DE3932508A1 - Optical input for computer systems - has multiple optical transmitters and receivers operated in time shared mode - Google Patents
Optical input for computer systems - has multiple optical transmitters and receivers operated in time shared modeInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Eingabe einrichtung, eine Eingabeeinrichtung für ein Computer system, umfassend ein lichtdurchlässiges Medium, minde stens einen Lichtwellenübertrager oder -sender und eine Mehrzahl von Lichtwellenempfängern sowie ein diesbezüg liches Verfahren, und insbesondere eine solche Einrich tung, in der Signale in ein Computersystem, insbesondere ein automatisches Steuer- oder Kontrollsystem, einge geben werden, wobei Lichtwellen verwendet werden, sowie ein Verfahren zur Durchführung dieser Eingabe. Die Ein richtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind geeignet für ein Tastenfeld, das für das Eingeben von Daten und/oder Instruktionen an das Computersystem benutzt wird.The present invention relates to optical input device, an input device for a computer system, comprising a translucent medium, min at least one optical fiber transmitter or transmitter and one Plurality of light wave receivers and a related one Lich process, and in particular such a facility device, in the signals in a computer system, in particular an automatic control or monitoring system are given, using light waves, as well a procedure for making this entry. The one direction and the method of the present invention are suitable for a keypad that is for typing of data and / or instructions to the computer system is used.
Bei herkömmlichen Tastenfeldern sowohl des statischen, als auch des mechanischen Typs muß eine Bedienungsperson beispielsweise ihre Finger benutzen, um Daten und/oder Instruktionen in ein elektrisches System einzugeben. Folglich wird das ganze elektrische System oder dessen Tastenfeld dem umgebenden Milieu ausgesetzt. Wenn das umgebende Milieu hohe Beanspruchungen bzw. Belastungen (wie z.B. hohen Druck, extrem hohe und niedrige Tempera turen, hohe Feuchtigkeit oder schnelle Änderung in den genannten Zuständen) ausübt, kann das Tastenfeld oder das elektrische System die Fähigkeit verlieren, einwand frei zu funktionieren oder gegenüber Zerstörung hoch gefährdet sein.With conventional keypads, both static, as well as the mechanical type, an operator must for example use their fingers to move data and / or Enter instructions into an electrical system. Consequently, the whole electrical system or its Keypad exposed to the surrounding environment. If that surrounding environment high demands or loads (such as high pressure, extremely high and low tempera doors, high humidity or rapid change in the states), the keypad or the electrical system lose the ability to function properly to function freely or high against destruction to be endangered.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik und Technologie sind versiegelte Computersysteme vorgeschlagen worden, in die Informationen und/oder Instruktionen an ein Computersystem in einem schützenden Medium eingegeben werden unter Benutzung einer entfernten Steuerung nach Art einer "Fernsteuerung". Die Fernsteuerung bringt jedoch komplizierte Verschlüsselungs-, Entschlüsselungs und andere Kommunikationstechniken mit sich. Zusätzlich würden die Herstellungskosten für solch ein Präzisions-Ein gabesystem wesentlich anwachsen, wenn das Isolations- oder Schutzmedium zum Zwecke der Blockierung eingesetzt wird, was zum Gebrauch in Verbindung mit marktgängigen Erzeugnisssen und auf breiter Ebene ungeeignet ist. Des weiteren könnte das vorgenannte Problem nicht beseitigt oder verringert werden, wenn die Fernsteuer-Eingabeein richtung noch dem umgebenden Milieu ausgesetzt wird.According to the current state of the art and technology sealed computer systems have been proposed in the information and / or instructions Computer system entered in a protective medium are remotely controlled using Kind of a "remote control". The remote control brings however complicated encryption, decryption and other communication techniques. In addition would be the manufacturing cost of such a precision one system grow significantly if the isolation or Protection medium used for the purpose of blocking becomes what to use in conjunction with marketable Products and is unsuitable on a wide scale. Of Furthermore, the above problem could not be solved or be decreased if the remote control input is on direction is still exposed to the surrounding environment.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrich tung und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß einem Anwender die Eingabe in ein Computersystem ermöglicht wird, das in einem schüt zenden Medium abgeschirmt ist, ohne die Eingabeeinrich tung dem umgebenden Milieu auszusetzen.The object of the present invention is a device device and a method of the type described above to improve in such a way that a user can enter the a computer system is made possible that runs in one medium is shielded without the input device exposure to the surrounding environment.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Empfängereingänge der Lichtwellenempfänger in der gleichen Richtung wie der Sendeausgang des Senders ange ordnet sind und daß die Empfänger und der Sender gegen über dem Bediener mittels des besagten Mediums abge schirmt werden kann. Damit werden also zwischen dem Lichtwellenübertrager und den Empfängern sich bewegende Lichtwellen geeigneter Wellenlänge so verwendet, daß eine Eingabe an der in dem schützenden Medium isolierten optischen Eingabevorrichtung gemäß dem Tasten-Eingabevor gang an den Lichtwellenempfängern durch den Bediener vorgenommen werden kann. So ist es möglich, eine Eingabe einrichtung zur Verfügung zu stellen, die in einer ver siegelten Umgebung geschützt ist, zugleich aber leicht ausführbare Eingabefunktionen ermöglicht. Außerdem kann so ein schlaggeschütztes optisches Tastenfeld zur Ein gabe von Signalen in einen Computer vorgesehen werden. Auch kann nach der vorliegenden Erfindung eine Eingabe einrichtung für den Gebrauch in Verbindung mit markt gängigen Erzeugnissen geschaffen werden, die kosten günstig und einfach herzustellen ist. Endlich läßt sich nach der vorliegenden Erfindung ein optisches Eingabe- Tastenfeld für Computer schaffen, das frei von möglichen mechanischen Fehlern und Störungen ist.This object is achieved in that the receiver inputs of the light wave receiver in the same direction as the transmitter output are classified and that the receiver and the transmitter against Abge above the operator using said medium can be shielded. So that between the Optical wave transmitter and the receivers moving Light waves of suitable wavelength used so that an input to that isolated in the protective medium optical input device according to the key input by the operator at the lightwave receivers can be made. So it is possible to make an entry to make available in a ver sealed environment is protected, but at the same time light executable input functions. Besides, can such an impact-protected optical keypad for on transfer of signals into a computer. An input can also be made according to the present invention device for use in connection with market common products are created that cost is cheap and easy to manufacture. Finally can according to the present invention an optical input Create keypad for computer that is free of possible mechanical errors and malfunctions.
Heutzutage wird zur Energieeinsparung ein Time-Sharing- Betrieb(Zeitschachtelung)-Vorgang für die Lichtwellen empfänger und/oder den Sender (Übertrager) der vorliegen den Erfindung eingesetzt. Demzufolge arbeitet nach der Erfindung jede Taste anstatt dauernd grundsätzlich immer nur während eines sehr kurzen Zeitintervalls, beispiels weise ungefähr eine 1/60 Sekunde. Jede Taste arbeitet auf der Grundlage des Time-Sharing und pulst oder schwingt nur einmal während der Betätigung, wobei die Schwing- oder Pulszeit in Abhängigkeit von den verwende ten Sende- und Empfängerelementen variieren wird. Je kürzer die Impuls- oder Wählzeit ist, desto weniger Strom wird gebraucht und um so relativ höher ist die Geschwindigkeit, mit der das Element arbeitet.Nowadays, a time sharing Operation (time nesting) process for the light waves receiver and / or the transmitter (transmitter) of the present used the invention. As a result, works according to the In principle, every button instead of always always only during a very short time interval, for example about a 1/60 second. Every button works based on time sharing and pulsing or swings only once during operation, the Vibration or pulse time depending on the use ten transmitter and receiver elements will vary. Each the shorter the pulse or dialing time, the less Electricity is needed and the relatively higher it is Speed at which the element works.
In dem Schaltkreis wird der elektrische Strom während der Nicht-Sendeperiode langsam einem Kondensator beauf schlagt, und der gesamte Strom fließt derart bei der Übertragung/dem Senden, daß es für das Senderelement leicht ist, Impulse mit intensivem Strom zu erhalten.In the circuit, the electrical current is during of the non-transmission period slowly charge a capacitor strikes, and all the current flows like this at the Transmission / sending that it is for the transmitter element it is easy to get impulses with intense current.
Nach dieser Ausführung und unter der Vorgabe, daß ein Strom von 100 mA in dem Augenblick verwendet wird, wenn das Licht durch jede Taste übertragen wird, und daß insgesamt 16 Tasten vorhanden sind, dann wird der durch ein optisches Tastenfeld für die Übermittlung gebrauchte Strom, wenn er in diesem Augenblick durch einen Konden sator nivelliert wird,After this execution and provided that a Current of 100 mA is used at the moment the light is transmitted through each button and that a total of 16 buttons are available, then the by an optical keypad used for transmission Electricity if at that moment through a condenser sator is leveled,
betragen, wobei in dieser Formel TD die Übertragungszeit jeder Taste darstellt.amount, in this formula TD the transmission time each button represents.
Auf diese Weise kann eine Stromersparnis erreicht werden.In this way, electricity savings can be achieved will.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglichkei ten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiele hervor. Es zeigtFurther advantages and embodiments or possibilities th of the invention will become apparent from the following description the Ausfüh shown in the schematic drawing examples. It shows
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das das Grundsystem einer optischen Eingabeeinrichtung nach der vor liegenden Erfindung zeigt; Fig. 1 is a block diagram showing the basic system of an optical input device according to the present invention;
Fig. 2 ein Zeitfolge-Diagramm für die optische Eingabeeinrichtung und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 is a timing diagram for the optical input device and the method according to the present invention;
Fig. 3 ein Flußdiagramm für die optische Eingabeein richtung und das Verfahren nach der vorlie genden Erfindung; Fig. 3 is a flow chart for the optical input device and the method according to the vorlie invention;
Fig. 4 ein Blockdiagramm für eine andere Ausfüh rungsform der optischen Eingabeeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung; und Fig. 4 is a block diagram for another embodiment of the optical input device according to the present invention; and
Fig. 5 ein Flußdiagramm für eine weitere Ausfüh rungsform der optischen Eingabeeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 is a flowchart for another embodiment of the optical input device according to the present invention.
Bei einer Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die optische Ein gabeeinrichtung mindestens einen Lichtwellensender oder -übertrager 1 (im folgenden immer nur als Lichtwellen sender bezeichnet), eine Mehrzahl Lichtwellenempfänger 2 mit gleicher Empfangsrichtung wie die Senderrichtung des Senders und durch ein lichtdurchlässiges Medium 7 gegen über dem Bediener abgeschirmt, und eine Time-Sharing Ein heit 3 für den Empfangsvorgang. Wenn eine Mehrzahl Licht wellensender 1 verwendet wird, ist es weiter erforder lich, eine Time-Sharing-Einheit 4 für den Übertragungs vorgang vorzusehen.In a device according to the present invention, as shown in Fig. 1, the optical input device comprises at least one light wave transmitter or transmitter 1 (hereinafter only referred to as light wave transmitter), a plurality of light wave receiver 2 with the same reception direction as the transmitter direction of the transmitter and shielded from the operator by a translucent medium 7 , and a time-sharing unit 3 for the reception process. If a plurality of light wave transmitters 1 are used, it is also required to provide a time sharing unit 4 for the transmission process.
Nach dem oben genannten Grundsystem können die Betriebs zyklen der Übertragungs-Time-Sharing-Einheit 4 und der Empfangs-Time-Sharing-Einheit 3 durch Einsatz eines Betriebsablauf-Generators 5 erreicht werden, der bei spielsweise mit Zählern ausgebildet ist. Im allgemeinen muß ein Referenzzeit-Signal für den Betriebsablauf-Gene rator 5 durch einen Referenzzeit-Generator 6 vorgesehen werden.According to the above-mentioned basic system, the operating cycles of the transmission time-sharing unit 4 and the reception time-sharing unit 3 can be achieved by using an operating sequence generator 5 which, for example, is designed with counters. In general, a reference time signal for the operating sequence generator 5 must be provided by a reference time generator 6 .
Fig. 2 ist ein Betrieb-Zeitfolge-Schaubild für die oben genannten Teile, und Fig. 3 zeigt das Flußdiagramm dafür. Fig. 2 is an operation timing chart for the above parts, and Fig. 3 shows the flow chart therefor.
In 31 erzeugt der Betriebsablauf-Generator 5 durch Aus wahl eines gegebenen, zu bedienenden Lichtwellenempfän gers 2 und durch das Dekodieren mittels der Empfangs- Time-Sharing-Einheit 3 und die Bestätigung durch die Einheit bei 33 einen Impuls T1 der Zeit TD bei 34, um den Lichtwellenempfänger 2 zu aktivieren.In Fig. 31 , the operation flow generator 5 generates a pulse T 1 of the time TD at 34 by selecting a given light wave receiver 2 to be operated and decoding by the reception time sharing unit 3 and confirmation by the unit at 33 to enable the optical receiver. 2
Wenn die Zeit TC verstrichen ist, nachdem die Energie für den Lichtwellenempfänger 2 stabilisiert ist, wählt die Übertragungs-Time-Sharing-Einheit 4 den Lichtwellen sender 1 aus, um die Lichtwellen zu übertragen (wenn lediglich ein Lichtwellensender 1 eingesetzt wird, wird dieser Sender 1 direkt aktiviert), und erzeugt durch die Bestätigung mittels des Betriebsablauf-Generators 5 bei 36 einen kurzen Impuls T2 der Zeit TD bei 37. When the time TC has elapsed after the power is stabilized for the optical receiver 2, the transmission time-sharing unit 4 selects the lightwave transmitter 1 to transmit the light waves (when only a lightwave transmitter 1 is used, that station is 1 activated directly), and generates a short pulse T 2 of the time TD at 37 by the confirmation by means of the operating sequence generator 5 at 36 .
Jetzt ist der Lichtwellempfänger 2 noch in Betrieb. Zu dieser Zeit wird kein Ausgangssignal in dem Ausgangsan schluß der Lichtwellenempfänger 2 anliegen, wenn sich kein reflektierender Körper 8 oberhalb des Empfängers 2 befindet, um das kurze Lichtwellensignal von T2 auf die Empfängerteile der Lichtwellenempfänger 2 zu reflektie ren. Wenn reflektierende Körper 8 adäquater Fläche und in so kurzer Entfernung vorhanden sind, daß sie eine ausreichende Reflektion ergeben, dann werden nach einer Verzögerung durch die Teile der Schaltung Signale mit einer "Reflex-Information" an den Ausgangsanschlüssen der Lichtwellenempfänger 2 abgegeben, und zwar annähernd zu der Zeit, wenn die Information T3, die durch den Betriebsablauf-Generator 5 erzeugt wurde, gerade an steigt.Now the light wave receiver 2 is still in operation. At this time no output is in the Ausgangsan circuit of the optical receiver 2 abut when no reflecting body 8 is positioned above the receiver 2 to the short optical signal from T 2 to the receiver portions of the optical receiver 2 to reflec ren. If reflective body 8 of adequate surface and are so short a distance that they give sufficient reflection, then after a delay through the parts of the circuit, signals with "reflex information" are emitted at the output terminals of the light wave receiver 2 , approximately at the time when the Information T 3 , which was generated by the operating sequence generator 5 , is just rising.
Vorzugsweise wird die Information von dem Ausgangsan schluß des Lichtwellenempfängers 2 z. B. durch einen nicht gezeigten Schmitt-Trigger be- oder verarbeitet, um das Spannungssprung-Problem der Information zwischen Bestehen und Nicht-Bestehen zu reduzieren.Preferably, the information from the output connection of the light wave receiver 2 z. B. processed or processed by a Schmitt trigger, not shown, to reduce the voltage jump problem of information between passing and failing.
Wenn Signale mit "Reflex-Information" von den Ausgangs anschlüssen der Lichtwellenempfänger 2 zu der Zeit ausge geben sind, zu der die Information T3 gerade ansteigt, wird die Taste als "betätigt" festgestellt.If signals with "reflex information" are output from the output connections of the light wave receiver 2 at the time the information T 3 is just rising, the key is determined to be "pressed".
Die Eingabeeinrichtung, die die oben genannten Komponen ten umfaßt, kann als optischer Schalter oder optische Taste bezeichnet werden. Für das zu verarbeitende "Betätigt"-Signal dieses Schalters oder dieser Taste sieht die vorliegende Erfindung weiter optische Tasten signal-Verarbeitungsmittel vor, um dieses Signal weiter zu verarbeiten, so daß akkurate Signalverarbeitungsfunk tionen erzielt werden.The input device that the above components ten includes, can be used as an optical switch or optical Button. For what is to be processed "Operated" signal of this switch or button the present invention further sees optical buttons signal processing means forward to this signal to process so that accurate signal processing radio tion can be achieved.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die den Systemaufbau der opti schen Eingabeeinrichtung zeigt, die die besagte optische Taste und die optischen Tastensignal-Verarbeitungsmittel umfassen, in denen gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. In Fig. 4 repräsentiert der in gestrichelten Linien eingeschlos sene Teil 41 diese optische Taste und 42 die Optische-Taste-Signalverarbeitungsmittel. In der vorliegenden Erfindung umfassen diese Mittel 42 mindestens eine Empfangs-Abfrage-Verriegelungseinrichtung 43, einen "gerade betätigt"-Erkenner 44, einen Verriegeler für erstbetätigte Tasten 45, einen Speicher für betätigte Tasten 46, einen "Freigabe"-Diskriminator 47 und ein Signal- Ausgangsschnittstelle 48. Fig. 4 is a view showing the system structure of the optical input device comprising the optical key and the optical key signal processing means in which the same components are denoted by the same reference numerals as in Fig. 1. In Fig. 4, the portion 41 enclosed in broken lines represents this optical key and 42 the optical key signal processing means. In the present invention, these means 42 comprise at least one receive-interrogation locking device 43 , a "just actuated" detector 44 , a lock for first actuated keys 45 , a memory for actuated keys 46 , a "release" discriminator 47 and a signal - Output interface 48 .
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Einrich tung zeigt, und die Zeitfolge dieses Vorgangs ist in Fig. 2 gezeigt. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the device, and the timing of this process is shown in FIG. 2.
Wenn eine bestimmte Taste "betätigt" wurde, hat auch die Empfangs-Time-Sharing-Einheit 3 die Empfang-Abfrage-Ver riegelungseinrichtung 43 für diese Taste ausgewählt und ist zur Abfrage bereit, wenn die Information T3 bei 52 ansteigt. Wenn die Taste gerade betätigt wurde, dann wird der Ausgangsanschluß der Empfang-Abfrageverriege lung 43 synchron mit der Information T3 ansteigen, und danach bleibt diese Information ständig. Ein (nicht gezeigter) Zähler addiert "1" zu der Zahl der Betätigun gen bei 53, und die im ansteigende Information bleibt bis zum nächsten Male, wenn der Impuls T3 dieser Taste wieder erscheint. Wenn T3 wieder in der "betätigten" Lage zum zweiten Male übrig bleibt, dann wird der Aus gangsanschluß der Empfang-Abfrageverriegelung 43 fort fahren, in der "Betätigt"-Stellung zu verharren.When a certain key has been "pressed", the reception time-sharing unit 3 has also selected the reception-query locking device 43 for this key and is ready to be queried when the information T 3 rises at 52 . If the key has just been pressed, the output terminal of the receive interrogation latch 43 will rise in synchronism with the information T 3 , and thereafter this information will remain constant. A counter (not shown) adds "1" to the number of operations at 53, and the increasing information remains until the next time the pulse T 3 of this key reappears. If T 3 remains again in the "actuated" position for the second time, then the output connection from the receive interrogation lock 43 will continue to remain in the "actuated" position.
Um sicherzustellen, daß das Signal korrekt ist, sind nach der vorliegenden Erfindung Mittel vorgesehen für das Erkennen, ob das "Betätigt"-Signal eine Fehlbedie nung ist. Das bedeutet, daß bei 54 eine Entscheidung gemäß der Anzahl von Malen, die in 54 erreicht wurden, getroffen wird. Falls irgendeine gegebene Taste nicht n-mal aufeinanderfolgend betätigt werden kann, wird diese Taste nicht als "betätigt" erkannt, wobei In order to ensure that the signal is correct, means are provided according to the present invention for detecting whether the "actuated" signal is a malfunction. This means that at 54 a decision is made based on the number of times reached in 54 . If any given key cannot be actuated n times consecutively, that key is not recognized as "actuated," where
*n = die Zahl der Male ist, in denen irgendeine Taste in Time-Sharing-Art arbeitet, und
*n < 1 ist.* n = the number of times that any key works in a time-sharing manner, and
* n <1.
Nachdem eine Taste als "Betätigt" festgestellt wurde, erzeugt der Ausgang der Lichtwellenempfänger 2 bei dem nächsten Impuls T3 die "Reflex-Information" nicht, und dann wird, wenn die Information T3 ansteigt, das Signal am Ausgangsanschluß der Empfang-Abfrageverriegelung 43 synchron herabgesetzt (das bedeutet, daß T3 anwächst, während der Ausgangsanschluß absinkt). Dies Phänomen wird als "Freigeben" der Taste bezeichnet.After a key is found to be "pressed", the output of the lightwave receivers 2 does not produce the "reflex information" on the next pulse T 3 , and then when the information T 3 increases, the signal at the output terminal of the reception interrogation lock 43 decreased synchronously (this means that T 3 increases while the output connection decreases). This phenomenon is called "releasing" the button.
Aus Vorstehenden kann entnommen werden, daß die Empfang-Ab frageverriegelung 43 zwei Arten von Informationen erhalten kann:From the foregoing, it can be seen that the receive interlock 43 can receive two types of information:
- a) Wenn die Information T3 ansteigt und das Signal am Ausgangsanschluß mit diesem wächst, was bedeutet, daß diese Taste gerade "betätigt" ist.a) If the information T 3 rises and the signal at the output connection grows with it, which means that this key is currently "pressed".
- b) Wenn die Information T3 im Ansteigen, das Signal am Ausgangsanschluß aber im Abfallen begriffen ist, was bedeutet, daß diese Taste gerade "freigegeben" wird.b) If the information T 3 is increasing, but the signal at the output terminal is in the process of falling, which means that this key is currently "released".
Es gibt zwei zusätzliche Arten von Information:There are two additional types of information:
- a) Das Signal am Ausgangsanschluß fährt fort anzustei gen, was bedeutet, daß die Taste dauernd "betätigt" wird.a) The signal at the output port continues to rise gene, which means that the button is constantly "pressed" becomes.
- b) Das Signal am Ausgangsanschluß fährt fort abzufal len, was bedeutet, daß die Taste niemals "betätigt" wurde.b) The signal at the output port continues to drop len, which means that the key never "pressed" has been.
Die Ausgangsinformation von der Empfang-Abfrageverriege lung 43 veranlaßt durch Auswahl mittels der Empfangs-Time-Sharing-Einheit 3, daß die Information, die "betä tigt" oder "nicht-betätigt" der Betriebstaste anzeigt, einzeln dem gerade betätigten Diskriminator 44 zugeführt wird, um die Erzeugung der "gerade betätigt"-Information bei 55 zu entscheiden.The output information from the receive interrogation lock 43 causes selection by means of the receive time-sharing unit 3 that the information which indicates "actuated" or "not actuated" of the operation key is fed individually to the discriminator 44 being actuated to decide the generation of the "just pressed" information at 55 .
Die Art, in der der "gerade betätigt"-Diskriminator 44 arbeitet, umfaßt: Wenn das durch den Betriebsablauf-Gene rator erzeugte T4 als Referenz dient, so ergibt, wenn ein "Betätigt"-Vorgang vor T4 oder kein "Betätigt"-Vor gang vor und nach T4 stattfindet, der "gerade betätigt" Diskriminator 44 keinerlei Reaktion. Wenn ein "Betä tigt"-Vorgang innerhalb der Zeit von T4 stattfindet, dann steigt die Information an dem Ausgangsanschluß des "gerade betätigt"-Diskriminators 44 an, was bedeutet, daß eine bestimmte Taste gerade betätigt wird. Die In formation an dem Ausgangsanschluß bleibt, bis ein Impuls T5, erzeugt durch den Betriebszyklus-Generator 5, er scheint, wenn die Information gelöscht wird. (T5 reprä sentiert das Ende des Betriebszyklus einer Taste.) Wenn eine erste Taste "betätigt" ist, wird eine anstei gende Information an dem Ausgangsanschluß des gerade be tätigten Diskriminators 44 erzeugt, wobei diese Informa tion an die Verriegelung 45 der erstbetätigten Taste angelegt wird, worauf diese Verriegelung 45 bei 56 eine Verriegelungsinformation an den Speicher 46 für die betätigte Taste gibt, der die Zahl dieser Taste bei 57 speichert, während die Verriegelung 45 für die erstbetä tigte Taste gesperrt wird, ohne irgendeine Taste zu be achten, die kurz danach betätigt wird, bis der Freigabe- Diskriminator 47 entscheidet, daß die betätigte Taste freigegeben wurde, worauf die Verriegelung für erstbetä tigte Taste 45 entsperrt wird.The manner in which the "just actuated" discriminator 44 operates includes: If the T 4 generated by the operational sequence generator is used as a reference, then if an "actuated" event before T 4 or no "actuated" results -Procedure takes place before and after T 4 , the "just operated" discriminator 44 has no reaction. If an "actuate" operation occurs within the time of T 4 , then the information at the output terminal of the "just actuated" discriminator 44 increases , which means that a particular key is being actuated. The information at the output terminal remains until a pulse T 5 , generated by the duty cycle generator 5 , appears when the information is deleted. (T 5 represents the end of the operating cycle of a key.) When a first key is "pressed", increasing information is generated at the output port of the discriminator 44 being operated, this information being applied to the lock 45 of the first key pressed is what this lock 45 at 56 gives lock information to the key pressed memory 46 which stores the number of that key at 57 while the lock 45 is locked to the first key pressed without paying attention to any key that is short is then operated until the release discriminator 47 decides that the operated key has been released, whereupon the lock for the first actuated key 45 is unlocked.
Bei 57 wird die besagte Information, wenn die Verriege lung 45 für erstbetätigte Tasten die "erste Taste be tätigt"-Information erhalten hat, an den Speicher 46 für betätigte Taste, ausgehend von dem Ausgangsanschluß der Verriegelung 45 für erstbetätigte Taste, gegeben, so daß die Zahl des durch den Betriebszyklus-Generator 5 be stimmten Betriebstaste gespeichert wird, wobei diese Taste als aktuelle Betriebstaste gespeichert wird.At 57 , when the key 45 actuation latch has received the "first key actuated" information, said information is provided to the key actuation memory 46 from the output port of the key actuation latch 45 so that the number of be determined by the operating cycle generator 5 certain operating key, which key is stored as the current operating key.
Bei 59 wird die Zahl dieser Betriebstaste an die Tasten information-Ausgang-Schnittstelle 48 gegeben, zwecks Umwandelung in eine Information, die diese Taste reprä sentiert, und an den äußeren Schaltkreis abgegeben.At 59 , the number of this operation key is given to the key information output interface 48 for conversion into information representing this key and given to the outer circuit.
Bei einigen Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind Mittel und Verfahren vorgesehen, um zu entscheiden, ob die Zeit der Betätigung zu kurz oder zu lang ist. Gemäß diesen Mitteln und Verfahren beginnt bei 57 ein Fehlbe dienungs-Diskriminator 49, nachdem der Speicher 46 für betätigte Taste diese Betriebstaste gespeichert hat, die Betriebszyklen zu berechnen, für die diese Taste betä tigt wurde. Wenn diese Taste nicht ausreichend lange betätigt wurden, und wenn der Freigabe-Diskriminator 47 ermittelt hat, daß die betätigte Taste "freigegeben" wurde, dann gibt der Freigabe-Diskriminator 47 eine Information ab, um den Speicher 46 für betätigte Taste zu löschen und die Verriegelung 45 für erstbetätigte Taste zu entsperren. Wenn diese Taste ausreichend lange "betätigt" wurde, dann gibt der Fehlbedienungs-Diskrimi nator 49 eine Steuerinformation an die Tasteninforma tion-Ausgangsschnittstelle 48, um dadurch die Energie oder Leistungsabgabe von dieser Schnittstelle 48 zu steuern. Wenn diese Taste zu lange betätigt wurde, wird die durch den Fehlbedienungs-Diskriminator 49 an die Schnittstelle 48 gegebene Steuerinformation unterbro chen, um die Energie der Schnittstelle 48 abzuschalten.In some implementations of the present invention, means and methods are provided for deciding whether the time of actuation is too short or too long. According to these means and methods, at 57, a misuse discriminator 49 , after the actuated key memory 46 has stored this operational key, calculates the operational cycles for which this key was actuated. If this key has not been pressed for a sufficient period of time, and if the release discriminator 47 has determined that the operated key has been "released", then the release discriminator 47 outputs information to delete the operated key memory 46 and the Unlock lock 45 for first pressed button. When this button sufficiently long been "activated", then outputs the error operation discrimi nator 49, a control information to the key informa tion-output interface 48 to thereby control the energy or power output from this interface 48th If this button has been pressed for too long, the control information given by the operator error discriminator 49 to the interface 48 is interrupted in order to switch off the power of the interface 48 .
Darüber hinaus sind bei anderen Ausführungsformen Verfah ren zur Bestimmung von Fehlbedienungen vorgesehen. Z. B. können, nachdem eine Taste betätigt ist, auch andere Tasten betätigt werden; dann kann die Verriegelung 45 für erstbetätigte Taste so eingesetzt werden, daß der Schaltkreis die Betätigung der erstbetätigten Taste als eine Aktion erkennt, bis der Finger diese Taste verläßt oder die Betätigungszeit eine vorgegebene Löschzeit über schreitet.In addition, methods for determining incorrect operation are provided in other embodiments. For example, after a key is pressed, other keys can also be pressed; then the first key actuation lock 45 can be used so that the circuitry recognizes the actuation of the first actuated key as an action until the finger leaves that key or the actuation time exceeds a predetermined deletion time.
Wiederum gibt es weiter z. B., wenn eine bestimmte Taste erkannt wird, andere Tasten, die auch betätigt werden, und die Betriebstaste wird freigegeben, aber die anderen betätigten Tasten bleiben betätigt, und der Freigabe- Diskriminator 47 für die betätigte Taste und der Diskri minator 44 für gerade betätigte Taste werden eingesetzt, wodurch der Schaltkreis veranlaßt wird, diese Tasten zu übersehen. Wenn dann eine bestimmte Taste betätigt ist oder eine Taste, die betätigt bleibt, freigegeben und wieder betätigt wird, so wird der Betrieb dieser Taste als hergestellt angesehen.Again there are z. For example, if a particular key is detected, other keys that are also operated and the operation key is released, but the other operated keys remain operated, and the release discriminator 47 for the operated key and the discriminator 44 for currently operated Keys are inserted, causing the circuit to overlook these keys. If a specific key is then pressed or a key that remains pressed is released and then pressed again, the operation of this key is considered to be established.
Bei dem Bemühen, die vorliegende Erfindung zu kommerzia lisieren, wurde gefunden, daß die folgenden Möglichkei ten benutzt werden können, um Größe und Umfang der vor liegenden Erfindung zu minimieren:In an effort to commercialize the present invention the following possibilities were found ten can be used to size and scope of the front to minimize lying invention:
- 1. Da der Abstand zwischen den einzelnen Tasten propor tional zu dem Erkennungsabstand ist, in dem eine Taste betätigt ist, und auch zu der Quadratwurzel des Bereichs der reflektierenden Objekte, die betä tigt werden, ist es bevorzugt, ein dünneres Isola tionsmedium in der Fabrikation zu verwenden. Auch ist der erforderliche Abstand zwischen den Tasten um so kleiner, je kleiner die Fläche des reflektie renden Objekts ist.1. Since the distance between the individual buttons propor tional to the detection distance at which a Button is pressed, and also to the square root the area of the reflecting objects that bet it is preferred to use a thinner isola medium to be used in manufacturing. Also is the required distance between the buttons the smaller the area of the reflection, the smaller object.
- 2. Um die Abmaße des Tastenfeldes zu reduzieren, ist es bevorzugt, daß der Übertragungsausgang des Lichtwel lensenders den Empfangselementen oder Lichtwellen empfängern benachbart ist.2. To reduce the dimensions of the keypad, it is preferred that the transmission output of the Lichtwel lensenders the receiving elements or light waves is adjacent to recipients.
- 3. Falls ein Time-Sharing-Verfahren angewendet und nur eine Taste zur Zeit betrieben wird, wird der Be triebszyklus T5 das Betriebsintervall für irgendeine Taste sein. Nur so kann sichergestellt werden, daß der von irgendeiner Taste ausgesandte Lichtstrahl diejenigen von anderen Tasten nicht stört.3. If a time sharing method is used and only one key is operated at a time, the operating cycle T 5 will be the operating interval for any key. This is the only way to ensure that the light beam emitted by any key does not interfere with that from other keys.
- 4. Darüber hinaus kann die Störung bei den Empfängern auch durch Verwendung von blockierendem Material reduziert werden, um den Übertragungswinkel des Lichtwellensenders zu begrenzen.4. In addition, the interference in the recipients also by using blocking material be reduced to the transmission angle of the Limit lightwave transmitter.
Was die Lichtquelle, die in Verbindung mit der vorliegen den Erfindung zu verwenden ist, betrifft, so können alle Arten von Lichtstrahlen benutzt werden, die durch das Medium übertragen (durchgelassen) werden, d. h. sowohl sichtbare wie unsichtbare Strahlen. Aber aus den folgen den und anderen Gründen wird in der vorliegenden Erfin dung angeregt, daß Infrarot-Strahlen (IR) als Lichtquel le für mögliche bessere Ergebnisse eingesetzt werden.As for the light source that are associated with the is to use the invention, so everyone can Types of light rays used by the Medium is transmitted (let through), i. H. either visible and invisible rays. But from the consequences The and other reasons are in the present inven stimulated that infrared rays (IR) as a light source le can be used for possible better results.
- 1. IR-Licht, das im Vergleich zu rotem Licht eine größere Wellenlänge hat, kann durch den menschlichen Gesichtssinn nicht registriert werden.1. IR light, which is a compared to red light has a longer wavelength, can by the human Sense of sight cannot be registered.
- 2. Es wird während der Übertragung keine Wärme erzeugt, wenn IR-Licht dieser Wellenlänge benutzt wird.2. No heat is generated during the transfer, if IR light of this wavelength is used.
- 3. IR-Licht dieser Wellenlänge kann nicht von gewöhn lichen Tieren registriert werden, so daß es diese nicht stören oder deren Neugier oder Aufmerksamkeit erregen wird.3. IR light of this wavelength cannot be out of the ordinary Liche animals are registered so that it do not disturb or their curiosity or attention will excite.
Es gibt noch eine Schwierigkeit, die bei der Benutzung der Einrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung besteht. Das ist, daß die optischen Elemente unter intensivem Licht aufgrund von Sättigung in ihrer Funktion versagen. Deshalb ist es, falls die vorliegende Erfindung in diesem Milieu benutzt werden soll, eine geeignete Vorkehrung oder Möglichkeit, ein Filter an dem Empfängerelement vorzusehen und die Übertragungsintensi tät des Lichtwellen-Übertragungselementes zu vergrößern. There is still one difficulty in using it the facility and method of the present Invention exists. That is the optical elements under intense light due to saturation in their Function fail. Therefore, if the present Invention to be used in this environment, a appropriate precaution or possibility to put a filter on the To provide receiver element and the transmission intensi act of the light wave transmission element to enlarge.
Zusätzlich kann, um den Betrieb bei Nacht oder an einem Ort, an dem keine äußere Lichtquelle verfügbar ist, zu ermöglichen, ein Licht aussendender Körper oder Licht reflektierendes Material eingesetzt werden, um Lage und Art irgendeiner Taste derart zu markieren, daß diese Markierungen nur illuminiert werden, wenn ein Betäti gungssignal von irgendeiner der Tasten erhalten wird. Es kann auch ein Lichtdetektor benutzt werden, so daß diese Markierungen kein Licht aussenden, wenn eine ausreichen de Helligkeit erreicht wird.Additionally, in order to operate at night or on a Place where no external light source is available enable a light emitting body or light reflective material can be used to position and Mark any type of key so that it Markings can only be illuminated when an actuator signal is obtained from any of the keys. It a light detector can also be used, so that this Markers do not send out light if one is sufficient de brightness is reached.
Aus dem Vorhergehenden sieht die Erfindung eine optische Eingabeeinrichtung und ein Verfahren vor, mit dem diese Einrichtung auf einfache Weise gegenüber dem Bediener durch Einsatz eines Mediums abgeschirmt werden kann und das den Vorteil hat, daß das Computersystem und die Eingabeeinrichtung so geschützt werden, daß die vorliegen de Erfindung in der Tat den besonderen Erfordernissen eines Patentes entspricht.From the foregoing, the invention sees an optical one Input device and a method by which this Easily set up for the operator can be shielded by using a medium and which has the advantage that the computer system and the Input device are protected so that they are available de invention indeed the special requirements corresponds to a patent.
Die vorstehende Beschreibung dient dem Zwecke der Illu stration der vorliegenden Erfindung und vielfältige Veränderungen können daran vorgenommen werden, ohne deren Wesen und Umfang zu verlassen.The above description is for the purpose of illustration stration of the present invention and diverse Changes can be made to it without to leave their nature and scope.
Claims (32)
ein lichtdurchlässiges Medium,
mindestens einen Lichtwellenübertrager oder -sender, und
eine Mehrzahl von Lichtwellenempfängern, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereingänge der Lichtwellenempfänger in der gleichen Richtung wie der Senderausgang des Senders liegen und die Empfänger und der Sender gegenüber dem Bediener mittels des besagten Mediums abgeschirmt werden, und daß das Verfahren das Ein geben solcher Kennzeichen in das Computersystem um faßt, die durch die entsprechenden Lichtwellenempfän ger durch Bewegen reflektierender Körper relativ zu den besagten Lichtwellenempfängern repräsentiert werden.6. Input method for a computer system, in which the input is carried out by an input device which comprises the following components:
a translucent medium,
at least one light wave transmitter or transmitter, and
a plurality of lightwave receivers, characterized in that the receiver inputs of the lightwave receivers are in the same direction as the transmitter output of the transmitter and the receiver and the transmitter are shielded from the operator by means of said medium, and that the method of entering such characteristics into the Computer system summarizes which are represented by the corresponding Lichtwellenempfän ger by moving reflecting bodies relative to said light wave receivers.
ein lichtdurchlässiges Medium,
mindestens einen Lichtwellensender, und
eine Mehrzahl Lichtwellenempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte umfaßt:
Betätigen der Lichtwellenempfänger,
Betätigen des Lichtwellensenders,
Entscheiden, ob eine genügende Anzahl gepulster Lichtwellen auf die Lichtwellenempfänger reflektiert wird, und
Ausgeben von Empfänger-Kodes, die anzeigen, daß eine genügende Anzahl von reflektierten, gepulsten Licht wellen empfangen wurde. 12. Data processing method for the input device of a computer system, in which the data processing is carried out by means of the said input device, which comprises the following components:
a translucent medium,
at least one light wave transmitter, and
a plurality of light wave receivers, characterized in that the method comprises the steps:
Actuating the light wave receivers,
Operating the light wave transmitter,
Decide whether a sufficient number of pulsed light waves are reflected on the light wave receivers, and
Outputting receiver codes that indicate that a sufficient number of reflected, pulsed light waves have been received.
mindestens einen Lichtwellensender (1),
Empfänger (2) mit Empfängereingängen, die in der gleichen Richtung wie der Senderausgang des Senders (1) liegen,
ein lichtdurchlässiges Medium (7), das in der Lage ist, mindestens den Sender (1) und die Empfänger (2) gegenüber dem Bediener abzuschirmen, und
Empfangs-Abfrage-Verriegelungsmittel (43) zum Auf zeichnen des Lichtwellen-Empfangsvorganges der Licht wellenempfänger (2) im Ansprechen darauf,
Diskriminierungs-(Unterscheidungs-)mittel zum Dis kriminieren einer Taste "gerade betätigt" im Anspre chen auf die Operation der Empfangs-Abfrage-Verrie gelungsmittel (43) zu einer vorgegebenen Zeit,
Verriegelungsmittel für Erstbetätigung zur Erzeugung von Signalen entsprechend den Kodes des Lichtwellen senders (1), der zum erstenmal betätigt wurde, im Ansprechen auf das Ausgangssignal der "gerade betä tigt"-Diskriminierungsmittel (44),
Speichermittel für betätigte Taste (46) zur Speiche rung dieser Signale im Ansprechen auf die Erzeugung des Kodes durch die Verriegelungsmittel für Erstbetä tigung,
eine Ausgangs-Schnittstelle (48) zum Ausgeben der in den Speichermitteln für betätigte Taste (46) gespei cherten Signale an das Computersystem.17. Input device for a computer system, characterized by
at least one light wave transmitter ( 1 ),
Receiver ( 2 ) with receiver inputs that are in the same direction as the transmitter output of the transmitter ( 1 ),
a translucent medium ( 7 ) capable of shielding at least the transmitter ( 1 ) and the receiver ( 2 ) from the operator, and
Receive-query locking means ( 43 ) for recording the light wave reception process of the light wave receiver ( 2 ) in response to
Discriminating means for discriminating a "just pressed" key in response to the operation of the reception interrogation locking means ( 43 ) at a predetermined time,
Locking means for first actuation for generating signals corresponding to the codes of the light wave transmitter ( 1 ), which was actuated for the first time, in response to the output signal of the "just actuated" discrimination means ( 44 ),
Storage means for actuated key ( 46 ) for storing these signals in response to the generation of the code by the locking means for first actuation,
an output interface ( 48 ) for outputting the signals stored in the actuated key storage means ( 46 ) to the computer system.
mindestens einen Lichtwellensender, Empfänger mit Empfängereingängen, die in der gleichen Richtung wie der Senderausgang des Senders angeordnet sind, ein lichtdurchlässiges Medium, das in der Lage ist,
mindestens den Sender und die Empfänger gegenüber dem Bediener abzuschirmen, Empfangs-Abfrage-Verriege lungsmittel, "gerade betätigt"-Diskriminierungsmit tel, Verriegelungsmittel für Erstbetätigung, Spei chermittel für betätigte Taste und eine Ausgangs- Schnittstelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte umfaßt:
Betätigen der Lichtwellenempfänger (2),
Betätigen des Lichtwellensenders (1),
Entscheiden, ob eine genügende Menge gepulster Lichtwellen auf Lichtwellenempfänger (2) reflektiert wird,
Ausgeben der Kodes für den Lichtwellenempfänger (2), der genügend reflektierte, gepulste Lichtwellen empfangen hat,
Aufzeichnen des Lichtwellen-Empfangsvorganges des Lichtwellenempfängers (2) durch die Empfangs- Abfrage-Verriegelungsmittel (43) im Ansprechen darauf,
Entscheiden "gerade betätigt" durch die "gerade betätigt"-Diskriminierungsmittel im Ansprechen auf die Operation der Empfangs-Abfrage-Verriegelungsmit tel,
Erzeugen von Signalen entsprechend den Kodes des Lichtwellenempfängers, der mittels der Verriege lungsmittel für erstbetätigte Taste im Ansprechen auf das Ausgangssignal der "gerade betätigt"-Dis kriminierungsmittel erstbetätigt wurde,
Aufzeichnen der Kodes durch die Speichermittel für betätigt Tasten im Ansprechen auf die Kode-Erzeugung durch die Verriegelungsmittel für erstbetätigte Taste,
Eingeben der in den Speichermitteln für betätigte Taste aufgezeichneten Signale von der Ausgangs- Schnittstelle in das Computersystem.26. Data processing method for the input device of a computer system, in which the data processing is carried out by means of the said input device, which comprises the following components:
at least one light wave transmitter, receiver with receiver inputs which are arranged in the same direction as the transmitter output of the transmitter, a translucent medium which is capable of
shield at least the transmitter and the receiver from the operator, receive-query-locking means, "just actuated" -discrimination means, locking means for first actuation, storage means for actuated key and an output interface, characterized in that the method comprises the steps :
Actuating the light wave receivers ( 2 ),
Actuating the light wave transmitter ( 1 ),
Deciding whether a sufficient quantity of pulsed light waves is reflected on light wave receivers ( 2 ),
Outputting the codes for the light wave receiver ( 2 ) which has received enough reflected, pulsed light waves,
Recording the light-wave reception process of the light-wave receiver ( 2 ) by the reception-query locking means ( 43 ) in response to
Deciding "just actuated" by the "just actuated" discriminating means in response to the operation of the receive-poll locking means,
Generating signals corresponding to the codes of the light wave receiver, which was first actuated by means of the locking means for the first actuated key in response to the output signal of the "just actuated" discriminating means,
Recording the codes by the storage means for actuated keys in response to the code generation by the locking means for the first actuated key,
Enter the signals recorded in the actuated key storage means from the output interface into the computer system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893932508 DE3932508A1 (en) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Optical input for computer systems - has multiple optical transmitters and receivers operated in time shared mode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893932508 DE3932508A1 (en) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Optical input for computer systems - has multiple optical transmitters and receivers operated in time shared mode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3932508A1 true DE3932508A1 (en) | 1991-04-04 |
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ID=6390455
Family Applications (1)
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DE19893932508 Withdrawn DE3932508A1 (en) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Optical input for computer systems - has multiple optical transmitters and receivers operated in time shared mode |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3932508A1 (en) |
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- 1989-09-26 DE DE19893932508 patent/DE3932508A1/en not_active Withdrawn
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