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Tastatureinrichtung Die Erfindung betrifft eine Tastatureinrichtung
mit Tasten schaltern, einer Beitermatrix und einem Kodierteil, insbesondere eine
Tastatureinrichtung mit einer sogenannten N-Tastensperrfunktion zum Ermitteln des
Zustandes, in welchem Mehrfachtasten, -schlüssel, -hebel bzw. -schalter simultan
niedergedrückt werden, und dann kodierte Ausgangssignale verhindert.
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Bs ist bereits eine Tastatureinrichtung bekannt, die eine große Anzahl
von Tastenschaltern und eine Diodenmatrixschaltung als Kodierer aufweist, so daß
die Kodiererschaltung kompliziert wird, wenn die Erzeugung von kodierenden Signalen
in der gleichen Anzahl wie die -Anzahl von Tastenschaltern erforderlich wird. Zum
beispiel ist es bei
Verwendung einer Tastatureinrichtung, mit der
Anzahl M x N -Tastenschaltern notwendig, Eingangsdrähte nach einem Kodierer in der
Größenordnung von M x N vorzusehen. Eine derartige Konstruktion ist eine jehinderung
für eine N-Tastensperrfunktion bei herkömmlichen Tastatureinrichtungen.
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Die Erfindung bezweckt diese baulichen Nachteile zu verringern und
eine n-fache Tastensperrfunktion bei einer Tastatureinrichtung zu erleichtern, und
eine geringere Anzahl von Eingangsdrähten zu einem Kodierer vorzusehen, um die Schafung
einer solchen n-fachen Tastensperrfunktion zu ermöglichen; ferner bezweckt die Erfindung,
eine Wastatureinrichtung anzugeben, welche eine vereinfachte Bauart aufweist und
die Erzeugung von kodierten Ausgangssignalen wirksamer wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß eine Tastatur bzw. ein Einstellwerk
aus einer Draht- bzw. Leitermatrix , mit Anordnungen einer Mehrzahl von Kolonnenleitern,
einer Mehrzahl von Reihendrähten und aus Tastenschaltern besteht, die an jedem Schnittpunkt
der Kolonnen und Reihendrähten vorgesehen sind, um die sich schneidenden zwei Drähte
elektrisch zu koppeln bzw. zu verbinden. Mit der tastatur ist ein Kodierer verbunden,
der Signale empfängt, die über diese Kolonnen und Reihendrähte übermittelt werden,
und sie dann kodiert. Zusätzlich sind Mehrfach-Tastendetektoren vorhanden, welche
entsprechend mit den Kolonnen- und Reihendrähten in Beziehung stehen, um einen Schaltzustand
abzutasten, in
welchem zwei oder mehr, d.h. Mehrfachtastschalter,
simultan niedergedrückt werden bzw, sind, und eine Zeitschaltung vorsehen, um ein
Abtast- bzw. Markiersignal nur dann zu @rezeugen, wenn ein (einziger3 Tastenschalter
niedergedrückt ist, in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Mehrfach-Tastendetektoren.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der -Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Big. 1 ein Blockschaltbild, welches die gesamte Bauart
der Tastatureinrichtung wiedergibt; Big. 2 ein Schaltungsdiagramm, welches die Wastatureinrichtung
enthält.
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Nunmehr auf i'ig. 1 bezugnehmend, besteht die Tastatur 1 aus einer
Draht- bzw. Leitermatrix, mit Anordnungen von Leitungsdrähten in Reihen, (wobei
jede von diesen nachstehend als X-Achse bezeichnet wird) und von Leitungsdrähten,
in Kolonnenanordnung (wobei jede von diesen nach stehend als Y-Achse bezeichnet
wird), und Tastenschaltern, welche an jedem Schnittptinkt der X- und Y-Achsen vorhanden
sind. Wenn eine Taste niedergedrückt wird, wird der entsprechende Tastenschalter
geschlossen, um die entsprechenden X- und Y-Achsen elektrisch zu koppeln und dadurch
kodierende Ausgangssignale X und Y durch die entsprechenden Achsen hindurch zu erzeugen.
Eindrückbare Mehrfachtastendetektoren
2 und 21 zum Abfühlen eines
Zustandes sind vorgesehen, in weichem zwei oder mehr Tasten an der Tastatur gleichzeitig
niedergedrückt sind, wobei der erstere Detektor 2 hiervon in Abhängigkeit zum kodierenden
Signal x arbeitet, welches über die X-Achse übertragen wird, und ihr Detektor 2t
in Abhängigkeit zum kodierenden Signal Y arbeitet, welches über die Y-Achse übertragen
wird. Ein Kodierer 3 dient zum Um wandeln von Kodiersignalen X und Y in solche Kodiersignale,
die in einem zentralen Überwachungsgerät erwünscht sind.
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Eine Zeitschaltung 4 dient zum Erzeugen eines Abtast- bzw.
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Markiersignales S, welches dem zentralen Vberwachungsgerät die Anzeige
vermittelt, daß der Kodierer 3 wirksame Kodiersignale erzeugt.
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Angenommen, daß nur eine (einzige) Taste an der Tastatur 1 niedergedrückt
wird bzw0 ist, werden die Kodiersignale X und Y, in Abhängigkeit von der Taste erzeugt,
über die X- und Y-Achsen nach dem Kodierer 3 hin übermittelt und werden darin vereinigt,
um in ein gewünschtes Kodiersignal A umgewandelt zu wrden. Andererseits wird das
Kodiersignal X, über die X-Achse übermittelt, nach dem Mehrfach-Tastendetektor 2
hin geliefert, welcher kein Ausgangssignal erzeugt, weil nur eine (einzige) Taste
niedergedrückt ist. Ahnlich erzeugt der Mehrfach-Tastendetektor 2', auf die Y-Achse
bezogen, auch kein Ausgangssignal. Die Zeitschaltung 4 entscheidet daher, daß ein
Kodiersignal A wirksam ist und erzeugt dann ein Abtast- bzw. Markiersignal S.
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Wenn zwei oder mehr Tasten auf der Tastatur 1 simultan niedergedrückt
werden, ermittelt der eine oder beide der Mehrfach-Tastendetektoren 2 und 2' den
Schaltzustand, daß Mehrfachtasten niedergedrückt werden, und senden dann Ausgangssignale
Oy und Ox in die Zeitschaltung 4, welche dadurch gehindert wird, ein Abtast- bzw.
Markiersignal S zu erzeugen.
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Im einzelnen, vgl. Fig. 2, ist hier eine husfuhrungslorm der Tastatureinrichtung
gemäß Erfindung dargestellt, wobei die Tastatur 1 eine Gitteranordnung der X-Achse,
X1 bis X4, und Y-Achse, Y1 bis Y4, enthält und Tastenschalter, S1 bis S4, an jedem
Schnittpunkt der zwei Achsen vorgesehen sind.
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Schaltkreise 5 bis 8 zum Abtasten der X-Achse, durch den Tastenschalter
elektrisch gekoppelt, auf die niedergedrückte Taste bezogen, und Schaltkreise 9
bis 12 zum Abfühlen der Y-Achse, mit dem gleichen Tastenschalter elektrisch gekoppelt.
Die Mehrfach-Tastendetektoren 2 und 2t sud so angeordnet und vorgesehen, daß sie
die Zeit ermitteln, wenn Mehrfach-Tasten gleichzeitig niedergedrückt sind, und beide
weisen eine völlig gleiche Schaltungsbauart auf. Der folgende Teil wird daher im
wesentlichen nur einen Mehrfach-Tastendetektor 2 behandeln. Der Mehrfach-Tastendetektor
2 weist eine Gruppe von 13 Widerständen mit jeweils gleichen Widerständen r1 bis
r4 auf, die mit den Schaltkreisen 5 bis 8, dem Konstantstrom-Überwachungsteilkreis
14 und dem Potentialdetektor dienenden Schaltteilkreis 15 verbunden.
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Der Teilkreis 14 liefert gleichbleibenden Strom zur Widerstandsgruppe
13 und bewirkt eine Potenstialänderung am Verbindungspunkt I, wenn irgendeine Taste
der Tastatur 1 niedergedrückt ist, wobei die Änderung dann durch den Detektorkreis
15 ermittelt wird.
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Angenpmmen, daß die Tastenschalter 31 und S12 an der Tastatur 1 zur
gleichen Zeit niedergedrückt werden, so werden elektrisch koppelnde Pfade bzw. Wege
zwischen X1-und Y1-Achsen und zwischen X3- und Y4-Achsen gebildet, und entsprechend
werden die Schaltstromkreise 5 und 7 eingeschaltet, so daß die Widerstände r1 und
r3 geerdet sind. Dadurch fließt vom Teilkreis 14 gleichbleibender Strom durch die
Widerstände r1 und r und bewirkt einen Abfall des Potentials am Punkt 1. Ein Transistor
Tr2 im Potential-Detektorkreis 15 ist so vorgespannt, daß er durch die Potentialänderung
am Punkt I mit Sicherheit auf "gesperrt" geschaltet wird, was bewirkt wird, wenn
zumindest Zwei Widerstände der Gruppe r1 bis r4 geerdet sind. Aus diesem Grunde
bringt dieser Spannungsabfall am Punkt I den Transistor Tr2 dazu, abgeschaltet zu
werden, und dadurch wird das Ausgangssignal Ox an der Ausgangsklemme (am Ausgangsanschluß)
0 erzeugt, wobei das Signal Ox eine Information besitzt, welche anzeigt, daß das
Abtast- bzw Markiersignal S verboten ist. Die gleiche
obige Wirkungsweise
erfolg bei dem Mehrfach-Tastendetektor 25, auf die Y-Achse bezogen. In der Zeichnung
sind r-Widerstand, D-Diode und Tr1 bis Gr4 Transistoren.
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Andererseits werden Kodiersignale, durch die Schaltkreise 5 bis 12
hervorgerufen, in den Kodierer 3 eingespeist und hier vereinigt, um in gewünschte
Kodiersignale A1 bis A4 verwandelt zu werden, wie beispielsweise ein Parallel-Bit-Signal,
dessen Bits in oberer Hälfte X-Achsen-Ausgangssignal und die Bits der unteren Hälfte
Y-Achsen-Ausgangssignal enthalten. Ferner erzeugt der Kodierer 3, nach Eindrücken,
Tastensignale B1 und B2, welche der Zeitschaltung 4 zugeführt werden, die die Information
geben, daß irgendeine Taste niedergedrückt wird bzw. ist, unabhängig von der Anzahl
der niedergedrückten Tasten. Die Zeitschaltung 4 umfaßt einen monostabilen Multivibrator
M.M, einen Multivibrator D.M, von D-Gattung, ein ODER-2or 16 und ein UND-Tor 17.
Der monostabile Multivibrator M.M verzögert etwas das Abtast-bzw. Markiersignal
S vom Entstehungspunkt kodierter Signale A1 bis A4 her, so daß kein Schalterprellen
entsteht, wenn ein Tastenschalter geschlossen ist. Der D-Multivibrator D.M empfängt
das Ausgangssignal des Multivibrators M.M und erzeugt ein Abtast- bzw. Markiersignal
S, falls notwendig.
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Die Tastensignale B1 und B2 werden dem ODER-Tor 16 eingespeist, wobei
dessen Ausgangsleistung dem UND-Tor 17 æugeführt wird, zusammen mit Ausgangssignalen
der Mehrfach-Tastendetektoren 2 und 21, Wenn nur eine Taste an der Tastatur 1 niedergedrückt
wird, erzeugen die Mehrfach-Tastendetektoren
2 und 2t auf hohem
Pegel liegende Ausgangssignale, welche dem UND-Tor 17 zugeführt werden. Tastensignale
B1 und B2 hohen Pegels voa kodierer 5 werden zum UND-Dor 17 durch das ODER-Tor 16
hindurch geliefert. Auf diese Weise gewonnener Hochpegel-Signalausgang des UND-Tores
17 wird durch den monostabilen Multivibrator N.M verzögert und dann zum D-Multivibrator
D-M geliefert, um ihn zu treiben. Schließlich erzeugt der D-Multivibrator DwM ein
Abtast- bzw. Markiersignal X, welches anzeigt, daß der kodierte Signalausgang des
Xodierers 3 effektiv ist.
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Wenn Mehrfach-Tasten bzw. mehrere Tasten simultan niedergedrückt werden,
wird einer der, oder werden beide der Ausgänge der Mehrfach-Tastendetektoren 2 und
2t in einen niedrigeren Pegel geschaltet, so daß der Ausgang des UND-2ores 17 ebenfalls
in einen niedrigeren Pegel geschaltet wird. Entsprechend wird der D-Multivibrator
D.M zurückgestellt, so daß die Erzeugung eines Abtast- bzw. Markiersignales S gehemmt
wird. Somit ist die N-Tastensperrfunktion erfolgreicht durchgeführt.
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Obiges zeigt, daß es erfindungsgemäß möglich ist - da eine statische
Tastenmatrix als Tastatur 1 verwendet wird -.den Kodierer 3 in einer äußerst einfachen
bauart herzustellen. Nämlich wird bei der herkömmlichen Tastatureinrichtung regelmäßig
eine Diodenmatrixschaltung verwendet, und es ist daher notwendig, Eingangsdrähte
nach einem kodierer hin in einer Anzahl vorzusehen, welche der Anzahl von Tastenschaltern
entspricht, z.B. sechzehn Eingangsdrähte,
wenn die Anzahl der Tastenschalter
an oder auf einer Tastatur sechzehn beträgt. Es ist aber gemaß dieser Erfindung
möglich, die Zahl von Eingangsdrähten in diesem Falle auf 8 zu verringern. Bei einer
größeren Anzahl von Tastenschaltern, falls eine Tastatur die Anzahl M x N-Tastenschaltern
einschließt, benötigt die Tastatureinrichtung dieser Erfindung eine Anzahl N + N-Eingangsdrähten,
während die bekannte Tastatureinrichtung M x N benötigt. Somit ist klar zu erkennen,
daß die Erfindung besonders vorteilhaft bei einer Tastatureinrichtung rrtit einer
großen Anzahl von Tastenschaltern ist. Ferner, da eine kleinere Anzahl von Drähten
zu überwachen ist, ist es zur Ermittlung eines Schaltzustands für niedergedrückte
Mehrfach-Tasten sehr einfach, die Schaltungsanordnung mit dBr N-Tastensperrfunktion
auszuführen. Darüberhinaus ergibt die Erfindung weitere Vorteile, z.B. eine Verminderung
der Schaltungsteile, Kostenreduzierung und eine Stabilisierung der Wirkungs- bzw.
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Arbeitsweise der Schaltung.
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Wenn auch Einzelweg-Tastenschalter und Schaltkreise 5 bis 12 bei der
Tastatur 1 in dem obigen Ausfahrungsbeispiel vorgesehen sind, so ist es durchaus
möglich, eine Tastenmatrix zu verwenden, bei welcher Doppelweg-Tastenschalter oder
die Kombinationen von zwei Dioden und einem tinzelweg-Tastenschalter vorgesehen
sind, um X- und Y-Achsen mit Erde selektiv zu verbinden. Es besteht auch die Möglichkeit,
irgendeine äquivalente Matrix statt der oben umrissenen
Gittermatrix
zu verwenden, und der Begriff 1£Natrix11 soll hier nicht nur eine Gittermatrix bedeuten.
Ferner kann es möglicll sein, einen Festspeicher (Read-only-Memory) als Kodierer
zu verwenden, und außerdem einen Detektor als Mehrfachschalter mit logischen Schaltungen
statt der Widerstandsanordnung vorzusehen. Weitere Abänderungen im Rahmen der Erfindungsgegenstandes
sind je nach Einzelfall aus Vorstehenden von einen Fachmann erkennbar.