DE2149519A1

DE2149519A1 - Verfahren und anordnung zur digitalen regelung fuer bedienungsfunktionen, vorzugsweise in rundfunk- und fernsehgeraeten

Info

Publication number: DE2149519A1
Application number: DE19712149519
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Ing Schroeder
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1971-10-04
Filing date: 1971-10-04
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DE2149519C3; DE2149519B2; NL7213445A; IT967722B; BE789643R; FR2156025B1; FR2156025A1; ZA727037B; GB1396960A; AU475507B2; AU4738972A

Description

Standard Elektrik Lorenz AG, ο -ι / η c -ι ο '

Stuttgart / 14 3 0 13

W. Schröder-47

Verfahren und Anordnung zur digitalen Regelung für Bedienungsfunktionen, vorzugsweise in Rundfunk- und

Fernsehgeräten

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnungen zur digitalen Regelung für Bedienungsfunktionen mittels Strom- oder Spannungsstufen, vorzugsweise in Rundfunk- und Fernsehgeräten, insbesondere nach Patent .... (Patentanmeldung P 21 38 876.1, W.Schröder-46).

Es sind bereits elektronische Informationsspeicher bekannt, die unter anderem auch zur Speicherung von Spannungswerten für die stufenweise Regelung von Bedienungsfunktionen in Rundfunk- und Fernsehgeräten dienen, vergl. zum Beispiel Deutsche Patentschrift 1 059 508, SEL-Reg. 10 471, W. Schröder-7· Nach dieser Patentschrift ist auch die Anwendung von "Vielfachanordnungen von bistabilen Flip-Flop-Stufen" bekannt (vergl. z.B.Spalte 1,Zeile 15). Darüberhinaus ist bereits erwähnt (Spalte 8, Zeile 35)» daß der genannte Informationsspeicher vier bis fünf Flip-Flop-Stufen ersetzen kann.

Eine bereits vorgeschlagene wirtschaftliche Lösung besteht darin, daß die Stufen in einer Richtung nacheinander durch Vorwärtszählimpulse am Zähleingang einer digitalen Zählschaltung oder eines digitalen Informationsspeichers gebildet werden und über den gleichen Zähleingang in der gleichen Richtung (Zyklus) durch einen Burst von (N-I)-Impulsen um jeweils eine Stufe zurückgestellt werden, wobei N die Gesamtzahl der Zählschritte eines vollständigen Zählzyklus ist (Patentanmeldung P 21 38 876.1, W.SchrÖder-46).

Nach weiteren Ausführungen dieses genannten Vorschlages werden unter anderem auch Anordnungen zur Erzeugung des (N-l)-Rückzählbursts beschrieben und dessen Einspeisung in den Zähleingang

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str/mü -/-

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einer Zählkette, so daß die Zählkette jeder unabhängigen Bedienungsfunktion dadurch zwei Zähleingänge erhält: einen für die Einspeisung eines Einzelimpulses für jeden Vorwärtsschritt der Bedienungsfunktion und einen anderen für die Einspeisung eines (N-l)-Bursts für jeden Rückwärtsschritt der Bedienungsfunktion.

Bisher war es zur Fernsteuerung der Bedienungsfunktionen von Rundfunk- und Fernsehgeräten üblich, jeder Bedienungsfunktion eine eigene Steuerfrequenz zuzuteilen. Bei den überwiegend üblichen Ultraschallfernsteuerungen besitzt also jede Bedienungsfunktion ihre eigene Ultraschallfrequenz.

Nachteil dieser Methode ist neben dem umfangreichen technischen " . Aufwand der erforderliche Abgleich dieser Frequenzen, der sowohl am Ultraschallsender, wie auch am Ultraschallempfänger durchgeführt werden muß. Da man die Vorwärts- und Rückwärts-Regelungen jeweils als getrennte Funktion zählen muß, werden für die Fernsteuerung von Farbfernsehempfängern zum Beispiel mindestens acht verschiedene Steuerfrequenzen gefordert. Nachteilig ist es auch, daß solche Anordnungen nicht ohne weiteres in der Technik integrierter Schaltkreise ausgeführt werden können, da sich die erforderlichen Induktivitäten und zum Teil auch die größeren Kapazitäten noch nicht integrieren lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Anordnun-J) gen zur digitalen Regelung für Bedienungsfunktionen mittels Stromoder Spannungsstufen anzugeben, die die genannten Nachteile nicht aufweisen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für jede von mehreren zu betätigenden Bedienungsfunktionen je eine codierte Impulszahl als Kommandosignal erzeugt und für jeden neuen Bedienungsschritt wiederholt wird, und daß dieses Kommandosignal über eine gemeinsame Übertragungsstrecke geschickt, kurzzeitig gespeichert, decodiert und zur Auslösung des digitalen Bedienungssignals benutzt wird.

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Eine Speicher- und Decodieranordnung zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die codierten Kommandosignale dem Eingang eines digitalen Zählers, eines kapazitiven oder magnetischen Speichers, eines Schieberegisters oder eines elektronischen Informationsspeichers zugeführt werden, wobei diese Speicher- und Decodieranordnungen mindestens soviele verschiedene Ausgänge oder Ausgangskombinationen aufweisen, wie unterschiedliche Kommandosignale vorhanden sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Decodierschaltung derart aufgebaut, daß jeder Ausgang der Decodiersehaltung über einen elektronischen Schalter mit dem Eingang der zugehörigen Zählschaltung für die Erzeugung der Bedienungsschritte verbunden ist, und daß der elektronische Schalter frühestens nach der Speicherung des letzten Impulses eines vollständigen Kommandosignals eingeschaltet und spätestens vor der Speicherung des letzten Impulses des nachfolgenden Kommandosignals ausgeschaltet wird.

Für binär codierte Systeme ist erfindungsgemäß eine andere Anordnung angegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die η Ausgänge der binär codierten Zählkette mit den η Eingängen der bekannten Decodierschaltung über η elektronische Schalter verbunden sind, die frühestens nach der Speicherung des letzten Impulses eines vollständigen Kommandosignals ein- und spätestens vor der Speicherung des letzten Impulses des nachfolgenden Kommandosignals ausgeschaltet werden.

Um die bereits in dem deutschen Patent. . . . (Patentanmeldung P 21 38 876.1, W. Sehröder-46) vorgeschlagene Benutzung des (N-I)-Rückzählbursts für mehrere Bedienungsanordnungen gemeinsam ermöglichen zu können, wird nach einer anderen Ausbildung der Erfindung bei einer solchen Decodierungsanordnung mindestens einer der elektronischen Schalter im Einschaltzustand zusätzlich mit einem (N-l)-Burst gemäß Patent .... (Patentanmeldung P 21 38 876.1) zur Rückstellung der für die Bedienungsfunkfcionen eingesetzten Zählketten moduliert.

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Eine praktisch ausgeführte Schaltung ist nach einer anderen Ausführung der Erfindung derart ausgebildet, daß ein digitaler Zähler vorgesehen ist, und daß jeder von Hand zu betätigenden Taste dieser Anordnung die Vorwahl eines bestimmten Zählprogramms zugeordnet ist, welches dem jeweiligen Kommandosignal entspricht, und daß jede Taste bei Betätigung einen gemeinsamen bistabilen elektronischen Schalter einschaltet, der einen gemeinsamen periodischen Impulsgenerator in Betrieb setzt, dessen Impulse dem Eingang des digitalen Zählers und gleichzeitig einem elektronischen Schalter zugeführt werden, welchem die Impulse als Kommandosignale entnommen werden, und daß dieser elektronische Schalter beim ersten Impuls eingeschaltet und nach Ablauf des über die Kommandotaste vorgewählten Zählprogramms abgeschaltet wird, während der Impulsgenerator weitere, nicht mehr zum Kommandosignal gehörende Impulse an den Zähleingang liefert, solange bis die geforderte Pausenlänge zwischen zwei Kommandosignalen, die durch die Anzahl der nachfolgenden Zählstufen bestimmt wird, erreicht ist, und daß über einen der nachfolgenden Zählausgänge oder deren Kombination der bistabile elektronische Schalter und damit auch der Impulsgenerator sowie der Zähler abgeschaltet werden.

Zur Erzeugung vollständiger Kommandosignale sowohl bei Kurz- als auch bei Dauertastung ist in Verfolg der Erfindung eine Schaltung angegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Abschaltsignal für den genannten bistabilen elektronischen Schalter ein kurzer, durch Differenzieren des Abschaltsignals eines Zählausgangs erzeugter Impuls ist, der zu einem kurzzeitigen Abschalten des bistabilen elektronischen Schalters führt, wenn eine Kommandotaste gedrückt bleibt, und zu einer andauernden Abschaltstellung, wenn keine Kommandotaste gedrückt ist, wobei der kurzzeitige oder andauernde Abschaltzustand gegebenenfalls eine Rückstellung des digitalen Zählers bewirkt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaute Schaltungen (z.B. für eine digitale Ultraschallfernsteuerung) zur

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Regelung verschiedener Bedienungsfunktionen nur auf einer Frequenz arbeiten und daß demgemäß nur eine Abgleichfrequenz-Einstellung auf der Sende- und Empfangsseite erforderlich ist. Außerdem können diese Schaltungen weitgehend in integrierter Technik ausgeführt und vorhandene integrierte Schaltkreise mehrfach, gegebenenfalls auch in Kombinationen, eingesetzt und bekannte Elemente der digitalen Technik, wie binäre Zählketten, Decoder und Matrixschaltungen benutzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Kommandosignalerzeugers nach der Erfindung, der das mit den Kommandoimpulsen rechteckmodulierte Ultraschallsignal ausstrahlt,

Figur 2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Empfangsteils mit Verstärker, Demodulator, Speicher und Decoder.

Anhand des Blockschaltbildes Figur 1 ist die Funktion des digitalen Kommandosignal-Erzeugers im Ultraschallbereich erklärt. Beim Betätigen einer der Kommandotasten KT₁...KTg, die auch durch galvanisch oder kapazitiv ausgelöste Berührungs- oder Annäherungsschalter gebildet sein können, wird sofort der bistabile elektronische Schalter ES₁ eingeschaltet. Der Multivibrator MU liefert dann periodisch Rechteckimpulse U₁ sowohl an den Eingang des ersten Zähl-Flip-Flops F₁₁ der binären Zählkette BZK₁, als auch an den monostabilen elektronischen Schalter ES.,.

Mit der ersten positiv ansteigenden Flanke des ersten Rechteckimpulses der Impulsreihe U₁ springen sämtliche Ausgänge der Zähl-Flip-Flops Pj^₁* •·^ρι6 ^der binären Zählkette BZK₁ auf das Plus-Potential. Dabei wird auoh der monostabile elektronische Schalter ES₂ von den Ausgängen der Flip-Flops F^ und F₁,- her über die Matrixschaltung MA₁ eingeschaltet und setzt seinerseits den Ultraschall-

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Oszillator UO in Betrieb, der periodisch durch die Rechteckimpulsfolge U₁ aus- und eingeschaltet wird. Das rechteckmodulierte Ultraschallsignal wird von dem Ultraschallgeber USG abgestrahlt, der zum Beispiel ein Bariumtitanat-Biegeschwinger sein kann.

Nachdem der erste Impuls von U₁ alle Flip-Flop-Ausgänge auf positives Potential gebracht hat, wird in der Impulspause der monostabile elektronische Dreifachschalter ES, über den in der Verzögerungsschaltung VZ verzögerten Einsehaltimpuls U- des bistabilen elektronischen Schalters ES₁ eingeschaltet. Damit der Einschaltzustand vor Eintreffen des zweiten Impulses der Impulsreihe U₁ beendet ist, wird der verzögerte Einschaltimpuls U„ in seiner Dauer entsprechend begrenzt, was zum Beispiel durch Differenzieren er-P reicht werden kann. Die mit Hilfe einer Dioden- oder Widerstandsmatrix MAp auf die verschiedenen Kontakte der Kommandotasten KT^...KTq verteilten Verbindungen sorgen dafür, daß mit jeder Betätigung einer anderen Kommandotaste auch eine andere Kombination der Ausgänge der Flip-Flops F₁₁, F₁₂ und F₁, über den monostabilen elektronischen Dreifachschalter ES, mit dem Eintreffen des verzögerten Schaltimpulses U„ auf das Massepotential umgeschaltet werden. Damit werden vor Eintreffen des zweiten Impulses der Impulsreihe U₁ Zählvorgänge übersprungen und der Abschaltvorgang ■ wird für den Ultraschalloszillator je nachdem, welche von den Kommandotasten KT₁...KTg betätigt wird, nach einer mehr oder weniger verringerten Impulszahl erreicht.

Wenn keiner/der Flip-Flop-Ausgänge F₁₁, F₂ oder F₁, an Masse gelegt wird, erzeugt der achte Impuls von U₁ über die Matrixschaltung MA₁ eine Abschaltstellung des monostabilen elektronischen Schalters ES₂, womit auch der Betrieb des Ultraschalloszillators unterbrochen wird. Diese Abschaltstellung wird bei allen anderen Matrixkombinationen früher erreicht. Kriterium des Abschaltens ist das Abfallen des Pluspotentials am Ausgang des Flip-Flops F₁J, auf das Nullpotential. Unabhängig davon, wie dieses Kriterium erreicht wird, zählt die binäre Zählkette von diesem Augenblick an normal

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weiter. Nach weiteren acht Zählschritten fällt der Ausgang des Flip-Flops F ρ vom Pluspotential auf das Nullpotential und.hält damit den Abschaltzustand des monostabilen elektronischen Schalters ES« aufrecht, der andernfalls vom Ausgang des Flip-Flops F.^ wieder in die Einschaltstellung gesteuert werden würde. Nach zusätzlichen sechzehn Zählschritten erscheint am Ausgang des Flip-Flops F.g ein Abschaltsignal für den bistabilen elektronischen Schalter ES₁, der seinerseits die gesamte Anordnung endgültig abschaltet, wenn keine der Kommandotasten KT₁...KT « mehr gedrückt ist. Ist jedoch eine Taste noch betätigt, so wird ES₁ nach einer kurzen Pause, die von den Zeitkonstanten des Einschaltzweiges abhängt, erneut eingeschaltet und der gesamte Zählzyklus läuft von neuem ab, auch wenn die Betätigung der Kommandotaste bereits nach dem verzögerten Schaltimpuls U₂ unterbrochen wird, erscheint noch ein vollständiges Kommandosignal am Ultraschallgeber USG.

Der kurze, durch Differenzieren des Abschaltsignals eines Zählausganges erzeugte Impuls führt also zu einem kurzzeitigen Abschalten des bistabilen elektronischen Schalters, wenn eine Kommandotaste gedrückt bleibt und zu einer andauernden Abschaltung, wenn keine Kommandotaste gedrückt ist, wobei der kurzzeitige oder andauernde Absehaltzustand gegebenenfalls eine Rückstellung des digitalen Zählers bewirkt. Mit jeder Betätigung einer Kommandotaste wird eine dem Kommandosignal entsprechende, unterschiedliche Voreinstellung des Zählers bewirkt derart, daß bei dem danach einsetzenden Zählvorgang die Restzählung eine Impulszahl ergibt, die genau der gewünschten Codierung des betreffenden Kommandosignals entspricht.

Zu diesem Zweck kann jede Kommandotaste mit einer entsprechenden Anzahl von Kontakten ausgerüstet werden, um gegebenenfalls auch das Einschalten des elektronischen Schalters und die Vorwahl der Zählereinstellung galvanisch getrennt durchführen zu können.

Zweckmäßig ist es auch, die umzuschaltenden elektrischen Verbindungen durch Entkopplungs- bzw. Schaltdioden oder Transistoren

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herzustellen, die jeweils nur von einem Kontakt der Kommandotaste gesteuert werden können.

Wenn die verschiedenen Kommandosignale durch eine jeweils von Hand zu bedienende Taste ausgelöst werden, ist es zur funktionssicheren Übermittlung bisweilen zweckmäßig, bei jedem Tastendruck, unabhängig von der Betätigungsdauer, jeweils nur e i η vollständiges Kommandosignal abzugeben.

In den meisten Anwendungsfällen ist es aber vorteilhaft, wenn bei kurzer Betätigung einer Taste jeweils nur ein vollständiges Kommandosignal erzeugt wird, bei Dauerbetätigung einer Taste dagegen das zugehörige Kommandosignal periodisch wiederholt wird, ψ solange die Betätigung der Taste anhält, jedoch unabhängig vom Zeitpunkt der Unterbrechung ein begonnenes Signal jeweils vollständig beendet wird.

Die Einzelimpulse der Kommandosignale können über die drahtlose Verbindungsstrecke durch Aus-Ein-Punktionen, Modulationswechsel oder Frequenzänderun sequentiell übertragen werden.

Gleichfalls können die Impulskombinationen der Kommandosignale auch mindestens teilweise gleichzeitig über verschiedene Frequenzen und/oder Modulationsarten übermittelt werden.

Die Einschalt- und gegebenenfalls auch Ausschaltimpulse für den weiter oben erwähnten bistabilen elektronischen Schalter können auch codiert in den Kommandoimpulsen enthalten sein und sequentiell über die gemeinsame Übertragungsstrecke oder simultan über andere Frequenzen oder Modulationsarten übertragen werden.

Die Ein- und Ausschaltimpulse können dueh ihre Dauer von anderen Impulsen unterscheidbar gemacht werden.

Figur 2 stellt das Blockschaltbild des Empfangsteils einer digitalen Ultraschallfernsteuerung dar. Das mit dein Kommandoimpulsen

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modulierte ültraschallsignal wird mit Hilfe des Mikrofons Mi, das ebenfalls ein Bariumtitanatschwinger sein kann, in elektrische Signale umgesetzt und dem Eingang des Verstärkers V zugeführt. Nach Verstärkung und Demodulation im Demodulator DEM wird das wiedergewonnene Kommandosignal U, dem Eingang einer binären Zählkette (digitalen Zählers) BZK₂ und gleichzeitig auch dem Eingang des Univibrators UN zugeleitet. Der Univibrator wird mit der Vorderflanke des ersten Impulses des Kommandosignals U, in seine unstabile Schaltstellung gebracht und fällt nach einer Zeit, die mindestens dem Ablauf des längstdauernden Kommandosignals entspricht, in seine stabile Schaltstellung zurück. Vorher wird jedoch die binäre Zählkette BZK₃ von den Impulsen U- des Kommandosignals in die dem Signal zugeordnete Zählstellung gesteuert, wodurch das Kommandosignal gespeichert wird. Anstelle des digitalen Zählers können auch kapazitive oder magnetische Speicher, Schieberegister oder ein elektronischer Informationsspeicher vorgesehen sein, wobei diese Speicher- und Decodieranordnungen mindestens soviele verschiedene Ausgänge oder Ausgangskombinationen aufweisen, wie es unterschiedliche Kommandosignale gibt. Der monostabile elektronische Dreifachschalter ESj, wird durch die Abs ehalt flanke Uj, des Univibrators UN, die in der Differenzierschaltung DIP zu dem Impuls U_ differenziert wird, kurzzeitig eingeschaltet und liefert von den Ausgängen der Zähl-Plip-Plops P₂₁, P₂₂ und F₂, das dort jeweils gespeicherte Potential an die Eingänge 1, 2 und 3 der Decodierschaltung DE, die nach Art der bekannten Dezimaldecoder aufgebaut ist, Je nach der Potentialkombination an den Eingängen erscheint an einem bestimmten der Ausgänge A₁...Ag das gewünschte Signal, dessen Dauer im allgemeinen mit der Einschaltdauer des monostabilen elektronischen Dreifachschalters identisch ist.

Vor dem Eingang 3 der Decodierschaltung DE befindet sich der monostabile elektronische Schalter ES_, der periodisch mit den Impulsen eines (N-I)-Bursts geschaltet wird und damit das an den Eingang 3 weiterzugebende Signal mit diesem Burst moduliert. Alle Ausgänge des Decoders DE, die über seine interne Matrix mit

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diesem Eingang 3 zusammenhängen, liefern mit dieser Schaltung (N-l)-Bursts zur Rückstellung der digitalen Regelschaltungen für Bedienungsfunktionen. Der Burstgenerator BG wird hier jedesmal dann gestartet, wenn gleichzeitig am Kontakt 3' des monostabilen elektronischen Dreifachschalters ES₁^ ein bestimmtes, zum Beispiel positives Potential über den monostabilen elektronischen Schalter ESg durchgeschaltet wird.

Das Schaltungsbeispiel kann zum Beispiel so ausgelegt sein, daß mit den Eins- bis Achtfach-Impulsen des Kommandosginais jeweils auch an den Ausgängen A. bis A« ein positiver Auslöseimpuls für jeweils einen Bedienungsschritt der angeschlossenen Bedienungsschaltung erscheint.

Im praktischen Fall sind bestimmte Ausgänge des Decoders DE auch zur Steuerung von Relais funkt ionen, wie zum Beispiel zum Ein- und Ausschalten des fernzusteuernden Gerätes oder für eine Frequenzwahl vorgesehen.

Allgemeiner ausgedrückt ist also bei dieser Anordnung zum Speichern und Decodieren eine binär codierte Zählkette vorgesehen, die einen Zähleingang für das codierte Kommandosignal aufweist und mit ihren η Ausgängen an η Eingänge einer bekannten Decodierschaltung angeschlossen ist, an deren 2ⁿ Ausgängen für jeden Ausgang zwei Schaltzustände in Abhängigkeit von den Signalen an den η Eingängen möglich sind. Hierbei weist jeweils nur ein Ausgang einen anderen Zustand auf als alle anderen 2ⁿ-l Ausgänge, und die erforderlichen 2ⁿ Signalkombinationen an den η Ausgängen der binären Zählkette werden durch die verschiedenen Impulszahlen eines Kommandosignals am Eingang der Zählkette erreicht.

Bei einer entsprechenden Codierung des Kommandosignals ist es auch möglich, zur Speicherung und Decodierung allein eine Zählkette einzusetzen. Für eine binäre Codierung ist eine solche Anordnung, wie ersichtlich, zum Beispiel dadurch realisiert, daß eine binäre Zählkette benutzt wird, deren Zähleingang Kommando-

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signale zugeführt werden, die jeweils aus 2 Impulsen bestehen

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bis zu einer höchsten Impulszahl 2 max, wobei U und Z__„ je-

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weils eine ganze positive Zahl größer oder kleiner gleich 1 ist und die Zählkette vorzugsweise aus Z__e„ Gliedern mit Z .„ Ausgängen besteht.

Auch bei dieser Anordnung besitzt jeweils nur ein Ausgang einen

2 anderen Schaltzustand als alle anderen 2 -1 Ausgänge, so daß durch das jeweilige Kommandosignal eine eindeutige Unterscheidung einer gewählten Bedienungsfunktion möglich wird. In allen diesen Fällen wird mit jedem codierten Kommandosignal ein anderer Ausgang der Decodierschaltung umgeschaltet, und es kann über jeden dieser Ausgänge eine andere Bedienungsfunktion mit jeder Signalwiederholung um einen Schritt weitergesteuert werden. Wegen der sequentiellen Übertragung der Kommandosignale kann der befohlene Bedienungsschritt jedoch jeweils erst dann ausgelöst werden, wenn das zugehörige Kommandosignal vollständig gespeichert und decodiert ist. Daher ist bei der Decodierschaltung jeder Ausgang über einen elektronischen Schalter mit dem Eingang der zugehörigen Zählschaltung für die Erzeugung der Bedienungsschritte verbunden und der elektronische Schalter wird frühestens nach der Speicherung des letzten Impulses eines vollständigen Kommandosignals eingeschaltet und spätestens vor der Speicherung des letzten Impulses des nachfolgenden Kommandosignals ausgeschaltet.

Für binär codierte Systeme ergibt sich jedoch eine andere mögliche Anordnung, die darin besteht, daß die η Ausgänge der binär codierten Zählkette mit den η Eingängen der bekannten Decodierschaltung über η elektronische Schalter verbunden sind, die frühestens nach der Speicherung des letzten Impulses eines vollständigen Kommandosignals ein- und spätestens vor der Speicherung des letzten Impulses des nachfolgenden Kommandosignals ausgeschaltet werden.

Da der elektronische Schalter hier nicht an den Ausgängen, sondern an den in geringerer Zahl vorhandenen Eingängen der Decodier-

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schaltung liegt, werden nicht 2ⁿ, sondern nur η elektronische Schalter benötigt.

Nach dem Ausführungsbeispiel wird die Abschaltflanke des Univibrators differenziert, und der daraus entstehende Impuls zum kurzzeitigen Einschalten der elektronischen Schalter benutzt.

Werden höhere Ansprüche an die Genauigkeit gestellt, so ist es exakter, mit der Abschaltflanke des einen Univibrators einen zweiten Univibrator einzuschalten, dessen längste Einschaltdauer kürzer ist als die kürzeste Pause zwischen zwei Kommandosignalen zuzüglich der Dauer des kürzesten Kommandosignals, und der ■. mit seiner Eins ehalt dauer aupr die Einschaltzeit der elektroni- / sehen Schalter steuert.

Um die bereits im Patent .... (Patentanmeldung P 21 38 876.1) vorgeschlagene Benutzung des (N-I)-Rückzählbursts für mehrere Bedienungsanordnungen gemeinsam ermöglichen zu können, ist eine solche Decodierungsanordnung vorgesehen, bei der mindestens einer der elektronischen Schalter im Einschaltzustand zusätzlich mit einem (N-l)-Burst gemäß Patent .... (Patentanmeldung P 21 38 876.I) zur Rückstellung der für die Bedienungsfunktionen eingesetzten Zählketten moduliert wird.

Oder aber es wird mindestens einer der elektronischen Schalter in Serie mit einem zweiten elektronischen Schalter angeordnet, der mit einem (N-I)-Burst entsprechend dem genannten Vorschlag zur Rückstellung der für die Bedienungsfunktion eingesetzten Zählketten moduliert wird, wobei der Beginn des (N-I)-Bursts mit der Einschaltflanke des ersten elektronischen Schalters getriggert wird.

Zwischen die Schaltung zur Erzeugung der Kommandoimpulse und die Speicher- und Decodieranordnung kann eine beliebig lange Kabelverbindung, gegebenenfalls mit steckbaren Anschlußkontakten eingefügt werden.

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Die Schaltung zur Erzeugung der Kommandoimpulse und/oder die Kommandotasten können mehrfach vorhanden sein und parallel auf die Speicher- und Decodieranordnung einwirken, so daß von verschiedenen Stellen aus die gleichen Bedienungsfunktionen ausgelöst werden können.

Die Regeleinrichtung zur digitalen Beeinflussung der Bedienungsfunktionen kann aber auch parallel zu der üblichen Regeleinrichtung für diese Bedienungsfunktionen angeschlossen werden.

Auch kann die Kabelverbindung ganz oder teilweise durch drahtlose Verbindungsstrecken ersetzt werden. Diese drahtlosen Verbindungsstrecken können mit Licht-, Hochfrequenz-, elektrostatischen, kapazitiven, magnetischen, induktiven, akustischen oder Ultraschall-Signalen arbeiten.

34 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche

(Ί ./Verfahren zur digitalen Regelung für Bedienungsfunktionen mittels Strom- oder Spannungsstufen, vorzugsweise in Rundfunk- und Fernsehgeräten, insbesondere nach Patent .... (Patentanmeldung P 21 38 876.1, W. Schröder-l|6), dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bedienungsschritt einer bestimmten von mehreren zu betätigenden Bedienungsfunktionen je eine codierte Impulszahl als Kommandosignal erzeugt und für jeden neuen Bedienungsschritt wiederholt wird, und daß dieses Kommandosignal über eine gemeinsame Übertragungsstrecke geschickt, kurzzeitig gespeichert, decodiert und zur Auslösung des digitalen Bedienungssignals benutzt wird.

2. Speicher- und Decodieranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die codierten Kommandosignale dem Eingang eines digitalen Zählers, eines kapazitiven oder magnetischen Speichers, eines Schieberegisters oder eines elektronischen Informationsspeichers zugeführt werden, wobei diese Speicher- und Decodieranorndungen mindestens soviele verschiedene Ausgänge oder Ausgangskombinationen aufweisen, wie unterschiedliche Kommandoβignale vorhanden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine binär codierte Zählkette, die einen Zähleingang für das codierte Kommandosignal aufweist, mit ihren η Ausgängen an η Eingänge einer bekannten Decodiersohaltung angeschlossen ist, an deren 2ⁿ Ausgängen für jeden Ausgang zwei Schaltzustände in Abhängigkeit von den Signalen an den η Eingängen möglich sind, wobei jeweils nur ein Ausgang einen anderen Zustand aufweist als alle anderen 2ⁿ-l Ausgänge, und wobei die erforderlichen 2ⁿ Signalkombinationen an den η Ausgängen der binären Zählkette durch die verschiedenen Impulszahlen eines Kommandosignals am Eingang der Zählkette erreicht werden.

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k. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine binäre Zählkette vorgesehen ist, deren Zähleingang Kommandosignale zugeführt werden, die jeweils aus 2 Impulsen bestehen bis zu einer höchsten Impulszahl 2 max, wobei Z und Z__„ jeweils eine ganze positive Zahl größer oder

met x

kleiner gleich 1 ist und die Zählkette vorzugsweise aus Z _χ Gliedern mit Z__„ Ausgängen besteht.

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5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Ausgang der Decodierschaltung über einen elektronischen Schalter mit dem Eingang der zugehörigen Zählschaltung für die Erzeugung der Bedienungsschritte verbunden ist, und daß der elektronische Schalter frühestens nach der Speicherung des letzten Impulses eines vollständigen Kommandosignals eingeschaltet und spätestens vor der Speicherung des letzten Impulses des nachfolgenden Kommandosignals ausgeschaltet wird.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die η Ausgänge der binär codierten Zählkette mit den η Eingängen der Decodierschaltung über η elektronische Schalter verbunden sind, die frühestens nach der Speicherung des letzten Impulses eines vollständigen Kommandosignals ein- und spätestens vor der Speicherung des letzten Impulses des nachfolgenden Kommandosignals ausgeschaltet werden.

7. Decodierungsanordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Steuerung der elektronischen Schalter durch einen gemeinsamen Univibrator erfolgt, dessen Einschaltstellung von der Vorderflanke des ersten Impulses eines Kommandosignals ausgelöst, und dessen Einschaltdauer so gewählt ist, daß seine Abschaltstellung frühestens nach dem letzten Impuls des längstdauernden Kommandosignals innerhalb der Pause zwischen zwei möglichen KommandoSignalen erreicht wird, wobei die Abschaltflanke des Univibrators zum Einschalten des elektronischen Schalters dient.

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8. Decodierungsschaltung nach Anspruch 5» 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltflanke des Univibrators zum Abschalten der elektronischen Schalter dient.

9· Decodierungsanordnung nach Anspruch 5» 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Abschaltflanke des Univibrators differenziert und dieser Impuls zum kurzzeitigen Einschalten der elektronischen Schalter benutzt wird.

10.Decodierungsanordnung nach Anspruch 5» 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltflanke des Univibrators einen zweiten Univibrator einschaltet, dessen längste Einsehaltdauer kürzer ist als die kürzeste Pause zwischen zwei Kommandosignalen zuzüg-" lieh der Dauer des kürzesten Kommandosginais, und daß der zweite Univibrator mit seiner Einschaltdauer auch die Einschaltzeit der elektronischen Schalter steuert.

11.Decodierungsanordnung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der elektronischen Schalter im Einschaltzustand zusätzlich mit einem (N-l)-Burst gemäß Patent . . (Patentanmeldung P 21 38 876.1, W. Schröder-46) zur Rückstellung der für die Bedienungsfunktionen eingesetzten Zählketten moduliert wird.

12.Decodierungsanordnung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der elektronischen Schalter in Serie mit einem zweiten elektronischen Schalter angeordnet ist, der mit einem (N-I)-Burst entsprechend Patent .... (Patentanmeldung P 21 38 876.1, W. Schröder-46) zur Rückstellung der für die Bedienungsfunktionen eingesetzten Zählketten moduliert wird, wobei der Beginn des (N-I)-Bursts mit der Einsehaltflanke des ersten elektronischen Schalters getriggert wird.

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13. Digitales Regelverfahren für Bedienungsfunktionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die verschiedenen Kommandosignale durch je eine von Hand zu betätigende Taste ausgelöst werden, wobei bei jedem Tastendruck, unabhängig von der Betätigungsdauer, jeweils nur ein vollständiges Kommandosignal abgegeben wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei kurzer Betätigung einer Taste jeweils nur ein vollständiges Kommandosignal erzeugt wird, bei Dauerbetätigung der Taste dagegen das zugehörige Kommandosignal periodisch wiederholt wird, solange die Betätigung der Taste anhält, jedoch unabhängig vom Zeitpunkt der Unterbrechung ein begonnenes Signal jeweils vollständig beendet wird.

15. Anordnung zur Durchführung der Verfahren nach Anspruch 1, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein digitaler Zähler vorgesehen ist, und daß jeder von Hand zu betätigenden Taste dieser Anordnung die Vorwahl eines bestimmten Zählprogramms zugeordnet ist, welches dem jeweiligen Kommandosignal entspricht, und daß jede Taste bei Betätigung einen gemeinsamen bistabilen elektronischen Schalter einsehaltet, der einen gemeinsamen periodischen Impulsgenerator in Betrieb setzt, dessen Impulse dem Eingang des digitalen Zählers und gleichzeitig einem elektronischen Schalter zugeführt werden, welchem die Impulse als Kommandosignale entnommen werden, und daß dieser elektronische Schalter beim ersten geaählten Impuls eingeschaltet und nach Ablauf des über die Kommandotaste vorgewählten Zählprogramms abgeschaltet wird, während der Impulsgenerator weitere, nicht mehr zum Kommandoeignal gehörende Impulse an den Zähleingang liefert, solange bis die geforderte Pausenlänge zwischen zwei Kommandosignalen, die durch die Anzahl der nachfolgenden Zählstufen bestimmt wird, erreicht ist, und daß über einen der nachfolgenden Zählausgänge oder deren Kombination der bistabile elektronische Schalter und damit auch der Impulsgenerator sowie der Zähler abgeschaltet werden.

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16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 13s 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltsignal für den bistabilen elektronischen Schalter ein kurzer, durch Differenzieren des Abs.chaltsignals eines Zählausgangs erzeugter Impuls ist, derart, daß er zu einem kurzzeitigen Abschalten des bistabilen elektronischen Schalters führt, wenn eine Kommandotaste gedrückt bleibt und zu einer andauernden Abschaltstellung, wenn keine Kommandotaste gedrückt ist, wobei der kurzzeitige oder andauernde Abschaltzustand gegebenenfalls zur Rückstellung des digitalen Zählers verwendet wird.

17· Anordnung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Betätigung einer Kommandotaste eine dem Kommandosignal entsprechende unterschiedliche Voreinstellung des Zählers erfolgt in der Art, daß bei dem danach einsetzenden Zählvorgang die Restzählung eine Impulszahl ergibt, die genau der gewünschten Codierung des betreffenden Kommandosignals entspricht.

18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kommandotaste mit einer entsprechenden Anzahl von Kontakten ausgerüstet ist, gegebenenfalls in der Art, daß auch das Einschalten des elektronischen Schalters und die Vorwahl der Zählereinstellung galvanisch getrennt durchgeführt werden kann.

19. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die umzuschaltenden elektrischen Verbindungen durch Entkopplungsbzw. Schaltdioden oder Transistoren hergestellt sind, die jeweils nur von einem Kontakt der Kommandotaste gesteuert werden.

20, Anordnung nach Anspruch 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als digitaler Zähler eine binär codierte Zählkette vorgesehen ist.

21, Anordnung nach Anspruch 15 bie 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstellung dieser Zählkette in der Pause nach dem ersten Impuls erfolgt, der von dem periodischen Impulsgenerator in den Zähleingang geschickt wird.

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22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche richtige Steuerimpuls für die Voreinstellung aus dem Einschaltimpuls für den bistabilen elektronischen Schalter mit Hilfe einer Verzögerungsschaltung erzeugt wird.

23. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Aus- und/oder Eingang jedes Zählgliedes der binären Zählkette ein elektronischer Schalter liegt, der über eine Matrixschaltung, insbesondere aus Widerständen und/oder Dioden mit dem auslösenden Kontakt der Kommandotasten verbunden ist, und daß alle elektronischen Schalter gemeinsam kurzzeitig von dem Steuerimpuls für die Voreinstellung eingeschaltet und die betroffenen Aus- und/oder Eingänge jedes Zählgliedes umgeschaltet werden, wozu der auslösende Kontakt jeder Kommandotaste auf dem ümschaltpotential liegt.

24. Anordnung nach Anspruch 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der digitalen Zählkette über die Matrixschaltung und über die Kontakte der Kommandotasten an einen einfachen gemeinsamen elektronischen Schalter geführt sind, der das ümschaltpotential an die Ausgänge der digitalen Zählkette legt.

25. Anordnung nach Anspruch 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand zu betätigenden Kommandotasten aus galvanisch oder kapazitiv ausgelösten Berührungs- oder Annäherungsschaltern bestehen.

26. Anordnung nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schaltung zur Erzeugung der Kommandoimpulse und die Speicher- und Decodieanordnung eine beliebig lange Kabelverbindung, gegebenenfalls mit steckbaren Anschlußkontakten eingefügt ist.

27. Anordnung nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung der Kommandoimpulee und/oder die

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Kommandotasten mehrfach vorhanden sind und parallel auf die Speicher und Decodieranordnung einwirken, so daß von verschiedenen Stellen aus die gleichen Bedienungsfunktionen ausgelöst werden können.

28. Anordnung nach Anspruch 1 bis 27» dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung zur digitalen Beeinflussung der Bedienungsfunktion parallel zu der üblichen Regeleinrichtung für diese Bedienungsfunktion angeschlossen ist.

29. Anordnung nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Kabelverbindung ganz oder teilweise eine drahtlose Verbindungsstrecke vorgesehen ist.

30. Anordnung nach Anspruch 29» dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlosen Verbindungsstrecken mit Licht-, Hochfrequenz, elektrostatischen, kapazitiven, magnetischen, induktiven, akustischen oder Ultraschall-Signalen arbeiten.

31. Verfahren unter Verwendung einer Anordnung nach Anspruch 30» dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelimpulse der KommandosignaIe über die drahtlose Verbindungsstrecke durch Aus-Ein-Funktionen, Modulationswechsel oder Prequenzänderungen sequentiell übertragen werden.

32. Verfahren zum Betrieb einer Verbindungsstrecke nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulskombinationen der Kommandosignale auch mindestens teilweise gleichzeitig über verschiedene Frequenzen und/oder Modulationsarten übermittelt werden.

33· Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschalt- und gegebenenfalls auch die Ausschalt-Impulse für den bistabilen elektronischen Schalter codiert in den Kommandoimpulsen enthalten sind und sequentiell über die gemeinsame Übertragungsstrecke oder simultan über andere Frequenzen oder Modulationsarten übertragen werden.

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34. Verfahren nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet ₃ daß die Ein- und Ausschaltimpulse durch ihre Dauer von anderen Impulsen unterscheidbar gemacht sind.

29. September 1971
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