DE1537278C2

DE1537278C2 - Keyboard circuit

Info

Publication number: DE1537278C2
Application number: DE19671537278
Authority: DE
Inventors: Lorenz Dipl.-Phys.; Schneider Wilfried; 4790 Paderborn Hanewinkel
Original assignee: Nixdorf Computer Corp
Current assignee: Atos IT Solutions and Services Inc
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1967-11-10
Publication date: 1976-02-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastatur-Schaltung mit mittels der Tasten jeweils vom gesättigten in den ungesättigten Zustand verbringbaren Kopplungsmagneten, die über Primärwicklungen die zu koppelnden Signale erhalten und diese bei niedergedrückter Taste, d. h. im ungesättigten Zustand, an entsprechende Sekundärwicklungen übertragen, und mit einer Einrichtung zum Sperren der Ausgangsgrößen aller jener Tasten bzw. Magnete, die nach einer zuerst gedrückten Taste niedergedrückt werden.The invention relates to a keyboard circuit with by means of the keys in each case from the saturated to the coupling magnets that can be brought into unsaturated state, which are to be coupled via primary windings Receive signals and these when the button is pressed, d. H. in the unsaturated state, to corresponding Secondary windings transferred, and with means for locking the outputs of all of those Keys or magnets that are depressed after a key has been pressed first.

Bei einer bekannten Tastatur-Schaltung dieser Gattung wird beim Niederdrücken einer beliebigen Taste ein Stellglied verschoben, welches alle anderen, d. h. die nicht gedrückten Tasten, gegen Betätigung sperrt. Obwohl diese bekannte Vorrichtung den Vorteil der Einfachheit hat, besteht ein wesentlicher NachteilIn a known keyboard circuit of this type, when you press any Button moved an actuator, which all other, d. H. the keys not pressed, against actuation locks. Although this known device has the advantage of simplicity, there is a significant disadvantage

•5 darin, daß sie grundsätzlich wegen der Trägheit mechanischer Sperrglieder so langsam arbeitet, daß z. B. die mögliche Schreibgeschwindigkeit eines Schnellschreibers nicht ausgenützt werden kann.• 5 in that they are fundamentally because of indolence mechanical locking members works so slowly that z. B. the possible writing speed of a high speed writer cannot be exploited.

Hinsichtlich des allgemeinen Standes der Technik wird auch die DT-AS 11 72 882 benannt. Hier wird die Auswertung einer Taste dann durchgeführt, wenn sich vorher sämtliche Tasten in Ruhestellung befanden. Dieses stellt jedoch eine erhebliche Behinderung bei der Eingabe dar, da bei dem Verfahren gemäß DT-AS 11 72 882 nur im Stakkato gearbeitet werden kann. Wird eine Taste vor völliger Rückkehr der vorhergehenden Taste gedruckt, so wird der Wert vollauf verschluckt.With regard to the general state of the art, DT-AS 11 72 882 is also named. Here is the Evaluation of a key carried out when all keys were previously in the rest position. However, this represents a considerable hindrance when entering data, since with the procedure according to DT-AS 11 72 882 can only be worked in staccato. If a key is pressed before the previous key has completely returned, the value becomes full swallowed.

In der DT-OS 15 49 539 ist eine Schaltung offenbart, die ein Schaltelement und die Zusammenschaltung einer Tastatur beinhaltet. Die Verhinderung von Fehlschaltungen bei gleichzeitiger Betätigung zweier Tasten läßt sich dieser Druckschrift nicht entnehmen. Die Schwellwertschaltung nach DT-OS 15 49 539 kann zwar die doppelte Anzeige einer Taste bei zittriger Betätigung verhindern; sie verhindert aber auch die Erkennung einer zweiten gedrückten Taste, wenn erst nach ihrer Betätigung die erste Taste losgelassen wird.In DT-OS 15 49 539 a circuit is disclosed that a switching element and the interconnection of a Includes keyboard. The prevention of incorrect switching when two buttons are pressed at the same time allows cannot be found in this publication. The threshold value circuit according to DT-OS 15 49 539 can indeed prevent double display of a key when it is shaky; but it also prevents recognition a second key pressed if the first key is only released after it has been pressed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur-Schaltung zu schaffen, die gegenüber den bekannten Schaltungen bzw. Tastaturen mit mechanischer Tasten-Sperre wesentlich schneller anspricht. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Tastatur-Schaltung der eingangs bezeichneten Gattung und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenschaltung von weiteren Sekundärwicklungen, von denen jedem Kopplungsmagneten jeweils eine zugeordnet ist, vorhanden ist, daß das Ausgangssignal dieser Reihenschaltung derart verwendet wird, daß die Ausgangssignale aller später gedrückten Tasten elektronisch so lange gesperrt bleiben, bis das von der jeweils vorangegangenen gedrückten Taste ausgelöste impulsförmige Signal verarbeitet ist, daß jeder Sekundärwicklungs-Reihenschaltung eine komplementäre Reihe von weiteren Sekundärwicklungen zugeordnet ist, welche Wicklungen auf denjenigen Magneten aufweist, die keine Wicklungen der ersten Reihenschaltung tragen und umgekehrt, und daß die Ausgänge einer jeden Sekundärwicklungsreihe und der jeweils zugeordneten komplementären Sekundärwicklungsreihen an einem UND-Tor liegen und die Ausgänge aller UND-Tore an einem ODER-Tor liegen, an dessen Ausgang ein Signal erscheint, wenn zwei oder mehr Magneten nicht gesättigt sind.The invention is based on the object to provide a keyboard circuit which, compared to the known circuits or keyboards with mechanical key lock responds much faster. To the The invention is based on a keyboard circuit of the type indicated at the outset and is characterized in that a series connection of further secondary windings, of which each coupling magnet is assigned one, that the output signal of this series circuit is available is used in such a way that the output signals of all keys pressed later are electronically so remain blocked for a long time until the pulse-shaped trigger triggered by the previous key pressed Signal processed is that each secondary winding series connection is a complementary series of is associated with further secondary windings, which windings on those magnets having do not carry the windings of the first series connection and vice versa, and that the outputs of each Secondary winding row and the respectively assigned complementary secondary winding rows on one AND gate and the outputs of all AND gates are connected to an OR gate with a signal at its output appears when two or more magnets are not saturated.

Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgegenstandes ist darin zu erblicken, daß die Kopplungsmagnete als Ringkerne mit rechteckiger Magnetisierungskennlinie ausgebildet sind. Im Gegensatz zu einer bekanntenA further development of the subject matter of the invention can be seen in the fact that the coupling magnets as Toroidal cores are designed with a rectangular magnetization characteristic. In contrast to a well-known one

Anordnung gemäß DT-AS 11 00 689 wird mit Hilfe der Ringkerne erreicht, daß die Schaltcharakteristik schärfer wird. Außerdem treten im gesättigten Zustand nur geringe Störsignale auf. Dieser letzetere Gedanke ist dann wichtig, wenn alle Kerne mit einem Abfrageimpuls beaufschlagt werden, oder wenn die Ausgangsleitungen durch mehrere Kerne hindurchgeführt werden, d. h., wenn eine sogenannte Code-Schaltung vorliegt.Arrangement according to DT-AS 11 00 689 is made with the help of Toroidal cores achieved that the switching characteristics are sharper. Also occur in the saturated state only low interference signals. This latter thought is important when all cores with an interrogation pulse applied, or when the output lines are passed through multiple cores, i.e. H., if there is a so-called code circuit.

Die nachstehende Beschreibung dient der Erläuterung des erfindungsgemäßen Gegenstandes, von dem mehrere Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigtThe following description serves to explain the subject matter of the invention from which several embodiments are shown in the drawings. It shows

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Schaltelements in Verbindung mit einem Tastenhebel,1 shows an embodiment of a switching element in connection with a key lever,

F i g. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, ^!5F i g. 2 a modified embodiment ^,! 5

Fig. 3 eine Weiterbildung des Schaltelements nach der Erfindung zur Bewirkung einer elektronischen Sperre,Fig. 3 shows a development of the switching element according to the invention for effecting an electronic Lock,

Fig.4 eine abgewandelte Ausbildung der elektronischen Sperre gemäß F i g. 3,4 shows a modified design of the electronic Lock according to FIG. 3,

Fig.5 einen Schaltplan zur Erzeugung von Code-Ausgangsimpulsen und5 shows a circuit diagram for generating code output pulses and

Fig.6 eine Schalteinrichtung zur Erkennung einer Mehrfachbestätigung.6 shows a switching device for detecting a Multiple confirmation.

Fig. 1 zeigt einen Ringkern 1 mit einer Primärwick- ²S lung 2 und einer Sekundärwicklung 3. Es können auch mehrere Primär- und/oder Sekundärwicklungen vorhanden sein. Dem Ringkern 1 steht ein magnetisches Sättigungselement 4 gegenüber, das über einen Umschalthebel 5 mit dem Tastenhebel 6 verbunden ist. Der Tastenhebel 6 sitzt auf einem Schwenkzapfen 7 und trägt eine Taste 8; außerdem ist eine Rückstellfeder 9 vorhanden. Die Tastenordnung ist lediglich schematisch dargestellt. Das Sättigungselement 4 kann an jede gebräuchliche Tastenhebelanordnung angelenkt werden. 1 shows a toroidal core 1 with a primary winding ² and a secondary winding 3. A plurality of primary and / or secondary windings can also be present. Opposite the toroidal core 1 is a magnetic saturation element 4 which is connected to the key lever 6 via a switch lever 5. The key lever 6 sits on a pivot 7 and carries a key 8; a return spring 9 is also provided. The key arrangement is only shown schematically. The saturation element 4 can be hinged to any conventional key lever arrangement.

In ausgezogenen Linien der Fig. 1 ist die Ruhestellung des Tastenhebels 6 und des Sättigungselements 4 dargestellt. Dabei steht das Sättigungselement 4 dem Ringkern 1 so nahe, daß derselbe 1 in seinen Sättigungszustand kommt. Infolgedessen verschwindet die Kopplung zwischen Primär- 2 und Sekundärwicklung 3 nahezu vollständig. Beim Niederdrücken der Taste 8 (gestrichelte Darstellung) wird das Sättigungselement 4 von dem Ringkern 1 entfernt, so daß der Ringkern 1 nunmehr als Koppelelement zwischen der Primärwicklung 2 und der Sekundärwicklung 3 wirkt. Bei Erregung der Primärwicklung 2 wird infolgedessen in der Sekundärwicklung 3 eine Spannung induziert. Der Ringkern 1 kann aus einem Stoff mit rechteckförmiger Magnetisierungskennlinie oder mit anderen Magnetisierungskennlinien bestehen. Wichtig ist lediglich, daß der Magnetstoff ein ausgeprägtes Sättigungsverhalten aufweist. The rest position is shown in solid lines in FIG. 1 of the button lever 6 and the saturation element 4 are shown. The saturation element 4 is the Toroidal core 1 so close that the same 1 comes into its saturation state. As a result, disappears the coupling between primary 2 and secondary 3 windings is almost complete. When depressing the Button 8 (dashed line), the saturation element 4 is removed from the toroidal core 1, so that the Toroidal core 1 now acts as a coupling element between primary winding 2 and secondary winding 3. When the primary winding 2 is excited, a voltage is induced in the secondary winding 3 as a result. the Toroidal core 1 can be made of a material with a rectangular magnetization characteristic or with other magnetization characteristics exist. It is only important that the magnetic material has a pronounced saturation behavior.

Eine abgewandelte Ausführungsform eines Schaltelements gemäß F i g. 2 besitzt ein Sättigungselement 4', das gegenüber dem Ringkern 1 fest angeordnet ist. An einem Tastenhebel 6 sitzt ein magnetisches Abschirmelement 10.A modified embodiment of a switching element according to FIG. 2 has a saturation element 4 ′ which is fixedly arranged opposite the toroidal core 1. On A magnetic shielding element 10 is seated on a key lever 6.

In der Arbeitsstellung des Tastenhebels 6 nimmt das Abschirmelement 10 den magnetischen Fluß des Sättigungselements 4' auf, in der in ausgezogenen Linien eingezeichneten Ruhestellung des Tastenhebels 6 bewirkt der Fluß des Sättigungselements 4' eine Sättigung des Ringkerns 1, so daß zwischen Primär- und Sekundärwicklung keine Kopplung vorliegt. Beim Niederdrücken des Tastenhebels 6 in die mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung wird der Fluß des Sättigungselements 4' durch das Abschirmelement 10 aufgenommen, so daß der Ringkern 1 nunmehr transformatorisch arbeitet und eine Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung herstellt.In the working position of the key lever 6, the shielding element 10 takes the magnetic flux of the Saturation element 4 ′, in the rest position of the button lever 6 shown in solid lines causes the flow of the saturation element 4 'saturation of the toroidal core 1, so that between primary and There is no coupling in the secondary winding. When you press the button lever 6 into the dash-dotted line The position shown in the lines is the flow of the saturation element 4 ′ through the shielding element 10 added, so that the toroidal core 1 now works as a transformer and a coupling between Manufactures primary and secondary windings.

Es sei nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Darstellungen der F i g. 1 und 2 lediglich schematisch zu verstehen sind.It should again be expressly pointed out that the representations of FIG. 1 and 2 only schematically are to be understood.

Die Erregung der Primärwicklung kann impulsförmig mittels symmetrischer oder unsymmetrischer Impulse erfolgen, die in einem an sich bekannten Impulsgenerator erzeugt werden. Entsprechend dem jeweiligen Schaltzustand des Schaltelements nach der Erfindung werden in der Sekundärwicklung Ausgangsspannungen induziert oder nicht.The excitation of the primary winding can be pulse-shaped by means of symmetrical or asymmetrical pulses which are generated in a pulse generator known per se. According to the respective The switching state of the switching element according to the invention is output voltages in the secondary winding induced or not.

Es können nach Fig.3 sämtliche Primärwicklungen der Schaltelemente 11 eines Tastenfeldes innerhalb einer Primärschleife 12 in Reihe geschaltet sein. Die Sekundärwicklungen 13 sind jeweils einzeln zu einem gesonderten Verstärkungstransistor 14 geführt, welche Schaltung in Fig.3 ebenfalls schematisch angedeutet ist.According to FIG. 3, all primary windings can be used of the switching elements 11 of a keypad within a primary loop 12 can be connected in series. the Secondary windings 13 are each led individually to a separate amplifying transistor 14, which Circuit in Figure 3 is also indicated schematically.

Zur Ruhestellungsanzeige des Tastenfeldes kann man durch sämtliche Ringkerne eine Ruheschleife 15 führen, die jeweils sekundäre Ruhestellungswicklungen der Ringkerne in Reihenschaltung verbinden. Die Ruheschleife 15 ist an einen Verstärkungstransistor 16 mit vergleichsweise niedriger Ansprechschwelle angeschlossen. Dem Verstärkungstransistor 16 ist eine zweite Verstärkungsstufe 17 nachgeschaltet. An deren Ausgang 18 kann man jeweils einen Impuls abnehmen, sobald infolge der Betätigung irgendeiner Taste ein Schaltelement des Tastenfeldes in seinem Nichtsättigungszustand ist. Dieser Schaltimpuls kann zur Betätigung einer elektronischen Sperre dienen. Man kann damit insbesondere ein mehrfaches Ansprechen der Verstärkerstufe 14 während der Dauer eines Tastenanschlags unterdrücken. Nach Fig.4 kann man aus Intensitätsgründen eine Ruheschleife 15 jeweils nur durch eine geringe Anzahl von Ringkerne führen und die Ausgänge mehrerer Verstärkerstufen 16 in einer ODER-Schaltung 19 zusammenfassen.To display the idle position of the keypad, an idle loop 15 can be run through all the toroidal cores, connect the respective secondary idle windings of the toroidal cores in series. The rest loop 15 is connected to an amplification transistor 16 with a comparatively low response threshold. A second amplification stage 17 is connected downstream of the amplification transistor 16. Others One pulse can be taken from output 18 as soon as a key is pressed Switching element of the keypad is in its unsaturation state. This switching pulse can be used for actuation serve as an electronic lock. In particular, it can be used to address the Suppress amplifier stage 14 for the duration of a keystroke. According to Fig.4 you can from For reasons of intensity, lead a rest loop 15 only through a small number of toroidal cores and combine the outputs of several amplifier stages 16 in an OR circuit 19.

An Stelle von Einzelausgängen der Sekundärschaltungen kann man einen Code-Ausgang vorsehen. Zu diesem Zweck trägt jeder Ringkern mehrere Sekundärwicklungen, wobei die Sekundärwicklungen für jeweils gleiche Codeelemente innerhalb des gesamten Tastenfeldes jeweils in Reihe geschaltet sind. Bei einer solchen Reihenschaltung ist es zweckmäßig, jeweils die Hälfte der Wicklungen einer Code-Schleife in verschiedener Richtung bezogen auf den Primärfluß zu wickeln, damit Störungen weitgehend unterdrückt werden. Einen solchen Aufbau eines Tastenfeldes zeigt schematisch F i g. 5. Es sind insgesamt vier Tasten 20, 21, 22 und 23 gezeigt. Die Ringkerne sind in dieser schematischen Darstellung als stabförmige Elemente 32 eingezeichnet. Jeder Ringkern 32 trägt eine Primärwicklung 2, wobei alle Primärwicklungen zu einer Primärschleife 24 zusammengefaßt sind. Es sind drei Codeschleifen 25, 26 und 27 vorhanden, die jeweils entsprechende Codewicklungen in Reihe miteinander verbinden. Außerdem ist eine Ruheschleife 15 dargestellt. Bei einer solchen Code-Anordnung ist eine elektronische Sperre in der oben beschriebenen Weise ebenfalls möglich.A code output can be provided instead of the individual outputs of the secondary circuits. to for this purpose, each toroidal core carries several secondary windings, with the secondary windings for each the same code elements are connected in series within the entire keypad. With such a Series connection, it is useful to each half of the windings of a code loop in different To wind direction related to the primary flow, so that disturbances are largely suppressed. A Such a structure of a keypad is shown schematically in FIG. 5. There are a total of four buttons 20, 21, 22 and 23 shown. The toroidal cores are shown as rod-shaped elements 32 in this schematic illustration. Each toroidal core 32 carries a primary winding 2, with all primary windings forming a primary loop 24 are summarized. There are three code loops 25, 26 and 27, each with corresponding code windings connect in series. In addition, an idle loop 15 is shown. With such a Code arrangement, an electronic lock in the manner described above is also possible.

Wenn das Tastenfeld eine vergleichsweise einfache mechanische Sperre aufweist, wo jeweils eine weitere Taste bereits betätigt werden kann, bevor die zuvor betätigte Taste ihre Ruhestellung erreicht hat, so kann man bei Verwendung eines Schaltelements nach derIf the keypad has a comparatively simple mechanical lock, where another one Button can already be actuated before the previously actuated button has reached its rest position, so can when using a switching element according to the

Erfindung die richtige und jeweils einmalige Verarbeitung eines angeschlagenen Zeichens dadurch sicherstellen, daß neben der Ruheschleife außerdem auch die Komplemente der Code-Zeichen dargestellt werden. Eine entsprechende Anordnung ist schematisch in F i g. 6 gezeigt. Danach sind zu den Code-Schleifen 25 und 26 jeweils komplementäre Schleifen 27 und 28 vorhanden. Wenn gleichzeitig zwei Tasten 20 und 21 angeschlagen sind, sind mindestens für ein Code-Zeichen beide komplementären Leitungen 25 und 27 erregt, so daß eine an diese komplementären Leitungen angeschlossene UND-Schaltung 29 ein Ausgangssignal abgibt. Die UND-Schaltungen 29 sämtlicher Code-Leitungen sind in einer ODER-Schaltung 30 zusammengeführt, an deren Ausgang 31 ein Signal erscheint, wenn für ein Code-Zeichen beide komplementären Werte vorhanden sind, d.h., wenn mindestens zwei Tasten gleichzeitig angeschlagen werden. Mit dieser Anordnung ist eine sichere Zeichenerkennung möglich. Es kann dann jeweils die Auswertung eines Code-Zeichens erfolgen, wenn zwischen zwei Tastenanschlägen der Ruhestand durch die Ruheschleife gemeldet wird oder wenn ein anderes Code-Zeichen eindeutig erfaßt wird, was mittels der logischen Schaltung der Fig.6 ermöglicht wird.Invention to ensure the correct and one-time processing of a posted character, that in addition to the rest loop, the complements of the code characters are also displayed. A corresponding arrangement is shown schematically in FIG. 6 shown. Then there are 25 code loops and 26 complementary loops 27 and 28 are provided. If two buttons 20 and 21 are posted, both complementary lines 25 and 27 are energized for at least one code character, so that an AND circuit 29 connected to these complementary lines has an output signal gives away. The AND circuits 29 of all code lines are combined in an OR circuit 30, at the output 31 of which a signal appears when both complementary values for a code character are present, i.e. when at least two keys are pressed at the same time. With this arrangement secure character recognition is possible. It can then each evaluate a code character occur if the retirement is reported through the idle loop between two keystrokes or if another code character is clearly detected, which by means of the logic circuit of FIG is made possible.

Im Rahmen der Erfindung kann man die Ringkerne aus einem Stoff mit rechteckiger Kennlinie herstellen, womit eine Koinzidenzabfrage der Matrix ermöglicht wird. Man kann auch die Funktion der Primär- und Sekundärwicklungen vertauschen. Die Codewicklungen dienen dann als Primärwicklungen, welche reihenweise abgefragt werden müssen. Als Sekundärwicklung ist in diesem Fall eine Lesewicklung vorhanden, wo sämtliche Lesewicklungen des Tastenfeldes in Reihe geschaltet sind.In the context of the invention, the toroidal cores can be made from a substance with a rectangular characteristic, which enables a coincidence query of the matrix. One can also use the function of the primary and Swap secondary windings. The code windings then serve as primary windings, which in rows must be queried. In this case, a read winding is present as the secondary winding, where all Reading windings of the keypad are connected in series.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Keyboard switching with the keys from saturated to unsaturated State of transferable coupling magnets, which carry the signals to be coupled via primary windings received and this with pressed key, d. H. in the unsaturated state, to corresponding secondary windings transmitted, and with a device for locking the output variables of all those Keys or coupling magnets that are pressed after a key has been pressed first, characterized in that a series connection (15) of further secondary windings, of which each coupling magnet (1) is assigned one, it is present that the Output signal of this series connection is used in such a way that the output signals of all later keys pressed remain electronically locked until the previous one Pressed button triggered pulse-shaped signal is processed that each secondary winding series connection (25, 26) assigned a complementary row (27 and 28) of further secondary windings is, which has windings on those magnets that have no windings of the first Series connection (25 or 26) and vice versa, and that the outputs of each secondary winding series (25, 26) and the respectively assigned complementary secondary winding rows (27, 28) at an AND gate (29) and the outputs of all AND gates (29) at an OR gate (30) at the output (31) of which a signal appears when two or more magnets are not saturated.

2. Keyboard circuit according to claim 1, characterized in that several groups of magnets each one reverse winding series connection is assigned and that these series connections are connected to the electronic lock via an OR circuit.

3. Keyboard circuit according to claim 1, characterized in that half of the windings of the Blocking signal series connection in a sense related to the respective primary flux on the magnet and the other half in the other sense.

4. Keyboard circuit according to claim 1, characterized in that the coupling magnets (1) as Toroidal cores are designed with a rectangular magnetization characteristic.

5. Keyboard circuit according to claim 1, characterized in that with each key a magnet (4) is connected, which is removed from the associated toroidal core (1) when the button is pressed, that the same (1) is brought into the unsaturated state.

6. Keyboard circuit according to claim 1, characterized in that a shielding element with each key (10) is connected, which when the button is pressed a toroidal core (1) in the saturated State holding magnet (4) shields such that the toroidal core (1) in the unsaturated state transforms.