EP0929947A2 - Communications system - Google Patents

Communications system

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Publication number
EP0929947A2
EP0929947A2 EP96945984A EP96945984A EP0929947A2 EP 0929947 A2 EP0929947 A2 EP 0929947A2 EP 96945984 A EP96945984 A EP 96945984A EP 96945984 A EP96945984 A EP 96945984A EP 0929947 A2 EP0929947 A2 EP 0929947A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
communication unit
data signal
receiving
zke
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP96945984A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Basner
Wolfgang Zilias
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0929947A2 publication Critical patent/EP0929947A2/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/039—Accessories therefor, e.g. mouse pads
    • G06F3/0395—Mouse pads
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices
    • H04B5/48—
    • H04B5/72—
    • H04B5/79—

Definitions

  • the invention relates to a communication system according to the preamble of claim 1.
  • Such a communication system is known from EP 05 39 696 AI.
  • a bidirectional data transmission can only be carried out there in half-duplex mode.
  • the coding-evaluated half-wave utilization of the transmitted carrier wave results in a successive outward and backward transmission provided with a short break. It takes place in everyone positively spaced half-wave arrangement (value 1) a transmission and in every zero wave time (value 0) a retransmission is carried out by means of the energy from a discharge capacitor in the peripheral communication unit.
  • the capacitor is charged in the transmission-free time of the peripheral communication unit and discharged in its transmission time (zero-wave time).
  • the known solution has a load in the peripheral communication unit on which there are energy dips (coding 0) due to the current flow as a result of the data signal output by the microcontroller, which have to be bridged by the charged capacitor by discharging it. Since there is always an interruption after a program, there is a loss of time due to the pauses.
  • a communication system for electromagnetic waves, in particular for radio waves or microwaves, is described in DE 39 28 561 A1, which consists of a power-supplied and a power-dependent, ie non-battery-powered communication unit, which together provide a specific data or Show information traffic.
  • a receiving / transmitting device of the peripheral communication unit dependent on the power supply both the energy for the electrical supply and the energy for carrying out a bidirectional data or information traffic are transmitted by the power-supplied central communication unit.
  • the central power-supplied communication unit essentially has a generator for generating a carrier shaft, a modulation device for modulating the carrier shaft generated by the generator with a data signal to be transmitted, wherein in the following the resulting wave is referred to as a data signal-modulated wave, as well as a transmission antenna for transmitting a transmission data signal-modulated wave emitted by the modulation device, a reception antenna for receiving the transmission data signal-modulated wave emitted by the transmission antenna of the power supply-dependent communication unit and at least one demodulation device Demodulation of the data signal from the transmission data signal modulated wave received via the receiving antenna.
  • the peripheral power supply-dependent communication unit contains a receiving antenna for receiving the data signal modulated wave, the carrier wave of which is phase or frequency modulated with the data signal, a demodulation device for demodulating the data signal from the data signal modulated wave received via the receiving antenna, and a rectifier device for Rectifying the carrier wave of the data signal modulated wave received via the receiving antenna and for generating a DC voltage.
  • the DC voltage is used for the power supply and thus for the operation of the peripheral communication unit.
  • This communication unit also contains a multiplication device for generating a predetermined harmonic component from the carrier wave of the data-signal-modulated wave received via the receiving antenna, a modulation device for amplitude modulation of the harmonic component with a data signal to be emitted and a transmission antenna for emitting one of them Modulation device emitted data signal modulated wave.
  • a disadvantage of the known communication system is that for the transmission of the carrier wave modulated with the data signal from the central communication unit to the peripheral communication unit and the retransmission Via two transmitting antennas and one receiving antenna in each of the two communication units, two different transmission channels are provided, which in both communication units show extensive component-related and technological effort.
  • Another problem is that the two carrier waves transmitted in the opposite direction differ as a result of the second harmonic component generated by the multiplication device in the peripheral communication unit with twice the carrier frequency as the returned carrier wave compared to the transmitted carrier wave.
  • the return carrier wave is amplitude-modulated and retransmitted in the modulation device of the peripheral communication unit with a data signal or digital signal, which constitutes a further additional expenditure in terms of components.
  • the known communication system consists of a central and at least one peripheral communication unit, the central communication unit containing a receiving device and the peripheral communication unit containing a transmitting device.
  • the central communication unit is a computer system consisting of a computer and an adapter connected to it, and the peripheral, battery-powered communication unit is an electronic mouse that can be operated by actuating at least one of its microswitches.
  • the data transmission between the electronic mouse and the adapter of the computer system takes place by means of the magnetic coupling with a magnetically coupled coupling part in each case in the mouse and in the adapter.
  • the adapter is a circuit adapted to the signal transmission from the mouse and an extended circuit Computer interface.
  • the mouse is provided, for example, with a coding device which generates a digital position signal which characterizes the movement of the mouse on a base belonging to the adapter, and the first magnetic coupling part, a transmission coil.
  • the adapter of the computer is designed with the second magnetic coupling part of a receiving coil designed as an antenna and a data decoding device for digital signals.
  • the first and the second magnetic coupling part are coupled in such a way that communication, ie transmission of the data from the electronic mouse to the adapter, is made possible.
  • the electronic mouse communicates with the adapter preferably by means of low-current Schwa ⁇ hstrom signals.
  • the adapter is connected to the computer via a cable, through which all communication is logged.
  • the adapter can be connected to the computer by a serial connection (interface RS 232) or by a bus adapter, to which the decoded data is communicated.
  • the mouse housing there is also a chamber for the use of at least one battery, which is provided for power supply and for energy supply for data transmission to the adapter.
  • the mouse has, for example, a ball cage for a trackball with at least two position sensors and the microswitch for user actuation.
  • the transmitter coil is fastened above the mouse base plate in the form of a transmitter coil, preferably with several turns of the conductor wire.
  • An upper key plate can be attached to the mouse base plate, whereby the electronic mouse can be locked. Due to discharge processes in the batteries, the system does not always provide the mouse with the discharge processes for carrying out communication. Due to the battery power supply, there are a relatively large number of components in the mouse housing, for example clock generator, booster amplifier and finally also the battery, which weigh down the mouse and thus restrict easy operation.
  • Another problem is that the battery of the known electronic mouse has to be disposed of after use in processing plants or processes.
  • the object of the invention is to create a communication system with a central and at least one peripheral communication unit which is available at all times, ready for communication and easy to operate.
  • a further task is to reduce the outlay on components and costs in the construction of the communication units and to avoid the use of batteries in the peripheral communication units which are expensive to dispose of.
  • the magnetic coupling is carried out by means of a band filter containing the coils, that the data traffic from the peripheral communication unit PKE to the central communication unit ZKE via the wave of the predetermined frequency by detuning or changing the load on the PKE.
  • a provision circuit is provided in which the modulation data signal of the central communication unit is subtracted from the signal supplied by the demodulation device is so that on the output side a differential data signal can be forwarded as a data signal from the peripheral communication unit for processing into the central communication unit.
  • the transmission / reception device of the central communication unit is present in a preferably cable-connected communicator.
  • the communicator consists essentially of a generator and a driver stage for generating the carrier wave of frequency (f), from which the ZKE data signals modulating device modulating the carrier wave, from which a transmit / receive coil (L1) and a capacitor (Cl ) containing LC resonant circuit, the generator, the driver stage, the modulation device and the resonant circuit being connected in the order mentioned, from a central logic circuit which transmits the ZKE data signals to the modulation device, the data signals can be transmitted via data lines of an interface cable, and from the demodulation device.
  • the demodulation device is connected to the LC resonant circuit and is designed in such a way that the demodulated data signals of the data signal-modulated wave applied to it can be forwarded to the logic circuit.
  • the central logic circuit is connected on the input side to the demodulation device and the cable-guided, preferably serial interface, and on the output side to the modulation device.
  • a subtracting logic circuit can also be integrated in the peripheral communication unit, which like the central logic circuit is either interconnected from components or is program-technically contained in a microcomputer, in particular in assigned, interconnected memory modules.
  • the peripheral communication unit is structurally separate and has a receiving / transmitting device which contains the LC resonant circuit, a rectifier device connected to the LC resonant circuit for generating a direct voltage (UG) for further electronic components from the transmitted unmodulated or data signal-modulated wave.
  • UG direct voltage
  • the communication units can each have a single transmit / receive coil or receive / transmit coil for unidirectional energy and bidirectional data transmission, the coil (L1; L2) with a capacitor (C1; C2) preferably being one Parallel resonant circuit is switched and both mutually assigned resonant circuits are tuned to resonance and operate according to the rules of the band filter dimensioning.
  • the central communication unit can be a computer with the communicator, which is cabled via the preferably serial interface, with its transmitting / receiving device.
  • the peripheral communication units with their receiving / transmitting device preferably provide peripheral XY position control devices, preferably a mouse, game lever, control stick or keyboards or the like. represents.
  • the cable-guided communicator is preferably integrated as an electronic assembly in a base for the peripheral communication unit that can be placed on the base.
  • the base of the communicator is in particular plate-shaped and preferably contains at least one conductor loop in the edge region of its circumference, which is designed as a transmitting / receiving coil.
  • the components of the receiving / transmitting device of the peripheral communication unit are mostly contained in an electronic assembly, the LC resonant circuit consisting of the receiving / transmitting coil (L2) preferably placed outside the electronic assembly, but inside the communication unit, and preferably in the capacitor (C2) located in the electronic assembly.
  • the LC resonant circuit consisting of the receiving / transmitting coil (L2) preferably placed outside the electronic assembly, but inside the communication unit, and preferably in the capacitor (C2) located in the electronic assembly.
  • the magnetically coupled coils (L1, L2) of the transmitting / receiving device and the receiving / transmitting device are directed parallel to one another in cross-section, the receiving / transmitting coil (L2) having a smaller, identical or larger cross-sectional dimension than the transmitting / receiving coil (L1) and can preferably be moved within the transmitting / receiving coil (Ll) with a smaller cross-sectional dimension in the flat area of the base.
  • the communication system according to the invention works according to the following method according to the invention for communication between the central communication unit and a peripheral communication unit:
  • both the transmission of energy for supplying power to the peripheral communication unit and the data traffic between the coils are magnetically coupled between two coils - see the central communication unit and the peripheral Communication unit carried out by subtracting at the same time in the logic circuit the ZKE data signal present in it from the demodulated data signals of the transmitted ZKE data signal-modulated carrier wave and the PKE data signal-modulated carrier wave and the resulting differential data signal being fed to the central communication unit.
  • bidirectional data traffic can be carried out via the bandpass filter by means of the carrier wave of a predetermined frequency.
  • the bidirectional communication can be carried out in the following steps:
  • the carrier wave (f) which is preferably coded in the communicator with the data signal, is transmitted to the receiving / transmitting device with the coil via the transmitting / receiving device of the communicator with the coil (L1). L2) of the peripheral communication unit as a data signal modulated wave.
  • the energy required to operate the receiving / transmitting device and other electronic components is generated in the form of current and direct voltage (UG) by the rectifier device from the applied data signal-modulated wave.
  • the applied data signal-modulated wave is fed to a demodulation device, demodulated and the decoded data signal is processed in a microcontroller of the peripheral communication unit.
  • the data signals output by the microcontroller are modulated in the modulation device on the carrier wave of the same frequency (f), sent via the receive / transmit coil (L2) and received in the magnetically coupled transmit / receive coil (L1) applied to the demodulation device
  • Data signal modulated wave is demodulated and decoded.
  • the data signals provided on the output side by the logic circuit subtracting the existing data signals from the demodulated data signals are fed as data signals to the microprocessor of the central communication unit for processing.
  • the unmodulated carrier wave of the predetermined frequency (f) generated in the communicator cannot be received by the receiving / transmitting device of the peripheral communication unit and can also be used to supply power to electronic components, in particular, when the central communication unit does not communicate via the magnetic coupling (L1, L2) of the microcontroller are rectified.
  • the carrier wave transmitted unmodulated by the central communication unit can thus also serve as a carrier wave for the PKE data signals, which are provided by the microcontroller of the peripheral communication unit and fed to the communicator.
  • the invention opens up the possibility of one of the two communication units, in particular, of the data transmission / reception device and data reception / transmission device which are inductively separated from one another spatially or in one plane and which can communicate with one another in both directions the peripheral communication unit without its own energy supply from a battery, from its own power supply or the like. is trained.
  • the reduced weight of the peripheral communication unit, in particular the mouse, makes handling easier.
  • the invention can accordingly be used for data processing systems which work with movable peripheral communication units.
  • Another advantage is that the electromagnetic field of the communicator is largely limited territorially to the range of movement of the respective power supply-dependent peripheral communication unit. It is advantageous that it is possible to work in a frequency range in which information and files on floppy disks, which can be in the vicinity of the communicator and peripheral communication unit, are not distorted or deleted.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a communication system according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a central and a peripheral communication unit for unidirectional power supply and for data traffic, using the example of one with a communicator
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the communicator of FIG. 2;
  • Fig. 4 is a circuit diagram of the peripheral communication unit according to Fig. 2 and
  • FIG. 5 shows a schematic block diagram of the peripheral communication unit with an associated subtracting logic circuit.
  • the communication system 8 shown in FIGS. 1 and 2 consists of a central communication unit ZKE 1,4 and a wireless peripheral communication unit PKE 11, which are connected to each other via an electromagnetic coupling and data traffic via a wave of a predetermined frequency have f.
  • the central communication unit ZKE 1,4 and a wireless peripheral communication unit PKE 11, which are connected to each other via an electromagnetic coupling and data traffic via a wave of a predetermined frequency have f.
  • I contains its own power supply and a transceiver 7.
  • the transmitting / receiving device 7 and the receiving / transmitting device 14 each have at least one modulation device 18, 26 and one demodulation device 20, 25 for data signals and at least one magnetically coupled coil 10, 12 that can be moved relative to the other.
  • a unidirectional energy transmission for the power supply of the peripheral communication unit 11 is present.
  • the magnetic coupling is carried out by means of a band filter 15, 27 containing the coils 10, 12.
  • the data traffic from the PKE 11 to the ZKE 1.4 takes place via the wave of the predetermined frequency by detuning or changing the load on the PKE-side LC oscillation circuit 27.
  • the resulting amplitude changes on the ZKE-side LC oscillation circuit 15 are caused by the The demodulation device 20 connected there is demodulated together with the modulated data signal sent by the ZKE 1,4.
  • a logic circuit 19 is provided in the ZKE 1,4, in which the modulation data signal of the ZKE 1,4 is subtracted from the signal supplied by the demodulation device 20, so that the differential data signal on the output side is processed as the data signal of the PKE 11 for processing ZKE 1.4 is forwardable.
  • a communicator 4 is connected to the central communication unit in the form of a computer system 1 by means of a cable 2, which has the transmission / reception device 7.
  • the computer 1 has its own power supply and is capable of data traffic to the associated peripheral communication unit 11, which e.g. can be a mouse that contains an assembly 13 equipped with electronic components.
  • the mouse 11 is designed to be power-dependent and wireless to the computer 1 and communicator 4 and contains a receive / transmit device 14 in the assembly 13.
  • the computer system 1 together with the cable-connected communicator 4 and the mouse 11 each have in their transmitting / receiving device 7 or receiving / transmitting device 14 a transmitting / receiving coil (L1) 10 or receiving / transmitting coil (L2) 12 comprising at least one conductor loop , which are magnetically coupled to one another (see FIG. 2).
  • the connected demodulation devices 20, 25 are respectively connected upstream and downstream of the coils (L1) 10 and (L2) 12, which also applies to the respectively assigned modulation device 18 and 26 applies.
  • the data traffic between the two corresponding transmitting / receiving devices 7 and 14 can be carried out bidirectionally simultaneously via the two magnetically coupled coils (L1), (L2) 10, 12.
  • the magnetically coupled coils (L1), (L2) 10, 12 of the transmitting / receiving device 7 and the receiving / transmitting device 14 are preferably oriented parallel to one another in terms of cross section, the receiving / transmitting coil (L2) 12 depending on the peripheral Communication unit 11 can have a smaller, equal or larger cross-sectional dimension than the transmission / reception coil (L1) 10 and can preferably be moved within the transmission / reception coil (L1) 10 with a smaller cross-section dimension in a larger area.
  • the peripheral, power supply-dependent communication units can preferably peripheral XY position control devices, preferably mouse 11, game lever, joystick, also keyboards or the like. his.
  • the computer 1 is in detail via a serial interface 9 on the back of the computer 1 with the communicator 4 connected by means of a cable 2.
  • the communicator 4 contains a preferably plate-shaped base (pad) 5, which is generally on a horizontal plate and preferably has at least one closed conductor loop 10 in the peripheral region 6 of its circumference, which, in the case of a plurality of turns, also acts as a transmission / Reception coil 10 can be formed, as well as an electronic assembly 3 placed on or in the base 5, on which a transmitting / receiving device 7 is attached, which is connected to the transmitting / receiving coil (L1) 10 is. All other components of the transmitting / receiving device 7 are contained in the electronic assembly 3.
  • the conductor loop or the transmission / reception coil (L1) 10 can be printed on the base 5 or incorporated into the base 5.
  • Fig. 1 is a top view of the base 5 of the communicator 4 a schematically illustrated mouse 11, which as a peripheral, power supply-dependent communication unit does not have its own power supply. Accordingly, the mouse 11 has, for example, neither a connecting cable to the communicator 4 nor directly to the computer 1.
  • the mouse 11 can be moved on the base 5 within the flat area of the transmitting / receiving coil (L1) 10 and essentially contains, in addition to known mechanical ones and optical components, including at least two microswitches that can be actuated by the buttons on the key cover, a microcontroller and other electronic components, in particular on a main circuit board according to the invention, preferably a plurality of edge-side conductor loops as a trained receive / transmit coil (L2) 12 and an additional electronic construction ⁇ group 13, in which further necessary components of the receiving / transmitting device 14 are located, which is connected to the receiving / transmitting coil (L2) 12.
  • 2 shows the electronic assemblies 3 and 13 of both the communicator 4 and the mouse 11 in a schematic block diagram, the main electronic components of the communicator 4 and the mouse 11 preferably being located on printed circuit boards.
  • the electronic assembly 3 of the communicator 4 contains e.g. a capacitor (C1) for the LC resonant circuit 15, in particular a parallel resonant circuit, and a generator 16 which is connected on the output side to a driver stage 17.
  • the driver stage 17 is connected to the modulation device 18 which, on the other hand, is connected to the logic circuit 19, which preferably performs data signal subtraction.
  • the central logic circuit 19 is connected both to a demodulation device 20 which, like the output stage (power amplifier) 21, which is preferably located between the parallel resonant circuit 15 and the modulation device 18, is connected to the parallel resonant circuit 15.
  • the cable 2 is led from the logic circuit 19 to the computer 1, with at least two data lines 22, 23 in the cable 2 for the outward and return path of the data, i.e. Data traffic lines are included which lead to and from the interface 9.
  • the mouse 11, which can be moved on the communicator pad 5, preferably contains, in addition to the receive / transmit coil (L2) 12, which can be fastened, for example, to inner walls of the mouse lower plate, the additional assembly 13 for a rectifier device 24 for generation a DC voltage UG for the other electronic parts, for example the microcontroller and for accommodating the receive / transmit device 14 assigned to the receive / transmit coil (L1) 10.
  • the receive / transmit device 14 of the mouse 11 also include the demodulation device 25 for data reception and the modulation device 26 for the data transmission, the rectifier device 24, the modulation device 26 and the demodulation device 25 being connected to the LC resonant circuit 27.
  • all the electronic components of the receiving / transmitting device 14 and possibly the other electronic components can be accommodated in a common assembly 13.
  • the magnetically coupled communication units 4 and 11 can each have a single transmit / receive coil (L1) 10 or a single receive / transmit coil (L2) 12 for simultaneous unidirectional energy and bidirectional data transmission, one coil (L1; L2) 10; 12 and a capacitor (C1; C2) are preferably connected to form a parallel resonant circuit 15, -27 and both mutually associated resonant circuits 15; 27 are tuned to resonance and are coupled according to known rules of a band filter dimensioning.
  • L1 transmit / receive coil
  • L2 receive / transmit coil
  • C1; C2 capacitor
  • the generator 16 can consist of a quartz crystal or resonator XI with a resistor R2 and a capacitor CIO in connection with a microcomputer MCI, which is provided for frequency processing.
  • the driver stage 17 is integrated in the microcomputer MCI and is connected to its output pin (15).
  • the modulation device 18 is formed from the resistor R1, the transistor Q1 and the capacitor C5.
  • the central subtracting logic circuit 19 can also be expediently controlled by assigned ones Memory modules can be implemented programmatically in the microcomputer MCI.
  • the demodulation device 20 essentially comprises a diode D2 and a capacitor C9, the further resistors R5, R7, R9, RIO, D3 to D5 being connected to one another for level adjustment for further processing.
  • Served as an output amplifier 21 in interconnection are a transistor Q2 and a resistor R6, the resistors R3, R4 and the capacitors C3, C4 contributing to the previous pulse formation.
  • the operating voltage sieving takes place through the resistor R8 and the capacitors C6 to C8.
  • the connected diodes Dl, D6 represent the necessary protective circuit.
  • the communicator 4 thus differs essentially from the known adapter both in terms of its structure and its mode of operation in that it can generate a wave with which both energy can be transmitted-received and data signals can be transmitted-received-transmitted.
  • FIG. 4 A detailed circuit diagram for the essential component replacement of the mouse is shown in FIG. 4 after FIG. 2.
  • the receive / transmit coil 12 remains as L2
  • the resonant circuit 27 remains designated as L2, C2.
  • the rectifier device 24 is connected together from the diode D3 and the capacitors C6, C7.
  • the demodulation device 25 comprises the diodes D1, D2, the resistors R2, R3, R5 and the capacitors C4, C5, C9, the transistor Q3, the capacitor C8 and the resistor R6 being provided for the driver level adjustment hen are.
  • the modulation device 26 comprises the transistor Q2, the diode D4, the resistor R1 and the capacitor C3.
  • the peripheral mouse 11 is supplied with power from the received electromagnetic wave, the carrier wave, at the frequency (f), which is generated in the central communication unit 1, preferably in the generator 16 of the communicator 4, and is transmitted via the transmission / reception device 7.
  • the data traffic can be carried out simultaneously by modulation / demodulation of coded / decoded data signals of the same electromagnetic carrier wave with the frequency (f).
  • the mouse 11 is connected to the computer system 1 with the serial interface 9 and the communicator 4 in a magnetically coupled manner.
  • An unmodulated wave of a predetermined frequency f generated in the communicator 4 before the start of data traffic is preferably picked up by the magnetic coupling of the receiving / transmitting device 12 of the peripheral communication unit 11 and rectified to supply power to electronic components.
  • the data signal generated, modulated and coded on a carrier wave of frequency f is modulated as a data signal Wave sent via the transmit / receive device 7 with the coil (L1) 10 to the receive / transmit device 14 with the coil 12 of the mouse 11.
  • a DC voltage UG necessary for the operation of the receiving / transmitting device 14 and further electronic components of the mouse 11 is generated by a rectifier device 24 from the carrier wave of the frequency f of the received data signal-modulated wave.
  • the received data signal-modulated wave is also fed to the demodulation device 25, demodulated there and the decoded data signal processed in a microcontroller of the mouse 11.
  • the data signals output by the microcontroller are coded in the modulation device 26 on the carrier wave of the same frequency f modulated via the receive / transmit coil (L2) 12 to the communicator 4 and sent in the magnetically coupled transmit / receive coil (Ll) 10 received.
  • the data signals can be modulated by detuning the transmitting LC oscillation circuit 27 in such a way that the circuit of the communicator 4 can be relieved.
  • the data-signal-modulated wave received in the communicator 4 is demodulated, decoded in the demodulation device 20 and decoded by the data-signal-modulated wave generated in the communicator 4 by means of the subtracting logic circuit 19 as a data signal via the cable 2 and the interface 9 fed to the microprocessor of the computer system 1 for further processing.
  • Logic circuit 31 can be program-connected by means of a component structure behind a microcontroller 28 or in associated memory modules in it, it being essential that the peripheral logic circuit 31 receives signals from the demodulation device 25 and forwards signals, in particular data signals from the microcontroller 28, to the modulation device 26.
  • the peripheral subtracting logic circuit 31 is arranged between the modulation device 26 and the demodulation device 25. Connecting data lines 29, 30 are present between the microcontroller 28 and the peripheral logic circuit 31, the data line 29 for the ZKE signal coming into the microcontroller 28 and the data line 30 for the one leaving the microcontroller 28 and into the Linking circuit 31 incoming and routed to modulation device 26 PKE signal are responsible.
  • the PKE data signal is coupled into the existing carrier wave in the modulation device 26.
  • the PKE signal is zero.
  • the data signal of the ZKE 1,4 (ZKE data signal) modulated onto the carrier wave is passed via the band filter C1, 10-12, C2 or 15, 27 to the rectifier device 24 and the demodulation device 25.
  • a DC voltage UG is generated, which is used for the unidirectional power supply of the microcontroller 28 or other electronic components of the PKE 11.
  • Demodulation to the ZKE takes place in the demodulation device 25.
  • Data signal which is supplied to the logic circuit 31 and finally to the microcontroller 28. If no PKE signal is activated at the same time or if there is no PKE signal at logic circuit 31 at the same time, no PKE data signal is transmitted from PKE 11 to ZKE 1,4.
  • the unidirectional power supply of the PKE 11 is available in both cases by means of the carrier wave f which is unmodulated by the ZKE 1,4 and by the carrier wave f modulated by the ZKE data signal.
  • the microcontroller 28 can also send a PKE signal to the modulation device 26 via the peripheral link circuit 31, in which the PKE signal modulates the received unmodulated carrier wave and both to the bandpass filter 27-15 Transmission and the demodulation device 25 of the PKE 11 is supplied.
  • the peripheral logic circuit 31 simultaneously transmits the PKE signal sent by the microcontroller 28 and the one modulated in the modulation device 26 and then in the Demodulation device 25 subtracts the same PKE signal demodulated and the microcontroller 28 also does not receive a ZKE signal from the logic circuit 31, since the difference signal (PKE-PKE) m of the subtracting logic circuit 31 is also zero.
  • the ZKE data signal "equals zero" only the modulated PKE data signal is transmitted via the band filter 27, 15, demodulated in the demodulation device 20 and fed to the ZKE 1 via the data link 23 via the logic circuit 19. 4.
  • the ZKE data signal and the PKE data signal smd not equal to zero.
  • a ZKE data signal is generated via the ZKE data signal-modulated carrier wave f by means of the band filter C2, 12-10, Cl or 15-27 or by means of the two in at the same PKE transmission time Transfer resonant resonant circuits 27.15 to the PKE 11.
  • a PKE data signal has entered the logic circuit 31 from the microcontroller 28 and is present there.
  • the PKE data signal is modulated at the same time in the modulation device 26 onto the carrier shaft.
  • the demodulation device 25 there is a data signal-modulated carrier wave mixture consisting of the transmitted ZKE data signal and the PKE data signal modulated by the modulation device 26 on the same carrier wave f.
  • the ZKE + PKE data signals are fed to the logic circuit 31, where the subtraction takes place, in which the PKE data signal is subtracted from the ZKE + PKE data signal mixture and thus the PKE data signal is suppressed become.
  • the CNS data signal is obtained as the resulting differential data signal and is passed from the peripheral logic circuit 31 into the microcontroller 28 via the data line 29 for processing.
  • the solution described in the present invention serves for the simultaneous communication of two partners with one another. It is irrelevant whether the two partners will transmit their associated data signals at different times (either ZKE or PKE data signal equal to zero) or at the same time (ZKE and PKE data signal not equal to zero).
  • both the data signals supplied by the microcontroller 28 of the PKE 11 and the microprocessor of the ZKE 1,4 are simultaneously modulated on the carrier wave of the same frequency and subsequent demodulation in the demodulation devices 20, -25 in both logic circuits 19, 31 separated from the data signals contained therein and supplied by the assigned control units (microprocessor, microcontroller).
  • the data signals sent by the PKE 11 are routed to the ZKE microprocessor independently of the data signals sent by the ZKE 1.4 or the data signals sent by the ZKE 1.4 to the PKE microcontroller 28 .
  • the band filter coupling 15-27 and the logic circuits 19, 31 transmit data signals in the communication units 1, 4; 11, the data signals sent at the same time in the ZKE 1,4 and PKE 11 (ZKE signal not equal Zero, PKE signal not equal to zero) are present on the opposite side at the same time.
  • the advantage of the invention is that the bidirectional simultaneous data traffic on a carrier wave of frequency (f) saves components and thus manufacturing costs for the communicator and the peripheral communication unit.
  • the communication method also allows the energy for activating and operating the peripheral communication unit 11 in both directions at the same time even before the Provide traffic. Batteries that pollute the environment are saved and the technical availability is significantly improved.
  • the mouse as a peripheral communication unit is easier to operate due to its weight reduction.

Abstract

The invention concerns a communications system comprising a central communication unit (CCU) and at least one cable-less peripheral communication unit (PCU). These two units are linked via an electromagnetic coupling and carry out data exchange over a wave of predefined frequency and one-way energy transmission to supply the PCU with power. The purpose of the invention is to design a communications system with a CCU and at least one PCU and which is available at all times, in communications readiness and easy to operate. The solution lies in the following: the magnetic coupling is done with a band filter (15, 27) containing the coils (10, 12) and the data exchange from the PCU (11) to the CCU (1, 4) is done via the wave of predefined frequency by detuning or load alteration of the PCU-side L.C. oscillating circuit (27), while the amplitude changes caused by this in the CCU-side L.C. oscillating circuit (15) are demodulated, together with the modulated data signal transmitted by the CCU (1, 4), by the demodulation device (20) connected there; and the CCU (1, 4) is provided with a combinatorial circuit (19) in which the modulation data signal of the CCU (1, 4) is subtracted from the signal supplied by the demodulation device (20) so that a differential signal can be forwarded as the data signal of the PCU (11) for processing in the CCU (1, 4).

Description

Kommunikationssystem Communication system
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a communication system according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Kommunikationssystem ist aus der EP 05 39 696 AI bekannt. Eine bidirektionale Datenübertragung kann dort nur im Halbduplex-Betrieb durchgeführt werden. Das Halbduplex-Verfahren wird unter Ausnutzung des Zwischenraums (Nullwellenzeit=Codierung mit Wertigkeit 0) zwischen positi¬ ven Halbwellen durchgeführt. Durch die codierungsbewertete Halbwellenausnutzung der übertragenen Tragerwelle wird eine nacheinander folgende mit einer Kurzpause versehenen Hin¬ bzw. Rückübertragung durchgeführt. Dabei erfolgt in jeder positiv beabstandeten Halbwellenanordnung (Wertigkeit 1) eine Sendung und in jeder Nullwellenzeit (Wertigkeit 0) wird eine Rucksendung mittels der Energie aus einem entladbaren Konden¬ sator in der peripheren Kommunikationseinheit durchgeführt.Such a communication system is known from EP 05 39 696 AI. A bidirectional data transmission can only be carried out there in half-duplex mode. The half-duplex method is carried out using the space (zero-wave time = coding with value 0) between positive half-waves. The coding-evaluated half-wave utilization of the transmitted carrier wave results in a successive outward and backward transmission provided with a short break. It takes place in everyone positively spaced half-wave arrangement (value 1) a transmission and in every zero wave time (value 0) a retransmission is carried out by means of the energy from a discharge capacitor in the peripheral communication unit.
Der Kondensator wird in der sendungsfreien Zeit der periphe¬ ren Kommunikationseinheit aufgeladen und in deren Sendungs- zeit (Nullwellenzeit) entladen.The capacitor is charged in the transmission-free time of the peripheral communication unit and discharged in its transmission time (zero-wave time).
Die bekannte Losung hat in der peripheren Kommunikationsein¬ heit eine Last, auf der durch den Stromfluß infolge der Da- tensignalausgebe durch den Mikrocontroller Energieeinbruche (Codierung 0) vorhanden sind, die durch den aufgeladenen Kon¬ densator durch dessen Entladung überbrückt werden müssen. Da nach einer Sendung immer eine Unterbrechung folgt, ist durch die vorhandenen Pausen ein Zeitverlust gegeben.The known solution has a load in the peripheral communication unit on which there are energy dips (coding 0) due to the current flow as a result of the data signal output by the microcontroller, which have to be bridged by the charged capacitor by discharging it. Since there is always an interruption after a program, there is a loss of time due to the pauses.
Es ist ein Kommunikationssystem für elektromagnetische Wel¬ len, insbesondere für Radiowellen bzw. Mikrowellen in der DE 39 28 561 AI beschrieben, das aus einer stromversorgten und einer stromversorgungsabhangigen, also nichtbatterieversorg- ten Kommunikationseinheit besteht, die miteinander einen be- stimmten Daten- bzw. Informationsverkehr aufweisen. In dem Kommunikationssystem wird in einer Empfangs-/Sendeeιnrιchtung der peripheren stromversorgungsabhangigen Kommunikationsein¬ heit von der stromversorgten zentralen Kommunikationseinheit sowohl Energie zur elektrischen Versorgung als auch Energie zur Durchfuhrung eines bidirektionalen Daten- bzw. Informati¬ onsverkehrs übertragen.A communication system for electromagnetic waves, in particular for radio waves or microwaves, is described in DE 39 28 561 A1, which consists of a power-supplied and a power-dependent, ie non-battery-powered communication unit, which together provide a specific data or Show information traffic. In the communication system, in a receiving / transmitting device of the peripheral communication unit dependent on the power supply, both the energy for the electrical supply and the energy for carrying out a bidirectional data or information traffic are transmitted by the power-supplied central communication unit.
Die zentrale stromversorgte Kommunikationseinheit besitzt im wesentlichen einen Generator zum Erzeugen einer Tragerwelle, eine Modulationseinrichtung zum Modulieren der vom Generator erzeugten Tragerwelle mit einem zu sendenden Datensignal, wobei im folgenden die entstehende Welle als datensignalmodu- lierte Welle bezeichnet wird, sowie eine Sendeantenne zum Aussenden einer von der Modulationseinrichtung abgegebenen sendedatensignalmodulierten Welle, eine Empfangsantenne zum Empfangen der von der Sendeantenne der stromversorgungsabhän¬ gigen Kommunikationseinheit abgegebenen sendedatensignalmodu¬ lierten Welle und mindestens eine Demodulationseinrichtung zum Demodulieren des Datensignals aus der über die Empfangs¬ antenne empfangenen sendedatensignalmodulierten Welle.The central power-supplied communication unit essentially has a generator for generating a carrier shaft, a modulation device for modulating the carrier shaft generated by the generator with a data signal to be transmitted, wherein in the following the resulting wave is referred to as a data signal-modulated wave, as well as a transmission antenna for transmitting a transmission data signal-modulated wave emitted by the modulation device, a reception antenna for receiving the transmission data signal-modulated wave emitted by the transmission antenna of the power supply-dependent communication unit and at least one demodulation device Demodulation of the data signal from the transmission data signal modulated wave received via the receiving antenna.
Die periphere stromversorgungsabhängige Kommunikationseinheit enthält eine Empfangsantenne zum Empfangen der datensignalmo¬ dulierten Welle, deren Trägerwelle mit dem Datensignal Pha¬ sen- oder frequenzmoduliert ist, eine Demodulationseinrich¬ tung zum Demodulieren des Datensignals aus der über die Emp- fangsantenne empfangenen datensignalmodulierten Welle, eine Gleichrichtereinrichtung zum Gleichrichten der Trägerwelle der über die Empfangsantenne empfangenen datensignalmodulier¬ ten Welle und zum Erzeugen einer Gleichspannung. Die Gleich¬ spannung dient zur Stromversorgung und somit zum Betrieb der peripheren Kommunikationseinheit. Diese Kommunikationseinheit enthält desweiteren eine Multiplikationsvorrichtung zum Er¬ zeugen einer vorbestimmten harmonischen Komponente aus der Trägerwelle der über die Empfangsantenne empfangenen datensi¬ gnalmodulierten Welle, eine Modulationseinrichtung zur Ampli- tudenmodulation der harmonischen Komponente mit einem abzuge¬ benden Datensignal und eine Sendeantenne zum Aussenden einer von der Modulationseinrichtung abgegebenen datensignalmodu¬ lierten Welle.The peripheral power supply-dependent communication unit contains a receiving antenna for receiving the data signal modulated wave, the carrier wave of which is phase or frequency modulated with the data signal, a demodulation device for demodulating the data signal from the data signal modulated wave received via the receiving antenna, and a rectifier device for Rectifying the carrier wave of the data signal modulated wave received via the receiving antenna and for generating a DC voltage. The DC voltage is used for the power supply and thus for the operation of the peripheral communication unit. This communication unit also contains a multiplication device for generating a predetermined harmonic component from the carrier wave of the data-signal-modulated wave received via the receiving antenna, a modulation device for amplitude modulation of the harmonic component with a data signal to be emitted and a transmission antenna for emitting one of them Modulation device emitted data signal modulated wave.
Ein Nachteil des bekannten KommunikationsSystems besteht da- rin, daß für die Übertragung der mit dem Datensignal modu¬ lierten Trägerwelle von der zentralen Kommunikationseinheit zur peripheren Kommunikationseinheit und der Rückübertragung über jeweils eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne in beiden Kommunikationseinheiten zwei verschiedene Übertra- gungskanäle vorgesehen sind, die in beiden Kommunikationsein- heiten umfangreichen bauelementetechnischen und technologi- sehen Aufwand ausweisen.A disadvantage of the known communication system is that for the transmission of the carrier wave modulated with the data signal from the central communication unit to the peripheral communication unit and the retransmission Via two transmitting antennas and one receiving antenna in each of the two communication units, two different transmission channels are provided, which in both communication units show extensive component-related and technological effort.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß sich die beiden in entgegengesetzte Richtung übertragenen Trägerwellen infolge der durch die Multiplikationsvorriσhtung in der peripheren Kommunikationseinheit erzeugten zweiten harmonischen Kompo- nente mit der doppelten Trägerfrequenz als rückgesendete Trä¬ gerwelle zur gesendeten Trägerwelle unterscheiden. Die Rück¬ sendeträgerwelle wird in der Modulationseinrichtung der peri¬ pheren Kommunikationseinheit mit einem Datensignal bzw. Digi¬ talsignal amplitudenmoduliert und rückübertragen, was bauele- mentemäßig einen weiteren zusätzlichen Aufwand darstellt.Another problem is that the two carrier waves transmitted in the opposite direction differ as a result of the second harmonic component generated by the multiplication device in the peripheral communication unit with twice the carrier frequency as the returned carrier wave compared to the transmitted carrier wave. The return carrier wave is amplitude-modulated and retransmitted in the modulation device of the peripheral communication unit with a data signal or digital signal, which constitutes a further additional expenditure in terms of components.
Ein anderes bekanntes, die magnetische Kopplung aufweisendes Kommunikationssystem ist in der EP 0 505 126 A2 beschrieben. Das bekannte Kommunikationssystem besteht aus einer zentralen und aus mindestens einer peripheren Kommunikationseinheit, wobei die zentrale Kommunikationseinheit eine Empfangsein¬ richtung und die periphere Kommunikationseinheit eine Sen¬ deeinrichtung enthalten. Die zentrale Kommunikationseinheit ist ein Computersystem, bestehend aus einem Computer und ei¬ nem daran angeschlossenen Adapter, und die periphere, batte- riestromversorgten Kommunikationseinheit ist eine elektroni¬ sche Maus, die durch eine Betätigung mindestens eines ihrer Mikroschalter bedienbar ist. Die Datenübertragung zwischen der elektronischen Maus und dem Adapter des ComputerSystems erfolgt mittels der magnetischen Kopplung mit jeweils einem magnetisch gekoppelten Kopplungsteil in der Maus und in dem Adapter. Der Adapter ist eine auf die Signalsendung seitens der Maus gerichtete, angepaßte Schaltung und eine verlängerte Schnittstelle des Computers. Die Maus ist z.B. mit einer Ko¬ diervorrichtung, die ein digitales Positionssignal erzeugt, das die Bewegung der Maus auf einer zum Adapter gehörenden Unterlage kennzeichnet, und dem ersten magnetischen Kopp- lungsteil, einer Sendespule, versehen. Der Adapter des Compu¬ ters ist mit dem zweiten magnetischen Kopplungsteil einer als Antenne ausgeführten Empfangsspule und einer Datendekodier- vorrichtung für digitale Signale ausgebildet. Das erste und das zweite magnetische Kopplungsteil sind derart gekoppelt, daß eine Kommunikation, d.h. eine Übertragung der Daten von der elektronischen Maus an den Adapter ermöglicht wird. Die elektronische Maus kommuniziert mit dem Adapter vorzugsweise mittels Schwaσhstrom-Niederfrequenzsignalen. Der Adapter ist über ein Kabel mit dem Computer verbunden, durch den jede Kommunikation protokolliert wird. Zum Beispiel kann der Adap¬ ter durch einen seriellen Anschluß (Schnittstelle-RS 232) oder durch einen Bus-Adapter mit dem Computer verbunden sein, dem die dekodierten Daten mitgeteilt werden.Another known communication system having the magnetic coupling is described in EP 0 505 126 A2. The known communication system consists of a central and at least one peripheral communication unit, the central communication unit containing a receiving device and the peripheral communication unit containing a transmitting device. The central communication unit is a computer system consisting of a computer and an adapter connected to it, and the peripheral, battery-powered communication unit is an electronic mouse that can be operated by actuating at least one of its microswitches. The data transmission between the electronic mouse and the adapter of the computer system takes place by means of the magnetic coupling with a magnetically coupled coupling part in each case in the mouse and in the adapter. The adapter is a circuit adapted to the signal transmission from the mouse and an extended circuit Computer interface. The mouse is provided, for example, with a coding device which generates a digital position signal which characterizes the movement of the mouse on a base belonging to the adapter, and the first magnetic coupling part, a transmission coil. The adapter of the computer is designed with the second magnetic coupling part of a receiving coil designed as an antenna and a data decoding device for digital signals. The first and the second magnetic coupling part are coupled in such a way that communication, ie transmission of the data from the electronic mouse to the adapter, is made possible. The electronic mouse communicates with the adapter preferably by means of low-current Schwaσhstrom signals. The adapter is connected to the computer via a cable, through which all communication is logged. For example, the adapter can be connected to the computer by a serial connection (interface RS 232) or by a bus adapter, to which the decoded data is communicated.
Im Gehäuse der Maus befindet sich zusätzlich eine Kammer für den Einsatz mindestens einer Batterie, die zur Stromversor¬ gung und zur Energielieferung für eine Datenübertragung zum Adapter vorgesehen ist. Die Maus besitzt z.B. einen Kugelkä¬ fig für eine Rollkugel mit mindesten zwei Positionssensoren und die Mikroschalter zur Benutzerbetätigung. Innerhalb des Mausgehäuses ist die Sendespule oberhalb der Mausgrundplatte in Form einer Sendespule vorzugsweise mit mehreren Leiter¬ drahtwindungen befestigt. Auf die Mausgrundplatte ist eine obere Tastenplatte aufbringbar, womit die elektronische Maus verschließbar ist. Durch Entladungsvorgänge in den Batterien bedingt, ist durch die Entladungsvorgänge die Systemverfüg¬ barkeit der Maus zur Durchführung einer Kommunikation nicht immer gegeben. Durch die Batteriestromversorgung bedingt, sind im Mausgehau- se eine relativ große Anzahl von Bauteilen, z.B. Taktgenera¬ tor, Boosterverstarker und schließlich auch die Batterie vor¬ handen, die die Maus beschweren und damit eine leichte Fuh- rungsbedienung einschranken.In the mouse housing there is also a chamber for the use of at least one battery, which is provided for power supply and for energy supply for data transmission to the adapter. The mouse has, for example, a ball cage for a trackball with at least two position sensors and the microswitch for user actuation. Within the mouse housing, the transmitter coil is fastened above the mouse base plate in the form of a transmitter coil, preferably with several turns of the conductor wire. An upper key plate can be attached to the mouse base plate, whereby the electronic mouse can be locked. Due to discharge processes in the batteries, the system does not always provide the mouse with the discharge processes for carrying out communication. Due to the battery power supply, there are a relatively large number of components in the mouse housing, for example clock generator, booster amplifier and finally also the battery, which weigh down the mouse and thus restrict easy operation.
Ein anderes Problem besteht darin, daß die Batterie der be¬ kannten elektronischen Maus nach Gebrauch in Aufbereitungsan¬ lagen bzw. -verfahren aufwendig entsorgt werden muß.Another problem is that the battery of the known electronic mouse has to be disposed of after use in processing plants or processes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, em Kommumkations- system mit einer zentralen und mindestens einer peripheren Kommunikationseinheit zu schaffen, die jederzeit systemver- fugbar, kommunikationsbereit und leicht bedienbar ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, bei der baulichen Ausfuhrung der Kommunikationseinheiten den Bauteileaufwand und Kosten zu verringern und den Einsatz von entsorgungsaufwendigen Batte¬ rien in den peripheren Kommunikationseinheiten zu vermeiden.The object of the invention is to create a communication system with a central and at least one peripheral communication unit which is available at all times, ready for communication and easy to operate. A further task is to reduce the outlay on components and costs in the construction of the communication units and to avoid the use of batteries in the peripheral communication units which are expensive to dispose of.
Die Aufgabe wird dadurch gelost, daß in dem erfindungsgemaßen Kommunikationssystem die magnetische Kopplung mittels eines die Spulen enthaltenden Bandfilters durchgeführt wird, daß der Datenverkehr von der peripheren Kommunikationseinheit PKE zur zentralen Kommunikationseinheit ZKE über die Welle der vorgegebenen Frequenz durch Verstimmung oder Belastungsande- rung des PKE-seitigen LC-Schwingkreises erfolgt und die da¬ durch am ZKE-seitigen LC-Schwingkreis entstehenden Amplitu- denanderungen von der dort angeschlossenen Demodulationsein- richtung zusammen mit dem von der zentralen Kommunikations¬ einheit gesendeten modulierten Datensignal demoduliert werden und daß in der zentralen Kommunikationseinheit eine Verknup- fungsschaltung vorgesehen ist, in der das Modulations- Datensignal der zentralen Kommunikationsemheit von dem von der Demodulationseinrichtung gelieferten Signal subtrahiert wird, so daß ausgangsseitig ein Differenzdatensignal als Da¬ tensignal der peripheren Kommunikationseinheit zur Verarbei¬ tung in die zentrale Kommunikationseinheit weiterleitbar ist.The object is achieved in that in the communication system according to the invention the magnetic coupling is carried out by means of a band filter containing the coils, that the data traffic from the peripheral communication unit PKE to the central communication unit ZKE via the wave of the predetermined frequency by detuning or changing the load on the PKE. LC oscillating circuit takes place and the resulting amplitude changes on the LC oscillating circuit on the ZKE side are demodulated by the demodulation device connected there, together with the modulated data signal sent by the central communication unit, and that a link in the central communication unit - A provision circuit is provided in which the modulation data signal of the central communication unit is subtracted from the signal supplied by the demodulation device is so that on the output side a differential data signal can be forwarded as a data signal from the peripheral communication unit for processing into the central communication unit.
Erfindungsgemaß ist die Sende-/Empfangseιnπchtung der zen- tralen Kommunikationseinheit in einem vorzugsweise kabelver¬ bundenen Kommunikator vorhanden. Der Kommunikator besteht im wesentlichen aus einem Generator und einer Treiberstufe zur Erzeugung der Tragerwelle der Frequenz (f) , aus der die ZKE- Datensignale auf die Tragerwelle modulierenden Modulations- einrichtung, aus dem eine Sende-/Empfangsspule (Ll) und einen Kondensator (Cl) enthaltenden LC-Schwingkreis, wobei der Ge¬ nerator, die Treiberstufe, die Modulationseinrichtung und der Schwingkreis etwa in der genannten Reihenfolge geschaltet verbunden sind, aus einer die zu sendenden ZKE-Datensignale an die Modulationseinrichtung übergebenden, zentralen Ver¬ knüpfungsschaltung, wobei die Datensignale über Datenleitun¬ gen eines Schnittstellenkabels ubermittelbar sind, und aus der Demodulationseinπchtung. Die Demodulationseinrichtung ist wie die Modulationseinrichtung an den LC-Schwingkreis angeschlossen und derart ausgebildet, daß die demodulierten Datensignale der an ihr anliegenden datensignalmodulierten Welle an die Verknüpfungsschaltung weitervermittelbar sind.According to the invention, the transmission / reception device of the central communication unit is present in a preferably cable-connected communicator. The communicator consists essentially of a generator and a driver stage for generating the carrier wave of frequency (f), from which the ZKE data signals modulating device modulating the carrier wave, from which a transmit / receive coil (L1) and a capacitor (Cl ) containing LC resonant circuit, the generator, the driver stage, the modulation device and the resonant circuit being connected in the order mentioned, from a central logic circuit which transmits the ZKE data signals to the modulation device, the data signals can be transmitted via data lines of an interface cable, and from the demodulation device. Like the modulation device, the demodulation device is connected to the LC resonant circuit and is designed in such a way that the demodulated data signals of the data signal-modulated wave applied to it can be forwarded to the logic circuit.
Die zentrale Verknupfungsschaltung ist emgangsseitig mit der Demodulationseinrichtung und der kabelgefuhrten vorzugsweise seriellen Schnittstelle und ausgangsseitig mit der Modulati¬ onseinrichtung verbunden. Wahlweise kann in der peripheren Kommunikationseinheit ebenso eine subtrahierende Verknup¬ fungsschaltung integriert sein, die wie die zentrale Verknup¬ fungsschaltung entweder aus Bauelementen zusammengeschaltet oder programmtechmsch xn einem Mikrorechner, insbesondere in zugeordneten, miteinander verschalteten Speichermodulen ent¬ halten ist. Die periphere Kommunikationseinheit ist baulich separat aus¬ gebildet und besitzt eine Empfangs-/Sendeeinrichtung, die den LC-Schwingkreis, eine an den LC-Schwingkreis angeschlossene Gleichrichtereinrichtung zur Erzeugung einer Gleichspannung (UG) für weitere elektronische Bauteile aus der übertragenen unmodulierten oder datensignalmodulierten Welle, eine daran angeschlossene Demodulationseinrichtung mit einer Dekodier¬ einrichtung für das empfangene Datensignal und eine daran angeschlossenen Modulationseinrichtung mit einer Kodierein- richtung für die von der peripheren Kommunikationseinheit erzeugten Datensignale enthält.The central logic circuit is connected on the input side to the demodulation device and the cable-guided, preferably serial interface, and on the output side to the modulation device. Optionally, a subtracting logic circuit can also be integrated in the peripheral communication unit, which like the central logic circuit is either interconnected from components or is program-technically contained in a microcomputer, in particular in assigned, interconnected memory modules. The peripheral communication unit is structurally separate and has a receiving / transmitting device which contains the LC resonant circuit, a rectifier device connected to the LC resonant circuit for generating a direct voltage (UG) for further electronic components from the transmitted unmodulated or data signal-modulated wave. a connected demodulation device with a decoding device for the received data signal and a connected modulation device with a coding device for the data signals generated by the peripheral communication unit.
Die Kommunikationseinheiten können jeweils eine einzige Sende-/Empfangsspule bzw. Empfangs-/Sendespule zur unidirek- tionalen Energie- und zur bidirektionalen Datenübertragung besitzen, wobei jeweils die Spule (L1;L2) mit einem Kondensa¬ tor (C1;C2) vorzugsweise zu einem ParallelSchwingkreis ge¬ schaltet ist und wobei beide einander zugeordnete Schwing¬ kreise auf Resonanz abgestimmt sind und nach den Regeln der Bandfilterdimensionierung arbeiten.The communication units can each have a single transmit / receive coil or receive / transmit coil for unidirectional energy and bidirectional data transmission, the coil (L1; L2) with a capacitor (C1; C2) preferably being one Parallel resonant circuit is switched and both mutually assigned resonant circuits are tuned to resonance and operate according to the rules of the band filter dimensioning.
Die zentrale Kommunikationseinheit kann ein Computer mit dem über die vorzugsweise serielle Schnittstelle kabelgeführten Kommunikator mit dessen Sende-/Empfangseinrichtung sein. Die peripheren Kommunikationseinheiten mit deren Empfangs- /Sendeeinrichtung stellen vorzugsweise periphere XY- Positions-Steuervorrichtungen, vorzugsweise eine Maus, Spiel¬ hebel, Steuerknüppel oder auch Tastaturen od.dgl. dar.The central communication unit can be a computer with the communicator, which is cabled via the preferably serial interface, with its transmitting / receiving device. The peripheral communication units with their receiving / transmitting device preferably provide peripheral XY position control devices, preferably a mouse, game lever, control stick or keyboards or the like. represents.
Der kabelgeführte Kommunikator ist als elektronische Baugrup¬ pe vorzugsweise in eine Unterlage für die auf der Unterlage plazierbare periphere Kommunikationseinheit integriert. Die Unterlage des Kommunikators ist insbesondere plattenför¬ mig und enthalt vorzugsweise im Randbereich ihres Umfangs mindestens eine Leiterschleife, die als Sende-/Empfangsspule ausgebildet ist.The cable-guided communicator is preferably integrated as an electronic assembly in a base for the peripheral communication unit that can be placed on the base. The base of the communicator is in particular plate-shaped and preferably contains at least one conductor loop in the edge region of its circumference, which is designed as a transmitting / receiving coil.
Die Bauteile der Empfangs-/Sendeeinrichtung der peripheren Kommunikationseinheit sind größtenteils in einer elektroni¬ schen Baugruppe enthalten, wobei der LC-Schwingkreis aus der vorzugsweise außerhalb der elektronischen Baugruppe, aber innerhalb der Kommunikationseinheit plazierten Empfangs- /Sendespule (L2) und aus dem vorzugsweise in der elektroni¬ schen Baugruppe befindlichen Kondensator (C2) besteht.The components of the receiving / transmitting device of the peripheral communication unit are mostly contained in an electronic assembly, the LC resonant circuit consisting of the receiving / transmitting coil (L2) preferably placed outside the electronic assembly, but inside the communication unit, and preferably in the capacitor (C2) located in the electronic assembly.
Die magnetisch gekoppelten Spulen (L1,L2) der Sende- /Empfangseinrichtung und der Empfangs-/Sendeeinrichtung sind querschnittsmaβig parallel zueinander gerichtet, wobei die Empfangs-/Sendespule (L2) eine geringere, gleiche oder größe¬ re Querschnittsbemessung als die Sende-/Empfangsspule (Ll) aufweisen kann und vorzugsweise bei geringerer Querschnitts- bemessung im Flachenbereich der Unterlage innerhalb der Sende-/Empfangsspule (Ll) bewegbar ist.The magnetically coupled coils (L1, L2) of the transmitting / receiving device and the receiving / transmitting device are directed parallel to one another in cross-section, the receiving / transmitting coil (L2) having a smaller, identical or larger cross-sectional dimension than the transmitting / receiving coil (L1) and can preferably be moved within the transmitting / receiving coil (Ll) with a smaller cross-sectional dimension in the flat area of the base.
Das erfindungsgemaße Kommunikationssystem arbeitet nach fol¬ gendem erfindungsgemaßem Verfahren zur Kommunikation zwischen der zentralen Kommunikationseinheit und einer peripheren Kom¬ munikationseinheit:The communication system according to the invention works according to the following method according to the invention for communication between the central communication unit and a peripheral communication unit:
Mittels einer in der zentralen Kommunikationseinheit erzeug- ten Tragerwelle, auf die Datensignale der zentralen Kommu¬ nikationseinheit moduliert werden können, wird über die ma¬ gnetische Kopplung zweier Spulen innerhalb eines Bandfilters sowohl eine Energieübertragung zur Stromversorgung der peri¬ pheren Kommunikationseinheit als auch ein Datenverkehr zwi- sehen der zentralen Kommunikationseinheit und der peripheren Kommunikationseinheit durchgeführt, indem zu gleicher Zeit in der Verknupfungsschaltung das in ihr vorhandene ZKE- Datensignal von den demodulierten Datensignalen der gesende¬ ten ZKE-datensignalmodulierten Tragerwelle und der PKE- datensignalmodulierten Tragerwelle subtrahiert und das resul¬ tierende Differenzdatensignal der zentralen Kommunikations- emheit zugeführt werden.By means of a carrier wave generated in the central communication unit, onto which the data signals of the central communication unit can be modulated, both the transmission of energy for supplying power to the peripheral communication unit and the data traffic between the coils are magnetically coupled between two coils - see the central communication unit and the peripheral Communication unit carried out by subtracting at the same time in the logic circuit the ZKE data signal present in it from the demodulated data signals of the transmitted ZKE data signal-modulated carrier wave and the PKE data signal-modulated carrier wave and the resulting differential data signal being fed to the central communication unit.
Bei gleichzeitigem Anliegen eines ZKE-Datensignals an der ZKE-seitigen Modulationseinrichtung als auch eines PKE- Datensignals an der PKE-seitigen Modulationseinrichtung kann ein bidirektionaler Datenverkehr über das Bandfilter mittels der Tragerwelle vorgegebener Frequenz durchgeführt werden.If a ZKE data signal is simultaneously present on the ZKE-side modulation device and a PKE data signal on the PKE-side modulation device, bidirectional data traffic can be carried out via the bandpass filter by means of the carrier wave of a predetermined frequency.
In folgenden Schritten kann die bidirektionale Kommunikation durchgeführt werden: Die im Kommunikator mit dem Datensignal vorzugsweise kodiert modulierte Tragerwelle (f) wird über die Sende-/Empfangsein¬ richtung des Kommunikators mit der Spule (Ll) an die Empfangs-/Sendeeιnπchtung mit der Spule (L2) der peripheren Kommunikationseinheit als datensignalmodulierte Welle gesen- det. Die zum Betrieb der Empfangs-/Sendeeιnπchtung und wei¬ terer elektronischer Bauteile notwendige Energie wird in Form von Strom und Gleichspannung (UG) durch die Gleichπchterein- πσhtung aus der anliegenden datensignalmodulierten Welle erzeugt. Die anliegende datensignalmodulierte Welle wird ei- ner Demodulationseinrichtung zugeführt, demoduliert und das dekodierte Datensignal wird in einem Mikrocontroller der pe¬ ripheren Kommunikationseinheit verarbeitet. Die vom Mikrocon¬ troller ausgegebenen Datensignale werden in der Modulations¬ einrichtung auf der Tragerwelle der gleichen Frequenz (f) moduliert über die Empfangs-/Sendespule (L2) gesendet und in der magnetisch gekoppelten Sende-/Empfangsspule (Ll) empfan¬ gen. Die an der Demodulationseinrichtung anliegende datensignalmodulierte Welle wird demoduliert und dekodiert. Die von der die vorhandenen Datensignale von den anliegenden demodulierten Datensignalen subtrahierende Verknüpfungsschal¬ tung ausgangsseitig bereitgestellten Datensignale werden als Datensignale über die Schnittstelle dem Mikroprozessor der zentralen Kommunikationseinheit zur Verarbeitung zugeführt.The bidirectional communication can be carried out in the following steps: The carrier wave (f), which is preferably coded in the communicator with the data signal, is transmitted to the receiving / transmitting device with the coil via the transmitting / receiving device of the communicator with the coil (L1). L2) of the peripheral communication unit as a data signal modulated wave. The energy required to operate the receiving / transmitting device and other electronic components is generated in the form of current and direct voltage (UG) by the rectifier device from the applied data signal-modulated wave. The applied data signal-modulated wave is fed to a demodulation device, demodulated and the decoded data signal is processed in a microcontroller of the peripheral communication unit. The data signals output by the microcontroller are modulated in the modulation device on the carrier wave of the same frequency (f), sent via the receive / transmit coil (L2) and received in the magnetically coupled transmit / receive coil (L1) applied to the demodulation device Data signal modulated wave is demodulated and decoded. The data signals provided on the output side by the logic circuit subtracting the existing data signals from the demodulated data signals are fed as data signals to the microprocessor of the central communication unit for processing.
Die im Kommunikator erzeugte unmodulierte Trägerwelle der vorgegebenen Frequenz (f) kann auch bei keiner Kommunikation von Seiten der zentralen Kommunikationseinheit über die ma- gnetische Kopplung (L1,L2) von der Empfangs-/Sendeeinrichtung der peripheren Kommunikationseinheit aufgenommen und zur Stromversorgung elektronischer Bauteile, insbesondere des Mikrocontrollers gleichgerichtet werden. Die seitens der zen¬ tralen Kommunikationseinheit unmoduliert übertragene Träger- welle kann somit auch als Trägerwelle für die PKE- Datensignale dienen, die vom Mikrocontroller der peripheren Kommunikationseinheit bereitgestellt und dem Kommunikator zugeführt werden.The unmodulated carrier wave of the predetermined frequency (f) generated in the communicator cannot be received by the receiving / transmitting device of the peripheral communication unit and can also be used to supply power to electronic components, in particular, when the central communication unit does not communicate via the magnetic coupling (L1, L2) of the microcontroller are rectified. The carrier wave transmitted unmodulated by the central communication unit can thus also serve as a carrier wave for the PKE data signals, which are provided by the microcontroller of the peripheral communication unit and fed to the communicator.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, daß von der jeweils räumlich oder in einer Ebene voneinander induktiv getrennten Datensende-/-empfangseinrichtung und Datenempfangs-/-sende- einrichtung, die miteinander in beiden Richtungen kommunizie¬ ren können, eine der beiden Kommunikationseinheiten, insbe¬ sondere die periphere Kommunikationseinheit ohne eine eigene Energieversorgung aus einer Batterie, aus einem eigenen Netz¬ teil od.dgl. ausgebildet ist.The invention opens up the possibility of one of the two communication units, in particular, of the data transmission / reception device and data reception / transmission device which are inductively separated from one another spatially or in one plane and which can communicate with one another in both directions the peripheral communication unit without its own energy supply from a battery, from its own power supply or the like. is trained.
Durch die Gewichtsverringerung der peripheren Kommunikations¬ einheit, insbesondere der Maus ist eine leichtere Handhabung erreichbar. Die Erfindung kann demzufolge für datenverarbeitende Systeme, die mit bewegbaren peripheren Kommunikationseinheiten arbei¬ ten, angewendet werden.The reduced weight of the peripheral communication unit, in particular the mouse, makes handling easier. The invention can accordingly be used for data processing systems which work with movable peripheral communication units.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das elektromagneti- sehe Feld des Kommunikators territorial weitgehend auf den Bewegungsbereich der jeweiligen stromversorgungsabhangigen peripheren Kommunikationseinheit begrenzt ist. Es ist von Vorteil, daß in einem Frequenzbereich gearbeitet werden kann, in dem Informationen und Dateien auf Disketten, die sich in der Nähe von Kommunikator und peripherer Kommunikationsein¬ heit befinden können, nicht verzerrt bzw. gelöscht werden.Another advantage is that the electromagnetic field of the communicator is largely limited territorially to the range of movement of the respective power supply-dependent peripheral communication unit. It is advantageous that it is possible to work in a frequency range in which information and files on floppy disks, which can be in the vicinity of the communicator and peripheral communication unit, are not distorted or deleted.
Desweiteren ist ein Vorteil darin zu sehen, daß die Sende- /Empfangseinrichtung der zentralen stromversorgten Kommunika¬ tionseinheit und die Empfangs-/Sendeeinrichtung der periphe- ren stromversorgungsabhangigen Kommunikationseinheit weitge¬ hend wartungsfrei sind.Furthermore, an advantage can be seen in the fact that the transmitting / receiving device of the central power-supplied communication unit and the receiving / transmitting device of the peripheral power supply-dependent communication unit are largely maintenance-free.
Die Erfindung wird anhand eines Ausfuhrungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail based on an exemplary embodiment by means of several drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgema¬ ßen Kommunikationssystems,1 shows a schematic representation of a communication system according to the invention,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer zentralen und einer peripheren Kommunikationseinheit zur uni- direktionalen Stromversorgung und für den Datenver- kehr am Beispiel einer mit einem Kommunikator des2 shows a schematic block diagram of a central and a peripheral communication unit for unidirectional power supply and for data traffic, using the example of one with a communicator
Computers in magnetischer Kopplung stehenden, sepa¬ raten peripheren Maus, Fig. 3 ein Schaltbild des Kommunikators nach Fig. 2,Computer in separate magnetic peripheral coupling, 3 is a circuit diagram of the communicator of FIG. 2;
Fig. 4 ein Schaltbild der peripheren Kommunikationseinheit nach Fig. 2 undFig. 4 is a circuit diagram of the peripheral communication unit according to Fig. 2 and
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild der peripheren Kom- munikationseinheit mit einer zugehörigen subtrahie¬ renden Verknüpfungsschaltung.5 shows a schematic block diagram of the peripheral communication unit with an associated subtracting logic circuit.
Für gleiche Teile mit gleichen Funktionen werden im folgenden gleiche Bezugszeichen verwendet.The same reference numerals are used below for the same parts with the same functions.
Die Fig. 1 und 2 werden im folgenden gemeinsam erläutert.1 and 2 are explained together below.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kommunikationssystem 8, besteht aus einer zentralen Kommunikationseinheit ZKE 1,4 und einer kabellosen peripheren Kommunikationseinheit PKE 11, die über eine elektromagnetische Kopplung miteinander in Verbin¬ dung stehen und einen Datenverkehr über eine Welle vorgegebe- ner Frequenz f aufweisen. Die zentrale KommunikationseinheitThe communication system 8 shown in FIGS. 1 and 2 consists of a central communication unit ZKE 1,4 and a wireless peripheral communication unit PKE 11, which are connected to each other via an electromagnetic coupling and data traffic via a wave of a predetermined frequency have f. The central communication unit
I enthalt eine eigene Stromversorgung sowie eine Sende- /Empfangseinrichtung 7. Die periphere KommunikationseinheitI contains its own power supply and a transceiver 7. The peripheral communication unit
II ist stromversorgungsabhangig von der zentralen Kommunika¬ tionseinheit 1 ausgebildet und weist eine Empfangs-/Sende- einrichtung 14 auf. Jeweils die Sende-/Empfangseinπchtung 7 und die Empfangs-/Sendeemrιchtung 14 weisen mindestens eine Modulationseinrichtung 18,26 und eine Demodulationseinrich¬ tung 20,25 für Datensignale und mindestens eine magnetisch koppelbare, relativ zur anderen bewegbare Spule 10,12 auf. Eine unidirektionale Energieübertragung zur Stromversorgung der peripheren Kommunikationseinheit 11 ist vorhanden.II is designed to be dependent on the power supply from the central communication unit 1 and has a receiving / transmitting device 14. The transmitting / receiving device 7 and the receiving / transmitting device 14 each have at least one modulation device 18, 26 and one demodulation device 20, 25 for data signals and at least one magnetically coupled coil 10, 12 that can be moved relative to the other. A unidirectional energy transmission for the power supply of the peripheral communication unit 11 is present.
Erfindungsgemaß wird die magnetische Kopplung mittels eines die Spulen 10,12 enthaltenden Bandfilters 15,27 durchgeführt. Der Datenverkehr von der PKE 11 zur ZKE 1,4 erfolgt über die Welle der vorgegebenen Frequenz durch Verstimmung oder Bela- stungsanderung des PKE-seitigen LC-Schwmgkreises 27. Die dadurch am ZKE-seitigen LC-Schwingkreis 15 entstehenden Am- plitudenanderungen werden von der dort angeschlossenen Demo¬ dulationseinrichtung 20 zusammen mit dem von der ZKE 1,4 ge¬ sendeten modulierten Datensignal demoduliert. In der ZKE 1,4 ist eine Verknupfungsschaltung 19 vorgesehen, in der das Modulations-Datensignal der ZKE 1,4 von dem von der Demodula- tionseinrichtung 20 gelieferten Signal subtrahiert wird, so daß ausgangsseitig em Differenzdatensignal als Datensignal der PKE 11 zur Verarbeitung m die ZKE 1,4 weiterleitbar ist.According to the invention, the magnetic coupling is carried out by means of a band filter 15, 27 containing the coils 10, 12. The data traffic from the PKE 11 to the ZKE 1.4 takes place via the wave of the predetermined frequency by detuning or changing the load on the PKE-side LC oscillation circuit 27. The resulting amplitude changes on the ZKE-side LC oscillation circuit 15 are caused by the The demodulation device 20 connected there is demodulated together with the modulated data signal sent by the ZKE 1,4. A logic circuit 19 is provided in the ZKE 1,4, in which the modulation data signal of the ZKE 1,4 is subtracted from the signal supplied by the demodulation device 20, so that the differential data signal on the output side is processed as the data signal of the PKE 11 for processing ZKE 1.4 is forwardable.
An die zentrale Kommunikationseinheit in Form eines Computer¬ systems 1 ist ein Kommunikator 4 mittels eines Kabel 2 ange- schlossenen, der die Sende-/Empfangsemrιchtung 7 aufweist. Der Computer 1 besitzt eine eigene Stromversorgung und ist datenverkehrsfahig zu der zugeordneten peripheren Kommunika¬ tionseinheit 11, die z.B. eine Maus sein kann, die u.a. eine mit elektronischen Bauteilen bestuckte Baugruppe 13 enthalt.A communicator 4 is connected to the central communication unit in the form of a computer system 1 by means of a cable 2, which has the transmission / reception device 7. The computer 1 has its own power supply and is capable of data traffic to the associated peripheral communication unit 11, which e.g. can be a mouse that contains an assembly 13 equipped with electronic components.
Die Maus 11 ist stromversorgungsabhangig und kabellos zum Computer 1 und Kommunikator 4 ausgebildet und enthalt in der Baugruppe 13 eine Empfangs-/Sendeemπchtung 14.The mouse 11 is designed to be power-dependent and wireless to the computer 1 and communicator 4 and contains a receive / transmit device 14 in the assembly 13.
Das Computersystem 1 nebst kabelangeschlossenem Kommunikator 4 und die Maus 11 besitzen in ihrer Sende- /Empfangseinπchtung 7 bzw. Empfangs-/Sendeeιnrιchtung 14 jeweils eine mindestens eine Leiterschleife umfassende Sende- /Empfangsspule (Ll) 10 bzw. Empfangs-/Sendespule (L2) 12, die miteinander magnetisch gekoppelt smd (s. Fig. 2) . Den Spulen (Ll) 10 und (L2) 12 sind jeweils die angeschlossene Demodula¬ tionseinrichtung 20,25 vor- bzw. nachgeschaltet, was auch auf die jeweils zugeordnete Modulationseinrichtung 18 und 26 zutrifft.The computer system 1 together with the cable-connected communicator 4 and the mouse 11 each have in their transmitting / receiving device 7 or receiving / transmitting device 14 a transmitting / receiving coil (L1) 10 or receiving / transmitting coil (L2) 12 comprising at least one conductor loop , which are magnetically coupled to one another (see FIG. 2). The connected demodulation devices 20, 25 are respectively connected upstream and downstream of the coils (L1) 10 and (L2) 12, which also applies to the respectively assigned modulation device 18 and 26 applies.
Zwischen der Sende-/Empfangseιnπchtung 7 des zentralen Kom¬ munikators 4 und der Empfangs-/Sendeeιnπchtung 14 der Maus 11 besteht eine unidirektionale Energieübertragung in Rich¬ tung zur Maus 11 über die beiden magnetisch gekoppelten Spu¬ len (Ll) , (L2) 10,12 zur Stromversorgung der elektronischen Bauteile und zum Datenverkehr, wobei die unidirektionale Übertragung als eine in eine Richtung erfolgende Übertragung definiert wird.Between the transmitting / receiving device 7 of the central communicator 4 and the receiving / transmitting device 14 of the mouse 11, there is unidirectional energy transmission towards the mouse 11 via the two magnetically coupled coils (L1), (L2) 10 , 12 for the power supply of the electronic components and for data traffic, the unidirectional transmission being defined as a one-way transmission.
Der Datenverkehr zwischen den beiden entsprechenden Sende- /Empfangsemrichtungen 7 und 14 ist bidirektional gleichzei¬ tig über die beiden magnetisch gekoppelten Spulen (Ll) , (L2) 10,12 durchfuhrbar.The data traffic between the two corresponding transmitting / receiving devices 7 and 14 can be carried out bidirectionally simultaneously via the two magnetically coupled coils (L1), (L2) 10, 12.
Die magnetisch gekoppelten Spulen (Ll) , (L2) 10,12 der Sende- /Empfangseinπchtung 7 und der Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 sind vorzugsweise querschnittsmaßig parallel zueinander ge¬ richtet, wobei die Empfangs-/Sendespule (L2) 12 abhangig von der peripheren Kommunikationseinheit 11 eine geringere, glei- ehe oder größere Querschnittsbemessung als die Sende- /Empfangsspule (Ll) 10 aufweisen kann und vorzugsweise bei geringerer Querschnittsbemessung im größeren Flachenbereich innerhalb der Sende-/Empfangsspule (Ll) 10 bewegbar ist.The magnetically coupled coils (L1), (L2) 10, 12 of the transmitting / receiving device 7 and the receiving / transmitting device 14 are preferably oriented parallel to one another in terms of cross section, the receiving / transmitting coil (L2) 12 depending on the peripheral Communication unit 11 can have a smaller, equal or larger cross-sectional dimension than the transmission / reception coil (L1) 10 and can preferably be moved within the transmission / reception coil (L1) 10 with a smaller cross-section dimension in a larger area.
Die peripheren, stromversorgungsabhangigen Kommunikationsein- heiten können vorzugsweise periphere XY-Positions- Steuervorrichtungen, vorzugsweise Maus 11, Spielhebel, Steu¬ erknüppel, auch Tastaturen od.dgl. sein.The peripheral, power supply-dependent communication units can preferably peripheral XY position control devices, preferably mouse 11, game lever, joystick, also keyboards or the like. his.
In Fig. 1 ist im Detail der Computer 1 über eine serielle Schnittstelle 9 an der Ruckseite des Computers 1 mit dem mittels eines Kabels 2 angeschlossenen Kommunikators 4 ver¬ bunden. Der Kommunikator 4 enthalt eine vorzugsweise platten¬ formige Unterlage (engl. Pad) 5, die in der Regel auf einer horizontalen Platte liegt und vorzugsweise im Randbereich 6 ihres Umfangs mindestens eine geschlossene Leiterschleife 10 aufweist, die bei mehreren vorhandenen Windungen auch als eine Sende-/Empfangsspule 10 ausgebildet sein kann, sowie eine auf bzw. in der Unterlage 5 plazierte elektronische Bau¬ gruppe 3, auf der eine Sende-/Empfangseιnπchtung 7 aufge- bracht ist, die an die Sende-/Empfangsspule (Ll) 10 ange¬ schlossen ist. Alle übrigen Bauteile der Sende- /Empfangseinπchtung 7 sind in der elektronischen Baugruppe 3 enthalten. Die Leiterschleife bzw. die Sende-/Empfangsspule (Ll) 10 kann auf der Unterlage 5 aufgedruckt bzw. in die Un- terlage 5 eingearbeitet sein.In Fig. 1, the computer 1 is in detail via a serial interface 9 on the back of the computer 1 with the communicator 4 connected by means of a cable 2. The communicator 4 contains a preferably plate-shaped base (pad) 5, which is generally on a horizontal plate and preferably has at least one closed conductor loop 10 in the peripheral region 6 of its circumference, which, in the case of a plurality of turns, also acts as a transmission / Reception coil 10 can be formed, as well as an electronic assembly 3 placed on or in the base 5, on which a transmitting / receiving device 7 is attached, which is connected to the transmitting / receiving coil (L1) 10 is. All other components of the transmitting / receiving device 7 are contained in the electronic assembly 3. The conductor loop or the transmission / reception coil (L1) 10 can be printed on the base 5 or incorporated into the base 5.
In Fig. 1 befindet sich in einer Draufsicht auf der Unterlage 5 des Kommunikators 4 eme schematisch dargestellte Maus 11, die als periphere, stromversorgungsabhangige Kommunikations- einheit keine eigene Stromversorgung aufweist. Die Maus 11 besitzt demzufolge z.B. weder ein Anschlußkabel zum Kommuni¬ kator 4 noch direkt zum Computer 1. Die Maus 11 ist auf der Unterlage 5 innerhalb des Flachenbereiches der Sende- /Empfangsspule (Ll) 10 verschiebbar und enthalt im wesentli¬ chen neben bekannten mechanischen und optischen Bauteilen, auch mindestens zwei durch auf dem Tastendeckel befindliche Tasten betatigbare Mikroschalter, einen Mikrocontroller und andere elektronische Bauteile, insbesondere auf einer Haupt- leiterplatte erfindungsgemaß vorzugsweise mehrere randseitig verlaufende Leiterschleifen als ausgebildete Empfangs- /Sendespule (L2) 12 und eme zusatzliche elektronische Bau¬ gruppe 13, in der sich weitere erforderliche Bauteile der Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 befinden, die mit der Empfangs- /Sendespule (L2) 12 in Verbindung steht. In Fig. 2 sind die elektronischen Baugruppen 3 und 13 sowohl des Kommunikators 4 als auch der Maus 11 in einem schemati¬ schen Blockschaltbild dargestellt, wobei sich die hauptsäch¬ lichen elektronischen Bauteile des Kommunikators 4 und der Maus 11 vorzugsweise auf Leiterplatten befinden.In Fig. 1 is a top view of the base 5 of the communicator 4 a schematically illustrated mouse 11, which as a peripheral, power supply-dependent communication unit does not have its own power supply. Accordingly, the mouse 11 has, for example, neither a connecting cable to the communicator 4 nor directly to the computer 1. The mouse 11 can be moved on the base 5 within the flat area of the transmitting / receiving coil (L1) 10 and essentially contains, in addition to known mechanical ones and optical components, including at least two microswitches that can be actuated by the buttons on the key cover, a microcontroller and other electronic components, in particular on a main circuit board according to the invention, preferably a plurality of edge-side conductor loops as a trained receive / transmit coil (L2) 12 and an additional electronic construction ¬ group 13, in which further necessary components of the receiving / transmitting device 14 are located, which is connected to the receiving / transmitting coil (L2) 12. 2 shows the electronic assemblies 3 and 13 of both the communicator 4 and the mouse 11 in a schematic block diagram, the main electronic components of the communicator 4 and the mouse 11 preferably being located on printed circuit boards.
In der elektronischen Baugruppe 3 des Kommunikators 4 befin¬ det sich z.B. ein Kondensator (Cl) für den LC-Schwingkreis 15, insbesondere einen Parallelschwingkreis, sowie ein Gene¬ rator 16, der ausgangsseitig mit einer Treiberstufe 17 ver- bunden ist. Die Treiberstufe 17 ist mit der Modulationsein¬ richtung 18 verbunden, die andererseits mit der vorzugsweise eine Datensignalsubtraktion ausführenden VerknüpfungsSchal¬ tung 19 in Verbindung steht. Eingangsmäßig ist die zentrale Verknüpfungsschaltung 19 sowohl mit einer Demodulationsein- richtung 20 verbunden, die ebenfalls wie die zwischen dem Parallelschwingkreis 15 und der Modulationseinrichtung 18 vorzugsweise befindliche Endstufe (Endverstärker) 21 an den Parallelschwingkreis 15 angeschlossen ist. Von der Verknup- fungsschaltung 19 aus ist das Kabel 2 zum Computer 1 geführt, wobei im Kabel 2 mindestens zwei Datenleitungen 22,23 für den Hin- und Rückweg der Daten, d.h. Datenverkehrsleitungen ent¬ halten sind, die von und zur Schnittstelle 9 führen.The electronic assembly 3 of the communicator 4 contains e.g. a capacitor (C1) for the LC resonant circuit 15, in particular a parallel resonant circuit, and a generator 16 which is connected on the output side to a driver stage 17. The driver stage 17 is connected to the modulation device 18 which, on the other hand, is connected to the logic circuit 19, which preferably performs data signal subtraction. In terms of input, the central logic circuit 19 is connected both to a demodulation device 20 which, like the output stage (power amplifier) 21, which is preferably located between the parallel resonant circuit 15 and the modulation device 18, is connected to the parallel resonant circuit 15. The cable 2 is led from the logic circuit 19 to the computer 1, with at least two data lines 22, 23 in the cable 2 for the outward and return path of the data, i.e. Data traffic lines are included which lead to and from the interface 9.
Die Maus 11, die auf der Kommunikatorunterlage 5 bewegbar ist, enthält erfindungsgemäß neben der Empfangs-/Sendespule (L2) 12, die beispielsweise an Innenwandungen der Mausunter¬ platte befestigt sein kann, vorzugsweise die zusätzliche Bau¬ gruppe 13 für eine Gleichrichtereinrichtung 24 zur Erzeugung einer Gleichspannung UG für die übrigen elektronischen Teile, z.B. des Mikrocontrollers und zur Unterbringung der der Empfangs-/Sendespule (Ll) 10 zugeordneten Empfangs-/Sende- einrichtung 14. Zur Empfangs-/Sendeeinrichtung 14 der Maus 11 gehören desweiteren die Demodulationseinrichtung 25 für den Datenempfang und die Modulationseinrichtung 26 für die Daten¬ sendung, wobei die Gleichrichtereinrichtung 24, die Modulati¬ onseinrichtung 26 und die Demodulationseinrichtung 25 an den LC-Schwingkreis 27 angeschlossen sind. Zweckmaßigerweise kön¬ nen alle elektronischen Bauteile der Empfangs-/Sendeein¬ richtung 14 und gegebenenfalls die übrigen elektronischen Bauteile in einer gemeinsamen Baugruppe 13 untergebracht sein.According to the invention, the mouse 11, which can be moved on the communicator pad 5, preferably contains, in addition to the receive / transmit coil (L2) 12, which can be fastened, for example, to inner walls of the mouse lower plate, the additional assembly 13 for a rectifier device 24 for generation a DC voltage UG for the other electronic parts, for example the microcontroller and for accommodating the receive / transmit device 14 assigned to the receive / transmit coil (L1) 10. To the receive / transmit device 14 of the mouse 11 also include the demodulation device 25 for data reception and the modulation device 26 for the data transmission, the rectifier device 24, the modulation device 26 and the demodulation device 25 being connected to the LC resonant circuit 27. Advantageously, all the electronic components of the receiving / transmitting device 14 and possibly the other electronic components can be accommodated in a common assembly 13.
Die magnetisch gekoppelten Kommunikationseinheiten 4 und 11 können jeweils eine einzige Sende-/Empfangsspule (Ll) 10 bzw. eine einzige Empfangs-/Sendespule (L2) 12 zur gleichzeitigen unidirektionalen Energie- und bidirektionalen Daten- Übertragung besitzen, wobei jeweils eine Spule (L1;L2) 10;12 und ein Kondensator (C1;C2) vorzugsweise zu einem Parallel- schwingkreis 15,-27 geschaltet sowie beide einander zugeordne¬ te Schwingkreise 15;27 auf Resonanz abgestimmt sind und nach bekannten Regeln einer Bandfilterdimensiomerung gekoppelt sind.The magnetically coupled communication units 4 and 11 can each have a single transmit / receive coil (L1) 10 or a single receive / transmit coil (L2) 12 for simultaneous unidirectional energy and bidirectional data transmission, one coil (L1; L2) 10; 12 and a capacitor (C1; C2) are preferably connected to form a parallel resonant circuit 15, -27 and both mutually associated resonant circuits 15; 27 are tuned to resonance and are coupled according to known rules of a band filter dimensioning.
Dem Blockschaltbild in Fig. 2 sind dem Kommunikator 4 m Fig. 3 z.B. in einem Schaltbild folgende Bauelemente im Detail zugeordnet: Die Sende-/Empfangsspule 10=L1 wie auch der Schwingkreis 15=L1,C1 bleiben wie in Fig. 2 als solche beste- hen. Der Generator 16 kann aus einem Schwingquarz oder Reso¬ nator XI mit einem Widerstand R2 und einem Kondensator CIO m Verbindung mit einem Mikrorechner MCI, der zur Frequenzaufbe¬ reitung vorgesehen ist, bestehen. Die Treiberstufe 17 ist in den Mikrorechner MCI integriert und liegt an dessen Ausgangs- pin (15) an. Die Modulationseinrichtung 18 ist aus dem Wider¬ stand Rl, dem Transistor Ql und dem Kondensator C5 gebildet. Die zentrale subtrahierende Verknüpfungsschaltung 19 kann auch zweckmaßigerweise durch gesteuerte, zugeordnete Speichermodule programmtechnisch im Mikrorechner MCI reali¬ siert sein. Die Demodulationseinrichtung 20 umfaßt im wesent¬ lichen eine Diode D2 und einen Kondensator C9, wobei zur Pe¬ gelanpassung für eine Weiterverarbeitung die weiteren Wider- stände R5,R7,R9, RIO, D3 bis D5 miteinander verbunden sind. Als Endverstärker 21 dienen in Zusammenschaltung em Trans¬ istor Q2 und ein Widerstand R6, wobei zur vorherigen Impuls¬ formung die Widerstände R3,R4 und die Kondensatoren C3,C4 beitragen. Eme Betπebsspannungssiebung erfolgt durch den Widerstand R8 und die Kondensatoren C6 bis C8. Die in Verbin¬ dung stehenden Dioden Dl, D6 stellen die notwendige Schutzbe- schaltung dar.The communicator 4 m in FIG. 3 is assigned the following components in detail, for example in a circuit diagram, to the block diagram in FIG. 2: the transmit / receive coil 10 = L1 as well as the resonant circuit 15 = L1, C1 remain the best as such in FIG. 2 - hen. The generator 16 can consist of a quartz crystal or resonator XI with a resistor R2 and a capacitor CIO in connection with a microcomputer MCI, which is provided for frequency processing. The driver stage 17 is integrated in the microcomputer MCI and is connected to its output pin (15). The modulation device 18 is formed from the resistor R1, the transistor Q1 and the capacitor C5. The central subtracting logic circuit 19 can also be expediently controlled by assigned ones Memory modules can be implemented programmatically in the microcomputer MCI. The demodulation device 20 essentially comprises a diode D2 and a capacitor C9, the further resistors R5, R7, R9, RIO, D3 to D5 being connected to one another for level adjustment for further processing. Served as an output amplifier 21 in interconnection are a transistor Q2 and a resistor R6, the resistors R3, R4 and the capacitors C3, C4 contributing to the previous pulse formation. The operating voltage sieving takes place through the resistor R8 and the capacitors C6 to C8. The connected diodes Dl, D6 represent the necessary protective circuit.
Der Kommunikator 4 unterscheidet sich somit im wesentlichen von dem bekannten Adapter sowohl im Aufbau als auch in der Funktionsweise dadurch, daß er eine Welle erzeugen kann, mit der gleichzeitig sowohl Energie gesendet-empfangen als auch Datensignale gesendet-empfangen-gesendet werden können.The communicator 4 thus differs essentially from the known adapter both in terms of its structure and its mode of operation in that it can generate a wave with which both energy can be transmitted-received and data signals can be transmitted-received-transmitted.
Ein detailliertes Schaltbild zum wesentlichen Bauelementeem- satz der Maus ist in Fig. 4 nach Fig. 2 dargestellt. Die Empfangs-/Sendespule 12 bleibt als L2, der Schwingkreis 27 bleibt als L2,C2 bezeichnet. Die Gleichrichtereinrichtung 24 ist aus der Diode D3 und den Kondensatoren C6,C7 zusammenge¬ schaltet. Die Demodulationseinrichtung 25 besteht aus den Dioden D1,D2, aus den Widerstanden R2,R3,R5 und den Kondensa- toren C4,C5,C9, wobei zur Treiber-Pegelanpassung der Tran¬ sistor Q3, der Kondensator C8 und der Widerstand R6 vorgese¬ hen sind. Die Modulationseinrichtung 26 umfaßt in Zusammen¬ schaltung den Transistor Q2, die Diode D4 , den Widerstand Rl und den Kondensator C3.A detailed circuit diagram for the essential component replacement of the mouse is shown in FIG. 4 after FIG. 2. The receive / transmit coil 12 remains as L2, the resonant circuit 27 remains designated as L2, C2. The rectifier device 24 is connected together from the diode D3 and the capacitors C6, C7. The demodulation device 25 comprises the diodes D1, D2, the resistors R2, R3, R5 and the capacitors C4, C5, C9, the transistor Q3, the capacitor C8 and the resistor R6 being provided for the driver level adjustment hen are. When connected together, the modulation device 26 comprises the transistor Q2, the diode D4, the resistor R1 and the capacitor C3.
Mit diesen Schaltungen in Fig. 2,3,4,5 ist erfindungsgemaß eine Vollduplex-Ubertragung auf einem Kanal erreichbar: Die Stromversorgung der peripheren Maus 11 erfolgt aus der empfangenen elektromagnetischen Welle, der Tragerwelle, mit der Frequenz (f) , die in der zentralen Kommunikationseinheit 1, vorzugsweise im Generator 16 des Kommunikators 4 erzeugt wird und über die Sende-/Empfangseιnπchtung 7 übertragen wird.With these circuits in FIGS. 2, 3, 4, 5, full duplex transmission on one channel can be achieved according to the invention: The peripheral mouse 11 is supplied with power from the received electromagnetic wave, the carrier wave, at the frequency (f), which is generated in the central communication unit 1, preferably in the generator 16 of the communicator 4, and is transmitted via the transmission / reception device 7.
Der Datenverkehr ist durch eine Modulation/Demodulation ko¬ dierter/dekodierter Datensignale der gleichen elektromagneti¬ schen Tragerwelle mit der Frequenz (f) bidirektional gleich- zeitig durchfuhrbar.The data traffic can be carried out simultaneously by modulation / demodulation of coded / decoded data signals of the same electromagnetic carrier wave with the frequency (f).
Innerhalb des erfindungsgemaßen KommunikationsSystems ist em erfindungsgemaßes Verfahren zur bidirektionalen, gleichzei¬ tigen Kommunikation zwischen der zentralen, energieversorgten Kommunikationseinheit, vorzugsweise dem Computersystem 1 mit dem insbesondere über eine Schnittstelle 9 angeschlossenen Kommunikator 4 und der peripheren, stromversorgungsabhangigen Kommunikationseinheit 11, z.B. einer Maus, realisiert, das mit folgenden Schritten durchgeführt wird:Within the communication system according to the invention, a method according to the invention for bidirectional, simultaneous communication between the central, energy-supplied communication unit, preferably the computer system 1 with the communicator 4, which is connected in particular via an interface 9, and the peripheral, power supply-dependent communication unit 11, e.g. a mouse, which is carried out with the following steps:
An das Computersystem 1 mit der seriellen Schnittstelle 9 und dem Kommunikator 4 wird die Maus 11 magnetisch gekoppelt an¬ geschlossen. Eine im Kommunikator 4 vor Beginn des Datenver¬ kehrs erzeugte unmodulierte Welle einer vorgegebenen Frequenz f wird vorzugsweise durch die magnetische Kopplung von der Empfangs-/Sendeeιnrιchtung 12 der peripheren Kommunikations- einheit 11 aufgenommen und zur Stromversorgung elektronischer Bauteile gleichgerichtet.The mouse 11 is connected to the computer system 1 with the serial interface 9 and the communicator 4 in a magnetically coupled manner. An unmodulated wave of a predetermined frequency f generated in the communicator 4 before the start of data traffic is preferably picked up by the magnetic coupling of the receiving / transmitting device 12 of the peripheral communication unit 11 and rectified to supply power to electronic components.
Bei Aufnahme des Datenverkehrs wird das auf einer Tragerwelle der Frequenz f vorzugsweise im Kommunikator 4 erzeugte, modu¬ lierte und kodierte Datensignal als datensignalmodulierte Welle über die Sende-/Empfangseιnπchtung 7 mit der Spule (Ll) 10 an die Empfangs-/Sendeeιnπchtung 14 mit der Spule 12 der Maus 11 gesendet. Eine zum Betrieb der Empfangs- /Sendeeinπchtung 14 und weiterer elektronischer Bauteile der Maus 11 notwendige Gleichspannung UG wird durch eine Gleich- richteremrichtung 24 aus der Tragerwelle der Frequenz f der empfangenen datensignalmodulierte Welle erzeugt.When the data traffic is started, the data signal generated, modulated and coded on a carrier wave of frequency f, preferably in the communicator 4, is modulated as a data signal Wave sent via the transmit / receive device 7 with the coil (L1) 10 to the receive / transmit device 14 with the coil 12 of the mouse 11. A DC voltage UG necessary for the operation of the receiving / transmitting device 14 and further electronic components of the mouse 11 is generated by a rectifier device 24 from the carrier wave of the frequency f of the received data signal-modulated wave.
Die empfangene datensignalmodulierte Welle wird auch der De¬ modulationseinrichtung 25 zugeführt, dort demoduliert und das dekodierte Datensignal in einem Mikrocontroller der Maus 11 verarbeitet. Bei Aufnahme des Datenverkehrs werden die vom Mikrocontroller ausgegebenen Datensignale in der Modulations¬ einrichtung 26 kodiert auf der Tragerwelle der gleichen Fre¬ quenz f moduliert über die Empfangs-/Sendespule (L2) 12 zum Kommunikator 4 gesendet und in der magnetisch gekoppelten Sende-/Empfangsspule (Ll) 10 empfangen.The received data signal-modulated wave is also fed to the demodulation device 25, demodulated there and the decoded data signal processed in a microcontroller of the mouse 11. When data traffic is started, the data signals output by the microcontroller are coded in the modulation device 26 on the carrier wave of the same frequency f modulated via the receive / transmit coil (L2) 12 to the communicator 4 and sent in the magnetically coupled transmit / receive coil (Ll) 10 received.
In der peripheren Kommunikationseinheit 11 kann die Modula¬ tion der Datensignale durch eine Verstimmung des sendenden LC-Schwmgkreises 27 derart erfolgen, daß eine Entlastung des Stromkreises des Kommunikators 4 erreichbar ist.In the peripheral communication unit 11 the data signals can be modulated by detuning the transmitting LC oscillation circuit 27 in such a way that the circuit of the communicator 4 can be relieved.
Schließlich wird die im Kommunikator 4 empfangene datensi¬ gnalmodulierte Welle in der Demodulationseinrichtung 20 demo¬ duliert, dekodiert und von der im Kommunikator 4 selbster¬ zeugten datensignalmodulierten Welle mittels der subtrahie- renden Verknupfungsschaltung 19 als Datensignal über das Ka¬ bel 2 und die Schnittstelle 9 dem Mikroprozessor des Compu¬ tersystems 1 zur weiteren Verarbeitung zugeführt.Finally, the data-signal-modulated wave received in the communicator 4 is demodulated, decoded in the demodulation device 20 and decoded by the data-signal-modulated wave generated in the communicator 4 by means of the subtracting logic circuit 19 as a data signal via the cable 2 and the interface 9 fed to the microprocessor of the computer system 1 for further processing.
Bei intelligenter aufgebauten peripheren Kommunikationsein¬ heiten 11 als z.B. der Maus kann gemäß Fig. 5 in der peπphe- ren Kommunikationseinheit 11 ebenfalls eine subtrahierende Verknüpfungsschaltung 31 mittels einer Bauelementestruktur hinter einem Mikrocontroller 28 oder in ihm in zugeordneten Speichermodulen programmtechnisch verschaltet sein, wobei es wesentlich ist, daß die periphere Verknüpfungsschaltung 31 von der Demodulationseinrichtung 25 Signale erhält und an die Modulationseinrichtung 26 Signale, insbesondere Datensignale aus dem Mikrokontroller 28 weitergibt.In the case of a more intelligently constructed peripheral communication unit 11 than, for example, the mouse, a subtracting can likewise be performed in the peripheral communication unit 11 according to FIG. 5 Logic circuit 31 can be program-connected by means of a component structure behind a microcontroller 28 or in associated memory modules in it, it being essential that the peripheral logic circuit 31 receives signals from the demodulation device 25 and forwards signals, in particular data signals from the microcontroller 28, to the modulation device 26.
Bauelementeblockmäßig ist die periphere subtrahierende Ver¬ knüpfungsschaltung 31 zwischen der Modulationseinrichtung 26 und der Demodulationseinrichtung 25 geschaltet angeordnet. Zwischen dem Mikrocontroller 28 und der peripheren Verknüp¬ fungsschaltung 31 sind verbindende Datenleitungen 29,30 vor¬ handen, wobei die Datenleitung 29 für das in den Mikrocon¬ troller 28 eingehende ZKE-Signal und die Datenleitung 30 für das den Mikrocontroller 28 verlassende und in die Verknüp¬ fungsschaltung 31 eingehende und zur Modulationseinrichtung 26 geführte PKE-Signal zuständig sind. In der Modulationsein¬ richtung 26 erfolgt die Einkopplung des PKE-Datensignals auf die vorhandene Trägerwelle.In terms of components, the peripheral subtracting logic circuit 31 is arranged between the modulation device 26 and the demodulation device 25. Connecting data lines 29, 30 are present between the microcontroller 28 and the peripheral logic circuit 31, the data line 29 for the ZKE signal coming into the microcontroller 28 and the data line 30 for the one leaving the microcontroller 28 and into the Linking circuit 31 incoming and routed to modulation device 26 PKE signal are responsible. The PKE data signal is coupled into the existing carrier wave in the modulation device 26.
Zur Erläuterung der Betriebsweise der peripheren subtrahie¬ renden Verknüpfungsschaltung 31 werden folgende Signalfälle betrachtet:The following signal cases are considered to explain the mode of operation of the peripheral subtracting logic circuit 31:
1. Signalfall: Das PKE-Signal ist gleich Null. Das auf die Trägerwelle modulierte Datensignal der ZKE 1,4 (ZKE-Datensignal) wird über das Bandfilter Cl,10 - 12,C2 bzw. 15,27 an die Gleichrichtereinrichtung 24 und die Demodulati¬ onseinrichtung 25 geleitet. In der Gleichrichtereinrichtung 24 wird wie bei der Übertragung einer unmodulierten Träger¬ welle (f) eine Gleichspannung UG erzeugt, die zur unidi- rektionalen Energieversorgung des Mikrocontrollers 28 bzw. anderer elektronischer Bauteile der PKE 11 dient. In der De¬ modulationseinrichtung 25 erfolgt eine Demodulation zum ZKE- Datensignal, das der Verknupfungsschaltung 31 und schließlich dem Mikrocontroller 28 zugeführt wird. Wird im gleichen Mo¬ ment kein PKE-Signal aktiviert bzw. liegt im gleichen Moment kein PKE-Signal an der Verknüpfungsschaltung 31 an, so wird kein PKE-Datensignal von der PKE 11 zur ZKE 1,4 übertragen.1. Signal case: The PKE signal is zero. The data signal of the ZKE 1,4 (ZKE data signal) modulated onto the carrier wave is passed via the band filter C1, 10-12, C2 or 15, 27 to the rectifier device 24 and the demodulation device 25. In the rectifier device 24, as in the transmission of an unmodulated carrier wave (f), a DC voltage UG is generated, which is used for the unidirectional power supply of the microcontroller 28 or other electronic components of the PKE 11. Demodulation to the ZKE takes place in the demodulation device 25. Data signal which is supplied to the logic circuit 31 and finally to the microcontroller 28. If no PKE signal is activated at the same time or if there is no PKE signal at logic circuit 31 at the same time, no PKE data signal is transmitted from PKE 11 to ZKE 1,4.
2. Signalfall: Das PKE-Datensignal ist ungleich Null.2nd signal case: The PKE data signal is not equal to zero.
Die unidirektionale Energieversorgung der PKE 11 ist in jedem Falle sowohl mittels der seitens der ZKE 1,4 unmodulierten als auch der mit dem ZKE-Datensignal modulierten Tragerwelle f vorhanden. Der Mikrocontroller 28 kann auch bei seiner Ak¬ tivierung durch die unmoduliert übertragene Tragerwelle ein PKE-Signal über die periphere Verknüpfungsschaltung 31 an die Modulationseinrichtung 26 senden, in der das PKE-Signal auf die empfangene unmodulierte Tragerwelle moduliert und sowohl dem Bandfilter 27-15 zur Übertragung als auch der Demodulati¬ onseinrichtung 25 der PKE 11 zugeführt wird.The unidirectional power supply of the PKE 11 is available in both cases by means of the carrier wave f which is unmodulated by the ZKE 1,4 and by the carrier wave f modulated by the ZKE data signal. When activated by the carrier wave transmitted without modulation, the microcontroller 28 can also send a PKE signal to the modulation device 26 via the peripheral link circuit 31, in which the PKE signal modulates the received unmodulated carrier wave and both to the bandpass filter 27-15 Transmission and the demodulation device 25 of the PKE 11 is supplied.
3. Signalfall: Das ZKE-Datensignal ist gleich Null, das PKE- Datensignal ist ungleich Null.3. Signal case: The ZKE data signal is zero, the PKE data signal is not zero.
Ist das ZKE-Datensignal gleich Null und somit die Tragerwelle seitens der ZKE unmoduliert vorhanden, aber seitens der PKE moduliert, so wird m der peripheren Verknüpfungsschaltung 31 zeitgleich das vom Mikrocontroller 28 gesendete PKE-Signal und das in der Modulationseinrichtung 26 modulierte und dann in der Demodulationseinrichtung 25 demodulierte gleiche PKE- Signal subtrahiert und der Mikrocontroller 28 erhalt auch kein ZKE-Signal aus der Verknüpfungsschaltung 31, da das Dif¬ ferenzsignal (PKE-PKE) m der subtrahierenden Verknüpfungs¬ schaltung 31 auch gleich Null ist. Über das Bandfilter 27,15 wird bei dem ZKE-Datensignal "gleich Null" nur das modulierte PKE-Datensignal übertragen, in der Demodulationseinrichtung 20 demoduliert und über die Verknüpfungsschaltung 19 über die Datenleitung 23 der ZKE 1 zugeleitet. 4. Signalfall: Das ZKE-Datensignal und das PKE-Datensignal smd ungleich Null . on der ZKE 1,4 wird zum gleichen PKE-Sende-Zeitpunkt ein ZKE-Datensignal über die ZKE-datensignalmodulierte Tragerwel- le f mittels des Bandfilters C2,12-10,Cl bzw. 15-27 bzw. mit¬ tels der beiden in Resonanz stehenden Schwingkreise 27,15 an die PKE 11 übertragen. In die VerknupfungsschaLtung 31 ist aus dem Mikrocontroller 28 ein PKE-Datensignal eingegangen und dort vorhanden. Das PKE-Datensignal wird gl€üchzeitig in der Modulationseinrichtung 26 auf die Tragerwelle moduliert. So befindet sich eingangs der Demodulationseinrichtung 25 ein datensignalmoduliertes Tragerwellengemisch aus dem übertrage¬ nen ZKE-Datensignal und dem seitens der Modulationseinrich¬ tung 26 modulierten PKE-Datensignal auf gleicher Tragerwelle f. Nach der Demodulation in der Demodulationseinrichtung 26 werden die ZKE+PKE-DatenSignale der Verknüpfungsschaltung 31 zugeführt, m der die Subtraktion erfolgt, bei der das anlie¬ gende PKE-Datensignal vom ZKE+PKE-Datensignalgemisch subtra¬ hiert und somit das PKE-Datensignal unterdruckt werden. Als resultierendes Differenzdatensignal wird das ZNS-Datensignal erhalten und zur Verarbeitung aus der peripheren Verknup- fungsschaltung 31 in den Mikrocontroller 28 über die Daten¬ leitung 29 geleitet.If the ZKE data signal is equal to zero and thus the carrier wave is present modulated by the ZKE but modulated by the PKE, the peripheral logic circuit 31 simultaneously transmits the PKE signal sent by the microcontroller 28 and the one modulated in the modulation device 26 and then in the Demodulation device 25 subtracts the same PKE signal demodulated and the microcontroller 28 also does not receive a ZKE signal from the logic circuit 31, since the difference signal (PKE-PKE) m of the subtracting logic circuit 31 is also zero. When the ZKE data signal "equals zero", only the modulated PKE data signal is transmitted via the band filter 27, 15, demodulated in the demodulation device 20 and fed to the ZKE 1 via the data link 23 via the logic circuit 19. 4. Signal case: The ZKE data signal and the PKE data signal smd not equal to zero. On the ZKE 1,4 a ZKE data signal is generated via the ZKE data signal-modulated carrier wave f by means of the band filter C2, 12-10, Cl or 15-27 or by means of the two in at the same PKE transmission time Transfer resonant resonant circuits 27.15 to the PKE 11. A PKE data signal has entered the logic circuit 31 from the microcontroller 28 and is present there. The PKE data signal is modulated at the same time in the modulation device 26 onto the carrier shaft. Thus, at the beginning of the demodulation device 25 there is a data signal-modulated carrier wave mixture consisting of the transmitted ZKE data signal and the PKE data signal modulated by the modulation device 26 on the same carrier wave f. After the demodulation in the demodulation device 26, the ZKE + PKE data signals are fed to the logic circuit 31, where the subtraction takes place, in which the PKE data signal is subtracted from the ZKE + PKE data signal mixture and thus the PKE data signal is suppressed become. The CNS data signal is obtained as the resulting differential data signal and is passed from the peripheral logic circuit 31 into the microcontroller 28 via the data line 29 for processing.
Die vorhandenen LaufZeitunterschiede zwischen dem m der Ver- knupfungsschaltung 31 vorhandenen PKE-Datensignal und dem jeweils aus der Demodulationseinrichtung 25 erhaltenen PKE- Datensignal sind derart gering, daß sie vernachlassigbar sind und die Subtraktion in der peripheren Verknüpfungsschaltung 31 nicht beeinflussen.The existing runtime differences between the PKE data signal present in the logic circuit 31 and the PKE data signal obtained in each case from the demodulation device 25 are so small that they are negligible and do not influence the subtraction in the peripheral logic circuit 31.
Die in der vorliegenden Erfindung beschriebene Losung dient zur gleichzeitigen Kommunikation zweier Partner miteinander. Dabei ist es unerheblich, ob die beiden Partner zeitlich ver¬ setzt (entweder ZKE- oder PKE-Datensignal gleich Null) oder zeitgleich (ZKE- und PKE-Datensignal ungleich Null) ihre zu¬ gehörigen Datensignale aussenden werden. Bei einer zeitglei- chen Sendung von Datensignalen von beiden Kommunikationsein¬ heiten 1,4,-11 aus werden gleichzeitig sowohl die von dem Mi¬ krocontroller 28 der PKE 11 als auch von dem Mikroprozessor der ZKE 1,4 zugefuhrten Datensignale durch deren Modulation auf der frequenzgleichen Tragerwelle und nachfolgender Demo- dulation in den Demodulationseinrichtungen 20,-25 in beiden Verknupfungsschaltungen 19,31 von den jeweils dort enthalte¬ nen, von den zugeordneten Steuereinheiten (Mikroprozessor, Mikrocontroller) zugefuhrten Datensignalen getrennt. Dabei werden zeitgleich mit der Trennung die von der PKE 11 gesen- deten Datensignale unabhängig von den gesendeten Datensigna¬ len der ZKE 1,4 in den ZKE-Mikroprozessor bzw. die von der ZKE 1,4 gesendeten Datensignale m den PKE-Mikrocontroller 28 geleitet.The solution described in the present invention serves for the simultaneous communication of two partners with one another. It is irrelevant whether the two partners will transmit their associated data signals at different times (either ZKE or PKE data signal equal to zero) or at the same time (ZKE and PKE data signal not equal to zero). When data signals are sent from both communication units 1, 4, -11 at the same time, both the data signals supplied by the microcontroller 28 of the PKE 11 and the microprocessor of the ZKE 1,4 are simultaneously modulated on the carrier wave of the same frequency and subsequent demodulation in the demodulation devices 20, -25 in both logic circuits 19, 31 separated from the data signals contained therein and supplied by the assigned control units (microprocessor, microcontroller). At the same time as the separation, the data signals sent by the PKE 11 are routed to the ZKE microprocessor independently of the data signals sent by the ZKE 1.4 or the data signals sent by the ZKE 1.4 to the PKE microcontroller 28 .
Durch die Bandfilterkopplung 15-27 und die Verknüpfungsschal- tungen 19,31 erfolgt eine Übertragung von Datensignalen bei¬ der Kommunikationseinheiten 1,4;11, wobei die zur gleichen Zeit in der ZKE 1,4 und PKE 11 gesendeten Datensignale (ZKE- Signal ungleich Null, PKE-Signal ungleich Null) jeweils auf der Gegenseite zur gleichen Zeit vorhanden sind.The band filter coupling 15-27 and the logic circuits 19, 31 transmit data signals in the communication units 1, 4; 11, the data signals sent at the same time in the ZKE 1,4 and PKE 11 (ZKE signal not equal Zero, PKE signal not equal to zero) are present on the opposite side at the same time.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den bidi¬ rektionalen gleichzeitigen Datenverkehr auf einer Trager¬ welle der Frequenz (f) Bauteile und somit Herstellungskosten für den Kommunikator und der peripheren Kommunikationseinheit eingespart werden. Das Kommunikationsverfahren gestattet wei- terhin neben der Datenkommunikation gleichzeitig m beiden Richtungen die Energie zum Aktivieren und Betreiben der peri¬ pheren Kommunikationseinheit 11 auch vor Aufnahme des Datenverkehrs bereitzustellen. Es werden umweltbelastende Batterien eingespart und die technische Verfügbarkeit wesent¬ lich verbessert. Insbesondere die Maus als periphere Kommu¬ nikationseinheit ist durch ihre Gewichtsverringerung leichter bedienbar. The advantage of the invention is that the bidirectional simultaneous data traffic on a carrier wave of frequency (f) saves components and thus manufacturing costs for the communicator and the peripheral communication unit. In addition to the data communication, the communication method also allows the energy for activating and operating the peripheral communication unit 11 in both directions at the same time even before the Provide traffic. Batteries that pollute the environment are saved and the technical availability is significantly improved. In particular, the mouse as a peripheral communication unit is easier to operate due to its weight reduction.
BezugszeichenlisteReference list
1 Computer1 computer
2 Kabel2 cables
3 elektronische Baugruppe 4 Kommunikator3 electronic assembly 4 communicator
5 Unterlage5 pad
6 Randbereich6 edge area
7 Sende-/Empfangseinrichtung7 transmitting / receiving device
8 Kommunikationssystem 9 Schnittstelle8 Communication system 9 interface
10 Sende-/Empfangsspule10 transmitting / receiving coil
11 Maus11 mouse
12 Empfangs-/Sendespule12 receiving / transmitting coil
13 elektronische Baugruppe 14 Empfangs-/Sendesystem13 electronic assembly 14 receiving / transmitting system
15 Schwingkreis15 resonant circuit
16 Generator16 generator
17 Treiberstufe17 driver stage
18 Modulationseinrichtung 19 Verknüpfungsschaltung18 modulation device 19 logic circuit
20 Demodulationseinrichtung20 demodulation device
21 Endverstärker21 power amplifiers
22 Datenleitung22 Data line
23 Datenleitung 24 Gleichrichtereinrichtung23 Data line 24 Rectifier device
25 Demodulationseinrichtung25 demodulation device
26 Modulationseinrichtung26 modulation device
27 Schwingkreis27 resonant circuit
28 peripherer Mikrocontroller/Mikrorechner 29 Datenleitung28 peripheral microcontroller / microcomputer 29 data line
30 Datenleitung30 data line
31 periphere Verknüpfungsschaltung f Frequenz31 peripheral logic circuit f frequency
D DiodeD diode
R WiderstandR resistance
C KondensatorenC capacitors
L SpuleL coil
UG Spannung gleichgerichtetUG voltage rectified
X Resonator MCI Mikrorechner X Resonator MCI microcomputer

Claims

Patentansprüche claims
1. Kommunikationssystem, bestehend aus einer zentralen Kom¬ munikationseinheit ZKE und mindestens einer kabellosen peripheren Kommunikationsemheit PKE, die über eine elek- tromagnetische Kopplung miteinander in Verbindung stehen und einen Datenverkehr über eine Welle vorgegebener Fre¬ quenz aufweisen, wobei die zentrale Kommunikationseinheit eine eigene Stromversorgung sowie eme Sende-/Empfangs¬ einrichtung enthalt und die periphere Kommunikationsem- heit stromversorgungsabhangig von der zentralen Kommu¬ nikationseinheit ausgebildet ist und eine Empfangs-/Sen¬ deeinrichtung aufweist, wobei jeweils die Sende-/Emp- fangseinπchtung und die Empfangs-/Sendeeinrichtung min¬ destens eine Modulationseinrichtung und eine Demodulati- onsemπchtung für Datensignale und mindestens eine ma¬ gnetisch koppelbare, relativ zur anderen bewegbare Spule (10,12) aufweisen und wobei eine unidirektionale Energie¬ übertragung zur Stromversorgung der peripheren Kommunika¬ tionseinheit vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, a) daß die magnetische Kopplung mittels eines die Spulen (10,12) enthaltenden Bandfilters (15,27) durchgeführt wird, b) daß der Datenverkehr von der PKE (11) zur ZKE (1,4) über die Welle der vorgegebenen Frequenz durch Verstim¬ mung oder Belastungsanderung des PKE-seitigen LC- Schwingkreises (27) erfolgt und die dadurch am ZKE- seitigen LC-Schwingkreis (15) entstehenden Amplitudenan- derungen von der dort angeschlossenen Demodulationsein- richtung (20) zusammen mit dem von der ZKE (3,4) gesende¬ ten modulierten Datensignal demoduliert werd€tn, c) und daß in der ZKE (1,4) eine Verknupfungsschaltung (19) vorgesehen ist, in der das Modulations-Datensignal der ZKE (1,4) von dem von der Demodulationseinrichtung (20) gelieferten Signal subtrahiert wird, so daß aus¬ gangsseitig ein Differenzdatensignal als Datensignal der PKE (11) zur Verarbeitung in die ZKE (1,4) weiterleitbar1. Communication system consisting of a central communication unit ZKE and at least one wireless peripheral communication unit PKE, which are connected to one another via an electromagnetic coupling and have data traffic via a wave of predetermined frequency, the central communication unit having its own power supply as well as a transmission / reception device and the peripheral communication unit is designed to be dependent on the power supply from the central communication unit and has a reception / transmission device, the transmission / reception device and the reception / transmission device each min ¬ at least have a modulation device and a demodulation device for data signals and at least one magnetically couplable coil (10, 12) that can be moved relative to the other, and a unidirectional energy transmission for power supply to the peripheral communication unit is present st, characterized in that a) that the magnetic coupling is carried out by means of a band filter (15, 27) containing the coils (10, 12), b) that the data traffic from the PKE (11) to the ZKE (1,4) via the Wave of the predetermined frequency occurs by detuning or changing the load of the PKE-side LC resonant circuit (27) and the resulting amplitude changes on the ZKE-side LC resonant circuit (15) from the demodulation device (20) connected there together with the modulated data signal sent by the ZKE (3,4) is demodulated, c) and that in the ZKE (1,4) a logic circuit (19) is provided in which the modulation data signal the ZKE (1,4) is subtracted from the signal supplied by the demodulation device (20), so that on the output side a differential data signal can be passed on as a data signal from the PKE (11) for processing in the ZKE (1,4)
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangseιnrιchtung (7) der ZKE (1) in einem vorzugsweise kabelverbundenen Kommunikator (4) vor- handen ist und im wesentlichen aus einem Generator (16) und einer Treiberstufe (17) zur Erzeugung der Tragerwelle der Frequenz (f) , aus der die ZKE-Datensignale auf die Tragerwelle modulierenden Modulationseinrichtung (18) , aus dem eine Sende-/Empfangsspule (10) und einen Konden- sator (Cl) enthaltenden LC-Schwingkreis (15) , wobei der Generator (16) , die Treiberstufe (17) , die Modulations¬ einrichtung (18) und der Schwingkreis (15) in der genann¬ ten Reihenfolge seriell geschaltet verbunden sind, aus einer die zu sendenden ZKE-Datensignale an die Modulati- onseinrichtung (18) übergebenden Verknüpfungsschaltung2. Communication system according to claim 1, characterized in that the transmitting / receiving device (7) of the ZKE (1) is present in a preferably cable-connected communicator (4) and essentially consists of a generator (16) and a driver stage (17th ) to generate the carrier wave of frequency (f), from which the ZKE data signals modulating the carrier wave modulating device (18), from a transmitting / receiving coil (10) and a capacitor (Cl) containing LC resonant circuit (15 ), the generator (16), the driver stage (17), the modulation device (18) and the oscillating circuit (15) being connected in series in the order mentioned, from one of the ZKE data signals to be sent to the modulators - Onseinrichtung (18) transferring logic circuit
(19) , wobei die Datensignale über Datenleitungen (22,23) eines Schnittstellenkabels (2) ubermittelbar sind, und aus der Demodulationseinrichtung (20) besteht, die wie die Modulationseinrichtung (18) an den LC-Schwingkreis (15) angeschlossen und derart ausgebildet ist, daß die demodulierten Datensignale der an ihr anliegenden daten¬ signalmodulierten Welle an die Verknüpfungsschaltung (19) weitervermittelbar sind.(19), the data signals being able to be transmitted via data lines (22, 23) of an interface cable (2), and consisting of the demodulation device (20) which, like the modulation device (18), is connected to the LC resonant circuit (15) and designed in this way is that the demodulated data signals of the data signal-modulated wave applied to it can be forwarded to the logic circuit (19).
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknupfungsschaltung (19) emgangsseitig mit der Demodulationseinrichtung (20) und der vorzugsweise seriellen Schnittstelle (2,9) und ausgangsseitig mit der Modulationseinrichtung (18) verbunden ist.3. Communication system according to claim 2, characterized in that the logic circuit (19) on the input side with the demodulation device (20) and preferably serial interface (2,9) and the output side is connected to the modulation device (18).
4. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die periphere Kommunikationseinheit (11) baulich se¬ parat ausgebildet ist und eine Empfangs-/Sencleemnchtung (14) besitzt, die den LC-Schwingkreis (27) , eine an den LC-Schwingkreis (27) angeschlossene Gleichrichterem- richtung (24) zur Erzeugung einer Gleichspannung (UG) für weitere elektronische Bauteile aus der übertragenen unmo- dulierten oder datensignalmodulierten Welle, eine daran angeschlossene Demodulationseinrichtung (25) mit einer Dekodiereinrichtung für das empfangene Datensignal und eine daran angeschlossenen Modulationseinrichtung (26) mit einer Kodiereinrichtung für die von der peripheren Kommunikationseinheit (11) erzeugten Datensignale ent¬ halt.4. Communication system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the peripheral communication unit (11) is structurally separate and has a receiving / receiving device (14) which has the LC resonant circuit (27) the LC resonant circuit (27) connected rectifier device (24) for generating a DC voltage (UG) for further electronic components from the transmitted unmodulated or data signal modulated wave, a demodulation device (25) connected to it with a decoding device for the received data signal and a modulation device (26) connected thereto with a coding device for the data signals generated by the peripheral communication unit (11).
5. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinheiten (1,4,-11) jeweils eine einzige Sende-/Empfangsspule (10) bzw. Empfangs- /Sendespule (12) zur unidirektionalen Energie- und zur bidirektionalen Datenübertragung besitzen, wobei jeweils die Spule (10;12) mit einem Kondensator (C1;C2) vorzugs¬ weise zu einem ParallelSchwingkreis (15;27) geschaltet ist sowie beide einander zugeordnete Schwingkreise (15,-27) auf Resonanz abgestimmt sind und nach den Regeln der Bandfilterdimensionierung arbeiten. 5. Communication system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the communication units (1,4, -11) each have a single transmitting / receiving coil (10) or receiving / transmitting coil (12) for unidirectional energy and for bidirectional data transmission, the coil (10; 12) with a capacitor (C1; C2) preferably being connected to a parallel resonant circuit (15; 27) and both resonant circuits (15, -27) assigned to each other being tuned to resonance and work according to the rules of the band filter dimensioning.
6. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Kommunikationseinheit (1,4) ein Computer (1) mit dem über die vorzugsweise serielle Schnittstelle (9) kabelgeführten Kommunikator (4) mit dessen Sende- /Empfangseinrichtung (7) und die peripheren Kommunikati¬ onseinheiten (11) mit deren Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) vorzugsweise periphere XY-Positions-Steuervorrich- tungen, vorzugsweise eine Maus (11), Spielhebel, Steuer¬ knüppel, auch Tastaturen od.dgl. sind.6. Communication system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the central communication unit (1, 4) is a computer (1) with the communicator (4), which is cabled via the preferably serial interface (9), with its transmitting / receiving device (7) and the peripheral communication units (11) with their receiving / transmitting device (14) are preferably peripheral XY position control devices, preferably a mouse (11), play lever, control stick, also keyboards or the like. are.
7. Kommunikationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kabelgeführte Kommunikator (4) als elektronische Baugruppe (3) vorzugsweise in eine Unterlage (5) für die auf der Unterlage (5) plazierbare periphere Kommunikati¬ onseinheit (11) integriert ist.7. Communication system according to claim 6, characterized in that the cable-guided communicator (4) as an electronic assembly (3) is preferably integrated into a base (5) for the peripheral communication unit (11) which can be placed on the base (5).
8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (5) des Kommunikators (4) insbesondere plattenförmig ist und vorzugsweise im Randbereich ihres Umfangs mindestens eine Leiterschleife enthält, die als Sende-/Empfangsspule (10) ausgebildet ist.8. Communication system according to claim 7, characterized in that the base (5) of the communicator (4) is in particular plate-shaped and preferably in the edge region of its circumference contains at least one conductor loop which is designed as a transmission / reception coil (10).
9. Kommunikationssystem nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile der Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) der peripheren Kommunikationseinheit (11) größtenteils in einer elektronischen Baugruppe (13) enthalten sind, wobei der LC-Schwingkreis (27) aus der vorzugsweise außerhalb der elektronischen Baugruppe (13) , aber innerhalb der Kommunikationseinheit (11) plazierten Empfangs- /Sendespule (12) und aus dem vorzugsweise in der elektro¬ nischen Baugruppe (13) befindlichen Kondensator (C2) besteht.9. Communication system according to claim 7 and / or 8, characterized in that the components of the receiving / transmitting device (14) of the peripheral communication unit (11) are largely contained in an electronic assembly (13), the LC resonant circuit (27) from the receiving device preferably placed outside the electronic assembly (13), but inside the communication unit (11) / Transmitter coil (12) and consists of the capacitor (C2) preferably located in the electronic assembly (13).
10. Kommunikationssystem nach Anspruch 9, 5 dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch gekoppelten Spulen (10,12) der Sende- /Empfangseinrichtung (7) und der Empfangs-/Sendeein¬ richtung (14) querschnittsmäßig parallel zueinander ge¬ richtet sind, wobei die Empfangs-/Sendespule (12) eine 10 geringere, gleiche oder größere Querschnittsberaessung als die Sende-/Empfangsspule (10) aufweist und vorzugsweise bei geringerer Querschnittsbemessung im Flächenbereich der Unterlage (5) innerhalb der Sende-/Empfangsspule (10) bewegbar ist.10. Communication system according to claim 9, 5 characterized in that the magnetically coupled coils (10, 12) of the transmitting / receiving device (7) and the receiving / transmitting device (14) are aligned in cross-section parallel to one another, the Receiving / transmitting coil (12) has a smaller, identical or larger cross-sectional dimension than the transmitting / receiving coil (10) and is preferably movable within the transmitting / receiving coil (10) with a smaller cross-sectional dimension in the area of the base (5).
15 11. Kommunikationssystem nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der peripheren Kommunikationseinheit (11) wahlwei¬ se eine periphere subtrahierende Verknüpfungsschaltung (31) integriert vorgesehen ist, die wie die ::entrale Ver-15 11. Communication system according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the peripheral communication unit (11) optional a peripheral subtracting logic circuit (31) is integrated, which, like the :: enteral connection
20 knupfungsschaltung (19) entweder aus Bauelementen zusam¬ mengeschaltet oder programmtechnisch in einem Mikrocon¬ troller (28) , insbesondere in dessen zugeordneten, mit¬ einander verschalteten Speichermodulen enthalten ist, wobei in der peripheren Verknupfungsschaltung (31) die20 linkage circuit (19) either connected together from components or programmatically in a microcontroller (28), in particular in its associated, interconnected memory modules, the peripheral linkage circuit (31) containing the
25 Subtraktion derart erfolgt, daß das anliegende PKE- Datensignal vom ZKE+PKE-Datensignalgemisch subtrahiert und somit das PKE-Datensignal unterdrückt werden, so daß als resultierendes Differenzdatensignal das ZKE- Datensignal erhalten wird und zur Verarbeitung aus der25 Subtraction takes place in such a way that the PKE data signal present is subtracted from the ZKE + PKE data signal mixture and thus the PKE data signal is suppressed, so that the ZKE data signal is obtained as the resultant difference data signal and is processed from
30 Verknupfungsschaltung (31) in den Mikrocontroller (28) über die Datenleitung (29) weiterleitbar ist. 12. Verfahren zur Kommunikation zwischen einer zentralen, stromversorgten Kommunikationsemheit (1,4) und einer stromversorgungsabhangigen peripheren Kommunikationsein¬ heit (11) nach mindestens einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer in der zentralen Kommunikationseinheit (1,4) erzeugten Tragerwelle, auf die Datensignale der zentralen Kommunikationseinheit (1,4) moduliert werden, über die magnetische Kopplung zweier Spulen (10,30 logic circuit (31) in the microcontroller (28) via the data line (29) can be forwarded. 12. A method for communication between a central, power-supplied communication unit (1,4) and a power-dependent peripheral communication unit (11) according to at least one of the preceding claims, characterized in that by means of a in the central communication unit (1,4) generated carrier wave, onto which data signals of the central communication unit (1,4) are modulated, via the magnetic coupling of two coils (10,
12) in¬ nerhalb eines Bandfilters (15,27) sowohl eme Energie¬ übertragung zur Stromversorgung der peripheren Kommunika¬ tionsemheit (11) erfolgt als auch ein Datenverkehr bidi¬ rektional zwischen der zentralen Kommunikationseinheit (1,4) und der peripheren Kommunikationseinheit (11) durchgeführt wird, indem zu gleicher Zeit in der Verknup- fungsschaltung (19) das in ihr vorhandene ZKE-Datensignal von den demodulierten Datensignalen der gesendeten ZKE- datensignalmodulierten Tragerwelle und der PKE- datensignalmodulierten Tragerwelle subtrahiert und das resultierende Differenzdatensignal der zentralen Kommu¬ nikationseinheit (1,4) zugeführt wird.12) within a bandpass filter (15, 27) there is both energy transmission for power supply to the peripheral communication unit (11) and bidirectional data traffic between the central communication unit (1, 4) and the peripheral communication unit (11 ) is carried out by subtracting at the same time in the logic circuit (19) the ZKE data signal present in it from the demodulated data signals of the transmitted ZKE data signal-modulated carrier wave and the PKE data signal-modulated carrier wave, and the resulting differential data signal from the central communication unit ( 1,4) is supplied.
13. Verfahren nach Anspruch 12, mit folgenden Schritten: a) bei der Durchfuhrung der bidirektionalen Kommunikation wird das im Kommunikator (4) auf der Tragerwelle der Fre¬ quenz (f) vorzugsweise kodiert modulierte Datensignal als datensignalmodulierte Welle über die Sende-/Empfangs- einrichtung (7) des Kommunikators (4) mit der Spule (10) an die Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) mit der Spule (12) der peripheren Kommunikationseinheit (11) gesendet, b) die zum Betrieb der Empfangs-/Sendeemrιchtung (14) und weiterer elektronischer Bauteile notwendige Energie wird in Form von Strom und Gleichspannung (UG) durch die Gleichrichtervorrichtung (24) aus der anliegenden daten¬ signalmodulierten Welle erzeugt, c) die anliegende datensignalmodulierte Welle wird einer Demodulationsvorrichtung (25) zugeführt, demoduliert und das dekodierte Datensignal wird in einem Mikrocontroller der peripheren Kommunikationseinheit (11) verarbeitet, d) die vom Mikrocontroller ausgegebenen Datensignale wer- den in der Modulationseinrichtung (26) auf der Trägerwel¬ le der gleichen Frequenz (f) moduliert über die Empfangs- /Sendespule (12) gesendet und in der magnetisch gekoppel¬ ten Sende-/Empfangsspule (10) empfangen, e) die an der Demodulationseinrichtung (20) anliegende datensignalmodulierte Welle wird demoduliert., dekodiert sowie f) die von der die vorhandenen Datensignale von den an¬ liegenden demodulierten Datensignalen subtrahierenden Verknupfungsschaltung (19) ausgangsseitig bereitgesteil- ten Datensignale werden als Datensignale über die Schnittstelle (2,9) dem Mikroprozessor des Computersy¬ stems (1) zur Verarbeitung zugeführt.13. The method as claimed in claim 12, comprising the following steps: a) when carrying out the bidirectional communication, the data signal which is preferably coded in the communicator (4) on the carrier wave of the frequency (f) is coded as a data signal-modulated wave via the transmit / receive device (7) of the communicator (4) with the coil (10) is sent to the receiving / transmitting device (14) with the coil (12) of the peripheral communication unit (11), b) which are used to operate the receiving / transmitting device (14 ) and other electronic components necessary energy is generated in the form of current and DC voltage (UG) by the rectifier device (24) from the adjacent data signal modulated wave, c) the applied data signal modulated wave is fed to a demodulation device (25), demodulated and the decoded data signal is processed in a microcontroller of the peripheral communication unit (11), d) the data signals output by the microcontroller are transmitted in the modulation device (26) on the carrier wave of the same frequency (f) modulated via the receive / transmit coil (12) and received in the magnetically coupled transmission / reception coil (10), e) the data signal-modulated wave applied to the demodulation device (20) is demodulated, decoded and f) that from which the existing data signals are subtracted from the applied demodulated data signals Logic circuit (19) Da provided on the output side Tens signals are fed as data signals via the interface (2,9) to the microprocessor of the computer system (1) for processing.
14. Verfahren nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kommunikator (4) erzeugte unmodulierte Träger¬ welle der vorgegebenen Frequenz (f) über die magnetische Kopplung (10,12) von der Empfangs-/Sendeeinrichtung (14) der peripheren Kommunikationseinheit (11) aufgenommen und zur Stromversorgung elektronischer Bauteile, insbesondere des Mikrocontrollers gleichgerichtet sowie auch als Trä¬ gerwelle von PKE-Datensignalen, die vom Mikrocontroller der peripheren Kommunikationseinheit (11) bereitgestellt werden, verwendet wird. 14. The method according to claim 12 and / or 13, characterized in that the unmodulated carrier wave generated in the communicator (4) of the predetermined frequency (f) via the magnetic coupling (10, 12) from the receiving / transmitting device (14) of the peripheral communication unit (11) and used to supply power to electronic components, in particular the microcontroller, and also as a carrier wave for PKE data signals provided by the microcontroller of the peripheral communication unit (11).
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