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Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrogeräte bzw.
elektrische Einrichtungen, wie etwa eine elektronische
Registrierkasse, oder eine bei einer Reisetasche zu verwendende
Schlüssel-Vorrichtung.
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Ein Kassierer mit einem eigenen Code, welcher beispielsweise
einer elektronischen Registrierkasse zugeordnet ist, kann in
dieser Registrierkasse registriert werden und sie bedienen.
Eine Tastatur wird als Eingabeeinrichtung zum Eingeben des
Kassierercodes verwendet. Es bestehen zwei Verfahren zum
Eingeben eines Kassierercodes. Beim einen wird der Code
durch numerische Tastenfolgen bzw. Schlüssel eingegeben,
nachdem eine Eingabe eines Kassierercodes durch einen
Freigabe-Tastenfolge freigeschaltet wurde (dieses Verfahren kann
reversibel bzw. umkehrbar sein) und beim zweiten Verfahren
wird ein vorgegebener Schlüssel verwendet, bei welchem ein
Kassierercode vorab eingestellt wurde. Beim ersten Verfahren
ist die Eingabe des Kassierercodes zeitraubend und wenn ein
fehlerhafter Code eingegeben wird und bereits registriert
wurde ist der Eingabecode gültig und ein falscher Vorgang
wird ausgeführt. Obwohl das zweite Verfahren adäquat
durchführbar ist, ist andererseits die Anzahl an Kassierercodes
sehr klein, welche vorab einstellbar sind, da die Anzahl an
vorgegebenen Schlüsseln beschränkt ist. Deshalb wurde in
jüngster Vergangenheit eine elektronische Registrierkasse
eingesetzt, welche einen elektromagnetischen
Schlüsselschalter
als Einrichtung zur Eingabe eines Kassierercodes
verwendet.
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Fig. 1 zeigt eine Ansicht, welche eine Anordnung einer
Haupteinheit eines derartigen bekannten elektromagnetischen
Schlüsselschalters darstellt, welcher in der
veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 62-73513
offenbart ist, die zur EP-A-0 214 410 korrespondiert. In
Fig. 1 umfaßt ein Schlüssel 1 ein streifen- bzw.
plattenförmiges Schlüsselhauptelement 1a, welches aus einem
magnetisch permeablen Material besteht, sowie einen Kopfbereich
1b, welcher an einem Ende des Schlüsselhauptelementes 1a
einstückig ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet
eine Schlüsseleinführöffnung, in welche das
Schlüsselhauptelement 1a eingeführt wird. Vier Hall-Elemente 3a, 3b, 3c
und 3d sind entlang der Einführrichtung des
Schlüsselhauptelementes 1a auf einem Plattenelement 6 linear angeordnet,
welches den Seitenbereich der Schlüsseleinführöffnung 2
bildet.
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Abgesenkte Bereiche 4a, 4b, 4c und 4d für Magneten sind im
Schlüsselhauptelement 1a derart ausgebildet, daß die
Bereiche 4a, 4b, 4c und 4d an den Hall-Elementen 3a bis 3d
jeweils gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind, wenn
das Schlüsselhauptelement 1a in normaler Form in die
Schlüsseleinführöffnung 2 eingefügt wird. Magneten 5 sind
wahlweise in die abgesenkten Bereiche 4a bis 4d eingebracht.
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Die Magneten 5 sind in den abgesenkten Bereichen 4a und 4d
der abgesenkten Bereiche 4a bis 4d für Magneten, jedoch
nicht in den abgesenkten Bereichen 4b und 4c eingebracht.
Hierbei werden die Ausgangssignale a und b von den Elementen
3a und d der Hall-Elemente 3a bis 3d durch die Magnetkräfte
der Magneten 5 eingeschaltet und die Ausgangssignale b und c
von den Elementen 3b und 3c im AUS-Zustand gehalten.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die Ausgangssignale a, b
und c von den Hall-Elementen 3a, 3b und 3c jeweils den
Eingangsanschlüssen AO, A1 und A2 eines Puffer-ICs 6 und das
Ausgangssignal d vom Hall-Element 3d einem
Spannungsversorgungsanschluß Vcc des Puffer-ICs 6 zugeführt.
Ausgangsanschlüsse YO, Y1 bzw. Y2, welche den Eingangsanschlüssen AO,
A1 und A2 des Puffer-ICs 6 entsprechen werden mit einem
Mikroprozessor-I/O-Anschluß 7 verbunden, welcher das
Steuerhauptelement der elektronischen Registrierkasse bildet. Das
heißt, das Ausgangssignal d vom Hall-Element 3d dient als
Antriebs-Energieversorgung des Puffer-ICs 6 und die
Ausgangssignale a bis c von den Hall-Elementen 3a bis 3c werden
durch den Puffer-IC 6 in Abhängigkeit von einem EIN-Zustand
des Ausgangssignals d vom Hall-Element 3d derart abgerufen,
daß die Ausgangssignale a bis c in einen (nicht
dargestellten) Mikroprozessor der elektronischen Registrierkasse durch
den I/O-Anschluß 7 geladen werden.
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Bei allen Schlüsseln sind die Magneten 5 immer in
entsprechenden abgesenkten Bereichen 4d für Magneten angeordnet,
welche an den Hall-Elementen 3d in den
Schlüsselhauptelementen 1a gegenüberliegenden Positionen lokalisiert sind
und die Magneten 5 werden wahlweise in den abgesenkten
Bereichen 4a bis 4c angeordnet, so daß unterschiedliche
Schlüsseltypen erstellt werden. Hierdurch muß immer der
Schritt zum Versenken der Magneten in vorher ausgewählten
abgesenkten Bereichen durchgeführt werden, wenn
unterschiedliche Schlüsseltypen entsprechend unterschiedlichen
Anwendungszwecken erforderlich sind. Somit können
unterschiedliche Schlüsseltypen nicht auf einfache Weise hergestellt
werden. Da zusätzlich ein Elektromagnet eingesetzt wird,
kann ein Schlüssel mit niederem Querschnitt nicht in
einfacher Form erzielt werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Schlüsselvorrichtung zu schaffen, welche obige herkömmlichen Nachteile
vermeiden, unterschiedliche Schlüsseltypen mit einem
einfachen Prozeß, ohne Versenken von Magneten in einem
Schlüsselhauptelement
ausbilden und ein Schlüsselhauptelement mit
niedrigen Querschnitt erzielen kann.
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Um obige Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung zu lösen,
wird eine Schlüsselvorrichtung geschaffen, mit: einer ersten
Leiterplatte mit einer Einführöffnung; einer
Schlüsselsignal-Erzeugungseinrichtung mit mehreren Spulen, welche auf
der ersten Leiterplatte entlang einer Längsrichtung der
Einführöffnung angeordnet sind, wobei die
Schlüsselsignal-Erzeugungseinrichtung eine Energieversorgung, eine
elektromagnetische Induktionserzeugungsspule, welche mit der
Energieversorgung verbunden ist, und mindestens zwei
Schlüsselsignal-Erzeugungsspulen aufweist; einem Schlüsselhauptelement,
welches eine zweite Leiterplatte aufweist, welche in/aus der
Einführöffnung eingefügt/entfernt werden kann, wobei das
Schlüsselhauptelement durch eine geschlossene Schaltung
gebildet ist, welche mehrere Spulen aufweist, welche jeweils
an Positionen gegenüberliegend den Spulen der
Schlüsselsignal-Erzeugungseinrichtung angeordnet sind, wenn das
Schlüsselhauptelement in normaler Form in die Einführöffnung
eingefügt wird, sowie durch überbrückungsleitungen zum
Auswählen der Spulen, um einen Schlüsseltyp festzulegen, wobei
die Überbrückungsleitungen in Reihe mit den Spulen durch
einen Kondensator derart verbunden sind, daß die
Überbrükkungsleitungen zu einer Nebenleitung schaltbar sind; und
einer Erfassungseinrichtung, welche mit den
Schlüsselsignal-Erzeugungsspulen der
Schlüsselsignal-Erzeugungseinrichtung verbunden ist, um ein Schlüsselsignal zu erfassen,
welches durch eine Schlüsselsignal-Erzeugungsspule,
gegenüberliegend der ausgewählten Spule erzeugt wird, welche die
geschlossene Schaltung bildet, wenn das Schlüsselhauptelement
in normaler Form in die Einführöffnung eingefügt wird.
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Erfindungsgemäß wird mit obiger Anordnung eine
Schlüsselvorrichtung geschaffen, bei welcher unterschiedliche
Schlüsseltypen sehr einfach durch Stanzen von Spulenwindungen oder
Profilpulen ausgebildet werden können, ohne daß Magneten in
einem Schlüsselhauptelement versenkt werden, und das
Schlüsselhauptelement kann dünner ausgestaltet werden.
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Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung
ersichtlich, in welcher:
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Fig. 1 eine Ansicht zeigt, welche eine Anordnung einer
Haupteinheit einer bekannten, einen Elektromagnet
verwendenden Schlüsselvorrichtung darstellt;
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Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm zeigt, welches eine bekannte
Verarbeitungsschaltung eines Schlüsselsignals
darstellt;
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Fig. 3 eine Ansicht zeigt, welche eine Anordnung eines
Hauptelementes einer Schlüsselvorrichtung gemäß
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
im Detail darstellt;
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Fig. 4 eine Ansicht zeigt, welche ein weiteres
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei
Profilspulen anstelle von Spulenwindungen auf einem
Schlüsselhauptelement angeordnet sind;
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Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht zeigt, welche eine der auf
dem Schlüsselhauptelement im Ausführungsbeispiel von
Fig. 3 angeordneten Spulenwindungen darstellt;
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Fig. 6 eine Ansicht zeigt, welche den Betrieb der
Schlüsselvorrichtung des in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiels darstellt; und
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Fig. 7 eine Ansicht zeigt, welche einen weiteren Betrieb
der im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 dargestellten
Schlüsselvorrichtung zeigt.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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Fig. 3 zeigt eine Ansicht, welche eine Anordnung einer
Haupteinheit einer Schlüsselvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel darstellt. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet ein
Schlüsselhauptelement und Bezugszeichen 12 kennzeichnet eine
Schlüssel-Einführöffnung, in welche das auf einer
Leiterplatte 15 angeordnete Schlüsselhauptelement 11 eingefügt
ist. Vier Spulen L1, L2, L3 und L4 sind auf der Leiterplatte
15 entlang der Längsrichtung der Schlüssel-Einführöffnung 12
angeordnet. Eine Gleichstromversorgung E ist lediglich mit
der Spule L4 verbunden, welche an einer Position
gegenüberliegend dem tiefsten Teil der Öffnung 12 angeordnet ist, und
Kondensatoren C1, C2 und C3 sind in Reihe mit den Spulen L1,
L2 bzw. L3 in der Einführöffnung verbunden.
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Eine Schlüsselsignal-Erfassungsschaltung 13 erfaßt ein
Signal a, welches (quer) an der Spule L1 erzeugt wird, ein
Signal b, welches an der Spule L2 erzeugt wird und ein Signal
c, welches an der Spule L3 erzeugt wird. Ein durch die
Schlüsselsignal-Erfassungsschaltung 13 erfaßtes Signal wird
in einen Mikroprozessor geladen, welcher ein
Steuerhauptelement einer elektrischen Ausrüstung bzw. eines
Elektrogerätes bildet.
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Das Schlüsselhauptelement 11 wird durch Abschirmen einer
Leiterplatte 11a mit einer Abschirmung erzielt. Auf dieser
Leiterplatte 11a des Schlüsselhauptelementes ist eine
geschlossene Schaltung R ausgebildet. Bei dieser geschlossenen
Schaltung R sind eine erste Spule L4a und ein Kondensator
C4a an einer Position gegenüberliegend der Spule L4
positioniert, welche mit der Energieversorgung E verbunden ist,
und drei Spulen L1a, L2a und L3a sind an Positionen
gegenüberliegend den Spulen L1, L2 bzw. L3 angeordnet, wenn das
Schlüsselhauptelement 11 in normaler Form, wie in Fig. 3
dargestellt, in die Schlüssel-Einführöffnung 12 eingefügt
wird. Die Spulen L1a, L2a und L3a sind in Reihe mit den
Kondensatoren C1a, C2a bzw. C3a verbunden.
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Die Kondensatoren C1a bis C4a und die Spulen L1a bis L4a
sind alternierend in Reihe auf dem Schlüsselhauptelement
verbunden. Die Reihenschaltung der Spule L1a und des
Kondensators C1a, die Reihenschaltung der Spule L2a und des
Kondensators C2a und die Reihenschaltung der Spule L3a und
des Kondensators C3a sind jeweils mit Nebenleitungen
verbunden. Jeder Weg auf der Spulenseite und auf der
Nebenleitungsseite wird unter Verwendung von Überbrückungsleitung-
Schaltbereichen J1, J2 und J3 ausgewählt, so daß die
geschlossene Schaltung R ausgebildet wird.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel werden
Spulenwindungen bei den Spulen L1 bis L4 und L1a bis L4a
verwendet. Jedoch können, wie in Fig. 4 dargestellt,
Spulenprofile L1b, L2b, L3b und L4b und Kondensatoren C1b, C2b und
C3b alternierend miteinander in Reihe auf der Leiterplatte
11a verbunden werden, um eine Schaltung zu bilden. Bei der
in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird ein Schaltvorgang
jedes Überbrückungsleitung-Schaltbereiches J1 bis J3 in
folgender Weise ausgeführt. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird
beispielsweise eine Überbrückungsleitung 14 wahlweise mit
dem spulenseitigen Anschluß oder mit dem
Nebenleitungsanschluß der Spule L3 von der Rückseite der Leiterplatte
verbunden, so daß ein Schaltvorgang durchgeführt wird.
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Das heißt, wenn, wie in Fig. 5 dargestellt, die
Überbrükkungsleitung 14 an den Spulenanschlüssen P2 und P3
angeschlossen wird, bedeutet das, daß die Spule L1a als
geschlossene Schaltung R ausgewählt wird. Wenn der
nebenleitungsseitige Anschluß ausgewählt wird, wird die
Überbrükkungsleitung 14 mit den Anschlüssen P1 und P3 verbunden.
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Bei dem wie oben beschrieben angeordneten
Ausführungsbeispiel
sind die Spulen L1 bis L4 den jeweiligen Spulen L1a
bis L4a gegenüberliegend auf dem Schlüsselhauptelement
angeordnet. Hierdurch finden zwischen der Spule L4 und der
gegenüberliegenden Spule L4a eine elektromagnetische
Induktion statt, um einen induzierten Strom in der geschlossenen
Schaltung R zu erzeugen, da ein Strom in die Spule L4
fließt, welche an einer Position gegenüberliegend dem
tiefsten Teil der Einführöffnung 12 angeordnet ist, aufgrund des
Betriebes der Energieversorgung E. Folglich strömt der Strom
in die Spulen L1a bis L3a, bei welchen die spulenseitigen
Wege durch die Überbrückungsleitung-Schaltbereiche J1 bis J3
ausgewählt werden und eine elektromagnetische Induktion
findet zwischen den Spulen L1a bis L3a und den
gegenüberliegenden Spulen L1 bis L3 statt, so daß Schlüsselsignale a bis
c von den entsprechenden Spulen L1 bis L3 ausgegeben werden.
Die, wie oben beschriebenen ausgegebenen Schlüsselsignale a
bis c werden durch die Schlüsselsignal-Erfassungsschaltung
13 erfaßt und in den Mikroprozessor geladen.
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Während des Einfügens des Schlüsselhauptelementes 11 wird
kein Signal durch die Spulen L1 bis L3 erzeugt, da in der
geschlossenen Schaltung R kein induzierter Strom erzeugbar
ist.
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In Fig. 3 werden die spulenseitigen Wege durch die
Überbrükkungsleitung-Schaltbereiche J1, J2 und J3 in den Spulen L1a
bis L3a ausgewählt, welche auf dem Schlüsselhauptelement 11
angeordnet sind. Hierdurch werden die Signale a bis c durch
die Spulen L1 bis L3 erzeugt, wenn das Schlüsselhauptelement
11 in normaler Form in die Einführöffnung 12 eingefügt wird,
und dieser Zustand (alle Signale a bis c werden in den EIN-
Zustand gesetzt) wird durch die
Schlüsselsignal-Erfassungsschaltung 3 als ein Schlüsselsignal erfaßt.
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Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der
spulenseitige Weg durch den
Überbrückungsleitung-Schaltbereich J2 lediglich in der Spule L2a auf dem Schlüsselhaupt
element 11 ausgewählt und die nebenleitungsseitigen Wege
werden durch die Überbrückungsleitung-Schaltbereiche J1 und
J3 in den Spulen L1a und L3a ausgewählt. Somit wird das
Signal b lediglich durch die Spule L2 gegenüberliegend der
Spule L2a erzeugt, wenn das Hauptschlüsselelement 11 in
normaler Form in die Einführöffnung 12 eingefügt wird, und
dieser Zustand (das Signal b wird in den EIN-Zustand gesetzt
und die Signale a und c werden in den AUS-Zustand gesetzt)
wird durch die Schlüsselsignal-Erfassungsschaltung 13 als
ein Schlüsselsignal erfaßt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7 wird der
nebenleitungsseitige Weg durch den
Überbrückungsleitung-Schaltbereich J2 lediglich in der Spule L2a ausgewählt und die
spulenseitigen Wege werden durch die Überbrückungsleitung-
Schaltbereiche J1 und J3 in den Spulen L1a und L3a
ausgewählt. Somit werden Signale durch die Spulen L1 und L3
gegenüberliegend den Spulen L1a bzw. L3a erzeugt, wenn das
Schlüsselhauptelement 11 in normaler Form in die
Einführöffnung 12 eingefügt wird, und dieser Zustand (die Signale a
und c werden in einen EIN-Zustand gesetzt und das Signal d
wird in einen AUS-Zustand gesetzt) wird durch die
Schlüsselsignal-Erfassungsschaltung 13 als ein Schlüsselsignal
erfaßt.
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Wie oben ausgeführt, wird das Schlüsselhauptelement 11,
gemäß obigem Ausführungsbeispiel durch die Leiterplatte 11
gebildet, werden die vier Spulen L1a bis L4a auf der
Leiterplatte als Spulenprofile ausgebildet und diese Spulenprofile
werden in Reihe miteinander durch die Kondensatoren C1a bis
C4a verbunden, um eine geschlossene Schaltung R zu bilden.
Nebenleitungen sind für die Spulen L1a bis L3a angeordnet,
ein spulenseitiger Weg und ein nebenleitungsseitiger Weg
können durch die Überbrückungsleitungen 14 in jeder der
Spulen L1a bis L3a ausgewählt werden, so daß das
Schlüsselhauptelement 11 gebildet wird. Somit kann das
Schlüsselhauptelement 11 in einfacher Form, verglichen mit dem
herkömmlichen
Fall, verarbeitet werden, bei welchem mehrere
Magneten in einem streifenförmigen Schlüsselhauptelement
versenkt sind, welches aus einem magnetisch permeablen
Material besteht. Zusätzlich kann das Schlüsselhauptelement
dieses Ausführungsbeispiels dünner ausgebildet werden.
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Da ein Magnet bei einem herkömmlichen Schlüsselhauptelement
versenkt wird, kann zudem der Typ des resultierenden
Schlüssels nicht in einfacher Form geändert werden. Jedoch können
bei diesem Ausführungsbeispiel Schlüsseltypen variabel
eingestellt werden, indem lediglich die Überbrückungsleitungen
14 geschaltet werden. Hierdurch kann die vorliegende
Erfindung in vorteilhafter Weise Änderungen des Schlüsseltypes
meistern.
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Bei obigen Ausführungsbeispielen sind vier Spulen auf dem
Schlüsselhauptelement 11 angeordnet und sie werden zum
Erzeugen von Schlüsselsignalen verwendet. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele
beschränkt. Zusätzlich ist die Energieversorgung E mit einer
Spule verbunden, welche an einer Position gegenüberliegend
dem tiefsten Teil der Öffnung 12 angeordnet ist. Wird jedoch
zudem eine Einrichtung angeordnet, welche das normale
Einfügen des Schlüsselhauptelementes 11 in die Einführöffnung
12 erfaßt, ist die Spule, welche mit der Energieversorgung
verbunden ist, nicht auf die tiefste Spule begrenzt.
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Es ist verständlich, daß verschiedene Änderungen und
Modifikationen ausgeführt werden können, ohne den Schutzumfang der
Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen zu verlassen.