DE2119124A1

DE2119124A1 - Manuelle Eingabeeinrichtung für Datenverarbeitungsanlagen und dergl

Info

Publication number: DE2119124A1
Application number: DE19712119124
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dethloff, Jürgen, 2000 Hamburg
Priority date: 1971-04-20
Filing date: 1971-04-20
Publication date: 1972-11-09
Also published as: FR2133946A1; GB1360349A; US3828128A; IT959594B; FR2133946B1

Description

Jürgen Dethloxf 20.4.71.

2 Hamburg 52

Eibchaussee 239 2119124

Manuelle Eingabeeinrichtung "für Datenverarbeitungsanlagen und dergleichen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Datenerfassungseinrichtung, insbesondere auf eine manuelle Eingabeeinrichtung für derartige Anlagen,

Die Datenverarbeitungsanlagen haben mit neuen Bauprinzipien und Geräten einen hohen Stand an Leistungsfähigkeit und Einsatzmöglichkeiten bei stets besser werdendem Preis-Leistungsverhältnis erreicht; ihre Voraussetzung aber, nämlich die Datenerfassung und Dateneingabe, arbeitet noch mit den gleichen und für viele wichtige Anwendungsgebiete untragbar aufwendigen Verfahren wie zu Anfangszeiten, nämlich mit Lochern für Karten und Streifen, Tastatur-gesteuerten Schreib— und Druckmaschinen, die zur Dateneingabe kostspielige Spezialmaschinen verlangen, oder mit tastengesteuerten Magnetband-Beschriftungsgeräten. Keines dieser Geräte kann ohne weiteres an den wechselnden Queliort der Daten getragen werden. Einfache Handlocher für Karten lassen sich zwar transportieren, ermöglichen aber nur geringe Leistungen. Andere tragbare Eingabegeräte, wie Tasten- und Drehknopf-bediente Magnetband-Kassettengeräte, sind ebenfalls sehr kostspielig, um allgemein eingestezt werden zu können.

.Die bekannten Tastaturen zur Datenerfassung, die in Verbindung mit schreibenden, lochenden oder anders notierenden Geräten zur Erstellung von Datenträgern oder zur direkten Eingabe über Fernleitungen benutzt werden, sind bei kon-

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ventioneller mechanischer Bauweise relativ aufwendig und störanfällig, bei moderner kontaktloser Bauweise mit rein elektronischen Tasten zwar sicherer, aber auch nicht so kostengünstig wie erwünscht.

Für viele Anwendungsfälle ergibt sich daher der Wunsch, eine einfache manuelle Eingabevorrichtung zu schaffen. Für spezielle Aufgaben ist es bekannt geworden, zur Datenerfassung und Dateneingabe eine Schreibplatte vorzusehen, die in leitende Koordinatenpunkte eingeteilt ist, auf die mit einem geeigneten Schreibstift kapazitiv eingewirkt werden kann. Durch entsprechendes Antippen w beliebiger Punkte des Rasters kann man dahqr beliebige Figuren, Striche und dergleichen als analoges Ratserbild wiedergeben und diese beispielsweise auf einem Bildschirm sichtbar machen.

Nach dem gleichen Prinzip arbeitet auch eine bekannte Einrichtung zum Nachfahren von beliebigen Figuren, also auch zum Schreiben von Ziffern und Buchstaben; hierbei wird die Position des mit einem Druckkontakt in der Spitze ausgerüsteten Stiftes in dem zweisimensionalen Raster elektromagnetisch in einen 10—bit-Code für jede der Koordinatenachsen umgesetzt.

ψ Das Prinzip des Abtastens eines Datenträgers mittels eines entsprechend leitenden Stiftes ist auch schon angewendet worden, um serielle Tonfrequenzfolgen zu erzeugen, wobei der Stift eine gefederte, stromschaltende Spitze aufweist, mit der die Zeichenfelder berührt werden.

Es ist ferner bekannt, den Binärcode von Warenetiketten optisch mittels eines Lichtgriffels abzutasten; auch hat man schon Eingabevorrichtungen vorgeschlagen, die zum magnetischen Lesen dienen und bei denen der Magnetkopf von Hand über die Codemarkierungen bewegt wird.

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Alle diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie nicht leicht zu handhaben sind oder daß eine direkte digital codierte Eingabe nicht möglich ist.

Die Erfindung macht nun von dem an sich bekannten Prinzip Gebrauch, eine manuelle Eingabeeinrichtung dadurch zu schaffen, daß mittels eines entsprechend ausgebildeten Schreibstiftes und Datenträgers (Schreibplatte) die Abtastung erfolgt, gibt aber einen einfachen Lösungsweg an, um insbesondere digital codierte Eingabesignale zu erzeugen. Die Erfindung betrifft also eine Eingabeeinrichtung für Datenverarbeitungsanlagen oder dergleichen mit manueller Abtastung des Datenträgers mittels eines Schreibstiftes, der mit der Verarbeitungsanlage zur Eingabe der Abtastsignale entsprechend verbunden ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht nun darin, den Datenträger in den einzelnen Zeichen zugeordnete Zeichenfelder einzuteilen und jedes Zeichenfeld mit einem Strichraster (Leiterbahnen) zu versehen, das für das betreffende Zeichen kennzeichnend ist und das dann zur Abtastung und Eingabe mit dem Schreibstift überstrichen wird. Die Zeichen können auf dem Datenträger z.B. wie bei der Tastatur einer Schreibmaschine oder in alphabetischer Ordnung in mehreren Reihen angeordnet sein.

Die Abtastung kann an sich optisch oder elektrisch erfolgen; vorteilhaft ist die galvanische Abtastung, wozu dann der Datenträger eine entsprechende Leiterplatte aufweist und der Schreibstift elektrisch leitend ist.

Es"ist ferner zweckmäßig, für alle Zeichenfelder die gleiche Anzahl von Rasterstrichen (Leiterbahnen) zu wählen und die einzelnen Zeichen dadurch zu unterscheiden, daß die Leiterbahnen entsprechend dem Binärcode des betreffenden Zeichens, d.h. entsprechend der binären ^M0"

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oder "L" mit unterschiedlichen Spannungen beaufschlagt werden. Es ist außerdem zweckmäßig,wie beim Fernschreibcode Start- und Stopp-Signale zu bilden, indem man in dem llaster eine zusätzliche Start- und Stopp-Leiterbahn vorsieht.. ' .

Vorteilhaft ist es auch, die Spannungen an die Code-Leiterbahnen erst dann anzulegen, wenn das betreffende Zeichenfeld abgetastet wird, was beispielsweise von der Start-Leiterbahn gesteuert werden kann. Hierdurch wird dann vermieden, daß bei einem lässigen Ansetzen des Überstreichens der Leiterbahnen verstümmelte Codezeichen erzeugt werden. Das von der Stopp-Leiterbahn gewonnen Ende-Zeichen sichert dagegen zusammen mit einer Parity-Prüfung, daß kein zu früh abgebrochenes Überstreichen eine zu kurze Codefolge liefert. Beide Fehler können mittels einer Warnlampe auf der Schreibplatte oder innrer Halterung angezeigt werden.

Da die Länge eines von Hand bequem und sicher zu führenden Striches begrenzt ist und auch die gesamte Schreibplatte den Rahmen eines Briefbogens üblicher Größe nicht überschreiten soll, müssen die Leiterbahnen in den Zeichenfeldern dicht beieinander liegen; um dennoch zu verhindern, daß beim Überstreichen mit dem leitenden Schreibstift zwei benachbarte Leiterbahnen gleichzeitig berührt werden, wodurch Überlagerungen entstehen wurden, werden zweckmäßigerweise zwischen den Leiterbahnen isolierende Trennbahnen vorgesehen.

Der Schreibstift ist bei galvanischer Abtastung mit einer stromleitenden Spitze versehen, von der die Abtastsignale zu der nachgeschalteten Stehaltung geleitet werden. Anstelle des Schreibstiftes kann auch ein stempelartiger Abtaststift verwendet werden. Der Stempel wird zur Abtastung eines Zeichens in den üeckplattausschnitt eines Zeichens gesetzt und aktiviert, z.B. wie eine Taste auf

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die Sehreibplatte gedrückt. Diejii hierbei senkrecht auf die Schreibplatte zu entstehende Bewegung löst im Inneren des Stempels einen Vorgang aus, der diese Bewegung z.B. um 90 umlenkt und das aufeinanderfolgende .Herstellen des Kontaktes eines im Inneren bzw. an der Unterseite des Stempels angeordneten Leiters mit den Leiterbahnen bewirkt.

Die Schreibplatte selbst kann vorzugsweise als geäzte Leiterplatte mit einer der bekannten Steckerleisten ausgeführt sein. Damit ist sie bei etwaiger Abnutzung oder bei Wunsch nach aideren Code-Darstellungen leicht auswechselbar. Über die Steckerleiste wird den einzelnen Leiterbahnen die den binären 0 und L zugeordnete Signalgroße zugeleitet.

Dient die Schreibplatte zur Bedienung eines fest pder steckbar angeschlossenen Schreibwerkes nach Art der Blattschreiber, so können die beiden Binärwerte vorzugsweise durch Spannungswerte dargestellt werden. Dient dagegen die Datenerfassung der Übermittlung der Daten über ein Telefon, so werden vorzugsweise zwei unterschiedliche Tonfrequenzen eingespeist; das Umsetzen in Tonfrequenzen kann auch in einer nachgeschalteten Baugruppe erfolgen.

Die Schreibplatte mit ihren geäzten und vorzugsweise zur Verhinderung der Oxydation vergoldeten Leiterbahnen kann zum besseren Gebrauch mit einer Deckplatte versehen sein, die Aussparungen aufweist, welche sie nur an den eigentlichen Schreibstellen für den Schreibstift zugänglich macht. Die Ausschnitte sind zweckmäßigerweise der Handbewegung entsprechend leicht schräg von hinten nach vorn verlaufend. Diese Ausschnitte dienen der Führung des Schreibstiftes ebenso wie dem Schutz der Leiterplatte. Die Ausschnitte können auch an ihren Kanten konisch gestaltet sein, d.h. die Öffnung des Ausschnittes ist zur Leiterplatte hin etwas enger. Dies bewirkt insbes.

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bei Verwendung eines Schreibstempels, daß dieser nach dem Aufsetzen auf einen Ausschnitt sich sozusagen automatisch beim Niederdrücken zentriert und das Überstreichen der Leiterbahnen eines Zeichens indefinierter Weise stattfindet, was die Abtastung von evtl. individuellen Eigen- ■ arten des Benutzers freimacht.

Für eine Reihe von praktischen Anwendungen der Schreibplatte, z.B. für Kreditkäufe oder die Abfrage von Informationen aus Datenspeichern, die nur hierzu autorisierten Personen gestattet ist, können Schreibstift oder Schreib— stempel steckbar sein. Sie können also vom Benutzer in der Tasche getragen werden. Zur Identifizierung des berechtigten Benutzers können in dem Schreibstift oder dem Schreibstempel an sich bekannte Identifizierungsschaltungen untergebracht sein. Mit Hilfe eines gleichzeitig identifizierenden Schreibstiftes oder Schreibstempels lassen sich z.B. Einrichtungen zum Kreditkauf, z.B. an Registrierkassen, technisch und wirtschaftlich wesentlich unaufwendiger gestalten, als dies mit den bisher bekannten Einrichtungen möglich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1-3 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Eingabeeinrichtung mit Schreibplatte in Draufsicht,

Fig. 2 schematisch die Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Eingabesignale,

Fig. 3 das Kontaktfeld der Schreibplatte für die Erzeugung eines 3 aus 5 Codes.

Fig. i zeigt die neue Eingabeeinrichtung in prinzipieller Darstellung. Sie besteht aus dem Gehäuse 1 mit der Leiterplatte 2, die durch eine Deckplatte abgedeckt ist und die in einen entsprechenden Rahmen des Gehäuses auswechselbar eingesteckt ist. In dem Gehäuse 1 sind die

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Baugruppen zur Stromversorgung, der Stecker für den Schreibstift 3 sowie die Schaltungen für die Erzeugung der Eingauesignale untergebracht. In dem Gehäuse i ist ferner die Warnlampe 6 vorgesehen, die aufleuchtet, wenn ein Zeichen nicht richtig überstrichen und damit das betreffende Codezeichen verstümmelt erzeugt wurde, wobei eine Weitergabe verhindert wird. Der Schreibstift 5 ist mit einer stromleitenden. Spitze 12 und einem isolierenden Handgriff versehen und mit der flexiblen Schnur 13 mit dem Gehäuse verbunden.

Fig. 3 zeigt den Aufbau der Schreibplatte 2. Sie enthält vier Reihen mit Zeichenfeldern 7. Jedes Zeichenfeld besitzt fünf äquidistante Leiterbahnen 8. Wenn die Leiterbahnen 8 entsprechend dem Code des betreffenden Zeichens für die Darstellung der binären O und L mit verschiedenen Spannungen belegt sind, müssen die Leiterbahnen der einzelnen Zeichenfelder entsprechend dem Code mit den Spannungsquellen verbunden sein. Dies ist für die oberste Zeichenreihe gezeigt, wobei ein 3 aus 5 Code angenommen ist.

Über der Leiterplatte 2 ist eine Deckplatte 9 angeordnet, die Aussparungen 10 aufweist, durch die man mit dem Schreibstift 3 die Leiterbahnen 8 berühren kann. Die Deckplatte 9 besteht aus dünnem, kratzfestem Material und ist auf der ganzen Fläche mit der Leiterplatte isolierend verklebt, um u.a. das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Diese Deckplatte trägt ferner neben den Ausschnitten 10 das zugehörige Zeichenbild, d.h. die Ziffern, Buchstaben und sonstigen Zeichen. In dem vorliegenden Beispiel ist die Anordnung der Zeichen wie bei der Tastatur einer Schreibmaschine. Zum besseren Verständnis und der Übersichtlichkeit wegen ist die Deckplatte 9 durchsichtig gezeichnet und sind nur einige der Ausschnitte 10 dargestellt. Die Ausschnitte 10 können so ausgebildet seiu, daß sie zur Leiterplatte hin

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enger werden.

Die Leiterbahnen für das Startsignal sind mit 27 und für das Stoppsignal mit 28 bezeichnet.

Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Eingabesignale, wobei angenommen ist, daß Tonsignale übertragen werden sollen. Zu diesem Zwecke ist in Fig. 1 eine Auflage 4 für den Handapparat eines Telefons vorgesehen, dessen Abnahmeteil möglichst schalldicht auf dem. Lautsprecher 5 aufliegt.

Das Gerät wird mit dem Schalter lh eingeschaltet, wobei P entweder die Netzspannung über den Transformator 15 und den Gleichrichter 16 oder die Batterie 17 zur Stromversorgung dient. Die oberste Leiterbahn 18 (Startbahn 27) liegt damit an Spannung. Wird nun mit dem Schreibstift 3 von oben nach unten das Zeichenfeld 7 überstrichen, so wird mittels der Leiterbahn 18 ein Startsignal erzeugt, das von dem Stift 3 über die Leiterschnur 13 und den geschlossenen Kontakt al zu dem Relais A gelangt, so daß dieses anzieht. Hierdurch wird die Betriebsspannung über den Kontakt a2 und den Ruhekontakt bl des Relais B an die Spule des R_elais A geschaltet, so daß sich dieses weiter hält. Gleichzeitig wird über den Kontakt a3 die Betriebsspannung.auch an die beiden Signalwertgeber 19 und 20 für die beiden unterschiedlichen Spannungen der binären 0 und L gelegt. Damit erhalten die Leiterbahnen 8 jedes Zeichenfeldes unterschiedliche Spannungen entsprechend der Codierung des betreffenden Zeichens.

Bei der Abtastung des Zeichenfeldes werden sodann alle Leiterbahnen 8 mit dem Schreibstift 3 überstrichen, wobei die hierbei entstehenden Impulse über den Kontakt ah zu dem Schieberegister 21 und der Parity-Prüfeinrichtung gelangen. Wenn alle Leiterbahnen 8 einschließlich der Stoppbahn 28 abgetastet sind, ist das Schieberegister 21 voll;

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das Ausgangs:; igna.1 der letzten Stufe gelangt damit über die Leitung 2) zu dem iiolais 1), welches anspricht, so daß der Kontakt bi geöffnet und damit der llaltekreis für das lteiais Λ unterbrochen wnil, wodurch nunmehr die Leiterbahnen 8 wieder spannungsfrei sind.

Die Prüfeinrichtung 22 zählt die binaren L in einem Duaizähler und schaltet das Relais C ein, wenn die Anzahl der binären L gerade ist. über den Kontakt el wird damit die Betriebsspannung an die beiden Tonfrequenzgeneratoren 2^;t und 25 gelegt. Die Betriebsspannung gelangt auch an den Taktgeber 26, wenn der Kontakt b2 geschlossen ist, d.h. nur dann, wenn der Code eines Zeichens vollständig in das Schieueregister 21 eingespeichert und die Parityprüfung "gerade" ergeben hat.

Von dem Taktgeber 2ü wird nun die Ausspeicherung des Schieberegisterinhaltes über das Relais D bewirkt, das bei der binären 0 über den Kontakt dl den Torifrequenzgenerator 2^Jt und bei einer binären L über den Kontakt d2 den Toni'requenzgeneratoi* 25 an den Lautsprecher 5 schaltet Der Lautsprecher 5 strahlt also eine dwm Binärcode des abgetasteten Zeichens entsprechende Folge von zwei Tönen aus.

Zum Zwecke der Fernübertragung der mit dem Gerät erfaßten Daten wird der Handapparat eines TeIfonanschlusses mit dem Mikrofon über den Lautsprecher 5 gelegt, nachdem die gewünschte Verbindung zum Dateneninpfänger gewählt und ausgeführt ist.

Der Code in Form von Tonfrequenz-Folgen eignet sich außer zur Fernübertragung auch besonders gut für die Speicherung auf einem Magnettonband, von dem er zur Fernübertragung wieder ausgelesen werden kann.

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DioiiL (hu Datenerfassungsgerät Zwecken, hei denen es nicht auf absolute Siehei'heit der Codierung ankommt, weil etwa Sehreibfehler in einem angeschlossenen, Klartext Liefernden Druckgerät sinngemäß erkannt werden, so kann auch die Parityprüfung und die in der an die Schreibplatte nachgesehalte te Schaltung für die Umsetzung der Signalspannungeu in eine Tonfrequenz!"olge wegfallen, und dafür die Leiterbahnen direkt mit den Tonfrequenzen gespeist werden. Das Endesignal kann dann die von der Startbahn eingeschalteten Tonfrequenzen wieder abschalten. Gleichzeitig kann ein kurzdauerndes■Bestätigungssignai eingeschaltet werden, das dem liediener meldet, daß das Zeichenfeld richtig und bis zu Ende überstrichen wurde.

0 9-846/ 0 9 3 5 ^BAD ORIGINAL

Claims

Pat e η ta η s ρ r ü c h e

rl* Eingabeeinrichtung für Datenverarbeitungsanlagen und dergleichen mit manueller Abtastung fles Datenträgers mittels eines Schreibstiftes, der mit der Verarbeitungsanlage zur Eingabe der Abtastsignäle in geeigneter Weise verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger in den einzelenen Zeichen in bestimmter Reihenfolge zugeordnete Zeichenfelder (7) eingeteilt ist und daß diese Zeichenfelder ein das jeweils zugeordnete Zeichen kennzeichnendes Striehraster aufweisen, welches mit dem Schreibstift (3) bei der Abtastung überstrichen wird.
2. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Erzeugung von digitalen Abtastsignalen der Datenträger eine Leiterplatte (2) mit Leiterbahnen (8) aufweist und der Schreibstift (3) stromleitend ist.
3. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zeichenfelder (7) die gleiche, der Bitzahl des verwendeten Codes entsprechende Anzahl von Leiterbahnen (8) aufweisen und die Leiterbahnen (8) entsprechend diin in dem betreffenden Codezeichen enthaltenen binären 0 und L mit zwei unterschiedlichen Spannungen beaufschlagt sind.

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4. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Leiterbahn (27) zur Erzeugung eines Startsignals und eine zusätzliche Leiterbahn (28) zur Erzeugung eines Stoppsignals vorgesehen sind.
5. Eingabeeinrichtung nach Anspruch ί - k, dadurch gekennzeichnet, daß die Startleiterbahn (27) nach Einschalten des Gerätes ständig an Spannung liegt und von ihr beim Überstreichen mit dem Schreibstift (3) das Anlegen der Spännungen an die Leiterbahnen (*θ) gesteuert wird.
6. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paritätsprüfung durchführbar ist, indem die Abtastsignale dem Schieberegister (21), dessen Zellenzahl der Stellenzahl des verwendeten Codes entspricht, und dem Dualzähler (22), der die binären L zählt, zugeführt werden.
7. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zeichenfeldern (7) zwischen den Leiterbahnen (8) isolierende Trennbahnen vorgesehen sind.
8. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 1-7, daurch gekennzeichnet, daß die Schreibplatte (2) mit einer Deckplatte (9) versehen ist, welche den Schreibstift (3) führende und die Leiterbah^nen (8) freigebende Ausschnitte (lO) aufweist.

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9. Eingabeeinrichtung nach Anspruch β, daurch gekennzeich/net, daß die Ausschnitte (lO) schräg von hinten nach vorn verlaufend sind.
10. Eingabeeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (lO) so gestaltet sind, daß sie zur Leiterplatte (-2) hin enger werden.
11. Eingabeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift stempelartig ausgebildet ist und Mittel vorgesehen sind, um die senkrechte Stempelbewegung in eine waagerechte Bewegung umzulenken.
12. Eingabeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift (3) bzw. der Schreibstempel steckbar ausgebildet ist und den Benutzer kennzeichnende Identifizierungsmittel aufweist, die in dem Gerät prüfbar sind.
13. Eingabeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenfelder (7) wie bei einer Schreibmaschinentastatur angeordnet sind.
14. Eingabeeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehrenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenfelder (7) alphabetisch in mehreren Reihen angeordnet sind.

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