(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字，機能等を割り付けた複数のキートップが所定のキー配列で設置されており、前記キートップを使用者の指等で打ち込むと、当該キートップのキースイッチが閉じて、前記キートップに割り付けられているコードを出力するキーボードと、
前記指等が前記複数のキートップのどのキートップに近接或いは接触しているかを検出する検出手段と、
前記コードの文字を表示する表示手段の周辺に設けられた複数の発光手段と、
前記検出手段によって検出された前記キートップがキートップ配列の中のどこに位置しているかという位置情報に対応させて前記複数の発光手段を制御して前記位置情報を通知する位置表示制御手段とが具備されており、
前記位置情報を受けて前記指等で前記キートップを打ち込むと、当該キートップに割り付けられている前記コードの文字が入力されることを特徴とするキーボード入力装置。
【請求項２】
文字，機能等を割り付けた複数のキートップが所定のキー配列で配置されており、前記キートップを使用者の指等で打ち込むと、当該キートップのキースイッチが閉じて、前記キートップに割り付けられているコードを出力するキーボードと、
前記キートップに近接或いは接触している前記指等の近接度合或いは接触度合を数値化して出力する検出手段と、
前記指等の近接度合或いは接触度合の値の時間的な変化と動きの方向を求めることによって前記指等で打ち込まれると予測される前記キートップを検出して、当該キートップに割り付けられている前記コードを検索する情報処理手段と、
前記情報処理手段で検索した前記キートップに割り付けられている前記コードの文字を表示手段に表示させる第１の表示制御手段と、
前記指等で打ち込んだ前記キートップに割り付けられている前記コードの文字を、前記第１の表示制御手段によって表示される文字の表示方法と異なる方法で、前記表示手段に表示させる第２の表示制御手段とが具備されており、
前記表示手段に表示された文字が割り付けられている前記キートップを前記指等で打ち込むと、当該キートップに割り付けられている前記コードの文字が入力されることを特徴とするキーボード入力装置。
【請求項３】
文字，機能等を割り付けた複数のキートップが所定のキー配列で設置されており、前記キートップを使用者の指等で打ち込むと、当該キートップのキースイッチが閉じて、前記キートップに割り付けられているコードを出力するキーボードと、
前記キートップに近接或いは接触している前記指等の近接度合或いは接触度合を数値化して出力する検出手段と、
前記近接度合或いは接触度合の値又はその値の時間的な変化から、前記指等で打ち込まれると予測される前記キートップを検出して、当該キートップと周辺のキートップに割り付けられている前記コードを検索する情報処理手段と、
前記情報処理手段で複数の前記コードが検索されると、これ等の前記キートップに割り付けられている前記コードの文字群を前記キー配列にあわせて表示手段に表示させる第１の表示制御手段と、
前記指等で打ち込んだ前記キートップに割り付けられている前記コードの文字を、前記第１の表示制御手段によって表示される文字の表示方法と異なる方法で、前記表示手段に表示させる第２の表示制御手段とが具備されており、
前記表示手段に表示された文字群が割り付けられている複数の前記キートップの内の１つを前記指等で打ち込むと、当該キートップに割り付けられている前記コードの文字が入力されることを特徴とするキーボード入力装置。
【請求項４】
前記情報処理手段が複数の前記コードを検索すると、前記複数のコードの文字群を前記キー配列にあわせて第１の制御手段が前記表示手段に表示させると共に、前記文字群を特定の色或いは形に割り付けて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項３記載のキーボード入力装置。
【請求項５】
文字，機能等を割り付けた複数のキートップ及び情報処理要求機能を割り付けたキートップが所定のキー配列で設置されており、前記キートップを使用者の指等で打ち込むと、当該キートップのキースイッチが閉じて、前記キートップに割り付けられているコードを出力するキーボードと、
前記キートップに近接或いは接触している前記指等の近接度合或いは接触度合を数値化して出力する検出手段と、
前記近接度合或いは接触度合の値又はその値の時間的な変化から、前記指等で打ち込まれると予測される前記キートップを検出して、当該キートップに割り付けられている前記コードを検索する情報処理手段と、
前記情報処理手段で検索した前記キートップに割り付けられている前記コードの文字を表示手段に表示させる第１の表示制御手段と、
前記指等で打ち込んだ前記キートップに割り付けられている前記コードの文字を、前記第１の表示制御手段によって表示される文字の表示方法と異なる方法で、前記表示手段に表示させる第２の表示制御手段と、
前記情報処理要求機能のキートップが前記指等で打ち込まれているときに、情報処理機能を示す複数のシンボルを前記キー配列にあわせて前記表示手段に表示させると共に、前記近接度合或いは接触度合の値又はその値の時間的な変化から、前記指等で打ち込まれると予測される前記キートップを検出して、当該キートップに割り付けられている前記シンボルの表示方法を変化させる第３の表示制御手段と、
前記情報処理要求機能のキートップが前記指等で打ち込まれているときに、前記表示手段に表示された前記シンボルが割り付けられている前記キートップを打ち込むと、当該キートップに割り付けられている前記シンボルの情報処理を実行する機能制御手段とが具備されており、
前記表示手段に表示された前記文字が割り付けられている前記キートップを前記指等で打ち込むと、当該キートップに割り付けられている前記コードの文字が入力され、又、前記情報処理要求機能のキートップを指等で打ち込みながら、前記表示手段に表示された前記シンボルが割り付けられている前記キートップを前記指等で打ち込むと、当該キートップに割り付けられている前記シンボルの情報処理が実行されることを特徴とするキーボード入力装置。
【請求項６】
前記キートップにはそれぞれ複数の前記検出手段を設けたことを特徴とする請求項１，２，３或いは５記載のキーボード入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、キーボードのキートップを打ち込もうとしている使用者の指が、どのキートップに接触或いは近接しているかを使用者自身に伝達して、ブラインドタッチでキーボードを操作するときの補助とすると共に、キートップの打ち間違いを減少させるようにしたキーボード入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の普及により、文書等の多くが電子化されるようになってきた。ところで、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等に文字等を入力するにはキーボードを操作して行うのが一般的である。
【０００３】
ところが、現在一般に使用されているＪＩＳ配列キーボードのキー配列には何等脈絡がないので、キー配列を覚えるのが使用者にとって非常に難しく、導入初期段階における文書等の作成は困難であった。このため、キーボードを操作できる使用者の数が減少して、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の使用が拡大しないという問題がある。
【０００４】
しかし、使用者がキー配列を一旦覚えてしまえば、文字の入力速度は手書きよりも格段に早くなるので、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の使用が拡大されるようになる。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するため、「各種日本文入力方法の性能の定量的評価」(電子情報通信学会誌Ｄ：VOL.J70-D，No11，PP.2182-2190，1987)等に見られるように、新しいキー配列のキーボードが提供されてはいるが、何れのキー配列も使用者には受け入れられず、主流になっていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、キーボードを操作できる使用者を更に増加させるには、使用者にキー配列を覚えさせることから始めなければならないが、キートップの打ち間違いが減少し、且つ、ブラインドタッチで文字等の入力が簡単にできるようになれば、手書きよりもずっと早く文書等を作成できるようになって、使用者のキーボードの使用頻度が高くなる上、継続的な使用も期待できる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、キーボードのキートップを打ち込もうとしている使用者の指が、どのキートップに近接或いは接触しているかを使用者自身に伝達して、ブラインドタッチでキーボードを操作するときの補助とすると共に、キートップの打ち間違いを減少させるキーボード入力装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、使用者の指等が近接或いは接触したのを機械的，電気的，光学的に検知する手段をキーボードに配列された全て或いは一部のキートップに設けて、キーボードのスイッチの開閉に先立って、キーボード配列におけるどの位置に指があるかを発光手段により通知し、又は、使用者が打ち込もうと意図しているキートップがどのキートップであるかを表示手段に表示し、この表示されたキートップを使用者が打ち込むと、当該キートップに割り付けられている文字，機能等が入力されるようにしたものである。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、使用者がキーボードから文字等を入力するときに、キーボード上で指の位置を移動させるだけで、指の位置情報が発光手段によって通知され、又は、打ち込もうとするキートップに対応する文字等が表示手段に表示されるので、使用者が打ち込もうとするキートップを、キーボードを直接見ることなく、表示手段の上で確認或いは探索することができるので、キートップの打ち間違いが減少して、入力速度が向上する。
【００１０】
又、間違ったキートップを押してしまったら回復不可能となるかもしれない等という使用者の心理的な負担を取り除くと共に、使用者は表示手段だけに注目して入力作業ができるので、ブラインドタッチの修得が簡単且つ迅速になる。
【００１１】
更に、キートップに特定の情報処理機能を割り付ければ、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の機能を切り換えるとき等にも、ブラインドタッチで行えるようになる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図で、１はキースイッチ２を下部に設けたキートップ、３はキートップ１の上面に配設した電極で、この電極３は使用者の指が近接したり、接触したときには誘導電位を発生する。４は電極３で発生した誘導電位を増幅するセンシング回路、５はどのキートップが打ち込まれたかを検出するキースキャン回路、６は、メモリ回路７のプログラムに従って仮名漢字変換を行った上、ワードプロセッサ・プログラムを実行して、編集中の文書等を表示回路８を介してディスプレイ(ＣＲＴ)９に表示させるマイクロコンピュータ(ＣＰＵ)、10はキーボードに配設したキートップ１の位置を２次元の座標軸系でＸ方向及びＹ方向に分割して表示できるように、ディスプレイ９の外周に縦方向及び横方向に配設した複数のＬＥＤで、これ等のＬＥＤ10はそれぞれ異なる色で発光する。
【００１４】
このように構成された本実施例では、使用者の指がキートップ１に近接或いは接触すると、当該キートップ１の電極３で誘導電位が発生して、該当するＬＥＤ10が点灯する。そして、当該キートップ１が打ち込まれて、キースイッチ２が閉じると、キースキャン回路５がどのキートップ１が打ち込まれたかを検出して、マイクロコンピュータ６に入力する。すると、マイクロコンピュータ６は、メモリ回路７のプログラムに従って仮名漢字変換を行った上、ワードプロセッサ・プログラムを実行して、編集中の文字，文書等を表示回路８を介してディスプレイ９に表示させる。
【００１５】
このため、使用者は、指がどのキートップ１に近接或いは接触しているかをディスプレイ９の周辺に位置するＬＥＤ10によって確認できるので、指の位置を無意識的に調整するようになる。
【００１６】
図２は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図で、図１の参照符号と同一符号のものは同一部分を示しており、又、11は各キートップ１の電極３からセンシング回路４を介して入力するアナログ信号をデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ６に出力するＡ／Ｄコンバータ回路で、このＡ／Ｄコンバータ回路11が信号を入力すると、マイクロコンピュータ６は、どのキートップ１に使用者の指が近接或いは接触したかを検出して、当該キートップ１に対応する文字を表示回路８を介してディスプレイ９に表示させる。
【００１７】
このように構成された本実施例の動作について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００１８】
使用者の指がキートップ１に近接或いは接触して、キートップ１の電極３で誘導電位が発生すると、マイクロコンピュータ６は、「割込みプロセス」を起動させて、どのキートップ１に指が近接或いは接触したかを検出した〔ステップ20(以下「(20)」の如く表示する)〕上、当該キートップ１に対応する文字を、図４において「い」の文字で示したように、入力文字列の最後の部分に、中抜きして色を変えた文字でディスプレイ９に表示させる(21)。
【００１９】
そして、キートップ１が打ち込まれて、キースイッチ２が閉じると、キースキャン回路５がどのキートップ１が打ち込まれたかを検出して、マイクロコンピュータ６に入力する。すると、マイクロコンピュータ６は、どのキートップ１が打ち込まれたかを検出した(22)上、キートップ１が打ち込まれてはいるが、まだキートップ１に対応する文字の入力が確定していない文字を、図４において「せ」の文字で示したように、入力文字列の最後から２番目の部分に、反転して色を変えた文字でディスプレイ９に表示させる(23)。
【００２０】
こうして、仮名が順次仮入力された後、仮名漢字変換キートップが打ち込まれると、マイクロコンピュータ６は、これ等の仮名をメモリ回路７のプログラムに従って仮名漢字変換した上、ワードプロセッサ・プログラムを実行させて、編集中の文書等を表示回路８を介してディスプレイ９に表示させる(24)。
【００２１】
この結果、使用者は、「指がどのキートップ１に近接或いは接触していて、次にどの文字が入力される可能性がある」かをディスプレイ９で常に確認することができるので、指の位置を無意識的に調整するようになる。
【００２２】
図５は本発明の第３の実施例の動作を示すフローチャートで、本実施例の回路構成は第２の実施例の回路構成と同一である。
【００２３】
本実施例において、使用者の複数の指が複数のキートップ１に近接或いは接触して、これ等のキートップ１の電極３で誘導電位が発生したときには、マイクロコンピュータ６は、「割込みプロセス」を起動させて、どれとどのキートップ１に指が近接或いは接触したかを検出した(25)上、センシング回路４から出力された複数の信号の中で出力値の大きな信号を指とキートップ１との近接度合或いは接触度合が大きいものとしてリストアップする(26)。そして、近接度合或いは接触度合の時間的な変化と動きの方向を検知して(27)、定常状態（例えば、ホームポジション等）における出力信号との比較或いは重み付け計算処理を行った上、打ち込まれると予測されるキートップ１を検出して(28)、当該キートップ１の文字をディスプレイ９に表示させる(29)。
【００２４】
例えば、使用者がホームポジションキートップに置いた指をあまり動かさずにキートップ操作しようとすると、人間の指の構造から、中指を動かせば人差指が、薬指を動かせば小指が動いてしまうという事例も、重み付けデータとして予めメモリ内に記憶させておき、近接度合或いは接触度合が隣接する複数の電極３に対して移行したり、指がキートップ１から高く離れた地点から電極３まで近づいていく場合等の近接度合或いは接触度合の変化を検出して、打ち込まれると予測されるキートップ１の文字をディスプレイ９に表示させる。
【００２５】
図６は本発明の第４の実施例の動作を示すフローチャートで、本実施例の回路構成は第２の実施例の回路構成と同一である。
【００２６】
本実施例において、使用者の一本の指が複数のキートップ１に近接或いは接触して、これ等のキートップ１の電極３で誘導電位が発生したときには、第３の実施例と同様に、マイクロコンピュータ６は、「割込みプロセス」を起動させて、どれとどのキートップ１に指が近接或いは接触したかを検出した(25)上、センシング回路４から出力された複数の信号の中で出力値の大きな信号を指とキートップ１との近接度合或いは接触度合が大きいものとしてリストアップする(26)。そして、近接度合或いは接触度合の時間的な変化と動きの方向を検知して(27)、定常状態（例えば、ホームポジション等）における出力信号との比較或いは重み付け計算処理を行った上、打ち込まれると予測されるキートップ１を検出すると共に(28)、予めメモリ回路７に蓄積しておいたキートップの近接配列に関する情報を取り込んで(30)、打ち込まれると検出されたキートップ１の文字と共に、当該キートップ１の周辺のキートップ１の文字を画面に表示させる(31)。
【００２７】
例えば、キートップ１が打ち込まれてはいるが、まだ当該キートップ１に対応する文字の入力が確定していない文字を、図７において「せ」の文字で示したように、入力文字列の最後から２番目の部分に、反転して色を変えた文字でディスプレイ９に表示させる。又、一本の指が、次に打ち込まれると予測される「い」のキートップ１とそのキートップ１に隣接する、仮に「て」「と」「し」のキートップ１に近接或いは接触しているときには、図７において「ていとし」の２段の文字群で示したように、入力文字列の最後の部分に、中抜きして色を変えた文字でディスプレイ９に表示させる。
【００２８】
又、使用者の指の位置が移動すれば、指の位置に応じてディスプレイ９に表示させる文字群を変化させたり、図４のように表示させる。
【００２９】
この結果、使用者は、『指が「て」「い」「と」「し」のキートップ１の真中辺りの位置にあるらしい』ということをディスプレイ９で常に確認することができるので、指の位置を無意識的に調整するようになる。
【００３０】
図８は本発明の第５の実施例におけるディスプレイの表示方法を示すものである。
【００３１】
ＪＩＳ配列キーボードにおいてブラインドタッチで文字等を入力操作するような場合には、一般に各キートップ毎に操作する指が決められている。
【００３２】
そこで、図８のように、同一の指で操作する縦系列のキートップ１毎に色分けで表示し、又、指を上下に移動させて操作する横系列のキートップ１毎に同一のマークで表示させる。
【００３３】
例えば、「て」「い」のキートップ１は上から二段目に横に配列されているので、「て」「い」の文字の間に１つのドット「・」を挿入して表示させ、「と」「し」のキートップ１は上から三段目に横に配列されているので、「と」「し」の文字の間に２つのドット「：」を挿入して表示させる。又、薬指で操作される「て」及び「と」は同一色、中指で操作される「い」及び「し」は「て」及び「と」と異なる色で且つ同一の色で表示させる。
【００３４】
この結果、指の位置が視覚的にも一層分かり易く使用者に伝達される。
【００３５】
図９は本発明の第６の実施例の構成を示すブロック図で、図２の参照符号と同一符号のものは同一部分を示しており、又、12はキースイッチ13を下部に設けたキートップで、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の情報処理機能が機能しているときにキートップ12を押し込むと、複数のアイコンをキーボードのキートップ１の配列にあわせて水平垂直方向に配列した機能選択画面が図10に示したようにディスプレイ９に表示される。
【００３６】
このように構成された本実施例では、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の情報処理機能が機能しているときにキートップ12を押し込むと、複数のアイコンをキーボードのキートップ１の配列にあわせて水平垂直方向に配列した機能選択画面が図10に示したようにディスプレイ９に表示される。そこで、ディスプレイ９に表示されたアイコンの選択キートップとして割り付けられているキートップ１に指が近接或いは接触すると、当該キートップ１に対応するアイコン、例えば「移動」のアイコンの色を図10に示した如く変化させて、当該機能が選択されようとしていることを示す。そして、そのキートップ１をそのまま打ち込めば、当該機能が実行，処理される。
【００３７】
尚、本発明の第１〜第６の実施例において、各キートップ１に電極３を１つずつ取り付ける例で説明したが、各キートップ１に電極３を４つずつ取り付ければ、使用者の指がどの位置にあるかをより詳細に知ることができるので、指がどのような動きをしているのか或いは動こうとしているのかを高精度に予測することが可能となると共に、表示も一層細かくできる。
【００３８】
又、本発明の本実施例では、使用者の指等がどのキートップに近接或いは接触したかを電気的手段で検出しているが、機械的，光学的等の手段によって検出してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用者がキーボードから文字等を入力するときに、キーボード上で指の位置を移動させるだけで、指の位置情報が発光手段によって通知され、又は、打ち込もうとするキートップに対応する文字等が表示手段に表示されるので、使用者が打ち込もうとするキートップを、キーボードを直接見ることなく、発光手段又は表示手段の上で確認或いは探索することができるので、キートップの打ち間違いが減少して、入力速度が向上する。
【００４０】
又、間違ったキートップを押してしまったら回復不可能となるかもしれない等という使用者の心理的な負担を取り除くという効果を奏すると共に、使用者は表示手段だけに注目して入力作業ができるので、ブラインドタッチの修得が簡単且つ迅速になるという効果を奏する。
【００４１】
更に、キートップに特定の情報処理機能を割り付ければ、ワード・プロセッサ，パーソナル・コンピュータ等の機能を切り換えるとき等にも、ブラインドタッチで行えるようになるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例の動作状態を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例におけるディスプレイの表示状態を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施例の動作状態を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施例の動作状態を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施例におけるディスプレイの表示状態を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施例におけるディスプレイの表示状態を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１０】  本発明の第６の実施例におけるディスプレイの表示状態を示す図である。
【符号の説明】
１，12…キートップ、  ２，13…キースイッチ、  ３…電極、  ４…センシング回路、  ５…キースキャン回路、  ６…マイクロコンピュータ、  ７…メモリ回路、  ８…表示回路、  ９…ディスプレイ、  10…ＬＥＤ、  11…Ａ／Ｄコンバータ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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