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"Verfahren und Anordnung zur Übertragung von
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Informationen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen
von Informationen von einer Bedienungseinheit, insbesondere einer Tastatur, über
die Kommandos von einem Bediener eingegeben und in ein drahtlos übertragbares Kommandosignal,
insbesondere ein moduliertes Lichtsignal, umgesetzt werden, zu einer Verarbeitungseinrichtung,
in der die Kommandosignale empfangen und in elektrische Steuersignale zurückgewandelt
werden, wobei aus den in der Verarbeitungseinrichtung vorhandenen Informationen
Quittungssignale erzeugt und an die Bedienungseinheit zurückübertragen werden, sowie
eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Übertragung von Informationen von einer Bedienungseinheit zu einer
davon räumlich getrennten Verarbeitungseinrichtung insbesondere mittels Infrarotstrahlung
ist allgemein bekannt, beispielsweise bei der Fernbedienung von Fernsehgeräten.
Inzwischen wird diese Art der Informationsübertragung auch bei datenverarbeitenden
Einrichtungen verwendet, wo die Bedienungstastatur räumlich von der eigentlichen
Verarbeitungseinheit abgesetzt ist, wie beispielsweise aus der Zeitschrift "Electronics
Week", 12. November 1984, Seiten 71 bis 75 hervorgeht. Dabei findet jedoch allgemein
keine Kontrolle der Übertragung statt, und beispielsweise bei Fernsehgeräten wird
außer der Anzeige eines gewählten Fernsehkanals üblicherweise keine andere ausgelöste
Funktion angezeigt. In der genannten Druckschrift über die Verwendung von Tastaturen,
die über Infrarotsignale mit der Datenverarbeitungseinheit verbunden ist, werden
zwar Probleme von Störungen und
deren mögliche Abhilfe erwähnt,
jedoch beziehen sich diese Störungen überwiegend auf die Verwendung mehrerer unterschiedlicher
Tastaturen in räumlicher Nachbarschaft. Die Übertragung von Informationen von einer
Bedienungseinheit zu einer Verarbeitungseinrichtung kann jedoch aus anderen Gründen
gestört sein, beispielsweise durch zu große Entfernung, mangelhafte Ausrichtung
bezüglich der Übertragungsstrecke oder andere Behinderungen in der Übertragungsstrecke.
Im Falle solcher Störungen, durch die die zu übertragende Information bei der Verarbeitungseinrichtung
nicht oder nur verstümmelt eintrifft, ist die Tatsache dieser Störung für den Benutzer
nicht immer ohne weiteres zu erkennen.
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Diese Probleme werden teilweise bei dem eingangs genannten Verfahren
vermieden, das von der Firma "Bang & Olufsen't in dem Gerät Beomaster 5000 angewendet
wird. Dabei weist die Bedienungseinheit eine Anzeige auf, die das eingegebene Kommando,
d.h. die gewählte Funktion für eine gewisse Zeit anzeigt, wenn die Verarbeitungseinrichtung
das Kommando annimmt. Falls aus irgendeinem Grunde das Kommando zwar richtig übertragen
wird, jedoch von der Verarbeitungseinrichtung nicht angenommen und ausgeführt werden
kann, wird die Funktion, deren Änderung mit dem gewählten Kommando nicht möglich
ist, zur Bedienungseinheit zurückübertragen und dort angezeigt. Falls jedoch keine
Quittung von der Verarbeitungseinrichtung erfolgt, wird die Tatsache der nicht erfolgten
Übertragung angezeigt. Die Bedienungsperson kann in diesem Falle das gewünschte
Kommando wiederholt eingeben, da die Störung der Übertragung vorübergehend gewesen
sein kann, z.B. durch eine passierende Person, die den Weg der Infrarotstrahlung
unterbrochen hat, oder durch störende Lichtsignale insbesondere bei größerer Entfernung
zwischen Bedienungseinheit und Verarbeitungseinrichtung. Die Notwendigkeit
einer
mehrfachen Bedienung ist jedoch lästig. Außerdem sind die mit dem bekannten Verfahren
an die Bedienungseinheit übermittelten Informationen, die der Bedienungseinheit
kenntlich gemacht werden, nicht immer ausreichend.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten
Art anzugeben, das eine wesentliche Vereinfachung der Bedienung für die Bedienungsperson
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Übertragung
der Kommandosignale von der Bedienungseinheit selbsttätig wiederholt wird, wenn
nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ein dem ausgesendeten Kommandosignal
entsprechendes Quittungssignal empfangen wird.
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Durch die Erfindung wird es nunmehr nicht nur möglich, daß die Bedienungsperson
eine vorübergehende Störung der Informationsübertragung überhaupt nicht bemerkt,
sondern es ist dadurch auch möglich, bei einer gestörten Übertragung, bei der ein
übertragenes Kommando in der Verarbeitungseinrichtung durch die Störung als ein
anderes Kommando entschlüsselt wird, unmittelbar festzustellen.
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Im einfachsten Falle würde es genügen, der Bedienungsperson anzuzeigen,
ob das eingegebene Kommando richtig ausgeführt, d.h. richtig zurückgemeldet worden
ist oder nicht. Um der Bedienungsperson jedoch mehr Informationen über das eingegebene
Kommando zu geben, ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, daß
das Quittungssignal aus einem durch das empfangene Kommandosignal in der Verarbeitungseinheit
ausgelösten Zustand abgeleitet wird. Dadurch kann die Bedienungsperson u.a. auch
erkennen, ob sie irrtümlich ein zwar mögliches, jedoch nicht beabsichtigtes Kommando
eingegeben hat oder ob durch
das eingegebene Kommando ein nicht
erwünschter Zustand ausgelöst worden ist.
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Im Regelfall dürfte eine einmalige Wiederholung der Übertragung des
Kommandosignals ausreichen. Um jedoch auch etwas länger anhaltende Störungen tolerieren
zu können, ist es nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zweckmäßig, daß die erneute Aussendug des Kommandosignals mehrfach bis zum Erreichen
der Entsprechung mit dem Quittungssignal, längstens jedoch eine vorgegebene Anzahl
Male wiederholt wird. Dadurch kann auch bei längeren Störungen ein eingegebenes
Kommando schließlich richtig übertragen werden, wobei die Anzahl der Wiederholungen
zweckmäßig auf die vorgegebene Zeitspanne für den Empfang des Quittungssignals abgestimmt
ist, damit beispielsweise im Falle längerer Störungen die Reaktionszeiten der gesamten
Anordnung begrenzt werden und die Bedienungsperson rechtzeitig erkennt, daß gegebenenfalls
eine schwerwiegende Störung vorliegt.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Anordnung
mit einer Bedienungseinheit, die eine erste Steuereinheit mit einem Geber zum Umsetzen
der eingegebenen Kommandos in das drahtlos auszusendende Kommandosignal und mit
einer Anordnung zum Empfangen und Auswerten des Quittungssignals aufweist, und mit
einer Verarbeitungseinrichtung, die eine zweite Steuereinheit zum Empfangen und
Dekodieren der Kommandosignale und zum Erzeugen der Quittungssignale aus Informationen
in der Verarbeitungseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Steuereinheit - einen Speicher für mindestens ein Kommando, - einen Vergleicher,
der von dem Quittungssignal und dem eingegebenen Kommando abgegebene Signale vergleicht
und bei fehlender Übereinstimmung der abgeleiteten Signale ein Vergleichssignal
mit einem ersten Wert abgibt,
- eine Zeitstufe, die beim Aussenden
eines Kommandosignals startet und nach der vorgegebenen Zeitspanne ein Zeitsignal
erzeugt, und - eine Verknüpfungseinrichtung enthält, die beim gleichzeitigen Empfang
des Vergleichssignals mit dem ersten Wert und des Zeitsignals ein Wiederholsignal
erzeugt, das den Geber zur wiederholten Aussendung des gespeicherten Kommandosignals
ansteuert. Dies ergibt eine einfach zu realisierende Anordnung. Dabei ist es zweckmäßig,
daß der Speicher in der ersten Steuereinheit mehrere Kommandos aufnimmt und nach
jeder Aussendung eines Kommandosignals, das durch ein entsprechendes empfangenes
Quittungssignal bestätigt ist, oder nach Aussendung der vorgegebenen Anzahl Male
eines Kommandos das am längsten gespeicherte Kommando dem Geber zuführt. In diesem
Falle können auch bei längeren Reaktionszeiten im Falle mehrerer Wiederholungen
bei einer länger andauernden Störung mehrere Kommandos schnell eingegeben werden,
ohne daß deren Ausführung zunächst einzeln abgewartet werden muß.
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Zweckmäßig ist es, daß zumindest in der Bedienungseinheit wesentliche
Teile der ersten Steuereinheit oder diese insgesamt durch einen Microprozessor realisiert
wird. Dies ergibt eine besonders preiswerte Realisierung.
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Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der wesentlichsten Element
einer Bedienungseinheit und einer Verarbeitungseinrichtung, Fig. 2 ein Zeitdiagramm
bei der gestörten Übertragung mehrerer Kommandos.
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Die in Fig. 1 oben dargestellte Bedienungseinheit enthält eine Einrichtung
10 zur Eingabe von Informationen, beispielsweise von Kommandos zur Steuerung einer
Video-oder Audioanlage. Eine derartige Einrichtung 10 weist häufig eine Anzahl Tasten
auf, könnte jedoch auch analoge Einstellmittel oder auch ein Spracherkennungssystem
enthalten.
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Die über die Einrichtung 10 von der Bedienungsperson eingegebenen
Kommandos werden einem Speicher 14 in einer Steuereinheit 12 zugeführt und dort
zunächst in binär codierter Form gespeichert. Die Umwandlung des eingegebenen Kommandos
in ein binär dargestelltes Datenwort wird hier nicht weiter erläutert, da dies allgemein
bekannt ist.
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Der Speicher 14 weist einen Speicherplatz für mindestens ein Kommando
auf und besteht dann zweckmäßig aus einem mehrstelligen Pufferregister. Falls der
Speicher 14 mehrere Kommandos aufnehmen soll, ist er zweckmäßig als sogenannter
FIFO-Speicher realisiert, der beispielsweise in Form eines Schieberegisters aufgebaut
sein kann.
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Das erste im Speicher 14 gespeicherte Kommando wird sofort einem Geber
16 zugeführt, der daraus ein Kommandosignal am Ausgang 15 erzeugt, das über eine
Senderstufe 18 und eine Infrarot-LED in ein infrarotes Lichtsignal umgesetzt wird.
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In der in Fig. 1 unten als Blockschaltbild dargestellten Verarbeitungseinrichtung
wird das Lichtsignal von der Fotodiode 50 aufgenommen und in dem Empfänger 48 in
ein digitales Signal umgewandelt, das der Steuereinheit 44 zugeführt wird. Diese
entschlüsselt das Kommandosignal und führt der Verarbeitungsanordnung 42 Steuersignale
zu,
so daß darin die dem Kommandosignal entsprechende Funktion
ausgelöst wird. Die Verarbeitungsanordnung 42 sendet dann dieser Funktion entsprechende
Steuer signale zur Steuereinheit 44 zurück, die daraus ein Quittungssignal bildet
und der Sendestufe 56 zur Ansteuerung der Infrarot-LED 54 zuführt, die das Quittungssignal
ebenfalls als infrarotes Lichtsignal aussendet.
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Dieses Quittungssignal wird in der Bedienungseinheit von der Fotodiode
24 aufgenommen und in ein elektrisches Signal umgesetzt und dem Empfänger 26 zugeführt,
der daraus ein digitales Signal auf der Leitung 27 bildet.
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Dieses digitale Signal wird einem Vergleicher 28 in der Steuereinheit
12 zugeführt, der daraus Signale ableitet, die mit den vorher auf der Leitung 15
übertragenen Kommandosignalensoder ebenfalls daraus abgeleiteten Signalen verglichen
werden. Da jedem Kommando ein bestimmter Zustand der Verarbeitungseinrichtung oder
ein Bereich von Zuständen entspricht, ist das entsprechende eindeutige Ableiten
von Signalen in dem Vergleicher 28 immer möglich. Diese Ableitung ist auf verschiedene
Weise möglich, beispielsweise durch ein Verknupfungsnetzwerk oder einen Festwertspeicher,
bei komplexen Zusammenhängen zwischen Kommando und Zustand kann auch eine programmgesteuerte
Verarbeitung erforderlich sein. Im übrigen muß der Vergleicher 28 mindestens für
die Kommandosignale auf der Leitung 15 einen Pufferspeicher aufweisen, da beim Eintreffen
der Quittungssignale die Kommandosignale nicht mehr vorhanden sind.
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Wenn der Vergleicher 28 nun Übereinstimmung zwischen den abgeleiteten
Signalen feststellt in dem Sinne, daß das Quittungssignal einen Zustand der Verarbeitungseinheit
42 angibt, der dem vorhergehenden Kommandosignal entspricht, gibt der Vergleicher
28 auf der Leitung 29 ein Signal ab,
das dem Geber 16 zugeführt
wird, so daß dieser über die Leitung 13 den Speicher 14 zum Abgeben des nächsten
Kommandos ansteuert, falls über die Tastatur 10 in der Zwischenzeit ein weiteres
Kommando eingegeben wurde.
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Anderenfalls wartet der Geber 16 bis zur Eingabe des nächsten Kommandos.
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Die auf der Leitung 27 vom Empfänger 26 abgegebenen Quittungssignale
werden außerdem einer Darstellungseinrichtung 22 zugeführt, wobei angenommen wird,
daß die Quittungssignale unmittelbar darstellbar sind bzw. in der Darstellungseinrichtung
22 in eine darstellbare Form umgesetzt werden können. Falls die Quittungssignale
in komplexer Weise von dem Zustand der Verarbeitungseinheit 42 abgeleitet werden,
kann für die Erzeugung der darstellbaren Signale eine gewisse Verarbeitung erforderlich
werden, die auch z.B. von dem Vergleicher 28 durchgeführt werden kann, so daß die
Darstellungseinrichtung 22 dann mit dieser verbunden ist. Die Darstellungseinrichtung
22 ist ferner über die Leitung 17 mit dem Geber 16 verbunden, um anzeigen zu können,
wenn eine Übertragung eines Kommandos auch nach Wiederholung endgültig erfolglos
geblieben ist. Die dabei entstehenden Vorgänge werden anhand der Zeitdiagramme in
Fig. 2 näher erläutert.
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Darin zeigt die Zeile a die aufeinanderfolgenden Tastenbetätigungen,
die Zeile b die ausgesendeten Kommandosignale entsprechend jeweils einer Tastenbetätigung,
und die Zeile c die empfangenen Quittungssignale in zeitlicher Folge. Die Zeile
d wird nachfolgend erläutert.
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Nach Betätigung einer Taste, die hier mit A bezeichnet ist, wird das
entsprechende Kommando über den Speicher 14 in Fig. 1 dem Geber 16 zugeführt, der
das entsprechende
Kommandosignal SA in beschriebener Weise zur
Verarbeitungseinrichtung überträgt. Gleichzeitig wird durch das Kommandosignal auf
der Leitung 15 eine Zeitstufe 30 gestartet, deren Ausgangssignal in der Zeile d
dargestellt ist. Wenn die Verarbeitungseinrichtung das Kommandosignal empfangen
und die zugehörige Funktion ausgeführt hat, wird das entsprechende Quittungssignal
QA in ebenfalls beschriebener Weise zur Bedienungseinheit zurückübertragen. Im vorliegenden
Fall wird jedoch angenommen, daß die Übertragung gestört ist, d.h. entweder empfängt
die Verarbeitungseinrichtung kein bzw. kein richtiges Kommandosignal oder die Bedienungseinheit
empfängt kein bzw. kein richtiges vollständiges Quittungssignal, d.h.
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anstelle des Signals, das in Zeile c mit (QA) bezeichnet ist, wird
tatsächlich kein richtiges Quittungssignal empfangen.
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Sobald die von der Zeitstufe 30 bestimmte Zeitspanne beendet ist,
geht deren Ausgangssignal herunter, ohne daß auf der Leitung 29 ein die Übereinstimmung
anzeigendes Signal aufgetreten ist, und damit erzeugt die Verknüpfungsstufe 32 ein
Ausgangssignal, das dem Geber 16 zugeführt wird und diesen veranlaßt, das vorhergehende
Kommandosignal erneut auszusenden, wie in der Zeile b in Fig. 2 dargestellt ist.
Das zugehörige Kommando ist im Speicher 14 noch enthalten, während außerdem angenommen
wird, daß bereits eine neue Tastenbetätigung stattgefunden hat und somit ein weiteres
Kommando B aufgetreten ist, das im Speicher 14 zusätzlich gespeichert wird.
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Die erneute Aussendung des Kommandosignals SA möge nun ordnungsgemäß
empfangen sein und ein richtiges Quittungssignal QA ausgelöst haben. Sobald dies
vollständig eingetroffen ist, erzeugt der Vergleicher 28 auf der Ausgangsleitung
29 ein Signal, das die Zeitstufe 30 zurücksetzt und über die direkte Verbindung
zum Geber 16 diesen veran-
laßt, über die Leitung 13 das nächste
gespeicherte Kommando abzuholen und das entsprechende Kommandosignal SB auszusenden.
Dies erzeugt das Quittungssignal QB, das die mit dem letzten Kommandosignal gestartete
Zeitstufe 30 wieder zurücksetzt. Außerdem wird angenommen, daß inzwischen ein weiteres
Kommando C eingegeben und im Speicher 14 gespeichert wurde, das nun mit dem richtigen
Empfang des Quittungssignals QB in den Geber 16 übertragen wird und dort das Kommandosignal
SC auslöst, wodurch außerdem wieder die Zeitstufe 30 gestartet wird. Mit dem Eingang
des Quittungssignals QC wird die Zeitstufe zurückgesetzt, und da kein neues Kommando
eingegeben wurde, erzeugt der Geber 16 kein weiteres Kommandosignal mehr, bis wieder
die Tastatur 10 betätigt wird.
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Falls nach der wiederholten Aussendung des Kommandosignals SA kein
richtiges Quittungssignal eintrifft, kann die Wiederholung der Aussendung in gleicher
Weise wie bei der ersten Wiederholung erneut erfolgen, bis ein richtiges Quittungssignal
eintrifft oder bis eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen erfolgt ist, die im
Geber 16 gezählt wird. Falls diese Anzahl vergeblicher Wiederholungen der Aussendung
des selben Kommandosignals erfolgt ist, wird über die Leitung 17 eine Information
zur Darstellungseinrichtung 22 übertragen, die der Bedienungsperson anzeigt, daß
das eingegebene Kommando nicht ausgeführt wurde.
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In Fig. 1 kann die Steuereinheit 12 durch einen Microprozessor gebildet
werden, der dann auch die Abfrage und Entschlüsselung der Tastatur 10 sowie die
Aufbereitung der Information für die Darstellungseinrichtung 22 versorgen kann.
Auch in der Verarbeitungseinrichtung kann die Steuereinheit 44 durch einen Microprozessor
realisiert sein bzw. der für die Auswertung der von der Bedienungseinheit empfangenen
Kommandosignale üblicherweise vorhandene Microprozessor entsprechend ausgerüstet
werden.