückkippt, gibt sie an ihrem Ausgang Ql den Signalwert 0 ab, der die monostabile Kippschaltung 25 über deren Eingang A 1 in einen solchen Zustand versetzt, daß sie wieder von einem Impuls am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 in ihren Arbeitszusland versetzt werden kann. Auf diese Weise kann die Meß- und Auswerteperiode so lange wiederholt werden, wie dem Eingang 1 Nutzfrequenzschwingungen zugeführt werden.
Die Unterdrückung von Störfrequenzen erfolgt in der Schaltung nach F i g. 3 durch die Einstellung einer bestimmten Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 25. Der obigen Funktionsbeschreibung kann man entnehmen, daß die Übertragung des Zählerstandes des Zählers 11 auf den Decoder 14 unmittelbar im Anschluß an das Ende der Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 25, also unmittelbar auf das Ende der Meßzeitdauer, folgt. Ein die Übertragung auslösendes Steuersignal kann aber nur dann von dem Und-Gatter 33 an den Steuereingang 31 der Torschaltung 30 angelegt werden, wenn gleichzeitig mit dem Ende der Meßzeitdauer ein Impuls, also der Signalwert 1, am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 vorhanden ist. Wählt man nun die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 25 so, daß sie gleich dem Kehrwert des Kanalabstands Δ j ist, so tritt diese Koinzidenz am Und-Gatter 33 am Ende der Meßzeitdauer nur dann ein, wenn am Eingang 1 ganz bestimmte Frequenzen anliegen, die ausschließlich innerhalb von Frequenzbändern liegen, die bei dem hier beschriebenen Beispiel, bei welchem die Ausgangsimpulse des Schmitt-Triggers 2 ein Tastverhältnis von 1 : 2 haben, die Breite eines halben Kanalabslandes haben. Diese Frequenzbänder enthalten jeweils eine der Nutzfrequenzen. Zwischen diesen Frequenzbändern liegen Lücken von der Breite eines halben Kanalabstandes, und die in diese Lücken fallenden Frequenzen erzeugen keine Koinzidenz am Und-Gatter 33, so daß sie auch nicht durch Übertragung des Zählerstandes des Zählers 11 auf den Decoder 14 ausgewertet werden können. Aus dem gesamten Frequenzbereich, der am Eingang 1 auftreten kann, werden also Frequenzfenster ausgeblendet, und nur die innerhalb dieser Frequenzfenster liegenden Frequenzen werden von der Schaltung nach F i g. 3 als Nutzfrequenzen behandelt. Alle dazwischenliegenden Frequenzen werden als Störfrequenzen erkannt und von eiiner Auswertung ausgeschlossen.
Wenn die Meßzeitdauer exakt gleich dem Kehrwert des Kanalabstandes gemacht wird, dann liegen die Frequenzbänder, in denen eine Auswertung erfolgt, in bezug auf die Nennfrequenzen der vom Sender abgestrahlten Signale so, daß sich die Nennfrequenzen am unteren Ende der Frequenzbänder be-
21
inden. Als Nutzfrequenzen würden dann also nur solche Frequenzen ausgewertet werden, die, beginnend jeweils mit einer Nennfrequenz, bis zur Frequenz in der Mitte zwischen zwei Kanälen reichen. Oa die Frequenz der vom Sender abgestrahlten Signale aber auch von der Nennfrequenz nach unten schwanken können, ist es erwünscht, die Frequenzbänder, in denen eine Auswertung erfolgt, so zu legen, daß die Nennfrequenzen etwa in der Mitte der Frequenzbänder liegen. Damit dies erreicht wird, wird die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung 25 und somit die Meßzeitdauer um ein Viertel des Kehrwerts der maximalen Nennfrequenz verlängert. Bei dieser Einstellung liegt zwar nur die höchste Nennfrequenz genau in der Mitte des entsprechenden Frequenzbandes, doch liegen auch die anderen Nennfrequenzen noch innerhalb der entsprechenden Frequenzbänder, so daß die Frequenzen der Nutzsignale auch nach unten von der Nennfrequenz abweichen können, ohne daß eine Auswertung verhindert wird. Die Frequenzlücken mit den als Störfrequenzen behandelten Frequenzen liegen dann jeweils etwa in der Mitte zwischen zwei Nennfrequenzen.
Zum besseren Verständnis der eben geschilderten Art der Störerkennung sei auf Fig. 5 verwiesen; diese zeigt bei Q1 das die Meßzeitdauer bestimmende Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 25, bei 3-Fl, Z-Fl, 3-F3 die am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 bei drei verschiedenen Nutzfrequenzen Fl, Fl, F3 erscheinenden Impulsfolgen und bei 3-FS die Impulsfolge, die am gleichen Ausgang 3 erscheint, wenn eine Störfrequenz FS empfangen wird, die zwischen den Nutzfrequenzen F 2 und F 3 liegt. Aus dieser Darstellung ist zu erkennen, daß nur bei Empfang von Nutzfrequenzen am Ende der Meßzeitdauer ein Impuls am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 vorhanden ist, während bei einer Störfrequenz am Ende der Meßzeitdauer eine Impulspause anliegt. An dem Und-Gatter 33 wird das Vorhandensein eines Impulses am Ende der Meßzeitdauer dann als Kriterium für den Empfang einer Nutzfrequenz verwendet. Aus Fig. 5 ist auch zu erkennen, daß der Zähler H bei der Nutzfrequenz Fl vier Impulse zählt, bei der Nutzfrequenz F 2 fünf Impulse und bei der Nutzfrequenz F 3 sechs Impulse.
Einzelne kurze Störimpulse, die zwischen zwei Nutzimpulsen am Eingang 1 der Schaltung von Fig. 3 ankommen und zu einer unerwünschten Erhöhung des Zählerstandes führen könnten, können dadurch unwirksam gemacht werden, daß zwischen den Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 und den Rest der Schaltung eine Flip-Flop-Schaltung 45 eingefügt wird, wie in F i g. 6 dargestellt ist. Die Wirkungsweise dieser Flip-Flop-Schaltung 45 soll an Hand von Fig. 7 erläutert werden, welche di? Signale am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 und am Ausgang 3 α der Flip-Flop-Schaltung 45 einmal ohne Störung und einmal mit Störung zeigt. Die Flip-Flop-Schaltung 45 wird durch die Vorderflanke jedes Ausgangsimpulses des Schmitt-Triggers 2 zum Umkippen gebracht. Wenn ein kurzer Störimpuls empfangen wird, liefert die Flip-Flop-Schaltung 45 an ihrem Ausgang 3« beispielsweise bei Empfang des dem Störimpuls vorangehenden Nutzimpulses den Signalwert O, bei Empfang des Störimpulses den Signalwcrt 1 und bei Empfang des nächsten Nutzimpulses den Signalwert 0. Wäre kein Störimpuls aufgetreten, hätte die Flip-Flop-Schaltung erst bei Empfang des nächsten Nutzimpulses auf dem Signalwert 1 am Ausgang umgeschaltet. Die Flip-Flop-Schaltung bewirkt also bei Empfang eines Störimpulses (und ganz allgemein beim Empfang einer ungeradzahligen Anzahl von Störimpulsen) zwischen zwei Nutzimpulsen eine Umkehrung der Signalvverte, so daß am Ende der Meßzeitdauer keine Koinzidenz am Und-Gatter 33 erreicht wird, obwohl eine Nutzfrequenz empfangen wurde. Ohne die Flip-Flop-Schaltung 45 würde eine Übertragung des Zählerstandes erfolgen, der jedoch als Folge des empfangenen Slörimpulses nicht der empfangenen Nutzfrequenz entspräche.
Die Ausführungsform von F i g. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform von F i g. 1 auch noch dadurch, daß an Stelle des Speichers 12 die Torschaltung 30 verwendet wird, die den auszuwertenden Zählerstand während einer Meß- und Auswertungsperiode nur einmal kurzzeitig durchläßt. Daher erscheint am Ausgang des Decoders 14 nicht wie im Fall der Ausführungsform von F i g. 1 ein gleichförmiges Signal, sondern eine Folge von Impulsen im Abstand der Steuersignale am Eingang 31 der Torschaltung 30. Die Verwendung einer Torschaltung an Stelle eines Speichers ist in den Anwendungsfällen angebracht, in denen das zu steuernde Gerät mit Steuerimpulsen und nicht mit einem gleichförmigen Signal betätigt werden muß.
Eine weitere Erhöhung der Störsicherheit kann erreicht werden, wenn nach F i g. 8 zwischen den Ausgang 3 des Schmitt-Triggers 2 (bzw. den Ausgang 3 α der Flip-Flop-Schaltung 45 von Fig. 6) und den Rest der Schaltung eine weitere monostabile Kippschaltung 46 eingefügt wird, die während ihrer Haltezeit nicht erneut auslösbar ist. Diese Haltezeit wird auf die halbe Periodendauer der höchsten Nutzfrequenz eingestellt. Mit dieser Abänderung kann eine besondere Art von Störungen unschädlich gemacht werden, die darin bestehen, daß innerhalb einer Schwingung am Eingang 1 des Schmitt-Triggers 2 ein Ampiitudeneinbruch auftritt, der am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers zur Abgabe von zwei Impulsen an Stelle des im Normalfall abgegebenen einen Impulses pro Schwingung führen würde. Diese zwei Impulse täuschen den Empfang einer auf den doppelten Wert erhöhten Frequenz vor, so daß es ohne die zusätzliche monostabile Kippschaltung 46 zu Fehlauswertungen kommen könnte. Die monostabile Kippschaltung 46 verhindert aber, daß die zwei Impulse getrennte wirksam werden, da sie stets Impulse mit der Dauer ihrer Haltezeit abgibt; kurze Doppelimpulse, die als Folge von Amplitudeneinbrüchen des empfangenen Signals auftreten, können also nicht wirksam werden. F i g. 9 zeigt die Auswirkung der monostabilen Kippschaltung 46 beim Auftreten eines Amplitudeneinbruchs am Eingang 1 des Schmitt-Triggers 2, der am Ausgang 3 des Schmitt-Triggers einer Doppelimpuls verursacht. Wie zu erkennen ist, werden die Impulse am Ausgang 3/) der monostabiler Kippschaltung 46 durch diesen Doppelimpuls nich beeinflußt.
Eine Ausführungsform des Fernsteuerungsempfän gers kann auch darin bestehen, daß für die Ablauf steueranordnung 17 von Fig. 1 ein von den Impul sen am Ausgang des Schmitt-Triggers 18 gespeiste Ablaufsteuerzählcr verwendet wird, dessen Stufen ausgänge an einen Decoder angeschlossen sind, de so beschaffen ist, daß er für jeden Zählerstand je weils der Reihe nach einen seiner Ausgänge aktiviert
So kann beispielsweise dieser Decoder zehn Ausgänge aufweisen, die in jeder Zählperiode des Ab-Taufsteusrzählers nacheinander aktiviert werden. Da man gemäß der Beschreibung des Ausführungsbeispiels von F i g. 1 insgesamt drei Steuersignale zur Auswertung der empfangenen Frequenz benötigt, können beispielsweise die Ausgangssignale am vierten, fünften und siebten Ausgang zum Aktivieren des Frequenzteilers 7, zum öffnen des Speichers 12 bzw. zum Löschen des Zählers 11 verwendet werden. Da die Auswertung der empfangenen Frequenz durch die vom Ausgang des Decoders der Ablaufsteueranordnung abgegebenen Steuerimpulse in diesem Fall erst dann beginnt, wenn der Decoder an seinem vierten Ausgang ein Signal abgibt, ergibt sich eine Auswertungsverzögerung, die den Vorteil mit sich bringt, daß kurzzeitig auftretende Störimpulse kein Ansprechen des Empfängers hervorrufen.
Die vorteilhafte Ausblendung von Frequenzbändern, wie sie bei der Ausführungsform von F i g. 3 angewendet wird, kann auch bei der Ausführungsform von F i g. 1 angewendet werden, wenn man an Stelle der wiederauslösbaren monostabilen Kippschaltung 5 eine totzeitlose, während ihrer Haltezeit nicht erneut auslösbare monostabile Kippschaltung verwendet, deren Haltezeit wie bei der monostabilen Kippschaltung 25 von Fig. 3, gleich dem Kehrwert des Kanalabstandes Af gemacht wird. Diese monostabile Kippschaltung kippt also stets dann in ihren Ruhezustand zurück, wenn am Ende ihrer Haltezeit eine Impulspause an ihrem Eingang anliegt, während sie von einem am Ende der Haltezeit an ihrem Eingang anliegenden Impuls praktisch totzeitlos wieder in ihren Arbeitszustand zurückgebracht wird. Da ein Impuls am Eingang der monostabilen Kippschaltung am Ende ihrer Haltezeit aber nur bei Fiequenzen auftritt, die innerhalb der oben im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 3 genannten Frequenzbänder liegen, können auch nur solche Frequenzen als Nutzfrequenzen behandelt werden, die innerhalb
ίο dieser Frequenzbänder liegen. Bei allen dazwischenliegenden Frequenzen kehrt die Kippschaltung in ihren Ruhezustand zurück, in dem sie die Ablaufsteueranordnung unterbricht und somit eine Auswertung dieser Frequenzen verhindert. Aus den gleichen Gründen wie bei der Schaltung von Fig. 3 sollte auch hier die Haltezeit der monostabilen Kippschaltung um den vierten Teil des Kehrwerts der höchster Nutzfrequenz verlängert werden.
Der oben beschriebene Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger kann nicht nur zur Steuerung von Fernsehgeräten, Rundfunkgeräten u. dgl. verwendet werden, sondern er eignet sich auch insbesondere füi den industriellen Einsatz, bei dem es besonders aul eine große Störsicherheit ankommt. So kann er beispielsweise auf Großbaustellen, auf denen besonders häufige und verschiedenartige Störquellen vorhanden sind, zur Fernbedienung von Baukränen verwende! werden. Der Ultraschall-Fernsteuerungsempfängei gemäß der obigen Beschreibung ist so störungssicher daß er auch auf einem derart schwierigen Einsatzgebiet erfolgreich arbeiten kann.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
609524/2S

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger zum
    Empfang von Signalen mit verschiedenen, jeweils in einem Frequenzband liegenden und jeweils einem Kanal zugeordneten Nutzfrequenzen, mit mehreren, jeweils einem der Kanäle zugeordneten Ausgängen, an denen jeweils beim Empfang eines Signals mit der entsprechenden Nutzfrequenz ein Steuersignal abgebbar ist, mit einem Impulsformer und mindestens einem Zähler zum Zählen der während einer festgelegten Meßzeitdauer empfangenen Nutzfrequenzschwingungen, einer Ablaufsteueranordnung zur Steuerung der Aus-
    wertung der empfangenen Nutzfrequenzschwingungen und einer Störerkennungsanordnung, die
    Üie Abgabe eines Steuersignals bei einem Stör-
    $ignalempfang verhindert, dadurch gekennte i c h η e t, daß die Störerkennungsanordnung 20
    fine während ihrer Haltezeit erneut auslösbare
    (nonostabile Kippschaltung (5) enthält, an deren
    Ansteuereingang (4) bei Signalempfang ein Signal
    »nliegt, dessen Frequenz der des empfangenen
    Signals entspricht, daß die Haltezeit der mono- 25
    Stabilen Kippschaltung (5), in der sie im aktiven
    Zustand verweilt, so eingestellt ist, daß sie größer als die Periodendauer der niedrigsten auszuwertenden Nutzfrequenzschwingung ist, und
    daß das im aktiven Zustand von der monostabi- 30
    len Kippschaltung (5) abgegebene Ausgangssignal
    die Ablaufsteueranordnung (17) auslöst und über
    die zeitliche Dauer dieses Ausgangssignals im ausgelösten Zustand hält.
    2. Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger zum Empfang von Signalen mit verschiedenen, jeweils
    in einem Frequenzband liegenden und jeweils Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschall-
    einem Kanal zugeordneten Nutzfrequenzen, mit Fernsteuerungsempfänger zum Empfang von Signamehreren, jeweils einem der Kanäle zugeordneten len mit verschiedenen, jeweils i:\ einem Frequenz-Ausgängen, an denen jeweils beim Empfang eines 40 band liegenden und jeweils einem Kanal zugeord-Signals mit der entsprechenden Nutzfrequenz ein neten Nutzfrequenzen, mit mehreren, jeweils einem Steuersignal abgebbar ist, mit einem Impulsfor- der Kanäle zugeordneten Ausgängen, an denen jemer und mindestens einem Zähler zum Zählen weils beim Empfang eines Signals mit der entder während einer festgelegten Meßzeitdauer sprechenden Nutzfrequenz ein Steuersignal abgebbar empfangenen Nutzfrequenzschwingungen, einer 45 ist, mit einem Impulsformer und mindestens einem Ablaufsteueranordnung zur Steuerung der Aus- Zähler zum Zählen der während einer festgelegten wertung der empfangenen Nutzfrequenzschwin- Meßzeitdauer empfangenen Nutzfrcquenzschwingungungen und einer Störerkennungsanordnung, die gen, einer Ablaufsteueranordnung zur Steuerung der die Abgabe eines Steuersignals bei einem Stör- Auswertung der empfangenen Nutzfrequenzschwinsignalempfang verhindert, dadurch gekennzeich- 50 gungen und einer Störerkennungsanordnung, die die net, daß als Störerkennungsanordnung eine wäh- Abgabe eines Steuersignals bei einem Slörsignalemprend ihrer Haltezeit nicht erneut auslösbare fang verhindert.
    monostabile Kippschaltung (5) vorgesehen ist, Bei einem bekannten Ultraschall-Fernsteuerungs-
    deren Haltezeit im wesentlichen gleich dem empfänger dieser Art (DT-OS 20 26 557) werden anKehrwert des Nutzfrcquenzabstandes ist, deren 55 kommende Ultraschallschwingungen in Impulse um-Ansteuereingang (4) von dem Ausgang (3) des
    Impulsformers (2) gesteuert ist und deren Ausgangssignal die Ablaufsteueranordnung (17) aus
    ein komplementärer Ausgang ©1) der monostabilen Kippschaltung (25) mit einem Auslöseeingang (B 2) einer zweiten monostabilen Kippschaltung (29) verbunden ist, deren direkter Ausgang (Q 2) an einen Sperreingang (A 1) der ersten monostabilen Kippschaltung (25) angeschlossen ist, und daß die Hakezeit der zweiten monostabilen Kippschaltung (29) so bemessen ist, daß innerhalb dieser Haltezeit eine Übertragung des Standes des Zählers (11) auf einen Decoder (14) und eine anschließende Löschung des Zählers (11) sicher erfolgen kann.
    5. Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulsformer (2) eine bistabile Kippschaltung (Flip-Flop) (45) nachgeschaltet ist, die jeweils durch die Vorderflanken der vom Impulsformer (2) abgegebenen Impulse in ihren anderen stabilen Zustand umschaltbar ist.
    6. Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulsformer (2) oder der bistabilen Kippschaltung (45) eine dritte monostabile Kippschaltung (46) nachgeschaltet ist, die während ihrer Haltezeit nicht erneut auslösbar ist und deren Haltezeit auf die halbe Periodendauer der höchsten Nutzfrequenz ausgelegt ist.
    7. Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteueranordnung (17) einen Ablaufsteuerzähler für eine Auswerteverzögerung enthält.
DE2221559A 1972-05-03 1972-05-03 Ultraschall-Fernsteuerungsempfänger Expired DE2221559C3 (de)

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