JPWO2019220756A1 - 数値入力装置、文字入力装置 - Google Patents

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Abstract

複数の数値設定操作部が1つの桁毎に設けられることによって複数の桁の数値が表現される操作入力部(10)を具備し、設定された当該数値を電気信号化する数値入力装置(1)であって、複数の数値設定操作部の各々は初期状態となる側に付勢され、数値設定操作部とは別に設けられた入力確定キーが操作された場合において、当該入力確定キーが操作された時点における各桁毎の前記数値設定操作部の状態を反映した数値を確定させて電気信号化する信号生成部(30)を具備する。

Description

本発明は、ユーザーの操作によって数値、文字を設定して電気信号化する数値入力装置、文字入力装置に関する。
パーソナルコンピューターや電子式卓上計算機(電卓)等における数値入力をするためには、例えば0〜9に対応した操作キー(数値設定キー)やその他の演算子キーが配列して設けられたテンキーが広く用いられ、その操作によって設定された数値が電気信号化され、各種の演算等のために用いられる。一方、簡単な算術計算(特に加減算)のためには、古くから算盤(そろばん)は広く用いられている。算盤においては、0〜9の数値を表現する5つの珠の縦方向の配列が、桁に対応して横方向に多数配列されている。特に、加減算を行う場合においては、熟達者であれば、上記のようなテンキーを用いた電卓よりも、算盤を用いた場合の方が、誤りがなく、かつ早く結果を出すことができる場合が多い。
このため、特許文献1には、数値入力が算盤と同様の方式で行われる入力装置が記載されている。この装置においては、数値設定キーが算盤の珠に対応して縦方向(0〜9の数値に対応して5つ)、横方向(桁に対応して多数)に配列されている。算盤の珠の位置(上下)は、各数値設定キーの点灯のオン・オフで表示される。こうした構成によって、この装置においては、数値入力を算盤と同じ態様で行うことができ、簡単な算術計算に関しては、通常の電卓等よりも処理速度が速くなった。
特開平7−210284号公報
上記の数値入力装置においても、多くの操作が必要となった。このため、上記の数値入力装置における処理速度は、単純な算術計算を行う場合においても、実際には十分ではなかった。
一方で、実際の算盤の入力においては、加算を行うことを主眼としているために、この入力方式をそのままキー操作で行う場合には、入力した数値に不確定性がある場合がある。例えば、算盤では、1001と入力した場合と、1000+1とを入力した場合の区別ができない。算盤ではこうした点は問題にはならないが、数値入力を目的とする場合には、問題となる。
このため、算盤方式の素早い入力を、不確定性なく行えることが求められた。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決できる技術を提供することを目的とする。
本発明の数値入力装置は、各々について2つの状態が設定された複数の数値設定操作部が組み合わせて用いられ、複数の前記数値設定操作部の各々が初期状態である場合が0を表現するように、複数の前記数値設定操作部の状態の組み合わせによって数字が表現され、複数の前記数値設定操作部が1つの桁毎に設けられることによって複数の桁の数値が表現される操作入力部を具備し、設定された当該数値を電気信号化する数値入力装置であって、複数の前記数値設定操作部の各々は前記初期状態となる側に付勢され、前記数値設定操作部とは別に設けられた入力確定キーが操作された場合において、当該入力確定キーが操作された時点における各桁毎の前記数値設定操作部の状態を反映した前記数値を確定させて電気信号化する信号生成部を具備することを特徴とする。
上記の構成により、算盤方式の素早い入力を、不確定性なく行うことができる。
本発明の実施の形態に係る数値入力装置が用いられたパーソナルコンピューターの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、実際の算盤と同様の機械的構成が用いられた場合の表示の例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、実際の算盤と同様の機械的構成が用いられた場合の表示の例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、実際の算盤と同様の機械的構成が用いられた場合の表示の例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、算盤の珠の代わりに操作キーが用いられた場合の表示の例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、算盤の珠の代わりに操作キーが用いられた場合の表示の例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、算盤の珠の代わりに操作キーが用いられた場合の表示の例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第1の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第1の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、入力確定キーが用いられる場合の動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、入力確定キーが用いられる場合の動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第2の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第2の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第2の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第3の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第3の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置における第3の確定動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、修正キーが用いられる場合の動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、修正キーが用いられる場合の動作を示す例である。 本発明の実施の形態に係る数値入力装置において、修正キーが用いられる場合の動作を示す例である。
以下、本発明を実施の形態に係る数値入力装置について説明する。図1は、この数値入力装置1が数値入力のために用いられたパーソナルコンピューター100の構成を示す図である。このパーソナルコンピューター100においては、CPUを具備する制御部110は、数値入力装置1によって10進数で表示された数値や各種の操作に対応する電気信号を受信し、これに応じて各種の処理(数値計算等)を行う。操作入力装置(数値入力装置)1によって入力されたと制御部110が認識した数値や、各種の結果は、ディスプレイを具備する表示部120で表示される。
操作入力装置1においては、特に数値の入力のためにユーザーに用いられる数値操作入力部(操作入力部)10と、数値以外の入力(例えば、各種の演算子やカーソル操作等)のために用いられる機能操作入力部20と、がそれぞれ設けられる。信号生成部30は、数値操作入力部10、機能操作入力部20においてユーザーによって行われた操作に応じて、電気信号を生成し、制御部110は、この電気信号によって、入力された数値や要求された操作を認識する。
また、図2A〜2Cは、この操作入力装置1における数値操作入力部10の構成を示す図であり、数字の入力は算盤と同様の方式で行われる。ここでは、5桁の数字を表現する場合が示されている。このため、数値操作入力部10としては、実際の算盤と同様の機械的構成を具備してもよく、特許文献1に記載の技術と同様に、算盤の珠が一つの操作キー(数値設定操作部)となるように構成してもよい。図2A〜2Cにおいては対応する実際の算盤を数値操作入力部10とした場合が、図3A〜3Cにおいては算盤における一つの珠を一つの数値設定操作部とするように操作キーの配列を構成した場合が、それぞれ示されている。
図2A〜2C、図3A〜3Cにおいて、図2A、図3Aは5桁の数値「00000」を表示した場合、図2B、図3Bは「00160」を表示した場合、図2C、図3Cは、「03070」を表示した場合、をそれぞれ示す。算盤と同様の機械的構成を用いた場合(図2A〜2C)においては、0〜9の数字を表すために、各列(桁に対応)においては、上からB0〜B4の5つの珠(数値設定操作部)が用いられる。珠B0〜B4の各々は、これらが上側にある状態と、下側にある状態の2つの状態のうちのいずれかをとる。図2Aにおける全ての桁で示されるように、珠B0が上側の状態で珠B1〜B4が下側にある状態が、「0」に対応し、各珠は、この状態となるようにバネで付勢されている。すなわち、珠B0が上側に、珠B1〜B4は下側に付勢されている。このため、この操作入力装置1においては、ある桁における数値の初期値として0が設定されており、この数値が1〜9である場合には何らかの操作を要し、この数値が0である場合には、操作は不要となる。
このため、図2Aの状態は、ユーザーが数値操作入力部10に全く手を触れない状態となっており、この場合には「00000」が表示されている。一方、ユーザーが対応する珠をバネに抗して操作することによって、図2B、2Cのように「00160」、「03070」を表示する状態とすることができる。この際、珠B1〜B4は上下方向で隣接しておりかつ上記のようにバネにより付勢されているため、図2Cにおいては、1000の位においては珠B3を操作することにより珠B1、B2に触れる必要はなく、10の位においては珠B2を操作することにより珠B1に触れる必要はない。各珠が上下のどちらの状態にあるかは、各珠の位置を認識するセンサを設けることによって認識でき、これによって上記のような5桁の数値を認識することができる。
一方、図3A〜3Cにおいては、上記の珠B0〜B4の代わりに、これらの各々に対応して操作キー(数値設定操作部)K0〜K4が各列(桁に対応)毎に設けられている。ここでは、操作キーK0〜K4の全ては紙面手前側にバネで付勢されており、操作キーK0が手前側にある状態が前記の珠B0が上側の状態、操作キーK1〜K4が手前側にある状態が前記の珠B1〜B4が下側にある状態と対応させることができる。ここで、操作キーK2〜K4が操作された(押された)場合には、操作キーK1〜K3のうち操作された操作キーよりも上側の操作キーも同時に操作されたものと認識させることができる。図3B、3Cにおいては、このように操作されたと認識された操作キーがハッチングして示されており、この点については、以降に説明する他のキーについても同様である。これにより、図2A〜2Cの場合と同様に、操作キーK0〜K4を用いて、算盤と同様の方式で5桁の数値を表現することができる。
図2A〜2C、図3A〜3Cのどちらの構成においても、5桁の数値の入力が完了した場合には、この旨を信号生成部30が認識することによって、信号生成部30がこの5桁の数値を確定させて電気信号として制御部110側に出力することができる。このために、上記のように数値の設定のために用いられる珠B0〜B4、操作キーK0〜K4とは別に、設定された数値を確定させるための入力確定キーCRが設けられている。どちらの構成においても、入力確定キーCRが操作された(押された)場合に、信号生成部30は、その時点で設定されている数値をこれに対応する電気信号として制御部110に出力する。このため、制御部10は、図2A、図3Aの状態で入力確定キーCRが操作された場合には「00000」が、図2B、図3Bの状態で入力確定キーCRが操作された場合には「00160」が、図2C、図3Cの状態で入力確定キーCRが操作された場合には「03070」が、それぞれ数値として入力されたことを認識する。特にこのような算盤方式の場合において、複数の桁からなる数値を引き続き入力する場合には、このように入力を確定させる操作が必要である。
一方、この操作入力装置1においては、後述するように、珠B0〜B4、操作キーK0〜K4の操作に応じて、入力確定キーCRが操作されない場合でも、信号生成部30が5桁の数値をこれに対応する電気信号として制御部110に出力する場合がある。また、この場合において、この5桁の数値に対応する電気信号を出力させずにこの数値の修正を行うために用いられる修正キーCCも設けられる。
上記の操作入力装置1においては、算盤と同様の方式で数値入力が行われるものの、入力確定キーCRが用いられることにより、入力される5桁の数値の不確定性がない。このため、入力された5桁の数値を用いて加算を行うだけでなく、各種の演算を制御部110に確実に行わせることができる。
ただし、この操作入力装置1においては、入力確定キーCRが操作されない場合でも、信号生成部30は、場合に応じて制御部110に対して5桁の数値を出力する。このため、ユーザーが入力確定キーCRを操作するための手間を省くことができると共に、入力される数値の不確定性も除去することができる。この動作について以下に説明する。ここでは、数値操作入力部10が実際の算盤と同様の機械的構成を具備する図2A〜2Cの場合について説明するが、前記の通り、その動作は操作キーを用いた図3A〜3Cの場合においても同様である。
まず、5桁の数値の入力が高位の桁から行われることを前提とした場合には、最下位の桁(1の位)の操作が行われた場合において、入力確定キーCRが操作されない場合でも、5桁の数値を確定させることができる(第1の確定動作)。図4A、4Bは、この場合の場合における操作を示す例である。ここでは、「00101」が入力される場合が示されている。図4Aにおいては、「00101」を高位の桁から入力する際の100の位の「1」を入力した直後の状態(「00100」に対応)を示す。ここでは、100の位の珠B1が付勢力に抗して上側に移動されている。その後、図4Bに示されるように、この状態を維持しつつ1の位における珠B1を付勢力に抗して上側に移動させることによって、表示は「00101」となる。
ここで、最下位の桁の操作が行われたと認識された場合には、数値の入力は完了したとみなすことができるために、図4Bの操作が行われた直後には、信号生成部30は、入力確定キーCRが操作されなくとも、この段階において表示された「00101」の電気信号を制御部110に出力することができる。同様に、最下位の桁の値が2〜9である場合にも、珠B0〜B4の少なくともいずれかに対して、付勢力に抗する操作が行われるため、信号生成部30はこの旨を認識することができ、同様に、対応する5桁の数値を電気信号として出力させることができる。
一方、最下位の桁の数値が0である場合には、最下位の桁のいずれの珠も操作されない。図5A、5Bは、このような「01000」(1000)を入力する際の操作を示す例である。この場合には、入力した5桁の数値を確定させるために、入力確定キーCRの操作を要する。ここで、図5Aにおいては1000の位(左から2番目)における珠B1が付勢力に抗して上側に操作され、他の桁の珠に対しては、操作は全く行われない。このため、図5Bに示されるように、ユーザーは、入力確定キーCRを操作することによって、「01000」が確定したものとすることができ、信号生成部30にこれを出力させることができる。
すなわち、この操作入力装置1においては、最下位の桁が1〜9である場合には珠B0〜B4に対する何らかの操作が必要である代わりに、入力確定キーCRの操作は不要となる。一方、最下位の桁が0である場合には珠B0〜B4に対する操作は不要であり、代わりに入力確定キーCRの操作が行われる。このため、算盤方式の数値入力を迅速に行うことができる。
なお、図4A、4Bの例においては、自動的に「00101」が確定して出力されるが、ユーザーがその後で図5A、5Bの場合と同様に入力確定キーCRを操作するおそれがあり、この場合には、「00101」が誤って2回続けて出力されるおそれがある。このため、図4Bのように出力が行われた場合には、例えば入力確定キーCRは所定の短時間(例えば1秒程度)だけ無効にすることが好ましい。
また、図4A、4Bの場合と同様に、入力確定キーCRの操作を要さずに5桁の数値を確定させることは、他の場合においても可能である。図6A〜6Cは、このような他の例となる動作(第2の確定動作)を示す。ここでも、数値の入力が高位の桁から行われることを前提としており、「00210」が入力される場合が示されている。まず、図6Aに示されるように、100の桁の珠B2、10の桁の珠B1が順次操作され、「00210」が表示される。ただし、ここでは、1の桁は0であり操作はされないため、この時点では5桁の数値は確定しない。
次に、この状態で、図6Bに示されるように、上記で操作された桁よりも高位の桁である1000の桁の珠B1が操作されて1が入力される(B1が上側に移動する)と、信号生成部30は、この操作は新たな5桁の数値の入力のためのものであると認識することができる。この場合においては、信号生成部30は、この最新の操作(1000の桁の操作)が行われる前の数値である「00210」を、この時点で確定したものとして、出力させることができ、一方、新たな5桁の数値の入力は、「01000」から始まるものと認識することができる。
その後、図6Cに示されるように、ユーザーが100の桁の珠B2、10の桁の珠B1から手を離すと、これらの珠の付勢力により、100の桁、10の桁は共に0の状態となり、新たに入力する5桁の数値においては、この時点で10000の桁が0、1000の桁が1であること以外は未確定であり、その後でユーザーは、再び100の桁、10の桁、1の桁に対する操作を適宜行い残りの全ての桁の数値を設定することができ、図4A、4B又は図5A、5Bと同様の動作を行わせることができる。
図7A〜7Cは、入力確定キーCRの操作を要さずに5桁の数値を確定させる他の例となる動作(第3の確定動作)を示す。初めに、図7Aにおいては、図6Aと同様に、100の桁の珠B2、10の桁の珠B1が順次操作されることにより「00210」が表示されている。次に、この状態から、図7Bに示されるように、既に操作された100の桁において、珠B4が操作されることによって、表示が「00210」から「00410」に変更されている。
この場合、信号生成部30は、図7Bの操作は新たな5桁の数値の入力のためのものであると認識することができるため、この最新の操作(100の桁の操作)が行われる前の数値である「00210」を、この時点で確定したものとして、出力させることができ、一方、新たな5桁の数値の入力は、「00410」から始まるものと認識することができる。この時点ではこの新たな5桁の数値における1の桁は未設定であるために、この5桁の数値は未確定となり、後は、図4A、4B又は図5A、5Bと同様の動作を行わせることができる。
また、上記の例では、珠B0〜B4は、いずれも0を表示する側に付勢されているため、いずれかの桁の数値を1〜9に変更するためには、ユーザーは該当する桁の珠B0〜B4のいずれかに力を加える必要がある。このため、入力確定キーCRの操作を要さずに5桁の数値を確定させる他の例として、この操作が行われた際の操作の持続時間がある閾値を超えた場合に、この際の5桁の数値を確定させることができる(第4の確定動作)。
具体的には、例えば図2Bの状態とするためには、ユーザーは、100の桁における珠B1、10の桁における珠B0と珠B1に力を加える必要がある。この状態とした持続時間がある閾値を超えた場合に、信号生成部30が「00160」を確定させて出力することができる。
上記のような、入力確定キーCRの操作を要さずに5桁の数値を確定させるための例となる動作を組み合わせて用いることができる。すなわち、上記の第1〜第4の確定動作のうちのいずれかが行われたかによって、5桁の数値を確定させることができる。このようにして5桁の数値が確定した後は、前記のように、所定の間だけ入力確定キーCRを無効にすることが好ましい。
前記の第3の確定動作(図7A〜7C)においては、図7Aで既に操作された100の桁において、珠B4が操作されることによって、表示は「00210」から「00410」に変更したものの、この時点で前に表示された「00210」が確定したものとして出力された。一方、このように変更前の5桁の数値を確定させずに修正を施したい場合もある。この場合には、信号生成部30は、修正キーCCが操作されたことによって、この第3の確定動作を行わせない設定とすることができる。図8A〜8Cは、この場合の動作を図7A〜7Cに対応させて示す図である。
図8Aは図7Aと同様の状態を示し、この時点では「00210」が未確定の状態で表示されている。ここで、図8Bに示されるようにユーザーが修正キーCCを操作しながら100の桁を操作して「00210」から「00410」に変更をすることができる。図7A〜7Cの例ではこの時点で「00210」が確定されたものとして出力されたのに対し、ここでは修正キーCCが操作されているため、未確定であった「00210」が「00410」に変更されたものとして扱われる。その後、図8Cに示されるように、ユーザーが入力確定キーCRを操作することによって、「00410」が確定したものとして出力される。
すなわち、このような修正キーCCを上記の第3の確定動作と組み合わせて用いることにより、既に入力された5桁の数値を確定させる前に、その修正を容易に行わせることができる。この場合には、ユーザーは、修正キーCCと共に、修正を要する桁の操作を行うことのみで、この修正を容易に行うことができる。
なお、上記の例においては、図2A〜2Cに示されたような、実際の算盤と同様の機械的構成を具備する数値操作入力部10が用いられたが、図3A〜3Cに示されたような、算盤の珠を操作キー(数値設定キー)で置換した構成においても、同様の動作を行わせることができる。
また、図2A〜2C、図3A〜3Cの構成は、上記の珠や操作キー(数値設定操作部)を実際の機械的構成要素として実現することができるが、タッチパネルディスプレイで上記の珠や操作キーを表示させた仮想的な珠や操作キーを設けることによって同様の構成を実現してもよい。すなわち、上記の数値設定操作部は、実際の機械的構成要素として設けても、タッチパネルディスプレイにおいて仮想的に設けてもよい。タッチパネルディスプレイで数値設定操作部を設ける場合には、入力確定キーや修正キーも同様に仮想的に設けることができる。
更に、上記においては、5桁の数値をパーソナルコンピューターに入力させた例について示されたが、数値を電気信号化して入力させて用いる任意の電気機器に対して、同様の構成の数値入力装置を用いることができる。特に、数値を連続的に入力する動作が行われる電気機器に対しては、上記の数値入力装置を用いることにより、算盤方式の素早い入力を、不確定性なく行うことができる。この際、上記の例では、5桁の数値が用いられたが、その桁数は任意であるが、この桁数が少ない場合に、特に入力を素早く行わせることができる。
また、上記の例では複数の桁の10進数がこの数値入力装置で算盤方式で入力されるものとしたが、他の形式の数値であっても、この数値が複数の桁で表現されれば、同様の構成を用いることができる。この場合において、その表現として算盤方式以外のものを適宜用いてもよい。
更に、上記の例では数値を電気信号に変換して電気機器に入力させる場合について説明されたが、文字(日本語文字、アルファベット文字等)をコード化して用いる場合には、数値と文字を1対1に対応させることができる。この場合には、上記のように数値を設定、確定させ、確定された数値を文字に変換することで、上記の数値入力装置を、文字入力装置の一部としても用いることができる。

Claims (8)

  1. 各々について2つの状態が設定された複数の数値設定操作部が組み合わせて用いられ、複数の前記数値設定操作部の各々が初期状態である場合が0を表現するように、複数の前記数値設定操作部の状態の組み合わせによって数字が表現され、複数の前記数値設定操作部が1つの桁毎に設けられることによって複数の桁の数値が表現される操作入力部を具備し、設定された当該数値を電気信号化する数値入力装置であって、
    複数の前記数値設定操作部の各々は前記初期状態となる側に付勢され、
    前記数値設定操作部とは別に設けられた入力確定キーが操作された場合において、当該入力確定キーが操作された時点における各桁毎の前記数値設定操作部の状態を反映した前記数値を確定させて電気信号化する信号生成部を具備することを特徴とする数値入力装置。
  2. 前記信号生成部は、前記入力確定キーの操作がない状態において、
    最も低位の桁における前記数値設定操作部のいずれかを前記初期状態から変更させる操作が行われた場合に、当該操作の後における各桁の前記数値設定操作部の状態を反映した数値を確定させる第1の確定動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の数値入力装置。
  3. 前記信号生成部は、前記入力確定キーの操作がない状態において、
    前記数値設定操作部のうちの少なくとも一つが操作されて前記初期状態から変更され、かつ当該数値設定操作部が設けられた桁よりも上位の桁において前記初期状態から変更された前記数値設定操作部が存在せずに前記数値が設定された状態の後において、当該上位の桁においていずれかの前記数値設定操作部が新たに操作されて前記初期状態から変更された場合に、当該操作の前における各桁の前記数値設定操作部の状態を反映した数値を確定させる第2の確定動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の数値入力装置。
  4. 前記信号生成部は、前記入力確定キーの操作がない状態において、
    前記数値設定操作部のうちの少なくとも一つが操作されて前記初期状態から変更されたことによって前記数値が設定された状態の後において、操作された前記数値設定操作部が属する桁において前記数値設定操作部の状態を更に変更する操作が行われた場合に、当該操作の前における各桁の前記数値設定操作部の状態を反映した数値を確定させる第3の確定動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の数値入
    力装置。
  5. 前記数値設定操作部、前記入力確定キーとは別に設けられた修正キーが操作された場合において、前記第3の確定動作が行われないことを特徴とする請求項4に記載の数値入力装置。
  6. 前記信号生成部は、前記入力確定キーの操作がない状態において、
    前記数値設定操作部のうちの少なくとも一つが操作されて前記初期状態から変更され、かつ当該数値設定操作部が前記初期状態から変更された状態が固定されて維持された時間が予め定められた閾値よりも長い場合に、当該操作の時点における各桁の前記数値設定操作部の状態を反映した数値を確定させる第4の確定動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の数値入力装置。
  7. 前記操作入力部において前記数値設定操作部は桁毎に5つ設けられ、5つの前記数値設定操作部の状態の組み合わせによって算盤式で0〜9の数字が表現されることを特徴とする請求項1に記載の数値入力装置。
  8. 請求項1に記載の数値入力装置によって確定された前記数値を、日本語文字、又はアルファベット文字に対応させて文字化することを特徴とする文字入力装置。
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