DE2951514A1

DE2951514A1 - Tasteneingabevorrichtung, insbesondere fuer einen elektronischen rechner

Info

Publication number: DE2951514A1
Application number: DE19792951514
Authority: DE
Inventors: Hidetaka Fujisawa
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1980-06-26
Also published as: JPS5583923A; GB2039394A; GB2039394B; DE2951514C2; HK86684A; US4354246A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tasteneingabevor-richtung für elektronische Rechner, mit der ein mit dem Gehör erfaßbarer Ton erzeugt wird.

In jüngster Zeit wurde ein neuer elektronischer Rechner vorgeschlagen, bei dem bei jeder Tastenbetätigung sequentiell Musiktöne erzeugt werden, welche vorab zu den entsprechenden Tasten in Beziehung gesetzt wurden. Hierdurch wird die Bedienungsperson des Geräts in die Lage versetzt, akustisch die Bedeutung oder den der betätigten Taste entsprechenden 3efehl zu verstehen. Gemäß diesem Vorschlag werden viele Mosiktöne verwendet, wobei die Töne allen Tasten zugeordnet sind. Sowohl bei der Betätigung von Funktionstasten als auch bei der Betätigung von Zifferntasten werden viele unterschiedliche Musiktöne erzeugt,die den den betätigten Tasten entsprechenden Tönen einer Tonleiter entsprechen. Es ist jedoch bekannt, daß ein Mensch normalerweise nur bis zu etwa 10 Tonabstufungen unterscheiden kann. Aus diesem Grund kann die Bedienungsperson aber, obgleich der Rechner eine so große Anzahl unterschMlicher Musiktöne liefert, die vielen Töne nicht unterscheiden. Der Rechner ist insoweit in seiner Funktionsweise unvollkommen.

Nach einem anderen Vorschlag werden bei dem Betätigen der Zifferntaste Töne erzeugt, nicht jedoch bei Betätigen der Funktionstasten. Bei solchen Geräten kann die Bedienungsperson jedoch nicht akustisch erkennen,

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ob die jeweilige Funktionstaste betätigt wurde oder nicht.

Es ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Tasteneingabevorrichtung für einen Rechner zu schaffen, der die Bedienungsperson in die Lage versetzt, individuelle betätigte Tasten oder individuelle Gruppen von betätigten Eingabetasten durch akustische Wahrnehmung voneinander zu unterscheiden.

Grundsätzlich wird das genannte Ziel der Erfindung durch folgendes Prinzip gelöst: Die Tastenschalter werden in mehrere Gruppen klassifiziert. Wenn eine Gruppe von Tastenschaltern betätigt wird, werden Musiktöne erzeugt. Venn die Tastenschalter wenigstens einer der übrigen Gruppen betätigt werden, werden Töne erzeugt, die von den genannten Musiktönen unterscheidbar sind.

Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Tasteneingabeeinrichtung für einen elektronischen Rechner geschaffen,der folgende Merkmale aufweist: Einen Eingabetastenabschnitt mit einer Anordnung von mehreren jeweils Tastenschalter umfassenden Gruppen; eine Beurteilungseinrichtung zum Beurteile!einer betätigten Taste oder einer Gruppe, zu welcher eine betätigte Taste in dem Tasteneingabeabschnitt gehört; eine Tonwiedergabeeinrichtung, die, wenn Tastenschalter in einer der Tastenschaltergruppen betätigt werden, Musiktöne entsprechend den betätigten Tastenschaltern erzeugt, und die, wenn Tastenschalter in wenigstens einer der übrigen Tastenschaltergruppen betätigt werden, Töne abgibt, die sich von den Musiktönen unterscheiden, je-

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doch mit dem Gehör wahrnehmbar sind, wodurch die Bedienungsperson in die Lage versetzt wird, individuell betätigte Tasten oder individuelle Gruppen von betätigten Eingabetasten mit dem Gehör zu unterscheiden.

Bei einem erfindungsgemäßen Gerät kann die Bedienungsperson des Geräts auf akustischem Wege individuelle, "betätigte Tastenschalter oder individuelle Gruppen, welche betätigte Tastenschalter umfassen, als voneinander unterschiedlich erkennen. Polglich kann die Bedienungsperson augenblicklich eine Pehlbedienung einer Taste erkennen, so daß eine zuverlässige und rasche Betätigung des Geräts sichergestellt ist.

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Tasteneingabevorrichtung, bei der die Tastenschalter nach Maßgabe ihrer Punktion in mehrere Gruppen klassifiziert sind. Wenn die zu einer Gruppe von Tastenschalter gehörigen Tastenschalter betätigt werden, werden Musiktöne erzeugt. Wenn die Tastenschalter wenigstens einer der übrigen Gruppen betätigt werden, werden Töne erzeugt, die sich von den genannten Musiktönen unterscheiden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Rechners, bei dem die erfindungsgemäße Tasteneingabevorrichtung Verwendung findet,

Fig. 2 ein Blockdiagramm des in Pig. 1 dargestellten elektronischen Rechners, und

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Fig. 3(a) bis 3(f) Diagramme zum Veranschaulichen der Arbeitsweise des mit der erfindungsgemäßen Tasteneingabevorrichtung ausgestatteten elektronischen Rechners.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden, bei dem die erfindungsgemäße Tasteneingabevorrichting in einem elektronischen Rechner vorgesehen ist.

Der in Fig. 1 dargestellte elektronische Rechner besitzt einen Tasteneingabeabschnitt 1 mit Zifferntasten 11, denen die Bezeichnungen von Tönen der Tonleiter, z.B. ^WC, D,E, , C, D" zugeordnet sind. Diese Tonbezeichnungen sind beispielsweise an den betreffenden Stellen auf dem Gehäuse des Rechners aufgedruckt. Arithmetische Operationstasten 12 dienen zum Ausführen von arithmetischen Operationen, und es sind Funktionstasten 13 vorgesehen, wie beispielsweise eine Loschtaste, eine Taste "ist gleich" und dergl., ausgenommen die arithmetischen Operationstasten. Ferner ist ein Betriebsart-Auswahlschalter 14 vorgesehen, mit dem eine Tohwiedergäbe-Betriebsart oder eine stumme Betriebsart auswählbar sind. Die Tonwiedergabe-Betriebsart ist mit einem G-Schlüssel ⁿ & ⁿ auf dem Rechner gehäuse gekennzeichnet, während die stumme Betriebsart durch "CAL" gekennzeichnet ist.

Das Rechnergehäuse ist darüberhinaus mit einer Tonwiedergabeöffnung 2 ausgestattet, um den in dem Rechnergehäuse erzeugten Ton hindurchzulassen. Ein Anzeigefenster 4 gestattet die Anzeige von Daten durch eine Anzeigeeinheit.

Fig. 2 zeigt den Schaltungsaufbau des Ausführungsbeispiels

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Ein Tastenoperationssignal und ein Betriebsart-Auswahlsignal, die von dem Tasteneingabeabschnitt 1 abgeleitet werden, gelangen zu einer Taetenbetätigungs-Beurteilungsschaltung 20, wo eine Beurteilung hinsichtlich der betätigten Taste und einer spezifizierten Betriebsart vorgenommen wird. Sas Ergebnis der Beurteilung gelangt zu einem Steuerabschnitt 21. Die vnn den Zifferntasten 11 und ähnlichen Tasten kommenden Tastenbetätigungsdaten werden an eine Arithmetikoperation/Speicher-Einheit 22 gegeben, wo die Baten verschiedenen arithmetischen Operationen unterworfen werden. Die bearbeiteten Daten gelangen schließlich zu einer Anzeige 3, wo sie sichtbar dargestellt werden. Die Beurteilungsschaltung für betätigte Tasten, 20, liefert ferner ein Arithmetikoperations-Tastensignal und ein Funktionstastensignal in Form von Gattersignalen an jeweils eine Eingangsklemme von UND-Gliedern 23, bzw. 24, die noch erläutert werden.

Entsprechend dem von der Beurteilungsschaltung für betätigte Tasten, 20, abgegebenen Beurteilungsergebnis legt der Steuerabschnitt 21 verschiedene Steuersignale an die Arithmetikoperation/Speicher-Einheit 22, die Anzeigevorrichtung 3 und weitere Bauelemente. Ferner legt der Steuerabschnitt 21, wenn eine Zifferntaste 11 betätigt wird, Musikton-Frequenzdaten entsprechend der betätigten Taste an eine Musikton-Generatorschaltung 25-

DIe Musikton-Generatorschaltung 25 teilt den von einem Frequenzteiler 26 abgegebenen Grundtakt 01 frequenzmäßig entsprechend den Musikton-Frequenzdaten und liefert den frequenzgeteilten Takt an eine Klemme eines UND-Gliedes

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27 (zur Vereinfachung der Darstellung soll das an das UND-Glied 21 gelieferte Signal als Takt 0_C bezeichnet werden). Andererseits wird ein von dem Steuerabschnitt abgegebenes Steuersignal CL als Gattersignal an die andere Eingangsklemme des UND-Gliedes 27 gegeben, dessen Ausgangssignal über ein ODER-Glied 27 an ein Tongeneratorelement 29 gegeben wird.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 23 und 24 gelangen ebenfalls an die Eingangsklemmen des ODER-Gliedes 28. Wenn die Verknüpfungsglieder 23 und 24 freigegeben werden, werden Taktsignale 0. und 0_B vom Frequenzteiler 26 an das Tongeneratorelement 29 gegeben. Nun soll ange nommen werden, daß die Frequenzen f0_A, f0g und f0Q der Taktsignale 0«, 0_ß und 0_C in folgender Beziehung zueinander stehen:

Weiterhin soll angenommen werden, daß die Frequenz des Taktsignals 0_1Q in Abhängigkeit von dem Ausgewählten Musikton schwankt und die Frequenzen sämtlich die Gleichung (1) erfüllen. Der Frequenzteiler 26 teilt das von einem Oszillator 30 abgegebene Ausgangssignal auf der Grundlage eines gegebenen Frequenzteilungsverhältnisses, um die Taktsignale 0_A und 0_B und darüberhinaus Grundtaktsignale 0* und 02 zu erzeugen, welche dieselben Frequenzen haben und gegeneinander um tr phasenversetzt sind. Die jeweils in Fig. 2 dargestellten Schaltungselemente werden synchron bezüglich der Grundtaktsignale 0^ und 0p betrieben.

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Im folgenden so 11.-die Arbeitsweise des oben erläuterten elektronischen Rechners beschrieben werden. Der Betriebsart-Schalter 14· wird zuerst auf die Tonwiedergabe-Betriebsart geschaltet, und dann wird die Taste 1 betätigt, wie in Fig. 3(a) angedeutet ist. Dann wird die betätigte Taste durch die Beurteilungsschaltung für betätigte Tasten, 20, geprüft, welche eine "1" als Tastenbetätigungsdaten erzeugt. Diese "1" wird in dem Speicherregister der Arithmetikoperation/Speicher-Einheit 22 gespeichert. Die Daten werden zu der Anzeige 3 übertragen, wo die ^W1^B dargestellt wird. Die Beurteilungsschaltung für betätigte Tasten, 20, erzeugt ferner ein Signal, welches das Ergebnis der Beurteilung oder Prüfung darstellt. Dieses Signal wird zu dem Steuerabschnitt 21 übertragen. In Abhängigkeit von diesem Beurteilungssignal liefert der Steuerabschnitt 21 die Musikton-Frequenzdaten des Tons "C" entsprechend dem betätigten Schalter 1 an die Musikton-Generatorschaltung 25.

Die Musikton-Generatorschaltung 25 erzeugt das Taktsignal 0Q mit der Frequenz des Tons ¹¹C", indem der Grundtakt 0* frequenzgeteilt wird. Dieser Vorgang erfolgt abhängig von den Musikton-Frequenzdaten, die von dem Steuerabschnitt 21 bereitgestellt werden. Das auf diese Weise erzeugte Taktsignal 0_C wird dem TJITD-GIied 27 zugeleitet. Zu diesem Zeitpunkt liefert der Steuerabschnitt 21 das Steuersignal O^ als Gattersignal an das UND-Glied 27. Als Folge hiervon wird das UND-Glied 27 freigegeben, so daß das Taktsignal 0_C durch das UND-Glied und das ODER-Glied 28 hindurch zu dem Tongeneratorelement 29 gelangen kann. Demzufolge gibt das Tongeneratorelement 29 entsprechend dem betätigten Tastenschalter 1 den Ton *C" ab. Indem die Bedienungsperson diesen Ton hört, vergewis-

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sert sie sich, daß die Taste betätigt ist und die Daten richtig in das Gerät eingegeben sind.

Anschließend betätigt die Bedienungsperson die Tastenschalter 2 und 3/ wie in den Fig. 3(b) und 3(c) angegeben ist, so daß die Tasteneingabeverarbeitung in der oben erläuterten Weise durchgeführt wird. Durch die einzelnen Operationsschritte werden die Eingabedaten durch die Anzeige 3 dargestellt, während gleichzeitig der Steuerabschnitt 21 die Musikton-Frequenzdaten entsprechend den Tonen "D^M und "E" an die Musikton-Generatorschaltung 25 nacheinander liefert. ITach Erhalt dieser Datensignale bildet die Husikton-Generatorschaltung 25 nacheinander die Taktsignale 0_C mit in den Frequenzen entsprechend den Musiktonen "D" und ^rtEⁿ. Diese Signale werden dem Tongeneratorelement 29 zugeführt. Demzufolge erzeugt das Tongeneratorelement 29 die Musiktöne "D¹¹ und ^ME" entsprechend den betätigten Tasten 2 und 3 in dieser Reihenfolge.

Dann wird, wie in Fig. 3(d) angedeutet ist, von den arithmetischen Operationstasten 12 die Multiplikationstaste gedrückt. Nach Betätigung dieser Taste überträgt die Beurteilungsschaltung 20 Funktionsdaten zur Kennzeichnung einer Multiplikation in das Speicherregister innerhalb der Arithmetikoperation/Speicher-Einheit 22, wo die Daten gespeichert werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Tasten-Eingabedaten (erster Operand),nämlich "123." zu einem anderen Speicherregister innerhalb der Einheit 22 nach Maßgabe eines von dem Steuerabschnitt 21 abgegebenen Steuersignals übertragen und dort geschützt gespeichert. Die Beurteilungsschaltung 20 liefert weiterhin ein Arithmetikoperation-Tastensignal, welches das UND-Glied 23 freigibt, damit das Taktsignal 0^ an das Ton-

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generatorelement 29 gelangen kann.

Als Folge hiervon erzeugt das Tongeneratorelement 29 einen Ton (geringer Tonhohe) mit der Frequenz des Taktsignals 0_A, und die Bedienungsperson vergewissert eich akustisch, daS die Operation entsprechend der arithmetischen Operationstaste 12 sicher durchgeführt wird.

Sann werden numerische Säten (zweiter Operand) "4" durch Betätigen des Tastenschalters 0 in das Register eingegeben, was in Fig. 3(e) angedeutet ist. Sie numerischen Säten werden in ähnlicher Veise wie oben erläutert in das Speicherregister der Einheit 22 geladen und dann an die Anzeigevorrichtung 4- gegeben, wo die Zahl "4." dargestellt wird. Zu dieser Zeit werden von dem Steuerabschnitt 21 die den Musikton ⁿF" entsprechenden Musikton-Frequenzdaten an die Musikton-Generatorschaltung 23 gegeben, wo der Takt 0_C mit der Frequenz des Musiktons ^WF^N erzeugt wird. Sas erzeugte Taktsignal 0_C wird von der Schaltung 25 an das Tongeneratorelement 29 gegeben, damit dieses den entsprechenden Ton erzeugt.

Nac h der Eingabe des zweiten Operanden (hier: des Multiplikators) wird von den Funktionstasten 13 die "ist gleicH"· Taste betätigt, so daß die Operation "123 χ 4 «" in der Einheit 22 ausgeführt wird. Sas Ergebnis ist "492.". Es wird zur Anzeige 3 übertragen und dort dargestellt, während gleichzeitig die Beurteilungsschaltung für betätigte Tasten, 20, ein Funktionstastensignal an das UHS-Glied 24 gibt, um dieses freizugeben. Hierdurch kann das Taktsignal 0g zu dem Tongeneratorelement 29 gelangen.

Auf diese Veise erzeugt das Tongeneratorelement 29 einen

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Ton (hohe Tonhöhe) entsprechend der Frequenz des Taktsignals 0g. Indem die Bedienungsperson diesen Ton hört,weiß sie, daß die Funktionstaste 13 sicher betätigt wurde.

Zu dem oben erläuterten Ausfuhrungsbeispiel wurde die Operation "123 x 4 «" als Beispiel erläutert. Selbstverständlich sind ähnliche Rechenoperationen möglich· Wird beispielsweise der Tastenschalter der Zifferntaste 11 betätigt, so wird derjenige Musikton durch das Tongeneratorelement 29 erzeugt, der zuvor dieser Zifferntaste 11 zugeordnet wurde. Für die arithmetische Operationstaste 12 wird ein hoher Ton abgegeben. Für die Funktionstaste 13 wird ein tiefer Ton erzeugt. Folglich kann die Bedienungsperson beim Hören eines solchen Tons im einzelnen den betätigte! Tastenschalter oder die Gruppe, zu welcher die betätigte Taste gehört, durch Hören erkennen.

Das oben erläuterte AusfUhrungsbeispiel ist so ausgelegt, daß die Musiktöne, der hohe und der niedrige Ton erzeugt werden, entsprechend jeweils den Zifferntasten 11, der Arithmetiktaste 12 und der Funktionstaste 13. Diese Töne können entsprechend den Tasten geändert werden. Weiterhin können die Tastenschalter auf andere Weise funktionell probiert werden, z.B. die Zifferntasten 11 sowie die übrigen Tastenschalter, die arithmetische Taste 12, die Speichertaste (Tasten wie z.B. H+, H-, MR und dergl.), und die übrigen Funktionstasten. Als weitere Modifikation kann vorgesehen werden, daß selbst wenn der Betriebsartschalter auf die Tonwiedergabe-Betriebsart eingestellt ist, kein Ton bei Betätigen solcher Tastenschalter erzeugt wird, die zu bestimmten Tastenschaltergruppen gehören.

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Vas die Taktsignale mit fester frequenz und Musiktonfrequenz angeht, die dem Tongeneratorelement 29 zugeführt werden, so sind verschiedene Abwandlungen und Modifikationen des oben erläuterten Schaltungsbeispiels möglich.

Sie vorliegende Erfindung ist nicht nur bei einem elektronischen Rechner anwendbar, sondern die Tasteneingabeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch bei anderen elektronischen Geräten Verwendung finden, beispielsweise bei einer elektronischen Uhr.

Vie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, sind bei der erfindungsgemäßen Tasteneingabeeinrichtung Tastenschalter in mehrere Gruppen klassifiziert. Beim Betätigen von Tastenschaltern, die einer Gruppe von Tastenschaltern angehören, werden Musiktöne erzeugt, die sich auf die betätigten Tasten beziehen. Beim Betätigen von Tastenschaltern wenigstens einer verbleibenden Gruppe werden Töne erzeugt, die sich von den genannten Musiktönen unterscheiden, jedoch akustisch wahrnehmbar sind. Folglich kann auf akustischem Wege der betätigte Tastenschalter oder die Gruppe, zu der die betätigte Taste gehört, individuell erkannt werden. Hieraus folgt, daß eine fehlerhafte Betätigung des Tastenschalters sofort bemerkt wird, wodurch eine schnelle Tastenbetätigung und Handhabung des Geräts ermöglicht wird.

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Leerseite

Claims

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K. SCHUMANN

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G. BEZOLD

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8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASM 4·

20. Dez. 1979

P 14- 568

CASIO COMPUTER CO., LID.

6-1, 2-chome, Hishi-Shiηjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, Japan

Tasteneingabevorriclitung, insbesondere für
einen elektronischen Rechner

Patentanspruch

Tasteneingabevorrichtung, insbesondere für einen elektronischen Rechner, gekennzeichnet durch
einen Eingabetastenabschnitt (1) mit einer Anordnung
aus mehreren Gruppen von Tastenschaltern (11; 12; 13;)» eine Beurteilungseinrichtung (20) zum Beurteilen einer
betätigten Taste oder einer Gruppe, zu der eine betätigte Taste gehört, und einer Tonwiedergabeeinrichtung (21, 25, 26, 29), mit der, wenn Tastenschalter in
einer der Tastenschaltergruppen betätigt werden, den be-

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TKLBPON (Ο·Ο) 93 38 69

TELEX OB-QS SBO

TELESRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

ORIGINAL INSPECTED

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tätigten Tastenschaltern entsprechende Musiktöne"abgebbar sind, und mit der, wenn Tastenschalter in wenigstens einer der übrigen GruppenbetätjgJ; werden, Tone abgebbar sind, die sich von den Musiktönen unterscheiden, ^ aber mit dem Gehör erfaßbar sind, wodurch die Bedienungsperson des Geräts in die Lage versetzt wird, einzelne betätigte Tasten oder individuelle Gruppen von betätigten Eingabetasten mit dem Gehör als voneinander verschieden zu erkennen.

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