DE10108776C1

DE10108776C1 - Dateneingabesystem und Verfahren für eine drahtlose unidirektionale Eingabe von Daten

Info

Publication number: DE10108776C1
Application number: DE2001108776
Authority: DE
Inventors: Hans Juergen Hanft
Original assignee: ZF Electronics GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2021-02-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dateneingabesystem, insbesondere ein tastenbetriebenes Dateneingabesystem für eine drahtlose Eingabe von Daten in ein Datenverarbeitungssystem, das einen unidirektionalen Datenaustausch in die Richtung zum Datenverarbeitungssystem gewährleistet und das die Möglichkeit einer individuellen Einstellung von Funktionseigenschaften des Dateneingabesystems und einer Kontrolle von übertragenen Daten ermöglicht. Das erfindungsgemäße drahtlose Dateneingabesystem (1) besteht aus einer Tastatur (2), aus einer mit der Tastatur verbundenen Sendevorrichtung (3) und aus einer Empfangsvorrichtung (4), die an die Schnittstelle des Datenverarbeitungssystems (5) angeschlossen wird, wobei eine Funktionseinstellung des Dateneingabesystems (1) durch Veränderung einer Funktionseinstellung in der Empfangsvorrichtung (4) erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dateneingabesystem, insbesondere ein tastenbetriebenes Dateneingabesystem für eine drahtlose Eingabe von Daten in ein Datenverarbeitungssystem. Ein derartiges undirektionales Dateneingabesystem, welches eine Tastatur, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung umfasst, ist aus der Druckschrift GB 2 339 486 A bekannt.

In zahlreichen Fällen werden die Daten mittels eines tastenbetriebenen Dateneingabesystems in ein Datenverarbeitungssystem, etwa in einen Computer, in ein elektronisches Notizbuch oder in ein Terminal eines elektronischen Datenverarbeitungssystems einer industriellen Produktions- oder Kontrollanlage eingeführt. In solchen Fällen ist es sehr vorteilhaft, wenn die Funktionseinstellungen des Dateneingabesystems verändert werden können, z. B. wenn bei Tastaturen eine Einstellung der Ansprechzeit oder der Wiederholungsrate der Wiederholungsautomatik bei einer dauernden Betätigung einer Taste an die individuellen Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden soll, so ist es vorteilhaft, wenn diese Anpassung von dem Datenverarbeitungssystem her vorgenommen werden kann.

Im Stand der Technik sind tastenbetriebene Dateneingabesysteme verbreitet, bei denen eine solche individuelle Einstellung von dem Datensystem aus erfolgt. So beschreibt das Europäische Patent EP 0 071 747 eine Schnittstelle einer seriellen, an den Sammelbus eines Rechners gekoppelten Selbstabtast-Tastatur, bei der eine individuelle Einstellung der Funktionseigenschaften der Tastatur möglich ist. Diese Einstellung wird gemäß EP 0 071 747 dadurch erreicht, dass zwischen dem Rechner und der Tastatur ein bidirektionaler Datenaustausch stattfindet, wobei die Tastatur unter anderem eine eigene Taktvorrichtung und eine Taktleitung zur Lieferung eines Taktsignals aus der Tastatur in den Sammelbus aufweist.

In der letzten Zeit gewinnen jedoch Dateneingabesysteme an Bedeutung, welche die Eingabe von Daten in das Datenverarbeitungssystem nicht mittels einer elektrischen Leitung, sondern mittels einer drahtlosen Datenübertragungstechnik ermöglichen. Typische Beispiele für solche drahtlosen Dateneingabesysteme sind eine Infrarot- oder eine Funktastatur, die heutzutage vor allem für die Benutzung mit gängigen PCs auf dem Markt angeboten werden. Solche drahtlosen Dateneingabesysteme bestehen üblicherweise aus einer Tastatur, aus einer mit der Tastatur verbundenen Sendevorrichtung und aus einer Empfangsvorrichtung, die an die Schnittstelle des Datenverarbeitungssystems angeschlossen wird. Die oben genannten Sende- und Empfangsvorrichtungen müssen nicht unbedingt separat sein, sondern können auch in die Tastatur bzw. in das Datenverarbeitungssystem integriert werden.

Die heutzutage auf dem Markt vorhandenen drahtlosen Dateneingabesysteme ermöglichen die Übertragung von Daten nur in eine Richtung. Eingabesignale, welche nach Betätigung einer Taste durch die Tastatur erzeugt werden, werden nur in Richtung von der Tastatur über die Sendevorrichtung zur Empfangsvorrichtung und weiter in das Datenverarbeitungssystem geleitet, wobei ein bidirektionaler Informationsaustausch zwischen dem Datenverarbeitungssystem und der Tastatur nicht möglich ist. Mit anderen Worten kann das Datenverarbeitungssystem (z. B. der Computer) keine Signale, etwa Steuerungs- oder Funktionseinstellungssignale in Richtung vom Datenverarbeitungssystem zur Tastatur senden. Wegen des unidirektionalen Datenaustausches, welcher in den gängigen drahtlosen Dateneingabesystemen verwirklicht ist, war es bisher nicht möglich, eine individuelle Einstellung der Funktionseigenschaften eines drahtlosen Dateneingabesystems (z. B. einer Infrarot- oder Funktastatur) vom Datenverarbeitungssystem (etwa von einem PC) her vorzunehmen.

Zwar ist es aus der Druckschrift GB 2 339 486 A bekannt, eine bidirektionale Verbindung über ein unidirektionales System zu simulieren; jedoch zieht dies einen erhöhten Aufwand in der sendeseitigen Tastatur nach sich. Die GB 2 339 486 A schlägt nämlich vor, einige Funktionseinstellungen, die der Computer anfänglich und beim Drücken von Funktionstasten festlegt, in der Sendevorrichtung zu simulieren. Auf diese Art kann beispielsweise der Status der Funktionstaste "Num" auf der Tastatur angezeigt werden, ohne dass die Tastatur das vom Computer festgelegte Statussignal enthält.

Dieser Vorschlag gemäß GB 2 339 486 A kann im Hinblick auf Statusanzeigen, die mit den Funktionstasten der Tastatur verknüpft sind, angemessen sein. Im Hinblick auf die Wiederholautomatik, die mit einem längeren Drücken der meisten Eingabetasten verknüpft ist, ist dieser Vorschlag jedoch zu aufwendig. Denn es soll möglichst wenig von der Tastatur- Schnittstelle gemäß EP 0 071 747 abgewichen werden, die als Quasi-Standard eingeführt ist und die eine individuelle Einstellung der Funktionseigenschaften der Tastatur von dem Datenverarbeitungssystem hervorsieht. Da die Ansprechzeit und die Wiederholungsrate der Wiederholungsautomatik nach dem üblichen Protokoll ohnehin vom Computer festgelegt und an das Dateneingabesystem zurückgesandt werden, würde eine sendeseitige Simulation dieses Vorgangs in der Tastatur eine überflüssige Doppelberechnung bedeuten. Der Stand der Technik gemäß GB 2 339 486 A befasst sich deshalb nicht mit der vergleichsweise komplizierten Funktionseinstellung der Wiederholungsautomatik, sondern nur mit dem Führen einer Statusliste auf der Empfängerseite und einer entsprechenden Lichtanzeige auf der Sendeseite. Das Problem der Wiederholungsautomatik bei drahtloser, unidirektionaler Dateneingabe ist in diesem Stand der Technik weder angesprochen noch gelöst.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Funktionseinstellung der Wiederholungsautomatik in einem Dateneingabesystem mit einer drahtlosen, unidirektionalen Tastatur zu gewährleisten, ohne die serielle Schnittstelle zum Computer zu verändern und ohne diese Funktionseinstellung in der Tastatur zu simulieren.

Diese Aufgabe wird durch ein Dateneingabesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 4 gelöst.

Nach der Erfindung wird die Ansprechzeit und die Wiederholungsrate durch eine Einstellung in der Empfangsvorrichtung erzeugt. Hierzu erhält die Empfangsvorrichtung von der Tastatur drahtlos übertragene Eingabesignale mit einer fest vorgegebenen Funktionseinstellung sowie vom Computer den aktuellen Status der Funktionseinstellung der Wiederholungsautomatik über die drahtgebundene, serielle Schnittstelle.

Zweckmäßige Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Insbesondere weist die drahtlose Empfangsvorrichtung einen Prozessor auf, der die Ansprechzeit und/oder die Wiederholungsrate in der Empfangsvorrichtung kontrolliert.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der Patentzeichnung näher erläutert, wobei die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Dateneingabesystems.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung von Signalen, welche zeitlich nacheinander in der Tastatur und entsprechend in der Empfangsvorrichtung generiert werden, falls eine Taste der Tastatur dauerbetätigt ist.

Fig. 3 zeigt ein logisches Diagramm eines erfindungsgemäßen drahtlosen, unidirektionalen Dateneingabeverfahrens.

Fig. 1 stellt schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dateneingabesystems (1) dar. Das Dateneingabesystem (1) nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Tastatur (2), eine Sendevorrichtung (3) und eine Empfangsvorrichtung (4). Die Empfangsvorrichtung (4) ist an ein Datenverarbeitungssystem (5) bzw. an die Schnittstelle des genannten Datenverarbeitungssystems (5) gekoppelt. Die Sendevorrichtung (3), welche in der Fig. 1 der Anschaulichkeit halber als getrennt von der Tastatur gezeigt ist, kann auch in die Tastatur (2) integriert und damit zu einem Bestandteil der Tastatur (2) werden. Die Empfangsvorrichtung (4), welche in der Fig. 1 als getrennt von dem Datenverarbeitungssystem (5) gezeigt ist, kann ebenso in das Datenverarbeitungssystem (5) integriert und damit zum Bestandteil des Datenverarbeitungssystems (5) werden.

Das in der Fig. 1 abgebildete Dateneingabesystem (1) funktioniert auf folgende Weise. Bei der Betätigung einer Taste der Tastatur (2) wird ein sogenannter Make-Code erzeugt. Mit Make-Code wird ein Datencode bezeichnet, der von der Tastatur beim ersten Betätigen einer Taste der Tastatur (2) und während eines Daueranschlags, falls die betätigte Taste nicht sofort freigelassen wird, gesendet wird. Nach dem Freilassen der gedrückten Taste generiert die Tastatur (2) einen sogenannten Break-Code. Der Make-Code oder Break-Code kann entweder als separater Datencode oder als Bestandteil eines von der Tastatur (2) während der Betätigung der Taste erzeugten Eingabesignals gesendet werden. Im folgenden werden die von der Tastatur (2) nach der Betätigung einer Taste erzeugten Signale der Einfachheit halber einheitlich als Eingabesignale bezeichnet.

Die von der Tastatur (2) erzeugten Eingabesignale werden weiter zu der Sendevorrichtung (3) übertragen. Die Sendevorrichtung (3) sendet die von der Tastatur (2) empfangenen Eingabesignale aus, welche drahtlos von der Empfangsvorrichtung (4) empfangen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine solche Datenübertragung mittels Infrarot- oder Funkdatenübertragungstechnik verwirklicht.

Die von der Empfangsvorrichtung (4) empfangenen Signale werden umgesetzt und weiter an das Datenverarbeitungssystem (5) geleitet. Das Datenverarbeitungssystem (5) kann z. B. ein Computer sein, der eine Schnittstelle zum Anschließen der Empfangsvorrichtung (4) aufweist. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Bearbeitung der von der Empfangsvorrichtung (4) empfangenen Eingabesignale in der Empfangsvorrichtung (4) selbst. Dies wird dadurch erreicht, dass die Empfangsvorrichtung (4) einen Prozessor (6) aufweist, welcher für die Bearbeitung der von der Empfangsvorrichtung (4) empfangenen Signale geeignet ist.

Es ist von Bedeutung, dass der Datenaustausch zwischen der Tastatur (2) und dem Datenverarbeitungssystem (5) nur in eine Richtung, und zwar von der Tastatur (2) über die Sendevorrichtung (3) zur Empfangsvorrichtung (4) und weiter zum Datenverarbeitungssystem (5) stattfindet. Es erfolgt damit kein bidirektionaler Datenaustausch zwischen der Tastatur (2) und dem Datenverarbeitungssystem (5). Dies bedeutet jedoch nicht, dass eine Einstellung des Dateneingabesystems insgesamt nicht stattfinden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Daten, welche von der Datenverarbeitungsvorrichtung (5) in die Richtung auf die Tastatur (2) ausgehen können, für die Einstellung der Funktionseigenschaften der Empfangsvorrichtung des Dateneingabesystems (1) verwendet.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung von Signalen, welche in der Tastatur (2) und in der Empfangsvorrichtung (4) beim Betätigen einer Taste der Tastatur (2) im Laufe der Zeit erzeugt werden. Bei dem Betätigen einer Taste erzeugt die Tastatur (2) einen sogenannten Make-Code, der über die Sendevorrichtung zu der Empfangsvorrichtung weitergeleitet wird. Der von der Empfangsvorrichtung (4) empfangene erste Make-Code wird sofort an das Datenverarbeitungssystem (5) weitergeleitet. Falls die betätigte Taste nicht innerhalb einer bestimmten Zeit freigelassen wird, erzeugt die Wiederholautomatik der Tastatur (2) einen weiteren Make-Code. Der Zeitabstand zwischen dem ersten Make-Code und dem zweiten Make-Code wird als Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik ("typematic delay") der Tastatur (2) bezeichnet. Bei den üblicherweise mit Computern verwendeten Dateneingabesystemen beträgt diese Ansprechzeit einige Zehntel Sekunden bis zu einer Sekunde.

Falls nach der Aussendung des zweiten Make-Codes die gedrückte Taste weiterhin nicht freigelassen wird, generiert die Tastatur (2) eine Reihe weiterer Make-Codes, die in einem festen Zeitabstand voneinander, d. h. in einem festen Zeitraster (z. B. zehnmal pro Sekunde), an die Sendevorrichtung (3) weitergeleitet werden. Bei Freilassen der gedrückten Taste generiert die Tastatur (2) den Break-Code, der anzeigt, dass die betätigte Taste freigelassen wurde. Der Break-Code wird ebenso wie der Make-Code an die Sendevorrichtung (3) weitergeleitet und gelangt über den drahtlosen Kommunikationsweg an die Empfangsvorrichtung (4). Da die Kommunikation zwischen der Tastatur (2) und Empfangsvorrichtung (4) nur in eine Richtung (unidirektional) erfolgt, ist es nicht möglich, durch das Aussenden eines Rückkopplungssignals vom Datenverarbeitungssystem in Richtung auf die Tastatur (2) die Einstellungen der Ansprechzeit und/oder der Wiederholungsrate der Wiederholungsautomatik der Tastatur (2) zu verändern. Diese Einstellungen sind für die Tastatur (2) fest vorgegeben und können nicht vom Datenverarbeitungssystem (5) geändert werden.

Für die Realisierung einer variablen Ansprechzeit und/oder variablen Wiederholungsrate der Wiederholautomatik des Dateneingabesystems (1) ist es notwendig, einen speziellen Mechanismus zu finden, der es dem Übertragungssystem ermöglicht, ausgehend von einem unidirektionalen Übertragungsprotokoll mit einem fest vorgegebenen Zeitraster zum Senden von Make- und Break-Codes, unterschiedliche Ansprechzeiten und Wiederholungsraten der Wiederholautomatik des Dateneingabesystems (1) zu verwirklichen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Einstellung von Ansprechzeiten und Wiederholungsraten der Wiederholungsautomatik des erfindungsgemäßen Dateneingabesystems (1) nicht im Bereich der Tastatur (bzw. Sendevorrichtung), sondern im Bereich der Empfangsvorrichtung (4) stattfindet.

Die Empfangsvorrichtung (4) generiert die Make-Codes und die Break-Codes neu, wobei Ansprechzeiten und/oder Wiederholungsraten der Wiederholungsautomatik der Empfangsvorrichtung (4) anders als bei der Tastatur (2) sind. Ebenso wie oben in Bezug auf die von der Tastatur (2) generierten Make- and Break-Codes beschrieben ist, wird die Zeit, die zwischen dem Aussenden des ersten Make-Codes und dem Einsetzen der automatischen Wiederholung von Make-Codes in der Empfangsvorrichtung (4) vergeht, als Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik der Empfangsvorrichtung (4) bezeichnet. Die Wiederholfrequenz von Make-Codes (bzw. der Zeitabstand zwischen zwei benachbarten Make-Codes), welche von der Empfangsvorrichtung (4) während des Daueranschlags einer Taste an der Tastatur (2) generiert werden, wird als Wiederholungsrate der Empfangsvorrichtung (4) bezeichnet.

Im Unterschied zu der Ansprechzeit und Wiederholungsrate der Tastatur (2) kann die Ansprechzeit und Wiederholungsrate der Empfangsvorrichtung (4) von dem Datenverarbeitungssystem (5) eingestellt werden, da zwischen der Empfangsvorrichtung (4) und dem Datenverarbeitungssystem (5) ein bidirektionaler Datenaustausch stattfinden kann. Die Funktionseinstellung in der Empfangsvorrichtung (4) entspricht aber (von dem Datenverarbeitungssystem (5) gesehen) der Funktionseinstellung des gesamten Dateneingabesystems (1). Ein sicheres Funktionieren einer solchen Funktionseinstelltechnik setzt voraus, dass die Ansprechzeit der Tastatur (2) kleiner oder gleich der am Empfänger einstellbaren, kleinsten Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik des Dateneingabesystems (1) ist. Ein sicheres Einstellen der Wiederholungsrate der Wiederholungsautomatik des Dateneingabesystems (1) setzt auch voraus, dass die Wiederholungsrate der Wiederholungsautomatik der Tastatur (2) größer oder zumindest gleich die der Empfangsvorrichtung (4) ist.

Das erfindungsgemäße Dateneingabesystem (1), das eine Einstellung der Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik und/oder der Wiederholungsrate ermöglicht, funktioniert insgesamt auf folgende Weise. Die von der Tastatur generierten Make- und Break-Codes werden über die Übertragungsvorrichtung (3) zu der Empfangsvorrichtung (4) übertragen, wobei die Empfangsvorrichtung (4) auf die empfangenen Make- und Break-Codes reagiert. Das Empfangen des ersten von der Tastatur und der Sendevorrichtung gesendeten Make-Codes löst die Zeitmessung für die Ansprechzeit der Empfangsvorrichtung (4) aus. Der erste Make- Code wird von der Empfangsvorrichtung (4) sofort zum Datenverarbeitungssystem (5) übertragen. Der zweite Make-Code wird von der Empfangsvorrichtung (4) nur dann zum Datenverarbeitungssystem (5) gesendet, wenn innerhalb der Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik der Empfangsvorrichtung (4) (z. B. innerhalb von 0,5 Sekunden) von der Tastatur ein zweiter Make-Code gesendet und von der Empfangsvorrichtung (4) empfangen und detektiert wird. Ein zweiter Make-Code wird von der Empfangsvorrichtung (4) nicht ausgegeben, wenn folgende Ereignisse auftreten:

1. Innerhalb der Ansprechzeit wird der zum Make-Code gehörende Break-Code empfangen oder
2. Innerhalb der Ansprechzeit wird ein anderer Make-Code einer anderen Taste empfangen oder
3. Innerhalb der Ansprechzeit wird kein zweiter Make-Code empfangen (Timeout-Funktion) oder
4. Innerhalb der Ansprechzeit wird ein "All Keys Released"-Code empfangen (optional).

Trifft der zweite Make-Code innerhalb der oben genannten Ansprechzeit ein, so wird der zweite Make-Code in Abhängigkeit von der eingestellten Wiederholungsrate ausgegeben und die Daueranschlag-Funktion gestartet. Die Funktion wird beendet, wenn:

1. Innerhalb des Zeitfensters zwischen zwei benachbarten Make-Codes der zum Make-Code gehörende Break-Code empfangen wird oder
2. Innerhalb des oben genannten Zeitfensters ein anderer Make-Code empfangen wird oder
3. Innerhalb des oben genannten Zeitfensters kein zweiter Make-Code empfangen (Timeout- Funktion) wird oder
4. Innerhalb des oben genannten Zeitfensters ein "All Keys Released"-Code empfangen wird (optional).

Dieses Zusammenwirken der Tastatur (Sendevorrichtung) und der Empfangsvorrichtung ist in der Fig. 3 als logisches Diagramm dargestellt, wobei die verwendeten Bezeichnungen (z. B. KB Timeout Flag, KB Repeat Flag, REC Timeout Flag, etc.) den für den Fachmann üblichen Bezeichnungen entsprechen.

Es lohnt sich ausdrücklich zu bemerken, dass die Funktionseinstellung des erfindungsgemäßen Dateneingabesystems auch die Anschlagstärke einstellen kann, falls die Tastatur zwischen den unterschiedlichen Anschlagstärken unterscheidet und ein entsprechendes Signal ausgibt.

Claims

1. Dateneingabesystem (1) für eine drahtlose unidirektionale Eingabe von Daten in ein Datenverarbeitungssystem (5), wobei das Dateneingabesystem eine Tastatur (2), eine Sendevorrichtung (3) und eine Empfangsvorrichtung (4) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionseinstellung der Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik (typematic delay) und/oder der Wiederholungsrate (typematic rate) des Dateneingabesystems (1) durch eine Einstellung der Ansprechzeit und/oder Wiederholungsrate in der Empfangsvorrichtung (4) erfolgt, während die Empfangsvorrichtung (4) von der Tastatur (2) Eingabesignale mit einer fest vorgegebenen Funktionseinstellung empfängt.

2. Dateneingabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlose unidirektionale Eingabe der Daten mittels Funk-, Infrarot- oder Ultraschall- Datenübertragungstechnik erfolgt.

3. Dateneingabesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung (4) einen Prozessor aufweist, der die Ansprechzeit und/oder die Wiederholungsrate in der Empfangsvorrichtung (4) kontrolliert.

4. Verfahren für eine drahtlose unidirektionale Eingabe von Daten in ein Datenverarbeitungssystem, wobei die Eingabe mittels eines Dateneingabesystems erfolgt, welches eine Tastatur, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionseinstellung der Ansprechzeit der Wiederholungsautomatik (typematic delay) und/oder der Wiederholungsrate (typematic rate) des Dateneingabesystems durch Veränderung in der Empfangsvorrichtung erfolgt.