DE3513360C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Sicherheits-Folientastatur mit fixierter Beschriftung des Tastenfelds, die der Code­ erzeugung dient z. B. zum Öffnen/Schließen von elektro­ nischen Schließ-Systemen.

Der einzugebende Code ist gewöhnlich mehrstellig und wird durch die zeitlich nacheinander folgende Betä­ tigung einzelner Tasten gebildet - im Extremfall durch das mehrmalige Betätigen einer einzelnen Taste.

Das Sicherheitsproblem, welches die bekannten Ta­ staturen aufweisen, besteht darin, daß der gültige Code für Unberechtigte nicht erkennbar sein darf. Nach Be­ dienung darf ein Unberechtigter also weder die betätig­ ten Tasten noch deren gewählte Reihenfolge erkennen können.

Das Geheimnis, welche Tasten betätigt worden sind, ist mehrfach gefährdet:

• - durch Abnahme von Fingerabdruckspuren: bei Anwendung kriminalistischer Methoden der Fin­ gerabdrucknahme könnten auch Unberechtigte feststellen, welche Tasten gedrückt worden sind. Eine Lösung für dieses Problem ist in der deutschen Patentschrift DE 33 17 112 C 1 beschrieben. Ein Deckel mit flüssigkeitsgefüllten Wischelementen, der bei Tastaturbedienung zwangsweise über das Tastenfeld wischt, verhindert wirkungsvoll das Er­ kennen der benutzten Tasten.
• - durch dauerhaft bleibende plastische Verfor­ mungen der Tastatur-Oberfläche:
  • .speziell bei Folientastaturen besteht die Ge­ fahr, daß bei häufiger Bedienung an den betä­ tigten Tasten plastische Verformungen dauer­ haft zurückbleiben - daß also die Oberfolie nicht vollkommen in ihre Ausgangslage zu­ rückfedert.
  • .speziell bei Folientastaturen besteht außer­ dem die Gefahr, daß bei unsachgemäßer Betä­ tigung Eindruckspuren von Fingernägeln dau­ erhaft auf den betätigten Tasten zurückblei­ ben.

Von Betätigungen verursachte dauerhaft bleibende plastische Verformungen der Tastatur-Oberfläche las­ sen erkennen, welche Tasten zur Erzeugung des Codes gedrückt werden müssen. Auf diese Weise verliert das Codegeheimnis einen Großteil seines Sicherheitswerts, da die bei Gültigkeit aller Tasten gegebene große Kom­ binationsvielfalt sich auf eine geringe Zahl von Kombi­ nationen reduziert: es braucht bei Kenntnis der betätig­ ten Tasten lediglich noch die richtige Reihenfolge ge­ funden zu werden, um den Code zu entschleiern.

Eine Lösung für alle vorstehend beschriebenen Pro­ bleme ist in der DE-OS 29 50 680 beschrieben. Es handelt sich dort allerdings nicht um eine kostengünstige Folientastatur, son­ dern die dort beschriebene Tastatur verwendet anstelle einer fixierten Beschriftung des Tastenfelds eine Kennzeichnung der Tasten in ver­ änderlicher Beschriftung durch Anwendung von Flüs­ sigkristall- oder Leuchtdioden-Anzeigenelementen. Diese Methode ist sicherlich sehr wirkungsvoll, hat je­ doch den Nachteil hoher Kosten und verursacht Schwierigkeiten bei der Bedienung, da der Benutzer je­ des Mal in umständlicher Weise aus einer zufällig neu geordneten Menge von Symbolen die von ihm zu betäti­ genden heraussuchen muß.

Übliche Folientastaturen sind prinzi­ piell so aufgebaut, daß elektrisch leitfähige Kontaktzo­ nen einer oberen Kontaktfolie durch eine elektrisch iso­ lierende Abstandsfolie von elektrisch leitfähigen Kon­ taktzonen einer unteren Kontaktfolie getrennt sind. An den einzelnen Tasten hat die Abstandsfolie Aussparun­ gen, so daß durch Fingerdruck die obere Kontaktfolie soweit verformt werden kann, bis sie - durch die Aus­ sparung der Abstandsfolie hindurchgedrückt - Berüh­ rung mit der unteren Kontaktfolie bekommt und da­ durch ein elektrisches Signal erzeugt. Für die obere Kontaktfolie - und für eine evtl. darüber liegende De­ signfolie mit Beschriftung - werden gewöhnlich Kunststoffmaterialien verwendet, die sich mit geringem Kraftaufwand verformen lassen. Auf diese Weise ge­ nügt ein relativ schwacher Fingerdruck für die Betäti­ gung einer Taste. Somit ist eine leichte Bedienbarkeit erreicht. Allerdings haben diese verwendeten Folien den Nachteil, daß es zu den oben beschrie­ benen dauerhaft bleibenden plastischen Ver­ formungen der Tastatur-Oberfläche kommen kann, die das Codegeheimnis gefährden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den bekannten Stand der Technik so weiterzubilden, daß bei Anwen­ dung einer kostengünstigen Folientastatur mit fixierter Be­ schriftung des Tastenfelds keine dauerhaft bleibenden plastischen Verformungen der Tastaturoberfläche auf­ treten und daß gleichzeitig die Tastatur einen wirkungs­ vollen Schutz gegen äußere Gewalteinwirkung erhält, wobei der zur Bedienung der Tastatur benötigte Kraft­ aufwand gering gehalten werden soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb der oberen Kontaktzonen eine Me­ tallfolie mit federnden Eigenschaften von solcher Dicke in den Schichtaufbau der Tastatur eingefügt ist, daß keine durch Fingerkraft erzeugbaren dauerhaft bleibenden Verformungen der Tastaturoberfläche ent­ stehen können und daß zwischen der unteren Kontakt­ folie und dem Träger der Tastatur im Bereich der Aus­ sparungen erhabene Elemente angeordnet sind, die so gestaltet sind, daß sie die untere Kontaktfolie in die Aussparungen hinein verformen können.

Die Einfügung der starken, federnden Folie verhindert zuverlässig unerwünschte, blei­ bende Verformungen. Außerdem bietet sie den weiteren Vorteil, daß der Tastatur zusätzli­ cher Schutz gegen äußere Gewalteinwirkung verliehen wird. Die Anfälligkeit der Tastatur gegen bewußte Akte des Vandalismus wird somit vermindert.

Durch Einfügen der erhabenen Elemente wird er­ reicht, daß die Tastatur trotz zusätzlicher starker Metallfolie mit gewohnt geringem Fin­ gerdruck betätigt werden kann.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand der in den Zeichnun­ gen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1: Aufbau einer herkömmlichen Folientastatur,

Fig. 2: Aufbau einer erfindungsgemäßen Sicherheits- Folientastatur in einer möglichen Ausbildungsform mit separater Metallfolie,

Fig. 3: herkömmliche Folientastatur mit einer betä­ tigten Taste im Zustand der Kontaktgabe,

Fig. 4: Sicherheits-Folientastatur (Ausbildungsform ohne Designfolie) mit einer betätigten Taste im Zustand der Kontaktgabe.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer herkömm­ lichen Folientastatur. Unter einer Designfolie 1 befindet sich eine obere Kontaktfolie 2, die an ihrer Unterseite die oberen Kontaktzonen 7 trägt. Unterhalb der oberen Kontaktfolie 2 befindet sich eine Abstandsfolie 3 mit Aussparungen 4. Unterhalb dieser Abstandsfolie 3 liegt die untere Kontaktfolie 5, die an ihrer Oberseite die unteren Kontaktzonen 8 trägt. Die aus den vier beschrie­ benen Folien bestehende Tastatur wird mit ihrer Unter­ seite auf den planen Träger 6 aufgebracht, welcher starr ist und somit der Folientastatur die nötige Festigkeit verleiht.

Die Kontaktzonen 7 und 8 sind im Bereich der Aus­ sparungen 4 angeordnet. Der Abstandsweg X zwischen den Kontaktzonen 7 und 8 ist gleich der Stärke der Abstandsfolie 3 abzüglich der Summe aus Stärke oberer und unterer Kontaktzone. Wird von oben her im Be­ reich einer Taste bzw. einer Aussparung 4 Druck ausge­ übt, bewegen sich die oberen Kontaktzonen 7 nach un­ ten. Ist der Druck so groß, daß die oberen Kontaktzo­ nen 7 den gesamten Weg X zurücklegen, erfolgt Berüh­ rung mit der unteren Kontaktzone 8 und damit Kon­ taktgabe.

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Sicherheits-Folien­ tastatur in einer möglichen Ausbildungsform darge­ stellt. Unter einer Designfolie 1 befindet sich eine Me­ tallfolie 9. Diese Metallfolie 9 hat federnde Eigenschaf­ ten und ist von solcher Stärke, daß keine durch Finger­ kraft erzeugbaren bleibenden plastischen Verformun­ gen entstehen können - z. B. Federstahl im Stärkenbe­ reich von ca. 0,1 mm. Diese Metallfolie verhindert nicht nur zuverlässig unerwünschte bleibende Verformungen, sondern stellt gleichzeitig einen wirkungsvollen Schutz der Tastatur gegen z. B. ritzende oder schneidende äuße­ re Gewalteinwirkung dar. Die Anfälligkeit der Tastatur gegen bewußte Akte des Vandalismus wird somit we­ sentlich vermindert.

Unterhalb der Metallfolie 9 folgen die aus Fig. 1 be­ kannten Folienschichten: obere Kontaktfolie 2, Ab­ standsfolie 3 mit Aussparungen 4 und untere Kontaktfo­ lie 5. Zwischen unterer Kontaktfolie 5 und darunter be­ findlichem starren Träger 6 sind erhabene Elemente 10 angeordnet. Diese Elemente 10 sind jeweils mittig den Aussparungen 4 zugeordnet und sind so gestaltet, daß sie bei Druck die untere Kontaktfolie 5 in die jeweilige Aussparung 4 hineinverformen können.

Diese erhabenen Elemente 10 können als separate Teile eingelegt sein, können aber alternativ auch als integrale Bestandteile des Trägers 6 ausgeformt sein.

Zwischen den erhabenen Elementen 10 entstehen Leerräume 11.

In einer weiteren möglichen Ausbildungsform könn­ ten Metallfolie 9 und obere Kontaktfolie 2 in einer einzi­ gen metallischen Kombinationsfolie zusammengefaßt sein. In diesem Fall müßten dann allerdings die oberen Kontaktzonen 7 durch einen Isolierdruck von der sie tragenden metallischen Kombinationsfolie isoliert sein.

In Fig. 3 wird eine herkömmliche Folientastatur mit einer betätigten Taste im Zustand der Kontaktgabe ge­ zeigt. Druck von oben bewirkt, daß Designfolie 1 und obere Kontaktfolie 2 mit dem Krümmungsradius R 1 nach unten verformt werden. Dadurch legen die oberen Kontaktzonen 7 den gesamten Abstandsweg X zurück und bewirken nach Berührung mit der unteren Kontakt­ zone 8 Kontaktgabe.

Die untere Kontaktfolie 5 liegt vollständig auf dem starren, planen Träger 6 auf und kann deshalb bei Druck von oben nicht zurückweichen. Somit kann die zur Kon­ taktgabe nötige Verformung der Folien im wesentlichen nur im Bereich der Aussparungen 4 geschehen. Der zur Kontaktgabe nötige Krümmungsradius R 1 wird des­ halb bestimmt durch Länge der Aussparungen 4 und Länge des Abstandswegs X.

In Fig. 4 wird die erfindungsgemäße Sicherheits-Fo­ lientastatur mit einer betätigten Taste im Zustand der Kontaktgabe gezeigt.

Die starke Metallfolie 9 verhindert zwar dauerhaft bleibende plastische Verformungen der Tastatur-Ober­ fläche und bietet gleichzeitig einen wirkungsvollen Schutz gegen äußere Gewalteinwirkung, hätte aber den für den Alltagsgebrauch nicht akzeptablen Nachteil, daß sie unter den in Fig. 3 herrschenden Bedingungen nur mit unerträglich hohem Kraftaufwand bis zur Kon­ taktgabe verformt werden könnte. Zur Lösung dieses Problems werden die erhabenen Elemente 10 in die Ta­ statur eingefügt.

Die dadurch entstehenden Leerräume 11 zwischen der unteren Kontaktfolie 5 und dem Träger 6 bewirken, daß sich die gesamten Folienschichten bei Druck von oben in weiten Bereichen absenken können. Damit wird eine Verformung mit dem Krümmungsradius R 2 mög­ lich, der wesentlich größer ist als der Krümmungsradius R 1 in Fig. 3. Die zulässige Größe des Krümmungsradi­ us R 2 wird nur dadurch begrenzt, daß die benachbarten Kontaktzonen nicht ebenfalls zur gegenseitigen Berüh­ rung kommen dürfen. Somit ist die Metallfolie 9 in einer solchen Stärke auszulegen, daß die zulässige Größe des Krümmungsradius R 2 bei ansonsten gegebenen Ein­ flußfaktoren nicht überschritten wird.

Der wesentlich größere Krümmungsradius R 2 be­ wirkt, daß bereits geringer Kraftaufwand genügt, um bei gleichem Abstandsweg X wie in Fig. 3 Verformung der Folienschichten bis zur Kontaktgabe zu erreichen.

Hierbei wird die untere Kontaktfolie 5 durch ein er­ habenes Element 10 in die Aussparung 4 so weit hinein­ verformt, bis ihre Kontaktzone 8 in Berührung kommt mit den Kontaktzonen 7 der oberen Kontaktfolie 2.

Somit ist das Ziel erreicht, daß die mit einer starken Metallfolie geschützte Sicherheits-Folientastatur mit geringem Fingerdruck betätigt werden kann.

Claims (4)

1. Sicherheits-Folientastatur, die aufgebaut ist aus Designfolie mit fixierter Beschriftung des Tasten­ felds, oberer Kontaktfolie mit oberen Kontaktzo­ nen, Abstandsfolie mit Aussparungen und unterer Kontaktfolie mit unteren Kontaktzonen und die aufgebracht ist auf einen starren Träger, dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb der oberen Kontaktzonen 7 eine Me­ tallfolie 9 mit federnden Eigenschaften von solcher Dicke in den Schichtaufbau der Tastatur eingefügt ist, daß keine durch Fingerkraft erzeugba­ ren dauerhaft bleibenden Verformungen der Tasta­ tur-Oberfläche entstehen können und
daß zwischen der unteren Kontaktfolie 5 und dem Träger 6 der Tastatur im Bereich der Aussparun­ gen 4 erhabene Elemente 10 angeordnet sind, die so gestaltet sind, daß sie die untere Kontaktfolie 5 in die Aussparungen 4 hineinverformen können.

2. Sicherheits-Folientastatur nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß Metallfolie 9 und obere Kontaktfolie 2 in Form einer metallischen Kombi­ nationsfolie zusammengefaßt sind, wobei die obe­ ren Kontaktzonen 7 von der sie tragenden metalli­ schen Kombinationsfolie isoliert sind.

3. Sicherheits-Folientastatur nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Design­ druck direkt auf der Metallfolie 9 ausgeführt ist, so daß die separate Designfolie 1 entfallen kann.

4. Sicherheits-Folientastatur nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Elemente 10 als integrale Bestandteile des Trägers 6 ausgeformt sind.