JPH0517727U - データ処理用キーボードアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力時の誤りを減少させ、容量を向上し且つ
速度を高めたデータ処理用キーボードアセンブリを提供
するものである。 【構成】 選択したキースイッチを個別に作動させるこ
とができると共に、隣り合う複数のキースイッチを１手
指により同時に作動させることができるようキーボード
アセンブリが配置されている。キーは複数の３キーの交
線を作るように配置される。スイッチ装置は単一入力と
して３キーの交線で手指による打込みを識別する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子データ処理装置に関し、特にデータの入力とデータ処理操作の 機能制御との双方のためのキースイッチ型手動入力キーボードアセンブリに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

電子計算機やその他のデータ処理装置を用いる際の大きな障害は、通常はキー ボードからなる、人間の関与する入力インターフェース装置である。近時の電子 データ処理装置は、字義通り数百もの制御機能及びデータ文字を扱う能力が単一 の安価なチップ上に設けられたため、従来のキーボードの能力を追い越してしま った。又如何なる手動入力キーボードも、機器の特性あるいは人間の誤操作に起 因する潜在的入力誤りと、手動入力速度とに敏感である。手動入力キーボードの 速度、精度を改善し、データ処理能力を高める必要があることは明らかである。 他の望ましい特徴は、需要の相当部分を占めるポータブルサイズ計算機とバラン スのとれる小さな寸法である。従来技術による小型キーボートパネルの場合、一 般には片方の手で操作する余地しかないので、キーボードの速度、精度及び容量 が更に限定される傾向があった。

【０００３】 データ処理のためのキーボード容量を高めるため、例えば次に列挙する従来技 術が提案された。すなわち、(1) 米国特許第４，０４２，７７７号明細書又はド イツ連邦共和国特許第２，９２４，５１５号明細書に開示された、一度に１個又 は数個のキーを選択する。“コード”システム。(2) 米国特許第３，８９２，９ ５８号明細書に開示された数種の異なるモードで利用可能なキーボードの使用。 (3) 米国特許第４，２０２，０３８号明細書及び米国特許第４，２７２，８２６ 号明細書に開示された、キー当りの選択の数を増すためのキーの計数逐次閉成の 使用。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、これらキーボードは全て、１つの入力のために何本の指で何回打込み を行なうかというような選択をオペレータが行わなければならないので、手動入 力データの誤り率を増大させる傾向がある。又、キーボードが多数のキーを有す るためにオペレータの手がタッチ操作のため定位置から離れたり、多数のキーに わたる広い範囲で手を動かしたりせねばならない場合も同様である。

【０００５】 従って、本考案の目的は誤りを減少させ、容量を改良し且つ速度を高める構造 を提供して、手動入力データ処理キーボードアセンブリを改良することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、選択したキースイッチを個別に作動させ得ると共に、１手指により 橋渡しするよう設けられた隣り合う複数のキースイッチを同時に作動させ得るよ う配列された隣り合うキースイッチのフィールドを有するタッチタイプデータ処 理用キーボードアセンブリにおいて、キーは複数の３キーの交線を作るよう配置 され、且つ該交線で３キーの単一入力から独立して単一入力として３キーの交線 で手指による打込みを識別するスイッチ装置を有するキーボードアセンブリを要 旨とする。

【０００７】

【作用】

迅速で誤りのない手動キースイッチ入力を行なう際の重要な要素の１つは、ど の選択を行なうか、あるいはどの指の組を用いるか決定するオペレータの知的選 択を除去する、相互作用する要素の組を設けることである。ピアノ奏者が練習な しで新曲を速く奏しようとすれば、必要な指と位置とを選ぶ心理的過程があるた め、全ての和音を間違わずに弾くことは困難である。むしろ、１度に１文字を入 力するべく１度に１つの指を順次用いるタイピストは、誤りをほぼなくする機械 的動作で新しい文章を速やかにタイプすることができるのである。これは、多く の選択肢からの分り易い選択、迅速なデータ生産、及び極めて少ない誤りという 結果となる他の協働的キーボード特性と共に本考案により提供される限定操作モ ードである。

【０００８】 キー対信号選択効率を著しく高めるため、単一の手指打込みで１度に１つのキ ーを選択することもできるし、２つ以上の隣り合ったキーを同時に打込むことに より得られる『実行』キーを単一手指打込みで選択することもできる。

【０００９】 タイピストやその他のキーボードオペレータにとっては、そこから指を伸ばし て全キーボードを操作し得るホーム位置を見出してそこに指を休めることができ るということは重要なことである。よって、本考案により、接触によりホーム位 置にあるか、又は手を伸ばしたときは正しく選択されたキー上にあることを指に 感じさせるキーボード外形を設けることにより、誤りを減少させる特徴が組み入 れられて強調されている。この触覚フィードバックは又各入力のためのキースイ ッチの運動を補うので、オペレータは、１文字が完了して次の文字が直ちに後続 することを知る。この特徴は、単一の手指により各入力位置に感知されて指が打 込み位置に整列したことを示す触覚フィードバックマーカーを特徴としており、 これらマーカーは隣り合う少くとも２つのキーに広がり、２つ以上のキースイッ チの同時スイッチングから生じる入力を達成する。触覚マーカーは凹部、隆起面 部、及び平坦面区域の順序づけられた組からなり、これらは典型的には、それぞ れ１つ、２つ又はそれ以上のキースイッチを作動させる手指位置の別を示す。階 段状タイプライタ型キーボードに適用するために、段は隣りの行のキーに重なっ て、隣り合う２つの行のキーを単一の手指打込みにより作動させることを可能な らしめる。

【００１０】 英数字データを片手操作で入力するための好ましいキーボードの構成は、５列 に配列された１２個のキーを有し、それらは片手の５指の長さに適するように重 なり合って、ホームキー位置を普通の自然な手の姿勢に適合させる。

【００１１】 キーボードに記された標識は、使用頻度の低い選択に対して特に有用な視覚参 照を可能ならしめる。このことは又、複数の活きたキーボードモードが可能であ る場合に重要であると共に、キーボードの種々のモードの選択を、取扱説明書を 参照することなく自明のものとする。

【００１２】 ２以上の活きているキーボードの組を選択するモード変更のための手段が講じ られているときは、手指打込み毎に２以上のキースイッチを同時にスイッチング するため指で２以上のキーを橋渡しする技法を用いることによって、片手で僅か ９つのキーを用いて単一手指ストロークで１つの入力を行なうコンパクトサイズ の完全英数字入力容量が達成される。活きているキーボードへの単一手指打込み により各文字が直接入力されるので高速でデータを入力することができる。１２ キーのキーボードは、例えば４７乃至５５の、完全英数字能力のための別々の選 択と、活きているキーボード上の幾つかの機能制御信号の選択とを可能にするこ とができる。キーの数を増せば、キーボードのモードを変更せずに可能な選択の 数が更に増大する。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案を詳細に説明する。

【００１４】 図１に示したように、手動操作可能な隣り合う１２個のキースイッチ１６、１ ７等の単一のフィールド１５は、計算機その他のデータ処理システム用の入力デ ータ及び動作命令を供給するものであり、好ましくは、ポータブルサイズ又は机 上サイズのケース等の適当なハウジングに内包される。関連するデータ処理装置 −キーボードの関係はブロックで図示され、出力インターフェースのため視覚表 示パネル１８が利用可能である。キーボードは、利用可能な機能と選択可能な文 字とを示すキーボード標識で作動可能である。この場合、数値計算動作モードで は、図２の断面図から良く分かる円又は楕円形のキー付属凹部２０内に０乃至９ に指定された１０進数キースイッチの中の適当な１つを単一の手指で１回打込む ことによって数字を１つずつ順次に入力することができる。対称的配列であるの で左手又は右手の一方だけで操作することができる。

【００１５】 制御のため、キー１６は１つの数値語で最初に現われる小数点を入力するもの である。しかし、１語において２番目のそのような入力（無意味な組合せ）に対 しては、矢印で示された適当なレジスタにその語を入力させる制御機能として作 用する。実行（ＸＱ）キー２１は、計算機の動作モードを変更して活きているキ ーボードのキー用の異なる入口点を確立する命令を実行するために用いられる。

【００１６】 基本的にはこの実施例キーボードはほぼ平らな表面（２２、図２）をなすフィ ールドに配置された隣り合うキーを有する。この表面は、触知されてキーボード 入力の接触選択を容易にする凹部２０及び隆起面部２３により輪郭が形成されて いる。よって、１２個のキーのフィールドは１入力毎に単一の指を用いて１つの キースイッチを閉成して（あるいは同時にキースイッチの組合せを閉成して）、 片手で操作される。よって凹部２０及び隆起面２３は、オペレータが適切な指位 置を触知するとともに指がホーム位置にあるか又は単一キースイッチ閉成からの 入力のための正しい指位置に到達した時を知ることを可能にする。凹部における ホーム位置は次の通りである：親指０、人さし指は４、中指は５、薬指は６、小 指は少数点。

【００１７】 以上のように、各凹部は単一の手指打込みで操作し得る単一のキースイッチと 関連し、触覚凹部マーカー２０は単一キースイッチ閉成の入力用の適切な指位置 をオペレータにフィードバックする。同時に閉成された２つ以上のキースイッチ からなる『実行』キーも又、触覚フィードバック構造によって識別される。よっ て、ｓｉｎ １４、π等を含む隣り合う２つのキーの接合部は、この実行（同時 に操作される２つの）キーの組を打込む位置に指があるときオペレータが触知す る平面接合線上に配置されている。同様に、単一の手指打込みで２つ以上のキー スイッチを同時に閉成するための実行キーの組は隆起２３上に位置しており、該 隆起はオペレータにより触知されて指が適切に整列したことを保証する。

【００１８】 実行キーについては、隣り合う少くとも２つのキーにわたって広がる、２つ以 上のキーに共通の触覚フィードバック部材が設けられていることに留意するべき である。従って、オペレータは正確に『タイプ』することができると共に。１２ 個のキースイッチの組から利用可能な多数のキー位置を自信をもって選ぶことが できる。

【００１９】 若しキースイッチの数が例えばこの実施例キーボードの場合の如く１２である ならば、図１に示したように、４７の入力選択肢が得られる。このことは、１２ 個のキーの個別作動（０〜９、ＸＱ、及び）又は複数のキーの同時作動に応答し て出力信号を発生させることによって達成される。

【００２０】 図６の配列方式では、キー列をずらすことによって、１２個のキーから利用可 能な選択肢の数は５５に増大している。この方式は又、中指が最も長い普通の人 の手の外形にキーボードの５列を適合させるという望ましい特徴を有する。斯く して、ホーム位置が自然であるから、他のキーボード配列に要求される手の位置 の不自然さに起因する誤りが防止される。

【００２１】 手動データ入力の精度と速度とのために、箱２７に示したように単一の指の選 択により１度に１つの文字を順次に選択することが重要である。従って、例えば キー２１、２５の交線上のｃｌｅａｒＸ（ＣｌＸ）について示したように隣り合 う２つのキーが単一の手指打込みによって同時に操作される。図１の好ましい実 施例においては、これら２キー同時選択位置は全て２つのキーのみが会合する接 合部の中レベル共面（平坦）手指打込み位置にある。例えば図２のキー２１、１ ６の接合線２６を見ると、そこにはバックスペース／クリア（ｂａｃｋ ｓｐａ ｃｅ／ｃｌｅａｒ）矢印標識が図１に示されている。ｓｉｎ、ｃｏｓ等の他の選 択肢は図示した１２キーフィールド実施例から明らかである。オペレータはキー とキーとの間の平らな面接合部の感触を、指が適切な位置にあることを保証する フィードバック信号として容易に認識する。

【００２２】 又、１つの入力のため３つ又は４つのキースイッチを単一の指で同時に打込む こともできる。それらの位置は矩形の隆起面部２３（図２も参照）により識別さ れる。従って、例えば、除算（÷）や百分率（％）制御機能は３キー接合部で選 択され、例えばＸ^２は４キー接合部で選択される。斯くして、このシステムでは キースイッチの数を遥かに上回る数の選択肢が得られる。該システムは又、段差 付きキーボードと単一手指打込みによる多数の文字又は機能の入力とを組合せる ことによって、従来不可能であった手動データ入力速度及び精度を与え、タッチ 式タイプライタ打込みに類似した態様のタッチタイプデータ入力を可能ならしめ る。ホーム指休止位置（０−４−５−６−．）からの文字選択のための最大到達 距離は、データを入力する指で隣り合うキーを橋渡しすると共に隣り合うキーを 単一のコンパクトなフィールドに保持するという技術を用いることによって相当 短縮されている。このことは、例えばタイプライタ型のキーボードの場合より遥 かに多くのキー入力位置を手が覆い得ることを意味する。又、文字位置間の距離 が小さくなっているので、キースイッチ入力の各クラス（１、２、３キー等）は 凹部、平坦面又は隆起部によって独自の感触を有するから、段差付きキーボード マーカーは誤りの確率を減少させるのに最も重要である。他の平らなキーボード 面との区別を更に顕著にするために望ましいならば、平坦面に特別の手ざわりを 設けることができる。従って、作動されねばならない可動キースイッチとマーカ ーの感触との双方が、データ入力精度を高めるオペレータへのフィードバック信 号である。

【００２３】 スイッチボードは論理復号スイッチ選択回路網３１によりデータ処理システム ３０に接続するように容易に適応される。従って、異なる４７の信号が図１のキ ーボード１５上の様々のキースイッチ選択肢のために誘導されて適切なキースイ ッチの組合せと確認される。データ処理装置を作動させる信号は、各手指打込み （２７）中に選択されて通信のため適切にコード化されてデータ処理システム３ ０に接続（３２）された一連の信号からなる。従って、データ入力語（３３）を 形成する文字と、機能制御信号（３４）との形態の両データが単一手指の単一打 込みにより入力される。

【００２４】 キーボードの他の配列も可能である。例えば、アルファベット全部を作るため 少くとも２８個の別々のキーを有する従来の両手タイプライタ配列パターンが可 能である。キーボード表示に見られるように、平坦又は階段状（図７）キーボー ド面は、上記外形パターンと同様に凹部２０及び隆起部２３を有する。この実施 例では、キーの行は輪郭形成された（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ）位置２３に３キー交 差点を形成するように組合されている。スペースが利用できる場合はデータ処理 システム制御の大幅な柔軟性がこのキーボード配列により得られることは明らか である。このキーボード配列は両手タイピング用の標準的キーボード配列の利点 を有するが、広範な生きている付加的キーボード機能を可能ならしめると共に輪 郭触覚フィードバックという特徴を与える。

【００２５】 図４の１２キー配列は、近時のチップ上に利用可能な極めて多数のデータ処理 機能を効率的に用いる本発明キーボードシステムの包括的能力を説明する。

【００２６】 説明のため、隆起輪郭２３を有する複数のキーの交線上の３つの別々の表示か ら最も良く解る３つの異なる動作モードを概説する。オペレータの便利を考慮し て、該３組の標識を例えば黒、青、赤などでカラーコード化することができる。

【００２７】 データ処理システムは、キースイッチから発生される適切な命令により選択さ れた例えば英数字データ処理モード、数値計算モード及びその他の例えば加算機 （ＡＤＤ）モード、プログラミング（ＰＧＭ）モード等の特別モードなどの３つ のモードで運転される。この実施例では補助モード選択スイッチ３９が図示され ている。英数字モードでは全アルファベッド、全十進数、句読点、及び数個の命 令信号が１２個のキースイッチからの片手入力のために利用可能であることがキ ーボード表示から解る。従って、各モードにおいてキーボード信号は活きている キーボードからの応答通信のためデータ処理システムに接続されるので、単一の 指の各打込みが有効な入力を生ぜしめる。

【００２８】 例えば図８の１２キー電話型キーボードや図５の１６キー型キーボードなどの 他のキーボード型式が望ましい場合もある。いずれの場合にも、キーボードは単 一のフィールドに配置され、片手で操作可能で他方の手を他の目的のために自由 にしておくのが好ましい。全キーを単一のフィールドに配置することによって、 より多くのキースイッチの組合せが利用可能となる。又キースイッチの配列を、 オペレータによる知的選択を少なくして誤り率を低下させるように設計すること ができる。又誤り率を低下させると共に、予想しなかったコピーからのデータの ほぼ機械的な入力をも可能にするため、各入力はタッチ式タイプライタ操作の場 合と同様に単一の指の動作により順次に行なわれる。それ故、データ及び制御機 能入力が正確、迅速に、極めて効率的にしかも容易に少数のキーで行われる。

【００２９】 図６においては、キーボードアセンブリは、左右いずれか一方の手により操作 されるべき対称的に５列４０〜４４に配列された１２個のキーのフィールドを有 する。ホームキー（０−４−５−６−．）から見ると該列のキーはずらされて組 合されている。このことは次に述べる２つの重要な目的に役立つ。すなわち、第 １に、１２個のキーからより多くの実行キーが得られて５５の選択が利用可能と なっている。第２に、人の手の普通の外形に適合し、快適にしかも誤りなく使用 することができるので、不自然な位置へ指を運んだり戻したりすることや疲労な どから生じる誤りが防止される。

【００３０】 図から分るように、長い中指は中央の列４２に置かれ、人さし指と薬指とは自 然にキー列４１、４３上に置かれることとなる。最も短い親指と、小指とは列４ ０、４４上に置かれることとなる。ずらされたキー列に合わせて、実行キー４５ は中央の３列にわたっている。このキーボードが電話入力に用いられるときは、 ２つのキー４５、４６に記号＊及び＃を設けることができる。

【００３１】 図７は、本考案による、図２のタイプライタキーボードなどの段差キーボード のキー構造を略示する側面図である。

【００３２】 下の行の各キーは隣り合う上の段に伸び込む隆起縁部４９を有し、隣り合う２ つの行又は段に位置するキースイッチを同時に閉成するため単一手指打込みで実 行キーを選択することができるようになっている。

【００３３】 従って、本考案によれば図８に示した他の実施例は、同様の１２キーの配列が 用いられている電話に用いるのに特に適している。例えば、１０個の数字に加え て制御及びスイッチング信号を必要とする電話スイッチボード（ＰＢＸ型）など の特別のキーボードの場合、９キーからの２５選択肢及び１６実行キーを設ける べく９個のキーを用いることができる。３５選択肢を有する１２キー配列は、＃ キーの操作などにより活きているキーボード機能を数値モードから英字モードに 切換える手段が設けられたならば電話通信において完全英字モードが可能である ことを示している。

【００３４】 図１のシステム配線図を参照すると、本考案は改良された電話スイッチングシ ステムを提供するものであることが解る。例えば、キーボードスイッチ選択装置 ３１は、キーボード１５（又は第８図のもの）からのキー選択に応答して電話回 線伝送と両立し得るトーンを発生し得る。ケーブル４９から解る通り、これらの トーン（４７種類に及ぶ）は、英数字データ入力を扱うため電話受信ステーショ ン５１（コンピュータなど）に接続可能な電話システムスイッチボード５０にお いて処理可能である。このキーボードアセンブリは当該技術分野において単純ｍ ｏｄｅｍ（変復調装置）と称されているものを構成している。又、本考案によれ ば、従来方式で数値データ入力を処理する一方で従来多数のキースイッチを要し た同等機能を生ぜしめる単純な１２キー標準電話キースイッチアセンブリによっ て、電話スイッチングシステムに用いられている複雑なＰＢＸ型スイッチボード を置換することができる。

【００３５】

【考案の効果】

以上述べた通り、本考案によると、電話事業に通常用いられているコンパクト な１２キー対称マトリクス配列で、標準的１２選択数値モード電話キースイッチ アセンブリを補う３５文字の完全アルファベットモードを達成することを可能な らしめ、従って、４７の別々のトーン（音）を用いることができ、そしてこの配 列は複雑なＰＢＸ型スイッチボードに取って代わるべき電話スイッチングシステ ムに有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】データ及び制御信号を入力するための本考案の
手動入力キーボードを有するデータ処理システムを一部
ブロック図として示す略図である。

【図２】図１の２−２線から見た本考案によるキーボー
ド外形を示す部分断面略図である。

【図３】従来のタイプライタキーボードパターンに配列
されたキースイッチを有する英数字データの手動入力用
の、本考案の実施例であるキーボード及び表示装置の平
面図である。

【図４】数値計算モード及び英数字モードを含む複数の
モードで活きているキーボードスイッチを用いることを
示す図１に示されたキーボード実施例を示す図である。

【図５】片手による手動データ入力用に配設された１６
個のキーを有する他のキーボードパターン実施例を示す
図である。

【図６】指の自然な姿勢に適合するように組合されて誤
りを減少させると共に快適なデータ入力を可能にする、
５行のキーを有する１２キー型キーボード実施例の平面
図である。

【図７】段差を設けたときの、７−７線に沿った図３の
キーボードの外形を示す略側面図であり、この実施例で
は低い方の行のキーは隣りの高位の行まで伸長した部分
を有し、それによって、単一手指打込みにより隣り合う
２つの行のキーを同時に作動させることが可能になって
いる図である。

【図８】電話システムに普通に用いられている種類の１
２キー対称マトリクスキーボード配列の平面図である。

【符号の説明】

１５ フィールド １６ キースイッチ １７ キースイッチ ２１ キースイッチ ２５ キースイッチ ４５ キースイッチ ４６ キースイッチ ２０ 凹部 ２３ 隆起面部 ４９ 隆起縁部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 選択したキースイッチを個別に作動させ
   得ると共に、１手指により橋渡しするよう設けられた隣
   り合う複数のキースイッチを同時に作動させ得るよう配
   列された隣り合うキースイッチのフィールドを有するタ
   ッチタイプデータ処理用キーボードアセンブリにおい
   て、キーは複数の３キーの交線を作るよう配置され、且
   つ該交線で３キーの単一入力から独立して単一入力とし
   て３キーの交線で手指による打込みを識別するスイッチ
   装置を有することを特徴とするキーボードアセンブリ。