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Handapparat für die Bedienung elektronisch steuerbarer Geräte
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Handapparat für die Bedienung
elektronisch steuerbarer Geräte, der aus einem Gehäuse von im wewesentlichen quaderförmi
ger Gestalt und Schalteinrichtungen mit manuell zu betätigenden Griffteilen besteht.
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Solche Handapparate sind, ohne daß es eines druckschriftlichen Nachweises
bedarf, in der Konsumelektronik für Fernsteuerungen von z.B. Fernsehgeräten bekannt.
Sie sind mit mehreren Tasten bzw. Tastern ausgerüstet, die z.B. für die Auswahl
des Senders und zur Einstellung der Lautstärke, der Helligkeit und der Farbsättigung
zu betätigen sind.
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Die Anzahl der manuell zu betätigenden Griffteile, seien es Knöpfe.
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Drücker, Schieber, Hebel, Sensortasten oder dergleichen, findet bei
solchen Handapparaten eine anthropotechnische Grenze; ihre Mindestgröße und ihr
gegenseitiger Abstand erfordern etwa 1,5 cm2 bis 2 cm2 je Griffteil, so daß unter
Einbeziehung von Zwischenräumen aus Grün-2 den der Obersichtlichkeit auf einer Fläche
von etwa 100 cm2 - z.B.
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ca. 7 cm x 15 cm, zwischen 20 und 40 solcher Griffteile untergebracht
werden können. Gehäusekästen, die bei einer Höhe von etwa 2 cm bis 5 cm Breiten-
und Längenabmessungen von wesentlich mehr als etwa 10 cm x 17 cm aufweisen, sind
zu unhandlich für die Verwendung als Handapparat. Es ist im Gegenteil unter diesem
Gesichtspunkt günstiger, wenn die Breiten- und insbesondere die Längenabmessungen
geringer als oben erwähnt sind.
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Für die Fernbedienung von- z.B. Fernsehgeräten werden allein für die
Sender- oder Programmwahl üblicherweise schon sechzehn Tasten vorgesehen. Mit den
übrigen Gerätefunktionen, z.B. Bildhelligkeit, Farbsättigung, Lautstärke usw. wären
damit ohne Doppel - bzw. Mehrfachbelegung der manuell zu betätigenden Schalteinrichtungen
weitere Geräte funktionen für z.B. TV-Spiele und neue Telekommunikationsformen wie
Videotext, Bildschirmtext, Zweiweg-Kabelfernsehen usw. nicht zu bedienen.
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Ein Handapparat für die Bedienung elektronisch steuerbarer Geräte
ist gemäß der Erfindung durch eine funktionsmäßige Aufteilung der Schalteinrichtungen
in zwei Gruppen und die Anordnung der zugehörigen Griffteile in zwei Tastenfeldern
auf den beiden größten Quaderflächen gekennzeichnet. Dadurch ist es möglich, mit
einem einzigen Handapparat doppelt so viele Funktionen zu bedienen, wie mit einer
bekannten Fernsteuerung mit nur einem Tastenfeld. Bei der funktionsmäßigen Aufteilung
der Schalteinrichtungen in zwei Gruppen können z.B. die bisher bei einem Fernsehgerät
vorgesehenen Gerätefunktionen einer Gruppe und Funktionen für TV-Spiele, Videotext,
Bildschirmtext, Zweiweg-Kabelfernsehen der anderen Gruppe zugeordnet werden. Es
besteht auch die Möglichkeit, die eine Gruppe der Schalteinrichtungen einem Fernsehgerät
und die andere Gruppe einer Stereoanlage oder dergleichen zuzuordnen. Auch die Kanalwahl
auf der einen Seite und die anderen Gerätefunktionen auf der gegenüberliegenden
Seite des Handapparates sowie eine Vielzahl weiterer Varianten für elektronisch
steuerbare Geräte kann mittels einer solchen Wendetastatur verwirklicht werden.
Für die Handhabung ist dabei von Vorteil, wenn sich die beiden Tastenfelder äußerlich
leicht unterscheiden lassen, d.h. insbesondere mit unterschiedlich angeordneten
Griffteilen ausgebildet sind.
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Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung weisen eine weitere
Schalteinrichtung zur wechselseitigen Ver- bzw. Entriegelung der beiden Tastenfelder
auf. Abgesehen davon, daß bei der Bedienung einer bestimmten Funktion die Aufmerksamkeit
voll in Anspruch genommen sein dürfte, also mehrere Funktionen und bei deren sinnvoller
Aufteilung sicherlich solche aus verschiedenen Gruppen nicht zur gleichen Zeit verlangt
werden, läßt sich darüber hinaus sicherstellen, daß die Schalteinrichtungen für
die Bedienung elektronisch steuerbarer Geräte nicht unkontrolliert betätigt werden
können, wenn das jeweils gewünschte Tastenfeld zur Betätigung entriegelt werden
muß. Eine solche gegenseitige Ver- bzw. Entriegelung soll also mindestens bewirken,
daß immer eines der beiden Tastenfelder verriegelt oder aber nur dasjenige Tastenfeld,
das gerade für eine Bedienungsfunktion benötigt wird, für die Dauer des Bedienungsvorganges
entriegelt ist.
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Für viele Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, wenn die gegenseitige
Ver- bzw. Entriegelung allein von der Lage des Handapparates abhängig und jeweils
ein Tastenfeld funktionsbereit ist. Unter diesen Voraussetzungen können bei Ausführungsformen
der Erfindung Gravitationsschalter, z.B. ein Quecksilberschalter oder ein Pendelschalter,
vorgesehen werden, mit denen selbsttätig das sich jeweils auf der unteren Quaderfläche
befindliche Tastenfeld verriegelt wird, indem mit diesem Schalter z.B. die Energiezufuhr
zu den betreffenden Schalteinrichtungen unterbrochen wird. Befindet sich der Handapparat
beispielsweise liegend auf einer Tischfläche, können ohne weiteres -die Griffteile
des sich oben befindlichen Tastenfeldes betätigt werden, ohne daß sich eine dadurch
verursachte Betätigung von Griffteilen des unteren Tastenfeldes auswirken würde.
Selbst bei Schräglagen des Handapparates kann bei Quecksilberschaltern mit gekrümmten
Glasröhrchen immer eine eindeutige Schalterstellung gewährleistet werden. Bei einem
Pendelschalter kann vorgesehen werden3 daß das bewegliche Organ in beiden Endstellungen
einrastet und erst bei Uberschreitung einer bestimmten Schräglage von der einen
Endstellung in die andere gelangt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen,
daß bei drahtlosen Fernsteuerungen der Handapparat auf das zu bedienende Gerät ausgerichtet
sein muß und damit die Endstellungen in gewissem Umfang vorgegeben sind.
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Wird eine selbsttätige Berücksichtigung von Einflüssen auf die Funktionsbereitschaft
nicht gewünscht, können Ausführungsformen der Erfindung zur Anwendung kommen, bei
denen Griffteile eines Schalters zur elektronischen Entriegelung jeweils eines Tastenfeldes-am
Gehäuse des Handapparates sich an gegenüberliegenden Stellen befinden.
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Hierbei ist insbesonders daran gedacht, daß der Handapparat beispielsweise
in der linken Hand gehalten und mit Fingern der rechten Hand betätigt wird. Werden
die Griffteile des Entriegelungsschalters z.B.
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an den - bezogen auf die Tastenfelder - vorderen Ecken des Gehäuses
vorgesehen, kann mit dem linken Daumen der Entriegelungsschalter betätigt werden,
d.h. einem Tastenfeld, das sich auf der Oberseite des Gehäuses befindet, ist das
sich dann an der linken vorderen Ecke des Gehäuses befindliche Griffteil zur Entriegelung
zugeordnet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist für die Verwendung
in heller, d.h. nicht zu sehr abgedunkelter Umgebung,z.B. an Büro- oder Werkstatt-Arbeitsplätzen
gedacht. Mittels Fotozellen auf den großen Oberflächen des Gehäuses, also in den
beiden Tastenfeldern bzw.
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deren unmittelbarer Umgebung, läßt sich - je nach Schaltung - das
sich jeweils auf der unteren bzw. oberen großen Quaderfläche bebefindliche Tastenfeld
elektronisch ver- bzw. entriegeln. Als elektronisch steuerbare Geräte kommen in
diesem Zusammenhang in erster Linie Büro- und Meßgeräte, z.B. Rechner, Drucker,
Maschinensteuerungen usw. in Frage.
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Ohne weitere -denkbare Ausführungsformen für eine Schalteinrichtung
zur gegenseitigen Ver- bzw. Entriegelung der beiden Tastenfelder ausnehmen zu wollen,
soll hier nur noch erwähnt werden, daß auch Fühler vorgesehen werden können, die
sich auf den großen Quaderflächen gegenüber liegend befinden und mechanisch auf
das Eigengewicht des Handapparates zur Entriegelung des sich jeweils auf der oberen
großen Quaderfläche befindlichen Tastenfeldes ansprechen.
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Wie bereits weiter oben schon erwähnt, soll die gegenseitige Ver-bzw.
Entriegelung bewirken, daß immer eines der beiden tastenfelder verriegelt oder aber
nur dasjenige Tastenfeld, das gerade für eine Bedienungsfunktion benötigt wird,
für die Dauer des Bedienungsvorganges entriegelt ist. Sofern diese Anforderungen
nicht schon durch den mechanischen Aufbau der betreffenden Schalteinrichtungen erfüllt
werden, können bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung Exklusiv ODER-Sch-altglieder
vorgesehen werden, deren Eingänge mit den für die elektronische Verriegelung vorgesehenen
Schalteinrichtungen verbunden sind. Eine Verriegelung beider Tastenfelder ist dann
immer gegeben, wenn entweder kein Eingangssignal vorhanden ist oder zwei Eingangssignale
vorliegen, eine Entriegelung eines Tastenfeldes und eine Verriegelung des anderen,
wenn nur ein Eingangssignal vorhanden ist.
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Für alle Ausführungsformen der Erfindung ist es vorteilhaft, eine
optische Anzeige des sich im entriegelten Zustand befindlichen Tastenfeldes vorzusehen.
Eine solche Maßnahme führt insbesondere dann zu Erleichterungen für die Bedienungsperson,
wenn ihr dadurch die Betriebsbereitschaft
eines Tastenfeldes signalisiert
wird, das sich zumindest für die Dauer des Bedienungsvorganges in diesem Zustand
befindet.
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Bezüglich der konstruktiven Gestaltung des Gehäuses wird bei AusfUhrungsformen
der Erfindung bevorzugt eine zu den großen Quaderflächen parallele Trennfuge vorgesehen.
Dadurch können die beiden Gruppen der Schalteinrichtungen und die zugehörigen Griffteile
für die beiden Tastenfelder unabhängig voneinander auf- und eingebaut, betrieben-und
auch gewartet werden. Außerdem lassen sich ohne Schwierigkeit unterschiedlich ausgebildete
"Hälften" von Handapparaten miteinander kombinieren und somit aus einigen wenigen
Konzepten für Tastenfelder für verschiedene Anwendungsgebiete optimal zusammengestellte
Typen von Handapparaten realisieren. In weiterer Ausgestaltung solcher zweiteiliger
Ausführungsformen kann ein Scharnier an einer der Seitenflächen des quaderförmigen
Gehäuses vorgesehen werden.
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Bei einer Fernbedienung elektronisch steuerbarer Geräte werden in
vielen Fällen die Signale vom Handapparat drahtlos ausgesendet. Die dazu erforderliche
Energie wird von einer aufladbaren oder auswechselbaren Batterie bezogen. Für die
Unterbringung solcher Energi-equellen innerhalb des Handapparates wird vorzugsweise
ein von der - bezogen auf die Tastenfelder - hinteren kleinen Seitenfläche her zugängliches
Batteriefach vorgesehen.
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Die Bedienung elektronisch steuerbarer Geräte aus einer Entfernung
bis zu einigen Metern wird unabhängig davon, ob die Steuersignale über Kabel oder
drahtlos übertragen werden, allgemein als Fernbedienung bezeichnet. Drahtlos und
innerhalb eines abgeschlossenen Raumes zu verwendende Fernbedienungen arbeiten z.B.
mit Ultraschall oder Lichtwellen im nicht sichtbaren Bereich. Dementsprechende Strahler
zur drahtlosen Aussendung von Signalen werden - wie an sich bekannt und gebräuchlich
- auch bei Ausführungsformen der Erfindung zweckmäßig hinter einer Blendenöffnung
in der - bezogen auf die Tastenfelder -vorderen kleinen Seitenfläche vorgesehen.
In diesem Zusammenhang ist noch auf eine vorteilhafte weitere Ausbildungsform der
Erfindung hinzuweisen, bei der jeweils einem Tastenfeld - und damit jeweils einer
Funktionengruppe - ein eigener Sender zugeordnet ist; die Sender mit unterschiedlichen
Sendekanälen, womit insbesondere unterschiedliche Wellenbereiche (Ultraschall, infrarot)
gemeintsind, gewährleisten
bei z.B. eng benachbart in einem Raum
aufgestellten und unabhängig voneinander zu bedienenden Geräten mit entsprechenden
Empfängern für die Steuersignale eine saubere und problemlose Unterscheidung ohne
gegenseitige Beeinflussung der für dieses oder jenes fernsteuerbare Gerät ausgesendeten
Signale.
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Für Anwendungen bei z.B. Büro- und Meßgeräten ist es wegen der häufig
größeren Stückzahl-en gleichartiger Geräte in einem Raum vorteilhaft, wenn die Steuersignale
nicht drahtlos sondern über Kabel übertragen werden. Entsprechend können Ausführungsformen
der Erfindung mit Kabelanschlüssen für die zu bedienenden Geräte ausgerüstet sein.
Die dabei etwas eingeschränkte Bewegungsfreiheit für die Bedienungsperson gegenüber
drahtloser Signalübertragung fällt in solchen Anwendungsfällen deshalb nicht nachteilig
ins Gewicht, weil solche Arbeitsplätze örtlich enger begrenzt angelegt sind als
z.B. die verschiedenen Sitzgelegenheiten in einem Wohnraum, von denen aus die Steuersignale
zu einem elektronisch steuerbaren Gerät ausgesendet werden.
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Im Zusammenhang mit den für die Erfindung wesentlichen Merkmalen verfügen
auch solche Ausführungsformen über vorteilhafte Eigenschaften, die eine Steckkupplung
hinter der - bezogen auf die Tastenfelder -vorderen kleinen Seitenfläche aufweisen,
dessen Gegenstück sich an dem zu bedienenden Gerät befindet Hiermit kann sowohl
ein Ablageort für den Handapparat als auch eine Position für Bedienungsvorgänge
gegeben sein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch
dargestellt. Dabei zeigen: Fig. 1 und 2: jeweils ein Tastenfeld Fig. 3: eine perspektivische
Darstellung des Gehäuses eines Handapparates Fig. 4,5 u. 6:Detaildarstellungen von
Ausführungsformen für Ent- bzw. Verriegelungsschalter Das in Fig. 1 dargestellte
Tastenfeld T 1 besitzt die für Fernsteuerungen von Fernsehgeräten heute bereits
übliche Anordnung von Tasten 1, 2, ... 16 zur Kanalwahl. Die Taster 17, 18 und 19
dienen zur Einstellung der Bildhelligkeit, Farbsättigung und Lautstärke. Mit der
Taste 20 läßt sich das zu steuernde Gerät über die Fernbedienung
aus- bzw. auch einschalten, sofern das Einschalten nicht gleichzeitig
von einer der Kanalwahltasten 1,2, ... 16 erfolgt.
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Das in Fig. 2 dargestellte Tastenfeld T2 enthält Tasten 21, 22 und
23 sowie 29, 30, 31 und 32, mit denen das zu steuernde Gerät, z.B. ein Fernsehgerät,
das an ein Kabelfernsehnetz angeschlossen ist, auf Datenverkehr umgeschaltet wird
und Kommandos im Dialogverkehr abgegeben-werden. Mit den Tastern 24, 25, .. 28 kann
auf dem Bildschirm des Fernsehgerätes eine Lichtmarke (Cursor) verschoben werden.
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Beide Tastenfelder T1 und T2, die sich auf den beiden größten Gehäuseflächen
des Handapparates befinden, sind mit Einrichtungen versehen, mit denen sich die
beiden Tastenfelder gegenseitig verriegeln lassen bzw. eines der beiden Tastenfelder
entriegeln läßt. Hierzu dient z.B. bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen
jeweils eine Photozelle 33. Da in Schräglagen des Handapparates beide Photozellen
33 etwa gleich starken Lichteinfall registrieren können, empfiehlt sich hierbei
eine Schaltung mit einem Exklusiv-ODER-Schaltglied, durch das nur bei Lichteinfall
bei einer der beiden Photozellen das zugehörige, in der Praxis auf der Oberseite
des Hadapparates befindliche Tastenfeld elektronisch entriegelt wird.
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Ebenfalls in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind Griffteile 35 und 36
von Entriegelungsschaltern an den oberen (bzw. vorderen) Ecken des Gehäuses. Für
Rechtshänder, die den Handapparat für die Ausführung von Bedienungsfunktionen erfahrungsgemäß
in der linken Hand halten, wird das Griffteil 35 dem Tastenfeld T1 und entsprechend
das Griffteil 36 dem Tastenfeld T2 zur Entriegelung zugeordnet und jeweils mit dem
linken Daumen betätigt. Diese Griffteile 35 und 36 können entweder mechanisch -
ähnlich wie weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 6 noch erläutert wird - oder elektronisch
über ein Exklusiv-ODER-Schaltglied - wie oben beschrieben - verkoppelt sein.
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Zur Signalisierung des Zustandes der Betriebsbereitschaft eines der
beiden Tastenfelder T1 oder T2 sind in den Fig. 1 und 2 jeweils in der rechten oberen
bzw. vorderen Ecke Kontrolleuchten 34 vo-r-gesehen.
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Die Fig. 3 läßt den konstruktiven Aufbau des Gehäuses eines Handapparates
für die Bedienung elektronisch steuerbarer Geräte erkennen.
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Es wird bei im wesentlichen quaderförmiger Gestalt durch die Trennfuge
37 in zwei Teile untergliedert, die jeweils eines der Tastenfelder T1 und T2 enthalten.
Die zugehörigen Schalteinrichtungen können als getrennte oder - bei entsprechender
Anordnung der zu den beiden Tastenfeldern gehörenden Griffteile - als ein einheitlicher
Trägerbaustein ausgebildet und in das Gehäuse eingesetzt sein. Die beiden Teile
können mittels eines Scharniers 38 oder auch ohne ein solches miteinander verbunden
sein. Außerdem ist ein Batteriefach 39 und diesem gegenüber eine Blende 40 vorgesehen.
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Hinter der Blende 40 wird für drahtlose Aussendung der Signale ein
Strahler (Infrarot, Ultraschall) oder ein Stecker für den Anschluß eines Kabels
zum zu steuernden Gerät angebracht. Mit einem Stecker, der-beispielsweise als Leiste
ausgebildet sein sollte und dementsprechend eine längliche Schlitzblende erfordert,
kann ein solcher Handapparat auch unmittelbar, also ohne Kabel, an das zu steuernde
Gerät angeschlossen werden. In diesem Fall kann die gegenseitige Ver- - bzw. Entriegelung
der Tastenfelder T1 und T2 auch durch eine entsprechende Belegung und Beschaltung
der einzelnen Steckerkontakte herbeigeführt werden.
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Die Tastenfelder können - wie in Fig. 1 und 2 dargestellt - als schmale
oder aber auch als breite Rechtecke angelegt sein, d.h. die langen Rechteckseiten
als seitliche oder als vordere bzw. hintere Begrenzung besitzen. Bezüglich des Aufbaus
der Schalteinrichtungen sind damit keine Unterschiede verbunden. Abhängig von dieser
Anlage der Tastenfelder sind dagegen die Lage z.B. der Strahler für drahtloses Aussenden
der Signale, von Steckern, gegebenenfalls des Batteriefaches u.a., die dann entsprechend
von kurzen an lange bzw. von langen an kurze Seitenflächen zu verlegen sind.
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Die i-n den Fig. 4,5 und 6 dargestellten Ausführungsformen für die
gegenseitige Ver- bzw. Entriegelung der Tastenfelder T1 und T2 haben gemeinsam,
daß sich immer eine der beiden Endlagen eindeutig einstellt.
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Bei einem Quecksilberschalter - Fig. 4 - befindet sich das Quecksilber
42 im Röhrchen 41 entweder am einen Ende und verbindet die Kontakte. 44 oder am
anderen Ende mit den Kontakten 43, bei horizontalem Verlauf der Fuge 37 zwischen
den Gehäuseteilen und zur Fuge 37 senkrechter Anordnung
des Röhrchens
41 aufgrund der Schwerkraft also immer am unteren Ende.
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Der in Fig. 5 dargestellte Pendel schalter enthält ein fest im Gehäuse
des Handapparates angeordnetes Lager 45, in dem sich ein Hebel mit einer Masse 46
ebenfalls aufgrund der Schwerkraft in eine der beiden Endlagen bewegen kann. In
der dargestellten Lage wird ein Stromkreis über die Zuführung 49 zum Lager 45, den
Hebel und den Kontakt 47 geschlossen. Für die andere Endlage, die andere Lage der
Wendetastatur, ist der Kontakt 48 vorgesehen.
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Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, wie sie im Prinzip auch bei
den Griffteilen 35 und 36 (Fig. 1 und 2) zur Anwendung kommen kann.
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Von den Enden 50 und 51 des Stiftes ragt immer eines über die Oberfläche
des Gehäuses hinaus. In der dargestellten Lage werden mit der Kontaktfeder 56, die
an dem Stift befestigt ist, die Kontakte 52 und 53, in der anderen Endlage die Kontakte
54 und 55 miteinander verbunden.