Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernsteuerung eines Hörhilfegerätes durch von Schallwellen gebildete Fernsteuerpulse mit unterschiedlicher Impulsdauer, wobei die Fernsteuerpulse entsprechend ihrer Impulsdauer ausgewertet werden.
Bei bekannten Fernsteuerverfahren und Fernsteuereinrichtungen werden von einem Sender Schallwellen abgegeben, die z.B. durch Modulation mit einem Rechtecksignal (Hüllkurve) in Fernsteuerpulse von kurzer und langer Dauer gewandelt werden. Diese Schallwellen werden von einem Fernsteuerempfänger des Hörgerätes zur Steuerung bzw. Einstellung von Funktionen, z.B. der Lautstärke, empfangen und ausgewertet. Durch Reflexion von Schallwellen (Fernsteuerpulsen) an Gegenständen in der Umgebung einer derartigen Fernsteuereinrichtung gelangen aufgrund der längeren Wegstrecke zeitlich verzögert Fernsteuerpulse zum Empfänger. Diese reflektierten Impulse können sich mit den direkt empfangenen Fernsteuerpulsen überlagern. Dadurch kann die ursprüngliche Dauer des jeweiligen Fernsteuerpulses um die Verzögerungszeit der als Reflexion empfangenen Fernsteuerpulse verlängert werden. Daneben ist es auch möglich, daß insbesondere zu einem kurzen Fernsteuerpuls ein reflektierter Fernsteuerpuls entsteht, der bei ausreichend langer Laufzeit als vom direkt empfangenen Fernsteuerpuls zeitlich durch eine Pause getrennter Fernsteuerpuls am Empfänger eintrifft. Die geschilderten Reflexionen von Schallwellen führen vor allem zu einer Verlängerung der Dauer der ursprünglichen Fernsteuerpulse. Dadurch wird die Auswertung der Fernsteuerpulse beeinträchtigt.
Aus der DE-A-35 27 112 ist ein Hörgerät mit drahtloser Fernsteuerung bekannt, wobei im Hörgerätegehäuse sowohl die Bauteile der Hörhilfe als auch diejenigen zur Regelung seiner Funktionen und ein Empfänger für die Fernsteuersignale vorgesehen sind. Dabei werden die Ultraschall-Steuersignale eines Senders als Worte übertragen, die aus einem Bit-Muster bestehen, die Codier-Bits, Informations-Bits und Paritäts-Bits enthalten. Zur Übertragung der Befehle werden die einzelnen Bits durch Pulsdauermodulation codiert. Reflexionen der Steuersignale können deren Auswertung beeinträchtigen. Ferner ist aus diesem Dokument die Unterdrückung von Echosignalen bekannt.
In der Funkschau 1975, Heft 17/503, Seiten 69-72, ist eine Ultraschall-Fernbedienung mit Pulscodeübertragung insbesondere für die Fernbedienung von Farbfernsehgeräten beschrieben, wobei die Modulation in den wechselnden zeitlichen Abständen der einzelnen Impulse zueinander codiert ist. Die Pulsdauer bleibt unverändert. Daher werden nur die zeitlichen Abstände der Impulse zueinander anhand der jeweiligen Impulsvorderflanke (aufsteigende Flanke) ausgewertet. Allein deshalb ist ein Zeitfenster vorgesehen, das in Abhängigkeit von dem Impulsanfang eines vorausgehenden Impulses den Impulsanfang eines nachfolgenden Impulses erwartet. Darüber hinaus ist das Zeitfenster so gewählt, daß mögliche Reflexionen von gesendeten Impulsen im Empfangsfalle außerhalb dieses Zeitfensters liegen. Dieses Zeitfenster ist folglich stets auf den Beginn eines Impulses eingestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, womit die Beeinträchtigung der Auswertung durch Reflexionen vermindert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Beeinträchtigung der Auswertung von aus Schallwellen gebildeten Fernsteuerpulsen mit langer und kurzer Dauer durch Reflexionen deutlich vermindert ist. Das geschieht vor allem durch eine Anpassung wenigstens eines Auswertezeitpunktes an die durch Reflexionen verlängerten Fernsteuerpulse. Des weiteren ist die Beeinträchtigung der Auswertung von Fernsteuerpulsen verminderbar, indem eine Austastung vorgesehen ist, die sich automatisch den durch Reflexionen verlängerten Fernsteuerpulsen anpaßt. Dabei ist es vorteilhaft, sowohl eine Anpassung des Auswertezeitpunktes als auch eine Anpassung der Austastung an die durch Reflexionen verlängerten Fernsteuerpulse in einer Fernsteuereinrichtung gleichzeitig vorzunehmen. Sonach können fast alle durch Reflexionen auftretenden Beeinträchtigungen (Fehlauswertungen) vermieden werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Ansprüchen.
Es zeigen:
In Figur 1 gibt ein Sender 1, der eine Tastensteuerung 2 aufweist, über einen Ausgangsschallwandler 3 Schallwellen ab, z.B. Ultraschallwellen mit einer Frequenz von ca. 25 kHz. Diese Schallwellen sind Fernsteuerpulse von kurzer und langer Dauer und breiten sich über verschiedene Wege aus, was durch Pfeile 4 und 5 symbolisiert ist. Während die Schallwellen gemäß dem Pfeil 4 auf kurzem Weg zu einem Mikrofon 6 gelangen, werden die Schallwellen gemäß Pfeil 5 an einem Gegenstand 7 reflektiert und gelangen sonach über einen längeren Weg, also verzögert, zu dem Mikrofon 6. Die in dem Mikrofon 6 in elektrische Signale gewandelten Fernsteuerpulse gelangen über einen Hochpaß 8 und einer Begrenzerschaltung, die z.B. als Schmitt-Trigger 9 ausgebildet ist, zu einer Auswerteschaltung 10. Die ausgewerteten Fernsteuerpulse werden über einen Datendecoder 11 einem oder mehreren fernsteuerbaren Bauteilen, z.B. einem elektronisch einstellbaren Lautstärkesteller 12 eines Hörgerätes 13 zur Steuerung einer oder mehrerer Funktionen zugeführt. Das Hörgerät 13 umfaßt einen Hörer (Ausgangsschallwandler) 14, eine Endstufe 15, den elektronisch einstellbaren Lautstärkesteller 12, einen Vorverstärker 16 und ein Tiefpaßfilter 17, das mit dem Mikrofon 6 verbunden ist. Das Mikrofon 6 dient folglich sowohl zur Aufnahme von Fernsteuerpulsen als auch zur Aufnahme von Sprache und Umgebungsschall für das Hörgerät 13.
In Figur 2 sind die vom Sender 1 abgegebenen Fernsteuerpulse als Impulsfolge 18 mit Fernsteuerpulsen 19 bis 24 mit kurzer Dauer t₁ und langer Dauer t₂ dargestellt, die auf direktem Weg zum Mikrofon 6 gelangt sind. Eine hinsichtlich Pulsdauer und Pulsabstände mit der Impulsfolge 18 gleichartige reflektierte Impulsfolge 25 gelangt um eine Laufzeitdifferenz t₃ versetzt auf einem indirekten Weg mit geringerer Amplitude ebenfalls zum Mikrofon 6. Aus einer additiven Überlagerung der beiden Impulsfolgen 18 und 25 entsteht eine Impulsfolge 26 mit gegenüber den ursprünglichen Fernsteuerpulsen 19 bis 24 veränderten Fernsteuerpulsen 27 bis 32, die vor allem in der Dauer um die Laufzeitdifferenz t₃ verlängert sind. Wie an der empfangenen Impulsfolge 26 symbolisch dargestellt, ist wenigstens ein von jedem Anfang 33 bis 38 der jeweils empfangenen Fernsteuerpulse 27 bis 32 abhängiger Auswertezeitpunkt 39 bis 44 (symbolisiert durch je einen Pfeil) vorgegeben, dessen zeitlicher Abstand t₄ von jedem Anfang 33 bis 38 der jeweiligen Fernsteuerpulse 27 bis 32 einerseits kleiner als die lange Dauer t₂ eines Fernsteuerpulses 20, 21 oder 23 und andererseits größer gewählt ist als die Summe aus der kurzen Dauer t₁ eines Fernsteuerpulses 19, 22 oder 24 und der Dauer t₃, um die diese kurze Dauer t₁ durch eine empfangene Reflexion 25 der Schallwellen verlängerbar ist. Dadurch wird eine deutlich störungsfreiere Unterscheidung zwischen langen und kurzen Fernsteuerpulsen erreicht.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn der zeitliche Abstand t₄ des jeweiligen Auswertezeitpunktes 39 bis 44 vom jeweiligen Anfang 33 bis 38 an den Fernsteuerpulsen 27 bis 32 wenigstens doppelt so groß gewählt ist wie die kurze Dauer t₁ eines zeitlich kurzen Fernsteuerpulses 19, 22 oder 24. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zwischen einem Ende 45 eines Fernsteuerpulses von langer Dauer (vgl. Impulsfolge 18, Fernsteuerpuls 20) und einem Anfang 35′ eines nachfolgenden Fernsteuerpulses (z.B. Fernsteuerpuls 21) ein zeitlicher Abstand t₅ vorgesehen ist, der größer gewählt ist als die Dauer t₂ eines zeitlich langen Fernsteuerpulses, z.B. Fernsteuerpuls 20, 21 und 23.
Um bei einer sehr großen Laufzeitdifferenz t₃ aufgrund von Reflexionen auch die Fernsteuerimpulse 20, 21 und 23 von langer Dauer t₂ sicher auswerten zu können, ist zwischen den Anfängen 34′ und 35′ von zwei Fernsteuerpulsen, z.B. 20 und 21, ein zeitlicher Abstand t₆ vorgesehen, der wenigstens doppelt so groß gewählt ist wie die Dauer t₂ eines zeitlich langen Fernsteuerpulses, z.B. Fernsteuerpuls 23. In der Impulsfolge 18 ist die Dauer t₂ eines zeitlich langen Fernsteuerpulses, z.B. Fernsteuerpuls 23, wenigstens doppelt so groß gewählt wie die Dauer t₁ eines zeitlich kurzen Fernsteuerpulses, z.B. Fernsteuerpuls 22. Dadurch wird eine noch bessere Unterscheidung zwischen langen und kurzen Fernsteuerpulsen bei auftretenden Reflexionen erreicht.
In Figur 2 ist des weiteren eine reflektierte Impulsfolge 46 dargestellt, die gegenüber der direkt empfangenen Impulsfolge 18 eine große Laufzeitdifferenz t₇ aufweist, die größer als die Laufzeitdifferenz t₃ ist. Dies führt bei Überlagerung mit der Impulsfolge 18 zu einer auszuwertenden Impulsfolge 47. Die Impulsfolge 47 enthält reflektierte Fernsteuerpulse 48 bis 50, die von den Fernsteuerpulsen 19′, 22′ und 24′ abgesetzt (getrennt) sind. Um zu verhindern, daß diese reflektierten Fernsteuerpulse 48 bis 50 aufgrund der zugeordneten Auswertezeitpunkte 39′, 42′ bzw. 44′ als Fernsteuerpulse langer Dauer interpretiert werden, ist eine besondere Austastung vorgesehen, deren Austastsignal als Austastpulsfolge 51 in Figur 2 dargestellt ist. Diese Austastpulsfolge 51 weist eine variable Dauer t₈ bzw. t₉ der Austastzeit auf. Die variable Dauer t₈ bzw. t₉ der Austastzeit beginnt nach jedem Ende 52 bzw. 53 eines durch Reflexion verlängerten Endes 52 des Fernsteuerpulses 19′ bzw. einem Ende 53 eines durch Reflexion verlängerten Fernsteuerpulses 20′ (vergleiche Impulsfolge 47). Die variable Dauer t₈ der Austastzeit wird automatisch der Dauer t₁₀ einer Pause angepaßt, die zwischen dem Ende des durch Reflexion verlängerten Fernsteuerpulses 19′ und dem Anfang des nachfolgenden Fernsteuerpulses 20′ verbleibt. Des weiteren wird die variable Dauer t₉ der Austastung automatisch der Dauer t₁₁ einer Pause angepaßt, die zwischen dem Ende 53 des durch Reflexion verlängerten Fernsteuerpulses 20′ und dem Anfang eines nachfolgenden Fernsteuerpulses 21′ verbleibt. Entsprechendes geschieht in bezug auf die übrigen Fernsteuerpulse automatisch. Im Ergebnis entsteht eine auszuwertende Impulsfolge 55, die keine separaten reflektierten Pulse aufweist.
In Figur 3 ist die in Figur 1 enthaltene Auswerteschaltung 10 detaillierter dargestellt. Die auch in Figur 1 dargestellte Begrenzerschaltung, der Schmitt-Trigger 9, verhindert, daß besonders schwache Fernsteuerpulse, insbesondere schwache reflektierte Fernsteuerpulse, zur Auswerteschaltung 10 gelangen.
Dadurch wird die Sicherheit gegenüber Störungen der Auswertung durch Reflexionen zusätzlich verbessert. Die Fernsteuerpulse sind aus einer bestimmten Anzahl von Schallschwingungen, z.B. Ultraschallschwingungen, gebildet. Dabei enthält ein Fernsteuerpuls von langer Dauer t₂ entsprechend seiner Dauer t₂ (Hüllkurve) eine größere Anzahl von Ultraschallschwingungen (Trägerfrequenzschwingungen) als ein Fernsteuerpuls von kurzer Dauer t₁. Um die Schallschwingungen und damit auch die Fernsteuerpulse in der Amplitude zu begrenzen, werden diese einer Impulsformerschaltung (eine weitere Begrenzerschaltung) 56 zugeführt. Dadurch entstehen zählbare rechteckförmige Impulse mit einer Folgefrequenz von z.B. 25 kHz. Die Anzahl dieser 25 kHz-Impulse ist durch die lange Dauer t₂ bzw. kurze Dauer t₁ der Fernsteuerpulse vorbestimmt. Jede zeitliche Dauer t₁, t₂ entspricht sonach einer bestimmten Anzahl von zählbaren Impulsen. Die 25 kHz-Impulse werden einem Impulszähler 57 und einem Monoflop 58 zugleich zugeführt. Das Monoflop 58 hat eine Standzeit in der Größenordnung der Dauer einer Schwingungsperiode der zur Fernsteuerung benutzten Schallwellen. Dadurch wird das Monoflop stets etwa nur so lange bzw. geringfügig länger gesetzt, wie ein Impuls aus dem Trägerfrequenzsignal, z.B. ein 25 kHz Impuls, vorhanden ist. Sonach ist am Ausgang des Monoflops 58 Anfang und Ende eines Fernsteuerpulses (Hüllkurve) eindeutig darstellbar. Folglich entfällt eine Demodulations- und Siebschaltung zur Erzeugung einer Hüllkurve, die die Fernsteuerpulse, z.B. die Impulsfolge 26, darstellt. Das Ausgangssignal des Monoflops 58, das folglich den Fernsteuerpulsen, z.B. 19 bis 24, mindestens annähernd entspricht und Anfang und Ende eines Fernsteuerpulses signalisiert, wird einem Steuerwerk 59 zugeführt.
In dem Impulszähler 57 werden die trägerfrequenten Impulse gezählt. Der Impulszähler 57 wird durch das Steuerwerk 59 gesteuert, z.B. Rücksetzen auf Null und/oder Abbruch des Zählvorganges bei einer Impulszahl, die aus einem vorgegebenen Rahmen herausfällt. So ist es möglich, den Zählvorgang abzubrechen, wenn z.B. eine Mindestanzahl von Zählimpulsen nicht erreicht wird, die ein Fernsteuerimpuls 19, 22 oder 24 von kurzer Dauer t₁ umfaßt. Des weiteren kann der Zählvorgang abgebrochen werden, wenn eine Anzahl von Zählimpulsen gezählt wurde, die größer ist als die Anzahl, die z.B. während der Dauer t₂ eines zeitlich langen Fernsteuerpulses 20, 21, 23 auftreten kann. Durch diese Maßnahmen werden auf einfache Weise zwei zusätzliche Auswertezeitpunkte geschaffen, um Störsignale auszuschalten. Beim erfindungsgemäßen Fernsteuerverfahren kann sonach dem zeitlichen Abstand t₄ des Auswertezeitpunktes 39 bis 44, der zur Unterscheidung zwischen Fernsteuerpulsen von kurzer und langer Dauer vorgesehen ist, ebenfalls eine bestimmte Anzahl von Trägerfrequenzimpulsen zugeordnet werden, die mindestens erreicht sein muß, um einen Fernsteuerpuls von langer Dauer t₂ zu erkennen. Durch die Verwendung von höherfrequenten Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, kann die Übertragungsrate von Fernsteuerpulsen relativ groß werden, da mit steigender Frequenz die Anzahl der auswertbaren Trägerfrequenzimpulse je Zeiteinheit steigt.
Das Steuerwerk 59 steht mit einer Schaltung 60 zur Erzeugung der Austastpulsfolge 51 mit variabler Dauer t₈, t₉ und gegebenenfalls mit einer Austastzeit t₁₃ in Verbindung. Da dem Steuerwerk 59 durch das Monoflop 58 Anfang und Ende eines jeden Fernsteuerpulses, z.B. auch das Ende eines durch Reflexion verlängerten Fernsteuerpulses, signalisiert werden, ist die variable Austastung gemäß der Erfindung mit geringem konstruktivem Aufwand realisierbar, z.B. durch Monoflops mit unterschiedlichen Standzeiten. Eine Standzeit ist dem zeitlichen Abstand t₆ zwischen den Anfängen 34′, 35′ zweier Fernsteuerpulse und die andere Standzeit zusätzlich der Dauer t₁₂ einer Pause angepaßt, die zwischen dem Ende eines durch Reflexion verlängerten letzten Fernsteuerpulses 23 einer Gruppe von Fernsteuerpulsen 19 bis 23 und dem Anfang eines ersten Fernsteuerpulses 24 einer nachfolgenden Gruppe von Fernsteuerpulsen verbleibt. Die zur Austastung dienenden Monoflops (nicht dargestellt) werden durch jeden vom Monoflop 58 signalisierten Anfang eines Fernsteuerpulses gestartet. Eine Freigabe (Weiterleitung) durch das Steuerwerk 59 als Austastpulsfolge 51 erfolgt jedoch erst dann, wenn das Monoflop 58 ein Impulsende, z.B. 52 oder 53, eines Fernsteuerpulses oder einer Gruppe von Fernsteuerpulsen signalisiert hat, die durch Reflexionen verlängert sein können. Dadurch ist auch eine große Austastzeit t₁₃ realisierbar, wodurch auch Störungen zwischen zwei Gruppen (Datenworte) von Fernsteuerpulsen unterdrückbar werden. Für die Erzeugung der Austastzeiten t₈ und t₉ genügt ein Monoflop, da der zeitliche Abstand t₆ zwischen Fernsteuerpulsen einer Gruppe stets gleich groß ist.
Wie aus der Impulsfolge 18 in Figur 2 ersichtlich, sind die Pulse 19 bis 23 durch jeweils gleiche Pulsabstände t₆ untereinander zu einer Gruppe zusammengefaßt, an die sich nach der größeren Pausendauer t₁₂ eine weitere, mit dem Fernsteuerpuls 24 beginnende Gruppe anschließt. Mit dem Steuerwerk 59 in Figur 3 sind nicht nur Fernsteuerpulse von kurzer und langer Dauer erkennbar, sondern auch Datenworte mit einer bestimmten Anzahl von Fernsteuerpulsen, die durch den größeren Pulsabstand t₁₂ getrennt sind. Entsprechend wird vom Steuerwerk 59 ein Schieberegister 61 gesteuert. Sobald eine vorgegebene Anzahl von Fernsteuerpulsen 19 bis 23 für ein Datenwort erreicht ist, wird dies dem Datendecoder 11 zugeführt, der seinerseits dann die gewünschte Funktion im Hörgerät einstellt, z.B. Einstellung der Lautstärke über den elektronisch einstellbaren Lautstärkesteller 12.