DE3040364A1

DE3040364A1 - Anordnung zur eingabe von daten in eine datenverarbeitende anlage

Info

Publication number: DE3040364A1
Application number: DE19803040364
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Mangold
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-10-25
Filing date: 1980-10-25
Publication date: 1982-05-27

Description

unordnung zur Eingabe von Daten in eine datenverarbei-
tende Anlage" Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Eingabe von Daten in eine datenverarbeitende Anlage mit einer vorgegebenen Zeichenfläche und mit einem manuell über die Zeichenfläche führbaren Griffel zur Aufnahme und Abgabe von Informationen, bei der der Griffel einenDetektor und einen Verstärker für die vom Detektor erzeugten elektrischen Signale aufweist.
Ein Griffel der eingangs genannten Art ist z. B. aus der DE-OS 28 52 326 bekannt. Als datenverarbeitende Anlage ist hier ein Sichtgerät vorgesehen, dessen Anzeigeschirm gleichzeitig als Zeichenfläche dient. Der Griffel, ein sogenannter Lichtgriffel, hat an seiner Spitze ein Fotoelement als Detektor zur Aufnahme von Helligkeitsinformationen. Die vom Detektor erzeugten elektrischen Signale werden von einem Verstärker verstärkt und über ein den Griffel mit der Sichteinheit verbindendes Kabel zur Sichteinheit zur Auswertung übertragen.
Ferner sind Anordnungen zur Eingabe von Daten in eine datenverarbeitende Anlage mit Bildschirm und davon getrennter, jedoch mit der datenverarbeitenden Anlage verbundener Zeichenfläche vorgeschlagen worden,baidenenuntehi der Zeichenfläche eine systematisch verlaufende magnetische oder elektrische Feldänderung oder eine akustische Oberflächenwelle durchläuft, die vom Griffel mit entsprechend ausgebildetes Detektor aufgenommen, in ein verstärktes elektrisches Signal verwandelt und über ein an den Griffel angeschlossenes Kabel zur datenverarbeitenden Anlage übertragen werden. Das Kabel zwischen Griffel und der datenverarbeitenden Anlage ist Jedoch bei der Arbeit hinderlich und bei längerem Gebrauch störanfällig.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Ubertragung der Signale (Informationen) zwischen Griffel und datenverarbeitenden Anlage so durchzuführen, daß ein ungehindertes Arbeiten mit dem Griffel möglich ist. Insbesondere soll das hinderliche und störanfällige Eabelvermieden werden.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannte Erfindung gelöst. Es ist nunmehr möglich, einen völlig freibeweglichen Griffel zu verwenden, der auch für andere datenverarbeitende Anlagen, die für Griffel gemäß der Erfindung eingerichtet sind, benutzt werden kann, so daß eine leichte Austauschbarkeit der Griffel möglich wird.
Störungen durch abgerissene Kabel oder durch Kabelunterbrechungen können nicht mehr auftreten. Durch die Verwendung einer Strahlungsquelle kurzer Reichweite in der Nähe der Spitze des Griffels, deren Strahlung nahezu senkrecht zur Längsachse des Griffels gerichtet ist, ist sichergestellt, daß die Strahlung vom Griffel benachbarter gleichartiger Arbeitsplätze nicht störend in Erscheinung tritt, sondern lediglich von den am Rand der Zeichenfläche angeordneten Empfängern derjenigen Zeichenfläche aufgenommen wird, auf welcher sich gerade der Griffel befindet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erwindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Vorteilhafte Strahlungsquellen kurzer Reichweite sind beispielsweise Infrarotsender und Ultraschallsender. Zur weiteren wirkungsvollen Abschirmung der Griffelstrahlung ist es günstig, mindestens an den beiden Seitenrändern der Zeichenfläche strahlungsundurchlässige Blenden vorzusehen.
Eine weitere vorteilhafte Verminderung der StörstraElung wird dadurch erreicht, daß die Strahlungsquellen des Griffels möglichst nicht über die Zeichenfläche hinausstrahlen. Da Griffel häufig unter einem Winkel von ca. 300 zur Senkrechten auf der Zeichenfläche geführt werden, wird durch. einen Strahlungswinkel zwischen der Strahlung der Strahlungsquellen und der Längsachse des Griffels von etwa 600 eine Strahlung erzielt, die im wesentlichen auf die Zeichenfläche fällt und nur in einem kleinen Bereich vorwiegend parallel zur Zeichenfläche verläuft.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 kommt nicht nur ohne Kabel zwischen Griffel und der datenverarbeitenden Anlage aus sondern erlaubt außerdem die Verwendung einer einfachen und großflächigen Zeichenfläche.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: FIG. 1 Sdiematische Darstellung einer Zeichenfläche mit Griffel, dessen Detektor und Strahlungsquellen an seiner Spitze angeordnet sind.
FIG. 2 Vorteilhafter Strahlungswinkel der Strahlungsquellen an der Spitze des Griffels.
FIG. 3 Schematische Darstellung einer Zeichenfläche mit Griffel, dessen Strahlungsquelle in der Spitze und dessen Detektor am gegenüberliegenden Ende des Griffels angeordnet sind.
In FIG. 1 ist der erfindungswesentliche Teil der Anordnung zur Eingabe von Daten in eine nicht dargestellte datenverarbeitende Anlage mit einer vorgegebenen Zeichenfläche 10 und mit einem manuell über die Zeichenfläche 10 führbaren Griffel 1 dargestellt. Der Griffel weist in seiner Spitze einen Detektor 3 auf und des weiteren einen Verstärker 5 für die vom Detektor 3 erzeugten elektrischen Signale. Der Detektor 3 dient zur Aufnahme von Informatione Zur Abgabe von Informationen ist in der Nähe der Spitze des Griffels mindestens eine Strahlungsquelle 4 kurzer Reichweite angeordnet, die vom Verstärker 5 abgegebene Signale wandelt und deren Strahlung nahezu senkrecht zur Längsachse des Griffels 1 gerichtet ist. Am Rand der Zeichenfläche 10 sind mindestens zwei den abgestrahlten Wellen angepaßte Empfänger 12 angeordnet, die an die datenverarbeitende Anlage anschließbar oder auch mit der datenverarbeitenden Anlage verbunden sind.
Die Zeichenfläche 10 kann beispielsweise der Bildschirm eines Bildschirm-Terminals sein. Der Griffel nimmt in diesem Fall Helligkeitssignale auf. Hierzu hat er in seiner Spitze einen Detektor, beispielsweise eine Linse 2 mit Fotodetektor 3 Die vom Fotodetektor 3 abgegebenen Signale werden von dem Verstärker 5 verstärkt, dessen Ausgangssignale die Strahlungsquellen 4 speist.
Am Rand der Zeichenfläche 10 sind mindestens zwei den abgestrahlten Wellen angepaßte Empfänger 12 angeordnet, die zweckmäßigerweise so am Umfang der Zeichenfläche verteilt sind, daß mindestens eine Strahlungsquelle einer Strahlungsquelle 4 unabhängig von dem Ort des Griffels auf der Zeichenfläche einen Empfänger 12 erreicht. Die Empfänger 12-sind mit der datenverarbeitenden Anlage, zznBeispiel dem Bildschirm-Terminal, elektrisch verbunden.
Strahlungsquellen 4 kurzer Reichweite haben den Vorteil, daß benachbarte Sichtgeräte gleicher Bauart nicht gestört werden. Vorteilhafte Strahlungsquellen kurzer Reichweite sind z. B. Infrarot- und Ultraschallsender. Die Strahlung dieser Strahlangsquellen bereitet sich geradlinig aus, läßt sich leicht bündeln und außerhalb der Zeichenfläche wirkungsvoll absorbieren. Zweckmäßigerweise werden zur Vermeidung störender Streustrahlungen an mindestens beiden Seitenrändern der Zetchenfläche 10 strahlungsundurchlässige Blenden 11 vorgesehen, die in FIG. 1 senkrecht auf derBildfläche stehend dargestellt sind.
In FIG. 2 ist eine weitere Maßnahme zur Reduzierung der Streustrahlung dargestellt. Die Reduzierung wird durch eine von dem Griffel in Richtung auf die Zeichenfläche gerichtete Strahlung erreicht. Als günstig hat sich herausgestellt, wenn hierzu der Strahlungswinkel der Strahlungsquellen 4 mit der Längsachse des Griffels einen Winkel von etwa 600 bildet.
Die Stromversorgung des Griffels ist prinzipiell durch Batterien möglich.'Eine Lösung für stets betriebsbereite Griffel sieht vor, den Griffel mit einer wiederaufladbaren Spannungsquelle 6 (FIG. 1) zu versehen, welche über eine Induktionsspule 8 mit zwischengeschaltetem Gleichrichter 7 nachgeladen werden kann. Hierzu ist an der datenverarbeitenden Anlage oder am Rand der Zeichenfläche eine Aufnahme für den Griffel vorzusehen, welche eine zweite vom Netztransformator der datenverarbeitenden Anlage gespeistelnduktionsspule enthält, die beim Aufbewahren des Griffels in der Aufnahme durch induktive Kopplung in die Spule 8 des Griffels die Spannungsquelle 6 in an sich bekannter Weise auflädt.
Der Vorgang der Informationsübertragung zum und vom Griffel erfolgt üblicherweise so, daß zu einer jeweils ersten Zeit eine Änderung in einer von der datenverarbeitenden Anlage bekannten Weise über die Zeichenfläche verläuft, die zu Jeweils einer zweiten Zeit den Griffel erreicht, von diesem detektiert und über seine Strahlungsquellen 4 und die Empfänger 12 der datenverarbeitenden Anlage gemeldet wird. Aus der Differenz der beiden Zeiten ermittelt die datenverarbeitende Anlage den genauen Ort des Griffels und gibt in eine dem Ort des Griffels zugeordnete Speicherzelle eine gewünschte Information, beispielsweise eine die Hellsteuerung des Ortes auf einen Bildschirm bewirkende.
Eine periodische über die Zeichenfläche laufende Anderung in von der datenverarbeitenden Anlage bekannter Weise verursacht beispielsweise der zeilenweise über den Bildschirm verlaufende Kathodenstrahl eines Bildschirm-Terminals, wobei die Änderung in Gestalt eines über den Bildschirm verlaufenden Punktes eine Helligkeitsänderung ist.
Nach dem gleichen Ortungsprinzip für den Griffel arbeiten Anordnungen mit von der datenverarbeitenden Anlage getrenner Zeichenfläche. Allerdings werden hier statt durchlaufende Helligkeitsänderungen durchlaufende änderungen eines magnetischen, elektrischen oder akustischen Feldes (OerflächeBwellen) benutzt, so daß der Detektor des Griffels 815 Spule, Kondensator bzw. Piezokristall ausgebildet sein kann.
In FIG. 3 ist zu ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Hier ist der Detektor 3 des Griffels 1 nicht an der Spitze sondern an dem der Spitze gegenüberliegenden Ende des Griffels angeordnet und für Infrarotstrahlung empfindlich. Der Ausgang des Verstarkers 5 ist an einen, als Strahlungsquelle 4 kurzer Reichweite dienenden elektroakustischen Wandler 41 angeschlossen. Die Sig- nale können von mindestens zwei als Mikrofone 121 und 122 ausgebildete und am Rande der Zeichenfläche 10 angeordnete Empfänger aufgenommen werden und von der an die Mikrofone anschließbaren datenverarbeitenden Anlage hinsichtlich der Ortskordinaten des Griffels 1 ausgewertet werden.
Am Rand der Zeichenfläche 10 sind zusätzliche Infrarotstrahlungsquellen 13 mit Strahlungsrichtung zur Zeichenfläche 10 angeordnet, die ebenfalls mit der datenverarbeitenden Anlage verbindbar sind.
Zu jeweils einer ersten Zeit werden von der datenverarbeitenden Anlage die Infrarotstrahlungsquellen 13 impulsförmig eingeschaltet. Diese Infrarotimpulse dienen als Triggersignale für den Griffel. Sie werden von seinem Detektor 3 aufgenommen, als elektrische Impulse im Verstärker 5 verstärkt und vom elektroakustischen Wandler 41 in der Spitze des Griffels als Schallimpulse abgestrahlt. Der Schallimpuls erreicht zu einer zweiten Zeit das eine Mikrofon 121 und zu einer dritten Zeit das andere Mikrofon 122.
Aus der Zeitdifferenz zwischen der zweiten und ersten bzw.
der dritten und ersten Zeit kann die datenverarbeitende Anlage unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit den Ort des Griffels ermitteln und in an sich bekannter Weise einspeichern.
Als elektroakustischer Wandler haben sich Funkenstrecke und Piezokristalle besonders bewährt. Um die Anordnung gegen Raumgeräusche unempfindlich zu machen, ist es zweckmäßig die Mikrofone selektiv an die Schallquelle anzupassen sowie die Schall auswertung nur innerhalb der maximal möglichen Laufzeit des Griffelschalls vorzunehmen.
Bei Verwendung eines dritten Mikrofones 123 am Rand der Zeichenfläche 10 und der Auswertung einer vierten Zeit, in der ein vom Griffel abgestrahlten Schallimpuls das Mikrofon 123 erreichen kann, ist es möglich, die datenverarbeitende Anlage so zu programmieren, daß sie zusätzlich jeweils überprüft, ob die von den Mikrofonen aufgenommene Schallinformation von einer Schallquelle innerhalb der Zeichenfläche, also vom Griffel, ausgeht oder nicht, wodurch eine gesicherte Informationsübertragung zwischen Griffel und datenverarbeitender Anlage möglich ist.

Claims

Patentanspruche Anordnung zur Eingabe von Daten in eine datenverarbeitende Anlage mit einer vorgegebenen Zeichenfläche (10). und mit einem manuell über die Zeichenfläche (10) führbaren Griffel (1) zur Aufnahme und Abgabe von Informationen, bei der der Griffel einen Detektor (3) und einen Verstärker (5) für die vom Detektor (3) erzeugten elektrischen Signale aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am Griffel (1) zur Abgabe der Informationen in der Nähe seiner Spitze mindestens eine Strahlungsquelle (4) kurzer Reichweite angeordnet ist, die die vom Verstärker (5) abgegebenen Signale wandelt und deren Strahlung nahezu senkrecht zur Längsachse des Griffels (1) gerichtet ist und daß am Rand der Zeichenfläche mindestens zwei den abgestrahlten Wellen angepaßte Empfänger (12) angeordnet sind, die an die datenverarbeitende Anlage anschließbar sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (4) ein Infrarotsender ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (4) ein Ultraschallsender ist.
4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an beiden Seitenrändern der Zeichenfläche (10) strahlungsundurchlässige Blenden (11) vorgesehen sind.
5. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungswinkel der Strahlungsquellen (4) mit der Längsachse des Griffels einen Winkel von etwa 600 bildet (FIG. 2).
6. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Griffel eine wiederaufladbare Spannungsquelle (6) enthält.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (3) für Infrarotstrahlung empfindlich ist und an dem der Spitze gegenüberliegenden Ende des Griffels (1) vorgesehen ist, daß der Ausgang des Verstärkers (5) an einen, als Strahlungsquelle (4) kurzer Reichweite dienenden elektroakustischen Wandler (41) angeschlossen ist, dessen Signale von mindestens zwei als Mikrofone (121, 122) ausgebildete und am Rande der Zeichenfläche (10) angeordnete Empfänger aufnehmbar und von der an die Mikrofone (121, 122) anschließbaren datenverarbeitenden Anlage hinsichtlich der Ortskordinaten des Griffels (1) auswertbar sind und daß zur Triggerung des Griffels am Rand der Zeichenfläche (10) zusätzliche Infrarotstrahlungsquellen (13) mit Strahlungsrichtung zur Zeichenfläche (10) angeordnet sind, die ebenfalls mit der datenverarbeitenden Anlage verbindbar sind.