DE3427108A1 - Einrichtung zur vornahme von bedienungshandlungen mittels eines koppelstiftes - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Vornahme von Bedienungshandlungen mittels eines KopPelstiftes Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Für die Steuerung des Betriebsgeschehens großflächiger Anlagen ist es bekannt, diese Anlagen in einer Steuerwarte auf einem Anzeigetableau 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 Uberwachung eines Betriebsgeschehens durch Datensichtgeräte nach Art eines Fernsehbildschirmes ist es auch bereits bekannt (NTZ-Report 15, VDE-Verlag GmbH Berlin, 1973, Seite 44-46), Bedienungshandlungen über einen Koppelstift, den sogenannten Lichtgriffel, vorzunehmen. Dieser Koppelstift 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 Koppelstift 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 geführt werden.
• Die Verwendung eines derartigen Koppelstiftes für die Eingabe von Befehlen bei der Steuerung von Ein senbahnanlagen ist aus Signal und Draht 75 (1983) Heft 5 Seiten 80 u. 81 bekannt. Auch hier ist der Koppelstift als Empfänger für eine optische Information ausgebildet0 Nach dem Prinzip des optischen Anreizens eines Lichtempfängers arbeitende Bedieneinrichtungen lassen sich dort mit Vorteil einsetzen wo ein genügend energiereicher Elektronenstrahl zum Anreizen des optischen Empfangssystems zur Verfügung steht und wo die vom Elektroncstrahl angereizten Oberflächenelemente des Bildschirms sich genügend selektiv feststellen lassen. Dies berelm tet schon dort Schwierigkeiten, wo die Anzeigefläche des Sichtgerätes zur besseren Zeichendarstellung mit einer nachleuchtenden Schicht versehen ist0 Außerdem stößt die Verwendung von auf optischer Basis arbeiten den Koppel stiften dort auf Schwierigkeiten, wo der E2eRm tronenstrahl auch dunkle Bildpartien zu schreiben hat.
• Dort kann die zum Aktivieren des Koppelstiftes benötig te Lichtenergie möglicherweise nicht mehr vorhanden sein oder aber sie liegt in der Größenordnung der Umgebungshelligkeit, auf die der optische Empfänger des Koppelt stiftes nicht ansprechen soll.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art an zugeben, die unabhängig ist von der Energie eines den Sichtschirm einer Anzeigerichtung beschreibenden Elektronenstrahls und die auch unabhängig ist von der Umgebungshelligkeit.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Anwendung der im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale.
• Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß der Koppel stift bei seinem Ansprechen ein diesbezgliches Signal drahtlos an die Auswerteeinrichtung übermittelt. Bei dieser Ausführung der Erfindung ist es nicht erforderlich,die Koppelstifte, wie bisher allgemein üblich, über Zuleitungen mit der Auswerteeinrichtung zu verbinden. Hierdurch wird die Freizügigkeit der Bedienung in vorteilhafter Weise gefördert.
• 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 und in Figur 2 eine modifizierte Ausbildung der Einrichtung nach Figur 1.
• 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 2 und 3. Diese elektrischen Leiter stellen Sendeantennen dar, die von zugehörigen Sendern 3 und 5 zyklisch nacheinander beaufschlag werden und dann selektiv die eingekoppelte Energie abstrahlen. Zum Vornehmen von Bedienungshandlungen dient ein Koppelstift 6. Dieser Koppelstiftweist im Bereich seiner Tastspitze eine Empfangsantenne auf, die auf die aus den Leitern 2 und 4 eingekoppelte elektromagnetische Strahlung abgestimmt ist. Diese Strahlung wird beim Aufsetzen des Koppel stiftes auf die vom Bediener zu markierenden Bedienfelder von der Empfangsantenne des Koppelstiftes aufgenommen und einer Auswer teeinrichtung 7 zugeführt. Die Auswerteeinrichtung bestimmt die von dem Sender 3 bzw. 5 jeweils bespielte Zeilen- oder Spaltenleitung 2 bzw. 4 und ermittelt aus den in einem bzw. in zwei aufeinanderfolgenden Sende zyklen ermittelten Zeilen- und Spaltenleitungen den vom Koppelstift 6 jeweils markierten Punkt auf dem Sicht schirm der Anzeige. In bekannter Weise wird dann ggfO im Zusammenwirken mit einer zusätzlichen Bedienungshada lung ein Stellbefehl für das vom Koppelstift jeweils bezeichnete Anlagenelement ausgegeben.
• Die Ansteuerung der elektrischen Leiter durch die SenX der erfolgt vorteilhaft im Zeitmultiplexverfahren. Zur Sicherung gegen Fehlauswertungen ist die von den Sene dern abgegebene elektromagnetische Strahlung zu moduliex ren und dem Koppelbaustein bzw. der Auswerteeinrichtung sind Schaltmittel zuzuordnen, die nur beim Empfang entsprechend modulierter Signale die Auswertung dieser Signale zulassen.
• 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 Empfangsantenne des Koppel stiftes auf die von mehreren Zeilen und/oder Spaltenleitungen eingekoppelte Sendeenergie anspricht. Die Auswerteeinrichtung hat dann das jeweils markierte Bedienfeld aus den jeweils ermittelten 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 u.a.
• geprüft, ob das ermittelte Bedienfeld bei der jeweiligen Ausbildung der Steuer- und/oder Uberwachungseinrichtung Uberhaupt ein sinnvolles Bedienfeld ist, d.h., 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 als aktiviert 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 Uberwachungseinrichtung einzublenden, wobei dort ggf. zusätzlich auch das jeweils markierte Element vorübergehend optisch hervorzuheben ist.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht vor, daß der Koppel stift 6 beim Empfang der elektromagnetischen Strahlung ein diesbezügliches Signal drahtlos an die Auswerteeinrichtung 7 übermittelt. Diese Ausbildung der Erfindung macht es möglich, ohne Zuleitungen zwischen dem Koppel stift und der Auswerteeinrichtung auszukommen. Diese Zuleitungen wurden bisher häufig als störend empfunden. In vorteilhafter Weise ist der Koppel stift mit einer Batterie zur Stromversorgung seiner Empfangs- und Sendeeinrichtung versehen. Diese Batterie kann in den Bedienungspausen nachgeladen werden. Dazu ist in vorteilhafter Weise eine Aufnahme für den Koppelstift, z.B. eine Ablageschale, vorzusehen, die ein die Batterie des Koppelstiftes be- rührungslos nachladendes Netzgerät aufweist. Um die Batterie zu schonen und um nicht gewollte Eremdbeeinflussungen des Koppel stiftes nach Möglichkeit auszuschliew pen, ist es vorteilhaft, den Koppelstift mit einem z,B.
• beim Aufsetzen seines Tastkopfes auf eine Unterlage schaltenden Tastkontakt zu versehen, der die Empfangs-und die Sendevorrichtungen des Koppel stiftes nur in Wirkstellung des Koppelstiftes mit Energie versorgt.
• Figur 2 der Zeichnung zeigt eine modifizierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der an Stelle von Zeilen- und Spaltenleitungen unter- oder innerhalb der Sichtfläche 1 der Steuer- und/oder ueber wachungseinrichtung punktförmig ausgebildete Sendeen° tennen 8 angeordnet sind. Diese Sendeantennen werden ebenfalls vorzugsweise zeitmultiplex angesteuert und vom Koppelstift an die Auswerteeinrichtung gemeldet.
• Beim Erkennen mehrerer aktivierter Sendeantennen in räumlicher Nachbarschaft ist das vom Koppel stift jeweils markierte Bedienfeld durch Mittelwertbildung und ggf, Plausibilitätsprüfung zu ermitteln.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung ist nicht nur zum Aus führen 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 Bild ortes noch eine weitere Bedienungshandlung erforderlich ist. Diese weitere Bedienungshandlung kann bei spielsweise in der Markierung eines weiteren Bildortes oder in der Betätigung einer gesonderten Funktionstaste liegen.
• An Stelle 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.
• 10 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Einrichtung zur Vornahme von Bedienungshandlungen an einer Steuer- oder einer Steuer- und Uberwachungsein richtung, insbesondere einem Datensichtgerät, unter Verwendung eines handgeführten Koppelstiftes zum Aufsetzen auf und zum Markieren von auf einer Sichtfläche der Steuer- bzw. überwachungseinrichtung dargestellten Bedienfeldern über eine die Markierung dieser Bedienfeld der analysierende Auswerteeinrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuer- undioder Uberwachungseinrichtung mit einer Vielzahl von unterhalb ihrer Sichtfläche (1) angeordneten, räumlich begrenzten und zyklisch anschaltbaren Sendeantennen (2, 49 8) für eine elektromagnetische Strahlung versehen ist, daß der Koppelstift (6) in seiner auf die Bedienfelder aussetzt baren Tastspitze eine Empfangsantenne für die elektron magnetische Strahlung aufweist, daß Speichermittel zum Abspeichern der beim Ansprechen des Koppelstiftes je weils aktivierten Sendeantenne bzw. Sendeantennen vor gesehen sind und daß die Auswerteeinrichtung (7) aus der bzw. den als aktiviert gekennzeichneten Sendeantena nen das jeweils markierte Bedienfeld bestimmt.
2. 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 Sendeantennen (8) punktförmig ausgebildet und in einem vorzugsweise regelmäßigen Raster verteilt angeordnet sind.
3. 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 Sendeantennen als in Zeilen und Spalten jeweils nebeneinander angeordnete, gegeneinander isolierte elektrische Leiter (2, 4) ausgebildet sind und daß die Auswerteeinrichtung (7) das jeweils aktivierte Bedienfeld aus den im gleichen bzw. in aufeinanderfolgenden Sendezyklen als aktiviert gekennzeichneten Sendeantennen bestimmt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 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 von den Sendeantennen (2, 3) abgegebene elektromagnetische Strahlung moduliert ist und daß dem Koppelstift (6) bzw. der Auswerteeinrichtung (7) Schaltmittel zugeordnet sind, die nur beim Empfang entsprechend modulierter Signale die Auswertung dieser Signale zulassen.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auswerteeinrichtung (7) ein durch den Koppelstift (6) markiertes Bedienfeld aus ggf. mehreren als aktiviert gekennzeichneten Sendeantennen (2, 4; 8) durch Mittelwertbildung bestimmt.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , 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 gekennzeichneten Bedienfeldes von der Durchführung einer Plausibilitätsprüfung abhängig gemacht ist.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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) beim Empfang der elektromagnetischen Strahl lung ein diesbezügliches Signal drahtlos an die Auswerteeinrichtung übermittelt.
8. 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 der Koppelstift für die Stromversorgung seiner Empfangs- und Sendevorrichtung mit einer in seinem Griffstück angeordneten, vorzugsa weise wideraufladbaren Batterie versehen ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, d a d u r zu c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuer- und/oder Uberwachungseinrichtung mit einer Halterung für den Koppel stift versehen ist und daß die Halterung ein die Batterie des Koppel stiftes berührungslos nachladendes Netzgerät aufweist.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1, 7, 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kop= pelstift mit einem Tastschalter zum Aktivieren seiner Empfangs- und ggf. seiner Sendevorrichtung versehen ist*