DE2513752A1

DE2513752A1 - Signalverarbeitungseinheiten fuer einen fernsteuerbaren elektronischen signalempfaenger

Info

Publication number: DE2513752A1
Application number: DE19752513752
Authority: DE
Inventors: Alois Vaclav Tuma
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1975-10-09
Also published as: IT1034522B; JPS50131713A; GB1508590A; FR2266238B1; DE2513752C2; FR2266238A1; US3987414A

Description

Dr.-Ing. Ernst Sommerfeld

Cr. Diet *r ν. Bert Id

Dlpl.-ifig. Pr.ier Ccv-.Ciz

Dip!.-Ing. Woiiy^g ilouder

8 München 83, Postfach 860669

7800-75 RCA-Corp., New York, N.Y., V.St.A.

SignalVerarbeitungseinheiten für einen fernsteuerbaren elektro

nischen Signalempfänger

Die Erfindung bezieht sich auf Signalverarbeitungseinheiten für einen digitalen ferngesteuerten elektronischen Signalempfänger. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur Erzielung einer im wesentlichen simultanen Fernbetätigung einer Mehrzahl von Steuerfunktionen bei einem Farbfernsehempfänger.

Das ferngesteuerte Abstimmen von Fernsehempfängern ist bisher in vielfältiger Weise durchgeführt worden. Nach einem System wird ein Fernsteuerungssender verwendet, der für jede einzelne Fernsteuerfunktion ein Ultraschallsignal von anderer Frequenz abgibt. Sollen also acht Funktionen gesteuert werden, beispielsweise Lautstärke höher und niedriger, Farbsättigung höher oder niedriger, Farbton plus oder minus, Kanal vorwärts oder rückwärts weitergeschaltet, so werden acht verschiedene Frequenzen im Bereich von beispielsweise 30 bis 40 kHz gesendet und im Ultraschall-Fern-

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steuersystem empfangen. Die Anwendung der Mehrzahl von UItraschallfrequenzen erfordert, daß der Fernsteuerempfänger eine verhältnismäßig große Bandbreite hat, wodurch er aber im allgemeinen für äußere Rauschsignale empfindlicher ist als einer mit einer engeren Bandbreite. Außerdem haben Empfänger- und Senderwandler mit verhältnismäßig hoher Bandbreite allgemein eine niedrigere Empfindlichkeit als solche mit niedriger Bandbreite, so daß der Sender zum Bewirken eines zuverlässigen Signalempfangs eine verhältnismäßig hohe Leistung aufwenden muß.

Die Fernsteuerungs-Bedienungsgeräte oder Ferneinsteller der typischen Fernsteuerungssender bestehen aus Druckknopfschaltern, die zwei Stellungen einnehmen können, die Einschaltstellung und die Ausschaltstellung. Diese Schalter unterscheiden sich im allgemeinen erheblich von ihren entsprechenden Gegenstücken am Fernsehempfänger. Die Durchführung der entsprechenden Steuerungen erfolgt einerseits am Fernsehempfänger und andererseits am Fernsteuerungssender zur Erzielung des gleichen Ergebnisses im allgemeinen ganz verschieden.

Die bekannten Fernsteuersysteme sind außerdem anfällig für Fehlersignale, die sich durch einen Mehrwegeempfang ergeben, wie er im allgemeinen durch Reflexionen des gesendeten Signals von verschiedenen Gegenständen in der Nachbarschaft des Empfängers verursacht wird. Weitere bei den bekannten Systemen auftretende Probleme sind falsche Ansteuerung der Empfängersteuerschaltungen durch Signale, die beispielsweise von klappernden Schlüsseln, einem Telefonwecker und auch von harmonischen Schwingungen des Horizontalablenkgenerators des Fernsehempfängers herrühren.

Demgegenüber kann unter Zuhilfenahme der Erfindung eine Mehrzahl von Funktionen, beispielsweise acht, unter Verwendung von nur zwei Frequenzen gesteuert werden. Das exnselne Steuersignal für die verschiedenen Funktionen wird entsprechend seiner Stellung in einer Folge von Steuersignalen identifiziert, denen ein Identifizierungskode zugeordnet ist.

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Zur Vereinfachung des Betriebs der Fernsteuerung des Fernsehers können die Steuerungen am Fernsteuerungssender im Rahmen der Erfindung in gleicher Weise bedient werden wie die entsprechenden Gegenstücke am Fernsehempfänger.

Das erfindungsgemäße System, das eine verhältnismäßig kleine Senae- und Empfangsbandbreite verwendet und außerdem gegen äußere Rauschsignale und Geräusche verhältnismäßig unempfindlich ist, umfaßt zwei Signalverarbeitungseinheiten, nämlich einen Sender und einen Empfänger, zur Verwendung mit dem fernsteuerbaren elektronischen Signalempfänger wie einem Fernsehempfänger, dessen Sig.nalempfangsfunktionen in Antwort auf kodierte Befehlssignale von Ferneinstellern steuerbar sind. Jeder der Ferneinsteller kann auf eine beliebige Zahl von Bedienungszuständen eingestellt werden. Jede Signalverarbeitungseinheit spricht auf die kodierten Befehlssignale von den Ferneinstellern an und verarbeitet sie zur Erzeugung eines weiteren kodierten Signals. Die kodierten Signale von den Ferneinstellern sind Impulsanordnungen und geben den schließlichen Arbeitszustand an, den die entsprechende gesteuerte Signalempfängerfunktion annehmen soll.

Eine der SignalVerarbeitungseinheiten ist der Sender, der die Ferneinsteller umfaßt. Jeder der Ferneinsteller erzeugt digitale Signale in Abhängigkeit von seiner Arbeitsstellung, die den gewünschten Signalempfänger-Arbeitszustand angibt. Der Sender enthält außerdem einen Taktgenerator, einen Mustergenerator, der ein Identifizierungssignal erzeugt, einen Serienkodierer zum Kodieren der digitalen Signale und des Identifizierungssignals mit der Taktgeschwindigkeit, und eine weitere Kodiervorrichtung zum Umwandeln der serienkodierten binären Befehle in eine die Taktimpulse enthaltende Form, so daß das Dekodieren erleichtert ist.

Außerdem enthält der Sender einen Frequenzverschiebungsoszillator, der durch die digitale Information frequenzmoduliert ist und die logischen Signale 1 und 0 der kodierten Signale in Form von Impulsen mit zwei verschiedenen Frequenzen erzeugt. Ein Ver-

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stärker und ein Wandler zum Senden der frequenzmodulierten binären Befehlssignale vervollständigen den Fernsteuerungss-ender.

Die zweite Signalverarbeitungseinheit ist der Fernsteuerungsempfänger, der die vom Sender abgegebenen kodierten Fernsteuerungs-Befehlssignale empfängt. Dieser Empfänger empfängt die frequenzmodulierte digitale Sendung und wandelt sie in digitale Impulsform um. Ein Dekoder trennt die Taktinformation vom digitalen Befehlssignal und Identifizierungssignal.

Der Empfänger enthält außerdem eine Anordnung zum Erkennen der Richtigkeit einer Sendefolge, indem er sie mit der vorhergehenden Folge vergleicht. Dies geschieht mit Hilfe eines Musterdekoders, der jede Sendefolge identifiziert, zusammen mit Schieberegistern zum Speichern und Erinnern der Befehle, einem Komparator zum Vergleichen der binären Befehle in den Registern und einem Folgegenerator zum Steuern des Vergleichs. Ein Datenregister entspricht dem Komparator und speichert einen digitalen Befehl, der als authentisch erkannt worden ist. Das Datenregister speichert diesen erkannten Befehl bis zum Empfang eines erneut als authentisch erkannten Befehls und stellt das erkannte digitale Befehlssignal am Empfängerausgang zum Anlegen an eine geeignete Steuerfunktion im Fernseh- oder sonstigen Signalempfänger zur Verfügung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Blockschaltplan des Senders eines erfindungsgemäßen Fernsteuerungssystems;

Fig. 2 einen Blockschaltplan des Empfängers des erfindungsgemäßen Fernsteuerungssystems;

Fig. 3a bis 3k im Zusammenhang mit den Vorrichtungen nach den Fig. 1, 2, 4 und 5 auftretende Signalbilder;

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Fig..4 einen Schaltplan einer in der Einheit nach Fig. 1 verwendeten Kodierschaltung;

Fig. 5 einen Schaltplan eines in der Einheit nach Fig. 2 verwendeten Dekoders.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist eine Reihe von im beschriebenen Beispiel vier Ferneinstellern in Form von handgesteuerten Binärkodeschaltern 10, 12, 14 und 16 mit einem sequentiellen Kodierer 18 verbunden, an den außerdem ein Mustergenerator 20 angeschlossen ist. Die vom sequentiellen Kodierer 18 abgegebenen Signale werden einem kombinierten Takt- und Datenkodierer 22 eingespeist, dessen Ausgangssignal einem Frequenzverschiebungsoszillator 26 eingegeben wird, dessen Ausgangssignal wiederum einem Ausgangsverstärker 28 eingespeist ist. Mit den Kodierern 18 und 22 ist zum Liefern.digitaler Zeitsignale ein Taktsignalgenerator 24 verbunden. Ausgangsseitig am Verstärker 28 hängt ein Wandler 30 zum Senden der gewünschten Nachrichten. Eine Speisespannungsquelle 32 ist über einen Schalter 34 an die einzelnen elektrischen Schaltungen im Sender angeschlossen.

Beim Betrieb der beschriebenen Anordnung werden die Binärkodeschalter 10, 12, 14 und 16 so eingestellt, daß ein gewünschter Kanal und gewünschte Arbeitspegel, beispielsweise für die Farbe, die Lautstärke und die Helligkeit eingestellt werden. Die Schalter 10 bis 16 erzeugen je ein binär kodiertes Ausgangs-Befehlssignal auf einer entsprechenden Gruppe von vier Leitern, von denen jede Gruppe als ein Strich eingezeichnet ist.

Dieses binär kodierte Befehlssignal stellt eine Impulsanordnung in einer parallelen Reihe dar, die repräsentativ für die Arbeitsstellung der Schalter 10 bis 16 und außerdem repräsentativ für die schließlichen Arbeitsstellungen ist, die die entsprechende Fernsehempfängerfunktion, also Farbe, Lautstärke und Helligkeit annehmen soll. Die binären Ausgangskodes der einzelnen Schalter

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können durch Einstellen eines entsprechend verbundenen Drehknopfs, Daumenrads oder Schiebers verändert werden. Die Art der Betätigung der Steuerung, also durch Knopf, Rad usw. an jedem Schalter kann in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Gegenstück gewählt sein, das am Fernsehempfänger verwendet wird, so daß eine
direkte Beziehung für den Pernsehbetrachter zwischen der örtlichen und der Ferneinstellung der Empfängersteuerungen gegeben
ist.

Auf die Justierung beispielsweise durch Drehung jedes der Binärkodeschalter wird an jedem dieser Schalter ein binäres Ausgangssignal, das beispielsweise einen von Zuständen 0 bis 15 darstellt, erzeugt. Die Kombination der logischen Werte 1 und 0 an den vier Ausgangsleitern jedes Schalters kann mit Hilfe von Kontakten erzeugt werden, die mit jedem Schalter verbunden sind, um diejenigen Leiter zu erden, an denen der logische Wert. 0 auftreten soll, und die nicht geerdeten Leiter an eine Spannungsquelle mit einer Spannungshöhe anzuschließen, die den logischen Wert 1
angibt. Die von den Schaltern 10, 12, 14 und 16 erzeugten Binärsignale dienen schließlich dazu, die Amplitudenpegel und die
Kanalwahl des ferngesteuerten Fernsehempfängers zu steuern. Bei den Schaltern 10 bis 16 ist angegeben, daß sie zur Einstellung
der Kanalnummer und zur Steuerung der Farbe, Lautstärke und Helligkeit dienen, diese Funktionen können jedoch durch andere
Funktionen ersetzt oder ergänzt sein.

Vom Wählschalter 10 wird auch die Funktion des Stromein- und
-abschaltens abgeleitet, indem ein bestimmter Schalterausgangskode, beispielsweise vier binäre Nullen, den Stromabschaltzustand angeben. Die"Wahl einer von Mull abweichenden Kanalnummer bewirkt, daß der Sender zusammen mit der gewählten Kanalnummer
einen Einschaltbefehl sendet. Obwohl beschrieben wurde, daß die Schalter 10 bis 16 vier Informationsbits und infolgedessen vier
Ausgangsleiter haben, kann auch eine höhere oder niedrigere Zahl von Ausgangsieitern und infolgedessen von Bits zur Anwendung
kommen.

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Der Mustergenerator 20 dient der Erzeugung eines vorgewählten Binärkodesignalbilds, das dann am Ende oder auch am Beginn jeder gesendeten Nachricht als Identifizierungskode benützt wird. Dieser vorgewählte Kode kann aus einer Kombination der logischen Zustände 1 und 0 bestehen, die sich von sämtlichen der von den Binärkodeschaltern 10 bis 16 erzeugten Kodes unterscheidet. Beispielsweise kann der Mustergenerator 20 zwölf Informationsbits in Form von zwei Sechs-Bits-Serien erzeugen, bei denen jeweils dem fünfmaligen Auftreten des logischen Werts 1 der logische Wert Null folgt. Dieses Muster kann vom Generator 20 erzeugt werden, der zwölf Ausgangsleiter hat, indem der sechste und der zwölfte geerdet sind, also den logischen Wert 0 führen, und die übrigen zehn Leiter mit einer Spannungsquelle verbunden sind, deren Spannungshöhe dem logischen Wert 1 entspricht.

Der sequentielle Kodierer 18 empfängt die Signale vom Taktsignalgenerator 24 (Fig.3a), die von den Binärkodeschaltern 10 bis 16 erzeugten kodierten Signale und die vom Mustergenerator 20 erzeugten Signale. Der sequentielle Kodierer 18 kann aus einem oder mehreren Parallel-Serien-Schieberegistern mit insgesamt wenigstens 32 parallelen Eingangsklemmen und Stufen bestehen. Die 16 Ausgangsleiter der Schalter 10 bis 16, nämlich vier Leiter je Schalter, und die zwölf Ausgangsleiter des Mustergenerators 20 werden jeweils an eine von 28 der 32 Register-Eingangsklemmen angeschlossen. Beispielsweise ist der Schalter 16 an die Eingangsklemmen 1 bis 4, der Schalter 14 an die Eingangsklemmen 6 bis 9, der Schalter 12 an die Eingangsklemmen 11 bis 14, der Schalter 10 an die Eingangsklemmen 16 bis 19 und der Generator 20 an die Eingangsklemmen 21 bis 32 angeschlossen. Durch Anlegen eines geeigneten Signals an eine (nicht dargestellte) Parallel/Serien-Eingangsklemme des Kodierers 18 tritt die an den 32 parallelen Eingangsklemmen anliegende Signalinformation in die zugehörigen Schieberegisterstufen ein. Die Taktsignale vom Taktsignalgenerator 24 bewirken, daß die in den jeweiligen Schieberegisterstufen befindliche Signalinformation

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aneinanderfolgend an einer zugeordneten Serienausgangsklemme in der Reihenfolge erscheint, in der die jeweiligen Stufen angeordnet sind, mit dem Bit der geringsten Wertigkeit als erstem. Es erscheinen also die Daten der Schieberregisterstufe 1 zuerst an der zugehörigen Serienausgangsklemme und die Daten der Stufe 32 zuletzt. Der 32-Bit-Serienkode kann an der Serienausgangsklemme wiederholt werden, indem die Daten an den 32 Eingangsklemmen wieder in die jeweiligen Schieberegisterstufen eingelassen werden
und wieder Taktsignale angelegt werden. Ein typisches sequentiell kodiertes Signal, wie es an der Ausgangsklemme des Kodierers 18 auftritt, ist in Fig. 3b dargestellt.

Nach Fig. 3b werden während der Taktperioden von 0 bis 32 eine
Kombination von vier Vier-Bit-Informationsbefehlen (Taktperioden 1 bis 20) und ein Zwölf-Bit-Identifizierungsmuster (Taktperioden 21 bis 32) erzeugt. Die von den Schaltern 10 bis 16 erzeugten
Informationsbefehle sind in Fig. 3 jeweils als binäre Zahlen
0001 (dezimal 1), beginnend bei der Taktperiode I₉ als binäre
Zahl 0011 (dezimal 3) ₃ beginnend bei der Taktperiode 6, als binäre Zahl Olli (dezimal 7)«, beginnend bei der Taktperiode 11,
und als binäre Zahl 1111 (dezimal 15), beginnend bei der Taktperiode 16, dargestellt. Das bei der Taktperiode 21 beginnende Identifizierungsmuster folgt den Informationsbefehlen, also der Nachricht, und endet bei der· Taktperiode 32. Der Takt- und Datenkodierer 22 empfängt die vorn sequentiellen Kodierer 18 abgegebenen Signale und ändert die Größe dieser Signale zu einer Form, in der sowohl die sequentiellen Datensignale als auch die Signale vom Taktsignalgenerator 24 dekodiert werden können. Ein ins einzelne gehendes Schema des Takt- und Datenkodierers 22 ist in
Fig. 4 dargestellt.

Nach Fig. 4 empfängt ein JK-Flipflop 40 Dateneingangssignale über einen Inverter 44 am K-Eingang und unmittelbar angeschlossen am J-Eingang. Am Ausgang Q des Flipflops 40 ist ein Oder-Exklusiv-Gatter 42 angeschlossen, das außerdem von einem Inverter 46 in-

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vertierte Taktsignale erhält. Das Anlegen von Datensignalen wie etwa denen nach Fig. 3b an die Dateneingangsklemme und das Anlegen von Taktsignalen nach Fig. 3a an die Takteingangsklemme die-*, ser Vorrichtung bewirken, daß der Flipflop 40 am Ausgang Q das Signalbild nach Fig. 3c abgibt. Sodann wird ein kodiertes Ausgangssignal nach Fig. 3d durch Anlegen der Ausgangssignale des Flipflops 40 und des invertierten Taktsignals vom Inverter 46 an die Eingangsklemmen des Oder-Exklusiv-Gatters 42 erzeugt. Die Modifikation der Datensignale in die Form nach Fig. 3d ist erwünscht, um die Wiedererzeugung der Sendertaktsignale im Fernsteuerungsempfänger zu erleichtern. Eine genaue Erklärung, wie die Taktsignale aus der gesendeten Signalinformation wiedergewonnen werden, wird später unter Bezugnahme auf Fig. 5 gegeben.

Die am Ausgang des Takt- und Datenkodierers 22 erhaltenen Signale werden dem Frequenzverschiebungsoszillator 26 eingespeist, der in Antwort auf das Anliegen des logischen Werts 1 oder 0 an seiner Eingangsklemme zwei Ausgangsfrequenzen abgibt. Beispielsweise kann der Oszillator 26 bei Anliegen einer logischen 1 eine Ausgangsfrequenz von 37 kHz und bei Anliegen einer logischen 0 eine Ausgangsfrequenz von 36 kHz abgeben. Ein Ausgangsverstärker 28 empfängt die vom Oszillator 26 abgegebenen Signale und liefert sie mit verhältnismäß hoher Amplitude zu einem Ultraschallwandler 30, der ein piezoelektrisches Element enthalten und eine relativ kleine Bandbreite mit hoher Verstärkung aufweisen kann.

Das Signalsenden von der Vorrichtung nach Fig. 1 beginnt durch Voreinstellen der Schalter 10 bis 16 in gewünschte Stellungen entsprechend den schließlich einzunehmenden Fernsehempfängerfunktionen und durch Niederdrücken des den Sendebeginn bewirkenden Schalters 34. Ist der Schalter J>k geschlossen, so wird Strom von der Spannungsquelle 32, nämlich einer Batterie, in die elektrischen Schaltungen des Fernsteuerungssenders eingespeist, wodurch das Signalsenden beginnt. Bei geschlossenem Schalter 3^

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wird eine ständige Wiederholung der Nachricht und des Musters gesendet. Es können dann die Schalter 10 bis 16 neu eingestellt werden, während der Schalter 34 geschlossen ist, wodurch man die Perneinsteller in im wesentlichen der gleichen Weise handhaben kann, in der die entsprechenden Gegenstücke am Fernsehempfänger eingestellt werden.

Fig. 2 zeigt einen für den Empfang und das Dekodieren der vom Sender nach Fig. 1 abgegebenen Signale geeigneten Fernsteuerungsempfänger. Dieser Fernsteuerungsempfanger spricht auf das gesendete binär kodierte Befehlssignal an, das eine Impulsanordnung in sequentieller Folge ist und den schließlichen Arbeitspunkt angibt, den die Punktionen wie etwa Farbe, Lautstärke und Helligkeit des ausgangsseitig an den Pernsteuerungsempfänger angeschlossenen Fernsehempfängers annehmen sollen. Gemäß Fig. 2 ist ein Ultraschall-Empfängerwandler 50 ^mit einem Signaldekoder 52 verbunden, der der Trennung des empfangenen kombinierten Takt- und Datensignals dient. Die vom Dekoder gelieferten Takt- und Datensignale werden einem ersten Schieberegister 54 eingegeben. Ein zweites Schieberegister 56 empfängt Signale vom ersten Schieberegister 54 und liefert diese Signale an ein drittes Schieberegister 58, Ein Folgegenerator 60 liefert Taktsignale an das erste, das zweite und das dritte Schieberegister auf ein Ansteuersignal von einem Musterdekoder 62 hin. Ein Komparator 64 vergleicht seriell die an den Ausgängen der Register 56 und 58 erscheinenden Signale und liefert ein Vergleichssignal an ein Datenregister 66. Das Datenregister 66 empfängt Eingangssignale vom Schieberegister 54.

Beim Betrieb dieses Systems werden die vom Sender nach Fig. 1 abgegebenen Signale vom Empfängerwandler 50 aufgenommen. Der Empfängerwandler 50 kann vom piezoelektrischen Typ sein und ähnliche Charakteristiken haben wie der im Sender nach Fig. 1 verwendete Wandler. Die vom Empfängerwandler 50 empfangenen Signale werden an den Signaldekoder 52 angelegt, der eine Frequenz-

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detektoreinrichtung enthält, die beispielsweise eine Phasenverriegelungsschleife enthält, die sich für die Phasenbindung an die gesendeten Signale eignet und zweipegelige Ausgangssignale auf die beiden verschiedenen gesendeten Frequenzen hin abgibt. Der Dekoder 52 kann außerdem eine Schaltung zum Umwandeln des beispielsweise am Ausgang des Takt- und Datenkodierers 22 nach Fig. 1 erzeugten Kodes (Fig. 3d) zur kodierten Folge enthalten, die ausgangsseitig am sequentiellen Kodierer 18 auftritt (Fig.3b). Eine irn Dekoder 52 verwendbare Dekoderschaltung ist beispielhaft schematisch in Fig. 5 wiedergegeben.

Die Vorrichtung nach Fig. 5 enthält eine Impulsformerschaltung aus zwei Oder-Exklusiv-Gattern 70 und 72. Ausgangsseitig am Gatter 72 erscheinende Impulse werden einem monostabilen Multivibrator 74 eingespeist, dessen Ausgangssignale dem Taktimpulseingang eines D-Flipflops 76 und einem zweiten monostabilen Multivibrator 78 eingespeist werden. Der Flipflop 76 empfängt weiterhin direkt an seiner D-Eingangsklemme die Dateneingangssignale. Ein Und-Gatter 80 verbindet die Signale vom Flipflop 76 und vom Multivibrator 78 und erzeugt das gewünschte Ausgangssignal. Die Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 5 wird am besten anhand eines Beispiels gezeigt. Wird das Signal nach Fig. 3d von der Vorrichtung nach Fig. 2 empfangen und an die Eingangsklemmen der Impulsformerschaltung aus den Oder-Exklusiv-Gattern 70 und 72 angelegt, so wird ausgangsseitig am Gatter 72 eine Impulsfolge nach Fig. 3e erzeugt, die dazu verwendet wird, den monostabilen Multivibrator 7^ zu triggern. Der Multivibrator 74 hat eine Zeitkonstante oder Rückkippzeit von t^, die so eingestellt ist, daß.sie länger als die Hälfte und kürzer als das Ganze der Taktperiode des Taktsignals (Fig. 3a) im Fernsteuerungssender ist. Die an den Ausgangsklemmen Q und Q des Multivibrators 74 auftretenden Signale sind in den Fig. 3f bzw. 3g dargestellt. Die invertierten Signale von der Klemme Q des Multivibrators 74 takten die an die Eingangsklemme D des Flipflops 76 angelegten Eingangsdaten.

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Werden die Datensignale nach Fig. 3d an diese Eingangsklemme D und die Signale nach Fig. 3g an den Takteingang CP angelegt, so erzeugt der Flipflop 76 an seinen Ausgangsklemmen Q und Q die Signalbilder nach Fig. 3h bzw. 3i·

Zur Erleichterung des Signaldekodierens wird das Taktsignalbild nach Fig. 3a im Dekoder durch Anlegen des Ausgangssignals (Fig. 3d, Q) des Multivibrators 74 an den Multivibrator 78 reproduziert. Der monostabile Multivibrator 78 ist so justiert, daß seine Ausgangsimpulse eine Dauer t angenähert gleich der halben Periode des Taktsignals nach Fig. 3a haben. Die Ausgangssignale des Multivibrators 78 sind in Fig. 3j dargestellt. Ersichtlich ist das Signalbild gemäß Fig. 3J im wesentlichen das gleiche wie das Taktsignalbild nach Fig. 3a. Zur Wiedergewinnung der vom Fernsteuerungssender gesendeten Signalinformation werden die invertierten Ausgangssignale des Flipflops 76 mit den reproduzierten Taktsignalen des Multivibrators 78 im Und-Gatter 80 kombiniert. Die in Fig. 3k dargestellten Ausgangssignale des Gatters 80 sind die selben Signale wie die vom sequentiellen Kodierer 18 nach Fig. 1 erzeugten Signale.

Beim beschriebenen Beispiel dient als kombinierendes Mittel für die Signale vom Multivibrator 78 und vom Flipflop 76 das Und-Gatter 80, jedoch können diese Signale auch beispielsweise durch Takten des Q-Signals des Flipflops 76, beispielsweise durch den Multivibrator 78, unmittelbar in ein geeignetes Schieberegister, beispielsweise das Schieberegister 54, bewirkt werden.

Die vom Dekoder 52 gelieferten Signale nach Fig. 3k werden in das Register 54 (Fig. 2) mit Hilfe des Taktsigrials nach Fig. 3j eingetaktet. Entsprechen die letzten zwölf Bits der in das Register 54 geschobenen Signalinformation einem vorgegebenen Kode, wobei auf das Muster nach Fig. 3b, Bits 21 bis 32 verwiesen wird, so wird der Musterdekoder 62, der speziell zum Takten dieses Kodes ausgebildet ist, aktiviert und steuert den Folgegenerator 60 an.

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Der Polgegenerator 60 bleibt für eine halbe Taktimpulsperiode des gesendeten Taktsignals (t„ in Fig. 3 j ) aktiviert und gibt während dieses Intervalls sowohl Modussignale zur Steuerung des Schaltungsverhaltens als auch Hochfrequenztaktsignale an die Schieberegister 54 bis 58 und den Komparator 64 ab. Die vom Generator 60 erzeugten hochfrequenten Taktsignale während der Zeitspanne t_? werden in vier ununterbrochenen Unterfolgen von je 32 Impulsen abgegeben. Die gesamte Folge von 128 Impulsen dient dazu, die erforderliche Anzahl von Schritten zu ergeben, um das empfangene Signal, also die Nachricht und das Muster, mit einem vorher empfangenen Signal zu vergleichen und zu entscheiden, ob oder ob nicht dieses Signal in ein zugehöriges Ausgangsregister einzuschreiben ist. Während der ersten Unterfolge, also im Intervall der ersten 32 Impulse, gibt der Generator 60 sowohl hochfrequente Taktsignale als auch Modussignale an die Register 54 bis 58 und nur Modussignale an den Komparator 64. Die an jedes der Register angelegten Modussignale steuern das Koppeln der jeweiligen Eingangsklemmen entweder mit einer Ausgangsklemme des gleichen Registers oder der vorhergehenden Stufe. Werden eine Registereingangsklemme und eine Registerausgangsklemme miteinander verbunden, so wird die zur Ausgangsklemme dieses Registers geschobene Signalinformation wieder an die Eingangsklemme des Registers zurückangelegt und bewirkt, daß die gespeicherte Signalinformation rezirkuliert. Die Modussignale werden an den Komparator 64 angelegt, um einen Betrieb dieses Komparators zu verhindern, ausgenommen während der zweiten Unterfolge.

Die in der ersten Unterfolge den jeweiligen Registern eingegebenen Takt- und Modussignale bewirken, daß das Register 54 die darin gespeicherte Signalinformation rezirkuliert; daß das Register 56 die an der Ausgangsklemme des Registers 54 auftretende Information empfängt; und daß das Register 58 die Information in sich rezirkuliert. Am Ende der ersten Unterfolge enthalten die Register 54 und 56 die gleiche Signalinformation. Das Register 58

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enthält die Signalinformation, die es unmittelbar vor der ersten Unterfolge enthalten hatte. Im zweiten Unterfolgenintervall werden erneut die Daten im Schieberegister 54 rezirkuliert, die Daten im Schieberegister 56 rezirkuliert und die Daten im Schieberegister 58 rezirkuliert. Gleichzeitig mit der Rezirkulation der Daten in den Registern 56 und 58 wird an den Komparator 6^ ein geeignetes Modussignal angelegt. Der Komparator 64 vergleicht Bit um Bit jedes der Bits der Daten in den Registern 56 und 58 einschließlich des Musterteils der Signalinformation. Sind die Daten in den Registern 56 und 58 identisch, so wird eine Vorwählschaltung im Komparator 64 in einen ersten Zustand versetzt.

In der dritten Unterfolge werden die Daten in den Schieberegistern 54 und 56 jeweils rezirkuliert und gleichzeitig die Daten vom Register 56 zum Schieberegister 58 übertragen. Am Ende der dritten Unterfolge enthalten die Schieberegister 5^> 56 und 58 den gleichen Inhalt. Die Übertragung der Daten vom Register 56 zum Register 58 dient der Vorbereitung des Vergleichs der nächstfolgenden Information aus Nachricht und Mustern, die von dieser Vorrichtung empfangen wird. Nachdem der Folgegenerator 60 einen Zählwert 96 erreicht, also am Beginn der vierten Unterfolge, gibt er an den Komparator 64 ein Ansteuersignal ab. Nimmt die VorwählscTiältung im Komparator 64 ihren ersten Zustand ein., so bewirkt das Ansteuersignal, daß der Komparator 64 ein Klinkensignal an das Register 66 abgibt. Dieses Klinkensignal dauert während der gesamten vierten Unterfolge ₃ also während der letzten 32 Bits_s an und ermöglicht es, daß die im Schieberegister 54 vorhandene Signalinformation zum Register 66 parallel übertragen wird. Nimmt jedoch die Vorwählschaltung im Komparator 64 ihren zweiten Zustand ein, der anzeigt, daß die Daten in dem Register 56 und 58 nicht die gleichen sind, so werden keine D aten zum Register 56 übertragen und die ursprünglich darin befindlichen Daten bleiben unverändert. Die Signalinformation, im Register 66 stellt Daten dar, die als identisch mit denen der vorhergehenden Datenübertragung gesichert sind; sie entsprechen in der Folge den

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sechzehn Informationsbits, nämlich vier Gruppen von je vier Bits, die von der Vorrichtung nach Fig. 1 gesendet wurden. Die sechzehn Informationsbits entsprechen jeweils den binären Daten, die die Kanalnummer, die Farbe, die Lautstärke und die Helligkeit angeben. An die sechzehn Daten-Ausgangsleitungen, von denen vier eingezeichnet sind, des Registers 66 schließt eine (nicht dargestellte) Steuerschaltung an, die entsprechend dem numerischen Wert jeder der vier Bit-Binärgruppen eine bestimmte Menge von steuerung über die Fernsehempfänger-Kanalwahl, die Farbe, die Lautstärke und die Helligkeit zuverlässig durchführt.

Obwohl dieses Fernsteuerungssystem zum Steuern von vier speziellen Fernsehfunktionen beschrieben worden ist, kann es ebenso auch für die Steuerung anderer ferngesteuerter Funktionen eingesetzt werden. Ohne Änderung der Grundvorgänge kann auch die Anzahl der ferngesteuerten Funktionen ebenso wie die Anzahl der zur Steuerung jeder Funktion dienenden Bits erhöht oder erniedrigt v/erden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

l.ySignalverarbeitungseinheiten für einen fernsteuerbaren elektronischen Signalempfanger, mit einer Steuerung von Signalempfänger funkt ionen in Antwort auf kodierte Befehlssignale durch Ferneinsteller, von denen jeder auf einen von einer Mehrzahl von Arbeitszuständen einstellbar ist, wobei die Signalyerarbeitiuigseinheiten auf die kodierten befehlssignale zur Erzeugung weiterer kodierter Befehlssignale ansprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die kodierten Eefehlssignale von den Ferneinsteller-n (10, 12, l4_s 16) Impulsanordnungen sind, die den sehlieBliehen Arbeitszustand der gesteuerten Signalempfängerfunktionen angeben,
2. Signalverarbeitungseinheiten nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Fernsteuerungsserder (Fig» I) enthalten, daß die kodierten B-afehlssignale wenigstens ein binäres Pernsteuerungs-Befehlssignal (3b) enthalten_s das die Arbeitsstellung der Ferneinsteller angibt ₉ und daß der Fernsteuerungssender eine Taktsignalquelle (24), Kodiereinrichtungen (18,20) zum Serienkodieren des binären Befehlssignals (3b) in Zuordnung zu den Signalen (3a) von der Taktsignalquelle (24), einen Signalanordner (22) zum Neuanordnen der serienkodierten binären Befehlssignale (3b)" so, daß sie das Taktsignal enthalten, und Sendereinrichtungen (26, 28, 30) zum Senden des neuangeordneten serienkodierten Befehlssignais (3d) enthält.
3. Signalverarbeitungseinheiten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiereinrichtungen (18, 20) einen Mustergenerator (20) zum Erzeugen eines gegebenen Musters von binären

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Identifizierungssignalen (Fig. 3b: 21 bis 32) und sequenzierende Einrichtungen (18) zum Bilden repetitiver Folgen gegebener Reihenfolge der binären Identifizierungssignale, die vom Mustergenerator (20) erzeugt worden sind, und der binären Fernsteuerungs-Befehlssignale (Fig. 3b: 1 bis 20) in Zuordnung zu den Signalen (3a) von der Taktsignalquelle (24) umfassen und daß die Sendereinrichtungen (26, 28, 30) zum Senden des neuangeordneten Signals einen Frequenzverschiebungsoszillator (26) und einen Wandler (30) umfassen.
4. Signalverarbeitungseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Ferneinsteller einen Binärkodeschalter (10, 12, 14, 16) mit einer Ausgangsleitung zum Abgeben eines binär kodierten Befehlssignals in paralleler Anordnung, das die Arbeitsstellung des Ferneinstellers angibt, umfaßt.
5. Signalverarbeitungseinheiten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sequenzierenden Einrichtungen (18) ein Parallel-Serien-Schieberegister mit einer Mehrzahl von Eingangsklemmen, die binär kodierte Signale aufnehmen, umfassen und der Mustergenerator (20) eine Mehrzahl von verdrahteten logischen Werten 1 und 0, die in einer von den von den Ferneinstellern abgegebenen kodierten Befehlssignalen unterschiedlichen Folge angeordnet sind, enthält, daß Koppeleinrichtungen die Befehlssignale von den Ferneinstellern und das Signal des Mustergenerators an die Eingangsklemmen des Schieberegisters anlegen und daß die Taktsignalquelle (24) zum Erzeugen der serienkodierten Daten als Ausgangssignale des Serienschieberegisters an das Schieberegister angeschlossen ist.
6. SignalVerarbeitungseinheiten nach einem der Ansprüche 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalanordner (22) zum Neuanordnen einen bistabilen Multivibrator (40), der auf die takt- und serienkodierten Befehlssignale anspricht,

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einen Inverter (46) zum Invertieren der Taktsignale und ein Oder-Exklusiv-Gatter (42), das an die Ausgangsklemme des Multivibrators und an die Ausgangsklemme des Inverters zum Abgeben von zweiphasenpegel-kodierten Befehlssignalen angeschlossen ist, umfaßt (Fig. 4).
7. Signalverarbeitungseinheiten nach einem der Ansprüche 3, und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzverschiebungsoszillator (26) Ausgangssignale einer ersten bzw. einer zweiten Frequenz in Antwort auf die logischen Werte 1 und 0 der zweiphasehpegel-kodierten Befehlssignale abgibt.
8. SignalVerarbeitungseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Fernsteuerungsempfänger (Fig. 2) enthalten, daß die kodierten Befehlssignale binäre Fernsteuerungs-Befehlssignale (3b) und Dekodierinformation (3a) in Form von serienkodierten binären Zweiphasenpegel-Befehlssignalen (3d) enthalten und daß der Fernsteuerungsempfänger eine Empfängereinrichtung (50) zum Empfangen der kodierten Befehlssignale (3d), eine Dekodiereinrichtung (52) zum Abtrennen des binären Fernsteuerungs-Befehlssignals (3b) von den serienkodierten binären Zweiphasenpegel-Befehlssignalen (3d), Authentizitätsprüfeinrichtungen (54, 56, 58, 60, 62 j 64), die mit der Dekodiereinrichtung (52) zum Vergleichen jedes Befehlssignals (3b, 3k) mit dem vorhergehenden Befehlsignal und zum Abgeben einer parallelen binären Wiedergabe des geprüften Befehlssignals (3k) und eines Klinkensignals gekoppelt sind, und auf das geprüfte parallele binäre Fernsteuerungsbefehls- und Klinkensignal zum Betätigen der fernsteuerbaren Signalempfängerfunktionen ansprechende Steuereinrichtungen enthält.
9. Signalverarbeitungseinheiten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (52) folgende Teile umfaßt: mit der Empfängereinrichtung (50) verbundene

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Iinpulserzeugungseinrichtungen (70, 72) zur Erzeugung von Impulsen (3c) in Antwort auf die logischen Pegelübergänge im von der Empfängereinrichtung (50) erzeugten serienkodierten binären Zweiphasenpegel-Befehlssignal (3c); erste . Impulserzeugungseinrichtungen (7²O₅ die mit den Impulserzeugungseinrichtungen (70,72) gekoppelt sind, zum Erzeugen von Impulsen einer Dauer, die über der halben Dauer und unter der gesamten Dauer einer Einheit der binären Befehlssio,nale liegt; zweite Impulserzeugungseinrichtungen (7<3)> die mit den ersten impulserzeugungseinrichtungen (7*0 gekoppelt sind, zum Liefern rekonstruierter Taktimpulse (3j) einer Dauer im wesentlichen gleich derjenigen einer Einheit des binären Befehlssignals; dritte Erzeugungseinrichtungen (76) mit einem Dateneingang, der Signale von den ersten Impulserzeugungseinrichtungen (7*0 und von der Empfängereinrichtung (50) aufnimmt; und eine Kombiniereinrichtung (60) zum Kombinieren des wiedergebildeten Taktsignals (3j) von aen zweiten Impulserzeugungseinrichtungen (78) und der Signale von den dritten Erzeugungseinrichtungen (76) und zum Erzeugen sequentieller binärer Befehlssignale (3k) hieraus.
10. Signalverarbeitungseinheiten nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Authentizität prüfenden Einrichtungen folgende Teile umfassen: ein erstes Register (5²O, das mit der Dekodiereinrichtung (52) verbunden ist und von dieser die wiedergebildeten Taktsignale (3j) und die binären Befehlssignale (3k) empfängt; eine Identifizierungseinrichtung (62), die auf das Vorhandensein eines gegebenen Musters binärer Befehlssignale im ersten Register (5^) anspricht und in Antwort hierauf ein Ansteuersignal erzeugt; eine folgenbildende Einrichtung (60), die auf das Ansteuersignal anspricht und in Antwort hierauf ein Hochfrequenzsignal erzeugt; ein zweites Register (56), das mit dem

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ersten Register (54) verbunden ist, zum Speichern des Ausgangssignals des ersten Registers (54) in Antwort auf das
Hochfrequenzsignal; ein drittes Register (58), das mit dem
zweiten Register (56) verbunden ist und auf das Hochfrequenzsignal zum Erzeugen eines Erinnerungssignals anspricht, das
das binäre Befehlssignal, das vorher das zweite Register (56) belegt hat, wiedergibt, und zum Speichern des Binärsignals
im zweiten Register, und durch einen mit dem zweiten Register (56) und dem dritten Register (58) verbundenen Komparator
(64), der auf das Hochfrequenzsignal anspricht und die binären Befehlssignale (3k) im zweiten Register (56) mit dem
Erinnerungssignal im dritten Register (58) vergleicht und ein Klinkensignal erzeugt, wenn das Erinnerungssignal und das binäre Befehlssignal identisch sind.
11. Signalverarbeitungseinheiten nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen ein
Datenregister (66) enthalten, das mit dem ersten Register
(54) verbunden ist und dem das Klinkensignal zum Annehmen des parallelen binären Befehlssignals, das im ersten Register
(54) vorhanden ist, nach dessen Echtheitsprüfung und zu dessen Greifbarmachung als paralleles binäres Befehlssignal eingespeist ist.
12. Signalverarbeitungseinheiten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinrichtung einen Wandler (50) zum Umwandeln des gesendeten Signals in elektrische Signale enthält, daß die Impulserzeugungseinrichtung ein erstes Oder-Exklusiv-Gatter (70), das mit dem Ausgang des Wandlers (50)
verbunden ist, und ein zweites Oder-Exklusiv-Gatter (72),

das mit dem Ausgang des Wandlers (50) und mit dem Ausgang des ersten Oder-Exklusiv-Gatters (70) verbunden ist, enthält und
daß die ersten Impulserzeugungseinrichtungen (74) und die
zweiten Impulserzeugungseinrichtungen (76) monostabile Multivibratoren und die dritten Erzeugungseinrichtungen (76) einen Flipflop vom Typ D umfassen, und daß die Kombiniereinrichtung ein Und-Gatter (80) umfaßt.

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