DE4419190A1 - Diagnose- und/oder Anzeigesender bzw. -empfänger - Google Patents

Description

Um den Einschaltzustand zu signalisieren, haben heute üblicherweise elektrische oder elektronische Geräte wenig­ stens eine Signalleuchte, die in der Regel von einer Leuchtdiode gebildet wird. Bei ausgeschaltetem Gerät ist diese Anzeige dunkel, während bei eingeschaltetem Gerät auch die Leuchtdiode brennt, wodurch auf die Entfernung mit dem Auge der Betriebszustand zu erkennen ist. Bei komplizierteren Geräten, beispielsweise Multiplexern u. dgl., sind häufig weitere Leuchtdioden implementiert, die noch andere Signalzustände angeben, beispielsweise den Status einer Übertragungsleitung oder ob ein Fehler aufge­ treten ist. In all diesen Fällen wird über die Leuchtdiode lediglich ein binäres Signal übertragen, das die beiden Zustände "Ein" oder "Aus" aufweist. Wenn mehr als zwei Betriebszustände über die Leuchtdiode signalisiert werden sollen, werden entweder mehrfarbige Leuchtdioden einge­ setzt oder die Leuchtdioden werden mit deutlich unter­ schiedlicher Frequenz zum Blinken gebracht. In jedem Falle ist aber die Informationsmenge, die auf diese Weise über­ tragen wird, recht beschränkt.

Wenn umfangreichere Information aus dem betreffenden Gerät erhalten werden soll, bleibt bislang nichts anderes übrig als mit einem entsprechenden Analysegerät galvanisch oder kapazitiv angekoppelt Signale abzunehmen. Gerade im Bereich des Explosionsschutzes ist eine solche galvanische Anbindung äußerst unerwünscht, weil wegen des Explosions­ schutzes bei dem abzufragenden Gerät ein sehr hoher elek­ tromechanischer Aufwand getrieben werden muß, um auch im Fehlerfall eine Spannungsverschleppung auf eigensichere Kreise zu verhindern.

Aus der Praxis ist ein als "Universal Transmitter" bezeichnetes Gerät bekannt, das dazu dient, Meßwerte von Thermoelementen oder Widerstandsthermometern aufzunehmen und in analoge Einheitssignale umzuwandeln. Das Gerät enthält einen Mikroprozessor, der Eingangs- und Ausgangs­ signale sowie die Auswahl unterschiedlicher Linearisie­ rungsalgorithmen und die Überwachung auf eingegebene Grenzwerte ermöglicht. Die Konfiguration kann von außer­ halb des Gerätes geändert werden. Zu diesem Zweck wird über eine Lichtwellenleitersteckdose ein PC oder dgl. mit dem Gerät verbunden.

Ausgehend von die sein Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Diagnose- und/oder Anzeigesystem zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, unter Verwen­ dung der an dem betreffenden Gerät ohnehin vorhandenen Anzeigeeinrichtungen, die als Signalmittel für das mensch­ liche Auge gedacht sind, weitere Informationen mit dem Gerät auszutauschen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Dia­ gnose- und/oder Anzeigesender mit den Merkmalen des An­ spruches 1 sowie einen Diagnose- und/oder Anzeigeempfänger mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.

Bei dem neuen Diagnose- und/oder Anzeigesender wird die üblicherweise an Geräten vorhandene Signal- oder Meldeleuchte mit einer zusätzlichen Information beauf­ schlagt. Die normale Funktion der Signalleuchte, nämlich das Anzeigen sich langsam verändernder Zustände, wird dadurch nicht beeinträchtigt, so daß die übliche Beobacht­ barkeit mit dem Auge erhalten bleibt. Gleichzeitig wird aber mit Hilfe einer Ansteuerschaltung ein zusätzliches Signal auf diese wenigstens eine Signalleuchte gegeben, wobei die Frequenz dieses zusätzlichen Signals so gewählt ist, daß für den menschlichen Betrachter die weitgehend flimmerfreie Anzeige im eingeschalteten Zustand bestehen bleibt. Hingegen läßt sich mit Hilfe eines speziellen Diagnose- und/oder Anzeigeempfängers die aufmodulierte zusätzliche Information entschlüsseln und auf einem ge­ trennten Display darstellen. Somit ist bei der neuen Lösung das Gerät selbst, verglichen mit einem Gerät ohne den Anzeigesender, nur unwesentlich aufwendiger, weil das komfortable Anzeigesystem in einem separaten Empfängerge­ häuse untergebracht ist.

Insbesondere wird hierdurch der wesentliche Vorteil erzielt, daß die Frontplatte nicht deswegen größer gewählt werden muß, nur um ein Display unterbringen zu können, das mit dem Auge abzulesen ist. Dieser Vorteil ist insbesonde­ re bei Anwendungen von Bedeutung, bei denen das betreffen­ de Gerät eine Schaltung ist, die auf einer Einsteckplatine untergebracht ist, die beispielsweise in einen 19′′-Ein­ schub eingesetzt ist. Bei solchen Anwendungen, bei denen die einzelnen Platinen sehr dicht gedrängt nebeneinander sind, gibt es in der Regel keine Möglichkeit mehr, zusätz­ liche Anzeigen unterzubringen, die ohnehin nur sporadisch benotigt werden. Somit läßt sich durch die neue Lösung ohne Vergrößerung der Frontplatte die aus dem Gerät zu entnehmende oder zu dem Gerät hin zu über tragende Informa­ tionsmenge wesentlich erweitern.

Zweckmäßigerweise wird als Lichtquelle eine Leucht­ diode eingesetzt, die in der Lage ist, mit sehr hohen Frequenzen arbeiten zu können. Wegen ihrer größeren Hel­ ligkeit kommen auch Laserdioden grundsätzlich in Betracht.

Grundsätzlich kann für diese temporäre Signalüber­ mittlung jede der an der Frontplatte oder einer sonstigen Gehäuseseite vorhandenen Lichtquellen herangezogen werden.

Die Aufbereitung des zusätzlichen, über die jeweilige Lichtquelle zu übertragenden Signals wird besonders ein­ fach, wenn die Signalübermittlung im Basisband erfolgt, weil dann zusätzliche Trägerfrequenzen und dafür notwendi­ ge Modulatoren entfallen können.

Die zusätzliche Signalübermittlung läßt sich auch dann einsetzen, wenn beispielsweise die betreffende Si­ gnalleuchte im Blinkmodus arbeitet, wobei dann die Signal­ übertragung während der Einschaltphase erfolgt. Auf diese Weise sind ohne einen entsprechenden Empfänger für das menschliche Auge wenigstens drei Zustände zu unterschei­ den, nämlich "Ständig Aus", "Ständig Ein" und" "Blinkend".

Gerade der Blinkbetrieb hat den Vorteil, während der "Aus"-Phase auch zusätzlich Information von außen zu dem betreffenden Gerät über die entsprechende Leuchtdiode übertragen zu können, die in dieser Betriebsform als Fotodiode arbeitet. Diese Betriebsform gestattet eine halbduplexfähige Kommunikation zwischen einem separaten mobilen Gerät und dem betreffenden, in dem Gehäuse befind­ lichen Gerät.

Der zu dem speziellen Diagnose- und Anzeigesystem gehörende Diagnose- und/oder Anzeigeempfänger ist in einem separaten Empfängergehäuse untergebracht, das eine Licht­ leiteinrichtung umfaßt. Mit Hilfe der Lichtleiteinrichtung kann der neue Diagnose- und/oder Anzeigeempfänger auf optischem Wege speziell mit nur einer einzigen oder einer Anzahl ausgewählter Signalleuchten gekoppelt werden. Dadurch wird es möglich, ohne weiteres und ohne Störung durch andere Signalleuchten die Information, die von einer Signalleuchte kommt, auf mechanische Weise herauszufil­ tern, wodurch der Störabstand wesentlich vergrößert wird.

Es können auf diese Weise praktisch beliebig viele Diagno­ se- und/oder Anzeigesender von anderen Geräten gleichzei­ tig arbeiten, ohne den Datenempfang von einem speziellen Diagnose- und/oder Anzeigesender zu stören.

Wenn der neue Diagnose- und/oder Anzeigeempfänger die empfangenen Damen unmittelbar für den Benutzer sichtbar machen soll, enthält er einen entsprechenden Speicher und eine zugehörige Anzeigeeinrichtung, die die empfangenen Daten in eine alphanumerische Anzeige umsetzt. Beispiels­ weise können auf diese Weise die von einer prozeßstelle zu einer Warte übermittelten Daten auch in der Nähe der Prozeßstelle abgefragt werden. Als Beispiel sei hier lediglich die Abfrage der Temperatur genannt die so ohne Rückfrage bei der Warte jederzeit gemessen werden kann. Ebenso können Fehlerdiagnosemeldungen abgegeben werden.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Speicherein­ richtung zum Sammeln von Informationen zu verwenden, um später an anderer Stelle die von den verschiedenen Geräten abgenommenen Informationen auswerten zu können.

Die Lichtleiteinrichtung ist im einfachsten Falle ein Rohr, neben dessen einem Ende ein lichtempfindliches Element angeordnet ist. Es besteht aber auch die Möglich­ keit, ähnlich einem vielpoligen Stecker die Lichtleit­ einrichtung mit mehreren Lichtpfaden zu versehen, damit an dem betreffenden zu überwachenden Gerät mehrere Signal­ leuchten gleichzeitig abgefragt werden können. Hier eignen sich optisch voneinander getrennte Lichtleiter in Gestalt einfacher transparenter Stäbe, die keineswegs Lichtwellen­ leiter zu sein brauchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein zu überwachendes Gerät in Gestalt einer Schnittstellenkarte im Zusammenwirken mit einem Diagnose­ und/oder Anzeigeempfänger in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Diagnose- und/oder Anzeigesenders, wie er auf der Schnittstellenkarte an­ geordnet ist,

Fig. 3 das Blockschaltbild des Diagnose- und/oder Anzeigeempfängers nach Fig. 1 und

Fig. 4 bis Fig. 10 unterschiedliche Bauformen der Lichtleiteinrich­ tung für den Diagnose- und/oder Anzeigeempfänger nach Fig. 1, jeweils in einem Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt als Beispiel für die Anwendung des neuen Anzeige- und/oder Diagnosesystems eine Interfacekarte 1, die im Gebrauch in einem Baugruppenträger 2 steckt, der für die Interfacekarte 1 ein Gehäuse darstellt. Die Inter­ facekarte 1 besteht in der bekannten Weise aus einer Leiterplatte 3 in dem üblichen rechteckigen Format, wobei an einer Schmalseine eine Steckerleiste 4 befestigt ist, während die gegenüberliegende Schmalseite mit einer Front­ platte 5 versehen ist, die zusammen mit weiteren Front­ platte der übrigen in dem Gehäuse 2 steckenden Leiter­ platten insgesamt die Frontseite des Gehäuses 2 bildet.

Auf der Leiterplatte 3 sind in bekannter Weise elek­ trische und elektronische Bauelemente angeordnet, von denen lediglich als Beispiel ein Stufenschalter 6 gezeigt ist. In der Frontplatte 5, die außerdem noch einen Griff 7 trägt, sitzen insgesamt drei Leuchtdioden 8, 9 und 11, die dazu dienen, eine Reihe von Betriebszuständen der Inter­ facekarte 1 anzuzeigen. So ist die Leuchtdiode 8 dazu vorgesehen, im Fehlerfalle aufzuleuchten, falls bei der Datenübertragung über die Interfacekarte ein Fehler er­ kannt wird. Die Leuchtdiode 8 ist normalerweise dunkel und wird in noch näher beschriebener Weise zum Leuchten ge­ bracht, wenn der Fehler auftritt.

Die Leuchtdiode 9 signalisiert durch ihr Leuchten, daß die Interfacekarte 1 mit Strom versorgt wird und aktiv ist. In ähnlicher Weise signalisiert die leuchtende Leuchtdiode 11 ebenfalls die Funktionsbereitschaft der Interfacekarte 1.

Alle drei Leuchtdioden 8, 9 und 11 signalisieren auf diese Weise dem menschlichen Betrachter einen entsprechen­ den Zustand bzw. sie geben ein aus der Interfacekarte 1 stammendes Signal auf optische Weise weiter.

Für den menschlichen Betrachter leuchten alle drei Leuchtdioden 8, 9, 11 scheinbar mit konstanter Helligkeit, wenn sie eingeschaltet sind.

Unabhängig von dem, was das menschliche Auge wahr­ nimmt, ist der Strom für die Leuchtdioden 8, 9, 11 binar moduliert, wie dies durch eine Binärfolge 12 symbolisiert ist, die von der leuchtenden Leuchtdiode 8 im Fehlerfall ausgesandt wird. Insoweit enthält das von der Leuchtdiode 8, 9 und 11 ausgehende Licht eine für das menschliche Auge nicht wahrnehmbare Feinstruktur, die mit Hilfe eines Anzeige- und/oder Diagnoseempfängers 13 analysiert wird.

Der Empfänger 13 weist ein Gehäuse 14 auf, in dessen Oberseite eine Anzeigeeinrichtung 15 in Gestalt eines LCD-Displays angeordnet ist zusammen mit weiteren Melde­ leuchten 16 und 17. An einer Oberseite 18 des Gehäuses 14 befindet sich eine Lichtleiteinrichtung 19, die in ihre Stirnseite 21 einfallendes Licht an wenigstens ein licht­ empfindliches Element im Inneren des Empfängers 13 weiter­ leitet. Ferner enthält der Empfänger 13 in seinem Gehäuse 14 Befehlsorgane, beispielsweise einen Startknopf 22.

Die Handhabung des Empfängers 13 in Verbindung mit der Interfacekarte 1 ist wie folgt:
Falls der Benutzer feststellt, daß die einen Fehler signalisierende Leuchtdiode 8 aufleuchtet, hält er den Empfänger 13 mit dem Lichteinlaß 21 gegen die Frontplatte 5, so daß ausschließlich Licht der Leuchtdiode 8 in die Lichtleiteinrichtung 19 gelangen kann. Im Inneren des Empfängers 13 wird die ausgesandte Feinstruktur 12 des Lichtes von der Leuchtdiode 8 ausgewertet und auf den LCD-Display 15 wird eine den Fehler genauer kennzeichnende Fehlerangabe in Klartext ausgegeben. Dazu wird der Start­ knopf 22 betätigt, was die in dem Inneren des Empfängers 13 enthaltene Schaltung veranlaßt, mit der Auswertung des eintreffenden Lichtes zu beginnen. Die über die Leucht­ diode 8 abgegebene Information wird in zyklischen sich ständig wiederholenden Telegrammen abgegeben, die einen festen Protokollaufbau aufweisen. Die in dem Empfänger 13 enthaltene Schaltung synchronisiert sich automatisch, wie dies bei Übertragungsprotokollen üblich ist und wertet die Nachricht aus. Der Beginn und das Ende der Entschlüsselung wird auf dem Empfänger 13 mit Hilfe der beiden Meldeleuch­ ten 16 und 17 angezeigt.

In ähnlicher Weise kann der Empfänger 13 mit seiner Lichtleiteinrichtung 19 auch an die Leuchtdiode 9 angekop­ pelt werden, um so über die Leuchtdiode 9 beispielsweise den aktuellen, über die Interfacekarte 1 übertragenen Meßwert zu erhalten, wie er bei 23 im Klartext angegeben ist.

Über die Leuchtdiode 11 kann die auf der Interface­ karte 1 eingestellte Konfiguration im Klartext abgelesen werden. Dies ist bei 24 schematisch veranschaulicht.

In einer erweiteren Form besteht auch die Möglich­ keit, mit Hilfe des Empfängers 13 an die Interfacekarte 1 von außen eine Information zu übermitteln. Hierzu ist an dem Empfänger 13 eine Taste 25 vorgesehen, mit deren Hilfe eine von dem Empfänger 13 weiterzugebende Nachricht ausge­ wählt werden kann, die vor dem Aussenden auf dem LCD-Dis­ play 15 angezeigt wird. Zum Übermitteln der Information von dem Empfänger 13 zu der Interfacekarte 1 wird die Lichtleiteinrichtung 19 des Empfängers 13 auf eine nicht­ leuchtende Leuchtdiode 8, 9 oder 11 aufgesetzt, vorzugs­ weise die Leuchtdiode 8, die normalerweise dunkel ist. Sobald die Lichtleiteinrichtung 19 mit der Leuchtdiode 8 optisch gekoppelt ist, wird der Startknopf 22 betätigt, woraufhin der Empfänger 13 die vorgesehene Information an die Leuchtdiode 8 übermittelt, die bei dieser Betriebs­ weise als Lichtempfänger wirkt, damit die Datenübertragung in umgekehrter Richtung erfolgt. In jedem Falle wird eine ohnehin auf der Interfacekarte 1 vorhandene Leuchtdiode 8, 9, 11 dazu verwendet, weitere Information zwischen dem Empfänger 13 und der Interfacekarte 1 auszutauschen, um sie entweder der Interfacekarte 1 zur Verfügung zu stellen oder auf dem LCD-Display 15 anzuzeigen. Somit wird bei dem neuen System auf der Frontplatte 5 keine Anzeigeeinrich­ tung benötigt, die deren Größe erhöhen würde, da zu der Datenübermittlung nur die Meldeleuchten herangezogen werden, die üblicherweise auf elektrischen Geräten ohnehin vorhanden sind. Normalerweise enthält jedes Gerät minde­ stens eine Anzeigeleuchte, die den Einschaltzustand signa­ lisiert und somit für die zusätzliche Datenübertragung herangezogen werden kann. Die Interfacekarte 1 stellt somit lediglich ein Beispiel für die genannten Geräte dar, bei denen allerdings das Platzproblem auf der Frontplatte 5 besonders schwerwiegend ist.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild der Interfacekarte 1 hinsichtlich der für die Erfindung wesentlichen Teile. Hiernach trägt die Interfacekarte 1 einen Mikroprozessor 26, an dessen Ausgabeports 27 und 28 die beiden Leucht­ dioden 9 und 11 angeschlossen sind. Die Leuchtdiode 8 ist mit einem Port 29 verbunden, über den der Mikroprozessor 26 wahlweise Informationen ausgeben oder auch empfangen kann. An einen Eingangsport 31 ist ein Analog-/Digital-Wandler 32 angeschaltet, dessen Eingangsanschlüsse 33 über eine zweiadrige Leitung 34 mit einem Thermoelement 35 ver­ bunden sind. Ein Signalwandler 36 dient dazu, aus einem CPU-Eingangs-Ausgangsport 37 kommende oder in diesen eingespeiste Signale in Signalform und Pegel an die im nachgeschalteten Automatisierungssystem verarbeitbaren Signale anzupassen. Dabei kann es sich um konventionelle binäre oder analoge Einheitssignale oder um einen Busan­ schluß handeln.

Bei eingeschalteter Interface-Karte 1 sind der Mikro­ prozessor 26, der Analog-/Digital-Wandler 32 und der Signalwandler 36 aktiviert. Die von dem Thermoelement 35 abgegebene Spannung wird in dem Analog-/Digital-Wandler 32 in einen der Spannung proportionalen Binärwert konvertiert und in den Mikroprozessor 26 eingespeist. Der Mikroprozes­ sor 26 leitet diese Werte über den Signalwandler 36 an das Automatisierungssystem weiter. Gleichzeitig werden bei eingeschaltetem Mikroprozessor 26 die beiden Leuchtdioden 9 und 11 mit einer Gleichspannung mit überlagerter Wech­ selspannung versorgt, die die beiden Leuchtdioden 9 und 11 zum Aufleuchten bringt. Die Wechselspannung selbst stellt ein binäres Basisbandsignal dar, so daß für das Auge nicht wahrnehmbar die Leuchtdioden 9 und 11 entsprechend der betreffenden Binärfolge ein- und ausgeschaltet werden. In dem Rhythmus des Aufleuchtens und Ausschaltens der Leucht­ dioden 9 und 11 steckt zusätzliche binäre Information, die, wie oben ausgeführt, mit Hilfe des Empfängers 13 ausgewertet wird.

Im normalen Betriebsfall ist die Leuchtdiode 8, die an dem Eingangs-Ausgangsport 29 angeschlossen ist, dunkel, womit hierüber der Mikroprozessor 26 von außen her Infor­ mation erhalten kann. Tritt hingegen beim Betrieb der Interfacekarte 1 ein Fehler auf, beispielsweise weil die Leitung zu dem Thermoelement 35 unterbrochen ist, bringt der Mikroprozessor 26 auch die Leuchtdiode 8 zum Leuchten. Dazu steuert er die Leuchtdiode 8 mit einer unipolaren Wechselspannung an, bei der, wie vorher erläutert, in den verschiedenen Ein- und Ausschaltintervallen auf binäre Weise eine Information oder ein Text verschlüsselt ist. Die Art der Verschlüsselung und somit die Abfolge der Binärwerte, die über die Leuchtdiode 8 abgestrahlt werden, ist in dem Speicher des Mikroprozessors 26 festgelegt. Auf diese Weise wird eine für den jeweils diagnostizierten Fehler typische Binärfolge für die Leuchtdiode 8 erzeugt, ähnlich wie dies für die Leuchtdioden 9 und 11 der Fall ist. Letztere sind allerdings im Normalbetrieb eingeschal­ tet und beispielsweise wird über die Leuchtdiode 9 der aktuelle Wert der von dem Thermoelement 35 gemessenen Temperatur und, verschachtelt damit, gegebenenfalls der fließende Strom angezeigt. Die Leuchtdiode 11 hingegen gibt, wie dies in dem Block 24 nach Fig. 1 angedeutet ist, Auskunft über die Konfiguration der Interfacekarte 1, nämlich die Nummer, den Temperaturbereich des Thermoele­ mentes 35 und die Art der Temperaturmeßeinrichtung.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild für den Empfänger 13. Diese Schaltung beinhaltet eine Fotodiode 41, um das von den Leuchtdioden 8, 9 und 11 kommende Licht auszuwer­ ten. Die Fotodiode 41 ist an eine Analog-Eingangsschaltung 42 angeschlossen, die mit ihrem Ausgang 43 an einen Ein­ gangsport 44 eines Mikrocontrollers 45 angeschaltet ist. Der Mikrocontroller 45 arbeitet über eine entsprechende Leitung 46 mit einem gepufferten RAM 47 zusammen, um beispielsweise temporär von der Analog-Eingangsschaltung 42 erhaltene Daten zu speichern.

Außerdem ist in dem RAM 47 das Programm zum Betrieb des Mikrocontrollers enthalten.

An den Mikrocontroller 45 ist ferner der Startknopf 22 angeschlossen, ebenso wie der Knopf 25 zum Umschalten in den Sendebetrieb und zur Auswahl der aus dem RAM 47 auszulesenden und an die Interfacekarte 1 abzugebenden Daten.

Die Stromversorgung des Mikrocontrollers 45 geschieht über ein Stromversorgungsteil 48 aus einer daran ange­ schlossenen Batterie 49.

Als Ausgabemedium sind an den Mikrocontroller 45 das LCD-Display 15 sowie die beiden Leuchtdioden 16 und 17 angeschaltet. Ferner bedient der Mikrocontroller 45 über eine Treiberschaltung 51 eine als Lichtsender dienende Leuchtdiode 52.

Den Aufbau der Analog-Eingangs-Schaltung 48 zeigt Fig. 4. Gemäß diesem Schaltbild liegt die Fotodiode 41 an einem ein Tiefpaßfilter enthaltenden Vorverstärker 52, dessen Ausgang 53 mit einem Eingang 54 eines Regelver­ stärkers 55 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Regel­ verstärkers 55 gelangt in einen Eingang 56 eines Kompara­ tors 57, durch den das eingespeiste Signal in ein Digi­ tal-Signal umgesetzt wird.

Mit Hilfe des Regelverstärkers 55 wird die Spannung am Eingang des Komparators 57 auf eine konstante Amplitude geregelt, wozu das aus dem Regelverstärker 55 kommende Signal in einen Gleichrichter 58 gelangt, an dessen Aus­ gang ein Scheitelwertdecoder 59 angeschlossen ist. Der Scheitelwertdecoder 59 liefert an seinem Ausgang 61 die Regelspannung für den Regelverstärker 55. Außerdem wird mit Hilfe des Ausgangssignals des Gleichrichters 58 über eine Zwischenstufe 62 eine Referenzspannung zur Erzeugung der Schaltschwelle des Komparators 57 erzeugt.

Falls der empfangene Signalpegel zu klein ist, als daß eine fehlerfreie Decodierung möglich wäre, wird mit Hilfe eines Detektors 63 das von dem Scheitelwertdecoder 59 kommende Signal ausgewertet und einer Torschaltung 64 zugeführt, die nur dann das von dem Komparator 57 kommende Binärsignal durchläßt, wenn es mindestens eine vorbestimm­ te Größe hat, die eine fehlerfreie Arbeitsweise gewähr­ leistet.

Der Vorverstärker 52 mit eingebautem Tiefpaßfilter und der Regelverstärker 55 sorgen zusammen mit dem Gleich­ richter 58 und dem Scheitelwertdecoder 59 dafür, daß der Arbeitspunkt der Gesamtschaltung so liegt, daß auch bei Störlicht, das in die Fotodiode 41 gelangt und nicht vom Licht der jeweils abgefragten Leuchtdiode stammt, die Decodierung nicht stören kann. Die entsprechenden Signal­ verläufe an den jeweiligen Schaltungspunkten sind in Fig. 4 veranschaulicht.

Die nachfolgenden Figuren zeigen unterschiedliche Ausführungsformen für die Lichtleiteinrichtung 19, um den Diagnoseempfänger/-sender selektiv an die jeweiligen Leuchtdioden anzukoppeln. So ist gemäß Fig. 5 das Gehäuse 14 mit einem rohrförmigen Fortsatz 65 versehen, dessen äußeres Ende den Lichteinlaß 21 bildet. In Verlängerung des rohrförmigen Fortsatzes 65 befindet sich in dem Gehäu­ se 14 die Fotodiode 41, die auf einer entsprechenden Leiterplatte 66 befestigt ist und, wie vorher erläutert, an die entsprechende Schaltung angeschlossen ist.

Durch Aufsetzen der rohrförmigen Verlängerung 65 in einer Weise, daß die Öffnung, die den Lichteinlaß 21 bildet, vollständig den entsprechenden Leuchtfleck der betreffenden Leuchtdioden 8, 9 oder 11 umgibt, wird von außen kommendes Störlicht ausgeschaltet, und es kann zu der Fotodiode 41 selektiv nur das von der jeweils beobach­ teten Leuchtdiode stammendes Licht kommen.

Während bei Fig. 5 die Fotodiode 41 weit im Inneren des Gehäuses 14 sitzt, ist gemäß Fig. 6 die Leiterplatte 6 mit einer Verlängerung 67 versehen, die in den rohrför­ migen Fortsatz 65 hineinragt. Die Fotodiode 41 wird hier­ durch in unmittelbare Nähe des Lichteinlasses 41 gebracht, wodurch entsprechend viel Licht der betreffenden Leucht­ diode 8, 9, 11 zu der Fotodiode 41 gelangt. Im übrigen ist der Aufbau wie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben.

Anstatt wie bei den Fig. 5 und 6 einen lichtundurch­ lässigen rohrförmigen Fortsatz 65 zu verwenden, besteht auch die Möglichkeit, die Lichtleiteinrichtung 19 als lichtleitendes Kunststoffstück 68 auszuführen, dessen in dem Gehäuse 14 liegendes Ende 69 mit der Fotodiode 41 verbunden ist. Den Lichteinlaß 21 stellt bei dieser Aus­ führungsform das aus dem Gehäuse 14 ragende Ende des transparenten Körpers dar.

Totalreflexionen an den Grenzflächen zur Luft verhin­ dern, daß das an dem Lichteinlaß 21 eingefangene Licht zur Seite aus dem transparenten rotationssymmetrischen Körper 68, der beispielsweise aus Acrylglas besteht, austritt.

Umgekehrt verhindert der lichtdurchlässige Körper 68, daß Fremdlicht in Richtung auf die Fotodiode 41 umgelenkt wird.

Bei entsprechender Wahl des Materials für den licht­ leitenden Körper 68 besteht auch die Möglichkeit der Lichtführung ähnlich wie bei einem flexiblen Lichtleiter.

Wenn alle drei Leuchtdioden 8, 9 und 11 gleichzeitig mit Hilfe des Empfängers 13 abgefragt werden sollen, können gemäß Fig. 8 drei optisch voneinander getrennte Lichtleiter 71, 72 und 73 verwendet werden, deren Licht­ einlässe 21 räumlich so angeordnet sind, daß sie gleich­ zeitig mit den Leuchtflecken der Leuchtdioden 8, 9 und 11 zur Deckung gebracht werden können. Sie leiten das von den Leuchtdioden 8, 9 und 11 kommende Licht gleichzeitig zu entsprechenden Fotodioden 41a, 41b und 41c, die an zu­ gehörige Auswerteschaltungen angeschlossen sind.

Anstatt das Licht über getrennte Lichtleiter 71, 72, 73 zu führen, können zur gleichzeitigen Abtastung der drei Leuchtdioden 8, 9 und 11 auch drei nebeneinander angeord­ nete und durch Trennwände 74 voneinander getrennte rohr­ förmige Fortsätze 65a, 65b und 65c verwendet werden. In jedem der rohrförmigen Fortsätze 65a bis 65c befindet sich eine der Fotodioden 41a bis 41c.

Fig. 9 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der zur Halbduplexkommunizierung am inneren Ende des rohrförmigen Fortsatzes 65 die Fotodiode 41 und die Leuchtdiode 52 aus Fig. 3 angeordnet sind.

Claims (21)

1. Diagnose- und/oder Anzeigesender für elektrische oder elektronische Geräte (1), die in einem Gerätegehäuse (2) enthalten sind,
mit wenigstens einer an einer Gerätegehäuseseite (5) angeordneten und im sichtbaren Bereich arbeitenden Licht­ quelle (8, 9, 11), die von außerhalb des Gerätegehäuses (2) zu beobachten ist, ihr Licht nach außen abstrahlt und dazu dient, einen Betriebszustand des Gerätes (1) nach außen einem menschlichen Betrachter zu signalisieren,
mit einer an die Lichtquelle (8, 9, 11) angeschlossenen elektronischen Ansteuerschaltung (26), die Anschlüsse (27, 28, 29) für die Lichtquelle (8, 9, 11) sowie weitere Anschlüsse (31, 37) aufweist, über die wenigstens ein weiteres Signal in die Ansteuerschaltung (26) eingespeist wird und die das weitere aus dem Gerät kommende Signal in ein Lichtsignalmuster (12) umwandelt, das eine Frequenz aufweist, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.

2. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gerätegehäuseseite (5) mehrere Lichtquellen (8, 9, 11) angeordnet sind.

3. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ansteuerschaltung (26) mehrere Lichtquellen (8, 9, 11) angeschlossen sind.

4. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8, 9, 11) eine Halbleiterlichtquelle bspw. eine Leuchtdiode, eine Laserdiode oder dgl. ist.

5. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalmuster (12) eine Folge von Binärsignalen enthält.

6. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärsignale im Basisband übertragen werden.

7. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerschaltung (26) in Empfangsbetrieb um­ schaltbar ist.

8. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfangsbetrieb die sonst als Lichtsender wirkende Lichtquelle (8) als Lichtempfänger betrieben wird.

9. Diagnose- und/oder Anzeigeempfänger (13) für in einem Gehäuse (2) enthaltene elektrische oder elektroni­ sche Geräte (1), die an einer Gehäuseseite (5) wenigstens eine von außen beobachtbare Lichtquelle (8, 9, 11) aufwei­ sen,
mit einem eigenen von den Geräten (1) getrennten Empfängergehäuse (14),
mit wenigstens einer an dem Empfängergehäuse (14) vorgesehenen und wahlweise an die Lichtquelle (8, 9, 11) des Geräts (1) ankoppelbaren Lichtleiteinrichtung (19),
mit einem mit der wenigstens einen Lichtleiteinrich­ tung (19) gekoppelten lichtempfindlichen Element (41), das einen elektrischen Ausgang aufweist, um wenigstens ein Lichtsignal in ein elektrisches Signal umzuwandeln, und
mit einer an das lichtempfindliche Element (41) angeschlossenen Auswerteschaltung (42, 45).

10. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß an die Auswerteschaltung (42, 45) eine Anzeigeein­ richtung (15) angeschlossen ist, um von der Lichtquelle (8, 9, 11) ausgesandte Information sichtbar zu machen.

11. Empfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anzeigeeinrichtung (15) in dem Empfängerge­ häuse (14) angeordnet ist.

12. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anzeigeeinrichtung (15) von dem Empfängerge­ häuse (14) abgesetzt ist.

13. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das lichtempfindliche Element (41) für sichtbares Licht empfindlich ist.

14. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteschaltung (45) eine Speichereinrich­ tung (47) enthält.

15. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lichtleiteinrichtung (19) wenigstens ein Rohr (65) umfaßt.

16. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lichtleiteinrichtung (19) wenigstens einen Lichtleiter (68, 71, 72, 73) enthält.

17. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß er mehrere Lichtleiteinrichtungen (71, 72, 73) mit zugeordneten lichtempfindlichen Elementen (41a, 41b, 41c) aufweist.

18. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das lichtempfindliche Element (41) eine Fotodiode ist.

19. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß er eine Sendeeinrichtung (51, 52) enthält, um Daten von dem Empfänger (13) zu dem Gerät (1) zu über­ tragen.

20. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteschaltung eine Analog-Eingangsschal­ tung (42) enthält, die eine automatische Unterdrückung von Störungen durch unterschiedliche Umgebungshelligkeit gewährleistet.

21. System aus wenigstens einem Sender (Fig. 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und wenigstens einem Empfänger (13) nach einem der Ansprüche 9 bis 17.