JP5642818B2 - キーボード装置 - Google Patents

Description

本発明はキーボード装置に関わり、特にマルチインターフェースを有するオペレーションシステムが操作制御可能なキーボード装置に関する。

タッチパネルの技術がますます成熟するに従い、市場には従来の実体キーボードの操作に代わって、様々なタッチパネル操作の携帯電話、タブレットＰＣ、電子書籍端末が出現している。現在の市場において見られるコンピュータのオペレーションシステム（ＯＳ）の構造は、殆どがマルチグラフィカルユーザインタフェース（Graphical User Interface、ＧＵＩ）からなる構成が主流の操作コンセプトである。従って、ユーザーが指やタッチペンによりタッチパネルの表面をなぞるだけで、ディスプレイ上で異なるＧＵＩに切り替わる。つまり、いわゆるページング、ページ移動を行う。

特に説明が必要なのは、上記のページング及びページ移動は、電子ファイルの上下ページング又は左右ページングの実行とは依然異なり、上記のページング及びページ移動は、ＯＳの異なるインターフェースを直接切り替えるのであって、単一の電子ファイルの内容に対しブラウジングを行うものではない。

ユーザーが文字を入力する場合、現在のタッチパネルの入力方法の殆どはプログラムによりタッチパネル上に疑似キーボードを表示し、ユーザーがパネル上の疑似キーボードの文字又は符号をタッチして、関連コマンドを実行する。しかし、疑似キーの欠点は触感が優れず、ユーザーは現実のキーを押圧した時のような弾性触感やクリック感が得られない。又、ユーザーが操作過程において、指により視界を遮られるという問題のため誤入力が発生しやすい。従って、依然、多くの消費者はキーボードによりコンピュータデバイスに操作コマンドを実行させるのに慣れている。

台湾特許公開公報第２０１１１７０５２号

更に、現在のノート型パソコン又はデスクトップ型パソコンのＯＳは殆どがＧＵＩの構造を採用している。しかし、ノート型パソコン又はデスクトップ型パソコンに関わらず、現在の時点では、タッチパネル操作制御を未だ応用しておらず、キーボードによる関連コマンド入力に頼らざるをえない。

しかし、現在用いられているキーボードはマルチインターフェースを有するＯＳに対してタッチ方式による異なるインターフェースに切り替えるコマンドを依然直接実行することができない。つまり、従来のキーボードには直感的にリアルタイムで操作する機能が欠けており、ユーザーにとって操作が非常に不便である。

以上の課題を鑑み、本発明はキーボード装置を提供して、従来のキーボードがタッチ方式のように異なるＧＵＩに切り替えることができない使用上の制限を解決する。

本発明は、オペレーションシステム（ＯＳ）において複数のインターフェースを有する電子装置に適用されるキーボード装置を提供する。キーボード装置は、本体と、複数のキーと、回路基板と、少なくとも一つのインターフェース切り替えキーと、を含む。そのうち、複数のキーは本体上に設置され、本体を往復しながら押圧可能である。回路基板は本体内に設けられ、回路基板上に複数のトリガースイッチ及び制御ユニットを電気的に配置する。各トリガースイッチは各キーにそれぞれ対応し、トリガースイッチは対応するキーに触発されたとき、制御ユニットから電子装置へ制御信号を出力する。インターフェース切り替えキーは本体に対して往復的に押圧可能であり、インターフェース切り替えキーが対応するトリガースイッチを触発し、制御ユニットから電子装置へ切り替え信号を出力して、そのうちの一つのインターフェースを切り替えて実行する。

更に、本発明は、オペレーションシステムにおいて複数のインターフェースを有する電子装置に適用される別のキーボード装置を提供する。キーボード装置には、本体と、複数のキーと、回路基板と、機能切り替えキーと、を含む。そのうち、キーはそれぞれ本体上に設置され、本体に対して往復して押圧可能である。回路基板は本体内に設置され、回路基板上には複数のトリガースイッチ及び制御ユニットが電気的に配置される。各トリガースイッチはそれぞれ各キーに対応し、トリガースイッチが対応するキーに触発されたとき、制御ユニットから電子装置へ制御信号を出力する。機能切り替えキーは本体上に設置され、又そのうちの一つのトリガースイッチに対応し、機能切り替えキーは本体に対して往復的に押圧可能であり、機能切り替えキーは対応するトリガースイッチを触発し、又同時にそのうちのキーを押圧して対応するトリガースイッチを触発したとき、制御ユニットから電子装置へ切り替え信号が出力されて、そのうちの一つのインターフェースを切り替えて実行する。

本発明の効果は、キーボード装置上でインターフェース切り替えキー又は機能切り替えキーを更に追加する。また、タッチ式と同じようにインターフェースを切り替えるファームウェアコマンドを制御ユニットにプログラミングして、ハードウェアとファームウェアとの組合せにより、ユーザーがインターフェース切り替えキー又は機能切り替えキーを押圧する操作方法により、直接キーボード装置を介して迅速に異なるインターフェースに切り替えることができる。

本発明の第1実施例のキーボード装置を使用した電子装置の立体図である。 本発明の第１実施例のキーボード装置の平面図である。 本発明の第１実施例のキーボード装置の回路ブロック図である。 本発明の第１実施例の別の形態のキーボード装置の平面図である。 本発明の第１実施例の更に別の形態のキーボード装置の平面図である。 本発明の第２実施例のキーボード装置を使用した電子装置の立体図である。 本発明の第２実施例のキーボード装置の平面図である。 本発明の第２実施例のキーボード装置の回路ブロック図である。

本発明の特徴、操作及び機能に関して、図面と実施例とにより詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明の第１実施例の図である。本発明の第１実施例のキーボード装置１００は電子装置３００を操作する入力方法である。電子装置３００は、ＯＳの現在の作業状況を表示するディスプレイ３１０を有し、ユーザーはディスプレイ３１０を介して操作制御を実行できる。且つ、電子装置３００のＯＳにおいては、例えば第１インターフェース３２０ａ、第２インターフェース３２０ｂ等のように、複数のインターフェース３２０を有する。そのうち、ディスプレイ３１０は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はタッチパネルであってもよいが、これに制限されない。

更に説明すると、本発明が開示する各実施例のキーボード装置１００は、携帯電話、タブレット型パソコン、ノート型パソコン又はデスクトップ型パソコンを含む各種の電子装置３００に適用できるが、実施形態はこれに制限されない。電子装置３００がインストールされたオペレーションシステムは、マルチインターフェース３２０ａ及び３２０ｂによるシステム構造である。第１インターフェース３２０ａ及び第２インターフェース３２０ｂ等の各インターフェースは、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）であり、各インターフェース３２０ａ、３２０ｂにおいてそれぞれ複数のアイコンを有する。ユーザーは本発明のキーボード装置１００により異なるインターフェース３２０ａ、３２０ｂに切り替えて、選択したそのうち一つのインターフェースをディスプレイ３１０に表示する。更に、マウスを介して、例えば、第１インターフェース３２０ａ上でカーソルを移動して実行したいアイコンをクリックしてインターフェースを選択する。又は、例えば、第１インターフェース３２０ａ上など、現在のインターフェースのアイコンを直接指でタッチして起動する。これらのアイコンは、マウス又はタッチに関わらず、クリックされた後、プログラムにリンクしてその関連機能を起動する。

以下、本発明の詳細な説明において、デスクトップ型パソコンを本発明の実施例とするが、図面は参考及び説明に用いるのであって、本発明を制限するものではない。

図１〜図３に示すように、本発明の第１実施例のキーボード装置１００は、本体１１０と、複数のキー１２０と、回路基板１３０と、インターフェース切り替えキー１４０とを含む。そのうち本体１１０の内部には空の収容空間を有し、複数のキー１２０がそれぞれ本体１１０上に設置され、ＱＷＥＲＴＹ配列キーボードの規則に応じて本体１１０上に配列され、各キー１２０は本体１１０に対して往復的に押圧可能である。回路基板１３０は本体１１０の内部に配置され、且つ回路基板１３０上に複数のトリガースイッチ１３１と制御ユニット１３２とを電気的に配置する。そのうち、各トリガースイッチ１３１の位置は、本体１１０の各キー１２０の位置に対応する。

ユーザーが少なくとも一つのキー１２０を押圧した場合、キー１２０は力を受け下方へ移動する、又は対応するトリガースイッチ１３１を押圧する。このトリガースイッチ１３１は、触発されて制御ユニット１３２へトリガ信号を発信し、制御ユニット１３２はそのファームウェアプログラムにより受信したトリガ信号が示す所定の機能を判断し、更に対応する操作信号を生成して電子装置３００へ送信し、電子装置３００のＯＳにおいて所定の機能を実行する。本発明に開示された各実施例において、制御ユニット１３２はＭＣＵ（Microcontroller Unit）であり、迅速に記憶や演算等の複数の機能を実行することができるが、本発明に開示された実施態様はこの限りではない。

特に、本発明に開示された実施例のキーボード装置１００は、電子装置３００へ操作信号を有線伝送又は無線伝送によって送信する。又、本発明のキーボード装置１００が、キー１２０により対応するトリガースイッチ１３１を触発し、制御ユニット１３２がトリガースイッチ１３１のトリガ信号を判断し、更に対応する操作信号を発出する技術手段と、現在のキーボード装置の信号処理方法は類似し、又、本発明のキーボード装置のキー１２０が押圧力を解除した後、本体１１０内の弾性パッドにより押圧力を受けていない位置へ戻るような機構設計も、現在のキーボード装置の構造と類似するので、ここでは更に詳しく説明しない。

図１〜図３を参照すると、本発明の第１実施例のインターフェース切り替えキー１４０は本体１１０上に設置され、本体１１０に対応して往復的に押圧可能であり、インターフェース切り替えキー１４０の設置位置は回路基板１３０中のトリガースイッチ１３１の位置に対応する。ユーザーは、第１インターフェース３２０ａから第２インターフェース３２０ｂに切り替えたい場合、インターフェース切り替えキー１４０を押圧するだけでよい。この時、インターフェース切り替えキー１４０は力を受けて下方へ移動し、対応するトリガースイッチ１３１をプレスし、このトリガースイッチ１３１は触発されトリガ信号を制御ユニット１３２へ発信する。制御ユニット１３２は、ファームフェアプログラムより受信したトリガ信号が各インターフェース３２０ａ、３２０ｂに切り替える信号コマンドであるかを判断し、対応する切り替え信号を生成して電子装置３００へ送信し、電子装置３００のＯＳの異なるインターフェース３２０ａ、３２０ｂに切り替える。その後、ユーザーはタッチ又はカーソルにより、現在のインターフェース、例えば第２インターフェース３２０ｂ中のアイコンをクリックして、対応するプログラムを実行する。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第１実施例の異なる形態のキーボード装置の平面図であり、同時に図３も参照する。本実施例のインターフェース切り替えキー１４０は（図４Ａに示されるように）２つ設置されてもよい。２つのインターフェース切り替えキー１４０は、回路基板１３０上の２つのトリガースイッチ１３１にそれぞれ対応し、且つ図４Ａの２つのインターフェース切り替えキー１４０は、制御ユニット１３２が出力した切り替え信号に異なる切り替え方向を有するように命令する。つまり、インターフェース切り替えキー１４０のうちの一つが対応する切り替え信号は、電子装置３００のＯＳを水平（左側方向へ）スライドして別のインターフェースに切り替えるように制御する。例えば、電子装置３００に水平スライドの制御コマンドを入力して、ＯＳが現在使用している第１インターフェース３２０ａを第２インターフェース３２０ｂに切り替える。また、別のインターフェース切り替えキー１４０に対応する切り替え信号は、電子装置３００のＯＳが別の水平（右側方向へ）スライドして別のインターフェースに切り替えるように制御する。例えば、電子装置３００に水平スライド制御コマンドを入力して、ＯＳが現在使用している第２インターフェース３２０ｂを第１インターフェース３２０ａに切り替える。

図４Ｂに示すように、インターフェース切り替えキー１４０は４つ設置してもよく、４つのインターフェース切り替えキー１４０は、回路基板１３０上の４つのトリガースイッチ１３１にそれぞれ対応する。且つ、図４Ｂの４つのインターフェース切り替えキー１４０は、制御ユニット１３２が出力した切り替え信号に異なる切り替え方向を有するように命令する。つまり、４つのインターフェース切り替えキー１４０が対応する切り替え信号は、電子装置３００に水平スライド又は垂直スライド制御コマンドを入力して、電子装置３００のＯＳをそれぞれ上、下、左、右への移動方向により異なるインターフェースに切り替えるように制御する。

上述の本実施例のキーボード装置１００はインターフェース切り替えキー１４０の数量を変更して、ユーザーが異なるインターフェース３２０を切り替えられるように利便性を向上できる。

図５〜図７を参照すると、本発明に開示する第２実施例のキーボード装置２００は、本体２１０と、複数のキー２２０と、回路基板２３０と、機能切り替えキー２４０とを含む。そのうち、本体２１０内部に中空の収容空間を有し、複数のキー２２０がそれぞれ本体２１０上に設置され、ＱＷＥＲＴＹ配列の規則に基づき本体２１０上に配列される。各キー２２０は本体２１０に対して往復的して押圧可能である。又、キー２２０は更に複数の方向キー２２１を含む。回路基板２３０は本体２１０の内部に配置され、且つ回路基板２３０上に複数のトリガースイッチ２３１と制御ユニット２３２が電気的に配置される。そのうち各トリガースイッチ２３１の位置は本体２１０上の各キー２２０（方向キー２２１を含む）の位置に対応する。

ユーザーが少なくとも一つのキー２２０を押圧した場合、キー２２０は力を受けて下方へ移動し、対応するトリガースイッチ２３１をプレスする。このトリガースイッチ２３１は触発されてトリガ信号を制御ユニット２３２へ発信し、制御ユニット２３２はそのファームウェアプログラムにより受信したトリガ信号が表す所定の機能を判断し、対応する操作信号を電子装置３００へ送信し、電子装置３００のＯＳにおいて所定機能を実行する。本発明に開示する各実施例において、制御ユニット２３２は、ＭＣＵ（Microcontroller Unit）であり、迅速に記憶及び演算などの多種機能を実行するが、本発明に開示された実施態様はこれに制限されない。

特に注意すべきことは、本発明に開示された実施例のキーボード装置２００は、電子装置３００へ、有線伝送又は無線伝送を介して操作信号を送信する。又、本発明のキーボード装置２００が、キー２２０により対応するトリガースイッチ２３１を触発し、制御ユニット２３２がトリガースイッチ１３１のトリガ信号を判断し、更に対応する操作信号を発出する技術手段と、現在のキーボード装置の信号処理方法とは類似している。又、本発明のキーボード装置のキー２２０が押圧力を解除した後、本体２１０内の弾性パッドにより押圧力を受けていない位置へ戻るような機構設計も、現在のキーボード装置の構造と類似するので、ここでは更に詳細に説明しない。

続いて図５〜図７を参照すると、本発明の第２実施例の機能切り替えキー２４０は本体２１０上に設置され、本体２１０に対して往復的に押圧動作を行う。機能切り替えキー２４０の設置位置は、回路基板２３０上のトリガースイッチ２３１のうちの一つの位置に対応する。ユーザーは電子装置３００のＯＳのインターフェース３２０を切り替えたい場合、ユーザーは機能切り替えキー２４０を押圧するだけでよい。この時、機能切り替えキー２４０は力を受けて下方へ移動し、対応するトリガースイッチ２３１をプレスし、このトリガースイッチ２３１は触発されトリガ信号を制御ユニット２３２へ発信する。同時に、ユーザーは特定のキー２２０を押圧する必要があり、対応するトリガースイッチ２３１を触発し、トリガ信号を制御ユニット２３２へ発信する。制御ユニット２３２は機能切り替えキー２４０と特定キー２２０が発出したトリガ信号とを同時に受信した後、制御ユニット２３２は、そのファームフェアプログラムにより受信した二つのトリガ信号の組合せが異なるインターフェース３２０ａ、３２０ｂに切り替える信号コマンドであるのか判断する。更に、対応する切り替え信号を生成して電子装置３００へ送信し、電子装置３００のＯＳの第１インターフェース３２０ａまたは第２インターフェース３２０ｂに切り替える。ユーザーは、現在のインターフェース、例えば第１インターフェース３２０ａ中のアイコンをクリックして、対応するプログラムを実行する。

ユーザーに本実施例のキーボード装置２００を更に便利に使用してもらうために、本実施例の機能切り替えキー２４０は複数の特定キー２２０、例えば、方向キー２２１と相互に組み合わせることができる。このように、機能切り替えキー２４０といずれか一つの方向キー２２１とを同時に押圧した場合、制御ユニット２３２は異なる切り替え方向（例えば、水平方向又は垂直方向）の切り替え信号を電子装置３００に出力するように命令でき、これにより、ＯＳをそれぞれ上、下、左、右の方向に切り替えて、異なるインターフェースを使用するように制御する。

本発明に係る実施例を上述のように開示したが、本発明は前記実施例に制限されない。係る技術に熟達する者はその要旨を逸脱しない範囲において、記述された形状、構成、特徴及び数量などの修正が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、本明細書における特許請求の範囲により定義される。

１００、２００ … キーボード装置
１１０、２１０ … 本体
１２０、２２０ … キー
１３０、２３０ … 回路基板
１３１、２３１ … トリガースイッチ
１３２、２３２ … 制御ユニット
１４０ … インターフェース切り替えキー
２２１ … 方向キー
２４０ … 機能切り替えキー
３００ … 電子装置
３１０ … ディスプレイ
３２０ … インターフェース
３２０ａ … 第１インターフェース
３２０ｂ … 第２インターフェース

Claims (10)

1. オペレーションシステムが複数のインターフェースを有する電子装置に適用され、
   本体と、複数のキーと、回路基板と、少なくとも一のインターフェース切り替えキーと、を有し、
   前記複数のキーは前記本体上にそれぞれ設置され、前記本体に対して往復での押圧が可能であり、
   前記回路基板は前記本体内に設置され、複数のトリガースイッチ及び制御ユニットを電気的に配置し、前記複数のトリガースイッチがそれぞれ前記複数のキーに対応し、少なくとも一つの前記トリガースイッチが対応する前記キーに触発された時、前記制御ユニットから前記電子装置に操作信号を出力し、
   前記少なくとも一つのインターフェース切り替えキーは前記本体上に設置され、前記トリガースイッチのうちの一つに対応し、前記インターフェース切り替えキーは前記本体に対して往復的に押圧可能であり、前記インターフェース切り替えキーが対応する前記トリガースイッチを触発した時、前記制御ユニットから切り替え信号を前記電子装置に出力し、前記インターフェースのうちの一つに切り替えて実行することを特徴とする、キーボード装置。
2. さらに、前記本体上に設置される複数のインターフェース切り替えキーを含み、前記複数のインターフェース切り替えキーは前記複数のトリガースイッチにそれぞれ対応し、前記複数のインターフェース切り替えキーに対応して出力する各前記切り替え信号が異なる切り替え方向を有することを特徴とする、請求項１に記載のキーボード装置。
3. 前記電子装置が水平スライドの制御コマンド又は垂直スライドの制御コマンドを受信した場合、前記オペレーションシステムは対応して水平スライド又は垂直スライドを行い、前記インターフェースのうちの一つに切り替えることを特徴とする、請求項２に記載のキーボード装置。
4. 前記インターフェースにそれぞれ複数のアイコンを有し、そのうち前記アイコンの少なくとも一つをクリックすることにより、対応するプログラムにリンクし、前記プログラムの機能を起動することを特徴とする、請求項１に記載のキーボード装置。
5. 前記電子装置の前記インターフェースは、マルチグラフィカルユーザインタフェースであることを特徴とする、請求項１に記載のキーボード装置。
6. オペレーションシステムが複数のインターフェースを有する電子装置に適用し、
   本体と、複数のキーと、回路基板と、機能切り替えキーとを有し、
   前記複数のキーは前記本体上にそれぞれ設置され、前記本体に対して往復的に押圧可能であり、
   前記回路基板は前記本体内に設置され、複数のトリガースイッチ及び制御ユニットが電気的に配置され、前記複数のトリガースイッチが前記複数キーにそれぞれ対応し、少なくとも前記複数のトリガースイッチの一つが対応する前記キーにより触発された時、前記制御ユニットが操作信号を前記電子装置に出力し、
   前記機能切り替えキーは前記本体上に設置され、前記トリガースイッチのうちの一つに対応し、前記機能切り替えキーは前記本体に対して往復的に押圧可能であり、前記機能切り替えキーが対応する前記トリガースイッチを触発し、前記キーのうちの一つをプレスし、対応する前記トリガースイッチを触発した時、前記制御ユニットから切り替え信号を前記電子装置に出力し、前記電子装置の前記インターフェースのうちの一つに切り替えて実行することを特徴とする、キーボード装置。
7. 前記機能切り替えキーは前記複数のキーと組み合わせられ、且つ、対応する前記トリガースイッチを同時に触発し、前記制御ユニットに前記切り替え信号を対応して出力し、且つ、前記複数のキーが対応出力する各前記切り替え信号が異なる切り替え方向を有することを特徴とする、請求項６に記載のキーボード装置。
8. 前記電子装置が水平スライドの制御コマンド、又は垂直スライドの制御コマンドを受信した場合、前記オペレーションシステムは対応する水平スライド又は垂直スライドを行い、前記インターフェースのうちの一つに切り替えることを特徴とする請求項７記載のキーボード装置。
9. 各前記インターフェースは複数のアイコンをそれぞれ有し、前記アイコンのうちの一つをクリックすることにより対応するプログラムにリンクし、前記プログラムの機能を起動することを特徴とする、請求項６に記載のキーボード装置。
10. 前記電子装置の前記インターフェースは、マルチグラフィカルユーザインタフェースであることを特徴とする、請求項６に記載のキーボード装置。

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