DE3401976A1 - TOUCH COMPUTER KEYBOARDS - Google Patents
TOUCH COMPUTER KEYBOARDSInfo
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Description
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BERÜHRUNGS-RECHNER-TASTENFELDERTOUCH CALCULATOR KEYPADS
Die Erfindung betrifft Tastenfelder, insbesondere Berührungi-Tastenfeider, die mit einer Hand betätigbar sind und die eine große Anzahl von Tasten-Selektions-Wahlmöglichkeiten bietet, wie es für alphanumerische Rechner-Anwendungen gefordert wird.The invention relates to keypads, in particular touch keys, which can be operated with one hand and which have a large number of button selection options offers what is required for alphanumeric computer applications.
In dem derzeitigen fortgeschrittenen Zustand der Entwicklung der Rechnertechnik werden durch den Handel erhältliche Chips Systeme ermöglicht,die viele Arten von funktionellen Operationen und eine vollalphanumerische Datenverarbeitung ermöglichenIn the present advanced state of development of computer technology, there are commercially available chips Systems enables many types of functional operations and enable fully alphanumeric data processing
Die Tastenfeld-Rechner-Eingangstechnik ist zu einer Schnittstelle mit Rechnersystemen entwickelt worden. So offenbart beispielsweise die US-PS 3 892 958 ein Vieltasten-Tastenfeld mit einer Vorrichtung zur Änderung der Betriebsart der Rechner-Operation, um das Tastenfeld an drei verschiedene Funktionen anzupassen, dLe alle auf Tastenfeld-Zeichen dargestellt sind, wobei die drei Betriebsarten und entsprechend den Tastenfunktionen durch Zeichen mit drei verschiedenen Farben, wie Schwarz, Orange und Blau, unterschieden sind.The keypad computer input technology has been developed to interface with computer systems. For example, reveals U.S. Patent 3,892,958 discloses a multi-key keypad with a Device for changing the operating mode of the calculator operation in order to adapt the keypad to three different functions, dLe are all represented on keypad characters, the three operating modes and corresponding to the key functions by characters with three different colors, such as black, orange and blue, are distinguished.
Zum Stand der Technik gehören auch andere Techniken zur Erzeugung von mehreren Funktionen pro Taste in einer Tastenfeldanordnung, um so eine größere Anzahl von Rechnerfunktionen durch ein Tastenfeld mäßiger Größe zu ermöglichen. Die Vorrichtung nach der US-PS 4 04 2 777 ermöglicht Töne von verschiedenen gleichzeitig betätigten Tasten, um individuelle Tastenhübe zu ergänzen, und erstreckt somit die Möglichkeiten einer Kommunikations-Schnittstelle eines Tastenfeldes mit einem Rechner. Nach der DE-OS 2 924 515 ist eine Selektion von mehr als einer von mehreren benachbarten Tasten gleichzeitig durch einen einzelnen Fingerhub vorgesehen, um die Anzahl von Selektionen auf einem Tastenfeld zu erhöhen. Nach der US-PS 4 344 069 ist ein mit einer einzigen Hand betätigbares Tastenfeld mit alphanumerischen Fähigkeiten vorgesehen, und zwar durch Selektion einer Folge vonThe prior art also includes other techniques for generating multiple functions per key in a keypad arrangement, so as to enable a greater number of calculator functions through a moderately sized keypad. The device according to US-PS 4 04 2 777 enables tones from different keys pressed simultaneously to complement individual keystrokes, and thus extends the possibilities of a communication interface between a keypad and a computer. According to the DE-OS 2 924 515 is a selection of more than one of several adjacent keys simultaneously with a single stroke of the finger provided to increase the number of selections on a keypad. According to US-PS 4,344,069 is a with a single hand-operated keypad provided with alphanumeric capabilities by selecting a sequence of
- \o - \ o
34f 97634f 976
Tastenhüben für Alpha-Zeichen.Key strokes for alpha characters.
Jedoch ist keines dieser Tastenfelder betätigbar, um in einen Rechner in der Berührunas-Betriebsart ähnlich wie bei Berührungs-Schreibmaschinen, wobei Daten durch einen Schreiber schnell und genau mit geringer Anstrengung oder ausdrücklichen Wahlentscheidungen eingegeben werden können, nachdem die Bedienungsperson die Tastenfeldanordnung kennengelernt hat. Im einzelnen ist es nach dem Stand der Technik nicht möglich, ein Tastenfeld mit so wenigen Tasten zu verwenden, daß es mit einer einzelnen Hand betätigt werden kann, um eine umfassende Anzahl von verschiedenen Arten und Instruktionen einzugeben, beispielsweise 150 wählbare Wahlvorgänge, die eine vollalphanumerische Daten-Operation und eine vollständige Rechner-Kontrolle und Zugriff ermöglichen. Ferner hat es keine bedeutenden Entwicklungen in der Technik gegeben, die über diejenige nach dem US-PS 4 042 777 hinausgehen. Diese Patentschrift betrifft die Schnittstelle eines mit einer Hand betätigten Tastenfeldes und eines Rechners in solcher Weise, daß ein Berührungsschreiben erfolgen kann. Es sind keine derartigen Tastenfeldsysteme entwickelt worden, mit denen eine einhändige Rechner-Eingabe mit Schnelligkeit und unter Ausschaltung von Fehlerquellen durch solche manuellen Tätigkeiten, wie das Niederdrücken einer falschen Taste, das Niederdrücken von zusätzlichen Tasten, das Aufruhen der Finger auf einer falschen Position oder das Zählen einer Folge von bezifferten Tastenbetätigungen für eine Eingabe erfolgen kann. Man hat der Ermüdung der Finger einer Bedienungsperson keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Ferner hat man nicht darauf geachtet, unnatürliche Fingerpositionen und Fingerspannweiten zu vermeiden. However, none of these keypads can be actuated to access the a computer in touch mode similar to touch typewriters, taking data through a writer Can be entered quickly and accurately with little effort or explicit choice after the Operator has become familiar with the keypad arrangement. In particular, according to the state of the art, it is not possible use a keypad with so few keys that it can be operated with a single hand for a comprehensive Enter a number of different types and instructions, for example 150 selectable elections, including a fully alphanumeric Enable data operation and full computer control and access. Furthermore, it has no significant There have been developments in technology beyond that disclosed in US Pat. No. 4,042,777. This patent specification relates to the interface of a hand-operated keypad and a calculator in such a way that a Contact writing can be done. There are no such things Keypad systems have been developed to allow one-handed Computer input with speed and with the elimination of sources of error through such manual activities as that Pressing the wrong key, pressing extra keys, resting your fingers on the wrong one Position or counting a sequence of numbered keystrokes for an input can be done. One has that No particular attention is paid to operator fatigue. Furthermore, no one paid attention to avoid unnatural finger positions and finger spans.
Ziel der Erfindung ist die Verbesserung des Standes der Technik durch Lösung einiger dieser Probleme und durch Schaffung verbesserter Tastenfeldsysteme, die dem Stand der Technik bisher nicht zur Verfügung gestanden haben. Weitere Ziele, MerkmaleIt is an object of the invention to improve the state of the art by solving some of these problems and by creating improved ones Keypad systems that have not previously been available in the prior art. Other goals, characteristics
* umfassende Daten und Instruktionen einzugeben* enter comprehensive data and instructions
-ι-ι
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.and advantages of the invention result from the following description, the drawings and the claims.
Ein Tastenfeld für die Verwendung mit einer Hand, das für die Eingabe einer großen Anzahl von Selektionen einschließlich derjenigen für die alphanumerische Datenverarbeitung und einen großen Bereich von Rechner-Operations-Kommandos ausgebildet ist, besitzt 10 Tasten, die eine direkte Eingabe von numerischen Zeichen ermöglichen, und eine Dezimaltaste und wenigstens eine Hilfs-Kommandotaste. Eine bevorzugte Ausführung verwendet 12 Tasten in einem Anordnungsmuster, das besonders für eine Einhand-Selektion durch die Finger jeder Hand ausgebildet ist. Das System schafft mit Hilfe von "virtuellen" Tasten, die durch gleichzeitige Betätigung von zwei oder mehr individuellen Tasten wählbar sind, typisch wenigstens 150 Selektionen mit einer vollen alphanumerischen Datenverarbeitungs-Fähigkeit, wobei jede Eingabe einen einzelnen Fingerhub erfordert. Das Tastenfeld ist besonders an die Berührungs-Schreibart angepaßt und bewirkt eine Wechsel~ wirkung von Tasten, Anordnung, funktioneller Selektion, System usw., was gedankliche Wahlerfordernisse seitens einer Bedienungsperson, die zu Fehlern führen könnfe, vermeidet. Auch enthält das System Merkmale, die Fehler aufgrund physischer Ermüdung oder einer Bewegung, insbesondere einer unnatürlichen Bewegung, einer unnatürlichen Reichweite oder Position, vermeidet.A keypad for one-handed use that is suitable for entering a large number of selections including the one trained for alphanumeric data processing and a large range of computer operation commands, has 10 keys that allow direct entry of numeric characters enable, and a decimal key and at least one auxiliary command key. A preferred embodiment uses 12 keys in a layout pattern that is particularly useful for one-handed selection formed by the fingers of each hand. The system creates with the help of "virtual" buttons operated by simultaneous Actuation of two or more individual keys are selectable, typically at least 150 selections with a full alphanumeric Data processing capability, with each input requiring a single stroke of the finger. The keypad is special the touch writing is adapted and effects an interaction of keys, arrangement, functional selection, system etc., which avoids mental choice requirements on the part of an operator, which could lead to errors. Also includes that System features that indicate errors due to physical fatigue or movement, especially unnatural movement, an unnatural range or position.
Das Tastenfeld besitzt 5 Spalten, die mit der natürlichen Position der fünf Finger einer Hand übereinstimmen. Die Tasten in benachbarten Spalten sind verschoben, um es der Hand zu ermöglichen, das Tastenfeld so zu benutzen, daß sich die Finger in ihrer natürlichen Position befinden. Der Mittelfinger ist länger als der Ringfinger und der Zeigefinger, während der Daumen und der kleine Finger die kürzesten Finger sind. Bei diesem Tastenfeld sind deshalb die Tasten verschoben, um mit dieser Bedingung der natürlichen Fingerlänge übereinzustimmen.The keypad has 5 columns that correspond to the natural position of the five fingers on one hand. The button's in adjacent columns are shifted to allow the hand to use the keypad with the fingers facing each other are in their natural position. The middle finger is longer than the ring finger and the index finger, during the The thumb and little finger are the shortest fingers. The keys on this keypad are therefore shifted to with to match this condition of the natural finger length.
Um die vielen Selektions-Waren der Eingabe, wie beispielsweise mehr als 150, zu erzeugen, arbeitet das Tastenfeld in wenigstens drei Betriebsarten, von denen jede beispielsweise eine direkteIn order to generate the many selection items of the input, such as more than 150, the keypad works in at least three modes of operation, each of which is a direct one, for example
- κ,- j ·:-- -· :· -3^f 376- κ, - j · : - - · : · -3 ^ f 376
Eingabe mit einem einzelnen Fingerhub von 50 oder mehr Selektionen bewirkt. So wählt ein einzelner Finger entweder eine einzelne Taste oder mehrere Tasten, die nebeneinander erscheinen und die gemeinsame Seiten auf der Tastenfeldanordnung besitzen. Die versetzt angeordneten Tasten bewirken ferner einen weiteren Bereich von Tastenhub-Wahlvorgängen, als sie anderenfalls zur Verfügung stehen würden.Input with a single finger stroke of 50 or more selections causes. So a single finger selects either a single key or multiple keys that appear next to each other and that have common sides on the keypad assembly. The staggered keys also cause another Range of keystroke selections than would otherwise be available.
Um das Berührungssystem der Tastenselektion zu erleichtern, sind Gruppen von Tasten für eine einzelne Fingerselektions~ position vorgesehen, die nicht mit irgendeiner anderen Fingerselektionposition interferieren, und zwar mit Hilfe von Gruppen von zugeordneten definierten erhabenen Rippenteilen, die in vertikalter Richtung von der Tastenfeldoberfläche vorspringen, und zwar an den Trennlinien der benachbarten Tasten. Um die "Anzahl von möglichen Gruppierungen auszudehnen, sind verschiedene der äußersten Tasten so ausgebildet, daß sie mehr als eine der anderen Tasten sowohl in den Tastenspalten als auch über eine Mehrzahl von Spalten überspannen.To facilitate the touch system of key selection, groups of keys for a single finger selection are ~ position provided that do not interfere with any other finger selection position, with the help of groups associated defined raised rib portions which protrude in a vertical direction from the keypad surface, on the dividing lines of the adjacent keys. To expand the "number of possible groupings, there are several the outermost keys are designed to have more than one of the other keys both in the key columns and above spanning a plurality of columns.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zwölftasten-Tastenfeldanordnung nach der Erfindung,Figure 1 is a top plan view of a twelve-key keypad assembly according to the invention,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, welcher die Höhenunterschiede der Tastenoberfläche zeigt, die für die Auswahl mehrere nebeneinanderliegender Tasten für die gleichzeitige Betätigung durch den Hub eines einzelnen Fingers ausgebildet ist,Fig. 2 is a section along the line 2-2 in Fig. 1, which shows the height differences of the key surface, for the selection of several adjacent keys for simultaneous actuation by the Stroke of a single finger is formed,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1, welcher die erhabenen Teile für die gleichzeitige Betätigung durch den Hub eines einzelnen Fingers für die Bewirkung der Verschiebefunktion zeigt,Fig. 3 is a section along the line 3-3 in Fig. 1, which the raised parts for simultaneous actuation by the stroke of a single finger for effect the shift function shows
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1, welcher die Höhenunterschiede der Tastenoberflächen zeigt, die für die Auswahl von mehreren nebeneinanderliegender oberer und unterer Tasten für die gleichzeitige Be-Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 1, which shows the height differences of the key surfaces, those for selecting several adjacent ones upper and lower buttons for simultaneous
- η η - η η
tätigung durch den Hub eines einzelnen Fingers ausgebildet sind,actuation are formed by the stroke of a single finger,
Fig. 4A eine Skizze der rechten Hand, welche die Fingerbenennung wiedergibt, die in dar Beschreibung verwendet ist,Figure 4A is a right hand sketch showing the finger designation used in the description;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Rechnersystems ,5 shows a block diagram of a computer system according to the invention ,
Fig.6,7 Beispiele des Einbaues des Tastenfeldes in Rechnergeräte, wobei etwa der wirkliche Maßstab des Tastenfeldes in Bezug auf bekannte Komponenten gezeigt ist,Fig. 6.7 examples of the installation of the keypad in computer devices, showing roughly the real scale of the keypad in relation to known components,
Fig.8,9 Darstellungen von Tastenfeldern, bei denen die erhabenen Teile unterschiedliche Formen haben, wie es durch ergonomische Betrachtungen gefordert wird,8,9 representations of keypads in which the raised Parts have different shapes, as required by ergonomic considerations,
Fig.10 eine Neuntasten-Anordnung nach der Erfindung, mit welcher 35 einzelne Fingerhub-Positionen erreichbar sind,Fig.10 shows a nine-key arrangement according to the invention, with which 35 individual finger stroke positions can be reached,
Fig. 11 eine Viertasten-Anordnung nach der Erfindung, mit der 14 einzelne Fingerhub-Positionen möglich sind und die das Minimum an wünschenswerter Ausbildung nach der Erfindung darstellt,Fig. 11 shows a four-key arrangement according to the invention, with the 14 individual finger stroke positions are possible and the minimum of desirable training after the Invention represents
Fig. 12 eine scheraatische Darstellung eines Systemschaltbildes einer Viertasten, 14-Selektions-Tastenfeld-Ausbildung, die mit einer 2x2-Vier-Draht-Schaltmatrix betätigbar ist,12 shows a schematic representation of a system circuit diagram a four-key, 14-selection keypad training, which can be operated with a 2x2 four-wire switching matrix,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Telefonapparates, der die Vorteile der Erfindung-in der Anwendung auf ein Telefonsystem aufweist, und13 is a perspective view of a telephone set; which has the advantages of the invention when applied to a telephone system, and
Fig. 14 eine Draufsicht einer 16-Tasten-Tastenfeldanordnung.Figure 14 is a top plan view of a 16-key keypad assembly.
Fig. 1 zeigt eine 12-Tasten-Tastenfeldanordnung, die eine Vielzahl von Daten- oder Funktions-Selektionen, wie es durch die ZeichenFig. 1 shows a 12-key keypad arrangement which has a plurality of of data or function selections, as indicated by the characters
AVAV
angedeutet ist/ erzeugt, und zwar in der Größenordnung von 50 oder mehr. So bewirken die 12 Basis-Tasten 15, 16, 17 usw. die numerischen Zeicheneingaben. Ferner sind ein paar Kommandotasten zur Ausführung von ausgewählten Funktionen (15) oder die Eingabe von Daten in den Rechner (16) vorgesehen. Die letztere Taste 16 kann auch eine Dezimalpunkt-Taste beim ersten Hub und eine Dateneingabetaste beim zweiten Hub sein.is indicated / generated, on the order of 50 or more. The 12 basic keys 15, 16, 17 etc. the numeric character entries. There are also a couple of command buttons for the execution of selected functions (15) or the input of data into the computer (16). The latter Key 16 can also be a decimal point key on the first stroke and a data entry key on the second stroke.
Alle anderen Eingabe«.werden von "virtuellen" Tasten durch die gleichzeitige Selektion von zwei oder mehr der 12 Tasten vorgenommen. Dies wird möglich gemacht in der Berührungsbetriebsart für die Betätigung mit einer Hand - entweder rechts oder links unter Verwendung eines einzelnen Fingers für die Vornahme jeder Eingabe in einer wohl^definierten Fingerhub-Position, die für das Berührungssystem leicht zugänglich ist. So sind über das gesamte Tastenfeld Gruppen von mit Rippen versehenen Tastenteilen oder Stangen 18, 19 oder 20, 21 usw. vorgesehen, wie es in den Figuren 2, 3 oder 4 gezeigt ist.All other inputs «. Are made by" virtual "keys through the simultaneous selection of two or more of the 12 buttons made. This is made possible in the touch mode for operation with one hand - either right or left below Use of a single finger to make each entry in a well-defined finger stroke position that is suitable for the touch system is easily accessible. So are over the whole Keypad groups of ribbed key parts or rods 18, 19 or 20, 21, etc. are provided as shown in FIGS Figures 2, 3 or 4 is shown.
In gewissem Ausmaße sind die Form und die Größe der erhabenen Teile kontrolliert, um die Aufschrift der verwendeten Zeichen zu ermöglichen. Berührungstests unter Verwendung von Testmodellen unter einer begrenzten Anzahl von Menschen zeigen eine Divergenz, insbesondere bezüglich der Form, der Höhe, der Länge und des Berührungsbereiches der erhabenen Teile, die sich von den Tastenschalterflächen erstrecken. Deshalb soll die Erfindung nicht auf irgendeine bestimmte Ausführung beschränkt sein. Irgendwelche Abweichungen, welche den Benutzer in der Betätigung der Tasten entweder einzeln oder zu mehreren mit einem einzigen Fingerhub unterstützen, sol]£/?in den Schutzbereich der Erfindung fallen. Um zu zeigen, daß Änderungen gemacht werden können, während die Anwendbarkeit der Erfindung beibehalten wird, können die Rippenformen der Figuren 8 und 9 betrachtet werden. Spezielle Formen können für Personen mit langen Fingernägeln erforderlich sein.To a certain extent, the shape and size of the raised parts are controlled to accommodate the inscription of the characters used to enable. Show touch testing using test mockups among a limited number of people a divergence, in particular with regard to the shape, the height, the length and the contact area of the raised parts that extend from the key switch surfaces. Therefore, the invention is not intended to be limited to any particular embodiment be. Any deviations that the user may experience in the operation of the buttons either individually or in groups support with a single stroke of the finger, should] £ /? in the protection area fall of the invention. To show that changes can be made while maintaining the applicability of the invention the rib shapes of Figures 8 and 9 can be observed. Special shapes can be used for people with long Fingernails may be required.
Es ist ersichtlich, daß für jede Zeichenposition, welche die Funktion des Tastenhubes, der an dieser Stelle vorgenommen wird,It can be seen that for each character position which the function the key travel that is made at this point,
anzeigt, ein Finger-Selektionspunkt vorgesehen ist, an dem nur eine Eingabe gemacht werden kann. Die einzelnen Tasten werden an den Kreisen 22 oder an den Längsseiten 23 betätigt. Die "virtuellen" Tasten umfassen eine Mehrzahl von Tastengruppen und werden an den Stangengruppierungen/wie z.B. das Sternchen (*) bei 20, 21 oder die Verschiebung bei 18, 19 betätigt. Die Finger können somit in der Berührungsbetriebsart nur eine Eingangsposition zur Zeit angreifen. Die Ziffer 6 ist beispielsweise eingelassen in die erhabenen Teile 24, 25, 26, die sich alle zusammen bewegen und die den Finger auf den Punkt 6 begrenzen, um nur die Taste 27 zu betätigen. Umgekehrt greift der Finger an dem Sternchen 20, 21 nur die beiden erhabenen Stangen an und betätigt beide Tasten 16 und 28 usw. Die Bezeichnung X zwischen der 6 und der 3 bestimmt eine Fingerhubposition für die Betätigung der beiden Tasten 27 und 28 gleichzeitig. Die Stangen sind nicht erforderlich (können sich aber als nützlich erweisen) an allen diesen Überschneidungen, insbesondere da die Fingerberührung einen Spalt zwischen zwei Tasten fühlt.indicates that a finger selection point is provided at which only one input can be made. The individual keys are operated on the circles 22 or on the long sides 23. The "virtual" keys comprise a plurality of key groups and are operated on the bar groupings / such as the asterisk (*) at 20, 21 or the shift at 18, 19. The fingers can thus only attack one entry position at a time in touch mode. The number 6 is, for example, embedded in the raised parts 24, 25, 26, which all move together and which limit the finger to the point 6 in order to actuate only the button 27. Conversely, the finger on the asterisk 20, 21 only attacks the two raised rods and actuates both buttons 16 and 28 etc. The designation X between 6 and 3 defines a finger stroke position for actuating the two buttons 27 and 28 simultaneously. The rods are not required (but can come in handy) at all of these intersections, especially since the finger touch feels a gap between two keys.
Die Bezeichnung ? liegt zwischen zwei Stangenpaaren 20, 21 und 25, 30, und sie identifiziert eine Fingerhubposition für die Betätigung von 3 Tasten 16, 27, 28 gleichzeitig mit Hilfe von vier Stangen 20, 21, 25, 30. Es sei erwähnt, daß die langgestreckte Spaltentas,te 16 mehrere (3, 6, 9) Spaltentasten überspannt, um eine Mehrzahl von wählbaren Kombinationen an drei Stangenpaar-Stellen 20, 21 und 25, 30 und 31, 32 zu ergeben. In gleicher Weise überspannt die langgestreckte querverlaufende Taste 15 die 5 Spalten, um 5 2-Tasten-Kombinationen zu erzeugen. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß durch die vertikale Reihenversetzung der Tasten in den drei mittleren Tastenspalten eine Wahl von 2 verschiedenen Tasten in einer benachbarten Spalte in zwei Tastenpaarungen, wie/ das "M" und "K" vorgenommen werden kann und sich ein Satz von 3 Tasten ergibt mit einer Vier-Stangen-Selektion, wie beispielsweise bei V oder Y.The name? lies between two pairs of rods 20, 21 and 25, 30, and it identifies a finger stroke position for the actuation of 3 buttons 16, 27, 28 simultaneously with the help of four rods 20, 21, 25, 30. It should be mentioned that the elongated column key 16 spans several (3, 6, 9) column keys, to give a plurality of selectable combinations at three pole pair locations 20, 21 and 25, 30 and 31, 32. Similarly, the elongated transverse key 15 spans the five columns to produce five two-key combinations. It should also be noted that the vertical row offset of the keys in the three central columns of keys one Choice of 2 different keys in an adjacent column in two key pairs, such as / the "M" and "K" are made can and results in a set of 3 keys with a four-bar selection, such as V or Y.
Es ist deshalb ersichtlich, daß genügend Selektionen (mehr als 50) mit zwölf Tasten leicht erreicht werden können, um die gleiche Kapazität zu ergeben wie ein Standard-Schreibmaschinen-Tastenfeld.It can therefore be seen that enough selections (more than 50) twelve keys can easily be reached to give the same capacity as a standard typewriter keypad.
AlAl
Dies ist erforderlich, da es ein Standard-Telefon-Schalterfeld ersetzen kann (das normalerweise 12 Tasten verwendet) und da es alphanumerische Fähigkeiten besitzt, die einen Zugriff mit nur einer Hand erfordern.This is necessary because it can replace a standard telephone switch panel (which usually uses 12 buttons) and there it has alphanumeric capabilities that require one-handed access.
Die fühlbare Identifikation verschiedener Einzelfinger-Selektionspunkte durch Stangen, Tastenzentren, Linienverbindungen usw. erhöht hierbei beträchtlich die Fähigkeit der Berührungseingabe ohne Fehler, weil eine fühlbare Rückführung durch die Finger anzeigt, daß die Selektion richtig ausgeführt worden ist. Ferner werden Fehler hervorgerufen durch Ermüdung, unnatürliche Handhaltung und Griffweite und andere Faktoren. Viele dieser Fehlerquellen werden durch die erfindungsgemäße Tastenfeldausbildung vermieden.The tactile identification of various single finger selection points by means of bars, key centers, line connections, etc. hereby considerably increases the ability of touch input without error because tactile feedback by the fingers indicates that the selection has been correctly carried out. Errors are also caused by fatigue, unnatural hand position and reach, and other factors. Lots of these Sources of error are caused by the keypad design according to the invention avoided.
Bei einer menschlichen Hand ist der Mittelfinger lang, während der Ringfinger und der Zeigefinger mittlere Länge haben und der Daumen und der kleine Finger am kürzesten sind. Wie deutlich aus Figur 4A ersichtlich, entspricht die versetzt angeordnete Tastenanordnung der menschlichen Hand, so daß diese in natürlicher Weise auf den Tasten ruhen kann, wodurch Ermüdung und eine unnatürliche Spannreichweite vermieden werden. Mit nur 12 Tasten ist die Hand-Ruheposition immer eindeutig, und sie wird noch leichter identifiziert durch die fühlbare Rückführung.In a human hand, the middle finger is long while the ring finger and index finger are medium length and the thumb and little finger are the shortest. As can be clearly seen from FIG. 4A, the offset corresponds to Key arrangement of the human hand, so that this in more natural Way to rest on the keys, thereby avoiding fatigue and an unnatural span. With only 12 buttons the hand rest position is always clear, and it is identified even more easily by the tactile feedback.
Ein arbeitsmäßiger Vorteil und eine Genauigkeit des Tastenfeldes durch den einzigen Fingerhub sowie die Selektion jeder Eingabe mit einem einzelnen Finger ist ebenfalls ersichtlich. So muß die Bedienungsperson nicht über die Zusammenfassung der Tasten oder die Aufeinanderfolge nachdenken, sondern es ist nur erforderlich, die einfachst^,mögliche Sache zu tun, nämlich einen Fingerpunkt auszuwählen und ihn niederzudrücken. Somit wird ein einfaches und umfassendes Tastenfeldsystem ermöglicht, das einen Eingang in elektronische datenverarbeitende Systeme oder Rechnersysteme 40 mit weniger Fehlern ermöglicht, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.An operational advantage and an accuracy of the keypad due to the single stroke of the finger and the selection of each input with a single finger can also be seen. So the operator does not have to worry about the summary of the keys or ponder the sequence, all that is required is to do the simplest thing possible, which is one Select finger point and depress it. Thus, a simple and comprehensive keypad system is made possible, the one Entry into electronic data processing systems or computer systems 40 with fewer errors, as shown in FIG. 5 is.
Um das Tastenfeld den vielfachen Funktionen, die in modernen Rechnern 40 zur Verfügung stehen, besser anzupassen, kann die Art der Operation geändert werden, und zwar wiederum durch einen einzigen Fingerhub, um einen unterschiedlichen Satz von oder mehr Funktionen auf die Tasten zu erzeugen. Wie ersichtlich, sind auf dem Tastenfeld durch die Bezeichnungen ^jund/s^in der Acht-Taste (22) eine Anzahl von 3 Bezeichnungen angeordnet. Die\^xJBezeichnung kann orange sein. Die fsSBezeichnung kann beispielsweise blau sein, um die eingestellte Betriebsart in farbkodierter Form zu zeigen. So bezeichnen auf den Stangenpaaren 20 und 21 (Fig. 1) farbkodierte Zeichen die Selektion von Funktionen und Daten, die zur Verfügung stehen, und sie zeigen durch Farbkodierung an, welche Betriebsart-Selektionstaste erforderlich ist. Wenn beispielsweise ein "+" gewünscht wird, müssen das Verschiebetasten-Stangenpaar 18 und 19 (S-sind für einige Tasten als (§) bezeichnet) niedergedrückt werden, bevor das Stangenpaar 20 und 21 niedergedrückt wird. Wenn die speziellen Zeichen oder Funktionen, wie z.B. *, der durch φ bezeichnet ist, gewünscht werden, muß vor dem Niederdrücken des Stangenpaares 20 und 21 die XEQ-Taste gedrückt werden. Diese Verschiebeoperation ist eine übliche Operation, die von Maschinenschreibern jeden Tag praktiziert wird und die sich für viele Jahre als ein recht annehmbarer ergonomischer Vorgang erwiesen hat.In order to better adapt the keypad to the multiple functions available in modern computers 40, the type of operation can be changed, again by a single stroke of the finger, to produce a different set of or more functions on the keys. As can be seen, a number of 3 designations are arranged on the keypad by the designations ^ jund / s ^ in the eight key (22). The designation can be orange. The fsS designation can be blue, for example, to show the set operating mode in color-coded form. Thus, on the rod pairs 20 and 21 (FIG. 1), color-coded characters indicate the selection of functions and data which are available, and they indicate by means of color coding which operating mode selection key is required. For example, if a "+" is desired, the shift key rods 18 and 19 (S- are labeled (§) for some keys) must be depressed before the rods 20 and 21 are depressed. If the special characters or functions, such as * denoted by φ , are desired, the XEQ key must be pressed before depressing the pair of rods 20 and 21. This shifting operation is a common operation practiced by typists every day and which has proven to be a fairly acceptable ergonomic procedure for many years.
Die 12 Tasten können, wie in Fig. 5 gezeigt, in üblicher Weise verdrahtet sein, und zwar in einem vier zu drei Matrixmuster 42, das in einem Tastenfeldblock 41 vorgesehen ist, der groß genug ist, um die einzigartigen Kodes für jede der zur Verfügung stehenden Wahlvorgänge zu übertragen. Durch eine übliche getaktete Kode-Umsetzung 43 kann die Dateneingabe und die funktio- »lelle Kommandoverarbeitung auf dem Sendesignal 44 zum Rechner 40 über 46 geführt werden. Der Rechnerausgang 45 kann zu geeignete Vorrichtungen geführt werden, wie alphanumerische Wiedergabegeräte, Kathodenstrahlröhren, Drucker, Schreiber usw.The 12 keys can, as shown in FIG. 5, in the usual way be wired in a four to three matrix pattern 42 provided in a keypad block 41 that is large enough is to transmit the unique codes for each of the available dialing processes. Clocked by a usual Code conversion 43 can do the data input and the functional command processing on the send signal 44 to the computer 40 over 46 are carried out. The computer output 45 can be led to suitable devices, such as alphanumeric display devices, Cathode ray tubes, printers, writers, etc.
Die neuen Tasten für die Ziffern 1-9 in den drei mittleren Spalten (siehe Fig. 1) haben im wesentlichen gleiche GrößeThe new keys for the digits 1-9 in the three middle columns (see Fig. 1) are essentially the same size
3,019763.01976
und Form, um sie der Fingerselektion anzupassen und um die getrennten Tasten und die gleichzeitig betätigten Tasten niederdrücken zu können, ohne aridere Tasten zu berühren.and shape to match the finger selection and around To be able to hold down the separate keys and the keys operated at the same time without having to press other keys touch.
Auch der Abstand der Tasten ist im wesentlichen der gleiche wie er als Industrie-Standard in den meisten Schreibmaschinen und Addiermaschinen verwendet wird, wodurch im gewissen Maße die erforderliche Zeit verringert wird, die eine Bedienungsperson braucht, um sich an das System zu gewöhnen. Auch solche Benutzer, die nicht zu einem Meister mit diesem Berührungssystem werden, finden das Suchen und Niederdrücken viel einfacher, weil das Tastenfeld, auf dem sie suchen müssen, so viel kleiner ist als der Suchbereich, der durchThe key spacing is also essentially the same as the industry standard on most typewriters and adding machines are used, thereby somewhat reducing the time required by an operator takes to get used to the system. Even those users who cannot become a master with this Touch will find finding and pressing a lot easier because of the keypad you are looking at need to be so much smaller than the search area that goes through
die modernen Rechner-Tastenfelder präsentiert wjrd , die oft mehr als 100 Tasten haben. Auch die Vorteile der Syräetrie ermöglichen eine Betätigung entweder mit der rechten oder der linken Hand, und es ermöglicht das verbesserte Tastenfeldsystem eine genaue und schnelle Berührungs-Operation. Es wird auf den Abstand der Fingerberührungsstangen in Fig. hingewiesen, wo der Finger zwei vertikal getrennte Stangengruppen überbrücken kann, die, wenn gewünscht, individuell ausgewählt werden können. Es wird auch darauf hingewiesen, daß der Finger fühlen kann, ob er sich in der richtigen Tastenposition an verschiedenen Stellen auf dem Tastenfeld befindet, was weiter zu fehlerfreien Selektionen beiträgt.the modern calculator keypads presented wjrd that often have more than 100 keys. The advantages of syraometry also allow actuation with either the right or the right left hand, and the improved keypad system enables accurate and quick touch operation. Attention is drawn to the spacing of the finger touch rods in Fig., Where the finger has two vertically separated rod groups can be bridged, which, if desired, can be selected individually. It is also noted that that the finger can feel whether it is in the correct key position in different places on the keypad is located, which further contributes to error-free selections.
Bei Betrachtung der Fig. 1 und 4 zusammen ist ersichtlich, daß die erhabene Fingerkontakt-Konstruktion, welche die Fingerhub-Position bestimmt, Teile besitzt, die den Seiten zweier benachbarter Tasten gemeinsam ist, über die beispielsweise ι und : oder = undLooking at Figs. 1 and 4 together, it can be seen that the raised finger contact construction which the Finger stroke position determined, has parts that are common to the sides of two adjacent keys, for example ι and: or = and
β , Dies ermöglicht eine β , this enables one
individuelle Finger-Selektion dieser beiden benachbarten Tasten 1, XEQ oder 1, 2, usw., um es einem einzelnen Finger zu ermöglichen, ein paar der erhabenen Fingerkontakt-PositionfViindividual finger selection of these two adjacent keys 1, XEQ or 1, 2, etc. to make it a single finger to enable a few of the raised finger contact positionsfVi
- 1S7 zu überbrücken.- to bridge 1S7.
Abaway
Infolgedessen kann entweder ein Paar; oder es können beide Paare der Tastenrippen, welche sich entlang der gemeinsamen Schnittlinie von drei und nur drei Tasten erstrecken, durch einen einzigen Fingerhub betätigt werden, wodurch die Anzahl der zur Verfügung stehenden einzigartigen Fingerhub-Selektionen erhöht wird. D.h., entweder können die Tasten 1, 2 oder die Tasten 1, XEQ oder die Tasten 1, 2 XEQ wahlweise durch einen einzigen Fingerhub betätigt werden, und es kann dies in gleicher Weise an allen 16 Verbindungen von 3 und nur 3 Tasten geschehen, die in dieser Ausführung vorgesehen sind.As a result, either a pair ; or both pairs of key ribs, which extend along the common line of intersection of three and only three keys, can be actuated by a single finger stroke, thereby increasing the number of unique finger stroke selections available. That means, either the keys 1, 2 or the keys 1, XEQ or the keys 1, 2 XEQ can optionally be operated by a single finger stroke, and this can be done in the same way on all 16 connections of 3 and only 3 buttons that are provided in this version.
Da dieses 12 Tasten-Tastenfeld soviel weniger Platz einnimmt als ein übliches Tastenfeld, und infolge seiner symetrischen Ausbildung ist es möglich, zwei solcher Tastenfelder für die Speisung eines einzigen Rechners zu verwenden, wodurch die Eingabegeschwindigkeit in den Rechner noch weiter erhöht werden kann, da die Bedienungsperson beide Hände statt nur einer '"Öand benutzen kann. Auch dieses Tastenfeld ist voll kompatibel mit einem Telefon, um vollständige Kommunikations-Fähigkeiten zu schaffen.Because this 12 button keypad takes up so much less space than a common key field, and due to its symmetrical design, it is possible to use two such key fields for the To use power from a single computer, whereby the input speed into the computer can be increased even further since the operator can use both hands instead of just one. This keypad is also fully compatible using a phone to create full communication skills.
Fig. 6 zeigt eine Ausführung des Tastenfeldes, bei der das Tastenfeld mit einem Drucker als Gebrauchsvorrichtung gekoppelt ist und so ausgebildet ist, daß es mit einem datenverarbeitenden System in verschiedenen Betriebsarten arbeitet, wie Schreiben, Addieren, Aufzeichnen, Fernschreiben, arithmetische und programmierende Betriebsarten. Dies ist bei dem gegebenen Stand der Technik erreichbar durch Kombination der Rechneroperationen nach Fig. 5 mit einer Wiedergabetafel 50, einem Drucker 51 und Schalt-Selektionswahlen 52, 53.Fig. 6 shows an embodiment of the keypad in which the keypad is coupled to a printer as a use device is and is designed so that it works with a data processing system in different modes, such as writing, Adding, recording, telex, arithmetic and programming modes. Given the prior art, this can be achieved by combining the computer operations 5 with a display panel 50, a printer 51 and switch selection options 52, 53.
Es sind Reihen von klappbaren Karten 54 vorgesehen, die zur Identifizierung mit Etiketten versehen sind, wobei einerFolge von 2 Tastenhüben 10, 11 usw. entsprechende Funktionen zugewiesen sind, wie Programmschritte, wenn die Schalter in der Programm-Betriebsart die Programmschritte wählen. Dies erhöhtRows of foldable cards 54 are provided which are labeled for identification, one in sequence corresponding functions are assigned to 2 keystrokes 10, 11 etc., such as program steps if the switches are in the Program operating mode select the program steps. This increases
die Kapazität des Tastenfeldes, um die volle Fähigkeit moderner Rechnerchips mit hunderten von möglichen Funktionen mit nur 12 Tasten auszunutzen. Somit wird eine Hybrid-Opera tion angewendet unter Benutzung der Einzelfinger-Selektionon für die fehlerfreie Schreibeingabe, und es werden die Möglichkeiten in einen vereinfachten Programmier-Katalog mit unterschiedlicher Rechnersprache, die ohne weiteres verständlich ist und vollständig ist, erweitert, ohne daß auf ein Instruktionshandbuch zurückgegriffen werden muß.the capacity of the keypad to the full capability of modern Exploit computer chips with hundreds of possible functions with only 12 keys. A hybrid operation is thus used using the single finger selection for the error-free write input, and the possibilities in a simplified programming catalog with different Computer language that is easily understandable and complete, expanded without the need for an instruction manual must be resorted to.
Wie sich aus den beiden Dezimalziffern in den Spalten 56 der
Karten 54 ergibt, werden die innerlich programmierten Unterprogramme eines Rechners, wie Addition, Quadratwurzel oder
verschiedene eingebaute Programm-Unterprogramme, die üblicherweise durch ein Wort unterschiedlicher Länge einer Programmsind
spräche identifiziert, und zwar durch eine feste Zahl X (in
diesem Falle 2) aus numerischen oder anderen Ziffern, welche die Folge von Tastenhüben angeben, die in einem Zweischritt
und nur in einem Zweischritt Funktions-Selektionsschritt notwendig sind. Wenn die Betriebsart "Programmeingabe (PGM)"
ist, wie es mit dem Schalter 53 gewählt ist, dann wird eine beträchtliche Einsparung an Programmierzeit eingespart im Vergleich
mit üblichen veränderbaren Stellen englischer Programmwörter. So können die Fortran-Angaben ganze Zahl, Rücksprung,
Drucken, Fortsetzen usw. jeweils durch 2 Hübe eingegeben werden, wobei eine beträchtliche Zeit eingespart wird und wobei
die Fehlerchance verringert ist.As can be seen from the two decimal digits in columns 56 of cards 54, the internally programmed subroutines of a computer, such as addition, square root, or various built-in program subroutines, are usually represented by a word of varying length of a program
language identified, namely by a fixed number X (in this case 2) of numerical or other digits, which indicate the sequence of keystrokes that are necessary in a two-step and only in a two-step function selection step. If the mode of operation is "Program Entry (PGM)", as selected with switch 53, then a considerable saving in programming time is saved compared with the usual changeable positions of English program words. For example, the Fortran information, whole number, return, print, continue, etc. can each be entered with 2 strokes, saving a considerable amount of time and reducing the chance of errors.
Dieses Merkmal kann deshalb unerwarteterweise eine beträchtliche Menge an Programmierzeit im Vergleich mit den heute üblichen Programmsprachen, wie Fortran und Basic einsparen, da für jeden Programmschritt nur 2 Tasten betätigt werden müssen. Außerdem können die entsprechenden Schritte in alltäglicher englischer Sprache oder Computersprache in die Räume 55 eingeschrieben werden, wenn dies für die Bequemlichkeit von solchen Personen gewünscht wird, die mit einer bestimmten Sprache vertraut sind.This feature can, therefore, unexpectedly take a considerable amount of programming time compared to that used today Save program languages such as Fortran and Basic, since only 2 keys have to be pressed for each program step. aside from that the appropriate steps can be inscribed in the rooms 55 in everyday English or computer language if so desired for the convenience of those familiar with a particular language.
/a/ a
Wegen der Vielzahl von klappbaren Karten können mehrere verschiedene Operationsarten vorgesehen und katalogisiert werden. So können sowohl die Fortran- als auch die Basic-Terminologie in Beziehung zu der Zweitasten-Folge-Selektion auf verschiedenen Karten setzen 54 in Beziehung gesetzt werden. Wenn drei Tasten in der Aufeinanderfolge gewählt werden, sind mehr einzigartige Eingaben wählbar (1000 mit numerischen Ziffern alleine). Wenn alle (55) Tasten einschließlich der virtuellen Tasten mit 2 Hüben benutzt werden, stehen nahezu 3000 einzigartige Selektionen zur Verfügung.Because of the large number of foldable cards, several different types of operations are planned and cataloged. Both the Fortran and the Basic terminology related to the two-button sequence selection on different cards will. When three keys are selected in sequence, more unique entries are available (1000 with numeric Digits alone). If all (55) keys including the virtual keys are used with 2 strokes, almost stand 3000 unique selections available.
Somit werden durch die Anwendung eines Routine-Operationsschritte wie beispielsweise die Begrenzung der bedeutsamen Dezimalstellen auf 2, die Funktionseingaben durch eine Folge hergestellt, die auf 2(oder mehr) Tastenhübe begrenzt sind, die in den Spalten 56 für die Erzielung der in die freien Räume 55 für den unmittelbaren Zugriff als Katalog der zur Verfügung stehenden Funktionen einzuschreibenden wiedergegebenen Funktionen identifiziert sind. Es wird geschätzt, dass, ein Programm in der Programm-Betriebsart auf diese Weise eingegeben werden kann mit weniger als ein Drittel der Anzahl von Tastenhüben, d.h. mit einer entsprechenden Einsparung an Zeit.Thus, by using a routine operational step such as limiting the number of significant decimal places on 2, the functional inputs made by a sequence limited to 2 (or more) keystrokes, the in columns 56 for achieving the in the free spaces 55 for immediate access as a catalog of the available existing functions to be inscribed reproduced functions are identified. It is estimated that, a Program in program mode can be entered in this way with less than a third of the number of Key travel, i.e. with a corresponding saving in time.
In Fig. 7 ist das Vielzweck-Drucker-Tastenfeldsystem von kleinerer Größe und ergibt ein sehr wirksames Schreibmaschinen-Rechner-Kommunikations-Medium in Taschengröße mit allen vorgenannten Vorteilen des neuen Tastenfeldsystems.In FIG. 7 is the general purpose printer keypad system of FIG smaller in size and makes a very effective typewriter-to-computer communication medium in pocket size with all the aforementioned advantages of the new keypad system.
Fig. 10 zeigt eine einfachere Tastenfeldanordnung mit nur 9 Tasten, die somit den Vorteil der Operation mit einem 3x3-Draht-Matrix-Selektionsnetzwerk ermöglicht. Es ergeben sich dort 35 getrennte Fingerhubpositionen, so daß eine vollalphanumerische Fähigkeit ähnlich wie bei Schreibmaschinentastenfeldern ermöglicht wird, und zwar mit all den anderen Tastenfeld-Vorteilen, die vorher beschrieben sind.Fig. 10 shows a simpler keypad arrangement with only 9 keys, which thus enables the advantage of operation with a 3x3-wire matrix selection network. It surrendered there are 35 separate finger stroke positions, so that a fully alphanumeric ability similar to typewriter keypads with all of the other keypad benefits previously described.
AlAl
Dabei ist ein Feld von im wesentlichen quadratischen Tasten (wie in Fig. 1) in drei benachbarten Spalten angeordnet, wobei die mittlere Tastenspalte gegenüber den anderen Tasfen in den beiden äußeren Spalten versetzt ist, um eine Men ■:- zahl von neuen Drei- und nur Drei-Tasten-Schnittlinienpositione.. zu schaffen.In this case, an array of substantially square keys arranged in three adjacent columns (1 in FIG.), Wherein the middle column of keys over the other Tasfen in the two outer columns are added to a Men ■: - the number of new three- and only to create three-button cutting line positions ...
Wie in der Ausführung nach Fig. 11 gezeigt, ist eine minimale Anzahl von Tasten zur Erreichung von numerischen Instruktionen für Rechner, Computer und dergleichen . Die Finger-Ruheposition und die verschobene Tasten-Spalten-Anordnung bietet hier die Vorteile der früher erwähnten Ausführungen, wie es durch die über das Tastenfeld gelegte Phantom-Hand ersichtlich ist, wobei eine Berührungsoperation durch eine einzige Hand in bequemer Position möglich ist. Mit den vier Tasten und zehn virtuellen Tasten werden 14 Selektionen in einer einzigen Betriebsart mit einem stromführenden Tastenfeld geschaffen. In den vorher beschriebenen drei Betriebsarten (von denen eine durch ein vorangehendes X eingeleitet wird, eine durch ein vorangehendes S eingeleitet wird, während eine unmittelbar eingeleitet wird) sind 52 Selektionen möglich. Diese Ausführung hat auch das Programmkarten-Merkmal, so daß beispielsweise XEQ 21 die Sinus-Funktion programmiert oder auswählt usw. Mit 14 direkten Selektionen an den entsprechenden Stationen A, B, C (Fig. 12) können 183 getrennte Funktionen mit einer Zwei-Tasten-Folge programmiert werden. Somit wird durch das Hybrid-System der Verwendung eines einzelnen Fingerhubes pro Eingabe zum Drucken und Dateneingeben und der Verwendung von 2 ( oder mehr) Fingerhüben pro Selektionsfunktion in einer Programmier-Betriebsart die Leistung des Tastenfeldes bet^rachtlieh ausgedehnt. Es ist sicherlich ganz unerwartet, daß nur vier Tasten 14 Selektionen erzeugen können, daß ein einfacher Zweischritt-Hub es mit vier Tasten ermöglicht, 183 + 52 = 235 einzigartige Eingaben in der Drei-Betriebsarten stromführenden fjö + fy) Tastenfeldoperation zu wählenAs shown in the embodiment of FIG. 11, there is a minimum Number of keys to obtain numerical instructions for calculators, computers and the like. The finger resting position and the shifted key-column arrangement here offers the advantages of the previously mentioned embodiments, as illustrated by the Phantom hand placed over the keypad can be seen, with a touch operation by a single hand in comfortable position is possible. With the four buttons and ten virtual buttons, 14 selections are made in a single one Operating mode created with a live keypad. In the three operating modes described above (of which one is introduced by a preceding X, one is introduced by a preceding S, while one is immediately 52 selections are possible. This version also has the program card feature, so that for example XEQ 21 programs or selects the sine function etc. With 14 direct selections to the corresponding Stations A, B, C (Fig. 12) can program 183 separate functions with a two-key sequence. Thus, the hybrid system enables the use of a single finger stroke per input for printing and data input and the Use of 2 (or more) finger strokes per selection function in a programming mode, the performance of the keypad wondrously extended. It is surely quite unexpected that only four buttons can generate 14 selections, that a simple two-step hub makes it possible with four buttons, 183 + 52 = 235 unique inputs in the three-mode energized fjö + fy) keypad operation to choose
Viie im Hinblick auf Fig. 12 ersichtlich, wird dieses in derViie can be seen with regard to Fig. 12, this is in the
Leistung überraschend ausgedehnte Tastenfeld teilweise erreicht durch die Lehre nach dieser Erfindung, daß nämlich das Tastenfeldmuster, das vorher gemeinsam mit dieser Ausführung beschrieben worden ist, Gruppen von wenigstens 4 Tasten 71, 72, 73, 74 besitzt, deren benachbarte Seiten in einem geometrischen Muster angeordnet sind mit wenigstens 2 gemeinsamen Schnittlinien 75, 76, 77 von Sätzen von drei benachbarten Tasten, wobei sich alle drei Tasten an einer gemeinsamen Schnittlinie oder Verbindung von nur drei Tasten treffen, und zwar in einer Position,die für einen einzelnen Finger zugänglich ist, wobei die Verbindung überlappt wird, um alle drei Tasten gleichzeitig mit einem einzigen Fingerhub (A, M, F, H) zu betätigen. Dies bewirkt mit den zugehörigen einzelnen Tasten (I, E, C, K) und den dual nebeneinanderliegenden Tasten (B, D, G, J, L, N) mit den entsprechenden Finger-Zugriffpositionen die 14 direkten Selektionen, die für einen einzelnen Fingerhub zur Verfügung stehen. In der üblichen Schnittlinie von nicht versetzten Tasten mit 4 Ecken können vieljweniger Selektionen mit einer gegebenen Anzahl von Tasten hergestellt werden. Auch in einer Zwei-Zu-Zwei-Matrix stehen nur drei Kombinationen von drei Tasten zur Verfügung,auch wenn ein Finger nur drei Tasten zusammen aufsuchen könnte. Somit sind in dieser Betriebsart nur 9 Kombinationen möglich. Beispielsweise werden nach der DE-PS 924 515 neun Selektionen von 4 Tasten in üblicher Weise erreicht.Performance surprisingly extensive keypad achieved in part by the teaching of this invention, namely that the keypad pattern previously shared with this design has been described has groups of at least 4 keys 71, 72, 73, 74, their adjacent sides are arranged in a geometric pattern with at least two common cutting lines 75, 76, 77 of sets of three adjacent keys, with all three keys on a common intersection or connection of only three Hit keys, in a position accessible to a single finger, with the connection is overlapped in order to press all three keys simultaneously with a single finger stroke (A, M, F, H). this causes with the associated individual keys (I, E, C, K) and the dual adjacent keys (B, D, G, J, L, N) with the corresponding finger access positions the 14 direct selections that are available for a single finger stroke stand. In the usual intersection of non-offset keys with 4 corners, many selections can be made with a given Number of buttons to be made. Even in a two-to-two matrix only three combinations of three buttons are available, even if a finger only has three buttons together could visit. This means that only 9 combinations are possible in this operating mode. For example, according to DE-PS 924 515 nine selections of 4 keys achieved in the usual way.
Ferner ist es überraschend, daß ein Vierdraht-Kommunikations-Kanal (1, 2, A, B) in einzigartiger Weise die volle Bereichskapazität (253, wie oben gezeigt) von einzigartigen zur Verfügung stehenden Eingaben von den vier Tasten ausführt. Die Karte 78 gibt die wirklichen Karten-Codes für die vier Linien 1, 2, A und B wieder. Auch das Tastenmuster ist nicht üblich und tragt unerwarteterweise zu einer Verringerung in der Anzahl von erforderlichen Kanälen für die Kommunikation insofernIt is also surprising that a four-wire communication channel (1, 2, A, B) uniquely the full range capacity (253 as shown above) of unique available executes standing entries from the four keys. The card 78 gives the real card codes for the four lines 1, 2, A and B again. The key pattern is also not common and unexpectedly contributes to a decrease in the number of necessary channels for communication in this respect
3 019763 01976
bei, als die Kombinationen von dreien verwendet werden (A, P, H. M). Diese Ausdehnung der Leistungsfähigkeit der Tasten, die durch diese Erfindung ermöglicht worden ist, ist entsprechend verstärkt durch die größerer Anzahl von Tasten in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Die Vier-Tasten-Ausführung ist für solche Anwendungenat, can be used as the combinations of three (A, P, H. M). This extension of the capabilities of the Keys made possible by this invention are correspondingly reinforced by the greater number of keys in the preferred embodiment of Figure 1. The four-key design is for such applications
bevorzugt,wie numerische oder industrielle Steuersysteme, kodierte elektronische Verriegelungen und dergleichen, und zwar insbesondere dann, wenn eine Verdrahtung erforderlich ist und weniger Drähte vorteilhaft sind.preferred, such as numerical or industrial control systems, encoded electronic locks and the like, especially when wiring is required and fewer wires are beneficial.
Die Tasten 73 und 74 sind mit der Matrixleitung 1, die Tasten 71 und 72 mit der Matrixleitung 2, die Tasten 72 und 73 mit der Matrixleitung A und die Tasten 71 und 74 mit der Matrixleitung B verbunden, um die 14 einzigartigen Kombinationen zu ergeben, die auf der wirklichen Tafel 78 gezeigt sind. Somit können vier Koiranunikationskanäle A, B, 1, 2 alle Kombinationen und Eingaben dieser minimalen Vier-Tasten-Version nach der Erfindung behandeln.The buttons 73 and 74 are connected to the matrix line 1, the buttons 71 and 72 to matrix line 2, keys 72 and 73 to matrix line A and keys 71 and 74 to Matrix line B connected to give the 14 unique combinations shown on the actual panel 78. Thus four communication channels A, B, 1, 2 can all combinations and handle inputs of this minimal four-key version according to the invention.
Eine 2x2-Matrix mit vier Drähten verbindet die Tastenfeld-Tasten als ein Kommunikationskanal zu einer-Vorrichtung, die auf die Tastenbetätigung anspricht, wie ein Rechner 40. Jede Taste koppelt bei Betätigung der TasteZWeäer Matrixdrähte^ und zwar beispielsweise durch mechanische Schalter oder entsprechende Äquivalente, um durch einen einzigen Fingerhub in einer einzigen stromführenden Tastenbetätigungsbetriebsart 14 einzigartige manuelle Selektionen zu erzeugen.A 2x2 matrix with four wires connects the keypad keys as a communication channel to a device which responds to the key actuation, such as a computer 40. Each key couples outer matrix wires ^ upon actuation of the key ZWe , for example by mechanical switches or equivalent Equivalents to create 14 unique manual selections with a single stroke of a finger in a single energized key press mode.
Die Vielseitigkeit und Anwendbarkeit des durch die Erfindung ermöglichten Tastenfeldsystems wird beispielsweise erläutert durch die Ausführung nach Fig. 13. Danach besitzt ein Tisch-Gabel-Telefon 80 üblicher Ausbildung eine Telefonleitungsverbindung 81 und das durch die Erfindung ermöglichte Tastenfeld 82. Wenn gewünscht, können andere Vorrichtungen akkustisch in den Handapparat 83 durch die Modemeinheit von einem mit dem Kabel 85 gekoppelten Kommunikator eingekoppelt werden. Auch weist, wie nach der Erfindung vorgesehen,The versatility and applicability of the keypad system made possible by the invention will be explained, for example by the embodiment according to FIG. 13. Thereafter, a table-fork telephone 80 of conventional design has a telephone line connection 81 and the keypad 82 made possible by the invention. If desired, other devices acoustically coupled to handset 83 through the modem unit from a communicator coupled to cable 85 will. Also has, as provided according to the invention,
die Tafel 86 eine Zweischritt-Schalt-Selektions-Folge in einer Programm-Betriebsart auf, die durch die Ausführungstaste (XEQ) mit einer typischen Anordnung von Funktionen eingerichtet werden kann. Leitungsleuchten 87 können vorgesehen sein, und irgendwelche Operationsdaten und Nachrichten können auf einer elektronischen Wiedergabevorrichtung 88 angezeigt werden. Somit ist ein äußerst einfaches "PBX* -Schalterfeld mit voller Kommunikations-und Zwischen-Rechner-Verbindungsfähigkeiten geschaffen, und es ist diese Schaltertafel anpaßbar für die Verwendung über das Telefonsystem unter Verwendung von üblichen Ton- und/oder Digital-Kommunikationstechniken. Die örtlichen Schalttafel-Selektionen sind kodierte Selektionen, die vorher im einzelnen beschrieben worden sind. Das gleiche Tastenfeld kann in dieser Weise unerwarteter 'Weise die besonderen Tasten in üblichen Telefon-Schalt-Systemen vermeiden, die für die Schalttafel-Selektionen vorgesehen sind. D.h., das Tastenfeld führt sowohl Wählfunktionen als auch Schaltfunktionen aus, und es dehnt die Kommunikationen von numerisch auf alphanumerisch aus.panel 86 is a two-step switch-selection sequence in a program mode indicated by the execute key (XEQ) with a typical arrangement of Functions can be set up. Line lights 87 may be provided, and any operational data and messages may be posted on an electronic Playback device 88 are displayed. Thus, an extremely simple "PBX * switch field" is included full of communication and inter-computer connection capabilities and this switch panel is adaptable for use over the telephone system using standard audio and / or digital communication techniques. The local switchboard selections are coded selections which have been described in detail above. The same keypad can in this way unexpected 'way the special Keys in common telephone switching systems that are provided for the panel selections. That is, the keypad performs both dialing functions as well as switching functions, and it expands communications from numeric to alphanumeric.
In Fig. 14 ist ein Feld mit 16 Tasten gezeigt, welches die drei Tasten-Verbindungen maximiert, um 22 solcher Kombinationen zu schaffen. Ein 16-Tasten-Feld ist zweckmäßig für die Verwendung einer 4x4-Draht-Matrix. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Tasten so geformt, daß sie 75 Schaltkombinationen der Einzelfinger-Wahlen von einer Taste sowie 2 oder 3 gleichzeitig betätigten Tasten erzeugt, wie sie durch die bezeichneten, kodierten Anzeigen wiedergegeben sind.In Fig. 14, a 16-key array is shown which maximizes the three key connections to 22 of these To create combinations. A 16-key field is useful for using a 4x4 wire matrix. In the illustrated embodiment, the buttons are like this shaped that they operated 75 switch combinations of single finger choices from one button as well as 2 or 3 at the same time Keys generated as represented by the labeled, coded displays.
Für die Berechnung aller möglichen Selektionen von 16 Tasten (X), wobei 3 (N) gleichzeitig in verschiedenen Kombinationen benutzt werden, kann die Formel X · (x-1) +1 verwendet werden, wobei berücksichtigt ist, daß eine Taste (XQ) alsFor the calculation of all possible selections of 16 keys (X), with 3 (N) simultaneously in different combinations are used, the formula X · (x-1) +1 can be used, taking into account that a key (XQ) as
gemeinsame Taste verwendet wird, ähnlich wie eine Verschiebetaste. Wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich, könnten 3601 Extraselektiönen von Rechnerfunktionen, Adressen, Kataloghinweisen usw. mit Indexen versehen werden durch die 16 Basis-Tasten, die betätigbar sind in einer aufeinanderfolgenden Tasten-Selektions-Betriebsart (von 3), wie in den Schaltungskarten nach Fig. 6, 11 und 13 gezeigt. common key is used, similar to a shift key. As can be seen from the following table, 3601 extra selections of computer functions, addresses, catalog information, etc. could be indexed through the 16 Basic keys which are operable in a sequential key selection mode (of 3), as shown in the circuit cards of FIGS. 6, 11 and 13.
Während gewisse bevorzugte Ausführungen deutlich gezeigt sind, sind andere Kombinationen der Tasten und Tastenanordnungsgeometrie möglich. So stellt die folgende Tabelle die Anzahl von Funktionen (F) graphisch dar, die mit Tastenfeldanordnungen der Anzahl von Tasten (X) zwischen 4 und 55 für Folgen (N) von 2, 3 und 4 aufeinanderfolgenden Hüben wählbar sind.While certain preferred embodiments are clearly shown, there are other combinations of keys and key layout geometry possible. Thus, the following table graphically depicts the number of functions (F) that can be used with keypad arrangements the number of keys (X) between 4 and 55 for sequences (N) of 2, 3 and 4 successive strokes can be selected.
-25--25-
F=F =
^ t^ t
π T.g. .!.Γι- F-8,668,521
π Tg.!. Γι-
Es ist deshalb ersichtlich, daß die Erfindung eine neue Tastenfeld-Eingangs-Schnittstelle schafft, die als manuelle Eingangsvorrichtung zu einem datenverarbeitenden System betätigbar ist, und zwar mit verschiedenen Vorteilen einschließlich (1) mehr Eingaben pro Taste, (2) weniger Kommunikationskanäle pro Eingabe, (3) natürliche Paßform für die Hand eines Schreibers (4), Einzelfinger, Einzelhub, Einzelhand, Eingabe-Selektion, die eine schnelle und fehlerfreie Eingabe von alphanumerischer Information mit typischerweise.- 12 Tasten ermöglicht, (5) Gefühl für die richtige Fingerposition bei jeder Eingabe (6) volle Kampatibilität mit Rechner, Schreibmaschinenschreiben, Telefon und Kommunikationszwischenglied-Operationen, (6) sichtbarer Dialog der Daten und Funktionen, die durch die Tasten eingegeben werden können, (7) schnellere Programmeingabe mit weniger Hüben (8) optimale Größe für Tascheninstrumente und Telefone usw. Der Stand der Technik ist unerwarteterweise durch eine Vereinfachung verbessert worden, die eine größere Vielfalt und Tasten-Leistungsfähigkeit unter Einsparung von Zeit und Ausrüstung ermöglicht.It can be seen, therefore, that the invention provides a new keypad input interface that can be used as a manual Input device to a data processing system is operable, with various advantages including (1) more inputs per key, (2) fewer communication channels per input, (3) natural fit for the hand of a scribe (4), single finger, single stroke, single hand, input selection that is fast and allows error-free entry of alphanumeric information with typically 12 keys, (5) feeling for the correct finger position for every input (6) full compatibility with calculator, typewriter, Telephone and communications link operations; (6) visual dialog of the data and functions carried out by the keys can be entered, (7) faster program entry with fewer strokes (8) optimal size for pocket instruments and telephones, etc. The state of the art has unexpectedly been improved by a simplification, which have greater variety and key performance while saving time and equipment.
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