DE3342522A1

DE3342522A1 - Bedienungseinrichtung fuer datensichtgeraete

Info

Publication number: DE3342522A1
Application number: DE19833342522
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Raimer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-11-24
Filing date: 1983-11-24
Publication date: 1985-06-05
Also published as: DE3342522C2

Description

Bedienungseinrichtung für Datensichtgeräte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Für die Steuerung des Betriebsgeschehens großflächiger Außenanlagen ist es bekannt, diese Anlage in einer Steuerwarte auf einem Anzeigetableau oder einer ähnlichen Einrichtung nachzubilden und über dort vorgesehene Bedienelemente auf die Elemente der Außenanlage einzuwirken. Jedem Bedienelement ist dabei ein ganz bestimmtes Element der Außenanlage zugeordnet. Beispielsweise werden auf diese Weise Eisenbahnanlagen von einem Stellwerk aus gesteuert.
Bei der Überwachung eines Betriebsgeschehens durch Datensichtgeräte nach Art eines Fernsehbildschirmes ist es auch bereits bekannt (NTZ-Report 15, VDE-Verlag GmbH Berlin, 1973, S. 44 - 46), Bedienungshandlungen über einen Koppelstift, den sogenannten Lichtgriffel, vorzunehmen. Dieser Koppel stift besitzt an seiner Spitze ein lichtempfindliches Element, das durch den Elektronenstrahl des Datensichtgerätes angereizt wird. Aus dem Zeitpunkt, zu dem dies bezogen auf ein gegebenes Synchronisiersignal geschieht, läßt sich derjenige Ort auf dem Bildschirm des Datensichtgerätes bestimmen, auf den der Koppeistift aufgesetzt wurde. Der Koppelstift ist mit einer flexiblen Anschlußleitung versehen, über die die Ausgangssignale des lichtempfindlichen Elementes auf eine zugeordnete Auswerteeinrichtung für die Ermittlung des vom Koppelstift jeweils markierten Bildortes bestimmt werden.
Die Verwendung eines derartigen Koppelstiftes für die Eingabe von Befehlen bei der Steuerung von Eisenbahnanlagen ist aus Signal und Draht 75 (1983) Heft 5, Seiten 80 und 81, bekannt. Auch hier ist der Koppelstift als Empfänger für eine optische Information ausgebildet und über Zuleitungen mit einer Auswerteeinrichtung verbunden.
Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 9 No. 5 vom Oktober 1966, Seiten 493 und 494, ist eine Einrichtung zur Vornahme von Bedienungshandlungen an einem Sichtgerät bekannt, bei dem zwar ebenfalls ausgewählte Bildorte der Darstellung durch Aufsetzen eines Zeigestiftes markiert werden können, bei dem jedoch keine Zuleitungen zum Zeigestift erforderlich sind. Die Auswertung des jeweils markierten Bildortes geschieht durch ein Netzwerk sich kreuzender Strahlen direkt vor dem Anzeigeschirm. Diese Art der Bedienungseingabe ist konstruktiv außerordentlich aufwendig; sie ist auch unzuverlässig, weil bei einem schrägen Aufsetzen des Zeigestiftes andere Bildorte als markiert erkannt werden als tatsächlich markiert wurden; weitere Fehlmarkierungen sind durch unbeabsichtigte Unterbrechungen des Strahlennetzes durch den Bediener möglich. Der große Vorteil dieser Einrichtung besteht jedoch darin, daß zur Auswertung kein mit einem Anschlußkabel versehener Zeiger verwendet zu werden braucht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung zu schaffen, welche die Vorteile der verschiedenen zum Zweck der Bedienungseingabe über Koppelstifte entwickelten Einrichtungen nach dem Stand der Technik zusammenfaßt, ohne aber deren jeweilige Nachteile aufzuweisen. Die erfindungsgemäße Einrichtung soll einerseits eine zuverlässige Markierung beliebiger Bildorte auf dem Sichtschirm einer Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung zulassen, andererseits aber so konzipiert sein, daß ihr Koppel stift ohne irgendwelche Zuleitungen zu Auswerte- oder Stromversorgungseinrichtungen auskommt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 in schematischer ausschnittsweiser Darstellung die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Einrichtung, in Figur 2 eine modifizierte Ausbildung nach Figur 1 und in Figur 3 eine schematische Darstellung für die Ausbildung eines besonders vorteilhaften Koppelstiftes.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Anwendung der Erfindung bei der Steuerung einer Eisenbahnanlage. Die zu steuernde Anlage wird einem Bediener durch Gleis- und Lichtsignalsymbole veranschaulicht, die auf einer Sichtfläche 1 dargestellt sind. Unterhalb der Sichtfläche 1, die in Figur 1 nur ausschnittsweise dargestellt ist, befinden sich in Zeilen und Spalten jeweils nebeneinander angeordnete, gegeneinander isolierte elektrische Leiter. Die Zeilenleitungen 2 führen auf einen Zeilenempfänger 3, die Spaltenleitungen 4 auf einen Spaltenempfänger 5. Zum Vornehmen von Bedienungshandlungen dient ein Koppelstift 6.
Dieser Koppelstift weist einen Sendebaustein zur Abgabe einer elektromagnetischen Strahlung auf. Diese elektromagnetische Strahlung wird beim Aufsetzen auf die vom Bediener zu markierenden Bildpunkte von jeweils mindestens einer Zeilen- und einer Spaltenleitung aufgenommen und dem zugehörigen Empfänger zugeführt. Aus den Signalen des Zeilen- und des Spaltenempfängersbestimmt eine nachgeschaltete Auswerteeinrichtung 7 das vom Koppelstift jeweils markierte Bedienfeld.
Die Abfrage der elektrischen Leiter bzw. ihrer Empfänger durch die Auswerteeinrichtung erfolgt vorteilhaft im Zeitmultiplexverfahren. Zur Sicherung gegen Fehlauswertungen ist die vom Sendebaustein des Koppel stiftes abgegebene Strahlung zu modulieren und den Empfängern sind Schaltmittel zuzuordnen, die nur beim Empfang entsprechend modulierter Signale die Auswertung dieser Signale zulasssen.
Ist das Netz aus Zeilen- und Spaltenleitungen genügend engmaschig, so läßt sich eine sehr hohe Auflösung der Bedienungseingabe erreichen. Dabei kann jedoch der Fall eintreten, daß die vom Koppel stift abgegebenen Signale jeweils von mehreren Zeilen bzw. Spaltenleitungen aufgenommen und an die zugehörigen Empfänger weitergegeben werden. Die Auswerteeinrichtung hat dann das jeweils markierte Bedienfeld aus den als aktiviert erkannten elektrischen Leitern durch Mittelwertbildung zu bestimmen. Ggf. kann die Anerkennung des so ermittelten Bedienfeldes noch von der Durchführung einer zusätzlichen Plausibilitätsprüfung abhängig gemacht sein. Bei dieser Plausibilitätsprüfung wird unter anderem geprüft, ob das ermittelte Bedienfeld bei der jeweiligen Ausbildung der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung überhaupt ein sinnvolles Bedienfeld ist, das heißt, ob es eine Zuordnung zu einem dort dargestellten Symbol gibt oder nicht und ob die Bedienung - ggf. im Zusammenwirken mit anderen Bedienungshandlungen - in sich schlüssig ist.
Die Anerkennung eines Bedienfeldes kann dem Beobachter durch ein optisches oder akustisches Signal eines dafür vorgesehenen Signalgebers angezeigt werden. Es ist auch möglich, eine entsprechende Anzeige in das Sichtfeld der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung einzublenden, wobei dort ggf. zusätzlich auch das jeweils markierte Element vorübergehend optisch hervorzuheben ist.
Figur 2 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Einrichtung nach Figur 1, bei der anstelle von Zeilen- und Spaltenleitungen unter- oder innerhalb der Sichtfläche 1 der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung Sensoren 8 zum Erkennen von durch den Koppel stift eingekoppelten Signalen angeordnet sind. Diese Sensoren werden ebenfalls vorzugsweise zeitmultiplex abgefragt, wobei beim gleichzeitigen Ansprechen mehrerer Sensoren durch Mittelwertbildung und ggf. Plausibilitätsprüfung das jeweils markierte Bildelement zu ermitteln ist. Ist nach einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung der Koppelstift für die Abgabe einer Infrarotstrahlung ausgebildet, so ist die Sichtfläche der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung mindestens im Bereich der Sensoren für diese Strahlung durchlässig zu gestalten. Hierdurch wird weitgehend ein gleichzeitiges Beeinflussen mehrerer Sensoren ausgeschlossen.
Bei Ausbildung des Koppelstiftes als Sendebaustein ist es möglich, diesen ohne jede Verbindungsleitung zu irgendwelchen anderen Versorgungs- oder Auswerteeinrich- tungen zu betreiben. Als Stromversorgungseinrichtung dient eine auswechselbare Batterie oder ein Akku, der bedarfsweise nachzuladen ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform eines derartigen Koppelstiftes ist in Figur 3 schematisch dargestellt. Der Koppel stift soll dort in eine in die Steuer- und Überwachungseinrichtung eingelassene Schale 9 abgelegt sein.
Der Koppelstift weist als Stromversorgungseinrichtung einen aufladbaren Akku auf, der über eine Diode 11 sowie Primär- und Sekundärwicklungen 12,13 lose gekqpterSpulen aus einem Netz berührungslos gespeist wird. Der Koppelstift ist ferner mit einem Sender 14 versehen, dessen Ausgangssignale beispielsweise über eine Antenne 15 an der Spitze des Koppelstiftes auf die entsprechenden Leitungen bzw. Sensoren der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung einwirken. Geschaltet wird der Sender durch einen Tastkontakt 16, der entweder durch den Bediener von Hand zu betätigen ist, oder der beispielsweise an der Spitze des Koppelstiftes so angebracht ist, daß er beim Aufsetzen des Koppelstiftes auf eine feste Unterlage schließt. Für die Kontrolle über den Ladezustand des Akkus 10 dient eine Kontrolleuchte 17, die beispielsweise als Leuchtdiode ausgebildet sein kann und über einen nicht dargestellten SchwellwertschaS ter nur dann leuchtet, wenn der Ladezustand des Akkus die Betriebsfähigkeit des Koppelstiftes sicherstellt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Koppelstift auf seiner dem Tastkopf abgewandten Seite als Schreibstift 17 ausgebildet ist. Diese Ausbildung der Erfindung gestattet es dem Bediener, mit nur einem einzigen Werkzeug sowohl für die Bedienung als auch für die Protokollierung bestimm- ter Geschehen auszukommen. Diese Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist besonders benutzerDeundlich.
Anstelle einer Schale für die Ablage des Koppelstiftes ist es auch möglich, diesen in eine aufrechtstehende Aufnahmevorrichtung einzustecken, wie sie ähnlich für die Aufnahme von Schreibgeräten bekannt ist. Diese Aufnahmeeinrichtung müßte dann allerdings auch mit einem den Akku des einsetzbaren Koppelstiftes berührungslos nachladenden Netzgerät versehen sein.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist nicht nur zum Ausführen sogenannter Ein-Tastenbedienungen geeignet, bei denen die Markierung eines bestimmten Bildortes eine ganz bestimmte Bedienung veranlaßt, sondern auch zum Ausführen von Mehr-Tastenbedienungen, bei denen zur Ausführung einer Bedienung neben der Markierung eines Bildortes noch eine weitere Bedienungshandlung erforderlich ist. Diese weitere Bedienungshandlung kann beispielsweise in der Markierung eines weiteren Bildortes oder in der Betätigung einer gesonderten Funktionstaste liegen.
Anstelle eines Sichtfeldes mit einer vorgegebenen, im wesentlichen unveränderlichen Anlagenkonfiguration kann auch eine projizierte Darstellung oder eine Darstellung nach Art eines Fernsehbildes für die Bedienungseingabe zur Anwendung kommen.
13 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche IZ Einrichtung zur Vornahme von Bedienungshandlungen an einer Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung, insbesondere einem Datensichtgerät, unter Verwendung eines handgeführten Koppel stiftes zum Aufsetzen auf und zum Markieren von auf einer Sichtfläche dargestellten Bedienfeldern der Steuer- und/oder Sberwachungseinrichtung über diese Bedienfelder analysierende Auswerteeinrichtungen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Koppelstift (6) einen Sendebaustein (14) zur Abgabe einer elektromagnetischen Strahlung aufweist und daß die Steuer- und/oder Uberwachung.seinrichtung mit strahlungsempfindlichen Empfangseinrichtungen (2, 3; 4, 5) zur ortsselektiven Kennzeichnung von durch den Koppel stift markierten Bedienfeldern versehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Empfangseinrichtungen zur ortsselektiven Kennzeichnung markierter Bedienfelder als in Zeilen und Spalten jeweils nebeneinander angeordnete, gegeneinander isolierte elektrische Leiter (2, 4) ausgebildet sind, die in bzw. unter der Sichtfläche (1) der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung angeordnet sind und auf Empfänger (3,5) zum Erkennen von durch den Koppelstift (6) eingekoppelten Signalen wirken.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Empfangseinrichtungen zur ortsselektiven Kennzeichnung markierter Bedienfelder als in bzw. unter der Sichtfläche (1) der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung in einem Koordinatenraster angeordnete Sensoren (8) zum Erkennen von durch den Koppel stift (6) eingekoppelten Signalen ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abfrage der elektrischen Leiter (2, 4) bzw. der Sensoren (8) zeitmultiplex erfolgt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die vom Sendebaustein (14) des Koppelstiftes (6) abgegebene Strahlung moduliert ist und daß den Empfangseinrichtungen (3, 5) bzw. der Auswerteeinrichtung (7) Schaltmittel zugeordnet sind, die nur beim Empfang entsprechend modulierter Signale die Auswertung dieser Signale zulassen.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die vom Sendebaustein des Koppelstiftes (6) abgegebene Strahlung eine Infrarotstrahlung ist und daß die Sichtfläche (1) der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung mindestens im Bereich der Sensoren für diese Strahlung durchlässig ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auswerteeinrichtungen (3, 5, 7) ein jeweils markiertes Bedienfeld aus ggf. mehreren von ihnen als aktiviert erkannten elektrischen Leitern (2, 4) bzw. Sensoren (8) durch Mittelwertbildung bestimmen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Anerkennung eines als markiert erkannten Bedienfeldes von der Durchführung einer Plausibilitätsprüfung abhängig gemacht ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Koppelstift (6) für die Stromversorgung seines Sendebausteines (14) mit einem in seinem Griffstück angeordneten, vorzugsweise wiederaufladbaren Akku (10) versehen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung mit einer Halterung (9) für den Koppelstift (6) versehen ist und daß diese Halterung ein den Akku (10) des Koppelstiftes berührungslos nachladendes Netzgerät (12) aufweist.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, 9 oder 10, d a du rch g e k e n n z e i c h ne t , daß der Koppelstift (6) mit einem Tastschalter (16) zum Aktivieren des Sendebausteines (14) versehen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Tastschalter (16) als beim Aufsetzen des Koppelstiftes (6) auf die Steuer-und/oder Überwachungseinrichtung schaltender Tastkopf ausgebildet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 1, 9, 10, 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Koppelstift (6) auf seiner dem Tastkopf abgewandten Seite als Schreibstift (17) ausgebildet ist.