JPS5820063B2 - 磁気音響キ−ボ−ド - Google Patents
磁気音響キ−ボ−ドInfo
- Publication number
- JPS5820063B2 JPS5820063B2 JP55013756A JP1375680A JPS5820063B2 JP S5820063 B2 JPS5820063 B2 JP S5820063B2 JP 55013756 A JP55013756 A JP 55013756A JP 1375680 A JP1375680 A JP 1375680A JP S5820063 B2 JPS5820063 B2 JP S5820063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- key
- magnet
- line
- magnets
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/043—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の技術分野〕
本発明は磁気音響データ収集に関し、更に具体的には磁
気音響キーボードに関する。
気音響キーボードに関する。
本発明の目的は、温度等の外界変化に独立して遅延線上
で符号化された音響信号の解読を正確に制御することで
ある。
で符号化された音響信号の解読を正確に制御することで
ある。
本発明の他の目的は、受は取られた各データ・ビットの
源を確実に識別できるキーボードを提供することである
。
源を確実に識別できるキーボードを提供することである
。
先行技術において、線の端部に電気信号を印加してその
線の周囲に磁界を発生させ、その磁界を変えるために線
に向けて永久磁石を移動し、その移動に応答する磁歪線
に清って磁気音響パルスを送る技術が知られている。
線の周囲に磁界を発生させ、その磁界を変えるために線
に向けて永久磁石を移動し、その移動に応答する磁歪線
に清って磁気音響パルスを送る技術が知られている。
この種のシステムに伴う問題は、信号が線に沿って伝播
する時間が温度その他のファクタの関数として変化する
ことである。
する時間が温度その他のファクタの関数として変化する
ことである。
その結果、過去においてエラーを生じることが多かった
。
。
従って、本発明は、線の出力端で受取られた信号の源を
確実に識別することによって、そのようなエラーを克服
せんとするものである。
確実に識別することによって、そのようなエラーを克服
せんとするものである。
第1図に示される磁気音響キーボードは、1本の蛇行状
の磁歪線4より成るキーボードの1部分である。
の磁歪線4より成るキーボードの1部分である。
蛇行の形状は便宜上図示されていないが、それはキーボ
ード上の全てのキーロケーションの下を通り遅延線とし
て働へ各々のキー6の下では、可動磁石5が機械的連結
部材28によって固定されている。
ード上の全てのキーロケーションの下を通り遅延線とし
て働へ各々のキー6の下では、可動磁石5が機械的連結
部材28によって固定されている。
磁石3及び5は永久磁石であることが望ましいが、電磁
石又はこれらの混合であってもよい。
石又はこれらの混合であってもよい。
可動磁石5の各々に隣接して磁石3が置かれているが、
磁石3は、遅延線に沿ったキーロケーションを指示する
ために、線4に隣接して固定されている。
磁石3は、遅延線に沿ったキーロケーションを指示する
ために、線4に隣接して固定されている。
クロック・パルス40 (第2図をも参照)はパルス発
生器2によって発生され、キーボードを質問するため線
4へ印加される。
生器2によって発生され、キーボードを質問するため線
4へ印加される。
その質問は線4を通して電流を駆動することによつてな
され、それによって線4の周囲にその全長にわたって同
時に磁界が発生される。
され、それによって線4の周囲にその全長にわたって同
時に磁界が発生される。
磁石3及び5のいずれも存在しない時、線4の磁気状態
は、その周囲に磁界があるからといって何の磁歪作用も
生じないような状態である。
は、その周囲に磁界があるからといって何の磁歪作用も
生じないような状態である。
しかし、線4に隣接して磁石3又は5が存在し、それが
線4へ正しく方向づけられていれは、線4の周囲に磁界
が存在する時は常に、磁石3又は5はそれぞれねじれ音
響波P1又はP2を発生ずる(第2図)。
線4へ正しく方向づけられていれは、線4の周囲に磁界
が存在する時は常に、磁石3又は5はそれぞれねじれ音
響波P1又はP2を発生ずる(第2図)。
これらの音響波は線4を伝播されてそれに巻かれたセン
サコイル10をピックアップする。
サコイル10をピックアップする。
正しく方向づけられた作動位置から磁石5が移動される
と、線4によって監視される磁界が変化を受け、音響波
P2が除去又は変更される。
と、線4によって監視される磁界が変化を受け、音響波
P2が除去又は変更される。
第1図に示されるように、往復運動はこの効果を生じる
。
。
キーの機構によって、作動に応答させて磁石の位置を引
込めたり延長したりすることが可能である。
込めたり延長したりすることが可能である。
音響波P1及びP2は略音速で伝播される(約2500
m/秒)3クロツク・パルスが線4へ電流を設定した時
間からセンサ・コイル10ヘパルスが到着するまでの。
m/秒)3クロツク・パルスが線4へ電流を設定した時
間からセンサ・コイル10ヘパルスが到着するまでの。
時間の遅延は、キーボード上のどのキーが動作されたか
を示す。
を示す。
線4は長手方向の磁界中で伸長された線を磁歪材料でめ
っきすることによって製造することができる。
っきすることによって製造することができる。
例えは、容易軸の環境下で、250マイクロメータのB
e Cu 2線を2マイクロメータ厚の50:5ON
iFeでめつきすることによって製造することができる
。
e Cu 2線を2マイクロメータ厚の50:5ON
iFeでめつきすることによって製造することができる
。
過去において、キーに1個の可動マグネット5を設けた
システムは、外部クロック同期問題が存在する場合、正
確な読取りを生じ得ないことが分った。
システムは、外部クロック同期問題が存在する場合、正
確な読取りを生じ得ないことが分った。
このような問題は、温度その他の変化を受ける線4上で
音響エネルギーの伝播速度が変動する結果として生じる
。
音響エネルギーの伝播速度が変動する結果として生じる
。
従って、磁石3を示すロケーションは信号を与えるが、
この信号は協同する電子回と糾合せられて自己クロッキ
ング動作をして伝播速度の不変性に対する依存性を除去
せしめる。
この信号は協同する電子回と糾合せられて自己クロッキ
ング動作をして伝播速度の不変性に対する依存性を除去
せしめる。
端末制御ユニットはプロセッサ26からシングル・ショ
ット(SS)14へ至るスタート線30を含む。
ット(SS)14へ至るスタート線30を含む。
シングル・ショット14は1マイクロ秒の能動時間を有
し、それによって線29上に出力が発生される。
し、それによって線29上に出力が発生される。
この出力は8分割回路15をリセットしかつ線駆動器1
6を能動化する。
6を能動化する。
線1駆動器16はパルス発生器2をして線4を付勢せし
め、線4の中に電流パルスを生せしめる。
め、線4の中に電流パルスを生せしめる。
遅延線4に滑ったすべての磁石3によってパルスP1が
発生されそして作動した磁石5によってパルスP2が同
時に発生されるが、それらのパルスは一連の音響パルス
として遅延線4を伝播しセンサ・コイル10により検知
される。
発生されそして作動した磁石5によってパルスP2が同
時に発生されるが、それらのパルスは一連の音響パルス
として遅延線4を伝播しセンサ・コイル10により検知
される。
パルスはセンサ・コイル10から増幅器11、比較器1
2を介してシングル・ショット(SS)13へ通される
。
2を介してシングル・ショット(SS)13へ通される
。
シングル・ショット13は5マイクロ秒の能動時間を有
し、シングル ショット13のクロック出力32(第2
図参照)の降下端により、線17を介してシフトレジス
タ19を刻時する。
し、シングル ショット13のクロック出力32(第2
図参照)の降下端により、線17を介してシフトレジス
タ19を刻時する。
この時点で、もしキー6が降下していれは、その作動し
た磁石5に基く「データ」パルスP2が到着し、比較器
12は再び「1」状態になる。
た磁石5に基く「データ」パルスP2が到着し、比較器
12は再び「1」状態になる。
シングル・ショット13はオンのままであるから再びト
リ力されることはなく、線18を介してシフト・レジス
タ19のデータ入力へ「1」が入れられる。
リ力されることはなく、線18を介してシフト・レジス
タ19のデータ入力へ「1」が入れられる。
それはシングル・ショット13からのクロック信号32
が降下する時である。
が降下する時である。
シフト・レジスタ19は直列−並列シフトレジスタであ
る。
る。
もしキー6及びその磁石5がアップになっていたら、シ
フト・レジスタ19へ「0」が入れられたであろう。
フト・レジスタ19へ「0」が入れられたであろう。
センサ、コイル10がパルスP1を検知するたびにシン
グル・ショット13は線35を通して出力信号を8分割
回路15に与える。
グル・ショット13は線35を通して出力信号を8分割
回路15に与える。
従ってその回路15は8個のパルスP1が検知されるた
びに線21上に出力を発生する。
びに線21上に出力を発生する。
この出力はラッチ20を能動化し、線23を介してプロ
セッサ26ヘフラグを与える。
セッサ26ヘフラグを与える。
ラッチ20はケーブル24を介してシフト・レジスタ1
9から受取られた値を保持し、ケーブル25を介してプ
ロセッサ26へそれを通す。
9から受取られた値を保持し、ケーブル25を介してプ
ロセッサ26へそれを通す。
この実施例において、音響パルスがキーからキーへ移動
するのに必要な時間は8マイクロ秒になるように選択さ
れており、従ってその場合、プロセッサ26は、64マ
イクロ秒毎に8ビツトを記憶する。
するのに必要な時間は8マイクロ秒になるように選択さ
れており、従ってその場合、プロセッサ26は、64マ
イクロ秒毎に8ビツトを記憶する。
このようにして8個のキー毎に各キー作動状態がプロセ
ッサ26に与えられ、それらが分析されてどのキーが作
動されたかが検知される。
ッサ26に与えられ、それらが分析されてどのキーが作
動されたかが検知される。
本発明の利点は、タイミングが非常に短い尺度(〜5μ
秒)で取られることである。
秒)で取られることである。
従って、タイミングの正確度は±0.5μ秒又は±10
%で十分である。
%で十分である。
この正確度はTTL回路で容易に達成可能である。
本発明の他の実施例は第3図及び第4図に示される。
それは多極磁石3′及び5′を配置し、センサ・コイル
の設計をするに当って、キー6′が押された時に幅が変
化するパルス・バーストを発生するようにしたものであ
る。
の設計をするに当って、キー6′が押された時に幅が変
化するパルス・バーストを発生するようにしたものであ
る。
(第7図参照)。このバーストは包絡線検波器8によっ
て検波される。
て検波される。
包絡線検波器8は信号を整流すると共に平滑化し、比較
器12の出力が2個の別個のパルスではなく幅が変化す
る1個のパルスになるようにする。
器12の出力が2個の別個のパルスではなく幅が変化す
る1個のパルスになるようにする。
その他の解読回路は第1図の場合と同様である。
磁石3′Elび5′は線4の長手方向に清って相互に近
接して置かれる。
接して置かれる。
キー6が押された時の機機的余裕を保つために、それら
磁石の間にギャップが必要である。
磁石の間にギャップが必要である。
更に、磁界がギャップで十分に拡散される限り、キー6
が押された時の磁石3′及び5′間のスペースを相当の
ものにすることができる。
が押された時の磁石3′及び5′間のスペースを相当の
ものにすることができる。
しかし、パルスP1′がその前縁及び後縁の間で実質的
に降下し、その結果、包絡線検波器8の出力が、1つの
キー位置について、単一の方形波から分離した方形波へ
変えられるものであってはならない。
に降下し、その結果、包絡線検波器8の出力が、1つの
キー位置について、単一の方形波から分離した方形波へ
変えられるものであってはならない。
ここで理解すべきは、N極及びS極の対は線4を伝播さ
れる正弦波パターンを生じさせ、各各の対に1つの波形
サイクルが生じることである3従って、もし磁石5′が
上昇され、磁石3′が固定した位置にあれば、3つの音
響波のエネルギー・サイクルが1組となって線4を伝播
される。
れる正弦波パターンを生じさせ、各各の対に1つの波形
サイクルが生じることである3従って、もし磁石5′が
上昇され、磁石3′が固定した位置にあれば、3つの音
響波のエネルギー・サイクルが1組となって線4を伝播
される。
もし磁石5′が押されて線4と相互作用を起せば、6つ
の波形サイクルが線4を伝播される。
の波形サイクルが線4を伝播される。
それぞれの場合、包絡線検波器8は対応する方形波を発
生する3この方形波の長さはバーストの持続時間の関数
であり、その持続時間によって信号波形が符号化される
。
生する3この方形波の長さはバーストの持続時間の関数
であり、その持続時間によって信号波形が符号化される
。
多極磁石3′及び5′は細長い磁石材料を切断してN極
及びS極を有するセグメントとし、それを工、ポキシの
如き接着材により基板へ固定することによって作ること
ができる。
及びS極を有するセグメントとし、それを工、ポキシの
如き接着材により基板へ固定することによって作ること
ができる。
他方、磁石3′及び5′の磁性材料は磁化可能な細長片
であってよく、この細長片はU形になった線の多数のル
ープによって磁化される。
であってよく、この細長片はU形になった線の多数のル
ープによって磁化される。
そのループは相互に並列になって一連に接続され、強い
電流によって付勢されて多数のN及びS極を連続的に形
成する。
電流によって付勢されて多数のN及びS極を連続的に形
成する。
パルスに幅を持たせたことの利点は、そのパルスが到着
する方位が問題とならないことである。
する方位が問題とならないことである。
即ち、パルスP、′はパルスP1の開始端で長いのが終
了端で長いのかを決定することができない。
了端で長いのかを決定することができない。
線4は蛇行状に曲っているから、もし個別パルス方式を
採用すれば、各行で固定磁石及び可動磁石の順序を逆に
しなければならないことになる。
採用すれば、各行で固定磁石及び可動磁石の順序を逆に
しなければならないことになる。
多極磁石方式を拡張して、キー当り3個の磁石を設けて
もよい。
もよい。
これにより、2レベルの押下作用による自動的な反復多
機能キーを実現することができる。
機能キーを実現することができる。
キーがアップであるか、ダウンであるか、「自動反復」
ダウンであるかによって、出力が100,110,11
1になるように磁石が配置される。
ダウンであるかによって、出力が100,110,11
1になるように磁石が配置される。
100,110,101の出力を利用してもよい。
第5図はキー6について3個の磁石を配置1ルたもので
あって、第1図の変更例である。
あって、第1図の変更例である。
キーは2つの異った位置へ押し下げることができる。
換言すれば、キーの押し下げによって2つの異った値が
発生される。
発生される。
磁石3及び5は前述したものと同様であるが、キー6に
ついて第3の磁石9が設けられている。
ついて第3の磁石9が設けられている。
磁石9は磁石5と同じように動かすことができる。
磁石9はキー6と磁石5及び9との間に設けられた機械
的連結部材28によって動かされる。
的連結部材28によって動かされる。
その連結部材は先ず磁石5を作動させることができ、次
いでキー6を更に強い力で押し下げることによって、磁
石9を作動させることができる。
いでキー6を更に強い力で押し下げることによって、磁
石9を作動させることができる。
第1図の場合と同じように、磁石3,5゜9はそれぞれ
音響パルスP1. P2. P3を発生する(第6図)
。
音響パルスP1. P2. P3を発生する(第6図)
。
第6図はPl、P2.P3として比較器12の方形化さ
れた出力を示す。
れた出力を示す。
これらのパルスは一連の音響パルスとしてセンサ・コイ
ル10に到着する。
ル10に到着する。
パルスP1は磁石3を示すロケーションから生じ、この
パルスは磁石5によって生じたパルスP2及び最後のパ
ルスP3よりも先に来る。
パルスは磁石5によって生じたパルスP2及び最後のパ
ルスP3よりも先に来る。
パルスはセンサ・コイル10から増幅器11及び比較器
12を通ってシングル・ショット13に達する。
12を通ってシングル・ショット13に達する。
シングル・ショット13は、その出力パルス32の降下
端によりOR回路36を介してシフトレジスタ19を刻
時する。
端によりOR回路36を介してシフトレジスタ19を刻
時する。
その時間は、第6図で示されるように、パルス32が生
じた時間(1=0)から3マイクロ秒後であって、磁石
5によって生じたパルスP2の略中間にある。
じた時間(1=0)から3マイクロ秒後であって、磁石
5によって生じたパルスP2の略中間にある。
かくて、もしキー6がダウンであれば、パルスP2が到
着し比較器12は「1」状態にある。
着し比較器12は「1」状態にある。
従って、OR回路36はパルスP2の間オンであるから
、線18上の信号P2はデータとして受入れられる。
、線18上の信号P2はデータとして受入れられる。
そしてクロック人力パルス32は1=0から3マイクロ
秒後に降下する。
秒後に降下する。
次いでシングル・ショット31がシングル・ショット1
3の出力パルス32の降下によってトリガされる。
3の出力パルス32の降下によってトリガされる。
そして更に2マイクロ秒の後、t=5マイクロ秒になっ
た時、シングル・ショット31の出力パルス33が降下
してOR回路36の出力を降下させる。
た時、シングル・ショット31の出力パルス33が降下
してOR回路36の出力を降下させる。
それはシフト・レジスタ19を再び刻時して、第2のデ
ータ ビットP3のために線18を介してデータ入力を
受取らしめる。
ータ ビットP3のために線18を介してデータ入力を
受取らしめる。
これはデータ・ビットP3がt=5において磁石9から
発生されてセンサ・コイル10によって受取られている
場合である。
発生されてセンサ・コイル10によって受取られている
場合である。
第7図はセンサ・コイル10の代りに使用される変更例
を示す。
を示す。
センサ・コイル10′は線4に巻かれた右巻き部分10
1を含む。
1を含む。
他方、センサ・コイル10′の部分1゛03は左巻きで
ある。
ある。
所望ならば、2つの部分10L103は点102で結合
されたアースされる。
されたアースされる。
このセンサ・コイルの利点は、コイルの環境にある60
サイクル・ハムの如き長いA、 C,波長を識別するこ
とである。
サイクル・ハムの如き長いA、 C,波長を識別するこ
とである。
1つの部分の長さは、磁石上の磁極間のスペースに等し
い。
い。
〔産業上の利用性〕
本発明はキーボード・システムへ利用することができる
。
。
何故ならば、温度その他のファクタによって影響を受け
る線を介して音響エネルギーが伝播される場合に、その
伝播速度の変動に依存しない自己クロッキング装置を提
供することができるからである。
る線を介して音響エネルギーが伝播される場合に、その
伝播速度の変動に依存しない自己クロッキング装置を提
供することができるからである。
第1図は本発明に従うキーボード・システムの電気的及
び機械的略図、第2図は磁気音響パルス及び電気的クロ
ック・パルスを時間の関数として表わしたパルス・タイ
ミング図であって上部のパルス列は第1図のシフト・レ
ジスタで受取られるデータを示し下部のパルス列は第1
図の線へ印加される電気的クロック・パルスを示し、第
3図は第1図の変更例であって各キー位置のために線を
伝播されるエネルギのパルス・バーストを伸長された磁
石が発生しキーの位置に従って変化する入力を包絡線検
波器が与えることを示し、第4図は第3図のために表わ
されたパルス・タイミング図を示し、第5図は第1図に
類似しているが3位置に磁石を有するキーの2つの磁石
が順次に作動され第3の磁石は固定されている場合を示
し、第6図は第5図のためのパルス・タイミング図であ
り、第7図は第1図、第3図、第5図に示されるセンサ
・コイルのための変更された巻き状態を示す略図である
。 2・・・・・・パルス発生器、3・・・・・・磁石、4
・−・・・・磁歪線、5・・・・・・磁石、6・・・・
・・キー、10・・・・・・センサ・コイル、11・・
・・・・増幅器、12・・・・・・比較器、13゜14
・・・・・シングル・ショット、15・・・・・・8分
割回路、16・・・・・・線駆動器、19・・・・・ラ
フト・レジスタ、20・・・・・・ラッチ、26・・・
・・・プロセッサ、28・・・・・・連結部材。
び機械的略図、第2図は磁気音響パルス及び電気的クロ
ック・パルスを時間の関数として表わしたパルス・タイ
ミング図であって上部のパルス列は第1図のシフト・レ
ジスタで受取られるデータを示し下部のパルス列は第1
図の線へ印加される電気的クロック・パルスを示し、第
3図は第1図の変更例であって各キー位置のために線を
伝播されるエネルギのパルス・バーストを伸長された磁
石が発生しキーの位置に従って変化する入力を包絡線検
波器が与えることを示し、第4図は第3図のために表わ
されたパルス・タイミング図を示し、第5図は第1図に
類似しているが3位置に磁石を有するキーの2つの磁石
が順次に作動され第3の磁石は固定されている場合を示
し、第6図は第5図のためのパルス・タイミング図であ
り、第7図は第1図、第3図、第5図に示されるセンサ
・コイルのための変更された巻き状態を示す略図である
。 2・・・・・・パルス発生器、3・・・・・・磁石、4
・−・・・・磁歪線、5・・・・・・磁石、6・・・・
・・キー、10・・・・・・センサ・コイル、11・・
・・・・増幅器、12・・・・・・比較器、13゜14
・・・・・シングル・ショット、15・・・・・・8分
割回路、16・・・・・・線駆動器、19・・・・・ラ
フト・レジスタ、20・・・・・・ラッチ、26・・・
・・・プロセッサ、28・・・・・・連結部材。
Claims (1)
- 1 複数のキーの各々に連結された可動磁石に沿って磁
気音響遅延線が設けられ、該遅延線を介してパルス信号
を伝播させることにより、作動されたキーを検知する磁
気音響キーボードにおいて、前記可動磁石の各々に隣接
して且つ前記遅延線に関して所定の位置に複数の固定磁
石を設け、前記固定磁石の各々は前記パルス信号に応答
して関連するキーの位置を表わす信号を発生し、前記可
動磁石は作動されたキーの位置を表わす信号を前記関連
するキーの位置を表わす信号に隣接して発生するように
したことを特徴とする磁気音響キーボード。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/043,610 US4344068A (en) | 1979-05-29 | 1979-05-29 | Coding schemes for acoustic delay line data collection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55159234A JPS55159234A (en) | 1980-12-11 |
JPS5820063B2 true JPS5820063B2 (ja) | 1983-04-21 |
Family
ID=21928025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55013756A Expired JPS5820063B2 (ja) | 1979-05-29 | 1980-02-08 | 磁気音響キ−ボ−ド |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4344068A (ja) |
EP (1) | EP0019707B1 (ja) |
JP (1) | JPS5820063B2 (ja) |
AU (1) | AU5813780A (ja) |
CA (1) | CA1171498A (ja) |
DE (1) | DE3061580D1 (ja) |
IT (1) | IT1149831B (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60221820A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-11-06 | Wacom Co Ltd | 位置検出装置 |
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