DE3805109C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fernsteuersystem für eine Bildwiedergabeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für eine Bildwiedergabeeinrichtung wie z. B. einen Fernsehempfänger, einen Computer, ein Videospiel oder dergleichen. Die Erfindung liegt auf einem ähnlichen Gebiet wie der Gegenstand der zeitlich gleichrangigen deutschen Patentanmeldung P 38 05 108.7.

Bildwiedergabesysteme sind in den letzten Jahren immer komplexer geworden. Neuere Fernsehempfänger beispielsweise haben viel mehr Funktionen, die dem Benutzer zugänglich sind. Diese Funktionen können unter anderem die Lenkung und Verarbeitung von Stereotonsignalen umfassen, ferner die Auswahl verschiedener Hilfs- oder Zusatz-Videosignalquellen, die Programmierung auf zukünftige Sendungen, usw. Um alle diese Funktionen nutzen zu können, ist typischerweise eine relativ große Anzahl von Funktionswählschaltern erforderlich. Dies macht das betreffende Eingabegerät, wie den in der Hand zu haltenden Fernsteuersender, zu einem relativ großen Apparat, dessen Benutzung schwierig und verworren und dessen Herstellung teuer ist.

Eine Möglichkeit zur Verminderung der Anzahl von Schaltern am Fernsteuersender besteht darin, eine Liste von Funktionen auf dem Bildschirm des Wiedergabesystems erscheinen zu lassen, was manchmal auch als "Menü" bezeichnet wird, und eine Eingabewählvorrichtung vorzusehen, um auszuwählen, welche der dargestellten Funktionen durchgeführt werden sollen. Solche "menügestützten" Systeme für Fernsehempfänger sind in den US-Patentschriften 46 41 205 und 46 26 892 beschrieben.

Das Eingabegerät für ein menügestütztes System kann eine sogenannte "Maus", ein Steuerknüppel (Joystick) oder ein Lichtgriffel sein, die alle eine Ortsinformation mit X- und Y-Koordinatenwert an eine Wiedergabe-Steuereinrichtung senden, um die jeweils gewünschte Funktion zu bestimmen. Typischerweise muß der Benutzer hierzu beide Hände verwenden, oder er muß eine flache Unterlage haben, auf der er das Eingabegerät bewegen kann. Die meisten dieser Geräte sind mit der Steuereinrichtung verdrahtet und eignen sich daher nicht für eine Fernsteuerung über Distanzen, wie sie bei der Fernsehbildbetrachtung üblich sind.

Es ist aber wünschenswert, daß ein Eingabegerät die Vorliebe des Menschen nutzt, auf eine gewünschte Position einfach zielgerichtet hinzudeuten und so eine leichte Bedienung zu bekommen. Lichtgriffel und sogenannte Berührungsbildschirme ermöglichen eine solches Zielen, sie erfordern jedoch, daß der Benutzer nicht weiter als eine Armeslänge vom Bildschirm entfernt ist. Ein drahtloses Eingabegerät, mit dem sich auf eine bestimmte auszuwählende Position eines auf einem Bildschirm dargestellten Menüs zielen läßt, ist in der US-Patentschrift 45 65 999 beschrieben.

Es wurde gefunden, daß es wünschenswert ist, gemeinsam mit Daten, welche die Zielfunktion erfüllen, auch andere Daten wie z. B. Kanalnummer- und Programmzeitinformationen zu übertragen, denn solche numerischen Daten sind nicht so leicht aus einem Menü auszuwählen. Ferner wurde erkannt, daß die Wahl einer bestimmten Funktion dadurch beschleunigt werden kann, daß man nicht nur Zielsignale allein, sondern gleichzeitig auch Informationen über die betreffende Funktion mitsendet.

In der US-PS 45 65 999 wird ein Fernsteuersystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art für eine Bildwiedergabeeinrichtung beschrieben, das über einen Fernsteuersender mit einer der Erzeugung einer Vielzahl von Informationsrichtstrahlen dienenden Anzahl von Wandlern, eine Erregungseinrichtung zum Erregen der Wandler, damit diese die Richtstrahlen erzeugen, und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen der von den Wandlern abgestrahlten Richtstrahlen, um daraus der Winkelversetzung der Richtstrahlen gegenüber einem Sensor der Empfangseinrichtung entsprechende Steuersignale zu erzeugen, verfügt, womit ein positionsbezogenes Signal zur Bestimmung der Lage eines Cursors übertragen wird.

Weiterhin ist es aus der Zeitschrift "Funkschau" 1978, Heft 8, Seiten 323-326 bekannt, in einem Infrarotfernsteuersystem mit einem einzigen Wandler Signale durch Pulsabstandscodierung zu übertragen.

Bei den bekannten Einrichtungen können nur einfache Signale übertragen werden, nämlich nur ein positionsbezogenes Signal für die Bestimmung der Lage des Cursors bei der US-PS 45 65 999 bzw. eine dem pulsabstandscodierten Signal entsprechende Größe bei der aus der Zeitschrift "Funkschau" bekannten Fernsteuereinrichtung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fernsteuersystem für eine Bildwiedergabeeinrichtung zu schaffen, bei dem unter Verwendung einer geringen Anzahl von Schaltern und sonstigen Bauelementen ein positionsbezogenes Informationssignal zur Auswahl einer Funktion aus einer Anzahl von möglichen Funktionen und ein die Funktion steuerndes Informationssignal übertragen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Fernsteuersystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein erfindungsgemäßes Fernsteuersystem enthält einen Fernsteuersender mit einer Ansteuerschaltung, um Wandler des Fernsteuersenders in einer ersten Sendeperiode mit positionsbezogenen Informationssignalen zu beaufschlagen, welche die Richtung anzeigen, in welche der Sender zielt, um Funktionen aus einem Menü auszuwählen. In einer zweiten Sendeperiode beaufschlagt die Ansteuerschaltung die Wandler des Fernsteuersenders mit anderen Informationssignalen, die nicht auf Positionen, sondern auf ausersehene Funktionen bezogen sind.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, daß die Wandler für die Positionsinformationen auch zum Senden der nicht-positionsbezogenen Daten verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1a und 1b zeigen zum einen die perspektivische Ansicht eines Bildwiedergabegerätes und eines Fernsteuersenders, welche die vorliegende Erfindung anwenden können, und zum anderen eine detailliertere Draufsicht auf einen in Verbindung mit der Erfindung verwendbaren Fernsteuersender;

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht einen aus drei Leuchtdioden (LED) bestehenden Wandler und dessen Richtstrahlen zur Erläuterung des die Winkelposition in der Y-Richtung bestimmenden Meßzyklus des Senders nach Fig. 1;

Fig. 3a, 3b und 3c sind Vektordiagramme von Signalen der in Fig. 2 dargestellten Wandler- und Richtstrahlenanordnung zur Erläuterung des die Winkelposition in Y-Richtung bestimmenden Meßzyklus des Senders nach Fig. 1;

Fig. 4a und 4b zeigen von vorn bzw. von der Seite eine vollständige Leuchtdioden-Anordnung zur Verwendung am Sender nach Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine Signalsequenz, wie sie in Verbindung mit der Leuchtdioden-Anordnung nach den Fig. 4a und 4b benutzt werden kann;

Fig. 6 zeigt im Blockform die Schaltungsanordnung eines Fernsteuersenders für die Leuchtdioden-Anordnung nach den Fig. 4a und 4b;

Fig. 7 zeigt in Blockform die Schaltungsanordnung eines Fernsteuerempfängers zur Decodierung von Fernsteuersignalen, die vom Fernsteuersender nach Fig. 6 erzeugt werden;

Fig. 8a und 8b zeigen den Inhalt eines Speichers, der in der Schaltung des Fernsteuersenders nach Fig. 6 verwendet werden kann;

Fig. 9 zeigt den Inhalt eines Speichers, der in der Empfängerschaltung nach Fig. 7 verwendet werden kann.

Das Bildwiedergabesystem nach Fig. 1a enthält einen Fernsteuersender 101, der als Handgerät ausgebildet ist und von einem Benutzer bewegt werden kann. Im aktivierten Zustand sendet der Sender 101 Signale entlang divergenter Wege 102a, 102b und 102c in einer Weise, die weiter unten in Verbindung mit den Fig. 2, 3 und 4 noch näher erläutert wird. Vorzugsweise werden diese Signale in Form einer Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) von jeweils zugehörigen Leuchtdioden (LED) gesendet. Der Sender 101 hat eine natürliche Zielachse, die definiert sei als der Weg, entlang dem das Signal nach Erwartung des Benutzers ausgesandt wird, wenn der Sender aktiviert wird. Nominell läuft diese Zielachse entlang der Längs-Symmetrieachse des Gehäuses, das die Senderschaltung umschließt.

Nahe dem Bildschirm 104 des Bildwiedergabegerätes 105 ist ein Sensor 103 angeordnet, um Signale vom Fernsteuer-Handsender 101 zu empfangen. Der Bildschirm 104 zeigt ein Menü von Funktionen, die vom Benutzer auszuwählen sind. Abhängig von Zielbewegungen des Handsenders wird ein Positionsmarkierer oder "Cursor" 106 über den Bildschirm bewegt, wie es weiter unten beschrieben wird. Wenn gefühlt wird, daß sich der Cursor nahe dem Titel einer Funktion befindet, kann ein Kasten 107 abgebildet werden, um die gewünschte Funktion hervorzuheben. Ein Skalenstab 108 mit einem Positionszeiger 109 kann auf dem Bildschirm 104 aufleuchten, um dem Benutzer bei Einstellungen der gewählten Funktion zu helfen (z. B. Lautstärke, Helligkeit, Farbton, Farbsättigung).

Der Fernsteuer-Handsender 101′, der detaillierter in der Fig. 1b dargestellt ist, entspricht dem Sender 101 in Fig. 1a. Der Sender 101′ enthält eine Tastatur 120 mit 15 Tasten, über die der Benutzer 15 verschiedene 4-Bit-Schlüsselcodes an den Empfänger senden kann. Ein 16. 4-Bit-Schlüsselcode ist für den Zustand "keine Taste gedrückt" reserviert, wie weiter unten erläutert. Während die weiter oben beschriebene Wahl anhand eines Menüs akzeptabel ist, um gewisse Funktionen auszuwählen wie etwa solche, die selten benutzt werden (z. B. Farbsättigung, Farbton, Kontrast), sind im vorliegenden Fall noch bestimmte spezielle Funktionstasten vorgesehen, um häufig genutzte und numerische Funktionen zu wählen. Eine Taste ist der Funktion des Zielens zugeordnet, ihre Aktivierung bewirkt die Darstellung eines Zielfunktionsmenüs auf dem Bildschirm. In bevorzugter Ausführungsform sind zehn der Tasten den Ziffern 0 bis 9 zugeordnet, und vier der übrigen fünf Tasten den Funktionen "Kanalsuchlauf vorwärts", "Kanalsuchlauf rückwärts", "Stromversorgung ein/aus" und "Ton-Stillsetzung". Somit liefert der Fernsteuer-Handsender sowohl Zielinformationen als auch nicht-positionsbezogene Daten für diejenigen Funktionen, die besser durch Direkteingabe als durch Zielen auf eine Menüauswahl gesteuert werden.

Im folgenden sei der den Zielvorgang realisierenden Betrieb des Fernsteuersystems kurz erläutert:
Eine Winkelbewegung des Senders relativ zum Empfänger ändert die Amplitude und die Phase der resultierenden Modulationskomponenten des Infrarot-Signals (IR-Signal), die von den Leuchtdioden des Senders her in jedem von mehreren zyklischen, in einem Zeitmultiplex eingefügten Winkelpositions-Meßintervallen empfangen werden. Die Änderungen der Vektorphase in den Meßintervallen für die X- und die Y-Achse spiegeln sich in der Empfängerschaltung als Änderungen in den Beträgen der Daten für die X-Koordinate bzw. für die Y-Koordinate wieder. Ein Mikrocomputer benutzt die X- und die Y-Koordinatendaten, um einen Cursor 106 auf dem Bildschirm 104 der Fig. 1 zu positionieren. Der Cursor 106 liefert eine optische Rückkopplung zum Benutzer.

Der Ausdruck "Phasenmodulation" bedeutet hier eine feste Versetzung der elektrischen Phase gegenüber einer 0°-Bezugsphase. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden in jedem Meßintervall der zyklischen Folge Leuchtdioden des Handsenders, die jeweils in einem festen individuellen räumlichen Winkel gegenüber der Zielachse des Handsenders abstrahlen, gleichzeitig durch jeweils zugeordnete Signale erregt, die entsprechende feste Phasenverschiebungen gegenüber einer 0°-Bezugsphase haben. Die relativen Amplituden der vom Sensor 103 empfangenen Komponenten der IR-Signale ändern sich abhängig vom Zielwinkel des Handsenders. Der Sensor empfängt und kombiniert die IR-Signalkomponenten zur Erzeugung eines Signals, das eine resultierende Phasenmodulation hat, und erzeugt ein elektrisches Signal, das dieselbe Phasenmodulation wie das resultierende IR-Signal hat. Die zu übertragende Information über die Winkelposition findet sich im Phasenwinkel der Resultierenden der kombinierten Signale, die von den erregten Leuchtdioden her empfangen werden. Da die Information über den Zielwinkel durch den Phasenwinkel des elektrischen Signals dargestellt wird, braucht die Amplitude des elektrischen Signals nicht bewahrt zu werden und kann daher verstärkt und begrenzt werden.

Im folgenden sei eine ausführlichere Erläuterung der Zielfunktion des Fernsteuersystems gegeben:
Gemäß der Fig. 2 sind Infrarot-Leuchtdioden 202, 204 und 206 an einem Fernsteuer-Handsender (nicht dargestellt) befestigt. Jede der Leuchtdioden 202, 204 und 206 hat eine eigene Zielachse 208 bzw. 210 bzw. 212, entlang der das Infrarotlicht mit der größten Intensität übertragen wird. Die Zielachsen 208, 210 und 212 entsprechen den Zielachsen 102a, 102b und 102c in Fig. 1. Die Leuchtdioden sind in divergierenden Richtungen gegenüber der Zielachse des Handsenders orientiert, so daß ein Empfänger die Winkelposition des Handsenders feststellen und den Cursor entsprechend bewegen kann. Das Infrarotlicht von den Leuchtdioden 202, 204 und 206 wird gemäß den Strahlungsdiagrammen 220, 222 und 224 ausgesendet, wobei die Strahlungsenergie in monotoner Weise mit zunehmendem Abstrahlwinkel gegenüber der Zielachse der jeweiligen Leuchtdiode abnimmt. Die nach oben zielende Leuchtdiode 202 wird durch Anlegen eines Signals erregt, das eine Phasenverschiebung von +90° gegenüber einem Bezugsphasensignal hat. Die horizontal zielende Leuchtdiode 204 wird durch Anlegen eines Signals erregt, das eine 0°-Phasenverschiebung gegenüber dem Bezugsphasensignal hat. Die nach unten zielende Leuchtdiode 206 wird durch Anlegen eines Signals erregt, das eine Phasenverschiebung von -90° gegenüber einem Bezugsphasensignal hat. Das heißt, entgegengesetzt orientierte Leuchtdioden werden durch Signale mit einander entgegengesetzter Phasenverschiebung erregt. Die vorstehend erwähnten Erregungssignale werden z. B. während eines die Y-Achse oder -Koordinate bestimmenden Meßintervalls (Y-Meßintervall) der zyklischen Folge angelegt, wenn der Benutzer einen Zielfunktionsknopf am Handsender drückt.

Die drei Leuchtdioden-Erregungssignale (+90°, 0°, -90°) sind gleichgerichtete Rechteckwellen, welche die Leuchtdioden zum Abstrahlen von Infrarot-Bursts konstanter Amplitude bringen. Der Empfängersensor wandelt die empfangenen Bursts des Infrarotlichts zurück in gleichgerichtete Rechteckwellen. Wie allgemein bekannt, läßt sich eine Rechteckwelle als lineare Summe einer Gleichstromkomponente, einer Grundwelle und Oberwellen ansehen. Ein innerhalb des Sensormoduls untergebrachtes Bandpaßfilter unterdrückt den Gleichstromanteil und die Oberwellen und läßt nur die Grundwellen der drei Signale durch. Diese Grundwellensignale sind Sinuswellen mit gleicher Modulationsfrequenz, jedoch unterschiedlichen Phasen und unterschiedlichen Amplituden. Die Bandpaßfilterung sollte erfolgen, wenn die Signale noch auf niedrigem Pegel sind, so daß die Linearität gewahrt bleibt. Da die drei sinusförmigen Komponenten dieselbe Frequenz haben, können sie als Vektoren betrachtet werden, die sich zu einem einzigen resultierenden Vektor summieren, wie es in den Fig. 3a, 3b und 3c veranschaulicht ist. Das resultierende Signal kann verstärkt und begrenzt (d.h. amplitudenbeschnitten) werden, weil die zu bewahrende Information in der Phase des resultierenden Signals und nicht in dessen Amplitude ist. Wie weiter unten noch erklärt, wird diese Information von Phasendetektorschaltungen extrahiert, welche die Phase des resultierenden Signals mit einer bekannten Bezugsphase vergleichen.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen die IR-Modulationskomponenten des am Empfänger empfangenen Signals und sind nützlich zum Verständnis des Betriebs des Systems. Das Vektordiagramm 3a zeigt die Beziehung der drei Signale am Empfänger, wenn der Handsender direkt auf den Empfänger zielt, d. h. wenn die Zielachse des Handsenders parallel zur Sichtlinie zwischen Handsender und Empfänger ist. Weil der Beitrag des aus der aufwärts zielenden Leuchtdiode 202 (Phasenmodulation von +90°, dargestellt durch den Vektor 302) betragsmäßig gleich und richtungsmäßig entgegengesetzt dem Beitrag aus der abwärts zielenden Leuchtdiode 206 ist (Phasenmodulation von -90°, dargestellt durch den Vektor 306), löschen sich diese Komponenten einander aus, und der resultierende Vektor ist gleich der "Horizontal"-Komponente 304, die aus der "horizontal" zielenden Leuchtdiode 204 kommt (Phasenmodulation von 0°). Der Vektor 308 ist nur aus Gründen der Übersichtlichkeit unterhalb des Vektors 304 gezeichnet, in Wirklichkeit verläuft er natürlich entlang dem Vektor 304. An einem resultierenden Vektor, der in Phase mit der Bezugsphase ist, kann also die Empfängerschaltung erkennen, daß der Fernsteuer-Handsender in die Horizontalrichtung zielt.

Das Vektordiagramm 3b zeigt die Beziehung der drei Signale am Empfänger, wenn der Handsender gegenüber der Sichtlinie zwischen Handsender und Empfänger nach oben gerichtet ist. Wegen des nach oben weisenden Handsenders ist der Beitrag des Vektors 322 aus der nach oben zielenden Leuchtdiode 202 kleiner als beim vorangegangenen Beispiel. Da jedoch die abwärts weisende Leuchtdiode 206 nun direkter auf den Empfänger zielt, ist der Beitrag des Vektors 326 größer als beim vorangegangenen Beispiel. Diese Amplitudenänderungen sind im Einklang mit den oben beschriebenen Strahlungsdiagrammen 220, 222 und 224. Der Beitrag aus der horizontal zielenden Leuchtdiode 204, dargestellt durch den Vektor 324, bleibt etwa der gleiche wie beim vorangegangenen Beispiel. Da der Vektor 322 einen geringeren Betrag als der Vektor 326 hat, zeigt der resultierende Vektor 328 einen negativen Ausschlag. Somit kann aus einem resultierenden Signal, das einen negativen Phasenwinkel hat, auf ein Aufwärtszielen des Handsenders geschlossen werden, und das Maß der nach oben gerichteten Winkelbewegung des Handsenders gegenüber der horizontalen Orientierung stellt sich dar durch das Maß der negativen Phasenverschiebung gegenüber der Bezugsphase.

Das Vektordiagramm 3c zeigt die Beziehung der drei Signale am Empfänger, wenn der Handsender bezüglich der Sichtlinie zwischen ihm und dem Empfänger nach unten zielt. Da der Handsender abwärts weist, ist der Beitrag des Vektors 346 aus der nach unten weisenden Leuchtdiode 206 kleiner als beim ersten Beispiel. Die nach oben weisende Leuchtdiode 202 zielt nun direkter auf den Empfänger, und der Beitrag des Vektors 242 ist größer als beim ersten Beispiel. Der Beitrag aus der "horizontalen" Leuchtdiode 204 bleibt etwa der gleiche wie beim ersten Beispiel. Da der Vektor 346 einen kleineren Betrag als der Vektor 342 hat, zeigt die Resultierende 348 einen positiven Ausschlag. Somit läßt sich aus einem resultierenden Signal, das einen positiven Phasenwinkel hat, auf ein Abwärtszielen des Handsenders schließen, und der Betrag der Winkelbewegung des Handsenders nach unten gegenüber seiner horizontalen Orientierung stellt sich dar durch das Maß der positiven Phasenverschiebung gegenüber der Bezugsphase (0°). Die Messung in Richtung der X-Achse (X-Koordinatenmessung) erfolgt in praktisch der gleichen Weise wie oben beschrieben, nur daß am Handsender dann Leuchtdioden erregt werden, die nach links, in die Mitte und nach rechts zielen.

Zwei Meßintervalle sind in einem wiederkehrenden Zyklus enthalten, während dem die Leuchtdioden individuell mit verschiedenen Phasen der Trägerfrequenz angesteuert werden. Jedes Meßintervall erlaubt der Empfängerschaltung, für jeweils eine Achse zu bestimmen, in welche Richtung der Handsender relativ zur Sichtlinie zwischen ihm und dem IR-Sensor am Empfänger zielt. Ein Meßintervall wird zu Bestimmung der seitlichen Zielrichtung (X-Achse) und das zweite Meßintervall zur Bestimmung der vertikalen Zielrichtung (Y-Achse) benutzt.

Die Fig. 4a und 4b zeigen eine Vorderansicht 400 bzw. eine Seitenansicht 420 der bevorzugten Ausführungsform einer Leuchtdioden-Anordnung, die sich zur Verwendung am Fernsteuer-Handsender nach Fig. 1 eignet. Es sind auch andere Gestaltungen der Leuchtdioden-Anordnung im Rahmen der Erfindung möglich. Wichtig bei der Wahl der Anordnung ist, daß die Zielachsen der einzelnen Leuchtdioden voneinander und von der Zielachse des Handsenders divergieren, so daß ein "Übersprechen" zwischen den Achsen möglichst gering ist. Für einen guten Betrieb über eine relativ weite Entfernung (etwa 9 bis 10 Meter) zwischen dem Handsender und dem Empfänger ist es zweckmäßig, daß die Amplitude des resultierenden IR-Signals über den interessierenden Bereich von Zielwinkeln relativ gleichmäßig ist. Ein typischer Divergenzwinkel zwischen den Elementen 401 und 405 ist z. B. 30°. Wenn der Handsender z. B. um mehr als 30° nach unten geschwenkt wird, vermindert sich die Stärke des aus einer abwärts zielenden Leuchtdiode empfangenen IR-Signals schnell. Daher entspricht der interessierende Zielwinkelbereich von ±30° einem Leuchtdioden-Divergenzwinkel von 30°. Wenn der erfindungsgemäße Handsender jedoch innerhalb des interessierenden Winkelbereichs geschwenkt wird, bleibt die Amplitude des resultierenden IR-Signals am Empfängersensor im wesentlichen konstant, weil einerseits das aus einer winkelversetzten Leuchtdiode empfangene IR-Signal zwar abnimmt, andererseits das aus der entgegengesetzt orientierten Leuchtdiode empfangene IR-Signal aber zunimmt. Wie oben erwähnt, ist die Stärke des aus der mittig zielenden Leuchtdiode empfangenen IR-Signals innerhalb des interessierenden Winkelbereichs etwa die gleiche.

Die vier an der Ecke befindlichen Leuchtdioden 401, 402, 403 und 404 zielen jeweils in Richtungen, deren Winkelabweichungen gegenüber der Zielachse 410 des Handsenders entlang der X-Achse und entlang der Y-Achse jeweils gleich sind. Jede der vier seitlichen Leuchtdioden 405, 406, 407 und 408 hat eine Winkelabweichung entweder entlang der X-Achse oder entlang der Y-Achse, ist jedoch zentriert, was die jeweils andere Achse betrifft. Die Fig. 5 zeigt, daß die IR-Sendung des Handsenders in vier Hauptintervalle unterteilt ist: eines für die Synchronisierung und Bezugsphaseneinstellung, eines für die Messung der Y-Koordinate, eines für die Datenübertragung und eines für die Messung der X-Koordinate. Die Signale, die während des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls gesendet werden, synchronisieren die Zeitsteuerung des Empfängers mit derjenigen des Handsenders und stellen eine 0°-Bezugsphase im Empfänger ein, um eine Referenzgröße für die Messung der die Modulation darstellenden Phasenwinkelversetzung zu haben. Im Intervall für die Messung der Y-Koordinate werden die horizontal zielenden Leuchtdioden 405 und 406 gleichzeitig erregt, und die aufwärts zielenden Leuchtdioden 401 und 402 und die abwärts zielenden Leuchtdioden 403 und 404 werden mit den jeweils zugeordneten phasenmodulierten Signalen erregt. Während des Intervalls der Datenübertragung wird gleichzeitig von allen Leuchtdioden unter Verwendung desselben Erregungssignals ein Signal übertragen, das repräsentativ für den Ausgang einer Matrix von Drucktastenschaltern ist. Im Intervall für die Messung der X-Koordinate werden die mittig zielenden Leuchdioden 407 und 408 gleichzeitig erregt, und die nach links zielenden Leuchtdioden 401 und 403 und die nach rechts zielenden Leuchtdioden 404 und 402 werden mit den jeweils zugeordneten phasenmodulierten Signalen erregt. Während der Intervalle für die X- und die Y-Koordinatenmessung werden die Leuchtdioden 401 bis 408 mit Signalen angesteuert, die vorbestimmte unterschiedliche Phasen haben. Die bei der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendeten Phasen der Leuchtdioden für die Intervalle der X- und Y-Koordinatenmessungen sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt:

Tabelle 1

Wenn die Empfängerschaltung des Vorhandensein der modulierten IR-Strahlung fühlt, signalisiert sie dem Mikrocomputer, die Bildwiedergabeeinrichtung zur Darstellung eines Menüs von Funktionen zu veranlassen, Verschiedene bekannte Menü-Wiedergabeprogramme können für diesen Zweck verwendet werden. So läßt sich beispielsweise ein Menü-Wiedergabeprogramm ähnlich dem "Control Panel" des "Macintosh Finder" verwenden, wie es in Apple Macintosh Computer benutzt wird. Wenn die Werte der X- und der Y-Koordinatenmessung von der Empfängerschaltung zum Mikrocomputer gelangt sind, veranlaßt der Mikrocomputer die Wiedergabe-Steuereinrichtung, auf dem Bildschirm einen Cursor gemeinsam mit dem Menü darzustellen. Auf diese Weise erhält der Benutzer eine optische Rückkopplung, die ihn befähigt, den Cursor bis in die Nähe desjenigen Bereichs auf dem Bildschirm zu manövrieren, wo die gewünschte Funktion wiedergegeben ist. Der Cursor wird positioniert, indem der Handsender bewegt wird, wie oben beschrieben.

Um die Wahl der gewünschten Funktion zu veranlassen, kann die Wiedergabe-Steuereinrichtung so programmiert werden, daß sie es als Wählzeichen auffaßt, wenn das Signal verschwindet, nachdem der Cursor für eine vorbestimmte Zeit innerhalb des Wiedergabebereichs gewesen ist und die Zielfunktionstaste losgelassen wird. Alternativ kann man auch die Funktion der Tonstillsetzung weglassen und die betreffende Taste zur Wählbefehlstaste machen. Das Drücken dieser Wählbefehlstaste kann zur Durchführung der Wahl dienen, wenn der Cursor nahe der gewünschten Funktion im wiedergegebenen Menü steht. Dieser alternative Wahlmodus verhindert es, daß bei einem vorübergehenden Verlust des Signals, z. B. wenn sich zwischen dem Empfänger und dem Sender ein Objekt hindurchbewegt, unbeabsichtigt eine Wahl durchgeführt wird.

Die Arbeitsweise des Fernsteuer-Handsenders sei nachstehend anhand der Fig. 6 erläutert. Im Betrieb, wenn der Benutzer eine bestimmte Funktion zu wählen wünscht, wird eine der Drucktasten 601 bis 615 gedrückt. Hierdurch wird ein Signal über ODER-Glieder 622-628 und 630, einen 10-Sekunden-Univibrator 632 und ein ODER-Glied 634 gesendet, um einen Leistungsschalter 636 einzuschalten. Es gelangt somit Leistung von einer Batterie 640 zur Senderschaltung, womit die Abstrahlung von Infrarotlicht (IR) in Gang gesetzt wird. Das Anlegen der Leistung veranlaßt einen Oszillator 642, ein 3,58-MHz-Signal zu erzeugen, das dem Eingang eines Zählers 644 zugeführt wird, der eine Frequenzteilung durch 8 bewirkt. Dieser "1 : 8-Untersetzer" 644 liefert ein 447-KHz-Signal, das an den Eingang eines 12stufigen Binärzählers 646 gelegt wird. Die Ausgangsleitungen des Binärzählers 646 besorgen den größten Teil der Adressierung eines Festwertspeichers (ROM) 648. Der ROM-Speicher 648 hat 4096 Speicherplätze für jeweils 8 Bits. Jedes der 8 Bits ist einer bestimmten Leuchtdiode zugeordnet. Wie in der Fig. 6 dargestellt, ist das Bit 0₁ mit einem Treiberverstärker 651 verbunden, der eine Leuchtdiode 641 ansteuert. In ähnlicher Weise sind die Bits 0₂ bis 0₈ mit jeweils einem zugeordneten Exemplar von Treiberverstärkern 652 bis 658 verbunden, deren jeder ein ihm zugeordnetes Exemplar von Leuchtdioden 662 bis 668 ansteuert.

Die Adressenleitungen A₀-A₁₁ des ROM-Speichers sind in drei verschiedene Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe besteht aus Adressenleitungen A₀ und A₁, die durch den Zähler 646 zyklisch durch vier aufeinanderfolgend Zustände geschaltet werden, so daß Bit-Ausgänge erhalten werden können, die eine Rechteckwelle mit einer bestimmten Phase der IR-Trägerfrequenz sind (46 KHz im Falle der oben genannten Oszillatorfrequenz). Die Fig. 8b zeigt, daß eine individuelle Leuchtdiode mit einer von vier möglichen Phasen des mit 56 KHz schwingenden IR-Trägersignals erregt werden kann oder ausgeschaltet sein kann. Wenn eine bestimmte Leuchtdiode z. B. mit der "-90°-Phase" erregt werden soll, muß für das dieser Leuchtdiode zugeordnete Bit ein "niedriger" Pegel ("aus") in denjenigen Speicherplätzen gespeichert sein, die adressiert sind, wenn die Adressenleitungen A₁ und A₀ mit Binärsignalen 00 und 11 beaufschlagt sind, und für das betreffende Bit muß ein "hoher" Pegel ("ein") in denjenigen Speicherplätzen gespeichert sein, die adressiert sind, wenn die Adressenleitungen A₁ und A₀ mit Binärsignalen 01 und 10 beaufschlagt sind.

Die zweite Gruppe von Adressenleitungen besteht aus den Adressenleitung A₂-A₇, die 64 Gruppen von Speicherplätzen definieren, deren jede vier Speicherplätze umfaßt. Der Zähler 646 schaltet den ROM-Speicher 648 in zyklischer Wiederholung durch diese 64 Gruppen. Da zwischen den die Trägerphase definierenden Stufen und den die 64 aufeinanderfolgenden Gruppen definierenden Stufen des Binärzählers 646 noch Zwischenstufen Q₄ bis Q₆ liegen, wird jede Gruppe achtmal hintereinander durchlaufen, bevor der höherwertige Adressenabschnitt (Q₇-Q₁₂) den ROM-Speicher 648 auf die nächste Gruppe weiterschaltet. Die Sequenz über die 64 Gruppen dauert etwa 9,2 Millisekunden (beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel).

In der Fig. 8a sind die durch die Adressenleitungen A₂-A₇ definierten neun Sequenzintervalle und die Gruppen innerhalb jedes Sequenzintervalls aufgelistet, sowie die erforderlichen Ausgangsphasen zur Erregung der individuellen Leuchtdioden für jede Gruppe. Die neun Sequenzintervalle sind in der weiter unten beschriebenen Fig. 5 dargestellt. In der Fig. 8a bedeutet das Symbol X jeweils einen "gleichgültigen" Zustand ("don't oare" oder tristabiler Zustand). Das heißt, die weiter rechts eingetragenen Ausgänge werden bei jedem Wert des mit dem X gekennzeichneten Adressenbits erzeugt. Wenn man die Adressenbits 8-11 für den Augenblick außer Acht läßt, erkennt man z. B., daß sich das Intervall für die Synchronisierung und Einstellung der Träger-Bezugsphase zusammensetzt aus drei Grupen, in denen alle Leuchtdioden Signalen der Phase 0° angesteuert werden, gefolgt von zwei Gruppen mit Signalen der 180°-Phase und drei weiteren Gruppen mit Signalen der 0°-Phase. Dem Sychronisierungs- und Trägerbezugsphasenintervall folgen ein reguläres und ein invertiertes Y-Meßintervall, reguläre und invertierte Datenintervalle und dann ein reguläres und ein invertiertes X-Meßintervall.

Während der Datenintervalle des Zyklus werden die Leuchtdioden unisono mit einer von zwei verschiedenen Phasen der Trägerfrequenz angesteuert. In jedem der Datenintervalle liefert die Wahl der gesendeten Phase ein Informationsbit an den Empfänger. Die Phase in der Datenübertragung beruht auf dem Zustand der Schalter 601-605 und wird benutzt, um numerische Daten wie z. B. eine Kanalnummer oder andere zugeordnete Daten wie Tonstillsetzung. Ein/Aus oder Wahl eines anderen Menüs direkt an den Empfänger zu senden, anstatt solche Daten über den Zielfunktionsbetrieb durch Anwahl einer Position in einem dargestellten Menü einzugeben. Wie aus Fig. 6 zu entnehmen ist, sind alle Adressenleitungen A₈-A₁₁ der dritten Gruppe mit den Ausgängen zugeordneter ODER-Glieder 622-628 verbunden und sprechen somit auf Zustandskombinationen der Schalter 601-615 an. Die Inhalte des ROM-Speichers für zwei Zustände der Adressenleitungen A₈-A₁₁ sind in der Fig. 8a angegeben (die durch den geschlosssenen Zustand des Schalters 615 adressierten Speicherinhalte sind unterhalb des Hauptteils der Figur angegeben).

Wie sich der Fig. 6 ferner entnehmen läßt, wird der Handsender nur dann aktiv, wenn eine Drucktaste gedrückt ist. Um ein Signal "keine Taste gedrückt" zu senden, muß eine Taste kurz gedrückt und dann schnell losgelassen werden. Dieser Vorgang führt zu einer Übertragung des Schlüsselcodes der betreffenden Taste, gefolgt von der Übertragung des Codes "keine Taste gedrückt". Falls das Signal "keine Taste gedrückt" zur Durchführung der Zielfunktion benutzt wird, sollte zur Aktivierung des Senders eine bestimmte Taste benutzt werden, die eine unschädliche Funktion wie z. B. "Cursor ein" hat, damit die Übertragung des Codes der gedrückten Taste keine unerwünschten Folgen hat. Es ist jedoch zu empfehlen, einen der 15 möglichen Tastencodes und die betreffende Taste extra für die Funktion "Zielen" zu reservieren, um Verwirrungen zu vermeiden und es dem Benutzer zu erlauben, während der Zieloperation ständig die betreffende Taste gedrückt zu halten. In der Fig. 1b ist diese Ausführungsform dargestellt.

Gemäß der Fig. 5 müssen im System Vorkehrungen getroffen sein, um die Zeitsteuerung der Empfangsschaltungen im Empfänger mit der Sequenz im Sendezyklus zu synchronisieren und um eine Bezugsphase der Trägerfrequenz einzustellen. In einer Ausführungsform benutzt das System eine Schaltung mit phasensynchronisierter Schleife (PLL), die so ausgelegt ist, daß sie mit der Frequenz des gesendeten Trägers schwingt und mit dem gesendeten Träger phasenstarr ist. Es wurde erkannt, daß wenn man neben der Zielinformation für die Auswahl einer Funktion auch die näheren Daten für die Durchführung der auserwählten Funktion in einer einzigen IR-Sendung überträgt, gemeinsame Empfangs- und Synchronisierschaltungen verwendet werden können und dadurch die Anzahl von Bauteilen, die Kosten und die Kompliziertheit viel geringer werden. Würde man die Zieldaten unabhängig von den Funktionsdaten übertragen, müßte der Empfänger komplizierter sein, weil er zusätzliche Schaltungen benötigen würde, um festzustellen, welcher Typ von Daten jeweils empfangen wird. Bei dem System nach der vorliegenden Erfindung sind jedoch solche Schaltungen nicht notwendig, weil das Intervall der Funktionsdaten einen vorbestimmten Zeitschlitz in jeder Übertragung belegt.

Die Zeitkonstante der PLL-Schaltung wird genügend groß gewählt, um eine ausreichende Stabilität zu erhalten und Rauscheinflüsse zu unterdrücken. Der Sendezyklus wird so durchgeführt, daß sich ein Phasenwinkel-Mittelwert von 0 ergibt. Hierzu wird jedes Meßintervall (X- und Y-Meßintervalle und Datenintervalle) in zwei gleiche Hälften unterteilt. Zur Erläuterung sei das Y-Meßintervall 512 (für die Messung der Y-Zielkoordinate) beschrieben. Diese Beschreibung gilt genausogut für das X-Meßintervall 517 und die Datenintervalle 513, 514, 515, 516, deren jedes eine erste und eine zweite Hälfte 517a, 517b bzw. 513a, 513b bzw. 514a, 514b bzw. 515a, 515b bzw. 516a, 516b hat. Während der ersten Hälfte 512a werden die Leuchtdioden verschiedenartig mit Phasen +90°, 0° und -90° angesteuert, wie oben beschrieben. Während der zweiten Hälfte 512b werden die Ansteuerphasen der Leuchtdioden umgekehrt, so daß diejenigen Leuchtdioden, die in der ersten Hälfte mit +90° angesteuert wurden, in der zweiten Hälfte mit -90° angesteuert werden, und umgekehrt. Die mit der 0°-Phase angesteuerten Leuchtdioden bleiben über beide Hälften des Meßintervalls bei dieser Ansteuerung. Der Phasenwinkel des resultierenden Signals am Empfänger hat somit in den beiden Hälften gleichen Betrag, aber entgegengesetzte Richtung, so daß sich ein mittlerer Phasenwinkel von 0° ergibt. Sobald die PLL-Schaltung Zeit gehabt hat, sich auf die mittlere Phase (0°-Bezugsphase) zu stabilisieren, wird in der Mitte des Synchronisierungs- und Bezugsphasenintervalls 511 ein Burst 511b mit 180°-Phase gefühlt und dazu verwendet, die Zeitsteuerung des Empfängers mit derjenigen des Senders zu synchronisieren. Falls dieses Synchronburst-Intervall 511b relativ kurz gehalten wird, zieht es die PLL-Schaltung nicht merklich von der Bezugsphase weg. Die in den Fig. 8a, 8b und 9 wiedergegebenen Inhalte der PROM-Speicher reflektieren das in Fig. 5 gezeigte System.

Die Arbeitsweise der IR-Empfängerschaltung gemäß der Erfindung sei nun anhand der Fig. 7 erläutert. Eine vom Handsender kommende IR-Welle wird in einer IR-Sensor- und Vorverstärkereinheit 702 in ein elektrisches Signal umgesetzt, zur Selektion der gewünschten Modulationsfrequenz gefiltert und verstärkt. Das Ausgangssignal der IR-Sensor- und Vorverstärkereinheit 702 wird in einem Verstärker 704 weiterverstärkt und dann dem Eingang eines Amplitudenmodulators (Amplitudendetektor) 706 angelegt, der einen Gleichstrompegel liefert, welcher repräsentativ für die Amplitude des empfangenen modulierten IR-Signals ist. Dieser Gleichstrompegel wird in einem Vergleicher 710 mit einem Referenzpegel verglichen, der durch Einstellung eines Potentiometers 708 bestimmt werden kann. Falls die Amplitude des empfangenen IR-Signals hoch genug ist, erzeugt der Vergleicher 710 ein Signal "IR ein", das an eine Schnittstellenschaltung 770 gelegt wird und zur Durchführung verschiedener Funktionen wie z. B. der Einschaltung der Menü-Wiedergabe über den Mikrocomputer 780 dient. Das Signal "IR ein" geht außerdem an einen Eingang eines UND-Gliedes 712 und an den Triggereingang eines 500 ms-Univibrators 714. Der Univibrator (monostabiler Multivibrator) 714 erzeugt ein Signal "Anpassung", das über ein ODER-Glied 716 an den anderen Eingang des UND-Gliedes 712 gelegt wird. Da nun beide Eingänge des UND-Gliedes 712 aktiviert sind, liefert es an seinem Ausgang ein Signal "PLL und Sync ein", das an einen PLL-Phasendetektor 730 und an einen 9-Mikrosekunden-Univibrator 746 gelegt wird.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 704 wird außerdem auf einen Begrenzer/Verstärker 718 gegeben, der dieses Signal weiterverstärkt und begrenzt, um ein rechteckwellenförmiges Signal zu erzeugen, das dieselbe Frequenz und Phase hat wie die Modulation des an der IR-Sensor- und Vorverstärkereinheit 702 gefühlten Signals. Dieses begrenzte Signal wird einem Vektor-Phasendetektor 720, dem PLL-Phasendetektor 730 und einem Synchron-Phasendetektor 738 zugeführt.

Die Zeitgabe und Steuerung für die meisten Funktionen der Empfängerschaltung erfolgt durch einen phasensynchronisierten spannungsgesteuerten 3,58-MHz-Kristalloszillator 736, dessen Ausgangssignal aufeinanderfolgende Frequenzteilungen durch einen 6stufigen Binärzähler 748 und einen 9stufigen Binärzähler 750 erfährt. Neun bestimmte Ausgänge dieser Zähler werden dazu benutzt, einen in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten ROM-Speicher 760 zu adressieren, der 512 Wörter zu je 8 Bits speichern kann und dessen Inhalt in der Fig. 9 dargestellt ist. Die Adressenbits des niedrigsten Stellenwertes (niedrigstwertige Bits) werden von den drei Stufen höchsten Stellenwertes des 6stufigen Zählers 748 geliefert. Diese Bits durchlaufen zyklisch acht Zustände mit einer Geschwindigkeit, die mit dem empfangenen IR-Träger übereinstimmt (ungefähr 56 KHz). Das höchstwertige Ausgangsbit des 6stufigen Zählers 748, auch als "PLL-Nullreferenz" bezeichnet, wird im PLL-Phasendetektor 730 mit dem 56-KHz-Ausgangssignal des Begrenzers verglichen. Die resultierenden Phasenfehlerimpulse werden durch ein PLL-Verstärkungspotentiometer 732 eingestellt, durch ein Tiefpaßfilter 734 gefiltert und dann zur Steuerung des Oszillators 736 verwendet, womit die Schleife geschlossen ist. Dem PLL-Phasendetektor 730 wird außerdem ein PLL-90°-Referenzsignal angelegt, um den Phasendetektor während des Erwerbens des Synchronzustandes der Schleife zu steuern.

Die sechs höchstwertigen Adressenbits des ROM-Speichers werden von den sechs "höchstwertigen" Stufen des 9stufigen Zählers 750 geliefert. Diese Bits durchlaufen zyklisch eine Folge (etwa 9,2 Millisekunden Dauer), die der Sendesequenz entspricht.

Wenn des IR-Signal aus dem Fernsteuer-Handsender erstmalig empfangen wird, triggert die Vorderflanke des Signals "IR ein" den Univibrator 714, der daraufhin das Signal "Anpassung" für ein festes Intervall (z. B. 500 Millisekunden) abgibt. Dieses Signal schaltet den PLL-Phasendetektor 730 ein, so daß er die Schleife so schnell wie möglich auf die Frequenz und die Phase des empfangenen 56-KHz-Signals zieht.

Sobald die PLL auf die richtige 56-KHz-Phase synchronisiert ist, kann der Synchron-Phasendetektor 738 die PLL-Nullreferenz verwenden, um den kurzen Burst der 180°-Phase zu fühlen, der innerhalb des Synchronisierungsintervalls (vgl. Fig. 8a) gesendet wird. Dieser erfaßte Synchronimpuls erfährt eine Tiefpaßfilterung in einem Tiefpaßfilter 740 und wird dann in einem Vergleicher 744 mit einem Schwellenwert verglichen. Das Resultat dieses Vergleichs wird zur Triggerung eines 9-Mikrosekunden-Univibrators 746 benutzt, der seinerseits den 9stufigen Zähler 750 zurücksetzt, wodurch dieser in passender Weise relativ zu dem gesendeten 9,2-Millisekunden-Zyklus synchronisiert wird.

Nach Ablauf von 500 Millisekunden (genügend Zeit, um die richtige Synchronisierung auf die Trägerphase und den Sendezyklus zu erreichen) wird das Signal "Anpassung" beendet. Der PLL-Phasendetektor 730 und der Rücksetz-Univibrator 746 werden dann abgeschaltet, mit Ausnahme während des Signals "Synchronisierung", das eines der ROM-Ausgangssignale ist (vgl. Fig. 9). Diese Änderung verringert die Empfindlichkeit der Synchronisierschaltungen gegenüber Rauschbursts und verbessert die Genauigkeit der PLL-Schaltung, indem sie den Betrieb der Schaltung nur auf diejenige Zeit beschränkt, in der eine bekannte Trägerphase unisono von allen Leuchtdioden des Fernsteuer-Handsenders gesendet wird.

Die anderen Ausgänge des ROM-Speichers 760 werden dazu benutzt, die Phase des empfangenen Trägers während derjenigen Intervalle zu messen, in denen die differentiellen Phasen für die X- und Y-Koordinatenbestimmung gesendet werden (vgl. Fig. 5). Das dem Vektor-Phasendetektor 720 zugeführte Bezugsphasensignal ist eine Rechteckwelle, die während der "regulären" Intervalle der X- und Y-Koordinatenmessung und Datenübertragung (erste Hälfte) eine Phase von +90° hat und während der "invertierten" Intervalle (zweite Hälfte) eine Phase von -90° hat. Der Vektor-Phasendetektor 720 ist ein Exklusiv-ODER-Glied, und sein Ausgangssignal ist eine Wellenform verdoppelter Frequenz (112 KHz) mit einem Tastverhältnis, das proportional zur Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Signal und der Bezugsphase ist. Dieses Signal veränderlichen Tastverhältnisses erfährt in einem UND-Glied 722 eine UND-Verknüpfung mit einem Fenstersignal und einem Signal fester hoher Frequenz (19,6 MHz), das aus einem 19,6-MHz-Oszillator 724 kommt. Durch die besagte UND-Verknüpfung wird das Signal veränderlichen Tastverhältnisses in Impulsbursts umgewandelt, wobei die Anzahl von Impulsen je Burst proportional zum Tastverhältnis des Detektorausgangssignals ist. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 722 wird dazu verwendet, einen 15stufigen Binärzähler 728 zu takten. Der Zähler 728 wird vor dem Beginn jedes Meß- oder Datenintervalls (X- und Y-Meßintervalle und Datenübertragungsintervalle) durch einen Impuls vom ROM-Speicher 760 zurückgesetzt. Der während des jeweiligen Intervalls aufgelaufene Gesamtzählwert ist proportional dem Ausgangssignal des Vektor-Phasendetektors, gemittelt über das ganze Intervall. Das Fenstersignal soll das Auflaufen überhoher Zählwerte im Zähler 728 verhindern, indem es das Zählintervall auf denjenigen Teil der 112-KHz-Wellenform beschränkt, in dem die Änderung im Zählwert stattfinden wird. Außerdem kann das Fenstersignal dazu verwendet werden, die Ausgangssignale des Zählers 728 am Ende des betreffenden Meß- oder Datenintervalls "einzufrieren".

Die 12 höchstwertigen Bits des binären Zählwertes des Zählers 728 werden an die Eingänge zweier 12-Bit-Zwischenspeicher (Latch-Schaltungen) 762 und 764 gelegt. Der Zwischenspeicher 762 wird durch einen Impuls vom ROM-Speicher 760 nach dem X-Meßintervall abgetastet, und der Zwischenspeicher 764 wird in ähnlicher Weise nach dem Y-Meßintervall abgetastet. Nach jedem Datenübertragungsintervall sollte der Zählwert des Zählers 728 entweder sehr hoch oder sehr niedrig sein, entsprechend den vom Handsender gesendeten Phasen. Der Betrag des Zählwertes des Zählers 728 wird in einem Betragsvergleicher 766 mit einem festen Schwellenwert verglichen, um als Antwort auf die in jedem der Datenmeßintervalle durchgeführten Messung einen Binärwert "1" oder "0" zu liefern. Das binäre Ergebnis wird dann mittels eines Impulses vom ROM-Speicher 760 in eine Stufe eines vierstufigen Schieberegisters 768 eingegeben. Somit enthält das vierstufige Schieberegister 768 eine Darstellung des vom Fernsteuer-Handsender gesendeten 4-Bit-Tastencodes. Schließlich werden die Ausgangssignale des Zwischenspeichers 762, des Zwischenspeichers 764 und des 4-Bit-Schieberegisters 768 sowie das Signal "IR ein" in der Schnittstellenschaltung 770 durch an sich bekannte Digitaltechniken in eine für den Mikrocomputer 780 annehmbare Form gebracht und dem Mikrocomputer zugeführt. Der Mikrocomputer 780 kann eine gegenüber dem Bildwiedergabegerät externe Einrichtung sein, z. B. eine Einrichtung des Typs IBM PCjr. Bei einer solchen Anordnung können die X- und Y-Koordinatensignale denjenigen Eingängen zugeführt werden, die sonst den Joystick-Anschlüssen für die X- und die Y-Koordinate zugewiesen sind. In diesem Fall kann ein Steuerprogramm in IBM-Basic geschrieben werden, welches Anweisungen hat, die direkt von den Joystick-Anschlüssen ausgelesen werden. Andere Anweisungen können dazu benutzt werden, einen leuchtenden Zeiger abhängig von den an den Joystick-Anschlüssen ausgelesenen Daten zu bewegen. Der Mikrocomputer 780 kann die numerischen oder nicht-positionsbezogenen Daten z. B. dazu verwenden, einen Tuner 790 auf gewünschte Kanäle abzustimmen. Die numerischen Daten können außerdem dazu benutzt werden, eine Echtzeituhr einzustellen, die sich innerhalb des Mikrocomputers 780 befinden kann. Andere nicht-positionsbezogene Daten können z. B. benutzt werden, eine Zeitwiedergabe abzurufen, den Empfänger ein- oder auszuschalten, eine Tonstillsetzung zu wählen oder rückgängig zu machen oder die Darstellung eines oder mehrerer Menüs aufzurufen, die in Verbindung mit dem Zielbetrieb benutzt werden sollen.

Während die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen mit Leuchtdioden zur Infrarotübertragung arbeiten, können auch andere geeignete Übertragungsmedien Verwendung finden, z. B. Ultraschall, Mikrowellen oder sichtbares Licht.

Die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung benutzt zur Positionsbestimmung ein phasencodiertes System, es können aber auch andere Systeme verwendet werden. Bei dem hier beschriebenen phasencodierten Wandlersystem werden die gesendeten Signale, die in ihrer Phase relativ zueinander versetzt sind, an einem Empfänger kombiniert, um ein resultierendes Signal zu erzeugen, dessen Phasenwinkel repräsentativ für die Winkelorientierung des Handsteuersenders gegenüber dem Empfänger ist. Ein System dieses Typs ist Gegenstand der eingangs erwähnten Patentanmeldung derselben Anmelderin.

Claims (10)

1. Fernsteuersystem für eine Bildwiedergabeeinrichtung, mit

• - einem Fernsteuersender (101′), der eine Anordnung aus einer Vielzahl von Wandlern (401-408; 661-668) enhält, die bei Erregung eine Vielzahl von Informations-Richtstrahlen (208, 210, 212) in Richtungen mit vorbestimmten Winkelabständen abstrahlen;
• - einer Erregungseinrichtung, um die Wandler während einer ersten Sendeperiode mit Erregungssignalen, die den einzelnen Richtstrahlen zugeordnet sind, einzeln zu erregen;
• - einer Empfangseinrichtung (702-770), welche die während der ersten Sendeperiode gesendete Vielzahl der Richtstrahlen empfängt und auf Beziehungen zwischen Signalen, die aus der Vielzahl der Richtstrahlen abgeleitet sind, anspricht, um Steuersignale zu erzeugen, die die Winkelversetzung der Richtstrahlen gegenüber dem Sensor (702) der Empfangseinrichtung anzeigen,

gekennzeichnet durch

• - eine Dateneingabevorrichtung (601-615), die am Fernsteuersender angeordnet ist und vom Benutzer betätigbar ist, um ein Datensignal zu liefern, das einer ausgewählten Funktion zugeordnet ist;
• - eine mit der Dateneingabevorrichtung und mit der Vielzahl der Wandler gekoppelte Codiereinrichtung (622-628; 648) um das Datensignal zu codieren und das codierte Signal während einer zweiten Sendeperiode an die Vielzahl der Wandler gleichzeitig anzulegen;
• - und daß die Empfangseinrichtung (702-770) die während der zweiten Sendeperiode gesendeten Signale empfängt, das Datensignal decodiert und als der ausgewählten Funktion zugeordnete Daten verarbeitet.

2. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dateneingabevorrichtung eine Tastatur (120) mit mehreren Tasten aufweist.

3. Fernsteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Tasten gleich 15 ist.

4. Fernsteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal aus einer vorbestimmten Anzahl von Binärziffern besteht.

5. Fernsteuersystem, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl gleich 4 ist.

6. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (401-408; 461-468) mit Signalen erregt werden, die zueinander phasenverschoben sind, derart, daß entgegengesetzt orientierte Wandler mit Signalen entgegengesetzter Phasenverschiebung erregt werden.

7. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine phasensynchronisierte Schleife (730) enthält, um den Phasenwinkel eines Synchronisierungsteils des gesendeten Signals zu ermitteln, und daß der Synchronisierungsteil des gesendeten Signals zum Synchronisieren von Schaltungen der Empfangseinrichtung genutzt wird.

8. Fernsteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (702) ferner eine Speichereinrichtung (760) enthält, um Referenzsignale zum Vergleich mit dem gesendeten Signal für dessen Decodierung zu erzeugen.

9. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (401-408; 661-668) nacheinander mit Signalen derselben Phase erregt werden, so daß die relative Winkelorientierung des Fernsteuersenders (101′) aus den relativen Amplituden der aus den nacheinander erregten Wandlern empfangenen Signals abgeleitet werden kann.