DE4212670A1 - Einrichtung zur Ferneingabe von Steuersignalen in einen Computer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fernein­ gabe von Steuersignalen in einen Computer, die mit­ tels eines Senders drahtlos zum Computer in Form einer Fernsteuerung erfolgen soll.

Bisher ist es üblich, Computern auch die in vernetz­ ter Form mittels Tastaturen, Joysticks oder mit einer Maussteuerung zu bedienen und von außen Steuerbefehle zu geben. Dies erfolgt immer über fest verlegte oder flexible Leitungssysteme, mit denen die Eingabeorgane mit den Computern verbunden sind. Dadurch ergibt sich, daß die Bedienung der Computer lokal gebunden erfolgen muß und die Bedienperson auf den Standort des Bedienungsorganes fixiert ist.

Flexible Leitungssysteme zwischen Computer und Bedie­ nungselement können nur mit begrenzter Länge verwen­ det werden, da längere frei verlegte Leitungen eine hohe Unfall und Zerstörungsgefahr für die Bediener und die Computer hervorrufen können.

Fest installierte Leitungssysteme rufen beim Orts­ wechsel der Bedienungselemente oder der Computer einen erhöhten Montageaufwand hervor und sind demzu­ folge für den flexiblen Einsatz solcher Anlagen, wie in der Praxis häufig erforderlich ist, nicht geeignet oder mit erhöhtem Kostenaufwand verbunden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Ferneingabe von Steuersignalen in einen Computer zu schaffen, bei der die Ansteuerung des Computers von verschiedenen Standorten ohne Installation von zusätzlichen Leitungen möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmalen.

Die Ferneingabe von Steuersignalen in Computer kann auf drahtlosem Wege unter Verwendung von Ultraschall, infrarotem Licht oder elektromagnetischen Wellen er­ folgen. Hierbei müssen Sender und Empfänger aufein­ ander abgestimmt sein, so daß eine hohe Übertragungs­ sicherheit gegeben ist. Besonders geeignet für die Übertragung von Infrarotsignalen sind herkömmliche handelsübliche Fernbedienungen, wie sie bei Video- und Phonogeräten zur ständigen Benutzerpraxis gehö­ ren. Bei der Verwendung eine entsprechenden Empfän­ gers kann praktisch jede x-beliebige handelsübliche Infrarot-Fernbedienung verwendet werden. Da diese Infrarot-Fernbedienungen in der Regel pulsbreitenmo­ dulierte Signale aussenden, ist im Anschluß an den auf der Interface-Schaltung befindlichen Empfänger parallel zu dem Komparator ein Zeitglied vorzusehen, mit denen aus den pulsbreitenmodulierten Signalen binäre Signale erzeugt werden. Anstelle des Kompara­ tors und des Zeitgliedes kann auch ein Monoflop zur Anwendung kommen. Über ein logisches UND/ODER-Glied kommen die binären Signale in ein Schieberegister und werden an dessen Ausgängen in paralleler Form bereit­ gestellt, so daß sie je nach Länge des Schieberegi­ sters ein entsprechendes Bitmuster ergeben. Dieses im Schieberegister abgelegte Bitmuster entspricht genau dem empfangenen Signal des Senders, das beim Druck auf eine Taste einer Infrarot-Fernbedienung ausgesen­ det wird und steht zum Abruf in die Zentraleinheit des Computers bereit. Im Schieberegister ist ein Bit als Toggle-Bit definiert, das dazu benutzt wird, dem Computer anzuzeigen, daß ein neues Signal ansteht. Die Elemente Komparator, Zeitglied und logisches UND/ODER-Glied können durch einen Schaltkreis ersetzt werden, der gleichen Funktionen ausfüllen kann.

Das im Schieberegister abgelegte Bitmuster wird in mindestens ein Pufferregister geschoben, das über einen Adreßdecoder vom Computer ansteuerbar ist und aus dem das Steuersignal in eine bestimmte Adresse über den Eingangsbus der Zentraleinheit des Computers in ein internes Register (RAN) übernommen wird.

Für längere Steuersignale bzw. größere Verarbeitungs­ geschwindigkeiten können zusätzlich ein bzw. mehrere Pufferregister parallel zum ersten vorgesehen werden, die ebenfalls vom Adreßdecoder ansteuerbar sind und in die Signale aus dem Schieberegister abgelegt wer­ den können.

Die Verarbeitung der so im RAM des Computers abgeleg­ ten Steuersignale in Form von für den computerverar­ beitbaren Informationen wird durch geeignete Software in günstiger Form ermöglicht. So können beispielswei­ se beliebige Steuerbefehle, die beim Druck irgend­ einer Taste der Fernbedienung gegeben werden, dem Computer in Form einer Information als definierter Steuerbefehl zur Verfügung gestellt werden oder eine freie Zuordnung zwischen dem gegebenen Steuersignal und einem beliebigen, vom Computer verarbeitbaren Steuerbefehl ermöglicht. Mit Hilfe der entsprechenden Software ist auch eine Mehrfachbelegung der Tasten der Fernbedienung erreichbar und somit selbst mit Fernbedienungen, die nur über eine geringe Tastenan­ zahl verfügen, ein hoher Grad von Ansteuermöglichkei­ ten des Computers gegeben, so daß auch mit solchen Fernbedienungen eine gute Bedienbarkeit des Computers gegeben ist.

Werden Sender benutzt, die Steuersignale aussenden, die amplituden- oder frequenzmoduliert sind, kann auf die eingangs beschriebenen Zeitglieder oder Monoflops verzichtet werden, und es ist lediglich ein Kompara­ tor erforderlich, der die gesendeten Signale in binä­ re Signale, wie bereits beschrieben, dem Schieberegi­ ster zur Verfügung stellt.

Zur Sicherung einer hohen Übertragungsqualität ist es günstig, zwischen Empfänger und Komparator bei der Verwendung frequenzmodulierter Signale einen selekti­ ven Verstärker zu schalten, der durch Verstärkung des interessierenden Frequenzbereiches die Störsignale außerhalb dieses Bandbereiches unterdrückt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Verarbeitung von Steuersignalen;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Initialisierung der Tastenerkennung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm der Verarbeitung der Steuersignale.

Aus dem Blockschaltbild nach Fig. 1 ist eine Inter­ face-Schaltung 10 erkennbar, die über einen Empfänger 1, einen Komparator 2, ein Zeitglied 3, ein logisches UND/ODER-Glied 4 und ein Schieberegister 5 verfügt. Bei diesem Beispiel werden von einem nicht darge­ stellten Infrarot-Sender (Infrarot-Fernbedienung) durch Tastendruck Steuersignale zum Computer gesendet und vom Empfänger 1 empfangen. Die pulsbreitenmodu­ lierten Signale der Infrarot-Fernbedienung werden einem parallel angeordneten Komparator 2 und einem Zeitglied 3 zugeführt und an deren Ausgängen in binä­ rer Form als Steuersignale einem logischen UND/ODER- Glied zur Verfügung gestellt und von diesem in serieller Form in ein Schieberegister 5 geschoben. Das im Schieberegister 5 abgelegte Bitmuster mit einer vorzugsweisen Wortlänge von acht Bit steht an den parallelen Ausgängen des Schieberegisters 5 zur Ausgabe an den Computer 9 zur Verfügung. Zur Siche­ rung einer definierten Übergabe der Steuerinformatio­ nen in Form des im Schieberegister 5 abgelegten Bit­ musters ist mindestens ein Pufferregister 6 zwischen Schieberegister 5 und dem Eingangsbus 8 der Zentral­ einheit des Computers 9 vorhanden. Das Pufferregister 6 verfügt dabei über tri-state-Ausgänge, die zur Aus­ gabe der Informationen vom hochohmigen Zustand in einen niederohmigen Zustand schaltbar sind.

Zur definierten Eingabe der Informationen in die Zen­ traleinheit des Computers 9 ist ein Adreßdecoder 7 erforderlich, der das Pufferregister 6 ansteuert, wodurch die Informationen in definierte Adressen ab­ gelegt werden können.

Am Schieberegister 5 ist ein Ausgang 11 vorhanden, aus dem ein Toggle-Bit abgegeben wird, das der Zen­ traleinheit des Computers 9 anzeigt, daß eine neue Information zur Eingabe in den Computer ansteht. Die­ ses Toggle-Bit ändert sich bei jedem Tastendruck der Infrarot-Fernbedienung, so daß verhindert wird, daß verschiedene Signale in eine Adresse des Computers geschrieben werden.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unter­ scheidet sich vom ersten Beispiel lediglich dadurch, daß parallel zu einem ersten Pufferregister 6 an den Ausgängen des Schieberegisters 5 und den Eingängen des Eingangsbusses 8 der Zentraleinheit des Computers 9 ein zusätzliches Pufferregoster 6′ anliegt. Die Ansteuerung des zweiten Pufferregisters 6′ erfolgt ebenfalls mit dem Adreßdecoder 7. Mit der Verwendung eines zweiten parallelen Pufferregisters 6′ kann die verarbeitbare Informationslänge von acht auf sechzehn Bit oder eine Erhöhung der Eingabegeschwindigkeit in den Computer erreicht werden.

Aus dem Flußdiagramm, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, geht der Initialisierungablauf zum Lesen der Steuersignalzuordnungs-Datei hervor.

Nach dem Start der Initialisierung wird im Schritt 21 die Tastaturzuordnung eröffnet, und im Schritt 22 wird die Zahl der Steuersignal- bzw. Kommandozuord­ nungen i auf 0 gesetzt. Danach erfolgt das Einlesen der Kennung der Infrarot-Fernbedienung der Tastatur und der entsprechenden Zuordnung der einzelnen Ta­ sten, wie sie in einem entsprechenden Programm be­ reits definiert wurden. In den Schritten 24 bis 27 erfolgt das schrittweise Einlesen der einzelnen Ta­ staturbelegungen, bis die Anzahl der abgelegten ein­ zelnen Zuordnungen erreicht ist.

Wie die Änderung einzelnen Tastaturbelegungen bzw. eine völlig neue Definierung der gesamten Fernbedie­ nungs-Tastatur erfolgen soll, geht aus dem in Fig. 4 dargestellten Verarbeitungsablauf in Form eines Fluß­ diagrammes hervor.

Nach dem Starten des Programmes und dem Setzen des Wertes i auf 0 (siehe Schritt 31), werden im Schritt 32 die Kennung der Infrarot-Fernbedienung, das Tog­ gle-Bit und das entsprechende Signal der gedrückten Taste eingelesen. Im Schritt 33 wird kontrolliert, ob eine Änderung des Toggle-Bits erfolgte. Hat sich das Toggle-Bit nicht geändert, wird im Ja-Zweig zum Ende des Programmes gegangen. Bei Änderung des Toggle-Bits wird von Schritt 33 auf 34 das neue Toggle-Bit zum alten Toggle-Bit gesetzt und nachfolgend im Schritt 35 erfolgt der Vergleich, ob zwischen der Änderung der Toggle-Bits, d. h. zwischen zwei Tastenbetätigun­ gen eine bestimmte Zeit vergangen ist. Ist dieses Zeitlimit überschritten, wird die neue Tastenzuord­ nung als solche akzeptiert und im Schritt 36 die letzte Zeit zur aktuellen Zeit gesetzt und somit Be­ reitschaft für nachfolgende Tests im Schritt 35 her­ gestellt. In den Schritten 37 bis 40 wird wie bereits bei den Schritten 24 bis 27 im Flußdiagramm, wie aus Fig. 3 hervorgeht, das Einlesen der einzelnen Ta­ stenzuordnungen zu Steuersignalen in dem Kommandopuf­ fer durchgeführt.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Lösungsprin­ zips ergibt sich im Einsatz eines Infrarot-Senders in einem herkömmlichen Joystick oder einer Maussteue­ rung. Dabei kann auf die Verbindung zwischen Joy­ stick, Maussteuerung und Computer mittels eines Ka­ bels verzichtet werden und die Flexibilität erhöht werden. Zusätzlich zum Infrarot-Sender müssen im In­ neren des Joysticks eine Batterie als Stromversorgung und ein Analog/Digital-Wandler, der die einzelnen Signale, die den Stellungen des Hebels und den ge­ drückten Tasten entsprechen, in digitale Form bringt und über den Sender und den Empfänger, wie bereits beschrieben, zum Computer übertragen wird. Die Zuord­ nung der einzelnen Signale erfolgt dabei entsprechend einer in einem Verarbeitungsprogramm abgelegten Zu­ ordnungsdatei, in der die einzelnen-Funktionen des Joysticks als Steuerbefehle bzw. vom Computer verar­ beitbare Informationen definiert sind.

Bei gleichzeitiger Verwendung von zwei Joysticks, wie sie bei vielen Partnerspielen üblich ist, muß die Codierung der einzelnen Signale im jeweiligen Analog/Digital-Wandler unterschiedlich sein, so daß der Computer in der Lage ist, eine Differenzierung der Signale des jeweiligen Joysticks vornehmen zu können.

Claims (13)

1. Einrichtung zur Ferneingabe von Steuersignalen in einen Computer, der über eine Zentraleinheit und interne Steuer- oder Verarbeitungsprogramme verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sender drahtlos Steuersignale sendet, die von einem am Computer (9) angebrachten Emp­ fänger (1) empfangbar sind, mit einer zwischen Empfänger (1) und Computer (9) geschalteten In­ terface-Schaltung (10) zur Decodierung der Steuersignale, die in vom Computer (9) verar­ beitbare Informationen umwandelbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Interface-Schaltung (10) an­ schließend an den Empfänger (1) einen Komparator (2) aufweist, der die decodierten Steuersignale als Bitmuster an ein Schieberegister (5) über­ gibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß parallel zum Komparator (2) ein Zeitglied (3) geschaltet ist, und die deco­ dierten Steuersignale über ein logisches UND/ODER-Glied (4) dem Schieberegister (5) zu­ führbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Empfänger (1) und das Schieberegister (5) ein Schaltkreis, der die Funktionen des Komperators (2), des Zeitgliedes (3) und des logischen UND/ODER- Gliedes ausfüh­ ren kann, geschaltet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Empfänger (1) ein Infra­ rot-Empfänger ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Empfänger (1) ein Ultra­ schallempfänger ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Empfänger (1) eine Antenne zum Empfang elektromagnetischer Wellen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 und einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Ausgänge des Schieberegisters (5), der Interface-Schaltung (10), mit paralle­ len Eingängen mindestens eines Pufferregisters (6) des Computers (9) und dieses Pufferregister (6) mit seinen parallelen Ausgängen mit paralle­ len Eingängen des Busses (8) der Zentraleinheit des Computers (9) verbunden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zusätzliche Pufferregister (6′) parallel zum Pufferregister (6) mit den Aus- und Eingängen des Schieberegisters (5) und des Bus­ ses (8) der Zentraleinheit verbunden sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pufferregister (6) oder (6′) über einen Adreßdecoder (7) ansteuerbar sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen Empfänger (1) und Komparator (2) ein selektiver Verstärker ge­ schaltet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Joystick ein Sender und ein Analog/Digital-Wandler zur Kodierung der einzelnen Analog-Signale des Joy­ sticks angebracht sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Maussteue­ rung ein Sender und ein Analog/Digital-Wandler zur Kodierung der einzelnen Analog-Signale des Joysticks angebracht sind.