INTERAKTIVES STEUER-UND EINGABESYSTEM FÜR ELEKTRONISCHE GERÄTE BESCHREIBUNG Hintergrund der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein ein in- teraktives Steuer-und Eingabesystem für elektronische Ge- räte, mit dem eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Per- sonen (Benutzer, Kunden etc.) elektronische Geräte, zum Beispiel Computer, Fernsehgeräte, Videofilm-Abspielgeräte auf einfache Weise kontrollieren, das heißt betätigen, pro- grammieren, bedienen und dergl. können. Ein bevorzugter Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Systems ist die beson- ders ergonomische und effiziente Steuerung sog. Set-Top- Boxen für Fernsehgeräte, mit denen Pay-TV-Kanäle und andere Mehrwertdienste über das Fernseh-Breitbandkabel oder Satel- lit von Privanthaushalten empfangen werden können. Ein wei- terer sehr attraktiver Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Systems ist das sog. interaktive Fernsehen, bei dem der Zu- schauer Zuhause (mit oder ohne Set-Top-Box) über das Tele- fonnetz oder das Fernseh-Breitbandkabel einen Ruck-Kanal zu der Fernseh-Sendestation hat, um das Fernsehprogramm (zum Beispiel bei Spielshows) zu beeinflussen oder mitzugestal- ten, Käufe zu tätigen, oder dergl.

Stand der Technik Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Eingabevorrich- tungen für Computer oder rechnergesteuerte Geräte bekannt.

Dazu zählen neben einer drahtgebundenen Tastatur oder Maus, einem berührungssensitiven Bildschirm auch die entsprechen- den kabellosen Varianten, die auf Infrarot-Ultraschall-, oder Funk-Übertragungsstrecken basieren. Allerdings ist es schwierig, für die unterschiedlichen Einsatzgebiete eine einheitliche Benutzerschnittstelle (sowohl hardware-als auch softwaremäßig) zu realisieren, da einerseits die tech-

nischen und ergonomischen Anforderungen sehr unterschied- lich zu sein scheinen und andererseits auch der Kostenfak- tor eine alle Einsatzgebiete abdeckende-und damit schein- bar unvermeidbar aufwendige-Lösung wenig aussichtsreich ist.

Ein wesentlicher Faktor zum Erfolg einer solchen einheitli- che Benutzerschnittstelle ist zweifelsohne der Benutzerkom- fort. Zum Beispiel basieren derzeit verfügbare Fernbedie- nungen für Fernsehgeräte hinsichtlich der einzelnen Steuer- befehle (Aus/An, Kanalwahl, Lautstärke, etc.) zwar auf ei- nem sehr weit verbreiteten Befehlssatz. Dennoch ließe sich zum Beispiel eine derartige Fernbedienung nur sehr bedingt als"Maus-Ersatz"für eine an einem PC angeschlossene Maus verwenden. Damit ist für die zunehmende Anzahl von elektro- nischen Geräten im Haushalt auch eine entsprechende Anzahl dazugehöriger spezieller Bedienergeräte erforderlich. Mit zunehmender Vielzahl der über das Fernsehen bereitgestell- ten Funktionen und Dienste (insbesondere im Bereich Pay-TV, Home-Order-Television, digitales Fernsehen und Internetzu- gang über das Fernseh-Breitband-Kabelnetz) wird aber auch die Bedienungselementevielfalt einer Fernbedienung zum ern- sten, die Akzeptanz derartiger Produkte oder Mehrwertdien- ste gefährdenden Problem.

Den Eingabevorrichtungen für Computer mit einer graphischen Benutzeroberfläche, also Computermäuse, Joy-Sticks, Track- Balls oder auch Graphik-Tabletts etc. haften ebenfalls eine Reihe unterschiedlicher Nachteile an.

Zum einen ist es notwendig, daß ein Benutzer die Maus, den Track-Ball oder den Eingabestift des Graphik-Tabletts zur Bedienung des Computers in die Hand nehmen muß. Die Maus und der Eingabestift des Graphik-Tabletts müssen dann über eine Oberfläche geführt werden, während gleichzeitig der Bildschirm des Computers beobachtet werden muß, auf dem ein Symbol sich entsprechend der Bewegung der Maus oder des

Eingabestiftes des Graphik-Tabletts verschiebt. Die Koordi- nation der Bewegung der Maus bzw. des Eingabestiftes des Graphik-Tabletts mit der Verschiebung des Symbols auf dem Bildschirm bereitet manchen Benutzern Schwierigkeiten.

Außerdem ist zum Beispiel bei der Wiedergabe des Bildschir- minhaltes auf Großbildwänden der Computerbediener gezwun- gen, sich an einem Tisch oder dergleichen aufzuhalten, über dessen Oberfläche er die Maus zur Eingabe von Befehlen be- wegt. Dies stellt eine erhebliche Einschränkung bei Präsen- tationen dar und führt oftmals dazu, daß eine erste Person an einem Tisch sitzend den Computer mittels der Maus be- dient und eine zweite Person zur Erläuterung des mittels des Computers auf der Großbildwand präsentierten Inhaltes notwendig ist.

Für die Steuerung von Computergraphiken oder animierten computererzeugten Bildinhalten, wie sie zum Beispiel mit- tels Microsoft PowerPointO erzeugt werden können wird gele- gentlich ein von dem Präsentator in der Hand gehaltener Track-Ball mit einer drahtlosen (Infrarot-) Schnittstelle zu dem Computer verwendet. Aber auch dies ist nur bedingt eine Verbesserung. Dies liegt daran, daß ungeübte Präsentatoren in der Regel Schwierigkeiten haben, mit Hilfe des Track- Balls bei gleichzeitigem Blick-Kontakt mit der Großbildwand Befehle in den Computer einzugeben.

Diese vorstehend beschriebenen Eingabevorrichtungen haben den Nachteil, daß kein direkter Zugriff auf Symbole in dem Darstellungsbereich möglich ist. Vielmehr muß eine Trans- formation einer Relativbewegung einer Kugel in einer Maus gegenüber einer anderen Fläche oder einer Kugel eines Track-Balls mittels des Fingers des Benutzers erfolgen.

Lediglich wenn der Benutzer direkt, sozusagen auf Armlänge, Zugang zu dem Bildschirm hat, können berührungssensitive Bildschirme (touch screens) eingesetzt werden, bei denen

eine Matrix aus (Infrarot-) Lichtstrahlen mit dem Finger oder einem Stift unterbrochen, oder eine Kontaktfolie mit einem Raster aus Kontaktstellen mit dem Finger oder einem Stift berührt wird. Diese Variante scheidet jedoch bei zum Beispiel bei Großbildwänden aus, auf die der Bildschirmin- halt projiziert wird.

Des weiteren nimmt auch die interaktive Präsentation von Information im öffentlichen Raum zu. Dazu zählen nicht nur Hotel-oder Verkehrsverbindungs-Suchsysteme an Flughäfen, Bahnhöfen oder dergl., bei denen ein Benutzer bestimmte Eingaben machen kann um die gewünschten Information zu er- halten. Vielmehr betrifft dies auch Präsentationssysteme für Werbung auf Großbildschirmen an öffentlichen Plätzen, bei denen ein Passant zu der beworbenen Ware oder Dienst- leistung spezielle Information oder kaufrelevante Details erfahren kann. Auch für diese Systeme ist es notwendig, je- weils einen Eingabemechanismus bereitzustellen, der für den Benutzer einfach zu handhaben und in seiner jeweiligen Wir- kung einfach zu durchschauen ist.

Schließlich sind die bekannten Eingabemechanismen auch re- lativ kostspielig, was einer weitreichenden Verbreitung ebenfalls abträglich ist.

Der Erfindung zugrundeliegendes Problem Ausgehend von den vorstehend beschriebenen Nachteilen und Unzulänglichkeiten der unterschiedlichen, im Stand der Technik bekannten Steuer-und Eingabesysteme für elektroni- sche Geräte hat die Erfindung die Aufgabe, diese Schwierig- keiten zu überwinden und ein Eingabesystem bereitzustellen, das einfach zu implementieren und für die unterschiedlich- sten Anwendungsgebiete einsetzbar ist.

Erfindungsgemäße Lösung Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch ein interaktives Steuer-und Eingabesy-

stem für elektronische Geräte, mit einer Rechnereinheit, die zur Einspeisung, zur Verarbeitung und zur Ausgabe von Datensignalen eingerichtet ist, einer Empfängereinheit, die von einer externen Signalquelle Befehle oder Daten empfängt und an die Rechnereinheit weiterleitet, einer Senderein- heit, die von der Rechnereinheit erzeugte Befehle oder Da- ten empfängt und aussendet um von einer externen Signalsen- ke empfangen zu werden, die mit einem Computer verbunden ist, der die externe Signalquelle mit auszusendenden Befeh- len oder Daten speist, wobei die Rechnereinheit dazu einge- richtet ist, im Dialog mit der externen Signalquelle Infor- mationen betreffend eine in der Rechnereinheit gespeicherte Kennung dem Computer zugänglich zu machen.

Da der durch den Benutzer getragene, gehaltene und/oder be- tätigte Teil des Systems (bestehend aus Rechnereinheit, Empfängereinheit und Sendereinheit) sehr einfach und kom- pakt mit einem Microcontroller realisiert werden kann, der zum Beispiel als Empfängereinheit und Sendereinheit mit In- frarot-sensor bzw.-leuchtdiode ausgestattet ist, sind die Kosten für dieses Gerät sehr gering. Dies ist sehr förder- lich für eine ggf. auch für den Benutzer kostenfreie Ver- breitung.

Mit der Kenntnis der mit dem System ermittelten Kennung der jeweiligen Rechnereinheit-und damit der Identität des dieses Teil bedienenden Benutzers-sind eine Vielzahl von Funktionen ausführ-oder auslösbar.

Um jedoch den Kommunikations-und Datensende-aufwand (der auch eine Betriebsbatterie erheblich belastet) insbesondere auf Seiten des Benutzers befindlichen Gerätes zu minimie- ren, wird eine Strategie eingesetzt, die in der Lage ist, aus einer praktische beliebig großen Anzahl von derartigen Geräten auf der Benutzerseite jeden einzelnen schnell und sicher zu identifizieren.

Diese Strategie ist eine Art modifizierte sukzessive Approximation, bei der der Computer zunächst ein Signal aussendet, das alle im Empfangsbereich der Signalquelle be- findlichen Benutzergeräte aktiviert oder aus ihrem Strom- sparmodus aufweckt. Anschließend an dieses Signal wird ein eine mögliche Kennung enthaltendes Prüfsignal an alle akti- vierten Benutzergeräte ausgestrahlt. Die Rechnereinheit in jedem der Benutzergeräte vergleicht dieses empfangene Prüf- signal mit der bei ihnen (vorzugsweise in einem EEPROM) ge- speicherten eigenen Kennung, die ein mehrstelliges Digital- wort (n bit) ist und sendet nur dann ein Bestätigungssignal über die Sendereinheit aus, wenn die eigene Kennung größer als das ausgesendete Prüfsignal ist. Dieses ausgesendete Prüfsignal wird solange erhöht (vorzugsweise verdoppelt), bis keines der Benutzergeräte mehr ein Bestätigungssignal aussendet. Falls der Computer von keinem der in seiner Reichweite befindlichen Benutzergeräte ein Bestätigungs- signal erhält, wird das ausgesendete Prüfsignal verringert (vorzugsweise wird ein Prüfsignal ausgesendet, dessen Wert dem halben Intervall zwischen dem letzten und dem vorletz- ten ausgesendete Prüfsignal entspricht). Der Computer ist dazu eingerichtet, das ausgesendete Prüfwort entsprechend dem empfangenen Vergleichsergebnis zu modifizieren. Sofern dann wenigstens eines der Benutzergeräte ein Bestätigungs- signal aussendet, wird das ausgesendete Prüfsignal wieder erhöht erhöht, ansonsten wird es nochmals erniedrigt. Durch diese Vorgehensweise wird bei einer Prüfsignallänge von n bit ein spezifisches Benutzergerät innerhalb von maximal n Vergleichsschritten gefunden. Um alle in der Reichweite des Computers bzw. seiner Signalquelle befindlichen Benutzerge- räte möglichst schnell zu finden nehmen einmal identifi- zierte Benutzergeräte für eine vorbestimmte Zeit nicht mehr an den Vergleichsabfragen teil. In einer besonders einfach zu realisierenden Ausführungsform der Erfindung hat die Kennung 24 bit. Dementsprechend können 224 unterschiedliche Benutzergeräte identifiziert werden. Bei einer Übertra-

gungsgeschwindigkeit von 9600 Baud dauert dies pro Be- nutzergerät weniger als etwa 100 Millisekunden.

Sobald alle in der Reichweite des Computers bzw. seiner Si- gnalquelle befindlichen Benutzergeräte identifiziert sind, kann die eigentliche Kommunikation zwischen dem Computer und einer speziell von diesem zu adressierenden Benutzerge- rät beginnen.

Dabei wird gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung wird ein interaktives Steuer-und Eingabesystem für elektroni- sche Geräte bereitgestellt, mit einer Rechnereinheit, die zur Einspeisung, zur Verarbeitung und zur Ausgabe von Da- tensignalen eingerichtet ist, einer Empfängereinheit, die von einer externen Signalquelle Befehle oder Daten empfängt und an die Rechnereinheit weiterleitet, einer Senderein- heit, die von der Rechnereinheit erzeugte Befehle oder Da- ten empfängt und aussendet um von einer externen Signalsen- ke empfangen zu werden, die mit einem Computer verbunden ist, der die externe Signalquelle mit auszusendenden Befeh- len oder Daten speist, wobei die Rechnereinheit eine Ein/Ausgabeeinheit für von dem Computer empfangene und/oder von der Rechnereinheit erarbeitete Informationen aufweist.

Dabei kann-je nach Anwendungsfall-die Ein/Ausgabeein- heit eine alphanumerische und/oder graphische Anzeige, und/oder ein Tastenfeld und/oder eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle zu einer weiteren Datenverarbei- tungseinrichtung sein. Damit können von dem Computer (oder einer diesen speisenden Datenverarbeitungsanlage) Befehle oder Informationen zu dem jeweiligen Benutzergerät übertra- gen werden. Die gezielte Adressierung eines bestimmten Be- nutzergerätes ist dadurch möglich, daß in dem Computer im Anschluß an die oben beschriebene Identifizierungsroutine alle in dessen Reichweite befindlichen Benutzergeräte be- kannt, das heißt in einer Liste im Speicher geführt sind.

Mittels einer festgelegten (standardisierten) Befehlsliste ist es möglich, alle auftretenden Anforderungen zu erfas- sen. Die folgende Aufstellung von Befehlen verdeutlicht dies : ÜbertrageneDa-LängeFunktion ten 1weckeGruppe1ByteaktiviertalleGeräteim Empfangsbereich 2Kennung/Prüfsi-3Byte gnal 3Prüfsumme 1BytezurSicherheit 4"?"1?"1 ByteSucheGeräteimEmpfangs- bereich 5"! 1ByteSpeichereKennung 6"M"1ByteText-Übertragungfolgt 7Text BeliebigzurAnzeige 8Return 1ByteEndeText 9"S"+Byte2ByteSchalteByteaufSchnitt- stelle 10"V"1ByteSendeKennung Die Befehle 1-3 werden immer in dieser Reihenfolge gesen- det. Der" ! "-Befehl programmiert in ein Benutzergerät eine Kennung ein. Bei der Textübertragung an eine angeschlossene Anzeige folgt einem"M" (=Message) ein beliebig langer Text, der durch ein Return-Zeichen (Ascii-Code 13) beendet wird. Das"S"-Kommando erlaubt das Setzen oder löschen von einzelnen Bits eines Schnittstellen-Anschlusses. Der"V" (Verify) veranlaßt die Rechnereinheit eines Benutzergerätes seine eigene Kennung als Text auszusenden. Sämtliche über- tragenen Daten oder Informationen können zur Erhöhung der Datensicherheit auch verschlüsselt werden. Wenn ein PC an das Benutzergerät angeschlossen ist, kann der"M"-Befehl Daten an diesen seriell weiterleiten.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein interak- tives Steuer-und Eingabesystem für elektronische Geräte bereitgestellt, mit einer Rechnereinheit, die zur Einspei- sung, zur Verarbeitung und zur Ausgabe von Datensignalen eingerichtet ist, einer Empfängereinheit, die von einer ex- ternen Signalquelle Befehle oder Daten empfängt und an die Rechnereinheit weiterleitet, einer Sendereinheit, die von der Rechnereinheit erzeugte Befehle oder Daten empfängt und aussendet um von einer externen Signalsenke empfangen zu werden, die mit einem Computer verbunden ist, der die ex- terne Signalquelle mit auszusendenden Befehlen oder Daten speist, wobei die Signalsenke ein in wenigstens einer Di- mension ortsauflösender Empfänger ist, der dazu eingerich- tet ist, die Position der Sendereinheit in der/den jeweili- gen Dimension/en zu erfassen und ein entsprechendes Positi- onssignal an den Computer zu übermitteln.

Der ist dabei vorzugsweise ein CCD-Sensor, ein CMOS-Sensor oder ein PSD-Sensor (Lateraleffekt-Diode).

Dementsprechend ist die Sendereinheit zum Aussenden eines vorzugsweise unsichtbaren Lichtstrahls eingerichtet, Der Lichtstrahl kann durch eine Ultra-bright-LED-Anordnung im Infrarotbereich (mit einer davorangeordneten Optik) oder durch eine Halbleiter-Laser-Anordnung erzeugt werden.

Für die Ausgestaltung des ortsauflösenden Empfängers gibt es mehrere Alternativen. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist dieser eine CCD-Kamera, die einen CCD-Sensor und ein diesem vorgeschaltetes Optiksystem, vorzugsweise mit einer Linsen/Blenden-Anordnung aufweist.

Vorzugsweise ist dabei der CCD-Sensor mit einer Steuer- schaltung zur zeilen-oder spaltenweisen Auslesung verbun- den, und wobei die Steuerschaltung beim Erfassen eines aus einer Sendereinheit stammenden Lichtstrahls durch den CCD- Sensor dessen Koordinaten sowie vorzugsweise ein"Strahl-

Erfaßt"-Signal an einem Datenausgang für den Computer aus- gibt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist die Bildaufnahme- vorrichtung einen Bildsensor mit einer photo-empfindlichen Detektor-Matrix (CMOS-Sensor) und ein diesem vorgeschalte- tes Optiksystem, vorzugsweise mit einer Linsen/Blenden- Anordnung auf.

Vorzugsweise ist dabei die Detektor-Matrix mit einer Steu- erschaltung verbunden, und wobei die Steuerschaltung beim Erfassen eines aus einer Sendereinrichtung stammenden Lichtstrahls durch die Detektor-Matrix dessen Koordinaten sowie vorzugsweise ein"Strahl-Erfaßt"-Signal an einem Da- tenausgang für den Computer ausgibt.

Gemäß einer dritten Ausführungsform weist der ortsauflösen- de Empfänger einen Bildsensor mit einer Lateraleffektdiode (PSD-Sensor) und ein diesem vorgeschaltetes Optiksystem, vorzugsweise mit einer Linsen/Blenden-Anordnung auf.

Vorzugsweise ist dabei die Lateraleffektdiode mit einer Steuerschaltung verbunden, und wobei die Steuerschaltung mit den Ausgängen der Lateraleffektdiode verbundene Ana- log/Digital-Wandler aufweist, die deren Ausgangssignale in X, Y-Koordinaten umwandeln, und vorzugsweise einen Kompara- tor, der beim Erfassen eines aus einer Sendereinheit stam- menden Lichtstrahls durch die Lateraleffektdiode ein "Strahl-Erfaßt"-Signal sowie dessen Koordinaten an einem Datenausgang für den Computer ausgibt.

Lateraleffektdioden bestehen im wesentlichen aus eine groß- flächigen rechteckigen Photodiode mit Elektroden an den Seiten. Abhängig von der Lage des auf die Fläche treffenden Lichtstrahls wird ein entsprechender Strom an den verschie- denen Elektroden ausgegeben. Die Differenzströme sind somit ein Maß für die Lage des auf die Fläche treffenden Licht-

strahls bzw. des dadurch hervorgerufenen Lichtflecks. Damit kann unabhängig von der Größe des Lichtflecks dessen Posi- tion oder deren Änderung sehr genau und mit hoher Geschwin- digkeit detektiert werden.

Grundsätzlich sind auch andere Ausgestaltungen von ortsauf- lösenden Empfängern möglich. Es ist lediglich erforderlich, daß dieser in der Lage ist, den Raumbereich, in dem sich des/die Benutzergerät/e befinden, mit einer Auflösung zu erfassen, die eine genügend genaue Orts-bzw. Vektorbestim- mung (nach Betrag und Richtung) des Lichtstrahls erlaubt.

Zu bevorzugen ist eine zweidimensionale Ortsauflösung. Es ist jedoch auch möglich, bei einfacheren Menue-Steuerungen lediglich Auf-und Abbewegungen auszuwerten, so daß eine eindimensionale Ortsauflösung ausreichend ist.

Diese Ausgestaltung ermöglicht im Unterschied zu bisher be- kannten Anordnungen, bei denen ein gerichteter Lichtstrahl auf eine überwachte Fläche gesendet und dort erfaßt und ausgewertet wird, einen besonders einfachen Aufbau des Be- nutzergerätes mit vergleichsweise extrem geringem Stromver- brauch bei gleichzeitig sehr sicherer Erfassung von Bewe- gungen des Benutzergerätes.

Dies erlaubt insbesondere auch die Bedienung von Geräten wie Fernsehgerät-Set-Top-Boxen, Digital-Fernsehgeräten oder dergl., bei denen auf dem Bildschirm menueartig eine Be- fehlsauswahl dargestellt ist, aus der der Benutzer durch Auf-, Ab-, Hin-, oder Herbewegen seines Benutzergerätes einzelne Befehle auswählen kann. Über eine Taste an dem Be- nutzergerät kann die Aussendung eines entsprechenden Be- fehls bewirkt, oder einfach der Lichtstrahl unterbrochen werden, wodurch dann die Ausführung des jeweiligen Befehl dann ausgelöst wird.

Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist der Compu- ter dazu eingerichtet, ein für eine ermittelte Kennung ei- ner Rechnereinheit charakteristisches, zur Darstellung auf einem Bildschirm geeignetes Symbol zu erzeugen und an eine weitere Datenverarbeitungseinrichtung zu senden, oder ist der Computer dazu eingerichtet, eine ermittelte Kennung ei- ner Rechnereinheit an eine weitere Datenverarbeitungsein- richtung zu senden, damit diese ein zur Darstellung auf ei- nem Bildschirm geeignetes, für die jeweilige Kennung cha- rakteristisches Symbol erzeugt.

Damit kann auf besonders einfache Weise jeder Benutzer er- kennen, wie die Bewegung seines Benutzergerätes bzw. dessen Sendereinheit in ein mauszeigerähnliches Symbol auf dem Bildschirm umgesetzt wird. Bei der möglichen Vielfalt von Benutzergeräten ist es notwendig, dieses Symbol für den Be- nutzer schnell und sicher erkennbar zu gestalten. Dazu wird das Symbol durch einfache unterschiedlich farbige, zusam- mengesetzte geometrische Flächen gebildet. Dabei werden aus der Kennung des jeweiligen Benutzergerätes, die wie oben beschrieben eine mehrstellige Binärzahl ist, die Kriterien für die Gestaltung der Symbole abgeleitet. Zum Beispiel können einige Stellen der Binärzahl für die Form der Flä- chen, andere Stellen für deren Anordnung zueinander und wieder andere Stellen für die Farbgestaltung der einzelnen Flächen herangezogen werden.

Anhand des Beispiels interaktives Fernsehen soll nachste- hend das Zusammenspiel der einzelnen Aspekte der Erfindung erläutert werden.

Der Computer mit dem ortsauflösenden Empfänger ist an eine Set-Top-Box angeschlossen oder in diese integriert, die mit einem Fernseher verbunden ist. Des Weiteren ist die Set- Top-Box mit einem Modem ausgestattet, das bei Bedarf eine Wählverbindung zu dem Rechenzentrum der Fernsehstation, des Diensteanbieters oder dergl. herstellt.

Ein Benutzer richtet sein Benutzergerät bzw. dessen Sender- einheit in Richtung des ortsauflösenden Empfängers. Der ortsauflösende Empfänger überwacht seinen Empfangsbereich durch regelmäßiges Aussenden von Weck-Befehlen, gefolgt von Prüfsignalen mit aufsteigenden Kennungen, Prüfsummen und dem" ?"-Befehl. Sobald ein Benutzergerät darauf antwortet wird die oben beschriebene Ermittlung dessen Kennung durch- geführt. Die Set-Top-Box vergleicht die Kennung mit der in ihr gespeicherten Liste berechtigter Zuseher für dieses Fernsehgerät und schaltet dieses bei Übereinstimmung ein.

Anschließend wird in Abhängigkeit von der Kennung dieses Benutzergerätes das entsprechende Symbol in der Mitte des Bildschirms des Fernsehgerätes plaziert und das Eingangsme- nue der Menuesteuerung der Set-Top-Box gezeigt. Der Benut- zer kann nun durch Auf-, Ab-, Hin-, oder Herbewegen seines Benutzergerätes das Symbol auf dem Bildschirm entsprechend verschieben und einzelne Befehle auswählen indem er eine Taste an dem Benutzergerät betätigt.

Wenn zum Beispiel ein Benutzer über das Menue "Programmwahl"ein Programm auswählt, durch das er an einer Spielshow teilnimmt, kann bei dieser Spielshow ein nach Art einem Multiple Choice Tests ein Fragenkatalog auf seinem Bildschirm angezeigt werden, den der Benutzer beantwortet.

Diese Antworten werden über die durch das Modem hergestell- te Verbindung zu der Fernsehstation übermittelt und ent- sprechend ausgewertet.

Sollte der Benutzer gewinnen, kann der CCD-Sensor auf ein Protraitbild des Benutzers erfassen und zur Fernsehstation übermitteln, damit dieses Bild ausgestrahlt wird.

In entsprechender Weise ist es auch möglich, Bestellungen bei sog. home order Fernsehkanälen durchzuführen.

Durch diese Erfindung können Set-Top-Boxen auf sehr einfa- che Weise nachgerüstet werden, da das erfindungsgemäße Sy- stem als Nachrüstsatz zugeliefert werden kann. Die Menue- steuerung der Set-Top-Box ist ebenfalls problemlos reali- sierbar, da in der Set-Top-Box ohnehin ein graphikfähiger Prozessor enthalten ist.

Durch die einfache Bedienung ist es möglich, auch techni- schen Laien mit dem gleichen Benutzergerät einen Zugang zu komplizierter Technik sowohl im Hausbereich (Fernsehen, Au- dio, Video, Internet), als auch im öffentlichen Bereich (Hotel-, Veranstalungs-, oder Verkehrs-Informationssysteme) zu geben. Da sich dem Benutzer immer das aus seiner Kennung ermittelte Symbol auf dem Bildschirm darbietet, ist ein sich Vertraut-Machen mit der jeweiligen Situation erleich- tert.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebenen Merkmale und Eigenschaften auch in anderen als den konkret beschrie- benen Kombinationen zusammengestellt sein können und daß auch derartige Kombinationen Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.

Weitere Eigenschaften, Merkmale, Alternativen und Vorteile werden anhand der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung erläutert.

Rurzbeschreibung der Zeichnung Fig. 1 zeigt einen schematischen Blockschaltplan eines erfindungsgemäßen Benutzergerätes mit Rechnerein- heit mit Sender-und Empfängereinheit ; Fig. 2 zeigt einen schematischen Blockschaltplan eines erfindungsgemäßen Computers mit Signalquelle und Signalsenke ;

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm der Bestimmung der Kennung eines Benutzergerätes ; und Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße System im Einsatz am Beispiel eines an eine Set-Top-Box angeschlosse- nen Fernsehers.

Ausführungsbeispiel der Erfindung Der in Fig. 1 gezeigte Blockschaltplan des Benutzergerätes stellt die"eine Hälfte"des erfindungsgemäßen interaktive Steuer-und Eingabesystem für elektronische Geräte dar.

Eine Rechnereinheit 10 bestehend aus einem Microcontroller mit RAM, EEPROM und Ein-/Ausgabekanälen ist zur Einspei- sung, zur Verarbeitung und zur Ausgabe von Datensignalen ausgestattet. An einem Eingabekanal des Microcontroller ist ein Infrarot-Sensor 12 angeschlossen, der als Empfängerein- heit dient, die von einer externen Signalquelle Befehle oder Daten empfängt und an den Microcontroller weiterlei- tet. An einem Ausgabekanal des Microcontroller ist eine In- frarot-Leuchtdiode 14 angeschlossen, die als Sendereinheit dient, die von dem Microcontroller erzeugte Befehle oder Daten empfängt und aussendet. Weiterhin sind an dem Micro- controller bzw. dessen-Ein-/Ausgabekanälen als Ein/Aus- gabeeinheiten eine alphanumerische und/oder graphische An- zeige 16a, ein Tastenfeld 16b und eine serielle Schnitt- stelle 16c zu einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung angeschlossen.

In dem EEPROM ist eine 3 Byte (24 bit) lange Kennung als Digitalwort abgespeichert. Außerdem ist ein Programm in dem EEPROM (oder einem dem Microcontroller zugeordneten ROM) abgelegt, mit dem der Microcontroller im Dialog mit einer externen Signalquelle die in dem Microcontroller gespei- cherte Kennung der externen Signalquelle zugänglich macht.

Wie dies im einzelnen geschieht ist weiter unten darge- stellt.

Der in Fig. 2 gezeigte Blockschaltplan des Computers stellt die"andere Hälfte"des erfindungsgemäßen interaktive Steu- er-und Eingabesystem für elektronische Geräte dar.

Ein Microprozessor (zum Beispiel eine RISC-CPU) 20 ist mit mit RAM, ROM und Ein-/Ausgabekanälen ist zur Einspeisung, zur Verarbeitung und zur Ausgabe von Datensignalen ausge- stattet. An einem Eingabekanal des Microprozessor 20 ist ein CCD-Sensor (Charge Coupled Device) 22 mit einer davor- geschalteten Optik (nicht weiter veranschaulicht) als orts- auflösender Empfänger angeschlossen, der dazu eingerichtet ist, die Position der Sendereinheit in X-und Y-Richtung zu erfassen und ein entsprechendes Positionssignal an den Microprozessor 20 zu übermitteln. Mittels dieses CCD- Sensors 22 kann ein von einem Benutzergerät gemäß Fig. 1 ausgesendeter Befehl oder Daten empfangen und an den Micro- prozessor 20 weitergeleitet werden. An einem Ausgabekanal des Microprozessor 20 ist eine Infrarot-Leuchtdiode 24 an- geschlossen, die als Signalquelle dient, die von dem Micro- prozessor 20 erzeugte Befehle oder Daten empfängt und zu einem oder einer praktisch beliebig großen Anzahl von Be- nutzergeräten gemäß Fig. 1 aussendet.

In dem ROM des Microcontrollers 10 ist (unter anderem) ein Programm gespeichert, dessen Ablauf in Fig. 3 veranschau- licht ist. Dieses Programm dient dazu, die in dem Benutzer- gerät gespeicherte Kennung im Dialog zwischen Microprozes- sor 20 und Benutzergerät zu ermitteln.

Im einzelnen wird dabei von der Rechnereinheit im Benutzer- gerät über dessen Empfängereinheit ein von dem Microprozes- sor 20 über dessen Signalquelle ausgesendetes Prüfwort emp- fangen, mit der eigenen Kennung verglichen und das Ver- gleichsergebnis über die Sendereinheit an den Microprozes-

sor 20 zurückgesendet. In Abhängigkeit vom empfangenen Ver- gleichsergebnis wird dann der Microprozessor das im näch- sten Durchlauf ausgesendete Prüfwort entsprechend dem emp- fangenen Vergleichsergebnis modifizieren. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis ein Benutzergerät bzw. dessen Kennung durch den Microprozessor ermittelt worden ist.

Eine Rechnereinheit, deren Kennung mit dem von ihr empfan- genen Prüfwort übereinstimmt, wird anschließend für eine vorbestimmte Zeitdauer kein Ergebnis von Vergleichen mit empfangenen Prüfworten aussenden um anderen Benutzergeräten die Gelegenheit zu geben, schneller identifiziert zu wer- den.

Des Weiteren enthält der Microprozessor 20 ein Programm um ein für eine ermittelte Kennung eines Benutzergerätes cha- rakteristisches, zur Darstellung auf einem Bildschirm ge- eignetes Symbol zu erzeugen und an eine weitere Datenverar- beitungseinrichtung zum Beispiel in Gestalt einer Set-Top- Box zu senden. Alternativ dazu kann dieses Programm auch in der Set-Top-Box enthalten sein. In diesem Fall ist der Microprozessor 20 mit einem Programm ausgestattet, um eine ermittelte Kennung einer Benutzergerätes an die Set-Top-Box zu senden, damit diese ein zur Darstellung auf einem Bild- schirm geeignetes, für die jeweilige Kennung charakteristi- sches Symbol erzeugt. Das Zusammenwirken der einzelnen Kom- ponenten ist hierbei in Fig. 4 gezeigt.

In Fig. 4 ist ein Fernsehempfänger 30 mit einer Set-Top-Box 32 verbunden, die ihrerseits ein Fernsehempfangssignal aus einem Breitband-Kabelanschluß 34 empfängt. Weiterhin hat die Set-Top-Box 32 ein Modem um eine Verbindung über das Telefonnetz zu der Fernsehstation aufbauen zu können. Die Set-Top-Box 32 ist mit dem in Fig. 2 gezeigten Teil des er- findungsgemäßen Systems über eine serielle Schnittstelle verbunden. Im Erfassungsbereich des CCD-Sensors 22 des Microprozessor 20 befindet sich ein durch einen Benutzer

geführtes Benutzergerät gemäß Fig. 1. Im Betrieb erscheint dann in der oben beschriebenen Weise das persönliche Symbol des jeweiligen Benutzers auf dem Bildschirm des Fernsehemp- fängers 30.