DE9409987U1 - Automatische Abschalteinrichtung für Computermonitore - Google Patents

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RICHTER,

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S94283III5503 20.06.1994

Anmelder: SOE Oppermann & ELNA GmbH D-22415 Hamburg

Titel: Automatische Abschalteinrichtung für Computermonitore

Die Erfindung geht aus von einer bekannten automatischen Abschalteinrichtung für Computermonitore, die einen in eine Monitornetzleitung eingeschleiften Netzleitungsschalter, einen in eine Tastatursignalleitung eingeschleiften Signalleitungsblock und eine Steuerschaltung umfaßt, die über eine Tastatursignal-Eingangsleitung an die Tastatursignalleitung angeschlossen ist und nach Maßgabe der auf der Tastatursignalleitung ankommenden Tastatursignale über eine erste Schaltersteuerungsleitung den Netzleitungsschalter aus- bzw. wieder einschaltet, wobei die Ausschaltung erfolgt, wenn nach einer voreingestellten Abschaltzeit kein Tastatursignal auf der Tastatursignalleitung

erschienen ist, und die Wiedereinschaltung erfolgt, wenn wieder Tastatursignale auf der Tastatursignalleitung erscheinen.

Eine solche Abschalteinrichtung wird z. B. unter der Bezeichnung "Monitec" von der Firma Meta Elektronik GmbH, Berlin, im Handel angeboten.

Die bekannte Abschalteinrichtung wird in die Netzleitung des Monitors und in das Tastaturkabel eingeschleift. Sobald über eine zwischen 5 und 75 min voreinstellbare Zeit hinaus keine Taste der angeschlossenen Tastatur betätigt worden ist, wird der Netzstrom zum Monitor unterbrochen. Sobald später eine der Tasten wieder betätigt wird, schaltet sich der Monitor automatisch wieder ein. Durch die automatische Abschaltung läßt sich nicht nur der Stromverbrauch senken, sondern auch die Strahlenbelastung am Arbeitsplatz reduzieren, ohne daß Einbußen im Gebrauch des Monitors hingenommen werden müssen. Außerdem wird das Einbrennen eines Standbildes vermieden.

Die bekannten Abschalteinrichtungen haben jedoch verschiedene Nachteile:

Sie arbeiten nach dem Funktionsbetrieb der Tastaturtriggerung: Die SchaItauswertung der Tastatursignale erfolgt in Form einer unqualifizierten Signalbewertung im Zeit- bzw. Pegelbereich. Da Störsignale auf der Tastaturleitung ebenfalls eine Triggerung bewirken können, ist die Funktionssicherheit begrenzt.

Wird zur Wiedeeinschaltung des Monitors die Tastatur

betätigt, so werden die Tastatursignale an den PC gesendet, obwohl sie auf dem Monitor aufgrund der noch nicht erfolgten Einschaltung nicht sichtbar sind. Die gesendeten, aber für das laufende Programm nicht gewünschten Zeichen müssen erst wieder umständlich durch Tastaturbefehl gelöscht werden, bevor der Anwender in seiner Applikation fortfahren kann.

Zusätzlich besteht die Gefahr, daß in bestimmten Programmen die gesendeten Zeichen als Steuerzeichen bewertet werden und somit zu unerwünschten Reaktionen, bis hin zum "Absturz" des PC, führen können.

Die Abschaltzeit ist über separate Schalter einstellbar. Diese Einstellung ist umständlich und wenig flexibel.

Da die Triggerung im Zeit- bzw. Pegelbereich erfolgt, besteht keine Möglichkeit eines individuell programmierbaren Fremdeinschaltschutzes; speziell ist es auch nicht möglich, nach dem Abschalten Tastaturzeichen über eine längere, insbesondere voreinstellbare Zeit zu unterdrücken.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine automatische Abschalteinrichtung für Computermonitore zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Einrichtungen zumindestens teilweise vermeidet.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei einer Abschalteinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen wird, daß die Auswertung der Tastatursignale in der Steuerschaltung in Form einer intelligenten Protokollüberwachung der Tastatur erfolgt.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, die Tastatursignale nicht im Zeit- oder Pegelbereich auszuwerten, sondern zu dekodieren und als Zeichen zu interpretieren. Hierdurch wird nicht nur die Störsicherheit drastisch erhöht, sondern es ergibt sicheine volle Kommunikationsfähigkeit und somit auch die Möglichkeit, einen programmierbaren Fremdeinschaltschutz vorzusehen.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß im Signalleitungsblock ein erster gesteuerter Schalter vorgesehen ist, welcher von der Steuerschaltung über eine zweite Schaltersteuerungsleitung gesteuert wird und die Tastatursignalleitung auftrennt oder kurzschließt, wenn die Stromversorgung des Monitors mittels des Netzleitungsschalters unterbrochen wird. Hierdurch wird eine vollständige Unterbrechung der Tastatursignale erreicht, so daß eine Tastaturbedienung im abgeschalteten Fall auch bei einem laufenden Programm nicht zu Bedienfehlern führt.

Insbesondere die bevorzugte Ausführung, die Tastatursignalleitung aufzutrennen, erlaubt eine Zeichenunterdrückung ohne Fehlersignalerzeugung.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Signalleitungsblock zusätzlich in eine Maus-

signalleitung einschleifbar ist, daß die Steuerschaltung
dann über eine Maussignal-Eingangsleitung auch an die
Maussignalleitung angeschlossen ist, wobei die Auswertung der Maussignale in der Steuerschaltung für die Betätigung des Netzleitungsschalters ebenfalls in Form einer intelligenten Protokollüberwachung der Maus erfolgt, und daß im
Signalleitungsblock ein zweiter gesteuerter Schalter vorgesehen ist, welcher von der Steuerschaltung zusammen mit dem ersten Schalter angesteuert wird und die Maussignalleitung auftrennt oder kurzschließt, wenn die Stromversorgung des Monitors mittels des Netzleitungsschalters unterbrochen wird. Damit kann auch eine Maus als Eingabeeinheit mit allen Vorteilen in die Funktion der Abschalteinrichtung integriert werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß erste
Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, die Abschaltzeit mittels der an die Tastatursignalleitung angeschlossenen Tastatur voreinzustellen bzw. zu programmieren, daß zweite Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, den
Monitor nach einem automatischen Abschalten mittels eines programmierbaren, auf der angeschlossenen Tastatur eingegebenen Passwortes wieder einzuschalten, und daß dritte
Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, über die angeschlossene Tastatur eine Unterdrückungszeit voreinzustellen bzw. zu programmieren, in welcher nach einem vorherigen Öffnen des Schalters bzw. der Schalter Tastatursignale bzw. Maussignale unterdrückt werden. Hierdurch wird eine
komfortable und flexible Bedienung und Voreinstellung der Einrichtung mittels der vorhandenen Tastatur ermöglicht.

Eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform der erfindgungsgemäßen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, Tastatursignale nachzubilden und somit eine volle Kommunikation mit Tastatur und/oder PC durchzuführen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, die ersparte Betriebszeit des Monitors nach Aufruf mittels Tastatur an den Monitor zu senden und zur Anzeige zu bringen.

Wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Netzleitungsschalter als elektronischer Nullspannungsschalter ausgebildet ist, werden sicher Schaltspitzen unterdrückt und die Lebensdauer des Monitors erhöht.

Eine höchstmögliche Sicherheit für den Anwender wird gemäß einer weiteren Ausführungsform dadurch erreicht, daß zwischen der Steuerschaltung und dem Netzleitungsblock eine galvanische Trennung, insbesondere mittels eines Optokopplers, vorgesehen ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 im Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel für eine Abschalteinrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 den schematisierten inneren Aufbau einer beispiel-

haften Steuerschaltung, wie sie in der Schaltung gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann.

In Fig. 1 ist im Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel für eine Abschalteinrichtung 100 nach der Erfindung dargestellt.

Die Abschalteinrichtung 100 umfaßt einen Signalleitungsblock 10, eine Steuerschaltung 18, einen Optokoppler 19 und einen Netzleitungsblock 20. Alle Schaltungsteile sind vorzugsweise zusammen in einem Gehäuse untergebracht. Die Abschalteinrichtung 100 ist mit (in Fig. 1 nicht dargestellten) normgerechten Buchsen und Steckern ausgestattet, die es erlauben, das Gerät in bestehende Leitungsverbindungen einzuschleifen. Die bestehenden Leitungsverbindungen sind im Beispiel eine Tastatursignalleitung 11, die von der Tastatur zum Computer führt, eine Maussignalleitung 12, die von der Maus zum Computer führt, und eine Monitornetzleitung 23, die vom Netz bzw. einem entsprechenden Netzausgang am Computer zum Monitor führt. Die Leitungen 11, 12 und 23 sind in der Regel mehradrig, in Fig. 1 der Einfachheit halber jedoch nur als eine Leitung dargestellt.

Im Signalleitungsblock 10 sind mehrere steuerbare Schalter 13 und 14 angeordnet, die z. B. als Längsschalter die Signalleitungen 11 und ggf. 12 vollständig unterbrechen, wenn sie geöffnet werden oder kurzschließen. Damit ist jeglicher Signalfluß zum Computer sicher unterbrochen, so daß ein laufendes Programm nicht unbeabsichtigt beeinflußt werden kann. Die Steuerung der Schalter 13, 14 erfolgt über eine Schaltersteuerungsleitung 15 durch die Steuer-

schaltung 18. Zwei Eingänge der Steuerschaltung 18 sind über Eingangsleitungen 16 und 17 vor den Schaltern 13, 14 an die Signalleitungen 11, 12 angeschlossen, die Tastatursignal-Eingangsleitung 16 an die Tastatursignalleitung 11, und die Maussignal-Eingangsleitung 17 an die Maussignalleitung 12. Als Erweiterung sind vorgesehen zwei Ausgänge der Steuerschaltung 18 über Ausgangsleitungen 32 und 33 nach den Schaltern 13, 14 an die Signalleitungen 11, 12 anzuschließen, die Tastatursignal-Ausgangsleitung 32 an die Tastatursignalleitung 11, und die Maussignal-Ausgangsleitung 33 an die Maussignalleitung 12. Eine weitere Schaltersteuerungsleitung 30 führt von der Steuerschaltung 18 über einen galvanisch trennenden Optokoppler 19 zum Netzleitungsblock 20. Der Netzleitungsblock 20 umfaßt einen in die Monitornetzleitung 23 eingeschleiften Netzleitungsschalter 21, der als Nullspannungsschalter ausgelegt ist. Zu diesem Zweck ist eine Schaltersteuerung 22 vorhanden, die von der Steuerschaltung 18 über die Schalter steuerungs leitung 30 den Schaltbefehl erhält, gleichzeitig den Verlauf der Wechselspannung auf der Monitornetzleitung 23 überwacht und beim nächsten Nulldurchgang der Spannungsamplitude den Netzleitungsschalter 21 ansteuert .

Insbesondere im Hinblick auf eine weitere bevorzugte Ausführung ist vorgesehen die Leitungen 16, 17, 32 und 33 als bidirektionale Leitungen auszuführen. Die Leitungen 16, 17 können somit die Funktionen der Leitungen 32, 33 übernehmen und umgekehrt. Der Vorteil liegt in der Austauschbarkeit der Anschlüsse für Tastatur und PC sowie Maus und PC.

Der innere Aufbau der Steuerschaltung 18 kann beispiels-

weise dem in Fig. 2 dargestellten Schema folgen: Über die Eingangsleitungen 16 und 17 gelangen die Signale aus Tastatur bzw. Maus in einen Mikroprozessor 24, der an eine Clock 25 angeschlossen ist und mit einem Zeitzähler 26 und vier Speichern 27, 28, 29, 31 Daten und Befehle austauschen kann. Der Zeitzähler 26 dient als Uhr. Er ist seinerseits an die Clock 25 angeschlossen und kann vom Mikroprozessor 24 gestartet und zurückgesetzt werden. Der Abschaltzeitspeicher 27 dient zur Speicherung einer Abschaltzeit, die über die Tastatur und den Mikroprozessor 24 eingegeben werden kann und festlegt, wie lange der Monitor eingeschaltet bleiben kann, ohne daß Tastatur oder Maus bedient werden. Der Passwortspeicher 28 dient zur Speicherung eines frei programmierbaren Passwortes, welches ebenfalls über die Tastatur und den Mikroprozessor 24 eingegeben werden kann und bestimmt, welche Zeichenfolge erforderlich ist, um den abgeschalteten Monitor wieder einzuschalten. Der Unterdrückungszeitspeicher 29 schließlich dient zur Speicherung einer frei wählbaren Unterdrükkungszeit, die über die Tastatur und den Mikroprozessor 24 eingegeben werden kann und festlegt, wie lange Zeichen nach Wiedereinschaltung &zgr;. &Bgr;. durch Offenlassen der Schalter 13 und 14 unterdrückt werden.

Die Speicher 27, 28, 29, 31 können bevorzugt in einem EEProm abgelegt werden, womit die Daten bei Betriebsspannungsausfall nicht flüchtig sind.

Der Funktionsablauf kann wie folgt beschrieben werden: Der Zeitzähler 26 zählt im Normalbetrieb fortlaufend die Zeit. Der Zählerstand des Zeitzählers 26 wird vom Mikroprozessor 24 periodisch mit dem Inhalt des Abschaltzeitspeichers 27

verglichen. Ist der eingespeicherte Wert erreicht, wird über die Schaltersteuerungsleitungen 15, 30 ein Abschaltbefehl an die entsprechenden Schalter 13, 14 und 21 gegeben und der Zeitzähler 26 abgeschaltet. Trifft vor Erreichen des eingespeicherten Wertes jedoch ein Signal aus der Tastatur oder der Maus ein, wird der Zeitzähler 2 6 auf Null gesetzt und beginnt von neuem zu zählen.

Wenn der Monitor nach Erreichen der Abschaltzeit abgeschaltet worden ist und neue Signale auf den Leitungen und 17 respektive 32 und 33 eintreffen, werden die zugehörigen Zeichen bzw. Zeichenfolgen mit dem im Passwortspeicher 28 eingespeicherten Wort verglichen.

Wenn zwischen beiden Übereinstimmung festgestellt wird, ergeht ein Einschaltbefehl über die Leitungen 15 und 30 an die Schalter 13, 14 und 21. Damit ist gewährleistet, daß nur derjenige den Monitor wieder einschalten kann, der das eingespeicherte Passwort kennt.

Weiterhin kann in dem Unterdrückungszeitspeicher 29 eine voreingestellte Unterdrückungszeit eingespeichert sein. Ist der Monitor abgeschaltet, wird durch Eingabe eines ersten Zeichens der Schalter 21 und der Zeitzähler 26 gestartet. Die gezählte Zeit wird wieder fortlaufend mit dem in Speicher 29 eingespeicherten Wert verglichen. Erst wenn beide Werte gleich sind, werden die Schalter 13, geschlossen. Auf diese Weise läßt sich leicht eine programmierbare Mehrfach-Zeichenunterdrückung ohne Fehlersignalerzeugung realisieren.

Insgesamt kann die Funktion der Abschalteinrichtung wie

• ·

folgt beschrieben werden: Bei Ni Mitbenutzung der Tastatur oder Maus schaltet die Einrichtung nach Überschreiten der einprogrammierten Abschaltzeit den Monitor von der Netzstromversorgung ab. Durch einen beliebigen Tastendruck auf der PC-Tastatur oder einer Mausbewegung wird der Monitor sofort wieder aktiviert. Ein laufendes Anwenderprogramm wird hiervon nicht beeinflußt und ist deshalb sofort wieder präsent. Es kann dort weitergearbeitet werden, wo zuvor aufgehört worden ist. Der Tastendruck selbst hat keine Auswirkung auf das laufende Anwenderprogramm, da er durch die Einrichtung automatich unterdrückt wird. Es ist unmittelbar einsichtig, daß die Steuerschaltung 18 dabei im Rahmen der Erfindung auch auf eine andere als die in Fig. 2 dargestellte Weise aufgebaut bzw. realisiert werden kann.

Mit der erläuterten Abschalteinrichtung ergeben sich die folgenden Vorteile:

- Die aktive, intelligente Protokollüberwachung von Tastatur und Maus gibt eine nahezu absolute Funktionssicherheit.

- Die Zeit bis zur Abschaltung (Abschaltzeit) ist über die Tastatur programmierbar.

Eine Tastaturbedienung im abgeschalteten Fall führt durch die Zeichenunterdrückung auch bei laufendem Programm nicht zu Bedienfehlern.

- Es ist eine Mehrfach-Zeichenunterdrückung ohne Fehlersignalerzeugung möglich.

Die Zeit der Zeichenunterdrückung ist programmierbar.

- Durch den elektronischen Nullspannungsschalter gibt es keine Schaltspitzen.

Durch den Softstart der Monitorspannung wird die Lebensdauer des Monitors erhöht.

Durch die vollständige galvanische Trennung gemäß VDE ergibt sich die höchstmögliche Sicherheit für den Anwender .

Die Tastaturstartzeichen können in Form eines Passwortes programmiert werden, wodurch ein Fremdeinschaltschutz gewährleistet wird.

Die ersparte Betriebszeit des Monitors kann nach Aufruf mittels Tastatur an den Monitor gesendet und dort zur Anzeige gebracht werden. Hierdurch ist indirekt eine Auswertung der ersparten Energiekosten möglich.

Bezeichnungsliste

10	Sxgnalleitungsblock
11	Tastaturs ignalleitung
12	Maussignalleitung
13, 14	Schalter
15, 30	Schaltersteuerungsleitung
16	Tastaturs igna1-Eingangsleitung
17	Maussignal-Eingangsleitung
18	Steuerschaltung
19	Optokoppler
20	Netzleitungsblock
21	Netzleitungsschalter
22	SchaItersteuerung
23	Monitornet&zgr;leitung
24	Mikroprozessor
25	Clock
26	Zeitzähler
27	Abschaltzeitspeicher
28	Passwortspeicher
29	Unterdrückungszeitspeicher
30	Schaltersteuerungsleitung
31	Speicher
32	Tastatur-Ausgangsleitung
33	Maussignal-Ausgangsleitung
100	Abschalteinrichtung

Claims (10)

Ansprüche:

1. Automatische Abschalteinrichtung (100) für Computermonitore, die einen in eine Monitornetzleitung (23) eingeschleiften Netzleitungsschalter (21), einen in eine Tastatursignalleitung (11) eingeschleiften SignalIeitungsblock (10) und eine Steuerschaltung (18) umfaßt, die über eine Tastatursignal-Eingangsleitung (16) an die Tastatursignalleitung (11) angeschlossen ist und nach Maßgabe der auf der Tastatursignalleitung (11) ankommenden Tastatursignale über eine erste Schaltersteuerungsleitung (30) den Netzleitungsschalter (21) aus- bzw. wieder einschaltet, wobei die Ausschaltung erfolgt, wenn nach einer voreingeteilten Abschaltzeit kein Tastatursignal auf der Tastatursignalleitung (11) erschienen ist, und die Wiedereinschaltung erfolgt, wenn wieder Tastatursignale auf der Tastatursignalleitung (11) erscheinen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswertung der Tastatursignale in der Steuerschaltung (18) in Form einer intelligenten Protokol!überwachung der Tastatur erfolgt.

2. Automatische Abschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Signalleitungsblock (10) ein erster gesteuerter Schalter (13) vorgesehen ist, welcher von der Steuerschaltung (18) über eine zweite Schaltersteuerungsleitung (15) gesteuert wird und die Tastatursignalleitung (11) auftrennt oder kurzschließt, wenn die Stromversorgung des Monitors mittels des Netzleitungsschalters (21) unterbrochen

wird.

3. Automatische Abschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalleitungsblock (10) zusätzlich in eine Maussignalleitung (12) einschleif bar ist, daß die Steuerschaltung (18) dann über eine Maussignal-Eingangsleitung (17) auch an die Maussignalleitung (12) angeschlossen ist, wobei die Auswertung der Maussignale in der Steuerschaltung (18) für die Betätigung des Netzleitungsschalters (21) ebenfalls in Form einer intelligenten Protokollüberwachung der Maus erfolgt, und daß im Signalleitungsblock (10) ein zweiter gesteuerter Schalter (14) vorgesehen ist, welcher von der Steuerschaltung (18) zusammen mit dem ersten Schalter (13) angesteuert wird und die Maussignalleitung (12) auftrennt oder kurzschließt, wenn die Stromversorgung des Monitors mittels des Netzleitungsschalters (21) unterbrochen wird.

4. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß erste Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, die Abschaltzeit mittels der an die Tastatursignalleitung (11) angeschlossenen Tastatur voreinzustellen bzw. zu programmieren.

5. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, den Monitor nach einem automatischen Abschalten mittels eines programmierbaren, auf der angeschlossenen

Tastatur eingegebenen Passwortes wieder einzuschalten.

6. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dritte Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, über die angeschlossene Tastatur eine Unterdrückungszeit voreinzustellen bzw. zu programmieren, in welcher nach einem vorherigen Öffnen des Schalters (21) Tastatursignale bzw. Maussignale mittels der Schalter (13, 14) unterdrückt werden.

7. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzleitungsschalter (21) als elektronischer Nullspannungsschalter ausgebildet ist.

8. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerschaltung (18) und dem Netzleitungsblock (20) eine galvanische Trennung, insbesondere mittels eines Optokopplers (19), vorgesehen ist.

9. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, Tastatursignale nachzubilden und somit eine volle Kommunikation mit Tastatur und/oder PC durchzuführen.

10. Automatische Abschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche es erlauben, die erspar-

te Betrxebszeit des Monitors nach Aufruf mittels Tastatur an den Monitor zu senden und zur Anzeige zu bringen.