DE4105339A1

DE4105339A1 - Pulse compression and expansion circuits for infrared remote control - compresses pulses prior to transmission and expands them after reception to increase usable bandwidth

Info

Publication number: DE4105339A1
Application number: DE19914105339
Authority: DE
Inventors: Heribert Dipl Ing Czerny
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1992-08-27

Abstract

Switch control signals (1) are converted into pulse code modulation (pcm) signals by a proprietary encoder (2) and passed to a pulse compressor (3). The pulse compressor comprises an OR-gate fed by a leading-edge triggered monostable in parallel with a trailing-edge triggered monostable. The time duration of both monostables just exceeds the nominal pcm pulse width and, when combined by the OR-gate, generate a leading and a trailing edge spike for each pcm pulse. These spikes are passed to an infrared transmitter (4), transmitted to an infrared receiver (5), amplified and passed to a pulse regenerator (6). The pulse regenerator comprises two monostables and a D-type flip-flop which convert the incoming edge spikes into full-width pcm pulses and passes them to a decoder (7). If the incoming pulse code agrees with the switch settings on a coder (8), the decoder activates a relay (9). USE/ADVANTAGE - Enables proprietary pcm encoders to be incorporated in narrow pulse width transmission systems.

Description

Infrarotfernsteuerungen für beliebige Schaltaufgaben gehören seit langem zum festen Bestandteil von Geräten aller Art.Infrared remote controls for any switching tasks belong has long been an integral part of all types of devices.

Untersucht man die Brauchbarkeit der verschiedensten Verfahren und wählt als Modulationsart die Pulscodemodulation mit der Möglichkeit z. B. zehnstelliger oder höherer Codierung zwecks Vermeidung von Duplizitäten, dann stellt man fest, daß die auf dem Markt befindlichen hochintegrierten Schaltkreise offenbar lediglich für die Anwendung in Hochfrequenzapplikationen konzipiert wurden und für Infrarotanwendungen nur bedingt brauchbar sind.If one examines the usability of the most different procedures and selects pulse code modulation as the type of modulation with the possibility z. B. ten-digit or higher coding in order to avoid duplications, then one finds that the highly integrated circuits on the market apparently only for use in high-frequency applications were designed and only conditionally for infrared applications are usable.

Dies liegt daran, daß besagte Schaltkreise Impulsbreiten benutzen, die, selbst wenn sie auf ein Minimum gebracht werden, immer noch zu groß sind, um von hochverstärkenden, selektiven Infrarotempfängern optimal verarbeitet werden zu können.This is because said circuits use pulse widths which, even if kept to a minimum, always are still too big to be from high gain, selective infrared receivers to be processed optimally.

Dies äußert sich darin, daß diese großen Impulsbreiten im Empfänger große Koppelkondensatorwerte nach sich ziehen, was sich auf die Selektivität bedenklich negativ auswirkt und in Praxis den Störabstand zu Effekten aus 50 Hz-betriebenen Leuchtmitteln deutlich verkleinert.This manifests itself in the fact that these large pulse widths in the receiver large coupling capacitor values entail what negatively affects the selectivity and in practice the signal-to-noise ratio to effects from 50 Hz-powered lamps significantly reduced.

Dies zwingt normalerweise zu einem faulen Kompromiß zwischen Störbarkeit durch 50 Hz-Leuchtmittel und Sendereichweite und bleibt insgesamt eine unbefriedigende Lösung.This usually forces a lazy compromise between Interference due to 50 Hz illuminant and transmission range and remains an unsatisfactory solution overall.

Die Erfindung "lebt" mit den Unzulänglichkeiten in sofern, daß weiterhin diese Schaltkreise mit den großen Impulsbreiten benutzt werden und ist dadurch gekennzeichnet, daß nicht die gesamte Impulsbreite vom Sender übertragen wird, sondern daß im Sender lediglich der Impulsanfang und das Impulsende durch Nadelimpulse markiert und daraus im Emfänger die Originalimpulse wieder zusammengesetzt werden. The invention "lives" with the shortcomings in that continue to use these circuits with the large pulse widths and is characterized in that not the whole Pulse width is transmitted by the transmitter, but that in Transmitter only through the start and end of the pulse Marked needle impulses and the original impulses in the receiver be put together again.

Die Übertragung der Nadelimpulse führt zum angestrebten großen Störabstand und damit zu befriedigenden Reichweiten.The transmission of the needle impulses leads to the desired large S / N ratio and thus satisfactory ranges.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Einrichtung, die den mittels Schalter 1 adressierbaren Encoder 2 enthält, der besagte, zu große Impulsbreiten produziert, gefolgt von dem Impulswandler 3, der sowohl aus der ansteigenden als auch aus der abfallenden Impulsflanke Nadelimpulse erzeugt, die dann auf einen Infrarotdiodentreiber mit Infrarotdiode 4 gegeben werden. Fig. 1 shows a possible device, which contains the addressable encoder 2 by switch 1 , which produces said pulse widths which are too large, followed by the pulse converter 3 , which generates needle pulses from both the rising and the falling pulse edge, which then on one Infrared diode drivers with infrared diode 4 are given.

Der Infrarotempfänger 5 üblicher Bauart gibt das aufgenommene und verstärkte Nadelimpulssignal an den Impulswandler 6, der aus den Nadelimpulsen wieder das Originalsignal macht und damit den Decoder 7 ansteuert, der dann das Relais 9 betätigt, wenn der am Codierschalter 8 eingestellte Code mit dem gesendeten Code übereinstimmt.The infrared receiver 5 of conventional design gives the picked up and amplified needle pulse signal to the pulse converter 6 , which turns the needle pulses back into the original signal and thus controls the decoder 7 , which then actuates the relay 9 when the code set on the coding switch 8 matches the code sent .

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für den im Sender befindlichen Impulswandler 3 von Fig. 1. FIG. 2 shows an example of the pulse converter 3 from FIG. 1 located in the transmitter.

Zwei monostabile Stufen 20 und 23 werden gleichzeitig mit dem Encodersignal betätigt, und zwar reagiert 20 auf die ansteigende und 23 auf die abfallende Flanke. Beide Stufen besitzen im Verhältnis zum Eingangssignal kurze EIN-Zeiten. Die Ausgänge der beiden monostabilen Stufen steuern die ODER- Verknüpfung 24 an, so daß an dessen Ausgang die gewünschten Nadelimpulse anstehen.Two monostable stages 20 and 23 are operated simultaneously with the encoder signal, namely 20 reacts to the rising and 23 to the falling edge. Both stages have short ON times in relation to the input signal. The outputs of the two monostable stages control the OR link 24 so that the desired needle pulses are present at its output.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, wie aus den Nadelimpulsen wieder die Originalimpulse zurückgewonnen werden können. Fig. 3 shows one way in which the original pulses can be recovered from the needle pulses.

Hierzu wird vorzugsweise das D-Flip-Flop 30 nach bekannten Vorschriften so beschaltet, daß dessen Ausgang mit jedem Impuls entweder ein- oder ausgeschaltet wird. For this purpose, the D flip-flop 30 is preferably wired according to known regulations so that its output is either switched on or off with each pulse.

Weil die Bewertung, ob ein empfangener Nadelimpuls aus einer ansteigenden oder abfallenden Flanke des gesendeten Signals stammt fehlt, ist es sinnvoll, zumindest, in definierten Zeitabständen die Anfangsbedingungen neu zu setzen.Because the evaluation of whether a received needle pulse from a rising or falling edge of the transmitted signal is missing, it makes sense, at least, at defined time intervals to reset the initial conditions.

Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß, wie in Fig. 3 gezeigt, das D-Flip-Flop 30 nach jedem vollendeten Ge samt-Impulstelegramm in seine Anfangsbedingungen zurückgesetzt wird, wobei der Rücksetzimpuls von der ansteigenden Flanke des ersten Impulses aus dem Gesamt-Impulstelegramm abgeleitet wird, indem dieser die monostabile Kippstufe 31 startet und deren abfallende Flanke für das Entstehen des Rücksetzimpulses mittels der monostabilen Kippstufe 32 sorgt.This can be done in a simple manner in that, as shown in FIG. 3, the D flip-flop 30 is reset to its initial conditions after each completed total pulse telegram, the reset pulse from the rising edge of the first pulse from the total Pulse telegram is derived by starting the monostable multivibrator 31 and its falling edge ensures the creation of the reset pulse by means of the monostable multivibrator 32 .

Dabei wird die Zeitkonstante der monostabilen Kippstufe 31 geringfügig größer als die Gesamt-Impulstelegrammdauer gewählt.The time constant of the monostable multivibrator 31 is selected to be slightly larger than the total pulse telegram duration.

Obschon diese Synchronisationshilfe als ausreichend angesehen werden kann, sei noch angegeben, daß man die ansteigenden und abfallenden Flanken eines jeden Impulses zusätzlich kennzeichnen kann, indem diese durch unterschiedliche Impuls-Zeiten, Formen und Folgen sowie durch die unterschiedliche Anzahl von Impulsen bewertet werden.Although this synchronization aid is considered sufficient can be stated that the increasing and Mark the falling edges of each pulse additionally can be shaped by these through different impulse times and consequences as well as the different number of impulses be rated.

Da der benutzbare Decoder 7 aus Fig. 1 nur solche Impulstelegramme akzeptiert, die in direkter zeitlicher Folge zweimal hintereinander als richtig erkannt wurden, kann man auf eine Zusatzschaltung für Störungserkennungen verzichten.Since the decoder 7 that can be used from FIG. 1 only accepts pulse telegrams that have been recognized as correct twice in direct succession, one can do without an additional circuit for fault detection.

Die Anwendung zusätzlicher Entstörungsmaßnahmen ist natürlich zulässig.The use of additional interference suppression measures is natural allowed.

Claims

1. Preferably infrared remote control for binary switching tasks with pulse code encoders and decoders of conventional design, which are normally not usable due to the pulse widths being too large and the resulting restrictions on the achievable ranges, but which can be used by using an additional device, which is characterized in that in the transmitter on every rising and falling pulse edge of the original pulses, pulses with a short duration are generated and these are converted back into the original pulses in the receiver.

2. Remote control according to claim 1, characterized in that the beginning and the end of each pulse, as shown in Fig. 1, are each characterized by a needle pulse.

3. Remote control according to claim 1, characterized in that the beginning and end of each pulse with different ones Identifiers are occupied which are a unique assignment allow.

4. Remote control according to claim 3, characterized in that the identifiers from different impulse times, forms or consequences exist and for production and processing usual measures are used.

5. Remote control according to claim 3, characterized in that the identifiers from the different number of pulses consist.

6. Remote control according to claim 1 and / or claims 2 to 5, characterized in that the initial conditions are preferred reset after each completed pulse telegram will.

7. Remote control according to claim 6, characterized in that, as shown in Fig. 3, the D flip-flop ( 30 ) is reset to its initial conditions after each completed pulse telegram, the reset pulse from the rising edge of the first pulse the overall pulse telegram is derived by starting the monostable multivibrator ( 31 ) and its falling edge causing the reset pulse to be generated by means of the monostable multivibrator ( 32 ).