<Desc/Clms Page number 1>
Titel van de uitvinding : Multi-gebruikers connector
BESCHRUVING Achtergrond van de uitvinding is dat sinds de uitvinding van de eerste machine het vast stond dat een menselijke tussenkomst nodig was om de machine te controleren, al was het maar om het op of af te zetten. Hoe ingewikkelder de machine, in termen van functionaliteit, hoe belangrijker werd het dergelijk controle-mechanisme te maken waarin alle machine mogelijkheden of functies verwerkt waren. In de huidige elektrische, mechanische en/of digitale industrieën bestaan er een aanzienlijke verscheidenheid van machine input instrumenten gaande van zeer simpele, zoals aan/uit knop, tot de zeer complexe zoals een 747 Jumbo jet cockpit, toch bestaat er geen standaard toestel dat even gemakkelijk een woord-processor als een faxmachine of een muziek synthesizer kan controleren.
Het toestel hier beschreven is dergelijk toestel.
Computers, en vooral op het niveau van de personal computer, hebben momenteel slechts en enkel instructieapparaat waarmee slechts een gebruiker op hetzelfde moment in een programma kan werken. Bovendien wordt de inkomende informatie slechts op een niveau beschouwd terwijl door de MUD met zijn parallel processing via koppel-processoren, en eventueel door middel van de duplicator-circuits, veel funktionele analyses gebeuren, wat tijd-optimalisatie betekent.
Door deze nieuwe uitvinding, verder MUD genaamd ( Multiple User Device) wordt het mogelijk om op hetzelfde moment, en gelijktijdig, twee of meer gebruikers te laten werken in een programma of aan de computer. Dit is een revolutionaire benadering waarbij nieuwe informatie gemakkelijk toegankelijk wordt om het worden verwerkt in een of meerdere computers of netwerken, in real-time.
<Desc/Clms Page number 2>
Onafhankelijke actors kunnen bijgevolg interacteren binnen een computer die aldus als een netwerk funktioneert en waarbij data via diverse ingangen kunnen bewerkt worden. Dit biedt binnen grotere netwerken aanzienlijke voordelen qua beheersing van productieprocessen, mathematische processen, en dergelijke.
Het spreekt vanzelf dat de economische en sociale voordelen belangrijk zullen zijn omdat de relatie ten opzichte van de computer, en zijn plaats in de maatschappij, gunstiger wordt. De computer wordt meer dienstig tot de mens, en meer toegankelijk.
Nieuwe velden van activiteit voor het gebruik van de computer worden mogelijk. Ook op het gebied van de computer-spellen zullen nieuwe benaderingen ontstaan omdat op een personal computer meerdere personen kunnen spelen in een programma. Tot nu was het ofwel enkel mogelijk op een personal computer met één speler te spelen tegen de computer ofwel tegen andere personen door een netwerk van meerdere computers te maken. Nu wordt het mogelijk bijvoorbeeld een voetbalmatch te spelen met 22 onafhankelijk van elkaar spelende actors binnen hetzelfde programma op een scherm. De sociale implikatie kan zijn dat "Screen clubs" ontstaan waarin groeps-wedstrijden worden georganiseerd tussen aangesloten spelers of teams.
Deze wedstrijden kunnen bestaande sporten zijn, maar ook nieuwe groepsspelen of gevechten waarbij bijvoorbeeld 50 spelers elkaar bekampen tot 1 speler overblijft. In productie-eenheden kunnen verscheidene data, zoals temperatuur, druk, tijd, snelheid, aantal, gewicht, vorm, kleur, code, scan,... en dergelijke, worden samengebracht in een geïntegreerde programma dat betere kontrole verwerking of produktie mogelijk maakt in real-time, en waarbij de Muddy echte, soepele en realistische speel-bewegingen mogelijk maakt. Tevens worden nieuwe types van netwerken mogelijk met meerder mogelijkheden.
Hierbij kan een nieuwe bijdrage aan de kunstmatige intelligentie (KI) gebeuren, omdat bij KI een dimensionele benadering nodig is rond quasi-
<Desc/Clms Page number 3>
onafhankelijke data-blokken die echter ultra snelle multiinter communicatie behoeven.
De MUD (Multi User Device) is een multiverbindingseenheid (interface) die het de gebruiker mogelijk maakt een brede waaier van op computers gebaseerde systemen te controleren.
De MUD omvat de functies van een standaard ASCII/TTL computer toetsenbord, een bedieningsmuis en/of een instructiebal (trackball), cen bedieningsknuppel ( joystick), een MUDDY-handvat, een standaard MIDI ( Musical Instrument Digital Interface) bord, een grafisch bord, een reeks van voet-pedalen, een reeks van analoge faders (in/uitvloeïers) en/of potentiometers, een draadloze afstandsbediening (remote control), en het heeft ook eventueel als externe input-elementen, de
EMI3.1
volgende instrumenten :
beweging-en naderingsmeters, een theramin en/of radiocontrole, een digitaal pool positie kompas, een microfoon, een luchtdruk meter, een vochtigheidsmeter, een een temperatuur voeler (s),gewichtsvoelerr een microgolf detector, een optische en/of fotocel-detector, een oog-interface, een rekenmachine, een kleuren-samensteller, een hoog-frekwentie voeler, camera, en voelers voor golven zoals alfa, beta en/of theta.
De MUD eenheid maakt controle mogelijk over elk type van computer, werkstation, synthesizer, drum-machine, MIDImodule, cassetten-of beeldplaatspeler en/of opnemers, videospeler en/of opnemer, diverse types van beeldschermen, televisietoestel, transmissie-toestel, modem, camera, scanner, afdrukker, laser, video monitor, video en/of computerspel eenheid, mechanische eenheden en/of robot met computer controle.
De MUD eenheid geeft controle-output naar de boven beschreven toestellen onder de vorm van ISO signalen die volledig compatibel zijn met de elektrische en/of operationele voorschriften van elke fabrikant ervan.
<Desc/Clms Page number 4>
De MUD vertaalt analoge en/of digitale informatie van de input bron, en converteert deze in een unieke en nieuwe machine controle taal, genoemd RUMIL (Rubesa Universal Machine Interface Language). Het conversie-proces verloopt aldus : (a) een externe input bron wordt geselecteerd op de MUD ; (b) Het extern signaal wordt in de MUD gebracht via de connector in het rugpaneel ; (c) RUMIL vertaalt automatisch het input-signaal in de vereiste code via voorafbepaalde software parameters die in het ROM-geheugen van de MUD geprogrammeerd werden.
De RUMIL taal maakt het mogelijk complexe machine instructies en logische expressies of uitdrukkingen voor te stellen in een zeer compact vorm, namelijk als muziek. RUMIL, de interne taal van de MUD gebruikt muziek als het representatieve menselijk communicatie middel. RUMIL omvat de standaard tekens en symbolen van de westerse en oosterse muziek, en breidt deze tekens en symbolen uit door middel van speciale grafische ontwerpen, kleuren en geluiden. RUMIL gaat aldus als machine controle. taal over de barrières van taal, cultuur en opvoeding, en maakt het gebruik mogelijk van zeer complexe digitale, analoge en/of mechanische toestellen via directe musicale input onder de vorm van melodieën, harmonieën, rhytmes, timbres en frequenties.
De MUD is een universele mens-machine communicatie toestel, en het is qua type een gegevens- invoer toestel. De MUD geeft naast de mogelijk tot invoer ook terugkoppeling (feedback) naar de gebruiker in de vorm van verlichte indicators, tekst, tekeningen op een LCD (Liquid Crystal Display) scherm, en geluid via interne luidsprekers of koptelefoon. De MUD omvat de functionaliteit van de toestellen zoals boven beschreven als toetsenbord, bedieningsmuis, en dergelijke, en verschaft controle en/of data-output naar de verscheidene toestellen zoals computer, werkstation, en dergelijke zoals boven beschreven.
<Desc/Clms Page number 5>
De MUD verwerkt elk input elk signaal van een analoog en/of digitale bron dat daartoe dienstig kan zijn, dus zelfs waarnemingstoestellen of bronnen die momenteel niet bekend zijn, en zet deze om in de interne RUMIL taal.
Tijdens het stadium in RUMIL zal elke noodzakelijke verwerking gebeuren op het input signaal voordat het wordt vertaald naar de vereiste elektrische en/of digitale code nodig om aangereikt te worden als output van de MUD naar een input van elke geselecteerd extern toestel of machine.
De MUD verschaft de gebruiker al de noodzakelijke controlemiddelen om elke standaard computer of woordprocessor, audio, video en/of grafisch werkstation, systheziser, drummachine en/of MIDI module of andere bovenvermelde toestellen te leiden. Deze mogelijkheid om elke mechanische toestel of machine te controleren door middel van een reeks van interne middelen zoals drukpanelen, XYZ detectors, potentiometers, in/uitvloeïers en/of schuivers,-bedieningsknuppels, pedalen, en microfoons, .wordt bovendien versterkt - met de externe gegevens bronnen, zoals bijvoorbeeld een muddy of thermometers, die reeds boven werden beschreven.
Het paneel van de MUD omvat volgende hoofdbestanddelen : (a) een bedieningspaneel bestaande uit een toetsenbord, druk-platen met pen, potentiometers, XYZ controller, bedieningsknuppels, microfoon, luidsprekers ; (b) een reeks van pedalen via kabels verbonden met het moedertoestel, eventueel intepluggen via de achterkant ; (c) een reeks van externe input controletoestellen ; (d) een master output eenheid die met elk toestel of machine- waaronder die reeds boven beschreven - kan verbonden worden, bij voorkeur door middel van een infrarood verbindingsmiddel.
Een aantal tekeningen zullen de duidelijkheid verhogen, zonder dat de uiterlijke vormgeving absoluut bedoeld is.
<Desc/Clms Page number 6>
Andere designs zijn dus ook mogelijk. Deze tekeningen geven bijkomende informatie over de MUD.
Fig. 1 is een blokdiagram van de volledige MUD met alle noodzakelijke modules.
Fig. 2 is een blokdiagram van de RUMILATOR-chip, de verbindingseenheid die instaat voor de vertaling voor externe controle signalen.
Fig. 3 is een block diagram van het MUD paneel.
Fig. 4 is een block diagram van de interne structuur van de centrale MUD.
Fig. 5 is een block diagram van de interne structuur van het output BUS STATION.
Fig. 6 is een block diagram van de Duplicator, die enkelvoudige signalen dupliceert, en hen vervolgens simultaan naar afzonderlijke processoren voert.
Fig. 7 is een voorstelling van de MUDDY, de handvat afstandsbediening met mogelijkheid tot ruimtelijke localisatie.
De totale MUD konfiguratie wordt in Fig. 1 schematisch weergegeven en-zijn werking verloopt als volgt : een extern signaal (1) komende van een of meerdere van de hogerbeschreven bronnen wordt omgezet in een laagfrekwentie signaal waaraan een uniek en specifiek kanaal wordt toegekend, zodanig dat meerdere externe controle toestellen kunnen gebruikt worden. De externe toestellen worden verbonden met een multi-kanaal optical busaansluiting en worden gevoerd naar de RUMILATOR chip (2) die zich in de MUD bevindt.
De RUMILATOR (2), is een chip die gebruikt wordt om input signalen te analyseren en simultaan over te seinen ( multiplexen), en stuurt hen-via een wide band optical frequency output (13)-naar de hoofddeel van de MUD via een optische kabel zodat externe input signalen vanuit de afgelegen bronnen de centrale eenheid kunnen voeden zonder kwaliteitsverlies.
De centrale MUD zelf (3) is de centrale verbindingseenheid , waar alle operaties en signaal sturingen naar aangesloten uitvoeringstoestellen (host devices) worden gemaakt. Deze
<Desc/Clms Page number 7>
MUD geeft eveneens de mogelijkheid om pedalen (4) te gebruiken voor systeem controle en handelingen. Van het moment dat de geanalyseerde externe signalen de centrale MUD (3) bereiken worden ze omgezet of vertaald in de RUMIL machine taal en worden uitgestuurd hetzij afzonderlijk, hetzij in combinatie met handgestuurde instructie vanaf schakelbord naar het gewenst eindtoestel (6), door middel van laag-frekwentie signalen, zoals infrarood, door de aansluitings-eenheid (Bus Station) (5).
De Bus Station is een component van de MUD die wordt gebruikt als een directe verbinding tussen de centrale MUD eenheid (3), de pedalen (4), en/of elk extern signaal (1), en het gewenste uitvoeringstoestel (6). De aansluitingseenheid (5) voert simultaan optische signalen door, en kan aldus op een losse locatie staan, en zal de signalen converteren naar de noodzakelijke digitale en/of optische signaal niveau's die voor de specifieke uitvoeringstoestel (len) (6) vereist zijn.
Figuur 2 toont de algemene structuur. van de RUMILATOR chip die een-component-is van het MUD systeem, en dat de analyse verzekert van externe controle signalen naar de basis computer code die noodzakelijk is om verdere verwerking door de RUMIL taal in de centrale MUD eenheid mogelijk te maken. Deze nieuwe chip maakt het mogelijk een nieuw type van output signalen te gebruiken waarbij gebruik wordt gemaakt van dimensies of bijkomende perspectieven. Deze chip, en zijn speciale wisselwerking met de software, maken het mogelijk zeer complexe output (bijv. mix van tekst, controle software, aandrijving,..) te realiseren op niet lineaire basis, maar dimensionele.
In deze chip, of in de centrale MUD, worden DUPLICATORkringen (Fig. 6) gebruikt die informatieoverdracht op basis van inductie verwekken. De werking ervan is aldus : de electrische stoot die het input-signaal is en die om de drager (kabel, draad of lijn) komt, veroorzaakt rondom zieh een wijziging van het magnetisch veld, die opzichzelf in het parallele circuit via een Duplicator-ring dezelfde of
<Desc/Clms Page number 8>
een gelijkaardige informatie opwekt. Men verkrijgt aldus een duplicatie van de informatie, zonder direct contact. De duplicator geeft mogelijkheden om dubbele controles mogelijk te maken, maar geeft ook nieuwe mogelijkheden om multi-processing en multi-tasking te realiseren in onafhankelijke circuits, die dan eventueel op andere hïerachische niveau kunnen interacteren.
Dus de duplicator voert een enkelvoudig signaal via inductie, gelijktijdig, naar multi-processoren. Dit geeft enerzijds op energetisch vlak een belangrijke reductie van energie-verlies en anderzijds tijdwinst.
Binnen in de Rumilator-chip is de werking als volgt : externe input signalen worden ingebracht op de optische bus (7) en worden dan verwerkt door de optische demultiplex circuit (8) - waarin tenminste 8 verschillende individuele kanalen geselecteerd kunnen worden door de software - dat deze signalen omzet in digitale signalen en hen voert naar de micro-controller (9) die tenminste 16 Bit loopt aan 8 Mhz. Deze ontvangt. de noodzakelijke software vereist voor de werking via het interne ROM (Read Only Memory) chip (10) die tenminste 1 Megabit groot is. Na de verwerking worden de controle-signalen terug hermultiplexd via de optische multiplex circuit (11) voor ze verstuurd worden naar de centrale MUD door de optische zender (12) die een optische output geeft door middel van een groothoeks optische bus (13).
Het gehele circuit wordt elektrisch gevoed door middel van een compacte krachtbron (14).
Figuur 3 beschrijft een van de mogelijke vooraanzichten en structuren van het bedieningspaneel, dat eigelijk voor de gebruiker de veruiterlijking van de MUD is. Het bedieningspaneel werkt als volgt : de gebruiker kan elk van de aangesloten uitvoeringstoestellen bedienen via elk van een aantal van controles die zowel afzonderlijk als in combinatie met elkaar kunnen gebruikt worden.
De intern RUMIL werkzame taal vertaalt alle handelingen van de gebruiker in uitvoeringscodes, noodzakelijk om elk
<Desc/Clms Page number 9>
aangesloten toestel te bedienen. De gebruiker kan gewone ASCII tekst via een typ-toetsenbord (17) invoeren, kan de systheziser kontroleren via een muzikaal toetsenbord (18) de bedieningsknuppels (16) kunnen afzonderlijk of in kombinatie gebruikt worden teneinde twee of meer afzonderlijk kanalen onder manuele kontrole te brengen. De XYZ capaciteit en drukgevoelige platen (23) worden gebruikt om tastgevoelige informatie naar de gewenste uitvoerder te zenden op basis van de druk uitgevoerd door de gebruiker. De analoge in/uitvloeïers (21) worden gebruikt om niveau of controle informatie naar de gewenste uitvoerend (gast) toestellen te zenden op afzonderlijke kanalen of stemmen.
De controles via analoge potentiometer (22) worden gebruikt op gelijkaardige wijze als deze faders, en geven een uitbreiding ervan.
De digitale functietoetsen (22) worden gebruikt om toegang te verkrijgen tot de digital systeem informatie en blad operaties van de MUD, evenals van elke specifiek aangesloten uitvoeringsapparaat. De dubbele LCD (Liquid Crystal Display) (19) - verschaffen de gebruiker-visuele informatie afkomstig vanuit de MUD zelf, of vanuit een-of meerdere der aangesloten toestellen. De centrale MUD bevat ook ingebouwd een compact hoge kwaliteits audio systeem (15) voor twee-weegs communicatie tussen de MUD software en de gebruiker. Een eenheid met pedalen ( 24) is verbonden via de achterkant van het paneel, en maakt het mogelijk het mogelijk om met de voeten systeem operaties uit te voeren. Een microfoon (25) maakt het de gebruiker mogelijk om stem-commando's te geven in het systeem.
Een TV-of Video-camera met microfoon ( 26) geeft mogelijkheden visuele informaties te stockeren of te gebruiken voor communicaties.
Figuur 4 beschrijft de interne architectuur van de centrale MUD en wordt aldus omschreven : de centrale MUD ontvangt een optische input via de optische ontvanger (27) van hetzij de RUMILATOR Chip, of hetzij vanuit het gasttoestel door middel van twee-wegscommunicatie via de
EMI9.1
Bus Station. Het optisch signaal werd omgezet in een t3
<Desc/Clms Page number 10>
digitaal signaal door de rumilator-chip (31) en dan verwerkt in de micro-controller (32) die zijn werkzame software via de ROM Chips (33). Het noodzakelijke resultaat wordt dan doorgegeven naar de gegevens-buffer (34) voordat de verwerking door de CPU (Central Processing Unit) (35) gebeurd die zijn basis heeft op een 68000 eenheid of vergelijkbare 386/486 familie. De CPU verkrijgt zijn werkinstructies via de ROM Chips (36).
Input en controle informatie afkomstig van het centrale MUD bedieningspaneel en/of pedalen is verbonden met de terminals (29) en is dan omgezet in de vereiste signalen via het analoge naar het digitale circuit (39), vooraleer het naar de data-buffer (40) wordt gestuurd.
Doch de digitale informatie afkomstig van het centrale bedieningspaneel en/of pedalen is direct gestuurd naar de data-buffer. De data resident in de data-buffer (40) wordt opgevraagd voor verdere verwerking in de CPU (35).
De CPU (35) zendt, na verwerking, de betrokken data, in machine leesbare vorm, naar de output buffer (37) waar de data op transmissie wachten. Eens opgevraagd worden zij gemultiplexd en omgezet in een optisch signaal via het optisch circuit in de optische multiplexer (38), welk signaal dan via de optische transmitter (28) naar de Bus station gaat.
Audio signal informatie van de microfoon is verbonden naar het circuit van de pedaal en bedieningspaneel (29) en is dan gedigitaliseerd door de A/D Omzetter (39) voor het vervolgens naar de data-buffer gaat, en dan naar de CPU.
De audio speakers, worden gevoed door het audio-circuit ( 43) die de digitale data van de CPU naar een analoog audio signaal terugvoert naar het Audio-circuit via de D/A Omzetter.
De CPU stuurt LCD scherm informatie (zoals tekst, tekeningen,...) naar het display circuit (41), waarna het verkregen signaal wordt verstuurd met de LCD displays bij de screen connector.
Figuur 5 toont de algemene structuur van de Bus Station die een micro-controller is, die gebaseerd is op een
<Desc/Clms Page number 11>
tweewegs optische zender/ontvanger en vormt de eindverbinding van de MUD-keten. Deze unit werkt als volgt : optische input wordt ontvangen door de optische ontvanger (44) en wordt dan omgezet in digitale informatie via het demultiplex circuit (45). Vervolgens gaat het signaal direct naar de micro-controller (46) die zijn operationele software betrekt van het ROM-geheugen (47). Na verwerking wordt het signaal naar de data-buffer (49) gezonden waar het dan wordt verzonden naar de digitale en/of optische poorten (50) die direct verbonden zijn met een van de gast-toestellen.
Input signalen afkomstig van een gast-toestel worden gestuurd naar de data-buffer (49) waarna ze verwerkt worden in de micro-controller (46). Na verwerking wordt het resultaat verzonden naar de optische multiplexer (51) en dan verstuurd naar de centrale MUD via de optische
EMI11.1
zender (52). Het gehele circuit verkrijgt energie van een t3 compacte krachtbron (48).
Figuur 6 toont de werking van de DUPLICATOR. Een-signaal wordt gestuurd van de Rumilator (53) naar de centrale processor (54). Het signaal komt tijdens zijn weg naar de processor door een of meerdere duplicator-ringen die de wijziging van het magnetisch veld doorgeven in de een of meerdere onafhankelijke circuits (55,56 en 57) waarmee zij verbonden zijn. Deze onafhankelijke kringen kunnen ieder met een of meerdere processoren verbonden zijn die de duplicaat-informatie verwerken overeenkomstig de gewenste doelen. Deze data kunnen onderling interacteren en/of al dan niet naar de centrale processor gevoerd worden.
Figuur 7. toont de MUDDY die een multi-funktionele handvatvormige afstandsbediening unit is, die bovendien de gebruiker dimensioneel localiseert in zijn omgeving/ruimte zodat deze locatie-parameters kunnen verwerkt worden in diverse toepassingen. De Muddy - met zijn ingebouwde micro-gyroscoop (64) die alle ultra-fijne
EMI11.2
bewegingen registreert-bevat vier druktoetsen voor de C >
<Desc/Clms Page number 12>
vingers (58), meerdere druktoetsen voor de duim (59), diverse schakeltoetsen en/of licht-indicatoren en steekconnectoren voor audio (60), een of meerdere hoogfrequentie zender/ontvanger (s) voor ruimtelijke positiebepaling (61), een afleesscherm in LCD of LED, een microfoon (62) en een infrarode zender/ontvanger voor communicatie (63).
De ingebouwde microprocessor (65) coördineert de verwerking van gegevens. Een batterij levert de energie (66). Aan een van de druktoetsen kan eventueel een data-ring (Fig. 8) worden bevestigd die lichaams-data kan ontvangen en/of impulsen kan geven op instruktie van de computer. De micro-gyroscoop kan eventueel vervangen worden door een bal-in-bal sensor syteem waarbij de kleinere binnenbal drukt op de druk of contactsensoren aan de binnenzijde van de buitenbal. Deze sensoren registreren de positie van de binnenbai tenopzichte van de Muddy, en indiceren aldus de positie ten opzichte van locatie/omgeving, en sturen de gewenste
EMI12.1
bewegingen naar de computer.
Z > De algemene betekenis van de werking van de MUD ligt voornamelijk in de real time controle funkties, in zijn funktie als data-analyser voor de pre-analyse van de input-signalen, in het feit dat via de connectors een directe invoer naar de parallele processors gebeurt, en in zijn speciale opstelling. De MUD geeft aan een PC mogelijkheden die voordien slechts klaarblijkelijk mogelijk waren bij de grotere main-frames. In weze gebeurt daar echter ultrasnelle time-sharing. De MUD, met daarbinnen de Rumilator chip, geeft de PC dus een werkelijk belangrijk instrument.
Een voorbeeld van de pre-analyse : Licht-frekwenties. De MUD is in staat om de data van de diverse lichtsensoren zoals infra-rood, zichtbaar licht, X-stralen, onmiddellijk te analyseren en te verzenden naar de vereiste processoren of op het gewenste niveau, zonder eerst de volledige
EMI12.2
controle-lijsten af te gaan.
C > Toepassingen kunnen gevonden worden in diverse facetten 0 van onze samenleving. Het meest opvallende toepassing bij 0
<Desc/Clms Page number 13>
het grote publiek zal ongetwijfeld de mini-Mud die de mogelijkheid zal geven aan bv. 4 spelers om gelijktijdig binnen een programma te werken en te spelen. Tal van nieuwe spelletjes komen dus op. Hierbij aansluitende komen de "screen-clubs" waarnaar hoger in de tekst reeds is verwezen. In deze" Screen clubs" kunnen bovendien deelnemers bijvoorbeeld met de MUDDY op zeer soepele manier stuurbewegingen ongehinderd uitvoeren. Dergelijke MUDDY kan bijvoorbeeld ook voor puntentellingen en allerlei opdrachten tijdens een TVopname of TV-kwis worden toegepast.
Interactive spelletjes op CD-ROM krijgen bijkomende mogelijkheden omdat multi-players mogelijk zijn.
Andere toepassingen zijn bijvoorbeeld in de ruimte waar de controle over robots steeds belangrijker zal worden, en waar ook voor automatische opslagsystemen snelle en ingewikkelde reacties noodzakelijk zullen zijn. Voor artificiële intelligentie zal de MUD eveneens erg belangrijke en snelle links kunnen leggen via de Rumilator chip en de RUMIL taal.
V oor veiligheidsystemen liggen waarbij een groot aantal diverse parameters gecontroleerd moeten worden in realtime kan de compacte MUD een goedkoper alternatief zijn dan de gigantische main-frames.
Ook voor de zware industrie kunnen een groot aantal functies via de MUD worden overgenomen door de eenvoudigere en onafhankelijke PC's als werkstation met uitgebreid MUD klavier. Hierbij zijn de mogelijkheden met lasapparatuur belangrijk omdat de MUD het dynamisch produktieproces in al zijn stappen volgt en leidt.
De reactie snelheid van mechanische robots kan aanzienlijk opgedreven worden door Real-time interactie met de werk en bewegingsomgeving.
In de volkgezondheid kunnen patienten met dergelijke interface continu en in volledige realtime gevolgd worden tegen een betaalbare prijs. De kosten zouden met circa
90% gereduceerd worden. Bovendien zouden de patienten
<Desc/Clms Page number 14>
op een completer manier gevolgd worden ook qua innamegedrag, reactie, allergieën,...
In de opvoeding kunnen kinderen met leer-voorsprong, alsook kinderen met leer-moeilijkheden, continue gevolgd worden in de leer-evolutie.
Een nieuwe generatie van simulatoren wordt ook mogelijk omdat de diverse parameters sneller en goedkoper verwerkt worden, en reactie geven.
De MUD is ook dienstig om de hiërarchie in netwerken te regelen, afhankelijk van diverse wijzigende parameters. Kunstmatige intelligentie maakt gebruik maken van zeer complexe hiërarchische instructies, commando's en informatiekettingen en velden waarin een steeds wisselende prioriteiten patroon bepalend is. De MUD, alsook RUMIL, zal in belangrijke mate een middel en een weg aanreiken in de verdere evolutie van de kennis en het gebruik van de KI, omdat complexe beslissingsstrukturen beter op klein en lokaal vlak worden genomen, in real time, zodat perfecte kennis van de omgeving en van de essentiële data beschikbaar is. De rol van de duplicator kan hierbij ook belangrijk zijn omdat interactieve en/of simultane processing mogelijk is op een hoger niveau dan momenteel gedaan wordt.
Het extern, en extreem handig, toestel dat de MUDDY is stuurt dus externe informatie naar de MUD stuurt, maar kan eventueel ook interactief data ontvangen, kan in alle hoger vermelde toepassingen gebruikt worden. Door de losse en ergonomische vorm van de Muddy wordt de fijne en zeer preciese bewegingen van pols, hand en arm geregistreerd, en dus beschikbaar voor verwerking in de computer. Dit toestel kan dienstig zijn voor Video, TV en PC spelletjes, voor besturingsystemen van vliegtuigen, robots en/of als hulpmiddelen voor verlamde personen en andere medische toepassingen.
Voor geneeskundige toepassingen zou een der druktoetsen kunnen vervangen worden door een data-ring waarin sensoren diverse data kunnen verzamelen zoals hartslag, bloeddruk, vochtigheid, temperatuur, electrische impulsen, etc, maar waarbij deze ring eveneens correctief, als interactief element met
<Desc/Clms Page number 15>
externe computer of overeenkomstig de interne microcontroller, impulsen zou kunnen geven. Bij dergelijke ring kunnen de impulsen door een optische kabel (73) via laser-straaltjes door middel van geïsoleerde (68) kristallen als robijn (69), smaragd (70) of saffier (71)-worden verkregen. De registratie van de data gebeurt via het metaal van de ring (meestal goud) en de daarmee verbonden kabeltjes (72). Een losse uitvoering van deze ring is te zien in Fig. 8.
Qua speciale werken in teamsverband gaat de MUD eveneens baanbrekend werk doen omdat eenvoudige contacten op simpele wijze grote structuren of activiteiten kunnen kontroleren.
<Desc / Clms Page number 1>
Title of the invention: Multi-user connector
DESCRIPTION Background of the invention is that since the invention of the first machine it has been established that human intervention was necessary to control the machine, if only to turn it on or off. The more complex the machine, in terms of functionality, the more important it became to make such a control mechanism that incorporated all machine capabilities or functions. In the current electrical, mechanical and / or digital industries there are a considerable variety of machine input instruments ranging from the very simple, such as on / off button, to the very complex such as a 747 Jumbo jet cockpit, yet there is no standard aircraft that can easily control a word processor like a fax machine or a music synthesizer.
The device described here is such a device.
Computers, especially at the personal computer level, currently have only one instructional device that allows only one user to work in a program at the same time. In addition, the incoming information is considered only at one level while the MUD with its parallel processing via torque processors, and possibly through the duplicator circuits, performs many functional analyzes, meaning time optimization.
This new invention, further called MUD (Multiple User Device) makes it possible to have two or more users working in a program or on the computer at the same time and simultaneously. This is a revolutionary approach that makes new information easily accessible for processing in one or more computers or networks, in real time.
<Desc / Clms Page number 2>
Independent actors can therefore interact within a computer which thus functions as a network and where data can be processed via various inputs. Within larger networks, this offers considerable advantages in terms of control of production processes, mathematical processes, and the like.
It goes without saying that the economic and social benefits will be important as the relationship with the computer, and its place in society, becomes more favorable. The computer becomes more useful to people and more accessible.
New fields of activity for using the computer become possible. Also in the field of computer games new approaches will emerge because on a personal computer several people can play in a program. Until now it was possible to play against a computer on one personal computer with one player or against other people by creating a network of several computers. Now it becomes possible, for example, to play a football match with 22 actors playing independently within the same program on a screen. The social implication may be that "Screen clubs" arise in which group matches are organized between affiliated players or teams.
These matches can be existing sports, but also new group games or fights in which, for example, 50 players fight each other until 1 player remains. In production units, various data, such as temperature, pressure, time, speed, number, weight, shape, color, code, scan, ... and the like, can be brought together in an integrated program that allows better control processing or production in real-time, and where the Muddy enables real, smooth and realistic playing movements. New types of networks with multiple possibilities are also possible.
A new contribution to artificial intelligence (AI) can be made here, because AI requires a dimensional approach to quasi-
<Desc / Clms Page number 3>
independent data blocks that require ultra-fast multi-inter communication.
The MUD (Multi User Device) is a multi connection unit (interface) that allows the user to control a wide range of computer based systems.
The MUD includes the functions of a standard ASCII / TTL computer keyboard, a control mouse and / or an instruction ball (trackball), a control stick (joystick), a MUDDY handle, a standard MIDI (Musical Instrument Digital Interface) board, a graphic board , a series of foot pedals, a series of analog faders (in / outflowers) and / or potentiometers, a wireless remote control (remote control), and it also has optional external input elements, the
EMI3.1
following instruments:
motion and proximity meters, a theramin and / or radio control, a digital pole position compass, a microphone, an air pressure meter, a moisture meter, a temperature sensor (s), weight sensor a microwave detector, an optical and / or photocell detector, an eye interface, a calculator, a color generator, a high-frequency sensor, camera, and sensors for waves such as alpha, beta and / or theta.
The MUD unit allows control over any type of computer, workstation, synthesizer, drum machine, MIDI module, cassette or image plate player and / or recorders, video player and / or recorder, various types of screens, television set, transmission device, modem, camera, scanner, printer, laser, video monitor, video and / or computer game unit, mechanical units and / or robot with computer control.
The MUD unit provides control output to the devices described above in the form of ISO signals that are fully compatible with the electrical and / or operating regulations of each manufacturer.
<Desc / Clms Page number 4>
The MUD translates analog and / or digital information from the input source, and converts it into a unique and new machine control language called RUMIL (Rubesa Universal Machine Interface Language). The conversion process proceeds as follows: (a) an external input source is selected on the MUD; (b) The external signal is fed into the MUD through the connector in the back panel; (c) RUMIL automatically translates the input signal into the required code via predefined software parameters programmed into the ROM memory of the MUD.
The RUMIL language makes it possible to present complex machine instructions and logical expressions or expressions in a very compact form, namely as music. RUMIL, the internal language of the MUD, uses music as the representative human means of communication. RUMIL includes the standard signs and symbols of Western and Eastern music, and expands these signs and symbols through special graphic designs, colors and sounds. RUMIL thus goes as a machine control. language across the barriers of language, culture and education, and allows the use of highly complex digital, analog and / or mechanical devices via direct musical input in the form of melodies, harmonies, rhythms, timbres and frequencies.
The MUD is a universal human-machine communication device, and it is a data input device in terms of type. In addition to input, the MUD also provides feedback (feedback) to the user in the form of illuminated indicators, text, drawings on an LCD (Liquid Crystal Display) screen, and sound through internal speakers or headphones. The MUD includes the functionality of the devices as described above as a keyboard, control mouse, and the like, and provides control and / or data output to the various devices such as a computer, workstation, and the like as described above.
<Desc / Clms Page number 5>
The MUD processes each input and converts any signal from an analog and / or digital source that may be useful, even observers or sources that are currently unknown, and converts them into the internal RUMIL language.
During the stage in RUMIL, any necessary processing will be done on the input signal before it is translated into the required electrical and / or digital code required to be supplied as output from the MUD to an input from any selected external device or machine.
The MUD provides the user with all necessary controls to run any standard computer or word processor, audio, video and / or graphic workstation, systheziser, drum machine and / or MIDI module or other devices mentioned above. This ability to control any mechanical device or machine through a range of internal means such as pressure panels, XYZ detectors, potentiometers, in / out flowers and / or sliders, control sticks, pedals, and microphones is additionally enhanced - with the external data sources, such as, for example, a muddy or thermometers, which have already been described above.
The panel of the MUD includes the following main components: (a) a control panel consisting of a keyboard, pressure plates with pen, potentiometers, XYZ controller, control sticks, microphone, speakers; (b) a series of pedals connected by cables to the mother device, possibly plugging in through the back; (c) a series of external input control devices; (d) a master output unit that can be connected to any device or machine - including those already described above - preferably by means of an infrared connector.
A number of drawings will increase the clarity, without the external design being absolutely intended.
<Desc / Clms Page number 6>
Other designs are therefore also possible. These drawings provide additional information about the MUD.
Fig. 1 is a block diagram of the complete MUD with all necessary modules.
Fig. 2 is a block diagram of the RUMILATOR chip, the connection unit responsible for translation for external control signals.
Fig. 3 is a block diagram of the MUD panel.
Fig. 4 is a block diagram of the internal structure of the central MUD.
Fig. 5 is a block diagram of the internal structure of the output BUS STATION.
Fig. 6 is a block diagram of the Duplicator, which duplicates single signals, then simultaneously transports them to separate processors.
Fig. 7 is a representation of the MUDDY, the handle remote control with the possibility of spatial localization.
The total MUD configuration is shown in Fig. 1 schematically shown and its operation proceeds as follows: an external signal (1) coming from one or more of the sources described above is converted into a low-frequency signal to which a unique and specific channel is assigned, such that several external control devices can be used . The external devices are connected to a multi-channel optical bus connection and are fed to the RUMILATOR chip (2) located in the MUD.
The RUMILATOR (2), is a chip used to analyze input signals and simultaneously transmit (multiplex) them, and sends them - via a wide band optical frequency output (13) - to the main body of the MUD via an optical cable so that external input signals from the remote sources can power the central unit without loss of quality.
The central MUD itself (3) is the central connection unit, where all operations and signal controls are made to connected execution devices (host devices). This one
<Desc / Clms Page number 7>
MUD also gives the possibility to use pedals (4) for system control and operations. As soon as the analyzed external signals reach the central MUD (3), they are converted or translated into the RUMIL machine language and are output either individually or in combination with manual instruction from switchboard to the desired terminal (6), by means of low-frequency signals, such as infrared, through the connection unit (Bus Station) (5).
The Bus Station is a component of the MUD used as a direct connection between the central MUD unit (3), the pedals (4), and / or any external signal (1), and the desired execution device (6). The terminal unit (5) simultaneously outputs optical signals, and thus can be in a remote location, and will convert the signals to the necessary digital and / or optical signal levels required for the specific execution device (s) (6).
Figure 2 shows the general structure. of the RUMILATOR chip which is one-component of the MUD system, and which ensures analysis of external control signals to the base computer code necessary to allow further processing by the RUMIL language in the central MUD unit. This new chip makes it possible to use a new type of output signals using dimensions or additional perspectives. This chip, and its special interaction with the software, make it possible to realize very complex output (eg mix of text, control software, drive, ...) on a non-linear basis, but on a dimensional basis.
In this chip, or in the central MUD, DUPLICATOR circuits (Fig. 6) are used that generate information transfer based on induction. Its operation is thus: the electrical impulse which is the input signal and which encircles the carrier (cable, wire or line) causes a change in the magnetic field all around, which itself in the parallel circuit via a Duplicator ring the same or
<Desc / Clms Page number 8>
generates similar information. A duplication of the information is thus obtained without direct contact. The duplicator offers possibilities to enable double checks, but also gives new possibilities to realize multi-processing and multi-tasking in independent circuits, which can then possibly interact at another hierarchical level.
So the duplicator carries a single signal via induction, simultaneously, to multi-processors. On the one hand, this provides an important reduction in energy loss on the energetic level and, on the other, time savings.
Inside the Rumilator chip, the operation is as follows: external input signals are input to the optical bus (7) and are then processed by the optical demultiplex circuit (8) - in which at least 8 different individual channels can be selected by the software - that converts these signals into digital signals and takes them to the micro-controller (9) that runs at least 16 Bit at 8 Mhz. This receives. the necessary software required for operation via the internal ROM (Read Only Memory) chip (10) that is at least 1 Megabit in size. After processing, the control signals are multiplexed back through the optical multiplex circuit (11) before being sent to the central MUD by the optical transmitter (12) which provides an optical output through a wide angle optical bus (13).
The entire circuit is electrically powered by a compact power source (14).
Figure 3 describes one of the possible front views and structures of the control panel, which is actually the externalization of the MUD to the user. The control panel works as follows: the user can control any of the connected equipment from any of a number of controls that can be used individually or in combination.
The internal RUMIL operating language translates all user actions into execution codes, necessary to each
<Desc / Clms Page number 9>
connected appliance. The user can enter plain ASCII text via a typing keyboard (17), the systheziser can control via a musical keyboard (18) the control sticks (16) can be used individually or in combination to bring two or more separate channels under manual control . The XYZ capacity and pressure sensitive plates (23) are used to send touch sensitive information to the desired operator based on the pressure exerted by the user. The analog in / out flowers (21) are used to send level or control information to the desired executive (guest) devices on separate channels or voices.
The controls via analog potentiometer (22) are used in a similar way to these faders, and extend them.
The digital function keys (22) are used to access the MUD's digital system information and sheet operations, as well as any specific connected execution device. The dual LCD (Liquid Crystal Display) (19) - provides the user visual information from the MUD itself, or from one or more of the connected devices. The central MUD also includes a compact high quality audio system (15) built in for two-way communication between the MUD software and the user. A unit with pedals (24) is connected through the back of the panel, enabling system operations to be performed with the foot. A microphone (25) allows the user to give voice commands in the system.
A TV or video camera with microphone (26) offers possibilities to store visual information or to use it for communications.
Figure 4 describes the internal architecture of the central MUD and is thus described: the central MUD receives an optical input via the optical receiver (27) from either the RUMILATOR Chip or from the guest device by means of two-way communication via the
EMI9.1
Bus Station. The optical signal was converted to a t3
<Desc / Clms Page number 10>
digital signal through the rumilator chip (31) and then processed in the micro-controller (32) which are operating software via the ROM Chips (33). The necessary result is then passed to the data buffer (34) before processing is done by the CPU (Central Processing Unit) (35) based on a 68000 unit or similar 386/486 family. The CPU obtains its operating instructions from the ROM Chips (36).
Input and control information from the central MUD control panel and / or pedals is connected to the terminals (29) and is then converted into the required signals via the analog to the digital circuit (39) before sending it to the data buffer (40 ) is being sent.
However, the digital information from the central control panel and / or pedals is sent directly to the data buffer. The data resident in the data buffer (40) is queried for further processing in the CPU (35).
The CPU (35), after processing, sends the data concerned, in machine readable form, to the output buffer (37) where the data await transmission. Once queried, they are multiplexed and converted to an optical signal through the optical circuit in the optical multiplexer (38), which signal then passes through the optical transmitter (28) to the Bus station.
Audio signal information from the microphone is connected to the circuit of the pedal and control panel (29) and is then digitized by the A / D Converter (39) before it goes to the data buffer, then to the CPU.
The audio speakers are powered by the audio circuit (43) which returns the digital data from the CPU to an analog audio signal to the Audio circuit through the D / A Converter.
The CPU sends LCD screen information (such as text, drawings, ...) to the display circuit (41), after which the obtained signal is sent with the LCD displays at the screen connector.
Figure 5 shows the general structure of the Bus Station which is a micro-controller based on one
<Desc / Clms Page number 11>
two-way optical transmitter / receiver and forms the end connection of the MUD chain. This unit works as follows: optical input is received by the optical receiver (44) and then converted into digital information via the demultiplex circuit (45). Then the signal goes directly to the micro-controller (46) which obtains its operating software from the ROM memory (47). After processing, the signal is sent to the data buffer (49) where it is then sent to the digital and / or optical ports (50) directly connected to one of the guest devices.
Input signals from a guest device are sent to the data buffer (49) after which they are processed in the micro-controller (46). After processing, the result is sent to the optical multiplexer (51) and then sent to the central MUD via the optical
EMI11.1
transmitter (52). The entire circuit is powered by a t3 compact power source (48).
Figure 6 shows the operation of the DUPLICATOR. A signal is sent from the Rumilator (53) to the central processor (54). The signal as it passes to the processor through one or more duplicator rings that transmit the magnetic field change in the one or more independent circuits (55, 56 and 57) to which they are connected. These independent circuits can each be connected to one or more processors that process the duplicate information according to the desired goals. This data can interact with each other and / or may or may not be fed to the central processor.
Figure 7. shows the MUDDY which is a multi-functional handle-shaped remote control unit, which also dimensionally locates the user in his environment / space so that these location parameters can be processed in various applications. The Muddy - with its built-in micro gyro (64) that is all ultra-fine
EMI11.2
Moves - Contains four push buttons for the C>
<Desc / Clms Page number 12>
fingers (58), several push buttons for the thumb (59), various switch buttons and / or light indicators and plug connectors for audio (60), one or more high-frequency transmitter / receiver (s) for spatial positioning (61), a reading screen in LCD or LED, a microphone (62) and an infrared transmitter / receiver for communication (63).
The built-in microprocessor (65) coordinates data processing. A battery provides the energy (66). Optionally, a data ring (Fig. 8) can be attached to one of the push buttons, which can receive body data and / or give impulses at the instruction of the computer. The micro-gyroscope can be replaced by a ball-in-ball sensor system where the smaller inner ball presses the pressure or contact sensors on the inside of the outer ball. These sensors record the position of the inner bay relative to the Muddy, and thus indicate the position relative to location / environment, and control the desired
EMI12.1
movements to the computer.
Z> The general significance of the operation of the MUD lies mainly in the real-time control functions, in its function as data analyzer for the pre-analysis of the input signals, in the fact that via the connectors a direct input to the parallel processors happens, and in its special arrangement. The MUD gives a PC possibilities that were previously only apparently possible with the larger main frames. However, ultra-fast time-sharing is happening there. The MUD, with the Rumilator chip inside, gives the PC a really important instrument.
An example of the pre-analysis: Light frequencies. The MUD is able to immediately analyze the data from the various light sensors such as infrared, visible light, X-rays and send them to the required processors or at the desired level, without first having to complete
EMI12.2
checklists go off.
C> Applications can be found in various facets of our society. The most striking application at 0
<Desc / Clms Page number 13>
the general public will undoubtedly the mini-Mud which will give the possibility for eg 4 players to work and play simultaneously within a program. So many new games are coming up. This is followed by the "screen clubs" referred to above in the text. In these "Screen clubs", participants can, for example, use the MUDDY to execute steering movements very smoothly. Such MUDDY can also be used, for example, for scoring and all kinds of assignments during a TV recording or TV quiz.
Interactive games on CD-ROM get additional possibilities because multi-players are possible.
Other applications are, for example, in space where the control of robots will become increasingly important, and where automatic storage systems will also require fast and complicated reactions. For artificial intelligence, the MUD will also be able to provide very important and fast links via the Rumilator chip and the RUMIL language.
F or safety systems where a large number of parameters have to be checked in real time, the compact MUD can be a cheaper alternative than the gigantic main frames.
Also for heavy industry, a large number of functions can be taken over via the MUD by the simpler and independent PCs as a workstation with an extensive MUD keyboard. The possibilities with welding equipment are important because the MUD follows and guides the dynamic production process in all its steps.
The response speed of mechanical robots can be significantly increased by real-time interaction with the work and movement environment.
In public health, patients with such an interface can be monitored continuously and in full real-time at an affordable price. The costs would be approx
90% reduced. In addition, the patients
<Desc / Clms Page number 14>
in a more complete way are also followed in terms of intake behavior, reaction, allergies, ...
In education, children with a learning edge, as well as children with learning difficulties, can be continuously monitored in the learning evolution.
A new generation of simulators is also possible because the various parameters are processed faster and cheaper, and give a response.
The MUD is also useful to control the hierarchy in networks, depending on various changing parameters. Artificial intelligence uses highly complex hierarchical instructions, commands and chains of information and fields in which an ever-changing pattern of priorities is decisive. The MUD, as well as RUMIL, will provide an important means and a way in the further evolution of the knowledge and use of the AI, because complex decision structures are better taken on a small and local level, in real time, so that perfect knowledge of the environment and essential data is available. The role of the duplicator can also be important here because interactive and / or simultaneous processing is possible at a higher level than is currently being done.
The external, and extremely handy, device that is the MUDDY sends external information to the MUD, but can also receive interactive data, can be used in all the above applications. Due to the loose and ergonomic shape of the Muddy, the fine and very precise movements of the wrist, hand and arm are registered, and are therefore available for processing in the computer. This device can be used for Video, TV and PC games, for aircraft operating systems, robots and / or as aids for paralyzed persons and other medical applications.
For medical applications, one of the pushbuttons could be replaced by a data ring in which sensors can collect various data such as heart rate, blood pressure, humidity, temperature, electrical impulses, etc., but this ring is also corrective, as an interactive element with
<Desc / Clms Page number 15>
external computer or in accordance with the internal microcontroller, could give impulses. In such a ring, the pulses can be obtained by an optical cable (73) via laser beams by means of isolated (68) crystals such as ruby (69), emerald (70) or sapphire (71). The data is recorded via the metal of the ring (usually gold) and the associated cables (72). A loose version of this ring can be seen in Fig. 8.
In terms of special teamwork, the MUD will also do groundbreaking work because simple contacts can easily check large structures or activities.