DE4419190C2 - Sender bzw. Empfänger für ein Diagnosesystem - 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 der Firma PRelectronics bekannt, das dazu dient, Meßwerte von Thermoelementen oder Widerstands­ thermometern aufzunehmen und in analoge Einheitssignale umzuwandeln. Das Gerät enthält einen Mikroprozessor, der Eingangs- und Ausgangssignale sowie die Auswahl unter­ schiedlicher Linearisierungsalgorithmen und die Überwa­ chung auf eingegebene Grenzwerte ermöglicht. Die Konfigu­ ration kann von außerhalb des Gerätes geändert werden. Zu diesem Zweck wird über eine Lichtwellenleitersteckdose ein PC oder dgl. mit dem Gerät verbunden.

Aus den Aufsätzen "Uhrenradio mit eingebautem Fernseh­ empfänger und superflache Fernbedienung" in "Funkschau" 1980, Heft 15, S. 58 und "Fernbedienung und Bedienungskom­ fort im AM/FM-Empfänger" in "Funkschau" 1977, Heft 1, S. 41 ist es bekannt, Geräte drahtlos über eine Fernbedienung zu steuern. Die Fernbedienung arbeitet mit Infrarot-Licht als Träger für die Information, wobei die Fernbedienung eine Infrarot-Leuchtdiode und der Empfänger ein entspre­ chendes infrarotempfindliches Element an seiner Frontseite enthält. Eine Datenübermittlung von dem Gerät hin zu der Fernbedienung ist nicht vorgesehen. Außerdem kommt diese Form der Datenübertragung in Richtung von der Fernbedie­ nung zum Gerät nicht ohne zusätzliche Sensoren an der Frontseite der betreffenden Geräte aus.

Eine bidirektionale Nachrichtenübermittlung ist in DE 93 15 479 U1 beschrieben. Sowohl ein stationäres als auch ein tragbares Gerät sind jeweils mit Infrarot- Sender- und Infrarot-Empfangseinrichtungen versehen, damit in beiden Richtungen Nachrichten zwischen den Geräten ausgetauscht werden können. Bei dieser Form der Nachrich­ tenübermittlung werden zusätzliche Elemente an der Gehäu­ seaußenseite des stationären Gerätes benötigt.

Die DE 37 35 854 C2 zeigt eine Anordnung zum Steuern eines Wasserventils über eine Infrarot-Reflexlichtschran­ ke. Die Betätigung des Wasserventils erfolgt über eine Batterie, deren Ladezustand von außen überprüft werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Abfragegerät vorhanden, das mit der Reflexlichtschranke zusammenwirkt, um über die Reflexlichtschranke Nachrichten mit der Steuerung aus zu­ tauschen.

Für den Menschen ohne weiteres erkennbare Anzeigeein­ richtungen sind bei dem bekannten Gerät nicht vorhanden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Sender bzw. einen Empfänger für ein Diagnosesystem zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, unter Verwendung der an dem betref­ fenden Gerät ohnehin vorhandenen Anzeigeeinrichtungen, die als Signalmittel für das menschliche Auge gedacht sind, weitere Informationen mit dem Gerät auszutauschen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sender mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einen Empfänger mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.

Bei dem neuen Sender wird die üblicherweise an Gerä­ ten vorhandene Signal- oder Meldeleuchte mit einer zusätz­ lichen Information beaufschlagt. Die normale Funktion der Signalleuchte, nämlich das Anzeigen sich langsam verän­ dernder Zustände, wird dadurch nicht beeinträchtigt, so daß die übliche Beobachtbarkeit mit dem Auge erhalten bleibt. Gleichzeitig wird aber mit Hilfe einer Ansteuer­ schaltung ein zusätzliches Signal auf diese wenigstens eine Signalleuchte gegeben, wobei die Frequenz dieses zusätzlichen Signals so gewählt ist, daß für den mensch­ lichen Betrachter die weitgehend flimmerfreie Anzeige im eingeschalteten Zustand bestehen bleibt. Hingegen läßt sich mit Hilfe eines speziellen Empfängers die aufmodu­ lierte zusätzliche Information entschlüsseln und auf einem getrennten 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 benötigt werden. Somit läßt sich durch die neue Lösung ohne Vergrößerung der Frontplatte die aus dem Gerät zu entnehmende oder zu dem Gerät hin zu übertragende 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 Diagnosesystem gehörende Emp­ fänger ist in einem separaten Empfängergehäuse unterge­ bracht, das eine Lichtleiteinrichtung umfaßt. Mit Hilfe der Lichtleiteinrichtung kann der neue Empfänger 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 Sender des Diagnosesystems von anderen Geräten gleichzeitig arbeiten, ohne den Datenempfang von einem speziellen Sender des Diagnosesystems zu stören.

Wenn der neue Empfänger für das Diagnosesystem die empfangenen Daten 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 Empfänger des Diagnosesystems in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Senders für das Diagno­ sesystem, wie er auf der Schnittstellenkarte angeordnet ist,

Fig. 3 das Blockschaltbild des Empfängers für das Diagnosesystem nach Fig. 1 und

Fig. 4 bis Fig. 10 unterschiedliche Bauformen der Lichtleiteinrich­ tung für den Empfänger für das Diagnosesystem, 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 (Gerätegehäuse) darstellt. Die Inter­ facekarte 1 besteht in der bekannten Weise aus einer Leiterplatte 3 in dem üblichen rechteckigen Format, wobei an einer Schmalseite eine Steckerleiste 4 befestigt ist, während die gegenüberliegende Schmalseite mit einer Gerätegehäuseseite (Front­ platte) 5 versehen ist, die zusammen mit weiteren Front­ platten der übrigen in dem Gehäuse 2 steckenden Leiter­ platten als Lichtquellen 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 als Lichtquellen insgesamt drei Leuchtdioden 8, 9 und 11, die dazu dienen, eine Reihe von Betriebszuständen der Inter­ facekarte 1 anzuzeigen. So ist die erste Leuchtdiode 8 dazu vorgesehen, im Fehlerfalle auf zuleuchten, falls bei der Datenübertragung über die Interfacekarte Gerätegehäuseseite ein Fehler er­ kannt wird. Die erste Leuchtdiode 8 ist normalerweise dunkel und wird in noch näher beschriebener Weise zum Leuchten ge­ bracht, wenn der Fehler auftritt.

Die zweite Leuchtdiode 9 signalisiert durch ihr Leuchten, daß die Interfacekarte 1 mit Strom versorgt wird und aktiv ist. In ähnlicher Weise signalisiert die dritte 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 binär moduliert, wie dies durch eine Binärfolge 12 als Lichtsignalmuster symbolisiert ist, die von der ersten 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 Empfängers 13 des Diagnosesystems analysiert wird.

Der Empfänger 13 weist ein Gehäuse (Empfängergehäuse) 14 auf, in dessen Oberseite eine Anzeigeeinrichtung 15 in Gestalt eines LCD-Displays zusammen mit weiteren Melde­ leuchten 16 und 17 angeordnet ist. An einer Oberseite 18 des Gehäuses 14 befindet sich eine Lichtleiteinrichtung 19, die in ihre Stirnseite (Lichteinlaß) 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 geschieht wie folgt:
Falls der Benutzer feststellt, daß die einen Fehler signalisierende erste Leuchtdiode 8 aufleuchtet, hält er den Empfänger 13 mit dem Lichteinlaß 21 gegen die Frontplatte 5, so daß ausschließlich Licht der ersten Leuchtdiode 8 in die Lichtleiteinrichtung 19 gelangen kann. Im Inneren des Empfängers 13 wird das ausgesandte Lichtsignalmuster 12 des Lichtes von der ersten Leuchtdiode 8 ausgewertet und auf dem 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 erste 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 zweite Leuchtdiode 9 angekop­ pelt werden, um so über diese beispielsweise den aktuellen, über die Interfacekarte 1 übertragenen Meßwert zu erhalten, wie er bei 23 im Klartext angegeben ist.

Über die dritte 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 erste Leuchtdiode 8, die normalerweise dunkel ist. Sobald die Lichtleiteinrichtung 19 mit der ersten Leuchtdiode 8 optisch gekoppelt ist, wird der Startknopf 22 betätigt, woraufhin der Empfänger 13 die vorgesehene Information an die erste 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 erste Leuchtdiode 8 ist mit einem Port (Eingangs-Ausgangsport) 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 Einheitsignale 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 Analog-/Digital-Wandler 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 erste 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 erste Leuchtdiode 8 zum Leuchten. Dazu steuert er sie 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 erste 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 erste 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 zweite Leuchtdiode 9 der aktuelle Wert der von dem Thermoelement 35 gemessenen Temperatur und, verschachtelt damit, gegebenenfalls der fließende Strom angezeigt. Die dritte 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 als lichtempfindliches Element eine Fotodiode 41, um das von den Leuchtdioden 8, 9 und 11 kommende Licht auszuwerten. Die Fotodiode 41 ist an eine Analog-Eingangsschaltung 42 angeschlossen, die mit ihrem Ausgang 43 an einen Ein­ gangsport 44 eines Mikrocontrollers 45 als Auswerteschaltung angeschaltet ist. Der Mikrocontroller 45 arbeitet über eine entsprechende Leitung 46 mit einem gepufferten RAM 47 als Speichereinrichtung 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 45 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 Meldeleuchten 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 42 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 Regelverstärkers 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 ward 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 Empfänger/-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 Gehäuse 14 die Fotodio­ de 41, die auf einer entsprechenden Leiterplatte 66 befe­ stigt 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 8, 9 oder 11 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 (16)

1. Sender für ein Diagnosesystem für in einem Gerätegehäuse (2) enthaltene, elektrische oder elektroni­ sche Geräte (1),
mit wenigstens einer an einer Gerätegehäuseseite (5) angeordneten und im sichtbaren Bereich arbeitenden Licht­ quelle (8, 9, 11), die ihr Licht nach außen abstrahlt und dazu dient, einen Betriebszustand des Gerätes (1) einem menschlichen Betrachter zu signalisieren,
mit einer die wenigstens eine Lichtquelle (8, 9, 11) steuernden elek­ tronischen Ansteuerschaltung (26), die Anschlüsse (27, 28, 29) für die Lichtquelle (8, 9, 11) sowie weitere An­ schlüsse (31, 37) aufweist, über die wenigstens ein weite­ res, für die Diagnose geeignetes und aus dem Gerät (1) kommendes Signal in die Ansteuerschaltung (26) einspeisbar ist und die dieses wenigstens eine weitere aus dem Gerät kommende Signal in ein entsprechendes Lichtsignalmuster (12) umwandelt, das eine Frequenz aufweist, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.

2. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Lichtquelle (8, 9, 11) eine Halbleiterlichtquelle ist.

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

4. Sender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärsignale im Basisband übertragbar sind.

5. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerschaltung (26) einen Empfangsteil aufweist und daß die sonst als Lichtsender wirkende wenigstens eine Lichtquelle (8) für den Empfangsteil als Lichtempfänger betreibbar ist.

6. Empfänger (13) für ein Diagnosesystem für in einem Gehäuse (2) enthaltene elektrische oder elektroni­ sche Geräte (1), mit wenigstens einer an einer Gerätegehäu­ seseite (5) angeordneten und im sichtbaren Bereich arbei­ tenden Lichtquelle (8, 9, 11), die ihr Licht nach außen abstrahlt und dazu dient, einen Betriebszustand des Gerätes (1) einem menschlichen Betrachter zu signalisie­ ren,
mit einem eigenen Empfängergehäuse (14),
mit wenigstens einer an dem Empfängergehäuse (14) vorgesehenen und wahlweise an die wenigstens eine Licht­ quelle (8, 9, 11) des Geräts (1) ankoppelbaren Lichtleit­ einrichtung (19),
mit jeweils einem mit der wenigstens einen Lichtleit­ einrichtung (19) gekoppelten lichtempfindlichen Element (41), das einen elektrischen Ausgang aufweist, um wenig­ stens ein Lichtsignal der wenigstens einen Lichtquelle (8, 9, 11) in ein entsprechendes elektrisches Signal umzu­ wandeln, und
mit einer an das wenigstens eine lichtempfindliche Element (41) anschließbaren Auswerteschaltung (42, 45).

7. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß an die Auswerteschaltung (42, 45) eine Anzeigeein­ richtung (15) angeschlossen ist, um von der wenigstens einen Lichtquelle (8, 9, 11) ausgesandte Information darzu­ stellen.

8. Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anzeigeeinrichtung (15) in dem Empfängerge­ häuse (14) angeordnet ist.

9. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anzeigeeinrichtung (15) von dem Empfängerge­ häuse (14) abgesetzt ist.

10. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteschaltung (45) eine Speichereinrich­ tung (47) enthält.

11. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens eine Lichtleiteinrichtung (19) wenigstens ein Rohr (65) aufweist.

12. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens eine Lichtleiteinrichtung (19) wenigstens einen Lichtleiter (68; 71, 72, 73) aufweist.

13. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß er mehrere Lichtleiteinrichtungen (71, 72, 73) mit entsprechend zugeordneten lichtempfindlichen Elementen (41a, 41b, 41c) aufweist.

14. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das lichtempfindliche Element (41) eine Fotodiode ist.

15. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß er eine Sendeeinrichtung (51, 52) enthält, um Daten von dem Empfänger (13) zu dem jeweiligen Gerät (1) zu übertragen.

16. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteschaltung (42, 45) eine Analog-Ein­ gangsschaltung (42) enthält, die eine automatische Unter­ drückung von Störungen durch unterschiedliche Umgebungs­ helligkeit gewährleistet.