DE69425247T2

DE69425247T2 - Fernbedienungsteuerungssystem, beleuchtungssystem und filter

Info

Publication number: DE69425247T2
Application number: DE69425247T
Authority: DE
Inventors: Joshua Zhu
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2014-10-22
Also published as: CN1116010A; US5506715A; JPH08505506A; DE69425247D1; CN1096050C; EP0682798B1; WO1995012186A1; EP0682798A1; CA2151487A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Beleuchtungssystem mit einem, durch ein Infrarot-Fernbedienüngssteuerelement geregelten, elektrischen Beleuchtungskörper und, im Besonderen, auf einen verbesserten Filter in einem, einen elektrischen Beleuchtungskörper aufweisenden Fernsteuerungsempfänger, der Infrarotrauschen, welches durch einen elektrischen Beleuchtungskörper erzeugt werden, filtert.
Ein typisches Fernbedienungssteuerungssystem weist einen Sender auf, um Informationen durch Modulation eines Infrarot-("IR")-Signals mit einer bestimmten Trägerfrequenz zu übertragen, und sieht einen Empfänger vor, um das Signal zu empfangen und entweder ein Ausgangssignal zu erzeugen oder Operationen durchzuführen. Die Informationen in den modulierten Übertragungssignalen weisen typischerweise einen Führungscode, logisch 1 und logisch 0 auf, welche in einer Modulationsart durch die Zeitdauer 21, 22 zwischen Folgen 20 von Trägerimpulsen, wie in Fig. 3(a) dargestellt, oder mit anderen Worten, durch die Impulsperiodendauer definiert sind. Ein Infrarotempfänger nimmt das modulierte Übertragungssignal durch eine Photodiode auf, woraufhin es durch einen, als Verstärkungsregelung arbeitenden Niveauregulierungsblock des Vorverstärkers geleitet wird. Ein Limiter begrenzt die Amplitude des modulierten Signals, welches von einem Bandfilter, der Rauschen mit einer Frequenz außerhalb der Bandbreite des Bandfilters ausfiltert, gefiltert wird. Das Signal wird ebenfalls demoduliert, verstärkt und sodann durch einen Signalformungsblock zu einer Rechteckwelle geformt. Die Impulsbreite 21a, 22a der Rechteckwelle, wie in Fig. 3(b) dargestellt, entspricht den Zeiten 21, 22 zwischen Folgen des übertragenen Signals und bestimmt den zu übertragenden Datentyp. Ein Decoder decodiert die übertragenen Informationenen von der Rechteckwelle.
Infrarotsignale werden durch Interferenzen, welche durch verschiedene Umgebungsquellen, wie zum Beispiel Sonne, Glühlampen und Leuchtstofflampen, Stereokopihörer-Infrarotsender usw. hervorgerufen werden, beeinflusst. Früher wurde die, IR-Signalen zugeordnete Interferenz gedämpft, indem eine Trägerfrequenz des übertragenen IR-Signals so ausgewählt wurde, dass diese außerhalb des Bereiches des Umgebungsgeräusches lag und verschiedene Filter zum Einsatz kamen, um Signale mit Frequenzen außerhalb eines, die gewählte Sendefrequenz umgebenden Bandes auszufiltern. Ein solches Vorgehen ist zum Beispiel von dem Signetics AN1731 IR- Fernbedienungssender mit geringem Leistungsverbrauch sowie Empfängervorverstärkern bekannt, wobei die Trägerfrequenz des IR-Signals 38 kHz beträgt und der Empfänger ein Schmalbandempfänger ist, welcher Fernsehleitungsfrequenzen mit Oberschwingungen ausfiltert, die außerhalb eines 3 kHz-Bandes auftreten, welches die 38 kHz-Sendefrequenz umgibt. Da diese Bandfiltertypen Geräusche dämpfen, welche außerhalb des schmalen Frequenzbandes des Filters auftreten, muss eine richtige Trägerfrequenz gewählt werden, welche außerhalb des Frequenzbereiches des Umgebungsgeräusches liegt. Treten jedoch Umgebungsgeräusche auf einer Frequenz innerhalb des Frequenzbandes des Bandfilters auf, kann bei diesen Filtertypen das empfangene Übertragungssignal durch das Umgebungsgeräusch beeinträchtigt werden. Die verschiedenen Stufen des Empfängers wirken auf das den Bandfilter passierende Umgebungsgeräusch ein, welches, wie in Fig. 3c dargestellt, je nach Intensität, Dauer und Frequenz in dem Rechteckwellenausgang des Wellenformers als externe Anstieg- und Abfallflanken innerhalb der zur Übertragung einer logischen 0 bzw. einer logischen 1 erforderlichen Zeitdauer auftritt. Diese externen Flanken lösen eine falsche Decodierung der übertragenen Informationen von der Rechteckwelle aus.
Es wurde zunehmend schwieriger, eine Sendefrequenz außerhalb des Frequenzbereiches sämtlicher Umgebungsgeräusche auszuwählen. Infrarotrauschen, d. h. durch die Sonne und Glühlampen erzeugtes Rauschen, weist Frequenzen von 0 bis 120 Hz auf, während durch Stereokopfhörersender erzeugtes Rauschen bei einer Frequenzabweichung von 50 kHz im Bereich von 95 kHz bis 250 kHz liegt. Licht, welches von Leuchtstofflampen übertragen wird, die durch, erst seit kurzem im Handel erhältliche Hochfrequenz-Lichtdämpfungsvorschaltgeräte betrieben werden, weist Frequenzen um 20- 120 kHz auf Es hat sich gezeigt, dass die Infrarotkomponente des Lichtes aus solchen, durch Hochfrequenz-Lichtdämpfungsvorschaltgeräte betriebenen Leuchtstofflampen auf die übertragene 38 kHz-Signalfrequenz des Signetics AN1731 Fernbedienungssteuerelementes störend einwirkt, da der Bandfilter Geräusche mit einer Frequenz innerhalb des Frequenzbandes des Bandfilters passieren lässt. Somit ist es, besonders bei Betrieb in der Nähe eines, durch ein Hochfrequenz- Lichtdämpfungsvorschaltgerät geregelten Fluoreszenzlichtes, nahezu unmöglich, eine Übertragungsfrequenz zu ermitteln, bei welcher es sich nicht um die gleiche Frequenz wie diese einer Infrarotgeräuschquelle handelt.
In U. S.-Patent Nr. 4 555 702 ist ein Fernsteuerungsschaltkreis zur Wiederherstellung von Signalen offenbart. Dieser Schaltkreis filtert das in einem modulierten Signal auftretende Rauschen durch Zählen der Anzahl Trägerimpulse in einem bestimmten Zeitraum und Vergleichen der gezählten Anzahl mit verschiedenen vorgegebenen Werten aus, um festzustellen, ob ein Steuersignsl oder ein Rauschen empfangen wird. Obgleich U. S.-Patent Nr. 4 555 702 sich auf diese Impulse als modulierte Signalimpulse bezieht, werden sie hier als Trägerimpulse bezeichnet. Es zieht besonders die Anzahl Trägerimpulse in Betracht, welche normalerweise während einer Impulsdauer zu verzeichnen wären, d. h., wenn die Trägerfreqeunz 40 kHz und die Impulsbreite 1ms beträgt, würde jede Folge in dem Übertragungssignal ohne Rauschen 40 Trägerimpulse innerhalb des Zeitraumes von 1 ms enthalten. Ist jedoch ein Rauschen zu verzeichnen, könnten lediglich 30 Trägerimpulse vorhanden sein, da das Rauschen einige der Impulse löschen kann. Die gezählte Impulszahl wird mit verschiedenen vorgegebenen Werten, wie z. B. einer minimalen und maximalen Anzahl Impulse bei einer gültigen Impulsbreite, verglichen und entschieden, ob ein Übertragungssignal oder ein Rauschen empfangen wird. Es wird jedoch lediglich davon ausgegangen, dass das Rauschen die Anzahl vorhandener Trägerimpulse eher schmälert als vergrößert, z. B. wenn das Rauschen eine höhere Frequenz als die Trägerfrequenz aufweist.
Der Filter von U. S.-Patent Nr. 4 555 702 wirkt auf das Signal ein, bevor dieses demoduliert wird. Das heißt, die Trägerimpulse sind vorhanden, wenn das Rauschen durch das System ausgeschaltet wird. Die meisten IR-Empfänger, vornehmlich im Unterhaltungselektronikbereich, geben ein Signal aus, welches demoduliert ist. Daher kann der in U. S.-Patent Nr. 4 555 702 offenbarte Filter bei diesen serienmäßig gefertigten Empfängern nicht eingesetzt werden.
JP-A-58-184897 (Zusammenfassung) offenbart eine Basisbandfilterung eines empfangenen Fernsteuerungssignals.
Infolgedessen ist es wünschenswert, ein fernbedientes Beleuchtungssystem vorzusehen, in welches ein im Handel erhältlicher Sender und ein Demodulator integriert sind, und welches bei Auftreten von Infrarotrauschen mit Frequenzen auf oder in der Nähe der Trägerfrequenz und, im Besonderen, bei Vorhandensein einer, durch ein Hochfrequenzvorschaltgerät gesteuerten Leuchtstofflampe auf zuverlässige und dennoch kostengünstige Weise arbeitet:
Diese Aufgabe wurde durch die in Anspruch 1 beanspruchten Merkmale gelöst. Der Empfänger demoduliert das Übertragungssignal und weist einen, mit Software arbeitenden Mikroprozessor auf, um das demodulierte Signal zwecks Beseitigung des darin als Anstieg- und Abfallflanken auftretenden, durch das Infrarotlicht des elektrischen Beleuchtungskörpers verursachten Rauschens zu verarbeiten. Da der Filter auf das demodulierte Signal einwirkt, können im Handel erhältliche IR-Empfänger verwendet werden, was in einer Reduzierung der Kosten des Systems resultiert.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet der Filter durch Messung des Zeitraumes zwischen Erfassen einer Anstiegflanke und Erfassen einer Abfallflanke und Vergleichen des Zeitraumes mit einem, ein Datenelement definierenden, vorgegebenen Zeitbereich. Sollte der gemessene Zeitbereich außerhalb des vorgegebenen Zeitbereiches liegen, wird die Abfallflanke als Rauschen ausgefiltert und das Abtasten fortgesetzt, bis eine weitere Abfallflanke festgestellt wird.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das demodulierte Übertragungssignal einen ersten Satz aus Datenelementen und einen zweiten, umgekehrten Satz aus Datenelementen auf, in welchem es sich bei jedem Datenelement um das umgekehrte, logische Äquivalent eines jeweiligen Datenelementes in dem ersten Datenelementsatz handelt, und der Filter invertiert den zweiten, umgekehrten Satz und vergleicht diesen mit dem ersten Satz. Sollte der erste Satz mit dem invertierten, zweiten Satz nicht übereinstimmen, werden die empfangenen Daten ignoriert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - ein Beleuchtungssystem mit einer Leuchtstofflampe, welche durch ein Hochfrequenzvorschaltgerät geregelt wird, und mit einem Infrarot- Fernbedienungssteuerelement;
Fig. 2 - ein Blockschaltbild, welches die in dem Beleuchtungssystem von Fig. 1 vorhandenen Elemente näher darstellt; .
Fig. 3(a) - ein Schaltbild eines normalen Infrarotsignals, welches kein Rauschen aufweist;
Fig. 3(b) - ein Schaltbild eines Infrarotempfängerausgangs nach Empfang der Eingabe von Fig. 3a;
Fig. 3(c) - ein Schaltbild eines Infrarotempfängerausgangs nach Empfang eines IR-Signals mit Rauschen;
Fig. 4 - ein Schaltbild der Ausgangswellenformen von einem Infrarotsender;
Fig. 5 - einen Datenflussplan des Verfahrens zur Filterung eines demodulierten IR-Signals mit Rauschen.
Wenden wir uns zuerst Fig. 1 zu, welche ein, allgemein mit der Bezugsziffer 10 versehenes Beleuchtungssystem mit einem Infrarot-Fernbedienungssender I 1, einem Empfänger 12 und einem Leuchtstoffkörper 13 mit Lampen 14, welche bei hohe Frequenz durch ein elektronisches Hochfrequenzvorschaltgerät (nicht dargestellt) gesteuert werden, darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, welches die Elemente des Systems (ohne den Sender) näher darstellt. Der konventionelle Empfänger 12 weist eine Empfangsphotodiode 60, welche das Übertragungssignal erfasst, einen Vorverstärker/Pegelregler 61, welcher das empfangene Signal verstärkt, einen Limiter 62 zur Begrenzung der Amplitude, einen Bandfilter 63, welcher auf die Trägerfrequenz abgestimmt ist und welcher ausschließlich den Empfang von Signalen mit Frequenzen auf bzw. auf etwa der Trägerfrequenz des Übertragungssignals ermöglicht, einen Demodulator 64, einen weiteren Verstärker 65 sowie eine Wellenformungsanordnung 66 aut welche das empfangene Signal in eine Rechteckwelle mit Anstieg- und Abfallflanken umwandelt. Ein Empfänger dieser Art ist vom Stand der Technik her bekannt. Der Ausgang des Empfängers 12 ist ein Eingang eines Mikroprozessors 15, welcher den Filterdecoder 70 der vorliegenden Erfindung und eine Steuereinheit 71 zur Steuerung eines Lampensteuerkreises oder elektronischen Vorschaltgerätes 16 des Beleuchtungskörpers 13 aufweist.
Das Infrarotelement des Lichtes von Leuchtstofflampen 14 wird zusammen mit dem IR-Übertragungssignal von dem Sender 11 durch die Photodiode 60 erfasst. Befindet sich die Frequenz des Lichtes von Lampen 14 auf bzw. auf etwa der Trägerfrequenz des Übertragungssignals, ruft dieses ein Rauschen in Form von externen Anstieg- und Abfallflanken in dem Rechteckwellenausgang von Empfänger 12 hervor, da keine Filterung durch den Bandfilter 63 erfolgt. Je größer der Abstand zwischen Sender und Empfänger ist, desto größer ist die Rauschkomponente in dem empfangenen Signal gegenüber dem Übertragungssignal. Daher erhöht sich durch Beseitigung des Rauschens die Distanz, über welche ein Betrieb der Fernsteuerung möglich ist.
Fig. 3(a) stellt ein typisches IR-Fernsteuerungssignal von dem Sender 11 dar, welches eine Impulsenergie 20 in Form von Trägerimpulsen auf der Trägerfrequenz aufweist. Die Periodendauer der Modulationswelle entspricht den digitalen Logikpegeln der übertragenen Daten. Zum Beispiel ist eine logische 0 als die Zeitdauer 21 zwischen Trägerimpulsfolgen und eine logische 1 als eine ungleiche Zeitdauer 22 zwischen Trägerimpulsfolgen angegeben. Als Zeitdauer 23 ist ein Führungscode angegeben, welcher den Beginn einer Datenreihe anzeigt. Bei Empfang des Signals in Fig. 3(a) demoduliert der IR-Empfänger 12 das Signal und formt dieses in die Rechteckwelle von Fig. 3(b), wobei der Zeitraum zwischen den Trägerimpulsfolgen für den gleichen Zeitraum 21a, 22a als Hochspannungspegel angegeben ist. Sollte jedoch während der Übertragung des Signals ein Hochfrequenzrauschen aus Lampen 14 auftreten, kann das demodulierte Signal, welches den Ausgang eines typischen IR-Empfängers darstellt, ebenfalls ein Rauschen, wie in Fig. 3(c) aufgezeigt, aufweisen.
Die Zeitdauer Y in Fig. 3(c) stellt die zur Übertragung einer logischen 0 durch den IR-Sender ausgewählte, vorgegebene Zeitdauer dar. Gleichermaßen handelt es sich bei der Zeitdauer X in Fig. 3(c) um die zur Übertragung einer logischen 1 ausgewählte, vorgegebene Zeitdauer. Y1 stellt die Zeitdauer zwischen der ersten Anstiegflanke 24 eines Impulses mit Binärwert 0 und der durch Rauschen hervorgerufenen, nachfolgenden Abfallflanke 25 dar. Y2 gibt die Zeitdauer zwischen der durch Rauschen hervorgerufenen Anstiegflanke 26 und der nachfolgenden Abfallflanke 27 des Impulses mit Binärwert 0 an. Werden Y1 und Y2 zusammengefügt, entsprechen diese in etwa der zur Übertragung eines Impulses mit Binärwert 0 erforderlichen Zeitdauer Y. Gleichermaßen entsprechen die Zeitabschnitte X1 + X2 + X3 in etwa dem zur Übertragung einer logischen 1 erforderlichen Zeitraum.
Gemäß der vorliegenden wird der Zeitraum zwischen einer Anstiegflanke 28, welche zum Teil die Zeitspanne X1 definiert, und einer Abfallflanke 29, welche zum Teil die Zeitspanne X3 definiert, oder zwischen einer Anstiegflanke 24, welche zum Teil die Zeitspanne Y1 definiert, und einer Abfallflanke 27, welche zum Teil die Zeitspanne Y2 definiert, gemessen, und, im Falle diese Messung in einen, durch X'-X" für eine logische 1 oder durch Y '-Y" für eine logische 0 gekennzeichneten, vorgegebenen Wertebereich fällt, die Interferenz ignoriert und, in Abhängigkeit der errechneten Messung, die Erfassung einer logischen 1 bzw. einer logischen 0 erkannt. In der gleichen Weise wird bei dem Führungscode vorgegangen, wobei der vorgegebene Wertebereich durch Z'-Z" gekennzeichnet ist. Wenn zum Beispiel eine logische 0 in dem Rechteckwellensignal durch eine Zeitspanne Y von 600 us zwischen einer Anstiegflanke und einer nachfolgenden Abfallflanke dargestellt ist, kann der vorgegebene Bereich für eine logische 0, Y'-Y", beispielsweise auf 400 us bis 800 us eingestellt werden. Sollte die Zeit zwischen Erfassen einer Anstiegflanke und einer Abfallflanke innerhalb dieses Bereiches liegen, wird eine logische 0 aufgezeichnet. Im Falle die Zeit jedoch unter 400 us liegen sollte, wird die Abfallflanke ignoriert, bis eine weitere Abfallflanke erfasst wird. Es wird die Zeit: zwischen der Anstiegflanke und dieser zweiten Abfallflanke gemessen und, falls sie zwischen 400 us und 800 us liegen sollte, eine logische 0 aufgezeichnet. Sollte diese jedoch über 800 us liegen, wird sie mit einem vorgegebenen Bereich X'-X" für eine zu übertragende, logische 1, z. B. 1000 us bis 1400 us, verglichen. Liegt die gemessene Zeit unter 1000 us, wird eine nachfolgende Abfallflanke ermittelt und eine erneute Messung vorgenommen, bis die gemessene Zeit in dem vorgegebenen Bereich von 1000 us bis 1400 us oder über 1400 us liegt. Sollte die nachfolgende Abfallflanke eine Dauer über 1400 us ergeben, gilt diese als Führungscode und wird mit einem entsprechenden Zeitbereich für den Führungscode, d. h. Z'-Z ", verglichen.
Wenden wird uns nun Fig. 4 zu, in welcher verschiedene Datenelemente eines typischen übertragenen IR-Signals ohne Rauschkomponente gezeigt sind. Fig. 4 stellt das IR-Signal dar, welches einen Führungscode 30, einen Kundencode 31, einen invertierten Kundencode 32, einen Datencode 33 und einen invertierten Datencode 34 aufweist. Der Führungscode 30 zeigt den Beginn der Datenübertragung an. Der Kundencode 31 ist ein kundenspezifischer Code, welcher bei den verschiedenen Herstellern der Unterhaltungselektronik unterschiedlich ist. Der invertierte Kundencode 32 ist das logische Gegenteil des Kundencodes 31; wenn also beispielsweise der Kundencode 31 00110111 lautet, lautet der invertierte Kundencode 32 11001000. Bei dem Datencode 33 handelt es sich um die effektiven Befehle, welche dem Empfänger 12 übermittelt werden. Der invertierte Datencode 34 ist das logische Gegenteil des Datencodes 33.
Als Nächstes nehmen wir Bezug auf Fig. 5, welche einen Datenflussplan der einzelnen Schritte des Filters 70 zeigt, um das Rauschen aus dem demodulierten Rechteckwellensignal gemäß der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Wie aus diesem Datenflussplan ersichtlich, hält "Zähler N" die Zeitspanne zwischen einer Anstiegflanke und einer Abfallflanke der in Fig. 3(c) dargestellten Rechteckwelle fest. In dem ersten Teil 40 des Datenflussplanes wird der Führungscode 23 ermittelt. Der Zählvorgang setzt ein, sobald eine Anstiegflanke erfasst worden ist. Dann wird nach einer nachfolgenden Abfallflanke gesucht. Bei Erfassen einer nachfolgenden Abfallflanke wird der Wert N mit einem Näherungszeitbereich Z'-Z" für den Führungscode verglichen. Liegt der Wert N in diesem Bereich Z'-Z ", setzt durch Suche nach einer weiteren Anstiegflanke eine Suche nach Daten ein. Im Falle N nicht in dem Bereich Z'-Z" liegt, wird die Suche nach einer nachfolgenden Abfallflanke fortgesetzt, welche eine Zeitdauer innerhalb des Zeitbereiches Z'-Z" ab der ersten, erfassten Flanke aufweist. Sobald die verstrichene Zeit den oberen Bereich Z" dieses Zeitbereiches überschreitet, wird eine neue Anstiegflanke ermittelt und der Vorgang wiederholt.
Sobald ein Führungscode festgestellt worden ist, sucht Block 41 des Datenflussplanes nach dem digitalen, kundenspezifischen Code 33 in dem demodulierten Signal.. Es wird eine weitere Anstiegflanke ermittelt und der Zähler erneut zurückgestellt, und es beginnt die Suche nach einer nachfolgenden Abfallflanke. Bei Erfassen der Abfallflanke wird der Wert N mit einem Näherungszeitbereich Y '-Y" verglichen. Liegt N unterhalb dieses Bereiches, wird die Suche nach einer weiteren Abfallflanke fortgesetzt, und N inkrementiert weiter; wenn eine Abfallflanke ermittelt worden ist und N in den Bereich Y'-Y" fällt, speichert Block 42 eine logische 0 als erstes Datenbit, der Zähler wird sodann zurückgestellt und eine neue Suche einer Anstiegflanke setzt ein. Sollte N jedoch über der Obergrenze Y" des Bereiches Y '-Y" liegen, wird der Wert N mit X', der Untergrenze des Bereiches X'-X ", verglichen; sollte N geringer als X' sein, setzt N das Zählen fort, bis eine weitere Abfallflanke ermittelt worden ist. Liegt N in dem Bereich X'- X", wird von Block 42 eine logische 1 gespeichert. Liegt N jedoch über der Obergrenze X" des Bereiches X'-X", wird N mit dem Bereich Z'-Z" verglichen, da der Führungscode erfasst worden sein könnte. Sollte es sich um den Führungscode handeln, wird mit den Schritten 41 von Neuem begonnen, ansonsten werden die Schritte 40 erneut durchgeführt. Sobald alle acht Bits jedes Kunden- und Datencodes sowie deren invertierte Gegenstücke gelesen und von Block 42 gespeichert worden sind (je nach Sender können die Anzahl Bits und Codearten unterschiedlich sein), führt Block 43 einen Vergleich zwischen dem Code und der Umkehrung des invertierten Codes desselben durch. Dieser Vergleich prüft auf Unvereinbarkeiten zwischen den beiden Sätzen aus übertragenen Codes. Bei vorhandenen Widersprüchlichkeiten wird der Vorgang komplett neu gestartet, wobei die gelesenen Daten ignoriert werden.
Durch derartiges Einwirken auf das demodulierte Signal kann Rauschen mit einer Frequenz auf bzw. auf etwa der Sendefrequenz ausgefiltert werden, wodurch sich eine höhere Distanz ergibt, über welche ein Fernsteuerungselement betrieben werden kann. Damit ist der oben erörterte Filter/Decoder auch außerhalb eines Fernsteuerungselementes für ein Beleuchtungssystem einsetzbar und wäre in einem, zum Beispiel im Unterhaltungselektronikbereich verwendeten Infrarot-Fernsteuerungselement vorteilhaft, welches störend einwirkendem Infrarotlicht von einem hochfrequenzbetriebenen, elektrischen Beleuchtungskörper oder anderen Quellen mit einer Frequenz auf bzw. in der Nähe der Trägerfrequenz ausgesetzt sein könnte.
In einem Ausführungsbeispiel des Beleuchtungssystems gemäß der Erfindung wurden die in Fig. 5 dargestellten Maßnahmen für den Filter/Decoder 70 gemäß der Erfindung in die Software eines Motorola Mikrocontrollers 68HC05 integriert. Der Empfänger 12 in Fig. 2 wurde durch einen Citizen Electronics Fernsteuerungssensor Modell RS-20 dargestellt, dessen Ausgang mit dem Mikrocontroller 68HC05 verbunden wurde. Das System wurde unter Verwendung der EBT-Lichtdämpfungs-Vorschaltgeräte LCG-120-2/32 L/H und LCG 277-2/32 L/H, welche beide bei Electronic Ballast Technology, Inc., Torrance, Kalifornien, erhältlich sind, getestet. Durch Einsetzen dieser Vorschaltgeräte wurde die Frequenz des Lichtes von Lampen 14 von etwa 45 kHz in etwa 66 kHz geändert, wodurch sich eine Überlappung mit der Trägerfrequenz des Übertragungssignals ergab, welche 40 kHz betrug. Es hat sich gezeigt, dass die Distanz, über welche das Fernsteuerungselement arbeitet, mit dem in Fig. 5 dargestellten Filter um etwa 50% erhöht werden kann.
Die Steuereinheit 71 zur Steuerung des elektronischen Vorschaltgerätes wurde ebenfalls in den Mikrocontroller 68HC05 integriert und empfing die decodierten Digitaldaten von dem Filter/Decoder 70, um die Lampen 14 in Reaktion auf die von dem Sender 11 erhaltenen Befehle einzuschalten, auszuschalten und zu dimmen. Da die genaue Implementierung der Steuereinheit zur näheren Erläuterung des Filters/Decoders gemäß der Erfindung nicht erforderlich ist und je nach Typ des für das Beleuchtungssystem ausgewählten Vorschaltgerätes variiert, wird diese hier nicht näher erörtert. Es sind jedoch zahlreiche Steuereinheiten zur Steuerung elektronischer Vorschaltgeräte vom Stand der Technik her bekannt. So ist zum Beispiel in U. S. -Patent Nr. 5 055 746 (Hu et al) ein Fernbedienungssteuerelement für ein Leuchtstofflampenvorschaltgerät beschrieben. Fig. 3 dieses Patentes zeigt ein Steuerelement 14 zur Steuerung eines elektronischen Vorschaltgerätes, welches einen Infrarotempfänger 56 aufweist, der an einen, zur Ausführung der in Spalten 4, 5 beschriebenen Funktionen programmierten Mikroprozessor 36 gekoppelt ist. Personen mit durchschnittlichem Fachwissen wären ohne weiteres in der Lage, die Steuerelemente des Patentes '746 zwecks Integrierens des Filters/Decoders von Fig. 5 zu programmieren oder, umgekehrt, die in dem Patent '746 offenbarten Steuerfunktionen in dem oben offenbarten Motorola-Steuerelement zu programmiieren.
Damit zeigt sich, dass die oben dargelegten Aufgaben, neben den aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlichen, erfolgreich gelöst werden konnten.

INSCHRIFTEN DER ZEICHNUNG

Fig. 3: NORMAL IR-Signal NORMALES IR-SIGNAL
IR RECEIVER OUTPUT IR-EMPFÄNGERAUSGANG
IR SIGNAL WITH NOISES IR-SIGNAL MIT RAUSCHEN
LEADER CODE FÜHRUNGSCODE
NOISE RAUSCHEN
Fig. 5. LEADING EDGE ANSTIEGFLANKE
RES. COUNT. N RÜCKSETZEN ZÄHLER N
DELAY VERZÖGERUNG
TRAILING EDGE ABFALLFLANKE
SET EINSTELLEN
C OMPARING VERGLEICH
CORR.? KORREKTUR?

Claims

1. Beleuchtungssystem zum Betrieb eines elektrischen Beleuchtungskörpers mit einem Fernbedienungssteuerungssystem, welches aufweist:

ein Hochfrequenzvorschaltgerät zur Erzeugung eines Hochfrequenzlampenstromes,

einen Mikrocontroller mit Steuerfunktionen zur Steuerung des Betriebs des Hochfrequenzvorschaltgerätes,

wobei das Fernbedienungssteuerungssystem vorsieht:

einen Sender, welcher Informationen über ein moduliertes Infrarotlicht übermittelt,

einen Empfänger, welcher das Infrarotlicht von dem Sender empfingt und die von diesem übertragenen Informationen demoduliert, wobei die demodulierten Informationen mehrere Anstieg- und Abfallflanken aufweisen, die übertragenen Informationen ein Datenelement vorsehen, welches in den demodulierten Informationen durch eine Anstiegflanke, gefolgt von einer Abfallflanke, innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches definiert ist, das Rauschen in den demodulierten Informationen als Anstiegflanke, gefolgt von einer Abfallflanke, in wahlfreien, zeitlichen Abständen auftritt und in dem Empfänger vorgesehene Filtermittel das Rauschen in den demodulierten Informationen ausfiltern, indem bestimmt wird, welche Anstieg- und Abfallflanken dem Rauschen und welche Anstieg- und Abfallflanken dem Datenelement entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel sich aus Software und Mikrocontroller zusammensetzen.

2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die Filtermittel aufweisen:

Erkennungsmittel zur Erfassung der Anstieg- und Abfallflanken in den demodulierten Informationen;

Messmittel zum Messen des zeitlichen Abstands zwischen einer erfassten Anstiegflanke und anschließend erfasster Abfallflanke;

Vergleichsmittel zum Vergleichen der gemessenen, zeitlichen Abstände mit dem vorgegebenen Zeitbereich; sowie

Mittel zum Annehmen der Erfassung einer Abfallflanke als decodiertes Datenelement, wenn der gemessene, zeitliche Abstand in dem vorgegebenen Zeitbereich liegt, welcher das Datenelement definiert, sowie zum Zurückweisen der Erfassung einer Abfallflanke als Rauschen, wenn der gemessene, zeitliche Abstand außerhalb des vorgegebenen Zeitbereiches liegt.

3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 2, wobei die übertragenen Informationen mehrere Datenelemente aufweisen, welche jeweils durch bestimmte Zeitbereiche zwischen einer Anstiegflanke und einer nachfolgenden Abfallflanke definiert sind, und wobei die Vergleichsmittel die gemessenen, zeitlichen Abstände mit jedem einzelnen Zeitbereich vergleichen.

4. Beleuchtungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die von dem Sender übermittelten Informationen einen ersten Satz aus Datenelementen und einen zweiten, umgekehrten Satz aus Datenelementen enthalten, in welchem es sich bei jedem Datenelement um das umgekehrte, logische Äquivalent eines jeweiligen Datenelementes in dem ersten Satz aus Datenelementen handelt, und wobei die Filtermittel aufweisen:

Mittel zum Umkehren der decodierten Datenelemente des zweiten, umgekehrten Satzes aus Datenelementen; sowie

Mittel zum Nachweis von Unvereinbarkeiten zwischen jedem decodierten Datenelement des ersten Satzes aus Datenelementen und dem jeweiligen Datenelement des zweiten Satzes aus Datenelementen.

5. Beleuchtungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei weiterhin Mittel vorgesehen sind, um die demodulierten Informationen in ein Rechteckwellensignal zu formen, und wobei die Filtermittel auf das Rechteckwellensignal einwirken.

6. Beleuchtungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Sender Infrarotlicht mit einer Trägerfrequenz zwischen etwa 20 kHz und etwa 120 kHz übermittelt und die Filtermittel das, durch Infrarotlicht von einer, in diesem Frequenzbereich betriebenen, elektrischen Lampe hervorgerufene Rauschen aus den demodulierten Informationen effektiv filtern.