DE19542214C1 - Kommunikationssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Kommunikationssystem ist aus der EP 05 39 696
A1 bekannt. Eine bidirektionale Datenübertragung kann dort
nur im Halbduplex-Betrieb durchgeführt werden. Das
Halbduplex-Verfahren wird unter Ausnutzung des Zwischenraums
(Nullwellenzeit = Codierung mit Wertigkeit 0) zwischen positi
ven Halbwellen durchgeführt. Durch die codierungsbewertete
Halbwellenausnutzung der übertragenen Trägerwelle wird eine
nacheinander folgende, mit einer Kurzpause versehene Hin
bzw. Rückübertragung durchgeführt. Dabei erfolgt in jeder
positiv beabstandeten Halbwellenanordnung (Wertigkeit 1) eine
Sendung und in jeder Nullwellenzeit (Wertigkeit 0) wird eine
Rücksendung mittels der Energie aus einem entladbaren Konden
sator in der peripheren Kommunikationseinheit durchgeführt.
Der Kondensator wird in der sendungsfreien Zeit der periphe
ren Kommunikationseinheit aufgeladen und in deren Sendungs
zeit (Nullwellenzeit) entladen.
Die bekannte Lösung hat in der peripheren Kommunikationsein
heit eine Last, auf der durch den Stromfluß infolge der Da
tensignalausgabe durch den Mikrocontroller Energieeinbrüche
(Codierung 0) vorhanden sind, die durch den aufgeladenen Kon
densator durch dessen Entladung überbrückt werden müssen. Da
nach einer Sendung immer eine Unterbrechung folgt, ist durch
die vorhandenen Pausen ein Zeitverlust gegeben.
Es ist ein Kommunikationssystem für elektromagnetische Wel
len, insbesondere für Radiowellen bzw. Mikrowellen in der DE
39 28 561 A1 beschrieben, das aus einer stromversorgten und
einer stromversorgungsabhängigen, also nichtbatterieversorg
ten Kommunikationseinheit besteht, die miteinander einen be
stimmten Daten- bzw. Informationsverkehr aufweisen. In dem
Kommunikationssystem wird in einer Empfangs-/Sendeeinrichtung
der peripheren stromversorgungsabhängigen Kommunikationsein
heit von der stromversorgten zentralen Kommunikationseinheit
sowohl Energie zur elektrischen Versorgung als auch Energie
zur Durchführung eines bidirektionalen Daten- bzw. Informati
onsverkehrs übertragen.
Die zentrale stromversorgte Kommunikationseinheit besitzt im
wesentlichen einen Generator zum Erzeugen einer Trägerwelle,
eine Modulationseinrichtung zum Modulieren der vom Generator
erzeugten Trägerwelle mit einem zu sendenden Datensignal,
wobei im folgenden die entstehende Welle als datensignalmodu
lierte Welle bezeichnet wird, sowie eine Sendeantenne zum
Aussenden einer von der Modulationseinrichtung abgegebenen
sendedatensignalmodulierten Welle, eine Empfangsantenne zum
Empfangen der von der Sendeantenne der stromversorgungsabhän
gigen Kommunikationseinheit abgegebenen Sendedatensignalmodu
lierten Welle und mindestens eine Demodulationseinrichtung
zum Demodulieren des Datensignals aus der über die Empfangs
antenne empfangenen sendedatensignalmodulierten Welle.
Die periphere stromversorgungsabhängige Kommunikationseinheit
enthält eine Empfangsantenne zum Empfangen der datensignalmo
dulierten Welle, deren Trägerwelle mit dem Datensignal
phasen- oder frequenzmoduliert ist, eine Demodulationsein
richtung zum Demodulieren des Datensignals aus der über die
Empfangsantenne empfangenen datensignalmodulierten Welle,
eine Gleichrichtereinrichtung zum Gleichrichten der Träger
welle der über die Empfangsantenne empfangenen datensignalmo
dulierten Welle und zum Erzeugen einer Gleichspannung. Die
Gleichspannung dient zur Stromversorgung und somit zum Be
trieb der peripheren Kommunikationseinheit. Diese Kommunika
tionseinheit enthält desweiteren eine Multiplikationsvorrich
tung zum Erzeugen einer vorbestimmten harmonischen Komponente
aus der Trägerwelle der über die Empfangsantenne empfangenen
datensignalmodulierten Welle, eine Modulationseinrichtung zur
Amplitudenmodulation der harmonischen Komponente mit einem
abzugebenden Datensignal und eine Sendeantenne zum Aussenden
einer von der Modulationseinrichtung abgegebenen datensignalmodu
lierten Welle.
Ein Nachteil des bekannten Kommunikationssystems besteht da
rin, daß für die Übertragung der mit dem Datensignal modu
lierten Trägerwelle von der zentralen Kommunikationseinheit
zur peripheren Kommunikationseinheit und der Rückübertragung
zwei verschiedene Übertragungskanäle über jeweils eine Sen
deantenne und eine Empfangsantenne in beiden Kommunikations
einheiten vorgesehen sind, die in beiden Kommunikationsein
heiten bauelementetechnischen Aufwand und umfangreichen tech
nologischen Aufwand ausweisen.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß sich die beiden in
entgegengesetzte Richtung übertragenen Trägerwellen infolge
der durch die Multiplikationseinrichtung in der peripheren
Kommunikationseinheit erzeugten zweiten harmonischen Kompo
nente mit der doppelten Trägerfrequenz als rückgesendete Trä
gerwelle zur gesendeten Trägerwelle unterscheiden. Die Rück
sendeträgerwelle wird in der Modulationseinrichtung der peri
pheren Kommunikationseinheit mit einem Datensignal bzw. Digi
talsignal amplitudenmoduliert und rückübertragen, was bauele
mentemäßig einen weiteren zusätzlichen Aufwand darstellt.
Ein anderes bekanntes, die magnetische Kopplung aufweisendes
Kommunikationssystem ist in der EP 0 505 126 A2 beschrieben.
Das bekannte Kommunikationssystem besteht aus einer zentralen
und mindestens einer peripheren Kommunikationseinheit, wobei
die zentrale Kommunikationseinheit eine Empfangseinrichtung
und die periphere Kommunikationseinheit eine Sendeeinrichtung
enthalten. Die zentrale Kommunikationseinheit ist ein Compu
tersystem, bestehend aus einem Computer und einem daran
angeschlossenen Adapter, und die periphere, batteriestromver
sorgte Kommunikationseinheit ist eine elektronische Maus,
die durch eine Betätigung mindestens eines ihrer Mikroschal
ter bedienbar ist. Die Datenübertragung zwischen der elektro
nischen Maus und dem Adapter des Computersystems erfolgt mit
tels der magnetischen Kopplung mit jeweils einem magnetisch
gekoppelten Kopplungsteil in der Maus und in dem Adapter. Der
Adapter ist eine auf die Signalsendung seitens der Maus ge
richtete, angepaßte Schaltung und eine verlängerte Schnitt
stelle des Computers. Die Maus ist z. B. mit einer Kodierein
richtung, die ein digitales Positionssignal erzeugt, das die
Bewegung der Maus auf einer zum Adaptergehörenden Unterlage
kennzeichnet, und dem ersten magnetischen Kopplungsteil, ei
ner Sendespule, versehen. Der Adapter des Computers ist mit
dem zweiten magnetischen Kopplungsteil einer als Antenne aus
geführten Empfangsspule und einer Datendekodiereinrichtung
für digitale Signale ausgebildet. Das erste und das zweite
magnetische Kopplungsteil sind derart gekoppelt, daß eine
Kommunikation, d. h. eine Übertragung der Daten von der elek
tronischen Maus an den Adapter ermöglicht wird. Die elektro
nische Maus kommuniziert mit dem Adapter vorzugsweise mittels
Schwachstrom-Niederfrequenzsignalen. Der Adapter ist über ein
Kabel mit dem Computer verbunden, durch den jede Kommunika
tion protokolliert wird. Zum Beispiel kann der Adapter durch
einen seriellen Anschluß (Schnittstelle-RS 232) oder durch
einen Bus-Adapter mit dem Computer verbunden sein, dem die
dekodierten Daten mitgeteilt werden.
Im Gehäuse der Maus befindet sich zusätzlich eine Kammer für
den Einsatz mindestens einer Batterie, die zur Stromversor
gung und zur Energielieferung für eine Datenübertragung zum
Adapter vorgesehen ist. Die Maus besitzt z. B. einen
Kugelkäfig für eine Rollkugel mit mindesten zwei Positions
sensoren und die Mikroschalter zur Benutzerbetätigung. Inner
halb des Mausgehäuses ist die Sendespule oberhalb der Maus
grundplatte in Form einer Sendespule vorzugsweise mit mehre
ren Leiterdrahtwindungen befestigt. Auf die Mausgrundplatte
ist eine obere Tastenplatte aufbringbar, womit die elektroni
sche Maus verschließbar ist. Durch Entladungsvorgänge in den
Batterien bedingt, ist durch die Entladungsvorgänge die Sy
stemverfügbarkeit der Maus zur Durchführung einer Kommunika
tion nicht immer gegeben.
Durch die Batteriestromversorgung bedingt, sind im Mausgehäu
se eine relativ große Anzahl von Bauteilen, z. B. Taktgenera
tor, Boosterverstärker und schließlich auch die Batterie vor
handen, die die Maus beschweren und damit eine leichte Füh
rungsbedienung einschränken.
Ein anderes Problem besteht darin, daß die Batterie der be
kannten elektronischen Maus nach Gebrauch in Aufbereitungsan
lagen bzw. -verfahren aufwendig entsorgt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikations
system mit einer zentralen und mindestens einer peripheren
Kommunikationseinheit zu schaffen, die jederzeit systemver
fügbar, kommunikationsbereit und leicht bedienbar ist. Eine
weitere Aufgabe besteht darin, bei der baulichen Ausführung
der Kommunikationseinheiten den Bauteileaufwand und Kosten zu
verringern und den Einsatz von entsorgungsaufwendigen Batte
rien in den peripheren Kommunikationseinheiten zu vermeiden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem erfindungsgemäßen
Kommunikationssystem die magnetische Kopplung mittels eines
die Spulen enthaltenden Bandfilters durchgeführt wird, daß
der Datenverkehr von der peripheren Kommunikationseinheit PKE
zur zentralen Kommunikationseinheit ZKE über die Welle der
vorgegebenen Frequenz durch Verstimmung oder Belastungsände
rung des PKE-seitigen LC-Schwingkreises erfolgt und die da
durch am ZKE-seitigen LC-Schwingkreis entstehenden Amplitu
denänderungen von der dort angeschlossenen Demodulationsein
richtung zusammen mit dem von der zentralen Kommunikations
einheit gesendeten modulierten Datensignal demoduliert werden
und daß in der zentralen Kommunikationseinheit eine Verknüp
fungsschaltung vorgesehen ist, in der das Modulationssignal
der zentralen Kommunikationseinheit von dem von der Demodula
tionseinrichtung gelieferten Signal subtrahiert wird, so daß
ausgangsseitig ein Differenzdatensignal als Datensignal der
peripheren Kommunikationseinheit zur Verarbeitung in die zen
trale Kommunikationseinheit weiterleitbar ist.
Erfindungsgemäß ist die Sende-/Empfangseinrichtung der zen
tralen Kommunikationseinheit in einem vorzugsweise kabelver
bundenen Kommunikator vorhanden. Der Kommunikator besteht im
wesentlichen aus einem Generator und einer Treiberstufe zur
Erzeugung der Trägerwelle der Frequenz (f), aus der die ZKE-
Datensignale auf die Trägerwelle modulierenden Modulations
einrichtung, aus dem eine Sende-/Empfangsspule (L1) und einen
Kondensator (C1) enthaltenden LC-Schwingkreis, wobei der Ge
nerator, die Treiberstufe, die Modulationseinrichtung und der
Schwingkreis in der genannten Reihenfolge seriell geschaltet
verbunden sind, aus einer die zu sendenden ZKE-Datensignale
an die Modulationseinrichtung übergebenden Verknüpfungsschal
tung, wobei die Datensignale über Datenleitungen eines
Schnittstellenkabels übermittelbar sind, und aus der Demo
dulationseinrichtung. Die Demodulationseinrichtung ist wie
die Modulationseinrichtung an den LC-Schwingkreis angeschlos
sen und derart ausgebildet, daß die demodulierten Datensigna
le der an ihr anliegenden datensignalmodulierten Welle an die
Verknüpfungsschaltung weitervermittelbar sind.
Die Verknüpfungsschaltung ist eingangsseitig mit der Demo
dulationseinrichtung und der kabelgeführten vorzugsweise se
riellen Schnittstelle und ausgangsseitig mit der Modulations
einrichtung verbunden.
Die periphere Kommunikationseinheit ist baulich separat aus
gebildet und besitzt eine Empfangs-/Sendeeinrichtung, die den
LC-Schwingkreis, eine an den LC-Schwingkreis angeschlossene
Gleichrichtereinrichtung zur Erzeugung einer Gleichspannung
(UG) für weitere elektronische Bauteile aus der übertragenen
unmodulierten oder datensignalmodulierten Welle, eine daran
angeschlossene Demodulationseinrichtung mit einer Dekodier
einrichtung für das empfangene Datensignal und eine daran
angeschlossenen Modulationseinrichtung mit einer Kodierein
richtung für die von der peripheren Kommunikationseinheit
erzeugten Datensignale enthält.
Die Kommunikationseinheiten können jeweils eine einzige
Sende-/Empfangsspule bzw. Empfangs-/Sendespule zur unidirek
tionalen Energie- und zur bidirektionalen Datenübertragung
besitzen, wobei jeweils die Spule (L1; L2) mit einem Kondensa
tor (C1; C2) vorzugsweise zu einem Parallelschwingkreis ge
schaltet ist und wobei beide einander zugeordnete Schwing
kreise auf Resonanz abgestimmt sind und nach den Regeln der
Bandfilterdimensionierung arbeiten.
Die zentrale Kommunikationseinheit kann ein Computer mit dem
über die vorzugsweise serielle Schnittstelle kabelgeführten
Kommunikator mit dessen Sende-/Empfangseinrichtung sein. Die
peripheren Kommunikationseinheiten mit deren Empfangs-/
Sendeeinrichtung stellen vorzugsweise periphere XY-
Positions-Steuervorrichtungen, vorzugsweise eine Maus, Spiel
hebel, Steuerknüppel oder auch Tastaturen od. dgl. dar.
Der kabelgeführte Kommunikator ist als elektronische Baugrup
pe vorzugsweise in eine Unterlage für die auf der Unterlage
plazierbare periphere Kommunikationseinheit integriert.
Die Unterlage des Kommunikators ist insbesondere plattenför
mig und enthält vorzugsweise im Randbereich ihres Umfangs
mindestens eine Leiterschleife, die als Sende-/Empfangsspule
ausgebildet ist.
Die Bauteile der Empfangs-/Sendeeinrichtung der peripheren
Kommunikationseinheit sind größtenteils in einer elektroni
schen Baugruppe enthalten, wobei der LC-Schwingkreis aus der
vorzugsweise außerhalb der elektronischen Baugruppe, aber
innerhalb der Kommunikationseinheit plazierten Empfangs-/
Sendespule (L2) und aus dem vorzugsweise in der elektroni
schen Baugruppe befindlichen Kondensator (C2) besteht.
Die magnetisch gekoppelten Spulen (L1, L2) der Sende-/
Empfangseinrichtung und der Empfangs-/Sendeeinrichtung sind
querschnittsmäßig parallel zueinander gerichtet, wobei die
Empfangs-/Sendespule (L2) eine geringere, gleiche oder größe
re Querschnittsbemessung als die Sende-/Empfangsspule (L1)
aufweisen kann und vorzugsweise bei geringerer
Querschnittsbemessung im Flächenbereich der Unterlage inner
halb der Sende-/Empfangsspule (L1) bewegbar ist.
Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem arbeitet nach fol
gendem erfindungsgemäßem Verfahren zur Kommunikation zwischen
der zentralen Kommunikationseinheit und einer peripheren Kom
munikationseinheit:
Mittels einer in der zentralen Kommunikationseinheit erzeug ten Trägerwelle, auf die Datensignale der zentralen Kommu nikationseinheit moduliert werden können, wird über die ma gnetische Kopplung zweier Spulen innerhalb eines Bandfilters sowohl eine Energieübertragung zur Stromversorgung der peri pheren Kommunikationseinheit als auch ein Datenverkehr bidi rektional zwischen der zentralen Kommunikationseinheit und der peripheren Kommunikationseinheit durchgeführt, indem zu gleicher Zeit in der Verknüpfungsschaltung das in ihr vorhan dene ZKE-Datensignal von den demodulierten Datensignalen der gesendeten ZKE-datensignalmodulierten Trägerwelle und der PKE-datensignalmodulierten Trägerwelle subtrahiert und das resultierende Differenzdatensignal der zentralen Kommunikati onseinheit zugeführt werden.
Mittels einer in der zentralen Kommunikationseinheit erzeug ten Trägerwelle, auf die Datensignale der zentralen Kommu nikationseinheit moduliert werden können, wird über die ma gnetische Kopplung zweier Spulen innerhalb eines Bandfilters sowohl eine Energieübertragung zur Stromversorgung der peri pheren Kommunikationseinheit als auch ein Datenverkehr bidi rektional zwischen der zentralen Kommunikationseinheit und der peripheren Kommunikationseinheit durchgeführt, indem zu gleicher Zeit in der Verknüpfungsschaltung das in ihr vorhan dene ZKE-Datensignal von den demodulierten Datensignalen der gesendeten ZKE-datensignalmodulierten Trägerwelle und der PKE-datensignalmodulierten Trägerwelle subtrahiert und das resultierende Differenzdatensignal der zentralen Kommunikati onseinheit zugeführt werden.
In folgenden Schritten kann die bidirektionale Kommunikation
durchgeführt werden:
Die im Kommunikator mit dem Datensignal vorzugsweise kodiert modulierte Trägerwelle (f) wird über die Sende-/Empfangsein richtung des Kommunikators mit der Spule (L1) an die Empfangs-/Sendeeinrichtung mit der Spule (L2) der peripheren Kommunikationseinheit als datensignalmodulierte Welle gesen det. Die zum Betrieb der Empfangs-/Sendeeinrichtung und wei terer elektronischer Bauteile notwendige Energie wird in Form von Strom und Gleichspannung (UG) durch die Gleichrichterein richtung aus der anliegenden datensignalmodulierten Welle erzeugt. Die anliegende datensignalmodulierte Welle wird ei ner Demodulationseinrichtung zugeführt, demoduliert und das dekodierte Datensignal wird in einem Mikrocontroller der pe ripheren Kommunikationseinheit verarbeitet. Die vom Mikrocon troller ausgegebenen Datensignale werden in der Modulations einrichtung auf der Trägerwelle der gleichen Frequenz (f) moduliert über die Empfangs-/Sendespule (L2) gesendet und in der magnetisch gekoppelten Sende-/Empfangsspule (L1) empfan gen. Die an der Demodulationseinrichtung anliegende datensi gnalmodulierte Welle wird demoduliert und dekodiert. Die von der die vorhandenen Datensignale von den anliegenden demodu lierten Datensignalen subtrahierenden Verknüpfungsschaltung ausgangsseitig bereitgestellten Datensignale werden als Da tensignale über die Schnittstelle dem Mikroprozessor der zen tralen Kommunikationseinheit zur Verarbeitung zugeführt.
Die im Kommunikator mit dem Datensignal vorzugsweise kodiert modulierte Trägerwelle (f) wird über die Sende-/Empfangsein richtung des Kommunikators mit der Spule (L1) an die Empfangs-/Sendeeinrichtung mit der Spule (L2) der peripheren Kommunikationseinheit als datensignalmodulierte Welle gesen det. Die zum Betrieb der Empfangs-/Sendeeinrichtung und wei terer elektronischer Bauteile notwendige Energie wird in Form von Strom und Gleichspannung (UG) durch die Gleichrichterein richtung aus der anliegenden datensignalmodulierten Welle erzeugt. Die anliegende datensignalmodulierte Welle wird ei ner Demodulationseinrichtung zugeführt, demoduliert und das dekodierte Datensignal wird in einem Mikrocontroller der pe ripheren Kommunikationseinheit verarbeitet. Die vom Mikrocon troller ausgegebenen Datensignale werden in der Modulations einrichtung auf der Trägerwelle der gleichen Frequenz (f) moduliert über die Empfangs-/Sendespule (L2) gesendet und in der magnetisch gekoppelten Sende-/Empfangsspule (L1) empfan gen. Die an der Demodulationseinrichtung anliegende datensi gnalmodulierte Welle wird demoduliert und dekodiert. Die von der die vorhandenen Datensignale von den anliegenden demodu lierten Datensignalen subtrahierenden Verknüpfungsschaltung ausgangsseitig bereitgestellten Datensignale werden als Da tensignale über die Schnittstelle dem Mikroprozessor der zen tralen Kommunikationseinheit zur Verarbeitung zugeführt.
Die im Kommunikator erzeugte unmodulierte Trägerwelle der
vorgegebenen Frequenz (f) kann auch bei keiner Kommunikation
von seiten der zentralen Kommunikationseinheit über die ma
gnetische Kopplung (L1, L2) von der Empfangs-/Sendeeinrichtung
der peripheren Kommunikationseinheit aufgenommen und zur
Stromversorgung elektronischer Bauteile, insbesondere des
Mikrocontrollers gleichgerichtet werden. Die seitens der ZKE
unmoduliert übertragene Trägerwelle kann somit auch als Trä
gerwelle für die PKE-Datensignale dienen, die vom Mikrocon
troller der peripheren Kommunikationseinheit bereitgestellt
und dem Kommunikator zugeführt werden.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, daß von der jeweils
räumlich oder in einer Ebene voneinander induktiv getrennten
Datensende-/-empfangseinrichtung und Datenempfangs-/-sende
einrichtung, die miteinander in beiden Richtungen kommunizie
ren können, eine der beiden Kommunikationseinheiten, insbe
sondere die periphere Kommunikationseinheit ohne eine eigene
Energieversorgung aus einer Batterie, aus einem eigenen Netz
teil od. dgl. ausgebildet ist.
Durch die Gewichtsverringerung der peripheren Kommunikations
einheit, insbesondere der Maus ist eine leichtere Handhabung
erreichbar.
Die Erfindung kann demzufolge für datenverarbeitende Systeme,
die mit bewegbaren peripheren Kommunikationseinheiten arbei
ten, angewendet werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das elektromagneti
sche Feld des Kommunikators territorial weitgehend auf den
Bewegungsbereich der jeweiligen stromversorgungsabhängigen
peripheren Kommunikationseinheit begrenzt ist. Es ist von
Vorteil, daß in einem Frequenzbereich und mit einer geringen Feldstärke gearbeitet werden kann,
in dem Informationen und Dateien auf Disketten, die sich in
der Nähe von Kommunikator und peripherer Kommunikationsein
heit befinden können, nicht verzerrt bzw. gelöscht werden.
Desweiteren ist ein Vorteil darin zu sehen, daß die Sende-/
Empfangseinrichtung der zentralen stromversorgten Kommunika
tionseinheit und die Empfangs-/Sendeeinrichtung der periphe
ren stromversorgungsabhängigen Kommunikationseinheit
wartungsfrei sind.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels
mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä
ßen Kommunikationssystems und
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer zentralen
und einer peripheren Kommunikationseinheit zur uni
direktionalen Stromversorgung und für den bidirek
tionalen Datenverkehr am Beispiel einer mit einem
Kommunikator des Computers in magnetischer Kopplung
stehenden, separaten peripheren Maus.
Für gleiche Teile mit gleichen Funktionen werden im folgenden
gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die Fig. 1 und 2 werden im folgenden gemeinsam erläutert.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kommunikationssystem 8
besteht aus einer zentralen Kommunikationseinheit ZKE 1, 4 und
einer kabellosen peripheren Kommunikationseinheit PKE 11, die
über eine elektromagnetische Kopplung miteinander in Verbin
dung stehen und einen Datenverkehr über eine Welle vorgegebe
ner Frequenz f aufweisen. Die zentrale Kommunikationseinheit
1 enthält eine eigene Stromversorgung sowie eine Sende-/
Empfangseinrichtung 7. Die periphere Kommunikationseinheit
11 ist stromversorgungsabhängig von der zentralen Kommunika
tionseinheit 1 ausgebildet und weist eine Empfangs-/
Sendeeinrichtung 14 auf. Jeweils die Sende-/Empfangsein
richtung 7 und die Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 weisen min
destens eine Modulationseinrichtung 18, 26 und eine Demodula
tionseinrichtung 20, 25 für Datensignale und mindestens eine
magnetisch koppelbare, relativ zur anderen bewegbare Spule
10, 12 auf. Eine unidirektionale Energieübertragung zur Strom
versorgung der peripheren Kommunikationseinheit 11 ist vor
handen.
Erfindungsgemäß wird die magnetische Kopplung mittels eines
die Spulen 10, 12 enthaltenden Bandfilters 15, 27 durchgeführt.
Der Datenverkehr von der PKE 11 zur ZKE 1, 4 erfolgt über die
Welle der vorgegebenen Frequenz durch Verstimmung oder Bela
stungsänderung des PKE-seitigen LC-Schwingkreises 27 und die
dadurch am ZKE-seitigen LC-Schwingkreis 15 entstehenden Am
plitudenänderungen werden von der dort angeschlossenen Demo
dulationseinrichtung 20 zusammen mit dem von der ZKE 1, 4 ge
sendeten modulierten Datensignal demoduliert. In der ZKE 1, 4
ist eine Verknüpfungsschaltung 19 vorgesehen, in der das Mo
dulationssignal der ZKE 1, 4 von dem von der Demodulations
einrichtung 20 gelieferten Signal subtrahiert wird, so daß
ausgangsseitig ein Differenzdatensignal als Datensignal der
PKE 11 zur Verarbeitung in die ZKE 1, 4 weiterleitbar ist.
An die zentrale Kommunikationseinheit 1, 4 in Form eines Computer
systems 1 ist ein Kommunikator 4 mittels eines Kabels 2 ange
schlossen, der eine Sende-/Empfangseinrichtung 7 aufweist.
Der Computer besitzt eine eigene Stromversorgung und ist da
tenverkehrsfähig zu der zugeordneten peripheren Kommunikati
onseinheit 11, die z. B. eine Maus sein kann, die u. a. eine
mit elektronischen Bauteilen bestückte Baugruppe 13 enthält.
Die Maus 11 ist stromversorgungsabhängig und kabellos zum
Computer 1 und Kommunikator 4 ausgebildet und enthält in der
Baugruppe 13 eine Empfangs-/Sendeeinrichtung 14.
Das Computersystem 1 nebst kabelangeschlossenem Kommunikator
4 und die Maus 11 besitzen in ihrer Sende-/
Empfangseinrichtung 7 bzw. Empfangs-/Sendeeinrichtung 14
jeweils eine mindestens eine Leiterschleife umfassende Sende-/
Empfangsspule (L1) 10 bzw. Empfangs-/Sendespule (L2) 12, die
miteinander magnetisch gekoppelt sind (s. Fig. 2). Den Spulen
(L1) 10 und (L2) 12 sind jeweils eine angeschlossene Demo
dulationseinrichtung 20, 25 vor- bzw. nachgeschaltet, was auch
auf jeweils eine zugeordnete Modulationseinrichtung 18 und
26 zutrifft.
Zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 7 des zentralen Kom
munikators 4 und der Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 der Maus
11 besteht eine unidirektionale Energieübertragung in Rich
tung zur Maus 11 über die beiden magnetisch gekoppelten Spu
len (L1), (L2) 10, 12 zur Stromversorgung der elektronischen
Bauteile und zum Datenverkehr, wobei die unidirektionale
Übertragung als eine in eine Richtung erfolgende Übertragung
definiert wird.
Der Datenverkehr zwischen den beiden entsprechenden Sende-/
Empfangseinrichtungen 7 und 14 ist bidirektional
gleichzeitig über die beiden magnetisch gekoppelten Spulen
(L1), (L2) 10, 12 durchführbar.
Die magnetisch gekoppelten Spulen (L1), (L2) 10, 12 der Sende-/
Empfangseinrichtung 7 und der Empfangs-/Sendeeinrichtung 14
sind vorzugsweise querschnittsmäßig parallel zueinander ge
richtet, wobei die Empfangs-/Sendespule (L2) 12 abhängig von
der peripheren Kommunikationseinheit 11 eine geringere, glei
che oder größere Querschnittsbemessung als die Sende-/
Empfangsspule (L1) 10 aufweisen kann und vorzugsweise bei
geringerer Querschnittsbemessung im größeren Flächenbereich
innerhalb der Sende-/Empfangsspule (L1) 10 bewegbar ist.
Die peripheren, stromversorgungsabhängigen Kommunikationsein
heiten können vorzugsweise periphere XY-Positions-
Steuervorrichtungen, vorzugsweise Maus 11, Spielhebel, Steu
erknüppel, auch Tastaturen od. dgl. sein.
In Fig. 1 ist im Detail der Computer 1 über eine serielle
Schnittstelle 9 an der Rückseite des Computers 1 mit dem mit
tels eines Kabels 2 angeschlossenen Kommunikator 4 verbun
den. Der Kommunikator 4 enthält eine vorzugsweise plattenför
mige Unterlage (engl. Pad) 5, die in der Regel auf einer ho
rizontalen Platte liegt und vorzugsweise im Randbereich 6
ihres Umfangs mindestens eine geschlossene Leiterschleife 10
aufweist, die bei mehreren vorhandenen Windungen auch als
eine Sende-/Empfangsspule 10 ausgebildet sein kann, sowie
eine auf bzw. in der Unterlage 5 plazierte elektronische Bau
gruppe 3, auf der eine Sende-/Empfangseinrichtung 7 aufge
bracht ist, die an die Sende-/Empfangsspule (L1) 10 ange
schlossen ist. Alle übrigen Bauteile der Sende-/
Empfangseinrichtung 7 sind in der elektronischen Baugruppe 3
enthalten. Die Leiterschleife bzw. die Sende-/Empfangsspule
(L1) 10 kann auf der Unterlage 5 aufgedruckt bzw. in die Un
terlage 5 eingearbeitet sein.
In Fig. 1 befindet sich in einer Draufsicht auf der Unterlage
5 des Kommunikators 4 eine schematisch dargestellte Maus 11,
die als periphere, stromversorgungsabhängige Kommunikations
einheit keine eigene Stromversorgung aufweist. Die Maus 11
besitzt demzufolge z. B. weder ein Anschlußkabel zum Kommuni
kator 4 noch direkt zum Computer 1. Die Maus 11 ist auf der
Unterlage 5 innerhalb des Flächenbereiches der Sende-/
Empfangsspule (L1) 10 verschiebbar und enthält im wesentli
chen neben bekannten mechanischen und optischen Bauteilen,
auch mindestens zwei durch auf dem Tastendeckel befindliche
Tasten betätigbare Mikroschalter, einen Mikrocontroller und
andere elektronische Bauteile, insbesondere auf einer Haupt
leiterplatte erfindungsgemäß vorzugsweise mehrere randseitig
verlaufende Leiterschleifen als ausgebildete Empfangs-/
Sendespule (L2) 12 und eine zusätzliche elektronische Bau
gruppe 13, in der sich weitere erforderliche Bauteile der
Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 befinden, die mit der Empfangs-/
Sendespule (L2) 12 in Verbindung steht.
In Fig. 2 sind die elektronischen Baugruppen 3 und 13 sowohl
des Kommunikators 4 als auch der Maus 11 in einem schemati
schen Blockschaltbild dargestellt, wobei sich die hauptsäch
lichen elektronischen Bauteile des Kommunikators 4 und der
Maus 11 vorzugsweise auf Leiterplatten befinden.
In der elektronischen Baugruppe 3 des Kommunikators 4 befin
det sich z. B. ein Kondensator C1 für den LC-Schwingkreis 15,
insbesondere einen Parallelschwingkreis, sowie ein Generator 16,
der ausgangsseitig mit einer Treiberstufe 17 verbunden
ist. Die Treiberstufe 17 ist mit einer Modulationseinrichtung
18 verbunden, die andererseits mit einer vorzugsweise eine
Datensignalsubtraktion ausführenden Verknüpfungsschaltung 19
in Verbindung steht. Eingangsseitig ist die Verknüpfungsschal
tung 19 auch mit einer Demodulationsvorrichtung 20 verbun
den, die ebenfalls wie die zwischen dem Parallelschwingkreis
15 und der Modulationseinrichtung 18 vorzugsweise befindliche
Endstufe (Endverstärker) 21 an den Parallelschwingkreis 15
angeschlossen ist. Von der Verknüpfungsschaltung 19 aus ist
das Kabel 2 zum Computer 1 geführt, wobei im Kabel 2 minde
stens zwei Datenleitungen 22, 23 für den Hin- und Rückweg der
Daten, d. h. Datenverkehrsleitungen enthalten sind, die von
und zur Schnittstelle 9 führen.
Die Maus 11, die auf der Kommunikatorunterlage 5 bewegbar
ist, enthält erfindungsgemäß neben der Empfangs-/Sendespule
(L2) 12, die beispielsweise an Innenwandungen der Mausunter
platte befestigt sein kann, vorzugsweise die zusätzliche Bau
gruppe 13 für eine Gleichrichtereinrichtung 24 zur Erzeugung
einer Gleichspannung (UG) für die übrigen elektronischen Teile,
z. B. des Mikrocontrollers und zur Unterbringung einer der
Empfangs-/Sendespule (L1) 10 zugeordneten Empfangs-/
Sendeeinrichtung 14. Zur Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 der
Maus 11 gehören desweiteren eine Demodulationseinrichtung 25
für den Datenempfang und eine Modulationseinrichtung 26 für
die Datensendung, wobei die Gleichrichtereinrichtung 24, die
Modulationseinrichtung 26 und die Demodulationseinrichtung 25
an den LC-Schwingkreis 27, der vorzugsweise als Parallel
schwingkreis ausgebildet ist, angeschlossen sind. Zweckmäßi
gerweise können alle elektronischen Bauteile der Empfangs-/
Sendeeinrichtung 14 und gegebenenfalls die übrigen
elektronischen Bauteile in einer gemeinsamen Baugruppe 13
untergebracht sein.
Die magnetisch gekoppelten Kommunikationseinheiten 4 und 11
besitzen jeweils eine einzige Sende-/Empfangsspule (L1) 10
bzw. eine einzige Empfangs-/Sendespule (L2) 12 zur gleichzei
tigen unidirektionalen Energie- und bidirektionalen Daten
übertragung, wobei jeweils eine Spule (L1; L2) 10; 12 und ein
Kondensator C1; C2 vorzugsweise zu dem Parallelschwingkreis
15; 27 geschaltet sowie beide einander zugeordnete Schwing
kreise 15; 27 auf Resonanz abgestimmt sind und nach bekannten
Regeln einer Bandfilterdimensionierung gekoppelt sind.
Der Kommunikator 4 unterscheidet sich im wesentlichen von dem
bekannten Adapter bzw. bekannten Anpaßschaltungen sowohl im
Aufbau als auch in der Funktionsweise dadurch, daß er eine
Welle erzeugt, mit der gleichzeitig sowohl Energie gesendet
empfangen als auch Datensignale gesendet-empfangen-gesendet
werden können. Somit ist erfindungsgemäß eine Vollduplex-
Übertragung auf einem Kanal vorhanden:
Die Stromversorgung der peripheren Maus 11 erfolgt aus der empfangenen elektromagnetischen Welle, der Trägerwelle, mit der Frequenz f, die in der zentralen Kommunikationseinheit 1, vorzugsweise im Generator 16 des Kommunikators 4 erzeugt wird und über die Sende-/Empfangseinrichtung 7 übertragen wird.
Die Stromversorgung der peripheren Maus 11 erfolgt aus der empfangenen elektromagnetischen Welle, der Trägerwelle, mit der Frequenz f, die in der zentralen Kommunikationseinheit 1, vorzugsweise im Generator 16 des Kommunikators 4 erzeugt wird und über die Sende-/Empfangseinrichtung 7 übertragen wird.
Der Datenverkehr ist durch eine Modulation/Demodulation ko
dierter/dekodierter Datensignale der gleichen elektromagneti
schen Trägerwelle mit der Frequenz f bidirektional gleichzei
tig durchführbar.
Innerhalb des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems ist ein
erfindungsgemäßes Verfahren zur bidirektionalen
Kommunikation zwischen der zentralen, energieversorgten
Kommunikationseinheit, vorzugsweise dem Computersystem 1 mit
dem insbesondere über eine Schnittstelle 9 angeschlossenen
Kommunikator 4 und der peripheren, stromversorgungsabhängigen
Kommunikationseinheit 11, z. B. einer Maus, realisiert, das
in folgenden Schritten durchgeführt wird:
An das Computersystem 1 mit der seriellen Schnittstelle 9 und dem Kommunikator 4 wird die Maus 11 magnetisch gekoppelt an geschlossen. Eine im Kommunikator 4 vor Beginn des Datenver kehrs erzeugte unmodulierte Welle einer vorgegebenen Frequenz f wird vorzugsweise durch die magnetische Kopplung von der Empfangs-/Sendeeinrichtung 12 der peripheren Kommunikations einheit 11 aufgenommen und zur Stromversorgung elektronischer Bauteile gleichgerichtet.
An das Computersystem 1 mit der seriellen Schnittstelle 9 und dem Kommunikator 4 wird die Maus 11 magnetisch gekoppelt an geschlossen. Eine im Kommunikator 4 vor Beginn des Datenver kehrs erzeugte unmodulierte Welle einer vorgegebenen Frequenz f wird vorzugsweise durch die magnetische Kopplung von der Empfangs-/Sendeeinrichtung 12 der peripheren Kommunikations einheit 11 aufgenommen und zur Stromversorgung elektronischer Bauteile gleichgerichtet.
Bei Aufnahme des Datenverkehrs wird das auf einer Trägerwelle
der Frequenz f vorzugsweise im Kommunikator 4 erzeugte, modu
lierte und kodierte Datensignal als datensignalmodulierte
Welle über die Sende-/Empfangseinrichtung 7 mit der Spule
(L1) 10 an die Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 mit der Spule 12
der Maus 11 gesendet. Eine zum Betrieb der Empfangs-/
Sendeeinrichtung 14 und weiterer elektronischer Bauteile der
Maus 11 notwendige Gleichspannung UG wird durch eine Gleich
richtereinrichtung 24 aus der Trägerwelle der Frequenz f der
empfangenen datensignalmodulierte Welle erzeugt.
Die empfangene datensignalmodulierte Welle wird auch der De
modulationseinrichtung 25 zugeführt, dort demoduliert und das
dekodierte Datensignal in einem Mikrocontroller der Maus 11
verarbeitet. Bei Aufnahme des Datenverkehrs werden die vom
Mikrocontroller ausgegebenen Datensignale in der Modulations
einrichtung 26 kodiert auf der Trägerwelle der gleichen Fre
quenz f moduliert über die Empfangs-/Sendespule (L2) 12 zum
Kommunikator 4 gesendet und in der magnetisch gekoppelten
Sende-/Empfangsspule (L1) 10 empfangen.
In der peripheren Kommunikationseinheit 11 kann die Modula
tion der Datensignale durch eine Verstimmung des sendenden
LC-Schwingkreises 27 derart erfolgen, daß eine Entlastung des
Stromkreises des Kommunikators 4 erreichbar ist.
Schließlich werden die im Kommunikator 4 empfangene datensi
gnalmodulierte Welle und in die im Kommunikator 4 selbster
zeugte datensignalmodulierte Welle der Demodulationseinrichtung 20 demo
duliert, dekodiert und
mittels der subtrahie
renden Verknüpfungsschaltung 19 als Datensignal über das Ka
bel 2 und die Schnittstelle 9 dem Mikroprozessor des Compu
tersystems 1 zur weiteren Verarbeitung zugeführt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den bidi
rektionalen Datenverkehr auf einer Träger
welle der Frequenz f Bauteile und somit Herstellungskosten
für den Kommunikator und die Maus eingespart werden. Das Kom
munikationsverfahren gestattet neben der Datenkom
munikation gleichzeitig in beiden Richtungen, die Energie zum
Aktivieren und Betreiben der peripheren Kommunikationseinheit
11 auch vor Aufnahme des Datenverkehrs bereitzustellen. Es
werden umweltbelastende Batterien eingespart und die techni
sche Verfügbarkeit wesentlich verbessert. Insbesondere die
Maus als periphere Kommunikationseinheit ist durch ihre Ge
wichtsverringerung leichter bedienbar.
Bezugszeichenliste
1 zentrale Kommunikationseinheit, Computer
2 Kabel
3 elektronische Baugruppe
4 Kommunikator
5 Unterlage
6 Randbereich
7 Sende-/Empfangseinrichtung
8 Kommunikationssystem
9 Schnittstelle
10 Sende-/Empfangsspule
11 periphere Kommunikationseinheit, Maus
12 Empfangs-/Sendespule
13 elektronische Baugruppe
14 Empfangs-/Sendeeinrichtung
15 ZKE-Schwingkreis
16 Generator
17 Treiberstufe
18 Modulationseinrichtung
19 Verknüpfungsschaltung
20 Demodulationseinrichtung
21 Endverstärker
22 Datenleitung
23 Datenleitung
24 Gleichrichtereinrichtung
25 Demodulationseinrichtung
26 Modulationseinrichtung
27 PKE-Schwingkreis
f Frequenz
L Spule
C Kondensator
2 Kabel
3 elektronische Baugruppe
4 Kommunikator
5 Unterlage
6 Randbereich
7 Sende-/Empfangseinrichtung
8 Kommunikationssystem
9 Schnittstelle
10 Sende-/Empfangsspule
11 periphere Kommunikationseinheit, Maus
12 Empfangs-/Sendespule
13 elektronische Baugruppe
14 Empfangs-/Sendeeinrichtung
15 ZKE-Schwingkreis
16 Generator
17 Treiberstufe
18 Modulationseinrichtung
19 Verknüpfungsschaltung
20 Demodulationseinrichtung
21 Endverstärker
22 Datenleitung
23 Datenleitung
24 Gleichrichtereinrichtung
25 Demodulationseinrichtung
26 Modulationseinrichtung
27 PKE-Schwingkreis
f Frequenz
L Spule
C Kondensator
Claims (13)
1. Kommunikationssystem, bestehend aus einer zentralen Kom
munikationseinheit ZKE und mindestens einer kabellosen
peripheren Kommunikationseinheit PKE, die über eine elek
tromagnetische Kopplung miteinander in Verbindung stehen
und einen Datenverkehr über eine Welle vorgegebener Fre
quenz aufweisen, wobei die zentrale Kommunikationseinheit
eine eigene Stromversorgung sowie eine Sende-/Empfangs
einrichtung enthält und die periphere Kommunikationsein
heit stromversorgungsabhängig von der zentralen Kommu
nikationseinheit ausgebildet ist und eine Empfangs-/Sen
deeinrichtung aufweist, wobei jeweils die Sende-/Emp
fangseinrichtung und die Empfangs-/Sendeeinrichtung min
destens eine Modulationseinrichtung und eine Demodulati
onseinrichtung für Datensignale und mindestens eine ma
gnetisch koppelbare, relativ zur anderen bewegbare Spule
(10, 12) aufweisen und wobei eine unidirektionale Energie
übertragung zur Stromversorgung der peripheren Kommunika
tionseinheit vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet,
- a) daß die magnetische Kopplung mittels eines die Spulen (10, 12) enthaltenden Bandfilters (15, 27) durchgeführt wird,
- b) daß der Datenverkehr von der PKE (11) zur ZKE (1, 4) über die Welle der vorgegebenen Frequenz durch Verstim mung oder Belastungsänderung des PKE-seitigen LC- Schwingkreises (27) erfolgt und die dadurch am ZKE- seitigen LC-Schwingkreis (15) entstehenden Amplitudenän derungen von der dort angeschlossenen Demodulationsein richtung (20) zusammen mit dem von der ZKE (1, 4) gesende ten modulierten Datensignal demoduliert werden,
- c) und daß in der ZKE (1, 4) eine Verknüpfungsschaltung (19) vorgesehen ist, in der das Modulationssignal der ZKE (1, 4) von dem von der Demodulationseinrichtung (20) ge lieferten Signal subtrahiert wird, so daß ausgangsseitig ein Differenzdatensignal als Datensignal der PKE (11) zur Verarbeitung in die ZKE (1, 4) weiterleitbar ist.
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sende-/Empfangseinrichtung (7) der ZKE (1) in
einem vorzugsweise kabelverbundenen Kommunikator (4) vor
handen ist und im wesentlichen aus einem Generator (16)
und einer Treiberstufe (17) zur Erzeugung der Trägerwelle
der Frequenz (f), aus der die ZKE-Datensignale auf die
Trägerwelle modulierenden Modulationseinrichtung (18),
aus dem eine Sende-/Empfangsspule (10) und einen Konden
sator (C1) enthaltenden LC-Schwingkreis (15), wobei der
Generator (16), die Treiberstufe (17), die Modulations
einrichtung (18) und der Schwingkreis (15) in der genann
ten Reihenfolge seriell geschaltet verbunden sind, aus
der die zu sendenden ZKE-Datensignale an die Modulations
einrichtung (18) übergebenden Verknüpfungsschaltung (19),
wobei die Datensignale über Datenleitungen (22, 23) eines
Schnittstellenkabels (2) übermittelbar sind, und aus der
Demodulationseinrichtung (20) besteht, die wie die Mo
dulationseinrichtung (18) an den LC-Schwingkreis (15)
angeschlossen und derart ausgebildet ist, daß die demodu
lierten Datensignale der an ihr anliegenden datensignal
modulierten Welle an die Verknüpfungsschaltung (19) wei
tervermittelbar sind.
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verknüpfungsschaltung (19) eingangsseitig mit der
Demodulationseinrichtung (20) und der vorzugsweise se
riellen Schnittstelle (2, 9) und ausgangsseitig mit der
Modulationseinrichtung (18) verbunden ist.
4. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die periphere Kommunikationseinheit (11) baulich se
parat ausgebildet ist und eine Empfangs-/Sendeeinrichtung
(14) besitzt, die den LC-Schwingkreis (27), eine an den
LC-Schwingkreis (27) angeschlossene Gleichrichterein
richtung (24) zur Erzeugung einer Gleichspannung (UG) für
weitere elektronische Bauteile aus der übertragenen unmo
dulierten oder datensignalmodulierten Welle, eine daran
angeschlossene Demodulationseinrichtung (25) mit einer
Dekodiereinrichtung für das empfangene Datensignal und
eine daran angeschlossenen Modulationseinrichtung (26)
mit einer Kodiereinrichtung für die von der peripheren
Kommunikationseinheit (11) erzeugten Datensignale ent
hält.
5. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kommunikationseinheiten (1, 4; 11) jeweils eine
einzige Sende-/Empfangsspule (10) bzw. Empfangs-/
Sendespule (12) zur unidirektionalen Energie- und zur
bidirektionalen Datenübertragung besitzen, wobei jeweils
die Spule (10; 12) mit einem Kondensator (C1; C2)
vorzugsweise zu einem Parallelschwingkreis (15; 27) ge
schaltet ist sowie beide einander zugeordnete Schwing
kreise (15; 27) auf Resonanz abgestimmt sind und nach den
Regeln der Bandfilterdimensionierung arbeiten.
6. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Kommunikationseinheit (1, 4) ein Computer
(1) mit dem über die vorzugsweise serielle Schnittstelle
(9) kabelgeführten Kommunikator (4) mit dessen Sende-/
Empfangseinrichtung (7) ist und die peripheren Kommu
nikationseinheiten (11) mit deren Empfangs-/
Sendeeinrichtung (14) vorzugsweise periphere XY-
Positions-Steuervorrichtungen, vorzugsweise eine Maus
(11), Spielhebel, Steuerknüppel, auch Tastaturen od. dgl.
sind.
7. Kommunikationssystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der kabelgeführte Kommunikator (4) als elektronische
Baugruppe (3) vorzugsweise in eine Unterlage (5) für die
auf der Unterlage (5) plazierbare periphere Kommunikati
onseinheit (11) integriert ist.
8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterlage (5) des Kommunikators (4) insbesondere
plattenförmig ist und vorzugsweise im Randbereich ihres
Umfangs mindestens eine Leiterschleife enthält, die als
Sende-/Empfangsspule (10) ausgebildet ist.
9. Kommunikationssystem nach Anspruch 7 und/oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauteile der Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) der
peripheren Kommunikationseinheit (11) größtenteils in
einer elektronischen Baugruppe (13) enthalten sind, wobei
der LC-Schwingkreis (27) aus der vorzugsweise außerhalb
der elektronischen Baugruppe (13), aber innerhalb der
Kommunikationseinheit (11) plazierten Empfangs-/
Sendespule (12) und aus dem vorzugsweise in der elektro
nischen Baugruppe (13) befindlichen Kondensator (C2)
besteht.
10. Kommunikationssystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die magnetisch gekoppelten Spulen (10, 12) der Sende-/
Empfangseinrichtung (7) und der Empfangs-/Sendeein
richtung (14) querschnittsmäßig parallel zueinander ge
richtet sind, wobei die Empfangs-/Sendespule (12) eine
geringere, gleiche oder größere Querschnittsbemessung als
die Sende-/Empfangsspule (10) aufweist und vorzugsweise
bei geringerer Querschnittsbemessung im Flächenbereich
der Unterlage (5) innerhalb der Sende-/Empfangsspule (10)
bewegbar ist.
11. Verfahren zur Kommunikation zwischen einer zentralen,
stromversorgten Kommunikationseinheit (1, 4) und einer
stromversorgungsabhängigen peripheren Kommunikationsein
heit (11) nach mindestens einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer in der zentralen Kommunikationseinheit
(1, 4) erzeugten Trägerwelle, auf die Datensignale der
zentralen Kommunikationseinheit (1, 4) moduliert werden,
über die magnetische Kopplung zweier Spulen (10, 12) in
nerhalb eines Bandfilters (15, 27) sowohl eine Energie
übertragung zur Stromversorgung der peripheren Kommunika
tionseinheit (11) erfolgt als auch ein Datenverkehr bidi
rektional zwischen der zentralen Kommunikationseinheit
(1, 4) und der peripheren Kommunikationseinheit (11)
durchgeführt wird, indem zu gleicher Zeit in der Verknüp
fungsschaltung (19) das in ihr vorhandene ZKE-Datensignal
von den demodulierten Datensignalen der gesendeten ZKE-
datensignalmodulierten Trägerwelle und der PKE-
datensignalmodulierten Trägerwelle subtrahiert und das
resultierende Differenzdatensignal der zentralen Kommu
nikationseinheit (1, 4) zugeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
mit folgenden Schritten:
- a) bei der Durchführung der bidirektionalen Kommunikation wird das im Kommunikator (4) auf der Trägerwelle der Fre quenz (f) vorzugsweise kodiert modulierte Datensignal als datensignalmodulierte Welle über die Sende-/Empfangs einrichtung (7) des Kommunikators (4) mit der Spule (10) an die Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) mit der Spule (12) der peripheren Kommunikationseinheit (11) gesendet,
- b) die zum Betrieb der Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) und weiterer elektronischer Bauteile notwendige Energie wird in Form von Strom und Gleichspannung (UG) durch die Gleichrichtervorrichtung (24) aus der anliegenden daten signalmodulierten Welle erzeugt,
- c) die anliegende datensignalmodulierte Welle wird einer Demodulationseinrichtung (25) zugeführt, demoduliert und das dekodierte Datensignal wird in einem Mikrocontroller der peripheren Kommunikationseinheit (11) verarbeitet,
- d) die vom Mikrocontroller ausgegebenen Datensignale wer den in der Modulationseinrichtung (26) auf der Trägerwel le der gleichen Frequenz (f) moduliert über die Empfangs-/ Sendespule (12) gesendet und in der magnetisch gekoppel ten Sende-/Empfangsspule (10) empfangen,
- e) die an der Demodulationseinrichtung (20) anliegende datensignalmodulierte Welle wird demoduliert, dekodiert sowie
- f) die von der die vorhandenen Datensignale von den an liegenden demodulierten Datensignalen subtrahierenden Verknüpfungsschaltung (19) ausgangsseitig bereitgestell ten Datensignale werden als Datensignale über die Schnittstelle (2, 9) dem Mikroprozessor der zentralen Kom munikationseinheit (1, 4) zur Verarbeitung zugeführt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 und/oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Kommunikator (4) erzeugte unmodulierte Träger
welle der vorgegebenen Frequenz (f) über die magnetische
Kopplung (10, 12) von der Empfangs-/Sendeeinrichtung (14)
der peripheren Kommunikationseinheit (11) aufgenommen und
zur Stromversorgung elektronischer Bauteile, insbesondere
des Mikrocontrollers gleichgerichtet wird sowie auch als
Trägerwelle von PKE-Datensignalen, die vom Mikrocontrol
ler der peripheren Kommunikationseinheit (11) bereitge
stellt werden, dient.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19542214A DE19542214C1 (de) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | Kommunikationssystem |
PCT/DE1996/002155 WO1997018634A2 (de) | 1995-11-13 | 1996-11-12 | Kommunikationssystem |
EP96945984A EP0929947A2 (de) | 1995-11-13 | 1996-11-12 | Kommunikationssystem |
TW085113980A TW357500B (en) | 1995-11-13 | 1997-06-30 | Communication system between a computer and a mouse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19542214A DE19542214C1 (de) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | Kommunikationssystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19542214C1 true DE19542214C1 (de) | 1997-03-27 |
Family
ID=7777308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19542214A Expired - Fee Related DE19542214C1 (de) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | Kommunikationssystem |
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Country | Link |
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EP (1) | EP0929947A2 (de) |
DE (1) | DE19542214C1 (de) |
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