DE9310317U1 - Universelle Fernbedienung mit Funktionssynthese - Google Patents

Description

Anmelder: Stuttgart, 09.07.1993

Universal Electronics, Inc. GM-1326

Twinsburg, Ohio, V.St.v.A.

Vertreter:

Kohler Schmid + Partner

Patentanwälte

Ruppmannstraße 27

D-70565 Stuttgart

Universelle Fernbedienung mit Funktionssynthese

Die Erfindung betrifft eine universelle Fernbedienung, in welcher Funktionscode zur Erzeugung von durch die Fernbedienung zu übertragenden Betriebscode-Signalen entweder durch den Benutzer oder außerhalb der Fernbedienung synthetisch hergestellt oder erzeugt werden, indem bestimmte Tasten oder Knöpfe der Fernbedienung entsprechend einer beigefügten Liste gedrückt oder Informationen zur Fernbedienung übertragen werden.

Universelle Fernbedienungen sind typischerweise in der Hand zu haltende Vorrichtungen, die in der Lage sind, mit Informationen moduliertes infrarotes Licht auszustrahlen. Falls dieses infrarote Licht von einem Gerät empfangen wird, welches in der Lage ist, diese Informationen zu verarbeiten, so können damit verschiedene Funktionen des Gerätes gesteuert werden. Eine Fernbedienung wird üblicherweise universell genannt, wenn sie IR-Signale aussenden kann, die mit Codes von einer Vielzahl von Geräten moduliert sind, wobei die Geräte üblicherweise von verschiedenen Herstellern stammen.

Gegenwärtig gibt es auf zwei verschiedene Grundprinzipien beruhende universelle Fernbedienungen: die Lernende, wobei der Benutzer durch Ausstrahlen von Funktionen einer bereits existierenden, "ursprünglichen" Fernbedienung diese der universellen Fernbedienung "beibringt", und die Vorprogrammierte, wobei die universelle Fernbedienung bereits mit im Speicher befindlichen Codes zur Steuerung einer Vielzahl von Geräten hergestellt wird. Ein Beispiel einer lernenden Fernbedienung ist in dem Ehlers U.S. Patent Nummer 4,626,848 offenbart, und ein Beispiel einer vorprogrammierten Fernbedienung ist in dem Rumbolt et al. U.S. Patent 4,841,368 offenbart.

Ein Nachteil einer lernenden Fernbedienung ist, daß der Benutzer zu ihrem Programmieren eine funktionierende, beibringende Fernbedienung besitzen muß, daß der Lernprozeß oftmals beschwerlich und verwirrend ist und daß es so viele verschiedene IR-ModulatLonsschemata gibt, so daß es schwierig ist, eine in der Hand zu haltende Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, sie alle zu "lernen".

Ein Nachteil der vorprogrammierten Fernbedienung ist, daß die Hersteller sich ständig neue Codierungsschemata ersinnen und zu den bestehenden Codierungsschemata neue Funktionen hinzufügen. Vorprogrammierte universelle Fernbedienungen, deren Informationen permanent in einem ROM gespeichert sind, veralten somit schnell. Weil aber auch in jedem praktikablen Produkt die Menge an verfügbarem Speicherplatz endlich ist, enthält eine typische, vorprogrammierte Fernbedienung nur eine Teilmenge der zur Zeit der Herstellung in Gebrauch befindlichen Codes.

Die Unfähigkeit, einer auf ROM basierenden Fernbedienung weitere Codes hinzuzufügen, kann dadurch gelöst werden, daß der Fernbedienung ein beschreibbarer, energieunabhängiger Speicher zusammen mit einem Informationskanal, wie zum Beispiel einem seriellen Anschluß, bereitgestellt wird, über den neue Codes in die Fernbedienung übertragen werden können. Solch eine Fernbedienung ist in dem Darbee

et al. U.S. Patent Nr. 4,959,810 offenbart. Jedoch erfordert solch eine "erweiterbare" Fernbedienung eine Verbindung zu einer Neuprogrammierungsquelle, wie zum Beispiel zu einem Computer oder einem Modemanschluß zu einem entfernten Computer.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine universelle Fernbedienung mit Schaltkreisen und gespeicherten Programmen zu schaffen, die es einem Benutzer ermöglicht, momentan nicht in seinem Speicher gespeicherte Steuerfunktionen der Fernbedienung entweder durch Lernen, durch Vorprogrammieren oder durch Erweitern zu erstellen oder zu erzeugen.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Fernbedienung vorgeschlagen, bei der die elektrischen Schaltkreise außerdem dem Zentralrechner und den Speichermitteln zugeordnete Mittel zur Bestimmung, wann eine "Code-Erzeugungsbefehr-Sequenz empfangen wurde, und zur Verwendung der bereitgestellten Sequenz zur Schaffung eines speziellen (Licht an - Licht aus)-Codes, um einen angesteuerten Apparat zu veranlassen, eine bestimmte Funktion auszuführen, und um den Treiberschaltkreis anzuregen, daß er die Licht ausstrahlenden Mittel veranlasst, den speziellen (Licht an - Licht aus)-Code auszustrahlen, aufweisen.

Eine Analogie besteht zu Musikinstrumenten. Das Drücken einer Taste auf dem Klavier "sendet" einen Klavierton aus, das Drücken einer Taste auf einem musikalischen Synthesizer "sendet" einen Ton aus, der wie fast alles mögliche klingen kann. Das Klavier klingt wie ein Klavier wegen der festen (nur-lesbaren) Natur seiner Konstruktion. Die Variabilität der musikalischen Synthesizer begründet sich in der Fähigkeit, die Voreinstellungen und somit die klangbildenden Komponenten, durch den Benutzer zu ändern. Der Klang wird nach einfachen Prinzipien, wie Wellenform, Frequenz, Anschlag, Abklingen und anderen Attributen, die durch vom Benutzer eingegebenen Parametern beschrieben werden,

synthetisch hergestellt.

In ähnlicher Weise kann ein Benutzer einer Fernbedienung in die Lage versetzt werden, die Parameter für den gewünschten, zu sendenden Codetyp zur Steuerung von Geräten zu bestimmen. Diese Parameter können Unterträgerfrequenzen und Arbeitszyklus, Modulationsschema, Präambelstruktur, vorangestellte Daten, Funktionsdaten und Codewiederholungsprotokoll enthalten.

Weil man von Benutzern typischer Verbraucher-Fernbedienungen nicht erwarten kann, daß sie die technischen Parameter der Code ihrer Geräte kennen, weist die erfindungsgemäße Fernbedienung eine Struktur, Schaltkreise und Programmanweisungen für Benutzer der Fernbedienung auf, um eine Synthesizer-Fernbedienung ohne diese Vorkenntnisse zu schaffen. Solch eine erfindungsgemäße Fernbedienung kann:

1. Code aussenden, die nicht in der Fernbedienung vorprogrammiert waren oder ihr nicht zu senden gelehrt wurden,

2. ohne jegliche Voreinstellung hergestellt werden, aber sie kann individuell angepaßt werden, um eine Vielzahl von existierenden Fernbedienungen zu emulieren,

3. bezüglich der Funktion jeder einzelnen Taste vom Benutzer individuell angepaßt werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Frontansicht einer erfindungsgemäßen,

universellen Fernbedienung.

Fig. 2 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht der universellen Fernbedienung aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Schaltplattenanordnung, wie sie in der Fernbedienung angebracht ist, von der Rückseite aus betrachtet, indem die Rückseite der Fernbedienung entfernt wurde.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm des in der Fernbedienung arbeitenden Schaltkreises.

Fig. 5A und 5B zeigen ein detailliertes, schematisches Schaltkreisdiagramm des Schaltkreises aus Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht der Fernbedienung aus Fig. 1, und zeigt die verschiedenen Druckknöpfe bzw. Tasten der Fernbedienung.

Fig. 7 zeigt ein Fließ diagramm der Schritte eines in der Fernbedienung verwendeten Programms zur Erzeugung eines Infrarotcodes.

In Figur 1 ist eine nach der technischen Lehre der Erfindung hergestellte Fernbedienung 10 detailliert dargestellt.

Die Fernbedienung 10 enthält ein Gehäuse 11 mit einem, eine Grundplatte 14 aufweisendem oberen Gehäuseelement 12 und einem unteren Gehäuseelement 16. Auf der Grundplatte 14 ist eine Abdeckplatte 18 angeordnet.

Die beiden Platten 14 und 18 haben Öffnungen 22 und 24 zur Aufnahme von elastischen Druckknöpfen 25, die alle aus einem Plattenkörper 26

herausragen und auf diesem befestigt oder mit diesem integriert sind, wie Figur 2 zeigt.

Die Druckknöpfe 25 sind in Reihen und Spalten angeordnet und werden auf der Abdeckplatte 18 wie folgt gekennzeichnet:

	Tabelle I	TV	Power
VCR 1	Cable	DO 1	DO 2
VCR 2	CD	Stop	Pause
Rec	TV . VCR	Play	Fast Fwd
Rew	Reverse		Mute
		3	VoI Up
1	2	6	VoI Dn
4	5	9
7	8	Enter	CH Up
	0	Recall	CH Dn
DO		E	G
A	C	F	H
B	D

Diese Anordnung ist in Figur 6 gezeigt. Die Art und Weise wie diese Druckknöpfe 25 zum Betrieb der Fernbedienung 10 verwendet werden, wird weiter unten ausführlich beschrieben.

An einem oberen bzw. vorderen Ende 28 der Fernbedienung 10 ist eine öffnung 30 zur Aufnahme von drei Licht ausstrahlenden Dioden, LED 1, LED 2 und LED 3 vorgesehen. Die öffnung 30 ist von einer infrarotes Licht durchlassenden Linse 31 abgedeckt. Eine weitere, Licht ausstrahlende Diode, LED 4, ist ebenfalls an der oberen Oberfläche 32

des oberen Gehäuseelementes 12 vorgesehen. Durch sie wird Information in Form von roten und grünen (Licht an - Licht aus)-Codes an den Benutzer der Fernbedienung 10 übertragen.

Fig. 2 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Komponenten der Fernbedienung 10. Wie dargestellt enthält die Fernbedienung 10 die Abdeckplatte 18 mit den im wesentlichen rechteckigen Öffnungen 22 zur Druckknopfaufnahme, das obere Gehäuseelement 12 mit der eine Vielzahl von im wesentlichen rechteckigen Öffnungen 24 zur Druckknopfaufnahme aufweisenden Grundplatte 14, die elastische Körperplatte 26 mit von ihrer oberen Oberfläche 34 abstehenden Druckknöpfen 25, eine gedruckte Schaltplatte 36 mit auf ihrer oberen Oberfläche 40 angeordneten, leitenden Schaltern 38 und mit auf ihrer Unterseite 43 angebrachten Betriebsschaltkreisen 42 (Fign. 3, 4, 5A und 5B), das untere Gehäuseelement 16, eine Abdeckung 44 für ein Batteriefach 45 (Fign. 3, 4, 5A und 5B) zur Aufnahme von Batterien 46 (Fig. 4) für die Schaltkreise 42 der Fernbedienung 10 und die infrarotes Licht durchlassende Linse 31.

An dieser Stelle soll noch erwähnt werden, daß die Grundplatte 14 des oberen Gehäuseelementes 12 Öffnungen 24 für Druckknöpfe aufweist, die in jeder der vierzehn (14) Reihen (querüber) und vier (4) Spalten (abwärts) angeordnet sind. Jedoch erstrecken sich nicht durch jede dieser Öffnungen bzw. Löcher 24 Druckknöpfe 25, wie sich aus der niedrigeren Anzahl von Druckknöpfen aufnehmenden Öffnungen 22 in der Abdeckplatte 18 ergibt. In ähnlicher Weise hat die Körperplatte 26 ursprünglich Druckknöpfe 25 über die gesamte obere Oberfläche 34 aufgewiesen, angeordnet in vierzehn (14) Reihen (querüber) und vier (4) Spalten (abwärts).

Die gedruckte Schaltplatte 36 hat mit jedem Druckknopf 25 ausgerichtete, leitende Schalter 38, so daß mehr Schalter 38 bereitgestellt sind, als für die spezielle Fernbedienung 10 notwendig sein dürften.

Die Verfügbarkeit von zusätzlichen, Druckknöpfe aufnehmenden Öffnungen 24 in der Grundplatte 14 ermöglicht eine möglicherweise notwendige Modifizierung der Fernbedienung 10 durch Hinzufügen von wieteren Druckknöpfen 25 zur Ausführung zahlreicher anderer, benötigter Funktionen.

Die mechanische Konstruktion der oberen und unteren Gehäuseelemente 12 und 16 und der Platten 14 und 18 und der Schaltplatte 36 ermöglicht es, falls gewünscht, die Fernbedienung 10 durch die Aufnahme zusätzlicher Schaltkreise in den Betriebsschaltkreis 42 und durch die Aufnahme zusätzlicher Druckknopfschalter 25 zur Durchführung zusätzlicher Funktionen zu modifizieren. In diesem Sinne ist die Abdeckplatte 18 leicht austauschbar, um die Fernbedienung 10 durch Hinzufügen oder Weglassen von Druckknöpfen 25 und zugehörigem Schalter 38 zu modifizieren.

Fig. 3 stellt den Betriebsschaltkreis 42 der Fernbedienung 10 dar, welcher auch in dem Batteriefach 45 angebrachte Batterien 46 (Fig. 4) zur Stromversorgung des Schaltkreises 42 und eine Lithiumbatterie 52 zum Sichern eines Speichers 54 umfaßt. Ein Zentralrechner (CPU) 56 ist über ein Schieberegister 58 mit dem Speicher 54 verbunden. Drei LED's, LED 1, LED 2 und LED 3 sind zur Übertragung von Coden zu dem zu steuernden Apparat mit dem Schaltkreis verbunden. Alle Elemente des Schaltkreises 42 sind auf der im oberen Gehäuseelement 12 angebrachten Schaltplatte 36 angebracht. Eine weitere LED, LED 4, ist mit dem Zentralrechner 56 zur Kommunikation mit dem Benutzer der Fernbedienung gekoppelt, wie weiter unten noch ausführlich beschrieben werden wird.

Ein schematisches Block-Schaltkreisdiagramm des Betriebsschaltkreises ist in Figur 4 gezeigt. Es zeigt den Zentralrechner (CPU) 56, die infrarotes Licht ausstrahlenden, mit dem Zentralrechner verbundenen Dioden LED 1, LED 2 und LED 3, serielle Eingabe/Ausgabe-Anschlüße des Zentralrechners 56, den mit dem Zentralrechner verbundenen und

durch Lithiumbatterien 52 gesicherten Arbeitsspeicher (RAM) 54 und eine mit dem Zentralrechner 56 verbundene 4 &khgr; 14 Tastatur 61. Die vier AAA-Batterien 46 sind ebenfalls gezeigt.

Die Figuren 5A und 5B zeigen ein detailiertes, schematisches Schaltkreisdiagramm des Betriebsschaltkreises 42. Der Betriebsschaltkreis 42 enthält den Zentralrechner (CPU) 56, das Schieberegister 58, den Arbeitsspeicher (RAM) 54, die LED 1, die LED 2, die LED 3 und die LED 4.

Der Betriebsschaltkreis 42 enhält ebenfalls mehrere Unterschaltkreise. Einer dieser Unterschaltkreise 62 (Fig. 5B) enthält die Tastatur 61 mit den Druckknöpfen 25, von denen jeder mit einem Anschluß 63 des Zentralrechners 56 verbunden ist, wie in Figur 5B gezeigt ist. Dieser Unterschaltkreis 62 wird Tastatur-Schaltkreis 62 genannt. Die X's in Figur 5B kennzeichnen die Druckknöpfe 25. Wenn einer der Druckknöpfe 25 gedrückt wird, dann fließt Strom durch einen Widerstand in einer Spalte. Wenn z. B. Knopf 25' gedrückt wird, fließt Strom durch den Widerstand 64 in Leitung Spalte 138, die durch den Knopf 25' führt. Das erhöht die Spannung in einer zu dem Zentralrechner 56 des Mikroprozessors führenden Versorgungsleitung VCC.

Wann immer also ein Knopf 25 gedrückt wird, wird dadurch die Spannung in der Leitung VCC ansteigen, die dann einen Schaltprozeß in einem Aufwach-Schaltkreis 70 zum "Aufwecken" oder Anregen des Zentralrechners 56 in der weiter unten beschriebenen Weise einleitet.

Zusätzlich zu dem Tastatur-Schaltkreis 62 und dem Aufwach-Schaltkreis 70 enthalten die Unterschaltkreise noch einen Zurücksetz-Schaltkreis 74 und einen Schreibschutz-Schaltkreis 78.

Sobald die Spannung in Leitung VCC ansteigt, wird ein Signal durch einen Kondensator 102 hindurch zu der Basis eines Transistors 104 des Auf wach-Schaltkreises 70 geführt. Dadurch wird der Transistor 104

geschaltet, der wiederum den Transistor 106 schaltet. Durch das Schalten der Transistoren 104 und 106 erreicht die Spannung in Leitung VCC ihre volle Gleichspannung von etwa 5 1/2 Volt. Sobald die Spannung in Leitung VCC 5 1/2 Volt erreicht hat, beginnt der Zentralrechner 56 zu arbeiten.

In Betrieb stellt der Zentralrechner 56 ein Signal auf Leitung ALE 108 ein, die durch einen Widerstand 110 führt und durch den Kondensator 102 gefiltert wird. Sobald das ALE-Signal eingestellt ist, veranlaßt es die Erzeugung einer Spannung an der Basis des Transistors 104 und hält den Transistor 104 eingeschaltet, der wiederum den Transistor 106 eingeschaltet hält, so daß es dem Zentralrechner 56 ermöglicht wird, weiter zu arbeiten. Durch Ausführen einer HALT-Anweisung kann der Zentralrechner 56 sich selbst ausschalten. Dadurch wird das ALE-Signal erlöschen, so daß die Transistoren 104 und 106 ausgeschaltet werden und der Strom über die Leitung VCC vom Zentralrechner 56 entfernt wird.

Es sollte noch festgehalten werden, daß der Aufwach-Schaltkreis 70 durch Drücken einer Taste bzw. eines Knopfes 25 oder durch ein Eingabesignal am seriellen, mit einen Eingabeanschluß 112 des Zentralrechners gekoppelten Anschluß 3. aktiviert werden kann.

Die oben beschriebenen Schaltkreiselemente bilden den Aufwach-Schaltkreis 70 zur Aktivierung des Betriebsschaltkreises 42 der Fernbedienung 10. Dieser Schaltkreis setzt gegen statische Aufladung geschützte Substratdioden 114 in einem CMOS-Chip ein, die mit der Tastatur 61 verbunden sind. Mit dieser Anordnung wird der Transistor 104 über die Leitung VCC mit Strom versorgt, sobald eine Taste bzw. ein Druckknopf 25 gedrückt ist.

Der Speicher 54 ist mit einer Lithiumbatterie 52 verbunden und zieht bei Nichtbenutzen der Fernbedienung 10 etwa 20 Nanoampere aus der Batterie 52, so daß die Fernbedienung 10 eine Lebenserwartung von etwa

5 bis 10 Jahren hat. Ein Sicherungskondensator 116 ist mit dem Speicher 54 gekoppelt und hat (bei 20 Nanoampere) eine Entladungszeit von etwa 10 Minuten, wodurch eine ausreichende Zeitspanne zum Wechseln (falls notwendig) der Batterie 52 vorhanden ist, ohne daß dabei die in dem Speicher 54 gespeicherten Anweisungen und Daten verlorengehen. Wenn die Fernbedienung 10 in Betrieb ist, wird der Kondensator 116 durch die Batterie 46 über die Diode 117 und ansonsten durch die Batterie 52 über die Diode 118 in geladenem Zustand gehalten.

Nachdem der Zentralrechner 56 eingeschaltet bzw. aufgeweckt wurde, tastet der Zentralrechner 56 alle Leitungen 121 - 128 zur Tastatur 61 durch sequentielles Herunterfahren aller Leitungen 121 - 128 und durch anschließendes Abrufen der anderen Leitungen ab, um herauszufinden, welcher Knopf 25, wie beispielsweise Knopf 25', gedrückt wurde. Als ein Ergebnis des Drückens des Knopfes 25' wird ein niedergerückte Leitung Reihe 121 eine niedere Leitung Spalte 128 hervorrufen und führt zu einer niederen Leitung Reihe 128.

Zuerst setzt der Zentralrechner 56 die Leitung Reihe 121 nieder und beginnt dann das Abtasten nach einer anderen Leitungsreihe mit einer niederen Spannung, beginnend mit der Leitung Reihe 122. Nachdem die Leitungsreihe mit der niedrigen Spannung gefunden ist, in dem obigen Beispiel Leitung Reihe 128, weiß der Zentralrechner 56, daß der Knopf 25' an der Kreuzung von Leitung Reihe 128 und Leitung Spalte 138 gerdückt wurde.

Wenn der Zentralrechner 56, nachdem er Leitung Reihe 121 niedrig gesetzt hat, keine niedrige andere Leitungsreihe gefunden hat, wie Leitung Reihe 128, dann wird Leitung Reihe 121 zu ihrem vorherigen Wert zurückgesetzt, Leitung Reihe 122 dann niedrig gesetzt und das Abtasten solange fortgesetzt, bis eine niedrige Leitungsreihe gefunden wurde, um festzustellen, welcher Knopf 25 gedrückt wurde.

Wenn der Zentralrechner 56 herausgefunden hat, welcher Druckknopf 25 gedrückt worden ist, dann weiß der Zentralrechner 56, welche Funktion ausgeführt werden soll.

Es sollte noch erwähnt werden, daß der Tastatur-Schaltkreis 62 einzigartig konstruiert ist, damit er nur acht (8) Leitungen Reihen 121 128 und acht (8) Leitungen Spalten 131 - 138 enthält, wobei jede einen Widerstand 64 und eine Gleichrichterdiode 114 aufweist und quer über den Leitungen Reihen 121 - 128 angeordnet ist, so daß mit nur acht (8) Leitungen 56 Schalterpositionen bereitgestellt werden.

Alle ausgeführten Speicherzyklen müssen das Schieberegister 58 enthalten, weil der Zentralrechner 56 seinen Datenbus mit dem niedrigeren 8 Bit Adressbus auf den Leitungen 141 - 148 gemultiplext hat.

Eine Gruppe von neun (9) Leitungen 108 und 141 - 148 führt vom Zentralrechner zum Schieberegister 58. Eine dieser Leitungen, Leitung 108, trägt das ALE-Signal. Die acht (8) Leitungen 141 - 148 zwischen dem Zentralrechner 56 und dem Schieberegister 58 sind die gemultiplexten Daten- und Adressbusleitungen. Diese Leitungen enthalten die niedrigeren 8 Bit des Adressbus. Eine Gruppe von Multiplex-Leitungen sind mit Bezugzeichen 150 gekennzeichnet. Fünf weitere Leitungen 151 155 enthalten die oberen fünf Bits des Adressbus. Das ergibt insgesamt eine 13 Bit-Adresse.

Ein invertierendes OR-Gatter 156 mit einer Ausgabeleitung 158, zwei Eingabeleitungen 160 und 162 und einer Erdungsleitung 164 sind zwischen dem Zentralrechner 56 und dem Speicher 54 angeordnet und mit diesen verbunden. Die Leitung 158 definiert eine Ausgabefreigabe des Speichers 54.

Wenn der Zentralrechner 56 etwas einlesen möchte, dann spricht er eine der beiden in das OR-Gatter 156 führende Eingabeleitungen 160 und 162

an. Leitung 160 ist eine PSEN-Leitung, die dem Speicher 54 mitteilt, daß er zur Aufnahme von Daten freigegeben wurde, und Leitung 162 ist eine Lese-Ausgabeleitung, die dem Speicher 54 mitteilt, daß der Zentralrechner 56 die in dem Speicher 54 gespeicherten Informationen lesen wird. Durch das OR-Gatter 156 werden die beiden Leitungen und ihre Funktionen zu einer Leitung 158 kombiniert. Mit anderen Worten teilt der Speicher 54 dem Zentralrechner 56 durch das OR-Gatter 156 mit, daß er die in dem Speicher 54 gespeicherten Informationen lesen möchte.

Der Schaltkreis 42 enthält ebenso den Schreibschutz-Schaltkreis 78, der nebenbei auch ein Batterieniedrigstandanzeige-Schaltkreis ist. Der Schaltkreis 78 enthält einen Widerstand 170, einen Transistor 171, zwei Widerstände 172 und 173 und eine Zener-Diode 174, die wie gezeigt miteinander verbunden sind.

Eine Schreibfreigabeleitung 176 ist zwischen dem Transistor 171 und dem Zentralrechner 56 angeordnet und mit diesen verbunden.

Wenn der Zentralrechner 56 Informationen in den Speicher 54 schreiben möchte, dann plaziert er die Adresse auf den Adressbusleitungen 141 148 und 151 - 155, taktet die unteren 8 Bit des Adressbus unter Verwendung der Leitung ALE 108 auf die Leitungen 141 - 148 und in das Schieberegister 58, plaziert die Informationen auf die Datenleitungen 141 - 148 und macht die Schreibfreigabeleitung 176 niedrig.

Wenn die Schreibfreigabeleitung 176 niedrig wird, dann wird verhindert, daß eine am Kollektor 180 des Transistors 171 in den Speicher 54 gehende Leitung 178 niedrig wird (welches die "Schreibfreigäbe" für den Speicher 54 ist), so daß der Speicher "schreibgeschützt" bleibt, außer der Transistor 171 wird durch eine virtuelle Spannung von mehr als 4,3 Volt angeschaltet. Dieser Zustand tritt auch ein, wenn die Batterie leer ist. Die "Schreibfreigabe"-Leitung 176 funktioniert auch als ein Detektor für leere Batterien, weil während der Ausführung des Programms eine

Kontrolle durchgeführt wird um festzustellen, ob das Schreiben in den Speicher freigegeben ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann zeigt es, daß die Batterien schwach sind, und dann wird ein Signal an den Benutzer ausgesandt. Dieses Signal ist ein fünfmaliges Aufblitzen der roten LED, LED 4.

Die LED 4 weist eine rote LED und eine grüne LED auf, die beide in einem Paket integriert sind, so daß ein gelbes Licht ausgestrahlt wird, wenn beide LED's gleichzeitig leuchten. Dadurch wird die LED 4 zu einer dreifarbigen LED. Durch die Farbe, die Anzahl und die Sequenz der Lichtemissionen vereinfacht diese dreifarbige LED 4 eine Kommunikation der Fernbedienung 10 mit dem Benutzer erheblich.

Ein Taktgeber-Schaltkreis 182 mit einem Quarzschwinger ist mit dem Zentralrechner 56 gekoppelt.

Die drei infrarot Licht ausstrahlenden LED's, LED 1, LED 2 und LED 3, sind mit dem Schaltkreis in gezeigter Weise verbunden.

Der Zurükstell-Schaltkreis 74 enthält zwei Widerstände und einen Kondensator, die in gezeigter Weise miteinander verbunden und zwischen der Leitung VCC und der Zurückstell-Leitung 184 gekoppelt sind.

Entschlüsselte Infrarot-Codedaten zum Betreiben verschiedener Teile der von verschiedenen Herstellern stammenden Ausrüstung und Anweisungen zum Erzeugen solcher Code sind in dem Speicher gespeichert, beispielsweise in dem RAM 54.

Fig. 7 zeigt ein Fließdiagramm der Schritte, die es einem Bediener ermöglichen, Funktionscode zur Erzeugung von Betriebscode enthaltenden IR-Signale zu erstellen, die dann von der Fernbedienung 10 übertragen werden, um damit ein zu steuerndes Gerät, beispielsweise einen Fernseher, einen Videorecorder, ein Kabelanschluß gerät, usw., zu bedienen.

Solche Funktionscode und Betriebscode enthaltenden IR-Signale enthalten die zum Betrieb einer Steuervorrichtung notwendige Daten. Unter diesem Gesichtspunkt gibt es zwei unterschiedliche Aspekte für einen typischen Fernbedienungscode:

1. Das Protokoll

Die zu den empfangenden Geräten gesendeten Informationen sind in einem bestimmten Muster bzw. Protokoll formatiert. Ein Gerät wird normalerweise ein Protokoll erwarten, welches es verstehen kann, und alle anderen zurückweisen. Deshalb wird es durch für andere bestimmte Steuercode oder durch Rauschen irregeführt. Solche Protokolle sind im Markt durch die Entwicklung von verschiedenen Hardwarechips entwickelt worden, die in "ursprüngliche", für ein bestimmtes Gerät zu einem einzigen Zweck hergestellte Fernbedienungen eingebaut wurden. Universelle Fernbedienungen sind typischerweise durch Software betriebene, auf Mikroprozessoren basierende Fernbedienungen, in denen Software-Programme benutzt werden, um die verschiedenen, in den Hardware-Chips befindlichen Protokolle zu emulieren. Solch eine Software-Emulation eines Protokolls kann als ein "EXEC" (Abkürzung für der Ausführende) definiert werden.

2. Die Daten

EXEC sendet Daten. Die Menge der von einer typischen, in der Hand zu haltenden Fernbedienung ausgesandten Daten ist gering, weil die Anzahl der Tasten auf einer typischen, in der Hand zu haltenden Fernbedienung notwendigerweise beschränkt ist. Insbesondere ein einem Tastendruck entsprechender acht-Bit Datenbyte würde 256 verschiedene Tasten auf einer typischen, in der Hand zu haltenden Fernbedienung erlauben. An dieser Stelle ist festzuhalten, daß eine 256 Tasten aufweisende, in der Hand zu

XO

haltenden Fernbedienung nur sehr mühsam zu bedienen ist. Insbesondere sechs-Bit (mit 64 möglichen Tasten) sind üblich.

Von daher kann ein einzelnes Protokoll für eine Vielzahl von Geräten benutzt werden. Häufig sind noch zusätzliche Informationen, typischerweise ein ödere zwei Bytes, beigefügt, die als "Prefix" definiert wurden.

Falls ein Bediener weiß, welche EXEC zu verwenden ist, welche Prefixe auszusenden sind und welches die Tastendruckdaten sind, dann hat der Bediener für ein gegebenes Gerät ausreichende Informationen, um eine Steuervorrichtung zu veranlassen, auf die durch den Bediener von der Fernbedienung ausgesendeten Befehle zu horchen und zu reagieren.

Wenn normalerweise ein Bediener eine vorprogrammierte Fernbedienung dahingehend erweitern möchte, daß sie alle Funktionen ausführen kann, die diejenigen, die Fernbedienungen vorprogrammieren, kennen, dann benötigt der Bediener eine Liste dieser Funktionen. Falls der Bediener das Codierungsschema der zu sendenden Daten nicht vollständig verstanden hat, benötigt die Fernbedienung einigen uneffektiven Speicherplatz zur Speicherung aller Codedaten für diese Funktionen. Falls der Bediener das Codeschema versteht bzw. dieses "geknackt" hat, dann kann der Bediener die Liste dieser Funktionen effektiv speichern. In der Praxis bedeutet das, daß der Bediener, falls er den Code "geknackt" hat, ein Codebyte (oder weniger) für jede Funktion verwendet.

Für echte Code von einem Byte oder weniger können zumindest zweihundertsechsundfünfzig Codes für ein gegebenes, empfangendes, gesteuertes Gerät verwendet werden.

Einige Codes sind zur Bedienung eines zu steuernden Gerätes notwendig. Ein Beispiel ist "Kanal hoch" und "Kanal tief" für einen Fernseher. Falls der Bediener den Code für diesen Fernseher "geknackt" hat, müßte der Bediener für jede Funktion, auf die der Fernseher reagieren soll, ein

Speicherbyte einsetzen.

Es ist aber wünschenswert, daß die Zahl der Tasten auf einer Fernbedienung so klein wie möglich bleibt, damit der Benutzer nicht von der Komplexität der Fernbedienung verwirrt wird. Auch auf einer universellen Fernbedienung gibt es ein Beschriftungsproblem. Tasten müßen in Abhängigkeit der Art des gerade zu steuernden Gerätes verschiedene Dinge tun können. Im Ergebnis hat eine in der Hand zu haltende Fernbedienung nicht genug Tasten, um alle Funktionscode füe ein komplexes, zu steuernden Gerätes auszusenden.

Wenn es weniger Tasten als gewünschte Funktionen gibt, hat man keine andere Wahl, als die verfügbaren Tasten mit Mehrfachfunktionen zu belegen, um die zusätzlichen (bzw. erweiterten) Funktionen auszusenden. Wenn beispielsweise eine Fernbedienung keine "Farbe-hoch"- und "Farbe-runter"-Taste hat, dann kann es erforderlich werden, daß der Benutzer die Taste "Shift" (oder eine äquivalente "verlassen"-Taste) und die Taste bzw. die Tasten "27" für "Farbe-hoch" und die Taste bzw. die Tasten "Shift 28" für "Farbe-runter" drücken muß.

In solch einer Fernbedienung muß es Firmware oder Software zur Abgleichung von "Shift 27" mit einem gespeicherten "Farbe-hoch"-Datenbyte und von "Shift 28" mit einem gespeicherten "Farbe-runter"-Datenbyte geben, und derartige Bytes für solche "erweiterten Funktionen" müssen in dem begrenzten (und teuren) Speicher der Fernbedienung gespeichert werden.

Weil die Funktionscode von Gerät zu Gerät anders sind (z. B. der Code für "Farbe-hoch" auf einem Sony-Fernseher typischerweise nicht mit dem "Farbe-hoch" Code eines RCA-Fernsehers übereinstimmen wird) müssen derartige, gespeicherte Daten für jeden zu steuernden Gerätetyp wiederholt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Fernbedienung 10 und dem Betriebsprogramm und möglichen, darin gespeicherten Nachschlagetabellen ist es nicht mehr notwendig, Speicherplatz zum Speichern derartiger Funktionen zu verwenden. Stattdessen kann die Fernbedienung das (typischerweise eine) Byte, das in der gegenwärtigen Situation zu dem zu steuernden Gerät gesendet werden muß, direkt vom Benutzer aufnehmen. Solange es einen "eins zu eins" Abgleich zwischen dem, was der Bediener auf der Tastatur eintippt, und dem Byte, das die Software benötigt, um den geeigneten Infrarot-Code auszusenden, gibt, kann der Benutzer zum Beispiel "Shift 137" für "Farbe-runter" und "Shift 078" für "Farbe-hoch" eintippen.

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung werden die Software, einschließlich eines Betriebsprogrammes, Algorithmen wie ein Ausführungsalgorithmus, und Daten von Funktionscoden zur Erzeugung von infraroten (Licht an - Licht aus)-Coden bzw. eine Nachschlagetabelle der Funktionscode in einem Speicher 54 der Fernbedienung 10 gespeichert.

Weiterhin wird für den Gebrauch durch den Bediener in einem Anweisungshandbuch eine Liste verschlüsselter Code zur synthetischen Herstellung bzw. Erzeugung der gewünschten Daten von Funktionscoden bereitgestellt. Beispielsweise enthält das Anweisungshandbuch die folgenden Informationstypen:

Sony Fernseher, Modell XYZ "Farbe hoch": tippe "DO" gefolgt von "128".

Dies ist ein verschlüsselter Code, der durch die Hardware und/oder Software der Fernbedienung 10 zu einer Zahl zwischen 001 und 256 entziffert, entschlüsselt bzw. demultiplext wird, wobei die Zahl einen Bytewert zur Erzeugung eines infraroten (Licht an - Licht aus)-Codes repräsentiert, z. B. wird 074 umgewandelt zu 01001010 zur Erzeugung des geeigneten infraroten (Licht an - Licht aus)-Codes, um den Sony Fernseher zu veranlassen, eine "Farbe hoch "-Funktion auszuführen.

Es gibt viel mögliche Mechanismen, mit denen eine Entzifferung solch eines Codes durchgeführt werden kann. Ein Beispiel einer solchen Entzifferung ist die Bereitstellung einer Nachschlagetabelle in der Fernbedienung 10, wobei eine solche Tabelle die in der folgenden Tabelle &Pgr; aufgeführten Datentypen umfaßt:

Tabeüe II

Tastencode entzifferter Code acht Bit Byte

001 122 01111010

128 074 01001010

256 221 11011101

Die Schritte des in dem Speicher gespeicherten Programmes bzw. Protokolles zur Erstellung der Funktionscode zur Erzeugung der infraroten Code-Signale zum Betrieb eines gesteuerten Gerätes sind im Folgenden aufgeführt:

Schritt 1: Wurde eine Taste gedrückt?

Schritt 2: Falls eine Taste gedrückt wurde, war es die DO-Taste?

Schritt 3: Falls die DO-Taste gedrückt wurde, bestimmt das Programm in Schritt 3, ob es eine Zahlentaste ist.

Schritt 4: Falls eine Zahlentaste gedrückt wurde, wird durch das Programm in Schritt 4 bestimmt, ob es sich um eine 3te Zahlentaste handelt.

2&udiagr;

Schritt 5: In Schritt 5 sammelt der Decoder die Tastenzahlen, um eine Zahl zwischen 0 und 999 zu erstellen. Die Schritte 3, 4 und 5 werden so oft wiederholt, bis drei Zeichen gedrückt worden sind.

Schritt 6: In diesem Schritt entziffert das Programm die in den

Schritten 3, 4 und 5 eingegebene, dreistellige Zahl zwischen 0 und 999 zu einer Zahl zwischen 001 und 256.

Schritt 7: Hier konvertiert das Programm die in Schritt 6 entzifferten Zahlen zu einem Ein-Byte-Wert (8 Bits in Binärdaten).

Schritt 8: In Schritt 8 betreibt das Programm einen Musterzeichner unter Verwendung eines Ausführungsalgorithmus, um einen Ein-Bit-Wert in einen Funktionscode zu konvertieren, zur Erzeugung eines infraroten (Licht an - Licht aus)-Codes für eine bestimmte Funktion des zu steuernden Gerätes und liefert diesen (Licht an Licht aus)-Code an einen IR-LED-Treiber, damit dieser (Licht an -Licht aus)-Code von der Fernbedienung 10 ausgestrahlt wird.

Dabei kann der "Codeerzeugungsbefehl" über eine direkte Verbindung zu bzw. durch ein mit der Fernbedienung verbundenes Modem direkt von einem Computer zu der Fernbedienung gesandt werden, unter Umgehung der Tasten.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße Fernbedienung 10 mit der Hardware und der darin befindlichen Software, zusammen mit einer Codeliste in einem Anweisungshandbuch, eine Anzahl von Vorteilen hat, von denen einige oben beschrieben wurden und andere sich aus der Erfindung ergeben. Veränderungen, Ersetzungen, Neuanordnungen und Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale der erfindungsgemäßen Fernbedienung, die von einem Durchschnittsfachmann durchführbar sind, sind keine von der Lehre

dieser Erfindung abweichenden Gegenstände. Demgemäß wird der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims (11)

Schutzansprüche:

1. Universelle Fernbedienung mit Licht ausstrahlenden Mitteln und elektrischen Schaltkreisen, wobei die elektrischen Schaltkreise einen Zentralrechner (CPU)_x Mittel zur Übertragung von Codegenerierungssequenzen zum Zentralrechner, zwischen dem Zentralrechner und den Licht ausstrahlenden Mitteln gekoppelte Treiberschaltkreise, mit dem Zentralrechner gekoppelte Speichermittel zur Speicherung von Informationen und in den Speichermitteln gespeicherten Programmanweisungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die elektrischen Schaltkreise außerdem dem Zentralrechner und den Speichermitteln zugeordnete Mittel zur Bestimmung, wann eine ¹¹ Code-Erzeugungsbefehl"-Sequenz empfangen wurde, und zur Verwendung der bereitgestellten Sequenz zur Schaffung eines speziellen (Licht an - Licht aus)-Codes, um einen angesteuerten Apparat zu veranlassen, eine bestimmte Funktion auszuführen, und um den Treiberschaltkreis anzuregen, damit er die Licht ausstrahlenden Mittel veranlaßt, den speziellen (Licht an - Licht aus)-Code auszustrahlen, aufweisen.

2. Fernbedienung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Code ein Dreizahlencode ist.

3. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß einer der elektrischen Schaltkreise oder eine der Programmanweisungen Mittel zum Entziffern, zum Entschlüsseln und zum Decodieren der bereitgestellten Codesequenz aufweist.

4. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß einer der elektrischen Schaltkreise oder eine der Progranunanweisungen einen Musterzeuger zur Erzeugung eines Funktionscodes zur Schaffung eines Licht an - Licht aus Codes aufweist.

5. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gekennzeichnet durch eine Liste von Codes zur Erstellung von Funktionscodes, die auf dem Empfang einer dreistelligen Code-Voreinstellungssequenz basiert, zur Schaffung einer speziellen Funktionsanweisung für eine durch einen speziellen, gesteuerten Apparat auszuführende Funktion.

6. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ferner gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse montierten, eine Tastatur bildenden Satz von Tasten, der Code-Voreinstellungstasten und zumindest eine "Code-Erzeugungsbefehl"-Taste aufweist, wobei die Licht ausstrahlenden Mittel an dem Gehäuse und die elektrischen Schaltkreise in dem Gehäuse montiert sind, elektrisch leitende Mittel zur Koppelung der Tasten an den Zentralrechner, und durch dem Zentralrechner und den Speichermitteln zugeordnete Mittel zur Bestimmung, wann eine "Code-ErzeugungsbefehT'-Sequenz empfangen wurde, wann zumindest eine "Code-ErzeugungsbefehT'-Taste betätigt oder gedrückt worden ist und welche, falls überhaupt, Code-Voreinstellungstasten nach Betätigung von zumindest einer "Code-ErzeugungsbefehT'-Taste betätigt oder gedrückt worden sind.

7. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Code-Erzeugungsbefehl-Taste drei Tasten umfaßt.

8. Fernbedienung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die drei Tasten "DO", "ENTER" und "RECALL" benannt sind.

9. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Code-Voreinstellungstasten für einen logischen Status "Channel up" und für einen anderen logischen Status "Channel down" sind.

10. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel Daten von Funktionscodes enthalten um (Licht an - Licht aus)-Codes zu erzeugen, um einen angesteuerten Apparat zu veranlassen eine bestimmte Funktion auszuführen.

11. Fernbedienung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet durch eine Nachschlagetabelle, die FunktLonscode zur Erstellung von Licht an - Licht aus Codes enthält.