Портативный блок для ввода данных в цифровое устройство
Изобретение относится к переносному блоку для ввода буквенно-цифровых данных и/или функциональных команд в цифровое устройство. Техническим результатом является обеспечение простого и быстрого ввода данных. Указанный результат достигается за счет того, что блок содержит панель управления, на которой предусмотрена таблица с группой символов в нескольких полях, и основную плату с нажимными контактами, а также два элемента выбора, которые можно перемещать параллельно рядам и столбцам таблицы, пока они не будут расположены напротив или выше нажимного контакта в продолжении выбранного ряда, выбранного столбца, нажимной механизм для изменения положения нажимных контактов с помощью элементов выбора, расположенных напротив или ниже последних, и несколько дополнительных нажимных контактов, которые можно приводить в действие вручную, число которых равно максимальному числу символов поля. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
Данное изобретение относится к портативному блоку для ввода данных, т.е. буквенно-цифровых данных и/или функциональных команд, в цифровое устройство, с которым он может быть соединен.
В частности, данное изобретение относится к блоку для ввода данных и команд в портативные цифровые устройства, имеющие небольшие размеры, такие как, например, ручные компьютеры и персональные цифровые ассистенты (PDA), а также цифровые устройства для мобильной связи, такие как WAP или GSM и мобильные системы GPS.
Известно, что в этих устройствах в большинстве случаев используют клавиатуру для ввода данных. Из-за малых размеров, а также вследствие дальнейшей миниатюризации таких устройств, клавиши и расстояния между ними становятся все меньше и меньше, в результате чего становится все более сложным нажимать единственную выбранную клавишу пальцами без одновременного задействования соседних клавиш.
Кроме того, среди прочего из-за небольших размеров устройств ограничено количество клавиш, так что в большинстве случаев одну клавишу приходится использовать для нескольких буквенно-цифровых символов и/или функциональных команд.
Необходимый символ выбирают из нескольких выбранных символов путем нажимания на соответствующую клавишу один или несколько раз с короткими интервалами.
За счет перерыва между двумя нажатиями клавиши подтверждается выбранный последним символ и вводится в присоединенное цифровое устройство, и тем самым указанное устройство получает информацию о подаче следующего символа или команды.
Этот способ не только требует относительно много времени и не очень подходит для быстрого ввода данных, но также все еще требуется значительное количество клавиш для обеспечения всех буквенно-цифровых символов и, возможно, отдельные функциональные клавиши, удобные для пользователя и практичные.
В основу данного изобретения положена задача обеспечения решения этих проблем.
Для этого в соответствии с изобретением предлагается портативный блок для ввода буквенно-цифровых данных и/или функциональных команд в цифровое устройство, при этом блок содержит панель управления и соединенную с ней основную плату с нажимными контактами, которые соединены с электронным обрабатывающим блоком, при этом на панели управления предусмотрена таблица с несколькими рядами и столбцами, состоящими из полей, и с группой символов в некоторых полях, обозначающих буквенно-цифровые данные или функциональные команды, и нажимные контакты на основной плате расположены двумя рядами, которые проходят параллельно рядам и столбцам таблицы, за счет чего каждый из этих нажимных контактов расположен в продолжении ряда или столбца, при этом этот блок дополнительно содержит два элемента выбора, которые можно перемещать относительно нажимных контактов и таблицы параллельно рядам и столбцам соответственно в положения, в которых они расположены напротив нажимного контакта в продолжении выбранного ряда, выбранного столбца соответственно, и содержит нажимной механизм, который можно приводить в действие вручную для изменения положения нажимных контактов, расположенных напротив выбранных элементов, с помощью последнего, и несколько дополнительных нажимных контактов, которые можно приводить в действие вручную, число которых равно максимальному числу символов поля, и каждый из которых соответствует одному частному символу выбранного поля.
Ввод буквенно-цифровых данных и/или функциональных команд можно выполнять очень быстро и простым образом. Достаточно разместить два элемента выбора напротив необходимого поля и привести в действие вручную нажимной механизм и один из дополнительных нажимных контактов. Дополнительные нажимные контакты, которые можно приводить в действие вручную, предпочтительно предусмотрены на основной плате.
Каждый нажимной контакт, подлежащий приведению в действие вручную, предпочтительно содержит также нажимную кнопку отдельно от переключательного механизма, и эта нажимная кнопка является частью нажимного механизма.
Таким образом, посредством нажимания на одну нажимную кнопку можно приводить в действие нажимной механизм, а также переключательный механизм нажимного контакта, подлежащего приведению в действие вручную, с целью выбора символа.
Для лучшего понимания характеристик изобретения ниже приводится описание предпочтительных вариантов выполнения портативного блока согласно изобретению в качестве примера не имеющего ограничительного характера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - блок согласно изобретению на виде сверху;
фиг.2 - блок согласно фиг.1 в частичном разрезе и в изометрической проекции;
фиг.3 - разрез по линии III-III на фиг.1;
фиг.4 - разрез по линии IV-IV на фиг.1;
фиг.5 - основная плата блока в виде печатной схемы;
фиг.6 - блок, соединенный с персональным цифровым ассистентом, на виде сверху;
фиг.7 - блок, соединенный с мобильным телефоном, аналогично фиг.6 на виде сверху;
фиг.8 - вариант выполнения блока согласно фиг.1;
фиг.9 - разрез по линии IX-IX на фиг.8.
Портативное устройство для ввода данных в цифровое устройство, показанное на фиг.1-4, состоит в основном из панели 1 управления, на которой предусмотрена таблица 2, основной платы 3 с двумя рядами 4 и 5 нажимных контактов на ней и нескольких контактов 6, которые можно приводить в действие вручную и которые являются частью нажимного механизма 7, и двух элементов 8 и 9 выбора, которые можно перемещать над панелью 1 управления и основной платой 3.
Основная плата 3 предусмотрена на дне 10 плоской коробки 11, крышка которой образует панель 1 управления.
Таблица 2 предусмотрена в прямоугольном прозрачном окне 12, которое предусмотрено в середине панели 1 управления и которое содержит несколько полей 13, расположенных рядами 14 и столбцами 15.
В нескольких полях 13 предусмотрено от одного до трех различных символов 16, расположенных L-образно, представляющих букву, фигуру или функциональную команду.
Для наглядности символы 16 показаны на фиг.2 только на одном поле 13.
В панели 1 управления предусмотрены две канавки 17 вблизи окна 12 и параллельно его кромкам, которые проходят параллельно рядам 14 и столбцам 15 таблицы 2 соответственно и которые образуют направляющие для двух ползунковых кнопок 18, которые являются частью элементов 8 и 9 выбора.
Элементы 8 и 9 выбора содержат каждый жесткую направляющую проволоку 19, 20 соответственно, которая прикреплена к одной из ползунковых кнопок 18 и который проходит перпендикулярно канавкам 17 под панелью 1 управления, и который можно видеть через окно 12 по всей ширине, высоте, соответственно таблицы 2.
Нажимные контакты 4 и 5 расположены практически рядом друг с другом.
Нажимные контакты 4, один из которых расположен в продолжении каждого ряда 14, образуют ряд нажимных контактов, расположенных в ряду, который является параллельным столбцам 15.
Аналогичным образом нажимные контакты 5, один из которых расположен в продолжении каждого столбца 15, образуют столбец нажимных контактов, расположенных в ряд, который является параллельным рядам 14.
Нажимные контакты 4 и 5 как ряда, так и столбца, расположены за рамкой окна 12 и вдоль противоположной стороны ползунковых кнопок 18.
Поскольку в полях 13 могут быть три символа, то в данном примере предусмотрены три нажимных контакта 6. Эти нажимные контакты 6 установлены в соответствии с L-образной схемой, так что они расположены парами в продолжении рядов нажимных контактов 4 и 5 рядов и столбцов.
Кроме трех нажимных контактов 6 нажимной механизм 7 содержит соединительную конструкцию 21, действующую в соединении с последним, состоящую из двух стержней 22 и 23, которые перпендикулярны друг другу и соединены друг с другом, расположены между нажимными контактами 4 и 5 и панелью 1 управления и которые совместно пересекают все нажимные контакты 4, 5 и 6.
Дальний конец 24 стержня 23 пружинно установлен на стороне нажимных контактов 6 с помощью пружины 25, закрепленной на основной плате 3. Другой дальний конец 26 стержня 23 и свободный конец 27 стержня 22 установлены шарнирно на основной плате 3.
Вокруг каждого стержня 22 и 23 предусмотрено скользящее ушко 28, 29 соответственно, на которых предусмотрен блокирующий штифт 30 или 31, который направлен в сторону нажимных контактов 4 и 5.
Указанное скользящее ушко 28 или 29 выполнено U-образным и подвешено к середине небольшого колеса 32 или 33, которое катится по соединительной конструкции 21 и частично располагается в направляющей канавке 34 и 35 в нижней стороне панели 1 управления.
Кроме того, каждое скользящее ушко 28 или 29 прикреплено к дальнему концу направляющей проволоки 19 или 20 ползунковой кнопки 18, направление скольжения которой параллельно направлению скольжения соответствующего скользящего ушка 28 или 29, и таким образом является частью элемента 8 или 9 выбора.
Три нажимных контакта 6 содержат каждый наряду с переключательным механизмом 36 нажимную кнопку 37, выступающую через направляющее отверстие 38 в панели 1 управления и имеющую сужающийся конец 29, образующий блокирующий штифт, направленный в сторону переключательного механизма 36 и стоящий под прямым углом к основной плате 3.
Нажимная кнопка 37 нажимается в свое положение покоя с помощью пружины 40. В этом положении ее ободок 41 касается панели 1 управления и не оказывает давления на соединительную конструкцию 21.
Нажимные контакты 4, 5 и 6 электрически соединены с электронным обрабатывающим блоком 43 с помощью проводников 42, которые в свою очередь должны быть соединены с цифровым устройством 46 через проводник 44 и соединительный элемент 45.
Обрабатывающий блок 43, как показано на фиг.5, состоит из микропроцессора 47, входы которого соединены с нажимными контактами 4, 5 и 6, и порты которого ведут к соединительному элементу 45 через буфер 48 и интерфейс 49.
Работа описанного выше блока является очень простой и сводится к следующему.
Направляющие проволоки 19 и 20 располагают напротив ряда 14, столбца 15 соответственно с помощью ползунковых кнопок 18 для выбора поля 13, расположенного над перекрестием обоих направляющих проволок 19 и 20, как показано на фиг.1.
Скользящие ушки 28, 29 соответственно с соответствующими блокирующими штифтами 30, 31, прикрепленными к ним, располагаются таким образом над соответствующим нажимным контактом 4 ряда, нажимным контактом 5 столбца соответственно, расположенных в продолжении выбранного ряда 14, столбца 15 соответственно, с помощью направляющих проволок 19, 20 соответственно.
Благодаря наличию небольших колес 32 и 33 это перемещение скольжения не встречает сильного сопротивления, а направляющие проволоки 19 и 20 всегда остаются параллельными рядам 14 и столбцам 15.
На следующей стадии выбирают один символ 16 в выбранном поле 13 посредством нажатия на нажимную кнопку 37 соответствующего нажимного контакта 6, например, но не обязательно, другой рукой, а не рукой, которая перемещает ползунковые кнопки 18, как показано на фиг.1.
За счет этой операции изменяется положение переключательного механизма 36 указанного нажимного контакта 6 с помощью дальнего конца 39.
Одновременно соединительная конструкция 21 толкается кнопкой 37 против действия пружины 40 в направлении основной платы 3.
За счет этого стержни 22 и 23 поворачиваются на их дальних концах 26 и 27, и эти стержни толкаются в направлении основной платы 3 против действия пружины 25.
Стержни 22 и 23 толкают скользящие ушки 28 и 29 в направлении основной платы 3, в результате чего блокирующие штифты 30 и 31 изменяют положение выбранного контакта 4 или 5 ряда или столбца, расположенного под ними.
Посредством нажатия на одну нажимную кнопку 37 положения одного нажимного контакта 4 ряда, одного нажимного контакта 5 столбца и одного нажимного контакта 6 одновременно изменяются в комбинации, которая однозначно характеризует один выбранный символ 16.
Последующие электрические сигналы преобразуются электронным обрабатывающим блоком 43 в цифровой сигнал, который распознаваем для цифрового устройства 46, с которым блок соединен, как показано на фиг.6 и 7.
Цифровое устройство 46 может быть персональным цифровым ассистентом, как показано на фиг.6. Блок располагают одним концом в канавке в PDA. В этой канавке предусмотрены необходимые контакты для передачи сигнала блока в устройство 46.
Буквенно-цифровые данные или функциональные команды затем отображаются на экране 50 PDA.
Естественно, что сам блок может быть снабжен экраном 50. Этот экран может быть предусмотрен вблизи окна 12.
Согласно варианту выполнения, который не показан на фигурах, можно также заменить окно 12 электронным экраном, над которым представлены поля 13 с символами 16, и над которыми представлены вертикальная и горизонтальная линия соответственно также с возможностью скольжения в связи с элементами 8, 9 выбора.
На фиг.7 показан блок, соединенный с мобильным телефоном.
Во всех случаях выбирают и подтверждают один частный символ с помощью ограниченного числа ручных операций, в частности посредством перемещения двух элементов 8 и 9 выбора и посредством нажатия на один из нажимных контактов 6 для приведения их в действие вручную, и соответствующий сигнал передается в устройство 46.
Нажимные контакты 6 не должны быть обязательно частью нажимного механизма 7.
Ползунковые кнопки 18 и нажимные контакты 6 не обязательно должны быть расположены в положениях, показанных на чертежах. В варианте выполнения для левшей они могут быть расположены зеркально относительно осевой линии таблицы 2, которая параллельна столбцам 15.
На фиг.8 и 9 показан вариант выполнения блока, представленного на фиг.1, при этом этот вариант выполнения отличается в основном от показанного на фиг.1 варианта выполнения тем, что:
- нажимные контакты 4-5 в этом случае расположены на противоположной стороне блока, за счет чего эти нажимные контакты 4-5 расположены, в частности, под канавками 17 соответствующих ползунковых кнопок 18 элементов 8-9 выбора, и за счет этого соответствующие блокирующие штифты 30-31 этих элементов 8-9 выбора подвешены в этом случае к нижней стороне ползунковых кнопок 18 с помощью небольших пружин 51;
- соединительная конструкция 21 нажимного механизма 7 в этом случае выполнена в форме прямоугольной рамы, которая работает во взаимодействии с указанными блокирующими штифтами 30-31, за счет чего эта соединительная конструкция 21 проходит параллельно основной плате 3 и образована стержнями, которые соединены друг с другом, а именно указанными выше стержнями 22 и 23 и двумя дополнительными стержнями 52, 53 соответственно, которые проходят под канавками 17 между ползунковыми кнопками 18 и соответствующими блокирующими штифтами 30-31;
- соединительная конструкция 21 закреплена в этом случае с возможностью скольжения на основной плате 3 с помощью двух направляющих 54, которые предусмотрены под прямыми углами на основной плате 3, например на дальних концах 24 и 26 стержня 23, за счет чего каждая из этих направляющих 54 состоит, например, из небольшой коробки 55, которая прикреплена к основной плате и в которой предусмотрен штифт 56, соединенный со стержнем 23 с возможностью скольжения;
- соединительная конструкция 21 пружинно установлена на основной плате 3 с помощью небольших пружин 57, которые предусмотрены между указанной соединительной конструкцией 21 и основной платой 3, например каждая вокруг указанной выше направляющей 54;
- три дополнительных нажимных контакта 6 расположены в этом случае на равных расстояниях вблизи стержня 23, за счет чего соответствующие нажимные кнопки 37 этих нажимных контактов 6 являются частью нажимного механизма 7, поскольку, когда их нажимают, то они нажимают на часть 58, которая выступает радиально из середины стержня 23, в результате чего соединительная конструкция 21 толкается в направлении основной платы 3.
Использование и работа блока согласно фиг.8 и 9 сводится к следующему.
С помощью ползунковых кнопок 18 и направляющих проволок 19 и 20, соответственно прикрепленных к ним, можно прежде всего выбирать поле 13 символов над перекрестием направляющих проволок 19 и 20.
За счет сдвига ползунковых кнопок 18 блокирующие штифты 30 и 31, подвешенные к ним, также располагаются над нажимными контактами 4 и 5 соответственно, которые расположены в продолжении ряда 14 и столбца 15 соответственно в соответствии с выбранным полем 13 символов.
Затем нажимают на одну из трех нажимных кнопок 37 нажимных контактов 6 для выбора одного из трех символов 16 в выбранном поле 13 символов.
За счет нажатия на нажимную кнопку 37 переключательный механизм 36 нажимного контакта 6, расположенного под ним, включается, и соединительная конструкция 21 одновременно перемещается параллельно самой себе в направлении основной платы 3, так что соответствующие стержни 52 и 53 соединительной конструкции 21 толкают соответствующие блокирующие штифты 30 и 31 вниз против действия пружин 51, так что включаются также нажимные контакты 4 и 5, расположенные под ними.
За счет нажатия на одну нажимную кнопку 37 одновременно изменяются положения одного нажимного контакта 4 ряда, одного нажимного контакта 5 столбца и одного нажимного контакта 6 в комбинации, которая однозначно характеризует один выбранный символ 16.
В остальном работа этого блока полностью аналогична работе блока, показанного на фиг.1.
Изобретение никак не ограничивается описанными выше вариантами выполнения, показанными на прилагаемых чертежах; наоборот, такой блок для ввода данных может быть выполнен в любых вариантах, оставаясь внутри объема изобретения.
1. Портативный блок для ввода буквенно-цифровых данных и/или функциональных команд в цифровое устройство (46), содержащий панель (1) управления и соединенную с ней основную плату (3) с нажимными контактами (4, 5), которые соединены с электронным обрабатывающим блоком (43), отличающийся тем, что на панели (1) управления предусмотрена таблица (2) с несколькими рядами (14) и столбцами (15), состоящими из полей (13), и с группой символов (16) в нескольких полях (13), обозначающих буквенно-цифровые данные или функциональные команды, нажимные контакты (4, 5) на основной плате (3) расположены двумя рядами, которые проходят параллельно рядам (14) и столбцам (15) таблицы (2), причем каждый из этих нажимных контактов расположен в продолжении ряда (14) или столбца (15), при этом блок дополнительно содержит два элемента (8, 9) выбора, которые можно перемещать относительно нажимных контактов (4, 5) и таблицы (2) параллельно рядам (14) и столбцам (15) соответственно, в положения, в которых они расположены напротив нажимного контакта (4, 5) в продолжении выбранного ряда (14), выбранного столбца (15) соответственно, нажимной механизм (7), который можно приводить в действие вручную для изменения положения нажимных контактов (4, 5), расположенных напротив элементов (8, 9) выбора, с помощью последнего, несколько дополнительных нажимных контактов (6), которые можно приводить в действие вручную, число которых равно максимальному числу символов (16) поля (13), и каждый из которых соответствует одному символу (16) выбранного поля (13).
2. Блок по п.1, отличающийся тем, что на основной плате (3) предусмотрены дополнительные нажимные контакты (6), подлежащие приведению в действие вручную.
3. Блок по п.1, отличающийся тем, что нажимной контакт, подлежащий приведению в действие вручную, наряду с переключательным механизмом (36) содержит также нажимную кнопку (37) и эти нажимные кнопки (37) являются частью нажимного механизма (7).
4. Блок по п.1, отличающийся тем, что нажимной механизм (7) содержит соединительную конструкцию (21), которая при нажатии нажимает на элементы (8, 9) выбора, в частности блокирующие штифты (30, 31) элементов (8, 9) выбора, для изменения тем самым положения нажимных контактов (4, 5), выбранных таким образом.
5. Блок по любому из пп. 2, 3 и 4, отличающийся тем, что переключательный механизм (36) каждого из дополнительных нажимных контактов (6) предусмотрен на основной плате (3) и нажимная кнопка (37) имеет дальний конец, работающий во взаимодействии с ним, однако имеет также часть, которая работает во взаимодействии с соединительной конструкцией (21), так что при нажатии на нажимную кнопку (37) нажимается не только указанная соединительная конструкция (21), но также изменяется положение указанного переключательного механизма (36).
6. Блок по п.5, отличающийся тем, что соединительная конструкция (21) содержит два стержня (22, 23), которые перпендикулярны друг другу, проходят напротив рядов нажимных контактов (4, 5) и выполнены с возможностью совместного пружинного перемещения в направлении основной платы (3) с помощью одной из нажимных кнопок (37).
7. Блок по п.1, отличающийся тем, что элементы (8, 9) выбора содержат каждый жесткую направляющую проволоку (19, 20), которая прикреплена к ползунковой кнопке (18), проходит параллельно рядам (14) и столбцам (15) таблицы (2) соответственно, под панелью (1) управления и направляется с помощью канавок (17) в панели (1) управления.
8. Блок по любому из пп.6 и 7, отличающийся тем, что направляющие проволоки (19, 20) прикреплены одним дальним концом к скользящему ушку (28, 29), окружающему стержень (22, 23) соединительной конструкции (21) и несущему блокирующий штифт (30, 31) для нажимания на нажимной контакт (4 или 5).
9. Блок по п.8, отличающийся тем, что скользящее ушко (28, 29) выполнено с возможностью катиться по стержню (23, 22), вокруг которого расположено указанное скользящее ушко (28, 29).
10. Блок по п.7, отличающийся тем, что соединительная конструкция (21) образована пружинной рамой, состоящей из двух указанных стержней (22, 23) и двух дополнительных стержней (52, 53), соединенных с последними, которые проходят в основном параллельно и под канавкой (17).
11. Блок по п.10, отличающийся тем, что нажимные контакты (4, 5) расположены под указанными стержнями (52, 53) и каждая ползунковая кнопка (18) несет блокирующий штифт (30, 31) для нажимания на нажимной контакт (4 или 5), при этом каждый из этих блокирующих штифтов (30, 31) может работать во взаимодействии с соединительной конструкцией (21) нажимного механизма (7).
