DE68904668T2 - Kommunikationsterminal mit veraenderbarer zusammensetzung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationsterminal, das es einer Bedienungsperson ermöglicht, Informationen zu übertragen oder zu empfangen, z.B. im Rahmen eines wechselseitigen Austauschs mit einem Prozessor.
• Allgemein weiß man, daß für diese Art Kommunikation üblicherweise Tastaturen verwendet werden, die eine Einheit von Tasten aufweisen, welche meistens aus elektromechanischen Druckknöpfen bestehen, in Blöcken gruppiert in einem Chassis angeordnet sind, das eventuell mit Mitteln ausgestattet ist, um eine Anzeige durchzuführen.
• Selbstverständlich ist jedem dieser Druckknöpfe ein Symbol oder eine Aufschrift zugeordnet, die seine Funktion angibt. Im Fall wiederbeschreibbarer Tastaturen können diese Symbole oder Aufschriften verändert werden, um sie neuen Funktionen anzupassen.
• Eine Ausführungsform dieser Art Tastatur, beschrieben in der Veröffentlichung IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, No 4A, September 1984, Seiten 2171-2, verwendet eine Tastoberfläche, die mit einem abnehmbaren Deckblatt bedeckt ist, das die Identifikationssymbole der Tasten oder der Tastatur trägt. Es sind Mittel vorgesehen, um es dem der Tastatur zugeordneten Rechner zu ermöglichen, das verwendete Deckblatt zu identifizieren.
• In gewissen Fällen können diese Tasten direkt prozessorgesteuerten elektronischen Anzeigemitteln zugeordnet sein, die durchgehend die ihnen zugeteilten Funktionen mittels einer je nach der Betriebsweise der Einheit variablen Symbolik angeben (dynamische Tasten).
• Diese Terminale weisen weiter Anzeigemittel auf, die die Anzeige von vom Prozessor stammenden Informationen erlauben, wobei diese Anzeigemittel aus einem von der Tastatur getrennten oder in diese integrierten Element bestehen können.
• Es wurde ebenfalls vorgeschlagen (siehe die Veröf fentlichung IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 22, No 8B, Januar 1980, Seiten 3542-3), eine transparente Tastoberfläche mit Matrixstruktur zu verwenden, die auf eine Anzeigefläche aufgelegt ist. Diese Lösung ermöglicht es jedoch nicht, eine materielle Begrenzung der Tasten der Tastatur und des Anzeigefelds durchzuführen.
• Es ist jedoch festzustellen, daß es derzeit kein Kommunikationsterminal mit variabler Struktur gibt, das in die Tastatur integrierte Anzeigemittel aufweist und bei dem es möglich ist, auf einfache Weise gleichzeitig die Form, die Anzahl, die Anordnung, die Symbolik der verschiedenen Druckzonen der Tastatur, sowie die Form, die Größe, die Anordnung und die Kapazität der Anzeigezonen zu verändern, und dies bei einer materiellen Trennung zwischen den verschiedenen Druckzonen untereinander und mit den Anzeigezonen.
• Die Erfindung hat also insbesondere zum Ziel, dieses Problem zu lösen.
• Sie schlägt zu diesem Zweck ein Kommunikationsterminal vor, das es einer Bedienungsperson ermöglicht, Informationen zu übertragen und/oder zu empfangen, wobei dieses Terminal eine mit einem Rechner gekoppelte Anzeige- und schaltvorrichtung verwendet, die zwei übereinanderliegenden Bereiche aufweist, d.h. einen Anzeigebereich, der durch die Erregung von Bildelementen oder Pixeln, die durch eine vom Rechner gesteuerte elektronische Vorrichtung entsprechend adressiert werden, Informationen wie z.B. Symbole, Bilder oder Text anzeigen kann, und einen Tastbereich, der mindestens teilweise transparent ist und eine Vielzahl von Organen zur Tasterfassung aufweist, die vom Rechner derart verwaltet werden, daß sie in Druckzonen gruppiert werden können, die als Tasten dienen.
• Gemäß der Erfindung ist dieses Terminal dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:
• - ein abnehmbares Gitter, das aus einer Vielzahl von Gittern mit verschiedenen Gestaltungen ausgewählt werden kann, wobei dieses Gitter eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die Druckzonen und eine oder mehrere von den Druckzonen verschiedene Anzeigezonen abgrenzen, wobei jedes Gitter Mittel aufweist, die seine Identifizierung ermöglichen,
• - eine Lesevorrichtung der Identifikationsmittel dieser Gitter, wobei diese Lesevorrichtung dem Rechner ein Identifikationssignal übermittelt, und
• - im Rechner enthaltene Mittel, um als Antwort auf dieses Identifikationssignal auszuführen:
• - eine Gruppierung der Tasterfassungsorgane des Schaltbereichs, um Druckzonen zu erstellen, die durch die Öffnungen des Gitters abgegrenzt werden, und die Verwaltung dieser Druckzonen,
• - die Anzeige der den von den Öffnungen abgegrenzten Druckzonen zugeordneten Symbolik, und
• - die Abgrenzung und die Verwaltung der Bildelemente des Anzeigebereichs, die sich in den von diesem Gitter abgegrenzten Anzeigezonen befinden.
• Nachfolgend wird ein nicht einschränkend zu verstehendes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Figur 1 zeigt schematisch im Aufriß ein erfindungsgemäßes Kommunikationsterminal, das einem Rechner zugeordnet ist.
• Figur 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Einheit Gitter/Schalttafel/Anzeigemittel des in Figur 1 gezeigten Terminals.
• Figur 3 ist eine schematische Ansicht der Validierungsmittel der von der Schalttafel ausgegebenen Signale.
• Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung des Gitters.
• In Figur 1 besteht das dem Rechner C zugeordnete Terminal aus einem Gerüst in Form eines parallelepipedischen Gehäuses l (teilweise dargestellt), dessen Vorderseite 2 ein rechteckiges Fenster 3 aufweist, dessen beide entgegengesetzten Seitenränder 4 mit Gleitschienen versehen sind.
• In diese beiden Gleitschienen fügen sich die beiden Seitenränder 5, 5' eines flachen abnehmbaren Gitters 6 aus mindestens teilweise transparentem Material derart ein, daß sie gleiten können. Dieses Gitter weist eine Vielzahl von Öffnungen 7 auf, die in zwei Gruppen aufgeteilt sind, d.h. eine Gruppe kreisförmiger Öffnungen und eine Gruppe viereckiger Öffnungen. Es wäre ebenfalls möglich, Öffnungen mit anderen Formen zu verwenden. So ermöglicht die Verwendung von zickzackförmig angeordneten dreieckigen Öffnungen eine maximale Öffnungsdichte.
• Die Höhe des Gitters 6 ist geringfügig größer vorgesehen als die des Fensters, um eine leichte Verschiebung des Gitters 6 zu ermöglichen, ohne das Fenster 3 freizulegen.
• Die beiden Seitenränder 5, 5' des Gitters 6 weisen kundenspezifische Kerben 8 auf, die von einer mit dem Rechner C verbundenen Erkennungsvorrichtung D erfaßt werden können.
• In diesem Beispiel spielt die Schalttafel 10 gleichzeitig die Rolle einer Tastatur und die eines Anzeigers, nicht nur zur Anzeige der den Schaltelementen zugeordneten Symbolik, sondern auch zur Anzeige verschiedener Informationen.
• Diese Tafel 10 flacher Form, im wesentlichen der gleichen Größe wie das Fenster, ist im Inneren des Gehäuses 2 derart angeordnet, daß sie gegen das Gitter 6 anliegt. Dieser Einbau geschieht durch periphere Befestigungselemente 11 (sichtbar in Figur 3), die Sonden wie z.B. Dehnungsmeßgeräten, piezoelektrischen Drucksonden oder jeder anderen Vorrichtung zugeordnet sind, die eine normalerweise auf die Tafel 10 angewendete Kraft in ein elektrisches Signal umwandeln kann, dessen Rolle nachfolgend erklärt wird.
• Genauer gesagt weist diese Tafel 10 für ihre Anzeigefunktion einen Anzeiger 10' mit einem Matrixnetz auf, der fähig ist, ein Bild oder einen Text durch die Erregung von Bildelementen oder Pixeln (schematisch im Kreis 12 dargestellt) zu erstellen, die entsprechend von einer elektronischen Vorrichtung 13 adressiert werden, die selbst vom Rechner C gesteuert wird.
• Sie kann vorteilhafterweise eine matrixartige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix aufweisen, die im durchlassenden und/oder reflektiven Modus arbeitet. Dieser Anzeiger 10 könnte außerdem aus dem Bildschirm einer Kathodenröhre oder jedem anderen bekannten Anzeiger bestehen.
• Gemäß dieser Ausführungsform ist der Schritt der Punktematrix des Anzeigers (seine Auflösung) fein genug ausgewählt, um die Herstellung von verschiedenen Buchstaben und Schriften zu erlauben und gleichzeitig die Größe des Pixels an der Grenze des Trennvermögens des Auges zu halten, unter Berücksichtigung des Abstands zwischen dem Auge der Bedienungsperson und der Vorrichtung.
• Eine Beleuchtungsvorrichtung 14 geringer Dicke, z.B. eine Elektrolumineszenztafel oder aber ein System von Fluoreszenzröhren, die die Durchlaß-Sichtbarkeit der Aufschriften bewirken, ist hinter dem Anzeiger angeordnet.
• Ein vom Mikrorechner C gesteuerter Speisekreis 15 regelt den von der Beleuchtungsvorrichtung 14 gelieferten Beleuchtungspegel in Abhängigkeit von den Befehlen der Bedienungsperson an ein Regelorgan 16, eventuell vervollständigt durch eine Umgebungshelligkeitssonde 17.
• Wie oben erwähnt, kann das abnehmbare Gitter 6 verschiedene Gestaltungen haben, die in der Größe, der Form und der Anordnung unterschiedliche Öffnungen aufweisen. Dies erfordert eine Verwaltung der Ausbildung des Anzeigers im Zusammenhang mit dem auf seiner Oberfläche angebrachten Gitter, dessen Art von der Einheit Rechner C, Kerben 8, Identifizierungsvorrichtung D identifiziert wird.
• Vorteilhafterweise ermöglichen das Profil 18 (teilweise dargestellt in Figur 2) und das für das Gitter 6 verwendete (mindestens teilweise transparente) Material die Herstellung einer Gravur 19 und einer Farbschicht 19', die nur und teilweise auf der Oberfläche des Gitters 6 angeordnet ist. So ist es möglich, Zonen des Gitters 6 z.B. verschiedener Farben und mit einer Gravur 19 abzugrenzen, die nachts mittels der durch den Anzeiger hindurch übertragenen Beleuchtungsvorrichtung 14 sichtbar gemacht werden kann, durch eine Erregung der Pixel 12 einer Zone 20 der Tafel 10, der sich unter dem Gitter in Höhe der aufzuzeigenden Gravur befindet, wobei das Licht sich dann an den gewünschten Stellen im Gitter 6 bis zur oberen Gravur 19 ausbreitet.
• Die Tastaturfunktion der Tafel 10 wird durch eine Tastoberfläche 22 erfüllt, die zwischen dem Gitter 6 und dem Anzeiger angeordnet ist. Diese Tastoberfläche kann insbesondere mithilfe bekannter Mittel hergestellt werden, wie durchsichtige Berührungstastaturen, kapazitive oder induktive Systeme oder jedes andere gleichwertige System. Diese Tastoberfläche 22, die vom Rechner C gesteuert wird, kann in eine Vielzahl von Druckzonen 23 aufgeteilt werden, die in gewisser Weise Tasten bilden, welche je gegenüber einer Öffnung 7 des Gitters 6 angeordnet sind. Die Gestaltung und die Standorte dieser Zonen 23 werden vom Rechner C aufgrund des Identifikationssignals des Gitters 6 bestimmt, das von der Einheit aus Kerben 8 und der ihnen zugeordneten Identifikationsvorrichtung D ausgesandt wird.
• Die Validierung des von einer Druckzone 23, wenn sie berührt wird, ausgesandten Steuersignals, geschieht durch die den Befestigungselementen der Tafel 10 zugeordneten Sonden 11 (Figur 3).
• Diese Sonden 11 ermöglichen es, einen durch die Bedienungsperson absichtlich auf eine Druckzone 23 der Tastoberfläche 22 ausgeübten Druck zu erfassen, um ihren Wunsch, auf diese Zone 23 einzuwirken, zu beätätigen.
• Sie sind mit dem Rechner C über einen Elektronikkreis 24 verbunden, dessen Rolle es ist, einen absichtlich auf eine Druckzone 23 ausgeübten Druck (gekennzeichnet durch ein aperiodisches Signal eines mittleren Werts ungleich Null) von einer durch die Umgebung verursachten Vibrationskraft (gekennzeichnet durch einen mittleren Wert im wesentlichen gleich Null) zu unterscheiden.
• Dieser Elektronikkreis 24 weist also eine Filterzelle für die von den Sonden ausgesandten Signale (Kreis R-C) und einen Komparator 25 auf, der das erfaßte und gefilterte Signal mit einem eventuell einstellbaren Schwellensignal VS vergleicht.
• Bei Überschreitung dieser Schwelle überträgt dieser Komparator 25 zum Rechner C ein Signal, das bedeutet, daß eine absichtliche Befehlsbetätigung auf die Schalttafel 10 ausgeübt wurde. Der Rechner C erarbeitet dann ein Validierungs- und/ oder Berücksichtigungssignal des Befehls in Form von auf das Gitter 6 angelegten Impulsen.
• Tatsächlich ist es in diesem letzteren Fall das gesuchte Ziel, eine Rückkehr zur Bedienungsperson in Form einer physiologischen Stimulierung zu erzeugen, die im wesentlichen auf den Tastsinn wirkt, der schon von dem auf die Schalttafel 10 ausgeübten Druck beansprucht wird, eventuell zusätzlich zu einer visuellen oder auditiven Stimulierung, z.B. in Form einer Veränderung des Aspekts der beanspruchten Zone und eines Pieptons.
• Im in Figur 4 gezeigten Beispiel entsteht der Taststimulus durch eine mechanische Translationsbetätigung des Gitters 6 durch ein Motorelement, hier ein Elektromagnet 26, der vom Rechner C gesteuert wird. Dieser Elektromagnet 26 treibt einen Hammer 27 an, der einen Amboß 28 schlägt, welcher fest mit dem Gitter 6 verbunden ist, und erzeugt so einen Schlag einer ausreichenden Amplitude, um von der Bedienungsperson gespürt zu werden. Ein System elastischer Anschläge 29 bewirkt den Halt des Gitters und die Dämpfung der aufgeprägten Bewegung.
• Der erzeugte Bewegungsimpuls wird in Anstiegszeit, in der Dauer und in der Amplitude kalibriert, um unzweideutig von der Bedienungsperson gespürt zu werden.
• Um den Kontakt des Fingers mit dem Gitter zum Zeitpunkt des Impulses am besten zu gewährleisten, ist es günstig, ein Gitter herzustellen, das Druckzonen kleiner Größe zumindest in einer Dimension, oder Kreise eines Durchmessers nahe der Kontaktoberfläche mit dem Finger abgrenzt.
• Die soeben beschriebene Ausführungsform ermöglicht es, eine starke Dichte von Tasten pro Oberflächeneinheit zu erhalten und ermöglicht folglich einen geringeren Raumbedarf für eine gegebene Komplexität im Vergleich zu Tastaturen mit Druckknöpfen.

Claims (1)

1. Kommunikationsterminal mit variabler Struktur, das es einer Bedienungsperson ermöglicht, Informationen zu übertragen und/oder zu empfangen, wobei dieses Terminal eine mit einem Rechner (C) gekoppelte Anzeige- und Schalttafel (10) verwendet, die zwei übereinanderliegenden Bereiche aufweist, d.h. einen Anzeigebereich (10'), der durch die Erregung von Bildelementen oder Pixeln, die durch eine vom Rechner gesteuerte elektronische Vorrichtung entsprechend adressiert werden, Informationen wie z.B. Symbole, Bilder oder Text anzeigen kann, und einen Tastbereich (22), der mindestens teilweise transparent ist und eine Vielzahl von Organen zur Tasterfassung aufweist, die vom Rechner derart verwaltet werden, daß sie in Druckzonen (23) gruppiert werden können, die als Tasten dienen,

dadurch gekennzeichnet, daß es weiter aufweist:

- ein abnehmbares Gitter (6), das aus einer Vielzahl von Gittern mit verschiedenen Gestaltungen ausgewählt werden kann, wobei dieses Gitter (6) eine Vielzahl von Öffnungen (7) aufweist, die Druckzonen und eine oder mehrere von den Druckzonen verschiedene Anzeigezonen abgrenzen, wobei jedes Gitter (6) Mittel (8) aufweist, die seine Identifizierung ermöglichen,

- eine Lesevorrichtung (D) der Identifikationsmittel dieser Gitter, wobei diese Lesevorrichtung (D) dem Rechner (C) ein Identifikationssignal übermittelt, und

- im Rechner (C) enthaltene Mittel, um als Antwort auf dieses Identifikationssignal auszuführen:

- eine Gruppierung der Tasterfassungsorgane des Schaltbereichs, um Druckzonen (23) zu erstellen, die durch die Öffnungen (7) des Gitters (6) abgegrenzt werden, und die Verwaltung dieser Druckzonen (23),

- die Anzeige der den von den Öffnungen (7) abgegrenzten Druckzonen (23) zugeordneten Symbolik, und

- die Abgrenzung und die Verwaltung der Bildelemente (12) des Anzeigebereichs (10'), die sich in den von diesem Gitter (6) abgegrenzten Anzeigezonen befinden.

2. Terminal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigebereich (10') aus einer matrixartigen Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung besteht, mit einer aktiven Matrix, die im durchlassenden und/oder reflektierenden Modus arbeitet.

3. Terminal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (10') vom durchlassenden Typ ist, und daß Beleuchtungsmittel (14), z.B. eine elektrolumineszierende Tafel oder ein System fluoreszierender Rohre, hinter der Anzeigevorrichtung angeordnet sind.

4. Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Tastbereich (22) aus einer flachen Tastatur mit elektronischen Berührungskontakten vom kapazitiven oder induktiven Typ besteht.

6. Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite des Gitters (6) teilweise von einer undurchsichtigen Schicht (19') bedeckt ist, auf der eine Gravur (19) ausgebildet ist, und daß der Rechner Mittel aufweist, um die unter der Struktur des Gitters (6) angeordneten Pixel zu erregen, um eine Beleuchtung dieser Gravur (19) an den gewünschten Stellen zu ermöglichen.

6. Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es Einstellmittel (16, 17) für den von den Beleuchtungsmitteln (14) gelieferten Beleuchtungspegel aufweist, wobei diese Einstellmittel (16, 17) von einem Umgebungshelligkeitsdetektor gesteuert werden können.