DE3406809A1 - Optisches audiosignaluebertragungsgeraet - Google Patents

Description

• Optisches Audios ignalübertragungsgerät
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Audiosignalübertragungsgerät mit Gegensprechübertragung im Nahbereich, insbesondere zur Signalübertragung zwischen einzelnen Personen bei Feuerwehr oder technischen Hilfsdiensten im Katastropheneinsatz, bestehend aus einer kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung mit angeschlossenem Mikrofon sowie Kopfhörer, eingebauter Stromversorgung, eingebauten Signalmodulator- und -demodulatoren sowie eingebauten Infrarotleuchtdioden zur Signalaussendung und Fotodioden zum Signalempfang, wobei sowohl die Infrarotleuchtdioden wie auch Fotodioden sende- bzw. empfangsmäßig jeweils nur einen begrenzten Raumsektor abdecken.
• Ein derartiges optisches Audiosignalübertragungsgerät ist beispielsweise aufgrund der DE-PS 24 31 937 bekannt (siehe Ausführungsform von Fig. 2). Dieses bekannte Gerät dient dabei vorzugsweise zum Einsatz in Hörgeschädigten-Sonderschulen, um auf diese Weise eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Lehrer und seinen Schülern sicherzustellen.
• Zu diesem Zweck trägt jeder Teilnehmer an der Brust ein Sende- und Empfangsgerät, an welches zur Schallaufnahme ein Mikrofon und zur Schallwiedergabe ein Kopfhörer angeschlossen sind.Die einzelnen Teilnehmer sitzen dabei im Halbkreis unter einer an der Decke angebrachten Strahlungsquelle, welche an ein zentrales Sende- und Empfangsgerät angeschlossen ist, so daß auf diese Weise ein Gegensprechverkehr zwischen den einzelnen Teilnehmern möglich ist.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte optische Audiosignalübertragungsgerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine Audiosignalübertragung zwischen verschiedenen,sich im Nahbereich befindlichen Personen möglich ist, wobei diese Personen insbesondere im freien Gelände sich in beliebiger räumlicher Zuordnung zueinander bewegen können, so wie dies beispielsweise bei der Feuerwehr oder beim technischen Hilfsdienst bei Katastropheneinsatz der Fall ist.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß dasselbe als Kopfgerät ausgebildet ist, welches mit einer in einer einzigen Richtung,vorzugsweise dem Gesichtsfeldbereich abstrahlenden Sendefenster sowie mehreren den gesamten Umkreis abtastenden Empfangsfenstern versehen ist.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche.
• Im Gegensatz zum Stand der Technik,bei welchem das für Gegensprechübertragung ausgelegte optische Audiosignal- Übertragungsgerät an der Brust getragen wird, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das gesamte Gerät in den Kopfbereich des jeweiligen Trägers verlegt, was im Fall bei Feuerwehr oder beim technischen Hilfsdienst im Katastropheneinsatz die Befestigung des Gerätes auf dem von den einzelnen Personen getragenen Schutzhelms bedeutet. Diese Nachobenverlegung des gesamten Gerätes bis oberhalb des Kopfbereiches hinaus bedingt dabei zwangsläufig eine bessere Signalübertragung, und zwar insbesondere auch in jenem Fall, in welchem die das betreffende Gerät tragende Person teilweise von natürlichen Hindernissen abgedeckt ist.
• Die Befestigung des optischen Audiosignalübertragungsgerätes im Kopfbereich der jeweiligen Person führt darüber hinaus zu dem Vorteil, daß der von dem Gerät ausgesandte, aus Leistungsgründen nur einen beschränkten Raumsektor bestreichende Sende strahl automatisch den Kopfdrehungen des jeweiligen Trägers folgt, so daß die das betreffende Gerät tragende Person durch Kopfdrehung sich jenen Ansprechpartner im Nahbereich aussuchen kann, welchem er eine verbale Botschaft übermitteln möchte.
• Auf der anderen Seite setzt jedoch das Vorsehen einer Mehrzahl von Empfangsfenstern mit daran angeschlossenen Fotodioden der Träger eines derartigen Gerätes in die Lage, aus einer beliebigen Azimutrichtung ein optisches Signal empfangen zu können, so wie dies auch beim menschlichen Ohr der Fall ist, das im wesentlichen richtungsunabhängig auf den Empfang akustischer Signale ausgelegt ist. Das erfindungsgemäße Audiosignalübertragungsgerät ist somit aufgrund seiner Bauweise sehr gut an den menschlichen Organismus angepaßt, so daß die Träger derartiger Geräte ganz instinktiv sich so verhalten, daß zwischen denselben selbst unter Extrembedingungen im Katastropheneinsatz eine zufriedenstellende Audiosignalübertragung auf Gegensprechbasis zustandekommt.
• Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Signalübertragungsgerätes, und Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Audiosignalübertragungsgerätes.
• Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform des für Gegensprechübertragung ausgelegten optischen Audiosignalübertragungsgerätes gemäß der Erfindung, welches ein ringförmiges äußeres Gehäuse 1 besitzt, das nach unten hin mit Bügeln 3 versehen ist, die mit Hilfe nicht dargestellter Riemen oder anderer Befestigungsmittel eine Befestigung an einem nicht dargestellten Schutzhelm erlauben. Die Innenfläche 2 dieses ringförmigen Gehäuses 1 ist dabei der äußeren Kontur des betreffenden Schutzhelms angepaßt, so daß das Gerät in der Art eines auf dem Schutzhelm befestigten Kranzes getragen werden kann. Das betreffende ringförmige Gehäuse 1 ist zusätzlich entlang seiner Innenfläche 2 mit einem oder mehreren Gummibelägen versehen, welche einen guten rutschfesten Sitz des Gerätes auf dem jeweiligen Schutzhelm gewährleisten.
• Innerhalb des jeweils unter 450 zu der Mittellängsachse 6 des Gerätes verlaufenden Seitenflächen 6 des ringförmigen Gehäuses 1 sind vier Empfangsfenster 7 vorgesehen, hinter welchen jeweils eine im Infrarotbereich empfindliche Fotodiode - beispielsweise eine Pin-Fotodiode -angeordnet ist. Anstelle dieser vier Fotodioden kann jedoch ebenfalls nur eine einzige Fotodiode vorgesehen sein, welche über vier Lichtleiter mit den vier Empfangsfenstern 7 verbunden ist. Die vier Fotodioden bzw. die mit der einzelnen Fotodiode verbundenen vier Lichtleiter sind dabei derart ausgebildet, daß durch jedes Empfangsfenster 7 hindurch ein Signalempfang über einen Winkelbereich von etwas mehr als 900 möglich ist, so daß auf diese Weise das Gerät empfangsseitig für einen Signalempfang aus einer beliebigen Himmelsrichtung her ausgelegt ist.
• Entlang der Mittellängsachse 5 ist innerhalb der vorderen Stirnfläche 9 des ringförmigen Gehäuses 1 ein zusätzliches Sondefenster 10 vorgesehen, hinter welchem eine Infrarotleuchtdiode angeordnet ist. Diese Infrarotleuchtdiode ist in Verbindung mit dem Sende fenster 10 derart ausgebildet, daß ein gerichteter Infrarotsendestrahl nach vorne hin abgestrahlt wird, wobei die Abstrahlrichtung im wesentlichen durch die jeweilige Kopflage des Trägers des betreffenden Gerätes festgelegt ist.
• Innerhalb des ringförmigen Gehäuses 1 befinden sich die zum Betrieb desselben notwendigen Baugruppen in miniaturisierter Bauweise, welche unter anderem einen Stromversorgungsmodul, die Signalmodulator- und -demodulatorenmodule sowie die Lasersende- und -empfangsmodule umfassen. Im Hinblick auf einen möglichst geringen Stromverbrauch des betreffenden Gerätes wird dabei die an sich bekannte Impulsdeltamodulations- und -demodulationstechnik verwendet, wobei die abgestrahlten Impulse vorzugsweise eine Impulslänge zwischen 30 und 80 Nanosekunden aufweisen und die Impulsfrequenz bei etwa 10 kHz liegt.
• Eine weitere Verringerung des Stromverbrauches läßt sich fernerhin dadurch erreichen, daß eine Aktivierung des Lasersendemoduls nur zustandekommt, solange vom Mikrofon her ein entsprechendes Audiosignal abgegeben wird.
• Das ringförmige Gehäuse 1 ist zusätzlich mit einer nicht dargestellten Steckbuchse versehen, welche eine Verbindung des Gerätes mit einem bekannten Kopfsprechsatz gestattet. Auf diese Weise wird der Benutzer eines derartigen Gerätes selbst beim Tragen einer Rauchmaske, so wie dies bei bestimmten Katastropheneinsätzen notwendig ist, in die Lage versetzt, mit im Nahbereich befindlichen anderen Personen in Kommunikation treten zu können, so daß auf diese Weise eine erforderliche Einsatzkoordination ohne Schwierigkeit durchführbar ist.
• Das ringförmige Gehäuse 1 kann zusätzlich eine weitere weitere Buchse aufweisen, welche eine Verbindung des Geräts mit einem bekannten Hochfrequenzsende- und -empfangsgerät erlaubt, so daß auf diese Weise ein Hybridbetrieb durchführbar ist, wobei die mit Hilfe von Infrarotwellen durchgeführte Audiosignalübertragung der Kommunikation im Nahbereich und die im Hochfrequenzbereich durchgeführte Audiosignalübertragung der Kommunikation im Zwischen- und Fernbereich dient.
• Schließlich kann das ringförmige Gehäuse 1 noch mit einer dritten Steckbuchse versehen sein, welche eine Verbindung mit auf der Oberfläche des betreffenden Schutzhelmes angeordneten Solarzellen gestattet, so daß auf diese Weise der Strombedarf des betreffenden Gerätes ganz oder teilweise durch Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom gedeckt werden kann.

Claims (9)

1. Optisches Audiosignalübertragungsgerät Patentansprüche: Optisches Audiosignalübertragungsgerät mit Gegensprechübertragung im Nahbereich, insbesondere zur Signalübertragung zwischen einzelnen Personen bei Feuerwehr oder technischem Hilfsdienst im Katastropheneinsatz, bestehend aus einer kombinierten Sende-und Empfangseinrichtung mit angeschlossenem Mikrofon sowie Kopfhörer, eingebauter Stromversorgung, eingebauten Signalmodulator- und -demodulatoren sowie eingebauten Infrarotleutdioden zur Signalaussendung und Fotodioden zum Signalempfang, wobei sowohl die Infrarotleuchtdioden wie auch Fotodioden sende- bzw.

   empfangsmäßig jeweils nur einen begrenzten Raumsektor abdecken, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß dasselbe als ein auf dem Kopf zu tragendes Gerät ausgebildet ist, welches mit eine in einer einzigen Richtung, vorzugsweise dem Gesichtsfeldbereich, abstrahlenden Sendefenster (10) sowie mehreren den gesamten Umkreis auf Infrarotsignale abtastenden Empfangsfenstern (7) versehen ist.
2. 2. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dasselbe vier jeweils um 900 gegeneinander versetzte Empfangsfenster (7) aufweist, hinter welchen jeweils eine auf einen Winkelbereich von etwas mehr als 900 ansprechende Fotodiode angeordnet ist.
3. 3. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dasselbe vier jeweils um 900 gegeneinander versetzte Empfangsfenster (7) aufweist, von welchen Lichtleiter zu einer gemeinsamen Fotodiode führen, wobei die am Ende der Lichtleiter vorgesehene Optik derart ausgebildet sind, daß von derselben jeweils ein Winkelbereich von etwas mehr als 900 optisch erfaßbar ist.
4. 4. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dasselbe ein in etwa ringförmiges Gehäuse (1) aufweist, welches auf einem Schutzhelm befestigbar ist, wobei die vier Empfangsfenster (7) jeweils in den unter 450 gegenüber der Mittellängsachse (5) des Gerätes verlaufenden Seitenflächen (6) des Gehäuses (1) angeordnet sind, während die signalaussendende Infrarotleuchtdiode hinter einem in der vorderen Stirnfläche (9) des Gehäuses (1) angeordneten Sendefenster (10) angeordnet ist.
5. 5. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das ringförmige Gehäuse (1) mit nach unten ragenden Bügeln (3) versehen ist, an welchen Riemen befestigt sind, die der Fixierung an einem Schutzhelm dienen.
6. 6. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das ringförmige Gehäuse (1) eine Innenfläche aufweist, welcher der äußeren Kontur eines Schutzhelms angepaßt ist, und daß das Gehäuse (1) entlang seiner Innenfläche ein oder mehrere Gummibeläge aufweist, welche einen guten rutschfesten Sitz des Gerätes gegenüber dem Schutzhelm gewährleisten.
7. 7. Audiosignalübertragungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gehäuse (1) mit einer Steckbuchse versehen ist, in welche der Stecker eines bekannten Kopfsprechsatzes einführbar ist.
8. 8. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gehäuse (1) eine weitere Steckbuchse aufweist, in welche der Stecker einer vorhandenen Radiokommunikationseinrichtung einführbar ist.
9. 9. Audiosignalübertragungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das ringförmige Gehäuse (1) zusätzlich mit einer dritten Steckbuchse versehen ist, in welche ein Stecker einführbar ist, der über ein entsprechendes Kabel mit auf der Oberfläche des Schutzhelms befestigten Solarzellen verbunden ist.