DE3490301T1 - Elektronische Schall detektierende Einheit zur Lokalisierung von fehlenden Gegenständen - Google Patents

Description

Patentanwälte
Leinwebsr I Zimmermann
Rosenthai 7 / !!. Aufg. '25. Februar 1985 ...kr/.kö

O - 8000 München 2

BKO, INC., 719 Bridgeway, Sausalito, California 94565 Vereinigte Staaten ' von Amerika"

ELEKTRONISCHE SCHALL· DETEKTIERENDE EINHEIT ZUR LOKALISIERUNG VON FEHLENDEN GEGENSTÄNDEN

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Verwendungsbereich

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen und Verfahren, die zur Lokalisierung von verlegten oder verlorenen Gegenständen verwendet werden, und hauptsächlich mehr auf eine elektronische Schall detektierende und anzeigende Schaltung, die eine Hörantwort bei Detektion einer Sequenz von Tönen erzeugt, die Frequenzen, Zeitabstand und Amplitudenpegel besitzen, die in vorbestimmte Bereiche fallen.

2. In Zusammenhang stehende Technik

Jedermann hat gelegentlich seine oder ihre Schlüssel, Brille, Brieftasche oder dergleichen zeitweise verlegt. Wer unter uns hat nicht die Frustration empfunden, nicht in der ..Lage zu sein, seine Schlüssel zu finden, die er gerade ein oder zwei Augenblicke vorher hatte? Wer von uns hat nicht wertvolle Zeit damit verbracht, in einem frustrierenden Versuch zur Lokalisierung eines verlegten Objekts Kleider, Schreibtische, Kuchensehränke, Schubladen, Geldbörsen und dergleichen zu durchsuchen? Gegenstände wie z.B. Brillen, Schlüssel und dergleichen werden mit großer

Häufigkeit und nachfolgender Unannehmlichkeit und Frustration für den einzelnen verlegt. Es wäre daher sehr erwünscht, wenn eine billige, zuverlässige und praktische Vorrichtung vorgesehen werden könnte, um uns allen zu helfen, die dies gelegentlich durchgemacht haben.

Ich habe Kenntnis von einem vorhergehenden Patent der Vereinigten Staaten, das eine Vorrichtung zur Lokalisierung gewöhnlich verlegter Objekte lehrt. Das US-Patent Nr. 4 101 873 von Anderson et al. lehrt einen Empfänger, der an einem gewöhnlich verlegten Objekt befestigt wird. Der Benutzer bestimmt den Standort des verlegten Objektes durch Erzeugung einer vorbestimmten Code-Übertragung unter Verwendung eines Senders. Der Empfänger detektiert das vorbestimmte Code-Signal und liefert ein hörbares Ausgangssignal, wenn eine spezielle Code-Sequenz detektiert wird. Die internationale Anmeldung Nr. PCT/GB 81/ 00243 offenbart in ähnlicher Weise ein System mit zwei Vorrichtungen, das einen Nahbereichssignalsender oder "Sucher" und einen Empfänger oder "Lokalisierer" umfaßt. Eine Signalisierung zwischen den beiden Einheiten kann entweder mittels Ultraschall- oder elektromagnetischer Wellen erfolgen.

Es gibt Schwierigkeiten bei der Verwendung eines Systems mit zwei Vorrichtungen (Sender und Empfänger) dabei, daß der Sender zum Finden des Objektes verfügbar sein muß und daher als erstes lokalisiert oder geholt werden muß. Was tut man, wenn man seinen Sender nicht finden kann? Ein System mit zwei Vorrichtungen ist auch wahrscheinlich kostspieliger als ein System mit einer Vorrichtung.

Außerdem sind die Probleme zahlreich, die mit Funkempfängern von dem durch das oben erwähnte US-Patent und die PCT-Anmeldung offenbarten Typ verbunden sind. Sie benötigen komplexe Filter, HF-Oszillatoren, Mischer und Abstimmnetzwerke. Viele solcher Gegenstände können nicht integriert werden (wie z.B. die Abstimmspulen). Daher kann „,

eine Integration der Elemente in eine billigere und einfacher zusammengebaute Einheit nicht ausgeführt werden. Dies macht derartige Systeme ziemlich teuer und aus dem Bereich des normalen Verbrauchers.

Die vorliegende Erfindung überwindet die oben erwähnten Nachteile, indem sie eine einzelne elektronische Einheit vorsieht, die leicht auf einem Mikrochip hergestellt werden kann, wodurch die Massenproduktionskosten herabgesetzt werden, die Zuverlässigkeit erhöht und die mit einem Sender-Empfänger-System verbundenen Launen ausgeschaltet werden. Wie unten ausführlicher erläutert werden wird, umfaßt die vorliegende Erfindung eine einzelne, in sich abgeschlossene/unabhängige Einheit, die keinen separaten Sender benötigt. Die vorliegende Erfindung spricht auf vom Menschen erzeugte Töne an, so daß eine Person ihre fehlenden Schlüssel lokalisieren kann, indem sie beispielsweise einfach in ihre Hände klatscht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das oben erwähnte und andere Ziele sind gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch das Vorsehen einer Vorrichtung erreicht, die eine elektronische batteriegespeiste Miniatureinheit umfaßt, die zur Befestigung an einem alltäglichen Gegenstand wie Schlüsseln oder Brillen geeignet ist und eine auf eine Anzahl von Schallsignalen ansprechende Einrichtung zum Aussenden von hörbaren Signalen enthält, um es möglich zu machen, daß der alltägliche Gegenstand lokalisiert wird. Die Einrichtung umfaßt eine auf die Schallsignale ansprechende Wandlereinrichtung zum Erzeugen erster Signale, eine mit der Wandlereinrichtung verbundene Signalverarbeitungseinrichtung zum Liefern eines Binärimpulses, wenn jedes der ersten Signale einen vorgewählten Schwellwertpegel überschreitet, und eine mit der SignalVerarbeitungseinrichtung

verbundene Detektoreinrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn eine Anzahl der Binärimpulse von der Detektoreinrichtung innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitraums empfangen wird.

Die Detektoreinrichtung kann weiter eine Einrichtung enthalten, die es erforderlich macht, daß zwei aufeinanderfolgende Binärimpulse um einen zweiten vorbestimmten Zeitraum mit Abstand angeordnet sind, damit das Ausgangssignal erzeugt wird. Es kann auch eine mit der Detektoreinrichtung und der Wandlereinrichtung verbundene Ausgangseinrichtung vorgesehen sein, um zweite Signale für einen dritten vorbestimmten Zeitraum auf den Empfang des Ausgangssignals damit zu erzeugen. Die zweiten Signale werden vorzugsweise intermittierend für den dritten vorbestimmten Zeitraum erzeugt. Die Wandlereinrichtung spricht auch auf die zweiten Signale an, um die hörbaren Signale zu erzeugen, und die letzteren'sind von einer vorgewählten Frequenz.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Schallsignale vorzugsweise vier, und die Schallsignale umfassen vorzugsweise menschliches Händeklatschen. Die Dauer des Binärimpulses ist im wesentlichen gleich dem Zeitraum, um den die ersten Signale den Schwellwertpegel überschreiten, und die Wandlereinrichtung spricht vorzugsweise auf diejenigen der Schallsignale an, die in einen vorbestimmten Frequenzbereich fallen.

Gemäß einem anderen wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Detektoreinrichtung weiter eine Sperreinrichtung zum Verhindern der Lieferung der ersten Signale zu der Signalverarbeitungseinrichtung für einen vierten vorbestimmten Zeitraum, wenn zwei aufeinanderfolgende Binärimpulse zu dicht beieinander auftreten, d.h. innerhalb eines fünften vorbestimmten Zeitraums.

Der zweite Zeitraum ist vorzugsweise größer als der fünfte Zeitraum.

Die Detektoreinrichtung umfaßt auch vorzugsweise eine Einrichtung zur Detektion eines vorbestimmten Ausmaßes körperlicher Bewegung der Einheit und zur Lieferung eines Bewegungssignals daraufhin. Die Sperreinrichtung, die das Liefern der ersten Signale zu der SignalVerarbeitungseinrichtung verhindert, ist in Betrieb, wenn das Bewegungssignal innerhalb des fünften vorbestimmten Zeitraums nach einem der Binärimpulse auftritt.

Somit schafft die vorliegende Erfindung eine elektronische Einheit, die es einem Benutzer gestattet, die Einheit durch manuelle Erzeugung von Schallsignalen (z.B. Händeklatschen) zu lokalisieren, die Frequenzen, Amplituden und Abstände besitzen, die in yorbestimmte Bereiche fallen. Auf die Detektion einer korrekten Schallsignalsequenz hin schaltet die Einheit von ihrer "zuhörenden" Betriebsart in eine hörbare Betriebsart, bei der ein hörbares Signal für eine vorbestimmte Zeit erzeugt wird, wodurch es dem Benutzer gestattet wird, den Standort der Einheit zu bestimmen. Durch Befestigung der Einheit an gewöhnlich verlegten Gegenständen kann der Benutzer sie finden, ohne daß er eine zweite Einheit wie eine Sendevorrichtung benötigt. Als Ergebnis ihrer kleinen Größe, sehr kleinen Energieverbrauchs und niedrigen Herstellungskosten kann jeder gewöhnlich verlegte Gegenstand wirtschaftlich mit seiner eigenen Einheit versehen werden.

KURZEBESCHREIBUNGDERZEICHNUNGEN

Verschiedene Ziele, Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung werden voller gewürdigt, wenn dieselbe aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:

Figur 1 ein detailliertes Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Schaltung der vorliegenden Erfindung ist;

Figur 2 ein schematisches Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Verstärkers 120 von Fig. 1 ist;

Figur 3A eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Verstärkers 120 für ein typisches Händeklatschen ist, bei der die vertikale Achse die Amplitude darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;

Figur 3B eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Schmitt-Triggers 138 für ein typisches Händeklatschen ist, bei der die vertikale Achse die Amplitude darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;

Figur ''3C eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Hüllkurvenformers 142 für ein typischesHändeklatschen ist, bei der die vertikale Achse die Amplitude darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;

Figur 4 ein schematisches Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Hüllkurvenformers 142 ist;

Figur 5A eine graphische Darstellung eines vorbestimmten Zeitraums ist, in dem eine korrekte Sequenz von Tönen auftreten muß, die vier Händeklatschen oder dergleichen umfaßt, bei der die vertikale Achse den Zustand der Synchronisationsperiode darstellt.und die horizontale Achse die Zeit darstellt;

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Figur 5B eine graphische Darstellung des Bereichs der benötigten Zeiträume zwischen aufeinanderfolgendem Händeklatschen einer korrekten Sequenz von vier Klatschen ist, bei der die vertikale Achse den Zustand der Synchronisationsperiode darstellt und die horizontale Achse die Zeit darstellt;

Figur 6 eine Draufsicht von oben eines Ausführungsbeispiels eines Prellschalters 250 ist;

Figur 7 eine perspektivische Skizze eines anderen Ausführungsbeispiels des Prellschalters 250 ist und

Figur 8 eine zum Teil weggebrochene Seitenansicht eines Schalters 265 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

I· Allgemeine Wirkungsweise

Allgemein umfaßt die vorliegende Erfindung eine elektronische gegenstandslokalisierende Einheit, die es einem Benutzer gestattet, einen fehlenden Gegenstand zu lokalisieren, an dem die Einheit durch den Benutzer befestigt ist, der eine Sequenz von Tönen erzeugt, die eine Frequenz (Frequenzen), Amplitude(n) und Abstand (Abstände) besitzen, die in vorgewählte (oder vorbestimmte) Bereiche fallen. Die Detektion einer korrekten Schallsequenz bewirkt, daß die Einheit in eine hörbare Betriebsart schaltet, die es dem Benutzer gestattet, ihren Standort zu bestimmen.

Die Einheit der vorliegenden Erfindung kann an Jedem beliebigen Objekt befestigt werden. Beispiele sind zahlreich und umfassen Schlüssel, Brillen, Brieftaschen, Kreditkartenbehälter, Adreßbücher, Pässe, Tagesverzeichnisbücher usw. Aufgrund der äußerst kleinen Größe der vorliegenden Erfindung, kann sie an den gewöhnlich verlegten Objekten oder Gegenständen befestigt werden oder zum Teil von ihnen gemacht werden, deren Standort durch den Benutzer bestimmt werden kann, nachdem er oder sie eine korrekte Sequenz von Tönen erzeugt (z.B. durch in die Hände Klatschen).

Die elektronische Einheit der vorliegenden Erfindung läuft dauernd (außer wenn eine äußere Störung detektiert wird, wie unten im Detail diskutiert wird). Dauerbetrieb ist aufgrund des sehr niedrigen Energieverbrauchs der Einheit in ihrer Ruhebetriebsart möglich. Dadurch, daß sie dauernd an ist, ist die Einheit in der Lage, eine korrekte Schallsequenz jederzeit zu detektieren. Auf die Detektion einer korrekten Schallsequenz hin schaltet die vorliegende Erfindung in ihre hörbare Betriebsart, um hörbare Töne zu erzeugen und auszusenden, die es dem Benutzer gestatten, ihren Standort zu bestimmen. Der sehr niedrige Energieverbrauch resultiert aus der CMOS-Technologie, der elektromechanischen Konstruktion und der Betriebsweise der Schaltung der vorliegenden Erfindung. Ein typischer Energieverbrauch in der Ruhebetriebsart sind acht bis zwanzig Mikroampere, die es gestatten, daß ein Dauerbetrieb für sechs bis neun Monate bei Verwendung von MiniaturknopfZellenbatterien auftritt. Intermittierender Betrieb würde offensichtlich weiter Energie erhalten.

Die korrekte Schallsequenz zur Aktivierung der Einheit wird so gewählt, daß sie leicht durch den Benutzer (mit geringem oder keinem Training) erzeugt werden kann

und doch ausreichend unterschiedlich von den Tönen ist, denen normalerweise in der Umgebung begegnet wird, um falsches Auslösen zu vermeiden. Die Einheit kann wirksam arbeiten, indem zwei oder mehr sequentielle, durch den Benutzer erzeugte Töne detektiert werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden vier derartige Töne benötigt. Diese Töne müssen Frequenzkomponenten, die in ein vorgewähltes Frequenzspektrum fallen, einen Abstand, der innerhalb minimaler und maximaler vorbestimmter Zeitintervalle fällt,und eine Amplitude(ή) besitzen, die einen vorgewählten Pegel überschreitet. Eine bevorzugte korrekte Tonsequenz zur geeigneten Aktivierung der Einheit der vorliegenden Erfindung umfaßt vier sequentielle Handklatsche (oder Pfeiftöne oder andere laute Klänge),die mit ungefähr einer Sekunde Abstand voneinander angeordnet sind und eine Amplitude im gemäßigt lauten Bereich besitzen. Zur Bequemlichkeit wird die Erfindung anschließend als durch vier Händeklatsche aktiviert beschrieben, obwohl es verstanden wird, daß jedes beliebige geeignete laute Geräusch verwendet werden kann.

Das Ziel ist, es der Einheit in ihrer zuhörenden Betriebsart zu gestatten, Umgebungstöne dauernd zu überwachen und in ihre hörbare Betriebsart nur umzuschalten, wenn sie die von dem Benutzer erzeugte korrekte Schallseqüenz detektiert. Auf die Detektion dieser korrekten Schallsequenz hin wird die Einheit dann hörbare Töne aussenden, die es dem Benutzer gestatten werden, ihren Standort zu bestimmen.

Da die korrekte Tonsequenz dadurch erzeugt werden kann, daß der Benutzer in seine oder ihre Hände klatscht, ist die Notwendigkeit für eine zweite Vorrichtung (z.B. Sender) zur Bestimmung des Standorts des fehlenden Gegenstandes eliminiert. Wenn eine zweite Vorrichtung (wie ein Sender oder Tongenerator) benötigt würde, würde die Nütz-

lichkeit der standortbestimmenden Vorrichtung wesentlich herabgesetzt werden, da die Wahrscheinlichkeit des Verlegens der zweiten Vorrichtung ebenso groß wie die Wahrscheinlichkeit des Verlegens des Objektes wäre, an dem die Vorrichtung befestigt ist.

Bei Betrieb in der zuhörenden Betriebsart erzeugt der Eingangs/Ausgangswandler der vorliegenden Erfindung ein Ausgangssignal gemäß jedem beliebigen empfangenen Schall, der in den Frequenzgang des Wandlers fällt. Dieses Ausgangssignal wird verstärkt, dann amplitudenmäßig in einem Schmitt-Trigger verglichen und dann in einem Hüllkurvenformer geformt. Binärimpulse werden durch den Hüllkurvenformer geliefert, wenn empfangene Töne innerhalb des vorbestimmten Frequenzspektrums des Wandlers sind und einen vorbestimmten Amplitudenpegel überschreiten. Der Hüllkurvenformer erzeugt einen einzelnen Binärimpuls, wenn angrenzende hohe Ausgangssignale von dem Schmitt-Trigger (der den Amplitudenvergleich ausführt) in der Zeit mit Abstand um weniger als einen vorbestimmten Betrag auseinander angeordnet sind.

Die von dem Hüllkurvenformer gelieferten Binärimpulse werden einer logischen Schaltung zugeführt, die wie folgt arbeitet. Der erste Binärimpuls beginnt einen ersten vorbestimmten Zeitraum, in dem vier Binärimpulse auftreten müssen, damit die Einheit aktiviert wird und in ihre hörbare Betriebsart geht. Er beginnt auch einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, der den minimalen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Binärimpulsen definiert, damit die Aktivierung eintritt. Dieser zweite vorbestimmte Zeitraum verhindert, daß Töne, die zu dicht beieinander abstandsmäßig angeordnet sind, die Einheit aktivieren. Auf die Detektion der korrekten Sequenz von (d.h. vorzugsweise vier) Handklatschen hin bewirkt die logische Schaltung, daß die Einheit in ihre hörbare Betriebsart

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schaltet. In der hörbaren Betriebsart sendet die Einheit einen Dauerton oder eine Sequenz von intermittierenden Tönen für eine dritte vorbestimmte Zeitdauer aus, die es dem Benutzer gestattet, die Einheit und daher den fehlenden Gegenstand zu lokalisieren, an dem sie befestigt ist.

Gewisse nicht vom Benutzer erzeugte Umgebungs- oder Umwelttöne und Geräuschstoßsignale (bursts) müssen berücksichtigt werden, um eine Langzeit-Batterielebensdauer zu erhalten. Die Verstärkung im Verstärker und der Amplitudenvergleich im Schmitt-Trigger verbraucht jeweils beträchtliche Energie in bezug auf den Ruhebetrieb aufgrund der Betriebspunktschwingungen, die durch solche "unrichtige" Töne verursacht werden. Wenn binäre Impulse detektiert werden, die einen Abstand weniger als einen minimalen vorbestimmten Abstand (auf den hier als "fünftes vorbestimmtes Zeitintervall" Bezug genommen

/daher
Wird) besitzen, schaltet' die Einheit selbst ab und wird "desaktiviert" für ein "viertes" vorbestimmtes Zeitintervall. Diese Desaktivierung erhöht die Batterielebensdauer signifikant, da die Einheit während der meisten Zeit nicht in ihrer zu hörenden Betriebsart ist, wenn sie in einer Umgebung angeordnet ist, in der solche "falschen" Töne vorhanden sind.

Die Einheit der vorliegenden Erfindung wird auch für den fünften vorbestimmten Zeitraum desaktiviert, wenn eine körperliche Bewegung der Einheit nach Detektion eines Binärimpulses detektiert wird. Diese Fähigkeit zur Abtastung physikalischer Bewegung verhindert, daß die Einheit zuviel Energie aufgrund von physikalischen Schwingungen oder Störungen verbraucht, die bewirken, daß der Wandler (der sehr empfindlich ist) Signale erzeugt, als ob ein Ton detektiert worden wäre. Somit kann die Einheit beispielsweise in der Tasche des Benutzers getragen werden und kann nicht auf ungeeignete Weise durch Gehen oder Laufen aktiviert werden.

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Richtige Bedienung der Einheit kann von dem Benutzer durch die Verwendung einer optischen Anzeigevorrichtung (z.B. eines LED/Leuchtdiode) gelernt werden. Die optische Anzeigevorrichtung kann beispielsweise auf die Detektion eines jeden Binärimpulses hin ausgeschaltet werden, der von dem vorhergehenden Binärimpuls mit geeignetem Abstand angeordnet ist. Dies .-.gestattet es, daß der Benutzer den richtigen Abstand der Handklatsche lernt, der zur Aktivierung der Einheit benötigt wird. Mit anderen Worten, der Benutzer lernt den korrekten Abstand durch Ausschalten der optischen Anzeigevorrichtung in einer Sequenz, die die Erzeugung der hörbaren Töne zur Folge hat. Diese optische Anzeigevorrichtung kann auch verwendet werden, um den benötigten Amplitudenpegel eines Klatschens zu lernen, der von der Einheit detektiert werden kann.Sie gestattet es auch dem Benutzer festzustellen, ob die Einheit in ihrer zuhörenden Betriebsart arbeitet (was unter anderen Dingen bedeutet, daß die Batterie nicht tot ist). Vorzugsweise ist ein Schalter vorgesehen, der es dem Benutzer gestattet, die optische Anzeigevorrichtung zu aktivieren; für den Norrnalbetrieb ist sie aufgrund der beträchtlichen Batterieleistung desaktiviert, die sonst verbraucht würde.

II· SchaltungsbeSchreibung

Unter Bezugnahme auf die Figuren, insbesondere Fig.1,ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Schaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in dem die meisten Bauteile auf einem integrierten Schaltungsmikrochip unter Verwendung von CMOS-Technologie hergestellt werden^.Ein⁵handler 100 liefert ein Signal auf einer Leitung 102 gemäß von dem Wandler empfangenem Schall. Zusätzlich wird der Wandler 100 einen hörbaren Ton mit einer vorgewählten Frequenz gemäß einem von der Leitung 102 empfangenen Signal aussenden. Der Wandler 100 ar-

beitet somit in zwei Betriebsarten: zuhörend (empfangend) und hörbar (sendend). Eine bevorzugte Form für den Wandler 100 ist ein piezoelektrischer Sensor. Ein solcher piezoelektrischer Sensor weist eine reine Kapazität auf, da seine Impedanz von einem sehr hohen Wert ist. Wechselweise könnte ein Bewegungsfeldwandler verwendet werden.

Wenn ein piezoelektrischer Sensor für den Wandler 100 verwendet wird, liefert er nicht nur ein Signal auf der Leitung 102 gemäß dem empfangenen Schall, sondern wirkt auch als ein Filter, da sein Frequenzgang nichtlinear ist. Dies gestattet es, daß ein piezoelektrischer Sensor gewählt wird,der eine Ausgabe für die Frequenzkomponente(n) der Töne innerhalb seines Durchlaßbereiches liefert und alle anderen Frequenzkomponenten herausfiltert oder blockiert. Ein typisches Frequenzgangspektrum ist 1000 bis 2500 Hertz. Dieser filternde Frequenzgang verbessert die Fähigkeit der Einheit der vorliegenden Erfindung, eine "korrekte" Tonsequenz zu detektieren.

Die Leitung 102 ist mit einem elektronischen Schalter 104 verbunden. Der Schaltzustand des elektronischen Schalters 104 wird durch ein auf einer Steuerleitung 106 vorgesehenes Steuersignal gesteuert. Wenn es kein Steuersignal auf der Leitung 106 gibt, übermittelt der Steuerschalter 104 das Signal auf der Leitung 102 zu einer Leitung 108. Umgekehrt, wenn ein Steuersignal auf der Leitung 106 vorhanden ist, wird die Ausgabe eines Ausgangspuffers 110 zum Wandler 100 über eine Leitung 112, den Schalter 104 und die Leitung 102 geliefert. In dieser hörbaren Betriebsart verursacht ein durch den Ausgangspuffer 110 vorgesehenes Ausgangssignal, daß der Wandler 100 einen hörbaren Ton aussendet, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die Einheit zu lokalisieren. Bemerken Sie, daß in der hörbaren Betriebsart nichts von dem Ausgangssignal auf der Leitung 112 durch den Schalter 104 zur Leitung 108 geliefert wird.

Der Wandler 100 ist eine sehr empfindliche Vorrichtung. Wenn er fallen gelassen wird, wird er beispielsweise eine Impulsspitze hoher Energie und Spannung erzeugen. Um Beschädigung am Rest der Schaltung zu vermeiden, besitzt der Wandler 100 mit ihm verbundene gegensinnig geschaltete Dioden (nicht gezeigt), um Beschädigung zu verhindern, wenn die Einheit entweder in ihrer zuhörenden oder hörbaren Betriebsart arbeitet. Dies wird auch statische Elektrizitätsbeschädigung am Rest der Schaltung beseitigen.

Die Leitung 108 ist mit einem UND-Glied 114 (falls vorhanden) oder über eine Leitung 118 mit einem Verstärker 120 verbunden (wenn das UND-Glied 114 nicht vorhanden ist). Ein invertierender Eingang des UND-Gliedes 114 ist mit einer Desaktivierungslextung 116 verbunden. Normalerweise ist das Signal auf der Leitung 116 in einem niedrigen Zustand, was bewirkt, daß das UND-Glied 114 als seine Ausgabe (Leitung 118) das Signal (die Signale) auf der Leitung 108 liefert. Wie unten diskutiert wird, isoliert das UND-Glied 114 den Ausgang des Wandlers 100 vom Eingang des Verstärkers 120, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung ist,oder wenn körperliche Bewegung detektiert wird.

Der Verstärker 120 verstärkt das an seinem Eingang (Leitung 118) empfangene Niedrigpegelsignal (typisch..sechs bis zehn Millivolt) und liefert ein verstärktes Signal auf einer Leitung 132. Eine bevorzugte Form für den Verstärker 120 ist ein Operationsverstärker wie in Figur 2 gezeigt. Der Verstärker 120 arbeitet im Gleichstrombetrieb als ein Spannungsfolger und im Wechselstrombetrieb als ein Verstärker mit festem Verstärkungsfaktor.

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In bezug auf den Gleichstrombetrieb ist ein Spannungsteiler, der einen Widerstand 128 und einen Widerstand umfaßt, nie dem nichtinvertierenden Eingang verbunden, und ein Widerstand 124 in Reihe mit dem Wandler 100 ist zwischen dem nichtinvertierenden Eingang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 121 angeschlossen. Wenn der Wandler 100 ein piezoelektrischer Sensor ist, ist er vollständig kapazitiv und weist eine unendliche Impedanz auf. Ein Rückkopplungswiderstand ist zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang angeschlossen. Ein Vorspannungswiderstand 126 ist mit der Versorgungsspannung verbunden (nicht gezeigt)»Diese Spannungsfolgeranordnung macht den Gleichstrombetrieb virtuell unabhängig von Betriebsveränderungen wie z.B. Offsetspannung und Leerlaufverstärkung des integrierten Schaltungschips, Dies ist sehr wichtig, da solche Betriebsschwankungen, wenn nicht kompensiert, groß genug wären, um das Niedrigpegeleingangssignal herauszumaskieren, das typisch zwischen sechs bis zehn Millivolt ist. Mit anderen Worten, ein durch die bevorzugte CMOS-Technologie erzeugter Verstärker besitzt einen Ruhepunkt, der von Chip zu Chip verschieden sein kann, so daß das von dem Wandler 100 gelieferte Signal kleiner als die durch die BetriebsSchwankungen erzeugte Signalveränderung sein wird.

Im Wechselstrombetrieb ist der feste Verstärkungsfaktor entsprechend der folgenden Gleichung:

^ACgain ^{β 1 +} (Gleichung 1)

R₁22 ^die Impedanz des Rückkopplungswiderstands 122 ist; R₁₂A die Impedanz des Widerstands 124 ist; und Z die Impedanz zum Wandler 100 ist.

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Das Spannungsteilernetzwerk setzt die stabilzustands-A.usgangsspannung auf einen festen Prozentsatz (beispielsweise 20 Prozent) der Versorgungsspannung. Ein typischer fester Verstärkungsfaktor ist ungefähr 250. Somit wird beispielsweise ein Sechs-Millivolt(Spitze-Spitze)-Eingangssignal zu einem 1,5 Volt-Ausgangssignal aus dem Verstärker 120 führen.

Zurückkehrend zur Figur 1 wird die Ausgabe des Verstärkers 120 zu einem nichtinvertierenden Eingang eines UND-Glieds 134 geliefert, mit dessen invertierendem Eingang die Leitung 116 verbunden ist. Wie unten diskutiert wird, führt das UND-Glied 134 dieselbe Funktion wie das UND-Glied 114 aus: Es isoliert den Ausgang des Wandlers 100 von dem verbleibenden Abschnitt der Schaltung, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung ist oder eine physikalische Bewegung detektiert wird. Mit anderen Worten, es desaktiviert die Schaltung. Diese Desaktivierung kann entweder durch das UND-Glied 114 oder das UND-Glied 134 ausgeführt werden. Wenn man alles berücksichtigt, ist das UND-Glied 114 vorzuziehen, da es auch die Betriebspunktschwingungen des Verstärkers 120 eliminiert, die auftreten würden, wenn die Ausgabe des Wandlers 100 dem Verstärker 120 zugeführt würde, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung arbeitete oder eine physikalische Bewegung detektiert wird.

Die Ausgabe des UND-Glieds 134 wird durch eine Leitung 136 dem Eingang eines Schmitt-Triggers 138 zugeführt. Allgemein liefert der Schmitt-Trigger 138 ein Ausgangssignal in einem Hochzustand (typisch 3 Volt), wenn das Eingangssignal auf der Leitung 136 einen vorgewählten Pegel überschreitet. Figur 3A zeigt die Ausgabe des Operationsverstärkers 120, die eine verstärkte Version des durch den Wandler 100 gelieferten Signals ist, wobei angenommen wird, daß ein einziges Händeklatschen der von

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dem Wandler 100 aufgenommene Schall ist. Bemerken Sie, daß ein Händeklatschen eine Folge von Schallimpulsen erzeugt, die aus sehr kurzen Impulsspitzen (bursts) von Schallenergie bestehen. Figur 3B zeigt die Ausgabe aus dem Schmitt-Trigger 138, die den Eingangsschallimpulsen folgt und einen "hohen" Impuls für ,jeden Eingangsschallimpuls erzeugt, der einen vorgewählten Amplitudenpegel übersteigt. Bemerken Sie, daß der Handklatschschall mit der Zeit abnimmt, so daß die letzten zwei oder drei Schallimpulse von Figur A von einer unzureichenden Amplitude sind, um den Schmitt-Trigger 138 zu aktivieren.

Ein Hüllkurvenformer 142 ist mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 138 über eine Leitung 140 verbunden. Figur 4 zeigt eine repräsentative Schaltung für den Hüllkurvenformer 142, der einen Kondensator 144, der von der Leitung 141 zur elektrischen Erde geschaltet ist, und einen Widerstand 146 aufweist, der von der Leitung 141 zur Versorgungsspannung geschaltet ist. Eine Diode 148 verbindet die Leitung 140 mit der Leitung 141 und übermittelt nur negative Signale aus dem Schmitt-Trigger 138. Ein Pufferverstärker 150 trennt die Ausgabe auf der Leitung 141 des Hüllkurvenformers 142 von der Leitung 152.

Der Hüllkurvenformer 142 wirkt als Integrator. Die Werte des Widerstands 146 und des Kondensators 144 werden so gewählt, daß er in einen Binärimpuls (Figur 3C) zwei oder mehr Impulse (Figur 3B) kombiniert, die am Ausgang des Schmitt-Triggers 138 geliefert werden, die in der Zeit weniger als um einen vorgewählten Betrag (beispielsweise 0,125 Sekunden) mit Abstand angeordnet sind. Der resultierende in Figur 3C gezeigte einzelne Binärimpuls stellt daher ein einzelnes Händeklatschen dar. Die Werte des Widerstands 146 und des Kondensators 144 sind so gewählt, daß die Zeitkonstante des Hüllkurvenformers 142 nicht so

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lang ist, daß aufeinanderfolgende Schallimpulse kombiniert werden, die in der Tat getrennte und verschiedene Töne sind. Mit anderen Worten, Hochpegelsignale aus dem Schmitt-Trigger 138, die in der Zeit um einen Betrag getrennt sind, der größer als der vorgewählte Betrag (0,125 Sekunden) ist, führen zu getrennten Binärimpulsen, die durch den Hüllkurvenformer 142 geliefert werden. Auf diesem Wege erzeugt der Hüllkurvenformer 142 einen einzelnen Binärimpuls, der aus den individuellen Schallimpulsen aufgrund eines Händeklatschens gebildet worden ist, aber erzeugt auch aufeinanderfolgende Binärimpulse für verschiedene Töne, die in der Zeit um einen Betrag versetzt sind, der größer als der vorgewählte Betrag ist.

Die folgende logische Schaltung, die in einer binären Betriebsweise arbeitet, liefert die Detektion einer "korrekten" Sequenz von Tönen, läßt Sequenzen von Tönen außer acht, die nicht in die "korrekten" Zeitbereiche fallen und macht die Schaltung für einen vorgewählten Zeitraum auf die Detektion einer geräuschvollen Umgebung oder einer physikalischen Bewegung hin unwirksam.

Wiederum bezugnehmend auf Figur 1 wird die Ausgabe Λ es Hüllkurvenformers 142 über die Leitung 152 zum Setz-· Eingang eines selbsthaltenden Hauptschalters 154, zum

Setz-Eingang eines selbsthaltenden Nebenschalters 156, zu einem der Eingänge eines ODER-Glieds 158 und zu einem der Eingänge eines ODER-Glieds 160 zugeführt. In bezug auf den selbsthaltenden Hauptschalter 154 bewirkt ein Binärimpuls auf der Leitung 152, daß der selbsthaltende Hauptschalter 154 auf einer Leitung 160 ein Freigabesignal liefert, das dem Eingang eines Oszillators zugeführt wird. Auf den Empfang des Freigabesignals auf der Leitung 160 hin liefert der Oszillator 162 auf einer Leitung 164 einen Ausgangsimpulszug mit vorgewählter Frequenz. Dies sind vorzugsweise Rechtecksynch.ro-

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nisationsimpulse. Ein repräsentatives Beispiel der Frequenz des Oszillators 162 ist acht Zyklen pro Sekunde. In Abhängigkeit von der Anzahl der verfügbaren Verknüpfungsglieder in einer üblichen oder in einer den Kundenwünschen angepaßten integrierten Schaltung, die für die Herstellung der Einheit der vorliegenden Erfindung verwendet wird,können höhere oder niedrigere Impulsfrequenzen verwendet werden. Der Oszillator 162 richtet den Zeitrahmenbezug für den Betrieb des logischen Teils der Schaltung ein. Vorzugsweise ist der Oszillator 162 ein astabiler Multivibrator, der auf der RCA (Radio Corporation of America)-Anwendermitteilung ICAN 626? entwickelt worden ist, die hier durch Bezug aufgenommen ist. Diese Schaltung benötigt zwei Widerstände und einen Kondensator außerhalb des Chips. Dieser Lösungsweg macht die Betriebsfrequenz des Oszillators 162 von Veränderungen in Vorrichtungsübertragungsspannungen, Versorgungsspannung und Temperatur virtuell unabhängig. Es ist wichtig, daß diese Veränderungen soweit praktikabel auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Wie oben festgestellt v/urde, ist der Energieverbrauch ein wichtiger Faktor. Bei dem bevorzugten astabilen Multivibrator-Lösungsweg für den Oszillator 162 ist der Energieverbrauch eine Funktion des Kondensatorladestroms und der Ausgabefrequenz. Wenn die Frequenz erhöht wird, wird der Wert des benötigten Kondensators herabgesetzt, was zu einer gleichzeitigen Abnahme an Größe und Kosten dieses Kondensators führt. Eine Reduktion im Wert des Kondensators setzt den benötigten Ladestrom herab. Wo eine Verknüpfungsgliedanordnung verwendet wird, um die Schaltung herzustellen, kann es ratsam sein, die Betriebsfrequenz des Oszillators 162 auf beispielsweise 16, 32, 64 oder 128 Impulse pro Sekunde zu erhöhen und dann diese höhere Frequenz herunterzudividieren, um die acht Impulse pro Sekunde zu erzeugen, auf denen der logische Teil arbeitet. Wenn diese zusätzlichen Verknüpfungs-

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glieder verfügbar sind und die Größe des Chips mit Verknüpfungsgliedanordnung nicht nennenswert erhöhen, wäre es ratsam, die Frequenz zu erhöhen,da dies die Größe des benötigten äußeren Kondensators um ein sogar noch größeres Ausmaß herabsetzen würde. Die Ausgabe des Oszillators 162 wird über eine Leitung 164 zum Eingang eines Umschaltzählers 166 und zu einem der Eingänge eines UND-Glieds 168 zugeführt. Der Zähler 166 führt zwei Funktionen aus: er definiert den "ersten" vorbestimmten Zeitraum, in dem alle der den Handklatschen entsprechenden Binärimpulse auftreten müssen, damit eine "richtige" Sequenz von Tönen detektiert wird; und er definiert den ("dritten") vorbestimmten Zeitraum der hörbaren Betriebsart, nachdem die richtige Sequenz von Tönen detektiert worden ist.

Wenn der Oszillator 162 beispielsweise acht Impulse pro Sekunde erzeugt, wird der Zähler 166 gesetzt, um 64 Umschal tungen zu zählen. Dies bedeutet, daß vier Sekunden der (erste) vorbestimmte Zeitraum für das Auftreten der vier Binärimpulse ist, die die korrekte Sequenz von Tönen (d.h. vier Handklatsche) umfaßt. Dies ist durch die Aufzeichnungsspur 290 von Figur 5A gezeigt.

Der Zähler 166 kann jede beliebige geeignete Form annehmen. Eine Lösung (nicht gezeigt) ist, einen Kaskadensatz von Flip-Flops zu verwenden. Auf diese Weise kann der Zähler 166 nicht nur verwendet werden um zu bestimmen, wenn eine vorgewählte Anzahl von Umschaltungen aufgetreten ist, sondern kann auch als Quelle für Synchronisierimpulse für andere Teile der logischen Schaltung verwendet werden.

Wenn der Zähler 166 die vorbe st intuit® Anzahl von Umschaltungen detektiert hat, liefert er einen Impuls an seinem Ausgang, der über die Leitung 170 zu einem Eingang eines UND-Glieds 172 und zu einem Eingang eines UND-Glieds 174 zugeführt wird. Eine Leitung 176 ist mit einem invertierenden Eingang des UND-Glieds 174 und mit einem nichtinvertierenden Eingang des UND-Glieds 172 verbunden. Das Signal auf der Leitung 176 ist niedrig, außer wenn die "korrekte" Sequenz von Tönen detektiert worden ist, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel vier ist, und die Töne in der Zeit in korrektem Abstand angeordnet sind.

Wenn vier Binärimpulse nicht innerhalb des durch den Oszillator 162 und den Zähler 166 vorbestimmten, festgelegten Zeitraums detektiert worden sind (wie in Figur 5A gezeigt ist; mit anderen Worten, wenn die Leitung 176 niedrig ist), führt das UND-Glied 174 den Ausgangsimpuls vom Zähler 166 über eine Leitung 178 einem Eingang eines ODER-Glieds 180 zu. Dies beginnt die Rücksetzbetriebsart, bei der der logische Teil der Einheit so zurückgesetzt wird, daß eine andere korrekte Sequenz von Tönen detektiert werden kann. Spezifisch führt das ODER-Glied 180 den Impuls vom UND-Glied 174 als einen Rücksetzimpuls dem Rücksetzeingang des Zählers 166 über eine Leitung 182, dem Rücksetzeingang des selbsthaltenden Hauptschalters 154 über eine Leitung 184, dem RUcksetzeingang eines vierten selbsthaltenden Schalters 186 über eine Leitung 188, dem Eingang eines ODER-Glieds 190 über eine Leitung 192, dem Rücksetzeingang eines Vierimpulszählers 194 über eine Leitung 196 und dem Rücksetzeingang eines dritten selbsthaltenden Schalters 198 über eine Leitung 200 zu. Jeder Rücksetzimpuls verursacht, daß seine zugeordnete Schaltung rückgesetzt wird.

Im Betrieb geht das Signal auf der Rücksetzleitung 178 entweder hoch,(i) wenn der Zähler 166 zweiunddreißig

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Impulse vom Oszillator 162 detektiert hat und vier Binärimpulse innerhalb des ersten vorbestimmten, durch diese zweiunddreißig Impulse definierten Zeitraums nicht richtig detektiert worden sind, oder (2) nachdem ein Umschaltzähler 204 den Zustand ändert, was nach dem Verstreichen des dritten vorbestimmten Zeitraums auftritt, der die Dauer der hörbaren Betriebsart definiert, was unten im Detail diskutiert wird.

Ein selbsthaltender Nebenschalter 156 ist Teil des Abschnitts der logischen Schaltung, die verwendet wird, um (1) das Auftreten der vier Binärimpulse zu detektieren, die die korrekte Sequenz von Tönen umfassen, (2) um den ("zweiten") vorbestimmten minimalen Zeitraum zwischen

aufeinanderfolgenden Binärimpulsen festzusetzen und (3) um eine sichtbare Ausgabe zu liefern, damit der Benutzer lernt, wie die Einheit richtig zu aktivieren ist. Auf den Empfang eines Binärimpulses auf der Leitung 152 hin ändert der selbsthaltende Nebenschalter 156 den Zustand und liefert ein Hochsignal an seinem Ausgang. Dieses Hochsignal wird über eine Leitung 206 einem Eingang eines UND-Glieds 208, einem Eingang des UND-Glieds 168 und einem Eingang eines invertierenden Puffers 210 zugeführt. Bemerken Sie, daß der Ausgang des selbsthaltenden Schalters 256 hoch bleibt, bis der selbsthaltende Schalter 156 rückgesetzt wird. Das Hochsignal am ersten Eingang des UND-Glieds 168 gestattet es, daß die Impulsfolge vom Oszillator 162 über eine Leitung 212 einem Eingang des Umschaltzählers 214 zugeführt wird. Der Zähler 214 zählt eine vorgewählte Anzahl von Umschal tungen. Wenn diese vorgewählte Anzahl erreicht worden ist, liefert der Zähler 214 ein Ausgangssignal auf Leitungen 218, 220 und 222. Elf ist eine repräsentative Anzahl von. Umschaltungen, die den minimalen Zeitraum festsetzt, der zwischen aufeinanderfolgenden Binärimpulsen zur Aktivierung der Einheit auftreten soll.

Indem jetzt auf Figur 53 3ezug genommen wird, wird gesehen, daß der Wert elf für den Umschaltzähler 214 eine Synchronisationsperiode von 4 χ 11 gibt, was 44 ist. Erinnern Sie sich, daß 64 die Anzahl der Umschaltungen ist, die der Zähler 166 detektiert. Das Vergleichen von 44 mit 64 zeigt, daß die Minimalzeit, in der die korrekten vier Impulse auftreten sollen,68,7 % der Gesamtzeit der vier Sekunden ist. Mit anderen Worten, dies gestattet dem Benutzer einen Fehlerfaktor von 31,3 % bei der Zeitgebung der vier aufeinanderfolgenden Klänge oder ungefähr 1,25 Sekunden aus vier Sekunden. Dieser Fehler in der Zeitgebung zwischen aufeinanderfolgenden Tönen ist durch Zeitintervalle A, B und C gezeigt, wobei A+B+C<1,25 Sekunden und k<0, B<0 und C<0.

In gewissen Situationen kann der Wert elf für den Zähler 214 mit 31,3 % zulässigem Fehler zu hoch sein, um eine richtige Diskrimination gegenüber zufälligen Geräuschimpulsen zu erreichen. Ein Wert zwölf für den Zähler 214 kann für solche Anwendungen geeigneter sein. Ein Wert zwölf erzeugt lediglich 25 % zulässigen Fehler. Somit kann es eingesehen werden, daß Werte anders als elf für den Zähler 214 gewählt werden können.

Nachdem der Zähler 214 elf Umschaltungen gezählt hat, gibt er einen Hochimpuls auf den Leitungen 218,220 und aus. Der Hochimpuls auf der Leitung 222 wird zu einem Eingang des ODER-Glieds 190 geliefert, was bewirkt, daß der selbsthaltende Nebenschalter 156 zurückgesetzt wird. (Der selbsthaltende Nebenschalter 156 wird auch zurückgesetzt, wenn das ODER-Glied 180 einen Rücksetzimpuls auf der Leitung 192 abgibt). Des weiteren wird der Hochimpuls auf der Leitung 220 über ein ODER-Glied 16O und eine Leitung 224 zu einem Rücksetzeingang des Zählers 214 zugeführt, was bewirkt, daß der Zähler 214 zurückge*- setzt wird. Schließlich wird der Hochimpuls auf der Leitung 218'über ein UND-Glied 226 (wenn die Leitung 228 in

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ihrem normalen Niedrigzustand ist) und eine Leitung 230 zum Eingang eines Vierimpulszählers 194 zugeführt. Somit führt der Zähler 214 nach Auszählen von elf Umschaltungen nach Empfang eines Binärimpulses durch den selbsthaltenden Nebenschalter 156 einen Impuls dem Zähler 194 zu, der die Detektion eines korrekten Binärimpulses anzeigt und ebenso sich selbst und den selbsthaltenden Nebenschalter 156 zurücksetzt. Dieses Zurücksetzen gestattet es, daß der selbsthaltende Nebenschalter 156 in der Lage ist, den nächsten Binärimpuls über die Leitung 152 zu empfangen, und daß das Zählen der korrekten Sequenz von Tönen auf die oben dargelegte Weise stattfindet.

Wie oben festgestellt wurde, führt der Zähler 214 auch die Funktion aus, den Empfang eines Binärimpulses zu bestimmen, der von einem vorhergehenden Binärimpuls um weniger als das minimale ("zweite") vorbestimmte Zeitintervall mit Abstand angeordnet ist. Spezifisch, wenn ein Binärimpuls in einer Zeitperiode von weniger als den elf von dem Zähler 214 detektierten Umschaltungen auftritt, wird der Zähler 214 über die Leitung 152, das ODER-Glied 160 und die Rücksetzleitung 224 zurückgesetzt; andererseits wird der selbsthaltende Nebenschalter 156 nicht zurückgesetzt, da der selbsthaltende Nebenschalter 156 keinen Rücksetzimpuls auf der Leitung 216 empfingt. Diese Funktionsweise führt im Zähler 214 dazu, daß er seine Zählung wieder beginnt, selbst wenn er bis zu zehn Umschaltungen vor dem Empfang des Zurücksetzens gezählt haben mag. Dies führt zu einer Verlängerung der durch den Zähler 214 gezählten Zeitperiode, wobei somit die Detektion der korrekten Sequenz von Tönen innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer verhindert wird, die durch den Oszillator 162 und den Zähler 166 definiert ist. Auf diese Weise wirkt der Zähler 214, um den minimalen Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Tönen festzulegen, der zur Aktivierung (Beschallung) der vorliegenden Erfindung führt.

Wie oben bemerkt wurde, liefert der Zähler 214 auf der Leitung 218 jedesmal einen Ausgangsimpuls, wenn er eine Zeitperiode gleich der vorgewählten Anzahl von Umschaltungen ausgezählt hat, was im gezeigten Beispiel elf ist. Dieser Ausgangsimpuls wird dem nichtinvertierenden Eingang des UND-Glieds 226 zugeführt. Die Leitung 228 ist normalerweise im Niedrigzustand (außer wenn eine geräuschvolle Umgebung detektiert wird oder eine körperliche Bewegung wie unten diskutiert auftritt). Demzufolge wird der Impuls auf der Leitung 218 durch das UND-Glied 226 über die Leitung 230 dem Vierimpulszähler 194 zugeführt.

Der Zähler 194 ist gesetzt, um eine vorbestimmte Anzahl von Eingangsimpulsen zu zählen und dann einen Ausgangs-. impuls abzugeben. Die Zahl, die der Zähler 194 zählt, ist gleich der Anzahl der Binärimpulse, die die korrekte Sequenz von Klängen umfassen, was bewirkt, daß die Einheit in ihre hörbare Betriebsart geht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Zahl vier. Wenn vier Impulse ' av.f der Leitung 230 empfangen worden sind, gibt der Zahler 194 einen Impuls auf der Leitung 240 aus, der zu einem Eingang eines dritten selbsthaltenden Schalters 198 geliefert wird» >

Der dritte selbsthaltende Schalter 198 ändert den Zustand auf den Empfang des Impulses auf der Leitung 240 hin und liefert ein Hochsignal auf der Leitung 106 und auf der Leitung 176. Diese Hochzustandssignale zeigen an, daß die Einheit aktiviert worden ist. In dieser hörbaren Betriebsart erzeugt und sendet die Einheit einen hörbaren Ton (Töne)j der es dem Benutzer gestattet, ihren Standort zu bestimmen.

Der während der hörbaren Betriebsart gesendete hörbare Ton (hörbare Töne) wird im einzelnen wie folgt erzeugt. Das Hochsignal auf der Leitung 176 bewirkt, daß ein Oszillator 242 ein hörbares Signal mit vorgewählter

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Frequenz erzeugt. Jeder Typ eines hörbaren Signals kann erzeugt werden. Eine bevorzugte Form für das hörbare Signal ist eine serielle Rechteckwelle mit einer sehr scharfen Anstiegszeit und Abfallzeit. Dies erzeugt einen intermittierenden und pulsierenden hörbaren Ton. Die scharfen Anstiegs- und Abfallzeiten der Impulse verstärken den hörbaren Ton für den Benutzer.

Der Ausgangsimpulsstrom des Oszillators 242 auf einer Leitung 244 wird einem Ausgangspuffer 110 zugeführt. Der Ausgangspuffer 110 wirkt,um den Oszillator 242 von dem Wandler 100 zu isolieren. Der gepufferte Impulszug wird durch den Ausgangspuffer 110 dem Wandler 100 über die Leitung 112, den Schalter 104 und die Leitung 102 zugeführt. Der Schalter 104 gestattet es, daß das Signal auf der Leitung 112 dem Wandler 100 zugeführt wird und isoliert die Leitung 102 von der Leitung 108, wenn sich die Leitung 106 im hohen Zustand befindet. Wie oben festgestellt wurde, befindet sich die Leitung 106 im hohen Zustand, wenn der dritte selbsthaltende Schalter 198 das Hochsignal auf der Leitung 176 liefert, was bewirkt, daß der Ausgangsoszillator 242 den Impulsstrom erzeugt.

Die Dauer der hörbaren Betriebsart wird vorbestimmt und wird gesteuert wie folgt. Wenn die Leitung 176 in den Hochzustand geht, wird das UND-Glied 174 ausgeschaltet und kann das Rücksetzsignal vom Zähler 176 nicht zu den verschiedenen, mit dem ODER-Glied 180 verbundenen Rücksetzleitungen liefern. Stattdessen wird das UND-Glied 172 freigegeben. Wenn der Zähler 166 seinen nächsten Ausgangsimpuls liefert, kehrt die Einheit nicht in den Zustand zurück, in dem sie eine korrekte Sequenz von Tönen detektieren kann; stattdessen sind die korrekten Binärimpulse detektiert worden, und der Impuls auf der Leitung 170 vom Zähler 166 wird einem 128-Umschaltzähler über das UND-Glied 172 und die Leitung 202 zugeführt. Eine geeignete'Form für den 128-Umschaltzähler 204 ist

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ein binärer Flip-Flop. Der auf der Leitung 202 e Impuls bewirkt, daß der Umschaltzähler 204 den Zustand ändert. Dies führt zum Rücksetzen des Umschaltzählers 204, was bedeutet, daß eine mit seinem Ausgang verbundene Leitung 246 in niedrigem Zustand ist. Demzufolge wird den verschiedenen Stufen durch die ODER-Stufe 180 kein Rücksetzsignal zugeführt.

Der Umschaltzähler 204 bleibt in diesem Rücksetzzustand, bis der Zähler 166 wieder einen Impuls auf der Leitung 170 liefert. Der Zähler 166 liefert einen solchen Impuls "nicht, bis er noch einmal 64 Umschaltungen des durch den Oszillator 162 gelieferten Impulszuges gezählt hat. Da der Oszillator 162 acht Impulse pro Sekunde erzeugt, entspricht dies einer Zeitdauer von vier Sekunden. Wenn diese vier Sekunden ausgezählt worden sind, liefert der Zähler 166 noch einen Impuls auf der Leitung 170, der durch das UND-Glied 172 und die Leitung 202 dem Umschaltzähler 204 zugeführt wird. Dieser Impuls bewirkt, daß der Umschaltzähler 204 den Zustand ändert. Diese Zustandsänderung erzeugt einen Impuls auf der Leitung 246, der durch das ODER-Glied 180 als Rücksetzimpuls auf den Leitungen 182, 184, 188 und 192 den verschiedenen Stufen der Schaltung zugeführt wird. Wie oben diskutiert wurde, wirkt dieser Rücksetzimpuls so, daß die Einheit in den Betriebszustand zurückgeführt wird, in dem sie das erste Handklatschen der korrekten Sequenz von Tönen detektieren kann.

Es wird somit gesehen, daß der Umschaltzähler 204 zusammengenommen mit dem Zähler 166 und dem Oszillator 162 die Dauer der hörbaren Betriebsart bestimmt. Eine geeignete vorbestimmte Zeitdauer der hörbaren Betriebsart ist vier Sekunden, aber es sollte verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung Jede beliebige gewünschte vorbestimmte Zeitdauer verwenden kann. Offensichtlich wird Batterieleistung erhalten durch Reduktion dieser vorbe-

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stimmten Zeitdauer ebenso wie durch die Verwendung hörbarer Impulse im Gegensatz zu einem "hörbaren kontinuierlichen Ton.

Zwei Bedingungen müssen detektiert werden, um den richtigen Betrieb der Einheit sicherzustellen und die Batterie! eb ens dauer zu verlängern. Die erste Bedingung ist die Detektion von Tönen, die um weniger als eine (fünfte) vorbestimmte Zeitdauer voneinander mit Abstand angeordnet sind. Dies tritt gewöhnlich auf, wenn die Einheit in einer geräuschvollen Umgebung angeordnet ist oder wo periodische Töne erzeugt werden. Ein Beispiel für eine solche Umgebung ist eine mechanische Werkstatt/Maschinenfabrik oder Kraftwerk. %■

Die zweite Bedingung tritt auf, wenn die Einheit körperlich bewegt wird, welche Bewegung bewirkt, daß der Wandler 100 (der hochempfindlich ist) ein Ausgangssignal erzeugt. Die Einheit kann ungewünscht diese Bewegung detektieren, als ob sie ein Händeklatschen wäre. Diese ungewünschte "Ruck"-Bedingung kann in vielen Situationen auftreten. Die Einheit kann beispielsweise in der Tasche des Benutzers getragen werden, und Gehen oder Rennen kann falsches Auslösen erzeugen. In gleicher Weise kann eine Unterbringung der Einheit auf einer Maschine, die periodische Bewegungen erzeugt (wie z.B. dem Armaturenbrett eines Motorfahrzeugs) auch ein falsches Auslösen erzeugen.

Diese beiden Bedingungen werden von der Einheit detektiert, falls sie innerhalb des "fünften" vorbestimmten Zeitraums auftreten, der einem Binärimpuls folgt. Die Detektion des einen oder des anderen Zustande führt zur Desaktivierung der Einheit für eine (vierte) vorbestimmte Zeitdauer. Wenn einer der beiden Zustände zu einer Zeit auftreten sollte, die größer als die fünfte vorbestimmte Zeitdauer ist, wird die Einheit ihn jedoch ignorieren,

da eine solche Bedingung nicht anders als ein ungeeigneter Ton ist, der um mehr als den (zweiten) vorbestimmten Zeitraum von einem vorhergehenden Ton mit Abstand angeordnet ist. Was wichtig zu verstehen ist, ist, daß durch Desaktivierung der Einheit der vorliegenden Erfindung auf die Detektion einer dieser Bedingungen hin die Batterielebensdauer beträchtlich verlängert wird.

Dies wird erreicht, indem verhindert wird, daß die Signale vom Wandler 100 den Arbeitspunkt des Schmitt-Triggers (wenn das UND-Glied 134 verwendet wird) oder den Arbeitspunkt des Schmitt-Triggers 138 und des Verstärkers 120 (wenn das UND-Glied 114 verwendet wird) ändern. Die Detektion dieser ungewünschten Töne oder körperlichen Bewegungen bewirkt, daß das UND-Glied 134 oder das UND-Glied 114 (in Abhängigkeit davon, welches verwendet wird) verhindern, daß das Signal auf der Leitung 108 zum Rest der Schaltung geliefert wird. Die durch das UND-Glied 134 oder das UND-Glied 114 erzeugte Desaktivierung verhindert, daß der Arbeitspunkt des Verstärkers 120 und des Schmitt-Triggers 138 (wo das UND-Glied 114 verwendet wird) oder der Betriebspunkt des Schmitt-Triggers 138 (wo das UND-Glied 134 verwendet wird) geändert wird. Die Ausschaltung dieser Arbeitspunktbewegung in einer oder beiden dieser Stufen setzt den Batterieverbrauch signifikant herab, da diese beiden Stufen einen beträchtlichen Anteil der zum Betreiben der Einheit benötigten Leistung verbrauchen. Es kann eingesehen werden, daß die Verwendung des UND-Glieds 114 auch die ungewünschte Änderung im Arbeitspunkt des Verstärkers 120 ausschaltet.

Indem . nun zur ersten Bedingung von dicht mit Abstand angeordneten Tönen zurückgekehrt wird, führen derartige Töne dazu, daß Binärimpulse auf der Leitung 152 zugeführt werden. Diese Binärimpulse werden über ein ODER-Glied 158 und eine Leitung 246 einem der drei nicht-

invertierenden Eingänge des UND-Glieds 208 zugeführt. Die anderen beiden nichtinvertierenden Eingänge eines UND-Glieds 208 sind mit der Leitung 206 (dem Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156) und mit der Leitung 160 (dem Ausgang des selbsthaitenden Hauptschalters 154) verbunden. Das UND-Glied 208 liefert über eine Leitung 248 einen Impuls zum Eingang des vierten selbsthaltenden Schalters 186, wenn der Ausgang des selbsthaltenden Hauptschalters 154 und der Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156 im Hochzustand sind und das ODER-Glied einen Binärimpuls auf der. Leitung 246 liefert. Diese Bedingung tritt auf, wenn ein Binärimpuls erzeugt wird, der von dem vorhergehenden Binärimpuls um einen Betrag von weniger als der minimalen fünften vorbestimmten Zeitdauer mit Abstand angeordnet ist. Dies kann nur auftreten, wenn ein Ton detektiert wird, der weniger als die minimale fünfte vorbestimmte Zeitperiode ist. Es kann eingesehen werden,daß dies nicht nur in einer geräuschvollen Umgebung auftreten könnte, sondernauch, wenn der Benutzer in der Zeit zu dicht beieinander in seine oder ihre Hände klatscht.

Die Einheit kann auch eine körperliche Bewegung, die größer als ein vorbestimmter Betrag ist, detektieren, auf was ebenfalls als eine "Stoß"-Bedingung Bezug genommen wird. Ein allgemein durch das Bezugszeichen 250 bezeichneter Prellschalter erzeugt ein Signal, wenn die Einheit um mehr als den vorbestimmten Betrag bewegt wird. Der Prellschalter kann jede beliebige. Anzahl von unterschiedlichen Formen bekommen. Repräsentative Beispiele sind in den Figuren 6 und 7 gezeigt.

Wobei jetzt auf Figur 6 Bezug genommen wird, wird gesehen, daß eine Kugel 252 in einer Bahn/Nut 254 angeordnet ist, die es gestattet, daß sie sich zwischen einer ersten Position am Ende der Bahn 254 und einer

i ten Position in körperlichem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Wandlers 100 bewegt. Das Stoßen der Kugel 252 gegen den Wandler 100, das auftritt, wenn die ώLoheit körperlich bewegt wird, bewirkt, daß der Wandler 100 ein Ausgangssignal erzeugt, als ob er einen Ton empfangen hätte. Der Binärimpuls, der durch das Stoßen erzeugt wird, wird über die Leitung 152 dem ODER-Glied zugeführt.

Wechselweise kann ein längliches elektrisch leitendes Element 256 in bezug auf einen umgebenden Metallkontakt 258, wie in Fig. 7 gezeigt, angeordnet werden. Bemerken Sie, daß ein Ende des leitenden Elements 256 fest angebracht ist, während das andere durch eine Öffnung im Metallkontakt 258 durchgeht. Diese Öffnung besitzt einen minimalen Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des freien Endes des leitenden Elements 256. Körperliche Bewegung der Einheit bewirkt, daß das leitende Element 256 in Schwingungen versetzt wird. Wenn die Bewegung größer als ein vorbestimmter Betrag in einer gegebenen Richtung (bestimmt durch die Orientierung des Prellschalters 250) ist,macht das leitende Element 256 eine kurze elektrische Verbindung mit irgendeinem Abschnitt der inneren Oberfläche im Kontakt 258. Da das leitende Element 256 und der Kontakt 258 in Serie mit der Energiequelle verbunden sind, führt diese vorübergehende Verbindung dazu, daß ein elektrischer Impuls auf einer Leitung 260 zu einem Eingang des ODER-Glieds 158 geliefert wird. Dieser Impuls wird durch das ODER-Glied 158 über die Leitung 246 auf dieselbe Weise dem UND-Glied 208 zugeführt, als ob es ein Binärimpuls wäre. Somit wird die Detektion einer körperlichen Bewegung, größer als der vorbestimmte Betrag, bewirken, daß der vierte selbsthaltende Schalter 186 die Einheit unwirksam macht, falls diese Bewegung innerhalb des fünften vorbestimmten Zeitraums nach dem vorhergehenden Binärimpuls auftritt.

Wie oben festgestellt wurde, wirkt der vierte selbsthaltende Schalter 186 zur Desaktivierung der Einheit, so daß es dem Arbeitspunkt des Schmitt-Triggers 133 und möglicherweise dem Arbeitspunkt des Verstärkers 120 nicht ^statte¹: ist, sich zu bewegen und ungewünschten Energieverbrauch zu erzeugen. Die Dauer der Desaktivierung ist für den vierten vorgewählten Zeitraum. Ein Lösungsweg zur Festlegung der Zeitdauer der Desaktivierung ist, den Rücksetzeingang des vierten selbsthaltenden Schalters 136 mit einem der Ausgänge des ODER-Glieds 180 zu verbinden. Bei diesem Lösungsweg wird die Desaktivierungszeitdauer durch den Zähler 166 bestimmt. Desaktivierung tritt für eine Zeitdauer gleich 64 minus der Anzahl von Umschaltungen auf, die detektiert worden sind, wenn der ungewünschte Schall oder körperliche Bewegung detektiert werden. Wenn der ungewünschte Schall oder körperliche Bewegung beispielsweise nach Detektion des ersten Binärimpulses auftritt, ist es somit möglich, daß Desaktivierung für fast vier Sekunden auftreten kann. Wenn Desaktivierung nach Detektion des dritten Binärimpulses auftritt, wäre im anderen Extrem die Zeitdauer viel kürzer, da der Zähler 166 sehr wenige Umschaltungen hat, bevor er den Ausgangsimpuls auf der Leitung 170 liefert.

Eine optische Anzeigestufe 270 ist auch Teil der vorliegenden Erfindung. Sie umfaßt einen invertierenden Puffer 210 und eine optische Anzeigevorrichtung 262. Eine bevorzugte Form für die optische Anzeigevorrichtung 262 ist eine LED/Leuchtdiode 264. Der invertierende Puffer 210 ist über die Leitung 206 mit dem Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156 verbunden. Bei diesem Lösungsweg wird bewirkt, daß die LED 264 erleuchtet ist, wenn der Ausgang des selbsthaltenden Nebenschalters 156 im Niedrigzustand ist. Wie oben diskutiert wurde, bewirkt Empfang eines binären Impulses auf der Leitung 152, daß der selbsthaltende Nebenschalter 156 in den Hochaustand geht, bis er über die Leitung 216 zurückgesetzt

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wird. Für die Dauer des durch den Zähler 214 bestimmten Zeitraums wird somit bewirkt, daß die LED ausgeschaltet ist. Wenn der selbsthaltende Nebenschalter 156 jedoch zurückgesetzt wird, geht die Leitung 206 in den niedriger. Zustand, was bewirkt, daß die LED 264 erleuchtet wird. Sie bleibt erleuchtet, bis der nächste Binärimpuls durch den selbsthaltenden Nebenschalter 156 empfangen wird.

Der Benutzer kann lernen, seinen oder ihre Handklatsche geeignet mit Abstand anzuordnen, um die Aktivierung der Einheit der vorliegenden Erfindung zu erreichen, indem er den Zustand der LED 264 beobachtet. Der Benutzer aktiviert im einzelnen die optische Anzeigestufe 270, was bewirkt, daß die LED 264 erleuchtet wird. Dann erzeugt der Benutzer das erste Klatschen. Dies bewirkt, daß die LED 264 ausgeschaltet wird. Sie bleibt aus, bis der Zähler 214 den minimalen vorbestimmten Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Binärimpulsen (durch den Elferwert für den Zähler 214 festgelegt) ausgezählt hat. Nachdem der vorbestimmte Zeitraum durch den Zähler 214 ausgezählt worden ist, wird der selbsthaltende Nebenschalter 156 rückgesetzt und die LED 214 wird wieder beleuchtet. Der Benutzer weiß dann, daß er oder sie den nächsten Klatsch machen sollte. Wenn der Klatsch von einer ausreichenden Lautstärke ist, wird dies bewirken, daß ein Binärimpuls auf der Leitung 152 geliefert wird, was den selbsthaltenden Schalter 156 setzen wird. Dies bewirkt dann, daß die LED 264 ausgeschaltet wird. Auf diese Weise kann der Benutzer lernen, die vier benötigten Klatsche in der Zeit mit Abstand so anzuordnen, daß die hörbare Betriebsart aktiviert wird. Außerdem kann der Benutzer den benötigten Lautstärkepegel von Handklatschen bestimmen, damit sie als Binärimpulse detektiert werden. Auf diese Weise gestattet es die optische Anzeigestufe 270 dem Benutzer, den geeigneten Zeitabstand der Klatsche und den minimalen Lautstärkepegel zu bestimmen.

Wievwohlbekannt ist, verbraucht jede beliebige Vorrichtung, die eine optische Anzeige erzeugt, beträchtliche Energie, wenn mit den normalen acht bis zwanzig Mikroampere verglichen wird, die von der vorliegenden Einheit in der Ruhestufeverbraucht werden. Um den Energieverbrauch aufgrund der optischen Anzeigestufe 270 auf ein Minimum herabzusetzen, wird dafür gesorgt, daß es dem Benutzer gestattet ist, sie auszuschalten. Dies kann jede beliebige Form annehmen, die es gestattet, daß die LED 264 von dem invertierenden Puffer 210 getrennt wird. Ein Lösungsweg ist, einen Schalter 265 wie in Figur 8 gezeigt, vorzusehen. Bei diesem Lösungsweg wird ein metallischer Gegenstand wie z.B. eine Münze in einem Schlitz 266 eingeführt, der im Mantel des Gehäuses der Einheit der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Die Münze kontaktiert zwei metallische Kontakte 268 und 270, was einen Stromkreis vervollständigt, der die LED 264 mit dem invertierenden Puffer 210 verbindet. Diese Verbindung wird solange aufrecht erhalten, wie die Münze richtig im Schlitz angeordnet ist. Auf diese Weise arbeitet die optische Anzeigestufe 270 nur, wenn der Benutzer wünscht, daß sie arbeitet. Jeder beliebige Typ von Schalter 265 kann verwendet werden. Der Münzschlitz-Lösungsweg besitzt einen besonderen Vortei darin, daß der Benutzer nicht vergessen kann, die optische Anzeigestufe 270 auszuschalten, da die Münze aus dem Schlitz fallen wird, wenn die Einheit bewegt wird. Wenn ein normaler Schalter anstelle des Münzschlitzschalters verwendet wird, könnte der Benutzer die optische Anzeigeeinrichtung ungewünscht anlassen. Dies würde zu einer signifikanten Verkürzung der Lebensspanne der Batterie führen. Die optische Anzeigestufe 270 kann dem Benutzer auch anzeigen, daß die Batterie noch in der Lage ist, die benötigte Leistung zum Antreiben der Einheit zu liefern und daß die Einheit an 1st.

In, Zusammenfassung, die Einheit der vorliegenden Erfin-, dung ist ständig an. Auf die Detektion einer korrekten Sequenz von Tönen hin schaltet sie in die hörbare Betriebsart und erzeugt einen hörbaren Ton (Töne), der es dem Benutzer gestattet, ihren Standort zu bestimmen. Die korrekte, zur Aktivierung der Einheit benötigte Sequenz von Tönen muß innerhalb eines ersten, durch den Zähler 166 gesetzten vorbestimmten Zeitraums fallen. Sie müssen voneinander zumindest um einen minimalen zweiten vorbestimmten Zeitraum voneinander mit Abstand angeordnet sein, der durch den Zähler 214 gesetzt ist. Ungewünschte Töne oder körperliche Bewegung der Einheit, die um weniger als einen fünften minimalen vorbestimmten Zeitraum vom vorhergehenden Binärimpuls auftreten, bewirken,daß die Einheit für einen vierten vorgewählten Zeitraum desaktiviert wird, wobei somit die Batterielebensdauer erhöht wird. Eine optische Anzeigestufe ist vorgesehen, um es dem Benutzer zu gestatten, die richtige Arbeitsweise der Einheit zu bestimmen. Eine CMOS-Schaltung wird verwendet, die es der Einheit gestattet, ständig für einen Zeitraum von sechs bis neun Monaten auf Knopfzellenbatterien zu arbeiten. Die Einheit der vorliegenden Erfindung ist in der Größe äußerst klein und kann unter Verwendung automatisierter Techniken hergestellt werden, da die Schaltung, die verwendet wird, nicht die Auswahl spezifischer Bauteile benötigt, um für Prozeßparameter angepaßt zu sein.Die vorliegende Erfindung ist somit eine große Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik aufgrund ihrer kleinen Größe, zuverlässigen Betriebs, langer Betriebsdauer und niedriger Herstellungskosten.

Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung im Licht der obigen Lehren möglich. Es soll daher verstanden werden, daß die Erfindung innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche anders als speziell hier beschrieben ausgeübt werden kann.

Claims (28)

- je - ICH BEANSPRUCIi E:

1. Vorrichtung, die umfaßt:

eine batteriebetriebene elektronische Miniatureinheit, die an einem alltäglichen Gegenstand wie z.B. Schlüsseln oder Brillen befestigbar ist und eine Einrichtung umfaßt, die auf eine Anzahl von menschlich erzeugten Tönen zum Aussenden hörbarer Töne anspricht, um es möglich zu machen, daß der alltägliche Gegenstand lokalisiert wird, wobei die Einrichtung umfaßt:

(a) auf die Töne ansprechende Wandlereinrichtung zum Erzeugen erster Signale;

(b) mit der Wandlereinrichtung verbundene Signalverarbeitungseinrichtung zum Liefern eines Binärimpulses, wenn jedes der ersten Signale einen vorgewählten Schwellwertpegel überschreitet; und

(c) mit der SignalVerarbeitungseinrichtung verbundene Detektoreinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn eine Anzahl der Binärimpulse von der Detektoreinrichtung innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitraums empfangen wird.

2. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Detektoreinrichtung weiter eine Einrichtung umfaßt, die benötigt, daß aufeinanderfolgende der Anzahl von binären Impulsen um zumindest einen zweiten vorbestimmten Zeitraum mit Abstand angeordnet sind, damit das Ausgangssignal erzeugt wird.

3. Die Vorrichtung von Anspruch 1, die weiter eine mit der Detektoreinrichtung und der Wandlereinrichtung verbundene Ausgangseinrichtung zur Erzeugung zweiter Signale für einen dritten vorbestimmten Zeitraum auf den Empfang des Ausgangssignals durch die Ausgangseinrichtung hin umfaßt. ,

·-!·. Die Vorrichtung von Anspruch 3, bei der die Ausgangseinrichtung eine Einrichtung zum intermittierenden Erzeugen der zweiten Signale für den dritten vorbestimmten Zeitraum umfaßt.

5. Die Vorrichtung von Anspruch 3, in der die Wandlereinrichtung weiter auf die zweiten Signale zur Erzeugung der hörbaren Töne ansprechend ist.

6. Die Vorrichtung von Anspruch 5» in der die hörbaren Töne von einer vorgewählten Frequenz sind.

7. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Anzahl von Tönen vier ist.

8. Die Vorrichtung von Anspruch 7, in der die Töne menschliche Handklatsche umfassen.

9. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Anzahl von Tönen menschliche Handklatsche umfassen.

10. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Dauer des Binärimpulses im wesentlichen gleich dem Zeitraum ist, um den die ersten Signale den Schwellwertpegel überschreiten.

11. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Wandlereinrichtung auf die Töne innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs ansprechend ist.

12. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Detektoreinrichtung weiter eine Sperreinrichtung zum Verhindern des Lieferns der ersten Signale zu der Signalverarbeitungseinrichtung für einen vierten vorbestimmten Zeitraum umfaßt, wenn zwei aufeinanderfolgende Binärimpulse innerhalb eines fünften vorbestimmten Zeitraums auftreten.

13. Die Vorrichtung von Anspruch 12, in der die Detektoreinrichtung weiter eine Einrichtung umfaßt, die benötigt, daß aufeinanderfolgende der Anzahl von Binärimpulsen um zumindest einen zweiten vorbestimmten Zeitraum mit Abstand angeordnet sind, damit das Ausgangssignal erzeugt wird.

14. Die Vorrichtung von Anspruch 13, in der der zweite vorbestimmte Zeitraum größer als der fünfte vorbestimmte Zeitraum ist.

15. Die Vorrichtung von Anspruch 1, in der die Detektoreinrichtung weiter eine Einrichtung zum Detektieren eines vorbestimmten Betrags von körperlicher Bewegung der Einheit und zum Liefern eines Bewegungssignals daraufhin umfaßt.

16. Die Vorrichtung von Anspruch 15, in der die Detektor einrichtung weiter eine Sperreinrichtung zum Verhindern des Lieferns der ersten Signale zur Signalverarbeitungseinrichtung für einen vierten vorbestimmten Zeitraum umfaßt, wenn das Bewegungssignal innerhalb eines fünften vorbestimmten Zeitraums nach einem der Binärimpulse auftritt.

17. Die Vorrichtung von Anspruch 16, in der die Sperreinrichtung weiter das Liefern der ersten Signale zur Signalverarbeitungseinrichtung für den vierten vorbestimmten Zeitraum verhindert, wenn zwei aufeinanderfolgende Binärimpulse innerhalb des fünften vorbestimmten Zeitraums auftreten.

18. Vorrichtung, die umfaßt:

eine elektronische Miniatureinheit, die an einem alltäglichen Gegenstand wie z.B. Schlüsseln oder Brillen befestigbar ist und eine Einrichtung umfaßt, die auf eine Anzahl von menschlich erzeugten Tüncn zum Aussenden

-W-

hörbarer Töne ansprechend ist, u;a es möglicn zu machen, daß der alltägliche Gegenstand lokalisiert wird, wobei die Einrichtung umfaßt:

(a) l/andlereinrichtung, die auf öle Töne zum Erzeugen erster Signale ansprechend ist und auch auf zweite Signale zum Erzeugen der hörbaren Töne ansprechend ist;

(b) mit der Wandlereinrichtung verbundene Signalverarbeitungseinrichtung zum Liefern eines Binärimpulses, wenn jedes der ersten Signale einen vorgewählten Schwellwertpegel überschreitet;

(c) mit der Signal/erarbeitungseinrichtung verbundene Detektoreinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals,wenn eine Anzahl der Binärimpulse von der Detektoreinrichtung innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitraums empfangen wird und aufeinanderfolgende Binärimpulse um zumindest einen zweiten vorbestimmten Zeitraum mit Abstand voneinander angeordnet sind;

(d) mit der Detektoreinrichtung und der ^andlereinrichtung verbundene Ausgabeeinrichtung zum intermittierenden Erzeugen der zweiten Signale für einen dritten vorbestimmten Zeitraum auf Empfang des Ausgangssignals hierdurch; und

(e) Batteriespareinrichtung zum Verhindern des Lieferas der ersten Signale zur Signalverarbeitungseinrichtung für einen vierten vorbestimmten Zeitraum, wenn zwei aufeinanderfolgende der Binärimpulse innerhalb eines fünften vorbestimmten Zeitraums auftreten.

19. Die Vorrichtung von Anspruch 18, in der die Detektoreinrichtung weiter eine Einrichtung zum Detektieren eines vorbestimmten Ausmaßes von körperlicher Bewegung der Einheit und zum Liefern eines Bewegungssignals daraufhin umfaßt.

20. Die Vorrichtung von Anspruch 19» in der die Batteriespareinrichtung weiter das Liefern der ersten Signale zur Si.gnalverarbeitungseinrichtung verhindert,

wenn das BeWegwngssignal imie^^^lb des fünfter: stimmten Zeitraums nach einem der Binärimpulse auftritt.

21. Die VG/3"ichtv»ng Yon Atispruch 18, in der die hörbaren Töne von einer vorgev/ählten Frequenz sind.

22. Die Vorrichtung von Anspruch 18, in der die Anzahl von Tönen vier ist.

23. Die Vorrichtung von Anspruch 22, in der die Töne menschliche Handklatsche umfassen.

24. Die Vorrichtung von Anspruch 18, in der die Anzahl von Tönen menschliche Handklatsche umfassen.

25. Die Vorrichtung von Anspruch 18, in der die Dauer des Binärimpulses im wesentlichen gleich dem Zeitraum ist, für den die ersten Signale den Schwellwertpegel überschreiten.

26. Die Vorrichtung von Anspruch 18, in der die Wandlereinrichtung auf die Töne innerhalb eines"vorbestimmten Frequenzbereichs ansprechend ist.

27. Die Vorrichtung von Anspruch 18, in der der zweite vorbestimmte Zeitraum größer als der fünfte vorbestimmte Zeitraum ist.

28. Vorrichtung, die umfaßt;

eine batteriegespeiste elektronische Miniatureinheit, die an einem alltäglichen Gegenstand wie z.B. Schlüsseln oder Brillen befestigbar ist und eine Einrichtung umfaßt, die auf eine Anzahl von menschenerzeugten Tönen zum Aussenden hörbarer Töne ansprechend ist, um zu ermöglichen, daß der alltägliche Gegenstand lokalisiert v/ird, wobei die Einrichtung umfaßt:

(a) v/ondlereinrichtung, die auf die Töne zum Erzeugen erster Signale ansprechend und auf ein zweites Signal zum Erzeugen der hörbaren Töne ansprechend ist;

(b) mit der Wandlereinrichtung verbundene Signalverarbeitungseinrichtung zum Liefern eines Binärimpulses, wenn jedes der ersten Signale einen vorgewählten Schwellwertpegel überschreitet; und

(c) mit der SignalVerarbeitungseinrichtung verbundene Detektoreinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn eine Anzahl der Binärimpulse durch die Detektoreinrichtung innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitraums empfangen wird.