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REVENDICATIONS
1. Dispositif d'entrée de données pour instrument de petit volume comportant au moins un capteur sensible au passage du doigt d'un opérateur, un affichage de contrôle et des moyens pour faire apparaître sur l'affichage de contrôle des données et/ou des symboles en réponse à l'activation du capteur, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit capteur (100) comporte une pluralité d'électrodes (101) juxtaposées et délivre sur ses sorties (103) un code représentatif de la position du doigt sur le capteur et en ce que lesdits moyens sont prévus de manière que les données et/ou les symboles apparaissent dans un ordre qui dépend du sens de passage du doigtsurlecapteur.
2. Dispositif d'entrée de données selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un comp teur-décompteur (I 15) dont le contenu est affiché sur ledit affichage de contrôle (110) et en ce que ledit compteur décompteur est commandé en comptage ou en comptage selon le sens du déplacement du doigt sur ledit capteur (100) et reçoit des impulsions d'horloge à chaque changement d'état du code de sortie dudit capteur.
3. Dispositif d'entrée de données selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contenu dudit compteur-décompteur (115) est également transmis audit instrument.
4. Dispositif d'entrée de données selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent au moins un registre (128) dont le contenu est affiché sur ledit affichage de contrôle (125) et en ce que ledit registre est chargé avec une valeur correspondant à la position du doigt sur ledit capteur (120).
5. Dispositif d'entrée de données selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte deux capteurs (121, 121a) sensibles au passage du doigt dont l'un est associé aux lignes et l'autre aux colonnes d'un ensemble de données et/ou de symboles disposés sous une forme matricielle.
6. Dispositif d'entrée de données selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit affichage de contrôle est constitué par des points lumineux associés chacun à une donnée ou un symbole dudit ensemble de données et/ou de symboles.
7. Dispositif d'entrée de données selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens sont prévus pour déterminer la position moyenne du doigt sur ledit capteur (100) lorsque plusieurs électrodes (101) adjacentes sont simultanément activées.
8. Utilisation du dispositif d'entrée de données selon la revendication I, dans un instrument de petit volume, caractérisé en ce que le dispositif est relié audit instrument dont l'af- fichage d'utilisation (111') sert d'affichage de contrôle.
L'invention concerne un dispositif d'entrée de données pour instrument de petit volume, comportant au moins un capteur sensible au passage du doigt d'un opérateur, un affichage de contrôle et des moyens pour faire apparaître sur l'af- fichage de contrôle des données et/ou des symboles en réponse à l'activation du capteur.
On connaît un dispositif d'entrée de données pour instrument portatif dont la présente invention constitue une variante particulièrement intéressante pour des instruments de petit volume.
En rapport avec la présente invention, on connait par le brevet CH 533 332 un système comportant un affichage permettant d'afficher séquentiellement des données à mesure qu'elles sont émises par un circuit destiné à cet effet et un organe de commande permettant d'entrer la donnée selec- tionnée. Un tel système ne nécessite qu'un faible nombre d'organes de commande mais il ne permet pas de sélectionner les données à entrer dans les deux sens de l'ordre d'apparition de ces dernières et il est lent et fatiguant.
Le brevet US 3 803 834 décrit une montre-bracelet équippée d'un calculateur avec des touches pour l'entrée des données et la sélection des fonctions, chaque touche étant marquée par le chiffre ou le symbole correspondant. Un tel microclavier ne peut cependant par être manipulé avec le doigt; il requiert un instrument à pointe fine pour actionner les touches.
Le brevet US 3 309 785 propose une surface d'écriture sur laquelle un écrit des symboles. La surface est munie de capteurs sensibles au sens imposé de pasage du doigt ou d'un crayon. Le sens de passage intervenant, on recueille une séquence de signaux dont un circuit effectue la reconnaissance et affiche le symboIe reconnu. L'utilisateur d'un tel dispositif doit cependant obligatoirement subir un apprentissage pour apprendre à former les symboles de manière ade- quate.
Le demande publiée DE-AS 22 35 620 propose également une surface d'écriture avec un affichage de contrôle. La surface d'écriture comporte 14 capteurs et l'affichage 14 segments disposés sans aucune relation avec l'écriture des symboles. II en résulte que l'utilisateur doit apprendre, pour chacun des 36 symboles (lettre et chiffres) possibles la configuration prévue par le constructeur de la machine, et ceci avec 14 électrodes par symbole. Un telle entrée de données est inutilisable par une personne non spécialisée.
Compte tenu de l'état de la technique ci-dessus, le but de la présente invention est de réaliser un dispositif d'entrée de données susceptible d'être actionné manuellement et affichant sur un affichage de contrôle des données et/ou des symboles en fonction du sens de passage et/ou de la position du doigt d'un opératuer sur un capteur.
Pour obtenir ce résultat, le dispositif de l'invention est caractérisé par le fait que ledit capteur comporte une pluralité d'électrodes juxtaposées et délivre sur ses sorties un code représentatif de la position du doigt sur le capteur et que lesdits moyens sont prévus de manière que les données et/ou les symboles apparaissent dans un ordre qui dépend du sens de passage du doigt sur le capteur.
L'invention va être décrite ci-dessous, à titre d'exemple et à l'aide du dessin dans lequel
- la figure I représente la surface d'entrée selon l'inven- tion,
- la figure 2 représente l'influence de la largeur du doigt sur un capteur à plusieurs électrodes,
- la figure 3 représente le schéma-bloc d'un transcodeur utilisé avec le capteur de l'invention,
- la figure 4 représente le schéma-bloc du circuit électro- nique associé au capteur de la figure I et au transcodeur de la figure 3,
- la figure 5 représente une première variante du capteur selon l'invention,
- la figure 6 représente une deuxième variante du capteur selon l'invention,
- la figure 7 représente le schéma-bloc
du circuit associé à la variante de la figure 5, et
- la figure 8 représente le schéma-bloc du circuit associé à la variante de la figure 6.
La figure I montre la surface d'entrée de données selon l'invention, comportant un capteur 100 formé d'électrodes 101 identiques et juxtaposées, un affichage de contrôle 110 et un affichage 111 ' de l'instrument 111, par exemple une calcu- latrice de poche. Des sorties 103 sont associées à chacune des électrodes 101 et sont représentées schématiquement en poin
tillé dans la figure 1. Les électrodes 101 du capteur 100 délivrent sur les sorties 103 une information codée binaire représentative de la position X du doigt sur le capteur.
Il est clair que, dans certaines formes d'exécution, l'affichage d'utilisation 111' de l'instrument 111 peut également servir d'affichage de contrôle, de sorte que l'affichage 110 de la figure I peut alors être supprimé.
Les N électrodes 101 d'un tel capteur permettent de définir 2N-1 positions du doigt, c'est-à-dire 2N-1 informations codées de sortie, indépendamment de la largeur du doigt. Il s'agit des N positions correspondant aux N électrodes aux-.
quelles s'ajoutent les N-l positions comprises respectivement entre deux électrodes adjacentes.
Les 2N- I informations codées fournies par N bits peuvent être transcodées sur M bits, avec M < N, pour simplifier le circuit électronique associé et éliminer l'influence de la largeur du doigt.
La figure 2 représente l'influence de la largeur du doigt dans le cas d'un capteur comportant par exemple onze électrodes 101 de largeur A, pour une même position X de ce doigt. Il est visible que la configuration des électrodes activées par le doigt dépend de la position X de ce dernier et de sa largeur d. Il peut donc arriver que, selon sa largeur, le doigt active une ou plusieurs électrodes adjacentes. Cependant, la seule valeur qui est intéressante est la position centrale X du doigt, c'est-à-dire qu'il s'agit de retrouver quelle est l'électrode centrale ou moyenne d'un groupe d'électrodes activées.
La recherche de cette électrode centrale peut s'effectuer facilement par un transcodage combinatoire qui devra alors fournir la même valeur de X, c'est-à-dire le même code, pour les trois largeurs de doigt indiquées dans la figure 2.
La figure 3 montre le schéma-bloc d'un circuit de transcodage 104 associé aux quatre électrodes 101, a, b, cet d du capteur 100. Le transcodeur 104 comprend un premier transcodeur 105 avec les 2N-1 = 2.4-1 = 7 sorties intermédiaires correspondant aux sept positions X possibles déterminées par les quatre électrodes et un deuxième transcodeur de réduction 106 délivrant les sept informations de position dans un code réduit de trois bits, ce qui diminue le nombre de lignes qui entrent enjeu dans le circuit associé aux sorties 107 du transcodeur.
Table I
positions entrées sortie intermédiaire sortie code réduit
d c b a G F E D C B A 107c 107b 107a
0000 0000000 O O 0 1 0001 0000001 O l O 1
3 0010 0000100 O 1 1
2 0011 0000010 0 1 0
5 0100 0010000 O O 1 * 0101 0000000 0 O 0
4 0110 0001000 1 0 0
3 0111 0000100 0 1 1
7 1000 1000000 1 I 1 * 1001 0000000 O O O * 1010 0000000 O 0 O * 1011 0000000 O 0 O
6 1100 0100000 1 1 0 * 1101 0000000 0 O O
5 1110 0010000 1 O 1
4 1111 0001000 1 0 0
La table ci-dessus donne l'état des entrées a, b, c et d du transcodeur 105 en fonction des sept positions possibles,
I'état des sorties (intermédiaires) par rapport au transcodeur 104 A à G de ce même transcodeur et les signaux de sortie 107a,107b et 107c en code réduit à trois bits.
La table indique par exemple que la position 3 correspond à la fois à la position du doigt sur l'électrode b seule et à l'activation simultanée des électrodes a, b et c par un doigt de grande largeur.
Pour ces deux possibilités, la sortie intermédiaire indiquera
C = I et la sortie 107 indiquera trois en code binaire, si le cir- cuit de transcodage effectue réellement la sélection de l'électrode centrale, en l'occurence l'électrode b. La table I montre aussi qu'à chaque position X du doigt sur le capteur 100, correspond un code particulier sur les sorties 107 du transcodeur complet 104, et ceci indépendamment de la largeur du doigt.
On voit encore que, parmi les seize combinaisons d'entrée possibles, réalisables au moyen des quatre électrodes 101, certaines combinaisons, marquées d'un * dans la table 1, ne sont jamais réalisées. Ceci tient au fait que l'on ne peut pas activer simultanément deux électrodes non adjacentes avec un seul doigt. Si de telles combinaisons étaient out de même réalisées, par exemple lors d'un contact accidentel d'un autre doigt avec le capteur, la sortie du transcodeur 104 prendrait l'état 000, comme indiqué dans la table 1 de vérité.
La figure 4 représente les circuit logique 113 associé au capteur digital 100 et au transcodeur 104. Les sorties 107 du transcodeur sont reliées à un circuit logique 109, de façon directe (entrées A) et retardée (entrées B) au travers de trois bascules 108 de type D, dont les entrées d'horloge 108a sont actionnées à une fréquence de l'ordre de grandeur de 100 Hz par exemple, par un signal provenant d'un générateur non représenté.
Le circuit 109, qui peut être du type 74C 181, par exemple, est un comparateur quatre bits dont les sorties 1 09a, 1 09b et 109c prennent l'état logique 1 lorsque les conditions d'entrée sont respectivement A > B, A*O et A+B.
Le choix de ces conditions repose sur les considérations suivantes: L'entrée A du circuit 109 représente la position actuelle Xt du doigt sur le capteur et l'entrée B représente la position Xt-l à l'instant d'horloge précédent. De ce fait:
a) lorsque la condition AO est réalisée, le doigt est en contact avec le capteur.
b) lorsque la condition A > B est réalisée, le doigt s'est déplacé vers la gauche sinon il s'est déplacé vers la droite ou n'a pas changé de place. Ceci définira le sens du comptage d'un compteur-décompteur 115.
c) lorsque la condition A+B est réalisée, il y a eu déplace
ment du doigt. S'il s'agit d'un déplacement horizontal sur le
capteur, le doigt ne l'a pas quitté et la condition A+O est toujours réalisée; la porte 114 transmettra l'impulsion d'horloge pour le compteur 115, générée par la sortie A+B au travers d'un délai 112. S'il s'agit d'un déplacement vertical, le doigt a quitté le capteur et la condition A*O n'est plus réalisée; la porte 114 ne peut pas transmettre l'impulsion d'horloge,
I'état du compteur 115 ne sera donc pas modifié.
La sortie 1 12a du délai 112 de 30 ms par exemple commande, à travers la porte ET 114, dont l'autre entrée est alimentée par la sortie 109b, l'entrée d'horloge du compteur-décompteur
115 dont le sens de comptage est défini par la sortie 1 09a du circuit 109.
L'état du compteur 115, représentatif du symbole sélectionné, est transmis par les sorties 116 au circuit d'utilisation 111, au décodeur 117 et à l'affichage de contrôle
110.
Le fonctionnement du circuit est le suivant:
Lorsque le doigt ne touche pas le capteur, la sortie 1 09b est à l'état 0 et le compteur est bloqué. Quand le doigt se déplace sur le capteur, à chaque changement d'état des sorties 107 correspond un état 1 de la sortie 109c qui, passé le délai 112, incrémente au décrémente (selon l'état de 109a) le compter 115.
Lorsque le doigt quitte le capteur, par exemple quand le symbole désiré apparaît sur l'affichage 110, la sortie 1 09b prend l'état 0 et inhibe tout comptage supplémentaire du compteur 115 qui pourrait se produire par le fait que le doigt quitte le capteur en générant plusieurs états successifs indésirés.
On remarque finalement que la grandeur de l'alphabet utilisable dépend uniquement de celle du compteur 115, le nombre d'électrodes du capteur pouvant être quelconque.
Comme variante, un autre mode d'utilisation du capteur consiste en ce que les sorties 107 du transcodeur 104 de la figure 3 sont utilisées selon un code particulier où une activation d'une électrode sélectionne le symbole correspondant à l'électrode, et une activation simultanée de deux électrodes adjacentes sélectionne le symbole qui est compris entre ces deux électrodes.
Selon la figure 5, les 6 électrodes du capteur 120 peuvent sélectionner les 12 symboles de l'affichage de contrôle 125. Si l'utilisateur active une seule électrode du capteur 120, il sélectionne le symbole correspondant. Il peut ainsi sélectionner les symboles 2, 4, 6, 8, 0 et C. Si l'utilisateur active deux électrodes adjacentes, simultanément, il sélectionne le symbole qui est compris entre ces deux électrodes. Il peut ainsi sélec tionnerles symboles 1,3,5,7,9 et F.
Selon la figure 6, il est possible d'utiliser deux capteurs 121 et 121 a dont les sorties 107 et 1 07a du transcodeur 104 et 1 04a (voir figure 8) sont utilisées selon le même code particulier.
En utilisant un affichage de contrôle 126 formé d'un tableau de symboles, il est possible d'effectuer une sélection d'un symbole en deux temps. Une première sélection sur le capteur 121 allume toute une colonne de points lumineux (LED) associés aux symboles de cette même colonne. Une deuxième sélection sur le capteur 121 a éteint tous les autres points lumineux autres que celui qui appartient à la ligne sélectionnée par le capteur I 21 a. Il est également possible de débuter par une sélection des lignes par le capteur 121 a, puis par une sélection des colonnes par le capteur 121.
Le schéma bloc du circuit électronique correspondant à la figure 5 est représenté à la figure 7.
Le capteur 120 est associé au transcodeur 104 dont les sorties 107 sont connectées d'une part à un registre 128 de bascules de type D et d'autre part à un circuit logique 113 dont lu sortie 1 14a active l'entrée d'horloge du registre 128. Seule la sortie 114a du circuit 113 est utilisée, indiquant qu'à la fois A*O et A+B. Ainsi l'utilisateur a le doigt posé sur les électrodes, et la sortie 1 14a est activée lorsque le transcodeur 104 change d'états. Le nouvel état est chargé dans le registre 128 au flanc montant su signal à la sortie 114a.
Lorsque l'utilisateur active deux touches simultanément, le code correspondant à cet état est effectivement chargé dans le registre 128 après le délai du circuit 113. L'utilisateur, en levant le doigt, quitte nécessairement une électrode avant l'autre, et si le circuit de délai 113 n'existait pas, le code chargé dans le registre 128 serait celui de l'unique électrode activée en dernier lors du lever du doigt. Les sorties 127 du registre 128 sont décodées dans le décodeur 117 pour allumer l'affichage de contrôle 125.
Le schéma électronique correspondant à la figure 6 est représenté à la figure 8. Les sorties du capteur 121 sont transcodées par le transcodeur 104, dont les sorties 107 sont connectées aux entrées du registre 128 synchronisé par le signal d'horloge 114a du circuit de délai 113. Les sorties du capteur 121a sont également transcodées par le transcodeur 104a, dont les sorties 107a attaquent le registre 128a synchronisé par le signal d'horloge du circuit de délai 1 13 a. Les sorties des registres 128 et 128a sont décodées par le décodeur 117 pour activer l'affichage de contrôle 126.
Il est évident que les capteurs dont il a été question ci-dessus peuvent être de type capacitif ou résistif et que leur disposition sur la surface du dispositif d'entrée de données n'est pas limitée aux exemples des figures 1, 5 et 6.
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CLAIMS
1. Data entry device for a small volume instrument comprising at least one sensor sensitive to the passage of an operator's finger, a control display and means for making data and / or data appear on the control display. symbols in response to activation of the sensor, said device being characterized in that said sensor (100) comprises a plurality of juxtaposed electrodes (101) and delivers on its outputs (103) a code representative of the position of the finger on the sensor and in that said means are provided so that the data and / or symbols appear in an order which depends on the direction of passage of the finger over the sensor.
2. Data input device according to claim 1, characterized in that said means comprise an up-down counter (I 15) the content of which is displayed on said control display (110) and in that said up-down counter is controlled by counting or counting according to the direction of movement of the finger on said sensor (100) and receives clock pulses at each change of state of the output code of said sensor.
3. Data input device according to claim 2, characterized in that the content of said up-down counter (115) is also transmitted to said instrument.
4. Data input device according to claim I, characterized in that said means comprise at least one register (128) whose content is displayed on said control display (125) and in that said register is loaded with a value corresponding to the position of the finger on said sensor (120).
5. Data input device according to claim I, characterized in that it comprises two sensors (121, 121a) sensitive to the passage of the finger, one of which is associated with the rows and the other with the columns of an assembly of data and / or symbols arranged in a matrix form.
6. Data input device according to claim 5, characterized in that said control display is constituted by light points each associated with a data or a symbol of said set of data and / or symbols.
7. Data input device according to claim 1, characterized in that said means are provided for determining the average position of the finger on said sensor (100) when several adjacent electrodes (101) are simultaneously activated.
8. Use of the data input device according to claim I, in a small-volume instrument, characterized in that the device is connected to said instrument, the use display (111 ') of which is used to display control.
The invention relates to a data entry device for a small volume instrument, comprising at least one sensor sensitive to the passage of an operator's finger, a control display and means for making the control display appear. data and / or symbols in response to sensor activation.
A data input device for a portable instrument is known, of which the present invention constitutes a particularly advantageous variant for instruments of small volume.
In connection with the present invention, there is known from patent CH 533 332 a system comprising a display making it possible to display data sequentially as they are transmitted by a circuit intended for this purpose and a control member making it possible to enter the selected data. Such a system requires only a small number of control members, but it does not make it possible to select the data to be entered in both directions in the order of appearance of the latter and it is slow and tiring.
US Patent 3,803,834 describes a wristwatch equipped with a computer with keys for data entry and selection of functions, each key being marked by the corresponding number or symbol. Such a micro keyboard cannot however be manipulated with the finger; it requires a fine-tipped instrument to operate the keys.
US Patent 3,309,785 provides a writing surface on which writing symbols. The surface is equipped with sensors sensitive to the imposed direction of passage of the finger or a pencil. The direction of passage taking place, a sequence of signals is collected, a circuit of which recognizes and displays the recognized symbol. However, the user of such a device must undergo training in order to learn how to form the symbols adequately.
The published application DE-AS 22 35 620 also proposes a writing surface with a control display. The writing surface has 14 sensors and the display 14 segments arranged without any relation to the writing of symbols. As a result, the user must learn, for each of the 36 possible symbols (letter and numbers), the configuration provided by the machine manufacturer, and this with 14 electrodes per symbol. Such a data entry cannot be used by a non-specialized person.
In view of the above state of the art, the object of the present invention is to provide a data entry device capable of being actuated manually and displaying data and / or symbols on a control display. depending on the direction of passage and / or the position of the finger of an operator on a sensor.
To obtain this result, the device of the invention is characterized in that said sensor comprises a plurality of juxtaposed electrodes and delivers on its outputs a code representative of the position of the finger on the sensor and that said means are provided so that the data and / or the symbols appear in an order which depends on the direction of passage of the finger over the sensor.
The invention will be described below, by way of example and with the aid of the drawing in which
FIG. I represents the entry surface according to the invention,
FIG. 2 represents the influence of the width of the finger on a sensor with several electrodes,
FIG. 3 represents the block diagram of a transcoder used with the sensor of the invention,
FIG. 4 represents the block diagram of the electronic circuit associated with the sensor of FIG. I and the transcoder of FIG. 3,
FIG. 5 represents a first variant of the sensor according to the invention,
FIG. 6 represents a second variant of the sensor according to the invention,
- Figure 7 shows the block diagram
of the circuit associated with the variant of FIG. 5, and
FIG. 8 represents the block diagram of the circuit associated with the variant of FIG. 6.
FIG. I shows the data entry surface according to the invention, comprising a sensor 100 formed of identical and juxtaposed electrodes 101, a control display 110 and a display 111 ′ of the instrument 111, for example a calculation pocket latrice. Outlets 103 are associated with each of the electrodes 101 and are shown in point diagrammatic form.
tilled in FIG. 1. The electrodes 101 of the sensor 100 deliver on the outputs 103 binary coded information representative of the position X of the finger on the sensor.
It is clear that, in certain embodiments, the display of use 111 ′ of the instrument 111 can also serve as a control display, so that the display 110 of FIG. I can then be deleted.
The N electrodes 101 of such a sensor make it possible to define 2N-1 positions of the finger, that is to say 2N-1 coded output information, regardless of the width of the finger. These are the N positions corresponding to the N aux electrodes.
which are added the N-1 positions respectively between two adjacent electrodes.
The 2N-I coded information supplied by N bits can be transcoded to M bits, with M <N, to simplify the associated electronic circuit and eliminate the influence of the width of the finger.
FIG. 2 represents the influence of the width of the finger in the case of a sensor comprising for example eleven electrodes 101 of width A, for the same position X of this finger. It is visible that the configuration of the electrodes activated by the finger depends on the position X of the latter and its width d. It may therefore happen that, depending on its width, the finger activates one or more adjacent electrodes. However, the only value which is of interest is the central position X of the finger, that is to say it is a question of finding which is the central or average electrode of a group of activated electrodes.
The search for this central electrode can be carried out easily by a combinatorial transcoding which will then have to provide the same value of X, that is to say the same code, for the three finger widths indicated in FIG. 2.
FIG. 3 shows the block diagram of a transcoding circuit 104 associated with the four electrodes 101, a, b, this d of the sensor 100. The transcoder 104 comprises a first transcoder 105 with the 2N-1 = 2.4-1 = 7 intermediate outputs corresponding to the seven possible X positions determined by the four electrodes and a second reduction transcoder 106 delivering the seven position information in a reduced code of three bits, which decreases the number of lines which enter stake in the circuit associated with the outputs 107 of the transcoder.
Table I
positions intermediate output reduced code output
d c b a G F E D C B A 107c 107b 107a
0000 0000000 O O 0 1 0001 0000001 O l O 1
3 0010 0000 100 O 1 1
2 0011 0000010 0 1 0
5 0100 0010000 O O 1 * 0101 0000000 0 O 0
4,0110,0001,000 1 0 0
3 0111 0000 100 0 1 1
7 1000 1000000 1 I 1 * 1001 0000000 O O O * 1010 0000000 O 0 O * 1011 0000000 O 0 O
6 1100 0100000 1 1 0 * 1101 0000000 0 O O
5 1110 0010000 1 O 1
4 1111 0001000 1 0 0
The table above gives the state of the inputs a, b, c and d of the transcoder 105 as a function of the seven possible positions,
The state of the outputs (intermediate) with respect to transcoder 104 A to G of this same transcoder and the output signals 107a, 107b and 107c in reduced code to three bits.
The table indicates, for example, that position 3 corresponds both to the position of the finger on the electrode b alone and to the simultaneous activation of the electrodes a, b and c by a very wide finger.
For these two possibilities, the intermediate output will indicate
C = I and the output 107 will indicate three in binary code, if the transcoding circuit actually makes the selection of the central electrode, in this case the electrode b. Table I also shows that at each position X of the finger on the sensor 100, a particular code corresponds to the outputs 107 of the complete transcoder 104, and this independently of the width of the finger.
It can also be seen that, among the sixteen possible input combinations, achievable by means of the four electrodes 101, certain combinations, marked with an * in table 1, are never performed. This is due to the fact that two nonadjacent electrodes cannot be activated simultaneously with one finger. If such combinations were similarly carried out, for example during an accidental contact of another finger with the sensor, the output of the transcoder 104 would take the state 000, as indicated in table 1 of truth.
FIG. 4 represents the logic circuits 113 associated with the digital sensor 100 and the transcoder 104. The outputs 107 of the transcoder are connected to a logic circuit 109, directly (inputs A) and delayed (inputs B) through three flip-flops 108 type D, whose clock inputs 108a are actuated at a frequency of the order of magnitude of 100 Hz for example, by a signal from a generator not shown.
The circuit 109, which can be of the 74C 181 type, for example, is a four-bit comparator whose outputs 109a, 109b and 109c take the logic state 1 when the input conditions are respectively A> B, A * O and A + B.
The choice of these conditions is based on the following considerations: The input A of the circuit 109 represents the current position Xt of the finger on the sensor and the input B represents the position Xt-1 at the previous clock time. Thereby:
a) when condition AO is fulfilled, the finger is in contact with the sensor.
b) when condition A> B is fulfilled, the finger has moved to the left otherwise it has moved to the right or has not changed places. This will define the direction of counting of an up-down counter 115.
c) when condition A + B is fulfilled, there has been displacement
lying with your finger. If it is a horizontal movement on the
sensor, the finger has not left it and the A + O condition is still fulfilled; the gate 114 will transmit the clock pulse for the counter 115, generated by the output A + B through a delay 112. If it is a vertical movement, the finger has left the sensor and the condition A * O is no longer fulfilled; gate 114 cannot transmit the clock pulse,
The state of the counter 115 will therefore not be modified.
The output 1 12a of the delay 112 of 30 ms for example controls, through the AND gate 114, the other input of which is supplied by the output 109b, the clock input of the up-down counter
115 whose counting direction is defined by the output 109a of the circuit 109.
The state of the counter 115, representative of the selected symbol, is transmitted by the outputs 116 to the usage circuit 111, to the decoder 117 and to the control display.
110.
The circuit works as follows:
When the finger does not touch the sensor, the output 1 09b is in state 0 and the counter is blocked. When the finger moves on the sensor, each change of state of the outputs 107 corresponds to a state 1 of the output 109c which, after the delay 112, increments to the decrement (according to the state of 109a) count 115.
When the finger leaves the sensor, for example when the desired symbol appears on the display 110, the output 1 09b takes the state 0 and inhibits any additional counting of the counter 115 which could occur by the fact that the finger leaves the sensor by generating several unwanted successive states.
Finally, we note that the size of the usable alphabet depends only on that of the counter 115, the number of electrodes of the sensor can be arbitrary.
As a variant, another mode of use of the sensor consists in that the outputs 107 of the transcoder 104 of FIG. 3 are used according to a particular code where an activation of an electrode selects the symbol corresponding to the electrode, and an activation simultaneous of two adjacent electrodes selects the symbol which is included between these two electrodes.
According to FIG. 5, the 6 electrodes of the sensor 120 can select the 12 symbols of the control display 125. If the user activates a single electrode of the sensor 120, he selects the corresponding symbol. He can thus select the symbols 2, 4, 6, 8, 0 and C. If the user activates two adjacent electrodes, simultaneously, he selects the symbol which is included between these two electrodes. He can thus select the symbols 1,3,5,7,9 and F.
According to Figure 6, it is possible to use two sensors 121 and 121 a whose outputs 107 and 107a of the transcoder 104 and 104a (see Figure 8) are used according to the same particular code.
By using a control display 126 formed of a symbol table, it is possible to make a selection of a symbol in two stages. A first selection on the sensor 121 lights up a whole column of light points (LED) associated with the symbols of this same column. A second selection on the sensor 121 has extinguished all the other light points other than that which belongs to the line selected by the sensor I 21 a. It is also possible to start with a selection of the rows by the sensor 121 a, then with a selection of the columns by the sensor 121.
The block diagram of the electronic circuit corresponding to FIG. 5 is represented in FIG. 7.
The sensor 120 is associated with the transcoder 104, the outputs 107 of which are connected on the one hand to a register 128 of D-type flip-flops and on the other hand to a logic circuit 113 whose output 1 14a activates the clock input of the register 128. Only the output 114a of the circuit 113 is used, indicating that both A * O and A + B. Thus the user has his finger placed on the electrodes, and the output 114a is activated when the transcoder 104 changes states. The new state is loaded into register 128 on the rising edge of the signal at output 114a.
When the user activates two keys simultaneously, the code corresponding to this state is effectively loaded into register 128 after the delay in circuit 113. The user, by lifting his finger, necessarily leaves one electrode before the other, and if the delay circuit 113 did not exist, the code loaded into register 128 would be that of the single electrode last activated when the finger was lifted. The outputs 127 of the register 128 are decoded in the decoder 117 to switch on the control display 125.
The electronic diagram corresponding to FIG. 6 is represented in FIG. 8. The outputs of the sensor 121 are transcoded by the transcoder 104, whose outputs 107 are connected to the inputs of the register 128 synchronized by the clock signal 114a of the delay circuit. 113. The outputs of the sensor 121a are also transcoded by the transcoder 104a, the outputs 107a of which attack the register 128a synchronized by the clock signal of the delay circuit 1 13a. The outputs of registers 128 and 128a are decoded by the decoder 117 to activate the control display 126.
It is obvious that the sensors mentioned above can be of the capacitive or resistive type and that their arrangement on the surface of the data input device is not limited to the examples of FIGS. 1, 5 and 6.