DE2241915A1 - Lern- und uebungsmaschine zum erlernen der bedienung von tastaturen - Google Patents

Description

Lern- und Übungsmaschine zum Erlernen der Bedienung von Tastaturen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sieh aif eine Tastatur-Lern- und Übungsmaschine zum Erlernen der Bedienung von Tastaturen.

Die Verwendung von Geräten mit Tastaturen, wie zum Beispiel Schreibmaschinen, Addiermaschinen, Setzmaschinen, Computer-Terminals , Tastenlochmaschinen und ähnliche Arten von Vorrichtungen, ist in den letzten 25 Jahren weit verbreitet worden. Um den Ausbildungsbedarf für die Benutzung derartiger Vorrichtungen zu decken, werden Kurse von öffentlichen und privaten Lehranstalten angeboten, bei denen herkömmliche Klassen-Lehrverfahren angewandt werden. In den letzten Jahren hat man erkannt, daß diese herkömmlichen Lehrverfahren durch die Verwendung von besonderen Tastatur-Lernmaschinen ersetzt oder ergänzt werden können. Diese Lernmaschinen ermöglichen ein individuelles Lehren der Benutzung von Tastaturen, wobei das Lernprogramm den Fähigkeiten des Lernenden angepaßt ist. Diese Vorrichtungen umfassen eine Tastatur, eine Tastaturwiedergabevorrichtung, bei der einzelne Tasten entweder als direkte Anzeige oder als

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eine Signalanzeige erleuchtet werden können, und eine gesteuerte Programmvorrichtung, die sowohl mit der Tastatur als auch mit der Tastatur-Wiedergabevorrichtung verbunden ist, um dem Lernenden Übungsaufgaben zu stellen. Verschiedene Grundtypen derartiger Maschinen sind bisher vorgeschlagen und in Gebrauch genommen worden, aber diese Maschinen unterliegen entweder hinsichtlich ihrer betrieblichen Konstruktion oder hinsichtlich der Vielseitigkeit der Betriebamöglichkeiten gewissen Beschränkungen.

Demzufolge besteht die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung einer neuen und verbesserten Tastatur-Übungseinheit mit vereinfachter Konstruktion und größerer Vielseitigkeit. Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung einer Digital-Tastatur und Programmeinheit .

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung einer verbesserten und vereinfachten logischen Schaltung in den Komparator- und Darstellungsschaltungen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer Fehlerzähleinrichtung, die eine automatische Aufzeichnung der Gesamtzahl von Anschlägen und Fehlern, die zur Kenntnisnahme des Fehlers durch den Lernenden und ein automatisches Schreiben des Fehlers umfaßt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei der übungs- und Lernvorrichtung verschiedene Lehr-Betriebsarten einschließlich einer Prüfungs-Betriebsart möglich sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der aus mehreren Medien bestehenden Kontrollmöglichkeit, die es gestattet, daß die Tastatur-Lern- und übungs maschine entweder akustische oder optische Hilfsvorrichtungen betätigt, die als Zusatzeinrichtungen

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zu der Programmeinheit der Tastatur-Lernmaschine verwendet werden.

Diese und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und aus den Ansprüchen hervor. In den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, sind

Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Tastatur-Lern- und Übungseinheit und einer Hilfseinheit zur bildlichen Darstellung,

Figur 2 ein Schaltblockschema der Schaltungen der Tastaturübungs- und Lernmaschine,

Figur 3 die Darstellung der Schaltungen der Tastatureinheit,

Figur 4 ein BlockschaItschema, das die Schaltungen der Multimediumkontrolle zeigt,

Figur 5 eine Darstellung der Schaltungen für die Kontrolllampen der Tastaturdarstellung.

Wie in Figur 1 gezeigt ist, wird ein mit der allgemeinen Bezugszahl Io bezeichnetes Tastatur-Lern- und übungsgerät zusammen mit einem Bandlesgerät 12 verwendet, um einen Lernenden in der Tastaturbenutzung zu unterrichten. Das Lehrprogramm wird von dem Bandlesgerät 12 gelesen und der Tastatur-Lehreinheit Io übermittelt. Mit dieser Anordnung kann eine Audio-Video-Einrichtung verwendet werden, wie es durch die Multi-Mediumeinheit 14 angedeutet ist, um entweder eine sichtbare oder eine hörbare Unterweisung mit der aus der Tastatureinheit und dem Bandlesgerät bestehenden Anordnung zu ermöglichen.

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Die Tastatur-Lern- und Übungseinheit Io weist eine Tastatur 16 auf, die in diesem Fall eine Schreibmaschinentastatur ist, und ein mit der Tastatur übereinstimmendes Lampenfeld 18, dessen einzelne Lampen jeweils einer Taste der Tastatur entsprechen. Die Darstellungslampen für eine bestimmte Taste können zur Anzeige einer betätigten Taste oder als Aufforderungssignal zur Betätigung einer Taste für den die Betätigung der Tastatur lernenden Schüler verwendet werden. Die den niederzudrückenden Tasten entsprechenden einzelnen Lampen können zeitlich vor der Betätigung durch den Lernenden erleuchtet werden, um dem Anfänger die Stellungen der Tasten auf der Tastatur anzuzeigen, oder sie können für einen fortgeschrittenen Schüler nur dann erleuchtet werden, wenn von dem Schüler ein Fehler gemacht worden ist.

Die Tastatur-Lern-Vorrichtung zM.t die Anzahl der richtigen niedergedrückten Tasten unter Verwendung der Zählvorrichtung 2o und die Anzahl der fehlerhaft niedergedrückten Tasten durch die Zählvorrichtung 22. Eine Fehlerlampe 24 wird erleuchtet, wenn der Schüler die falsche Taste drückt. Der Fehler wird zur Kenntnis genommen und die Maschine zurückgestellt, wenn die Fehler-Rückstelltaste 25 gedrückt wird. Ein Betriebsartschalter 26 befindet sich in der oberen rechten Ecke der Tastatur, um dem Studenten zu gestatten, die Art der Unterweisung auf dem Lampenfeld zu wählen.

Die Bandleseinheit 12 ist elektrisch mit der Tastatur-Übungseinheit Io verbunden, um dieser die elektronischen Signale des von dem Schüler zu benutzenden gewünschten Programms zu Übermitteln. Das Bandlesgerät weist einen Bereitschaftsschalter 28 auf, durch den das Gerät eingeschaltet wird, wenn der Schüler bereit ist, mit dem Lehrprogramm zu beginnen. Ein Bandaufnahmegerät 3o nimmt das Lochband 32 auf, das das Programm für den Schüler enthält. Das verschlüsselte Band wird

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von dem Bandiesgerät 12 abgelesen, und der Tastatur-übungsvorrichtung Io wird eine elektrische Ausgangsgröße zugeführt, die mit einer ähnlichen elektronischen verschlüsselten Ausgangsgröße verglichen wird, die dann hervorgerufen wird, wenn der Schüler eine der Tasten der Tastatur drückt.

Die Multi-Medium-Einheit ist ein Hilfsausrüstungsteil, das es gestattet, die Tastatür-Lernvorrichtung zusammen mit einer optischen Darstellungseinrichtung 34 und einer akustischen Einrichtung 36 zu verwenden. Entsprechende Steuerknöpfe 38 sind an der Hilfsvorrichtung 14 vorgesehen,

Figur 2 zeigt ein Blcricschaltschema der Schaltungen der Tastatur-Einheit 16. Die Tastatur 4o und das Bandlesgerät 42 erzeugen verschlüsselte elektronische Ausgangsgrößen, die von der Einheit auf Gleichheit miteinander verglichen werden, und je nach einer Übereinstimmung werden verschiedene Schaltungssteuerungen betätigt. Ein elektronisches Digitalsignal ' wird von dem Bandlesgerät 42 zu den Spaltenregistern 44 und den Reihenregistern 46 geschickt. Die Digitalsignale werden in den Registern gespeichert und dann anschließend zu dem Bit-Gatter 48 geschickt, wo sie mit der Digitalcode-Ausgangsgröße von der Tastatur verglichen werden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwenden sowohl das Bandlesgerät als auch die Tastatur den digitalen ASCII-Code. Das Bit-Gatter 48 und das Typen-Gatter 5o prüfen eine Übereinstimmung der Signale der Tastatur und des Bandlesgerätes und erzeugen eine entsprechende Ausgangsgröße. Die Leser-Bereit-Schaltung 52 kontrolliert den Ausgangswert von dem Typen-Gatter 5o. Wenn eine Nicht-Übereinstimmung der beiden gesonderten EingangssignaIe vorliegt, erzeugt die Komparator-Schaltung, nämlich die Bit- und Typen-Gatter ein Nicht-Übereinstimmungssignal . Das Signal wird durch das Fehlergatter 54 geschickt, das das Fehler- oder Nichtübereinstimmungssignal abtastet. Das Fehlergatter umfaßt ein UND-Gatter und weist einen Eingang von beiden Komparator-Gattern 48 und 5o sowie

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von der Les-Verzögerungsschaltung 56 auf. Wenn die Übereinstimmung der Signale von der Komparatorschaltung und der Lesverzögerungsschaltung eine Nichtübereinstimmung von Eingangssignalen von der Tastatur und dem Bandlesgerät anzeigen, wird ein Signal durch die Fehlergatterschaltung zu der Fehler-Flip-Flop-Schaltung 58 geschickt.

Wenn den Bit- und Typengattern gleiche Signale von den Tastatur-und Bandlesgerätschaltungen zugeführt werden, wird ein die Übereinstimmung der Signale anzeigender Impuls von dem Typen-Gatter 5o ausgeschickt und der Richtig-Gatterschaltung 60. zugeführt. Zusätzlich zu dem Typen-Gatterimpuls wird ein Impuls von der Lesverzögerungsschaltung 56 und eine Spannung von der Fehler-Flip-Flop-Schaltung 58 dem Gatter zugeführt. Diese Signale werden gemäß der UND-Funktion mit dem Ausgangssignal verknüpft das zu der Richtig-Flip-Flop-Schaltung 62 geht, dessen Ausgangsignal zu der Richtig-Zählerschaltung geht.

Im Falle eines Fehlers durch die Bedienungsperson, wenn also keine Übereinstimmung zwischen den Signalen der Tastatur und des Bandlesgerätes vorliegt, erzeugt die Fehler-Flip-Flop-Schaltung 58 Ausgangssignale, die die Fehlerlampe 66, den Fehlerzähler 7o und die Fehlerschreibvorrichtung 72 betätigen. Schreibeinheiten für diesen Zweck sind im Handel erhältlich. Die Stufe-Eins-Schalter-Schaltung 76, die den Haupt-Lampenfeldtransistor für die Anzeigelampen steuert, ist ebenfalls mit der Flip-Flop-Schaltung 58 verbunden.

Das Ausgangssignal von der Richtig-Gatter-Schaltung 60 gelangt entlang der Leitung 78 zu der Vorschaltgatter-und Terminal-Schaltung 80. Bei Empfang des Signals schickt das Vorschalt-Gatter 80 einen Fortschaltimpuls aus, der zu dem UND-Gatter 82 weitergeleitet wird. Dieses Gatter empfängt auch einen Ausgangsimpuls von der 80 Millisekunden-Sperrschaltung 84.

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Das Ausgangssignal von "dem Gatter 82 wird durch die 2o-Millisekunden-Verzögerungsschaltung 86 geschickt. Die Leser-Be- ' reitschaftsschaltung 52 ist ebenfalls mit der Schaltung 86 verbunden, ebenso wie eine Bandvorsehaltschaltung 88, die den Band-Vorsehalt-Zeitsteuerimpuls erzeugt. Bei Empfang dieser drei Signale wird ein Signal zu der 8o-Millisekunden-Sperrschaltung 84 und zu der Leservorschaltschaltung 9o geschickt.

Ein zweites Ausgangssignal von der 2o-Millisekunden-Verzögerungsschaltung 86 gelangt zu der Bandregistergatterschaltung 92. Die Ausgangsseite dieser Gatterschaltung ist mit den Spalten- und Reihenregisterschaltungen 44 und 46 verbunden, um die neuen Daten auszuwerten.

In der Zeit, in.der der Inhalt der Spalten- und Reihenregister-Schaltungen 44 und 46 den Bit- und Typengatterschaltungen 48 und 5o zugeführt wird, die die Komparator-Schaltung der Lerneinheit bilden, werden auch Signale zur Steuerung der Lamr pen des Tastatur-Lampenfeldes ausgeschickt. Die zweite Spaltenregister-Ausgangsseite ist mit dem Spaltendecoder 94 verbunden, während die zweite Ausgangsseite der Reihenregisterschaltungen 46 mit dem Reihendeeoder 96 verbunden ist. Aufeinanderfolgende Ausgangsleitungen des Spaltendecoders sind mit den Reihende:codereinheiten 98, ioo und Io2 verbunden. Diese Decoder sind ferner mit der Ausgangsseite der Reihenregister-Schaltungen 46 verbunden. Der Schiebedecoder Io4 empfängt die Ausgangssignale von dem Spaltendecoder 94 und dem Reihendecoder 96. - .

Es ist ersichtlich, daß die obere Ausgangsleitung von dem Reihende, oder ^S mit der Vorschaltgatter- und Terminalschaltung 8o sowie mit dem Schiebede.coder Io4 verbunden ist. Dieses Ausgangssignal betätigt das Vorschaltgatter und ist ferner direct mit den Multi-Medium-Einheiten verbunden, die die Tonsteuerschaltung Io6 und die Bildsteuerschaltung Io8 umfassen.

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Die Ausgangsseite aller Decodereinheiten ist mit den einzelnen Lampen des erleuchteten Tastatur-Lampenfeldes Ho verbunden. Die Ausgangsleitungen von den Decodereinheiten sind einzelne Ausgangsleitungen, die mit den einzelnen Lampenstromkreisen des erleuchteten Tastaturlampenfeldes verbunden sind.

Figur 3 zeigt die Schaltung der Figur 2. Die Tastatur Ίο gemäß Figur 2 hat sieben Ausgangsleitungen über die die ASCII-Digital-Code-Signale geleitet werden. Entsprechend hat das Bandlesgerät 42 sieben Ausgangsleitungen für entsprechende Codesignale, die von der Bandleseinheit ausgesandt werden. Jede dieser Leitungen ist mit einem Register verbunden, wie z.B. einem Speicherregister 124. Es hat eine Ausgangsleitung , die mit dem Bit-Gatter 126 verbunden ist, wo das Signal mit dem entlang der Leitung 128 ankommenden Signal verglichen wird, um eine Übereinstimmung zwischen den beiden Digital-Impuls-Signalen des Binärcodes zu vergleichen.Das Gatter 126 und die anderen sechs Gatter sind ausschließliche NOR-Aggregate, die von Texas Instruments unter der Katalog Nr. SN 7486 hergestellt werden. Das Ausgangssignal von jeder dieser Leitungen wird dem Typengatter 128 zugeführt, das ein SN 743o NANT-Gatter mit acht Eingängen ist, das einen hohen Ausgang für einen Fehler und einen niederen Spannungsausgang für eine richtige Übereinstimmung aufweist. Die achte Eingangsleitung 13o zu dem Gatter 128 kommt von der Leser-Bereitschaftsschaltung, wo eine Spannung zugeführt wird, wenn derSchüler den Leser-Bereitschaftsschalter 132 drückt, oder automatisch, wenn das Bandvorschatsignal gegeben wird, wenn die zuvor gedrückte Taste eine richtige Übereinstimmung gewesen ist.

Das Umkehrgatter 134 ist ein UND-Gatter, das als das Fehlergatter in der Lern- und übungseinrichtung dient. Es empfängt den positiven Strobe-Impuls von dem Gatter 136 und das positive Fehlerausgangssignal von dem Gatter 128. Der Strobe-Impuls ist ein Zeitsteuerimpuls von 5 Mikrosekunden mit einer Ver-

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zögerung von Io Millisekunden. Dieser Zeitsteuerimpuls wird sowohl der Fehlergatterschaltung als auch der Richtiggatterschaltung zugeführt, um zu gewährleisten, daß beide Schaltungen freigemacht sind und die Wirkungen des Einschwingrauschens vermieden werden.

Das Fehlergatter 134 verknüpft'den Strobe-Impuls und das Fehlersignal gemäß der UND-Funktion und schickt negative Spannung zu dem Gatter I38, das eine Hälfte der Flip-Flop-Schaltung bildet. Das Ausgangssignal von dem UND-Gatter I38 wird umgekehrt, um einen positiven Impuls zu der zweiten Gattereinheit l4o zu schicken. Dies ist ebenfalls ein Umkehr- UND-Gatter, das den positiven Impuls mit der Spannung auf der Reset-Leitung gemäß der UND-Funktion verknüpft, wodurch ein negatives Ausgangssignal erzeugt wird, das mit der Fehlerlampenleitung 142 durch einen Inverter und mit dem Fehler-Zähltransistor 144 durch einen Inverter verbunden ist. Das Ausgangssignal wird ferner einer Einschalt-Sperrschaltung 146 zugeführt, die als ein Schalter für die Prüfungs-Betriebsart der Vorrichtung dient. Das Ausgangssignal von dem Gatter 138 wird entlang der Leitung 148 zu der Transistorsteuerachaltung des Lampenfelds und zu dem Stufe-Eins-Steuerschalter geschickt.

Das Richtig-Gatter 15o verknüpft den verzögerten Strobe-Impuls von dem Gatter 136, das umgekehrte Übereinstimmungssignal von dem Gatter 128 und den Zustand der Leitung zu dem Fehler-Einschaltsperrschalter 146 gemäß der NAND-Funktion, wodurch angezeigt wird, daß kein ausstehender Fehler vorliegt.

Das Ausgangssignal von dem Richtig-Gatter I50 bildet einen Impuls zu der ersten Gatterstufe 152 der Richtig-Flip-Flop-Schaltung, wodurch die zweite Gatterstufe 154 aktiviert wird, deren Ausgangssignal über einen Inverter mit dem Gatter des Steuertransistors 156 für den Richtig-Zähler verbunden ist. Das Ausgangssignal von dem Gatter 154 wird ferner entlang

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der Leitung 158 zurückgeschickt, um die Rückstellung der zweiten Gatterstufe I4o der Fehler-Flip-Flop-Schaltung zu gewährleisten. Das Gatter I4o kann auch durch den Schalter I6o zurückgestellt werden, der der Rückstellknopf des Schülers ist.

Das Ausgangssignal von dem Richtig-Gatter 15o wird ferner entlang der Leitung 162 zu dem Vorschaltgatter 164 geschickt, das ein ODER-Gatter ist, das das Signal zu dem UND-Gatter 166 hindurchläßt.

Die Fortschaltimpulsleitung ist ferner mit der veränderlichen Zeitsteuerschaltung 167 verbunden, und die Ausgangsseiten des NAND-Gatters 166 und der veränderlichen Zeitsteuerschaltung sind mit der 20-Millisekunden-Verzögerungs-Multivibrator-Schaltung 168 verbunden. Die Bandvorschalt-Zeitsteuerschaltung mit der allgemeinen Bezugszahl 17o umfaßt eineUnijunction-Transistorschaltung, die Zeitsteuerimpulse erzeugt, deren Ausgangssignal mit dem durch die Vorschalttaste 172 gehenden Signal in NAND-Funktion verknüpft wird. Diese Signale gelangen durch das Umkehr- UND-Gatter 17*t, zu der 2o-Millisekunden-Verzögerungs-Multivibratorschaltung 168 und zu der Basis des Bandvorschalttransistors I8o. Das Ausgangssignal von dem Gatter 166 oder der veränderlichen Zeitsteuerschaltung 167 erzeugt einen Impuls für die Betätigung der Schaltung 168. Die Einheit erzeugt die erfordediche Impulsbreite für den Antrieb des Transistors für eine ausreichend lange Zeit, um die Bandvorschaltspule zu erregen.

Das Ausgangssignal von dem Multivibrator 176 entspricht der 80-Millisekunden-Sperrschaltung gemäß Figur 2 , und erzeugt einen 80-Millisekunden-Impuls, der die Geschwindigkeit der Vbrschaltimpulse durch das UND-Gatter I66 steuert.

Der Stufe-Eins-Schalter 182 wird in UND-Funktion mit dem Fehler-Ausgangssignal von der Fehler-Flip-Flop-Schaltungs-

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leitung l48 verknüpft, und das umgekehrte Signal dem Gatter 184 zugeführt, um zusammen mit dem Ausgangssignal von der 8o-Millisekunden-Sperrschaltung 176 die Fehler-Blinklampe zu steuern, wodurch das Blinken der Lampe gesteuert wird.

Das zweite Ausgangssignal von dem 2o-Millisekunden-Multivibrator 168 wird durch Gatter 186 und I88 geschickt, die die Bandregister-Gatterschaltung 92 in Figur 2 bilden. Die Ausgangsgröße dieser Schaltung ist ein Impuls, der entlang der Leitung 190 zu den sieben Speicherregistern gelangt, um die sieben Speicherregister zu pulsieren und sie für den Empfang des neuen Signals von den Bandleserleitungen 122 freizumachen.

Die Steuerung der Lampen auf dem Lampenfeld wird durch Verwendung einer Spalten- und Reihendecoderanordnung bewirkt, die mit den sieben Registern verbunden ist.Die Register sind Speicherregistereinheiten, welche von Texas Instruments unter der Katalog Nr. SN 7475 hergestellt werden.

Die Ausgangssignale von den oberen drei Registern werden getrennt mit dem Spaltendecoder 192 verbunden, der eine Demultiplex-Einheit ist und dem Spaltende.coder 94 in Figur 2 entspricht.

Eines der Ausgangssignale von dem Decoder 192 gelangt durch das UND-Gatter 194 zu der Demultiplex-Einheit 196 mit vier bis 16 Leitungen, die eine Verbindung zu den vier Ausgangsleitungen 198 hat, die mit den vier Einzel-Reihenspeicherregistern verbunden sind. Ausgangsleitungen 2oo von dem Reihende' oder I96 steuern die einzelnen Lampen auf dem Tastatur-Lampenfeld durch Einblendung der Lampen-Transistorschaltungen.

In entsprechender Weise schickt das Gatter 2o2 das Ausgangssignal von dem Spaltendecoder 192 zu dem Reihendecoder 2o4, wo es mit dem Ausgangssignal der vier einzelnen Reihenregister

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kombiniert wird, die entlang den Leitungen 2o6 verlaufen. Der Reihende .oder 2o4 und die anderen Reihende, oder sind Demultipiexeinheiten, die von Texas Instruments unter der Katalog Nr. SN 74154 hergestellt und vertrieben werden. Das Ausgangesignal von dem Reihende :oder 2o4 gelangt entlang einzelnen Ausgangs leitungen I06 zu zusätzlichen Einzellampen auf dem Tastatur-Lampenfeld.

Das dritte Ausgangssignal von dem Spaltende, .oder 192 gelangt entlang und durch das UND-Gatter 21o zu dem Reihende, .oder 212, wo'das Signal mit den Reihenregister-Speichersignalen kombiniert wird, die entlang Leitungen 214 verlaufen. Die einzelnen Ausgangsleitungen 216 von dem De .oder 212 sind mit zusätzlichen einzelnen Lampen des Lampenfeldes verbunden.

Ein einziges Ausgangssignal"von dem Spaltende oder 192 gelangt zu dem Reihende, oder 22o entlang der Leitung 218, wo es mit Signalen kombiniert wird, die entlang den Eingangsleitungen 222 von den vier einzelnen Reihenregistern verlaufen. Die Schiebe-Steuerleitungen verlassen den Reihende oder 22o und verlaufen entlang einzelnen Ausgangsleitungen, die allgemein mit 224 bezeichnet sind. Die meisten dieser Leitungen, die allgemein mit 226 bezeichnet sind, verlaufen zu dem Vorschaltgatter 164. Zusätzliche Ausgangsleitungen 228 sind direkt mit Leitungen 226 und mit einzelnen Hilfseinheiten verbunden, wie z.B. einer Bildvorschaltsteuerung in dem Multi-Medium-Aggregat oder einer Audiosteuerung. Diese Leitungen steuern sowohl das Fortschalten des Bandes als auch der einzelnen Hilfseinrichtunge, die zusammen mit der Tastatur-Lernmaschine verwendet werden.

Die Reihende odereinheit 22o weist ferner zwei Paare Schiebe-Steuerausgangsleitungen 23o und 232 auf. Die Leitungen 23o

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sind mit den Spaltende'coder-Ausgangsleitungen 234 verbunden und verlaufen durch die allgemein mit 236 bezeichneten Gatter.

Das Schiebegatter Io4 gemäß Figur 2 entspricht der' in Figur 3 mit 238 bezeichneten Schaltung. Ausgänge 24o und 242 sind mit den numerischen bzw. alphabetischen Umschaltungen an der Tastatur verbunden.

Figur 4 zeigt eine Schaltung zur Steuerung eines der MultiMedium-Aggregate, wie z.B. der Bildfortschaltsteuerung oder« der Audioband-Fortschaltsteuerung. Die gezeigte Schaltung trifft insbesondere auf eine Einzelbild-Fortschalteinrichtung für die Bilddarstellung zu, wie z.B. 34 in Figur 1. Die Klemme 248 ist mit einer der Leitungen 228 in Figur 3 verbunden, wo sie durch eine Impulserzeugungsschaltung 25o und durch Inverter 252 und 254 verläuft. Der Verstärker 256 verstärkt das Signal

und schickt es durch die Relaisspule 258, wodurch der Schalter 260 geschlossen wird, um einen Betätigungsstrom zu dem Einzelbild-Fortschaltmechanismus der Bilddarstellungseinrichtung zu schicken.

Figur 5 zeigt die Schaltung zur Steuerung der Lampen des Lampenfeldes. Die positive Spannung wird zu der Klemme 262 geschickt, um die Glühlampen 264 zu erleuchten. Der Transistor 266 ist ein jeder Glühlampe zugeordneter Einzelsteuertransistor, der einen Betätigungsgatterstrom aufweist, der von einer der Ausgangsleitungen eines der ReihendeCoder gemäß Figur 3 der Leitung 268 zugeführt wird. Dies betätigt einen Transistor, so daß Strom durch ihn zu dem Hauptsteuertransistor 27o fließen kann. Der Transistor 27o ist ein Steuertransistor, zu dem alle Leitungen von den Transistoren aller Lampen verlaufen. Ein Gatterimpuls, der Strom durch Erde gelangen läßt, wird entlang der Leitung 272 geschickt. Dieser Strom wird durch das Gatter 184 in Figur 3 zugeführt.

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Betriebsweise . > ' ■

Der Programmtext, der die von dem Schüler zu drückenden Tasten angibt, wird durch ein Papierlochband 32 geliefert, das in dem Bandlesgerät 12 von dem Schüler vor Beginn der übung angebracht wird. Der Schalter 28 wird umgelegt und der Schüler ist bereit, mit der übung zu beginnen. Für den Anfänger wird der Schaiter-26 für die Betriebsweise in die Stellung für die Stufe 1 gedreht, und die erste von dem Schüler niederzudrückende Taste wird auf dem Lampenfeld 18 erleuchtet.

Auf dem Lampenfeld sind die Symbole der Schreibmaschinentastatur angegeben , wenngleich diese Symbole in Figur 1 nicht gezeigt sind.

Wenn der erste anzuschlagende Buchstabe auf dem Lampenfeld erscheint, das sowohl den Buchstaben als solchen als auch die Lage der Taste auf der Tastatur angibt, schlägt der Schüler diese Taste an, um mit der übung zu beginnen.

Beim Anschlag der entsprechenden Taste auf der Tastatur wird das Lochband automatisch auf die nächste anzuschlagende Taste fortgeschaltet, und dadurch wird die entsprechende Lampe auf dem Lampenfeld erleuchtet;die Lampenfelder selbst zeigen zusätzlich zu der Tastenbezeichnung eine farblich unterschiedliche Anordnung von Tastengruppen, die einem bestimmten Finger der Baienungsperson zugeordnet sind. Die Darstellung in dieser Weise wirkt als ein Hinweis oder Hilfsmittel für den Schüler, wodurch ihm nicht nur die anzuschlagende Taste, sondern auch der Finger angezeigt wird, der für den Anschlag der Taste benötigt wird. Dieses Verfahren, bei dem die Tastatur als ein Hinweismittel für die anzuschlagende Taste dient , gestattet es dem Schüler, die Tastatur in der halben Zeit zu erlernen, die für gewöhnlich bei herkömmlichen Klassenunterrichtsverfahren erforderlich ist.

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Das Lehr- und übungsprogramm wird dem Schüler mit der Geschwindigkeit seiner eigenen Leistung angegeben, wenn er für das nächstfolgende Symbol bereit ist, da nach dem Anschlagen der richtigen Taste die anschließend anzuschlagende Taste dem Schüler sofort auf dem Lampenfeld angezeigt wird. Demzufolge schreitet der Schüler je nach seinen eigenen Fähigkeit schnell oder langsam in dem Lehrprogramm fort.

Im Falle eines Fehlers, wenn der Schüler eine falsche Taste anschlägt, wird die Fehlerlampe 24 erleuchtet, und der Schüler muß die Fehlerrückstelltaste 25 drücken, die sich in der unteren rechten Ecke der Tastatur befindet. Dieses Verfahren der zur Kenntnisnahme eines Fehlers , in Verbindung mit dem direkten Hinweis auf die durch den Schüler zu drückende Taste verstärkt deshalb die Konzentration des Schülers auf die Taste und den begangenen Fehler und verringert die Wiederholung von Fehlern dieser Art.

In Figur 3 ist der Fehlerrückstellschalter mit I6o bezeichnet, und die Fehler- und Richtig-Transistorsteuerschaltungen sind mit 144 bzw. 146 bezeichnet.

Bei der Übungsstufe 2 wird das Programm dem Schüler ebenfalls durch das Band präsentiert, aber die darstellenden Lampen, die als ein direkter Hinweis für den Schüler in der Übungsstufe 1 dienen , werden nicht erleuchtet, um ihm das Programm zu Beigen, Dies wird dadurch erzielt, daß der Betriebsartschalter 26 in die Stellung der Übungsstufe 2 gedreht wird. Dadurch wird der Schalter 182 in Figur 3 geöffnet, so daß kein Signal durch das Gatter 184 zu dem Hauptsteuertransistor 27o in Figur 5 gelangt, es sei denn, ein Fehlersignal wird entlang der Leitung 148 in Figur 3 geschickt. Der Hauptsteuertransistor 27o verhindert in der Aus-Stellung , daß eine der Lampen auf dem Lampenfeld erleuchtet werden.

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In der Übungsstufe 2 hat der Schüler einen vorbereiteten Text, der mit dem auf dem Lochband befindlichen Programm übereinstimmt. Der Schüler schreibt von dem vorbereiteten Text ab, und das Lochbandprogramm ermöglicht es, seine Schreibgenauigkeit zu vergleichen. Es ist in dieser Übungsstufe auch möglich, dem Schüler Lehrstoff durch die MultiMedium-Einheit entweder mit der optischen Anzeigevorrichtung 34 oder mit einer Audio-Tonspur zu präsentieren. Es sei bemerkt, daß der Schüler wiederum mit seiner eigenen Geschwindigkeit in dem Lehrprogramm fortschaitet, so daß ein MultiMedium-Code für die Umschaltung des Einzelbildes oder die Portschaltung eines Tonbandes zur Angabe einer Lehrinstruktion an den Schüler in jedem beliebigen Zeitrahmen gegeben werden kam, da der Schüler das Lochband in dem Bandleser erst nach der Beendigung der Instruktion von der Multi-Medium-Einheit 14 bewegt, wenn der Schüler die übung beginnt, die er durchführen soll.

Das Multi-Medium-Steuersignal kommt von dem Reihendecoderblock 96 in Figur 2 und der Reihendecodereinheit 22o in Figur 3. Es sei bemerkt, daß dieser Steuerimpuls^ der Multi-Medium-Einheit entlang der Leitung 228 hinausgeht und gleichzeitig ein Fortschaltimpuls durch das Fortschaltgatter 164 geht. Die Sicht- und Hörprogramme können dem Schüler je nach Wunsch getrennt oder gleichzeitig präsentiert werden.

Bei den Prüfungs-Betriebsarten für die Stufen 1 und 2 ist die Notwendigkeit ausgeschaltet, den Rückstellschalter 25 in Figur 1 (Schalter I60 in Figur 3) zu drücken. Bei diesen Prüfungs-Betriebsarten werden die Fortschritte eines Schülers ständig gemessen. Der Betriebsart-Schalter 146 in Figur 3 der ein Einschalt-Sperrschalter ist, dessen Einzelheiten nicht gezeigt sind, wird umgangen, wodurch ein direktes Signal von dem Flip-Flop-Gatter I4o zu dem Fehlergatter I50 geschickt wird.

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Eine weitere Prüfungs- Betriebsart, bei der die Arbeitsgeschwindigkeit des Schülers durch die Maschine bestimmt wird, steht .dem Schüler ebenfalls'zur Verfügung. Bei dieser Betriebsart wird der Programmbandleser mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortgeschaltet, die einer bestimmten Schreibgeschwindigkeit entspricht. Die veränderliche Zeitsteuerschaltung 167 in Figur umgeht dabei das Gatter 166 und schickt ein Ausgangssignal zu der Multi-Vibratorschaltung 168, um das Band automatisch zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Empfang eines vorausgehenden Fortschaltimpulses weiterzuschalten. Dieses ■Merkmal ermöglicht es für den Lehrer, dem Schüler das SelrreibprOgramm mit jeder zuvor gewählten Geschwindigkeit zu präsentieren, beispielsweise mit 2ο oder 3o Wörtern pro Minute. Wenn der Schüler diese Schreibgeschwindigkeit beherrscht, bleibt er vor der von der veränderliehen Zeitsteuerschaltung gesteuerten Weiterschaltung und vermeidet ein Fehlerergebnis für Nichtübereinstimmungen der von dem Band-lesgerät und der Tastatur eingegebenen Werte. Wenn er' gegenüber der gewüns(alten Geschwindigkeit zurückbleibt, erhöht sich sein Fehlerergebnis deutlich.

Wenn die veränderliche Zeitsteuerung in der tibungs- und Lehrstufe 1 verwendet wird, versetzt sie den Schüler in die Lage , für sich selbst die Schreibgeschwindigkeit einzustellen, mit der er die Tastatur bedienen kann.

Im Hinblick auf die Multi-Medium-Vorrichtungen sei bemerkt, daß die Anpassungsfähigkeit der Tastatur-Lern- und Übungsmas chine die Präsentation von sichtbarem und hörbarem Lehrmaterial jeder beliebigen Art ermöglicht, so daß es möglich ist, unter Verwendung einer SchreibiHascliinentastatur Buchstabieraufgaben, Kurzschrift, Code-Aufgaben, besondere Zahlenaufgaben und Tabulieraufgaben zu stellen. Es ist ferner möglich, mit dieser Maschine das Lesen zu lehren und zu erlernen.

Die Tastatureinheit kann urter Verwendung der Multi-Medium-Ausrüstung auch dazu verwendet werden, andere Fähigkeiten

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zu lehren, wie z.B. Kurzschrift. Dem Schüler wird ein Kurzschriftsymbol optisch präsentiert und er muß das dem Symbol entsprechende Langschriftäquivalent auf der Tastatur schreiben. Beispielsweise kann ein Bild eines in Kurzschrift geschriebenen Satzes auf dem Bildschirm durch das Multi-Medium-Ausgangscodesignal präsentiert werden. Der Schüler schreibt dann den gezeigten Satz und das Programm der Tastaturlernmaschine, auf dem der geschriebene Satz versdÄüsselt ist, vergleicht den geschriebenen Satz in richtiger Form um festzustellen, ob der Satz von dem Schüler richtig geschrieben worden ist.

Es ist ersichtlich, daß die oben beschriebene Tastaturübungsund Lernvorrichtung eine vielseitige Verbundmaschine ist , die für viele verschiedene Lehrzwecke geeignet ist. Die Verwendung einerpassiven Logik in der Maschine, bei dfer ein einfacher Vergleich mit Lochbandeingangswerten vorgenommen wird, gibt der Maschine die Leistungsfähigkeit vieler komplizierter computerartiger Anlagen, ohne daß große Datenmengen gespeichert werden müßten.

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Claims (18)

1. Patentansprüche . _o

   U4 ι y Io

   Elektronische Tastatur- Lern- und Übungsmaschine, gekennzeichnet durch

   a) eine Tastatur mit einer Vielzahl von Tasten, von denen jede bei ihrem Anschlag ein einzelnes elektrisch verschlüsseltes Signal erzeugt,

   b) ein Lampenfeld mit einer Vielzahl von Anzeigelampen und Zeichen, die jeweils so angeordnet sind, daß sie einer bestimmten Taste der Tastatur entsprechen,

   c) eine Programmeinrichtung zur Erzeugung eines Codes Tür jede Taste der Tastatur und zur wahlweisen Präsentation aufeinanderfolgender Tasten-Codesignale , die mit einer bestimmten anzuschlagenden Taste übereinstimmen , und

   d) eine elektrische Komparatoreinrichtung, die mit den Tasten der Tastatur und mit der Programmeinrichtung verbunden ist, um das Codesignal von der Programmeinrichtung und von einer angeschlagenen Taste zu empfangen und die beiden Signale auf Gleichheit miteinander zu vergleichen, und um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das wiedergibt, ob die empfangenen Codesignale übereinstimmten oder nicht.
2. 2. Elektronische Tastatur-Lern- und Übungsmaschine nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß

   a) die verschlüsselten AusgangsSignaIe der Programmeinrichtung und der Tasten der Tastatur digitale Signale sind und

   b) die elektrische Komparatoreinrichtung ein Digitalkomparator ist.
3. 3. Elektronische Tastatur-Lern- und übungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinrichtung ein Lochbandlesgerät ist, das elektrische Ausgangscodesignale erzeugt.
4. 4. Elektronische Tastatur-Lern- und Übungsmaschine nach

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   Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komparatoreinrichtung eine Vergleichsgatterschaltung umfaßt .
5. 5. Elektronische Tastatur-Lern- und übungsvorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß

   a) das Gattersystem mehrere "Bit"-Gatter und

   b) ein "Typen"-Gatter umfaßt, dem die Ausgangssignale der Bit-Gatter zugeführt werden.
6. 6. Elektronische Tastatur-Lern- und übungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komparatoreinrichtung mehrere einzelne Speicherschieberregister umfaßt, die mit der Programmeinrichtung verbunden sind, um die Codesignale aufzunehmen und zu speichern, die die Tasten der Tastatur darstellen.
7. 7. Elektronische Tastatur-Lern- und Übungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehleraufzeichnungseinrichtung mit der elektrischen Komperatoreinrichtung verbunden ist, um das Ausgangssignal des Komparators aufzunehmen und das Auftreten eines Fehlers anzuzeigen.
8. 8. Elektronische Tastatur-übungs- und Lernmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) eine Feststelleinrichtung für übereinstimmende Signale mit der Ausgangsseite der elektrischen Komparatoreinrichtung verbunfen ist, um ein übereinstimmendes Signal zwischen den Eingangscodesignalen festzustellen und einen Steuersignalimpuls zu erzeugen, und

   b) eine Programmfortschalteinrichtung mit der Programm» einrichtung und mit der Ausgangsseite der Feststelleinrichtung für übereinstimmende Signale verbunden ist, um das Ausgangssignal zu empfangen und die Programmeinrichtung zurErzeugung des nächsten Codesignales vorzubewegen.

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9. 9. Elektronische Tast atur-Lern- und übungsmaschine, gekennzeichnet durch

   a) eine Tastatur mit mehreren Tasten, von denen jede ein einzelnes elektrisches Codesignal erzeugt, wenn sie angeschlagen wird,

   b) ein Lampenfeld mit einer Vielzahl von Anzeigelampen und Zeichen, die jeweils so angeordnet sind, daß ihre Lage auf dem Lampenfeld einer bestimmten Taste auf der Tastatur entspricht,

   c) eine Programmeinrichtung zur Erzeugung eines Codes für jede Taste der Tastatur und zur wahlweisen Präsentation von aufeinanderfolgenden Tastencodesignalen , die mit einer bestimmten anzuschlagenden Taste übereinstimmen,

   d) eine elektrische Komparatoreinrichtung, die mit den Tasten der Tastatur und mit der Programmeinrichtung verbunden ist, um das Codesignal von der Programmein- · richtung und von einer angeschlagenen Taste zu empfangen und die beiden Signale auf Gleichheit miteinander zu vergleichen, und zur Erzeugung eines Ausgangssignales, das wiedergibt, ob eine Übereinstimmung der empfangenen Codesignale vorhaiden war oder nicht,

   e) mehrere Speicherregister, die mitder Ausgangsseite der Programmeinrichtung verbunden sind, um Ausgangscodesignale von der Programmeinrichtung aufzunehmen und zu speichern, und

   f) eine Decoder-einrichtung, die mit mehreren Speicherregistern verbunden ist, um deren Ausgangssignal zu empfangen und ein Ausgangssignal auf einer von mehreren Decoderausgangsleitungen zu erzeugen, die jeweils mit einzelnen Lampe in dem Lampenfeld verbunden sind, die dem Eingangscodesignal entsprechen.
10. 10. Elektronische Tastatur-Lern- und übungsmaschine nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Decodereinrichtung mehrere Demultiplex-Decoder umfaßt, die jeweils mit

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    einer verschiedenen Gruppe von Speicherregisterausgängen verbunden sind.
11. 11. Elektronische Tastatur-Lern- und Übungsmaschine nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß

    a) die Register in eine Gruppe von Spaltenregistern und

    eine Gruppe von Reihenregistern unterteilt sind,

    b) einer der Decoder ein Spaltendecoder ist, mit dem die Ausgangsseite der Spaltenregister verbunden ist,

    c) die übrigen Decoder Reihendecoder sind, mit denen die Ausgangsseiten aller Reihenregister jeweils verbunden sind und

    d) eine andere Ausgangsleitung des Spaltendecoders mit einer Eingangsseite jedes Reihendecoders verbunden ist.
12. 12. Elektronische Tastatur-Lern- und Übungsmaschine, gekennzeichnet durch

    a) eine Tastatur mit einer Vielzahl von Tasten, die jeweils ein bestimmtes Codesignal erzeugen, wenn sie angeschlagen werden,

    b) eine Programmeinrichtung zur Erzeugung eines Codesignals, das dem von jeder Taste der Tastatur erzeugten Signal entspricht,

    c) eine elektrische Komparatoreinrichtung, die mit den Tasten der Tastatur und mit der Programmeinrichtung verbunden ist, um ein Codesignal von einer angeschlagenen Taste und das Codesignal von der Programmeinrichtung zu empfangen undmiteinander zu vergleichen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das davon abhängt, ob die empfangenen Codesignale übereinstimmten oder nicht, und

    d) eine mit der Programmeinrichtung verbundene Anzeigeeinrichtung, die die Taste auf der Tastatur anzeigt, die dem von der Programmeinrichtung erzeugten Tastenstromsignal entspricht.

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13. 13. Elektronische Tastatur-Lern· und Übungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinrichtung eine besondere Codeausgangsleitung zur Betätigung von Hilfseinrichtungen umfaßt.
14. 14. Elektronische Tastatur-Lern- und Übungsmaschine nach Anspruch 13s dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Anzeigevorrichtung, die dem Schüler auf der Tastatur zu schreibendes Material anzeigt, mit der Tastaturmaschine verbunden ist und von der Ausgangsleitung der Programmeinri ditung für besondere Hilfsvorrichtungen gesteuert wird.
15. 15. Elektronische Tast afcur-Lern- und übungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komparatoreinrichtung eine veränderliche Zeitsteuerschaltung zur Steuerung der Programmeinrichtung umfaßt.
16. 16. Elektrolyse he Tastatur-Lern- undübungsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehleraufzeichnungseinrichtung mit der Ausgangsseite der Komparatoreinrichtung verbunden ist, um die Gesamtzahl der nicht übereinstimmenden Signale zu zählen, die von der elektrischen Komparator-^ einrichtung empfangen werden.
17. 17· Elektrische Komparatoreinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß

    a) die Programmeinrichtung einen Lochbandleser und ein Lochband umfaßt und

    b) eine Pehleraufzeichnungseinrichtung mit der Komparatoreinrichtung verbunden ist, die einen Farbstift zur Kennzeichnung des Lochbandes umfaßt, wenn eine angeschlagene Taste auf der Tastaturnicht der auf dem Lochb aid verschlüsselten Taste entspricht.
18. 18. Elektronische Tastaturlern- und Übungsmaschine nach

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    Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Programmfortahaltungseinrichtung mit der Ausgangsseite der elektrischen Komparatoreinrichtung verbunden ist, um ein Steuersignal für die Portschaltung der Programmeinrichtung zu erzeugen, wenn das Signal von der Komparatoreinrichtung die Übereinstimmung zwischen dem Signal der Programmenrichtung und dem Signal der Tastatur anzeigt.

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