FR2539895A1 - Claviers, du type a effleurement, pour ordinateur - Google Patents

Abstract

INVENTION CONCERNANT L'ENREGISTREMENT DE L'INFORMATION. CLAVIER A ARRANGEMENT GEOMETRIQUE DES TOUCHES 15, 16, 17 DANS LEQUEL LES LIMITES DE TROIS TOUCHES SONT FOURNIES AVEC DECALAGE DES TOUCHES ADJACENTES, CE QUI PROCURE UN GRAND NOMBRE DE CHOIX EN POUVANT ACTIONNER UNE, DEUX OU TROIS TOUCHES A LA FOIS. LES POSITIONS DES TOUCHES SONT ADAPTEES A LA MAIN DE L'HOMME. APPLICATIONS AUX TELECOMMUNICATIONS, LE CLAVIER ETANT ADAPTABLE AUSSI BIEN A DES ORDINATEURS QU'A DES TELEPHONES, TELETYPES ET DISPOSITIFS PUBLICS ANALOGUES.

Description

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L'invention, concernant l'enregistrement de l'information, est plus spécifiquement relative à des claviers et plus particulièrement à des claviers du type à effleurement qui peuvent 9 tre actionnés par une main, lesquels fournissent un grand nombre de choix de

sélections de touches comme il est nécessaire par exem-

ple dans des applications alphanumériques.

Au stade avancé actuel du développement de la technique des ordinateurs, les puces disponibles sur le marché permettent de réaliser des systèmes aptes à des opérations fonctionnelles très diverses et de

traiter parfaitement des données alphanumériques.

La technique d'entrée sur les claviers d'ordi-

nateurs a été développée pour opérer la liaison avec les systèmes d'ordinateurs Ainsi par exemple le brevet des E.U A 3,892 958 fournit un clavier à touches multiples et des moyens pour modifier le mode de traitement de l'ordinateur de façon à adapter le clavier à trois jeux de fonctions différentes dont l'ensemble est représenté sur des index du clavier, avec les trois modes et les fonctions des différentes touches différenciées par des index en trois couleurs différentes, telles que le noir,

l'orange et le bleu.

Egalement d'autres techniques sont connues dans l'art antérieur pour remplir davantage de fonctions par touche dans un ensemble de clavier, en essayant de

faire la liaison avec davantage de fonctions d'ordina-

teur tout en recourant à un clavier de gragdeur modeste.

Par exemple on citera le brevet des E U A 4 042 777 qui permet des accords par plusieurs touches actionnées

simultanément, de façon à fournir en supplément des frap-

pes de touches individuelles et d'accrottre de la sorte

les possibilités de liaisons de communication d'un cla-

vier à un ordinateur La publication allemande DE 2 924515 permet de choisir simultanément plus d'une touche, parmi plusieurs touches voisines, sous l'effet d'une seule frappe d'un doigt, de façon à augmenter le nombre de

sélections avec un clavier et le brevet des E U A 4 344.

069 fournit un clavier pour une seule main, ayant des possibilités alphanumériques, en choisissant une séquence de frappes de touches pour former des caractères lit- téraux.

Néanmoins, aucun de ces claviers ne peut fonc-

tionner pour entrer des données et instructions éten-

dues dans un ordinateur avec un mode d'effleurement sem-

blable à celui des machines à écrire à effleurement dans les donn ee lesquelles une dactylographe peut entrer/rapidement et avec précision avec peu d'efforts ou de décisions de choix explicites, une fois qu'elle s'est familiarisée avec la disposition du clavier* En particulier dans l'art antérieur il n'est pas possible d'utiliser un clavier ayant tellement peu de touches qu'on puisse l'actionner

d'une seule main pour entrer un jeu très complet de don-

nées et instructions différentes, par exemple pour com-

poser centcinquante choix sélectionnables différents,

qui procurent un traitement parfait des données alpha-

numériques aussi bien que la commande complète et l'ac-

cès à l'ordinateur En outre il n'y a pas eu de dévelop-

pement significatif dans l'art, autre que le brevet 4.042 777 susmentionné j qui soit en rapport avec la liaison (interface) d'un clavier actionné par une main et d'un ordinateur de telle façon que l'actionnement par effleurement puisse s'effectuer On n'a pas connu de

tel système à clavier développé en visant particulière-

ment l'entrée au moyen d'une main dans l'ordinateur avec

rapidité et élimination de la source d'erreurs prove-

nant d'opérations manuelles telles que la frappe d'une touche erronnée, la frappe de touches supplémentaires le repos des doigts sur une position mal placée ou le comptage d'une séquence d'actionnements de touches numérotées pour une entrée On n'a pas particulièrement cherché à éviter la fatigue des doigts de l'opératrice

ou des positions des doigts de celle-ci et leur exten-

sion non naturelle e En conséquence c'est un objet de la présente invention que d'améliorer l'état de l'art en résolvant certains de ces problèmes et en fournissant des systèmes

de clavier améliorés qui n'ont pas existé jusqu'à pré-

sent dans l'art D'autres objets, caractéristiques et

avantages de l'invention résulteront de la description

ci-après, des dessins et des revendications.

Un clavier destiné à 9 tre utilisé avec une main

-et adapté à l'entrée d'un grand nombre de choix, y com-

pris ceux adaptés au traitement de données alphanumériques

et à une large gamme de commandes de traitement de l'or-

dinateur, comporte dix touches fournissant une entrée directe de chiffres plus une touche décimale et au moins une touche de commande auxiliaire O Selon une disposî=

tion préférable, on utilise douze touches disposées sui-

vant un arrangement particulièrement adapté à la sélection par une main avec les doigts d'une main ou de l'autre O Le système, grâce à des touches "virtuelles" pouvant être choisies par actionnement simultané de deux ou plusieurs touches individuelles, fournit typiquement au moins cent cinquante sélections avec possibilité complète de train tement de données alphanumériques alors que chaque entrée

exige un seul actionnement avec un doigt Le clavier -

est particulièrement adapté au mode à effleurement et fournit une interaction de touches, de dispositions de sélection fonctionnelles, de systèmes etc, qui évite chez une opératrice les conditions mentales du choix qui entraînent des erreurs Egalement le système inclut des

éléments caractéristiques qui empêchent les erreurs dé-

coulant de la fatigue physique ou du mouvement, partis culièrement du genre dans lesquelles il faut adopter un

mouvement, une extension ou une position peu naturelles.

Ainsi le clavier comporte cinq colonnes qui correspondent à la position naturelle des cinq doigts

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d'une main Les touches des colonnes adjacentes sont décalées pour permettre à la main d'utiliser le clavier

tandis que les doigts se trouvent dans une position na-

turelle Ceci signifie que le médium est plus long que l'annulaire et l'index, et que le pouce et l'auriculai- re sont les plus courts Avec ce clavier par conséquent, les touches sont décalées de façon à coincider avec cet

état de longueur normale des doigts.

Afin d'obtenir les nombreux choix de sélection

des entrées allant par exemple jusqu'à plus de cent cin-

quante, le clavier fonctionne sous au moins trois modes

par exemple, dont chacun fournit une entrée directe avec-

un seul actionnement de doigt comportant cinquante sélec-

tions ou plus Ainsi un seul doigt choisit ou bien une seule touche ou bien une multiplicité de touches se trouvant au voisinage les unes des autres et ayant des

côtés communs en partage avec la disposition du clavier.

Les touches décalées fournissent en outre une plus lar-

ge gamme de choix d'actionnement des touches qu'il ne serait possible autrement* Afin de faciliter la réalisation du système à effleurement de la sélection des touches, des groupes

de touches sont prévus, pour une seule position de sé-

leetion de doigt, au moyen de groupes de parties de

crête discrètes associées faisant saillie verticale-

ment à partir de la surface de clavier aux lignes de

séparation limites des touches adjacentes Afin d'aug-

menter le nombre de groupements possible; plusieurs des touches les plus éloignées sont conformées de façon à chevaucher plus d'une des autres touches, à la fois

dans les colonnes de touches et au travers d'une mul-

tiplicité des colonnes.

L'invention sera mieux comprise et expliquée

par la description ci-après, donnpié à titre d'exemples

seulement, avec référence aux dessins parmi lesquels t la figure 1 est une vue en plan d'un ensemble de -5

clavier à douze touches incorporant un mode de réali-

sation préféré de la présente invention; la figure 2 est une coupe prise le long des lignes

2-2 de la figure 1, qui montre les différences d'élé-

vation des surfaces de touches conformées pour la sé- lection d'une multiplicité de touches situées côte à côte en vue de l'actionnement simultané au moyen d'un seul doigt; la figure 3 est une coupe prise le long des lignes 3-3 de la figure 1, montrant les portions surélevées 18 et 19 pour l'actionnement simultané au moyen d'un seul

doigt pour fournir la fonction de manoeuvre de décola-

ge la figure 4 est une coupe prise le long des lignes

4-4 de la figure 1, montrant les différences d'éléva-

tion des surfaces de touches conformées pour la sélec-

tion d'une multiplicité de touches(une supérieure à câ-

té d'une inférieure), pour l'actionnement simultané au moyen d'un seul doigt, comme il est représenté; la figure 4 a est un dessin schématique de la main droite identifiant la nomenclature des doigtsutilisés dans toute la présente demande de brevet;

la figure 5 est un schéma bloc d'un système d'ordina-

teur incorporant l'invention; les figures 6 et 7 sont des exemples de la façon dont

le clavier peut 9 tre incorporé dans des instruments cal-

culateurs et montre l'échelle réelle approchée du cla-

vier par rapport aux composants bien connus des instru-

ments; les figures 8 et 9 sont fournies pour montrer que les

parties surélévées peuvent avoir diverses formes, dic-

tées par des considérations ergonomiques;

la figure 10 est fournie pour montrer un mode de réa-

lisation à 9 touches de l'invention, qui fournit 35

positions d'actionnement de doigt isolées; -

la figure 11 est un mode de réalisation à 4 touches

de l'invention,procurant 14 positions isolées d'action-

nement de doigt et représente la conformation minimale désirable de l'invention;

la figure 12 est un schéma de système d'une conforma-

tion de clavier à quatre touches et à quatorze sélec-

tions-, pouvant fonctionner avec une matrice de commuta-

tion à quatre fils 2 X 2; la figure 13 est une vue en perspective d'un téléphone incorporant le progrès fourni par cette invention dans des applications à un système téléphonique et la figure 14 est la disposition, vue en plan, d'un

mode de réalisation de clavier à seize touches.

On décrira d'abord un mode de réalisation pré-

féré de l'invention Comme on peut le voir sur la vue en plan de la figure 1, on propose une disposition de

clavier à 12 touches qui procure une multiplicité pou-

vant compter cinquante ou plus de cinquante données ou

sélections de fonctions, comme indiqué par les index.

Ainsi les douze touches de base 15, 16, 17, etc fournis-

sent les entrées de chiffres (numériques), et une paire de touches de commande sert à obtenir des fonctions choisies ( 15) ou à entrer des données dans l'ordinateur ( 16) La dernière touche 16 peut représenter également une virgule décimale suivant un premier actionnement et

une entrée de données avec le deuxième actionnement.

Toutes les autres entrées sont effectuées par des touches "virtuelles" var le choix simultané de deux des douzes to c es ou plusieurs/touches Ceci est rendu possible avec le mode à effleurement pour opérer avec une seule main, que se soit la main droite ou la main gauche, en utilisant

un seul doigt pour effleurer chaque entrée dans une po-

sition d'action du doigt bien définie, facilement ac-

cessible pour le système à effleurement Ainsi on trouve des groupes de parties de touches en crgte ou de barres 18, 19 ou 20, 21 etc, dans tout le clavier, ainsi qu'il

est montré en profil sur les figures 29 3 et 4.

2539895.

La forme et la grandeur des parties surélevées sont contrôlées jusqu'à un certain point pour permettre

la désignation des caractères utiliséso Des essais d'ef-

fleurement en employant des modèles non fonctionnels, effectués avec des gens en nombre liàité,-témoignent

de divergences de préférence quant à la forme, la hau-

teur, la longueur et la région d'effleurement des par-

ties surélevées saillant à partir des surfaces d'inter-

rupteurs à touches C'est pourquoi on ne se limitera

à aucun mode de réalisation particulière Toute modi-

fication aidant l'usager à actionner les touchess iso-

lément ou plusieurs à la fois, avec une seule action

de doigt, est estimée rentrant dans le cadre de l'inven-

tion Afin d'illustrer le fait que des modifications peuvent Otre apportées tout en conservant la possibil

lité de mise en oeuvre de l'invention, on peut considé-

rer les formes de crête des-figures 8 et 9 Des formes spéciales peuvent être prévues pour des personnes ayant des doigts avec des ongles longso On voit que pour chaque position d'index, notant la fonction de l'actionnement de touche à cet endroit, il existe un endroit de sélection de doigt o l'on peut faire seulement une entrée les touches individuelles sont actionnées dans les cercles 22 ou dans les zones oblongues 23 Les touches "virtuelles" comprenant des groupes de touches multiples sont actionnées sur les groupements de barres tels que leastérique (*) en 20, 21 ou la manoeuvre de décolage en 189 19 Ainsi avec le mode à effleurement les doigts ne peuvent attaquer qu'une position d'entrée à la fois Par exemple, le chiffre 6 est évidé à l'intérieur des parties surélevées 24, 259 26 qui se déplacenttoutes ensemble et qui confinent le

doigt à l'emplacement 6 pour actionner seulement la tou-

che 27 e Inversement le doigt se trouvant sur l'astéri-

que 20, 21 s'engage seulement avec les deun barres sur-

élevées et actionne les deux touches 16 et 28, etc élevées et actionne les deux touches 16 et 28, etc.

2539895.

La notation X entre le 6 et le 3 désigne une position d'actionnement de doigt pour actionner concuremment les deux touches 27 et 28 Les barres ne sont pas nécessaires

(mais peuvent se révéler utiles) à toutes les "intersec-

tions" ou limites, particulièrement puisque l'attouche-

ment du doigt détedte une fente entre deux touches.

La notation 7 est située entre deux paires de barres 20, 21 et 25, 30 et identifie une position

d'actionnement du doigt servant à actionner simultané-

ment trois touches 16, 27, 28 au moyen de quatre barres -

, 21, 25, 30 On notera que la touche de colonne 16

de forme allongée chevauche plusieurs touches de colon-

ne ( 3,6,9), de façon à procurer une diversité de combi-

naisons pouvant être choisies en trois emplacements de paires de barres 20-21, 25-30, et 31-32 Une touche 15 de chevauchement en travers de forme allongée de façon semblable, chevauche les cinq colonnes pour procurer deux combinaisons à deux touches On notera également que grâce au décalage des rangées verticales des touches dans les trois colonnes centrales de touches, en peut effectuer un choix de deux touches différentes dans une colonne voisine dans deux touches appariées telles que "W'i et "K'" et il en résultera un jeu ou groupe de trois touches avec une sélection de quatre barres telles que V OU y

On voit par conséquent qu'on pourra facile-

ment faire suffisamment de sélections (plus de 50) avec

douze touches pour obtenir sensiblement la même capaci-

té qu'un clavier de machine à écrire normale Ceci est

remarquable, car on peut remplacer un panneau de télé-

phone standard (qui utilise normalement 12 touches) et obtenir une capacité alphanumérique n'exigeant qu'un

accès par -une main.

L'identification tactile de différents en-

droits de sélection avec un doigt unique par des barres des centres de touches, des jonctions de lignes, etc,

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accroit ici considérablement la possibilité d'un ef-

fleurement sans erreur, parce que la réaction tactile par l'intermédiaire des doigts indique la sélection

effectuée En outre les erreurs sont causées par la fa-

tigue, l'extension peu naturelle et exagérée et d'autres facteurs analogues La plupart de ces sources d'erreurs sont évitées ici gr Ace à la conformation et disposition

du clavier.

On considérera par exemple la forme d'une main humaine Le médium est long, l'annulaire et l'index ont

une longueur intermédiaire et le pouce et l'auriculai-

re sont les plus courts Comme on peut le voir claire-

ment sur la figure 4 a, la disposition décalée des touches

s'adapte àinsi à la main humaine de façon qu'elle repo-

se de manière naturelle, en réduisant la fatigue ou la portée non naturelle, etc Avec douze touches seulement, la position de repos de la main est toujours évidente

et est plus facilement identifiée par la réaction tac-

tile.

L'avantage dans le fonctionnement et la pré-

cision de ce clavier sont également mis en évidence par

l'actionnement unique par le doigt et par la seule sé-

lection par le doigt de chaque entrée Ainsi l'opéra-

trice n'a pas besoin de réfléchir sur l'exécution d'ac-

cords ou de séquences et on lui demande seulement de faire ce qu'il-y a de plus simple, à savoir de choisir un emplacement de doigt et de le toucher Ainsi on

obtient un système de clavier simple et étendu qui per-

met de réaliser des entrées du genre à attouchement, avec le minimum d'erreur dans les systèmes de traitement de données électroniques ou systèmes d'ordinateurs 40

comme il est exposé sur la figure 5.

Afin de mieux adapter le clavier aux fonctions multiples existant dans les ordinateurs modernes 40, le mode de fonctionnement peut 9 tre modifié, à nouveau avec un seul actionnement par le doigt, pour produire un jeu différent de cinquante fonctions ou plus avec les touches Ainsi, comme on voit par les petites notations X

et S dans la touche 8 ( 22), trois jeux d'index sont pla-

cés sur le clavier Les index X peuvent être colorés en orange et S en bleu par exemple, simplement pour mon-

trer le mode établi sous une forme codée en couleurs.

Ainsi, sur les paires de barres 20 et 21 (figure 1), des index codés en couleurs marqueront la sélection des fonctions et des données disponibles et indiqueront par un code en couleur quelle est la touche de sélection de mode qui est requise Par exemple, si l'on veut avoir un "Q" la paire de barres de touches de manoeuvre 18 et 19 (S, marqué pour certaines touches sous forme de ) doit'9 tre effleurée avant de toucher un paire de barres 20 et 21 Si l'on veut mettre en jeu les caractères ou

les fonctions spéciales, tels que * notés par X l'af-

fleurement d'une paire de barres 20 et 21 doit être précédé par la touche XEQ Cette manoeuvre est classique car elle est effectuée journellement par les dactylo 4 graphes et par conséquent il a été prouv 6,pendant de nombreuses années, que c'est une opération ergonomique

tout à fait admissible.

Les circuits reliés aux douze touches peuvent être établis de manière classique comme on voit sur la figure 5 avec une disposition matricielle 42 de quatre sur trois, conçue sur un clavier-bloc 41, suffisamment étendue pour véhiculer les codes uniques prévus pour

chacun des choix définis disponibles Gr Ace à une con-

version classique en code rythmé 439 l'entrée de données et le traitement de commande fonctionnel peuvent être dirigés lors du signal d'émission 44 vers l'ordinateur par l'intermédiaire de la liaison 46 La sortie 45

de l'ordinateur peut être reliée à des dispositifs con-

venables tels que des affichages alphanumériques, des tubes cathodiques, des imprimantes, des traceurs de courbe, etc. Les neuf touches pour les chiffres 1 à 9

dans les trois colonnes centrales, qu'on voit sur la fi-

gure 1, ont sensiblement la même dimension et la même forme pour adapter la sélection du doigt à actionner les touches séparées et les touches concuremment actionnées

sans interférence Egalement la distance entre les tou-

ches est pratiquement la même que celle utilisée comme

"normes" industrielles sur la plupart des machines à é-

crire et des machines à additionner, ce qui réduira jus-

qu'à un certain point le temps nécessaire pour qu'une

opératrice devienne experte de l' actionnement avec ef-

fleurement du système Même les usagers qui ne deviennent pas experts dans le système à effleurement, comme il en existe beaucoup maintenant, trouveront le procédé de recherche au hasard bien plus facile à appliquer, car la zone de clavier sur laquelle ils devront tâtonner est bien plus réduite q Ve la région à explorer que présente

le clavier moderne d'ordinateur, qui peut comporter sou-

vent plus de 100 touchese Egalement l'avantage de la sy-

métrie est procuré pour le fonctionnement aussi bien avec la main droite qu'avec la main gauche et on dispose d'un système de clavier amélioré pour un actionnement précis et rapide avec le mode à effleurement On remarquera l'écartement des barres à effleurement du doigt sur la figure 4 oh le doigt peut chevaucher deux groupes de

barres verticalement séparées, qui peuvent être indivi-

duellement choisis quand on le désire On notera également que le doigt pourra détecter s'il se trouve dans une position de touche convenable en divers endroits sur le clavier, ce qui contribue encore à des chois exempts d'erreurs.

On remarquera, en examinant à la fois les fi-

gures 1 et 4, que la structure de contact des d oigts sou-

levés définissant la position d'actionnement du doigt comporte des parties communes aux c 8 tés de deux touches adjacentes, telles que O et:, ou c et O* Ceci permet la sélection individuelle par le doigt des deux touches adjacentes 1, XEQ ou 1, 2 etc, pour permettre à un seul doigt de chevaucher une paire des positions de contact

à doigt soulevé.

En conséquence une paire ou les deux paires

des crgtes de touches chevauchant l'intersection com-

mune de trois touches et de seulement trois touches peu-

vent être actionnées par une seule opération du doigt,

en augmentant ainsi le nombre de sélections à actionne-

ment, unique disponibles avec le doigt Ceci veut dire que soit les touches 1, 2 soit les touches 1, XE Qe soit

les touches 1, 2, XEQ peuvent 9 tre sélectivement action-

nées par un seul actionnement du doigt et, de façon semblable, ceci peut se produire pour la totalité des seize jonctions de 3 touches et seulement 3 touches, prévues dans ce mode de réalisationo Comme ceclavier à 12 touches occupe beaucoup

moins de place qu'un clavier classique et que sa concep-

tion est symétrique, il seraitpossible de prévoir deux tels claviers pour alimenter un seul ordinateur, ce qui fait que la vitesse d'entrée dans l'ordinateur pourrait 9 tre encore accrue, car l'opératrice pourrait utiliser ses deux mains au lieu d'une seule Egalement ce clavier

est parfaitement compatible avec un téléphone pour pro-

curer des capacités de communication complètes.

La figure 6 montre un mode de réalisation du clavier monté dans un bottier dans lequel le clavier est couplé à une imprimante comme organe de service public et adapté à fonctionner avec un système de traitement de données selon divers modes, Relsque ceux relatifs à la frappe dactylographique, à l'addition, au report de

courbes, à la communication par télétype, à l'arithmé-

tique et à la programmation Ceci peut 9 tre facilement obtenu, dans l'état de l'art actuel, en combinant les

opérations d'ordinateur de la figure 5 avec un pan-

neau d'affichage 50, une imprimante 51 et une sélection

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d'interrupteurs 52, 53, comme options.

On remarquera également la série de cartes

mnémoniques pivotentes 54 avec inscriptions d'identifi-

cation dans les casesdans lesquelles une séquence de deux actionnements de touches 10, 11, etc assume des fonctions correspondantes telles que des "pas" (steps) de programme lorsque les interrupteurs choisissent les

pas de programme dans le mode à programme Ceci aug-

mente la capacité du clavier à utiliser toute la capa-

cité des puces modernes pour ordinateurs, ayant des cen-

taines de fonctions possibles, au moyen de douze touches seulement Ainsi on se sert d'un mode de fonctionnement

hybride en utilisant les sélections à un seul actionne-

ment pour "taper à la machine", sans erreur, une carac-

téristique d'entrée et pour accroître la possibilité d'obtenir un catalogue de programmation simplifié'd'un

langage d'ordinateur à compréhension évidente et par-

faitement complet par lui-m 8 me, sans nécessité de se

référer à un manuel d'instruction.

* Comme on le voit par les deux chiffres dé-

cimaux des colonnes 56 des cartes 54, les sous-routines intérieurement programmées d'un ordinateur, telles que des programmes d'addition, de racine carrée ou autres programmes incorporés, identifiés de façon classique par un mot en langage programme, de longueur variable, sont identifiées par un numéro fixé X ( 2 dans le êas présent)

d'un nombre ou autre symbole identifiant la séquence d'ac-

tionnements de touches nécessaire dans le stade de sé-

lection d'une fonction-à deux pas et de deux pas seule-

ment Si le mode est une entrée de programme (PGM) telle que choisie par l'interrupteur 53, on économise alors

une grande quantité du temps de programmation et des ac-

tions d'effleurement sur des mots de programmes classi-

ques en anglais avec chiffres variables Il est clair que les énoncés en Fortran tels que INTEGER, RETURN, PRINT, CONTINUE, etc,Pourraient être chacun entrés par

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deux actionnements avec une économie de temps considé-

rable et moins de risque d'erreur.

Par conséquent, de façon inattendue, cet élé-

ment caractéristique peut économiser une grande quanti-

té du temps de programmation par rapport aux langages de programme classiques, tels que le Fortran et le Basic, parce que pour chaque pas de programme il suffit d'actionner seulement deux touches Cepehdant les pas

correspondants en langue anglaise, familière ou en lan-

gage d'ordinateur peuvent âtre écrits dans les espaces si désiré, pour la commodité des personnes ayant

l'habitude d'un langage particulier A cause de la mul-

tiplicité des cartes pivotantes 54, plusieurs modes de

fonctionnement différents peuvent 9 tre prévus et cata-

logués- Ainsi la terminologie en Fortran aussi bien que la terminologie en Basic pourraient âtre en relation avec la sélection de séquences de deux touches sur différents jeux de cartes 54 Si trois touches sont choisies en séquence, on peut choisir davantage d'entrées uniques

( 1 000 avec des chiffres seulement) Si toutes les tou-

ches ( 55), y compris celles virtuelles, sont utilisées

avec deux actionnements, on dispose de près de trois mil-

le sélections uniques.

Ainsi, en utilisant un stade opérationnel de

routine, tel que la limitation à deux des chiffres dé-

cimaux significatifs, les entrées fonctionnelles sont effectuées par une séquence limitée à deux (ou plusieurs) actionnements de touchesidentifiées dans les colonnes

56 pour obtenir que les fonctions affichées soient 6-

crites dans des espaces vides 55 de façon à procurer un

accès immédiat, comme catalogue des fonctions disponi-

bles On estime, qu'on peut entrer de cette façon un programme, dans le mode à programme, avec moins d'un tiers du nombre des actionnements de touches, et une

économie correspondante sur le temps.

Sur la figure 7, le système à clavier et im-

primante à destinations multiples a de plus petites di-

mensions et fournit un moyen de communication machine à écrire ordinateur très efficace et ayant une dimension pour la poche, avec tous les avantages précédents du

nouveau système à clavier.

La figure 10, est une disposition de clavier plus simple, à neuf touches seulement, ce qui fournit ainsi l'avantage d'un fonctionnement avec un réseau de sélection matriciel à 3 X 3 fils O On notera qu'il existe positions séparées d'actionnement par le doigt, de

sorte qu'on obtient une capacité alphanumérique con-

plète semblable à celle des claviers de machine à écrire,

avec tous les autres avantages de clavier exposés ci-

dessus On remarquera qu'une zone de touches sensibles ment carrée comme sur la figure 19 est disposée dans

trois colonnes c 8 te à cÈte, les touches de colonne cen-

trale étant décalées vis-à-vis des touches dans les deux autres colonnes; de façon à fournir une multiplicité Ou neuf positions d'intersection de trois et seulement trois) le nombre minimal de touches pour appliquer

des instructions numériques à des calculateurs, ordina-

teurs et analogues, est de quatre comme on voit dans le mode de réalisation de la figure 110 La disposition

en colonnes avec repos du doigt et touches décalées of-

fre ici les avantages des versions antérieures, comme-

on voit avec la main en pointillé superposée au clavier, de façon à permettre la manoeuvre des touches par une

seule main dans me position confortable Avec les qua-

tre touches et les dix touches virtuelles, on obtient quatorze sélections dans un mode unique avec un clavier sous tension Dans les trois modes décrits ci-dessus, (l'un précédé par X, un autre précédé par S et encore un directement) 52 sélections sont possibles Ce mode

de réalisation comporte également l'élément caractéris-

tique d'une carte de programme tel que par exemple XEQ

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21 programmera ou sélectionnera la fonction sinusoidale

etc Avec 14 'sélections directes aux stations correspon-

dantes A, B, C, etc, (figure 12), un nombre de fonctions séparées allant jusqu'à 183 peut 8 tre programmé avec une séquence à deux touches Ainsi le système hybride d'u- tiliser un seul actionnement de doigt par entrée lors

de la dactylographie et l'entrée de données et d'utili-

ser deux (ou plusieurs) actionnements de doigt par fonc-

tion de sélection dans un mode à programmation accroit de façon sensible la puissance du clavier Il est certai

nement encore plus inattendu que, plut 8 t que quatre tou-

ches seulement puissent produire 14 sélectionse un sim-

ple affleurement en deux pas permette aux quatre tou-

ches de sélectionner 185 + 52 = 235 entrées uniques dans le fonctionnement en trois modes du clavier sous tensioi

+ + 0.

Ainsi qu'on peut voir en se référant à la figure 12, cette puissance du clavier étonnamment accrue résulte, en partie grâce à l'enseignement de la présente invention de ce que le modèle de clavier exposé ci-dessus en commun avec ce mode de réalisation, comprend des groupes d'au moins quatre touches 71, 72, 73, 74 ayant en commun des c 8 tes adjacents suivant un dessin géométrique avec au moins deux intersections communes 75, 76 p 77 de jeux de

trois touches adjacentes, dont les trois touches se ren-

contrent à une "intersection" ou limite de jonction comn-

mune de trois touches seulement dans une position accessible

à un seul doigt unique recouvrant l'intersection pour ac-

tionner simultanément les trois touches d'une seule ma-

noeuvre du doigt (A, M, F, H)e Ceci fournit en même temps que les touches individuelles d'accompagnement (I, EB, C, K) et des positions doubles c 8 te à c 8 te (B, Dg G, J, L, N)

d'accès avec le doigt correspondant, les quatorze sé-

lections directes disponibles par une seule opération du doigt Dans l'intersection classique à quatre coins des

touches non décalées, beaucoup moins de sélections pou-

raient être effectuées avec un nombre de touches donné.

Egalement, dans une matrice de deux sur deux, trois combinaisons seulement de trois touches sont disponibles de façon unique, m 9 me si un doigt pouvait localiser seulement trois touches ensemble Ainsi, neuf combinaisons seulement sont possibles dans ce mode Par exemple dans le brevet allemand 924515 on obtient neuf sélections

à partir de quatre touches disposées de façon classique.

En outre, il est sur>prenant qu'une voie 1 o de communication à quatre fils ( 1,2,AB) transportera

uniquement la capacité de gamme complète ( 253 comme mon-

tré ci-dessus) d'entrées uniques disponibles à partir des quatre touches La carte 78 expose les vrais codes

de carte pour les quatre lignes 1, 2, Aet B On remar-

quera également que l'arrangement des touches est éga-

lement inhabituel et contribue de façon inattendue à la

réduction du nombre des voies requises pour la commu-

nication, en ce sens que les combinaisons de trois élé-

ments sont utilisées (A, FO HE M) Ce puissant accrois-

sement des possibilités des touchesprocuré par la pré-

sente invention, est amplifié de manière correspondante

avec le plus grand nombre de touches dans le mode de réa-

lisation préféré de la figure 1 Le mode de réalisation à quatre touches est préféré pour des applications telles que des systèmes de contr 8 le numériques ou industriels,

des serrures électroniques codées et analogues, parti-

culièrement s'il faut un câblage et qu'il soit avanta-

geux d'avoir moins de fils.

Les touches 73 et 74 sont reliées à la li-

gne de matrice 1, les touches 71 et 72 à la ligne de ma-

trice 2, les touches 72 et 73 à la ligne de matrice A et les touches 71 et 74 à la ligne de matrice B, pour procurer les quatorze combinaisons uniques représentées

sur la table de vérité 78 Ainsi quatre voies de com-

minications A, B, 1, 2 peuvent traiter toutes les com-

binaisons et entrées de cette version minimale à quatre

touches de l'invention.

Une matrice 2 X 2 de fils relie les touches de clavier, en formant un canal de communication avec un organe répondant à l'actionnement des touches, tels que l'ordinateur 40 e Chaque touche interconnecte deux des fils de matrice par l'actionnement de la touche, par des moyens tels que des interrupteurs mécaniques ou leurs équivalents pour produire, par un actionnement unique du doigt, dans un mode d'opération avec une seule

touche sous tension, quatorze sélections manuelles uni-

ques.

La variabilité et la possibilité d'applica-

tion du système à clavier fourni par la présente inven-

tion ressortent du mode de réalisation qu'on voit sur la figure 13 Ainsi un téléphone du type à berceau 80 pour bureau, de forme classique, comporte une connexion

81 à une ligne téléphonique et le clavier 82 que pro-

cure l'invention Si désiré, d'autres dispositifs peu-

vent être accouplés acoustiquement dans le combiné 83

par une unité modem 84 à partir d'un organe connec-

teur accouplé au câble 85 Le panneau 86, également

prévu dans l'invention, définit une séquence de sélec-

tion de commutation en deux pas dans un mode à program-

me qui peut être établi par la touche d'exécution (XEQ)

avec une série typique de fonctions Des témoins lu-

mineux de ligne 87 peuvent être prévus et toutes les données en jeux et messages peuvent être représentés sur un dispositif d'affichage électronique 88 Ainsi un panneau de commutation type "PBX",1 extrêmement simple,

possédant des capacités de connexion complètes de com-

munication et entre ordinateurs est fourni et adaptable

pour être utilisé par l'intermédiaire du système télé-

phonique en utilisant des techniques classiques de com-

munication acoustiques et/ou numérique Les sélections locales de panneaux de commutation sont du type codé

exposé ci-dessus plus en détail.

On remarquera que dans le même clavier on peut éliminer de cette façon de manière inattendue les

touches supplémentaires dans les systèmes de commuta-

tion téléphonique classiques qui sont prévus pour les sélections de panneaux de commutation C'est-à-dire que le panneau à touches remplit à la fois la fonction

de la composition du cadran et la fonction de commu-

tation et accroisten outre les communications en passant du numérique à 11 alphanumériqueo Sur la figure 14 un tableau de seize touches est représenté en portant au maximum les trois limites de jonction de touches pour obtenir vingt-deux telles combinaisons Un tableau de seize touches est commode pour utiliser une matrice à 4 X 4 fils Dans le mode de réalisation représenté, les touches sont conformées de

façon à produire soixante-quinze combinaisons de commu-

tation des choix par actionnement unique par un doigt d'une, deux ou trois touches concuremment manoeuvrées, respectivement désignées par les index codés indiqués O

Pour calculer toutes les sélections possi-

bles parmi 16 '-touches (X) prises 3 (g) à la fois suivant différentes combinaisons, on peut utiliser la formule

X (X-1)É 1 + 1, en prenant en considération qu'une tou-

che (XQ) est utilisée comme touche commune semblable à une touche de manoeuvre Par conséquent, comme on voit par le tableau qui suit dans ce mode de réalisation

3601 sélections supplémentaires de fonctions d'ordina-

teurs 2 d'adresse, d'articles de catalogue, etc, pour-

raient être indexées par les seize touches de base pouvant être actionnées dans un mode de sélection de touches successives (par trois), comme il est illustré dans les tableaux de commutation des figures 6,1 l et 153 Bien que certains modes de réalisation préférés aient été montrés ici explicitement, d'autres

combinaisons de touches et d'autres géométries des dis-

positions des touches sont possibles Ainsi le tableau

2539895

suivant expose le nombre de fonctions (F) pouvant être choisies à partir d'arrangement 5 de clavier à nombre de touches (X) compris entre quatre et cinquante-cinq,

pour des séquences (N) de deux, trois et quatre action-

nements successifs. ln 01 % Co 0 % ffl t A w Ir 1 'l- lz _% t- X N

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22 25398995

Il est clair par conséquent que la pré-

sente invention fournit une nouvelle interface d'en-

trée de clavier pouvant être actionnée comme dispositif

d'entrée à la main relativement à un système de trai-

tement de données avec divers avantages incluant: ( 1) davantage d'entrées par touche, ( 2) moins de voies de communication par entrée, ( 3) l'adaptation naturelle

à la main d'une dactylographe, ( 4) une sélection d'en-

trée par un seul doigt, avec un seul actionnement et

d'une seule main, assurant une entrée pratiquement exem-

te d'erreur de l'information alphanumérique typiquement

avec douze touches, ( 5) la sensation tactile des posi-

tions de doigt correctes à chaque entrée, ( 6) la compa-

tibilité parfaiteqvec des opérations d'ordinateur, de

machine à écrire, téléphoniques et de liaisons de comma-

nications, ( 7) le catalogue visible des données et fonctions entrées par les touches, ( 8) une entrée de programme plus rapide avec moins d'actionnements,

( 9) la dimension optimale pour des instruments et té-

léphones de poche, etc L'état de l'art a été amélioré de façon inattendue par une simplification produisant

une plus grande variété d'applications et une éco-

nomie de temps et d'équipement dans l'énergie de la touche Par conséquent ces éléments caractéristiques de

nouveauté, estimés comme décrivant l'esprit et la na-

ture de l'invention, doivent être définis comme carac-

térisant celle-ci.

23 2539895

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 Système de clavier, caractérisé en ce qu'il comprend un jeu d'au moins quatre touches ( 15, 16, 17) de forme géométique ayant en commun des c 8 tés adjacents

et disposés en tableau en comportant au moins deux li-

mites communes, trois touches se rencontrant sur une

"intersection" ou limite commune de trois touches seule-

ment dans une position accessible à un doigt unique re-

couvrant les trois touches aux dites intersections pour

actionner concuremment les trois touches en un seul ac-

tionnement par le doigt.

2 Système de clavier selon la revendication 1, couplé comme moyen d'entrée manuel servant à actionner un système de traitement dedonnées et d'instructions

pour l'entrée de données,9 caractérisé en ce que le cla-

vier est couplé de façon à sélectionner différents modes de manoeuvre en réponse à une séquence d'au moins-deux actionnements de touche successifs qui définissent de façon unique-chaque mode de fonctionnement possible 3 Système de clavier selon la revendication 29 caractérisé en se que la séquence des actionnements de touches successifs pour définir lesdits modes différents de fonctionnement consiste en un nombre fi e X'd'action& neménts de touche 4 Système de clavier selon la revendication 3 s caractérisé en ce que ledit système de traitement de données est un système d'ordinateur ( 40) programmable

adapté à re Devoir des instructions au moyen de pas do pro-

gramme définis par des mots de programme constitués par

des mots de code entrés par ledit nombre fixe X d'ac-

tionnements de touche.

Système de clavier selon la revendication 2 s dans lequel le clavier est logé dans un bottier sur lequel est disposée une carte ( 54) comportant des index graphiques qui désignent une multiplicité d'entrées disponibles avec des sélections différentes de la

séquence d'actionnement de touche.

6 Système de clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est pourvu de crêtes ( 18, 19) de contact de doigt surélevées, disposées sur des touches adjacentes ( 15, 16, Figure 3) pour définir des positions d'actionnement du doigt pour l'actionnement simultané

de jeux prédéterminés dont chacun comporte une multipli-

cité de touches par un seul actionnement du doigt.

7 Système de clavier selon la revendication 1, comprenant au moins neuf touches disposées suivant un

tableau de trois colonnes adjacentes parallèles, et ver-

ticales d'au moins trois touches, caractérisé en ce que les touches situées dans la colonne la plus centrale sont décalées verticalement par rapport aux touches se trouvant dans les deux colonnes extérieures pour former une multiplicité desdites intersections et pour conformer les emplacements de touches à la position naturellement

décalée des trois doigts moyens de la main humaine.

8 Système de clavier selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il inclut un jeu de trois autres touches ( 0, XEQ, 23) dont chacune recouvre au moins deux

touches et est située en regard de trois c 8 tés du ta-

bleau à neuf touches pour former un clavier à douze tou-

ches fournissant une multiplicité de plus de cinquante combinaisons uniques de touches par des actionnements

de doigt uniques (figure 1).

9 Système de clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte quatre touches situées -cte à côte dans un tableau, géométriquement conformé pour fournir au moins treize positions d'actionnement du doigt pour actionner des combinaisons uniques de jeux de une à trois touches par un seul actionnement du

doigt (figure 10 ou 11).

Système de clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une surface de clavier

structurée pour produire au moins trois genres diffé-

rents de zones de sélections du doigt, distinguables par

2539895

une sensation tactile pour identifier des positions pré-

déterminées d'actionnement de touche.

11 Système de clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est couplé à organe de service public par une multiplicité de voies de communication

couplant les touches pour actionner lesdits organes com-

me une fonction de combinaison unique des dites voies concuremment sélectionnables par l'actionnement des jeux correspondants de touches par des actionnements uniques

de doigt.

12 Système de clavier selon la revendication 11,

caractérisé en ce que l'organe de service public com-

prend un système de téléphone et en ce que douze dites

touches sont prévues pour entrer des chiffres par la sé-

lection d'un actionnement unique du doigt de touches in-

dividuelles parmi les douze touches (figure 13).

13 Système de clavier selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il inclut un moyen de communication alphabétique par entrée de caractères alphabétiques avec des combinaisons uniques d'actionnement du doigt de deux

ou trois touches concuremment actionnées.

14 Système de clavier selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il inclut un moyen de sélection

de mode pour désigner des modes d'actionnement diffé-

rents en réponse à une séquence d'au moins deux action-

nements successifs de combinaisons uniques d'un jeu de

touches d'un clavier, pouvant être sélectionnées par les-

dits actionnements uniques du doigt.

Système de clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'il comprend au moins huit touches

comprenant assez de sélections uniques de jeux de tou-

ches à partir desdits actionnements uniques du doigt pour définir un ensemble de caractéres alphanumériques

reliés à une imprimante.

16 Système de clavier selon la revendication 1,

caractérisé en ce qu'il comprend des marques d'index vi-

suel (X, S)sur le clavier qui identifient graphiquement un jeu de marques comptant plus de trois fois le nombre

de touches, qui identifie ainsi certaines sélections dif-

férentes parmi celles de combinaisons de touches uniques actionnées par des actionnements uniques du doigt. 17 Système de clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est couplé à un système pouvant fonctionner dans un mode hybride mixte sélectionnable à partir dudit clavier avec des moyens établissant un mode en réponse aux actionnements simultanés desdits jeux de combinaisons de touches par un seul actionnement du doigt et un autre mode en réponse à l'actionnement successif d'au moins deux entrées uniques d'actionnement

du doigt.

18 Système de clavier, caractérisé en ce qu'il

comprend un clavierprocurant une multiplicité de sé-

lections de touches( 15, 16, 17) disponibles pour l'en-

trée manuelle d'informations au moyen d'une série d'ac-

tionnements uniques du doigt, un système d'ordinateur ( 50) couplé audit clavier pour recevoir des données et instructions entrées manuellement, des moyens pour

établir un mode à programme de fonctionnement pour l'en-

trée à la main d'instructions dans le système de l'ordi-

nateur et des moyens:d'entrée d'instructions pouvant a-

gir dans le mode à programme pour entrer des instruc-

tions spécifiques dans un jeu d'instructions répon-

dant individuellement chacun à un nombre constant n d'actionnements séquentiels de touches et une carte mné monique graphique ( 54) identifiant visuellement ledit jeu d'instructions en même temps que les actionnements séquentiels de touches nécessaires pour chaque entrée

individuelle à l'emplacement déterminé par le clavier.